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JP2018537432A - Il−12を発現するレンチウイルスベクターを含む組成物およびその使用法 - Google Patents

Il−12を発現するレンチウイルスベクターを含む組成物およびその使用法 Download PDF

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JP2018537432A JP2018522657A JP2018522657A JP2018537432A JP 2018537432 A JP2018537432 A JP 2018537432A JP 2018522657 A JP2018522657 A JP 2018522657A JP 2018522657 A JP2018522657 A JP 2018522657A JP 2018537432 A JP2018537432 A JP 2018537432A
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Abstract

本特許出願は、概して、がんの処置、より詳細には、がんの処置のためのIL−12を発現する偽型レンチウイルスの使用に関する。

Description

本特許出願は、概して、がんの処置、より詳細には、がんの処置のためのIL−12を発現する偽型レンチウイルスの使用に関する。
がん細胞は抗原を発現する。このような抗原の存在にも関わらず、腫瘍は、概して、病気の進行により明らかなように、容易に認識されて、宿主により削除されることはない。腫瘍を予防する免疫系の不能は、回避機構、能動的抑制、または最適以下の応答活性化が原因であり得る。
サイトカインは、自然免疫系および獲得免疫系の両方にとって欠かせない。サイトカインは、細胞性応答および体液性応答のバランスを変え、Bリンパ球のクラススイッチを変え、自然応答を修正し得る。
インターロイキン−12は、免疫系に対し多数の生物学的効果を有するヘテロ二量体サイトカインである。インターロイキン−12は、2つのサブユニット、p35およびp40から構成され、これは両方とも、IL−12、p70の活性化形態の分泌に必要である。インターロイキン−12は、樹状細胞(DC)に作用し、成熟の亢進および抗原提示を引き起こし、腫瘍特異的抗原に対するT細胞応答を開始させ得る。それは、また、DCによるIL−12の分泌を駆り立て、応答を増幅させるポジティブフィードバック機構を生み出す。いったん反応が開始されると、IL−12は、免疫系を、Th1サイトカインプロファイルに向けることにおいて基本的な役割を果たし、CD4+T細胞にインターフェロンガンマ(IFN−ガンマ)を分泌させ、CD8+細胞障害性T細胞応答を引き起こす(例えば、Cancer Immunol Immunother (2014) 63:419-435を参照されたい)。しかしながら、IL−12は、また、IFN−γと組み合わさってCD4+細胞障害性Tリンパ球(CTL)の発生の必要条件となる、腫瘍壊死因子−α(TNF−α)を含む他のサイトカインの分泌を招く、強力な炎症性サイトカインでもある(Sasiain, M. C., et al. (1998) Clinical and experimental immunology 114: 196-203)。さらに、IL−12は、IFNγおよび他のサイトカインの誘導を介して、マクロファージおよび好酸球などの自然免疫細胞の活性化を促進し得る。この活性化は、次に、これらの細胞によるIL−12分泌と、自然応答および獲得応答の両方のさらなる増幅を引き起こす(Portielje, J. E., et al., (2003) Cancer Immunol Immunother 52: 133-144.)。しかしながら、高レベルのIL−12およびその結果のIFNγは、また、IL−10などの拮抗分子の誘導と、IL−12の下流のシグナル分子、例えばSTAT4などの欠乏に関連する(Portielje, J. E., et al. (2003) Clin Cancer Res 9: 76-83; Sacco, S., et al. (1997) Blood 90: 4473-4479; Leonard, J. P., et al. (1997) Blood 90: 2541-2548.)。
組換えIL−12の直接注入が、何匹かの白血病マウスモデルで示された(Masztalerz, A., et al., (2003) Cancer Immunol Immunother 52: 235-242; Zagozdzon, R., et al. (1998) Int J Cancer 77: 720-727; Tatsumi, T., et al. (2001) Cancer research 61: 7563-7567; Nastala, C. L., et al. (1994) J Immunol 153: 1697-1706; Dunussi-Joannopoulos, K., et al., (1999) Blood 94: 4263-4273.)。一方、このアプローチを利用した最初のヒト治験に、期待は持てなかった(Atkins, M. B., et al. (1997) Clin Cancer Res 3: 409-417; Kang, W. K., et al. (2001) Human gene therapy 12: 671-684; Mazzolini, G., et al. (2005) J Clin Oncol 23: 999-1010; Dohnal, A. M., et al., (2007) Cytotherapy 9: 755-770.)。革新的な遺伝子療法戦略は、がんに対する予防免疫療法の開発を加速させ得る。
本発明の一態様は、a)160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸であるSEQ ID NO:1のシンドビスウイルスE2糖タンパク質か、または、SEQ ID NO:1に対し少なくとも80%の同一性を有し、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸である、樹状細胞に感染することが可能なSEQ ID NO:1のそれの変異体を含むエンベロープであって、E2は、シンドビスウイルスE3を有する融合タンパク質の一部ではない、エンベロープと;b)IL−12をコードする配列を含むレンチウイルスベクターゲノムとを含む、レンチウイルスベクター粒子を提供する。本明細書に記載するレンチウイルスベクター粒子のある実施形態では、IL−12は単鎖IL−12(scIL−12)である。本明細書に記載のレンチウイルスベクターのある実施形態では、scIL−12はp35−L−p40を含む。本明細書に記載のレンチウイルスベクター粒子のある実施形態では、scIL−12はp40−L−p35を含む。本明細書に記載のレンチウイルスベクター粒子の他の実施形態では、レンチウイルスベクターゲノムは、さらに、抗原をコードする配列を含む。これに関し、抗原は、腫瘍関連抗原、ウイルス抗原、細菌抗原、または真菌抗原である。ある実施形態では、腫瘍関連抗原は、前立腺酸性ホスファターゼ、前立腺特異的抗原、NKX3.1、前立腺特異的膜抗原、PRAME;BAGE;RAGE、NY−ESO−1、SAGE、HAGE、GAGE、Plu―1、HASH−1、HasH−2、Cripto、Criptin、MART−1/Melan−A、gp100、gp75、mda−7、チロシナーゼ、チロシナーゼ関連タンパク質、p53、Ras、c−Myc、A−Raf、B−Raf、およびC−Raf、MAGE−A1、MAGE−A2、MAGE−A3、MAGE−A4、MAGE−A6、MAGE−A10、MAGE−A12、MART−1、BAGE、DAM−6、−10、GAGE−1、GAGE−2、GAGE−8、GAGE−3、GAGE−4、GAGE−5、GAGE−6、GAGE−7B、NA88−A、MART−1、MC1R、Gp100、PSM、TRP−1、TRP−2、ART−4、CAMEL、CEA、Cyp−B、hTERT、hTRT、iCE、MUC1、MUC2、PRAME、P15、RU1、RU2、SART−1、SART−3、ウィルムス腫瘍抗原(WT1)、AFP、β−カテニン/m、カスパーゼ−8/m、CEA、CDK−4/m、ELF2M、GnT−V、G250、HSP70−2M、HST−2、KIAA0205、MUM−1、MUM−2、MUM−3、ミオシン/m、SART−2、TRP−2/INT2、707−AP、AnnexinII、CDC27/m、TPI/mbcr−abl、BCR−ABL、インターフェロン制御因子4(IRF4)、ETV6/AML、LDLR/FUT、Pml/RAR、腫瘍関連カルシウムシグナル伝達物質1(TACSTD1)TACSTD2、上皮成長因子受容体(EGFRおよびEGFRvIII)、血小板由来成長因子(PDGFR)、血管内皮細胞増殖因子受容体(VEGFR)、インテグリン結合キナーゼ(ILK)、STAT3、STAT5、STAT6、HIF−1、HIF−2、核内因子κB(NF−κB)、Notch1−4、c−Met、哺乳類ラパマイシン標的(mTOR)、WNT、PMSA、PR−3、MDM2、メソテリン、腎細胞がん腫−5T4、SM22−alpha、炭酸脱水酵素I(CAI)およびIX(CAIX)(G250としても知られる)、STEAD、TEL/AML1、GD2、プロテイナーゼ3、hTERT、肉腫転移ブレークポイント、EphA2、ML−IAP、EpCAM、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、ALK、アンドロゲン受容体、cyclin B1、ポリシアル酸、MYCN、RhoC、GD3、フコシルGM1、メソテリアン(mesothelian)、PSCA、sLe、PLAC1、GM3、BORIS、Tn、GLoboH、NY−BR−1、RGs5、SART3、STn、PAX5、OY−TES1、精子タンパク質17、LCK、HMWMAA、AKAP−4、SSX2、XAGE1、B7H3、レグマイン、TIE2、Page4、MAD−CT−1、FAP、MAD−CT−2、ならびにfos関連抗原1からなる群から選択される。
本発明の別の態様は、被検体のがんを処置する方法であって、a)160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸であるSEQ ID NO:1のシンドビスウイルスE2糖タンパク質か、または、SEQ ID NO:1に対し少なくとも80%の同一性を有し、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸である、樹状細胞に感染することが可能なSEQ ID NO:1のそれの変異体を含むエンベロープであって、E2は、シンドビスウイルスE3を有する融合タンパク質の一部ではない、エンベロープと;b)IL−12をコードする配列を含むレンチウイルスベクターゲノムとを含むレンチウイルスベクター粒子などの、本明細書に記載のレンチウイルスベクターを含む組成物を、有効量で被検体に投与するステップを含む方法を提供する。ある実施形態では、前記方法は、さらに、腫瘍抗原をコードする第2レンチウイルスベクターを含む組成物を有効量で被検体に投与するステップを含む。ある実施形態では、IL−12を発現するレンチウイルスベクター粒子および第2レンチウイルスベクターを、同時に投与する。別の実施形態では、IL−12を発現するレンチウイルスベクター粒子と第2レンチウイルスベクターを、異なる時点で逐次的に投与する。他の実施形態では、本明細書に記載のIL−12を発現するレンチウイルスベクター粒子と、第2レンチウイルスベクターを、異なる経路で投与する。別の実施形態では、本明細書に記載のIL−12を発現するレンチウイルスベクター粒子と、第2レンチウイルスベクターを、異なる部位に投与する。他の実施形態では、本明細書に記載のIL−12を発現するレンチウイルスベクター粒子と、第2レンチウイルスベクターを、異なる部位に、同じ経路で投与する。別の実施形態では、本明細書に記載のIL−12を発現するレンチウイルスベクター粒子を、腫瘍内に投与する。一実施形態では、TLR4アゴニストを、本明細書に記載のレンチウイルスベクター粒子と一緒に腫瘍内に投与する。ある実施形態では、TLR4アゴニストを、IL−12を発現するレンチウイルスベクター粒子と同じ組成物において、腫瘍内に投与する。他の実施形態では、TRL4アゴニストを、IL−12を発現するレンチウイルスベクター粒子と同時に腫瘍内に投与するが、別の組成物において投与する。TLR4アゴニストを投与するこれらの実施形態では、TLR4アゴニストは、水性または水中油型のエマルジョン製剤中のグルコピラノシル脂質Aとすることができる。ある実施形態では、本明細書に記載のIL−12を発現するレンチウイルスベクター粒子を腫瘍内に投与し、第2レンチウイルスベクターを異なる経路で異なる部位に同時に投与する。
本発明の別の態様は、被検体のがんを処置する方法であって、本明細書に記載のIL−12を発現するレンチウイルスベクター粒子を含む組成物を、有効量で被検体に投与するステップを含み、前記レンチウイルスベクターゲノムはさらに抗原をコードする配列を含む、方法を提供する。ある実施形態では、レンチウイルスベクター粒子を腫瘍内に投与する。特定の実施形態では、レンチウイルスベクター粒子を単回投与で投与する。別の実施形態では、レンチウイルスベクター粒子は、低レベルのIL−12を産生する。これに関し、低レベルのIL−12とは、in vitroの形質導入アッセイで測定されるように、最初の48時間で約0.1μg〜1μg/1E10ベクターゲノム産生である。
本発明の他の態様には、ヒトまたは動物の被検体の処置法で用いる、本明細書に記載のIL−12を発現するレンチウイルスベクター粒子が含まれる。
本発明の別の態様は、a)160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸であるSEQ ID NO:1のシンドビスウイルスE2糖タンパク質か、または、SEQ ID NO:1に対し少なくとも80%の同一性を有し、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸である、樹状細胞に感染することが可能なSEQ ID NO:1のそれの変異体を含むエンベロープであって、E2は、シンドビスウイルスE3を有する融合タンパク質の一部ではない、エンベロープと;b)IL−12をコードする配列を含むレンチウイルスベクターゲノムとを含む組成物を;腫瘍抗原をコードする第2レンチウイルスベクター粒子と組み合わせて提供する。
本発明の別の態様は、a)1)160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸であるSEQ ID NO:1のシンドビスウイルスE2糖タンパク質か、または、SEQ ID NO:1に対し少なくとも80%の同一性を有し、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸である、樹状細胞に感染することが可能なSEQ ID NO:1のそれの変異体を含むエンベロープであって、E2は、シンドビスウイルスE3を有する融合タンパク質の一部ではない、エンベロープと;2)IL−12をコードする配列を含むレンチウイルスベクターゲノムとを含む、レンチウイルスベクター粒子を含む第1組成物と;b)腫瘍抗原をコードする第2レンチウイルスベクター粒子を含む第2組成物とを含む生成物を、第1組成物の腫瘍内投与と、第2組成物の異なる経路での投与により被検体のがんを処置する方法で用いるために、提供する。一実施形態では、第2組成物は、皮内、皮下、または筋肉内に投与する。別の実施形態では、第1組成物および第2組成物を同時に投与する。さらなる実施形態では、第1組成物と第2組成物を逐次的に投与する。
本発明の別の態様は、医薬的に許容される賦形剤と、a)160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸であるSEQ ID NO:1のシンドビスウイルスE2糖タンパク質か、または、SEQ ID NO:1に対し少なくとも80%の同一性を有し、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸である、樹状細胞に感染することが可能なSEQ ID NO:1のそれの変異体を含むエンベロープであって、E2は、シンドビスウイルスE3を有する融合タンパク質の一部ではない、エンベロープ、および;b)IL−12をコードする配列を含むレンチウイルスベクターゲノムを含むレンチウイルスベクター粒子とを含み、前記レンチウイルスベクターゲノムはさらに抗原をコードした配列を含む、治療ワクチンまたは予防ワクチンを提供する。
本発明の別の態様は、被検体のがんを処置する方法であって、IL−12をコードする配列を含むレンチウイルスベクターゲノムを含むレンチウイルスベクター粒子を含む組成物を、有効量で被検体に投与するステップを含み、前記レンチウイルスベクター粒子を含む組成物は腫瘍内に投与され、前記レンチウイルスベクター粒子は、in vitro形質導入アッセイで測定されるように、最初の48時間で約0.1μg〜1μg/1E10ベクターゲノムという低レベルのIL12を産生する、方法を提供する。ある実施形態では、処置は、さらに、制御性T細胞の欠乏を含む。これに関し、制御性T細胞の欠乏には、シクロホスファミドの全身投与か、または、制御T細胞を欠乏させる抗体などの薬剤を用いた処置が含まれ得る。このような抗体の例は、抗CD25抗体である。ある実施形態では、シクロホスファミドまたは抗CD25抗体の全身投与は、レンチウイルスベクターを含む組成物の腫瘍内注入に先立つ。
本明細書に記載するがんの処置方法はいずれも、シクロホスファミドまたは制御性T細胞を欠乏させる抗体(例えば、抗CD25抗体)などの薬剤の全身投与などの制御T細胞欠乏と組み合わせることができる。
本発明のさらに別の態様は、a)160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸であるSEQ ID NO:1のシンドビスウイルスE2糖タンパク質か、または、SEQ ID NO:1に対し少なくとも80%の同一性を有し、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸である、樹状細胞に感染することが可能なSEQ ID NO:1のそれの変異体を含むエンベロープであって、E2は、シンドビスウイルスE3を有する融合タンパク質の一部ではない、エンベロープと;b)IL−23をコードする配列を含むレンチウイルスベクターゲノムとを含む、レンチウイルスベクター粒子を提供する。
図1Aは、VP02/IL−12とVP02/NY−ESO−1の共送達が、抗NY−ESO−1 CD8 T細胞応答を高めることを示す図である。図1Bは、VP02/IL−12とVP02/NY−ESO−1の共送達が、抗NY−ESO−1 CD8 T細胞応答を高めることを示す図である。 図2Aは、VP02/IL−12とVP02/hCAIXの共送達が、抗hCAIX CD8 T細胞応答を高めることを示す図である。図2Bは、VP02/IL−12とVP02/hCAIXの共送達が、抗hCAIX CD8 T細胞応答を高めることを示す図である。 図3Aは、VP02/IL−12の共送達が、レンチウイルスベクターVP02/NY−ESO−1により誘導されるNY−ESO−1に対する抗原特異的CD8 T細胞応答を著しく高めることを示す図である。図3Bは、VP02/IL−12の共送達が、レンチウイルスベクターVP02/NY−ESO−1により誘導されるNY−ESO−1に対する抗原特異的CD8 T細胞応答を著しく高めることを示す図である。 VP02/IL−12の共送達が、レンチウイルスベクターVP02/NY−ESO−1により誘導されるNY−ESO−1に対する抗原特異的CD4 T細胞応答を著しく高めることを示す図である。 VP02/IL−12の共送達が、レンチウイルスベクターVP02/NY−ESO−1により誘導されるNY−ESO−1に対する抗原特異的CD4 T細胞応答を著しく高めることを示す図である。 低用量のVP02/IL−12(1E9 vg用量)であっても、免疫原性用量のボーダーライン(1E9 vg)のLV305との共投与は、CD8およびCD4の応答を高めたことを示す図である。 低用量のVP02/IL−12(1E9 vg用量)であっても、免疫原性用量のボーダーライン(1E9 vg)のLV305との共投与は、CD8およびCD4の応答を高めたことを示す図である。 低用量のVP02/IL−12(1E9 vg用量)であっても、免疫原性用量のボーダーライン(1E9 vg)のLV305との共投与は、CD8およびCD4の応答を高めたことを示す図である。 低用量のVP02/IL−12(1E9 vg用量)であっても、免疫原性用量のボーダーライン(1E9 vg)のLV305との共投与は、CD8およびCD4の応答を高めたことを示す図である。 VP02/IL12の共投与は、高用量のVP02/hCAIXの治療活性を高めたが、差は有意でなかったことを示す図である。 図7Aは、低用量のLV305により媒介される抗腫瘍効果が、VP02/IL−12と混合することにより著しく高められたことを示す図である。図7Bは、抗腫瘍効果は、NY−ESO−1−特異的CD8 T細胞の大きさと相関関係にあることを示す図である。 図8Aは、VP02/IL−23が、初回免疫化後のPBMCにおいて、LV305誘導CD8 T細胞応答を著しく高めることができたことを示す図である。図8Bは、VP02/IL−23が、初回免疫化後のPBMCにおいて、LV305誘導CD8 T細胞応答を著しく高めることができたことを示す図である。 図9Aは、B16F10足蹠マウス腫瘍モデルにおける、LV/IL−12の腫瘍内注入の抗腫瘍効果を示す図である。図9Aは腫瘍増殖曲線を示す。図9Bは、B16F10足蹠マウス腫瘍モデルにおける、LV/IL−12の腫瘍内注入の抗腫瘍効果を示す図である。図9Bは、組み込みレンチウイルスベクター(LV703)と組み込み欠損レンチウイルスベクター(LV704、VP02ともいう)の両方の生存率曲線を示す。 図10Aは、B16F10側腹部マウス腫瘍モデルにおける、LV/IL−12の腫瘍内注入の抗腫瘍効果を示す図である。図10Aは腫瘍増殖曲線を示す。図10Bは、B16F10側腹部マウス腫瘍モデルにおける、LV/IL−12の腫瘍内注入の抗腫瘍効果を示す図である。図10Bは、組み込みレンチウイルスベクター(LV703)と組み込み欠損レンチウイルスベクター(LV704、VP02ともいう)の両方の生存率曲線を示す。 図11Aは、P815マウス腫瘍モデルにおける、LV/IL−12の腫瘍内注入の抗腫瘍効果を示す図である。図11Aは腫瘍増殖曲線を示す。図11Bは、P815マウス腫瘍モデルにおける、LV/IL−12の腫瘍内注入の抗腫瘍効果を示す図である。図11Bは、組み込みレンチウイルスベクター(LV703)と組み込み欠損レンチウイルスベクターベクター(LV704、VP02ともいう)の両方の生存率曲線を示す。 図12Aは、CT26側腹部マウス腫瘍モデルにおける、LV/IL−12の腫瘍内注入の抗腫瘍効果を示す図である。図12Aは腫瘍増殖曲線を示す。図12Bは、CT26側腹部マウス腫瘍モデルにおける、LV/IL−12の腫瘍内注入の抗腫瘍効果を示す図である。図12Bは、組み込みレンチウイルスベクター(LV703)と組み込み欠損レンチウイルスベクター(LV704、VP02ともいう)の両方の生存率曲線を示す。 図13Aは、4T1マウス腫瘍モデルにおける、LV/IL−12の腫瘍内注入の抗腫瘍効果を示す図である。図13Aは腫瘍増殖曲線を示す。図13Bは、4T1マウス腫瘍モデルにおける、LV/IL−12の腫瘍内注入の抗腫瘍効果を示す図である。図13Bは、組み込みレンチウイルスベクター(LV703)と組み込み欠損レンチウイルスベクター(LV704、VP02ともいう)の両方の生存率曲線を示す。 図14Aは、A20マウス腫瘍モデルにおける、LV/IL−12の腫瘍内注入の抗腫瘍効果を示す図である。図14Aは腫瘍増殖曲線を示す。図14Bは、A20マウス腫瘍モデルにおける、LV/IL−12の腫瘍内注入の抗腫瘍効果を示す図である。図14Bは、組み込みレンチウイルスベクター(LV703)と組み込み欠損レンチウイルスベクター(LV704、VP02ともいう)の両方の生存率曲線を示す。 VP02/IL−12の添加が、混ざり合ったrNY−ESO−1+GLA−SEと共投与し、尾基底部に皮下投与した場合に、NY−ESO−1 Ag特異的CD4 T細胞の応答を著しく高めたことを示す図である。図15Aは、サイトカインポジティブCD4 T細胞率を示す。 VP02/IL−12の添加が、混ざり合ったrNY−ESO−1+GLA−SEと共投与し、尾基底部に皮下投与した場合に、NY−ESO−1 Ag特異的CD4 T細胞の応答を著しく高めたことを示す図である。図15Bは、総IFNγ CD4陽性T細胞率を示す。 図16Aは、GLA−SEと組み合わせた組み換えB型肝炎ウイルス表面抗原(rHBsAg)を用いた実験において、VP02/IL−12の添加がCD8 T細胞応答を著しく増大させることを示す図である。図16Bは、GLA−SEと組み合わせた組み換えB型肝炎ウイルス表面抗原(rHBsAg)を用いた実験において、VP02/IL−12の添加がCD8 T細胞応答を著しく増大させることを示す図である。図16Cは、GLA−SEと組み合わせた組み換えB型肝炎ウイルス表面抗原(rHBsAg)を用いた実験において、VP02/IL−12の添加がCD4 T細胞応答を低減させることを示す図である。図16Dは、GLA−SEと組み合わせた組み換えB型肝炎ウイルス表面抗原(rHBsAg)を用いた実験において、VP02/IL−12の添加がCD4 T細胞応答を低減させることを示す図である。 図17Aは、C57BL/6メスマウス(n=8/群)の右足蹠に、1×10のB16F10メラノーマを接種した。7日目に、担腫瘍マウスの左足蹠に1×10のメラノーマ細胞を接種した。次に、マウスを、組み込みLV/IL−12(LV703)またはLV703/IL−12/RTmutまたはコントロールベクター、IT±200μg抗CTLA−4抗体またはアイソタイプ・コントロール、IPで免疫化した。研究の終わりまで、抗体を一週間に一度投与した。図17Aは個々の腫瘍成長である。図17Bは、C57BL/6メスマウス(n=8/群)の右足蹠に、1×10のB16F10メラノーマを接種した。7日目に、担腫瘍マウスの左足蹠に1×10のメラノーマ細胞を接種した。次に、マウスを、組み込みLV/IL−12(LV703)またはLV703/IL−12/RTmutまたはコントロールベクター、IT±200μg抗CTLA−4抗体またはアイソタイプ・コントロール、IPで免疫化した。研究の終わりまで、抗体を一週間に一度投与した。研究の終わりまで、抗体を一週間に一度投与した。図17Bは個々のアブスコパル腫瘍増殖である。図17Cは、C57BL/6メスマウス(n=8/群)の右足蹠に、1×10のB16F10メラノーマを接種した。7日目に、担腫瘍マウスの左足蹠に1×10のメラノーマ細胞を接種した。次に、マウスを、組み込みLV/IL−12(LV703)またはLV703/IL−12/RTmutまたはコントロールベクター、IT±200μg抗CTLA−4抗体またはアイソタイプ・コントロール、IPで免疫化した。研究の終わりまで、抗体を一週間に一度投与した。研究の終わりまで、抗体を一週間に一度投与した。図17Cは生存率である。 図18Aは、C57BL/6メスマウス(n=8/群)の右側腹部に、1×10のB16F10メラノーマ細胞を接種した。7日目に、担腫瘍マウスの左側腹部に1×10のメラノーマ細胞を接種した。次に、マウスを、LV703/IL−12またはLV703/IL−12/RTmutまたはコントロールベクター、IT±200μg抗CTLA−4抗体またはアイソタイプ・コントロール、IPで免疫化した。研究の終わりまで、抗体を一週間に一度投与した。図18Aは個々の腫瘍増殖である。図18Bは、C57BL/6メスマウス(n=8/群)の右足蹠に、1×10のB16F10メラノーマ細胞を接種した。7日目に、担腫瘍マウスの左足蹠に1×10のメラノーマ細胞を接種した。次に、マウスを、LV703/IL−12またはLV703/IL−12/RTmutまたはコントロールベクター、IT±200μg抗CTLA−4抗体またはアイソタイプ・コントロール、IPで免疫化した。研究の終わりまで、抗体を一週間に一度投与した。図18Bは個々のアブスコパル腫瘍増殖である。図18Cは、C57BL/6メスマウス(n=8/群)の右足蹠に、1×10のB16F10メラノーマ細胞を接種した。7日目に、担腫瘍マウスの左足蹠に1×10のメラノーマ細胞を接種した。次に、マウスを、LV703/IL−12またはLV703/IL−12/RTmutまたはコントロールベクター、IT±200μg抗CTLA−4抗体またはアイソタイプ・コントロール、IPで免疫化した。研究の終わりまで、抗体を一週間に一度投与した。図18Cは生存率である。 図19Aは、BALB/cメスマウス(n=10/群)の右第4乳房脂肪体内に、1×10の4T1乳がん細胞を同所性接種した。7日目に、担腫瘍マウスの左第4乳房脂肪体内に、1×10の4T1乳がん細胞を同所性接種した。次に、マウスを、LV703/IL−12またはコントロールベクター、IT±GLA、IT±200μgの抗CTLA−4抗体、またはアイソタイプコントロール、IPで免疫化した。第1のGLA用量は、腫瘍内投与前にLV703/IL−12と混合した、5μgのGLA−AFだった。続く腫瘍内GLA用量は、5μgのGLA−SEで、週に一度投与した。図19Aは個々の原発腫瘍増殖である。図19Bは、BALB/cメスマウス(n=10/群)の右第4乳房脂肪体内に、1×10の4T1乳がん細胞を同所性接種した。7日目に、担腫瘍マウスの左第4乳房脂肪体内に、1×10の4T1乳がん細胞を同所性接種した。次に、マウスを、LV703/IL−12またはコントロールベクター、IT±GLA、IT±200μgの抗CTLA−4抗体、またはアイソタイプコントロール、IPで免疫化した。第1のGLA用量は、腫瘍内投与前にLV703/IL−12と混合した、5μgのGLA−AFだった。続く腫瘍内GLA用量は、5μgのGLA−SEで、週に一度投与した。図19Bは、追加アブスコパル腫瘍を有する動物における個々の原発腫瘍増殖である。図19Cは、BALB/cメスマウス(n=10/群)の右第4乳房脂肪体内に、1×10の4T1乳がん細胞を同所性接種した。7日目に、担腫瘍マウスの左第4乳房脂肪体内に、1×10の4T1乳がん細胞を同所性接種した。次に、マウスを、LV703/IL−12またはコントロールベクター、IT±GLA、IT±200μgの抗CTLA−4抗体、またはアイソタイプコントロール、IPで免疫化した。第1のGLA用量は、腫瘍内投与前にLV703/IL−12と混合した、5μgのGLA−AFだった。続く腫瘍内GLA用量は、5μgのGLA−SEで、週に一度投与した。図19Cは、個々のアブスコパル腫瘍増殖である。図19Dは、BALB/cメスマウス(n=10/群)の右第4乳房脂肪体内に、1×10の4T1乳がん細胞を同所性接種した。7日目に、担腫瘍マウスの左第4乳房脂肪体内に、1×10の4T1乳がん細胞を同所性接種した。次に、マウスを、LV703/IL−12またはコントロールベクター、IT±GLA、IT±200μgの抗CTLA−4抗体、またはアイソタイプコントロール、IPで免疫化した。第1のGLA用量は、腫瘍内投与前にLV703/IL−12と混合した、5μgのGLA−AFだった。続く腫瘍内GLA用量は、5μgのGLA−SEで、週に一度投与した。図19Dは、生存率である。 図20Aは、腫瘍内LV703/IL−12で処置したマウスのIL−12の血漿レベルを示すグラフである。図20Bは、腫瘍内LV703/IL−12で処置したマウスのIFNγの血漿レベルを示すグラフである。 図21Aは、LV703/IL−12を脊髄内投与し、異なる細胞タイプが欠乏しているマウスにおける個々の腫瘍サイズ(B16F10側腹部モデル)のグラフである。(21A):CD8 T細胞欠損。図21Bは、LV703/IL−12を脊髄内投与し、異なる細胞タイプが欠乏しているマウスにおける個々の腫瘍サイズ(B16F10側腹部モデル)のグラフである。(21B):CD4 T細胞欠損。図21Cは、LV703/IL−12を脊髄内投与し、異なる細胞タイプが欠乏しているマウスにおける個々の腫瘍サイズ(B16F10側腹部モデル)のグラフである。(21C):NK細胞欠損。図21Dは、LV703/IL−12を脊髄内投与し、異なる細胞タイプが欠乏しているマウスにおける個々の腫瘍サイズ(B16F10側腹部モデル)のグラフである。(21D):CD8+CD4欠損およびCD8、CD4+NKの欠損。図21Eは、LV703/IL−12を脊髄内投与し、異なる細胞タイプが欠乏しているマウスにおける個々の腫瘍サイズ(B16F10側腹部モデル)のグラフである。(21E):CD8+NKおよびCD4+NKの欠損。
