WO2007018198A1 - Hla-a2陽性者用hsp105由来癌拒絶抗原ペプチド及びこれを含む医薬 - Google Patents

Hla-a2陽性者用hsp105由来癌拒絶抗原ペプチド及びこれを含む医薬 Download PDF

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cells
peptide
cancer
killer
hsp105
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PCT/JP2006/315630
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Yasuharu Nishimura
Tetsuya Nakatsura
Hiroyuki Komori
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Kumamoto University
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Publication date
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    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies

Definitions

  • HSP105-derived cancer rejection antigen peptide for HLA-A2 positive persons and pharmaceuticals including the same
  • the present invention includes esophageal cancer, breast cancer, thyroid cancer, colon cancer, spleen cancer, malignant melanoma, melanoma, osteosarcoma, pheochromocytoma, head and neck cancer, uterine cancer, ovarian cancer, etc.
  • the present invention relates to a novel peptide effective as a vaccine against cancer that highly expresses heat shock protein 05 (HSP105), and a medicament for treating and preventing tumors containing the peptide.
  • HSP105 heat shock protein 05
  • Immunotherapy has long been expected as a cancer treatment, and various attempts have been made, but it has not yet shown a sufficient antitumor effect.
  • immunotherapy of cancer has been centered on non-specific immunotherapy, but in recent years it has become clear that T cells play an important role in tumor rejection in vivo, and killer T cells (cells) Efforts to isolate tumor antigens that can recognize toxic T cells and induce killer T cells and to identify tumor antigen peptides that bind to HLA class I molecules and activate killer T cells. Yes.
  • HLA class I molecules are expressed on the surface of all nucleated cells of the body. Proteins produced in the cytoplasm and nucleus are bound to peptides produced by degradation in the cell, and the cell surface Expressed in On the surface of normal cells, peptides derived from normal self proteins are bound to HLA class I molecules, which are not identified and destroyed by T cells of the immune system. On the other hand, cancer cells are in the process of becoming cancerous and may be expressed in a large amount of protein with little or no expression in normal cells. Peptides produced by degrading proteins specifically expressed in cancer cells in the cytoplasm bound to HLA class I molecules and expressed on the surface of cancer cells are recognized by killer T cells. Only destroy cancer cells.
  • cancer-specific antigens and peptides are administered to individuals.
  • cancer cells that do not harm normal cells can be destroyed to suppress cancer growth.
  • This is called cancer immunotherapy using a cancer-specific antigen.
  • HLA class II molecules are mainly expressed on the surface of antigen-presenting cells, and bind to peptides derived from cancer-specific antigens that are produced by the antigen-presenting cells taken from outside the cells and decomposed inside the cells. It is expressed on the cell surface. Recognizing this, helper T cells are activated and produce various site force-ins that activate other immunocompetent cells, thereby inducing or enhancing an immune response against the tumor.
  • HSP105 Since HSP105 is highly expressed only in various cancers and testis such as human large intestine, spleen, esophagus and breast cancer, it can be said to be a suitable target for antitumor immunotherapy.
  • the inventors already have HSP105 By binding to HLA-A24 with a peptide derived from humans, we identified a number of human killer T cells that were recognized and activated by human 'killer T cells in peripheral blood mononuclear cells (PBM C) of cancer patients. In addition, it has been proved in animal experiments using mice that immunotherapy using these is effective, and a patent application has already been filed! (WO2004Z020624 (PCT / JP03 / 11049)). Furthermore, since HSP105 is highly expressed only in the testis in normal organs, it has been confirmed in mouse experiments that no adverse events such as autoimmunity occur even when immunotherapy targeting HSP105 is performed. And then.
  • HLA-A24 With only peptides presented to killer T cells by HLA-A24, only about 60% of Japanese cancer patients are subject to peptide vaccine administration, and about 40% of Japanese patients are positive for HLA-A2. By identifying the peptides presented to more killer T cells, when combined, about 85% of Japanese cancer patients can be targeted for peptide vaccine administration.
  • HLA-A2 can be applied to many Western white cancer patients because of the high frequency of positives in Western whites. Therefore, the identification of peptides presented to killer T cells by HLA-A2 is an important issue.
  • the present invention can target about 40% of various cancer patients who highly express HSP105 in Japanese by identifying HSP105-derived peptides presented to killer T cells by HLA-A2. Therefore, we decided to solve the problem of providing means to enable immunotherapy.
  • HSP105 is highly expressed only in various cancers and testis such as human large intestine, spleen, esophagus, and mammary gland, and can be said to be a suitable target for antitumor immunotherapy.
  • HSP105-derived peptides that bind to HLA-A24 that can induce human killer T cells by stimulating peripheral blood mononuclear cells in cancer patients.
  • an epitopic peptide that can induce human killer T cells by binding to HLA-A2 derived from HSP105 was newly identified.
  • a peptide having the ability to induce killer T cells which also has an amino acid sequence in which one or two amino acids are substituted or appended in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • a medicament for treating and / or preventing tumor comprising at least one peptide according to (1).
  • a drug for inducing antigen-presenting cells having high inducibility of tumor-reactive T cells comprising the peptide according to (1).
  • a peptide having the ability to induce killer T cells which also has an amino acid sequence in which one or two amino acids are substituted or appended in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • the peptide of the present invention is any of the following peptides.
  • a peptide having the ability to induce killer T cells wherein one or two amino acids are substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • the peptide having the ability to induce killer T cells referred to in the present specification means a peptide that activates killer ⁇ cells that injure a cancer expressing the peptide.
  • HSP105 is a variety of cancers such as esophageal cancer, breast cancer, thyroid cancer, colon cancer, knee cancer, malignant melanoma, melanoma, osteosarcoma, pheochromocytoma, head and neck cancer, uterine cancer, and ovarian cancer. It is a good target for anti-tumor immunotherapy because it is highly expressed only in normal cancer and normal testis.
  • ⁇ SP105 is a high-molecular-weight heat shock protein belonging to the HSP105 / 110 family, and has a 10 5 ⁇ force with HSP105a.
  • 105a is a 105kDa heat shock protein that is induced by various stresses.
  • 105 ⁇ is a protein having a molecular weight smaller than that of 105 ⁇ , wherein 105 a mRNA is produced by alternative splicing.
  • the method for obtaining the peptide of the present invention is not particularly limited, and may be either a chemically synthesized protein or a recombinant protein prepared by a gene recombination technique.
  • a chemically synthesized peptide for example, according to a chemical synthesis method such as the Fmoc method (fluorenylmethyloxycarboxyl method) or the tBoc method (tbutyloxycarbon method).
  • Inventive peptides can be synthesized.
  • the peptides of the present invention can be synthesized using various commercially available peptide synthesizers.
  • DNA having a base sequence encoding the peptide or a mutant or homologue thereof is obtained and introduced into an appropriate expression system.
  • Inventive peptides can be produced.
  • the expression vector is preferably a force capable of autonomous replication in a host cell, or a position capable of expressing a gene encoding a peptide as long as it can be inserted into the host cell chromosome.
  • the one containing a promoter is used.
  • a transformant having a gene encoding the peptide of the present invention can be prepared by introducing the above expression vector into a host.
  • the host may be any of bacteria, yeast, animal cells, and insect cells, and the introduction of the expression vector into the host may be performed by a known method according to each host.
  • the transformant produced as described above is cultured, the peptide of the present invention is produced and accumulated in the culture, and the peptide of the present invention is collected from the culture, thereby recombination.
  • the peptide can be isolated.
  • the transformant is a prokaryote such as Escherichia coli or a eukaryote such as yeast
  • the medium for culturing these microorganisms contains a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts, and the like that can be used by the microorganism. Any medium can be used as long as the medium can efficiently culture the transformant.
