JP6456305B2 - ワクチン接種とpd−1経路の阻害との組み合わせ - Google Patents
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Description
免疫反応は、典型的には、適応免疫系の特定の抗原への特異的反応(いわゆる特異的または適応免疫反応)、または、先天性免疫系の非特異的反応(いわゆる非特異的または先天性免疫反応)の何れかであり得る。本質的には、本発明は、適応免疫系の特異的反応(適応免疫反応)に関連する。しかしながら、この特異的反応は、追加の非特異的反応(先天性免疫反応)によって支持され得る。それゆえに、本発明はまた、効果的な適応免疫反応を呼び起こす、先天性および適応免疫系の同時刺激のための化合物、組成物または組み合わせに関する。
免疫系は、生体を感染から保護し得る。病原体が、生体の物的障壁の通過に成功してその生体内に侵入した場合、先天性免疫系は、即座に、ただし非特異的な反応を提供する。病原体が、この先天的反応を回避した場合、脊椎動物は、適応免疫系という第2段階の防御システムを所有している。ここで、免疫系は、感染中に、病原体に対するその認識を向上させるために、その反応を適応させる。そして、この向上した反応は、免疫記憶の形式で病原体を排除した後も保持され、適応免疫系が、この病原体の攻撃を受けるたびに、より早くかつより強い攻撃をしかけることを可能にする。このように、免疫系は、先天性および適応免疫系の両方を含む。これらの2つの部分のそれぞれは、典型的には、いわゆる液性および細胞性の構成要素を含む。
適応免疫反応は、典型的には、免疫系の抗原特異的反応として理解されている。抗原は、特定の病原体または病原体感染細胞に応じた反応の生成を特異的に可能にする。これらのオーダーメイドされた反応に取りかかる可能性は、通常、体内の「記憶細胞」に維持される。病原体に1回以上感染するならば、これらの特異的記憶細胞は、それを即座に排除しようとする。これに関して、適応免疫反応の第1段階は、抗原特異的ナイーブT細胞または抗原提示細胞により抗原特異的免疫反応を誘導することが可能な他の免疫細胞の活性化である。この反応は、ナイーブT細胞が絶えず通過するリンパ系組織および臓器において起こる。抗原提示細胞として機能し得るこれらの細胞型は、樹状細胞、マクロファージおよびB細胞である。これらの細胞はそれぞれ、誘発された免疫反応において明確な機能を有する。樹状細胞は、ファゴサイト―シスおよびマクロピノサイトーシスにより抗原を提示し、例えば外部抗原に接触することによって、局部リンパ系組織に移動するために刺激され、そして、局部リンパ系組織において、成熟樹状細胞に分化し得る。マクロファージは、バクテリアのような特定の抗原を取り込み、感染因子または他の適切な刺激剤により誘導されることで、MHC分子を発現する。レセプターを介した可溶性タンパク質抗原の結合および取り込みに関するB細胞の特異な才能は、また、T細胞の誘導に重要であり得る。MHC分子は、典型的には、抗原のT細胞への提示を担う。その点で、MHC分子における抗原の提示は、増殖と武装化エフェクターT細胞への分化とを誘導するT細胞の活性化を導く。エフェクターT細胞の最も重要な機能は、CD8+細胞傷害性T細胞による感染細胞の殺傷およびTh1細胞によるマクロファージの活性化により共に細胞性免疫を作り出すこと、ならびに、Th2およびTh1細胞の両方によりB細胞を活性化して抗体の他のクラスを生成し、液性免疫反応を促進することである。T細胞は、そのT細胞レセプターにより抗原を認識しており、直接抗原を認識したり結合したりしないが、例えば、いわゆるエピトープのように、例えば、病原体由来のタンパク質抗原の短いペプチド断片であって、他の細胞表面におけるMHC分子に結合されるものを、その代わりに認識する。
適応免疫系は、本質的に、病原性の成長を排除または回避することに専念する。適応免疫系は、典型的には、特定の病原体を認識および記憶する(免疫性を生成する)能力、ならびに病原体が攻撃してくる度により強い攻撃を仕掛ける能力を有する脊椎動物免疫系を提供することによって、適応免疫反応を調節する。この系は、体細胞超変異(促進した体細胞変異の過程)およびV(D)J組み換え(抗原レセプター遺伝子断片の不可逆的遺伝子組み換え)の理由から、高度に適応性がある。このメカニズムは、少数の遺伝子により、膨大な数の異なる抗原レセプターを生成し、そのレセプターが個々のリンパ球それぞれにおいて、独自に発現することを可能にする。この遺伝子の再配列は、各細胞のDNAにおける不可逆的な変化を導くので、長期的な特異免疫の鍵となるメモリーB細胞およびメモリーT細胞を含む、そのような細胞の子孫(オフスプリング)の全てが、同一のレセプター特異性をコードする遺伝子を継承するだろう。
細胞性免疫は、典型的には、マクロファージ、ナチュラルキラー細胞(NK)、抗原特異的細胞傷害性Tリンパ球の活性化、および、抗原に対する反応における種々のサイトカインの放出に関連する。より典型的には、細胞性免疫は、抗体に基づかず、免疫系の細胞の活性化に基づく。典型的には、細胞性免疫反応は、例えば、その表面に外部抗原のエピトープを提示する、樹状細胞または他の細胞のような特異免疫細胞のような細胞において、アポトーシスを誘導することが可能な抗原特異的細胞傷害性Tリンパ球を活性化すること等により、特徴づけられ得る。そのような細胞は、ウイルスもしくは細胞内バクテリアに感染し得、または、腫瘍抗原を提示する癌細胞であり得る。さらに、その特徴は、マクロファージおよびナチュラルキラー細胞の活性化であり得、これらの細胞が、病原体を破壊および種々のサイトカインを放出するように細胞を刺激することを可能にすることで、適応免疫反応および先天性免疫反応に関与する他の細胞の機能に影響を与える。
液性免疫は、典型的には、抗体生成、および任意で抗体生成に伴う付随的な過程に関する。液性免疫反応は、典型的には、例えば、Th2の活性化およびサイトカインの生成、胚中心形成およびアイソタイプスイッチ、親和性成熟およびメモリー細胞生成により、特徴づけられ得る。液性免疫はまた、典型的には、病原体および毒性中和、伝統的な補体活性、ならびに、ファドサイトーシスのオプソニン上昇および病原体排除を含む、抗体のエフェクター機能に関連し得る。
先天性免疫系は、非特異的(または特異的でない)免疫系も知られており、典型的には、非特異的な手段で、他の生体による感染から宿主を防御する細胞およびメカニズムを含む。この系は、非特異的系の細胞が、一般的な方法において病原体を認識および反応し得るが、適応免疫系とは異なり、宿主の長期継続性の免疫または防御免疫を付与しない。先天性免疫系は、例えば、トール様レセプター(TLR)のリガンドまたは他の補助基質により活性化され得、これらは、リポ多糖類、TNF−アルファ、CD40リガンド、または、サイトカイン、モノカイン、リンホカイン、インターロイキンもしくはケモカイン、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL−14、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、IL−19、IL−20、IL−21、IL−22、IL−23、IL−24、IL−25、IL−26、IL−27、IL−28、IL−29、IL−30、IL−31、IL−32、IL−33、IFN−アルファ、IFN−ベータ、IFN−ガンマ、GM−CSF、G−CSF、M−CSF、LT−ベータ、TNF−アルファ、増殖因子およびhGH、ヒトトール様レセプターTLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9もしくはTLR10のリガンド、マウストール様レセプターTLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、TLR11、TLR12もしくはTLR13のリガンド、NOD様レセプターのリガンド、RIG−I様レセプターのリガンド、免疫賦活性核酸、免疫賦活性RNA(isRNA)、CpG−DNA、抗菌剤、または、抗ウイルス剤のようなものである。本発明に係るワクチン/阻害剤の組み合わせ、薬学的組成物、またはパーツキットは、上述した基質の1以上を含み得る。典型的には、先天性免疫系の反応には、サイトカインと称される特殊な化学メディエイターを含む化学因子の生成を介した感染部位への免疫細胞の補充;相補カスケードの活性化;臓器、組織、血液、リンパ液に存在する外部基質の、分化白血球細胞による同定および除去;適応免疫系の活性化;および/または感染因子に対する物的および化学的障壁としての作用、が含まれる。
広義のアジュバントまたはアジュバント成分は、典型的には、薬またはワクチンのような他の因子の効果を、例えば強調するように変化させ得る、薬理学的および/または免疫学的因子である。それは、広義に解釈され、かつ、広範囲の基質に関連する。典型的には、これらの基質は、抗原の免疫原性を向上させることができる。例えば、アジュバントは、先天性免疫系により認識され得、また、例えば、先天性免疫反応を誘導し得る。「アジュバント」は、典型的には、適応免疫反応を誘導しない。その程度において、「アジュバント」は抗原としてはみなされない。アジュバントの作用モードは、適応免疫反応を引き起こす、抗原が誘発させる効果から区別される。
「抗原」は、本発明に関して、典型的には、免疫系、好ましくは適応免疫系によって認識され得る基質に関し、また、例えば、適応免疫反応の一部として、抗体および/または抗原特異的T細胞の形成により、抗原特異的免疫反応を誘発することが可能である。典型的には、抗原は、ペプチドもしくはタンパク質であり得、または、ペプチドもしくはタンパク質を含み得、少なくとも1つのエピトープを含み、かつMHCによりT細胞に提示され得る。本発明に関して、抗原は、提供されたRNA、好ましくは本明細書で規定されるmRNAの翻訳産物であり得る。これに関して、少なくとも1つのエピトープを含むペプチドおよびタンパク質の、断片、変異体および誘導体もまた、抗原として理解される。本発明に関して、本明細書で規定される腫瘍抗原および病原体抗原が、特に好ましい。
エピトープ(「抗原決定基」とも称される)は、T細胞エピトープおよびB細胞エピトープに分類され得る。本発明に関して、T細胞エピトープまたはそのタンパク質の一部は、好ましくは約6から約20もしくはそれ以上のアミノ酸長を有する断片、例えば、長さ約8から約10、例えば、8、9もしくは10アミノ酸(またはさらに11、もしくは12アミノ酸)を好ましくは有するMHCクラスI分子により処理および提示される断片、または、例えば、長さ約13もしくはそれ以上のアミノ酸、例えば、13、14、15、16、17、18、19、20もしくはそれ以上のアミノ酸を好ましくは有するMHCクラスII分子により処理および提示される断片、を含み得、これらの断片は、アミノ酸配列の何れの部分からも選択され得る。これらの断片は、典型的には、ペプチド断片およびMHC分子からなる複合体の形式において、T細胞により認識され、例えば、典型的にはその天然の形式では認識されない。B細胞エピトープは、典型的には、本明細書で規定される(天然の)タンパク質またはペプチド抗原の外側表面に位置する断片であり、好ましくは、5から15アミノ酸を含み、より好ましくは5から12アミノ酸を含み、さらに好ましくは6から9アミノ酸を含み、例えば、その天然の形式で抗体に認識され得る。
ワクチンは、典型的には、少なくとも1つの抗原、好ましくは免疫原を提供する、予防または治療材料であると理解される。「少なくとも1つの抗原を提供する」とは、例えば、ワクチンが、抗原を含む、または、ワクチンが、例えば抗原もしくは抗原を含む分子をコードする分子を含む、ことを意味する。例えば、ワクチンは、RNA(例えば、RNAワクチン)のような核酸を含み得、このような核酸は、抗原を含むペプチドまたはタンパク質をコードする。抗原または免疫原は、ワクチン接種に適した何れの材料由来であってもよい。例えば、抗原または免疫原は、バクテリアもしくはウイルス粒子等のような病原体由来であってもよく、または、腫瘍もしくは癌性の腫瘍由来であってもよい。抗原または免疫原は、適応免疫反応を提供するために、体内の適応免疫系を刺激する。本発明に関して、ワクチンは、例えばB16黒色腫細胞である癌細胞または樹状細胞のような細胞を、好ましくは含まない。さらに、本発明に関して、ワクチンは、好ましくは、ペプチド腫瘍抗原のようなペプチド抗原からならない。本発明に関して、ワクチンは、好ましくはRNAワクチンである。