本開示は、IL−12をコードするレンチウイルスベクターを投与することにより、がんを処置する方法および組成物を提供する。ある実施形態では、レンチウイルスベクターはIL−12を発現する、樹状細胞(DC)標的レンチウイルスベクターである。特定の実施形態では、レンチウイルスベクター粒子は、シンドビスウイルスE2に由来するエンベロープ糖タンパク質変異体と、IL−12をコードする配列を含むゲノムと、オプションとして他の組成物とを含む。糖タンパク質変異体は、基準シンドビスウイルス株であるHRと比較し、ヘパラン硫酸への結合の減少を示す。エンベロープ糖タンパク質は、レンチウイルスベクター粒子による樹状細胞の感染を促進する。本明細書で用いる場合、感染を「促進する」とは、形質導入を促進すると同じであり、偽型レトロウイルスまたはレンチウイルス粒子の標的細胞への受容体媒介性侵入の促進または増強において単独でまたは他の分子と共同して作用する、エンベロープ糖タンパク質の役割を意味する。
概して、レンチウイルスベクター粒子は、機能性ベクター粒子を生成するのに必要な成分を共にコードしている、1つまたは複数のプラスミドベクターおよび/または組み込みエレメントを含有する細胞株により産生される。これらのレンチウイルスベクター粒子は、典型的には、複製能がなく、つまり、該粒子は、1回の感染のみ可能である。ほとんどの場合、産生細胞染色体に安定して組み込まれた多数のプラスミドベクターまたは個々の発現カセットが、レンチウイルスベクター粒子を生成する種々の遺伝子成分を分離するために利用されるが、レンチウイルス成分の全てを有する単一プラスミドベクターを用いることも可能である。一例示では、パッケージング細胞株は、LTR、cis作用性パッケージング配列、および対象配列を含む、ウイルスベクターゲノムを含有する1つまたは複数のプラスミド、ウイルスの酵素成分および構造成分(例えば、gagおよびpol)をコードする少なくとも1つのプラスミド、ならびにエンベロープ糖たんぱく質をコードする少なくとも1つのプラスミドを用いて遺伝子導入される。ある実施形態では、エンベロープタンパク質はアルボウイルスエンベロープ糖タンパク質である。他の実施形態では、エンベロープタンパク質は、ゲノムに使用されるウイルスに対し異種なウイルスに由来する(例えば、エンベロープ糖タンパク質は、レンチウイルスベクター以外のウイルスに由来する)。ウイルス粒子は細胞膜から発芽し、それは、典型的には対象配列を含有する2つのRNAゲノムを含むコアと、樹状細胞を標的にするアルボウイルスエンベロープなどのエンベロープ糖タンパク質とを含む。アルボウイルス糖タンパク質がシンドビスウイルスE2糖タンパク質である場合、糖タンパク質は、基準株HRと比較して、ヘパラン硫酸への結合が低下するように操作されている。これは、通常、HR E2糖タンパク質配列と比較し、少なくとも1つのアミノ酸変化が伴う。
理論に縛られることは望むものではないが、ウイルス粒子の細胞表面への結合はエンドサイトーシスを誘導し、ウイルスをエンドソームへ運び、膜融合を引き起こし、ウイルスコアのサイトゾルへの侵入を可能にすると考えられている。レンチウイルスベクター粒子の組み込みを利用するある実施形態では、産生物の逆転写およびその核への移行の後、ウイルスのゲノムは標的細胞ゲノムに組み込まれ、対象配列が標的細胞のゲノムに取り込まれる。しかしながら、挿入性変異誘発の確率を低下させ、指定抗原の一過性発現を促進するため、他の実施形態は、標的細胞ゲノムへ組み込まれないが、代わりに、対象配列をエピソームから発現させる、組み込み欠損レンチウイルスベクター粒子を利用する。いずれにせよ、その後、感染細胞は、対象配列、例えばIL−12と、オプションとして抗原および/または刺激性分子を発現する。抗原が含まれた場合、それは次に樹状細胞によりプロセシングされ、T細胞およびB細胞に提示され、抗原特異的免疫応答を生成することが可能である。上記の特定の経路は、樹状細胞が抗原特異的免疫応答を刺激することが可能である限り、必要ではない。
予防効果または治療効果をもたらすために、ウイルス粒子を被検体に投与することが可能である。対象配列の産生物は、典型的には、単鎖IL−12(scIL−12)または他の形態のIL−12であり、該産生物には、疾患を引き起こす病原体かもしくは罹患細胞(例えば腫瘍細胞)の抗原、およびまたは、追加の免疫調節分子、例えばサイトカインも含まれ得る。樹状細胞の感染および産生物の発現に続いてIL−12が発現し、IL−12に加えて抗原がベクターから発現する実施形態では、免疫応答が抗原に対しもたらされ、発現したIL−12産生物により増大する。免疫応答は、体液性または細胞性または両方であり得る。
A.ウイルスベクターエンベロープ
本明細書に記載のウイルスベクターは、概して、異種ウイルス由来のエンベロープタンパク質で偽型化されている。ある実施形態では、ウイルスベクターは、VSVgエンベロープ糖タンパク質で偽型化されている。他の実施形態では、ウイルスベクターは、異種HIV(例えば、HIV−2)または他の異種レトロウイルス、例えばネコ免疫不全ウイルス(FIV)、ウマ伝染性貧血ウイルス、サル免疫不全ウイルス(SIV)、もしくはマエディ/ビスナウイルスなどに由来するエンベロープ糖タンパク質で偽型化されている。
特定の実施形態では、本明細書に記載するウイルスベクターは、アルボウイルスに由来するエンベロープ糖タンパク質で偽型化されている。節足動物媒介ウイルス(アルボウイルス)は、蚊などの感染した節足動物ベクターにより、ヒト、ウマ、またはトリなどの宿主に伝染するウイルスである。アルボウイルスは、さらに、アルファウイルスおよびフラビウイルスを含むウイルスの亜科に分類され、これらは正極性の一本鎖RNAゲノムおよび糖タンパク質含有エンベロープを有する。例えば、デング熱ウイルス、黄熱ウイルス、およびウエストナイルウイルスがフラビウイルス科に属し、シンドビスウイルス、セムリキ森林ウイルス、およびベネズエラウマ脳炎ウイルスは、アルファウイルス科の構成要素である(Wang et al. J. Virol. 66, 4992 (1992))。シンドビスウイルスのエンベロープには、2つの膜貫通糖タンパク質(Mukhopadhyay et al. Nature Rev. Microbio. 3, 13 (2005)):融合に関与すると考えられるE1と、細胞結合に関与すると考えられているE2が含まれる。シンドビスウイルスエンベロープ糖タンパク質は、オンコレトロウイルスおよびレンチウイルスを含む他のレトロウイルスを、偽型化することが知られている。
上記で論じたように、アルボウイルスエンベロープ糖タンパク質を使用して、レンチウイルス系ベクターゲノムを偽型化することが可能である。「偽型」レンチウイルスは、レンチウイルスゲノムとは異なるウイルスによりコードされる1つまたは複数のエンベロープ糖タンパク質を有するレンチウイルス粒子である。エンベロープ糖タンパク質は、本明細書に記載するように、修飾し、変異させ、または操作することができる。
シンドビスウイルスおよび他のアルファウイルスのエンベロープは、ウイルス粒子膜の脂質二重層に取り込まれ、典型的には、2つの糖タンパク質、E1およびE2の多数の複製を含む。各糖タンパク質は膜貫通領域を有し;E2は約33残基細胞質ドメインを有するが、E1の細胞質尾部は非常に短い(約2残基)。E1とE2は両方とも、膜貫通領域かまたその近くに結合したパルミチン酸を有する。E2は、最初、前駆体タンパク質として合成され、フューリンまたは他のCa2+依存性セリンプロテイナーゼにより切断されて、E2と、E3と呼ばれる小糖タンパク質になる。E2とE1をコードする配列の間に位置するのは、6Kと呼ばれるタンパク質をコードする配列である。E3および6Kは、それぞれ、E2糖タンパク質とE1糖タンパク質を膜に転位置させるように機能するシグナル配列である。シンドビスウイルスゲノムにおいて、シンドビスエンベロープタンパク質のコード領域には、E3、E2、6K、およびE1をコードする配列が含まれる。本明細書で用いる場合、アルボウイルスウイルスの「エンベロープ」には、少なくともE2が含まれ、また、E1,6K、およびE3も含まれ得る。シンドビスウイルス、HR株のエンベロープ糖タンパク質の例示的配列は、国際公開第2011/011584号のSEQ ID No.17と表される。他のアルボウイルスのエンベロープ糖タンパク質の配列は、例えば、GenBankに見ることが可能である。例えば、デングウイルス糖タンパク質をコードする配列は受入番号GQ252677で(とりわけGenBankにおいて)、および、NCBIのウイルス多様性データベースにおいて見出すことができ(GenBank受託番号とウイルス多様性データベースはエンベロープ糖タンパク質配列の参照により組み込まれる)、そして、ベネズエラ馬脳炎ウイルスエンベロープ糖タンパク質をコードする配列は受入番号NP040824に見出すことができる(エンベロープ糖タンパク質の配列の参照により組み込まれる)。
アルファウイルス、および特にシンドビスウイルスに対する樹状細胞上の細胞受容体が、これまで明確に特定されたことはなかったが、一つの受容体は、DC−SIGNであると思われる(Klimstra et al., J Virol 77: 12022, 2003)。用語「付着」、「結合」、「標的化」等の使用は区別なく使用され、これらはシンドビスウイルスエンベロープ糖タンパク質と細胞成分の間の相互作用の機構を示すことを意味するものではない。DC−SIGN(樹状細胞特異的ICAM−3(細胞接着分子3)−結合非インテグリン;CD209としても知られる)は、物質の迅速な結合およびエンドサイトーシスが可能なC型レクチン様受容体である(Geijtenbeek, T. B., et al. Annu. Rev. Immunol. 22: 33-54, 2004)、E2は、DC−SIGNを介して、ウイルスに樹状細胞を標的化させるようである。本明細書に示すように、DC−SIGNを発現する細胞は、DC−SIGNを発現しない同質遺伝子細胞よりも、シンドビスウイルスE2で偽型化したウイルスベクター粒子により、より良好に(少なくとも2倍、少なくとも3倍、少なくとも4倍、少なくとも5倍、少なくとも6倍、少なくとも7倍、少なくとも8倍、少なくとも9倍、または少なくとも10倍良好に)形質導入される。E2糖タンパク質がウイルス感染を促進する機序には、可能性としてはDC−SIGNへの直接結合、または立体構造もしくは一部の他の機構を変化させることを通して、DC−SIGNが関与しているようである。実際の機序に関わらず、E2による標的化は、DC−SIGNを発現する細胞、つまり、樹状細胞が優先される。
シンドビスウイルスも、ヘパラン硫酸を介して細胞に結合するようである(Klimstra et al., J Virol 72: 7357, 1998; Burmes and Griffin, J Virol 72: 7349, 1998)。ヘパラン硫酸および他の細胞表面グリコサミノグリカンが大部分の細胞型の表面に見られることから、ヘパラン硫酸とシンドビスエンベロープ糖タンパク質の間の相互作用は低減させることが望ましい。これは、シンドビスウイルスエンベロープのヘパラン硫酸への結合を減少させることにより、または、シンドビスウイルスエンベロープの、樹状細胞への結合を増大させる、例えば結合力を高めることにより、またはその両方により達成することが可能である。結果として、エンベロープがDC−SIGNに対し特異的であったとしても起こり得る、他の細胞型により発現され得る他の分子への非特異的な結合が減少し、特異性の改善は、所望の免疫応答を低下させ得る副作用または他の細胞型の標的外形質導入に関連する副作用などの、望ましくない副作用を避けるように機能し得る。DC−SIGNを発現する細胞の比較的特異的な形質導入の利点の代わりに、またはそれに加えて、シンドビスウイルスエンベロープE2糖タンパク質で偽型化したウイルス粒子は、VSVGなどの糖タンパク質で偽型化されたウイルス粒子を超える、他の利点を提供し得る。このような利点の例としては、補体媒介性溶解の低下および/または神経細胞の標的化の減少が挙げられ、これらは両方とも、VSV−G偽型ウイルス粒子の投与に関連していると考えられる。
種々の例示では、レンチウイルスベクター粒子は、DC−SIGNを発現する細胞に特異的に結合し、ヘパラン硫酸への結合を減少または抑止した。つまり、シンドビスウイルスエンベロープE2糖タンパク質を修飾して、ウイルスに、他の細胞タイプと比較して、DC−SIGNを発現する樹状細胞を優先的に標的させることができる。他の研究のうち、構造研究および分子モデリングより得られた情報に基づき、エンベロープタンパク質、特にE2およびE1糖タンパク質の変異配列を、前記糖タンパク質がタンパク質としての機能を維持するが、所望の結合特異性、親和性、または結合レベルを有するように、設計および生成する。候補変異配列を糖タンパク質ごとに生成し、以下に記載の方法または当技術分野で既知の他の方法を用いてアッセイして、最も望ましい特徴を有するエンベロープ糖タンパク質を同定することができる。
シンドビスE2のある変異配列は、SEQ ID NO:1と比較し少なくとも1つのアミノ酸変化を残基160で有する。残基160は除去されるか、または、グルタミン酸以外のアミノ酸に変更される。変更は、最も一般的には、少なくとも1つのアミノ酸の置換であるが、代わりに、1つまたは複数のアミノ酸の付加または除去の場合もある。好適には、任意の追加アミノ酸は少数であり、安全性を損なうことがある抗原エピトープ(例えば、ヘマグルチンタグ配列)を含まない。2つ以上の変更がある場合、それらは両方とも同じ種類(例えば、置換)か、または異なる種類(例えば置換と除去)とすることが可能である。多数の変更を、タンパク質配列において分散させるか、または、隣接して位置づけることが可能である。本発明で使用する例示的なE2糖タンパク質の変異体は、国際公開第2011011584号に記載されており、該変異体には、本明細書で提供する配列表のSEQ ID NO:3〜15の何れかおよび本明細書に記載のその変異体が含まれる。
第1の例では、変異配列は、約残基50〜約残基180の領域に少なくとも1つのアミノ酸変更を含む。この領域内には、ヘパラン硫酸への結合に関与するアミノ酸が存在する。E2の正味の正電荷を減少させることにより、ヘパラン硫酸との静電相互作用を低減させ、ヘパラン硫酸への結合を減少させることが可能である。この領域内の正荷電アミノ酸の候補としては、残基63、70、76、84、97、104、129、131、133、139、148、149、159のリシン、残基65、92、128、137、157、170、172のアルギニンが挙げられる(Bear et al., Virology 347: 183-190, 2006)。これらのアミノ酸のうち少なくともいくつかは、ヘパラン硫酸へのE2結合に直接関係する。正味の正電荷は、リシンもしくはアルギニンの除去、または、中性もしくは負荷電アミノ酸でのリシンもしくはアルギニンの置換により、減少させることが可能である。例えば、これらのリシンおよびアルギニンの1つまたは複数を、グルタミン酸またはアスパラギン酸で置き換えることができる。ある実施形態は、リシン70、76、または159の少なくとも1つの置換を有する。E2がE3を有するポリタンパク質として発現する場合、天然E3/E2切断部位に隣接して位置するリシンは維持される−つまり、認識配列および切断部位は不変である。あるいは、天然エンドペプチダーゼ切断部位配列が、異なるエンドペプチダーゼの認識配列で置換される。
E2のある変異体も、また、樹状細胞への結合に正の影響を与えるように修飾する。基準HR配列の残基160に見られるグルタミン酸の変更が、樹状細胞への結合を改善し得る(Gardner et al., J Virol 74, 11849, 2000参照)。残基160の除去または残基160の置換などの変更が、ある変異体に見られる。特定の変異体では、非荷電アミノ酸がGluに置換されており、他の変異体では、非酸性アミノ酸がGluに置換されている。典型的には、Glu160は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、またはイソロイシンを含む、小アミノ酸または脂肪族アミノ酸1つで置換されている。
他の変異体は、2つ以上のアミノ酸変更を含む。典型的には、これらの変異体において、変更の1つはGlu160であり、残りの変更は、残基約50〜約180にわたる領域内での、リシンおよびアルギニンの1つまたは複数の変更である。ある変異体は、Glu160の非酸性塩基への変更または除去、および、非塩基性アミノ酸を用いた、リシン70、リシン76、またはリシン159の1つまたは複数の変更を含む。いくつかの特異的変異体は、Glu160をGlyへ、Lys70をGluへ、Lys159をGluへと;Glu160をGlyへ、Lys70、76、および159をGluへと;Glu160の除去ならびにLys70および159をGluへと;Glu160の除去ならびにLys70、76、および159をGluへとを含む。
ある例では、E2タンパク質が、少なくともE3との融合において、または、リーダー配列との融合において、ポリタンパク質として最初に発現する。リーダー配列がE3であるか、または別の配列であるかに関わらず、ウイルスエンベロープのE2は、E3または他のリーダー配列を含むべきではない。言い換えると、E2は、好適には、E3/E2融合タンパク質(例えば、SVGmuと呼ばれるE3/E2融合タンパク質)ではない。ある実施形態では、E2は、E3−E2−6K−E1ポリタンパク質の一部として発現する。シンドビスウイルスは、ポリタンパク質の一部としてE2を天然に発現し、E3/E2、E2/6K、および6K/E1の接合領域は、エンドペプチダーゼにより認識および切断される配列を有する。通常、E3/E2接合は、フューリンまたはフューリン様セリンエンドペプチダーゼにより、残基65と66の間で切断される。フューリンは、2つのアミノ酸により分離されているアルギニン残基対に対し特異性を有する。フューリンによるE3/E2切断を維持するためには、残基62〜66(RSKRS;SEQ ID NO:26)は、2つのアミノ酸で分離されている2つのアルギニン残基と、セリン残基とを維持しなければならない。あるいは、異なる切断配列を、E3/E2フューリン切断配列または他の切断配列のいずれかの代わりに用いることが可能である。認識部位および切断部位は、限定するわけではないが、アスパラギン酸エンドペプチダーゼ(例えば、カテプシンD、キモシン、HIVプロテアーゼ)、システインエンドペプチダーゼ(ブロメライン、パパイン、カルパイン)、メタロエンドペプチダーゼ(例えば、コラゲナーゼ、サーモリシン)、セリンエンドペプチダーゼ(例えば、キモトリプシン、第IXa因子、第X因子、トロンビン、トリプシン)、ストレプトキナーゼを含む、エンドペプチダーゼに対して取り込まれ得る。これらの酵素に対する認識および切断部位配列は、周知である。
すでに言及したもの以外のE2のアミノ酸を変更することもできる。概して、変異E2配列は、基準E2配列に対して少なくとも80%の配列アミノ酸同一性を有するか、または、少なくとも82%、少なくとも85%、少なくとも87%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、もしくは少なくとも98%の配列同一性を有し得る。変異糖タンパク質は、E2を含むエンベロープを有するウイルス粒子による樹状細胞の感染を促進する能力などの、生物学的機能を示すべきである。実験により、ウイルス構築、細胞表面への結合、および感染という種々の面において重要な役割を有すると見られるエンベロープ糖タンパク質の領域が特定されている。変異体を作成する場合、以下の情報をガイドラインとして使用することが可能である。E2の細胞質尾部―約残基408〜415―は、ウイルス構築にとって重要である(West et al. J Virol 80: 4458-4468, 2006; 8)。他の領域は、二次構造の形成に関与し(約残基33〜53);輸送およびタンパク質の安定性に関与する(約残基86〜119)(Navaratmarajah et al., J Virol 363: 124-147, 2007;)。変異体は、膜を貫通する領域、約残基370〜380の疎水性特徴を維持し得る。変異体は、N−結合型糖鎖付加部位残基NIT(残基196〜198)およびNFT(残基318〜320)の一方または両方を維持し得、パルミトイル化される部位(C−396、C416、およびC417)の1つまたは複数を維持し得る(Strauss and Strauss Microbiol Rev 58, 491-562, 1994; pp. 499-509)。一方で、E2の多くの領域を、有害事象なしに変更することができる。例えば、E2の多くの異なる場所におけるトランスポゾンの挿入は、なお、生存可能なウイルスをもたらした(Navaratmarajah, ibid)。
ある実施形態では、E3、6K、またはE1タンパク質にタグペプチドを取り込んでよい。いくつかの目的のためにE2にタグを取り込んでよいが、タグは、ヒト患者への投与のための生成物での使用には望ましくない。タグペプチドは短配列であるが(例えば、5〜30アミノ酸)、これを使用して、ウイルス粒子におけるエンベロープ発現およびその存在の検出を容易にすることが可能である。検出の目的上、タグ配列は、典型的には、抗体または化学物質により検出可能であろう。タグの別の用途は、ウイルス粒子の精製を容易にすることである。タグの結合パートナーを含有する基質を使用して、ウイルスを吸着することが可能である。ウイルスの溶出は、結合パートナーからタグを移動させる部分を用いた処理により達成されるか、または、タグ配列が切断配列と結合している場合は、適切なエンドペプチダーゼを用いた処理が、好都合なことにウイルスの遊離を可能にする(例えば、QiaGEN(登録商標)カタログ、第Xa因子プロテアーゼ系を参照されたい)。タグペプチドの除去は、概して、動物被検体におけるウイルス粒子の使用の安全性の目的上、望ましい。タグを除去されない場合、タグに対する免疫応答が起こり得る。
適切なタグとしては、数ある中でも、限定するわけではないが、FLAG(DYKDDDDK)(SEQ ID NO:28)(米国特許第4703004号明細書)(これに対する抗体は商業的に利用可能である)、キチン結合タンパク質、マルトース結合タンパク質、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ、ポリ(His)(米国特許第4569794号明細書)、チオレドキシン、HA(ヘマグルチニン)−タグが挙げられる。ポリ(His)は、結合金属イオン、例えば、ニッケルまたはコバルトを含有する親和性培地に吸着され、低pH媒体で溶出され得る。
ウイルス粒子を評価して、樹状細胞を標的にする、ウイルスに取り込まれたエンベロープ糖タンパク質の特異性を決定することができる。例えば、骨髄細胞の混合群を、被検体から得て、in vitroで培養することが可能である。あるいは、DC−SIGNを発現する、または発現しない同質遺伝子細胞株を得て使用することも可能である。組換えウイルスを、骨髄細胞の混合群または同質遺伝子細胞株に投与し、ウイルスに取り込まれたレポーター遺伝子の発現を、培養細胞中でアッセイすることが可能である。ある実施形態は、限界希釈分析を利用する場合があり、この分析では、細胞の混合群を別々の部分に分割し、それを次に、ウイルス量を減少させながら別々にインキュベーションする(例えば、各部分で、2分の1、5分の1、10分の1のウイルス)。一部の実施形態では、混合細胞群中の感染細胞の少なくとも約50%、より好適には少なくとも約60%、70%、80%、または90%、さらにより好適には少なくとも約95%が、DC−SIGNを発現する樹状細胞である。ある実施形態では、感染樹状細胞と感染非樹状細胞(または、非DC−SIGN発現細胞)の比は、少なくとも約2:1、少なくとも約3:1、少なくとも約4:1、少なくとも約5:1、少なくとも約6:1、少なくとも約7:1、少なくとも約8:1、少なくとも約9:1、少なくとも約10:1、少なくとも約20:1、少なくとも約30:1、少なくとも約40:1、少なくとも約50:1、少なくとも約100:1、少なくとも約200:1、少なくとも約500:1、少なくとも約1000:1、少なくとも約5000:1、少なくとも約10000:1、またはそれ以上である。限界希釈では、より優れた選択性は、典型的には、インプットウイルスの希釈が高いほど(つまり、少量であるほど)、見られる。
偽型ウイルス粒子の活性は、種々の技法の何れかにより決定することが可能である。例えば、感染効率(IU、感染単位)を測定する好適な方法は、ウイルス粒子を細胞に投与し、ベクターゲノムにコードされた産生物の発現を測定することによる。アッセイすることが可能な任意の産生物が使用され得る。1つの好都合な種類の産生物は、緑色蛍光タンパク質(GFP)などの蛍光タンパク質である。GFPおよびアッセイは、実施例で例示する。使用することが可能な他の産生物としては、細胞表面上に発現されるタンパク質(例えば、抗体結合による検出)、および酵素等が挙げられる。IL−12の検出には、IL−12検出アッセイ(例えば、ELISA)または生物学的機能アッセイ(例えば、実施例1参照)を使用することが可能である。産生物が抗原を含み、細胞が樹状細胞である場合、感染性/活性は、抗原特異的免疫応答を測定することにより評価することが可能である。さらに、哺乳動物で副作用を確認することが可能である。樹状細胞を特異的に標的にする能力は、また、例えば、以下に記載するように、細胞培養において直接テストすることも可能である。
ウイルス粒子を調製し、それらの選択性および/または標的細胞膜の透過を容易にするそれらの能力についてテストすることが可能である。未修飾糖タンパク質を有するエンベロープを有するウイルス粒子を、比較のための対照として使用することが可能である。簡潔に述べると、エンベロープ糖タンパク質の受容体を発現する細胞を、標準的な感染アッセイを使用してウイルスに感染させる。特定の時間後、例えば感染の48時間後に、細胞を採取し、ウイルスに感染した細胞のパーセンテージを、例えば、フローサイトメトリーにより求めることが可能である。選択性は、ウイルスに感染した細胞のパーセンテージを計算することにより、点数化することが可能である。同様に、変異エンベロープ糖タンパク質のウイルス力価に対する影響は、変異エンベロープを含むウイルスに感染した細胞のパーセンテージを、対応する野生型(未修飾)エンベロープ糖タンパク質を含むウイルスに感染した細胞のパーセンテージで除算することにより、定量化することが可能である。特に適切な変異体が、選択性および感染力価の最良の組み合わせを有するだろう。いったん変異体を選択したら、ウイルス濃度アッセイを実行して、これらのウイルスが活性を損なうことなく濃縮可能であることを確認することができる。ウイルス上清を採取し、超遠心分離法により濃縮する。ウイルス力価は、ウイルス原液の限界希釈と、エンベロープ糖タンパク質の受容体を発現する細胞の感染によって、上記のように、ウイルスにより発現される産生物の発現を測定して、求めることが可能である。
