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JP2000509281A - Rnaを添加された抗原提示細胞を用いる癌および病原体感染の治療方法 - Google Patents

Rnaを添加された抗原提示細胞を用いる癌および病原体感染の治療方法

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JP2000509281A
JP2000509281A JP9539210A JP53921097A JP2000509281A JP 2000509281 A JP2000509281 A JP 2000509281A JP 9539210 A JP9539210 A JP 9539210A JP 53921097 A JP53921097 A JP 53921097A JP 2000509281 A JP2000509281 A JP 2000509281A
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Abstract

(57)【要約】 開示されるのは、患者の腫瘍形成または病原体による感染を治療するまたは予防するための細胞および方法である。本発明の細胞は、腫瘍または病原体に由来するRNAを添加された抗原提示細胞(例えば、樹状細胞またはマクロファージ)である。該RNA添加抗原提示細胞を患者に対して投与することにより、腫瘍形成または病原体感染を治療できるしまたは予防できる。或いは、該RNA添加細胞は、CTLのex vivo増加の刺激用細胞として用いることができる。次に、このようなCTLを、慣用的な養子免疫療法技術の変法において用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 RNAを添加された抗原提示細胞を用いる癌および病原体感染の治療方法 発明の背景 本発明は、患者の腫瘍形成または病原体感染を治療するまたは予防する方法に 関する。 これまでに記載された癌の治療方法には、化学療法、放射線療法および選択的 手術が含まれる。数種類の腫瘍抗原の識別は、細胞に基づいた療法の開発をもた らした。これらの方法は、腫瘍抗原(すなわち、非腫瘍細胞に相対して腫瘍細胞 において優先的に発現されるポリペプチド)を最初に識別することに頼っている 。いくつかのヒト腫瘍抗原が黒色腫患者から単離され、そして識別され且つ特性 決定された(Boonおよびvan der Bruggen,1996,J.Exp.Med.183:725-729)。こ れらポリペプチド抗原は、抗原提示細胞上に添加された後、免疫療法の方式で( すなわち、ワクチンとして)患者に投与することができる。或いは、ポリペプチ ドを添加された抗原提示細胞を用いて、ex vivoのCTL増殖を刺激することが できる。次に、刺激されたCTLを、養子免疫療法の方式で患者に対して投与す る。 ウイルスおよび細菌などの細胞内病原体による感染の治療について様々な方法 が記載されてきた。例えば、抗生物質は、細菌感染を治療するのに一般的に用い られる。死滅した病原体の標品もまた、ワクチンとして役立ちうる。更に、CT Lに基づく療法は、このような感染を治療するために記載されてきた。 発明の概要 ここで、患者の腫瘍形成は、その患者に対して、腫瘍に由来するRNA中でコ ードされた抗原を添加されている1種類または複数の抗原提示細胞を投与するこ とによって治療できるしまたは予防できるということを発見した。便宜上、RN Aが豊富な腫瘍標品を、精製RNAの代りに用いることができる。したがって、 本発明は、RNAを精製するまたは腫瘍抗原を単離し且つ識別する必要性を免れ る。同様の方法および病原体由来RNAを用いると、患者の病原体感染を治療で きるしまたは予防できる。RNA添加抗原提示細胞は、ex vivoまたはin vivoの CTL増殖を刺激するのに用いることができる。ex vivoで増殖したCT Lは、養子免疫療法の方式で患者に対して投与することができる。 したがって、本発明は、RNA添加抗原提示細胞(APC)を生産する方法で あって、(i)T細胞増殖を引き起こす細胞表面腫瘍抗原エピトープをコードす る腫瘍特異的RNAを含む腫瘍由来RNAまたは(ii)T細胞増殖を引き起こす 病原体抗原エピトープをコードする病原体特異的RNAを含む病原体由来RNA をin vitroのAPC中に導入することを含む上記方法を特徴とする。RNAをA PC中に導入すること(すなわち、RNAをAPCに「添加すること」)で、そ のRNAはAPC内で翻訳され、そして得られたタンパク質は、MHCクラスI またはクラスIIのプロセッシングおよび提示経路によって処理される。RNAで コードされたペプチドの提示は、その免疫系が、提示されたペプチドに対する応 答を開始する一連の現象を開始する。 好ましくは、APCは、樹状細胞またはマクロファージなどの専門的なAPC である。例えば、内皮細胞および人工的に作られたAPCを用いることができる 。APC上に添加されるRNAは、APCに対して精製RNAとしてまたは腫瘍 若しくは病原体の分別された標品として与えることができる。そのRNAには、 ポリA+RNAが含まれることができ、これは、慣用法を用いること(例えば、 ポリdTクロマトグラフィーの使用)によって単離することができる。細胞質R NAも核RNAも、本発明において有用である。本発明において更に有用なのは 、明らかにされた腫瘍または病原体の抗原またはエピトープをコードしているR NA、およびRNA「ミニ遺伝子」(すなわち、明らかにされたエピトープをコ ードしているRNA配列)である。所望ならば、腫瘍特異的または病原体特異的 RNAを用いることができるが、このようなRNAは、非腫瘍細胞からのRNA に対する、または関連しているが非病原体の細菌若しくはウイルスに対する差引 きハイブリダイゼーションなどの技術上知られている技法を用いて製造すること ができる。 APC上に添加されるRNAは、細胞から単離することができるし、または慣 用的な分子生物学技術を用いることによってそれを製造することができる。例え ば、RNAは、腫瘍細胞から抽出され、cDNA中に逆転写されることができ、 これをPCRによって増幅させることができ、そして次に、本発明において用い られるRNA中にそのcDNAを転写する。所望ならば、そのcDNAをRNA 合成の鋳型として用いる前に、プラスミド中にそれをクローン化することができ る。in vitroで合成されるRNAは、当然ながら、リボヌクレオチド類似体また は誘導体を用いて部分的にまたは完全に合成することができる。このような類似 体および誘導体は、当該技術分野において周知であり、そして例えば、ヌクレア ーゼ耐性RNAを製造するのに用いることができる。RNA増幅技術の使用は、 多量のRNA抗原を少数の細胞から得ることを可能にする。 本発明の範囲内に包含されるのは、RNAを凍結組織または固定組織から単離 する方法である。腫瘍検体は、一般的に、癌患者から単離された後、例えば、ク リオスタットまたはホルマリン固定されたパラフィン包埋組織切片として貯蔵さ れる。癌患者は、しばしば、腫瘍細胞がほとんどないため、固定組織からのRN Aの単離は、その方法が僅かな組織試料を用いることができるので、本発明のA PCを生産する場合に特に好都合である。顕微解剖技術は、腫瘍細胞を正常細胞 から分離するのに用いることができる。次に、RNAを腫瘍細胞から単離し、そ してin vitroで増幅させることができる(例えば、PCRまたは逆転写PCR( RT−PCR)によって)。次に、得られた増幅RNAを用いて、本明細書中に 記載のRNA添加APCを生産することができる。 所望ならば、イムノモジュレーターをコードしているRNAも、腫瘍由来また は病原体由来のRNAを添加されたAPC中に導入することができる。この実施 態様において、RNAにコードされたイムノモジュレーターは、APC中で発現 され、そしてRNA添加APCの治療的作用を促進する(例えば、ワクチンとし て)。好ましくは、そのイムノモジュレーターは、サイトカインまたは補助刺激 因子(costimulatory factor)(例えば、IL−1、IL−2、IL−3、IL −4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL −11、IL−12若しくはIL−15などのインターロイキンまたはGM−C SF)である。 RNAをAPC中に導入するために、APCを、DOTAPまたは1:1(w /w)DOTMA:DOPE(すなわち、リポフェクチン)などのカチオン脂質 の存在下において腫瘍または病原体由来RNAと接触させることができる。或い は、「裸の」RNAを細胞中に導入することができる。他の技術上知られている トランスフェクション法を用いてRNAをAPC中に導入することもできる。 