RNAワクチンは、少なくとも1つの抗原をコードする少なくとも1つのオープンリーディングフレーム(ORF)を含む少なくとも1つのRNA分子を含むワクチンとして、本明細書で規定される。本発明に関して、ワクチンに含まれる少なくとも1つのRNA分子は、好ましくは単離されたRNA分子である。この少なくとも1つのRNAは、好ましくは、ウイルスRNA、自己複製RNA(レプリコン)であり、または最も好ましくは、mRNAである。また、RNAワクチンの少なくとも1つのRNA分子が部分的にリボヌクレオチドからなり、かつ、部分的にデオキシリボヌクレオチドからなることを意味する、RNA/DNAハイブリッドもここに含まれる。これに関して、RNAワクチンの少なくとも1つのRNAは、少なくとも50%がリボヌクレオチドからなり、より好ましくは少なくとも60%、70%、80%、90%、および最も好ましくは100%がリボヌクレオチドからなる。これに関して、RNAワクチンの少なくとも1つのRNAは、また、本明細書で規定されるウイルス粒子およびレプリコン粒子のように、複合体化されたRNAまたはmRNAとして提供され得る。本発明に関して、RNAワクチンに含まれる少なくとも1つのRNAは、例えばB16黒色腫細胞である癌細胞または樹状細胞のような細胞に、好ましくは提示されない。さらに、特に好ましくは、本発明のRNAワクチンは、レンチウイルスベクターを含まずもしくはこれからならず、特に、レンチウイルスベクターに対する樹状細胞ではなく、または、アデノウイルス/アデノ関連ベクター((r)AAV vector)を含まずもしくはこれからならない。好ましくは、本発明のRNAワクチンは、HIVワクチンではない。特に、本発明のRNAワクチンは、1以上の抗原をコードするAAVまたはレンチウイルスベクターを含まないことが好ましい。また、本発明のRNAワクチンは、好ましくは、例えばGagタンパク質であるHIV特異抗原をコードせず、特に、GagのようなHIV特異抗原をコードするレンチウイルスベクターではない。好ましくは、本発明のRNAワクチンは、PD1タンパク質と抗原タンパク質との融合タンパク質、または、PD1タンパク質と免疫グロブリンもしくはその一部との融合タンパク質を含まず、かつ、そのようなPD1融合タンパク質をコードしない。
遺伝子ワクチンは、典型的には、抗原もしくは免疫原またはその断片をコードする核酸分子の投与によるワクチン接種として理解され得る。核酸分子は、患者の体または患者から単離した細胞に投与され得る。体のある細胞へのトランスフェクトまたは単離細胞へのトランスフェクトにおいて、抗原または免疫原はそれらの細胞において発現し得、その後、免疫系に提示され、例えば、抗原特異的免疫反応のような、適応免疫反応を誘引する。したがって、遺伝子ワクチンは、典型的に、以下の工程の少なくとも1つを含む:a)好ましくは本明細書で規定される(単離)RNAである核酸を、好ましくは患者である対象に投与、または、好ましくは患者である対象の単離細胞に投与し、通常、in vivoまたはin vitroの何れかにおいて、対象の細胞のトランスフェクトをもたらす工程;b)導入した核酸分子の転写および/または翻訳工程;および、任意でc)核酸が患者に直接投与されていない場合、好ましくは患者である対象に、単離されトランスフェクトされた細胞を再投与する工程。
用語核酸は、任意のDNAまたはRNA分子を意味し、ポリヌクレオチドと同義で用いられる。さらに、本明細書で規定される核酸の修飾物または誘導体は、典型的に、用語「核酸」に明白に含まれる。例えば、PNAもまた、用語「核酸」に含まれる。
モノシストロニックRNAは、典型的に、RNAであり得、好ましくはmRNAであり、オープンリーディングフレームを1つのみ含む。これに関して、オープンリーディングフレームは、ペプチドまたはタンパク質に翻訳され得る、様々なヌクレオチドトリプレット(コドン)の配列である。
RNAは、好ましくはmRNAであり、典型的には、2つ(バイシストロニック)またはそれ以上(マルチシストロニック)のオープンリーディングフレームを有し得る。これに関して、オープンリーディングフレームは、ペプチドまたはタンパク質に翻訳され得る、様々なヌクレオチドトリプレット(コドン)の配列である。
5’キャップは、典型的には、修飾されたヌクレオチドであり、特に、グアニンヌクレオチドであり、RNA分子の5’末端に付加されている。好ましくは、5’キャップは、5’−5’三リン酸塩結合を用いて付加されている。
ポリ(C)配列は、典型的には、シトシンヌクレオチドの長い配列であり、約10から約200のシチジンヌクレオチドの配列、好ましくは約10から約100のシチジンヌクレオチドの配列、より好ましくは約10から約70シチジンヌクレオチドの配列、または、さらに好ましくは約20から約50もしくは約20から約30のシチジンヌクレオチドの配列である。ポリ(C)配列は、核酸に含まれるコード領域の3’に、好ましくは位置し得る。
ポリ(A)尾部は、また、「3’ポリ(A)尾部」とも称され、典型的には、約400以下のアデノシンヌクレオチドの長い配列であり、例えば、約25から約400、好ましくは約50から約400、より好ましくは約50から約300、さらに好ましくは約50から約250、最も好ましくは約60から約250のアデノシンヌクレオチドの配列であり、好ましくはmRNAである核酸配列の3’末端に付加されている。ポリ(A)尾部は、例えばmRNAである核酸に含まれるコード領域の3’に、好ましくは位置し得る。
安定化核酸は、典型的には、in vivoの分解(例えば、エキソヌクレアーゼまたはエンドヌクレアーゼによる分解)および/またはex vivoの分解(例えば、ワクチン投与前の製造工程による分解、例えば、投与のためのRNAワクチン溶液の調製の過程における分解)に、本質的に耐え得る。特にmRNAである、RNAの安定化は、例えば、5’キャップ構造、ポリ(A)尾部、ポリ(C)尾部、および/または任意の他のUTR修飾により、達成され得る。また、安定化核酸は、バックボーン修飾、糖修飾、および/または核酸のG/C含量の変更によっても、達成され得る。様々な他の方法が、本発明に関して想定される。
核酸分子、特にRNAまたはmRNAの修飾には、バックボーン修飾、糖修飾または塩基修飾が含まれ得る。本発明に関連するバックボーン修飾は、核酸分子に含まれるヌクレオチドのバックボーンのリン酸塩が、化学的に修飾されるような修飾である。本発明に関連する糖修飾は、核酸のヌクレオチドの糖の化学的修飾である。さらに、本発明に関連する塩基修飾は、核酸分子のヌクレオチドの塩基成分の化学的修飾である。それゆえに、修飾された核酸は、また、ヌクレオチド類似体を含み得る核酸分子としても、本明細書で規定される。さらに、核酸分子の修飾は、脂質修飾を含み得る。このような、脂質修飾された核酸は、典型的には、本明細書で規定される核酸を含む。そのような脂質修飾された核酸分子は、典型的には、核酸分子に共有結合する少なくとも1つのリンカー、および、それぞれのリンカーに共有結合する少なくとも1つの脂質を、さらに含む。代替として、脂質修飾された核酸分子は、本明細書で規定される少なくとも1つの核酸分子と、この核酸分子に(リンカーを用いずに)共有結合する少なくとも1つの(二機能性の)脂質とを含む。三番目の代替案によれば、脂質修飾された核酸分子は、本明細書で規定される核酸分子と、核酸分子に共有結合する少なくとも1つのリンカーと、それぞれのリンカーに共有結合する少なくとも1つの脂質と、さらに、核酸分子に(リンカーを用いずに)共有結合する少なくとも1つの(二機能性の)脂質と、を含む。
核酸分子の誘導体は、上記で規定された修飾された核酸と同様に、本明細書で規定される。
ヌクレオチド類似体は、リン酸塩バックボーン修飾、糖修飾またはヌクレオベース修飾を含む、天然に生じるヌクレオチドに、構造的に類似した(類似体)ヌクレオチドである。
核酸分子、特に、コード核酸分子、特に本発明による少なくとも1つの抗原をコードした少なくとも1つのオープンリーディングフレームを含むRNAワクチンの少なくとも1つのRNAの型である場合の核酸分子は、少なくとも1つの修飾された5’および/または3’UTR配列(UTR修飾)を有することが好ましい。5’および/または3’非翻訳領域(UTR)には、細胞質ゾルにおける核酸の半減期を延長する効果を有し得、かつ、コードされたタンパク質またはペプチドの翻訳を増加させ得る配列が含まれる。これらのUTR配列は、ウイルス、バクテリアおよび真核生物において天然に生じる配列と100%の配列同一性を有し得るが、部分的または完全に合成されたものであってもよい。例えば、ヒトまたはアフリカツメガエルからの(アルファ)グロブリン遺伝子の非翻訳配列(UTR)を、安定化核酸に用いることができる安定化配列の例として示し得る。安定化配列の他の例は、(アルファ)グロブリン、タイプ(I)コラーゲン、15−リポキシゲナーゼ、またはチロシン水酸化酵素をコードする、非常に安定したRNAの3’UTRに含まれる、一般式(C/U)CCANxCCC(U/A)PyxUC(C/U)CCを有する(Holcik et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1997, 94: 2410 to 2414を参照)。本発明に関して特に好ましくは、以下の配列 GCCCGaTGGG CCTCCCAACG GGCCCTCCTC CCCTCCTTGC ACCG(配列番号1)(下線を付したヌクレオチドは野生型に対する変異を示す)を含む(アルファ)グロブリンの変異したUTRであり、muagとしてもまたここに記載される。このように導入されたUTR配列は、もちろん、独立してまたは互いに組み合わせて使用されることが可能であり、また、当業者に公知の他の修飾配列と組み合わせて使用され得る。
本発明に関して、ヒストンステムループ配列は、好ましくは、以下の式(I)または(II)の少なくとも1つから選択される;
ステム1[N0−2GN3−5]は、構成要素ステム2に逆相補的または部分的に逆相補的であり、5から7ヌクレオチドの間の連続した配列であり、
N0−2は、Nが0から2、好ましくは0から1、より好ましくは1の連続した配列であり、Nは、A、U、T、GおよびCから選択されるヌクレオチド、またはそのヌクレオチド類似体からそれぞれ独立して選択され、
N3−5は、Nが3から5、好ましくは4から5、より好ましくは4の連続した配列であり、Nは、A、U、T、GおよびCから選択されるヌクレオチド、またはそのヌクレオチド類似体からそれぞれ独立して選択され、
Gはグアノシンまたはその類似体であり、任意でシチジンまたはその類似体によって置換されていてもよく(ステム2におけるその相補ヌクレオチドシチジンがグアノシンに置換される場合);
ループ配列[N0−4(U/T)N0−4]は、構成要素ステム1と構成要素ステム2との間に位置し、3から5ヌクレオチド、より好ましくは4ヌクレオチドの連続した配列であり、
各N0−4は、互いに独立して、Nが0から4、好ましくは1から3、より好ましくは1から2の連続した配列であり、Nは、A、U、T、GおよびCから選択されるヌクレオチド、またはそのヌクレオチド類似体からそれぞれ独立して選択され;
ステム2[N3−5CN0−2]は、構成要素ステム1に逆相補的または部分的に逆相補的であり、5から7ヌクレオチドの間の連続した配列であり、
N3−5は、Nが3から5、好ましくは4から5、より好ましくは4の連続した配列であり、Nは、A、U、T、GおよびCから選択されるヌクレオチド、またはそのヌクレオチド類似体からそれぞれ独立して選択され、
N0−2は、Nが0から2、好ましくは0から1、より好ましくは1の連続した配列であり、Nは、A、U、T、GおよびCから選択されるヌクレオチド、またはそのヌクレオチド類似体からそれぞれ独立して選択され、
Cはシチジンまたはその類似体であり、任意でグアノシンまたはその類似体によって置換されていてもよく(ステム1におけるその相補ヌクレオチドシチジンがシチジンに置換される場合);
ここで、ステム1およびステム2は、互いに逆相補配列を形成する塩基対、または、互いに部分的に逆相補配列を形成する塩基対になり得、その塩基対は、ステム1とステム2との間に生じ得、例えば、ヌクレオチドAおよびU/TもしくはGおよびCのワトソン−クリック塩基対、または、例えば、ゆらぎ塩基対、逆ワトソン−クリック塩基対、フーグスティーン塩基対、逆フーグスティーン塩基対のような非ワトソン−クリック塩基対であり、ここで、1つのステムにおける1以上の塩基が、他のステムの逆相補配列において相補的な塩基を有さないことに基づく、不完全塩基対が、ステム1とステム2との間に生じ得る。
本明細書で規定される本発明により用いられる核酸分子は、当業者に公知の任意の方法を用いて調製され得、このような合成方法には、例えば、固相法、in vivo増殖(例えば、in vivoウイルス増殖)が含まれ、同様に、in vitro転写反応のようなin vitroの方法も含まれる。
