WO2016079899A1 - 異なる核酸アジュバントの組み合わせによる、新規Th1誘導性アジュバントおよびその用途 - Google Patents

異なる核酸アジュバントの組み合わせによる、新規Th1誘導性アジュバントおよびその用途 Download PDF

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cgamp
sting agonist
cells
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石井 健
悦史 黒田
ブルジュ テミゾズ,
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国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所
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Definitions

  • the present invention relates to the field of immunity. More particularly, it relates to novel Th1-inducing adjuvants and their uses.
  • Adjuvant is an immunopotentiator added to increase the effect of a vaccine, and with the recent development of immunology, the mechanism of action of the adjuvant has been gradually clarified. Recently, adjuvants are expected to be applied not only to infectious diseases but also to prevention and treatment of allergies, cancers, and autoimmune diseases due to various immune control characteristics.
  • Th2 adjuvants type II adjuvants
  • Th1 adjuvant type I adjuvant
  • CpG ODN CpG oligonucleotide
  • T. TLR9 adjuvants enhance immunogenicity and protective efficiency of the SE36 / AHG malaria vaccine in nonhuman primate models.
  • the present inventors proceeded with the analysis on the induction of Th1 response, the induction of cytotoxic T cells and the anticancer action / antiallergic action by the combination of CpG ODN and STING agonist. It has been found that it can be used for induction of Th1-type immune response (FIG. 1A), application to prevention / treatment of cancer (FIG. 5) and prevention / treatment of allergy (FIG. 8). It was also found that switching between type I immune response (cellular immunity) and type II immune response (humoral immunity) is possible (FIG. 11).
  • the present inventors tried to overcome the problems that K3 CpG and cGAMP have individually by combining K3 CpG and 3'3'-cGAMP.
  • the effect of combining K3 CpG and cGAMP was analyzed in vitro using human and mouse PBMC.
  • the effect of this combination was analyzed in vivo via an immunization model by measuring the induction of antigen-specific T cell and B cell responses after the immunization combination.
  • Our results indicate that the combination of K3 CpG and cGAMP creates a potent type 1 adjuvant and a promising immunotherapeutic agent against cancer.
  • the present inventors have shown that a combination of CpG ODN and a STING agonist synergistically induces a Th1-type immune response (FIG. 10), suppresses IgE production induced as a side reaction by a STING agonist, MyD88 signal and STING-I type interferon signal are required, and in cancer-bearing model mice, CpG ODN and STING agonist are simultaneously administered to effectively suppress cancer cell growth in vivo (FIG. 5). Furthermore, it was found that human peripheral blood mononuclear cells (PBMC) were stimulated to strongly induce IFN- ⁇ , which is an index of Th1 response (FIG. 1A).
  • PBMC peripheral blood mononuclear cells
  • the present invention provides a method for inducing a Th1 adjuvant that is more effective than the conventional method by combining CpG ODN and another nucleic acid adjuvant (STING agonist), and further provides a novel treatment method for cancer and allergy.
  • the present invention relates to the induction of Th1 response by the combination of CpG ODN and a STING agonist, the induction of cytotoxic T cells and the factors of signal transduction systems related to anti-cancer action / anti-allergic action or their expression products or fragments or derivatives thereof.
  • the present invention relates to a marker for detecting a Th1 response induced by a combination, a detection agent, an inhibitor, and a composition for preventing or treating cancer and allergy.
  • agonists for TLR9 and IFN gene stimulators (STING) can function as vaccine adjuvants.
  • CpG ODN type K / B
  • STING agonists induce type 2 immune responses, limiting potential therapeutic applications.
  • the inventors have found that there is a strong synergy between TLR9-agonist and STING-agonist. They were successfully combined to create an effective type 1 adjuvant and anticancer agent.
  • CpG ODN eg, K3
  • STING agonist eg, cGAMP
  • the combination of CpG ODN and STING agonist provides therapeutic application as a potent type II IFN inducer.
  • the present invention provides the following. ⁇ Invention series focusing on "combination"> (1) A combination of a CpG oligonucleotide and a STING agonist. (2) The combination according to item 1, which is for use as a type I adjuvant. (3) The combination according to item 1 or 2, which is for suppressing the IgE-inducing action of the STING agonist. (4) The combination according to any one of items 1 to 3, wherein the CpG oligonucleotide is a K / B type oligonucleotide.
  • Item 5 The combination according to any one of Items 1 to 4, which is a CpG oligonucleotide selected from the group consisting of -ggtgcatcgatgcagggggg-3 ').
  • the STING agonist is a STING agonist selected from cGAMP, 3′3′-cGAMP, c-di-GAMP, c-di-AMP, 2′3′-cGAMP, and DMXAA, The combination according to any one of 1 to 5.
  • A1 A method for treating or preventing a subject, comprising the step of administering to the subject a combination of an effective amount of a CpG oligonucleotide and a STING agonist.
  • A2) The method according to item A1, wherein the combination is used as a type I adjuvant.
  • A3 The method according to item A1 or A2, wherein the CpG oligonucleotide is provided in an amount effective to suppress the IgE-inducing action of the STING agonist.
  • the STING agonist is a STING agonist selected from cGAMP, 3′3′-cGAMP, c-di-GAMP, c-di-AMP, 2′3′-cGAMP, and DMXAA, Item A1
  • A7 The method according to any one of Items A1 to A6, wherein the treatment or prevention is intended for cancer.
  • the method according to Item A7, wherein the cancer is selected from lymphoma and melanoma.
  • A9 The method according to any one of items A1 to A8, wherein the treatment or prevention reduces or eliminates the type II immune response and develops or enhances the type I immune response.
  • A10) The method according to any one of items A1 to A9, wherein interferon ⁇ (IFN- ⁇ ) is induced by the treatment or prevention.
  • A11 The method according to any one of items A1 to A10, wherein the combination is used as a vaccine adjuvant.
  • ⁇ Invention series emphasizing the use of STING agonist itself as type I adjuvant preparation>
  • (12) A composition for use as a type I adjuvant, comprising a STING agonist, wherein the STING agonist is administered together with a CpG oligonucleotide.
  • composition according to item 12 having any one or more of the characteristics of items 2 to 11.
  • a method for exerting a type I adjuvant effect of a STING agonist comprising the step of administering the STING agonist together with a CpG oligonucleotide.
  • A13 The method according to item A12, wherein the method has any one or more of items 2 to 11 and A2 to A11.
  • ⁇ Invention series emphasizing the enhancement effect of type I adjuvant formulation on CpG of STING agonist>
  • a CpG oligonucleotide type I adjuvant-enhancing agent comprising a STING agonist.
  • the action enhancer according to item 14 which has any one or more of the characteristics of items 2 to 11.
  • a method for enhancing the action of a CpG oligonucleotide type I adjuvant comprising the step of administering the CpG oligonucleotide together with a STING agonist.
  • A15 The method according to item A14, wherein the method has any one or more of items 2 to 11 and A2 to A11.
  • ⁇ Invention series highlighting aspects of STING agonists as anticancer agents> (16) An anticancer agent comprising a STING agonist, wherein the STING agonist is administered together with a CpG oligonucleotide.
  • the anticancer agent according to item 16 which has any one or more features of items 2-11.
  • a method for treating or preventing cancer comprising: A method comprising administering an anticancer agent comprising a STING agonist together with a CpG oligonucleotide.
  • A17 The method according to item A16, wherein the method has any one or more of items 2 to 11 and A2 to A11.
  • An anticancer agent comprising a CpG oligonucleotide, wherein the CpG oligonucleotide is administered together with a STING agonist.
  • a method for treating or preventing cancer comprising administering an anticancer agent comprising a CpG oligonucleotide together with a STING agonist.
  • A19 The method according to item A18, wherein the method has any one or more of items 2 to 11 or A2 to A11.
  • ⁇ Claim series emphasizing suppression of allergic (IgE) -induced action of STING agonist by CpG>
  • composition according to item 20 or 21 which has any one or more of the characteristics of items 2 to 11.
  • a method for reducing or eliminating the IgE-inducing action of a STING agonist comprising the step of administering a CpG oligonucleotide when using a STING agonist.
  • A21 The method according to item A20, wherein the allergenic effect of the STING agonist is reduced or eliminated.
  • A22 The method according to item A20 or A21, wherein the method has any one or more of items 2 to 11 or A2 to A11.
  • the present invention provides information on a novel adjuvant that induces a Th1-type immune reaction, which has been difficult until now, and an induction signal thereof.
  • Many of the current adjuvants are Th2 adjuvants that induce antibody production, but these adjuvants are unsuitable for cancer and allergy vaccine therapy.
  • STING agonists induce IgE as a side reaction and may cause allergic inflammation.
  • a powerful Th1 adjuvant effect can be induced while suppressing IgE induction by simply combining two types of adjuvants.
  • STING agonists such as DMXAA themselves function as Th2 adjuvants that activate humoral immunity in the same manner as Alum adjuvant
  • STING agonist as a platform, if used as it is, conventional humoral immunity
  • it can be used as a potent cellular immunity-inducing Th1 adjuvant (FIG. 11).
  • highly versatile adjuvants that can be used for diseases of different qualities, and there is a technical and economic ripple effect as a next-generation adjuvant.
  • FIG. 1A shows the concentration of IFN ⁇ produced in the supernatant of each donor's human PBMC culture. From left, no adjuvant, K3 CpG, K3 CpG + cGAMP, cGAMP are shown. The vertical axis represents the concentration (ng / ml) of IFN ⁇ in the culture supernatant. K3 CpG and cGAMP (TLR9-agonist and STING-agonist, respectively) synergistically induce the production of congenital IFN ⁇ by NK cells.
  • FIG. 1B shows the results analyzed by flow cytometry. From the top row, no adjuvant, K3 CpG, K3 CpG + cGAMP, cGAMP are shown.
  • the vertical axis of the left column panel indicates the forward scatter (FSC) intensity of CD16 positive CD56 positive natural killer cells (NK cells), and the horizontal axis indicates the fluorescence intensity of IFN ⁇ -APC.
  • the vertical axis of the right panel shows the fluorescence intensity of CD8-PE, and the horizontal axis shows the fluorescence intensity of IFN ⁇ -APC.
  • K3 CpG and cGAMP TLR9-agonist and STING-agonist, respectively
  • Human PBMCs from 3 healthy donors were stimulated with K3 CpG, cGAMP, or K3 CpG + cGAMP for 16 hours and the last 4 hours in the presence of brefeldin A.
  • FIG. 1C shows the concentration of IFN ⁇ produced in the supernatant of each donor's human PBMC culture when treated with neutralizing antibodies. From the left group, no adjuvant, K3 CpG, K3 CpG + cGAMP and cGAMP are shown. From the left of each group, isotype control, ⁇ -I type IFN, ⁇ -IL-12 / 23p40, ⁇ -I type IFN + ⁇ -IL-12 / 23p40 are shown.
  • K3 CpG and cGAMP synergistically induce the production of congenital IFN ⁇ by NK cells.
  • Human PBMCs from two healthy donors were collected 30 seconds prior to 24 hours stimulation with K3 CpG, cGAMP, or K3 CpG + cGAMP, 5 ⁇ g / ml isotype control, type I IFN neutralizing antibody, IL-12 / 23p40 neutralizing antibody or type I IFN + IL-12 / 23p40 neutralizing antibody.
  • IFN ⁇ production was measured by ELISA. Data are representative of at least two independent experiments and are shown as two sets of means + SD.
  • FIG. 2A shows the concentration of IFN ⁇ produced in the supernatant of mouse PBMC cultures. From the left group, no adjuvant, K3 CpG, K3 CpG + cGAMP and cGAMP are shown. The left side of each group is derived from wild-type mice, and the right side is derived from IRF3 / 7DKO mice. The vertical axis represents the concentration (ng / ml) of IFN ⁇ in the culture supernatant.
  • FIG. 2B shows the concentration of IL-12p40 produced from DM-DC.
  • K3 CpG, K3 CpG + cGAMP, cGAMP are shown.
  • the vertical axis shows the concentration of IL-12p40 (ng / ml).
  • the combination of K3 CpG and cGAMP causes synergistic induction of innate IFN ⁇ in mPBMC in an IRF3 / 7 dependent manner and production of IFN ⁇ and IL-12 by dendritic cells.
  • GM-DC were stimulated with K3 CpG, cGAMP, or K3 CpG + cGAMP for 24 hours, and IL-12p40 production was measured by ELISA. Data are representative of at least two independent experiments and are shown as two sets of means + SD.
  • FIG. 2C shows the concentration of IL-12p40 produced from FL-DC. From left, no adjuvant, K3 CpG, K3 CpG + cGAMP, cGAMP are shown. The vertical axis shows the concentration of IL-12p40 (ng / ml).
  • K3 CpG and cGAMP causes synergistic induction of innate IFN ⁇ in mPBMC in an IRF3 / 7 dependent manner and production of IFN ⁇ and IL-12 by dendritic cells.
  • FIG. 2D shows the concentration of IL-12p40 produced from FL-DC. From left, no adjuvant, K3 CpG, K3 CpG + cGAMP, cGAMP are shown. The vertical axis represents the concentration of IFN ⁇ (ng / ml).
  • FIG. 3A shows the concentration of IFN ⁇ produced in the supernatant of mouse PBMC cultures.
  • K3 CpG, K3 CpG + 3'3'-cGAMP, 3'3'-cGAMP, K3 CpG + c-di-GMP, c-di-GMP, K3 CpG + 2'3'-cGAMP, 2'3'- cGAMP is shown.
  • the vertical axis represents the concentration (ng / ml) of IFN ⁇ in the culture supernatant.
  • the combination of TLR9-agonist and STING-agonist is a potent type 1 adjuvant that also suppresses type 2 immune responses in vivo.
  • FIG. 3B shows serum anti-OVA antibody titers in mice immunized with OVA.
  • the left panel shows the anti-OVA antibody titer of IgG2c, and the right panel shows the anti-OVA antibody titer of IgG1.
  • TLR9-agonist is a potent type 1 adjuvant that also suppresses the type 2 immune response in vivo.
  • mice were treated with K3 CpG (10 ⁇ g), 3′3 ′ / 2′3′-cGAMP (1 ⁇ g), c-di-GMP (1 ⁇ g), DMXAA (50 ⁇ g) or K3 + 3′3 ′ / 2′3′-cGAAMP / Immunized with OVA (10 ⁇ g) with or without c-di-GMP / DMXAA intramuscularly on days 0 and 10. On day 17, OVA-specific serum IgG1 and IgG2c were measured by ELISA. Data are representative of at least two independent experiments and are shown as two sets of means + SD. * P ⁇ 0.05; ** p ⁇ 0.01 (Mann-Whitney U test). FIG.
  • 3B shows the concentration of IFN ⁇ and IL-13 produced by spleen cells stimulated with OVA.
  • the vertical axis of the left panel shows the concentration of IFN ⁇ (ng / ml), and the vertical axis of the right panel shows the concentration of IL-13 (ng / ml).
  • physiological saline, K3 CpG, K3 CpG + 3′3′-cGAMP, 3′3′-cGAMP, K3 CpG + c-di-GMP, c-di-GMP, K3 CpG + 2′3′-cGAMP, 2′3 ′ -CGAMP, DMXAA are shown.
  • TLR9-agonist and STING-agonist is a potent type 1 adjuvant that also suppresses type 2 immune responses in vivo.
  • FIG. 4A shows the anti-OVA antibody titer of serum in each mouse immunized with OVA.
  • the left panel shows the anti-OVA antibody titer of IgG2c, and the right panel shows the anti-OVA antibody titer of IgG1. From the left group, K3 CpG, K3 CpG + cGAMP, cGAMP are shown.