上の方法の変法において、APC中に導入されるRNAは、それが、腫瘍抗原 または病原体抗原の他に細胞輸送用シグナル配列をコードするように遺伝子操作 されうる。このような遺伝子操作されたRNAは、共有結合していて且つキメラ ポリペプチドの発現を支配する二つのRNA配列を含有すると考えられうる。一 方のRNA配列は腫瘍または病原体抗原をコードしているが、もう一方のRNA 配列は細胞輸送用配列をコードしているので、キメラポリペプチドが形成される 。輸送用配列に対する結合した抗原を含有するキメラポリペプチドは、MHCク ラスII抗原提示経路に方向付けられる。適当な輸送用配列の例は、下記で与えら れる。 本発明の実施は、腫瘍細胞または病原体の抗原を識別する必要がないので、本 質的にはいずれの種類の腫瘍または病原体に由来するRNAも有用である。例え ば、本発明は、黒色腫、膀胱癌、乳癌、膵臓癌、前立腺癌、結腸癌および卵巣癌 を処置する療法の開発に応用できるが、これらに制限されるわけではない。更に 、本発明は、サルモネラ属(Salmonella)、赤痢菌属(Shigella)、エンテロバ クター属(Enterobacter)、ヒト免疫不全ウイルス、ヘルペスウイルス、インフ ルエンザウイルス、ポリオウイルス、麻疹ウイルス、流行性耳下腺炎ウイルスま たは風疹ウイルスなどの病原体による感染を治療できるしまたは予防できる。 本発明によって生産された抗原提示細胞は、in vivoおよびex vivoのCTL応 答を引き起こすのに用いることができる。したがって、本発明は、患者の腫瘍形 成を治療するまたは予防する方法であって、該患者に対して治療的有効量の腫瘍 由来RNA添加APCを投与することによる上記方法を包含する。腫瘍由来RN Aは、患者から、例えば、RNAの豊富な腫瘍標品として得ることができる。或 いは、このような治療法で用いられる腫瘍由来RNAは、同じまたは類似した種 類の癌に罹患した別の患者から得ることができる。同様に、病原体由来RNAを 添加されたAPCを用いて、患者の病原体感染を治療できるしまたは予防できる 。 本発明の範囲内に含まれるのは、細胞障害性Tリンパ球を生産する方法である 。 このようなCTLは、in vitroのTリンパ球を、腫瘍由来または病原体由来RN Aを添加されている抗原提示細胞と接触させ、そしてCTL増殖を導く条件下で そのTリンパ球を維持することによってCTLを生産することにより生産するこ とができる。得られたCTLは、添加されたRNAが由来する病原体または腫瘍 細胞に対して著しい特異性を示す。このようなCTLは、慣用的な養子免疫療法 の変法において患者に対して投与することができる。所望ならば、CTLの感作 (すなわち、活性化)について検定することができる。この目的には、細胞障害 性検定などの技術上知られているいずれの検定も用いることができる。例えば、 細胞障害性検定は、1種類または複数のRNA添加細胞(例えば、RNAによっ てコードされた腫瘍抗原エピトープまたは病原体抗原エピトープを細胞表面上で 提示する、本明細書中で記載のように生産された線維芽細胞または樹状細胞(す なわち、RNA添加細胞))の致死の検出を含むことができる。CTL感作を検 出するもう一つ適当な方法は、CTLに接触する前に得られたサイトカイン分泌 (例えば、TNF−αまたはγ−インターフェロン)のレベルに相対するサイト カイン分泌の増加を検出することによる(例えば、ELISP0T検定などのin situ免 疫検定において)。 上の方法の変法において、本発明は、腫瘍特異的(または病原体特異的)CT L応答を生じる方法を提供する。大部分の癌患者は、当然、検出不能なまたは不 十分な腫瘍特異的CTL応答を示すため、この方法は、いずれの患者からも得ら れた抗原を用いてCTL応答を生じる方法を提供するので、これは特に有用であ る。CTL応答がいったん生じたら、慣用法を用いて、CTL応答を引き起こす 抗原を識別することができる。例えば、腫瘍抽出物中の抗原を分別することがで き(例えば、高性能液体クロマトグラフィーによって)、そしてその画分を検定 して、本発明によって生産された腫瘍特異的CTLによって認識される抗原をど の画分が含んでいるか確認することができる。したがって、本発明の方法は、抗 原発見の方針として役立つ。その方法は、 (a)in vitroの抗原提示細胞中に、少なくとも80%(好ましくは、少なく とも90%または100%)のポリA+RNA種を含むポリA+RNAを導入し、 それによってRNA添加APCを生産し;そして (b)Tリンパ球を、そのRNA添加APCと接触させ、それによって腫瘍特 異的または病原体特異的CTL応答を引き起こすことを行う。所望ならば、この ようなCTL応答の誘導は、本明細書中に記載の方法を用いて、接触したTリン パ球の感作を検出することによって検出できる。この方法を実施する場合、腫瘍 由来(または病原体由来)の未分別の全RNAは、腫瘍抗原(または病原体抗原 )をコードするRNA種を確実に含有しているので、典型的に、全RNAを用い て、RNA添加APCを生産するであろう。 本発明は、患者の腫瘍形成を治療するまたは予防する方法であって、該患者に 対して治療的有効量の腫瘍由来RNA添加APCを投与することによる上記方法 も包含する。同様に、本発明は、患者の病原体感染を治療する方法であって、該 患者に対して治療的有効量の病原体由来RNA添加APCを投与することによる 上記方法を提供する。これら種々の治療方法で用いられるTリンパ球は、治療さ れる患者から得ることができるしまたはドナーからのハロタイプ適合CTLを用 いることができる。同様に、これらの方法で用いられるRNAは、治療される患 者から得ることができるしまたはドナーからのRNAを用いることができる。 「RNA添加」または「RNAパルス」抗原提示細胞とは、RNA、例えば、 腫瘍または病原体に由来するRNAと一緒にインキュベートされたまたはRNA でトランスフェクションされたAPC(例えば、マクロファージまたは樹状細胞 )を意味する。このようなRNAは、脂質媒介トランスフェクション、エレクト ロポレーションおよびリン酸カルシウムトランスフェクションなどの慣用的な核 酸トランスフェクション法を用いることによってAPC上に添加することができ る。例えば、RNAは、APCをRNAと一緒に、好ましくは、カチオン脂質の 存在下において37℃で1〜24時間(例えば、2時間)インキュベートするこ とによってAPC中に導入することができる。 「腫瘍由来」RNAとは、腫瘍細胞にその起原があるRNAの試料を意味し、 これには、1種類または複数の腫瘍抗原に対応するRNAが含まれる。包含され るのは、予め識別された腫瘍抗原の全部または一部分をコードするRNAである 。同様に、「病原体由来」RNAは、病原体(例えば、細胞内病原体を含めた細 菌またはウイルス)にその起原があるRNAの試料である。このようなRNAは 、 「in vitro転写される」ことができ、例えば、逆転写されて、PCRによって増 幅されうるcDNAを生じた後、そのcDNAのクローン化を伴ってまたは伴う ことなくin vitroで転写される。更に含まれるのは、腫瘍細胞または病原体の分 別された標品として提供されるRNAである。未分別のRNA標品(例えば、全 RNAまたは全ポリA+RNA)でも用いることができるので、腫瘍または病原 体抗原を識別する必要はない。一つの実施態様において、その標品は、タンパク 質、脂質および/またはDNAなどの非RNA成分の濃度を減少させ且つ標品の RNAを豊富にするために、細胞の1種類または複数の非RNA成分に関して分 別される。所望ならば、その標品を、「腫瘍特異的」または「病原体特異的」R NAを生じるように、RNAに関して(例えば、差引きハイブリダイゼーション によって)更に分別することができる。 「腫瘍特異的」RNAとは、非腫瘍細胞と比較して優先的に腫瘍細胞中に存在 するRNAを、未分別の腫瘍由来RNAに相対して高含有量で有するRNA試料 を意味する。例えば、腫瘍特異的RNAには、腫瘍細胞中に存在するが非腫瘍細 胞中には存在しないRNAが含まれる。この定義で更に包含されるのは、腫瘍細 胞中にも非腫瘍細胞中にも存在するが、非腫瘍細胞中よりも高レベルで腫瘍細胞 中に存在するRNAを含むRNA試料である。この定義の範囲内に更に包含され るのは、以前に同定された腫瘍抗原をコードするRNAであり、これはin vitro で、例えば、プラスミドからまたはPCRによって製造される。或いは、腫瘍特 異的RNAは、腫瘍抗原に対応するRNAの百分率が、未分別の腫瘍由来RNA に相対して増加するようにRNA試料を分別することによって製造することがで きる。例えば、腫瘍特異的RNAは、非腫瘍細胞からのRNAに対して慣用的な 差引きハイブリダイゼーション技術を用いて腫瘍由来RNAを分別することによ って製造することができる。同様に、「病原体特異的」RNAとは、細菌または ウイルスの非病原体株と比較して優先的に病原体中に存在するRNAを、未分別 の病原体由来RNAに相対して高含有量で有するRNA試料を意味する。 