RNAはリボ核酸の一般的な省略形である。RNAは、例えばヌクレオチドからなるポリマーである、核酸分子である。これらのヌクレオチドは、通常、アデノシンモノリン酸塩、ウリジンモノリン酸塩、グアノシンモノリン酸塩およびシチジンモノリン酸塩のモノマーであり、いわゆるバックボーンに沿って互いに連結される。バックボーンは、1つ目の糖(すなわちリボース)と2つ目のリン酸塩部分との、隣接するモノマー間のリン酸ジエステル結合により形成される。モノマーの特定の連続を、RNA配列と称する。
真核細胞において、転写は、典型的には核またはミトコンドリア内において起こる。in vitroにおいて、DNAの転写は、mRNAと省略形で通常示される、いわゆるメッセンジャーRNAにプロセッシングされるべき、いわゆる未成熟RNAを通常もたらす。未成熟RNAのプロセッシング(例えば、真核生物における)は、スプライシング、5’キャッピング、ポリアデニル化、核またはミトコンドリアからの輸送等のような、様々な異なる転写後修飾を含む。これらのプロセッシングをまとめて、RNAの成熟とも称する。成熟メッセンジャーRNAは、通常、特定のペプチドまたはタンパク質のアミノ酸配列に翻訳され得るヌクレオチド配列を提供する。典型的には、成熟mRNAは、5’キャップ、5’UTR、オープンリーディングフレーム、3’UTRおよびポリ(A)配列を含む。本発明に関して、mRNAはまた、人工の分子(すなわち天然に生じない分子)であり得る。これは、本発明に関して、mRNAが、例えば、5’UTR、オープンリーディングフレーム、3’UTRおよびポリ(A)配列の組み合わせ(天然において、この組み合わせでは存在しない)を含んでもよいことを意味する。
レトロウイルスは、逆転写酵素を用いて宿主細胞内で転写され、そのRNAゲノムからDNAを生成する、RNAウイルスである。そして、そのDNAは、インテグラーゼ酵素により宿主ゲノムに組み込まれる。その後、ウイルスは宿主細胞のDNAの一部として複製し、通常の転写および翻訳処理が行われ、ウイルスにより運ばれた遺伝子が発現する。レンチウイルスは、遺伝子治療の目的で頻繁に利用されていた。安全性の理由から、ふつうは、レンチウイルスベクターは、その複製を必要とする遺伝子を運搬しない。レンチウイルスを生成するために、一般的にはHEK293である、いわゆるパッケージング細胞株にいくつかのプラスミドをトランスフェクトする。通常、パッケージングプラスミドに関して、1以上のプラスミドは、キャプシドおよび逆転写酵素のようなウイルスタンパク質をコードする。他のプラスミドは、ベクターにより運搬される遺伝子材料を含む。それは、ウイルスに含めた一本鎖RNAウイルスゲノムを生成するために転写され、遺伝子治療の目的または遺伝子ワクチン接種のための、細胞の感染のために用いられる。
ウイルス粒子(ビリオンとして知られる)は、以下の2または3つの部分からなる:i)DNAまたはRNAの何れかにより産生された遺伝子材料(ウイルス遺伝子と、任意に置換された異種遺伝子);ii)これらの遺伝子を保護するタンパク質外被;および、いくつかの場合において、iii)タンパク質外被が細胞外にあるときに、それを囲む脂質エンベロープ。
自己複製RNAは、セムリキ森林熱ウイルス(SFV)、シンドビスウイルス(SIN)およびベネズエラウマ脳脊髄炎(VEE)ウイルスから開発されたアルファウイルスに基づく運搬ベクターである。アルファウイルスは、目的の異種遺伝子をアルファウイルスの構造遺伝子に置換し得る、一本鎖RNAウイルスである。in transで構造遺伝子を提供することによって、レプリコンRNAは、遺伝子治療の目的または遺伝子ワクチン接種に用いられ得るレプリコン粒子(RP)に含められる(例えば、Vander Veen et al., 2012. Alphavirus replicon vaccines. Animal Health Research Reviews 13(1):1-9を参照のこと)。宿主細胞に入ったのち、ゲノムウイルスRNAは、初めに、ウイルスRNA増幅の開始に要求されるウイルス非構造タンパク質(nsPs)の翻訳のためのmRNAとして機能する。RNAレプリコンは、追加のゲノム長RNAの合成のためのテンプレート、および内部プロモーターからのプラス鎖サブゲノムRNAの転写のためのテンプレートとして用いられる、全長マイナス鎖中間体の合成を介して生じる。そして、複製(および異種遺伝子の転写)を担う非構造タンパク質がそのようなレプリコン中にまだ存在するため、そのようなRNAは、自己複製RNAとして考慮され得る。そのようなアルファウイルスベクターは、「レプリコン」と称される。
レプリコン粒子は、以下の2または3つの部分からなる:i)DNAまたはRNAから作られた遺伝子材料(すなわちレプリコン)(ウイルスの遺伝子および任意に置換された異種遺伝子を含む);ii)これらの遺伝子を保護するタンパク質外被;および、いくつかの場合において、iii)それらが細胞外にあるときに、タンパク質外被を囲む脂質エンベロープ。
本明細書において、単離されたRNAは、細胞、放射線照射された細胞、または細胞溶解液の一部ではないRNAとして規定される。単離されたRNAは、細胞もしくは細胞溶解液から単離および/もしくは精製されて、またはin vitroの転写系から生成され得る。
核酸分子の配列は、典型的には、そのヌクレオチドの特定の個々の順序(すなわち連続)であると理解される。
タンパク質またはペプチドの配列は、典型的には、そのアミノ酸の順序(すなわち連続)であると理解される。
2つ以上の配列が、同一の長さおよび順序のヌクレオチドまたはアミノ酸を示すのならば、それらは同一である。同一性のパーセンテージは、典型的には2つの配列の同一性の程度を表す。すなわち、同一性のパーセンテージは典型的には、参照配列の個々のヌクレオチドと、配列内の位置が対応しているヌクレオチドのパーセンテージを表す。同一性の決定のため、比較される配列は同一の長さ、すなわち比較される配列のうち最も長い配列を示すよう検討される。このことは、8つのヌクレオチドからなる第1の配列は、第1の配列を含む10個のヌクレオチドからなる第2の配列に対し80%同一であることを意味する。言い換えれば、本発明に関して、配列の同一性は、好ましくは2つ以上の配列において同一の位置にあり、同一の長さであるヌクレオチド配列のパーセンテージに関する。ギャップは多くの場合、配列比較における実際の位置に関わりなく、非同一の位置とみなされる。
配列の断片は多くの場合、例えば核酸配列またはアミノ酸配列の全長配列のより短い部分である。したがって、配列の断片は、典型的には対応する伸長配列、または全長配列内の対応する伸長配列と同一である。本発明に関して、好ましい配列の断片は、核酸またはアミノ酸等の構成要素の連続した伸長配列であって、断片の由来である分子内の構成要素の連続した伸長配列に対応しており、断片の由来である分子全体(すなわち全長)の少なくとも5%、好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも50%、より好ましくは少なくとも60%、より好ましくは少なくとも70%、より好ましくは少なくとも80%を表す。それゆえ、例えばタンパク質またはペプチド抗原の断片は、好ましくは断片の由来であるタンパク質またはペプチド抗原内の構成要素の連続した伸長配列に対応しており、断片の由来であるタンパク質またはペプチド抗原全体(すなわち全長)の少なくとも5%、好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも40%、より好ましくは少なくとも50%、より好ましくは少なくとも60%、より好ましくは少なくとも70%、より好ましくは少なくとも80%を表す。特に、配列の断片は、機能的断片、すなわち断片の由来となる配列が満たす1つ以上の機能を満たしていることが好ましい。例えば、タンパク質またはペプチド抗原の断片は、好ましくは少なくとも1つの、断片の由来であるタンパク質またはペプチド抗原の抗原として機能する(例えば、少なくとも1つの抗原決定基に対し、特異的免疫反応をタンパク質またはペプチド抗原において誘導することができる)。
タンパク質またはペプチドの「断片」、すなわちアミノ酸配列の断片は、この発明に関して、典型的には、本明細書に規定されるタンパク質またはペプチドの配列であって、アミノ酸配列(またはそれをコードする核酸分子)に関して、起源である(天然の)タンパク質(またはそれをコードする核酸分子)と比較してN末端において、C末端において、および/または内部において切断されている配列を含んでいてもよい。切断は、このようにアミノ酸レベルにおいて、または対応する核酸レベルの何れかにおいて生ずる。よって、本明細書に規定される断片に関して、配列の同一性は、好ましくは本明細書に規定されるタンパク質もしくはペプチド全体、またはタンパク質もしくはペプチドの全体の(翻訳領域の)核酸分子を参照してもよい。
「トランスフェクション」という用語は、細胞、好ましくは真核生物の細胞への、DNAまたはRNA(例えばmRNA)等の核酸分子の導入を表す。本発明に関して、「トランスフェクション」という用語は、核酸分子、好ましくはRNA分子を、細胞、好ましくは哺乳類の細胞等の真核生物の細胞に導入するための、当業者に公知の任意の方法を包含する。これらの方法は、例えばエレクトロポレーション、リポフェクション(例えば陽イオン性脂質またはリポソームに基づくもの)、リン酸カルシウム沈殿法、ナノ粒子に基づくトランスフェクション、ウイルスに基づくトランスフェクション、または陽イオンポリマー、例えばDEAEデキストランまたはポリエチレンイミン等、に基づくトランスフェクションを包含する。
本発明に関して、担体は、典型的には別の化合物(カーゴ)の輸送および/または複合化を容易にし得る。担体は、カーゴと共有結合で、または非共有結合で結合してもよい。担体は核酸(例えばRNAまたはDNA)を標的細胞に輸送し得る。いくつかの実施形態において、担体は、本明細書で規定されるような、カチオン性もしくはポリカチオン性の化合物、またはポリマーの担体でもよい。本発明に関して、担体は、好ましくは核酸分子の担体に適している、例えば生理的に許容される脂質への溶解、核酸分子またはベクターの輸送および細胞内取り込みを仲介するのに適している。したがって、本発明に関して、担体は、核酸分子またはベクターの貯蔵および輸送に適した構成要素であり得る。担体は、例えばカチオン性もしくはポリカチオン性の担体、またはトランスフェクション剤もしくは複合体化剤として作用する化合物であり得る。特に好ましくは、本発明に関して、担体または担体ポリマーは、カチオン性またはポリカチオン性の化合物である。
「カチオン性またはポリカチオン性の化合物/成分」という用語は、典型的には、荷電された分子であって、典型的にはpH1から9において、より好ましくはpH9以下(例えば5から9)、pH8以下(例えば5から8)、pH7以下(例えば5から7)、最も好ましくは生理的pH、例えば7.3から7.4において、正の電荷(カチオン)を有している分子を指す。したがって、カチオン性またはポリカチオン性の化合物/成分は、正の電荷を有する任意の化合物またはポリマーでもよく、好ましくはカチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質であって、生理的条件、好ましくはin vivoの生理的条件下において電荷を有するペプチドまたはタンパク質である。「カチオン性のペプチドまたはタンパク質」は、少なくとも1価の正の電荷を有するアミノ酸、または2価以上の正の電荷を有するアミノ酸、例えばArg、His、LysまたはOrnから選択されるアミノ酸を含んでいてもよい。したがって、「ポリカチオン性」の化合物は、特定の条件下で1価以上の正の電荷を示す範囲内である。本発明に関して、カチオン性のペプチドまたはタンパク質は、負の電荷を有するアミノ酸よりも多い数の正の電荷を有するアミノ酸、例えばArg、His、LysまたはOrnを含む。好ましい実施形態において、本発明に関するカチオン性のペプチドまたはタンパク質は、他の残基よりも多い数の正の電荷を有するアミノ酸、例えばArg、His、LysまたはOrnを含む。「カチオン性またはポリカチオン性の化合物」という用語は、本発明に関して、好ましくはトランスフェクション剤または複合体化剤として使用され得る、特に本発明に係る核酸に使用され得る化合物を指す。
ここで、l+m+n+o+x=8〜15であり、また、Arg、Lys、HisおよびOrnの全含量がオリゴペプチドの全体のアミノ酸の少なくとも50%に相当する場合には、l、m、nまたはoはそれぞれ独立に0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14または15から選択される任意の数であり得;XaaはArg、Lys、HisおよびOrn以外の天然(天然に生じる)または非天然アミノ酸から選択される任意のアミノ酸であり得;Xaaの全含量がオリゴペプチドの全アミノ酸の50%を超えない場合には、xは0、1、2、3または4から選択される任意の数であり得る。これに関して特に好ましいカチオン性のペプチドは、例えばArg7、Arg8、Arg9、H3R9、R9H3、H3R9H3、YSSR9SSY、(RKH)4、Y(RKH)2R等である。