標的細胞へのレンチウイルスベクター粒子の侵入は、別の種類の活性評価である。HIV−1ウイルス透過を測定するために、BlaM−Vpr(β−ラクタマーゼVpr)融合タンパク質が利用されており;BlaMと、E1またはE2/E1融合タンパク質などのシンドビスウイルスエンベロープ糖タンパク質の融合を使用して、標的細胞への融合および透過を促進する際のエンベロープタンパク質の有効性を評価することが可能である。ウイルス粒子は、例えば、ウイルス性エレメント、BlaM−Vpr、および対象の変異エンベロープ(および、適切な場合は、親和性分子)を含む1つまたは複数のベクターを用いたパッケージング細胞の一過性遺伝子導入により、調製することができる。結果として生じるウイルスを使用して、遊離結合阻害物質(例えば、抗体など)の存在下でも不在下でも、標的分子(または親和性分子)が特異的に結合する分子を発現する細胞を感染させることが可能である。次に、細胞は、CO非依存培地で洗浄され、CCF2染料(Aurora Bioscience)が充填され得る。室温でインキュベーションして、切断反応を完了させた後、細胞をパラホルムアルデヒドにより固定し、フローサイトメトリーおよび顕微鏡で解析することが可能である。青い細胞の存在は、ウイルスの細胞質への透過を示し;ブロッキング抗体が加えられる場合、青い細胞がより少ないことが予期される(Cavrois et al. Nat Biotechnol 20: 1151-1154, 2002;)。
透過が低pHに依存するか否かを調べるため、所望のpH依存性を有するエンベロープ糖タンパク質を特定するため、NHClまたはpHを変化させる他の化合物を、感染ステップ時に加えることが可能である(NHClは、エンドソームの酸性区画を中性化するだろう)。NHClの場合、青い細胞の消失は、ウイルスの透過が低pH依存性であることを示すだろう。加えて、活性がpH依存性であることを確認するため、塩化アンモニウム、クロロキン、コンカナマイシン、バフィロマイシンA1、モネンシン、ニゲリシン等のリソソーム薬剤をインキュベーション緩衝液に加えることができる。これらの薬剤はエンドソーム区画内のpHを上昇させる(例えば、Drose and Altendorf, J. Exp. Biol. 200, 1-8, 1997)。これらの薬剤の阻害効果は、ウイルスの融合および侵入に対するpHの役割を明らかにしよう。異なる融合性分子を提示するウイルス間の異なる侵入動態学を比較し、特定の適用に最も適切なものを選択することができる。
PCR系侵入アッセイを利用して、逆転写を監視し、ウイルス侵入動態の指標として、ウイルスDNA合成動態を測定することが可能である。例えば、特定のエンベロープタンパク質分子を含むウイルス粒子を、293T細胞、DC、またはエンベロープタンパク質分子に対し適切な結合パートナー(受容体)を発現するように操作された、もしくはそれを天然に発現する任意の他の細胞などの標的細胞と共にインキュベーションする。即時に、または、(感染を発生させるための)時間増分後に、非結合のウイルスを除去し、一定分量の細胞をウイルス核酸について分析する。DNAをこれらの一定分量から抽出し、概して半定量的アッセイでの、LTR特異的プライマーで予備刺激される増幅分析に供する。LTR特異的DNA産生物の出現は、ウイルスの侵入の成功を示す。
B.レンチウイルスベクターゲノム
ウイルスベクター粒子にはゲノムが含まれ、該ゲノムは、IL−12、例えばscIL−12などをコードする配列と、任意選択的に、1つまたは複数の他の対象配列が含まれる。ゲノムがウイルス粒子にパッケージングされるのを可能にする配列、および標的細胞の形質導入後の対象配列の発現を促進する配列などの他の配列も、含まれ得る。ゲノムは、Pfeifer and Verma(Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2:177-211, 2001;)に記載されているような、ヒト遺伝子療法用途向けに特定されているものを含む、多くの適切で利用可能なレンチウイルスゲノム系ベクターの何れかに由来し得る。簡潔にするため、ゲノムは、また、「ウイルスベクターゲノム」または「ベクターゲノム」ともいう。
1.骨格
適切なレンチウイルスベクターゲノムとしては、ヒト免疫不全ウイルス(HIV−1)、HIV−2、ネコ免疫不全ウイルス(FIV)、ウマ伝染性貧血ウイルス、サル免疫不全ウイルス(SIV)、およびマエディ/ビスナウイルスに基づくものが挙げられる。レンチウイルスの望ましい特徴は、レンチウイルスが、分裂細胞と非分裂細胞の両方に感染し得ることであり、標的細胞が分裂している(または、標的細胞を刺激して分裂させる)必要はない。概して、ゲノムおよびエンベロープ糖タンパク質は異なるウイルスに基づき、その結果、結果として生じるウイルスベクター粒子は偽型化される。ベクターゲノムの安全性特徴は、好適に取り込まれる。安全性特徴には、自己不活化LTRおよび組み込み欠損ゲノム/粒子が含まれる。例示的なベクターは国際公開第2011/011584号に記載されており、そのようなベクターを、IL−12、他の免疫賦活性分子、サイトカイン、および対象抗原などの対象配列の発現のために、本発明の実施形態において用いることができる。
一部の例示的な実施形態では、ウイルスベクターゲノムは、HIV−1ゲノムまたはSIVゲノムなどのレンチウイルスゲノムからの配列を含む。ウイルスゲノム構築物は、レンチウイルスの5´LTRおよび3´LTRからの配列を含み得、特に、レンチウイルスの5´LTRからのR配列およびU5配列、ならびに、レンチウイルスの不活性化または自己不活化3´LTRを含み得る。LTR配列は、任意の種の任意のレンチウイルスからのLTR配列とすることができる。例えば、それは、HIV、SIV、FIV、またはBIVからのLTR配列とすることができる。典型的には、LTR配列は、HIV LTR配列である。
ベクターゲノムは、不活性化または自己不活化の3´LTRを含み得る(Zufferey et al. J Virol 72: 9873, 1998; Miyoshi et al., J Virol 72:8150, 1998;)。自己不活化ベクターは、概して、3´長末端反復(LTR)からのエンハンサー配列およびプロモーター配列に欠失を有し、これは、ベクター組み込み時に5´LTRに複製される。一例では、3´LTRのU3エレメントは、そのエンハンサー配列、TATA box、Sp1、およびNF−κB部位に欠失を含有する。自己不活化3´LTRの結果として、侵入および逆転写の後に生成されるプロウイルスは、不活性化5´LTRを含むだろう。論拠は、ベクターゲノムの可動化のリスクと、近くの細胞性プロモーターに対するLTRの影響を低減させることにより、安全性が高められることである。自己不活化3´LTRは、当技術分野で任意の既知の方法によって構築することができる。
任意選択的に、レンチウイルスの5´LTRのU3配列を、異種プロモーター配列などの、ウイルス構築物中のプロモーター配列と置換することができる。これは、パッケージング細胞株から回収されるウイルスの力価を高め得る。エンハンサー配列を含んでもよい。パッケージング細胞株中のウイルス性RNAゲノムの発現を高める任意のエンハンサー/プロモーターの組み合わせを使用することができる。一例では、CMVエンハンサー/プロモーター配列を使用する(米国特許第5385839号明細書および同第5168062号明細書、)。
ある実施形態では、レンチウイルスベクターゲノムを、組み込み不全となるように構築することにより、挿入性変異誘発のリスクを最小化させる。非組み込み/組み込み欠損ベクターゲノムを生成するために、種々のアプローチが探究され得る。これらのアプローチは、不活性化インテグラーゼを有するタンパク質をコードするように、pol遺伝子のインテグラーゼ酵素成分に変異を組み込むことを必要とする。ベクターゲノム自体を修飾して、例えば、一方または両方の付着部位を変異もしくは除去することにより、または、除去もしくは修飾により、3´LTR近位ポリプリン配列(PPT)を非機能性にすることにより、組み込みを妨げることが可能である。加えて、非遺伝的アプローチも利用可能であり;これには、インテグラーゼの1つまたは複数の機能を阻害する薬理学的薬剤が含まれる。アプローチは、互いに排他的ではなく、つまり、2つ以上のアプローチを一度に使用することが可能である。例えば、インテグラーゼと付着部位の両方を非機能化するか、インテグラーゼとPPT部位を非機能化するか、付着部位とPPT部位を非機能化するか、または、これらすべてを非機能化することが可能である。
上記のように、1つのアプローチは、非機能性インテグラーゼを作成し、使用することである。インテグラーゼは、ウイルス二重鎖平滑末端DNAを切断することと、その末端を、染色体標的部位の二本鎖の5´リン酸に結合させることに関与する。インテグラーゼは3つの機能ドメイン:亜鉛結合モチーフ(HHCC)を含有するN−末端ドメインと、触媒コアおよび保存されたDD35Eモチーフ(HIV−1中のD64、D116、E152)を含有する中央ドメインコアと、DNA結合特性を有するC−末端ドメインとを有する。インテグラーゼに導入される点変異は、通常の機能を阻害するのに十分である。多くのインテグラーゼ変異が構築され、特徴付けされている(Philpott and Thrasher, Human Gene Therapy 18:483, 2007; Apolonia、ユニバーシティー・カレッジ・オブ・ロンドンに提出された学位論文、April 2009, pp, 82-97; Engelman et al. J Virol 69:2729 1995; Nightingale et al. Mol Therapy, 13: 1121, 2006;参照)。インテグラーゼタンパク質をコードする配列を、除去または変異させて、好ましくは逆転写酵素活性または核標的化を著しく損なうことなく、タンパク質を不活性化し、それにより、プロウイルスの標的細胞ゲノムへの組み込みのみを防ぐことが可能である。許容される変異は、インテグラーゼの触媒作用、鎖転移、att部位への結合、宿主染色体DNAへの結合、および他の機能を低減させ得る。例えば、HIVまたはSIVインテグラーゼの残基35における単一のアスパラギン酸からアスパラギンへの置換は、完全に、ウイルスのDNA組み込みを消失させる。インテグラーゼの除去は、概して、C−末端ドメインに限定されるだろう。残基235〜288でのコード配列の除去は、有用な非機能性インテグラーゼをもたらす(Engelman et al. J Virol 69:2729, 1995)。さらなる例として、変異、例えば、Asp64(残基ナンバーはHIV−1に対し与えられ、他のレンチウイルスまたはレトロウイルスに由来するインテグラーゼに対応する残基番号は、当業者により容易に決定され得る)(例えば、D64E、D64V)、Asp116(例えば、D116N)、Asn120(例えば、N120K)、Glu152、Gln148(例えば、Q148A)、Lys156、Lys159、Trp235(例えば、W235E)、Lys264(例えば、K264R)、Lys266(例えば、K266R)、Lys273(例えば、K273R)を生成することができる。他の変異を構築し、組み込み、導入遺伝子の発現、および、任意の他の所望のパラメータについてテストすることが可能である。これらの機能についてのアッセイは周知である。変異は、部位特異的変異誘発および核酸配列の化学的合成を含む、種々の技法の何れかにより生成することが可能である。インテグラーゼ内に1つの変異を作成することができるか、または、これらの変異の2つ以上が存在し得る。例えば、インテグラーゼは、2つのアミノ酸、3つのアミノ酸、4つのアミノ酸などで変異を有し得る。
あるいは、または、インテグラーゼ変異の使用と組み合わせて、U3およびU5の付着部位(att)も変異させることが可能である。インテグラーゼはこれらの部位に結合し、3´末端ジヌクレオチドがベクターゲノムの両末端で切断される。CAジヌクレオチドが、陥凹3´末端に位置し;そのCAがプロセシングに必要とされ、そのヌクレオチドの変異が宿主染色体への組み込みをブロックする。CAジヌクレオチドのAは、組み込みに最も重要なヌクレオチドであり、ゲノムの両末端での変異は、最良の結果をもたらすだろう(Brown et al J Virol 73:9011 (1999))。一例示では、各末端のCAをTGに変える。他の例示では、各末端のCAを、一方の末端ではTGに、もう一方の末端ではGTに変える。他の例示では、各末端のCAを除去し;他の例示では、各末端のCAのAを除去する。
組み込みは、また、3´LTRの近位に位置するポリプリン配列(PPT)の変異または除去により阻害することも可能である(国際公開第2009/076524号;)。PPTは、プラス鎖DNA合成用のプライマー結合部位として機能し得る、約15ヌクレオチドのポリプリン配列である。この場合、PPTの変異または除去は、逆転写プロセスを標的とする。機序にとらわれることを望むものではないが、PPTを変異または除去することにより、直鎖DNAの産生が著しく減少し、実質的には、1−LTR DNA環のみが産生される。組み込みは、直鎖二重鎖DNAベクターゲノムを必要とし、それなしでは、組み込みは実質的に消去される。上記で述べたように、PPTは、変異または除去により非機能化させることが可能である。典型的には、約15ntのPPT全体を除去するが、一部の実施形態では、それより短い14nt、13nt、12nt、11nt、10nt、9nt、8nt、7nt、6nt、5nt、4nt、3nt、2ntを除去する場合もある。変異が形成される場合、典型的には、特にPPTの5´半分に多数の変異が形成されるが(McWilliams et al., J Virol 77:11150, 2003)、最初の4塩基中の単一変異および二重変異も依然として転写を低下させる。PPTの3´末端に形成された変異は、概して、より劇的な効果を有する(Powell and Levin J Virol 70: 5288, 1996)。
ベクターゲノムを非組み込み型にするこれらの異なるアプローチは、一つずつ、または組み合わせて用いることが可能である。冗長化機序によるフェイルセーフベクターを構築するために、2つ以上のアプローチの使用を用いることができる。したがって、PPTの変異もしくは除去を、att部位の変異もしくは除去と、もしくはインテグラーゼの変異と組み合わせることが可能であるか、または、PPTの変異もしくは除去を、att部位の変異もしくは除去およびインテグラーゼの変異の両方と組み合わせることが可能である。同様に、att部位の変異または除去とインテグラーゼの変異は、互いに、または、PPTの変異もしくは除去と組み合わせることができる。
2.調節エレメント
本明細書に論じるように、ウイルスベクターゲノムは、IL−12をコードする配列と、任意選択的に、標的細胞において発現することが望ましい、1つまたは複数の他の対象核酸とを含む。簡潔にするため、用語「対象配列」(SOI)は、IL−12を、ある実施形態では、1つまたは複数の他の対象配列(例えば、1つもしくは複数の他の免疫賦活性分子、サイトカイン、または1つもしくは複数の抗原)を意味するために使用する。典型的には、対象配列は、5´LTR配列と3´LTR配列の間に位置する。さらに、IL−12と、任意の他の対象配列をコードする配列は、好適には、特定の方法で対象配列の発現を調節する他の遺伝エレメント、例えば、プロモーターまたはエンハンサーを含む転写調節配列と機能的関係にある。ある例では、有用な転写調節配列は、時間的にも空間的にも、活性に関して高度に調節されるものである。成分の発現の調節に使用することができる発現制御エレメントは、当技術分野で既知であり、限定するわけではないが、誘導性プロモーター、恒常的プロモーター、分泌シグナル、エンハンサー、および他の調節エレメントが挙げられる。
対象配列および他の任意の発現可能な配列は、典型的には、内部プロモーター/エンハンサー調節配列と機能的関係にある。「内部」プロモーター/エンハンサーは、ウイルスベクター構築物の5´LTR配列と3´LTR配列の間に位置するものであり、対象配列に動作可能に結合している。内部プロモーター/エンハンサーは、機能的関係にある遺伝子の発現を増大させることが知られている任意のプロモーター、エンハンサー、またはプロモーター/エンハンサーの組み合わせであり得る。「機能的関係」および「動作可能に結合している」は、限定するわけではないが、プロモーターおよび/またはエンハンサーが適切な分子と接触すると対象配列が発現するように、配列が、プロモーターおよび/またはエンハンサーに対して正しい位置および方向にあることを意味する。
内部プロモーター/エンハンサーの選択は、対象配列の所望の発現パターンおよび既知のプロモーター/エンハンサーの特異的特性に基づく。したがって、内部プロモーターは、恒常的に活性である場合もある。使用することができる恒常的プロモーターの非限定的例としては、ユビキチンのためのプロモーター(米国特許第5510474号明細書;国際公開第98/32869号)、CMV(Thomsen et al., PNAS 81:659, 1984;米国特許第5168062号明細書)、β−アクチン(Gunning et al. 1989 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:4831-4835)、およびpgkプロモーター(例えば、Adra et al. 1987 Gene 60:65-74; Singer-Sam et al. 1984 Gene 32:409-417;およびDobson et al. 1982 Nucleic Acids Res. 10:2635-2637参照)が挙げられる。
あるいは、プロモーターは組織特異的プロモーターであり得る。一部の好適な実施形態では、プロモーターは標的細胞特異的プロモーターである。例えば、プロモーターは、CD11c、CD103、TLR、DC−SIGN、BDCA−3、DEC−205、DCIR2、マンノース受容体、Dectin−1、Clec9A、MHCクラスIIを含む、樹状細胞により発現される任意の産生物に由来し得る。さらに、プロモーターは、対象配列の誘導性発現を可能にするように選択することができる。テトラサイクリン応答システム、lacオペレーター−リプレッサーシステム、ならびに、ヒートショック、金属イオン、例えばメタロチオネインプロモーター、インターフェロン、ハイポキシア、ステロイド、例えばプロゲステロンまたはグルココルチコイド受容体プロモーター、放射線、例えばVEGFプロモーターを含む、様々な環境の変化または生理的変化に応答するプロモーターを含む、誘導性発現のためのいくつかのシステムが当技術分野において既知である。対象遺伝子の所望の発現を得るためにプロモーターの組合せを使用することもできる。当業者は、生物または対象の標的細胞での遺伝子の所望の発現パターンに基づいて、プロモーターを選択することができよう。
ウイルスゲノムは、少なくとも1つのRNAポリメラーゼIIまたはIIIの応答プロモーターを含み得る。このプロモーターは対象配列に動作可能に結合することができ、また、終止配列に結合することもできる。さらに、2つ以上のRNAポリメラーゼIIまたはIIIのプロモーターが組み込まれてよい。RNAポリメラーゼIIおよびIIIのプロモーターは当業者に周知である。例えば、Paule and White, Nucleic Acids Research., Vol. 28, pp 1283-1298 (2000)に、適切な範囲のRNAポリメラーゼIIIのプロモーターを見出すことができる。RNAポリメラーゼIIまたはIIIのプロモーターはまた、RNAポリメラーゼIIまたはIIIに下流のRNAコード配列の転写を指示し得る、任意の合成されたまたは操作されたDNA断片を含む。さらに、ウイルスベクターゲノムの一部として使用されるRNAポリメラーゼIIまたはIII(PolIIまたはIII)のプロモーターまたは複数のプロモーターは、誘導性であり得る。任意の適切な誘導性のPolIIまたはIIIのプロモーターは、本明細書に記載される方法で使用することが可能である。特に適切なPolIIまたはIIIのプロモーターには、Ohkawa and Taira, Human Gene Therapy, Vol. 11, pp 577-585 (2000)およびMeissner et al. Nucleic Acids Research, Vol. 29, pp 1672-1682 (2001)において提供されるテトラサイクリン応答プロモーターが含まれる。
内部エンハンサーは、対象遺伝子の発現を増大させるために、ウイルス構築物に存在してもよい。例えば、CMVエンハンサー(Boshart et al. Cell, 41:521, 1985;)を使用することができる。HIV、CMVなどのウイルスゲノムおよび哺乳類ゲノム中の多数のエンハンサーが特定され、特徴付けされている(GenBank参照)。エンハンサーは、異種プロモーターと組み合わせて使用することができる。当業者は所望の発現パターンに基づいて適切なエンハンサーを選択することができよう。
ウイルスベクターゲノムは、通常、標的細胞によって認識され、対象配列、ウイルス成分、および本明細書で論じる他の配列に動作可能に結合しているプロモーターを含有するだろう。プロモーターは、RNAポリメラーゼの結合を可能にし、転写を生じさせる核酸配列により形成される発現制御エレメントである。プロモーターは誘導的、恒常的、時間活性的、または組織特異的であり得る。誘導性プロモーターの活性は生物性または非生物性要因の存在または不在によって誘導される。誘導性プロモーターが動作可能に結合している遺伝子の発現は、生物の発生、その製造のある段階で、または特定の組織でオンオフされ得るので、誘導性プロモーターは遺伝子工学で有用なツールであり得る。誘導性プロモーターは、化学的調節プロモーターおよび物理的調節プロモーターとして分類され得る。典型的な化学調節プロモーターとしては、限定するわけではないが、アルコール調節プロモーター(例えば、アルコールデヒドロゲナーゼI(alcA)遺伝子プロモーター)、テトラサイクリン調節プロモーター(例えば、テトラサイクリン応答プロモーター)、ステロイド調節プロモーター(例えば、ラットグルココルチコイド受容体(GR)系プロモーター、ヒトエストロゲン受容体(ER)系プロモーター、蛾エクダイソン受容体系プロモーター、およびステロイド/レチノイド/甲状腺受容体スーパーファミリーに基づくプロモーター)、金属調節プロモーター(例えば、メタロチオネイン遺伝子系プロモーター)、および病因関連プロモーター(例えば、アラビドプシスおよびトウモロコシ病原体関連(PR)タンパク質系プロモーター)が挙げられる。典型的な物理的調節プロモーターとしては、限定するわけではないが、温度調節プロモーター(例えば、ヒートショックプロモーター)および光調節プロモーター(例えば、ダイズSSUプロモーター)が挙げられる。他の例示的なプロモーターは別の場所、例えば、2009年5月18日にアクセスしたPatent Lens web siteの「Promoters used to regulate gene expression」に記載されている。
当業者は特定の状況に基づいて適切なプロモーターを選択することができよう。プロモーターを発現予定の遺伝子に動作可能に結合させる方法と同様に、多くの異なるプロモーターが当技術分野において周知である。パッケージング細胞および標的細胞での発現を管理するために、天然プロモーター配列と多くの異種プロモーターの両方を使用することができる。しかしながら、異種プロモーターは概して天然プロモーターと比較してより多い転写および所望のタンパク質のより高い収率をもたらすため、異種プロモーターが好適である。
プロモーターは、例えば、ポリオーマウイルス、鶏痘ウイルス、アデノウイルス、ウシパピローマウイルス、トリ肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス、レトロウイルス、B型肝炎ウイルス、およびサルウイルス40(SV40)などのウイルスのゲノムから得ることができる。プロモーターは、標的細胞と適合性があることを条件に、例えば、異種哺乳類プロモーター、例えば、アクチンプロモーターもしくは免疫グロブリンプロモーター、ヒートショックプロモーター、または天然の配列と通常結合しているプロモーターとすることができる。一実施形態において、プロモーターは、ウイルス発現系において天然に存在するウイルスプロモーターである。いくつかの実施形態では、プロモーターは樹状細胞特異的プロモーターである。樹状細胞特異的プロモーターは、例えば、CD11cプロモーターであり得る。
転写は、ベクターにエンハンサー配列を挿入することによって増加させることができる。エンハンサーは、典型的には、プロモーターに作用してその転写を増加させる、通常約10〜300塩基対長のcis作用性DNAエレメントである。現在、哺乳類遺伝子(グロビン、エラスターゼ、アルブミン、アルファ−胎児タンパク質、およびインスリン)から、ならびに真核生物細胞ウイルスからの多くのエンハンサー配列が知られている。例としては、複製起点の後期側上のSV40エンハンサー(塩基対100〜270)、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハンサー、複製起点の後期側上のポリオーマエンハンサー、およびアデノウイルスエンハンサーが挙げられる。エンハンサーは、抗原特異的ポリヌクレオチド配列に対して5´位置または3´位置で、ベクターにスプライスされ得るが、好ましくは、プロモーターの5´部位に位置する。
発現ベクターは、転写の終止およびmRNAの安定化に必要な配列も含み得る。これらの配列は、真核生物またはウイルスのDNAまたはcDNAの5´非翻訳領域に、時には3´非翻訳領域にしばしば見出され、当技術分野では周知である。
ウイルスベクターゲノムは、追加の遺伝的エレメントを含有することもできる。構築物に含まれ得るエレメントの種類は、決して限定されず、特定の結果を達成するように選択され得る。例えば、標的細胞内でのウイルスゲノムの核移行を促進するシグナルが含まれ得る。そのようなシグナルの例はHIV−1 cPPT/CTSシグナル(DNAフラップ)である。さらに、標的細胞内のプロウイルス組み込み部位の特徴付けを容易にするエレメントが含まれ得る。例えば、tRNAアンバーサプレッサー配列が構築物に含まれ得る。例えば、ニワトリβ−グロビンからのインスレーター配列もまた、ウイルスゲノム構築物に含まれ得る。このエレメントは、メチル化およびヘテロクロマチン化効果に起因する、標的細胞に組み込まれたプロウイルスのサイレンシングの機会を低下させる。加えて、インスレーターは、内部エンハンサー、プロモーター、および外因性遺伝子を、染色体上の組み込み部位の周りのDNAからの正または負の位置効果から遮蔽することができる。加えて、ベクターゲノムは、対象遺伝子の発現を高めるように設計された1つまたは複数の遺伝エレメントを含有し得る。例えば、ウッドチャック肝炎ウイルス応答エレメント(WRE)を、構築物中に配置してよい(Zufferey et al. 1999. J. Virol. 74:3668-3681; Deglon et al. 2000. Hum. Gene Ther. 11:179-190,)。
ウイルスベクターゲノムは、典型的には、パッケージングまたは産生細胞株に遺伝子導入され得る、プラスミド形態で構築される。プラスミドは、概して、細菌でのプラスミド複製に有用な配列を含む。このようなプラスミドは、当技術分野で周知である。加えて、原核生物の複製起点を含むベクターは、また、その発現が薬物抵抗性などの検出可能なまたは選択可能なマーカーを付与する遺伝子を含み得る。典型的な細菌薬物抵抗性産生物は、アンピシリンまたはテトラサイクリンに対する抵抗性を付与するものである。
本明細書に記載する成分を1つまたは複数含有するプラスミドは、当該技術分野で周知の標準技法を用いて、容易に構築される。プラスミドに正しいヌクレオチド配列が構築されていることを確認するための分析では、プラスミドは大腸菌で複製され、精製され、制限エンドヌクレアーゼ消化によって分析され得るか、またはそのDNA配列は従来法で決定され得る。
哺乳類細胞での一過性発現のために構築されたベクターもまた、使用することができる。一過性発現は、宿主細胞が発現ベクターの多くの複製を蓄積し、転じて、その発現ベクター中の抗原特異的ポリヌクレオチドによりコードされる高レベルのポリペプチドを合成するように、宿主細胞中で高効率に複製することができる発現ベクターの使用を伴う。Sambrook et al., supra, pp. 16.17-16.22を参照されたい。ポリペプチドの発現への適応に適切な他のベクターおよび方法は当該技術分野で周知であり、特定の状況に容易に適合される。
本明細書において提供する教示を用いて、当業者は、特定の発現システムの有効性が、レポータータンパク質をコードする遺伝子を含むベクターによりパッケージング細胞に遺伝子導入し、適切な技法を用いて発現を測定すること、例えば、緑色蛍光タンパク質複合体からの蛍光を測定することによりテストされ得ることを理解しよう。適切なレポーター遺伝子は、当該技術分野において周知である。
3.対象配列の種類
本明細書に記載するレトロウイルスベクターは、IL−12をコードし、任意選択的に、限定するわけではないが、免疫賦活性分子、サイトカイン、ケモカイン、対象抗原、チェックポイント阻害剤等の他の対象配列をコードする。
IL−12をコードするポリヌクレオチド配列は、当技術分野で既知であり、公的なデータベースにおいて利用可能である。当業者には容易に理解されようが、IL−12は、免疫系に対し多数の生物学的効果を有するヘテロ二量体サイトカインである。IL−12は、2つのサブユニット、p35およびp40から構成され、これは両方とも、IL−12、p70の活性化形態の分泌に必要である。一実施形態では、IL−12配列(発現カセット)は、IL−12ポリペプチドの発現を指示するポリヌクレオチドを含む。既知のIL−12分子の変異体および誘導体を含む任意のIL−12ポリペプチドを用いることも可能であり、ここで、その変異体および誘導体はIL−12活性を保持する。IL−12の活性は、当技術分野で既知のアッセイ(例えば、実施例1に記載するような)を用いて測定することが可能である。一実施形態では、IL−12はヒトIL−12である。別の実施形態では、IL−12はマウスIL−12である。一実施形態では、ポリヌクレオチドは、単一転写物から多数の導入遺伝子の発現を可能にするIRES配列により分離された、IL−12サブユニット、p35およびp40の両方の配列を含む。特定の実施形態では、本明細書に記載のベクターは、単鎖IL−12(scIL−12)をコードする。これに関し、単鎖融合タンパク質は、何れの向きでもIL−12サブユニットをコードし得、ある実施形態では、p35−L−p40またはp40−L−p35など、2つのサブユニットの間にリンカーを含み得る。「リンカー」は、約2〜約150個のアミノ酸のリンカーなど、他のペプチドまたはポリペプチドを連結または結合するペプチドである。種々のリンカーの何れも当技術分野で既知であり、本明細書で用いることが可能である(例えば、Adv Drug Deliv Rev. 2013 Oct;65(10):1357-69を参照されたい)。ある実施形態では、リンカーはエラスチンリンカーである。