  • the culture conditions may be those usually used for culturing the microorganism.
  • the usual peptide isolation and purification methods may be used.
  • a peptide having an amino acid sequence ability in which one or two amino acids are substituted or added is a DNA sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • Those skilled in the art can appropriately produce or obtain the base sequence information. That is, in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, a gene encoding a peptide having an ability to induce killer T cells is also obtained by chemical synthesis, genetic engineering, which has an amino acid sequence ability in which one or two amino acids are substituted or added. It can also be made by any method known to those skilled in the art, such as techniques or mutagenesis.
  • site-directed mutagenesis which is one of genetic methods, is useful because it can introduce a specific mutation at a specific position.
  • Molecular Cloning A laboratory Mannual, 2 ⁇ Ed. , Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY., 1989, Current Protocols in Molecular Biology, Supplements 1-38, John Wiley & Sons (1987-1997) and the like.
  • the peptide of the present invention described above can induce immunity against cancer, as shown in Examples described later. Therefore, according to the present invention, an immunity-inducing agent for cancer comprising the peptide of the present invention is provided.
  • the immunity-inducing agent for cancer of the present invention can induce helper T cells, killer T cells, or an immune cell population containing these by using in vitro or in vivo, preferably in vitro, and thereby cancer. Immunity against can be conferred.
  • the present invention also relates to an antibody that recognizes part or all of the peptide of the present invention as an epitope (antigen), and killer T cells induced by in vitro stimulation using the protein or peptide.
  • killer T cells are stronger than antibodies Shows tumor activity.
  • the antibody of the present invention may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, and can be produced by a conventional method.
  • a polyclonal antibody is obtained by immunizing a mammal or a bird using the peptide of the present invention as an antigen, collecting blood from the mammal or bird, and separating and purifying the antibody from the collected blood.
  • mammals such as mice, mice, mussels, guinea pigs, chickens, rats, rabbits, dogs, goats, hidges, and rabbits can be immunized. Methods of immunization are known to those skilled in the art.
  • antigens may be administered 2 to 3 times, for example, at intervals of 7 to 30 days. The dose can be about 0.05 to 2 mg of antigen per dose, for example.
  • the administration route is not particularly limited, and subcutaneous administration, intradermal administration, intraperitoneal administration, intravenous administration, intramuscular administration, and the like can be appropriately selected.
  • the antigen can be used after being dissolved in an appropriate buffer containing a commonly used adjuvant such as complete Freund's adjuvant or aluminum hydroxide.
  • booster immunization can be performed using, for example, 100 g to 1000 g of antigen.
  • Mammalian or avian immunized immunized one to two months after the last administration blood is also collected, and the blood is subjected to, for example, centrifugation, precipitation using ammonium sulfate or polyethylene glycol, gel filtration chromatography. Separation and purification by a conventional method such as chromatography such as ion exchange chromatography, affinity chromatography, etc., yields a purified polyclonal antibody that recognizes the peptide of the present invention.
  • a monoclonal antibody can be obtained by preparing a hyperidoma.
  • hypridoma can be obtained by cell fusion between an antibody-producing cell and a myeloma cell line.
  • a hyperidoma producing the monoclonal antibody of the present invention can be obtained by the following cell fusion method.
  • spleen cells As antibody-producing cells, spleen cells, lymph node cells, B lymphocytes and the like from immunized animals are used.
  • the peptide of the present invention is used as the antigen.
  • Mice, rats, and the like can be used as immunized animals, and antigens are administered to these animals by conventional methods.
  • a book that is an adjuvant and antigen such as complete Freund's adjuvant or incomplete Freund's adjuvant
  • the animal is immunized by administering a suspension or emulsion with the peptide of the invention several times, such as intravenously, subcutaneously, intradermally or intraperitoneally.
  • spleen cells are obtained from the immunized animal as antibody-producing cells, and this and myeloma cells are fused with a known method (G. Kohler et al., ⁇ ature, 256 495 (1975)) to produce a hyperidoma. Can be produced.
  • Examples of myeloma cell lines used for cell fusion include the P3X63Ag8, P3U1 and Sp2Z0 strains in mice.
  • a fusion promoter such as polyethylene glycol or Sendai virus is used, and hypoxanthine 'aminopterin' thymidine (HAT) medium is used in accordance with a conventional method for selection of the hyperidoma after cell fusion.
  • Hyperidoma obtained by cell fusion is cloned by the limiting dilution method or the like.
  • a cell line producing a monoclonal antibody that specifically recognizes the peptide of the present invention can be obtained by screening by an enzyme immunoassay using the peptide of the present invention.
  • the hyperidoma is cultured by a normal cell culture method or ascites formation method, and then the supernatant is obtained from the culture supernatant or ascites.
  • Purify monoclonal antibodies can be purified from the culture supernatant or ascites by a conventional method. For example, ammonium sulfate fractionation, gel filtration, ion exchange chromatography, affinity chromatography and the like can be used in appropriate combination.
  • antibody fragments are also within the scope of the present invention.
  • antibody fragments include F (ab ′) 2 fragments, Fab ′ fragments, and the like.
  • the present invention also relates to killer T cells induced by in vitro stimulation using the peptides of the present invention.
  • killer T cells induced by in vitro stimulation using the peptides of the present invention.
  • peripheral blood lymphocytes or tumor-infiltrating lymphocytes are stimulated in vitro with the peptide of the present invention, tumor-reactive activated T cells are induced, and these activated T cells can be effectively used for adoptive immunotherapy.
  • the peptide of the present invention can be used for immunotherapy by expressing the antigen-expressing rod cells in vivo or in vitro after being expressed in rod cells that are strong antigen-presenting cells.
  • the peptide of the present invention and an immunostimulant are used to effect a killer by in vitro stimulation.
  • One T cell can be induced.
  • the immunostimulant used here include cell growth factor and cytodynamic force-in.
  • the tumor By transferring the killer sputum cells obtained as described above into the body, the tumor can be suppressed, and cancer can be prevented and / or treated.
  • a killer sputum cell capable of suppressing tumor growth can be produced as described above. Therefore, according to the present invention, a cell culture medium containing the peptide of the present invention is provided. This cell culture medium is rich in killer sputum cells that can suppress tumor growth. Furthermore, according to the present invention, there is also provided a cell culture kit for producing killer sputum cells, comprising the cell culture solution and the cell culture container.
  • the peptide of the present invention can induce cancer cell-specific killer cells, it can be expected as an agent for treating or preventing cancer.
  • a BCG bacterium transformed with this recombinant DNA containing the gene encoding the peptide of the present invention into an appropriate vector, or a vaccinia virus integrated with the DNA encoding the peptide of the present invention in the genome Such viruses can be effectively used as a live vaccine for the treatment and prevention of human cancer.
  • the dose and method of administration of cancer vaccine are the same as those for normal vaccination and BCG vaccine.
  • DNA encoding the peptide of the present invention (as it is or in the form of plasmid DNA incorporated into an expression vector), a recombinant virus or a recombinant cell containing the DNA, is suspended as it is or in an adjuvant. In this state, it can be administered as a cancer vaccine to mammals including humans. Similarly, the peptide of the present invention can be administered as a cancer vaccine in a suspended state with adjuvant.
  • adjuvants examples include Freund's incomplete adjuvant, BCG, trehalose dimycolate (TDM), lipopolysaccharide (LPS), myoban adjuvant, silica adjuvant, and the like. It is preferable to use Freund's incomplete adjuvant (IFA) because of its induction ability.