ポリマー担体は、典型的には、ポリマーにより形成される担体である。トランスフェクション剤または複合体形成剤として使用される、本発明の観点におけるポリマー担体は、ジスルフィド架橋されたカチオン性成分によって形成されたポリマー担体であり得る。ジスルフィド架橋されたカチオン性成分は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。ポリマー担体は、さらなる成分を含むこともできる。また、ポリマー担体は、カチオン性のペプチド、タンパク質またはポリマーの混合物、および任意で本明細書で規定されるさらなる成分(本明細書に記載されるジスルフィド結合によって架橋される)を含むことが特に好ましい。
{(Arg)l;(Lys)m;(His)n;(Orn)o;(Xaa)x}; 式(IV)
ここで、l+m+n+o+x=3〜100であり、l、m、n、またはoは互いに独立に、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21〜30、31〜40、41〜50、51〜60、61〜70、71〜80、81〜90、および91〜100から選択される任意の数であり、ただし、Arg(アルギニン)、Lys(リシン)、His(ヒスチジン)、およびOrn(オルニチン)の全含量は、オリゴペプチドの全アミノ酸の少なくとも10%を占め;Xaaは、Arg、Lys、His、またはOrnを除く天然の(=天然に存在する)または非天然のアミノ酸から選択される任意のアミノ酸であり;xは、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21〜30、31〜40、41〜50、51〜60、61〜70、71〜80、81〜90から選択される任意の数であり、ただし、Xaaの全含量は、オリゴペプチドの全アミノ酸の90%を超えない。アミノ酸Arg、Lys、His、Orn、およびXaaの何れも、ペプチドの任意の場所に位置し得る。この観点において、7〜30アミノ酸の範囲内のカチオン性のペプチドまたはタンパク質が特に好適である。この式のさらにより好適なペプチドは、オリゴアルギニン(例えば、Arg7、Arg8、Arg9、Arg12、His3Arg9、Arg9His3、His3Arg9His3、His6Arg9His6、His3Arg4His3、His6Arg4His6、TyrSer2Arg9Ser2Tyr、(ArgLysHis)4、Tyr(ArgLysHis)2Argなど)である。
{(Arg)l;(Lys)m;(His)n;(Orn)o;(Xaa’)x(Cys)y} 式(IVa)
ここで、(Arg)l;(Lys)m;(His)n;(Orn)o;およびxは、本明細書で規定したとおりであり、Xaa’は、Arg、Lys、His、Orn、またはCysを除く天然の(=天然に存在する)または非天然のアミノ酸から選択される任意のアミノ酸であり、yは、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21〜30、31〜40、41〜50、51〜60、61〜70、71〜80、および81〜90から選択される任意の数であり、ただし、Arg(アルギニン)、Lys(リシン)、His(ヒスチジン)、およびOrn(オルニチン)の全含量は、オリゴペプチドの全アミノ酸の少なくとも10%を占める)。
Cys1 {(Arg)l;(Lys)m;(His)n;(Orn)o;(Xaa)x} Cys2 式(IVb)
ここで、経験式{((Arg)l;(Lys)m;(His)n;(Orn)o;(Xaa)x}(式(IV))は、本明細書で規定したとおりであり、(半経験的な)式(IV)によるアミノ酸配列のコアを形成し、Cys1およびCys2は、(Arg)l;(Lys)m;(His)n;(Orn)o;(Xaa)xの近位または末端のシステインである。この実施形態は、ポリマー担体のカチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質が、例えば、上記に示した経験式(Arg)l;(Lys)m;(His)n;(Orn)o;(Xaa)x(式(IV))によって規定される場合に、上記意味において−SH部分として少なくとも2つのシステインで修飾されており、その結果、本発明のポリマー担体のカチオン性またはポリカチオン性ペプチドが、ポリマー担体の他の成分とジスルフィド結合を形成することができる少なくとも2つの(末端)システインを担持する状況に適用してもよい。
L−P1−S−[S−P2−S]n−S−P3−L 式(V)
ここで、P1およびP3は、互いに異なるかまたは同一であり、直鎖状または分枝状の親水性ポリマー鎖を表し、P1およびP3はそれぞれ、成分P2との縮合、あるいは、(AA)、(AA)xもしくは[(AA)x]z(そのような成分がP1とP2との間またはP3とP2との間のリンカーとして使用される場合)との縮合、および/または、さらなる成分(例えば、(AA)、(AA)x、[(AA)x]zまたはL)との縮合によって、ジスルフィド結合を形成することが可能な、少なくとも1つの−SH部分を呈し、上記直鎖状または分枝状の親水性ポリマー鎖は、互いに独立して、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリ−N−(2−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド、ポリ−2−(メタクリロイルオキシ)エチルホスホリルコリン、ポリ(ヒドロキシアルキルL−アスパラギン)、ポリ(2−(メタクリロイルオキシ)エチルホスホリルコリン)、ヒドロキシエチルデンプン、またはポリ(ヒドロキシアルキルL−グルタミン)から選択され、上記親水性ポリマー鎖は、約1kDa〜約100kDa、好ましくは約2kDa〜約25kDa、より好ましくは約2kDa〜約10kDa、例えば約5kDa〜約25kDaまたは5kDa〜約10kDaの分子量を示し;
P2は、好ましくは約3〜約100アミノ酸長を有し、より好ましくは約3〜約50アミノ酸長を有し、さらにより好ましくは約3〜約25アミノ酸長、例えば、約3〜10アミノ酸長、5〜15アミノ酸長、10〜20アミノ酸長、または15〜25アミノ酸長、より好ましくは約5〜約20アミノ酸長、さらにより好ましくは約10〜約20アミノ酸長を有する、カチオン性またはポリカチオン性のペプチドまたはタンパク質(例えば、ジスルフィド架橋されたカチオン性成分によって形成されたポリマー性担体に関して本明細書で規定されるような)であるか、または、
P2は、典型的には約0.5kDa〜約30kDaの分子量(約1kDa〜約20kDa、さらに好ましくは約1.5kDa〜約10kDaの分子量を含む)を有するか、または、約0.5kDa〜約100kDaの分子量(約10kDa〜約50kDa、さらに好ましくは約10kDa〜約30kDaの分子量を含む)を有する、カチオン性またはポリカチオン性のポリマー(例えば、ジスルフィド架橋されたカチオン性成分によって形成されたポリマー性担体に関して本明細書で規定されるような)であり、
各P2は、さらなる成分P2または成分P1および/もしくは成分P3との縮合、あるいは、さらなる成分(例えば、(AA)、(AA)x、または[(AA)x]z)との縮合により、ジスルフィド結合を形成することが可能な、少なくとも2つの−SH部分を呈し;
−S−S−は、(可逆の)ジスルフィド結合(読み易くするために括弧は省略されている)であり、Sは、好ましくは、硫黄、または(可逆の)ジスルフィド結合を形成した−SH担持部分を表す。上記(可逆の)ジスルフィド結合は、好ましくは、成分P1および成分P2、成分P2および成分P2、もしくは成分P2および成分P3、または、任意で本明細書で規定されるさらなる成分(例えば、L、(AA)、(AA)x、[(AA)x]z等)、の何れかの−SH部分の縮合によって形成される。上記−SH部分は、これらの成分の構造の一部であってもよいし、以下で規定する修飾によって付加されてもよい;
Lは、存在してもしなくてもよい任意のリガンドであり、互いに独立して、RGD、トランスフェリン、葉酸、シグナルペプチドもしくはシグナル配列、局在化シグナルもしくは局在化配列、核酸局在化シグナルもしくは核酸局在化配列(NLS)、抗体、細胞透過性ペプチド(例えば、TATまたはKALA)、受容体のリガンド(例えば、サイトカイン、ホルモン、成長因子等)、小分子(例えば、マンノースもしくはガラクトース等の炭水化物、または合成リガンド)、小分子アゴニスト、受容体の阻害剤もしくはアンタゴニスト(例えば、RGDペプチド模倣薬類似体)、または本明細書に規定される任意のさらなるタンパク質から選択されてもよく;
nは、典型的には、約1〜50の範囲、好ましくは約1、2もしくは3〜30の範囲、より好ましくは約1、2、3、4もしくは5〜25の範囲、約1、2、3、4もしくは5〜20の範囲、約1、2、3、4もしくは5〜15の範囲、または約1、2、3、4もしくは5〜10の範囲(例えば、約4〜9、4〜10、3〜20、4〜20、5〜20もしくは10〜20の範囲、または、約3〜15、4〜15、5〜15もしくは10〜15の範囲、または約6〜11もしくは7〜10の範囲を含む)から選択される整数である。最も好ましくは、nは、約1、2、3、4または5〜10の範囲、より好ましくは約1、2、3もしくは4〜9の範囲、約1、2、3もしくは4〜8の範囲、または約1、2もしくは3〜7の範囲である。
L−P1−S−[Cys−P2−Cys]n−S−P3−L 式(VI)
ここで、L、P1、P2、P3およびnは、本明細書で規定されるものであり、Sは、硫黄であり、各Cysは、ジスルフィド結合のための1つの−SH部分を提供する。
L-P1-S-{[S-P2-S]a[S-(AA)x-S]b}-S-P3-L, 式(VIa)
ここで、x、S、L、AA、P1、P2およびP3は、好ましくは本明細書で規定されるものである。上記式(VIa)において、単一成分[S−P2−S]および[S−(AA)x−S]の何れが、部分式{[S−P2−S]a[S−(AA)x−S]b}においてどのような順番で存在してもよい。部分式{[S−P2−S]a[S−(AA)x−S]b}における単一成分[S−P2−S]および[S−(AA)x−S]の数は、整数aおよびbによって決まり、ここでa+b=nである。nは、整数であり、式(V)についての上記のように規定される。
N/P比は、カチオン性もしくはポリカチオン性の化合物のカチオン性(側鎖)成分のイオン電荷、または本明細書で規定される担体または複合体化剤として用いられるポリマー担体のイオン電荷の尺度である。特に、カチオン性成分のカチオン特性が(例えばアミノ酸側鎖の)窒素によって生じる場合、N/P比は、カチオン性またはポリカチオン性の化合物のカチオン性成分またはポリマー担体のカチオン性成分における(側鎖)窒素原子が正電荷に寄与し、核酸カーゴ(例えば、RNAワクチンまたはアジュバント核酸に含まれる少なくとも1つの抗原についてコードする少なくとも1つのRNA)のリン酸骨格のリン酸が負電荷に寄与するとみなして、ヌクレオチド骨格における塩基性窒素原子とリン酸残基との比を表す。概して、1つのリン酸は1つの負電荷を提供する(例えば、カーゴ核酸分子における1つのヌクレオチドは1つの負電荷を提供する)。これは、例えば、RNAが塩基の統計的分布を呈すると仮定すると、1μgのRNAが一般的に約3nmolのリン酸残基を含有することに基づいて計算され得る。さらに、1nmolのペプチドは、一般的に、分子量およびその(カチオン性)アミノ酸の数に応じて、約x nmolの窒素残基を含有する。