  • FIG. 4B shows the concentration of IFN ⁇ and IL-13 produced by spleen cells stimulated with OVA.
  • the vertical axis of the left panel shows the concentration of IFN ⁇ (ng / ml), and the vertical axis of the right panel shows the concentration of IL-13 (ng / ml). From the left group, K3 CpG, K3 CpG + cGAMP, cGAMP are shown.
  • 4C shows serum anti-OVA antibody titers in C57BL / 6J mice immunized with OVA.
  • the left panel shows the anti-OVA antibody titer of IgG2c
  • the right panel shows the anti-OVA antibody titer of IgG1.
  • K3 CpG, K3 CpG + cGAMP, and cGAMP are shown.
  • the left side of each group shows IL-12p40 +/-
  • the right side shows IL-12p40 KO.
  • the synergistic effect of the combination of K3 CpG and cGAMP in the induction of antigen-specific IFN ⁇ depends on IRF3 / 7, STING, MyD88, IL-12 and type I IFN signaling.
  • FIG. 4D shows the concentration of IFN ⁇ and IL-13 produced by spleen cells stimulated with OVA.
  • the vertical axis of the left panel shows the concentration of IFN ⁇ (ng / ml), and the vertical axis of the right panel shows the concentration of IL-13 (ng / ml).
  • K3 CpG, K3 CpG + cGAMP, cGAMP are shown.
  • the left side of each group shows IL-12p40 +/-, and the right side shows IL-12p40 KO.
  • the synergistic effect of the combination of K3 CpG and cGAMP in the induction of antigen-specific IFN ⁇ is dependent on IRF3 / 7, STING, MyD88, IL-12 and type I IFN signaling.
  • D Spleen cells were stimulated with OVA protein for 48 hours. IFN ⁇ production was measured by ELISA. Data are representative of at least two independent experiments and are shown as two sets of means + SD. * P ⁇ 0.05 (Mann-Whitney U test).
  • FIG. 5 shows a graph of the measured tumor growth in the EG-7 mouse tumor model.
  • the vertical axis represents tumor size (cm 3 ), and the horizontal axis represents the number of days after inoculation with EG-7 lymphoma cells.
  • the combination of K3 CpG and cGAMP efficiently suppresses tumors in the EG-7 mouse tumor model.
  • FIG. 6 shows the concentration of IFN ⁇ produced by spleen cells stimulated with OVA254 or OVA323.
  • Saline, K3 CpG, K3 CpG + cGAMP, cGAMP are shown from the left group.
  • the vertical axis represents the concentration of IFN ⁇ (ng / ml).
  • the combination of K3 CpG and cGAMP induces potent CD8 + T cell activity in vivo.
  • FIG. 7 shows a gating technique for intracellular IFN ⁇ staining experiments.
  • FIG. 8 shows the concentration of serum IgE in mice immunized with OVA. From the left, physiological saline, K3 CpG, cGAMP, and K3 CpG + cGAMP are shown. The vertical axis shows the concentration of IgE. STING agonists induce IgE, but suppress this when combined with CpG.
  • FIG. 9 shows an overview of cellular immunity and humoral immunity.
  • FIG. 10 shows the production of IgG2c and IFN ⁇ , which are indicators of type I adjuvant.
  • the left panel shows the serum anti-OVA IgG2c titer in mice immunized with OVA.
  • FIG. 11 shows an outline of a new next-generation adjuvant using a STING agonist as a platform. Since the STING agonist itself including DMXAA functions as a Th2 adjuvant that activates humoral immunity in the same manner as Alum adjuvant, if the STING agonist is used as a platform, the conventional humoral immunity induction type can be used. When combined with Th2 adjuvant and CpG ODN, it can be used as a potent cellular immunity-inducing Th1 adjuvant.
  • FIG. 12 is a diagram showing a synergistic effect of interferon gamma production of a combination of CpG1826 and 3′3′-cGAMP or a combination of D35 CpG and 3′3′-cGAMPc-di-GMP in spleen cells.
  • the upper row shows a combination of a combination of CpG1826 and 3'3'-cGAMP, and the lower row shows a combination of a combination of D35 CpG and 3'3'-cGAMPc-di-GMP.
  • Each y-axis shows the amount of interferon gamma (IFN ⁇ ) produced (pg / ml), the x-axis shows no stimulation from the left, a combination of CpG1826 and 3′3′-cGAMP, or D35 CpG and 3′3′-cGAMPc- A combination with di-GMP and 3′3′-cGAMP alone are shown.
  • IFN ⁇ interferon gamma
  • CpG oligonucleotide or “CpG oligodeoxynucleotide”, “CpG ODN” or simply “CpG” are used interchangeably and include at least one unmethylated CG dinucleotide sequence.
  • a polynucleotide preferably an oligonucleotide.
  • An oligonucleotide comprising at least one CpG motif can comprise multiple CpG motifs.
  • the phrase “CpG motif” refers to an unmethylated dinucleotide portion of an oligonucleotide comprising a cytosine nucleotide followed by a guanosine nucleotide. 5-methylcytosine can also be used in place of cytosine.
  • CpG ODN CpG oligonucleotide
  • TLR9 Toll-like receptor 9
  • DCs dendritic cells
  • B cells B cells to produce type I interferons (IFNs) and inflammatory cytokines (Hemmi, H., et al. Nature 408, 740-745 (2000); Krieg , AM Nature reviews.
  • Drug discovery 5, 471-484 (2006) acts as an adjuvant for Th1-type humoral and cellular immune responses, including cytotoxic T lymphocyte (CTL) reactions ( Brazolot Millan, C L., Weernata, R., Krieg, AM, Siegrist, CA & Davis, HL Proceedings of the National Academy of Science 15:55. Chu, R.S., Targoni, OS, Krieg, AM, Lehmann, P.V. & Harding, C.V. The Journal of experimental medicine 161, 1623-1631. Therefore, CpG ODN has been regarded as a potential immunotherapeutic agent for infectious diseases, cancer, asthma and hay fever (Krieg, AM Nature reviews. Drug discovery 5, 471-484 (2006). Klinman, DM Nature reviews. Immunology 4, 249-258 (2004)).
  • CTL cytotoxic T lymphocyte
  • CpG oligodeoxynucleotide is a synthetic single-stranded DNA containing an unmethylated CpG motif that has immunostimulatory characteristics due to similarity to the bacterial genome, and is a TLR9 in specific types of innate immune cells.
  • TLR9 Upon ligand binding, TLR9 transmits a signal through the adapter molecule myD88, leading to the production of IRF7-dependent type I IFN and NF- ⁇ B-dependent cytokines [Krieg et al. , Nat. Rev. Drug Discov.
  • CpG ODN in vivo induces a Th1-type response due to the type of cytokine induced by CpG ODN in APC [Krieg et al. , Nat. Rev. Drug Discov. (2006) 5: 471-84].
  • D-type CpG ODN strongly induces both type I and type II IFN, but cannot induce B cell activation [Krieg et al. , Nat. Rev. Drug Discov. (2006) 5: 471-84; Klinman et al. , Nat. Rev. Immunol. (2004) 4: 1-10].
  • K-type CpG ODN (K3 CpG) strongly induces B cell activation resulting in production of IL-6 and antibodies, while they only weakly induce type I and type II IFNs is there.
  • D-type CpG ODN forms aggregates, only K-type CpG is available for clinical use [Krieg et al. , Nat. Rev. Drug Discov. (2006) 5: 471-84; Klinman et al. , Nat. Rev. Immunol. (2004) 4: 1-10].
  • Pathogen-derived factors such as LPS or unmethylated CpG DNA (CpG) (CpG ODN) stimulate innate immune cells that produce cytokines such as IL-12 and type I or type II IFNs, which are Th1 type responses and Helps generate cellular immunity [Kawai et al. , Immunity. (2011) 34: 637-650; Trichieri et al. , Immunol. (2007) 7: 179-190].
  • IL-12 acts on na ⁇ ve CD4 + T cells and drives Th1 development and IFN ⁇ production [Seder et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. (1993) 90: 10188-92; Hsieh et al. , Science.
  • Th1 cells play a major role in the induction of type 1 immunity, which is distinguished by high phagocytic activity [Spellberg et al. , Clin. Infect. Dis. (2001) 90509: 76-102; Mantovani et al. Curr. Opin. Immunol. (2010) 22: 231-237].
  • Th1 cells play an important role in the development of anti-tumor immunity and contribute to proper activation including IFN ⁇ production and CTL effector functions [Hung et al. , J. et al. Exp. Med. (1998) 188: 2357-68; Vesely et al. , Annu. Rev. Immunol.
  • Type D / A is mainly the production of type I interferon from plasmacytoid dendritic cells (referred to as plasmacytoid dendritic cells, “plasmacytoid DC” or “pDC”), and type K / B is the proliferation of B cells and IgM.
  • D / A type CpG-DNA which has been suggested to induce the production of IL-6, IL-6, etc., strongly induces IFN- ⁇ production, but has low pDC maturation-inducing activity and is directly induced in B cells.
  • Type K / B Does not exhibit any immunostimulatory activity.
  • Type K / B exhibits immunostimulatory activity on B cells, strongly promotes maturation of pDC, and has a high IL-12-inducing ability, but a low IFN- ⁇ -inducing ability.
  • a C-type sequence that has a TCG repeat and is all thiolated induces polyclonal B cell activation and IFN- ⁇ production by pDC.
  • CpG D / A type CpG ODN (also called A type, D type, etc., also indicated as CpG-A ODN) has phosphorothioate (PS) bonds at the 5 'and 3' ends, and phosphodiester (PO) Paris It is an oligonucleotide characterized by a poly-G motif having a CpG-containing sequence as a center. The presence of phosphorothioate (PS) at the 5 'and 3' ends is thought to facilitate cellular uptake.
  • the CpG D / A type produces a large amount of interferon ⁇ (IFN- ⁇ ) in pDC (a characteristic different from the CpG K / B type).
  • IFN- ⁇ interferon ⁇
  • B cells do not activate and do not mature pDC (Krug, A., et al. European journal of immunology 31, 2151-2163 (2001)); and Verthelii, D., Ishii, KJ. , Gursel, M., Takeshita, F. & Klinman, D.M. Journal of immunology 166, 2372-2377 (2001).).
  • the other three types of ODN consist of PS skeletons.
  • K / B type CpG ODN is also referred to as CpG-B type or CpG-K type, and has one or more CpG motifs that have no poly G motif and all have a phosphorothioate (PS) skeleton. Typically, it contains a plurality of CpG motifs in a non palindromic structure.
  • K / B-type CpG has weak IFN- ⁇ -inducing activity (almost no production), but is a very potent Th1 adjuvant and a strong B cell response stimulator, which produces IL-6 and produces pDCs Is activated and matured (Verthelii, D., Ishii, KJ, Gursel, M., Takeshita, F.
  • K / B type CpG ODN has the function of promoting, activating, and maturing the survival of both monocyte-derived dendritic cells and pDC.
  • C-type and P-type CpG ODNs contain one and two palindromic CpG sequences, respectively, both activate B cells like K type, and like D type pDCs can be activated, but compared to P-type CpG ODN, C-type CpG ODN induces IFN- ⁇ production weaker (Hartmann, G., et al. European journal of immunology 33, 1633) -1641 (2003); Marshall, JD, et al. Journal of leukocyte biology 73, 781-792 (2003); and Samulowitz, U., et al., Oligocleids20 -101 (2010)).
  • D / K-type and P-type CpG ODNs are Hoogsteen base pairs that form parallel four-stranded structures called G-tetrads, and Watson-Crick bases between cis and trans palindrome sites It is shown to form higher-order structures called pairs, which are necessary for the strong production of IFN- ⁇ by pDCs (Samulowitz, U., et al. Oligonucleotides 20, 93-101 (2010). Kerkmann, M., et al. The Journal of biologic chemistry 280, 8086-8093 (2005); and Klein, D.C., Latz, E., Espev, T. & ke, B.T. Ultramicroscopy 110, 689-693 (2010)).
  • K-type and C-type CpG ODN are generally considered to be available as human immunotherapeutic agents and vaccine adjuvants (Puig, M., et al. Nucleic acids research 34, 6488-6495 (2006); Bode, C., Zhao, G., Steinhagen, F., Kinjo, T. & Klinman, DM Expert review of vaccines 10, 499-511 (J) 511-511 (J) G., et al., Hepatology 46, 1341-1349 (2007)).
  • C-type CpG has a complete phosphorothioate (PS) skeleton without a poly-G motif, but contains an A-type palindromic sequence of CpG in combination with a stimulatory CpG motif.
  • PS phosphorothioate
  • the K-type CpG ODN used in a preferred embodiment of the present invention has a length of 10 nucleotides or more and has the formula:
  • N1, N2, N3, N4, N5 and N6 can be any nucleotides.
  • the K-type CpG ODN of the present invention is 10 nucleotides or more in length and includes a nucleotide sequence of the above formula.
  • the central 4-base CpG motif (TCpGW) may be contained in 10 nucleotides, and does not necessarily need to be located between N3 and N4 in the above formula.
  • N1, N2, N3, N4, N5 and N6 may be any nucleotide, and N1 and N2, N2 and N3, N3 and N4, N4 and N5, and at least one of N5 and N6
  • One (preferably one) combination may be a two-base CpG motif.
  • any two consecutive bases in the central 4 bases (4th to 7th bases) are CpG motifs
  • the two bases can be any nucleotide.
  • a part or all of the phosphodiester bond of the oligodeoxynucleotide may be substituted with a phosphorothioate bond.
  • all of the phosphodiester linkages of the oligodeoxynucleotide are replaced by phosphorothioate linkages.
  • the K-type CpG ODN more preferably used in the present invention contains a non-palindrome structure containing one or more CpG motifs. Further preferably used K-type CpG ODN has a non-palindrome structure containing one or more CpG motifs.
  • the K-type CpG ODN contained in the oligodeoxynucleotide of the present invention is preferably humanized.
  • “Humanized” means having agonist activity against human TLR9. Therefore, the oligodeoxynucleotide of the present invention containing humanized K-type CpG ODN has an immunostimulatory activity peculiar to K-type CpG ODN (for example, an activity to activate human B cells to produce IL-6).
  • Humanized K-type CpG ODN is generally characterized by a 4-base CpG motif consisting of TCGA or TCGT. In many cases, two or three of these 4-base CpG motifs are contained in one humanized K-type CpG ODN. Therefore, in a preferred embodiment, the K-type CpG ODN contained in the oligodeoxynucleotide of the present invention has at least one, more preferably two or more, more preferably two or three, a 4-base CpG motif consisting of TCGA or TCGT. including. When the K-type CpG ODN has 2 or 3 4-base CpG motifs, these 4-base CpG motifs may be the same or different. However, there is no particular limitation as long as it has agonist activity against human TLR9.
  • the K-type CpG ODN contained in the oligodeoxynucleotide of the present invention more preferably includes a nucleotide sequence represented by a sequence (atcgactctc gagcgtttc (SEQ ID NO: 1)).
  • the length of K-type CpG ODN is such that the oligodeoxynucleotide of the present invention has an immunostimulatory activity (for example, an activity to activate B cells (preferably human B cells) to produce IL-6) or anticancer activity. Although it is not particularly limited as long as it has, it is preferably 100 nucleotides or less (eg, 10-75 nucleotides in length).
  • the length of K-type CpG ODN is more preferably 50 nucleotides or less (eg, 10-40 nucleotides).
  • the length of K-type CpG ODN is more preferably 30 nucleotides or less (eg, 10-25 nucleotides).