他の対象配列も、本明細書に記載のウイルスベクターに含まれ得る。したがって、この点について、対象配列は決して限定されず、当業者が標的細胞に転写および発現させることを望む任意の核酸が含まれる。産生物は、タンパク質または核酸とすることが可能である。対象配列は、タンパク質か、または、siRNA、マイクロRNA、相補領域が約20リボヌクレオチド長よりも大きい自己相補的二重鎖RNA、もしくはメッセージRNAに対し相補的なRNAを含む核酸分子をコードすることが可能であり、メッセージRNAへのこの相補的な(アンチセンス)RNAの結合は、翻訳されてタンパク質を合成するというメッセーRNAの能力をブロックする。一部の例では、対象配列は、免疫応答が望まれる抗原をコードすることが可能である。特に、腫瘍抗原およびHIV、HSV、HCV、HPV、マラリア、または結核などの病原体からの感染症抗原が望ましい。
ある場合では、対象配列は、分子の発現を下方調節する、対象の低分子干渉RNA(siRNA)またはマイクロRNA(miRNA)をコードする遺伝子とすることが可能である。例えば、siRNAまたはマイクロRNAをコードする遺伝子を用いて、樹状細胞の活性または成熟を阻害するものを含む、細胞内の負の調節因子の発現を下方調節することが可能である。siRNAおよびマイクロRNAは、当技術分野で周知である(Fire et al., Nature 391:806, 1998;また、“The RNA Interference Resource” of Applied Biosystems, Trang et al., Oncogene Suppl 2:S52, 2008; Taganov, K., et al. 2007. Immunity 26:133-137; Dahlberg, J. E. and E. Lund. 2007. Sci. STKE 387:pe25;Tiemann and Rossi, EMBO Mol Med 1: 142, 2009も参照されたい)。あるいは、対象配列は、相補領域が約20リボヌクレオチド長よりも大きい自己相補的二重鎖RNA、または約20リボヌクレオチド長よりも大きいアンチセンスRNAをコードすることが可能である。当業者であれば、siRNA、miRNA、dsRNA、およびアンチセンスRNA分子は、RNAポリメラーゼIIIプロモーターから発現し得ること、あるいは、RNAポリメラーゼIIプロモーターから転写される、非コードRNAの成分であり得ることを理解しよう。
さらに、対象配列は、IL−12をコードする配列を含み、さらに、2つ以上の産生物をコードする配列を含むことができる。一部の構成では、送達される配列は、少なくとも1つのタンパク質、少なくとも1つのsiRNA、少なくとも1つのマイクロRNA、少なくとも1つのdsRNA、もしくは少なくとも1つのアンチセンスRNA分子をコードする多数の遺伝子、またはそれらの任意の組み合わせを含むことが可能である。例えば、送達される配列は、IL−12と、免疫応答が望まれる1つまたは複数の抗原をコードする、1つまたは複数の遺伝子とを含むことが可能である。1つまたは複数の抗原は、単一の疾患または障害と関連し得るか、または多数の疾患および/または障害と関連し得る。一部の例では、免疫調節タンパク質をコードする遺伝子は、免疫応答が望まれる抗原をコードする遺伝子とともに含まれ得、その組み合わせにより、免疫応答を誘導し、所望の方向および規模に調節することが可能である。したがって、ある実施形態では、ベクターは、IL−12をコードする配列、抗原をコードする配列、および免疫調節タンパク質をコードする配列を含み得る。産生物は、コード配列が1つのプロモーターと機能的関係にある、初期融合産生物として産生され得る。あるいは、産生物は、別々にコードされてもよく、各コード配列は、プロモーターと機能的関係にある。プロモーターは、同一でも、または異なっていてもよい。
別の場所で記載するように、ある実施形態では、本明細書に記載のウイルスベクターは、IL−12をコードする配列と、疾患または障害と関連する1つまたは複数の抗原をコードする対象配列とを含む。疾患または障害と関連する任意の抗原を、本明細書に記載のウイルス粒子を用いて樹状細胞に送達することが可能である。疾患または障害と関連する抗原は、特定されている。多くの疾患および障害と関連する抗原は、当技術分野で周知である。抗原は、疾患または障害と関連することが事前に知られているか、または、当技術分野で既知の任意の方法により特定することができる。例えば、患者が患っているある種のがんに対する抗原、例えば、腫瘍関連抗原は、既知であるか、または、当技術分野で既知の種々の方法の何れかにより、腫瘍自体から特定され得る。
腫瘍関連抗原は、例えば、腎細胞がん、前立腺がん、黒色腫、および乳がんを含む、種々のがんに関して知られている。一部の乳がんでは、例えば、Her−2受容体が、がん細胞の表面に過剰発現される。例示的な腫瘍抗原としては、限定するわけではないが、前立腺酸性ホスファターゼ、前立腺特異的抗原、NKX3.1、前立腺特異的膜抗原、PRAME;BAGE;RAGE、NY−ESO−1、SAGE、HAGE、GAGE、Plu―1、HASH−1、HasH−2、Cripto、Criptin、MART−1/Melan−A、gp100、gp75、mda−7、チロシナーゼ、チロシナーゼ関連タンパク質、p53、Ras、c−Myc、A−Raf、B−Raf、およびC−Raf、MAGE−A1、MAGE−A2、MAGE−A3、MAGE−A4、MAGE−A6、MAGE−A10、MAGE−A12、MART−1、BAGE、DAM−6、−10、GAGE−1、GAGE−2、GAGE−8、GAGE−3、GAGE−4、GAGE−5、GAGE−6、GAGE−7B、NA88−A、MART−1、MC1R、Gp100、PSM、TRP−1、TRP−2、ART−4、CAMEL、CEA、Cyp−B、hTERT、hTRT、iCE、MUC1、MUC2、PRAME、P15、RU1、RU2、SART−1、SART−3、ウィルムス腫瘍抗原(WT1)、AFP、β−カテニン/m、カスパーゼ−8/m、CEA、CDK−4/m、ELF2M、GnT−V、G250、HSP70−2M、HST−2、KIAA0205、MUM−1、MUM−2、MUM−3、ミオシン/m、SART−2、TRP−2/INT2、707−AP、AnnexinII、CDC27/m、TPI/mbcr−abl、BCR−ABL、インターフェロン制御因子4(IRF4)、ETV6/AML、LDLR/FUT、Pml/RAR、腫瘍関連カルシウムシグナル伝達物質1(TACSTD1)TACSTD2、上皮成長因子受容体(EGFRおよびEGFRvIII)、血小板由来成長因子(PDGFR)、血管内皮細胞増殖因子受容体(VEGFR)、インテグリン結合キナーゼ(ILK)、STAT3、STAT5、STAT6、HIF−1、HIF−2、核内因子κB(NF−κB)、Notch1−4、c−Met、哺乳類ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)、WNT、PMSA、PR−3、MDM2、メソテリン、腎細胞がん−5T4、SM22−alpha、炭酸脱水酵素I(CAI)およびIX(CAIX)(G250としても知られる)、STEAD、TEL/AML1、GD2、プロテイナーゼ3、hTERT、肉腫転移ブレークポイント、EphA2、ML−IAP、EpCAM、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、ALK、アンドロゲン受容体、cyclin B1、ポリシアル酸、MYCN、RhoC、GD3、フコシルGM1、メソテリアン(mesothelian)、PSCA、sLe、PLAC1、GM3、BORIS、Tn、GLoboH、NY−BR−1、RGs5、SART3、STn、PAX5、OY−TES1、精子タンパク質17、LCK、HMWMAA、AKAP−4、SSX2、XAGE1、B7H3、レグマイン、TIE2、Page4、MAD−CT−1、FAP、MAD−CT−2、ならびにfos関連抗原1が挙げられる。多数の腫瘍関連抗原が検討されてきた(例えば、"Tumor-Antigens Recognized By T-Lymphocytes," Boon T, Cerottini J C, Vandeneynde B, Vanderbruggen P, Vanpel A, Annual Review Of Immunology 12: 337-365, 1994;"A listing of human tumor antigens recognized by T cells," Renkvist N, Castelli C, Robbins P F, Parmiani G. Cancer Immunology Immunotherapy 50: (1) 3-15 MAR 2001,.を参照されたい)。
抗原は、感染症、例えば、HIV/AIDSなどと関連付けられる抗原とすることも可能である。抗原は、例えば、gp120であり得る(Klimstra, W. B., et al. 2003. J Virol 77:12022-12032; Bernard, K. A., et al. 2000. Virology 276:93-103; Byrnes, A. P., et al. 1998. J Virol 72: 7349-7356,)。他の例示的抗原としては、限定するわけではないが、gag、pol、env、tat、nef、およびrevが挙げられる(Lieberman, J. et al. 1997. AIDS Res Hum Retroviruses 13(5): 383-392; Menendez-Arias, L. et al. 1998. Viral Immunol 11(4): 167-181,)。
ウイルス抗原の例としては、限定するわけではないが、アデノウイルスポリペプチド、アルファウイルスポリペプチド、カリシウイルスポリペプチド(例えば、カリシウイルスカプシド抗原)、コロナウイルスポリペプチド、ジステンパーウイルスポリペプチド、エボラウイルスポリペプチド、エンテロウイルスポリペプチド、フラビウイルスポリペプチド、肝炎ウイルス(AE)ポリペプチド(例えば、B型肝炎コアもしくは表面抗原、またはC型肝炎ウイルスE1もしくはE2糖タンパク質、コア、もしくは非構造的タンパク質)、ヘルペスウイルスポリペプチド(例えば、単純ヘルペスウイルスまたは水痘帯状ヘルペスウイルス糖タンパク質)、免疫不全ウイルスポリペプチド(例えば、ヒト免疫不全ウイルスエンベロープまたはプロテアーゼ)、感染性腹膜炎ウイルスポリペプチド、インフルエンザウイルスポリペプチド(例えば、A型インフルエンザヘマグルチニン、ノイラミニダーゼ、またはヌクレオタンパク質)、白血病ウイルスポリペプチド、マルバーグウイルスポリペプチド、オルトミクソウイルスポリペプチド、パピローマウイルスポリペプチド、パラインフルエンザウイルスポリペプチド(例えば、ヘマグルチニン/ノイラミニダーゼ)、パラミクソウイルスポリペプチド、パルボウイルスポリペプチド、ペスチウイルスポリペプチド、ピコルナウイルスポリペプチド(例えば、ポリオウイルスカプシドポリペプチド)、ポックスウイルスポリペプチド(例えば、ワクシニアウイルスポリペプチド)、狂犬病ウイルスポリペプチド(例えば、狂犬病ウイルス糖タンパク質G)、レオウイルスポリペプチド、レトロウイルスポリペプチド、およびロタウイルスポリペプチドが挙げられる。
細菌抗原の例としては、限定するわけではないが、アクチノミセスポリペプチド、バシルスポリペプチド、バクテロイドポリペプチド、ボルデテラポリペプチド、バルトネラポリペプチド、ボレリアポリペプチド(例えば、B.ブルグドルフェリOspA)、ブルセラポリペプチド、カンピロバクターポリペプチド、カプノサイトファーガポリペプチド、クラミジアポリペプチド、クロストリジウムポリペプチド、コリネバクテリアポリペプチド、コキシエラポリペプチド、ダーマトフィルスポリペプチド、エンテロコッカスポリペプチド、エールリヒアポリペプチド、エシェリキアポリペプチド、フランシセラポリペプチド、フソバクテリアポリペプチド、ヘモバルトネラポリペプチド、ヘモフィルスポリペプチド(例えば、H.インフルエンザ型b外膜タンパク質)、ヘリコバクターポリペプチド、クレブシエラポリペプチド、L型バクテリアポリペプチド、レプトスピラポリペプチド、リステリアポリペプチド、マイコバクテリアポリペプチド、マイコプラズマポリペプチド、ナイセリアポリペプチド、ネオリケッチアポリペプチド、ノカルジアポリペプチド、パスツレラポリペプチド、ペプトコッカスポリペプチド、ペプトストレプトコッカスポリペプチド、肺炎球菌ポリペプチド、プロテウスポリペプチド、シュードモナスポリペプチド、リケッチアポリペプチド、ロカリメアポリペプチド、サルモネラポリペプチド、シゲラポリペプチド、スタフィロコッカスポリペプチド、ストレプトコッカスポリペプチド(例えば、S.ピロゲンMタンパク質)トレポネマポリペプチド、およびエルシニアポリペプチド(例えば、Y.ペスティスF1)およびV抗原が挙げられる。
真菌抗原の例としては、限定するわけではないが、アブシジアポリペプチド、アクレモニウムポリペプチド、アルテルナリアポリペプチド、アスペルギルスポリペプチド、バシジオボラスポリペプチド、ビポラリスポリペプチド、ブラストミセスポリペプチド、カンジダポリペプチド、コッキジオイドポリペプチド、コニジオボラスポリペプチド、クリプトコッカスポリペプチド、カーブラリアポリペプチド、表皮菌ポリペプチド、エクソフィアラポリペプチド、ゲオトリクムポリペプチド、ヒストプラズマポリペプチド、マズレラポリペプチド、マラセジアポリペプチド、小胞子菌ポリペプチド、モニリエラポリペプチド、モルティエラポリペプチド、ケカビポリペプチド、ペシロミセスポリペプチド、ペニシリウムポリペプチド、フィアレモニウムポリペプチド、フィラロフォラポリペプチド、プロトテカポリペプチド、シュードアレシェリアポリペプチド、シュードミクロドキウムポリペプチド、フハイカビポリペプチド、リノスポリジウムポリペプチド、クモノスカビポリペプチド、スコレコバシジウムポリペプチド、スポロトリクスポリペプチド、ステムフィリウムポリペプチド、白癬菌ポリペプチド、トリコスポロンポリペプチド、およびキシロハイファポリペプチドが挙げられる。
プロトゾア寄生虫抗原の例としては、限定するわけではないが、バベシアポリペプチド、バランチジウムポリペプチド、ベスノイチアポリペプチド、クリプトスポリジウムポリペプチド、エイメリアポリペプチド、エンセファリトゾーンポリペプチド、エンタモエバポリペプチド、ジアルジアポリペプチド、ハモンジアポリペプチド、ヘパトゾーンポリペプチド、イソスポラポリペプチド、リーシュマニアポリペプチド、ミクロスポリジアポリペプチド、ネオスポラポリペプチド、ノセマポリペプチド、ペンタトリコモナスポリペプチド、プラスモジウムポリペプチド(例えば、P.熱帯性サーカムスポロゾイト(PfCSP)、種虫表面タンパク質2(PfSSP2)、肝臓状態抗原1のカルボキシル末端(PfLSA1 c−term)、および輸出タンパク質1(PfExp−1)、ニューモシスティスポリペプチド、サルコシスチスポリペプチド、住血吸虫ポリペプチド、タイレリアポリペプチド、トキソプラズマポリペプチド、およびトリパノソーマポリペプチドが挙げられる。
蠕虫寄生抗原の例としては、限定するわけではないが、アカントケイロネマポリペプチド、ネコ円虫ポリペプチド、鉤虫ポリペプチド、住血線虫ポリペプチド、アスカリスポリペプチド、ブルギアポリペプチド、ブノストムムポリペプチド、カピラリアポリペプチド、大口腸線虫ポリペプチド、クーペリアポリペプチド、クレノソーマポリペプチド、ジクチオカウルスポリペプチド、ジオクトフィムポリペプチド、ジペタロネーマポリペプチド、ジフィロボツリウムポリペプチド、ジプリジウムポリペプチド、ジロフィラリアポリペプチド、ドラクンクルスポリペプチド、エンテロビウスポリペプチド、フィラロイドポリペプチド、ヘモンカスポリペプチド、ラゴキラスカリスポリペプチド、ロアポリペプチド、マンソネラポリペプチド、ムエレリウスポリペプチド、住血吸虫ポリペプチド、鉤虫ポリペプチド、ネマトジルスポリペプチド、腸結節虫ポリペプチド、オンコセルカポリペプチド、オピストルキスポリペプチド、オステルタギアポリペプチド、パラフィラリアポリペプチド、パラゴニムスポリペプチド、パラスカリスポリペプチド、フィサロプテラポリペプチド、プロトストロンギルスポリペプチド、セタリアポリペプチド、血色食道虫ポリペプチド、スピロメトラポリペプチド、ステファノフィラリアポリペプチド、ストロンギロイドポリペプチド、ストロンギルスポリペプチド、テラジアポリペプチド、トキサスカリスポリペプチド、トキソカラポリペプチド、トリキネラポリペプチド、トリコストロンギルスポリペプチド、トリクリスポリペプチド、ウンシナリアポリペプチド、およびバンクロフト糸状虫ポリペプチドが挙げられる。
外部寄生虫抗原の例としては、限定するわけではないが、ノミ;カタダニおよびヒメダニを含むマダニ;ユスリカ、蚊、スナバエ、ブヨ、ウシアブ、ノサシバエ、メクラアブ、ツェツェバエ、サシバエ、ハエウジ病を引き起こすハエ、ヌカカなどのハエ;アリ;クモ、シラミ;ダニ;ならびにトコジラミおよびサシガメなどのナンキンムシからのポリペプチド(保護抗原およびアレルゲンを含む)が挙げられる
いったん抗原が特定および選択されると、所望の抗原をコードする配列が特定される。好適には、配列はcDNAを含む。次に、配列を、当技術分野で既知の標準的な方法論を用いて、ウイルスベクターゲノムにクローン化する。
ある形態では、ベクターは免疫調節分子をコードするポリヌクレオチド配列を含有する。例示的な免疫調節分子には、種々のサイトカインの何れかが含まれる。本明細書で用いる場合、「サイトカイン」とは、ある細胞集団より放出される、別の細胞上で細胞内メディエーターとして作用するタンパク質の総称を意味する。かかるサイトカインの例は、リンホカイン、モノカイン、および従来のポリペプチドホルモンである。サイトカインに含まれるものとしては、ヒト成長ホルモン、N−メチオニルヒト成長ホルモンおよびウシ成長ホルモン等の成長ホルモン;副甲状腺ホルモン;チロキシン;インスリン;プロインスリン;リラキシン;プロリラキシン;卵胞刺激ホルモン(FSH)、甲状腺刺激ホルモン(TSH)、および黄体形成ホルモン(LH)等の糖タンパク質ホルモン;肝細胞増殖因子;線維芽細胞増殖因子;プロラクチン;胎盤性ラクトゲン;腫瘍壊死因子αおよびβ;ミュラー管抑制因子;マウス性腺刺激ホルモン関連ペプチド;インヒビン;アクチビン;血管内皮成長因子;インテグリン;トロンボポエチン(TPO);NGF−β等の神経成長因子;血小板増殖因子;TGF−αおよびTGF−β等のトランスホーミング増殖因子(TGF);インスリン様成長因子IおよびII;エリスロポエチン(EPO);骨誘導因子;インターフェロンα、βおよびγなどのインターフェロン;マクロファージCSF(M−CSF)等のコロニー刺激因子(CSF);顆粒球マクロファージCSF(GM−CSF);並びに顆粒球CSF(G−CSF);インターロイキン(IL)、例えばIL−1、IL−1α、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11;IL−15、腫瘍壊死因子(例えばTNF−αまたはTNF−β);ならびに、LIFおよびkitリガンド(KL)を含む他のポリペプチド因子が挙げられる。本明細書で用いる場合に予期される他の免疫調節分子としては、B7.1、B7.2、4−1BB、CD40リガンド(CD40L)、薬剤誘導性CD40(iCD40)等が挙げられる。ある実施形態では、これらのポリヌクレオチドは、典型的には、樹状細胞内でコード配列の発現を指示する1つまたは複数の制御性エレメントの制御下にある。
ある実施形態では、本明細書に記載するIL−12を発現するベクターによりコードされる免疫調節分子は、チェックポイント阻害剤分子である。免疫チェックポイントとは、自己寛容を維持し、免疫応答の持続および規模を調節するのに重要な、免疫系の種々の阻害経路を意味する。腫瘍は、ある特定の免疫チェックポイント経路を、特に腫瘍抗原に特異的なT細胞に対する免疫耐性の主要なメカニズムとして使用する(例えば、Pardoll, 2012 Nature 12:252; Chen and Mellman 2013 Immunity 39:1を参照のこと)。本開示は、免疫チェックポイント阻害剤をコードするベクターを提供する。免疫チェックポイント阻害剤としては、統計学的に有意な方法で、免疫系の阻害経路をブロックまたは阻害する任意の薬剤が挙げられる。かかる阻害剤としては、免疫チェックポイント受容体に結合してこれをブロックもしくは阻害する、抗体もしくはその抗原結合断片か、または、免疫チェックポイント受容体リガンドに結合してこれをブロックもしくは阻害する抗体が挙げられ得る。ブロッキングまたは阻害のために標的化され得る、例示的な免疫チェックポイント分子としては、限定するわけではないが、CTLA−4、4−1BB(CD137)、4−1BBL(CD137L)、PDL1、PDL2、PD1、B7−H3、B7−H4、BTLA、HVEM、TIM3、GAL9、LAG3、TIM3、B7H3、B7H4、VISTA、KIR、2B4(CD2ファミリーの分子に属し、NK、γδ、およびメモリーCD8(αβ)T細胞の全てに発現する)、CD160(BY55ともいう)、ならびにCGEN−15049が挙げられるが。免疫チェックポイント阻害剤としては、抗体もしくはその抗原結合断片、または、CTLA−4、PDL1、PDL2、PD1、B7−H3、B7−H4、BTLA、HVEM、TIM3、GAL9、LAG3、TIM3、B7H3、B7H4、VISTA、KIR、2B4、CD160およびCGEN−15049の1つまたは複数に結合してこれらの活性をブロックまたは阻害する、他の結合タンパク質が挙げられる。例示的な免疫チェックポイント阻害剤としては、以下の抗体またはその抗原結合断片:トレメリムマブ(CTLA−4遮断抗体)、抗OX40、PD−L1モノクローナル抗体(抗B7−H1;MEDI4736)、MK−3475(ペムブロリズマブ;PD−1遮断剤)、ニボルマブ(抗PD1抗体)、CT−011(抗PD1抗体)、BY55モノクローナル抗体、AMP224(抗PDL1抗体)、BMS−936559(抗PDL1抗体)、MPLDL3280A(アテゾリズマブ;抗PDL1抗体)、MSB0010718C(抗PDL1抗体)、およびヤーボイ/イピリムマブ(抗CTLA−4チェックポイント阻害剤)の何れかが挙げられる。
検出可能な産生物、たいていはタンパク質をコードする配列を含めることで、所望の産生物を発現する細胞の特定を可能にすることができる。例えば、蛍光マーカータンパク質、例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)が、(例えば、抗原をコードする)対象配列と共に構築物内に組み込まれる。他の例では、そのタンパク質は抗体によって検出可能であり得るか、または、そのタンパク質は基質に作用して検出可能な産生物を生じる酵素であり得るか、または遺伝子導入もしくは形質導入された標的細胞の選択を可能にする、例えば、ハイグロマイシン耐性などの薬物耐性を付与する産生物であり得る。典型的な選択遺伝子は、抗生物質または、真核細胞での使用に適切な他の毒素、例えば、当技術分野において既知のものの中でもネオマイシン、メトトレキサート、ブラストサイジンに対する耐性を付与するタンパク質か、または栄養要求性欠損を補完するタンパク質か、または培地に与えていない重要な栄養を供給するタンパク質をコードする。選択可能マーカーは、任意選択的に、別個のプラスミドに存在し、共遺伝子導入により導入され得る。
標的細胞中の多数の対象配列の発現、または、パッケージング細胞内で所望のウイルスの産生に必要なアクセサリータンパク質の発現に必要なエレメント(例えば、対象配列、エンベロープ分子、DC成熟因子)のうち2つ以上を含む、1つまたは複数の多シストロン性発現単位を使用することができる。多シストロン性ベクターの使用は、必要とされる核酸分子の総数を減らし、したがって、多数のベクターゲノムからの協調発現に関連する可能性のある困難が回避される。多シストロン性ベクターでは、発現予定の種々のエレメントが1つまたは複数のプロモーター(および必要に応じて他の発現制御エレメント)に動作可能に結合している。いくつかの構成では、多シストロン性ベクターは、対象配列、レポーター産生物をコードする配列、およびウイルス配列を含む。対象配列は、IL−12を含むが、任意選択的に抗原もコードし、ある特定の実施形態では、追加の免疫賦活性分子、チェックポイント阻害剤、または他のサイトカインを含むことも可能である。時には、多シストロン性ベクターは、IL−12をコードする遺伝子、抗原、別の免疫賦活性分子をコードする遺伝子、およびウイルスエレメントを含む。
多シストロン性発現ベクターで発現する各成分は、同一プロモーターからの種々のタンパク質の別々の発現を可能にするために、例えば、内部リボソーム進入部位(IRES)エレメントまたはウイルス性2Aエレメントによって分離させることができる。IRESエレメントおよび2Aエレメントは当技術分野において既知である(米国特許第4937190号明細書;de Felipe et al. 2004. Traffic 5: 616-626,)。一実施形態では、口蹄疫ウイルス(FMDV)、ウマ鼻炎Aウイルス(ERAV)、およびThosea asignaウイルス(TaV)(Szymczaket al. 2004. Nat. Biotechnol. 22: 589-594,)由来の2A様配列に結合したフューリン切断部位配列(RAKR)をコードするオリゴヌクレオチド(Fanget al. 2005. Nat. Biotech 23: 584-590,)を使用して、多シストロン性ベクターの遺伝子エレメントを分離させる。特定の多シストロン性ベクターの効力は、標準的なプロトコルを使用して遺伝子のそれぞれの発現を検出することにより容易にテストすることができる。
ある特定の実施形態では、多数の対象配列(例えば、IL−12および1つもしくは複数の対象抗原、ならびにまたは、1つもしくは複数の追加免疫賦活性分子、ならびにまたはチェックポイント阻害剤等)が、標的細胞での発現のために企図されるが、各ベクターが1つまたは複数の対象配列を発現する、多数のベクターを使用することが可能である。特定の一実施形態では、1つのレトロウイルスベクターがIL−12を発現し、これを、本質的には、アジュバントベクターとして、任意の1つまたは複数の他のベクターと組み合わせて使用することが可能である。これに関し、1つのレトロウイルスベクターがIL−12を発現し、別のレトロウイルスベクターが、免疫応答が望まれる1つまたは複数の対象抗原を発現し得る。別の実施形態では、IL−12を発現する1つのレトロウイルスベクターを、1つもしくは複数の抗原および/または1つもしくは複数の追加の免疫賦活性分子および/またはチェックポイント阻害剤を発現する別のレトロウイルスベクターと共に使用するために、生成することが可能である。したがって、多数の対象配列を企図する場合は、それらを、同一のまたは別のベクター上に提供することができる。
特定の例示では、ウイルス性ベクターゲノムは、サイトメガロウイルス(CMV)エンハンサー/プロモーター配列;HIVの5´LTR由来のR配列およびU5配列;パッケージング配列(ψ)、HIV−1のフラップシグナル;内部エンハンサー;内部プロモーター;対象遺伝子;ウッドチャック肝炎ウイルス応答エレメント;tRNAアンバーサプレッサー配列;エンハンサー配列の欠失を有するU3エレメント;ニワトリβ−グロビンインシュレーター;ならびにHIVの3´LTRのR配列およびU5配列を含む。いくつかの例示では、ベクターゲノムは完全なレンチウイルスの5´LTRと自己不活化3´LTRを含む(Iwakuma et al. Virology 15: 120, 1999,)。
限定するわけではないが、例えば、Sambrook et al.(1989. Molecular Cloning: A Laboratory Manual., Cold Spring Harbor Laboratory Press, N.Y.), Coffin et al.(Retroviruses. Cold Spring Harbor Laboratory Press, N.Y. (1997))および"RNA Viruses: A Practical Approach" (Alan J. Cann, Ed., Oxford University Press, (2000)に記載されるような、制限エンドヌクレアーゼ消化、ライゲーション、形質転換、プラスミド精製、およびDNA配列決定という標準的技法を含む、当技術分野において既知の任意の適切な遺伝子工学技術を用いて、ベクターゲノムの構築を達成することが可能である。
C.ウイルス粒子の産生
本技術分野において既知である種々の方法のいずれかを使用して、そのゲノムがウイルスベクターゲノムのRNA複製を含む、感染性レンチウイルス粒子を産生することができる。ある方法では、ウイルスベクターゲノムを、ウイルスベクターゲノムから転写されるウイルスゲノムRNAをウイルス粒子にパッケージングするために必要な成分のすべてを含有するパッケージング細胞株に導入する。あるいは、ウイルスベクターゲノムは、1つまたは複数の対象配列に加えて、ウイルス成分をコードする1つまたは複数の遺伝子を含んでもよい。しかしながら、標的細胞におけるゲノムの複製を防ぐために、複製に必要な内因性ウイルス遺伝子は、通常、除去され、パッケージング細胞株において別々に提供される。