「ゼータ電位」は、粒子の電気的表面電荷について広く用いられるパラメータである。それは、典型的には、電界を通じて荷電粒子を移動させることによって決定される。本発明の観点において、ゼータ電位は、粒子(例えば、カチオン性またはポリカチオン性の化合物および/またはポリマー担体を担体または複合体化剤として含み、RNAワクチンまたはアジュバント核酸の少なくとも1つの抗原についてコードする少なくとも1つのRNAを核酸カーゴとして含む複合体の粒子)の電荷を特徴付けるのに好ましいパラメータである。それゆえ、本発明の観点において、粒子の電荷は、25℃におけるZetasizer Nano装置(Malvern Instruments、Malvern、UK)および173°の散乱角を用いるレーザードップラー電気泳動法によりゼータ電位を決定することによって決定されるのが好ましい。所与の粒子の表面電荷は、用いられる基質(例えば、塩を含有する緩衝液)のイオン強度および溶液のpHにも依存する。したがって、電荷比(N/P)における所与の複合体の実際のゼータ電位は、注入に用いられる異なる緩衝液間でわずかに異なってもよい。測定のために、粒子(カチオン性またはポリカチオン性の化合物および/またはポリマー担体を担体または複合体化剤として含み、本発明に係るRNAワクチンまたはアジュバント核酸の少なくとも1つの抗原についてコードする少なくとも1つのRNAを核酸カーゴとして含む複合体等)は、乳酸リンゲル液中に懸濁されることが好ましい。特定の実施形態において、本発明は、そのゼータ電位によって評価される、所与の注入緩衝液の条件下(好ましくは、乳酸リンゲル液の条件下)での負に荷電した複合体の使用に関する。本発明に係る乳酸リンゲル液は、好ましくは、130mmol/Lのナトリウムイオン、109mmol/Lの塩化物イオン、28mmol/Lの乳酸塩、4mmol/Lのカリウムイオンおよび1.5mmol/Lのカルシウムイオンを含有する。ナトリウム、塩化物、カリウムおよび乳酸塩は、典型的には、NaCl(塩化ナトリウム)、NaC3H5O3(乳酸ナトリウム)、CaCl2(塩化カルシウム)、およびKCl(塩化カリウム)に由来する。乳酸リンゲル液のオスモル濃度は273mOsm/Lであり、pHは6.5に調整される。
本発明の観点において、免疫賦活性組成物は、典型的には、免疫応答を誘発することができる、または免疫応答を誘発することができる成分を誘導できる、少なくとも1つの成分を含む組成物であると理解され得る。そのような免疫応答は、好ましくは、先天性免疫応答、または適応および先天性免疫応答の組み合わせであり得る。好ましくは、本発明の観点における免疫賦活性組成物は、少なくとも1つの免疫賦活性/アジュバント核酸分子、より好ましくはRNA(例えば、mRNA分子)を含む。免疫賦活性組成物(mRNA等)は、適切な担体と結合していてもよい。それゆえ、免疫賦活性組成物は、mRNA/担体複合体を含んでもよい。さらに、免疫賦活性組成物は、アジュバントおよび/または免疫賦活性組成物(mRNA等)に適切なビヒクルを含んでもよい。
GlXmGn (式(VII))
ここで、
Gは、グアノシン、ウラシル、またはグアノシンもしくはウラシルの類似体であり;
Xは、グアノシン、ウラシル、アデノシン、チミジン、シトシン、または上述のヌクレオチドの類似体であり;
lは、1〜40の整数であり、
ここで、
l=1であるとき、Gはグアノシンまたはその類似体であり、
l>1であるとき、ヌクレオチドの少なくとも50%は、グアノシンまたはその類似体であり;
mは、整数であり、少なくとも3であり、
ここで、
m=3であるとき、Xはウラシルまたはその類似体であり、
m>3であるとき、少なくとも3つ連続のウラシルまたはウラシルの類似体が存在し;
nは、1〜40の整数であり、
ここで、
n=1であるとき、Gはグアノシンまたはその類似体であり、
n>1であるとき、ヌクレオチドの少なくとも50%は、グアノシンまたはその類似体である。
ここで、
Cは、シトシン、ウラシル、またはシトシンもしくはウラシルの類似体であり;
Xは、グアノシン、ウラシル、アデノシン、チミジン、シトシン、または上述のヌクレオチドの類似体であり;
lは、1〜40の整数であり、
ここで、
l=1であるとき、Cはシトシンまたはその類似体であり、
l>1であるとき、ヌクレオチドの少なくとも50%は、シトシンまたはその類似体であり;
mは、整数であり、少なくとも3であり、
ここで、
m=3であるとき、Xはウラシルまたはその類似体であり、
m>3であるとき、少なくとも3つ連続のウラシルまたはウラシルの類似体が存在し;
nは、1〜40の整数であり、
ここで、
n=1であるとき、Cはシトシンまたはその類似体であり、
n>1であるとき、ヌクレオチドの少なくとも50%は、シトシンまたはその類似体である。
(NuGlXmGnNv)a、 (式(IX))
ここで、
Gは、グアノシン(グアニン)、ウリジン(ウラシル)、またはグアノシン(グアニン)もしくはウリジン(ウラシル)の類似体、好ましくは、グアノシン(グアニン)またはその類似体であり;
Xは、グアノシン(グアニン)、ウリジン(ウラシル)、アデノシン(アデニン)、チミジン(チミン)、シチジン(シトシン)、またはこれらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の類似体、好ましくは、ウリジン(ウラシル)またはその類似体であり;
Nは、約4〜50、好ましくは約4〜40、より好ましくは約4〜30または4〜20核酸の長さを有する核酸配列であり、各Nは、独立して、グアノシン(グアニン)、ウリジン(ウラシル)、アデノシン(アデニン)、チミジン(チミン)、シチジン(シトシン)、またはこれらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の類似体から選択され;
aは、1〜20、好ましくは1〜15、最も好ましくは1〜10の整数であり;
lは、1〜40の整数であり、
ここで、
l=1であるとき、Gはグアノシン(グアニン)またはその類似体であり、
l>1であるとき、これらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の少なくとも50%は、グアノシン(グアニン)またはその類似体であり;
mは、整数であり、少なくとも3であり、
ここで、
m=3であるとき、Xはウリジン(ウラシル)またはその類似体であり、
m>3であるとき、少なくとも3つ連続のウリジン(ウラシル)またはウリジン(ウラシル)の類似体が存在し;
nは、1〜40の整数であり、
ここで、
n=1であるとき、Gはグアノシン(グアニン)またはその類似体であり、
n>1であるとき、これらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の少なくとも50%は、グアノシン(グアニン)またはその類似体であり;
u、vは、互いに独立して、0〜50の整数とすることができ、
好ましくは、u=0であるとき、v≧1であり、または
v=0であるとき、u≧1であり;
式(IX)の核酸分子は、少なくとも50ヌクレオチド、好ましくは少なくとも100ヌクレオチド、より好ましくは少なくとも150ヌクレオチド、さらにより好ましくは少なくとも200ヌクレオチド、最も好ましくは少なくとも250ヌクレオチドの長さを有する。
ここで、
Cは、シチジン(シトシン)、ウリジン(ウラシル)、またはシチジン(シトシン)もしくはウリジン(ウラシル)の類似体、好ましくは、シチジン(シトシン)またはその類似体であり;
Xは、グアノシン(グアニン)、ウリジン(ウラシル)、アデノシン(アデニン)、チミジン(チミン)、シチジン(シトシン)、または上述したヌクレオチド(ヌクレオシド)の類似体、好ましくは、ウリジン(ウラシル)またはその類似体であり;
Nは、互いに独立して、約4〜50、好ましくは約4〜40、より好ましくは約4〜30または4〜20核酸の長さを有する核酸配列であり、各Nは、独立して、グアノシン(グアニン)、ウリジン(ウラシル)、アデノシン(アデニン)、チミジン(チミン)、シチジン(シトシン)、またはこれらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の類似体から選択され;
aは、1〜20、好ましくは1〜15、最も好ましくは1〜10の整数であり;
lは、1〜40の整数であり、
ここで、
l=1であるとき、Cはシチジン(シトシン)またはその類似体であり、
l>1であるとき、これらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の少なくとも50%は、シチジン(シトシン)またはその類似体であり;
mは、整数であり、少なくとも3であり、
ここで、
m=3であるとき、Xはウリジン(ウラシル)またはその類似体であり、
m>3であるとき、少なくとも3つ連続のウリジン(ウラシル)またはウリジン(ウラシル)の類似体が存在し;
nは、1〜40の整数であり、
ここで、
n=1であるとき、Cはシチジン(シトシン)またはその類似体であり、
n>1であるとき、これらのヌクレオチド(ヌクレオシド)の少なくとも50%は、シチジン(シトシン)またはその類似体であり;
u、vは、互いに独立して、0〜50の整数とすることができ、
好ましくは、u=0であるとき、v≧1であり、または
v=0であるとき、u≧1であり;
本発明に係る式(X)の核酸分子は、少なくとも50ヌクレオチド、好ましくは少なくとも100ヌクレオチド、より好ましくは少なくとも150ヌクレオチド、さらにより好ましくは少なくとも200ヌクレオチド、最も好ましくは少なくとも250ヌクレオチドの長さを有する。
本発明に関して、免疫賦活性RNA(isRNA)は、概して先天性免疫反応を誘発し得るRNAであり得る。上記isRNAは、通常、オープンリーディングフレームを有さず、そのためペプチド抗原または免疫原を提供しないが、例えば特定の種類のトール様レセプター(TLR)または他の好適なレセプターと結合することによって、先天性免疫反応を誘発する。しかし、オープンリーディングフレームを有していてペプチド/タンパク質をコードし得るmRNAも、もちろん先天性免疫反応を誘発することは可能であり、そのため免疫賦活性RNAになり得る。好ましくは、免疫賦活性RNAは、一本鎖、二本鎖または部分的に二本鎖RNAであり得、より好ましくは一本鎖RNA、および/あるいは環状または直鎖状RNAであり得、より好ましくは直鎖状RNAであり得る。より好ましくは、免疫賦活性RNAは、(直鎖状)一本鎖RNAであり得る。さらにより好ましくは、免疫賦活性RNAは(長い)(直鎖状)(一本鎖)ノンコーディングRNAであり得る。in vitroで転写されたRNAについての場合、これに関して特に好ましいのは、isRNAがその5’末端で三リン酸を担持することである。免疫賦活性RNAは、本明細書で規定されたように、短いRNAオリゴヌクレオチドとして生じ得る。本明細書で用いられる免疫賦活性RNAは、天然に見られるまたは合成的に調製されるRNA分子の任意のクラスからさらに選択され得、先天性免疫反応を誘発することが可能であり、抗原により誘発された適応免疫反応を支持し得る。さらに、本発明のワクチン/阻害剤の組み合わせの、さらなる化合物として用いられる免疫賦活性RNA分子(のクラス)は、先天性免疫反応を誘発することが可能な、任意の他のDNAを含み得る。例えば、このような免疫賦活性RNAは、リボソームRNA(rRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、メッセンジャーRNA(mRNA)、およびウイルスRNA(vRNA)を含み得る。このような免疫賦活性RNAは、1000〜5000、500〜5000、5〜5000、また5〜1000、5〜500、5〜250、5〜10050または5〜の30の長さのヌクレオチドを含み得る。
低分子干渉RNA(siRNA)は、特にRNA干渉の現象と関連して着目される。RNA干渉(RNAi)のin vitro技術は、遺伝子発現の配列特異的な抑制を誘発する二本鎖RNA分子(dsRNA)に基づいている(Zamore (2001) Nat. Struct. Biol. 9: 746-750; Sharp (2001) Genes Dev. 5:485-490: Hannon (2002) Nature 41: 244-251)。長いdsRNAを用いた哺乳動物細胞のトランスフェクションにおいて、タンパク質キナーゼRおよびRnaseLの活性は、例えばインターフェロン応答等の非特異的効果をもたらす(Stark et al. (1998) Annu. Rev. Biochem. 67: 227-264; He and Katze (2002) Viral Immunol. 15: 95-119)。非特異的効果は、30bpより小さいsiRNAによっては誘引されないため、これらの非特異的効果は、短い、例えば21〜23merの、いわゆるsiRNA(低分子干渉RNA)を用いた場合に回避することができる(Elbashir et al.(2001) Nature 411: 494-498)。