  • the length of K-type CpG ODN is most preferably 12-25 nucleotides long.
  • ligand or “agonist” is used interchangeably and refers to a substance that expresses or enhances the biological action of a receptor on a target entity (eg, receptor).
  • target entity eg, receptor
  • synthesized ones and modified ones can be mentioned.
  • STING endoplasmic reticulum
  • STING may be involved not only in non-self DNA components derived from microorganisms but also in the control of chronic inflammatory responses through recognition of self DNA components.
  • a STING agonist is considered to be a membrane protein localized in the endoplasmic reticulum.
  • STING agonists in addition to cGAMP, cyclic dinucleotides of bacterial origin, c-di-AMP and c-di-GMP, transduce signals through the TBK1-IRF3 axis to produce type I IFN and NF -Adapter molecule stimulator (STING) ligand of the IFN gene that induces ⁇ B-mediated cytokine production [Burdette et al. , Nature. (2011) 478: 515-8; McWhilter et al. , J. et al. Exp. Med. (2009) 206: 1899-1911].
  • STING NF -Adapter molecule stimulator
  • alum the most common adjuvant aluminum salt (alum) lacks the ability to induce cell-mediated immunity that is believed to protect in the case of diseases or cancers derived from intracellular pathogens [Hogenesch et al. , Front. Immunol. (2013) 3: 1-13].
  • alum can be synthesized by monophosphoryl lipid A [Macleod et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. (2011) 108: 7914-7919] and CpG ODN [Weernata et al. , Vaccine. (2000) 18: 1755-1762] and has been combined with many different types of adjuvants.
  • cytosolic DNA sensor that has recently been identified is the cyclic GMP-AMP synthase (cGAS), which catalyzes the production of the non-standard cyclic dinucleotide cGAMP (2′3′-cGAMP) and its purine nucleoside.
  • cGAS cyclic GMP-AMP synthase
  • Standard cGAMP (3′3 ′) is synthesized in bacteria and has a variety of linkages over mammalian 2′3′-cGAMP, and GMP and AMP nucleosides are linked by bis- (3 ′, 5 ′) linkages. [Wu et al. , Science. (2013) 339: 826-30; Zhang et al. , Mol. Cell. (2013) 51: 226-35].
  • nucleotides such as 2′3′-cGAMP, c-di-AMP, 3′3′-cGAMP, 3′2′-cGAMP, etc., DMXAA, etc. And xanthenone derivatives.
  • STING agonists are described in WO2010 / 017248, the contents of which are incorporated by reference in their entirety.
  • an “adjuvant” as used herein is an immunopotentiator that is added to increase the effectiveness of a vaccine and is administered rather than constituting a specific antigen. A drug that boosts the immune response to an antigen. With the recent development of immunology, the mechanism of action of adjuvants has been gradually clarified. Recently, adjuvants are expected to be applied not only to infectious diseases but also to prevention and treatment of allergies, cancers, and autoimmune diseases due to various immune control characteristics.
  • Th2 adjuvants humoral immunity-inducing adjuvants
  • Th1 adjuvant or type I adjuvant induction of cellular immunity is more important than humoral immunity for the prevention and treatment of cancer and allergies, and they are called Th1 adjuvant or type I adjuvant.
  • CpG ODN CpG oligonucleotide
  • Non-Patent Document 1 Non-Patent Document 1
  • Non-Patent Document 2 Non-Patent Document 2
  • type I adjuvant is also called Th1 adjuvant and refers to an adjuvant that induces a type I immune response. Typically characterized by anti-tumor effects by natural killer cells or cytotoxic T cells.
  • type II adjuvant is also called a Th2 adjuvant and refers to an adjuvant that induces a type II immune response. Typically, it is characterized by the effect of preventing infection by antibody induction.
  • type I immune response is also called cellular immunity, and is an immune system in which phagocytic cells, cytotoxic T cells (CTLs), and natural killer cells are responsible for eliminating foreign substances in the body. T cells are involved. Helper T cells include Th1 cells and Th2 cells, which are thought to suppress each other's functions by releasing cytokines. These cells originally differentiate from one cell, and this cell is called a naive T cell (Th0). See T cell section for specific differentiation mechanism. Cells differentiated from Th0 cells to Th1 cells produce so-called Th1 cytokines such as IL-2 and activate CTLs that destroy cells infected with viruses. Cellular immunity is involved not only in the removal of virus-infected cells but also in tumor immunity and transplantation immunity.
  • type II immune response is also referred to as humoral immunity and is an immune system centered on antibodies and complement. This is called an antibody because it is dissolved in serum. Macrophages, dendritic cells and the like function as antigen-presenting cells by degrading them after taking the antigen into the cells and presenting the fragments on the cell surface. Antigen-presenting cells present antigen fragments via MHC class II molecules and transmit signals to a T cell antigen receptor (TCR; T Cell Receptor) on the surface of naive T cells (Th0).
  • TCR T cell antigen receptor
  • Th0 naive T cells
  • Th0 cells differentiate into type 1 helper T cells (Th1) or type 2 helper T cells (Th2) varies depending on the disease, but is called interleukin (IL) -4, IL-5 called Th2 cytokines Th0 differentiates into Th2 in the presence of the like and induces humoral immunity.
  • IL interleukin
  • immunoglobulin E or “IgE” is a glycoprotein that exists only in mammals, and is a kind of immunoglobulin.
  • An IgE molecule is composed of two heavy chains ( ⁇ chain) and two light chains ( ⁇ chain and ⁇ chain) and has two antigen binding sites.
  • the serum IgE concentration in healthy individuals is ng / ml, which is very low compared to other types of immunoglobulins, but increases in the serum of patients with allergic diseases and increases mast cells and basophils Induces rapid release (degranulation reaction) of bioactive substances stored in the intracellular granules. Therefore, IgE is counted as one of the molecules that play a central role in allergic reactions along with histamine.
  • allergy means that an immune reaction occurs excessively against a specific antigen. Environment-derived antigens that cause allergies are specifically called allergens.
  • An “allergic disease” refers to a disease in which an immune reaction occurs against an external antigen.
  • the antigens are often harmless in the amount they are exposed to in normal life (for example, early spring pollen itself is not toxic) and there is an immune response that produces unnecessarily unpleasant consequences. I can say that.
  • allergic disease Typical diseases include atopic dermatitis, allergic rhinitis (hay fever), allergic conjunctivitis, allergic gastroenteritis, bronchial asthma, childhood asthma, food allergy, drug allergy, and urticaria. Recently, attention has been focused on pathological conditions that show type 1 allergic symptoms such as asthma and flushing with the scent of citrus fruits and the smell of fragrances such as gums.
  • autoimmune disease is a disease in which an immune reaction occurs using substances constituting the body as an antigen. May cause damage to specific organs and parts, cause inflammation, or present systemic symptoms. Typical diseases include collagen diseases such as rheumatoid arthritis and alopecia areata.
  • IFN interferon
  • cytokine a protein secreted by cells in response to the invasion of foreign substances such as pathogens (particularly viruses) and tumor cells in an animal body, of which IFN- ⁇ is , A Th1-type cytokine.
  • the “subject (person)” refers to a subject to be diagnosed or detected or treated according to the present invention (for example, an organism such as a human or a cell, blood, serum, etc. removed from the organism). .
  • drug drug
  • drug may also be a substance or other element (eg energy such as light, radioactivity, heat, electricity).
  • Such substances include, for example, proteins, polypeptides, oligopeptides, peptides, polynucleotides, oligonucleotides, nucleotides, nucleic acids (eg, DNA such as cDNA, genomic DNA, RNA such as mRNA), poly Saccharides, oligosaccharides, lipids, small organic molecules (for example, hormones, ligands, signaling substances, small organic molecules, molecules synthesized by combinatorial chemistry, small molecules that can be used as pharmaceuticals (for example, small molecule ligands, etc.)) , These complex molecules are included, but not limited thereto.
  • a factor specific for a polynucleotide is a polynucleotide having complementarity with a certain sequence homology to the sequence of the polynucleotide (eg, 70% or more sequence identity), Examples include, but are not limited to, a polypeptide such as a transcription factor that binds to the promoter region.
  • Factors specific for a polypeptide typically include an antibody specifically directed against the polypeptide or a derivative or analog thereof (eg, a single chain antibody), and the polypeptide is a receptor.
  • specific ligands or receptors in the case of ligands, and substrates thereof when the polypeptide is an enzyme include, but are not limited to.
  • treatment refers to prevention of worsening of a disease or disorder when a disease or disorder (eg, cancer, allergy) occurs, preferably, maintaining the status quo. More preferably, it means reduction, more preferably elimination, including the ability to exert a symptom improving effect or a preventive effect on one or more symptoms associated with a patient's disease or disease. Diagnosing in advance and performing appropriate treatment is referred to as “companion treatment”, and the diagnostic agent therefor is sometimes referred to as “companion diagnostic agent”.
  • the term “therapeutic agent (agent)” refers to any drug that can treat a target condition (for example, diseases such as cancer, allergy, etc.) in a broad sense.
  • the “therapeutic agent” may be a pharmaceutical composition comprising an active ingredient and one or more pharmacologically acceptable carriers.
  • the pharmaceutical composition can be produced by any method known in the technical field of pharmaceutics, for example, by mixing the active ingredient and the carrier.
  • the form of use of the therapeutic agent is not limited as long as it is a substance used for treatment, and it may be an active ingredient alone or a mixture of an active ingredient and an arbitrary ingredient.
  • the shape of the carrier is not particularly limited, and may be, for example, a solid or a liquid (for example, a buffer solution).
  • the therapeutic agent for cancer, allergy and the like includes a drug (preventive agent) used for preventing cancer, allergy and the like, or a suppressor for cancer, allergy and the like.
  • prevention means that a certain disease or disorder (for example, allergy) is prevented from becoming such a state before it becomes such a state. Diagnosis can be performed using the drug of the present invention, and for example, allergies can be prevented using the drug of the present invention, or countermeasures for prevention can be taken as necessary.
  • a certain disease or disorder for example, allergy
  • prophylactic agent refers to any agent that can prevent a target condition (for example, a disease such as allergy) in a broad sense.
  • the “kit” is a unit provided with a portion to be provided (eg, a test agent, a diagnostic agent, a therapeutic agent, an antibody, a label, instructions, etc.) usually divided into two or more compartments.
  • a portion to be provided eg, a test agent, a diagnostic agent, a therapeutic agent, an antibody, a label, instructions, etc.
  • This kit form is preferred when it is intended to provide a composition that should not be provided in admixture for stability or the like, but preferably used in admixture immediately before use.
  • Such kits preferably include instructions or instructions that describe how to use the provided parts (eg, test agents, diagnostic agents, therapeutic agents, or how the reagents should be processed).
  • the kit when the kit is used as a reagent kit, the kit usually contains instructions including usage of test agents, diagnostic agents, therapeutic agents, antibodies, etc. Is included.
  • the “instruction sheet” describes the method for using the present invention for a doctor or other user.
  • This instruction manual includes a word indicating that the detection method of the present invention, how to use a diagnostic agent, or administration of a medicine or the like is given.
  • the instructions may include a word indicating that the administration site is oral or esophageal administration (for example, by injection).
  • This instruction is prepared in accordance with the format prescribed by the national supervisory authority (for example, the Ministry of Health, Labor and Welfare in Japan and the Food and Drug Administration (FDA) in the United States, etc.) It is clearly stated that it has been received.
  • the instruction sheet is a so-called package insert and is usually provided in a paper medium, but is not limited thereto, and is in a form such as an electronic medium (for example, a homepage or an e-mail provided on the Internet). But it can be provided.
  • the present invention provides a combination of a CpG oligonucleotide and a STING agonist (also referred to as a STING ligand).
  • a STING agonist also referred to as a STING ligand.
  • various treatments or preventions for example, treatment or prevention of cancer, allergy, etc., or treatment or prevention using immunostimulation can be performed.
  • the present invention provides a method for treating or preventing a disease, comprising the step of administering to a subject in need thereof an effective amount of a combination of a CpG oligonucleotide and a STING agonist.
  • the combination of the present invention is for use as a Type I adjuvant.
  • This phenomenon is unexpected from both aspects. That is, from the viewpoint of the STING agonist, this ligand is generally considered to produce only humoral immunity, that is, an antibody-induced infection prevention effect, but cellular immunity is induced by adding CpG. Such a “switch” effect is truly unexpected.
  • the cellular immunity-inducing effect of CpG was remarkably enhanced by the STING agonist. Considering that the STING agonist has almost no cellular immunity-inducing effect, it can be said that even if the cellular immunity-inducing effect of CpG is taken into consideration, the amount is unexpectedly markedly enhanced.
  • the combination of the present invention is for suppressing the IgE-inducing action of the STING agonist.
  • a STING agonist has an IgE-inducing action and may have allergic side effects. Therefore, it can be said that it is unexpected that such a problem needs to be solved, and that the solution was made by CpG.
  • STING agonists include 3′3′-cGAMP, 2′3′-cGAMP, 2′2′-cGAMP, DMXAA, c-di-AMP and c-di-GMP. it can.
  • DMXAA is a mouse-specific STING agonist and is considered to be less effective in humans.
  • 3'3'-cGAMP is bacterial cGMAP, 2'3'-cGAMP mammalian cGAMP, and 2'2'-cGAMP is unnatural cGAMP.
  • the CpG oligonucleotide of the present invention is a K / B type oligonucleotide.
  • K / B oligonucleotides have been shown to be particularly effective as vaccine adjuvants for cancer, infectious diseases, and K / B oligonucleotides can be further enhanced by the present invention. Because you can.
  • any CpG oligonucleotide can be used in the present invention as long as it is a general CpG.
  • K3 CpG SEQ ID NO: 1 (5′-atcgactatcgagagttctc -3 ′)
  • CpG1826 SEQ ID NO: 2 (5′-tccatgacgttcctgacgtt-3 ′)
  • D35 CpG SEQ ID NO: 3 (5′-ggtgcatcgatgcagggggg-3 ′)
  • K3 CpG SEQ ID NO: 1 (5′-atcgactatcgagagttctc -3 ′
  • D35 CpG SEQ ID NO: 3
  • STING agonists that can be used in the present invention include cGAMP, 3′3′-cGAMP, c-di-AMP, c-di-GAMP, 2′3′-cGAMP, DMXAA, and the like. it can.
  • the combination of the present invention is used as an anticancer agent.
  • the method for treatment or prevention of the present invention is provided as a method for treating or preventing cancer.
  • the anticancer agent can target cancer such as lymphoma and melanoma.
  • the combination of the invention is for reducing or eliminating a type II immune response and / or for developing or enhancing a type I immune response.
  • the combination of the invention is for induction of interferon gamma (IFN- ⁇ ).
  • the combination of the present invention is for use as a vaccine adjuvant.
  • the method for treatment or prevention of the present invention is provided as a method for inactivating immunity.
  • CpG oligonucleotide and STING agonist may each be administered simultaneously, at different times, in the same formulation or in combination with different formulations. It may be administered sequentially or separately.
  • the assay for T cell activation can be performed, for example, as follows.
  • various assays determine whether an immune response is stimulated in a T cell or group of T cells (ie, whether a T cell or group of T cells is “activated”).
  • stimulation of an immune response in T cells can be determined by measuring antigen-induced production of cytokines by T cells.
  • stimulation of an immune response in T cells is by measuring antigen-induced production of IFN ⁇ , IL-4, IL-2, IL-10, IL-17 and / or TNF ⁇ by T cells. Can be determined.