「輸送用配列」とは、アミノ酸配列が結合しているポリペプチドの細胞内輸送 (例えば、オルガネラからオルガネラまたは細胞表面に対して方向付けられた移 動)を調節するように機能するそのアミノ酸配列(またはアミノ酸配列をコード しているRNA)を意味する。 本発明は、いくつかの利点を与える。本発明によって行われるワクチン接種は 、未分別のRNAを用いる場合、1種類または複数の正しい抗原が腫瘍または病 原体由来RNAから自動的に選択されるので、特異的な腫瘍拒絶抗原または病原 体抗原を識別する必要を免れる。所望ならば、腫瘍特異的RNAを用いることに よって、自己免疫応答を生じる危険を減少させることができる。更に、未分別の 腫瘍由来RNAを添加された細胞を用いるワクチン接種は、いくつかの腫瘍抗原 に対する免疫応答を引き起こし、「逸脱(escape)突然変異体」の可能性を減少 させると考えられる。本発明は、癌の大部分である特異的腫瘍抗原がまだ識別さ れていない癌を治療するための活発な免疫療法の使用にも及ぶ。更に、ACP中 に導入されるRNAは、固定組織試料から得ることができる。腫瘍組織の固定試 料は、癌を診断する過程で常套手段によって調製され、したがって、このような 試料からのRNAの使用は、患者が追加の侵襲性の方法を受けることを必要とし ない。大部分の癌患者は腫瘍荷重が低いので、固定腫瘍組織からのRNAの単離 および増幅を行う本発明の方法は、特に有効である。本発明は、腫瘍自体が不十 分な免疫原性を示すとしても、有効に用いることができる。更に、本発明は、一 次腫瘍の除去後でさえも、転移を含めた既存の腫瘍の寸法を減少させるのに有用 である。最終的に、本発明は、in vitroで転写されたRNAを添加されている抗 原提示細胞が、ペプチド抗原を添加されている抗原提示細胞より強力なワクチン でありうるという利点を与える。 図面の簡単な説明 図1は、RNAでパルスされた樹状細胞を用いるin vitroの一次OVA特異的 CTL誘導を示すグラフである。DCは、E.G7−OVA若しくは’EL4細 胞から得られた全RNA若しくはポリA+RNAまたはin vitro転写されたOV A RNAを用いて、本明細書中で記載のカチオン脂質DOTAPの存在下でパ ルスされた。OVAペプチドでパルスされたDCは、比較のために用いられた。 DCおよびナイーブT細胞を、20:1のR/Sで5日間インキュベートした。 生存しうるリンパ球を採取し、そしてCTL活性を、常套のユーロピウム放出検 定で測定した。E.G7−OVAおよびEL4細胞は標的として用いられ た。この実験を3回繰返し、同様の結果を得た。 図2は、OVA特異的一次CTL応答の刺激に関するE.G7−OVA RN AパルスDCの感作が、RNAのポリA+部分によって媒介されることを示すグ ラフである。DCは、全RNA、ポリA-RNAまたはポリA+RNAでパルスさ れ、そしてナイーブT細胞と一緒に96ウェルU字形底プレート中で5日間培養 された。E.G7−OVA細胞からのポリA+RNA部分を、OVA遺伝子のC TLエピトープコード領域に特異的なアンチセンスオリゴヌクレオチドまたは対 照オリゴヌクレオチドで処理した後、RNアーゼH処理を行って、ハイブリッド 形成したRNAを除去した。OVAペプチドでパルスされたDCは対照として用 いられた。OVAペプチドでパルスされたE.G7−OVA、EL4およびRM A細胞は、標的として用いられた。 図3は、RNAでパルスされたDCを用いる1回の免疫感作後のマウスにおけ るin vivoの抗腫瘍免疫の誘導を示すヒストグラムである。DCは、E.G7− OVA細胞若しくはEL4細胞からの全RNA若しくはポリA+RNAでかまた はin vitro転写されたOVA RNA若しくは対照アンチセンスOVARNAで パルスされた。マウスは、腹腔内注射される2×106個のDCまたは5×105 個の照射E.G7−OVA若しくはEL4細胞で免疫感作された後、2×107 個のE.G7−OVA生細胞を試験投与された。マウスは、腫瘍成長について定 期的に調べられ、そして腫瘍直径が3〜4cmに達した時点で屠殺された。マウ スは全て、試験投与後35〜40日目に屠殺された。 図4は、B16−F10.9黒色腫モデルにおいて、ポリA+RNAまたは全RNA でパルスされたDCをワクチン接種されたマウスの自然転移の後退を示すヒスト グラムである。マウスに、F10.9生細胞を足裏内注射によって与え、そして腫瘍 直径が5.5〜7.5mmに達した時点で、その脚部を切断した。ワクチン接種 を切断後2日目に開始し、そして1週間間隔で更に2回のワクチン接種を続けて 行った。マウスは、2×106個の全、ポリA-若しくはポリA+RNAパルスD C、または照射F10.9細胞若しくはF10.9/K1細胞、或いはPBS(対照とし て)を腹腔内にワクチン接種された。マウスは、非免疫感作群または対照群にお ける転移性死に基づいて屠殺された(切断後28〜32日目)。転移性荷重 は、肺を秤量することによっておよび転移性結節の数を計数することによって検 定された。 詳細な説明 本発明の詳細な実施例を与える前に、本発明のいくつかのパラメーターを一般 的に記載する。 本発明で用いることができる腫瘍または病原体由来RNAを製造するのに、様 々な方法が適している。次の実施例が示すように、RNAがAPCに対して精製 された形で与えられる必要はない。好ましくは、RNA試料(すなわち、分別さ れた腫瘍標品またはIVT RNA試料)は、少なくとも50%、更に好ましく は75%、90%または99%ものRNA(重量/容量)である。本発明を実施 する場合、抗原提示細胞、好ましくは、樹状細胞またはマクロファージなどの専 門的なAPCを用いる。このような細胞は、前に記載された手順にしたがって単 離することができる。 様々な方法のいずれを用いても、RNA含有腫瘍標品を製造することができる 。例えば、腫瘍標品は、0pti-MEMなどの哺乳動物細胞培地またはリン酸緩衝 溶液などの緩衝液中において腫瘍細胞を音波処理することによって製造すること ができる。同様に、病原体由来RNAは、病原性細菌、または病原性ウイルス含 有細胞を音波処理することによって製造することができる。細胞を破壊する他の 方法も、その方法が腫瘍または病原体由来RNAを完全に分解しないという条件 ならば適している。典型的に、RNA標品は、106〜108個/mlの細胞、最 も好ましくは、107個/mlの細胞を有する。音波処理に代るものとしてまた はそれに加えて、腫瘍または病原体由来RNAは、ポリA+RNAを単離するイ ソチオシアン酸グアニジニウム法および/またはオリゴdTクロマトグラフィー 法などの慣用的なRNA精製法を用いることによって製造することができる。慣 用法によって合成されたIVT RNAは、腫瘍標品中のRNAの代りに用いる ことができる。例えば、腫瘍または病原体からのRNAは、cDNA中に逆転写 されることができ、次に、それを慣用的なPCR技術によって増幅させて、腫瘍 または病原体RNA抗原に対応するcDNAを本質的に無制限に供給する。次に 、慣用的なin vitro転写技術および細菌ポリメラーゼを用いて、IVT RN Aを製造する。他に、IVT RNAは、腫瘍または病原体ポリペプチド抗原を コードしているクローン化DNA配列から合成することができる。このような抗 原を識別する方法は、当該技術分野において知られており、例えば、いくつかの 黒色腫ペプチド抗原が識別されている。識別されたペプチド抗原をコードしてい るcDNAからin vitro転写されたRNAは、本発明において腫瘍または病原体 特異的RNAとして役立ちうる。他に、RNAは、エピトープをコードする腫瘍 抗原cDNAの一部分から成る「ミニ遺伝子」から転写されうる。腫瘍または病 原体特異的RNAは、差引きハイブリダイゼーションのための慣用的な技術を用 いることによっても製造することができる。例えば、腫瘍細胞および非腫瘍細胞 からのRNA試料を差引きハイブリダイゼーション法で用いて、腫瘍特異的RN Aを得ることができる。 所望ならば、腫瘍由来または病原体由来RNAは、凍結したまたは固定された 組織から製造することができる。必要ではないが、その組織試料は、腫瘍特異的 RNAを豊富にされうる。腫瘍細胞を非腫瘍細胞から分離するのに適している顕 微解剖技術が記載されてきた(Zhuangら,1995,Cancer Res.55:467-471;Luqman iら,1992,Analy.Biochem.200:291-295;Luqmaniら,1994,Analy.Biochem.222:10 2-109;Turbettら,1996,BioTech.20:846-853)。いったん腫瘍細胞が非腫瘍細 胞から分離されたら、技術上知られている技法を用いて、腫瘍由来RNAをその 腫瘍細胞から単離することができる。