概して、レンチウイルスベクター粒子は、粒子を生成するのに必要な成分を含有する1つまたは複数のプラスミドベクターにより遺伝子導入される細胞株によって産生される。これらのレンチウイルスベクター粒子は、典型的には、複製可能ではなく、つまり、該粒子は、1回の感染のみ可能である。ほとんどの場合、複数のプラスミドベクターを利用して、レンチウイルスベクター粒子を生成する種々の遺伝子成分を分離し、主に、そうでなければ複製可能なウイルスを生成し得る組み換え事象の機会を減少させる。しかしながら、所望であれば、レンチウイルス成分のすべてを有する単一のプラスミドベクターを使用することができる。複数のプラスミドベクターを用いるシステムの一例として、細胞株は、LTR、cis作用性パッケージング配列、および多くの場合、異種プロモーターに動作可能に結合している対象配列を含む、ウイルスベクターゲノムを含有する少なくとも1つのプラスミド(つまり、ベクターゲノムプラスミド)と、ウイルス酵素的および構造的成分をコードする少なくとも1つのプラスミド(すなわち、GagおよびPol等の成分をコードする、パッケージングプラスミド)と、アルボウイルスエンベロープ糖タンパク質をコードする少なくとも1つのエンベローププラスミドとで遺伝子導入される。追加のプラスミド、例えば、本明細書に記載し、本技術分野において既知であるようなRev発現プラスミドを使用して、レトロウイルス粒子産生を強化することが可能である。ウイルス粒子は、細胞膜から発芽し、対象配列を含有するゲノムを含むコアと、樹状細胞を標的とするアルボウイルスエンベロープ糖タンパク質を含む。アルボウイルス糖タンパク質がシンドビスウイルスE2糖タンパク質である場合、糖タンパク質を操作して、基準株HRと比較して、ヘパラン硫酸への結合を減少させる。
本発明のプラスミドベクターによるパッケージング細胞の遺伝子導入は、周知の方法によって達成することが可能であり、使用する方法は、決して限定されない。いくつかの非ウイルス送達システムが、当技術分野で既知であり、例えば、エレクトロポレーション、リポソームを含む脂質系送達システム、「裸の」DNAの送達、およびポリシクロデキストリン化合物を使用する送達、例えば、Schatzlein AG(2001. Non-Viral Vectors in Cancer Gene Therapy: Principles and Progresses. Anticancer Drugs,)に記載されるものが含まれる。典型的には、陽イオン性脂質または塩処理方法が用いられる。例えば、Graham et al. (1973. Virol. 52: 456; Wigler et al. (1979. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76:1373-76)を参照されたい。リン酸カルシウム沈殿方法がほとんどの場合使用される。しかしながら、核微量注入および細菌原形質融合を含む、ベクターを細胞に導入するための他の方法を使用してもよい。
パッケージング細胞株は、ウイルスゲノムRNAをレンチウイルスベクター粒子にパッケージングするためにトランスで必要な、ウイルス調節および構造的タンパク質を含む成分を提供する。パッケージング細胞株は、レンチウイルスタンパク質を発現し、機能的レンチウイルスベクター粒子を産生することが可能な、任意の細胞株とすることができる。一部の適切なパッケージング細胞株としては、293(ATCC CCL X)、293T、HeLa(ATCC CCL 2)、D17(ATCC CCL 183)、MDCK(ATCC CL 34)、BHK(ATCC CCL−10)、およびCf2Th(ATCC CRL 1430)細胞が挙げられる。パッケージング細胞株は、必要なウイルスタンパク質を安定して発現し得る。そのようなパッケージング細胞株は、例えば、米国特許第6218181号明細書に記載されている。あるいは、パッケージング細胞株は、ウイルスベクターゲノムとともに、1つまたは複数の必要なウイルスタンパク質をコードする核酸分子を用いて、一時的に遺伝子導入することができる。結果として生じるウイルス粒子を採取し、標的細胞の感染に使用する。エンベロープ糖タンパク質をコードする遺伝子は、通常、pcDNA3などの発現ベクター(Invitrogen社、米国カリフォルニア州)にクローン化される。真核細胞発現ベクターは、当技術分野で周知であり、いくつかの商業的供給源から入手できる。次に、293T細胞などのパッケージング細胞に、対象配列(例えば、IL−12、任意選択的に1つまたは複数の抗原、追加のサイトカイン)をコードするウイルスベクターゲノムと、ウイルスパッキング成分をコードする少なくとも1つのプラスミドと、標的分子の発現のためのベクターとで、共遺伝子導入する。エンベロープは、パッケージング細胞の膜上に発現し、ウイルスベクターに取り込まれる。
1つのシナリオでは、本明細書に記載するように、E2などのシンドビスウイルスエンベロープ糖タンパク質で偽型化されたレンチウイルスベクター粒子を調製するために、1つまたは複数のベクターを用いてポリヌクレオチド配列をパッケージング細胞株に導入する。ベクターは、シンドビスウイルスエンベロープを含む、ウイルスの種々の成分をコードするポリヌクレオチド配列、対象配列(例えば、IL−12、および任意選択的に、1つもしくは複数の抗原、または他の対象配列)、ならびにパッケージング細胞によって提供されないウイルスを産生するために必要な任意の成分を含有することが可能である。
さらに他のシナリオでは、IL−12をコードするウイルスベクターゲノム、および1つまたは複数の追加のベクターを用いてパッケージング細胞に共遺伝子導入する。例えば、IL−12(および、任意選択的に、1つまたは複数の追加の対象配列)をコードするウイルスベクターに加えて、第2のベクターは、好適には、修飾した(変異体とも呼ばれる)シンドビスウイルスエンベロープをコードする遺伝子を担持する。一部の状況では、IL−12をコードするウイルスベクターゲノムは、非限定例として、ケモカイン、サイトカイン、DC成熟因子、または免疫チェックポイント機序を調節する因子を含む、追加の選択した免疫調節分子をコードするポリヌクレオチド配列も含む。他の状況では、選択した免疫調節因子をコードするポリヌクレオチド配列は、IL−12をコードするウイルスベクターおよび1つまたは複数の追加ベクターと共にパッケージング細胞に共遺伝子導入される、第3のベクターに含有される。
一部のまたは任意の実施形態では、本明細書に記載のレンチウイルスベクター粒子は、SAMHD1阻害剤を含む。ある実施形態では、SAMHD1阻害剤は、Vpxタンパク質またはVprタンパク質である。ある実施形態では、本明細書に記載のレンチウイルスベクター粒子は、Vpxタンパク質またはその変異体を含む(例えば、国際公開第2013/149167号を参照されたい)。一部のまたは任意の実施形態では、変異体は、SAMHD1を阻害する機能を保持する。
シンドビスウイルスエンベロープタンパク質は、4つのN−連結グリカン(E2タンパク質上の2つと、E1タンパク質上の2つ)を含有する。哺乳動物細胞において、マンノシダーゼI阻害剤の不在下で産生されるウイルスの2つのN−グリカンは、高マンノース構造を有し(1つは、E2 N−連結グリカンであり、1つは、E1 N−連結グリカンである)、一方、残りの2つは、複合体構造を有する。2つの複合体構造のN−グリカンは、エンベロープタンパク質の表面に露出しており、一方、2つの高マンノース構造のN−グリカンは、エンベロープタンパク質の三量体の中心に埋没している。複合体N−連結グリカンを有するシンドビスウイルス粒子は、それほど複雑ではない、高度にマンノシル化された糖タンパク質を有する粒子ほど効率的にDC−SIGNに結合することはない。
ある実施形態では、ウイルス粒子を、キフネンシンなどのマンノシダーゼI阻害剤の存在下で哺乳動物細胞において産生する(例えば、国際公開第2013/149167号を参照されたい)。したがって、一部のまたは任意の実施形態では、ウイルスパッケージング細胞を、マンノシダーゼI阻害剤の存在下で培養する。一部のまたは任意の実施形態では、マンノシダーゼI阻害剤はキフネシンである。一部の実施形態では、キフネンシンは、約0.01μg/ml〜約1mg/ml、約0.1μg/ml〜約10μg/ml、約0.1μg/ml〜約9μg/ml、約0.1μg/ml〜約8μg/ml、約0.1μg/ml〜約7μg/ml、約0.1μg/ml〜約6μg/ml、約0.1μg/ml〜約5μg/ml、約0.1μg/ml〜約4μg/ml、約0.1μg/ml〜約3μg/ml、約0.1μg/ml〜約2μg/ml、約0.1μg/ml〜約1μg/ml、約0.25μg/ml〜約10μg/ml、約0.25μg/ml〜約9μg/ml、約0.25μg/ml〜約8μg/ml、約0.25μg/ml〜約7μg/ml、約0.25μg/ml〜約6μg/ml、約0.25μg/ml〜約5μg/ml、約0.25μg/ml〜約4μg/ml、約0.25μg/ml〜約3μg/ml、約0.25μg/ml〜約2μg/ml、または約0.25μg/ml〜約1μg/mlの濃度で培地に存在する。
偽型レンチウイルスベクター粒子がシンドビスウイルスE2糖タンパク質およびVpxタンパク質を含む、一部のまたは任意の実施形態において、レンチウイルス粒子を、マンノシダーゼI阻害剤の存在下で産生する。一部の実施形態において、マンノシダーゼ阻害剤は、デオキシマンノジリマイシン(DMNJ)である。好適な実施形態では、マンノシダーゼ阻害剤はキフネシンである。一部の実施形態では、DMNJは、約1.0μg/ml〜約1.0mg/ml、約1.0μg/ml〜約900μg/ml、約1.0μg/ml〜約800μg/ml、約1.0μg/ml〜約700μg/ml、約1.0μg/ml〜約600μg/ml、約1.0μg/ml〜約500μg/ml、約1.0μg/ml〜約400μg/ml、約1.0μg/ml〜約300μg/ml、約1.0μg/ml〜約200μg/ml、約1.0μg/ml〜約100μg/ml、約50μg/ml〜約500μg/ml、約50μg/ml〜約400μg/ml、約50μg/ml〜約300μg/ml、約50μg/ml〜約200μg/ml、約50μg/ml〜約100μg/ml、約100μg/ml〜約500μg/ml、約100μg/ml〜約400μg/ml、約100μg/ml〜約300μg/ml、約100μg/ml〜約200μg/ml、約200μg/ml〜約500μg/ml、または約200μg/ml〜約400μg/mlの濃度で培地に存在する。
一部のまたは任意の実施形態では、マンノシダーゼI阻害剤(例えば、キフネンシン)の存在下で産生される偽型レンチウイルスベクター粒子は、エンベロープ糖タンパク質(例えば、シンドビスウイルスE2)を含み、N−連結グリカンの少なくとも60%は、マンノース(Man)、Man、Man、Man、および/またはManの構造を含む。一部の実施形態では、N−連結グリカンの少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%は、Man、Man、Man、Man、および/またはMan9+の構造を含む。
1つのシナリオでは、本明細書に記載するように、E2などのシンドビスウイルスエンベロープ糖タンパク質を用いて偽型化したレンチウイルスベクター粒子の調製のために、1つまたは複数のベクターを使用して、ポリヌクレオチド配列をパッケージング細胞株に導入する。一部の実施形態では、レンチウイルスベクター粒子は、高度にマンノシル化されている。一部の実施形態では、レンチウイルスベクター粒子はまた、Vpxタンパク質またはその変異体を含む。さらに他の実施形態では、レンチウイルスベクター粒子は、高度にマンノシル化されており、Vpxタンパク質またはその変異体を含む。ベクターは、シンドビスウイルスエンベロープを含むウイルスの種々の成分、対象配列(典型的には、抗原をコードする)、およびパッケージング細胞によって提供されないウイルスの産生に必要な任意の成分をコードするポリヌクレオチド配列を含有することが可能である。
ウイルスエンベロープタンパク質のグリコシル化プロファイルは、当該技術分野で既知の任意の方法によって決定することができる。例えば、グリコシダーゼ(例えば、EndoHまたはPNGaseF)で処理された、または処理されないままのウイルス糖タンパク質についてのゲルシフトアッセイを、比較することができる。他の方法としては、グリカンをウイルス糖タンパク質から切断し、HPLCおよび質量分光分析法によって成分を分離および特定することが挙げられる。
ウイルスの産生は、本明細書に記載するように測定され、容量あたりのIUとして表現される。IUは、感染単位、あるいは形質導入単位(TU)であり;IUおよびTUは、ウイルスベクター粒子調製物の力価の定量的測定値として区別なく使用することができる。本明細書に記載するように、ゲノムは、容易に測定可能な産生物を発現することができるウイルスを産生する。蛍光タンパク質、緑色蛍光タンパク質が好適である。レンチウイルスベクターは、典型的には、非取り込みである。次に、ウイルスを標的細胞に投与し、フローサイトメトリーなどにより、GFPを発現する標的細胞の数を求める。次に、力価を計算する。力価は、可能な限り高いことが望ましいが、細胞上清の少なくとも1×10IU/mL、少なくとも3×10IU/mL、少なくとも1×10IU/mL、少なくとも3×10IU/mL、または少なくとも1×10IU/mLである(あらゆる濃縮前)。あるいは、力価は、同じ細胞においてVSV−Gエンベロープを用いて偽型化した同じレンチウイルスベクターの力価の少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%である。
D.ウイルスの送達
ウイルスは、ウイルスが、IL−12をコードするポリヌクレオチドおよび任意の他の対象ポリヌクレオチドの送達が望まれる、標的樹状細胞(DC)と接触するのを可能にする任意の方法で、標的細胞に送達することができる。時には、適切な量のウイルスが、例えば、身体への注入を通して、ヒトまたは他の動物に直接(in vivoで)導入されよう。適切な動物としては、限定するわけではないが、ウマ、イヌ、ネコ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ウサギ、ニワトリ、または他のトリが挙げられる。ウイルス粒子および本明細書に開示する他の治療剤は、静脈内、皮内、皮下、結節内、腹腔内、または粘膜等のいくつかの経路によって注入することができる。ウイルスは、米国特許第7241275号明細書、同第7115108号明細書、同第7108679号明細書、同第,083599号明細書、同第7083592号明細書、同第7047070号明細書、同第6971999号明細書、同第6808506号明細書、同第6780171号明細書、同第6776776号明細書、同第6689118号明細書、同第6670349号明細書、同第6569143号明細書、同第6494865号明細書、同第5997501号明細書、同第5848991号明細書、同第5328483号明細書、同第5279552号明細書、同第4886499号明細書に開示されるデバイスなどの皮下注入デバイスを用いて送達することができる。特定の一実施形態では、ウイルスを腫瘍内に送達する。標的細胞を含む器官に直接など、他の注入場所も適切である。例えば、リンパ節内注入、脾臓内注入、または骨髄内注入を使用して、ウイルスをリンパ節、脾臓、および骨髄にそれぞれ送達してもよい。特定の状況および標的細胞の性質に応じて、例えば、吸入、または上皮組織、例えば、眼、口、または皮膚の上皮組織との直接接触を含む、他の手段を通して導入を行うことが可能である。
本明細書の別の場所で記載するように、多数の対象配列が標的細胞での発現向けに企図されるある実施形態では、対象配列は、同一のベクターから発現するか、または、別のベクターで提供することができる。これに関し、多数のベクターの投与が企図される。ある実施形態では、各ベクターを同じ経路で投与する。他の実施形態では、各ベクターを、異なる経路で、異なる時間に投与し得る。一実施形態では、各ベクターを、同じ経路だが、異なる用量で、異なる時間に投与する。さらなる実施形態では、各ベクターを、同じ経路かつ同じ時間に、同じまたは異なる部位に、同じ用量または異なる用量で投与する。別の実施形態では、各ベクターを、同じ経路かつ同じ時間に投与するが、各ベクターは異なる用量で提供する。
一例として、IL−12を発現するベクターを、対象抗原を発現する別のベクターと同時に、腫瘍内に投与することができる。追加の例では、IL−12を発現するベクターを、1つまたは複数の対象抗原と、任意選択に、1つまたは複数の追加の対象配列とを発現する別のベクターと同時に、腫瘍内に投与することができる。さらなる実施形態では、IL−12および1つまたは複数の対象抗原を発現するベクターを、腫瘍内に投与する。追加の実施形態では、IL−12を発現するベクターを腫瘍内に投与し、1つまたは複数の対象抗原を発現する別のベクターを、異なる腫瘍の腫瘍内か、または、異なる部位に、異なる経路(例えば、皮下、皮内、もしくは筋肉内)を介して、別の部位に同時に投与する。他の実施形態では、IL−12を発現するベクターを腫瘍内に投与し、1つまたは複数の対象抗原を発現する別のベクターを、IL−12を発現するベクターの前後で、同じ部位または異なる部位に、投与することができる。これに関し、2つのベクターを、異なる部位に、異なる用量を用いて投与することができる。IL−12を発現するベクター、ならびに、1つまたは複数の抗原を発現し、および/または、他の対象配列を含む別のベクターを同時に投与するある実施形態では、別のベクターを含む組成物を、単一の投与用量に混ぜることが好都合な場合がある。
あるいは、標的細胞を、例えば、培養プレートにおいて、提供し、in vitroでウイルスと接触させる。標的細胞は、典型的には、健康な被検体または治療を必要とするもしくは抗原に対する免疫応答を刺激することが望ましい被検体から得た樹状細胞を含む細胞群である。被検体から細胞を得る方法は、当該技術分野で周知であり、静脈切開術、外科的切開、および生検が挙げられる。ヒトDCは、また、CD34α+ヒト造血前駆細胞を得ること、および他の場所に記載するようなin vitro培養方法を使用することによって生成することができる(例えば、Banchereau et al. Cell 106, 271-274 (2001))。
ウイルスを培地に懸濁し、培養プレート、管、または他の容器のウェルに添加してよい。ウイルスを含有する培地は、細胞を蒔く前か、または細胞を蒔いた後に添加してもよい。細胞は、典型的には、適量の培地においてインキュベートして、生存能を与え、宿主細胞の形質導入が起きるように、培地中のウイルスの適切な濃度を可能する。細胞は、好適には、ウイルスを細胞に感染させるのに十分な時間、ウイルスでインキュベートする。好適には、細胞は、少なくとも1時間、少なくとも5時間、または少なくとも10時間、ウイルスでインキュベートする。
in vivoおよびin vitro送達の両方において、所望の標的細胞に感染させるのに十分な数を含有するウイルス粒子のアリコートを使用することができる。標的細胞を培養する場合、ウイルス粒子の濃度は、概して、少なくとも1IU/μL、より好ましくは、少なくとも10IU/μL、さらにより好ましくは、少なくとも300IU/μL、さらにより好ましくは、少なくとも1×10IU/μL、さらにより好ましくは、少なくとも1×10IU/μL、さらにより好ましくは、少なくとも1×10IU/μL、またはさらにより好適には、少なくとも1×10IU/μLである。
in vitroでのウイルスの感染後、標的細胞をヒトまたは他の動物に導入(または再導入)することが可能である。細胞は、皮内、皮下、または末梢血流に導入することが可能である。動物に導入する細胞は、好適には、有害な免疫応答を回避するため、その動物に由来する細胞である。類似する免疫背景を有するドナーに由来する細胞も使用することができる。使用することができる他の細胞としては、有害な免疫応答を回避するように設計されたものが挙げられる。
標的細胞は、例えば、対象の配列または遺伝子の組み込み、転写、および/または発現、組み込まれる遺伝子の複製の数、ならびに組み込み位置に関して分析することができる。そのような分析は、任意の時間に行うことができ、当該技術分野で既知の任意の方法によって行うことができる。
ウイルスまたはウイルス感染した樹状細胞が投与される被検体を、感染細胞の場所、ウイルス送達されたポリヌクレオチドまたは対象遺伝子の発現、免疫応答の刺激について分析し、当該技術分野で既知の任意の方法によって、疾患または障害に関連する症状を監視することができる。
上記に開示する細胞を感染させる方法は、細胞の個別の特異的な特性に依存しない。結果として、それらは、種々の動物種に容易に拡大される。いくつかの例では、ウイルス粒子を、ヒトまたはヒト樹状細胞に送達し、他の例では、ウイルス粒子を、マウス、ウマ、イヌ、ネコ、またはマウス、またはトリなどの動物に送達する。本明細書で論じるように、ウイルスベクターゲノムを偽型化して、それに、広範な宿主範囲ならびに標的細胞特異性を付与する。当業者は、特定の動物種において対象配列の望ましい発現を達成するための、適切な内部プロモーターおよび他のエレメントにも気付くであろう。したがって、当業者は、任意の種からの樹状細胞に感染させる方法を修正することができよう。
E.治療的および予防的投与
標的細胞は、本明細書に記載する、疾患または障害の予防または治療のためのレンチウイルスベクター粒子、特に、患者においてIL−12に影響される免疫応答を誘導することが有益となるものに感染させることができる。特定の実施形態では、樹状細胞を、本明細書に記載する疾患または障害の予防または治療のためのレンチウイルスベクター粒子、特に、患者における免疫応答の活性化が有益となるものに感染させることができる。そのような多くの疾患が周知である。例えば、本発明の方法による治療または予防の影響を受けやすい疾患または障害としては、限定するわけではないが、がん、自己免疫疾患、ならびにウイルス、細菌、真菌、および寄生虫感染を含む感染が挙げられる。1つの方法では、対象配列を樹状細胞に送達するため、疾患は、本明細書に記載するウイルス粒子によって処置され、対象配列の発現が、IL−12および任意選択的に疾患特異的抗原を産生し、細胞免疫応答および体液性免疫応答の刺激をもたらす。ある特定の実施形態では、IL−12を、免疫応答が望まれるが、通常は樹状細胞で発現しない、1つまたは複数の抗原をコードする対象配列と共に、発現させる。抗原は、樹状細胞により発現および提示される。ウイルスベクターゲノムは、追加の免疫賦活性分子またはチェックポイント阻害剤などの他の免疫調節分子をさらにコードしてよい。
典型的な用途では、ウイルス粒子は、標的細胞に、IL−12をコードする配列を送達し、ある特定の実施形態では、同一のベクターまたは別のベクターにより発現される1つまたは複数の抗原と共に、IL−12をコードする配列を送達する。送達は、樹状細胞をウイルスとin vitroで接触させることにより達成され得、感染した樹状細胞が患者に提供される。他の時は、送達は、in vivoで樹状細胞を感染させるために、ウイルスを被検体に送達することにより達成することが可能である。次に、樹状細胞は、IL−12を産生することにより、IL−12により誘導される他の生物学的活性のうち、CD8 T細胞の誘導、B細胞およびCD4 T細胞の増加、ならびにTH1応答の誘導を含む、IL−12に対する細胞応答を引き起こす。ある実施形態では、IL−12を発現するDC標的レンチウイルスベクターを腫瘍内投与することにより、他の生物学的活性のうち、Th1応答の誘導を引き起こし、治療的抗腫瘍活性を提供する。ある実施形態では、1つまたは複数の抗原を発現するベクターと共に、IL−12を発現するDC標的レンチウイルスベクターを腫瘍内投与することは、また、患者において抗原特異的T細胞またはB細胞を刺激して、発現抗原に対する細胞性および体液性の免疫応答を誘導する。このようにして、疾患または障害を患っている患者を、所望の特異性を有する免疫細胞を生成することにより処置する。
ある実施形態では、IL−12を発現するベクターを、腫瘍内に投与することができる。本開示は、予想外なことに、低レベルのIL−12を発現するレンチウイルスベクターの腫瘍内投与が、テストした多数のモデルにおいて治療的に有効であったことを示す。特に、実験は、本明細書に記載する、低レベルのIL−12を発現するDC標的レンチウイルスベクターの単回腫瘍内注入でさえ、治療的に有効であることを示した。当技術分野の他の研究では、エレクトロポレーションを用いたIL−12の多数回の注入を必要とし、かつ、より高レベルのIL−12を必要とする。例えば、ある研究では、エレクトロポレーションを用いたIL−12プラスミドの腫瘍内注入を、1日目、5日目、および8日目の3回の注入で行い、場合により、7週目に第2コースを行った(例えば、臨床治験NCT01440816を参照されたい)。別の研究では、被検体は、28日サイクルで、1日目と8日目の2回の処置日からなる処置サイクルを、最大6サイクル受けることもある。これらの研究では、患者はpIL−12の腫瘍内注入を受け、続いて、即時に、腫瘍細胞内にプラスミドDNAのエレクトロポレーションを引き起こす腫瘍部位周辺での放電を行った(例えば、NCT01579318を参照されたい)。
本発明は、予想外なことに、本明細書に記載するレンチウイルスベクターの注入により腫瘍に局部的に生じる非常に低いレベルのIL−12発現が、治療的に有効であったことを示す。これに関し、IL−12発現のレベルは、最適な培養条件下でのin vitro研究に基づくと、最初の48時間で、約0.5ミクログラム産生/1E10ベクターゲノムより少なかった。IL−12は、実施例1および実施例6に記載するin vitroの形質導入アッセイを用いて測定することが可能である。例えば、0日目に、1E6の適切な標的細胞(例えば、レンチウイルスベクター粒子を、修正シンドビスE2糖タンパク質を用いて偽型化した293−DC−SIGN細胞など)を、6ウェルプレートの適切な培養培地2mL中に蒔く。1日目に、細胞に8.5E9ベクターゲノムを用いて形質導入する。形質導入を、概して、600μLの培地において実行し、次に、0.9mLの培地を6時間後に加える。3日目(形質導入の48時間後)に、上清を0.45μmフィルタに通して濾過し、IL−12を、標準ELISAを使用して(例えば、R&D kit M1270などの商業的に利用可能なキットを使用して)測定した。
したがって、本発明の特定の一実施形態では、IL−12を発現する本明細書に記載のウイルスベクターを、がんの処置のために、腫瘍内に投与し、ある特定の実施形態では、単回注入で腫瘍内に投与する。ある特定の実施形態では、IL−12を発現する本明細書に記載のレンチウイルスベクターの腫瘍内注入が、低レベルのIL−12を産生する。ある特定の実施形態では、IL−12を発現する本明細書に記載のレンチウイルスベクターの単回腫瘍内注入を用い、これにより低レベルのIL−12を産生する。本明細書に記載のレンチウイルスベクターの腫瘍内注入、ある実施形態では単回注入により産生されるIL−12のレベルは、概して、上記のin vitroアッセイにより測定されるように、最初の48時間で約0.05マイクログラム産生相当から、最初の48時間で約5マイクログラム産生の範囲に及ぶ。ある特定の実施形態では、本明細書に記載のレンチウイルスベクターの単回腫瘍内注入により産生されるIL−12のレベルは、最初の約48時間で約0.1マイクログラム産生相当から、最初の48時間で約1マイクログラム産生の範囲に及ぶ。ある特定の実施形態では、レンチウイルスベクターの単回腫瘍内注入により産生されるIL−12のレベルは、上記のin vitroアッセイにより測定されるように、最初の48時間で、約0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、または約5.0μgのIL12産生からの範囲に及ぶ。本明細書に記載の特定の用量のレンチウイルスベクターにより産生されるIL−12の量は、最適な培養条件下で、in vitro研究を使用して測定することが可能である。
特定の実施形態では、単回腫瘍内注入に使用する、IL−12を発現するDC標的レンチウイルスベクターは、組み込みベクターである。別の実施形態では、単回腫瘍内注入に使用する、IL−12を発現するDC標的レンチウイルスベクターは、非組み込みベクターである。
一実施形態では、IL−12を発現するDC標的レンチウイルスベクターを、制御性T細胞除去剤、例えば、シクロホスファミド、抗CTLA4、または制御性T細胞マーカーに特異的に結合する抗体(例えば、抗CD25抗体;このような抗体としては、ダクリズマブが挙げられる)などと共に、腫瘍内に投与する。これに関し、このような制御性T細胞欠乏剤は、本明細書に記載するLV−IL12の腫瘍内投与の前に、投与と同時に、投与の後に、投与することができる。ある特定の実施形態では、IL−12を発現するDC標的レンチウイルスベクターを、制御性T細胞を欠乏させる薬剤、例えば、シクロホスファミド、抗CTLA4、または、制御性T細胞欠乏抗体もしくは薬剤の全身投与と同時に、腫瘍内に投与する。ある特定の実施形態では、低用量のシクロホスファミドをメトロノミックレジメンを使用して投与する。ある特定の実施形態では、シクロホスファミドを経口投与する。
ヒトの制御性T細胞を欠乏させるための種々の方法が存在し、評価されており、本明細書に記載のLV/IL12ベクターおよび方法は、これらの方法の何れかと共に使用することが可能である。当業者に理解されるように、そのような1つの方法は、CD44+CD137+制御性T細胞の欠乏である(例えば、Immunotherapy 2012 May; 4(5): 483-485を参照されたい)。
別の実施形態では、IL−12を発現する本明細書のウイルスベクターを、対象抗原を発現する第2ベクターと同時に投与する。追加の例では、IL−12を発現するベクターを、1つまたは複数の対象抗原と、任意選択的に、1つまたは複数の追加の対象配列を発現する別のベクターと同時に、腫瘍内に投与することができる。さらなる実施形態では、IL−12と1つまたは複数の対象抗原を発現するベクターを、腫瘍内に投与する。追加の実施形態では、IL−12を発現するベクターを腫瘍内に投与し、1つまたは複数の対象抗原を発現する別のベクターを、異なる腫瘍の腫瘍内か、または、異なる部位に、異なる経路(例えば、皮下、皮内、もしくは筋肉内)を介して、別の部位に同時に投与する。他の実施形態では、IL−12を発現するベクターを、腫瘍内に投与し、1つまたは複数の対象抗原を発現する別のベクターを、IL−12を発現するベクターの前後で、同じ部位または異なる部位に、投与することができる。これに関し、2つのベクターを、異なる部位に、異なる用量を用いて投与することができる。IL−12を発現するベクター、ならびに、1つまたは複数の抗原を発現し、および/または、他の対象配列を含む別のベクターを同時に投与するある特定の実施形態では、別のベクターを含む組成物を、単一の投与用量に混ぜることが好都合な場合がある。