  • antigenogenic production of cytokines by T cells can be measured by flow cytometry following intracellular cytokine staining. In some embodiments, antigen-induced production of cytokines by T cells can be measured by flow cytometry after surface capture staining. In some embodiments, antigen-induced production of cytokines by T cells can be determined by measuring the cytokine concentration in the supernatant of activated T cell cultures. In some embodiments, this can be measured by ELISA.
  • antigenogenic production of cytokines by T cells can be measured by ELISPOT assay.
  • ELISPOT assays use a technique very similar to the technique of sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).
  • An antibody eg, monoclonal antibody, polyclonal antibody, etc.
  • An antibody is aseptically coated onto a microplate backed with PVDF (polyvinylidene fluoride).
  • Antibodies are selected for specificity for the subject cytokine. The plate is blocked (eg, using serum proteins that are not reactive with any antibody in the assay).
  • Cells of interest are plated at various densities with antigen or mitogen and then placed in a humidified 37 ° C. CO 2 incubator for the specified time.
  • Cytokines secreted by activated cells are locally captured by the coated antibody on the large surface area PVDF membrane.
  • a secondary antibody specific to the cytokine eg, a biotinylated polyclonal antibody
  • This antibody is reactive with a different epitope of the target cytokine, and therefore, using it, the captured cytokine is detected.
  • the detected cytokines are visualized using avidin-HRP and an accelerating substrate (eg, AEC, BCIP / NBT).
  • the colored end product spot, usually dark blue typically represents individual cytokine producing cells.
  • Spots can be counted manually (eg, using a dissecting microscope) or using an automated reader that captures images of microwells and analyzes the number and size of the spots.
  • each spot corresponds to a single cytokine producing cell.
  • an immune response in T cells is said to be stimulated when about 1% to about 100% of antigen-specific T cells are producing cytokines.
  • the immune response in T cells is at least about 1%, at least about 5%, at least about 10%, at least about 25%, at least about 50%, at least about 75%, at least about 90%, at least About 95%, at least about 99%, or about 100% of antigen-specific T cells are said to be stimulated when producing cytokines.
  • the immune response in T cells is such that the immunized subject is at least about 10-fold, at least about 50-fold, at least about 100-fold, at least about 500-fold, at least about 1000-fold over an untreated control. At least about 5,000 times, at least about 10,000 times, at least about 50,000 times, at least about 100,000 times, or at least about 100,000 times, said to be stimulated Is called.
  • stimulation of an immune response in T cells can be determined by measuring antigen-induced proliferation of T cells.
  • antigen-induced proliferation can be measured as uptake of H 3 -thymidine in dividing T cells (sometimes referred to as “lymphocyte transformation test” or “LTT”).
  • the uptake of H 3 -thymidine (given as a count from a ⁇ counter) is at least about 5 times, at least about 10 times, at least about 20 times, at least about 50 times that of an untreated control
  • An antigen-induced proliferation is said to have occurred when it is high, at least about 100 times, at least about 500 times, at least about 1000 times, at least about 5000 times, at least about 10,000 times or at least about 10,000 times higher .
  • antigen-induced proliferation can be measured by flow cytometry.
  • antigen-induced proliferation can be measured by a carboxyfluorescein succinimidyl ester (CFSE) dilution assay.
  • CFSE is a non-toxic, fluorescent membrane-permeable dye that binds to the amino group of cytoplasmic proteins (eg, T cell proteins) through its succinimidyl reactive group. As cells divide, CFSE-labeled protein is equally distributed to daughter cells, so cell fluorescence is halved with each division. As a result, antigen-specific T cells lose their fluorescence after culture in the presence of each antigen (CFSE low ) and become distinguishable from other cells in culture (CFSE high ).
  • CFSE carboxyfluorescein succinimidyl ester
  • CFSE dilution (given as a percentage of CFSE low cells to all CFSE + cells) is at least about 5%, at least about 10%, at least about 25%, at least about 50%, at least about 75. %, At least about 90%, at least about 95% or at least about 100%, it is said that antigen-induced proliferation has occurred.
  • the immune response in T cells is when the cellular marker of T cell activation is expressed at a different level (eg, higher or lower level) than unstimulated cells. It is said that it is stimulated.
  • CD11aCD27, CD25, CD40L, CD44, CD45RO and / or CD69 are more highly expressed on activated T cells than on unstimulated T cells.
  • L-selectin (CD62L), CD45RA and / or CCR7 is less highly expressed on activated T cells than on unstimulated T cells.
  • the immune response in T cells is measured by assaying cytotoxicity by effector CD8 + T cells against antigen-pulsed target cells.
  • a 51 chromium ( 51 Cr) release assay can be performed.
  • effector CD8 + T cells bind to infected cells presenting viral peptides on class IMHC and signal the infected cells to undergo apoptosis. If the cells are labeled with 51 Cr before the effector CD8 + T cells are added, the amount of 51 Cr released into the supernatant is proportional to the number of targets killed.
  • the assay described above is merely an exemplary method that can be used to determine whether T cell activation is occurring. Any assay known to those of skill in the art that can be used to determine whether T cell activation is occurring is included within the scope of the present invention. Additional assays that can be used to determine whether T cell activation is occurring as well as the assays utilized in the present invention are described in Current Protocols in Immunology (John Wiley & Sons, Hoboken, NY, 2007; Incorporated herein by reference).
  • the present invention provides a composition for use as a Type I adjuvant comprising a STING agonist, wherein the STING agonist is administered with a CpG oligonucleotide.
  • the STING agonist and CpG oligonucleotide used herein employ any combination of one or more of any forms described in other parts of this specification including ⁇ Combination of CpG and STING Agonist> and Examples. It is understood that you can.
  • the present invention is a method for the treatment or prevention of disease in a subject, said method comprising a composition for use as a Type I adjuvant comprising an effective amount of a STING agonist.
  • a composition for use as a Type I adjuvant comprising an effective amount of a STING agonist.
  • the present invention provides a method for exerting the type I adjuvant effect of a STING agonist, comprising the step of administering the STING agonist together with a CpG oligonucleotide.
  • diseases that can be treated or prevented by the present invention using the adjuvant-enhancing effect can include cancer, allergies, viruses, bacterial infections, and the like. More specifically, the diseases that can be treated or prevented by the present invention using the adjuvant-enhancing effect are cancers, and examples of such cancers include lymphomas and melanomas.
  • CpG oligonucleotide and STING agonist may each be administered simultaneously, at different times, in the same formulation or in combination with different formulations. It may be administered sequentially or separately.
  • the present invention provides a CpG oligonucleotide type I adjuvant-enhancing agent comprising a STING agonist.
  • the STING agonist and CpG oligonucleotide used herein employ any combination of one or more of any forms described in other parts of this specification including ⁇ Combination of CpG and STING Agonist> and Examples. It is understood that you can.
  • the present invention provides a method for enhancing the action of a CpG oligonucleotide type I adjuvant comprising the step of administering to a subject a composition comprising an effective amount of a STING agonist. Accordingly, the present invention also provides a method for enhancing the action of a CpG oligonucleotide type I adjuvant, comprising the step of administering the CpG oligonucleotide together with a STING agonist.
  • CpG oligonucleotide and STING agonist may each be administered simultaneously, at different times, in the same formulation or in combination with different formulations. It may be administered sequentially or separately.
  • the present invention provides an anticancer agent comprising a STING agonist, wherein the STING agonist is administered with a CpG oligonucleotide.
  • the STING agonist and CpG oligonucleotide used herein employ any combination of one or more of any forms described in other parts of this specification including ⁇ Combination of CpG and STING Agonist> and Examples. It is understood that you can.
  • the present invention provides a method for the treatment or prevention of cancer in a subject comprising the step of administering an effective amount of an anticancer agent comprising a STING agonist to the subject, wherein the STING Agonists are characterized in that they are administered with a CpG oligonucleotide. Accordingly, the present invention provides a method for treating or preventing cancer, the method comprising: administering an anticancer agent comprising a STING agonist together with a CpG oligonucleotide.
  • the cancer that can be treated or prevented by the present invention using a STING agonist can target cancers such as lymphoma and melanoma.
  • CpG oligonucleotide and STING agonist may each be administered simultaneously, at different times, in the same formulation or in combination with different formulations. It may be administered sequentially or separately.
  • the present invention provides an anticancer agent comprising a CpG oligonucleotide, wherein the CpG oligonucleotide is administered together with a STING agonist.
  • the STING agonist and CpG oligonucleotide used herein employ any combination of one or more of any forms described in other parts of this specification including ⁇ Combination of CpG and STING Agonist> and Examples. It is understood that you can.
  • the present invention is a method for treating or preventing cancer comprising the step of administering an effective amount of an anticancer agent comprising a CpG oligonucleotide to a subject, wherein the CpG oligonucleotide is used together with a STING agonist.
  • a method is provided that is administered.
  • the present invention provides a method for treating or preventing cancer, the method comprising administering an anticancer agent comprising a CpG oligonucleotide together with a STING agonist.
  • cancers that can be treated or prevented with the present invention using CpG oligonucleotides include, but are not limited to, cancers such as lymphomas and melanomas.
  • CpG oligonucleotide and STING agonist may each be administered simultaneously, at different times, in the same formulation or in combination with different formulations. It may be administered sequentially or separately.
  • the present invention provides a composition for reducing or eliminating the IgE-inducing action of a STING agonist comprising a CpG oligonucleotide.
  • the STING agonist and CpG oligonucleotide used herein employ any combination of one or more of any forms described in other parts of this specification including ⁇ Combination of CpG and STING Agonist> and Examples. It is understood that you can.
  • the present invention provides a method for reducing or eliminating the IgE-inducing action of a STING agonist comprising the step of administering to a subject a composition comprising an effective amount of a CpG oligonucleotide. Accordingly, the present invention provides a method for reducing or eliminating the IgE-inducing action of a STING agonist, the method comprising administering a CpG oligonucleotide when using the STING agonist. .
  • allergies that can be treated or prevented according to the present invention include allergies as side effects of STING agonists, as well as atopic dermatitis, allergic rhinitis (hay fever), allergic conjunctivitis, allergic gastroenteritis, Examples include, but are not limited to, bronchial asthma, childhood asthma, food allergy, drug allergy, urticaria and the like.
  • CpG oligonucleotide and STING agonist may each be administered simultaneously, at different times, in the same formulation or in combination with different formulations. It may be administered sequentially or separately.
  • the allergenic effect of the STING agonist is reduced or eliminated.
  • the present invention is provided as the above-mentioned various forms of medicaments (therapeutic or preventive).
  • an effective route for treatment such as intravenous, subcutaneous, intramuscular, intraperitoneal, or oral administration, for the administration route of therapeutic agents, prophylactic agents and the like.
  • the administration form may be, for example, an injection, capsule, tablet, granule or the like.
  • Aqueous solutions for injection may be stored, for example, in vials or stainless steel containers.
  • the aqueous solution for injection may contain, for example, physiological saline, sugar (for example, trehalose), NaCl, or NaOH.
  • the therapeutic agent may contain, for example, a buffer (for example, phosphate buffer), a stabilizer and the like.
  • compositions, medicaments, therapeutic agents, prophylactic agents, etc. of the present invention comprise a therapeutically effective amount of a therapeutic agent or active ingredient, and a pharmaceutically acceptable carrier or excipient.
  • pharmaceutically acceptable refers to a licensed or otherwise recognized pharmacopoeia of a government for use in animals, and more particularly in humans, by a government supervisory authority. It means that it is enumerated.
  • carrier refers to a diluent, adjuvant, excipient, or vehicle with which the therapeutic agent is administered.
  • Such carriers can be sterile liquids, such as water and oils, including but not limited to those of petroleum, animal, vegetable or synthetic origin, including but not limited to peanut oil, soybean oil, minerals Oil, sesame oil, etc. are included.
  • Water is a preferred carrier when the drug is administered orally.
  • Saline and aqueous dextrose are preferred carriers when the pharmaceutical composition is administered intravenously.
  • saline solutions and aqueous dextrose and glycerol solutions are used as liquid carriers for injectable solutions.
  • Suitable excipients include light anhydrous silicic acid, crystalline cellulose, mannitol, starch, glucose, lactose, sucrose, gelatin, malt, rice, flour, chalk, silica gel, sodium stearate, glycerol monostearate, talc, chloride Sodium, nonfat dry milk, glycerol, propylene, glycol, water, ethanol, carmellose calcium, carmellose sodium, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, polyvinylacetal diethylaminoacetate, polyvinylpyrrolidone, gelatin, medium chain fatty acid triglyceride, polyoxyethylene hardening Castor oil 60, sucrose, carboxymethylcellulose, corn starch, inorganic salts and the like are included.
  • compositions can also contain minor amounts of wetting or emulsifying agents, or pH buffering agents, if desired.
  • These compositions can take the form of solutions, suspensions, emulsion, tablets, pills, capsules, powders, sustained-release formulations and the like. It is also possible to formulate the composition as a suppository, with traditional binders and carriers such as triglycerides. Oral formulations may also include standard carriers such as pharmaceutical grade mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, sodium saccharin, cellulose, magnesium carbonate. Examples of suitable carriers are E.I. W. Martin, Remington ’s Pharmaceutical Sciences (Mark Publishing Company, Easton, U.S.A).
  • compositions contain a therapeutically effective amount of the therapeutic agent, preferably in purified form, together with a suitable amount of carrier so as to provide the form for proper administration to the patient.
  • the formulation must be suitable for the mode of administration.
  • surfactants, excipients, coloring agents, flavoring agents, preservatives, stabilizers, buffering agents, suspending agents, tonicity agents, binders, disintegrating agents, lubricants, fluidity Accelerators, flavoring agents and the like may be included.
  • the “salt” includes, for example, an anion salt formed with any acidic (eg, carboxyl) group or a cation salt formed with any basic (eg, amino) group.
  • the salts include inorganic salts or organic salts, for example, salts described in Berge et al., J. Pharm. Sci., 1977, 66, 1-19. Examples thereof include metal salts, ammonium salts, salts with organic bases, salts with inorganic acids, salts with organic acids, and the like.
  • a “solvate” is a compound formed by a solute and a solvent. For solvates, see, for example, J.
  • the solvent is water, the solvate formed is a hydrate.
  • This solvent is preferably one that does not interfere with the biological activity of the solute. Examples of such preferred solvents include, but are not limited to, water or various buffers.
  • “chemical modification” includes, for example, modification with PEG or a derivative thereof, fluorescein modification, biotin modification, or the like.
  • various delivery systems are known, and such systems can be used to administer the therapeutic agent of the present invention to an appropriate site (eg, esophagus).
  • Such systems include, for example, encapsulation in liposomes, microparticles, and microcapsules: the use of recombinant cells capable of expressing therapeutic agents (eg, polypeptides), receptor-mediated endocytosis Use; such as the construction of therapeutic nucleic acids as part of a retroviral vector or other vector.
  • Introduction methods include, but are not limited to, intradermal, intramuscular, intraperitoneal, intravenous, subcutaneous, intranasal, epidural, and oral routes.
  • an inhaler or nebulizer can be used with an aerosolizing agent and can be administered with other biologically active agents. Administration can be systemic or local.
  • the present invention can be administered by any appropriate route such as direct injection into cancer (lesion).
  • the composition can be formulated as a pharmaceutical composition adapted for human administration according to known methods. Such compositions can be administered by injection. Typically, compositions for injection administration are solutions in sterile isotonic aqueous buffer. Where necessary, the composition can also include a solubilizing agent and a local anesthetic such as lidocaine to ease pain at the site of the injection. In general, the ingredients are supplied separately or mixed together in a unit dosage form, for example in a sealed container such as an ampoule or sachet indicating the amount of active agent, lyophilized powder or water-free concentration Can be supplied as a product.