例えば、腫瘍由来ポリA+RNAは、常磁 性ビーズに対して結合したオリゴ(dT)などの固相に対してRNAをハイブリ ッド形成させることによって単離することができる(例えば、Raineriら,1991, Nucl.Acids.Res.19:4010を参照されたい)。次に、逆転写によって最初のcDN A鎖を合成し、そのRNAを除去し、そして第二鎖を合成する(例えば、DNA ポリメラーゼを用いて)。次に、慣用的なin vitro転写法を用いてRNAを合成 することができる。少数の細胞からまたはたとえ1個の細胞からでもRNAを増 幅させる他の技術上知られている方法も、本発明において用いることができる。 腫瘍または病原体抗原性エピトープをコードするRNA分子は、所望ならば、 それが細胞輸送用シグナル配列もコードするように遺伝子操作されうる。このよ うなキメラRNA分子は、慣用的な分子生物学技術を用いて製造することができ る。APC中に導入されるキメラRNAは、キメラポリペプチドをコードしてい て、そのキメラポリペプチドをMHCクラスII抗原提示経路中へ向ける輸送用配 列に対して結合した抗原を含有する。例えば、本発明のこの実施態様において用 いられる輸送用配列は、小胞体(ER)、リソソームまたはエンドソームに対す るポリペプチドの輸送を支配することができ、そしてシグナルペプチド(翻訳の 際にタンパク質をER中へ向けるアミノ末端配列)、KDEL(配列番号:1) などのER保持ペプチド;およびKFERQ(配列番号:2)、QREK(配列 番号:3)およびK、R、D、E、F、I、VおよびLから選択される4個の残 基が片側に隣接したQを有する他のペンタペプチドなどのリソソーム標的ペプチ ドを含む。本発明において用いることができる好ましいシグナルペプチドは、L AMP−1ソーティングシグナルである(Wuら,1995,Proc.Natl.Acad.Sci.92:1 1671-11675;Linら,1996,Cancer Research 56:21-26)。本発明において有用で あるシグナルペプチドのもう一つの例は、クラスIIαまたはβなどのMHCサブ ユニットの場合と実質的に同一のシグナルペプチドであり、例えば、MHCクラ スIIαのシグナルペプチドは、配列MAISGVPVLGFFIIAVLMSA QESWA(配列番号:4)中に含まれる。所望ならば、本発明のRNAによっ てコードされたシグナルペプチドは、特定された25残基配列の一部分(典型的 に、少なくとも10アミノ酸残基)のみを含むことができるが、但し、その部分 は、ERに対するポリペプチドの輸送を引き起こすという条件付きである。 抗原提示細胞中に腫瘍または病原体由来RNAを導入するのに適しているトラ ンスフェクション法は、当該技術分野において知られている。例えば、500μ lのOpti-MEM中5〜50μgのRNAを、10〜100μgの濃度のカチオ ン脂質と一緒に混合し、そして室温で20〜30分間インキュベートすることが できる。他の適当な脂質には、リポフェクチン(LIPOFECTIN)TM(1:1(w/ w)DOTMA:DOPE)、リポフェクタミン(LIPOFECTAMINE)TM(3:1 (w/w)DOSPA:DOPE)、DODAC:DOPE(1:1)、CHO L:DOPE(1:1)、DMEDA、CHOL、DDAB、DMEDA、 DODAC、DOPE、DORI、DORIE、DOSPA、DOTAPおよび DOTMAが含まれる。次に、得られたRNA−脂質複合体を、約2mlの全容 量中(例えば、Opti-MEM中)1〜3×106個、好ましくは、2×106個の 抗原提示細胞に対して加え、そして37℃で2〜4時間インキュベートする。或 いは、そのRNAを、5×106個の細胞および5〜50μgのRNAを用いる エレクトロポレーションまたはリン酸カルシウムトランスフェクションなどの慣 用的な技法を用いることによって抗原提示細胞中に導入することができる。典型 的に、5〜20μgのポリA+RNAまたは25〜50μgの全RNAを用いる 。 RNAが腫瘍または病原体標品として与えられる場合、その標品は、典型的に 、分別されるかまたは他に処理されて、その標品中のタンパク質、脂質および/ またはDNAの濃度を減少させ、そしてその標品のRNAを豊富にする。例えば 、技術上知られているRNA精製法を用いて、腫瘍細胞または病原体から少なく とも部分的にRNAを精製することができる。プロテアーゼまたはRNアーゼ不 含DNアーゼを用いてRNA標品を処理することも許容できる。当然ながら、R NAは、そのRNAがリボヌクレアーゼに対してあまり感受性でないように、技 術上知られているヌクレアーゼ耐性類似体または誘導体を用いて合成することが できる。 所望ならば、サイトカインまたは補助刺激因子などのイムノモジュレーターを コードしているRNAを、本発明のRNA添加APC中に導入することができる 。本発明のこの実施態様において、イムノモジュレーターをコードしているRN Aは、腫瘍または病原体由来RNAの導入の前に、と同時に、またはに引続いて 、APC中に導入することができる。腫瘍由来または病原体由来RNAをAPC 中に導入することに関して本明細書中で記載された方法もまた、イムノモジュレ ーター(例えば、サイトカインまたは補助刺激因子)をコードしているRNAを APC中に導入するのに適している。多数のタンパク質をコードしている配列は 、当該技術分野において知られているので、本発明において用いることができる 。所望ならば、2種類またはそれ以上のイムノモジュレーターをコードしている RNAをAPC中に導入することができる。典型的に、5〜20μgのそれぞれ のRNAを、腫瘍および病原体由来RNAについて上に記載のようにAPC中に 導 入する。 本発明のRNA添加抗原提示細胞は、in vivoまたはex vivoのCTL増殖を刺 激するのに用いることができる。CTL応答を刺激するRNA添加抗原提示細胞 の能力は、例えば、慣用的な細胞障害性検定においてT細胞活性化を測定するか または検出することによって測定することができるしまたは検出することができ る。下記で与えられた実施例において、細胞障害性検定は、標的細胞を溶解する エフェクター細胞の能力を検定することを行う。所望ならば、標的細胞は、本発 明によって製造されたRNA添加APC(すなわち、T細胞増殖を引き起こす、 RNAでコードされた細胞表面腫瘍または病原体抗原エピトープを提示するAP C)でありうる。下記で記載されるように、一般的に用いられるユーロピウム放 出検定は、CTL感作を検定するのに用いることができる。典型的に、5〜10 ×106個の標的細胞を、ジエチレントリアミンペンタ酢酸ユーロピウムで4℃ において20分間標識する。数回洗浄後、104個のユーロピウムで標識された 標的細胞およびエフェクター細胞の連続希釈を50:1〜6.25:1の範囲の エフェクター:標的比率で、96ウェルプレート中において10%熱失活ウシ胎 児血清を含む200μlのRPMI1640中でインキュベートする。それらプレー トを500×gで3分間遠心分離し、そして5%CO2中において37℃で4時 間インキュベートする。上澄みの50μlアリコートを集め、そして時間分解蛍 光によってユーロピウム放出を測定する(Volgmannら,J.Immunol.Methods 119: 45-51,1989)。 CTL感作を検出する別の方法では、CTLによるサイトカイン分泌の増加を 、CTLとRNA添加APCと接触させる前のサイトカイン分泌のレベルに相対 して検出する。ELISPOT検定などのin situハイブリダイゼーション検定は、TN F−αおよび/またはγ−インターフェロンなどのサイトカインの分泌を検出す るのに用いることができる。実施例 次の実施例は、本発明を詳しく説明するためのものであり、制限するためのも のではない。最初に、これら実施例において用いられる方法を記載する。マウス 7〜8週令で且つ繁殖を退いた雌C57BL/6マウス(H−2b)を、Jackson Laboratory(バー・ハーバー,ME)から入手した。 細胞系 C57BL/6起原のB16黒色腫のF10.9クローンは、極めて転移性で、免疫 原性の少ない且つクラスI発現性の低い細胞系である。F10.9/K1は、クラス I分子H−2KbcDNAでF10.9細胞をトランスフェクションすることによっ て得られた転移性の少ない且つ極めて免疫原性の細胞系である。RMAおよびR MA−S細胞は、C57BL/6(H−2b)起原のラッシャー白血病ウイルスに 誘導されたT細胞リンパ腫RBL−5に由来する。用いられた他の細胞系は、E L4(C57BL/6,H−2b,胸腺腫)、E.G7−OVA(ニワトリオボア ルブミン(OVA)のcDNAでトランスフェクションされたEL4細胞)、A 20(H−2dB細胞リンパ腫)およびL929(H−2k線維芽細胞)であった。細 胞は、10%ウシ胎児血清(FCS)、25mMヘペス、2mM L−グルタミ ンおよび1mMピルビン酸ナトリウムを補足されたDMEM中で維持された。