本発明に関して、オープンリーディングフレーム(ORF)は、概して、ペプチドまたはタンパク質に翻訳される、いくつかのヌクレオチドトリプレットの配列であり得る。オープンリーディングフレームは、その5’末端に、例えば、アミノ酸メチオニン(ATGまたはAUG)を通常コードする3つの連続するヌクレオチドの組み合わせである開始コドンと、多様な3つのヌクレオチドの長さを通常示す、その後ろの領域とを含む。ORFは、好ましくは停止コドン(例えばTAA、TAG、TGA)によって終了させられる。概して、これがオープンリーディングフレームの唯一の停止コドンである。そのため、本発明に関して、オープンリーディングフレーム(ORF)は、開始コドン(例えば、ATGまたはAUG)によって開始され、好ましくは停止コドン(例えばそれぞれTAA、TGA、またはTAGまたはUAA、UAG、UGA)によって終了する、好ましくは3で割り切れるヌクレオチド数からなるヌクレオチド配列である。オープンリーディングフレームは、単離され得る、あるいは、例えばベクターまたはmRNAのように、より長い核酸配列に組み込まれ得る。オープンリーディングフレームは、「タンパク質コード領域」または「コード領域」とも称され得る。
IRESは、単独のリボソーム結合部位として機能することが可能であるが、本明細書で複数のタンパク質またはペプチドをコードすると規定したバイシストロニックRNAまたはマルチシストロニックRNAさえも提供するために使用することも可能であり、これらは互いに独立してリボソームによって翻訳される。本発明に従って用いられ得るIRES配列の例は、ピコルナウイルス(例えばFMDV)、ペスチウイルス(CFFV)、ポリオウイルス(PV)、脳心筋炎ウイルス(ECMV)、口蹄病ウイルス(FMDV)、C型肝炎ウイルス(HCV)、典型的なブタコレラ(CSFV)、マウス白血病ウイルス(MLV)、サル免疫不全ウイルス(SIV)またはコオロギ麻痺ウイルス(CrPV)からの配列である。
本発明に関して、(タンパク質/ペプチド)抗原の断片または部分は、概して(タンパク質/ペプチド)抗原のアミノ酸配列の連続した部分に対応するペプチドであると理解される。上記アミノ酸配列の連続した部分に対応するペプチドは、例えばMHCクラスI分子により処理および提示される部分のように、好ましくは約6〜約20またはそれ以上の長さのアミノ酸を有し、例えば、8、9、または10(あるいはさらに11、または12のアミノ酸)のように、好ましくは約8〜約10の長さのアミノ酸を有し、または、MHCクラスII分子により処理および提示される断片であり、例えば13、14、15、16、17、18、19、20またはさらにそれ以上のアミノ酸のように、好ましくは約13またはそれ以上の長さのアミノ酸を有し、これらの断片はアミノ酸配列の任意の部分から選択され得る。これらの断片は、概して、ペプチド断片およびMHC分子からなる複合体の形態において、T細胞により認識され、たとえば、断片は、概して天然形態において認識されない。本明細書で規定された(タンパク質/ペプチド)抗原の断片または部分もまた、それらの(タンパク質/ペプチド)抗原のエピトープまたは機能部位を含み得る。本明細書で規定された(タンパク質/ペプチド)抗原の断片または部位は、好ましくはエピトープであるかエピトープを含み、または適応免疫応答を誘発する抗原性の特徴を有する。そのため、(タンパク質/ペプチド)抗原の断片は、それら(タンパク質/ペプチド)抗原の少なくとも1つのエピトープを含み得る。さらに、細胞外ドメイン、細胞内ドメインまたは膜貫通ドメイン等の(タンパク質/ペプチド)抗原のドメイン、および(タンパク質/ペプチド)抗原の短縮されたまたは切断された型も、(タンパク質/ペプチド)抗原の断片を含むことが理解され得る。
本発明に関して規定されるタンパク質またはペプチドの「変異体」は、1以上のアミノ酸の置換、挿入および/または欠失のような、1以上の変異において、元の配列と異なるアミノ酸配列を有するように生成され得る。好ましくは、これらの変異体は、全長ネイティブタンパク質と、例えば特異的抗原特性のような、生物学的機能または特異的活性が同一である。本発明に関して規定されるタンパク質またはペプチドの「変異体」は、変異していない生理学的配列のようなネイティブ配列に対して、保存的アミノ酸置換を含み得る。これらのアミノ酸配列は、それをコードするヌクレオチド配列と同様に、本明細書に規定される変異体の用語の下に特に収まる。同じクラスに由来するアミノ酸をそれぞれ交換する置換は、保存的置換と称される。特に、脂肪族側鎖、正または負の電荷を帯びた側鎖、側鎖またはアミノ酸中の芳香族基、例えば水酸基を有する側鎖のように水素結合に入り込める側鎖を有するアミノ酸がある。これらは、例えば、極性の側鎖を有するアミノ酸は、同様に極性の側鎖を有する他のアミノ酸により置換されることを意味しており、または、例えば疎水性の側鎖により特徴づけられるアミノ酸は、同様に疎水性の側鎖を有するアミノ酸により置換されることを意味している(例えば、スレオニン(セリン)によるセリン(スレオニン)またはイソロイシン(ロイシン)によるロイシン(イソロイシン)の置換)。挿入および置換は、特に、三次元構造を変更しない、または結合領域に影響しない位置の配列において、可能である。挿入または欠失による三次元構造の変更は、例えばCDスペクトル(円偏光二色性スペクトル)を用いて容易に決定することができる(Urry, 1985, Absorption, Circular Dichroism and ORD of Polypeptides, in: Modern Physical Methods in Biochemistry, Neuberger et al. (ed.), Elsevier, Amsterdam)。
ペプチドまたはタンパク質の誘導体は、典型的には、上述したペプチドまたはタンパク質のような他の分子由来の分子であると理解される。ペプチドまたはタンパク質の「誘導体」は、本発明において使用するペプチドまたはタンパク質を含む融合体も包含する。例えば、融合体は、例えばFLAGエピトープまたはV5エピトープである、エピトープのような標識を含む。たとえば、エピトープはFLAGエピトープである。そのようなタグは、例えば融合タンパク質の精製に有用である。
本発明に関して、治療的有効量は、典型的には、例えば治療の状況において、免疫反応、発現したペプチドもしくはタンパク質の病理学的レベルの変化、または欠失した遺伝子産物の代替のような、薬学的効果を引き起こすのに十分な量であると理解される。
ビヒクルは、典型的には、薬学的に活性な化合物のように、貯蔵、運搬および/または投与される化合物に適した材料であると理解される。例えば、ビヒクルは、貯蔵、運搬および/または投与される薬学的に活性な化合物に適した、生理的に許容される液体であり得る。
PD−1経路のメンバーは、PD−1情報伝達に関与する全てのタンパク質である。一方で、これらのタンパク質は、例えば、PD−1、PD−L1およびPD−L2のリガンドならびに情報伝達レセプターPD−1のように、PD−1の上流のPD−1情報伝達を引き起こすたんぱく質であり得る。他方で、これらのタンパク質は、PD−1レセプターの下流の情報伝達タンパク質であり得る。本発明に関して、特に好ましいPD−1経路のメンバーは、PD−1、PD−L1およびPD−L2である。
本発明に関して、PD−1経路阻害剤は、PD−1経路情報伝達、好ましくはPD−1レセプターを介した情報伝達を阻害することが可能な化合物として、好ましくは規定される。それゆえに、PD−1経路阻害剤は、PD−1経路情報伝達を相殺することが可能な、PD−1経路の何れかのメンバーに対する何れかの阻害剤であり得る。これに関して、阻害剤は、PD−1経路の何れかのメンバーを標的とする、好ましくはPD−1レセプター、PD−L1またはPD−L2に対する、本明細書に規定された拮抗抗体であってもよい。この拮抗抗体は、また、核酸によりコードされてもよい。このようなコードされた抗体は、「イントラ抗体」として称して本明細書に規定されてもよい。また、PD−1経路阻害剤は、PD−1レセプターの断片、またはPD−1レセプターの活性化を阻害するPD1リガンドであり得る。B7−1またはその断片は、同様に、PD1阻害リガンドとして作用し得る。さらに、PD−1経路阻害剤は、siRNA(低分子干渉RNA)であってもよく、またはPD−1経路のメンバー、好ましくはPD−1、PD−L1またはPD−L2に対するアンチセンスRNAであってもよい。さらに、PD−1経路阻害剤は、PD−1に結合し得るが、例えばPD−1およびB7−H1またはB7−DL相互作用を抑制することによって、PD−1情報伝達を阻害するアミノ酸配列を含むタンパク質(または、これをコードする核酸配列)であってもよい。さらに、PD−1経路阻害剤は、例えば、PD−1結合ペプチドまたは有機小分子のような、PD−1経路情報伝達を阻害し得る小分子阻害剤であってもよい。
抗体は、例えば、当業者に公知の、組み換え的に生成した抗体または天然に生じた抗体の何れか、特に、治療、診断または科学的目的に適した抗体、特にPD−1、PD−L1またはPD−L2に対する抗体のような、何れかの抗体から選択され得る。ここで、用語「抗体」は、その最も広い意味で用いられ、モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体(アンタゴニスト、および阻害または中和抗体を含む)、ならびにポリエピトープ特異性を有する抗体種を特に対象とする。本発明によれば、「抗体」は、典型的に、当業者に公知の抗体(例えば、IgM、IgD、IgG、IgAおよびIgE抗体)を含み、そのような抗体は、天然に生じる抗体、宿主生物において免疫作用により生成した抗体、天然に生じる抗体から単離および同定された抗体、または宿主生物において免疫作用により生成され、当業者に公知の分子生物学的方法により組み換え的に生成した抗体であり、同様に、キメラ抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、二重特異性抗体、例えば、細胞において発現し、任意で特定の細胞区分に位置するする抗体のようなイントラ抗体である。一般に、抗体は、共に可変領域と定常領域とを有する軽鎖および重鎖からなる。軽鎖は、N末端可変領域、VL、およびC末端定常領域から成る。一方、IgG抗体の重鎖は、例えば、N末端可変領域、VH、ならびにCH1、CH2およびCH3の3つの定常領域を含む。単鎖抗体は、同様に本発明に用いられ得る。抗体は、上述したように、好ましくは全長抗体を含んでもよく、例えば、抗体は、全長重鎖および全長軽鎖から構成される。しかしながら、抗体断片、変異体または付加物のような、抗体誘導体は、また、本発明によるPD−1経路阻害剤として用いられ得る。抗体断片は、上述した(全長)抗体のFab、Fab’、F(ab’)2、Fc、Facb、pFc’、FdおよびFv断片から選択され得る。一般的に、抗体断片は当業者に公知である。例えば、Fab(「断片、抗原結合」)断片は、重鎖および軽鎖のそれぞれの1つの定常領域および1つの可変領域により構成される。2つの可変領域は、特定の抗原のエピトープに結合する。2つの鎖はジスルフィド結合を介して連結される。scFv(「単鎖可変断片」)断片は、例えば、典型的には軽鎖および重鎖の可変領域からなる。領域は人工的結合により連結され、その結合は、一般的に、15から25のグリシン、プロリンおよび/またはセリン残基から構成されるペプチドのようなポリペプチド結合である。
ポリクローナル抗体は、典型的には、例えば、ヤギ、ウシ、ブタ、イヌ、ネコ、ロバ、サル(monkey)、エイプ(ape)、マウス、ハムスターおよびウサギのような齧歯動物である、哺乳動物のような宿主生物に免疫性付与することにより生成される、特定の抗原もしくは免疫原またはタンパク質のエピトープに対する抗体の混合物を意味している。ポリクローナル抗体は、一般的には、同一ではなく、それゆえに、同じ抗原からの異なるエピトープまたは領域により、通常認識される。それゆえに、そのような場合、典型的には、異なる抗体の混合物(組成物)が用いられ、各抗体は、特定の抗原もしくは免疫原またはタンパク質のエピトープに対する抗体、特にPD−1、PD−L1またはPD−L2に対する抗体である。
用語「モノクローナル抗体」は、典型的には、実質的に同室の抗体の集団から得られる抗体にここでは関し、例えば、少量存在し得る天然に発生し得る変異体を除いては同一の抗体の集団に含まれる個々の抗体である。モノクローナル抗体は、単一の抗原部位に対して高度に特異的である。さらに、典型的には異なる決定基(エピトープ)に対する異なる抗体を含む、従来の(ポリクローナル)抗体の調製物とは対照的に、各モノクローナル抗体は、抗原における単一の決定基に対する。例えば、上記で規定したモノクローナル抗体は、Kohler and Milstein, Nature, 256:495 (1975)により最初に記載されたハイブリドーマ法により形成され手もよいし、または、例えば米国特許番号4,816,567に記載された組み換えDNA法により形成されてもよい。「モノクローナル抗体」は、また、McCafferty et al., Nature, 348:552-554 (1990)に例えば記載された技術を用いて生成されたファージライブラリーから単離されてもよい。Kohler and Milsteinによれば、目的の免疫原(抗原)を、マウスのような宿主に注入し、免疫原に反応して生成されたB細胞リンパ球を、期間後に回収する。そのB細胞を、マウスから得られたミエローマ細胞と混合し、B細胞とミエローマ細胞との融合を許容する培地中に導入して、ハイブリドーマを生成する。これらの融合細胞(ハイブリドーマ)を、その後、マイクロタイタープレートの分割されたウエルに載置し、モノクローナル抗体を生成するために成長させる。 このモノクローナル抗体を、どれが目的の抗原を検出するために適したものであるかを決定するために試験する。選択後のモノクローナル抗体を、細胞培地中で、またはマウスにハイブリドーマを注入することによって、成長させてもよい。本発明に関して、PD−1、PD−L1およびPD−L2に対するモノクローナル抗体であることが特に好ましい。