  • a sealed container such as an ampoule or sachet indicating the amount of active agent, lyophilized powder or water-free concentration Can be supplied as a product.
  • composition is to be administered by infusion
  • it can be dispensed with an infusion bottle containing sterile pharmaceutical grade water or saline.
  • an ampoule of sterile water for injection or saline can be provided so that the ingredients may be mixed prior to administration.
  • compositions, medicament, therapeutic agent, and preventive agent of the present invention in a neutral form, salt form, or other prodrug (for example, ester).
  • pharmaceutically acceptable salts include those formed with free carboxyl groups derived from hydrochloric acid, phosphoric acid, acetic acid, oxalic acid, tartaric acid, isopropylamine, triethylamine, 2-ethylaminoethanol, histidine, procaine And those formed with free amine groups such as those derived from, and those derived from sodium, potassium, ammonium, calcium, ferric hydroxide, and the like.
  • the amount of the therapeutic agent of the invention effective for the treatment of a particular disorder or condition can vary depending on the nature of the disorder or condition, but can be determined by those skilled in the art by standard clinical techniques based on the description herein. In addition, in some cases, in vitro assays can be used to help identify optimal dosage ranges.
  • the exact dose to be used in the formulation can also vary depending on the route of administration and the severity of the disease or disorder and should be determined according to the judgment of the attending physician and the circumstances of each patient. However, the dose is not particularly limited, and may be, for example, 0.001, 1, 5, 10, 15, 100, or 1000 mg / kg body weight per dose, and within the range of any two of them. Also good.
  • the dosing interval is not particularly limited, for example, it may be administered once or twice per 1, 7, 14, 21, or 28 days, or once or twice per any two of these ranges Also good.
  • the dose, administration interval, and administration method may be appropriately selected depending on the age, weight, symptoms, target organ, etc. of the patient.
  • the therapeutic agent preferably contains a therapeutically effective amount or an effective amount of an active ingredient that exhibits a desired action. If the malignant tumor marker is significantly decreased after administration, it may be determined that there is a therapeutic effect. Effective doses can be extrapolated from dose-response curves derived from in vitro or animal model test systems.
  • a “patient” or “subject” is a human or non-human mammal (eg, mouse, guinea pig, hamster, rat, mouse, rabbit, pig, sheep, goat, cow, horse, Including one or more of a cat, dog, marmoset, monkey, or chimpanzee).
  • a human or non-human mammal eg, mouse, guinea pig, hamster, rat, mouse, rabbit, pig, sheep, goat, cow, horse, Including one or more of a cat, dog, marmoset, monkey, or chimpanzee.
  • the pharmaceutical composition or therapeutic agent or prophylactic agent of the present invention can be provided as a kit.
  • the present invention provides a drug pack or kit comprising one or more containers filled with one or more components of the composition or medicament of the present invention.
  • a drug pack or kit comprising one or more containers filled with one or more components of the composition or medicament of the present invention.
  • associated with such containers manufactured, used or sold for human administration by a government agency in a manner prescribed by the government agency that regulates the manufacture, use or sale of a pharmaceutical or biological product. It is also possible to indicate information indicating authorization.
  • a pharmaceutical composition comprising an ingredient of the present invention can be administered via liposomes, microparticles, or microcapsules.
  • the formulation procedure as a medicine such as a therapeutic drug and a preventive drug of the present invention is known in the art, and is described in, for example, the Japanese Pharmacopoeia, the US Pharmacopoeia, and the pharmacopoeia of other countries. Accordingly, those skilled in the art can determine the embodiment, such as the amount to be used, without undue experimentation as described herein.
  • the oligonucleotide of the present invention can be synthesized by standard methods known in the art, for example, by using an automated DNA synthesizer (commercially available from Biosearch, Applied Biosystems, etc.). is there.
  • an automated DNA synthesizer commercially available from Biosearch, Applied Biosystems, etc.
  • IRF7 KO mice the latter of which was provided by RIKEN BRC (Ibaraki, Japan) via MEXT's National Bio-Resource Project.
  • IFNAR2 KO mice were obtained from B & K Universal. All animal experiments were performed according to the guidelines of the Animal Care and Use Committee of RIMD and the Osaka University Immunology Frontier Research Center (IFReC), and the use of the animals was approved by Osaka University.
  • Mouse IL-12p40, mouse IL-13, and human IFN ⁇ levels were measured using an ELISA kit from BioLegend (San Diego, Calif., USA).
  • Example 1 Immunization and spleen cell culture After anesthesia, C57BL / 6J mice were treated on days 0 and 10 with OVA (10 ⁇ g), or OVA and K3 CpG (10 ⁇ g), DMXAA (50 ⁇ g), c-di-GMP (1 ⁇ g), 2′3′-cGAMP. Alternatively, immunization was carried out intramuscularly with 3′3′-cGAMP (1 ⁇ g) or with K3 CpG + 2′3′-cGAMP / 3′3′-cGAMP / c-di-GMP / DMXAA.
  • OVA-specific serum IgG1 and IgG2c were measured by the previously described ELISA [Kuroda et al. , Immunity. (2011) 34: 514-526].
  • the secondary antibodies used in the IgG2c and IgG1 ELISAs were horseradish peroxidase conjugated goat anti-mouse IgG2c and IgG1 (Bethyl Laboratories, Montgomery, TX).
  • spleen cells were harvested and single cell suspensions were prepared using a gentleMACS dissociator (miltenyi Biotech, Gladbach, Germany).
  • erythrocytes After lysis of erythrocytes using Tris-NH 4 Cl buffer, fat was cultured in RPMI (containing 1% penicillin / streptomycin and 10% fetal calf serum (FCS)) and total OVA (10 ⁇ g / ml). ) Or MHC class I or MHC class II specific OVA peptides (OVA257 and OVA323, respectively) (10 ⁇ g / ml) for 48 hours. Production of IFN ⁇ and IL-13 was measured by ELISA.
  • FCS fetal calf serum
  • TLR9-agonist and STING-agonist combination is type 1 adjuvant and suppresses type 2 immune response
  • agonist STING agonists DMXAA, c-di-GMP and mammalian 2′3′-cGAMP have been reported to induce type 2 immune responses [Zhang et al. , Mol. Cell. (2013) 51: 226-35; Burdette et al. , Nature. (2011) 478: 515-8; Tang et al. , PLoS One. (2013) 8: 1-6]
  • K3 CpG to cooperate with these other STING agonists.
  • Mouse PBMC was not only stimulated with 3′3′-cGAMP, but 2′3′-cGAMP and c-di-GMP also cooperated with K3 CpG to induce the production of innate IFN ⁇ (FIG. 3A).
  • mice In vivo, in order to evaluate the adjuvant properties of these combinations, we have placed mice on day 0 and with OVA protein and K3 CpG, STING-agonist, or a combination of K3 CpG and STING-agonist. Immunized twice on day 10. On day 17, the antigen-specific antibody response and spleen cell response were tested. All groups of mice adjuvanted with STING agonists such as cGAMP, c-di-GMP and DMXAA have high titers of serum anti-OVA IgG1 (FIG. 3B) and production of OVA-specific IL-13 by splenocytes. While having the type 2 immune response characterized in (FIG.
  • the group adjuvanted with the TLR9 agonist K3 CpG had no type 2 immune response.
  • the addition of K3 CpG converts all type 2 immune responses induced by STING agonists into type 1 immune responses characterized by strong induction of OVA-specific serum IgG2c and splenocyte IFN ⁇ , This type 2 immune response is characterized by strong induction of OVA-specific serum IgG2c and splenocyte IFN ⁇ , while shutting down the production of OVA-specific IgG1 and IL-13 (FIGS. 3B and 3C).
  • Example 2 Isolation and stimulation of human PBMC All hPBMC experiments were performed according to approval from the Institutional Review Board of the National Institute of Biomedical Innovation. Human PBMC were isolated from healthy blood donor blood using human lymph separation media (IBL, Japan) and 1 ⁇ 10 6 cells were cultured in RPMI. PBMCs were stimulated with K3 CpG (10 ⁇ g / ml), cGAMP (10 ⁇ M), or K3 CpG + cGAMP for 24 hours and IFN ⁇ production was measured by ELISA.
  • hPBMCs cultured as described above were treated with IL-12 / 23p40 neutralizing antibody (clone: C8.6, BioLegend, San Diego, CA, USA) 24 hours prior to stimulation.
  • Treatment with type I IFN neutralizing antibody (clone: MMHAR-2, PBL Interferon Source, Piscataway, NJ, USA), or IL-12 / 23p40 neutralizing antibody and type I IFN neutralizing antibody (5 ⁇ g / ml), Serve for 30 minutes.
  • K3 CpG and cGAMP strongly induce IFN ⁇ in human PBMC (hPBMC)
  • K3 CpG is a humanized K-type (also known as type B) CpG ODN that has been reported to induce type 1 immune responses, but only weakly induces IFN [Klinman et al. Nat. Rev. Immunol. (2004) 4: 1-10; Verthelyi et al. , J. et al. Immunol. (2001) 166: 2372-2377].
  • cGAMP can induce strong type 1 IFN and functions as an adjuvant [Li et al. , Science.
  • the inventors After screening a number of cytokines with multiple hPBMCs (data not shown) to find an interaction between the TLR9-mediated signaling pathway and the STING-mediated signaling pathway, the inventors have found that the combination of the present invention is an IFN ⁇ It was found to show a strong synergistic effect (about 10 to 90 times that of stimulation with K3 CpG or cGAMP alone) in the induction of (Fig. 1A).
  • Type I IFN and IL-12 can activate NK cells for the production of IFN ⁇ in addition to the induction of type 1 immune responses [Hunter et al. , Immunol. Lett. (1997) 59: 1-5; Nguyen et al. , J. Immunol. (2002) 169: 4279-4287]. Therefore, we next investigated the role of IL-12 and type I IFN in combination-induced innate IFN ⁇ production in hPBMC. Treatment with IL-12 neutralizing antibody reduced synergistic induction of IFN ⁇ upon combination stimulation (FIG. 1C).
  • Mouse PBMC were isolated from C57BL / 6J mice using mouse lymph isolation medium (IBL, Japan) and 0.5 ⁇ 10 6 cells were cultured in RPMI. Cultures of GM-DC were washed away from bone marrow cells from tibia and femur of C57BL / 6J mice and these cells were removed in the presence of 20 ng / ml GM-CSF (Pepro Tech, Rocky Hill, NJ, USA). For 7 days. GM-DC were cultured in RPMI containing 1% penicillin / streptomycin and 20% FCS.
  • FL-DC cultures were prepared from bone marrow cells of C57BL / 6J mice cultured for 7 days in the presence of 100 ng / ml human Flt3L (Pepro Tech). FL-DC were cultured in RPMI containing 1% penicillin / streptomycin and 10% FCS.
  • Mouse PBMCs derived from wild-type mice and IRF3 / 7 DKO mice were stimulated with K3 CpG, cGAMP, or K3 CpG + cGAMP for 24 hours, and IFN ⁇ production was measured by ELISA. Further, GM-DC and FL-DC were stimulated with K3 CpG, cGAMP, or K3 CpG + cGAMP for 24 hours, and the production of IL-12p40 and IFN ⁇ was measured by ELISA.
  • mice Results: Cellular and intracellular mechanisms of synergistic induction of IFN ⁇ by K3 CpG and cGAMP in mice
  • mice mouse PBMC (mPBMC) to K3 CpG, cGAMP, or these Stimulation in vitro with a combination of A large amount of IFN ⁇ production was observed in a synergistic manner similar to that we observed in hPBMC.
  • IRF3 and IRF7 are necessary downstream molecules for cGAMP-mediated type I IFN and CpG-mediated type I IFN induction, respectively [Wu et al. , Science.
  • K3 CpG and cGAMP are significantly higher in IL-12p40 production by both GM-DC (FIG. 2B) and FL-DC (FIG. 2C), and FL ⁇ than the amount induced by stimulation alone.
  • DC (FIG. 2D) induced significantly higher IFN ⁇ production. This indicates a potential role for IL-12 and type I IFN in the synergistic induction of IFN ⁇ by the combination of the present invention. Together, these results indicate that the synergistic action between K3 CpG and cGAMP that strongly induces IFN ⁇ in hPBMC is reproduced in mice.
  • synergy is involved in IRF3 / 7-mediated intracellular signaling, and synergy is by type I IFN by plasmacytoid DC (pDC) and by both classical DC (cDC) and pDC. Induces the production of IL-12.
  • Example 5 Staining of intracellular cytokines and cell surface molecules
  • Human PBMC were stimulated with K3 CpG (10 ⁇ g / ml), cGAMP (10 ⁇ M), or K3 CpG + cGAMP for 16 hours, and the last 4 hours in the presence of brefeldin A.
  • cells were collected and CD16-PerCP-Cy5.5 antibody (BD Biosciences: Franklin Lake, NJ), CD56-BV421 antibody (BioLegend), CD3-FITC antibody (BD Biosciences) and CD8-PE antibody (Miltenyi) ) was used to stain the surface molecules.
  • Fixed and permeabilized cells were stained with IFN ⁇ -APC (BioLegend) for detection of intracellular IFN ⁇ and analyzed using a BD FACSCANTO II flow cytometer.
  • Example 6 Tumor cells and treatment E.
  • G7-OVA thymoma cells were purchased from American Type Culture Collection (VA, USA) and cultured in RPMI. 1 ⁇ 10 6 cells were injected subcutaneously on the back of the mice on day 0. On days 7 and 10, mice were given PBS (50 ⁇ l), K3 CpG (10 ⁇ g), cGAMP (10 ⁇ g), or K3CpG + cGAMP and the mice were monitored for tumor growth for 22 days.
  • mice were inoculated mice with OVA-expressing EG-7 lymphoma cells by subcutaneous injection. On days 7 and 10, mice received intratumoral injections of PBS, K3 CpG (10 ⁇ g), cGAMP (10 ⁇ g), or K3 CpG and cGAMP.
  • the combination treatment significantly suppressed tumor growth compared to PBS, K3 CpG, or cGAMP treatment (FIG. 5), indicating that the combination of the present invention functions as an immunotherapeutic agent that does not contain an antigen for cancer. Suggest to get.
  • Example 7 Production of IFN ⁇ in KO mice
  • Wild type, Tmem173gt, IRF3 / 7 DKO, MyD88 KO and IFNAR KO C57BL / 6J mice were immunized with OVA and K3 CpG, cGAMP, or K3 CpG + cGAMP via the intramuscular route on days 0 and 10.
  • OVA-specific serum IgG2c and IgG1 were measured by ELISA.
  • Spleen cells were stimulated with OVA for 48 hours, and IFN ⁇ production was measured by ELISA.
  • IL-12p40 +/ ⁇ and ⁇ / ⁇ C57BL / 6J mice were also immunized with OVA and K3 CpG, cGAMP, or K3 CpG + cGAMP via the intramuscular route on days 0 and 10.
  • OVA-specific serum IgG2c and IgG1 were measured by ELISA.
  • Spleen cells were stimulated with OVA protein for 48 hours, and IFN ⁇ production was measured by ELISA.
  • IRF3 / 7 DKO mice IFN ⁇ / ⁇ receptor (IFNAR) KO mice
  • MyD88 KO mice MyD88 KO mice
  • STING mutant mice were used to assess the involvement in the synergistic production of antigen-specific IFN ⁇ induced by the combination of IRF3 / 7, MyD88, STING and type I IFN.
  • Antigen-specific IgG2c induced by combination in serum and IFN ⁇ production by spleen was significantly reduced in STING mutant mice, IRF3 / 7 DKO mice, MyD88 KO mice and IFNAR KO mice compared to wild type mice ( 4A and 4B).