E .G7−OVA細胞は、400μg/mlのG418(GIBCO,グランド・アイラン ド,NY)を補足された培地中で維持され、そしてF10.9/K1細胞は、800 μg/mlのG418を含有する培地中で維持された。抗原提示細胞および応答動物T細胞 ナイーブC57BL/6の繁殖を退いた雌から得られた膵臓細胞を、塩化アンモ ニウムトリス緩衝液で37℃において3分間処理して、赤血球を消耗させた。2 ×107個/mlの膵臓細胞(3ml)を、2mlメトリザマイド勾配カラム(N ycomed Pharma AS,オスロ,ノルウェイ;分析用,100mlのPBSに対して 加えられた14.5g,pH7.0)上に置き、そして600gで10分間遠心 分離した。界面からの樹状細胞の豊富な部分を、90分間の付着によって更に豊 富にした。付着性細胞(大部分の樹状細胞(DC)および僅かな混入マクロファ ージ(Mφ))を静かに掻取ることによって回収し、そして2回目の付着を37 ℃で90分間行って、混入Mφを消耗させた。非付着性細胞は膵臓DCとしてプ ールされ、そしてFACS分析は、約80%〜85%のDC(mAb 33D1 )、1〜2%のMφ(mAb F4/80)、10%のT細胞および<5%の B細胞(データは示されていない)を示した。 そのペレットを再懸濁させ、そして37℃で各90分間の2回の付着によって Mφを豊富にした。80%を越える付着性集団は、FACS分析により、5%の リンパ球および<55%のDCと共にMφと識別された。 B細胞を、抗Ig被覆プレート上でパニング(panning)することによって非 付着性集団(BおよびT細胞)から分離した。分離した細胞集団は、FACS分 析によって>80%のTリンパ球を含んで成り、これを応答動物T細胞として用 いた。全およびポリA+細胞RNAの単離 全RNAは、前に記載されたように(ChomczynskiおよびSacchi,1987,Analy .Biochem.162:156-159)、活発に成長する組織培養細胞から単離された。簡単に いうと、107個の細胞を、イソチオシアン酸グアニジニウム(GT)緩衝液( 4Mイソチオシアン酸グアニジニウム,25mMクエン酸ナトリウム,pH7. 0;0.5%サルコシル,20mM EDTAおよび0.1M 2−メルカプト エタノール)1ml中で溶解させた。試料を回転させ後、3M酢酸ナトリウム1 00μl、水飽和フェノール1mlおよびクロロホルム:イソアミルアルコール (49:1)200μlを逐次的に加えた。懸濁液を回転させた後、氷上に15 分間置いた。それら試験管を10000×gで4℃において20分間遠心分離し 、そしてその上澄みを新しい試験管に注意深く移した。等容量のイソプロパノー ルを加え、そして試料を20℃で少なくとも1時間置いた。RNAは、上のよう な遠心分離によってペレット化された。そのペレットをGT緩衝液300μl中 に再懸濁させた後、ミクロ遠心分離管に移した。等容量のイソプロパノールを加 え且つその管を−20℃で少なくとも1時間置くことによって、RNAを再度沈 澱させた。それら管を高速で4℃において20分間ミクロ遠心分離した。上澄み を傾瀉し、そしてペレットを70%エタノールで1回洗浄した。それらペレット を室温で乾燥させた後、TE(10mMトリス−HCl,1mM EDTA,p H7.4)中に再懸濁させた。そのRNA試料を、10mM MgCl2、1m M DTTおよび5U/mlのRNアーゼ不含DNアーゼ(Boehringer-Mannhei m)中において37℃で15分間インキュベートすることにより、可能性 のある混入DNAを除去した。その溶液を、10mMトリス、10mM EDT A、0.5%SDSおよび1mg/mlプロナーゼ(Pronase)(Boehringer-Ma nnheim)に調整した後、37℃で30分間のインキュベーションを行った。試料 をフェノールークロロホルムで1回およびクロロホルムで1回抽出し、RNAを イソプロパノール中において−20℃で再度沈澱させた。遠心分離後、ペレット を70%エタノールで洗浄した後、自然乾燥させ、そして滅菌水中に再懸濁させ た。全RNAは、260nmおよび280nmでの光学濃度(OD)を測定する ことによって定量された。OD260/280比は、典型的に、1.65〜2. 00であった。そのRNAを−70℃で貯蔵した。 ポリA+RNAは、OLIGOTEXTMポリA+精製キット(Qiagen)を用いて全RNA からかまたは、メッセンジャーRNA単離キット(Stratagene)を用いて組織培 養細胞から直接的に、製造者のプロトコールによって単離された。所望ならば、 別の慣用法を用いてポリA+RNAを製造することができる。in vitro 転写されたRNAの製造 コード領域および3’非翻訳領域を含有するpUC18(McReynoldsら,1978 ,Nature 273:723)中のニワトリオボアルブミンcDNAの1.9kb Eco RIフラグメントを、pGEM4Z(Promega)のEcoRI部位中にクローン 化した。センスおよびアンチセンス両方の配向でインサートを含有するクローン を単離し、そしてMaxi Prep Kits TMプラスミド製造キット(Qiagen)を用いて 大規模なプラスミドプレプを製造した。プラスミドは、in vitro転写の鋳型とし て用いるためにBamHIで線状化された。転写は、MEGAscript In Vitro Tran scription Kit TM(Ambion)を製造者のプロトコールにしたがって用い、そして GTP濃度を1.5mMに調整し且つ6mM m7G(51)ppp(51)Gキ ャップ類似体(Ambion)を含んで37℃で3〜4時間行われた。他の慣用的なin vitro転写法も適している。鋳型DNAは、RNアーゼ不含DNアーゼ1で消化 され、そしてRNAは、フェノール:クロロホルムおよびクロロホルム抽出に続 くイソプロパノール沈澱によって回収された。RNAをミクロ遠心分離によって ペレット化し、そしてそのペレットを70%エタノールで1回洗浄した。そのペ レットを自然乾燥させ、そして滅菌水中に再懸濁させた。 RNAを、20mMトリス−HCl、pH7.0、50mM KCI、0.7 mM MnCl2、0.2mM EDTA、100μg/mlのアセチル化BS A、10%グリセロール、1mM ATPおよび5000U/mlの酵母ポリ( A)ポリメラーゼ(United States Biochemical)中において30℃で30間イ ンキュベートした。キャップ付きのポリアデニル化RNAは、フェノール:クロ ロホルムおよびクロロホルム抽出に続くイソプロパノール沈澱によって回収され た。RNAをミクロ遠心分離によってペレット化し、そしてそのペレットを70 %エタノールで1回洗浄した。そのペレットを自然乾燥させ、そして滅菌水中に 再懸濁させた。RNAは、260nmおよび280nmでのODを測定すること によって定量され、そしてそのRNAを−70℃で貯蔵した。RNアーゼHによるオリゴデオキシヌクレオチドに支配されたOVA mRNA の切断 オボアルブミンmRNAのRNアーゼH部位特異的切断に用いられた手順は、 前に記載されたもの(Donis-Keller,1979,Nucl.Acid.Res.7:179-192)から適 応された。簡単にいうと、E.G7−OVA細胞からの5〜10μgのmRNA を、20mMヘペス−KOH、pH8.0、50mM KCl、4mM MgC L2、1mM DTT、50μg/ml BSAおよび、CTLエピトープSI INFEKL(配列番号:6)をコードするOVA mRNA中の配列に対して ハイブリッド形成する5'-CAG TTT TTC AAA GTT GAT TAT ACT-3'(配列番号:5 )かまたは負の対照として役立つ5'-TCA TAT TAG TTG AAA CTT TTT GAC-3'(配 列番号:7)(Oligos等)の2μMのオリゴデオキシヌクレオチド中に懸濁させ た。それら試料を50℃まで3分間加熱した後、37℃で30分間のインキュベ ーションを行った。RNアーゼH(Boehringer-Mannheim)を10U/mlで加 え、そして消化を37℃で30分間進行させた。RNAは、フェノール:クロロ ホルムおよびクロロホルム抽出に続くイソプロパノール沈澱によって回収された 。RNAをミクロ遠心分離によってペレット化し、そしてそのペレットを70% エタノールで1回洗浄した。次に、そのペレットを自然乾燥させ、そして滅菌水 中に再懸濁させた。OVA mRNAの切断は、試験試料および対照試料のオリ ゴdTでプライムされた逆転写に続いて、切断部位に隣接するOVA特 異的プライマーを用いるPCRよって確認された。アクチン特異的プライマーを 用いるPCRは、試験試料と対照試料との間を調節するのに用いられた。APCのパルス APCを,Opti-MEM培地(GIBCO,グランド・アイランド,NY)中で2回 洗浄した。