  • IFA Freund's incomplete adjuvant
  • the type of cancer referred to herein is not particularly limited, and specific examples include esophageal cancer, breast cancer, thyroid cancer, colon cancer, knee cancer, malignant melanoma (melanoma), malignant lymphoma, osteosarcoma, Pheochromocytoma , Head and neck cancer, uterine cancer, ovarian cancer, brain tumor, chronic myeloid leukemia, acute myeloid leukemia, kidney cancer, prostate cancer, lung cancer, stomach cancer, liver cancer, gallbladder cancer, testicular cancer, thyroid cancer, bladder cancer or sarcoma, etc. Is mentioned.
  • the peptide of the present invention can induce cancer cell-specific killer T cells as T cell epitopes, it is useful as a prophylactic / therapeutic agent for human cancer.
  • the antibody of the present invention is also useful as a prophylactic / therapeutic agent for human cancer as long as it can inhibit the activity of HSP105, which is a cancer antigen.
  • the peptide or antibody of the present invention is administered as an injection, as it is, together with a pharmaceutically acceptable carrier and Z or diluent, and if necessary, the following adjuvants are added. It can also be administered by transdermal absorption from the mucous membrane by a method such as spraying.
  • the carrier mentioned here is, for example, human serum albumin, and examples of the diluent include PBS, distilled water and the like.
  • the dose is not limited to this range, and can be administered so that the dose of the peptide or antibody of the present invention per adult is, for example, in the range of O.Olmg to 100mg per dose.
  • the form of the preparation is not particularly limited, and it may be freeze-dried or granulated by adding an excipient such as sugar! /.
  • Examples of adjuvants that can be added to the drug of the present invention to enhance tumor-reactive T cell-inducing activity include muramyl dipeptide (MDP) and other bacterial cell components such as BCG bacteria, Nature, vol. 344, p873 (1990), saponin-based QS-21 described in J. Immunol. Vol. 148, pl438 (1992), ribosome, aluminum hydroxide and the like.
  • MDP muramyl dipeptide
  • immunostimulants such as lentinan, schizophyllan and picibanil can also be used as adjuvants.
  • Ceramides such as CpG and lipopolysaccharide (LP S) that bind to ToU-like receptors and activate the innate immune system can also be used as adjuvants.
  • the antigen peptide is added in vitro to a cell collected from a patient or from another person's (mouth) cell that shares some HLA alleles. It is also possible to induce killer T cells effectively in the patient's body. In addition, by adding the peptide to the patient's peripheral blood lymphocytes and culturing them in a test tube, it is possible to achieve a killer in the test tube. One T cell can be induced and then returned to the patient's blood vessel. Such treatment by cell transfer has already been carried out as a cancer treatment method and is well known among those skilled in the art.
  • killer sputum cells By injecting the peptide of the present invention into the body, killer sputum cells are induced, and as a result, an antitumor effect can be expected.
  • activated sputum cells when stimulated lymphocytes in vitro with the peptide of the present invention, activated sputum cells are induced, and the activated sputum cells can be injected into the affected area to be effectively used for adoptive immunotherapy. it can.
  • HSP1 05 peptide presented to human 'killer sputum cells by binding to HLA-A2 examined this time
  • the amino acid sequence of human HSP105 was searched using the BIMAS system, and one kind of peptide that was assumed to have a relatively high binding affinity with HLA-A2 was selected.
  • HSP105 169-177 peptide induces killer T cells in humans
  • PBMC peripheral blood mononuclear cells
  • PBMC strength separation of CD8 + and CD14 + cell fractions and induction of killer T cells The method previously reported from isolated PBMC (Monji, M et al. Clin Cancer Resl0, 6047-6057, 2 004) was used to induce killer T cells. First, using MACS, CD8 positive cells in PBMC And CD14 positive cell fractions were separated, and CD14 positive cell fractions were separated from GM-CSF (100 ng / ml) and IL-4.
  • Immature rod cells were induced by co-culture with (20 ng / ml). Further, on day 5 of culture, TNF-a (20 ng / ml) was added to mature the rod cells, and on day 7, HSP105 169-177 peptide was added (10 M) and CD8 positive. Co-cultured with cell fraction. Antigen stimulation with rod-like cells derived from the autologous CD14-positive cell fraction was repeated 3 to 4 times per week to induce peptide-specific killer T cells. The medium during induction was changed by half every 2 days, and IL-2 was added at a concentration of 10 U / ml.
  • the ELISPOT method was used to examine whether killer T cells that specifically react with HSP105 and produce IFN- ⁇ exist among the induced killer T cells. When a killer T cell (effector) reacts with a target cell (target) to produce IFN- ⁇ , it is detected as a red spot. IFN- ⁇ was detected using ELISPOT Human IFN- ⁇ ELISPOT set (BD).
  • BD ELISPOT Human IFN- ⁇ ELISPOT set
  • HLA-A2-positive mature rods not loaded with peptide As target cells, HLA-A2-positive mature rods not loaded with peptide, mature rods loaded with HSP105 A2-7 peptide, HLA-A2-positive but not expressing HSP105 and human hepatoma cell line HepG2 HLA105 high expression HLA-A2 positive human colon cancer cell line SW620, HSP105 high expression ability HLA-A2 human melanoma cell line 888mel, HSP105 high expression and HLA-A2 The expressing human melanoma cell line 526mel cells was used. First, an anti-human IFN- ⁇ antibody was coated on an ELISPOT plate (BD Bioscience) for 18 hours. Thereafter, blocking was performed with 10% FCS / RPMI for 2 hours.
  • ELISPOT plate BD Bioscience
  • Effector cells (100 L / well) and target cells (100 L / well) were mixed and cultured at 37 ° C. for 22 hours.
  • the effector Z target ratio (E / T ratio) was 5: 1. Thereafter, the plate was washed with sterilized water, reacted with a piotinylated anti-human IFN- ⁇ antibody for 2 hours and further with streptavidin-HRP for 1 hour, and an IFN- ⁇ positive spot was detected in the substrate solution. Spot counting was performed using automatic analysis software of MINERVA TECH.
  • killer T cells induced with the HSP105 169-177 peptide were compared to mature rodent cells loaded with the HSP105 A2-7 peptide compared to HLA-A2 positive mature rod cells loaded with no peptide.
  • HepG2 which is HLA-A2 positive and does not express HSP105 very much, it also expresses HSP105 more highly than SW620 which is HLA-A2 positive and highly expresses HSP105.
  • 888mel which does not express HLA-A2
  • more T cells respond strongly to 526mel cells that express HSP105 and express HLA-A2, and the number of spots and the area of the spot The sum increased significantly (Figure 1). That is, HSP105-specific killer T cells could be induced using the HSP105 169-177 peptide.
  • Cytotoxic activity of induced killer T cells targets HLA-A2 positive and does not express HSP105 very much V, human hepatoma cell line HepG2, and HLA-A2 positive and human colon cancer cell line S W620 that highly expresses HSP105 As a cytotoxicity test.
  • the cytotoxic activity of killer T cells was evaluated by a cytotoxicity test using Terascan VP. First, target cells were fluorescently labeled with a strong lucein AM staining solution at 37 ° C for 30 minutes. These cells were co-cultured with killer T cells on a Coster 96-well half-area plate, and the degree of cytotoxicity was measured by detecting fluorescent cells over time.
  • HSP105-derived peptide that can induce killer T cells by binding to HLA-A24 expresses a mouse H-2K d molecule whose binding peptide structure is identical to HLA-A24
  • the effectiveness has been confirmed by animal experiments using BALB / c mice.
  • the peptide presented to killer T cells by HLA-A24 is about 60% of Japanese cancer patients and cannot be the subject of force vaccine administration.
  • This time by identifying peptides presented to killer T cells by HLA-A2, when combined, approximately 85% of Japanese cancer patients will be subject to S vaccine administration. If the effectiveness of exploratory medicine using the HSP105 peptide presented to killer T cells by HLA-A2 can be demonstrated, the possibility of clinical application also to Western Caucasian cancer patients will increase.