ウイルス感染の後、対象配列(例えば、IL−12をコードし、任意選択的に1つまたは複数の抗原をコードする)が、標的樹状細胞により発現される。ex vivoで接触させる場合、次に、例えば注入により標的樹状細胞を患者に戻し、そこで標的樹状細胞は、所望の抗原に対し免疫応答を生成することが可能な免疫細胞と相互作用する。好適な実施形態では、組換えウイルスを患者に注入し、そこでウイルスは、標的樹状細胞にin situで形質導入を生じさせる。次に、樹状細胞はIL−12と、任意選択的に、処置すべき疾患または障害と関連する特定の抗原を発現し、患者は、その疾患または障害に対し効果的な免疫応答を開始することができる。
ウイルスベクターゲノムは、2つ以上の抗原をコードするポリヌクレオチド配列を含有し得、標的樹状細胞の形質導入時に、細胞に送達される多数の抗原に対する免疫応答を生成する。一部の実施形態では、抗原は、単一の疾患または障害に関する。他の実施形態では、抗原は多数の疾患または障害に関する。
ウイルスの一部では、DCの成熟を活性化および/または刺激するDC成熟因子を、対象配列と共に送達する。代わりに、DCは、ウイルス送達前に、送達と同時に、送達後に、DC成熟因子の送達により活性化する。DC成熟因子は、ウイルス投与とは別に提供され得る。
本明細書に記載するように、1つもしくは複数の免疫調節分子および/またはDC成熟因子は、ウイルスゲノムに含有される1つまたは複数の配列によりコードされ、ウイルスが樹状細胞に感染した後に発現することが可能である。免疫調節分子をコードする配列は、また、パッケージング細胞株において、IL−12と、任意選択的に1つまたは複数の抗原とをコードするウイルスベクターと共に共遺伝子導入される別のベクターにおいて、提供することが可能である。
本明細書に記載の方法は、患者の養子免疫療法に用いることが可能である。IL−12と、ある特定の実施形態では所望の抗原とをコードするポリヌクレオチドを得て、組み換えウイルスにパッケージングする。標的樹状細胞を患者から得て、IL−12と、任意選択的に所望の抗原とをコードするポリヌクレオチドを含有する組換えウイルスにより、形質導入する。次に、樹状細胞を患者に戻す。
ウイルス粒子をin vivoで注入することができ、そこでウイルス粒子はDCに感染し、IL−12と、任意選択的に、抗原または他の免疫賦活性分子をコードする配列とを送達する。ウイルス粒子の量は、少なくとも3×10IUであり、少なくとも1×10IU、少なくとも3×10IU、少なくとも1×10IU、少なくとも3×10IU、少なくとも1×10IU、または少なくとも3×10IUとすることが可能である。選択した間隔で、レシピエントのリンパ器官からのDCを使用して、例えばGFPまたはルシフェラーゼなどのマーカーの発現を観察することにより、発現を測定することができる。核酸モニタリング技法および逆転写酵素(RT)の活性の測定を使用して、ウイルス粒子の体内分布を解析することも可能である。レンチウイルスベクター粒子で処置したレシピエントの末梢血単核細胞、リンパ節、脾臓、または、悪性もしくは標的の病原体感染組織からのT細胞を、抗原刺激に対する応答の規模および持続力より測定することができる。DC以外の組織細胞、例えば上皮性細胞およびリンパ細胞を、in vivoでの遺伝子送達の特異的について解析することができる。
ワクチンは、しばしば、アジュバントを含む。ある実施形態では、IL−12を発現するレンチウイルスベクターを、他のワクチンと共に、アジュバントとして使用することができる。
本明細書に記載のレンチウイルスベクター粒子を、アジュバントと共に投与することもできる。アジュバントを、組み換えウイルス粒子の前にまたは組み換えウイルス粒子の後に、組み換えウイルス粒子と一緒に投与することができる。ウイルス粒子と一緒に投与する場合、所望のアジュバントは、エンベロープ糖タンパク質を含有するウイルス膜を崩壊するなど、ウイルス粒子の完全性を著しく崩壊させることはない。
種々のアジュバントをウイルスと組み合わせて使用して、誘導される免疫応答をさらに増大させることが可能である。ある特定の例示的なアジュバントとしては、アルム、3デ−O−アシル化モノホスホリル脂質A(MPL)(GB 2220211を参照されたい)が挙げられる。QS21は、南米に見られるQuillaja Saponaria Molinaの木の樹皮から単離されるトリテルペングリコシドまたはサポニンである(Kensil et al., in Vaccine Design: The Subunit and Adjuvant Approach (eds. Powell and Newman, Plenum Press, NY, 1995);米国特許第5057540号明細書を参照されたい)。他のアジュバントは、モノホスホリル脂質Aなどの免疫刺激剤と任意選択的に組み合わせた、水中油型エマルジョン(例えば、スクアレンまたはピーナッツ油)である(Stoute et al., N. Engl. J. Med. 336, 86-91 (1997)を参照されたい)。別のアジュバントはCpGである(Bioworld Today, Nov. 15, 1998)。あるいは、Aβをアジュバントと結合させることが可能である。例えば、Aβのリポペプチド版は、B型肝炎抗原ワクチン接種に関して記載されるように、パルミチン酸または他の脂質をAβのN末端に直接結合させることによって調製することが可能である(Livingston, J. Immunol. 159, 1383-1392 (1997))。しかしながら、そのような結合は、それに対する免疫応答の性質に影響するように、Aβの構造を実質的に変更してはならない。アジュバントは、活性成分を有する治療組成物の成分として投与することが可能であるか、または治療薬の投与前に、投与と同時に、または投与後に個別に投与することができる。
アジュバントの一部類は、アルミニウム塩(アラム)、例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウムなどである。このようなアジュバントは、MPLまたは3−DMP、QS21、ポリマーまたは単量体アミノ酸、例えばポリグルタミン酸またはポリリシンなどの、他の特異的な免疫刺激剤の有無に関わらず使用することが可能である。別の部類のアジュバントは、水中油型エマルジョン製剤である。そのようなアジュバントは、他の特異的な免疫刺激剤、例えば、ムラミルペプチド(例えば、N−アセチルムラミル−L−トレオニル−D−イソグルタミン(thr−MDP)、N−アセチル−ノルムラミル−L−アラニル−D−イソグルタミン(nor−MDP)、N−アセチルムラミル−L−アラニル−D−イソグルタミニル−L−アラニン−2−(1’−2’ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−ヒドロキシホスホリルオキシ)−エチルアミン(MTP−PE)、N−アセチルグルクサミニル−N−アセチルムラミル−L−AI−D−イソグル−L−アラ−ジパルミトキシプロピルアミド(DTP−DPP)テラミド(商標)または他の細菌細胞壁成分の有無に関わらず使用することができる。水中油型エマルジョンとしては、(a)モデル110Yミクロフリューダイザ(Microfluidics、ニュートン、マサチューセッツ州)などのミクロフリューダイザを使用してサブミクロン粒子に製剤する、5%スクアレン、0.5%Tween80、および0.5%スパン85を含有する(任意により様々な量のMTP−PEを含有する)MF59(国際公開第90/14837号)(b)サブミクロン乳剤にするためにミクロフリューダイザにかけた、または、より大きい粒子サイズの乳剤を作製するためにボルテックスにかけた10%スクワラン、0.4%Tween80、5%プルロニックブロックポリマーL121およびthr−MDPを含有するSAF、ならびに(c)2%スクアレン、0.2%Tween80、ならびにモノホスホリル脂質A(MPL)、トレハロースジミコール酸(TDM)、および細胞壁骨格(CWS)よりなる群からの1つ以上の細菌細胞璧成分、好ましくは、MPL+CWS(Detox(商標))を含有するRibiアジュバントシステム(RAS)、(Ribi Immunochem、ハミルトン、モンタナ州)が挙げられる。別の分類の好適なアジュバントは、サポニンアジュバント、例えば、Stimulon(商標)(QS21、Aquila(マサチューセッツ州ウースター)、またはISCOM(免疫刺激複合体)およびISCOMATRIXなどそれから生成される粒子である。他のアジュバントとしては、完全フロインドアジュバント(CFA)および不完全フロイントアジュバント(IFA)が挙げられる。他のアジュバントとしては、インターロイキン(IL−1、IL−2およびIL−12)、マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)、腫瘍壊死因子(TNF)などのサイトカインが挙げられる。
本明細書で組成物とともに使用することが可能な別のアジュバントは、化学式(I)によって特定される:
式中、部分A1と部分A2は、水素、ホスフェート、およびリン酸塩からなる群より独立して選択される。ナトリウムとカリウムはリン酸塩の例示的な対イオンである。部分R、部分R、部分R、部分R、部分Rおよび部分Rは、C〜C23で表される3〜23個の炭素を有するヒドロカルビル基から独立して選択される。明確にするために付け加えると、部分が多数の構成物を有する特定の群「から独立して選択される」場合、第1の部分に選ばれた構成物は第2の部分に選ばれる構成物の選択に決して影響を与えることも制限を与えることもないことが理解されるべきであると説明されよう。部分R、部分R、部分Rおよび部分Rが結合する炭素原子は非対称であり、したがって、R立体化学かS立体化学のいずれかで存在し得る。一実施形態では、それらの炭素原子の全てがR立体化学の配置にある一方、別の実施形態ではそれらの炭素原子の全てがS立体化学の配置にある。
「ヒドロカルビル」は完全に水素と炭素から形成される化学部分であって、その炭素原子の配置が直鎖型または分岐型、非環状または環状であり得、そして、隣接する炭素原子の間の結合は完全に単結合であり得、すなわち、飽和ヒドロカルビルをもたらすか、または、任意の2つの隣接する炭素原子の間に二重結合または三重結合が存在し得、すなわち、不飽和型ヒドロカルビルをもたらし、そして、そのヒドロカルビル基の炭素原子数が3と24炭素原子の間である、化学部分を指す。ヒドロカルビルはアルキルであり得、その場合、代表的な直鎖アルキルには、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシルなどを含む、メチル、エチル、n‐プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシルなどが含まれ;一方、分岐アルキルには、イソプロピル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、イソペンチル、などが含まれる。代表的な飽和型環状ヒドロカルビルには、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、などが含まれ;一方、不飽和型環状ヒドロカルビルにはシクロペンテニルおよびシクロヘキセニルなどが含まれる。不飽和型ヒドロカルビルは、隣接する炭素原子の間に少なくとも1つの二重結合または三重結合を含有する(そのヒドロカルビルが非環状である場合、それぞれ「アルケニル」または「アルキニル」といい、そのヒドロカルビルが少なくとも部分的に環状である場合、それぞれシクロアルケニルおよびシクロアルキニルという)。代表的な直鎖および分岐アルケニルにはエチレニル、プロピレニル、1−ブテニル、2−ブテニル、イソブチレニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−メチル−1−ブテニル、2−メチル−2−ブテニル、2、3−ジメチル−2−ブテニルなどが含まれ、代表的な直鎖および分岐アルキニルにはアセチレニル、プロピニル、1−ブチニル、2−ブチニル、1−ペンチニル、2−ペンチニル、3−メチル−1−ブチニルなどが含まれる。
式(I)のアジュバントは当技術分野において既知の合成方法、例えば、PCT国際特許出願公開第2009/035528号および国際公開第2009/035528号に開示される合成方法によって得ることができる。アジュバントのうちのある特定の物は商業的に入手することもできる。好適なアジュバントは、アラバマ州アラバスターのAvanti Polar Lipids社のカタログで特定される製品番号699800であり、以下のE10と併せてE1を参照されたい。
本発明の種々の実施形態では、アジュバントは式(I)の化学構造を有するが、部分A1、部分A2、部分R1、部分R2、部分R3、部分R4、部分R5および部分R6は、これらの部分についてこれまでに提供された選択肢からなる部分集合から選択され、これらの部分集合はE1、E2などにより以下で特定される。
E1:Aはホスフェートまたはリン酸塩であり、Aは水素である。
E2:R、R、R、およびRはC〜C21 アルキルであり;RおよびRはC〜C23ヒドロカルビルである。
E3:R、R、RおよびRはC〜C17アルキルであり、RおよびRはC〜C19ヒドロカルビルである。
E4:R、R、RおよびRはC〜C15アルキルであり、RおよびRはC〜C17ヒドロカルビルである。
E5:R、R、RおよびRはC〜C13アルキルであり、RおよびRはC11〜C15ヒドロカルビルである。
E6:R、R、RおよびRはC〜C15アルキルであり、RおよびRはC11〜C17ヒドロカルビルである。
E7:R、R、RおよびRはC〜C13アルキルであり、RおよびRはC〜C15ヒドロカルビルである。
E8:R、R、RおよびRはC11〜C20アルキルであり、RおよびRはC12〜C20ヒドロカルビルである。
E9:R、R、RおよびRはC11アルキルであり、RおよびRはC13ヒドロカルビルである。
E10:R、R、RおよびRはウンデシルであり、RおよびRはトリデシルである。
ある特定の選択肢では、E2〜E10のそれぞれが実施形態E1と組み合わされる、および/または、E2〜E9のヒドロカルビル基がアルキル基、好ましくは直鎖アルキル基である。
式(I)のアジュバントは、それぞれ以下に論じるように、任意選択的に共アジュバントと共に医薬組成物に製剤化され得る。これに関して、GLAアジュバントの水性製剤(AF)および安定エマルジョン製剤(SE)などの製剤を提供する米国特許出願公開第2008/0131466号明細書を参照するが、これらの製剤は式(I)のアジュバントのいずれにも用いることができる。
アジュバントは、単一組成物として本発明のウイルスと共に投与するか、または、本発明の組み換えウイルスの投与前に、投与と同時に、投与後に、投与することが可能である。ある特定の実施形態では、免疫原がアジュバントに含まれる。免疫原とアジュバントをパッケージングし、同じバイアルで供給するか、または、別のバイアルにパッケージングし、使用前に混合することが可能である。免疫原とアジュバントは、典型的には、意図する治療用途を示すラベルとともに、パッケージングされる。免疫原およびアジュバントが別々にパッケージングされる場合、パッケージングは、典型的には、使用前に混合するための説明書を含む。アジュバントおよび/または担体の選択は、アジュバントを含有するワクチンの安定性、投与経路、投薬スケジュール、ワクチン接種される種でのアジュバントの有用性に左右され、ヒトにおいては、医薬的に許容されるアジュバントは、認可されたものであるか、または関連の規制機関によってヒトへの投与が承認されたものである。例えば、完全フロインドアジュバントは、ヒト投与に適切ではない。アラム、MPL、およびQS21が好適である。任意選択的に、アラムとMPL、アラムとQS21、MPLとQS21、およびアラム、QS21とMPLなど、2つ以上の異なるアジュバントを同時に使用することが可能である。また、不完全フロインドのアジュバントは、任意選択的に、アラム、QS21、およびMPL、ならびにそれらのすべての組み合わせと組み合わせて使用することが可能である(Chang et al., Advanced Drug Delivery Reviews 32, 173-186 (1998))。
本明細書に記載のレトロウイルスベクターを含む組成物は、1つまたは複数の他の治療剤の投与と同時に、投与の前に、または投与の後に投与することもできる。
このような併用治療には、本明細書に記載のウイルスベクターと、1つまたは複数の追加の活性剤を含有する単一の医薬投与製剤を投与することと、本発明のウイルスベクターを含む組成物と各活性剤をそれぞれ別個の医薬投与製剤で投与することが含まれ得る。例えば、ウイルスベクターを含む組成物と、他の活性剤を、錠剤またはカプセルなどの単一の経腸性(例えば、経口)投与組成物中で一緒に患者に投与するか、または、各薬剤を個別の経腸的(例えば、経口)投与製剤で投与することが可能である。同様に、ウイルスベクターを含む組成物と、他の活性剤を、食塩水または他の生理学的に許容される溶液などにおける、単一の非経口的(例えば、既知であり、本明細書に記載されている、皮下、皮内、結節内、腫瘍内または筋肉内などの非経口経路のいずれか)投与組成物において一緒に患者に投与することが可能であるか、または、各製剤を、個別の非経口的投与剤形において投与する。本明細書に記載する併用治療は、同じ経路で投与するか、または、異なる経路を使用して投与することができる。別個の投与製剤を使用する場合、ウイルスベクターを含む組成物と、1つまたは複数の追加の活性剤は、実質的に同じ時刻に、つまり同時に、または、別々にずらした時刻に、つまり逐次的に、任意の順番で投与することが可能であり;併用治療には、これらのレジメンが全て含まれることが理解される。
したがって、ある特定の実施形態では、1つまたは複数の他の治療剤(例えば、他の抗がん剤または他の緩和もしくは補助治療)と組み合わせた、本開示のウイルスベクターを含む組成物の投与も企図される。ある特定の実施形態では、このような治療剤は、本明細書に記載する特定のがんの標準処置として、当技術分野で許容され得る。企図される例示的な治療剤としては、サイトカイン、成長因子、ステロイド、NSAID、DMARD、抗炎症剤、免疫チェックポイント阻害剤、化学療法剤、放射線治療薬、または他の活性剤および補助剤が挙げられる。
一実施形態では、本発明のウイルスベクターを含む組成物を、1つまたは複数の化学療法剤を含む1つまたは複数のがん治療剤と組み合わせて投与する。チオテパおよびシクロホスファミド(CYTOXAN(商標))などのアルキル化剤;ブスルファン、インプロスルファンおよびピポスルファンなどのアルキルスルホン酸塩;ベンゾドーパ、カルボコン、メツレドーパおよびウレドーパなどのアジリジン;エチレンイミンとアルトレートアミン、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスホラミド、トリエチレンチオホスホラミドおよびトリメチローロメラミンを含むメチルアメラミン;クロランブシル、クロルナファジン、コロホスファミド、エストラムスチン、イホスファミド、メクロレタミン、メクロレタミンオキシドヒドロクロリド、メルファラン、ノベンビチン、フェネステリン、プレドニムスチン、トロホスファミド、ウラシルマスタードなどのナイトロジェンマスタード;カルムスチン、クロロゾトシン、ホテムスチン、ロムスチン、ニムスチン、ラニムスチンなどのニトロソウレア;アクラシノマイシン、アクチノマイシン、オースラマイシン、アザセリン、ブレオマイシン、カクチノマイシン、カリケアマイシン、カラビシン、カルミノマイシン、カルジノフィリン、クロモマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン、6−ジアゾ−5−オキソ−L−ノルロイシン、ドキソルビシン、エピルビシン、エソルビシン、イダルビシン、マルセロマイシン、マイトマイシン、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、オリボマイシン、ペプロマイシン、ポトフィロマイシン、ピューロマイシン、ケラマイシン、ロドルビシン、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、ツベルシジン、ウベニメクス、ジノスタチン、ゾルビシンなどの抗生物質;メソトレキセートおよび5−フルオロウラシル(5−FU)などの抗代謝物質;デノプテリン、メソトレキセート、プテロプテリン、トリメトレキセートなどの葉酸類縁体;フルダラビン、6−メルカプトプリン、チアミプリン、チオグアニンなどのプリン類縁体;アンシタビン、アザシチジン、6−アザウリジン、カルモフール、シタラビン、ジデオキシウリジン、ドキシフルリジン、エノシタビン、フロクスウリジン、5−FUなどのピリミジン類縁体;カルステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタン、テストラクトンなどのアンドロゲン;アミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタンなどの抗副腎剤;フロリン酸などの葉酸補充剤;アセグラトン、アルドホスファミドグリコシド、アミノレブリン酸、アムサクリン、ベストラブシル、ビサントレン、エダトラキセート、デホファミン、デメコルシン、ジアジコン、エルホルミチン、酢酸エリプチニウム、エトグルシド、硝酸ガリウム、ヒドロキシウレア、レンチナン、ロニダミン、ミトグアゾン、ミトキサントロン、モピダモール、ニトラクリン、ペントスタチン、フェナメット、ピラルビシン、ポドフィリン酸、2−エチルヒドラジド、プロカルバジン、PSK(登録商標)、ラゾキサン、シゾフィラン、スピロゲルマニウム、テニュアゾン酸、トリアジコン、2,2’,2’’−トリクロロトリエチルアミン、ウレタン、ビンデシン、ダカルバジン、マンノムスチン、ミトブロニトール、ミトラクトール、ピポブロマン、ガシトシン、アラビノシド(「Ara−C」)、シクロホスファミド、チオテパ;タキソイド、例えばパクリタキセル(TAXOL(登録商標)、Bristol−Myers Squibb Oncology、Priceton、N.J.)およびドキセタキセル(TAXOTERE(登録商標)、Rhne−Poulenc Rorer、Antony、フランス);クロランブシル、ゲムシタビン、6−チオグアニン、メルカプトプリン、メソトレキセート;シスプラチンおよびカルボプラチンなどの白金類縁体;ビンブラスチン、トラスツズマブ、ドセタキセル、白金、エトポシド(VP−16)、イホスファミド、マイトマイシンC、ミトキサントロン、ビンクリスチン、ビノレルビン、ナベルビン、ノバントロン、テニポシド、ダウノマイシン、アミノプテリン、キセローダ、イバンドロネート、CPT−11、トポイソメラーゼ阻害剤RFS2000、ジフルオロメチロミチン(DMFO);Targretin(商標)(ベキサロテン)、Panretin(商標)(アリトレチノイン)などのレチノイン酸誘導体;ONTAK(商標)(デニリュウキン ジフチトックス)、エスペラマイシン、カペシタビン、ならびに上記いずれかの薬学的に許容される塩、酸または誘導体が挙げられる。また、この定義には、腫瘍に対するホルモン作用を調節または阻害するように作用する抗ホルモン剤として、例えば、タモキシフェン、ラロキシフェン、アロマターゼ阻害性4(5)−イミダゾール、4−ヒドロキシタモキシフェン、トリオキシフェン、ケトキシフェン、LY117018、オナプリストンおよびトレミフェン(ファレストン)を含む抗エストロゲン、ならびにフルタミド、ニルタミド、ビカルタミド、リュウプロリドおよびゴセレリンなどの抗アンドロゲン、ならびに上記いずれかの医薬的に許容される塩、酸または誘導体も含まれる。さらなるがん治療剤には、ソラフェニブと、アファチニブ、アキシチニブ、ベバシズマブ、セツキシマブ、クリゾチニブ、ダサチニブ、エルロチニブ、ホスタマチニブ、ゲフィチニブ、イマチニブ、ラパチニブ、レンバチニブ、ムブリチニブ、ニロチニブ、パニツムマブ、パゾパニブ、ペガプタニブ、ラニビズマブ、ルキソリチニブ、トラスツズマブ、バンデタニブ、ベムラフェニブおよびスニチニブなどの他のプロテインキナーゼ阻害剤;シロリムス(ラパマイシン)、エベロリムスならびに他のmTOR阻害剤が挙げられる。
別の実施形態では、本明細書のウイルスベクター組成物を、別の免疫賦活性剤と組み合わせて投与する。このような免疫賦活性剤としては、限定するわけではないが、N−アセチルムラミル−L−アラニン−D−イソグルタミン(MDP)、グルカン、IL−12、GM−CSF、インターフェロン−γおよび抗CD40抗体、または副刺激経路(例えば、CD28、ICOS、OX40、CD27など)に結合し、これを活性化する他の抗体が挙げられる。
一実施形態では、本明細書のウイルスベクター組成物は、1つまたは複数の免疫チェックポイント阻害剤と組み合わせて投与する。免疫チェックポイントとは、自己寛容を維持し、免疫応答の持続および規模を調節するのに重要な、免疫系の種々の阻害経路を意味する。腫瘍は、ある特定の免疫チェックポイント経路を、特に腫瘍抗原に特異的なT細胞に対する免疫耐性の主要なメカニズムとして使用する(例えば、Pardoll, 2012 Nature 12:252; Chen and Mellman 2013 Immunity 39:1を参照)。本開示は、抗原を有さないGLA組成物と組み合わせて投与可能な免疫チェックポイント阻害剤を提供する。かかる併用療法は連携して、抗がん免疫応答を強化する。ある特定のウイルスもまた、免疫チェックポイント経路を利用するメカニズムを発達させている。したがって、ある特定の実施形態では、このような併用治療を、抗ウイルス免疫応答を強化するために使用することができる。
免疫チェックポイント阻害剤としては、統計的に有意な方法で免疫系の阻害経路をブロックまたは阻害する任意の薬剤が挙げられる。かかる阻害剤としては、小分子阻害剤が含まれ得、免疫チェックポイント受容体に結合してこれをブロックもしくは阻害する、抗体もしくはその抗原結合断片か、または、免疫チェックポイント受容体リガンドに結合してこれをブロックもしくは阻害する抗体が含まれ得る。ブロッキングまたは阻害のために標的化され得る、例示的な免疫チェックポイント分子としては、限定するわけではないが、CTLA−4、4−1BB(CD137)、4−1BBL(CD137L)、PDL1、PDL2、PD1、B7−H3、B7−H4、BTLA、HVEM、TIM3、GAL9、LAG3、TIM3、B7H3、B7H4、VISTA、KIR、2B4(CD2ファミリーの分子に属し、NK、γδ、およびメモリーCD8+(αβ)T細胞の全てに発現する)、CD160(BY55ともいう)、ならびにCGEN−15049が挙げられる。免疫チェックポイント阻害剤としては、抗体、もしくはその抗原結合断片、または、CTLA−4、PDL1、PDL2、PD1、B7−H3、B7−H4、BTLA、HVEM、TIM3、GAL9、LAG3、TIM3、B7H3、B7H4、VISTA、KIR、2B4、CD160およびCGEN−15049の1つまたは複数に結合し、これらの活性をブロックもしくは阻害する、他の結合タンパク質が挙げられる。例示的な免疫チェックポイント阻害剤としては、トレメリムマブ(CTLA−4ブロッキング抗体)、抗OX40、PD−L1モノクローナル抗体(抗B7−H1;MEDI4736)、MK−3475(PD−1ブロッカー)、ニボルマブ(抗PD1抗体)、CT−011(抗PD1抗体)、BY55モノクローナル抗体、AMP224(抗PDL1抗体)、BMS−936559(抗PDL1抗体)、MPLDL3280A(抗PDL1抗体)、MSB0010718C(抗PDL1抗体)、およびヤーボイ/イピリムマブ(抗CTLA−4チェックポイント阻害剤)が挙げられる。
さらなる実施形態では、本明細書のウイルスベクター組成物を、他のTLR4アゴニスト、またはTLR8アゴニスト、またはTLR9アゴニストと組み合わせて投与する。このようなアゴニストは、ペプチドグリカン、ポリI:C、CpG、3M003、フラジェリン、ならびに真核細胞リボソーム伸長および開始因子4aのリーシュマニア相同体(LeIF)から選択することができる。
追加の実施形態では、本明細書のウイルスベクター組成物を、サイトカインと組み合わせて投与する。「サイトカイン」とは、ある細胞集団より放出される、細胞内メディエーターとして別の細胞に作用するタンパク質の総称を意味する。かかるサイトカインの例は、リンホカイン、モノカイン、および従来のポリペプチドホルモンである。サイトカインに含まれるものとしては、ヒト成長ホルモン、N−メチオニルヒト成長ホルモンおよびウシ成長ホルモン等の成長ホルモン;副甲状腺ホルモン;チロキシン;インスリン;プロインスリン;リラキシン;プロリラキシン;卵胞刺激ホルモン(FSH)、甲状腺刺激ホルモン(TSH)、および黄体形成ホルモン(LH)などの糖タンパク質ホルモン;肝細胞増殖因子;線維芽細胞増殖因子;プロラクチン;胎盤性ラクトゲン;腫瘍壊死因子αおよびβ;ミュラー管抑制因子;マウス性腺刺激ホルモン関連ペプチド;インヒビン;アクチビン;血管内皮成長因子;インテグリン;トロンボポエチン(TPO);NGF−βなどの神経成長因子;血小板増殖因子;TGF−αおよびTGF−βなどのトランスホーミング増殖因子(TGF);インスリン様成長因子IおよびII;エリスロポエチン(EPO);骨誘導因子;インターフェロンα、βおよびγなどのインターフェロン;マクロファージCSF(M−CSF)などのコロニー刺激因子(CSF);顆粒球マクロファージCSF(GM−CSF);ならびに顆粒球CSF(G−CSF);限定するわけではないが、IL−1、IL−1α、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12;IL−15、IL−18、IL−21、IL−23、IL−27を含むIL−1からIL−36などのインターロイキン(IL)、TNF;ならびに、LIFおよびkitリガンド(KL)を含む他のポリペプチド因子が挙げられる。本明細書で使用する場合、サイトカインという用語には、天然源または組換え細胞培養からのタンパク質、および天然配列サイトカインの生物学的に活性な等価物が含まれる。