細胞をOpti-MEM培地中に2〜5×106個/mlで再懸濁させ、そ して15mlポリプロピレン試験管(Falcon)に加えた。カチオン脂質DOTA P(Boehringer-Mannheim Biochemicals,インディアナポリス,IN)を用いて 、RNAを細胞中に供給した(Walkerら,1992,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:79 15-7918)。RNA(Opti-MEM培地250〜500μl中)およびDOTAP (Opti-MEM培地250〜500μl中)を、12×75mmポリスチレン試 験管中において室温(RT)で20分間混合した。常套に用いられたRNA対D OTAP比は1:2であったが、いくつかの実験では2:1〜1:2に変更され た。その複合体を、2mlの全容量のAPC(細胞2〜5×106個)に対して 加え、そして水浴中において時々撹拌しながら37℃で2時間インキュベートし た。細胞を洗浄し、そしてin vitroの一次CTL誘導の刺激因子として用いた。 ニワトリオボアルブミンOVA中のCTLエピトープaa 257-264 SIIN FEKL(H−2Kb)(配列番号:6)をコードしている合成ペプチドを、ペ プチドパルス用に用いた。そのペプチドは、保護されていない(遊離)アミノお よびカルボキシル末端を有した(Research Genetics,バーミンガム,AL)。 ペプチドを血清不含IMDM中に溶解させ、そして−20℃で貯蔵した。in vitro のCTL誘導 T細胞(5×106個/ml)およびRNAまたはペプチドでパルスされたA PC(2.5×105個/ml)を、96ウェルU字形底プレート中において、 10%FCS、1mMピルビン酸ナトリウム、100IU/mlのペニシリン、 100mg/mlのストレプトマイシンおよび5×10-5M β−メルカプトエ タノールを含むIMDM中で培養して、20:1のR/S比を与えた。5日後、 細胞を、標準的な4時間ユーロピウム放出検定においてエフェクターとして用い た。細胞障害性検定 これらの検定において、5〜10×106個の標的細胞を、ジエチレントリア ミンペンタ酢酸ユーロピウムで4℃において20分間標識した。数回洗浄後、1 04個のユーロピウムで標識された標的およびエフェクター胞の連続希釈を、5 0:1〜6.25:1のエフェクター:標的比で、96ウェルV字形底プレート 中において10%熱失活FCSを含む200μlのRPMI 1640中でインキュ ベートした。それらプレートを500gで3分間遠心分離し、そして37℃およ び5%CO2で4時間インキュベートした。上澄み50μlを採取し、そしてユ ーロピウム放出を時間分解蛍光によって測定した(δフルオロメーター,Wallac e Inc.,ゲイサーズバーグ,MD)。自然放出は25%未満であった。三重反復 試験培養の平均の標準誤差(SE)は5%未満であった。免疫療法 E.G7−OVAモデル:C57BL/6マウスを、照射RNAパルスAPC( 細胞2×106個/マウス)または5×106個のE.G7−OVA若しくはEL 4細胞で1回免疫感作した。免疫感作後10〜14日目に、マウスの側腹部に皮 下注射される2×107個のE.G7−OVA生細胞を試験投与した。マウスの 腫瘍成長および寸法について一定の基準で監視した。腫瘍寸法が>3.5cmの マウスを屠殺した。生存動物は全て、試験投与後40日目に屠殺された。 F10.9−B16黒色腫モデル:マウスに、足裏内注射によって2×105個のF1 0.9細胞を与えた。外科手術後プロトコールは、本質的に前に記載された通りで あった(Porgadorら,1995,Cancer Res.55:4941-4949)。足裏の局所腫瘍が直 径5.5〜7.5mmになった時点で、それらマウスの脚部を切断した。切断後 死亡率は5%未満であった。切断後2日目に、マウスの腹腔内に免疫感作した後 、合計3回のワクチン接種のために週1回のワクチン接種を2回行った。マウス は、非免疫感作群または対照群における転移性死に基づいて屠殺された(切断後 28〜32日目)。転移性荷重は、肺を秤量することによっておよび転移性結節 の数を計数することによって検定された。ニワトリオボアルブミンRNAでトランスフェクションされた樹状細胞を用いる in vitroの一次CTL応答の誘導 C57BL/6(H−2Kb)マウスに由来するRNAでパルスされた膵臓樹状 細胞(DC)のin vitroで一次CTL応答を引き起こす能力を、E.G7−OV A腫瘍系で示した。E.G7−OVA細胞は、ニワトリオボアルブミンcDNA を用いるトランスフェクションによってEL4腫瘍細胞系(H−2Kbハロタイ プ)から得られた(Mooreら,1988,Cell 54:777-785)。ニワトリオボアルブミ ンは、C57BL/6マウスのただ一つ優性なエピトープ(aa 257-264)をコー ドしている(Rotzschkeら,1991,Euro.Journal Immunology,21:2891-2891)。 ナイーブマウスからのT細胞と一緒にインキュベートされた、OVAペプチド (aa 257-264)でパルスされた樹状細胞は、in vitroで強力なCTL応答を引 き起こす(図1)。この実験は、RNAを、DCを感作する抗原源として用いて 、CD8+T細胞に対して抗原を与えることができることを示す。膵臓DCは、 C57BL/6マウスから単離され、そしてOVAペプチドでパルスされるかまた はニワトリオボアルブミンcDNAをコードしているプラスミドからin vitroで 合成されたRNA(OVA IVT RNA)と一緒にインキュベートされ、そ してin vitroのOVA特異的一次CTL応答を刺激するのに用いられた。図1で 示されたように、OVAペプチドでパルスされたDCもOVA IVT RNA でパルスされたDCも、OVA特異的一次CTL応答を引き起こすことができた (図1)。RNAパルスDCは、一貫して、ペプチドパルスDCより有効な刺激 因子であった。E.G7−OVA細胞から単離されたRNAが、一次OVA特異 的CTL応答を刺激するようにDCを感作することができたかどうか調べるため に、全RNAまたはポリA+RNAを、E.G7−OVAまたはEL4細胞から 単離し、そしてDCと一緒にインキュベートした。図1で示されたように、EL 4細胞からではなくE.G7−OVA細胞からの全RNAかまたはポリA+RN AでパルスされたDCは、強力なOVA特異的CTL応答を引き起こすことがで きた。驚くべきことに、未分別のRNA、全RNAまたはポリA+RNAでパル スされたDCは、明らかにされているCTLエピトープをコードしているOVA ペプチドでパルスされたDCと同程度に強力な一次CTL応答の誘導物質であっ た。(全またはポリA+)EL4RNAパルスDCによるCTL応答 の刺激は、(OVAペプチドまたはOVA IVT RNAでパルスされたDC で刺激されたCTLによるEL4標的の溶解と比較して)バックグラウンドを最 低限しか越えないし且つ統計的に有意でなく、OVAエピトープの免疫優性およ びEL4でコードされた抗原の相対的弱さを反映した。 図2で示されるように、E.G7−OVA細胞から単離されたポリA-RNA 以外の全RNAもポリA+RNAも、一次CTL応答を刺激するようにDCを感 作することができる。DCの感作がRNAによって実際に媒介されることを実証 するために、E.G7−OVA細胞からのポリA+RNAを、ニワトリオボアル ブミン遺伝子中に存在するただ一つのCTLエピトープをコードしている配列に 及ぶアンチセンスオリゴヌクレオチドと一緒にかまたは対照オリゴデオキシヌク レオチドと一緒にインキュベートした後、RNアーゼHで処理して、そのオリゴ デオキシヌクレオチドがハイブリッド形成したRNA配列を全て除去した。図2 で示されるように、一次OVA特異的CTL応答の誘導は、ポリA+RNAを対 照オリゴデオキシヌクレオチドではなくアンチセンスオリゴデオキシヌクレオチ ドと一緒にインキュベートした場合に消滅した。図2は、完全なオボアルブミン 遺伝子を発現する細胞、E.G7−OVA細胞および、ただ一つ優性なCTLエ ピトープをコードしている8アミノ酸長さOVAペプチドでパルスされたRMA −S細胞が、全またはポリA+E.G7−OVA RNAでパルスされたDCに よる刺激後に、同様の程度まで溶解されるということも示している。これは、し たがって、E.G7−OVA RNAパルスDCによって与えられたエピトープ の大部分が、ニワトリオボアルブミン遺伝子中でコードされた以前に明らかにさ れたただ一つ優性なCTLエピトープに対応することを示している。腫瘍RNAでパルスされたDCによる抗腫瘍免疫の誘導 この実施例は、OVA RNAパルスDCを用いるマウスのワクチン接種が、 E.G7−OVA腫瘍細胞を用いる試験投与に対して防御を与えたことを示す。 マウスは、2×106個のRNAパルスDCでまたは5×106個の照射E.G7 −OVA細胞で1免疫感作された。