  • IL-12 contributes to the synergistic induction of congenital IFN ⁇ . Therefore, we next investigated the involvement of IL-12 by using IL-12p40 +/ ⁇ and ⁇ / ⁇ mice. We found that IL-12p40 is required for synergistic induction of antigen-specific IFN ⁇ but not for induction of IgG2c antibody response (FIGS. 4C and 4D).
  • Example 9 Measurement of production of IgE antibody
  • mice were immunized intramuscularly with OVA (10 ⁇ g) or OVA and K3 CpG (10 ⁇ g), cGAMP (10 ⁇ M) or K3 CpG + GAMP on days 0 and 10.
  • OVA-specific serum IgE was measured by ELISA.
  • STING agonist induces IgE, but suppresses this by combining with CpG
  • Many of the current adjuvants are Th2 adjuvants that induce antibody production, but these adjuvants are unsuitable for cancer and allergy vaccine therapy.
  • STING agonists induce IgE as a side reaction and may cause allergic inflammation.
  • a powerful Th1 adjuvant effect can be induced while suppressing IgE induction only by combining two types of adjuvants (FIG. 8).
  • NK cells are the main IFN ⁇ -producing cells in the stimulation by culturing hPBMC and subsequent combinations (FIG. 1B).
  • NK cells express low levels of TLR9
  • cells that respond to CpG stimulation are TLR9 expressing pDC and B cells in hPBMC.
  • IL-12 and type I IFN have been reported to control IFN ⁇ production and cytotoxicity in NK cells [Nguyen et al. , J. Immunol. (2002) 169: 4279-4287; Chase et al. , Clin. Immunol. Immunopathol. (1997) 84: 185-193].
  • the mechanism of synergistic induction of congenital IFN ⁇ is that pDC responds to K3 CpG and cDC or macrophages. Such that other cells can produce large amounts of type I IFN and IL-12 in response to cGAMP, which is then signaled via IL-12 and type I IFN receptors. By transmitting, synergistically induces the production of IFN ⁇ in NK cells.
  • Type 2 adjuvants do not normally induce the production of Th1-like Ig isotypes (IgG2c), but cGAMP is a Th1-like Ig, probably due to its ability to induce type I IFN, because type I IFN induces an IgG2c antibody response.
  • Isotype induction [Swanson et al. , J. Exp. Med. (2010) 207: 1485-500].
  • cGAMP a distinct mechanism is involved in the induction of B and T cell responses by cGAMP, in which the cGAMP-induced antibody response is responsible for type I IFN signaling. It was found that the Th2 response is independent of this (FIG. 4B).
  • K3 CpG has been reported as an adjuvant capable of inducing a type 1 immune response [Chu et al. , J. et al. Exp. Med. (1997) 186: 1623-1631], because we are unable to induce antigen-specific antibody or T cell responses at levels comparable to those of immunized groups with cGAMP or combinations.
  • K3 CpG alone was found to be a weak type 1 adjuvant.
  • the combination of the weak type 1 adjuvant K3 CpG with the type 2 adjuvant cGAMP yields a strong type 1 adjuvant that induces synergistic antigen-specific IFN ⁇ production and a strong Th1-like antibody and CD8 + T cell response. (FIGS. 3 and 6).
  • IL-12 is important for Th1 cell development and IFN ⁇ production, it is reasonable to observe the dependence of IL-12 on Th1-type cytokine responses.
  • a possible explanation for the induction of IL-12-independent IgG2c by the combination of the present invention is that the production of type I IFN in KO mice can compensate for the absence of IL-12.
  • type I IFN can induce IgG2c antibody responses in a T cell-independent manner [Swanson et al. , J. et al. Exp. Med. (2010) 207: 1485-500]
  • IL-12 induces an IgG2c antibody response by inducing IFN ⁇ production from T cells or NK cells [Gracie et al. , Eur. J. et al. Immunol. (1996) 26: 1217-1221].
  • Example 10 Experiment on various types of STING ligands
  • Example 10 the same experiment as in Examples 1 to 9 is performed.
  • cGAMP, c-di-GMP, 2′3′-cGAMP and DMXAA under the conditions of Examples 7 to 9, instead of 3′3′-cGAMP, cGAMP, c-di-GMP, 2′3
  • DMXAA DMXAA
  • Example 11 Experiment on various types of CpG (other than K3))
  • the experiments of Examples 1 to 9 were performed using CpG such as CpG1826 and D35 CpG other than K3.
  • mice c57BL / 6
  • These methods were performed as described in (General Methods).
  • the results are shown in FIG.
  • each CpG demonstrated a synergistic effect in interferon production in spleen cells when combined with the STING agonist 3′3′-cGAMP. Therefore, it can be said that the effects of the present invention have been demonstrated not only to a specific CpG but also widely exhibited in general CpG.
  • Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood. This application claims priority to Japanese Patent Application No. 2014-235934, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
  • the present invention is expected to have technical and economic ripple effects as a next-generation adjuvant, and can find industrial applicability in the pharmaceutical industry, the bio industry, and the like.
  • Sequence number 1 Sequence of K3 CpG: 5'-atcgactatcgagagttctc-3 ' SEQ ID NO: 2 Sequence of CpG1826: 5'-tccatgacgttcctgacgtt-3 ' Sequence number 3: The sequence of D35 CpG: 5'-ggtgcatcgatgcagggggg-3 '

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Abstract

 本発明は、新規Th1応答の誘導、細胞傷害性T細胞の誘導および抗がん作用・抗アレルギー作用技術を提供する。CpGオリゴヌクレオチドとSTINGアゴニストの組合せ物が提供される。あるいは、STINGアゴニストを含む、I型アジュバントとして用いるための組成物であって、該STINGアゴニストはCpGオリゴヌクレオチドとともに投与されることを特徴とする、組成物が提供される。あるいは、CpGオリゴヌクレオチドを含む抗がん剤であって、該CpGオリゴヌクレオチドはSTINGアゴニストとともに投与されることを特徴とする、抗がん剤が提供される。CpGオリゴヌクレオチドを含む、STINGアゴニストのIgE誘発作用を低減または消失させるための組成物もまた提供される。

Description

異なる核酸アジュバントの組み合わせによる、新規Th1誘導性アジュバントおよびその用途
 本発明は、免疫分野に関する。より特定すると、新規Th1誘導性アジュバントおよびその用途に関する。
 アジュバントとはワクチンの効果を上げるために添加されている免疫増強剤であり、近年の免疫学の発展により、そのアジュバントの作用機序が徐々に明らかにされている。最近では、アジュバントがもつ多彩な免疫制御の特性により感染症のみならず、アレルギー、ガン、自己免疫疾患の予防や治療への応用が期待されている。
 これまで多くのワクチンアジュバントは抗体産生(液性免疫)を誘導することを主に開発されてきた。そのためアラムアジュバントをふくめた現行の多くのアジュバントはTh2アジュバント(タイプIIアジュバント)と呼ばれる液性免疫誘導型のアジュバントである。しかしながらガンやアレルギーの予防や治療には液性免疫よりも細胞性免疫の誘導が重要であり、それらはTh1アジュバント(タイプIアジュバント)とよばれている(図9)。
 現在まで多くのTh1アジュバントの候補物質が報告されているが、最も有効と考えられているのがCpGオリゴヌクレオチド(CpG ODN)である。CpG ODNはガンや感染症のワクチンアジュバントとして有効であることが示されているが、現在はさらに効果的なCpG ODNが開発・改良が試みられている(非特許文献1および2)。効果的な改良型CpG ODNが開発できれば、今まで以上にガンやアレルギーの治療へ応用される可能性がある。
Tougan, T. TLR9 adjuvants enhance immunogenicity and protective efficacy of the SE36/AHG malaria vaccine in nonhuman primate models. Hum Vaccin Immunother. 2013, 9(2):283-90. Kobiyama, K. et. al. Nonagonistic dectin-1 ligand transforms CpG into a multitask nanoparticulate TLR9 agonist. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014, 111(8):3086-91.
 本発明者らは、CpG ODNとSTINGアゴニストの組み合わせによるTh1応答の誘導、細胞傷害性T細胞の誘導および抗がん作用・抗アレルギー作用に関して解析を進めたところ、本発明の特定の組合せが、Th1型免疫反応の誘導(図1A)、ガンの予防・治療への応用(図5)およびアレルギーの予防・治療(図8)への応用に使用され得ることが見出された。そして、I型免疫反応(細胞性免疫)とII型免疫反応(液性免疫)のスイッチを可能にすることが判明した(図11)。
 本発明者らは、K3 CpGおよびcGAMPが個々に有する問題を、K3 CpGおよび3’3’-cGAMPを組み合わせることによって克服しようと試みた。本発明者らは、免疫学的特徴、ワクチンアジュバントとしての効力、およびこの組み合わせの抗腫瘍免疫療法としての潜在能力、ならびにin vitroおよびin vivoにおける作用機序を調査した。in vitroにおいて、K3 CpGおよびcGAMPを組みあわせた効果を、ヒトおよびマウスPBMCを用いて分析した。さらに、この組み合わせの効果を、免疫化モデルを介して、免疫化の組み合わせの後に抗原特異的T細胞およびB細胞の応答の誘導を測定することによって、in vivoにおいて分析した。最終的に、本発明者らは、組み合わせられたK3 CpGおよびcGAMPがマウス腫瘍モデルにおける腫瘍の成長を抑制する能力を評価した。本発明者らの結果は、K3 CpGおよびcGAMPの組み合わせが、強力な1型アジュバントおよびガンに対する有望な免疫治療剤を作製することを示す。
 本発明者らはCpG ODNとSTINGアゴニストの組み合わせが、相乗的にTh1型免疫応答を誘導すること(図10)、STINGアゴニストによって副反応として誘導されるIgE産生を抑制すること、Th1応答にはMyD88シグナルとSTING-I型インターフェロンシグナルが必要であること、担ガンモデルマウスにおいて、CpG ODNとSTINGアゴニストを同時に投与することによりin vivoで効果的にガン細胞の増殖を抑えること(図5)、さらにヒトの末梢血単核球(PBMC)を刺激し、Th1応答の指標であるIFN-γを強力に誘導することを見いだした(図1A)。
 種々のSTINGアゴニストについても評価を行い、内因性のSTINGアゴニストである2’3’-cGAMP、細菌由来である3’3’-cGAMPおよびc-di-GMP、さらに合成STINGアゴニストであるDMXAAのすべてにおいてCpGと共にマウスに投与することでTh1型免疫反応の誘導が認められた。
 これらの結果から、CpG ODNによるTLR9シグナルとSTING- I型インターフェロンシグナルの組み合わせは強力なTh1型免疫反応を誘導する重要なシグナルであることが明らかとなり、ヒトにおいても同様な効果が認められることが示唆された。これらをアジュバントとして使用することにより従来は困難であったガンやアレルギーのワクチン療法が可能になると考えられる。
 したがって、本発明はCpG ODNと他の核酸アジュバント(STINGアゴニスト)の組み合わせによる、従来よりも効果的なTh1アジュバントの誘導方法、さらにガンやアレルギーへの新規治療法を提供する。本発明はCpG ODNとSTINGアゴニストの組み合わせによるTh1応答の誘導、細胞傷害性T細胞の誘導および抗ガン作用・抗アレルギー作用に関するシグナル伝達系の因子またはその発現産物あるいはそのフラグメントまたは誘導体など、アジュバントの組み合わせによりにより誘導されるTh1応答を識別するためのマーカー、検出剤、阻害剤、およびガンやアレルギーを予防または治療するための組成物に関する。