  • FIG. 1 shows the results of ELISPOT analysis.
  • CD8 + T cells from cancer patients Killer T cells induced by stimulation with rod 14 cells derived from CD 14 positive cells loaded with 9-177 peptide are compared to mature rod cells that are HLA-A2 positive and not loaded with peptide (upper left) H SP105 In contrast to mature rodent cells loaded with A2-7 peptide (upper right) and HLA-A2 positive, HSP105 is less expressed !, compared to HepG2 (middle left), HLA-A2 positive and HSP105 Higher expression of HSP105 and HLA-A2 compared to 888mel (lower left), which does not express HLA-A2 5 26mel (lower right) more T cells responded strongly, and the sum of the number of spots and the area of the spots clearly showed a significant increase. Based on this, it was determined that the HSP105 169-177 peptide is an epitope peptide capable of inducing killer T cells specific for HSP105.
  • FIG. 2 shows the results of cytotoxicity test.
  • Killer T cells obtained by sorting CD8 positive T cells from peripheral blood of HLA-A2 positive human colon cancer patients and stimulating with CD14 positive cell-derived rod-shaped cells loaded with HSP105 169-177 peptide, A cytotoxicity test was conducted to determine whether or not HSP105-expressing cells are cytotoxic.
  • As the target cells HLA-A2 positive and HSP105 was not expressed so much! Human liver cancer cell line HepG2 and HLA-A2 positive and human colon cancer cell line SW620 highly expressing HSP105 were used.
  • killer T cells induced with HSP105 169-177 peptide are HLA-A2 positive and do not express HSP105 very much! Compared with HepG2, SWA which is HLA-A2 positive and highly expressed HSP105 Clearly showed strong cytotoxic activity.

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Abstract

 本発明の目的は、HLA-A2に結合してヒト・キラーT細胞に認識されるHSP105ペプチドを同定することにより、日本人においてHSP105を高発現する様々な癌患者の約40%を、対象とすることができる免疫療法を可能にする手段を提供することである。本発明によれば、以下の何れかのペプチドが提供される。 (1)配列番号1に示すアミノ酸配列からなるペプチド。 (2)配列番号1に示すアミノ酸配列において、1個または2個のアミノ酸が置換又は付加されたアミノ酸配列からなり、キラーT細胞の誘導能を有するペプチド。

Description

明 細 書
HLA-A2陽性者用 HSP105由来癌拒絶抗原ペプチド及びこれを含む医薬 技術分野
[0001] 本発明は、食道癌、乳癌、甲状腺癌、大腸癌、脾癌、悪性黒色腫 (メラノーマ)、悪 性リンパ腫、骨肉腫、褐色細胞腫、頭頸部癌、子宮癌、卵巣癌などの、 Heat shock p roteinl05(HSP105)を高発現する癌に対するワクチンとして有効な新規ペプチド、並 びに当該ペプチドを含む腫瘍の治療および予防のための医薬に関する。
背景技術
[0002] 現在、死亡原因の第一位となっている癌においては、その発生機序、診断法、治 療法が進歩したにもかかわらず、未だに多くの進行癌を治療できないのが現状であ る。これを改善するためには、新しい早期診断法と治療法の開発が必要とされている
[0003] 癌の治療法として免疫療法は古くから期待され、様々な試みがなされてきたが、ま だ十分な抗腫瘍効果を示すには至っていない。従来、癌の免疫療法は非特異的免 疫療法を中心として行われてきたが、近年、 T細胞が生体内での腫瘍拒絶に重要な 役割を果たすことが明らかになり、キラー T細胞 (細胞傷害性 T細胞)が認識でき、キ ラー T細胞を誘導できる腫瘍抗原の単離と、 HLAクラス I分子に結合してキラー T細胞 を活性ィ匕する腫瘍抗原ペプチドの同定に努力がそそがれている。
[0004] HLAクラス I分子は、身体のすべての有核細胞の表面に発現しており、細胞質や核 で産生される蛋白質が、細胞内で分解されて出来たペプチドを結合して、細胞表面 に発現する。正常な細胞の表面には、正常な自己の蛋白質に由来するペプチドが H LAクラス I分子に結合しており、これを免疫系の T細胞が識別して破壊することはない 。一方、癌細胞は癌になる過程で、正常細胞には、ほとんど発現していないか、ある いはごく僅かしか発現して 、な 、蛋白質を大量に発現することがある。このような癌細 胞に特異的に高発現する蛋白質が細胞質内で分解されて出来たペプチドが、 HLA クラス I分子に結合して癌細胞の表面に発現すると、キラー T細胞がこれを認識して 癌細胞のみを破壊する。また、このような癌特異抗原やペプチドを個体に投与するこ とにより、正常細胞には危害を加えることなぐ癌細胞を破壊して癌の増殖を抑制す ることができる。これを、癌特異抗原を用いた癌免疫療法と呼ぶ。また HLAクラス II分 子は、主に抗原提示細胞の表面に発現しており、抗原提示細胞が細胞外から取り込 んで、細胞内で分解されて出来た癌特異抗原由来のペプチドを結合して細胞表面 に発現する。これを認識したヘルパー T細胞は、活性化され他の免疫担当細胞を活 性化する種々のサイト力インを産生することにより、腫瘍に対する免疫反応を誘導あ るいは増強する。
[0005] 従来、キラー T細胞の免疫応答を指標にして、癌細胞株などに由来する cDNA発 現ライブラリーをスクリーニングすることにより、多くの腫瘍抗原が単離されてきたが、 腫瘍の細胞株化と癌細胞に反応するキラー T細胞の榭立が必要であることから、メラ ノーマ以外の癌腫からの腫瘍抗原の単離は困難を伴った。また、癌の免疫療法の効 果を上げるために、多くの CTL認識ペプチドを混合して用いる治療法が有効と考えら れているが、これを実現するためには、数多くの抗原の単離が必要であり、従来の c DNA発現クローユング法では、 1つの抗原の単離に多くの労力と時間を費やすとい う問題があった。