10日後、マウスに腫瘍形成性量のE.G7 −OVA細胞を試験投与した。腫瘍の外観および寸法を一定の基準で測定した。 図3は、腫瘍移植後37日目の腫瘍の寸法を示す。照射EL4細胞で免疫感 作されたマウスの平均腫瘍寸法は25cmであったが、OVA発現性EL4細胞 (E.G7−OVA)で免疫感作された動物の平均腫瘍寸法は僅か7.03cm であった。この差は、EL4細胞で発現されたニワトリOVA抗原の高い免疫原 性および親のEL4腫瘍細胞系の不十分な免疫原性の反映である。E.G7−O VA細胞に由来するRNA(全またはポリA+部分)でパルスされたDCを用い るワクチン接種は、極めて免疫原性のE.G7−OVA細胞を用いるワクチン接 種と同程度に有効であった(平均腫瘍寸法7cm)。EL4腫瘍細胞に由来する 全またはポリA+RNAと一緒にインキュベートされたDCを用いるワクチン接 種は、僅かな防御作用があり(平均腫瘍寸法:それぞれ22cmおよび19.5 cm)、これは統計的に有意ではなかったが、EL4由来抗原の不十分〜検出不 能な免疫原性と一致した。一次CTL誘導データ(図1)と一致して、OVA IVT RNAパルスDCを用いるマウスのワクチン接種は、最も有効な抗腫瘍 応答を与えたが(平均腫瘍寸法:3.9cm)、対照アンチセンスOVA IV T RNAを用いるワクチン接種は、有意の防御応答を引き起こさなかった。 腫瘍由来RNAでパルスされたDCの効力は、B16/F10.9(H−2b)黒色 腫転移モデルにおいて更に評価された。B16/F10.9黒色腫腫瘍は、免疫原性が 少なく、低レベルのMHCクラスI分子を発現し、そして実験および自然の転移 検定システム双方において極めて転移性である(Porgadorら,1996,J.Immunolo gy 156:1772-1780)。Porgadorらは、ワクチン接種が一次腫瘍移植片の除去後に 行われる場合、IL−2およびH−2Kb遺伝子両方で形質導入された照射腫瘍 細胞だけが、肺におけるB16/F10.9腫瘍細胞の転移拡散に有意に影響を与える ことができるということを示した(Porgadorら,1995,Cancer Research 55:494 1-4949)。したがって、B16/F10.9黒色腫モデルおよびPorgadorらによって用 いられた実験計画は、転移性癌のアジュバント処置の有効性を評価する厳格な且 つ臨床的に適切な実験系を構成する。 本発明による腫瘍RNAパルスDCを用いる免疫感作が、既存の肺転移の後退 を引き起こすことができたことを実証するために、足裏のB16/F10.9腫瘍細胞 の移植によって一次腫瘍を誘導した。足裏が直径5.5〜7.5mmに達した時 点で、それら腫瘍を外科手術によって除去した。2日後、マウスは、照射B1 6/F10.9細胞、H−2Kb遺伝子で形質導入された照射B16/F10.9細胞(F10 .9K1)またはRNAパルスDC標品で免疫感作された(図4)。マウスは、1 週間間隔で与えられる全部で3回のワクチン接種を受けた。正常マウスの平均肺 重量は0.18〜0.22gである。PBS(負対照)で処置されたマウスは、 転移によって圧倒された。この実験群のマウスの平均肺重量は0.81gであっ たが、その重量の約4分の3は転移によって与えられており、これらは多すぎて 計数できなかった(>100個の結節)。同様の転移荷重は、マウスを照射B16 /F10.9細胞で処置した場合に見られたが(データは示されなかった)、これは 、照射B16/F10.9腫瘍細胞単独での処置にはこの腫瘍モデルにおいて治療上の 利点がなかったという多数の前の知見を確証している。前にも示されたように、 H−2Kb発現性B16/F10.9細胞(F10.9K1、正対照として)での免疫感作 には、この処置群の動物の平均肺重量の統計的に有意の減少によって示されるよ うに、適度の治療上の利点があった。しかしながら、本発明によるF10.9細胞に 由来する全RNAでパルスされたDCで処置された動物において、劇的な応答が 見られた。この処置群のマウスの平均肺重量は0.37gであった。本発明によ るF10.9細胞に由来するポリA+RNAでパルスされたDCで処置されたマウス でも、有意の劇的な応答が見られた(平均肺重量:0.42g)。対照的に、F 10.9細胞に由来するポリA-RNA部分でかまたはEL4腫瘍細胞から単離され た全RNAでパルスされたDCで処置されたマウスでは、転移荷重の統計的に有 意の減少は見られなかった。 OVAタンパク質を発現する細胞(E.G7−OVA)またはOVAペプチド でパルスされた細胞はCTLによって有効に溶解されたという知見、およびポリ A+RNAと一緒に分別されたDCの感作は、CTLのRNAに媒介された刺激 が、導入RNAの翻訳、および予想上のクラスI制限エピトープ、この場合、ニ ワトリOVAペプチド中でコードされたただ一つ優性なエピトープの発生によっ て起こることを示唆する。これらデータは、DCのRNAに媒介された感作が、 トランスフェクションされたRNAは抗原性ペプチドの製造用の連続的な源とし て役立ちうるので、ペプチドを用いるパルスより有効であることを示している。治療的使用 本発明を用いて、患者の腫瘍形成(例えば、黒色腫腫瘍、膀胱腫瘍、乳癌腫瘍 、結腸癌腫瘍、前立腺癌腫瘍および卵巣癌腫瘍)を治療できるしまたは予防でき る。同様に、本発明を用いて、細菌(例えば、サルモネラ属、赤痢菌属またはエ ンテロバクター属)またはウイルス(例えば、ヒト免疫不全ウイルス、ヘルペス ウイルス、インフルエンザウイルス、ポリオウイルス、麻疹ウイルス、流行性耳 下腺炎ウイルスまたは風疹ウイルス)などの病原体による患者の感染を治療でき るしまたは予防できる。 患者の腫瘍形成または病原体感染を治療するまたは予防する場合、その患者に 対して投与される1種類または複数の細胞は、その患者に由来する必要がない。 したがって、抗原提示細胞は、適合したドナーからまたはin vitroで増殖した細 胞の培養物から得ることができる。ハロタイプを適合させる方法は、当該技術分 野において知られている。同様に、RNAは、処置される患者に由来する必要が ない。ドナーからのRNAを用いることができる。 処置は、腫瘍形成または感染の前または開始時に始め、そしてその癌または感 染が改善されるまで続けることが好ましい。しかしながら、本明細書中で記載の 実施例で詳しく説明しているように、本発明は、腫瘍の後退を引き起こすことが できるので、本発明は、腫瘍が形成された後でも用いるのに適している。本発明 によって製造された細胞またはワクチンで患者を処置する場合、そのワクチンま たは細胞の最適用量は、哺乳動物の体重、癌または感染の重症度およびCTLエ ピトープの強さなどの因子に依存する。概して、RNA添加抗原提示細胞105 〜108個/kg(体重)、好ましくは、106〜107個/kg(体重)の用量 を、患者に対して薬学的に許容しうる賦形剤中で投与すべきである。細胞は、癌 治療法で一般的に用いられる注入技術を用いることによって投与することができ る(例えば、Rosenbergら,New Eng.J.of Med.319:1676,1988を参照されたい) 。具体的な患者のための最適用量および治療計画は、疾患の徴候について患者を 監視し、そしてそれによって処置を調整することにより、当医療業者が容易に決 定できる。 抗原提示細胞を用いてin vitroのCTL応答を引き起こす場合、得られたエフ ェクターCTLは、CTLに基づく治療法において哺乳動物に対して引続き 投与することができる(例えば、PCT/US91/06441号を参照されたい)。本 発明の抗原提示細胞を用いてin vitroで生産されたCTLは、慣用的な注入法を 用いることによって哺乳動物に対して薬学的に許容しうる賦形剤中で投与するこ とができる(例えば、Rosenbergら,上記を参照されたい)。典型的に、109〜 1010個の細胞を30分間にわたって投与し、必要に応じて処置を繰返す。この ようなCTLに基づく治療法は、本発明の抗原提示細胞の直接投与などの他の方 法と組合わせることができる。CTLおよび抗原提示細胞は、治療を受ける患者 に対して自己であってよいしまたは異種であってよい。所望ならば、その処置は 、CTL増殖を促進するマイトジェン(例えば、フィトヘマグルチニン)または リンホカイン(例えば、IL−2またはIL−4)の投与を含んでもよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // A61K 31/70 A61K 39/00 Z 39/00 48/00 48/00 C12N 5/00 B (72)発明者 ボクツコウスキ,デイヴィッド・ジェイ アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 27712,ダーラム,バトンブッシュ・ドラ イブ 4710 (72)発明者 ギルボア,エリ アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 27705,ダーラム,ストーンゲイト・ドラ イブ 3604