キメラ抗体を、本発明によるPD−1経路阻害剤として使用してもよく、このキメラ抗体は、好ましくは、上述した抗体の定常領域が、好ましくはヒト配列である、他の生物からの抗体の配列で置き換えられた抗体である。
ヒト化(非ヒト)抗体を、本発明によるPD−1経路阻害剤として使用してもよく、このヒト化抗体は、抗体の定常領域および可変領域(高度可変領域を除く)がヒト配列で置き換えられた抗体である。
ヒト抗体は、ヒトIgG遺伝子座のために遺伝子導入された、ヒト組織または免疫された非ヒト宿主生物から単離されてもよい。さらに、ヒト抗体は、ファージ提示の使用により提供され得る。
本発明に関して、二重特異性抗体は、好ましくは、例えば、毒素、薬物、サイトカイン等のエフェクター分子を集める目的のために、2つの異なるFa/b領域により、エフェクターと対応する標的との間のアダプターとして作用する抗体であり、CTL、NK細胞、マクロファージ、顆粒球等のエフェクター細胞を標的する(再考のためにKontermann R.E., Acta Pharmacol. Sin, 2005, 26(1): 1-9を参照のこと)。本明細書に記載された二重特異性抗体は、概して、例えば、2つの異なる抗原、免疫原、エピトープ、薬物、細胞(または細胞上のレセプター)、または上述した他の分子(または構造)のように、2つの異なるFa/b領域によって認識されるように構成される。二重特異性抗体は、本明細書において、抗体の抗原結合領域が2つの異なるエピトープに特異的であることを意味している。それゆえに、異なる抗原、免疫原またはエピトープ等が、任意で、2つの成分の直接的な相互作用を可能にするように、共に近接して持ち込まれ得る。例えば、エフェクター細胞と標的細胞とのように、異なる細胞が、二重特異性抗体を介して結合され得る。一方で可溶性抗原、および他方で、例えば腫瘍細胞である細胞の表面のPD−1またはそのリガンドPD−L1およびPD−L2のような抗原またはレセプターに結合する抗体またはその断片が、本発明に包含されるが、これに限定されない。
細胞内抗体(intrabody)は、上記の抗体であり得る。これらの抗体は、細胞内に発現される抗体であり、よって、これらの抗体は、コードされる抗体の発現に使用されるべき核酸によってコードされ得る。それゆえ、抗体をコードする核酸、好ましくは、上記のような抗体、特に、PD−1経路のメンバー(例えばPD−1、PD−L1またはPD−L2)に対する抗体が、本発明のPD−1経路阻害剤として使用され得る。
(a)必要に応じて、UTR修飾を含む5’−UTR;
(b)上に規定されるような抗原をコードするオープンリーディングフレーム;
(c)UTR修飾を含む3’−UTR;
(d)少なくとも1つのヒストンステムループ、必要に応じてヒストンステムループの3’下流エレメントはヒストンを含まない;
(e)ポリ(A)構造、または必要に応じてポリアデニル化シグナル;および
(f)ポリ(C)配列。
(a)必要に応じて、UTR修飾を含む5’−UTR;
(b)上に規定されるような抗原をコードするオープンリーディングフレーム;
(c)UTR修飾を含む3’−UTR;
(d)ポリ(A)配列;
(e)ポリ(C)配列;および
(f)少なくとも1つのヒストンステムループ。
(a)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするRNA分子を含み、ここで、コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原PSAまたはその断片、改変体もしくは誘導体を含む;
(b)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするRNA分子を含み、ここで、コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原PSMAまたはその断片、改変体もしくは誘導体を含む;
(c)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするRNA分子を含み、ここで、コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原PSCAまたはその断片、改変体もしくは誘導体を含む;
(d)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするRNA分子を含み、ここで、コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原STEAP−1またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む;
(e)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするRNA分子を含み、ここで、コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原MUC−1またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む。
(a)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするRNA分子を含み、ここで、コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原NY−ESO−1またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む;
(b)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするRNA分子を含み、ここで、コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原MAGE−C1またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む;
(c)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするRNA分子を含み、ここで、コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原MAGE−C2またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む;
(d)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするRNA分子を含み、ここで、コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原サービビンまたはその断片、改変体もしくは誘導体を含む;
(e)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするRNA分子を含み、ここで、コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原5T4またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む;
(f)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードするRNA分子を含み、ここで、コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原MUC−1またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む。
(a)少なくとも1つの抗原をコードする少なくとも1つのオープンリーディングフレームを含む少なくとも1つのRNAであって、好ましくは、モノシストロン性、ビシストロン性、またはマルチシストロン性のRNAの形態で、必要に応じて安定化されており、必要に応じて、翻訳に最適化されており、および/または必要に応じてカチオン性もしくはポリカチオン性の化合物またはポリマー担体と複合体化されている、RNA;
(b)必要に応じて、少なくとも1つの抗原をコードする少なくとも1つのオープンリーディングフレームを含む少なくとも1つの上記RNAおよび/または少なくとも1つのアジュバント核酸を含むか、これらからなり、カチオン性もしくはポリカチオン性の化合物および/またはポリマー担体と複合体化されている、アジュバント成分;ならびに
(c)必要に応じて、本明細書中に規定されるような薬学的に受容可能な担体。
以下に示されている図面は単なる例示に過ぎず、さらなる手段において本発明を説明するものとする。これらの図面は、本発明をそれらに限定すると解釈されてはならない。
以下に示されている実施例は単なる例示に過ぎず、さらなる手段において本発明を説明するものとする。これらの実施例は、本発明をそれらに限定すると解釈されてはならない。
(1.DNAおよびmRNA構築物の調製)
本実施例のために、Gallus gallus オボアルブミンmRNA(R1710)をコードするDNA配列を準備し、その後のインビトロ転写反応に用いた。
実施例1に従って調製されたDNAプラスミドそれぞれを、T7ポリメラーゼを用いてインビトロで転写した。次に、mRNAをPureMessenger(登録商標)(CureVac、Tubingen、ドイツ)を用いて精製した。
複合体形成剤:プロタミン
(4.ワクチンの調製)
比率(1:2)(w/w)における、mRNAへのプロタミンの添加によって、mRNAR1710をプロタミンと複合体化した(アジュバント成分)。10分間インキュベーション後、抗原提供RNAとして用いられる、同一の量の遊離mRNAのR1710を添加した。
0日目に、C57 BL/6マウスに、マウスあたり3×105のE.G7−OVA細胞(PBS中の容積100μl)を皮下移植した(右側腹部)。E.G7−OVAは、Gallus gallus オボアルブミン(OVA)を安定的に発現するマウスT細胞リンパ腫細胞である。OVAmRNAR1720を含むRNAワクチン(実施例1に係る)またはバッファーコントロールとしての乳酸リンゲル(RiLa)による皮内ワクチン接種(32μg/マウス/ワクチン接種日)、および抗PD−1/CD279モノクローナル抗体(100μg腹膜内)または表1に係るアイソタイプのコントロールによる処置を4日目から開始し、7、11、14、18および21日目に繰り返した。動物に午前中に抗体注射を受けさせ、処置の間に最低4時間おいて、午後にワクチン注射した。
Claims (26)
- (i)少なくとも1つのRNAを含んでいるRNAワクチンを、ワクチンとして、且つ (ii)PD−1経路阻害剤を含んでいる組成物を、阻害剤として、
含んでいる、ワクチンと阻害剤とが組み合わされた組み合わせ物であって、
上記少なくとも1つのRNAは、少なくとも1つの腫瘍抗原をコードする少なくとも1つのオープンリーディングフレーム(ORF)を含んでいるmRNAであり、
上記PD−1経路阻害剤は、PD−1に対する拮抗性抗体である、組み合わせ物。 - PD−1に対する上記抗体は、Nivolumab(BMS−936558/MDX1106)、CT−011またはMK−3475(SCH 900475)である、請求項1に記載の組み合わせ物。
- 上記RNAワクチンの上記少なくとも1つのRNAは、単離されたRNAである、請求項1または2に記載の組み合わせ物。
- 上記RNAワクチンの上記少なくとも1つのRNAは、安定化されたRNAである、請求項1〜3の何れか一項に記載の組み合わせ物。
- 上記RNAワクチンの上記少なくとも1つのRNAは、少なくとも部分的にG/C改変されている、請求項1〜4の何れか一項に記載の組み合わせ物。
- 上記RNAワクチンの上記少なくとも1つのRNAのG/C含量は、野生型のオープンリーディングフレームと比較して増加している、請求項5に記載の組み合わせ物。