 このように、TLR9およびIFN遺伝子の刺激剤(STING)に対するアゴニスト(STINGアゴニストまたはSTINGリガンド)は、ワクチンアジュバントとして機能し得る。しかしながら、現在利用可能なCpG ODN(K/B型)は、IFNを弱く誘導し、STINGアゴニストは、2型免疫応答を誘導し、潜在的な治療的適用を制限する。本発明では、本発明者らは、TLR9-アゴニストとSTING-アゴニストとの間の強力な相乗作用を示すことを見出した。それらを組み合わせて、効果的な1型アジュバントおよび抗ガン剤を作製することに成功した。in vitroでの本発明者らによる研究は、結果的にNK細胞のIFNγ(II型IFN)の産生が生じるCpG ODN(例えば、K3)とSTINGアゴニスト(例えば、cGAMP)との間の相乗効果が、IL-12およびI型IFNの同時作用に起因し、IRF3/7、STING、およびMyD88によって別個に制御されることを示唆する。in vivoでの本発明者らの免疫化モデルは、高い抗原特異性のIgG2c抗体応答およびT細胞由来IFNγの産生に加えて、CD8T細胞応答の促進によって例示されるように、cGAMPとCpG ODNとの組み合わせが、強くTh1型応答を誘導することが可能な強力な1型アジュバントとして機能することを明らかにした。本発明者らのマウス腫瘍モデルにおいて、CpG ODNおよびcGAMPをともに腫瘍内注射することによって、単独での処置と比較して腫瘍サイズが顕著に減少し、CpG ODNおよびcGAMPは抗原を含まない抗ガン剤として機能した。したがって、CpG ODNおよびSTINGアゴニストの組み合わせは、強力なII型IFN誘導剤として治療的適用を提供する。したがって、本発明は以下を提供する。
<「組み合わせ」に着目した発明シリーズ>
(1)CpGオリゴヌクレオチドとSTINGアゴニストの組合せ物。
(2)I型アジュバントとして用いるためのものである、項目1に記載の組合せ物。
(3)前記STINGアゴニストのIgE誘発作用を抑制するためのものである、項目1または2に記載の組合せ物。
(4)前記CpGオリゴヌクレオチドは、K/B型オリゴヌクレオチドである、項目1~3のいずれか1項に記載の組合せ物。
(5)前記CpGオリゴヌクレオチドは、K3 CpG(配列番号1=5’-atcgactatcgagagttctc-3’)、CpG1826(配列番号2=5’-tccatgacgttcctgacgtt-3’)、およびD35 CpG(配列番号3=5’-ggtgcatcgatgcagggggg-3’)からなる群より選択されるCpGオリゴヌクレオチドである、項目1~4のいずれか1項に記載の組合せ物。
(6)前記STINGアゴニストは、cGAMP、3’3’-cGAMP、c-di-GAMP、c-di-AMP、2’3’-cGAMP、およびDMXAA、から選択されるSTINGアゴニストである、項目1~5のいずれか1項に記載の組合せ物。
(7)抗がん剤として用いるためのものである、項目1~6のいずれか1項に記載の組合せ物。
(8)前記抗がん剤は、リンパ腫、およびメラノーマから選択されるがんを対象とする、項目7に記載の組合せ物。
(9)II型免疫応答を減少または消失させ、I型免疫応答を発現または強化するためのものである、項目1~8のいずれか1項に記載の組合せ物。
(10)インターフェロンγ(IFN-γ)の誘導のためのものである、項目1~9のいずれか1項に記載の組合せ物。
(11)ワクチンアジュバントとして用いるためのものである、項目1~10のいずれか1項に記載の組合せ物。
(A1)有効量のCpGオリゴヌクレオチドとSTINGアゴニストとを組み合せて被験体に投与する工程を包含する、該被験体を処置または予防するための方法。
(A2)前記組み合わせはI型アジュバントとして用いられる、項目A1に記載の方法。
(A3)前記CpGオリゴヌクレオチドは、前記STINGアゴニストのIgE誘発作用を抑制するために有効な量で提供される、項目A1またはA2に記載の方法。
(A4)前記CpGオリゴヌクレオチドは、K/B型オリゴヌクレオチドである、項目A1~A3のいずれか1項に記載の方法。
(A5)前記CpGオリゴヌクレオチドは、K3 CpG(配列番号1=5’-atcgactatcgagagttctc-3’)、CpG1826(配列番号2=5’-tccatgacgttcctgacgtt-3’)、およびD35 CpG(配列番号3=5’-ggtgcatcgatgcagggggg-3’)からなる群より選択されるCpGオリゴヌクレオチドである、項目A1~A4のいずれか1項に記載の方法。
(A6)前記STINGアゴニストは、cGAMP、3’3’-cGAMP、c-di-GAMP、c-di-AMP、2’3’-cGAMP、およびDMXAA、から選択されるSTINGアゴニストである、項目A1~A5のいずれか1項に記載の方法。
(A7)前記処置または予防は、がんを対象とするものである、項目A1~A6のいずれか1項に記載の方法。
(A8)前記がんは、リンパ腫およびメラノーマから選択される、項目A7に記載の方法。
(A9)前記処置または予防により、II型免疫応答を減少または消失させ、I型免疫応答を発現または強化される、項目A1~A8のいずれか1項に記載の方法。
(A10)前記処置または予防により、インターフェロンγ(IFN-γ)が誘導される、項目A1~A9のいずれか1項に記載の方法。
(A11)前記組み合わせはワクチンアジュバントとして用いられる、項目A1~A10のいずれか1項に記載の方法。
<STINGアゴニスト自体のI型アジュバント製剤としての用途を強調した発明シリーズ>
(12)STINGアゴニストを含む、I型アジュバントとして用いるための組成物であって、該STINGアゴニストはCpGオリゴヌクレオチドとともに投与されることを特徴とする、組成物。
(13)項目2~11のいずれかまたは複数の特徴を有する、項目12に記載の組成物。
(A12)STINGアゴニストのI型アジュバント効果を発揮するための方法であって、該STINGアゴニストをCpGオリゴヌクレオチドとともに投与する工程を包含する、方法。
(A13)項目2~11またはA2~A11のいずれかまたは複数の特徴を有する、項目A12に記載の方法。
<STINGアゴニストのCpGに対するI型アジュバント製剤増強効果を強調した発明シリーズ>
(14)STINGアゴニストを含む、CpGオリゴヌクレオチドのI型アジュバントの作用増強剤。
(15)項目2~11のいずれかまたは複数の特徴を有する、項目14に記載の作用増強剤。
(A14)CpGオリゴヌクレオチドのI型アジュバントの作用を増強する方法であって、該CpGオリゴヌクレオチドを、STINGアゴニストとともに投与する工程を包含する、方法。
(A15)項目2~11またはA2~A11のいずれかまたは複数の特徴を有する、項目A14に記載の方法。
<STINGアゴニストの抗がん剤としての側面を強調した発明シリーズ>
(16)STINGアゴニストを含む抗がん剤であって、該STINGアゴニストはCpGオリゴヌクレオチドとともに投与されることを特徴とする、抗がん剤。
(17)項目2~11のいずれかまたは複数の特徴を有する、項目16に記載の抗がん剤。
(A16)がんを処置または予防するための方法であって、該方法は:
STINGアゴニストを含む抗がん剤をCpGオリゴヌクレオチドとともに投与する工程を包含する、方法。
(A17)項目2~11またはA2~A11のいずれかまたは複数の特徴を有する、項目A16に記載の方法。
<CpGオリゴヌクレオチドの抗がん剤としての側面を強調した発明シリーズ>
(18)CpGオリゴヌクレオチドを含む抗がん剤であって、該CpGオリゴヌクレオチドはSTINGアゴニストとともに投与されることを特徴とする、抗がん剤。
(19)項目2~11のいずれかまたは複数の特徴を有する、項目18に記載の抗がん剤。
(A18)がんを処置または予防するための方法であって、該方法は、CpGオリゴヌクレオチドを含む抗がん剤をSTINGアゴニストとともに投与する工程を包含する、方法。
(A19)項目2~11またはA2~A11のいずれかまたは複数の特徴を有する、項目A18に記載の方法。
<CpGによる、STINGアゴニストのアレルギー(IgE)誘発作用抑制を強調したクレームシリーズ>
(20)CpGオリゴヌクレオチドを含む、STINGアゴニストのIgE誘発作用を低減または消失させるための組成物。
(21)前記STINGアゴニストのアレルギー誘発作用が低減または消失される、項目20に記載の組成物。
(22)項目2~11のいずれかまたは複数の特徴を有する、項目20または21に記載の組成物。
(A20)STINGアゴニストのIgE誘発作用を低減または消失させるための方法であって、該方法は、STINGアゴニストを用いる際に、CpGオリゴヌクレオチドを投与する工程を包含する、方法。
(A21)前記STINGアゴニストのアレルギー誘発作用が低減または消失される、項目A20に記載の方法。
(A22)項目2~11またはA2~A11のいずれかまたは複数の特徴を有する、項目A20またはA21に記載の方法。
 本発明において、上述した1または複数の特徴は、明示された組み合わせに加え、さらに組み合わせて提供され得ることが意図される。
 本発明のなおさらなる実施形態および利点は、必要に応じて以下の詳細な説明を読んで理解することにより、当業者に認識される。
 本発明は、これまで困難であったTh1型免疫反応を誘導する新規アジュバントとその誘導シグナルについての情報を提供する。現行のアジュバントの多くは抗体産生を誘導するTh2アジュバントであるが、これらのアジュバントはガンやアレルギーのワクチン療法には不向きであった。さらに、STINGアゴニストは副反応としてIgEを誘導するため、アレルギー性炎症を引き起こす恐れもある。しかしながら本発明では、二種類のアジュバンを組み合わせるだけでIgE誘導を抑えながら強力なTh1アジュバント効果を誘導できる。また、DMXAAをはじめとするSTINGアゴニスト自体はアラムアジュバントと同様に液性免疫を活性化するTh2アジュバントとして機能することから、STINGアゴニストをプラットホームとすることで、そのまま使用すれば従来型の液性免疫誘導型Th2アジュバント、CpG ODNと組み合わせれば強力な細胞性免疫誘導型Th1アジュバントとして使用できる(図11)。このように質の異なる疾患に対して使用できる汎用性の高いアジュバントは例がなく、次世代型のアジュバントとして技術的および経済的にも波及効果がある。
図1Aは、各提供者のヒトPBMC培養物の上清における産生されたIFNγの濃度を示す。左から、アジュバントなし、K3 CpG、K3 CpG+cGAMP、cGAMPを示す。縦軸は、培養物上清のIFNγの濃度(ng/ml)を示す。K3 CpGおよびcGAMP(それぞれTLR9-アゴニストおよびSTING-アゴニスト)は、NK細胞によって相乗的に先天性IFNγの産生を誘発する。2人の健常な提供者由来のヒトPBMCを、K3 CpG(10μg/ml)、cGAMP(10μM)、またはK3 CpG+cGAMPとともに24時間インキュベートし、上清のIFNγの濃度をELISAによって測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SDで示される。p<0.05;**p<0.01(Bonferroniの多重比較検定を含む一元分散分析)。 図1Bは、フローサイトメトリーによって分析した結果を示している。上の段から、アジュバントなし、K3 CpG、K3 CpG+cGAMP、cGAMPを示す。左列のパネルの縦軸はCD16陽性CD56陽性のナチュラルキラー細胞(NK細胞)の前方散乱(FSC)強度を、横軸はIFNγ-APCの蛍光強度を示している。右列のパネルの縦軸はCD8-PEの蛍光強度を、横軸はIFNγ-APCの蛍光強度を示している。K3 CpGおよびcGAMP(それぞれTLR9-アゴニストおよびSTING-アゴニスト)は、NK細胞によって相乗的に先天性IFNγの産生を誘発する。3人の健常な提供者由来のヒトPBMCをK3 CpG、cGAMP、またはK3 CpG+cGAMPで16時間刺激し、最後の4時間はブレフェルジンAの存在下で刺激した。刺激後、細胞を、IFNγ産生細胞を検出するためにフローサイトメトリーによって分析した。グラフは、IFNγ産生CD3CD8T細胞、CD3CD8T細胞(CD4T細胞を含む)およびCD3CD56CD16NK細胞のパーセンテージを示している。 図1Cは、中和抗体で処置した場合の各提供者のヒトPBMC培養物の上清における産生されたIFNγの濃度を示す。左の群から、アジュバントなし、K3 CpG、K3 CpG+cGAMPおよびcGAMPを示す。各群の左から、アイソタイプコントロール、α-I型IFN、α-IL-12/23p40、α-I型IFN+α-IL-12/23p40を示す。K3 CpGおよびcGAMP(それぞれTLR9-アゴニストおよびSTING-アゴニスト)は、NK細胞によって相乗的に先天性IFNγの産生を誘発する。2人の健常な提供者由来のヒトPBMCを、K3 CpG、cGAMP、またはK3 CpG+cGAMPでの24時間の刺激の前に30秒、5μg/mlのアイソタイプコントロール、I型IFN中和抗体、IL-12/23p40中和抗体またはI型IFN+IL-12/23p40中和抗体で処置した。IFNγの産生をELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SDで示される。p<0.05;**p<0.01(Bonferroniの多重比較検定を含む一元分散分析)。 図2Aは、マウスPBMC培養物の上清における産生されたIFNγの濃度を示す。左の群から、アジュバントなし、K3 CpG、K3 CpG+cGAMPおよびcGAMPを示す。各群の左側が野生型マウス由来、右側がIRF3/7DKOマウス由来を示す。縦軸は、培養物上清のIFNγの濃度(ng/ml)を示す。K3 CpGおよびcGAMPの組み合わせは、IRF3/7依存的な態様でのmPBMCにおける先天性IFNγの相乗的な誘導、および樹状細胞によるIFNαおよびIL-12の産生を引き起こす。野生型マウスおよびIRF3/7 DKOマウス由来のマウスPBMCをK3 CpG、cGAMP、またはK3 CpG+cGAMPで24時間刺激し、IFNγの産生をELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SEMで示される。***p<0.001;(Studentのt検定)。 図2Bは、DM-DCより産生されたIL-12p40の濃度を示す。左から、アジュバントなし、K3 CpG、K3 CpG+cGAMP、cGAMPを示す。縦軸は、IL-12p40の濃度(ng/ml)を示す。K3 CpGおよびcGAMPの組み合わせは、IRF3/7依存的な態様でのmPBMCにおける先天性IFNγの相乗的な誘導、および樹状細胞によるIFNαおよびIL-12の産生を引き起こす。GM-DCを、K3 CpG、cGAMP、またはK3 CpG+cGAMPを24時間刺激し、IL-12p40の産生をELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SDで示される。***p<0.001;(Bonferroniの多重比較検定を含む一元分散分析)。 図2Cは、FL-DCより産生されたIL-12p40の濃度を示す。左から、アジュバントなし、K3 CpG、K3 CpG+cGAMP、cGAMPを示す。縦軸は、IL-12p40の濃度(ng/ml)を示す。K3 CpGおよびcGAMPの組み合わせは、IRF3/7依存的な態様でのmPBMCにおける先天性IFNγの相乗的な誘導、および樹状細胞によるIFNαおよびIL-12の産生を引き起こす。FL-DCをK3 CpG、cGAMP、またはK3 CpG+cGAMPで24時間刺激し、IL-12p40の産生をELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SDで示される。***p<0.001;(Bonferroniの多重比較検定を含む一元分散分析)。 図2Dは、FL-DCより産生されたIL-12p40の濃度を示す。左から、アジュバントなし、K3 CpG、K3 CpG+cGAMP、cGAMPを示す。縦軸は、IFNαの濃度(ng/ml)を示す。K3 CpGおよびcGAMPの組み合わせは、IRF3/7依存的な態様でのmPBMCにおける先天性IFNγの相乗的な誘導、および樹状細胞によるIFNαおよびIL-12の産生を引き起こす。FL-DCをK3 CpG、cGAMP、またはK3 CpG+cGAMPで24時間刺激し、IFNαの産生をELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SDで示される。***p<0.001;(Bonferroniの多重比較検定を含む一元分散分析)。 図3Aは、マウスPBMC培養物の上清における産生されたIFNγの濃度を示す。左から、アジュバントなし、K3 CpG、K3 CpG+3’3’-cGAMP、3’3’-cGAMP、K3 CpG+c-di-GMP、c-di-GMP、K3 CpG+2’3’-cGAMP、2’3’-cGAMPを示す。縦軸は、培養物上清のIFNγの濃度(ng/ml)を示す。TLR9-アゴニストおよびSTING-アゴニストの組み合わせは、in vovoで2型免疫応答も抑制する強力な1型アジュバントである。マウスPBMCを、K3 CpG(10μg/ml)、STING-アゴニスト(10μM)、またはK3 CpG+STING-アゴニストで24時間刺激し、IFNγの産生をELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SEMで示される。 図3Bは、OVAで免疫化したマウスにおける血清の抗OVA抗体力価を示す。左のパネルがIgG2cの抗OVA抗体力価、右のパネルがIgG1の抗OVA抗体力価を示す。左から、生理食塩水、K3 CpG、K3 CpG+3’3’-cGAMP、3’3’-cGAMP、K3 CpG+c-di-GMP、c-di-GMP、K3 CpG+2’3’-cGAMP、2’3’-cGAMP、DMXAAを示す。TLR9-アゴニストおよびSTING-アゴニストの組み合わせは、in vivoで2型免疫応答も抑制する強力な1型アジュバントである。マウスを、K3 CpG(10μg)、3’3’/2’3’-cGAMP(1μg)、c-di-GMP(1μg)、DMXAA(50μg)またはK3+3’3’/2’3’-cGAMP/c-di-GMP/DMXAAを含むかまたは含まないOVA(10μg)で、筋肉内で0および10日目に免疫化した。17日目に、OVA特異的血清IgG1およびIgG2cをELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SDで示される。p<0.05;**p<0.01(Mann-WhitneyのU検定)。 図3Bは、OVAで刺激した脾臓細胞により産生されるIFNγおよびIL-13の濃度を示す。左のパネルの縦軸がIFNγの濃度(ng/ml)、右のパネルの縦軸がIL-13の濃度(ng/ml)を示す。