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 腫瘍由来RNAによってコードされた腫瘍抗原エピトープであって、T 細胞増殖を引き起こす上記エピトープを細胞表面上に提示するRNA添加抗原提 示細胞(APC)を製造する方法であって、 T細胞増殖および腫瘍免疫を引き起こす抗原をコードする腫瘍特異的RNAを 含む腫瘍由来RNAをin vitroの抗原提示細胞中に導入し、それによって、腫瘍 由来RNAによってコードされた腫瘍抗原エピトープであって、T細胞増殖を引 き起こす上記エピトープを細胞表面上に提示するRNA添加APCを製造するこ とを含む上記方法。 2. 前記APCが樹状細胞である請求項1に記載の方法。 3. 前記APCがマクロファージである請求項1に記載の方法。 4. 前記APCが内皮細胞である請求項1に記載の方法。 5. 前記APCが人工的に作られたAPCである請求項1に記載の方法。 6. 前記RNAが、ポリA+RNAを含む腫瘍由来RNAである請求項1に 記載の方法。 7. 前記RNAが、細胞質RNAを含む腫瘍由来RNAである請求項1に記 載の方法。 8. RNAを、カチオン脂質の存在下においてRNAとAPCを接触させる ことによってAPC中に導入する請求項1に記載の方法。 9. 前記RNAが、腫瘍抽出物の非RNA成分に関して分別されている分別 腫瘍抽出物として与えられている腫瘍由来RNAである請求項1に記載の方法。 10.イムノモジュレーターをコードしているRNAをAPC中に導入するこ とを更に含む請求項1に記載の方法。 11.イムノモジュレーターがサイトカインである請求項10に記載の方法。 12.イムノモジュレーターが補助刺激因子である請求項10に記載の方法。 13.請求項1に記載の方法によって製造されたRNA添加APC。 14.患者の腫瘍形成を治療するまたは予防する方法であって、 該患者に対して、治療的有効量の請求項13に記載のRNA添加APCを投与 することを含む上記方法。 15.腫瘍由来RNAが前記患者に由来する請求項14に記載の方法。 16.腫瘍由来RNAが固定組織に由来する請求項1に記載の方法。 17.腫瘍由来RNAがドナー患者に由来する請求項14に記載の方法。 18.腫瘍抗原を提示する細胞に対して細胞障害性である細胞障害性Tリンパ 球(CTL)を製造する方法であって、 Tリンパ球を与え; in vitroの該Tリンパ球を請求項13に記載のRNA添加APCと接触させ; そして 該Tリンパ球を、CTL増殖を導く条件下で維持し、それによって、腫瘍抗原 を提示する細胞に対して細胞障害性であるCTLを製造することを含む上記方法 。 19.請求項18に記載の方法によって製造されたCTL。 20.患者の腫瘍形成を治療するまたは予防する方法であって、 該患者に対して、治療的有効量の請求項19に記載のCTLを投与することを 含む上記方法。 21.Tリンパ球が前記患者に由来する請求項20に記載の方法。 22.Tリンパ球がドナー患者に由来する請求項20に記載の方法。 23.腫瘍由来RNAが前記患者の腫瘍に由来する請求項20に記載の方法。 24.腫瘍由来RNAがドナ一患者の腫瘍に由来する請求項20に記載の方法 。 25.腫瘍由来RNAが黒色腫に由来する請求項1に記載の方法。 26.腫瘍由来RNAが膀胱腫瘍に由来する請求項1に記載の方法。 27.腫瘍由来RNAが、乳癌腫瘍、結腸癌腫瘍、前立腺癌腫瘍および卵巣癌 腫瘍から成る群より選択される腫瘍に由来する請求項1に記載の方法。 28.前記RNAを細胞から単離する請求項1に記載の方法。 29.前記RNAを増幅およびin vitro転写によって製造する請求項1に記載 の方法。 30.前記RNAが、核RNAを含む腫瘍由来RNAである請求項1に記載の 方法。 31.前記RNAがミニ遺伝子を含む請求項1に記載の方法。 32.前記RNAをin vitro転写によって製造する請求項1に記載の方法。 33.RNAによってコードされた病原体抗原エピトープであって、T細胞増 殖を引き起こす上記エピトープを細胞表面上に提示するRNA添加抗原提示細胞 (APC)を製造する方法であって、 T細胞増殖および病原体に対する免疫応答を引き起こす病原体抗原をコードし ているRNAから本質的に成る病原体由来RNAをin vitroの抗原提示細胞中に 導入し、それによって、RNAによってコードされた病原体抗原エピトープであ って、T細胞増殖を引き起こす上記エピトープを細胞表面上に提示するRNA添 加APCを製造することを含む上記方法。 34.前記APCが、樹状細胞、マクロファージおよび内皮細胞から成る群よ り選択される請求項33に記載の方法。 35.前記APCが人工的に作られたAPCである請求項33に記載の方法。 36.前記RNAが、ポリA+RNAを含む腫瘍由来RNAである請求項33 に記載の方法。 37.前記病原体由来RNAがウイルスに由来する請求項33に記載の方法。 38.前記ウイルスが、肝炎ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、インフルエン ザウイルス、ポリオウイルス、麻疹ウイルス、ヘルペスウイルス、流行性耳下腺 炎ウイルスおよび風疹ウイルスから成る群より選択される請求項37に記載の方 法。 39.前記病原体由来RNAが細菌に由来する請求項33に記載の方法。 40.前記細菌が、サルモネラ属、赤痢菌属およびエンテロバクター属から成 る群より選択される請求項39に記載の方法。 41.病原体抗原を提示する細胞に対して細胞障害性である細胞障害性Tリン パ球(CTL)を製造する方法であって、 Tリンパ球を与え; in vitroの該Tリンパ球を請求項33に記載のRNA添加APCと接触させ; そして 該Tリンパ球を、CTL増殖を導く条件下で維持し、それによって、腫瘍抗原 を提示する細胞に対して細胞障害性であるCTLを製造することを含む上記方法 。 42.請求項41に記載の方法によって製造されたCTL。 43.患者の病原体感染を治療するまたは予防する方法であって、 該患者に対して、治療的有効量の請求項42に記載のCTLを投与することを 含み、ここにおいて、前記APCが、病原体由来RNAを添加されている上記方 法。 44.腫瘍由来RNAが、腫瘍細胞中に天然に存在する少なくとも80%のポ リA+RNAを含む請求項18に記載の方法。 45.CTL応答の誘導の指標として、接触したTリンパ球の感作を検出する ことを更に含む請求項44に記載の方法。 46.RNAによってコードされた腫瘍または病原体抗原エピトープを細胞表 面上で提示するRNA添加細胞の致死を検出することを含む細胞障害性検定にお いて感作を検出する請求項45に記載の方法。 47.接触したTリンパ球の感作を、該Tリンパ球によるサイトカイン分泌の 増加として検出する請求項45に記載の方法。 48.前記RNAが、それを結合しているポリペプチドの細胞内輸送を調節す るポリペプチドをコードする配列(「輸送用配列」)を含む請求項1に記載の方 法。 49.前記輸送用配列が、KDEL(配列番号:1);KFERQ(配列番号 :2);QREK(配列番号:3);MAISGVPVLGFFIIAVLMS AQESWA(配列番号:4);K、R、D、E、F、I、VおよびLから成る 群より選択される4個の残基が片側に隣接したQを含むペンタペプチド;または シグナルペプチドである請求項1に記載の方法。 50.前記RNAが、輸送用配列をコードする配列を含む請求項33に記載の 方法。 51.患者の腫瘍特異的または病原体特異的CTLの増加を検出する方法であ って、 (i)in vitroの患者からのTリンパ球の第一試料を、RNAによってコード された細胞表面腫瘍または病原体抗原エピトープを提示するRNA添加APCと 接触させ、それによってTリンパ球の第一増大試料を製造し; (ii)患者に対して、RNAによってコードされた細胞表面腫瘍または病原 体抗原エピトープを提示するRNA添加APCの治療的有効量を投与し; (iii)投与工程に引続き、in vitroの患者からのTリンパ球の第二試料を、 RNAによってコードされた細胞表面腫瘍または病原体抗原エピトープを提示す るRNA添加APCと接触させ、それによってTリンパ球の第二増大試料を製造 し; (iv)Tリンパ球の第一増大試料の感作と、Tリンパ球の第二増大試料の感作 とを比較することを含み、ここにおいて、第一試料と比較される第二試料の感作 の増加レベルは、腫瘍特異的または病原体特異的CTLの増加の指標である上記 方法。 52.感作を細胞障害性検定で測定する請求項51に記載の方法。 53.腫瘍由来RNAが凍結組織に由来する請求項1に記載の方法。
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