ある実施形態では、本明細書に記載するウイルスベクターを含む組成物は、エンドソームの酸性化を妨げ、かつ、促進された細胞増殖および栄養素の枯渇から生き延びるために腫瘍細胞が引き起こす自食作用を阻害する、リソソーム作用剤であるクロロキンと組み合わせて投与することができる。より一般的には、本明細書に記載するウイルスベクターを含む組成物は、自食作用阻害剤、放射線増感剤または化学物質増感剤として作用する、クロロキン、ミソニダゾール、メトロニダゾール、およびチラパザミンなどのハイポキシック・サイトトキシンのような治療剤と組み合わせて投与することができる。これに関して、このような、クロロキンまたは他の放射線もしくは化学物質増感剤、または自食作用阻害剤とウイルスベクターの組合せは、他のがん治療剤または放射線治療とさらに組み合わせて使用することが可能である。
別の実施形態では、本明細書に記載するウイルスベクターを含む組成物は、「免疫原性細胞死」と呼ばれる、腫瘍細胞の死滅と同時の免疫反応活性化を引き起こすことが知られている、シクロホスファミド、ドキソルビシン、オキサリプラチン、およびミトキサントロンなどの低分子薬物と組み合わせて投与することができる。さらに、腫瘍細胞の免疫原性を強化することが知られている、パツピロン(エポチロンB)、上皮成長因子受容体(EGFR)標的化モノクローナル抗体7A7.27、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤(例えば、ボリノスタット、ロミデプシン、パノビノスタット、ベリノスタットおよびエンチノスタット)、n3−多価不飽和脂肪酸のドコサヘキサエノン酸、さらにプロテアソーム阻害剤(例えば、ボルテゾミブ)、シコニン(紫根の主成分)、ならびにTVec(talimogene laherparepvec))などの腫瘍溶解性ウイルスなどの薬物との組合せ。他の実施形態では、本明細書に記載するウイルスベクターを含む組成物を、局所的または全身的に投与し得る、DNAメチルトランスフェラーゼ阻害剤(例えば、デシタビン、5−アザ−2’−デオキシシチジン)などのエピジェネティック治療薬と組み合わせて投与することができる。
別の実施形態では、本明細書に記載するウイルスベクターを含む組成物を、DCによる腫瘍のADCC取込みを増加させる1つまたは複数の抗体と組み合わせて投与することができる。したがって、本発明は、抗原提示細胞による腫瘍細胞またはその断片の摂取、続く免疫系への腫瘍抗原の提示を誘起または強化する任意の分子と、ウイルスベクターを含む組成物とを組み合わせることを企図する。こうした分子には、受容体結合(Fcまたはマンノース受容体)を誘導し、抗体、抗体様分子、多特異的多価分子およびポリマーなどを抗原提示細胞に輸送する薬剤が含まれる。このような分子は、ウイルスベクターを含む組成物と共に腫瘍内に投与するか、または異なる経路により投与してもよい。例えば、本明細書に記載するウイルスベクターを含む組成物を、リツキシマブ、セツキシマブ、トラスツズマブ、カンパス、パニツムマブ、オファツムマブ、ブレンツキシマブ、ペルツズマブ、アド−トラスツズマブエムタンシン、オビヌツズマブ、抗HER1、抗HER2、または抗HER3抗体(例えば、MEHD7945A、MM−111、MM−151、MM−121、AMG888)、抗EGFR抗体(例えば、ニモツズマブ、ABT−806)、または他の類似抗体の腫瘍内注入と共に、腫瘍内に投与することができる。Fc受容体、および細胞内取込みを誘導し得る他の受容体と係合可能な任意の多価足場、例えば、Fc断片または受容体と係合可能なポリマーに連結している標的に結合可能なペプチドおよび/またはタンパク質を、本明細書に記載する併用治療に使用することができる。
ある実施形態では、ウイルスベクターとこのような抗体との組合せは、副刺激シグナルを促進する(例えば、阻害経路をブロックすることにより)抗体、例えば抗CTLA−4などか、または副刺激経路を活性化する抗体、例えば抗CD40、抗CD28、抗ICOS、抗OX40、抗CD27抗体などと、さらに組み合わせることができる。
ウイルスベクターを含む組成物を、単独で、または放射線療法、免疫チェックポイント阻害剤、化学療法もしくは他のがん治療剤、移植、免疫療法、ホルモン療法、光線力学療法などの他の既知のがん処置と組み合わせて投与することができる。組成物は、また、抗生物質と組み合わせて投与することができる。
本開示は、IL−12を発現するDC標的化レンチウイルスベクターを、任意選択的に、抗原を発現する他のレンチウイルスベクターと組み合わせて、または、他の治療剤と組み合わせて投与することにより、がんを処置する方法を提供する。特異的ながんの例としては、限定するわけではないが、肺がん、大腸がん、乳がん、精巣がん、胃がん、膵臓がん、卵巣がん、肝臓がん、膀胱がん、結腸直腸がんがん、および前立腺がんが挙げられる。追加のがんも当業者には周知であり、それには、限定するわけではないが、白血病、リンパ腫、子宮頸がん、神経膠腫腫瘍、腺がん、肉腫、軟部組織肉腫、および皮膚がんが挙げられる。例示的ながんとしては、限定するわけではないが、膀胱腫瘍、乳房腫瘍、前立腺腫瘍、基底細胞がん、胆道がん、膀胱がん、骨がん、脳およびCNSのがん(例えば、神経膠腫腫瘍)、子宮頸がん、絨毛がん、結腸および直腸がん、結合組織がん、消化器系のがん;子宮内膜がん、食道がん;眼がん;頭頸部のがん;胃がん;上皮内新生物;腎臓がん;喉頭がん;白血病;肝臓がん;肺がん(例えば、小細胞および非小細胞);ホジキンリンパ腫および非ホジキンリンパ腫を含むリンパ腫;メラノーマ;骨髄腫;神経芽細胞腫、口腔がん(例えば、唇、下、口、および咽頭);卵巣がん;膵臓がん;網膜芽細胞腫;横紋筋肉腫;直腸がん、腎臓がん、呼吸器系のがん;肉腫、皮膚がん;胃がん、精巣がん、甲状腺がん;子宮がん、泌尿器系のがん、ならびに、他の細胞種および肉腫が挙げられる。がんとしては、また、当技術分野で周知の、哺乳動物における腫瘍および悪性疾患も挙げられる。一実施形態では、本開示は、IL12を発現するDC標的化レンチウイルスベクターの腫瘍内注入によるがんを処置する方法を提供し、一部の実施形態では、単回腫瘍内注入である。本明細書において、DC標的化IL12発現レンチウイルスベクターを用いた腫瘍内注入には、注入可能腫瘍を有する任意のがんを企図する。
F.医薬組成物およびキット
本明細書では、本明細書で提供するウイルスと1つまたは複数の成分とを含有する医薬組成物およびキットも企図する。医薬組成物には、本明細書で提供するウイルスベクター粒子と医薬担体が含まれ得る。キットには、本明細書で提供する医薬組成物および/または組み合わせ、ならびに、取扱い説明書、化合物を被検体に投与するためのデバイス、および、被検体に化合物を投与するためのデバイスなどの、1つまたは複数の構成要素が含まれ得る。
本明細書で提供するのは、本明細書で提供するウイルス粒子を含有する医薬組成物と、適切な医薬担体である。本明細書で提供する医薬組成物は、種々の形態、例えば、固体、液体、粉末、水性、または凍結乾燥形態とすることが可能である。適切な医薬担体の例は、当技術分野で既知である。このような担体および/または添加剤は、従来の方法により製剤化することが可能であり、被検体に適切な用量で投与することが可能である。脂質、ヌクレアーゼ阻害剤、ポリマー、およびキレート剤などの安定化剤は、組成物が体内で分解されるのを防ぐことが可能である。
本明細書で提供するウイルスベクター粒子は、キットとしてパッケージングすることが可能である。キットには、任意選択的に、取扱説明書、デバイス、および追加の試薬などの1つまたは複数の構成要素と、本方法を実行するための、管、容器、およびシリンジなどの構成要素とが含まれ得る。例示的なキットには、本明細書で提供するウイルスが含まれ得、任意選択的に、取扱説明書、被検体のウイルスを検出するためのデバイス、被検体へウイルスを投与するためのデバイス、および、被検体に化合物を投与するためのデバイスが含まれ得る。
対象遺伝子(典型的には抗原)をコードするポリヌクレオチドを含むキットも、本明細書で企図する。キットには、ウイルスパッケージング成分をコードする少なくとも1つのプラスミドと、シンドビスウイルスE2糖タンパク質変異体をコードするベクターが含まれ得る。一部のキットには、ウイルスパッケージング成分をコードする少なくとも1つのプラスミド、シンドビスウイルスE2糖タンパク質変異体をコードするベクター、および、少なくとも1つのDC成熟因子をコードするベクターが含有されよう。
対象配列(典型的には抗原)をコードするウイルスベクターと、任意選択的に、DC成熟因子をコードするポリヌクレオチド配列とを含むキットも、本明細書で企図する。一部のキットでは、キットには、ウイルスパッケージング成分をコードする少なくとも1つのプラスミドと、シンドビスウイルスE2糖タンパク質変異体をコードするベクターが含まれる。
キットには、また、指示書が含有され得る。指示書には、典型的には、ウイルスと、任意選択的にキットに含まれる他の成分と、ウイルスを投与するための、被検体の適切な状態、適切な投薬量、および適切な投与方法を決定する方法を含む、投与方法とについて記載した具体的な表現が含まれる。指示書には、また、処置期間において、被検体をモニタリングするためのガイダンスが含まれ得る。
本明細書で提供するキットは、また、ウイルスを被検体に投与するためのデバイスが含まれ得る。薬物またはワクチンを投与するための、当技術分野で既知の種々のデバイスの何れかが、本明細書で提供するキットに含まれ得る。例示的なデバイスとしては、限定するわけではないが、皮下注入針、静脈内注入針、カテーテル、無針注入デバイス、吸入器、および点眼器などの液体散布器が挙げられる。典型的には、キットのウイルスを投与するためのデバイスは、キットのウイルスと適合性があろう;例えば、高圧注入デバイスなどの無針注入デバイスは、高圧注入に損傷を受けないウイルスとともにキットに含まれ得るが、典型的には、高圧注入により損傷を受けるウイルスとともにキットに含まれることはない。
本明細書で提供するキットには、DC活性化剤または刺激剤などの化合物を被検体に投与するためのデバイスも含まれ得る。被検体に薬物を投与するための、当技術分野で既知の種々のデバイスの何れかが、本明細書で提供するキットに含まれ得る。例示的なデバイスとしては、皮下注入針、静脈内注入針、カテーテル、無針注入デバイスが挙げられ、限定するわけではないが、皮下注入針、静脈内注入針、カテーテル、無針注入デバイス、吸入器、および点眼器などの液体散布器が挙げられる。典型的には、キットの化合物を投与するためのデバイスは、化合物を投与する所望の方法に適合するだろう。
以下は、本明細書で企図する、レンチウイルスベクターの実施形態のいくつかと、使用法である。
実施形態1は、樹状細胞標的化レンチウイルスベクター粒子を含む組成物であって、前記粒子は、がんの処置で使用するための、IL−12をコードするポリヌクレオチド配列を含むレンチウイルスベクターゲノムを含み、前記組成物は、腫瘍内に投与される、組成物である。
実施形態2は、前記IL−12は単鎖IL−12(scIL−12)である、実施形態1に記載の使用組成物である。
実施形態3は、前記scIL−12はp35−L−p40を含む、実施形態2に記載の使用組成物である。
実施形態4は、前記scIL−12はp40−L−p35を含む、実施形態2に記載の使用組成物である。
実施形態5は、前記レンチウイルスベクター粒子は、DC−SIGNを発現する樹状細胞に選択的に結合する修飾アルファウイルスE2糖タンパク質を含む、前記実施形態の何れかに記載の使用組成物である。
実施形態6は、前記レンチウイルスベクター粒子は、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸であるSEQ ID NO:1のシンドビスウイルスE2糖タンパク質か、または、SEQ ID NO:1に対し少なくとも80%の同一性を有し、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸である、樹状細胞に感染することが可能なSEQ ID NO:1のそれの変異体を含むエンベロープであって、E2は、シンドビスウイルスE3を有する融合タンパク質の一部ではない、エンベロープを含む、前記実施形態の何れかに記載の使用組成物である。
実施形態7は、前記処置は、さらに、アジュバントを腫瘍内に投与することを含む、前記実施形態の何れかに記載の使用組成物である。
実施形態8は、前記アジュバントは、グルコピラノシル脂質A(GLA)の水性または水中油型のエマルジョン製剤である、前記実施形態の何れかに記載の使用組成物である。
実施形態9は、前記レンチウイルスベクター粒子を含む組成物は、さらに、グルコピラノシル脂質A(GLA)の水性製剤を含む、前記実施形態の何れかに記載の使用組成物である。
実施形態10は、前記レンチウイルスベクター粒子は単回投与で投与される、前記実施形態の何れかに記載の使用組成物である。
実施形態11は、前記レンチウイルスベクター粒子は、in vitro形質導入アッセイで測定されるように、最初の48時間で約0.1μg〜1μg/1E10ベクターゲノム産生というレベルのIL−12を産生する、前記実施形態の何れかに記載の使用組成物である。
実施形態12は、前記処置は、さらに、制御性T細胞欠乏を含む、前記実施形態の何れかに記載の使用組成物である。
実施形態13は、前記制御性T細胞欠乏は、シクロホスファミドまたは抗CD25抗体の全身投与を含む、前記実施形態の何れかに記載の使用組成物である。
実施形態14は、前記シクロホスファミドまたは抗CD25抗体の全身投与は、前記レンチウイルスベクターを含む組成物の腫瘍内注入に先行する、前記実施形態の何れかに記載の使用組成物である。
実施形態15は、前記処置は、さらに、腫瘍抗原をコードする第2レンチウイルスベクター粒子を投与することを含む、前記実施形態の何れかに記載の使用組成物である。
実施形態16は、(a)IL−12をコードする配列を含むレンチウイルスベクターゲノムを含む、樹状細胞標的化レンチウイルスベクター粒子を含む第1組成物と;(b)腫瘍抗原をコードする第2レンチウイルスベクター粒子を含む第2組成物とを含み、前記第1組成物を腫瘍内に投与し、前記第2組成物を異なる経路で投与する、被検体のがんを処置する方法で使用するための生成物である。
実施形態17は、前記第2組成物が皮内、皮下、または筋肉内に投与される、実施形態16に記載の生成物である。
実施形態18は、前記第1組成物と前記第2組成物が同時に投与される、実施形態16〜17の何れかに記載の生成物である。
実施形態19は、前記第1組成物と前記第2組成物が逐次的に投与される、実施形態16〜18の何れかに記載の生成物である。
実施形態20は、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸であるSEQ ID NO:1のシンドビスウイルスE2糖タンパク質か、または、SEQ ID NO:1に対し少なくとも80%の同一性を有し、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸である、樹状細胞に感染することが可能なSEQ ID NO:1のそれの変異体を含むエンベロープであって、E2は、シンドビスウイルスE3を有する融合タンパク質の一部ではない、エンベロープと;IL−23をコードする配列を含むレンチウイルスベクターゲノムとを含む、レンチウイルスベクター粒子である。
実施形態21は、a)160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸であるSEQ ID NO:1のシンドビスウイルスE2糖タンパク質か、または、SEQ ID NO:1に対し少なくとも80%の同一性を有し、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸である、樹状細胞に感染することが可能なSEQ ID NO:1のそれの変異体を含むエンベロープであって、E2は、シンドビスウイルスE3を有する融合タンパク質の一部ではない、エンベロープと;b)IL−12をコードするポリヌクレオチド配列を含むレンチウイルスベクターゲノムとを含む、レンチウイルスベクター粒子である。
実施形態22は、前記IL−12が単鎖IL−12(scIL−12)である、実施形態21に記載のレンチウイルスベクター粒子である。
実施形態23は、前記scIL−12がp35−L−p40を含む、実施形態21〜22の何れか一つに記載のレンチウイルスベクター粒子である。
実施形態24は、前記scIL−12はp40−L−p35を含む、実施形態21〜23の何れか一つに記載のレンチウイルスベクター粒子である。
実施形態25は、前記レンチウイルスベクターゲノムが、さらに、抗原をコードする配列を含む、実施形態21〜24の何れか一つに記載のレンチウイルスベクター粒子である。
実施形態26は、前記抗原が腫瘍関連抗原、ウイルス抗原、細菌抗原、または真菌抗原である、実施形態21〜25の何れか一つに記載のレンチウイルスベクター粒子である。
実施形態27は、前記腫瘍関連抗原が、前立腺酸性ホスファターゼ、前立腺特異的抗原、NKX3.1、前立腺特異的膜抗原、PRAME;BAGE;RAGE、NY−ESO−1、SAGE、HAGE、GAGE、Plu−1、HASH−1、HasH−2、Cripto、Criptin、MART−1/Melan−A、gp100、gp75、mda−7、チロシナーゼ、チロシナーゼ関連タンパク質、p53、Ras、c−Myc、A−Raf、B−Raf、およびC−Raf、MAGE−A1、MAGE−A2、MAGE−A3、MAGE−A4、MAGE−A6、MAGE−A10、MAGE−A12、MART−1、BAGE、DAM−6、−10、GAGE−1、GAGE−2、GAGE−8、GAGE−3、GAGE−4、GAGE−5、GAGE−6、GAGE−7B、NA88−A、MART−1、MC1R、Gp100、PSM、TRP−1、TRP−2、ART−4、CAMEL、CEA、Cyp−B、hTERT、hTRT、iCE、MUC1、MUC2、PRAME、P15、RU1、RU2、SART−1、SART−3、ウィルムス腫瘍抗原(WT1)、AFP、β−カテニン/m、カスパーゼ−8/m、CEA、CDK−4/m、ELF2M、GnT−V、G250、HSP70−2M、HST−2、KIAA0205、MUM−1、MUM−2、MUM−3、ミオシン/m、SART−2、TRP−2/INT2、707−AP、AnnexinII、CDC27/m、TPI/mbcr−abl、BCR−ABL、インターフェロン制御因子4(IRF4)、ETV6/AML、LDLR/FUT、Pml/RAR、腫瘍関連カルシウムシグナル伝達物質1(TACSTD1)TACSTD2、上皮成長因子受容体(EGFRおよびEGFRvIII)、血小板由来成長因子(PDGFR)、血管内皮細胞増殖因子受容体(VEGFR)、インテグリン結合キナーゼ(ILK)、STAT3、STAT5、STAT6、HIF−1、HIF−2、核内因子κB(NF−κB)、Notch1−4、c−Met、哺乳類ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)、WNT、PMSA、PR−3、MDM2、メソテリン、腎細胞がん−5T4、SM22−alpha、炭酸脱水酵素I(CAI)およびIX(CAIX)(G250としても知られる)、STEAD、TEL/AML1、GD2、プロテイナーゼ3、hTERT、肉腫転移ブレークポイント、EphA2、ML−IAP、EpCAM、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、ALK、アンドロゲン受容体、cyclin B1、ポリシアル酸、MYCN、RhoC、GD3、フコシルGM1、メソテリアン(mesothelian)、PSCA、sLe、PLAC1、GM3、BORIS、Tn、GLoboH、NY−BR−1、RGs5、SART3、STn、PAX5、OY−TES1、精子タンパク質17、LCK、HMWMAA、AKAP−4、SSX2、XAGE1、B7H3、レグマイン、TIE2、Page4、MAD−CT−1、FAP、MAD−CT−2、ならびにfos関連抗原1からなる群から選択される、実施形態26に記載のレンチウイルスベクター粒子である。
実施形態28は、本明細書に記載のレンチウイルスベクター粒子の何れかを含む組成物を、有効量で被検体に投与するステップを含む、被検体のがんを処置する方法である。
実施形態29は、腫瘍抗原をコードする第2レンチウイルスベクターを含む組成物を、有効量で被検体に投与するステップをさらに含む、実施形態28に記載の方法である。
実施形態30は、実施形態21を発現する前記レンチウイルスベクター粒子と、前記第2レンチウイルスベクターを同時に投与する、実施形態28〜29に記載の方法である。
実施形態31は、実施形態21に記載のレンチウイルスベクター粒子と、前記第2レンチウイルスベクターを、異なる時点で逐次的に投与する、実施形態28〜29の何れか一つに記載の方法である。
実施形態32は、実施形態21に記載のレンチウイルスベクター粒子と、前記第2レンチウイルスベクターを、異なる経路で投与する、実施形態29に記載の方法である。
実施形態33は、実施形態21に記載のレンチウイルスベクター粒子と、前記第2レンチウイルスベクターを、異なる部位に投与する、実施形態29に記載の方法である。
実施形態34は、実施形態21に記載のレンチウイルスベクター粒子と、前記第2レンチウイルスベクターを、異なる部位に、同じ経路で投与する、実施形態29に記載の方法である。
実施形態35は、前記レンチウイルスベクター粒子を腫瘍内に投与する、実施形態28に記載の方法である。
実施形態36は、実施形態21に記載のレンチウイルスベクター粒子を腫瘍内に投与し、前記第2レンチウイルスベクターを、異なる部位に、異なる経路で、同時に投与する、実施形態29に記載の方法である。
実施形態37は、実施形態25に記載のレンチウイルスベクター粒子を含む組成物を、有効量で被検体に投与するステップを含む、被検体のがんを処置する方法である。
実施形態38は、TLR4アゴニストを腫瘍内に投与するステップをさらに含む、実施形態28に記載の方法である。
実施形態39は、前記TLR4アゴニストは、グルコピラノシル脂質A(GLA)の水性または水中油型のエマルジョン製剤である、実施形態38に記載の方法である。
実施形態40は、前記レンチウイルスベクター粒子を含む組成物は、さらに、グルコピラノシル脂質A(GLA)の水性製剤を含む、実施形態35に記載の方法である。
実施形態41は、前記レンチウイルスベクター粒子を単回投与で投与する、本明細書に記載の方法の何れか一つである。
実施形態42は、前記レンチウイルスベクター粒子は、低レベルのIL−12を産生する、本明細書に記載の方法の何れか一つである。
実施形態43は、前記低レベルのIL−12は、in vitroの形質導入アッセイで測定されるように、最初の48時間で約0.1μg〜1μg/1E10ベクターゲノム産生である、本明細書に記載の方法の何れか一つである。
実施形態44は、前記レンチウイルスベクター粒子を腫瘍内に投与する、本明細書に記載の方法の何れか一つである。
実施形態45は、ヒトまたは動物の被検体の処置法で使用するための、実施形態21〜27の何れか一つに記載のレンチウイルスベクター粒子である。
実施形態46は、実施形態21に記載のレンチウイルスベクター粒子と、腫瘍抗原をコードする第2レンチウイルスベクター粒子とを含む、組成物である。
実施形態47は、実施形態25に記載のレンチウイルスベクター粒子と、医薬的に許容される賦形剤とを含む、治療ワクチンまたは予防ワクチンである。
以下の例は、例示のために提供するものであり、限定のためではない。
(実施例1)
IL−12を発現するレンチウイルスベクターの操作
レンチウイルスベクターに、DC−SIGNを発現する樹状細胞を標的させる、修飾シンドビスE2エンベロープ糖タンパク質で偽型化したレンチウイルスベクター(例えば、米国特許第8187872号明細書および同第8323662号明細書を参照されたい)を操作して、マウスIL−12(本明細書では、VP02/IL−12という)を発現させた。IL−12は、サブユニット、p35およびp40に結合した2つのジスルフィドからなる。2つの異なる構築物を、エラスチンリンカーにより連結している両サブユニットを用いて、ただし異なる向きで調製した:p35−エラスチン−p40およびp40−エラスチン−p35(p35−L−p40;p40−L−p35)。最初の実験により、p40−L−p35ベクターがより多くの量のIL−12を産生することが示された。機能バイオアッセイでは、293−DC−SIGN細胞にVP02/IL−12候補を形質導入し、培養上清を採取した。マウス脾細胞を、上清とともにインキュベーションした。1〜48時間の経時変化実験において、脾臓培養上清を採取し、分泌IFNγについて解析した。結果は、VP02/IL−12候補の両方が機能性IL−12を産生することを示した。しかしながら、p40−L−p35候補を、継続研究のために選択した。
さらなる実験を実行して、ベクターにより産生されるIL−12の量を定量化した。実験は以下の通りだった:
・0日目:培地2.5mLを有する6ウェルに、1e6/ウェルで293T−DCSIGN細胞を播種
・1日目:翌日、VP02−mIL12(p35−p40)およびVP02−mIL12(p40−p35)を遺伝子導入:(Invitrogen社のLipofectamine2000を使用)遺伝子導入のポジティブコントロールとして、VP02−GFPプラスミドを含む。
・1.5μgのプラスミドを、250μLのOptiMEM培地に添加
・4.5μLのLipofectamine2000試薬を加え、混合し、RTで30分インキュベーションする
・播種細胞に直接添加
・1日目:ベクターを形質導入、10μL濃縮/ウェル
・VP02−mIL12(p35−エラスチン−p40)−非組み込み、3.1e11ゲノム/mL
・VP02−mIL12(p40−エラスチン−p35)−非組み込み、5.9e11ゲノム/mL
・VP02−GFP−非組み込み、1.9e11ゲノム/mL
・2日目:培地を新鮮な10%FBS DMEMと交換する、1X PBS洗浄を含む
・4日目:上清を採取し45μMに通して濾過し、ELISAまで−80℃で保存
IL−12は、全ての上清で検出された。プラスミド遺伝子導入は、予想通り、ベクター遺伝子導入よりはるかに高いレベルを有した。p40−L−p35ベクターは、逆向きよりも多いIL−12を産生した。これらの結果を下の表に示す。
(実施例2)
腫瘍抗原を発現するレンチウイルスベクターと共送達したVP02/IL−12が、腫瘍抗原特異的CD8 T細胞を強化
この実験は、腫瘍抗原を発現するVP02と、VP02/IL−12の共送達が、抗腫瘍抗原CD8 T細胞応答を高めることを示す。
2つの実験を実行して、VP02レンチウイルスベクターから発現される腫瘍関連抗原の発現と組み合わさって、VP02/IL−12レンチウイルスベクターから生成されるIL−12が存在することが、マウスの抗原特異的CD8 T細胞の応答を高め得るか否かを評価した。
C57/BL/6またはB6D2/F1のメスマウスを、尾基底部の皮下で、表1のVP02/IL−12およびVP02/腫瘍抗原(NY−ESO−1またはCAIX)を用いて免疫化した。脾臓のT細胞応答を、免疫化の13日後に、CD8反応ペプチドを用いてex vivoで再刺激した後に、細胞内サイトカイン染色により、測定した。
図1および図2に示すように、NY−ESO−1(図1)またはhCAIX(図2)を発現するVP02と共に共送達したVP02/IL−12は、抗原特異的CD8応答を高めた。
追加の実験を実行し、VP02/IL−12により提供される増強をさらに評価した。図3に示すように、VP02/IL−12とLV305(NY−ESO−1を発現するVP02)の共投与は、ベクターゲノムを比較的高用量(1E10ベクターゲノム)で投与した場合、Ag特異的CD8 T細胞応答を高める。しかしながら、この高用量v.g.でさえ、IL−12の全発現はまだ極めて低い(例えば、最適な培養条件下でのin vitro研究に基づくと、最初の48時間で〜0.5マイクログラム未満産生)ことに留意されたい。特に、本実験の1E9vgで生成される抗NY−ESO−1抗原特異的免疫応答は、実質的には検出不能だが、この基本的に検出不能な免疫応答は、予想外にも、VP02/IL−12の共送達により著しく高められたことに留意されたい(図3B)。VP02/IL−12の共送達は、また、CD4応答も高める(図4Aおよび4B参照)。
さらに低用量のVP02/IL−12(1E9vg用量)とボーダーラインの免疫原性用量のLV305(1E9vg)の共投与は、CD8とCD4の応答を高めた(図5A〜5D参照)。
(実施例3)
VP02/IL12の共投与が、高用量のVP02/HCAIXの治療活性を強化
この実施例は、腫瘍クローンを発現するBC.12hCAIXでチャレンジしたマウスに対する、VP02/IL−12とVP02/hCAIXの治療効果をテストするために行った実験について記載する。
マウスの右側腹部の皮下に、hCAIXを発現するBC.12腫瘍細胞を注入した。治療を8日目に投与した。腫瘍サイズを2〜3日ごとに記録した。基礎的な実験プロトコルを、下の表2および表3に示す。
図6に示すように、VP02/IL12の共投与は、高用量のVP02/hCAIXの治療活性を高めたが、差は有意ではなかった。同様に、VP02/IL−12の共投与は、中用量のVP02/hCAIXの治療活性を高めたが、差は有意ではなかった。
(実施例4)
VP02/IL12の共投与が、低用量のVP02/NY−ESO−1(LV305)の治療活性を強化
この実験は、VP02/IL−12の共投与が、NY−ESO−1を発現する免疫原性用量未満のVP02(LV305)の治療活性を高めたことを示す。
この実験では、方法は以下の通りだった:0日目:1.5×10のCIN.23細胞を、BALB/cマウスの尾静脈内にチャレンジ。3日目:VP02/NYESO1±VP02/mIL12を用いて、尾基底部で免疫化。18日目:リンパ細胞を腫瘍から単離し、脾臓をフローサイトメトリーを介して解析した。