[0006] 1995年にドイツの Pfreundschuhや米国の Oldらのグループにより、癌患者血清中の IgG抗体が認識する癌抗原タンパク質を、癌細胞株などより榭立した cDNA発現ライブ ラリーのスクリーニングにより同定する、 SEREX法 serological identification of reconbi nant cDNA expression cloning ; Proc.Natl. Acad. Sci. USA 92, 11810—11813, 1995) が報告された。この方法によって、多くの腫瘍抗原が単離されているが(Int. J. Cance r 72, 965-971, 1997、 Cancer Res. 58, 1034—1041, 1998、 Int.J. Cancer 29, 652-658, 1998、 Int. J. Oncol. 14, 703-708, 1999、 Cancer Res. 56, 4766-4772, 1996、 Hum. Mol. Genet 6, 33-39, 1997)、本方法を用いて単離された抗原の中には、すでにキラ 一 T細胞を誘導することが知られている、 MAGE— 1やチロシナーゼなどの抗原が存 在することから、 SEREX法が T細胞が認識する腫瘍抗原を同定する方法としても有用 であることが示された。
[0007] HSP105は、ヒトの大腸、脾臓、食道、乳癌などの多様な癌と精巣でのみ高発現を認 めるため、抗腫瘍免疫療法の格好のターゲットといえる。本発明者らは既に、 HSP105 由来のペプチドで HLA-A24に結合することにより、癌患者の末梢血単核細胞(PBM C)中のヒト 'キラー T細胞に認識され、これを活性ィ匕するものを多数同定した。また、こ れらを用いた免疫療法が有効なことを、マウスを用いた動物実験においても証明し、 既に特許出願して!/、る(WO2004Z020624号公報 (PCT/JP03/11049) )。さ らに HSP105は正常臓器においては、精巣にしか高発現していないため、 HSP105を 標的とした免疫療法を行っても、自己免疫現象などの有害事象が起こらないこともマ ウスの実験で確認して 、る。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] HLA-A24によりキラー T細胞に提示されるペプチドだけでは、 日本人癌患者の約 6 0%しかペプチドワクチン投与の対象にならず、日本人の約 40%が陽性の HLA-A2に よりキラー T細胞に提示されるペプチドを同定することにより、両者を合わせると日本 人癌患者の約 85%をペプチドワクチン投与の対象にすることができる。また、 HLA-A 2は欧米白人にお 、ても陽性者の頻度が高 、ため、多くの欧米白人癌患者にも応用 できる。従って、 HLA-A2によりキラー T細胞に提示されるペプチドの同定は重要な課 題である。本発明は、 HLA-A2によりキラー T細胞に提示される HSP105由来のぺプチ ドを同定することにより、日本人において HSP105を高発現する様々な癌患者の約 40 %を対象とすることができる、免疫療法を可能にする手段を提供することを解決すベ さ課題とした。
課題を解決するための手段
[0009] HSP105は、ヒトの大腸、脾臓、食道、乳腺などの多様な癌と精巣でのみ高発現を認 め、抗腫瘍免疫療法の格好のターゲットといえる。我々は、既に、 HLA- A24に結合す る HSP105由来のペプチドで、癌患者の末梢血単核細胞を刺激することにより、ヒトキ ラー T細胞を誘導できるものを多数同定した。すでに報告済みのこれらのペプチドに カロえて、新たに有望なペプチドを同定すベぐ引き続き研究を遂行した結果、今回、 HSP105由来で HLA-A2に結合することにより、ヒトキラー T細胞を誘導できるェピトー プペプチドを、新たに 1種類同定した。
[0010] 即ち、本発明によれば以下の発明が提供される。 (1) 以下の何れかのペプチド。
(A)配列番号 1に示すアミノ酸配列力もなるペプチド。
(B)配列番号 1に示すアミノ酸配列において 1個または 2個のアミノ酸が置換又は付 カロされたアミノ酸配列力もなり、キラー T細胞の誘導能を有するペプチド。
[0011] (2) (1)に記載のペプチドを少なくとも 1種類以上含む、癌に対する免疫誘導剤。
(3) (1)に記載のペプチドを少なくとも 1種類以上含む、腫瘍の治療及び Zまたは 予防のための医薬。
(4) (1)に記載のペプチドを含む、腫瘍反応性 T細胞の誘導能の高 、抗原提示細 胞を誘導するための薬剤。
[0012] (5) 以下の何れかのペプチドをコードする遺伝子を含む、腫瘍反応性 T細胞の誘 導能の高!、抗原提示細胞を誘導するための薬剤。
(A)配列番号 1に示すアミノ酸配列力もなるペプチド。
(B)配列番号 1に示すアミノ酸配列において 1個または 2個のアミノ酸が置換又は付 カロされたアミノ酸配列力もなり、キラー T細胞の誘導能を有するペプチド。
[0013] (6) (1)に記載のペプチドを含む、腫瘍反応性 T細胞を誘導するための薬剤。
(7) (1)に記載のペプチドに対する抗体。
(8) (1)に記載のペプチドを用いて誘導される、ヘルパー T細胞、キラー T細胞、又 はこれらを含む免疫細胞集団。
[0014] (9) HLA分子と(1)に記載のペプチドとの複合体を提示する抗原提示細胞。
(10) (4)または(5)に記載の薬剤によって誘導される、(9)に記載の抗原提示細胞 発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(1)本発明のペプチド、及びそれを含む癌に対する免疫誘導剤
本発明のペプチドは以下の何れかのペプチドである。
(A)配列番号 1に示すアミノ酸配列力もなるペプチド。
(B)配列番号 1に示すアミノ酸配列において 1個または 2個のアミノ酸が置換又は付 加されており、キラー T細胞の誘導能を有するペプチド。 本明細書で言うキラー T細胞の誘導能を有するペプチドとは、当該ペプチドを発現 する癌を傷害するキラー τ細胞を、活性ィ匕するペプチドを意味する。
[0016] HSP105は、食道癌、乳癌、甲状腺癌、大腸癌、膝癌、悪性黒色腫 (メラノーマ)、悪 性リンパ腫、骨肉腫、褐色細胞腫、頭頸部癌、子宮癌、卵巣癌などの多様な癌と正 常な精巣でのみ高発現を認めるため、抗腫瘍免疫療法の格好のターゲットである。 Η SP105は HSP105/110ファミリーに属する高分子量の熱ショック蛋白で、 HSP105 aと 10 5 β力もなつている。 105 aは 105kDaの熱ショック蛋白で、様々なストレスにより誘導さ れる。 105 βは 105 aの mRNAがオールターナティブスプライシングにより産生される 、 105 αより分子量の小さい蛋白質である。
[0017] 本発明のペプチドの入手'製造方法は特に限定されず、化学合成した蛋白質でも 、遺伝子組み換え技術により作製した組み換え蛋白質の何れでもよい。
[0018] 化学合成ペプチドを入手する場合には、例えば、 Fmoc法 (フルォレニルメチルォキ シカルボ-ル法)、 tBoc法 (t ブチルォキシカルボ-ル法)等の化学合成法に従って 本発明のペプチドを合成することができる。また、各種の市販のペプチド合成機を利 用して、本発明のペプチドを合成することもできる。
[0019] 本発明のペプチドを組み換え蛋白質として産生するには、当該ペプチドをコードす る塩基配列を有する DNA又はその変異体又は相同体を入手し、これを適当な発現 系に導入することにより本発明のペプチドを製造することができる。
[0020] 発現ベクターとしては、好ましくは宿主細胞において自立複製可能である力、ある いは宿主細胞の染色体中へ糸且込み可能であるものであればよぐペプチドをコード する遺伝子を発現できる位置にプロモーターを含有しているものが使用される。また 、本発明のペプチドをコードする遺伝子を有する形質転換体は、上記の発現べクタ 一を宿主に導入することにより作製することができる。宿主は、細菌、酵母、動物細胞 、昆虫細胞のいずれでもよぐまた宿主への発現ベクターの導入は、各宿主に応じた 公知の手法により行えばよい。