- 上記RNAワクチンの上記少なくとも1つのRNAは、コドン最適化領域を含んでいる、請求項1〜6の何れか一項に記載の組み合わせ物。
- 上記RNAワクチンの上記少なくとも1つのRNAの上記少なくとも1つのオープンリーディングフレームは、コドン最適化されている、請求項1〜7の何れか一項に記載の組み合わせ物。
- 上記RNAワクチンの上記少なくとも1つのRNAは、担体と複合体化されている、請求項1〜8の何れか一項に記載の組み合わせ物。
- 上記担体は、カチオン性もしくはポリカチオン性化合物またはポリマー担体である、請求項9に記載の組み合わせ物。
- 上記担体は、プロタミンである、請求項9または10に記載の組み合わせ物。
- 上記腫瘍抗原は、5T4、707−AP、9D7、AFP、AlbZIP HPG1、α−5−β−1−インテグリン、α−5−β−6−インテグリン、α−アクチニン−4/m、α−メチルアシル−補酵素Aラセマーゼ、ART−4、ARTC1/m、B7H4、BAGE−1、BCL−2、bcr/abl、β−カテニン/m、BING−4、BRCA1/m、BRCA2/m、CA 15−3/CA 27−29、CA 19−9、CA72−4、CA125、カルレチクリン、CAMEL、CASP−8/m、カゼプシンB、カゼプシンL、CD19、CD20、CD22、CD25、CDE30、CD33、CD4、CD52、CD55、CD56、CD80、CDC27/m、CDK4/m、CDKN2A/m、CEA、CLCA2、CML28、CML66、COA−1/m、コアクトシン様タンパク質、コラーゲンXXIII、COX−2、CT−9/BRD6、Cten、サイクリンB1、サイクリンD1、cyp−B、CYPB1、DAM−10、DAM−6、DEK−CAN、EFTUD2/m、EGFR、ELF2/m、EMMPRIN、EpCam、EphA2、EphA3、ErbB3、ETV6−AML1、EZH2、FGF−5、FN、Frau−1、G250、GAGE−1、GAGE−2、GAGE−3、GAGE−4、GAGE−5、GAGE−6、GAGE7b、GAGE−8、GDEP、GnT−V、gp100、GPC3、GPNMB/m、HAGE、HAST−2、hepsin、Her2/neu、HERV−K−MEL、HLA−A*0201−R17I、HLA−A11/m、HLA−A2/m、HNE、ホメオボックスNKX3.1、HOM−TES−14/SCP−1、HOM−TES−85、HPV−E6、HPV−E7、HSP70−2M、HST−2、hTERT、iCE、IGF−1R、IL−13Ra2、IL−2R、IL−5、未成熟ラミニンレセプター、カリクレイン−2、カリクレイン−4、Ki67、KIAA0205、KIAA0205/m、KK−LC−1、K−Ras/m、LAGE−A1、LDLR−FUT、MAGE−A1、MAGE−A2、MAGE−A3、MAGE−A4、MAGE−A6、MAGE−A9、MAGE−A10、MAGE−A12、MAGE−B1、MAGE−B2、MAGE−B3、MAGE−B4、MAGE−B5、MAGE−B6、MAGE−B10、MAGE−B16、MAGE−B17、MAGE−C1、MAGE−C2、MAGE−C3、MAGE−D1、MAGE−D2、MAGE−D4、MAGE−E1、MAGE−E2、MAGE−F1、MAGE−H1、MAGEL2、マンマグロブリンA、MART−1/メラン−A、MART−2、MART−2/m、マトリクスタンパク質22、MC1R、M−CSF、ME1/m、メゾセリン、MG50/PXDN、MMP11、MN/CA IX−抗原、MRP−3、MUC−1、MUC−2、MUM−1/m、MUM−2/m、MUM−3/m、ミオシン クラスI/m、NA88−A、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ−V、Neo−PAP、Neo−PAP/m、NFYC/m、NGEP、NMP22、NPM/ALK、N−Ras/m、NSE、NY−ESO−B、NY−ESO−1、OA1、OFA−iLRP、OGT、OGT/m、OS−9、OS−9/m、オステオカルシン、オステオポンチン、p15、p190 マイナー bcr−abl、p53、p53/m、PAGE−4、PAI−1、PAI−2、PAP、PART−1、PATE、PDEF、Pim−1−Kinase、Pin−1、Pml/PARα、POTE、PRAME、PRDX5/m、プロステイン、プロテイナーゼ−3、PSA、PSCA、PSGR、PSM、PSMA、PTPRK/m、RAGE−1、RBAF600/m、RHAMM/CD168、RU1、RU2、S−100、SAGE、SART−1、SART−2、SART−3、SCC、SIRT2/m、Sp17、SSX−1、SSX−2/HOM−MEL−40、SSX−4、STAMP−1、STEAP−1、サービビン、サービビン−2B、SYT−SSX−1、SYT−SSX−2、TA−90、TAG−72、TARP、TEL−AML1、TGFβ、TGFβRII、TGM−4、TPI/m、TRAG−3、TRG、TRP−1、TRP−2/6b、TRP/INT2、TRP−p8、チロシナーゼ、UPA、VEGFR1、VEGFR−2/FLK−1、およびWT1からなる群より選択される、請求項1〜11の何れか一項に記載の組み合わせ物。
- 上記RNAワクチンの上記少なくとも1つのRNAは、PCA、PSA、PSMA、STEAPおよびMUC−1、またはその断片、改変体もしくは誘導体より選択される腫瘍抗原をコードする、請求項1〜12の何れか一項に記載の組み合わせ物。
- 上記RNAワクチンの上記少なくとも1つのRNAは、NY−ESO−1、MAGE−C1、MAGE−C2、サービビン、5T4およびMUC−1、またはこれらの断片、改変体もしくは誘導体からなる群より選択される腫瘍抗原をコードする、請求項1〜13の何れか一項に記載の組み合わせ物。
- 上記RNAワクチンが、少なくとも、
(a)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする(ここで、当該コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原PSAまたはその断片、改変体もしくは誘導体を含む)RNA分子;および
(b)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする(ここで、当該コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原PSMAまたはその断片、改変体もしくは誘導体を含む)RNA分子;および
(c)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする(ここで、当該コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原PSCAまたはその断片、改変体もしくは誘導体を含む)RNA分子;および
(d)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする(ここで、当該コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原STEAP−1またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む)RNA分子;および
(e)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする(ここで、当該コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原MUC−1またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む)RNA分子;
を含む、請求項1〜12の何れか一項に記載の組み合わせ物。 - 上記RNAワクチンが、少なくとも、
(a)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする(ここで、当該コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原NY−ESO−1またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む)RNA分子;および
(b)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする(ここで、当該コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原MAGE−C1またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む)RNA分子;および
(c)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする(ここで、当該コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原MAGE−C2またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む)RNA分子;および
(d)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする(ここで、当該コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原サービビンまたはその断片、改変体もしくは誘導体を含む)RNA分子;および
(e)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする(ここで、当該コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原5T4またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む)RNA分子;および
(f)少なくとも1つのペプチドまたはタンパク質をコードする(ここで、当該コードされるペプチドまたはタンパク質は、腫瘍抗原MUC−1またはその断片、改変体もしくは誘導体を含む)RNA分子;
を含む、請求項1〜12の何れか一項に記載の組み合わせ物。 - (i)請求項1〜16の何れか一項に規定されている少なくとも1つの抗原をコードする少なくとも1つのオープンリーディングフレームを含む少なくとも1つのRNAを含んでいる、RNAワクチン、および
(ii)請求項1〜16の何れか一項に規定されている、PD−1経路阻害剤、
を含んでいる、薬学的組成物。 - (i)請求項1〜17の何れか一項に規定されている少なくとも1つの抗原をコードする少なくとも1つのオープンリーディングフレームを含む少なくとも1つのRNAを含んでいる、RNAワクチン、および
(ii)請求項1〜17の何れか一項に規定されているPD−1経路阻害剤を含んでいる、組成物
を含んでいる、パーツキット。 - 医学的使用のための、請求項1〜16の何れか一項に記載の組み合わせ物、請求項17に記載の薬学的組成物、請求項18に記載のパーツキット。
- 腫瘍もしくは癌疾患または感染性疾患を予防または処置する方法における使用のための、請求項1〜16および19の何れか一項に記載の組み合わせ物、請求項17または19に記載の薬学的組成物、請求項18または19に記載のパーツキット。
- 前立腺癌または非小細胞肺癌(NSCLC)を予防または処置する方法における使用のための、請求項1〜16および19の何れか一項に記載の組み合わせ物、請求項17または19に記載の薬学的組成物、請求項18または19に記載のパーツキット。
- 上記PD−1経路阻害剤および上記RNAワクチンは、それを必要とする患者に順次投与されるものである、請求項19〜21の何れか一項に記載の組み合わせ物またはパーツキット。
- 上記PD−1経路阻害剤および上記RNAワクチンは、それを必要とする対象に同時に投与されるものである、請求項19〜21の何れか一項に記載の組み合わせ物またはパーツキット。
- 上記阻害剤および上記RNAワクチンは、異なる投与経路を介して、それを必要とする対象に投与されるものである、請求項19〜23の何れか一項に記載の組み合わせ物またはパーツキット。
- 請求項1〜24の何れか一項に規定されているRNAワクチンと組み合わせて治療において使用するための、請求項1〜24の何れか一項に規定されているPD−1経路阻害剤。
- 請求項1〜25の何れか一項に規定されているPD−1経路阻害剤と組み合わせて治療において使用するための、請求項1〜25の何れか一項に規定されている、RNAワクチン。
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