図7Aに示すように、低用量のLV305により媒介される抗腫瘍効果は、VP02/IL12と混合することにより著しく高められ、抗腫瘍効力は、NYESO1−特異的CD8 T細胞の大きさと相関関係にあった(図7B)。
実施例1〜4の概要および結果:VP02/IL12を使用して、抗腫瘍効力の強化を含め、VP02に基づく免疫療法に対するCD8とCD4の応答を高めることが可能である。CD8応答に対する影響は、典型的には、LV305用量の3〜5倍の増加と同等で、CD4応答の強化については、最大10倍+用量と同等である。VP02免疫療法(例えば、LV305)がより弱い応答レベルを誘導する場合、VP02/IL12が、典型的には、最も効果的である。LV305については、本明細書に記載するマウスモデルでは、このような応答は、典型的には、1E9〜1E10vg用量範囲で誘導される。VP02/IL12の効果は、低用量で用いた場合、より低い。特に、1E10vg未満の用量のIL−12が、CD8応答について免疫強化効果を引き起こすのは、ほんの時たまだった。VP02/IL12は、典型的には、VP02/Agと同じ(またはより高い)用量で用いた場合に効果的であり、これは、VP02/IL12が、免疫応答が望まれる腫瘍抗原として同一ベクターから効果的に発現され得ることを示唆する。
(実施例5)
他のサイトカインを発現するVP02の投与
VP02から発現する7個の異なるサイトカインの一連を、腫瘍特異的抗原特異的免疫応答を高める機能についてテストした。
テストしたサイトカインは、VP02/IL−15、VP02/IL−18、VP02/IL−21、VP02/IL−23、VP02/IL−1β、VP02/IL−TNF、VP02/IL−IFNγだった。BALB/cマウスを2度、3週間空けて、3つの投薬量レベルのLV305(高(hi)、中(med)、低(lo))と、一定用量のVP02/IL−X(hi)で免疫化した。14日目に、T細胞応答を、末梢血において予備刺激後に測定した(中用量のみ)。追加免疫後33日目に、リンパ細胞を、ICSとフローサイトメトリーによる解析のために脾臓から単離した。
テストしたサイトカインのうち、VP02/IL−23は、予備刺激後のPBMCにおいて、LV305誘導CD8 T細胞応答を著しく高めることができた(図8参照)。
(実施例6)
IL−12を発現するレンチウイルスベクターの単回腫瘍内投与が、テストした6匹のマウス腫瘍モデルのうち6匹で、著しい抗腫瘍効果をもたらした
この実施例は、IL−12を発現するレンチウイルスベクターの腫瘍内注入が、テストした6匹のマウス腫瘍モデルのうち6匹において、著しく効果的だったことを示す。
腫瘍内LV/IL−12投与を、以下で概説する方法を使用して、6匹の異なるマウス腫瘍モデルにおいてテストした。
方法
0日目:マウスに腫瘍細胞を接種する。7日目:マウスを、修飾シンドビスエンベロープで偽型化した、IL−12を発現するLV(LV703−組み込み型:704−組み込み欠損型、VP02ともいう)または修飾シンドビスエンベロープの代わりにVSVGで偽型化したLV/IL−12(組み込み欠損)を用いて免疫化する。腫瘍が>100mm2(足蹠)または>200mm2(側腹部)に達した際に、マウスを殺処分した。
マウスを、腫瘍増殖と生存について、6週間+の間、監視した。
図9〜14に示すように、LV/IL−12は、テストした腫瘍モデルの6匹全てにおいて、処置動物での腫瘍増殖を低減させ、生存率を上げるのに非常に効果的だった。703/mIL−12レンチウイルスベクター、修飾シンドビスE2糖タンパク質で偽型化した組み込みレンチウイルスベクターは、全ての腫瘍モデルにおいて最良の抗腫瘍効果を達成した。703ベクターほど有効ではないが、組み込み欠損ベクター(704/mIL―12(VP02/IL−12ともいう)およびVSVG/mIL−12)も、腫瘍増殖を遅らせ、生存率を上げるのに効果的だった。
追加の実験を実行して、上記の腫瘍内注入実験で使用する、ベクターにより形質導入した293−DC−SIGN細胞から得られた上清におけるIL−12レベルを求めた。組み込み型ベクターおよび非組み込み型ベクターの両方を、ネビラピンの存在下または不在下で、形質導入の48時間後のIL−12の産生についてテストした。特に、0日目に、1E6の293−DC−SIGN細胞を、6ウェルプレートのcomplete DMEM2mLに蒔いた。1日目に、細胞に、ネビラピンの不在下および存在下で、8.5E9のベクターゲノムを用いて形質導入した。形質導入は、600μLのcomplete DMEM±ネビラピン中で実行し、次に、0.9mLのcomplete DMEM±ネビラピンを6時間後に添加した。3日目(形質導入の48時間後)に、上清を0.45μmフィルタに通して濾過した。標準ELISAを、商業的に入手可能なキットR&D kit M1270)を使用して実行した。結果を下の表に示す。括弧内の数は、ネビラピンの存在下で測定したIL−12を示す。
比較研究は行っていないが、より短い期間でより高いレベルのIL−12を発現する急性ウイルス科に基づいたベクターと比較し、より長い期間にわたる比較的低い発現は、上記の実験で観察される驚くべき有効性の一因となり得、また、安全性プロファイルにとっても有利であった。さらに、エレクトロポレーションまたは他の両種指向性ウイルスによる任意の腫瘍細胞への無作為の注入とは対照的に、IL−12を生理学的に産生すると最もよく知られた細胞である樹状細胞でのIL12の発現を特異的に標的化することは、予想外に効果的な抗腫瘍応答の一因となり得る。
(実施例7)
抗CTLA−4抗体および/またはGLA−AFと組み合わせた、IL−12を発現するレンチウイルスベクターの単回腫瘍内投与が、テストした3匹のマウス腫瘍モデルのうち3匹で、著しい抗腫瘍効果をもたらした
この実施例は、抗CTLA−4抗体および/またはGLA−AF/SEと組み合わせた、IL−12を発現するレンチウイルスベクターの単回腫瘍内注入が、テストした3匹のマウス腫瘍モデルのうち3匹で、著しく効果的だったことを示す。
抗CTLA−4抗体および/またはGLA−AF/SEと組み合わせた、腫瘍内LV/IL−12投与を、以下で概説する方法を使用して、3匹の異なるマウス腫瘍モデルにおいてテストした。
方法
0日目;マウスに腫瘍細胞を接種する(右側)。7日目:マウスに腫瘍細胞を接種する(左側)。マウスを、抗CTLA−4またはGLAを含んでまたは含まないで、LV703/IL−12(マウス毎に調製した、703−組み込み型;1.3E10ゲノム;5.4ngのrIL12)またはLV703/IL−12/RTmut(マウス毎に調製した、703−組み込み型;活性を除去するために突然変異させた逆転写酵素;9.8E9ゲノム;5.4ngのrIL12)を用いて免疫化する。抗CTLA−4を、研究の終わりまで、一週間に一度投与した。GLAを受けたマウスでは、第1のGLA投与量(7日目に与えられた)はGLA−AFで、ベクターと混合し、その後腫瘍内に投与した。次のGLA投与量はGLA−SEで、研究の終わりまで、一週間に一度投与した。腫瘍が>100mm(足蹠)または>200mm(側腹部)に達した際に、マウスを殺処分した。
マウスを、腫瘍増殖と生存率について、6週間+の間、監視した。
図17〜29に示すように、703/IL−12のみが、テストした腫瘍モデルの3匹全てにおいて、処置動物における腫瘍増殖を低減させ、生存率を上げるのに非常に効果的で、実施例6に示す結果を確証させた。この治療的利点は、LV703/IL−12/RTmutを用いて処置したマウスにおける腫瘍増殖が、非処置腫瘍担持マウスと類似していたことから、無傷の逆転写酵素を有するベクター粒子の存在により引き起こされた。テストした各腫瘍モデルにおける追加の観察について、以下のように詳述する。
B16足蹠モデルでは(図17)、原発腫瘍(右側)におけるLV703/IL−12の腫瘍内投与が、未処置の遠位部位(左側)において腫瘍増殖を著しく遅らせたが、これはアブスコパル効果として知られる現象である。抗CTLA−4抗体の追加は、さらに、原発腫瘍の増殖を遅らせたが、遠位腫瘍ではなかった。
B16側腹部モデルでは(図18)、原発腫瘍におけるLV703/IL−12の腫瘍内投与が、未処置の遠位部位において腫瘍増殖を著しく遅らせた。抗CTLA−4抗体の追加は、原発腫瘍の増殖をさらに遅らせることはなかったが(おそらく、LV703/IL−12のみが、ほぼすべての腫瘍増殖を抑制するのに成功したため)、遠位腫瘍の増殖はさらに遅らせた(図18B参照)。このモデルでは、LV703/IL−12の単回腫瘍内注入が、原発腫瘍の退縮を引き起こし、未処置の二次腫瘍の増殖を遅らせた。腫瘍が退縮したマウスは、第2腫瘍チャレンジに拒絶反応を示さなかったが、これは、免疫記憶の次善生成を示唆する。
4T1乳房腫瘍モデルでは(図19)、上記のように、原発腫瘍におけるLV703/IL−12の腫瘍内投与が、原発腫瘍の増殖を著しく遅らせた。GLA−SEの追加の腫瘍内投与が、原発腫瘍の増殖をさらに遅らせた(図19A)。原発腫瘍におけるLV703/IL−12+GLA−SEの腫瘍内投与も、未処置の遠位部位において腫瘍増殖の遅れをもたらした(図19C)。LV703/IL−12+GLA−SEへの抗CTLA−4抗体の追加は、原発腫瘍の増殖も遠位腫瘍の増殖もさらに遅らせることはなかった(おそらく、4T1が攻撃的な浸潤性腫瘍モデルであり、動物は、肺への腫瘍の広がりによる窒息で死亡したためである;図19Bおよび19C参照;)。動物の生存率を、表4に要約する。
したがって、上記の実施例は、免疫療法の恩恵を受けるがんおよび他の疾患の処置のための、LV/IL−12のみまたはチェックポイント阻害剤および/もしくはTLR4アゴニストと組み合わせたLV/IL−12の使用を裏付ける。
(実施例8)
組み換えタンパク質およびGLA/SEと共に共投与した場合、VP02/IL−12は、抗原特異的CD4 T細胞応答を著しく増大させた
この実施例の実験は、VP02/IL−12と、組み換えタンパク質+GLA/SE、合成脂質A TLR4アゴニストアジュバントとの共投与の免疫原性を評価するために行った。
B6D2/F1メスマウスを、GLA/SEを含んでまたは含まないで、VP02/IL−12および組み換えNY−ESO−1(rNY−ESO−1)を尾基底部に皮下注射して免疫化した(表5参照)。CD4およびCD8の反応ペプチドを用いたex vivoでの再刺激後の、ICSによる免疫化の7日後に、膵臓T細胞応答を測定した。
結果を図15に示す。予想通り、GLA−SEを有する組換えタンパク質が、TH1 CD4 T細胞応答を誘導した。図15Aは、サイトカイン陽性CD4 T細胞率を示し、図15Bは、総IFNγ CD4陽性T細胞率を示す。結果は、VP02/IL−12の添加が、rNY−ESO−1+GLA−SEと一緒に混ぜて、尾基底部に皮下に共投与した場合に、NY−ESO−1 Ag−特異的CD4 T細胞応答を著しく増大させたことを示す。
GLA−SEと組み合わせて組み換えB型肝炎表面抗原(rHBsAg)を使用する別の実験では、VP02/IL−12の添加が、CD8 T細胞応答を著しく増大させたが(図16Aおよび16B)、CD4 T細胞応答は低減させた(図16Cおよび16D)。
CD4応答レベルの低下または少なくとも上昇の欠如は、VP02/IL12での、VP02発現抗原に対する応答の高まりで見られる効果と比較し、目立つ。可能性のある説明は、抗原発現VP02は、抗CD4応答だけを誘導するわけではない一方、組み換えタンパク質抗原を有するGLAは、著しいCD4レベルを誘導するということである。そのため、IL12の添加は、CD4誘導に追加の刺激を提供することができない。
(実施例9)
腫瘍内LV/IL−12で処置したマウスの血液中でIL−12およびIFNγが検出された
本実施例における実験は、LV/IL12の腫瘍内注入後の、IL−12およびIFNγの血漿レベルおよび動態学を評価するために行った。
マウス(6メス/群)に、1×10のB16腫瘍細胞を接種した。腫瘍が触知できるようになった際に(7日目)、マウスをLV703/mIL12を用いて、ITで免疫化した。0日目(プレブリード)、1日目、3日目、6日目、8日目、12日目、15日目、17日目、および20日目に採血して、血漿中に存在するIL−12とIFNγの量を測定した。腫瘍増殖を、1週間で2〜3回監視した。腫瘍領域が200mm(側腹部)を超えた際に、マウスを殺処分した。図20に示すように、腫瘍内にLV703/mIL12を注入したマウスの血液では、IL−12とIFNγの増加が検出された。
(実施例10)
腫瘍内LV/IL−12で処置したマウスにおける細胞欠乏研究
どの細胞が、腫瘍内LV/IL−12で処置したマウスにおいて抗腫瘍効果を担うかを調べるために、本実施例での実験を行った。
方法
マウス(10〜20メス/群)に、1×10のB16腫瘍細胞を接種した。抗体(200μg)を有する特異的な免疫細胞サブセットの欠乏を4日目に開始し、1週間に二度続けた。腫瘍が触知できるようになった際に(7日目)、マウスをLV703/mIL12を用いて、ITで免疫化した。腫瘍増殖を、1週間で2〜3回監視した。腫瘍領域が200mm(側腹部)を超えた際に、マウスを殺処分した。
図21に示すように、先の実験で確認されたように、LV703/IL12の単回腫瘍内注入が、腫瘍の退縮を引き起こした。単一免疫細胞サブセットの欠乏は、i.t.LV/IL12により誘導される抗腫瘍効果を阻害しなかった。特に、図21Aおよび21Bを参照されたい。加えて、CD4およびNK細胞の両方の欠乏は、i.t.LV/IL12により誘導される抗腫瘍効果を阻害しなかった。CD8 T細胞の欠乏は、i.t.LV703/IL12を注入したマウスにおける抗腫瘍制御を媒介するには、これらの細胞は必要ではあるが、十分ではないことを示した。(例えば、CD8細胞のみの欠乏は抗腫瘍効果を阻害しないが、CD4細胞、NK細胞、または両方の欠乏と組み合わさった場合、腫瘍制御は阻害された、図21を参照されたい)。
この実験の98日目に、残った全部で41匹のマウスのうち、8匹のマウスには腫瘍があり;33匹のマウスには腫瘍がなく、LV/IL12を用いた腫瘍内処置の予想外の効果がさらに確認された。
興味深いことに、LV/IL12を腫瘍内注入し、CD4 T細胞を欠乏させたマウスでは、重度の白斑が観察された(図21Bおよび21E参照)。この結果は、CD8 T細胞が存在する場合にのみ観察され、これは、i.t.LV703/IL−12が、メラノサイトを標的化するエフェクターCD8 T細胞のサブセットを少なくとも生成し、毛皮の色の脱色素(白斑)を引き起こしたことを示唆する。白斑は、メラノーマ特異的抗腫瘍効果の強い誘導の結果として、一般に観察される自己免疫性疾患の発症である。さらに、白斑は、CD4 T細胞が欠乏した、i.t.LV703/IL−12処置マウスでのみ観察され、制御性T細胞の除去は、さらに、i.t.LV703/IL−12療法を改善し得る。
要約すると、LV/mIL12の局所的(腫瘍内)投与は、全身性CD8 T細胞媒介抗腫瘍応答を促進させる(冷たい腫瘍を熱くする)。理論に縛られることを望むものではないが、免疫記憶の最適な発達のために、制御性T細胞は、欠乏させる必要がある場合がある。
(実施例11)
腫瘍内LV/IL−12で処置したマウスにおける、制御性T細胞欠乏研究
制御性T細胞欠乏と腫瘍内IL−12投与の組み合わせの治療的効果を調べるために、実験を行った。
方法
マウス(10〜20メス/群)に、1×10のB16腫瘍細胞を接種した。低用量シクロホスファミド、抗CD25もしくは抗CTLA4抗体(200μg)、または、ジフテリア毒素を用いた制御性T細胞の欠乏(以下参照)を4日目に開始し、1週間に二度続けた。腫瘍が触知できるようになった際に(7日目)、マウを、LV703/mIL12を用いて、腫瘍内で免疫化した。腫瘍増殖を、1週間で2〜3回監視した。腫瘍領域が200mm(側腹部)を超えた際に、マウスを殺処分する。
制御性T細胞も、遺伝子導入マウス(例えば、DEREGまたはFoxp3.LuciDTRマウス)を使用して、欠乏させた。これらのマウスは、Foxp3プロモーターの制御下で、ジフテリア毒素受容体(DTR)導入遺伝子を担持することにより、任意の時点でのジフテリア毒素の投与による制御性T細胞の特異的欠乏が可能である(例えば、Li et al., Eur J Immunol 2010, 40: 3325-3335を参照されたい)。
理論に縛られることを望むものではないが、制御性T細胞の欠乏は、さらに、i.t.LV703/IL−12療法を改善する。免疫記憶細胞を測定して、制御性T細胞欠乏治療を受けていない群と比較した、免疫記憶表現型細胞の増加を確認することができる。さらなる実験を、腫瘍が退縮したマウスに再チャレンジして、治療が再チャレンジ後の腫瘍増殖を阻害するのに十分か否かを確認するために行った。
配列表に開示する配列は、国際公開第2011011584号でも提供される:
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上記の種々の実施形態を組み合わせることにより、さらなる実施形態を提供することができる。本明細書で参照され、および/または出願データシートに列記されているすべての米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、非特許文献、および受入番号により言及される配列は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。実施形態の態様を、必要に応じて、種々の特許、出願、および文献の概念を利用するように修正して、さらなる実施形態を提供することが可能である。
上記の詳細な説明を鑑みて、これらのおよび他の変更を実施形態に加えることができる。概して、下記の請求項において使用する用語は、請求項を、本明細書および請求項で開示する特定の実施形態に限定するものと解釈するのでなく、当該請求項の権利対象と等価な全範囲にわたって可能なすべての実施形態を含めるものと解釈すべきである。したがって、請求項は本開示に制限されない。

Claims (47)

  1. 樹状細胞標的化レンチウイルスベクター粒子を含む組成物であって、前記粒子は、がんの処置で使用するための、IL−12をコードするポリヌクレオチド配列を含むレンチウイルスベクターゲノムを含み、前記組成物は、腫瘍内に投与される、組成物。
  2. 前記IL−12は単鎖IL−12(scIL−12)である、請求項1に記載の使用組成物。
  3. 前記scIL−12はp35−L−p40を含む、請求項2に記載の使用組成物。
  4. 前記scIL−12はp40−L−p35を含む、請求項2に記載の使用組成物。
  5. 前記レンチウイルスベクター粒子は、DC−SIGNを発現する樹状細胞に選択的に結合する修飾アルファウイルスE2糖タンパク質を含む、請求項1に記載の使用組成物。
  6. 前記レンチウイルスベクター粒子は、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸であるSEQ ID NO:1のシンドビスウイルスE2糖タンパク質か、または、SEQ ID NO:1に対し少なくとも80%の同一性を有し、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸である、樹状細胞に感染することが可能なSEQ ID NO:1のそれの変異体を含むエンベロープであって、E2は、シンドビスウイルスE3を有する融合タンパク質の一部ではない、エンベロープを含む、請求項1に記載の使用組成物。
  7. 前記処置は、さらに、アジュバントを腫瘍内に投与することを含む、請求項1に記載の使用組成物。
  8. 前記アジュバントは、グルコピラノシル脂質A(GLA)の水性または水中油型のエマルジョン製剤である、請求項7に記載の使用組成物。
  9. 前記レンチウイルスベクター粒子を含む組成物は、さらに、グルコピラノシル脂質A(GLA)の水性製剤を含む、請求項7に記載の使用組成物。
  10. 前記レンチウイルスベクター粒子は単回投与で投与される、請求項1に記載の使用組成物。
  11. 前記レンチウイルスベクター粒子は、in vitro形質導入アッセイで測定されるように、最初の48時間で約0.1μg〜1μg/1E10ベクターゲノム産生というレベルのIL−12を産生する、請求項1に記載の使用組成物。
  12. 前記処置は、さらに、制御性T細胞欠乏を含む、請求項1に記載の使用組成物。
  13. 前記制御性T細胞欠乏は、シクロホスファミドまたは抗CD25抗体の全身投与を含む、請求項12に記載の使用組成物。
  14. 前記シクロホスファミドまたは抗CD25抗体の全身投与は、前記レンチウイルスベクターを含む組成物の腫瘍内注入に先行する、請求項13に記載の使用組成物。
  15. 前記処置は、さらに、腫瘍抗原をコードする第2レンチウイルスベクター粒子を投与することを含む、請求項1に記載の使用組成物。
  16. (a)IL−12をコードする配列を含むレンチウイルスベクターゲノムを含む、樹状細胞標的化レンチウイルスベクター粒子を含む第1組成物と;(b)腫瘍抗原をコードする第2レンチウイルスベクター粒子を含む第2組成物とを含み、前記第1組成物を腫瘍内に投与し、前記第2組成物を異なる経路で投与する、被検体のがんを処置する方法で使用するための生成物。
  17. 前記第2組成物が皮内、皮下、または筋肉内に投与される、請求項16に記載の生成物。
  18. 前記第1組成物と前記第2組成物が同時に投与される、請求項16に記載の生成物。
  19. 前記第1組成物と前記第2組成物が逐次的に投与される、請求項16に記載の生成物。
  20. 160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸であるSEQ ID NO:1のシンドビスウイルスE2糖タンパク質か、または、SEQ ID NO:1に対し少なくとも80%の同一性を有し、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸である、樹状細胞に感染することが可能なSEQ ID NO:1のそれの変異体を含むエンベロープであって、E2は、シンドビスウイルスE3を有する融合タンパク質の一部ではない、エンベロープと;IL−23をコードする配列を含むレンチウイルスベクターゲノムとを含む、レンチウイルスベクター粒子。
  21. a.160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸であるSEQ ID NO:1のシンドビスウイルスE2糖タンパク質か、または、SEQ ID NO:1に対し少なくとも80%の同一性を有し、160Xが欠けているかもしくはグルタミン酸以外のアミノ酸である、樹状細胞に感染することが可能なSEQ ID NO:1のそれの変異体を含むエンベロープであって、E2は、シンドビスウイルスE3を有する融合タンパク質の一部ではない、エンベロープと;
    b.IL−12をコードするポリヌクレオチド配列を含むレンチウイルスベクターゲノムとを含む、レンチウイルスベクター粒子。
  22. 前記IL−12が単鎖IL−12(scIL−12)である、請求項21に記載のレンチウイルスベクター粒子。
  23. 前記scIL−12がp35−L−p40を含む、請求項22に記載のレンチウイルスベクター粒子。
  24. 前記scIL−12はp40−L−p35を含む、請求項22に記載のレンチウイルスベクター粒子。
  25. 前記レンチウイルスベクターゲノムが、さらに、抗原をコードする配列を含む、請求項21に記載のレンチウイルスベクター粒子。
  26. 前記抗原が腫瘍関連抗原、ウイルス抗原、細菌抗原、または真菌抗原である、請求項25に記載のレンチウイルスベクター粒子。
  27. 前記腫瘍関連抗原が、前立腺酸性ホスファターゼ、前立腺特異的抗原、NKX3.1、前立腺特異的膜抗原、PRAME;BAGE;RAGE、NY−ESO−1、SAGE、HAGE、GAGE、Plu−1、HASH−1、HasH−2、Cripto、Criptin、MART−1/Melan−A、gp100、gp75、mda−7、チロシナーゼ、チロシナーゼ関連タンパク質、p53、Ras、c−Myc、A−Raf、B−Raf、およびC−Raf、MAGE−A1、MAGE−A2、MAGE−A3、MAGE−A4、MAGE−A6、MAGE−A10、MAGE−A12、MART−1、BAGE、DAM−6、−10、GAGE−1、GAGE−2、GAGE−8、GAGE−3、GAGE−4、GAGE−5、GAGE−6、GAGE−7B、NA88−A、MART−1、MC1R、Gp100、PSM、TRP−1、TRP−2、ART−4、CAMEL、CEA、Cyp−B、hTERT、hTRT、iCE、MUC1、MUC2、PRAME、P15、RU1、RU2、SART−1、SART−3、ウィルムス腫瘍抗原(WT1)、AFP、β−カテニン/m、カスパーゼ−8/m、CEA、CDK−4/m、ELF2M、GnT−V、G250、HSP70−2M、HST−2、KIAA0205、MUM−1、MUM−2、MUM−3、ミオシン/m、SART−2、TRP−2/INT2、707−AP、AnnexinII、CDC27/m、TPI/mbcr−abl、BCR−ABL、インターフェロン制御因子4(IRF4)、ETV6/AML、LDLR/FUT、Pml/RAR、腫瘍関連カルシウムシグナル伝達物質1(TACSTD1)TACSTD2、上皮成長因子受容体(EGFRおよびEGFRvIII)、血小板由来成長因子(PDGFR)、血管内皮細胞増殖因子受容体(VEGFR)、インテグリン結合キナーゼ(ILK)、STAT3、STAT5、STAT6、HIF−1、HIF−2、核内因子κB(NF−κB)、Notch1−4、c−Met、哺乳類ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)、WNT、PMSA、PR−3、MDM2、メソテリン、腎細胞がん−5T4、SM22−alpha、炭酸脱水酵素I(CAI)およびIX(CAIX)(G250としても知られる)、STEAD、TEL/AML1、GD2、プロテイナーゼ3、hTERT、肉腫転移ブレークポイント、EphA2、ML−IAP、EpCAM、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、ALK、アンドロゲン受容体、cyclin B1、ポリシアル酸、MYCN、RhoC、GD3、フコシルGM1、メソテリアン(mesothelian)、PSCA、sLe、PLAC1、GM3、BORIS、Tn、GLoboH、NY−BR−1、RGs5、SART3、STn、PAX5、OY−TES1、精子タンパク質17、LCK、HMWMAA、AKAP−4、SSX2、XAGE1、B7H3、レグマイン、TIE2、Page4、MAD−CT−1、FAP、MAD−CT−2、ならびにfos関連抗原1からなる群から選択される、請求項26に記載のレンチウイルスベクター粒子。
  28. 請求項21に記載のレンチウイルスベクター粒子を含む組成物を、有効量で被検体に投与するステップを含む、被検体のがんを処置する方法。
  29. 腫瘍抗原をコードする第2レンチウイルスベクターを含む組成物を、有効量で被検体に投与するステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
  30. 請求項21に記載のレンチウイルスベクター粒子と、前記第2レンチウイルスベクターを同時に投与する、請求項29に記載の方法。
  31. 請求項21に記載のレンチウイルスベクター粒子と、前記第2レンチウイルスベクターを、異なる時点で逐次的に投与する、請求項29に記載の方法。
  32. 請求項21に記載のレンチウイルスベクター粒子と、前記第2レンチウイルスベクターを、異なる経路で投与する、請求項29に記載の方法。
  33. 請求項21に記載のレンチウイルスベクター粒子と、前記第2レンチウイルスベクターを、異なる部位に投与する、請求項29に記載の方法。
  34. 請求項21に記載のレンチウイルスベクター粒子と、前記第2レンチウイルスベクターを、異なる部位に、同じ経路で投与する、請求項29に記載の方法。
  35. 前記レンチウイルスベクター粒子を腫瘍内に投与する、請求項28に記載の方法。
  36. 請求項21に記載のレンチウイルスベクター粒子を腫瘍内に投与し、前記第2レンチウイルスベクターを、異なる部位に、異なる経路で、同時に投与する、請求項29に記載の方法。
  37. 請求項25に記載のレンチウイルスベクター粒子を含む組成物を、有効量で被検体に投与するステップを含む、被検体のがんを処置する方法。
  38. TLR4アゴニストを腫瘍内に投与するステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
  39. 前記TLR4アゴニストは、グルコピラノシル脂質A(GLA)の水性または水中油型のエマルジョン製剤である、請求項38に記載の方法。
  40. 前記レンチウイルスベクター粒子を含む組成物は、さらに、グルコピラノシル脂質A(GLA)の水性製剤を含む、請求項35に記載の方法。
  41. 前記レンチウイルスベクター粒子を単回投与で投与する、請求項35に記載の方法。
  42. 前記レンチウイルスベクター粒子は、低レベルのIL−12を産生する、請求項35に記載の方法。
  43. 前記低レベルのIL−12は、in vitroの形質導入アッセイで測定されるように、最初の48時間で約0.1μg〜1μg/1E10ベクターゲノム産生である、請求項42に記載の方法。
  44. 前記レンチウイルスベクター粒子を腫瘍内に投与する、請求項37に記載の方法。
  45. ヒトまたは動物の被検体の処置法で使用するための、請求項21〜27の何れか一項に記載のレンチウイルスベクター粒子。
  46. 請求項21に記載のレンチウイルスベクター粒子と、腫瘍抗原をコードする第2レンチウイルスベクター粒子とを含む、組成物。
  47. 請求項25に記載のレンチウイルスベクター粒子と、医薬的に許容される賦形剤とを含む、治療ワクチンまたは予防ワクチンである。
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