[0021] 本発明においては、上記のようにして作製した形質転換体を培養し、培養物中に 本発明のペプチドを生成蓄積させ、当該培養物より本発明のペプチドを採取すること により、組み換えペプチドを単離することができる。 [0022] 形質転換体が大腸菌等の原核生物、酵母菌等の真核生物である場合、これら微生 物を培養する培地は、当該微生物が利用できる炭素源、窒素源、無機塩類等を含有 し、形質転換体の培養を効率的に行える培地であれば天然培地、合成培地のいず れでもよい。また培養条件も当該微生物を培養するのに通常用いられる条件にて行 えばよい。培養後、形質転換体の培養物力ゝら本発明のペプチドを単離精製するには 、通常のペプチドの単離、精製法を用いればよい。
[0023] なお、配列番号 1に示すアミノ酸配列において、 1個または 2個のアミノ酸が置換又 は付加されたアミノ酸配列力もなるペプチドは、配列番号 1に記載のアミノ酸配列をコ ードする DNA配列の塩基配列の情報に基づいて、当業者であれば適宜製造又は 入手することができる。即ち、配列番号 1に示すアミノ酸配列において、 1個または 2 個のアミノ酸が置換又は付加されたアミノ酸配列力もなり、キラー T細胞の誘導能を 有するペプチドをコードする遺伝子は、化学合成、遺伝子工学的手法又は突然変異 誘発などの、当業者に既知の任意の方法で作製することもできる。例えば、遺伝子ェ 学的手法の一つである部位特異的変異誘発法は、特定の位置に特定の変異を導入 できる手法であることから有用であり、 Molecular Cloning: A laboratory Mannual, 2ηα Ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY., 1989、 Current Proto cols in Molecular Biology, Supplement 1〜38, John Wiley & Sons (1987-1997)等に 記載の方法に準じて行うことができる。
[0024] 上記した本発明のペプチドは、後述する実施例にも示す通り、癌に対する免疫を誘 導することができる。従って、本発明によれば、本発明のペプチドを含む、癌に対す る免疫誘導剤が提供される。
[0025] 本発明の癌に対する免疫誘導剤は、インビトロ又はインビボ、好ましくはインビトロで 用いることにより、ヘルパー T細胞、キラー T細胞、又はこれらを含む免疫細胞集団を 誘導することができ、これにより癌に対する免疫を付与することができる。
[0026] (2)本発明の抗体
本発明は、上記した本発明のペプチドの一部もしくは全部をェピトープ (抗原)とし て認識する抗体、並びに該蛋白質又はペプチドを用いてインビトロ刺激により誘導さ れたキラー T細胞にも関する。一般的には、キラー T細胞のほうが抗体よりも強い抗腫 瘍活性を示す。
[0027] 本発明の抗体はポリクローナル抗体でもモノクローナル抗体でもよぐその作製は 定法により行なうことができる。
[0028] 例えば、ポリクローナル抗体は、本発明のペプチドを抗原として哺乳動物又は鳥類 を免疫感作し、該哺乳動物又は鳥類力 血液を採取し、採取した血液から抗体を分 離'精製することにより得ることができる。例えば、マウス、ノ、ムスター、モルモット、 -ヮ トリ、ラット、ゥサギ、ィヌ、ャギ、ヒッジ、ゥシ等の哺乳動物又は鳥類を免疫することが できる。免疫感作の方法は当業者に公知であり、例えば抗原を、例えば 7〜30日間 隔で 2〜3回投与すればよい。投与量は 1回につき、例えば抗原約 0. 05〜2mg程 度とすることができる。投与経路も特に限定されず、皮下投与、皮内投与、腹膜腔内 投与、静脈内投与、筋肉内投与等を適宜選択することができる。また、抗原は、例え ば完全フロイントアジュバント又は水酸ィ匕アルミニウム等の、通常用いられるアジュバ ントを含有する適当な緩衝液に溶解して用いることができる。
[0029] 免疫感作した哺乳動物又は鳥類を一定期間飼育した後、抗体価が上昇してきたら 、例えば 100 g〜1000 gの抗原を用いて追加免疫を行なうことができる。最後の 投与から 1〜2ヶ月後に免疫感作した哺乳動物又は鳥類力も血液を採取して、該血 液を、例えば遠心分離、硫酸アンモ-ゥム又はポリエチレングリコールを用いた沈澱 、ゲルろ過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、ァフィ-ティークロマトグ ラフィ一等のクロマトグラフィー等の常法によって分離.精製することにより、本発明の ペプチドを認識するポリクローナル精製抗体を得ることができる。
[0030] 一方、モノクローナル抗体は、ハイプリドーマを調製して得ることができる。例えば、 抗体産生細胞とミエローマ細胞株との細胞融合により、ハイプリドーマを得ることがで きる。本発明のモノクローナル抗体を産生するハイプリドーマは、以下のような細胞融 合法によって得ることができる。
[0031] 抗体産生細胞としては、免疫された動物からの脾細胞、リンパ節細胞、 Bリンパ球等 を使用する。抗原としては、本発明のペプチドを使用する。免疫動物としてはマウス、 ラット等を使用でき、これらの動物への抗原の投与は常法により行う。例えば完全フロ インドアジュバント、不完全フロインドアジュバントなどのアジュバントと抗原である本 発明のペプチドとの懸濁液、もしくは乳化液を動物の静脈、皮下、皮内、腹腔内等に 数回投与することによって動物を免疫化する。免疫化した動物から抗体産生細胞とし て、例えば脾細胞を取得し、これとミエローマ細胞とを公知の方法(G.Kohler et al .,Ν ature,256 495(1975))により融合してハイプリドーマを作製することができる。
[0032] 細胞融合に使用するミエローマ細胞株としては、例えばマウスでは P3X63Ag8、 P 3U1株、 Sp2Z0株などが挙げられる。細胞融合を行なうに際しては、ポリエチレング リコール、センダイウィルスなどの融合促進剤を用い、細胞融合後のハイプリドーマの 選択にはヒポキサンチン'アミノプテリン'チミジン (HAT)培地を常法に従って使用す る。細胞融合により得られるハイプリドーマは、限界希釈法等によりクローユングする 。さらに必要に応じて、本発明のペプチドを用いた酵素免疫測定法によりスクリー- ングを行うことにより、本発明のペプチドを特異的に認識するモノクローナル抗体を産 生する細胞株を得ることができる。
[0033] このようにして得られたノヽイブリドーマから、 目的とするモノクローナル抗体を製造す るには、通常の細胞培養法や腹水形成法により当該ハイプリドーマを培養し、培養上 清あるいは腹水から当該モノクローナル抗体を精製すればょ 、。培養上清もしくは腹 水からのモノクローナル抗体の精製は、常法により行なうことができる。例えば、硫安 分画、ゲルろ過、イオン交換クロマトグラフィー、ァフィ-ティークロマトグラフィーなど を適宜組み合わせて使用できる。
[0034] また、上記した抗体の断片も本発明の範囲内である。抗体の断片としては、 F (ab' ) 2フラグメント、 Fab'フラグメント等が挙げられる。
[0035] (3)ヘルパー T細胞、キラー T細胞、又はこれらを含む免疫細胞集団
本発明は、また、本発明のペプチドを用いてインビトロ刺激により誘導されたキラー T細胞にも関する。例えば、末梢血リンパ球や腫瘍浸潤リンパ球を本発明のペプチド でインビトロ刺激すると、腫瘍反応性活性化 T細胞が誘導され、この活性化された T 細胞を養子免疫療法に有効に用いることができる。また本発明のペプチドを強力な 抗原提示細胞である榭状細胞にインビボあるいはインビトロで発現させて、その抗原 発現榭状細胞を投与することにより免疫療法に利用することができる。
[0036] 好ましくは、本発明のペプチドと、免疫賦活剤とを用いてインビトロ刺激により、キラ 一 T細胞を誘導することができる。ここで用いる免疫賦活剤としては、細胞増殖因子 又はサイト力インなどが挙げられる。
[0037] 上記のようにして得られたキラー Τ細胞を体内に移入することにより、腫瘍を抑制す ることができ、癌を予防及び Ζ又は治療することが可能である。
[0038] また、本発明のペプチドを用いることにより、上記した通り腫瘍の増殖を抑制するこ とができるキラー Τ細胞を作製することができる。従って、本発明によれば、本発明の ペプチドを含む細胞培養液が提供される。この細胞培養液中には、腫瘍の増殖を抑 制することができるキラー Τ細胞が豊富に含まれている。さらに、本発明によれば、上 記の細胞培養液、及び細胞培養容器を含む、キラー Τ細胞を作製するための細胞培 養キットも提供される。
[0039] (4)本発明の腫瘍の治療及び Ζまたは予防のための医薬 (癌ワクチン)
本発明のペプチドは、癌細胞特異的キラー Τ細胞を誘導することができるので、癌 の治療、予防剤として期待できる。例えば、本発明のペプチドをコードする遺伝子を 適当なベクターに組み込み、この組換え DNAで形質転換された BCG菌の細菌、ま たは本発明のペプチドをコードする DNAをゲノムに組み込まれたワクシニアウィルス 等のウィルスは、ヒト癌の治療 ·予防用生ワクチンとして有効に利用できる。なお、癌ヮ クチンの投与量及び投与法は、通常の種痘や BCGワクチンと同様である。
[0040] 即ち、本発明のペプチドをコードする DNA (そのまま、あるいは発現ベクターに組 み込んだプラスミド DNAの形)、当該 DNAを含む組換えウィルス若しくは組換え細 菌は、そのままあるいはアジュバントに懸濁した状態で癌ワクチンとしてヒトを含む哺 乳動物に投与することができる。本発明のペプチドも同様に、アジュバンドと懸濁した 状態で癌ワクチンとして投与することができる。
[0041] 本発明で用いることができるアジュバントとしては、フロイントの不完全アジュバント、 BCG、トレハロースダイマイコレート(TDM)、リポ多糖 (LPS)、ミヨウバンアジュバント 、シリカアジュバント等が挙げられるが、抗体の誘導能等の関係から、フロイントの不 完全アジュバント (IFA)を使用することが好ま 、。
[0042] 本明細書で言う癌の種類は特に限定されず、具体例としては、食道癌、乳癌、甲状 腺癌、大腸癌、膝癌、悪性黒色腫 (メラノーマ)、悪性リンパ腫、骨肉腫、褐色細胞腫 、頭頸部癌、子宮癌、卵巣癌、脳腫瘍、慢性骨髄性白血病、急性骨髄性白血病、腎 臓癌、前立腺癌、肺癌、胃癌、肝癌、胆嚢癌、精巣癌、甲状腺癌、膀胱癌又は肉腫 などが挙げられる。
[0043] 本発明のペプチドは、 T細胞ェピトープとして癌細胞特異的キラー T細胞を誘導す ることができるので、ヒト癌の予防 ·治療剤として有用である。また、本発明の抗体も、 癌抗原である HSP105の活性を阻害することができるものであれば、ヒト癌の予防'治 療剤として有用である。実際の使用法としては、本発明のペプチド又は抗体をそのま ま、又は医薬的に許容される担体及び Z又は希釈剤ととともに、必要に応じて下記の 補助剤も加えて、注射剤として投与することもできるし、噴霧などの方法で粘膜からの 経皮吸収などで投与してもよい。なお、ここで言う担体とは、例えば、ヒト血清アルブミ ンであり、また希釈剤としては、例えば PBS、蒸留水等を挙げることができる。
[0044] 投与量は成人 1人当たり、本発明のペプチド又は抗体を例えば、 1回当たり O.Olmg 〜100mgの範囲になるように投与することができる力 この範囲に限定されるものでは ない。製剤の形態も特に限定されず、凍結乾燥したものや、糖などの賦形剤を加え て顆粒にしたものでもよ!/、。
[0045] 本発明の薬剤に添加することができる、腫瘍反応性 T細胞誘導活性を高めるため の補助剤としては、ムラミルジペプチド (MDP)ほかの BCG菌などの菌体成分、 Nature , vol. 344, p873 (1990)に記載される ISCOM、 J.Immunol. vol. 148, pl438(1992)に記 載されるサポニン系の QS-21、リボソーム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。ま た、レンチナン、シゾフィラン、ピシバーニールなどの免疫賦活剤を補助剤として用い ることもできる。また、 IL— 2、 IL— 4、 IL 12、 IL— 1、 IL— 6、 TNFなどの T細胞の 増殖、分ィ匕を増強するサイト力イン等、ならびに NKT細胞を活性ィ匕する αガラクトシル セラミドゃ ToU様レセプターに結合して自然免疫系を活性ィ匕する CpG、リポ多糖 (LP S)なども補助剤として用いることができる。
[0046] また、患者力 採取した細胞または、一部の HLA対立遺伝子を共有する他人の(ァ 口)細胞に試験管内で当該抗原ペプチドを加え、抗原提示させた後、患者血管内に 投与し、患者体内で効果的にキラー T細胞を誘導することもできる。また、患者末梢 血リンパ球に当該ペプチドを加えて試験管内で培養することにより、試験管内でキラ 一 T細胞を誘導した後に患者血管内に戻すこともできる。このような細胞移入による 治療は、既に癌治療法として実施されており、当業者間ではよく知られた方法である
[0047] 本発明のペプチドを体内に注入することにより、キラー Τ細胞を誘導活性ィ匕し、その 結果、抗腫瘍効果が期待できる。また、リンパ球をインビトロで本発明のペプチドで刺 激すると活性化 Τ細胞が誘導され、この活性ィ匕された Τ細胞を患部に注入することに より、養子免疫療法にも有効に用いることができる。
[0048] 以下の実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれら実施例に限定され るものではない。
実施例
[0049] [実施例 1]
(1)今回検討した HLA-A2に結合することにより、ヒト 'キラー Τ細胞に提示される HSP1 05ペプチド
ヒト HSP105のアミノ酸配列について BIMAS systemを用いて検索し、 HLA-A2との結 合親和性 (binding affinity)が比較的に高 ヽと想定されるペプチドを 1種類選択した。
[0050] [表 1]
ぺプチドのポジション ぺプチドのァミノ酸配列 結合親和性スコァ
HSP105 169-177 RLMNDMTAV 591
[0051] [実施例 2]
HSP105 169-177ペプチドのヒトにおけるキラー T細胞誘導能
(1)採血
熊本大学医学部消ィ匕器外科および国立がんセンター東病院にて治療中の、 HLA- A2陽性の大腸癌患者力もインフォームドコンセントを得た後に、血液サンプル 30 mlを 得て、先に報告した方法にて( Nakatsura, Tら、 EurJ.Immunol.32, 826-836(2002)), F icoU-Conray密度勾配遠心法により末梢血単核細胞(PBMC)を単離した。
[0052] (2) PBMC力もの CD8陽性細胞と CD14陽性細胞分画の分離とキラー T細胞の誘導 単離した PBMCから先に報告した方法(Monji,Mら Clin Cancer Resl0,6047-6057,2 004)を用 V、てキラー T細胞を誘導した。まず MACSを用 、て PBMC中の CD8陽性細胞 と CD14陽性細胞分画を分離し、 CD14陽性細胞分画をGM-CSF (100 ng/ml)と IL-4
(20 ng/ml)と共培養することにより、未成熟榭状細胞を誘導した。さらに培養 5日目 に TNF- a (20 ng/ml)を添カ卩して榭状細胞を成熟させ、 7日目に HSP105 169- 177ぺプ チドを添加 (10 M)して、 CD8陽性細胞分画と共培養した。この自己 CD14陽性細胞 分画由来の榭状細胞による抗原刺激を 1週毎に 3〜4回繰り返し、ペプチド特異的キ ラー T細胞を誘導した。誘導中メディウムは 2日毎に半分交換し、 IL-2を 10 U/mlの濃 度で添加した。
(3) ELISPOT法による特異的キラー T細胞活性の検討
誘導したキラー T細胞の中に、確かに HSP105に特異的に反応して IFN- γを産生す るキラー T細胞が存在するかどうかを、 ELISPOT法により検討した。標的細胞 (ターゲ ット)に対して、キラー T細胞 (エフェクター)が反応して IFN- γを産生すると、赤いスポ ットとして検出される。 IFN- γの検出は、 ELISPOT Human IFN- γ ELISPOT set (BD 社)を用いて行った。標的細胞として、ペプチドを負荷しない HLA-A2陽性の成熟榭 状細胞と、 HSP105 A2-7ペプチドを負荷した成熟榭状細胞、 HLA-A2陽性で HSP105 をあまり発現しな 、ヒト肝癌細胞株 HepG2と、 HSP105を高発現し HLA-A2陽性のヒト 大腸癌細胞株 SW620、さらに、 HSP105を高発現する力 HLA-A2を発現しないヒトメ ラノーマ細胞株 888melと、 HSP105を高発現し、かつ HLA-A2を発現するヒトメラノーマ 細胞株 526mel細胞を用いた。まず、抗ヒト IFN- γ抗体を ELISPOTプレート (BD Biosci ence社)に 18時間コーティングした。その後、 10%FCS/RPMIにて 2時間ブロッキング を行った。エフェクター細胞 (100 L /well)と標的細胞 (100 L /well)を混合し、 37°C で 22時間培養した。エフェクター Zターゲット比(E/T比)は、 5 : 1で実験を行なった。 その後、プレートを滅菌水で洗浄し、ピオチン化抗ヒト IFN- γ抗体と 2時間、さらにス トレブトアビジン- HRPと 1時間反応させ、基質溶液にて IFN- γ陽性のスポットを検出 した。スポットのカウントは、 MINERVA TECH社の自動解析ソフトを用いて行った。こ の結果、 HSP105 169-177ペプチドで誘導したキラー T細胞は、ペプチドを負荷しない HLA-A2陽性の成熟榭状細胞と比べて、 HSP105 A2-7ペプチドを負荷した成熟榭状 細胞に対して、また、 HLA-A2陽性で HSP105をあまり発現しない HepG2と比べて、 H LA-A2陽性で HSP105を高発現する SW620に対して、さらには、 HSP105を高発現す るが、 HLA-A2を発現しない 888melと比べて、 HSP105を高発現し、かつ HLA-A2を 発現する 526mel細胞に対して、より多くの T細胞が強く反応し、スポット数とスポットの 面積の総和が有意に増大した (図 1)。すなわち、 HSP105 169-177ペプチドを用いて、 HSP105特異的なキラー T細胞を誘導することができた。
[0054] (4)細胞傷害性試験によるキラー T細胞の細胞傷害活性の検討
誘導したキラー T細胞の細胞傷害活性は、 HLA-A2陽性で HSP105をあまり発現しな V、ヒト肝癌細胞株 HepG2と、 HLA-A2陽性で HSP105を高発現するヒト大腸癌細胞株 S W620を標的として、細胞傷害性試験により検討した。キラー T細胞の細胞傷害活性 は、テラスキャン VPによる細胞傷害性試験により評価した。まず、標的細胞を 37°Cで 、 30分間力ルセイン AM染色液にて蛍光標識した。これらの細胞を Coster96穴ハーフ •エリアプレート上でキラー T細胞と共培養し、経時的に蛍光発色細胞を検出すること により細胞傷害の程度を測定した。解析は、 MINERVA TECH社の蛍光法による細胞 傷害性試験計算処理ソフト C Ct-961にて行った。 E/T比は、 10 : 1、 20 : 1、 40 : 1で実 験を行なった。この結果、 HSP105 169-177ペプチドを用いて誘導したキラー T細胞は 、 HLA- A2陽性で HSP105をあまり発現しない HepG2と比べて、 HLA- A2陽性で HSP1 05を高発現する SW620に対して、明らかに強い細胞傷害活性を示した (図 2)。
産業上の利用可能性
[0055] HLA-A24に結合してキラー T細胞を誘導できる、 HSP105由来のペプチドを用いた 癌免疫療法は、結合するペプチドの構造が HLA-A24と同一であるマウス H-2Kd分子 を発現する、 BALB/cマウスを用 、た動物実験によっても有効性が認められて 、る。 しかし、 HLA-A24によりキラー T細胞に提示されるペプチドだけでは、 日本人癌患者 の約 60%し力ワクチン投与の対象者にできない。今回 HLA-A2によりキラー T細胞に 提示されるペプチドを同定することにより、両者を合わせると日本人癌患者の約 85% 力 Sワクチン投与の対象者となる。 HLA-A2によりキラー T細胞に提示される HSP105ぺ プチドを用いた探索医療で有効性を示せれば、欧米白人の癌患者にも臨床応用で きる可能'性も高まってくる。
図面の簡単な説明
[0056] [図 1]図 1は、 ELISPOT解析の結果を示す。癌患者の CD8陽性 T細胞を、 HSP105 16 9-177ペプチドを負荷した CD 14陽性細胞由来の榭状細胞で刺激して誘導したキラー T細胞は、 HLA-A2陽性でペプチドを負荷しない成熟榭状細胞 (上段左)と比べて、 H SP105 A2-7ペプチドを負荷した成熟榭状細胞 (上段右)に対して、また、 HLA-A2陽 性で HSP105をあまり発現しな!、HepG2(中段左)と比べて、 HLA-A2陽性で HSP105を 高発現する SW620(中段右)に対して、さらには、 HSP105を高発現する力 HLA-A2を 発現しない 888mel (下段左)と比べて、 HSP105を高発現し、かつ HLA-A2を発現する 5 26mel (下段右)細胞に対して、より多くの T細胞が強く反応し、スポット数とスポットの面 積の総和が明らかに有意な増大を示した。これより HSP105 169-177ペプチドは、 HSP 105特異的なキラー T細胞を誘導できるェピトープペプチドであると判定した。
[図 2]図 2は、細胞傷害性試験の結果を示す。 HLA-A2陽性のヒト大腸癌患者の末梢 血から CD8陽性 T細胞を選別し、 HSP105 169-177ペプチドを負荷した CD14陽性細 胞由来の榭状細胞で刺激して得られたキラー T細胞が、 HSP105発現細胞に対して 細胞傷害性を示すかどうかを細胞傷害性試験により検討した。標的細胞として、 HLA -A2陽性で HSP105をあまり発現しな!、ヒト肝癌細胞株 HepG2と、 HLA-A2陽性で HSP 105を高発現するヒト大腸癌細胞株 SW620を用いた。この結果、 HSP105 169-177ぺ プチドで誘導したキラー T細胞は、 HLA-A2陽性で HSP105をあまり発現しな!、HepG2 と比べて、 HLA-A2陽性で HSP105を高発現している SW620に対して、明らかに強い 細胞傷害活性を示した。

Claims

請求の範囲
[1] 以下の何れかのペプチド。
(A)配列番号 1に示すアミノ酸配列力もなるペプチド。
(B)配列番号 1に示すアミノ酸配列において 1個または 2個のアミノ酸が置換又は付 カロされたアミノ酸配列力もなり、細胞傷害性 (キラー) T細胞の誘導能を有するぺプチ ド、。
[2] 請求項 1に記載のペプチドを少なくとも 1種類以上含む、癌に対する免疫誘導剤。
[3] 請求項 1に記載のペプチドを少なくとも 1種類以上含む、腫瘍の治療及び Zまたは予 防のための医薬。
[4] 請求項 1に記載のペプチドを含む、腫瘍反応性 T細胞の誘導能の高 ヽ抗原提示細 胞を誘導するための薬剤。
[5] 以下の何れかのペプチドをコードする遺伝子を含む、腫瘍反応性 T細胞の誘導能の 高 ヽ抗原提示細胞を誘導するための薬剤。
(A)配列番号 1に示すアミノ酸配列力もなるペプチド。
(B)配列番号 1に示すアミノ酸配列において 1個または 2個のアミノ酸が置換又は付 カロされたアミノ酸配列力もなり、キラー T細胞の誘導能を有するペプチド。
[6] 請求項 1に記載のペプチドを含む、腫瘍反応性 T細胞を誘導するための薬剤。
[7] 請求項 1に記載のペプチドに対する抗体。
[8] 請求項 1に記載のペプチドを用いて誘導されるキラー T細胞。
[9] HLA分子と請求項 1に記載のペプチドとの複合体を提示する抗原提示細胞。
[10] 請求項 4または 5に記載の薬剤によって誘導される、請求項 9に記載の抗原提示細 胞。
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