左から、生理食塩水、K3 CpG、K3 CpG+3’3’-cGAMP、3’3’-cGAMP、K3 CpG+c-di-GMP、c-di-GMP、K3 CpG+2’3’-cGAMP、2’3’-cGAMP、DMXAAを示す。TLR9-アゴニストおよびSTING-アゴニストの組み合わせは、in vovoで2型免疫応答も抑制する強力な1型アジュバントである。(B-C)マウスを、K3 CpG(10μg)、3’3’/2’3’-cGAMP(1μg)、c-di-GMP(1μg)、DMXAA(50μg)またはK3+3’3’/2’3’-cGAMP/c-di-GMP/DMXAAを含むかまたは含まないOVA(10μg)で、筋肉内で0および10日目に免疫化した。脾臓細胞をOVA(10μg/ml)タンパク質で48時間刺激した。IFNγおよびIL-13の産生をELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SDで示される。p<0.05;**p<0.01(Mann-WhitneyのU検定)。 図4Aは、OVAで免疫化した各マウスにおける血清の抗OVA抗体力価を示す。左のパネルがIgG2cの抗OVA抗体力価、右のパネルがIgG1の抗OVA抗体力価を示す。左の群から、K3 CpG、K3 CpG+cGAMP、cGAMPを示す。各群の左から野生型、Tmem173gt、MyD88 KO、IRF3/7 DKO、IFNAR KOマウスを示す。抗原特異的IFNγの誘導におけるK3 CpGおよびcGAMPの組み合わせの相乗効果は、IRF3/7、STING、MyD88、IL-12およびI型IFNシグナル伝達に依存している。野生型、Tmem173gt、IRF3/7 DKO、MyD88 KOおよびIFNAR KO C57BL/6Jマウスを、OVAおよびK3 CpG、cGAMP、またはK3 CpG+cGAMPで、0および10日目に筋肉内経路を介して免疫化した。17日目に、OVA特異的血清IgG2cおよびIgG1をELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SDで示される。p<0.05;**p<0.01;***p<0.001(Bonferroniの多重比較検定を含む一元分散分析)。 図4Bは、OVAで刺激した脾臓細胞により産生されるIFNγおよびIL-13の濃度を示す。左のパネルの縦軸がIFNγの濃度(ng/ml)、右のパネルの縦軸がIL-13の濃度(ng/ml)を示す。左の群から、K3 CpG、K3 CpG+cGAMP、cGAMPを示す。各群の左から野生型、Tmem173gt、MyD88 KO、IRF3/7 DKO、IFNAR KOマウスを示す。抗原特異的IFNγの誘導におけるK3 CpGおよびcGAMPの組み合わせの相乗効果は、IRF3/7、STING、MyD88、IL-12およびI型IFNシグナル伝達に依存している。脾臓細胞をOVAで48時間刺激した。IFNγの産生をELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SDで示される。p<0.05;**p<0.01;***p<0.001(Bonferroniの多重比較検定を含む一元分散分析)。 図4Cは、OVAで免疫化したC57BL/6Jマウスにおける血清の抗OVA抗体力価を示す。左のパネルがIgG2cの抗OVA抗体力価、右のパネルがIgG1の抗OVA抗体力価を示す。左の群から、K3 CpG、K3 CpG+cGAMP、cGAMPを示す。各群の左側がIL-12p40+/-を示し、右側がIL-12p40 KOを示す。抗原特異的IFNγの誘導におけるK3 CpGおよびcGAMPの組み合わせの相乗効果は、IRF3/7、STING、MyD88、IL-12およびI型IFNシグナル伝達に依存している。(C)IL-12p40+/-および-/-C57BL/6Jマウスを、OVAおよびK3 CpG、cGAMP、またはK3 CpG+cGAMPで、0および10日目に筋肉内経路を介して免疫化した。17日目に、OVA特異的血清IgG2cおよびIgG1をELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SDで示される。 図4Dは、OVAで刺激した脾臓細胞により産生されるIFNγおよびIL-13の濃度を示す。左のパネルの縦軸がIFNγの濃度(ng/ml)、右のパネルの縦軸がIL-13の濃度(ng/ml)を示す。左の群から、K3 CpG、K3 CpG+cGAMP、cGAMPを示す。各群の左側がIL-12p40+/-を示し、右側がIL-12p40 KOを示す。抗原特異的IFNγの誘導におけるK3 CpGおよびcGAMPの組み合わせの相乗効果は、IRF3/7、STING、MyD88、IL-12およびI型IFNシグナル伝達に依存している。(D)脾臓細胞を、OVAタンパク質で48時間刺激した。IFNγの産生をELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表であり、2組の平均+SDで示される。p<0.05(Mann-WhitneyのU検定)。 図5は、EG-7マウス腫瘍モデルにおける腫瘍の成長を測定しグラフを示す。縦軸が腫瘍サイズ(cm)、横軸がEG-7リンパ腫細胞の接種後の日数を示す。K3 CpGおよびcGAMPの組み合わせは、EG-7マウス腫瘍モデルにおいて腫瘍を効率的に抑制する。マウスは、1×10個のEG-7リンパ腫細胞(100μlのPBS中)を0日目に皮下注射された。7および10日目に、マウスは、PBS(n=8)、K3 CpG(n=8)、cGAMP(n=8)、またはK3 CpG+cGAMP(n=9)の腫瘍内注射を受け、マウスを腫瘍の成長について22日間モニターした。データは、2つの独立した実験の代表である。p<0.05;**p<0.01(Mann-WhitneyのU検定)。 図6は、OVA254またはOVA323で刺激した脾臓細胞により産生されるIFNγの濃度を示す。左の群から、生理食塩水、K3 CpG、K3 CpG+cGAMP、cGAMPを示す。縦軸は、IFNγの濃度(ng/ml)を示す。をK3 CpGおよびcGAMPの組み合わせは、in vivoにおける強力なCD8T細胞の活性を誘発する。マウスを、OVAのみ(n=2)、あるいはOVAおよびK3 CpG(n=4)、cGAMP(n=4)またはK3+cGAMP(n=4)のいずれかで、筋肉内経路を介して0および10日目に免疫化した。17日目に、脾臓細胞を単離し、MHCクラスI(OVA257)またはMHCクラスII(OVA323)に特異的なOVAまたはOVAペプチドで48時間刺激した。IFNγの産生をELISAにより測定した。データは、少なくとも2つの独立した実験の代表である。p<0.05;**p<0.01(Studentのt検定)。 図7は、細胞内IFNγ染色実験のためのゲーティング手法を示している。初めに、CD3+/-細胞を、リンパ球ゲートからゲーティングした。次に、CD3集団から、IFNγCD8+/-細胞をゲーティングし、結果に示す。NK細胞を、CD3CD56CD16集団からゲーティングし、IFNγNK細胞を結果に示す。 図8は、OVAで免疫化したマウスにおける血清のIgEの濃度を示す。左から、生理食塩水、K3 CpG、cGAMP、K3 CpG+cGAMPを示す。縦軸は、IgEの濃度を示す。STINGアゴニストはIgEを誘導するが、CpGと組み合わせることにより、これを抑制する。 図9は、細胞性免疫および液性免疫の概要を示す。これまで多くのワクチンアジュバントは、抗体産生(液性免疫)を誘導することを主に開発されてきた。そのためアラムアジュバントを含めた現行の多くのアジュバントは、Th2アジュバント(II型アジュバント)と呼ばれる液性免疫誘導型のアジュバントである。しかしながらガンやアレルギーの予防や治療には液性免疫よりも細胞性免疫の誘導が重要であり、それらはTh1アジュバント(I型アジュバント)とよばれている。 図10は、I型アジュバントの指標であるIgG2cおよびIFNγの産生を示す。左のパネルは、OVAで免疫化したマウスにおける血清の抗OVA IgG2c力価を示している。左から、生理食塩水、K3 CpG、cGAMP、K3 CpG+cGAMPを示す。右のパネルは、OVAで刺激するか、またはOVAで刺激しない場合のIFNγの産生を示す。左の群から、生理食塩水、K3 CpG、cGAMP、K3 CpG+cGAMPを示す。各群の左側はOVAで刺激しなかった場合、右側はOVAで刺激した場合の産生されたIFNγを示す。縦軸は、IFNγの濃度(ng/ml)を示す。CpG ODNおよびSTINGアゴニストの組み合わせは、相乗的にTh1型免疫応答を誘導する。 図11は、STINGアゴニストをプラットホームにした新規次世代アジュバントの概要を示す。DMXAAをはじめとするSTINGアゴニスト自体はアラムアジュバントと同様に液性免疫を活性化するTh2アジュバントとして機能することから、STINGアゴニストをプラットホームとすることで、そのまま使用すれば従来型の液性免疫誘導型Th2アジュバント、CpG ODNと組み合わせれば強力な細胞性免疫誘導型Th1アジュバントとして使用できる。 図12は、脾細胞におけるCpG1826と3’3’-cGAMPとの組み合わせまたはD35 CpGと3’3’-cGAMPc-di-GMPとの組み合わせのインターフェロンガンマ産生の相乗効果を示す図である。上段は、CpG1826と3’3’-cGAMPとの組み合わせとの組み合わせ、下段は、D35 CpGと3’3’-cGAMPc-di-GMPとの組み合わせとの組み合わせを示す。それぞれy軸はインターフェロンガンマ(IFNγ)の生成量(pg/ml)を示し、x軸は左から刺激なし、CpG1826と3’3’-cGAMPとの組み合わせまたはD35 CpGと3’3’-cGAMPc-di-GMPとの組み合わせ、および3’3’-cGAMP単独を示す。
 以下、本発明を最良の形態を示しながら説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。従って、単数形の冠詞(例えば、英語の場合は「a」、「an」、「the」など)は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含めて)が優先する。
 以下に本明細書において特に使用される用語の定義および/または基本的技術内容を適宜説明する。
 本明細書において「CpGオリゴヌクレオチド」または「CpGオリゴデオキシヌクレオチド」、「CpG ODN」あるいは単に「CpG」とは、交換可能に使用され、少なくとも1つのメチル化されていないCGジヌクレオチド配列を含む、ポリヌクレオチド、好ましくは、オリゴヌクレオチドをいう。少なくとも1つのCpGモチーフを含むオリゴヌクレオチドは、複数のCpGモチーフを含み得る。本明細書中で使用される場合、句「CpGモチーフ」とは、シトシンヌクレオチドと、それに続くグアノシンヌクレオチドを含む、オリゴヌクレオチドのメチル化されていないジヌクレオチド部分をいう。5-メチルシトシンもまた、シトシンの代わりに使用され得る。
 CpGオリゴヌクレオチド(CpG ODN)は、免疫賦活性のCpGモチーフを含有する、短い(約20塩基対)、一本鎖の合成DNA断片であって、Toll様受容体9(TLR9)の強力なアゴニストであり、樹状細胞(DCs)およびB細胞を活性化して、I型インターフェロン(IFNs)および炎症性サイトカインを産生させ(Hemmi, H., et al. Nature 408, 740-745 (2000);Krieg, A.M. Nature reviews. Drug discovery 5, 471-484 (2006).)、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)反応を含む、Th1型の液性および細胞性免疫反応のアジュバントとして作用する(Brazolot Millan, C.L., Weeratna, R., Krieg, A.M., Siegrist, C.A. & Davis, H.L. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 95, 15553-15558 (1998).;Chu, R.S., Targoni, O.S., Krieg, A.M., Lehmann, P.V. & Harding, C.V. The Journal of experimental medicine 186, 1623-1631 (1997))。そこで、CpG ODNは、感染症、癌、喘息および花粉症に対して可能性のある免疫療法剤とみなされてきた(Krieg, A.M. Nature reviews. Drug discovery 5, 471-484 (2006);Klinman, D.M. Nature reviews. Immunology 4, 249-258 (2004))。
 CpGオリゴデオキシヌクレオチド(CpG ODN)は、細菌ゲノムとの類似に起因する免疫賦活性の特徴を有する非メチル化CpGモチーフを含有する合成一本鎖DNAであり、特定の型の自然免疫細胞におけるTLR9によって認識される[Hartmann et al., J. Immunol.(2000)164:944-953;Wagner et al., Trends Immunol.(2004)25:1-6]。リガンド結合の際、TLR9は、アダプター分子myD88を介してシグナルを伝達し、IRF7依存性I型IFNおよびNF-κB依存性サイトカインの産生をもたらす[Krieg et al., Nat. Rev. Drug Discov.(2006)5:471-84]。さらに、in vivoにおいてCpG ODNは、APCにおけるCpG ODNによって誘導されるサイトカインの型に起因して、Th1型応答を誘導することが報告されている[Krieg et al., Nat. Rev. Drug Discov.(2006)5:471-84]。異なる型のCpG ODNの中で、D型CpG ODNが、I型およびII型IFNの両方を強く誘導するが、B細胞活性化を誘導することができない[Krieg et al., Nat. Rev. Drug Discov.(2006)5:471-84;Klinman et al., Nat. Rev. Immunol.(2004)4:1-10]。K型CpG ODN(K3 CpG)は、B細胞の活性化を強く誘導して、IL-6および抗体の産生を生じさせ、他方で、それらは、I型およびII型IFNを弱く誘導するだけである。しかし、D型CpG ODNは凝集を形成するため、K型 CpGのみが臨床的用途に利用可能である[Krieg et al., Nat. Rev. Drug Discov.(2006)5:471-84;Klinman et al., Nat. Rev. Immunol.(2004)4:1-10]。
 LPSまたは非メチル化CpG DNA(CpG)(CpG  ODN)などの病原体由来因子は、IL-12およびI型またはII型IFNなどのサイトカインを産生する自然免疫細胞を刺激し、これはTh1型応答および細胞性免疫を生じさせるのに役立つ[Kawai et al., Immunity.(2011)34:637-650;Trinchieri et al., Immunol.(2007)7:179-190]。IL-12は、ナイーブCD4T細胞に働き、Th1の発生およびIFNγの産生を駆動する[Seder et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.(1993)90:10188-92;Hsieh et al., Science.(1993)260:547-579]。そして、IFNγ産生Th1細胞は、1型免疫の誘導における主役であり、これは、高い食作用活性によって区別される[Spellberg et al., Clin. Infect. Dis.(2001)90509:76-102;Mantovani et al., Curr. Opin. Immunol.(2010)22:231-237]。さらに、Th1細胞は、抗腫瘍免疫の発生において重要な役割を果たし、IFNγの産生を含む適切な活性化およびCTLのエフェクター機能に役立つ[Hung et al., J. Exp. Med.(1998)188:2357-68; Vesely et al., Annu. Rev. Immunol.(2011)29:235-271]。したがって、強いTh1型応答を誘導し得る薬剤、CTL、およびNK細胞[Vitale et al., Eur. J. Immunol.(2014)44:1582-1592]は、それらが細胞内病原体またはガンに対する効率的なワクチンアジュバントまたは免疫治療剤の開発において重大な役割を果たし得るため、すぐに要求される。
 骨格修飾や周囲の配列の違いによりD/A型,K/B型,C型、およびP型に分類される(Vollmer, J. & Krieg, A.M. Advanced drug delivery reviews 61, 195-204 (2009).)。D/A型は主に形質細胞様樹状細胞(plasmacytoid dendritic cell,「形質細胞様DC」または「pDC」と称する)からのI型インターフェロンの産生,K/B型はB細胞の増殖とIgMやIL-6などの産生をそれぞれ誘導することが示唆されているD/A型のCpG-DNAはIFN-α産生を強く誘導するが,pDCの成熟化誘導活性は低く,B細胞に直接的な免疫刺激活性を示さない。K/B型はB細胞に免疫刺激活性を示し,pDCの成熟化を強く促進し,IL-12誘導能が高いのに対し,IFN-α誘導能は低い。TCGの繰り返し配列を有しすべてがチオール化されているC型の配列では,ポリクローナルなB細胞活性化やpDCによるIFN-α産生を誘導する。
 D/A型 CpG ODN(A型、D型等とも呼ばれ、CpG-A ODNとも表示される)は、5’および3’末端にホスホロチオエート(PS)結合を、およびホスホジエステル(PO)のパリンドローム(回文構造)CpG含有配列を中心に有するポリGモチーフを特徴とするオリゴヌクレオチドである。5’および3’末端にホスホロチオエート(PS)の存在故、細胞取り込みが容易になるとされる。CpG D/A型は、大量のインターフェロンα(IFN-α)をpDC中に産生する(CpG K/B型とは異なる特徴である)。これにより、NK細胞およびγδT細胞において強力な活性化およびインターフェロンガンマ産生を生じる。しかし、B細胞は活性化せず、pDC成熟化もしない(Krug, A., et al. European journal of immunology 31, 2154-2163 (2001).;およびVerthelyi, D., Ishii, K.J., Gursel, M., Takeshita, F. & Klinman, D.M. Journal of immunology 166, 2372-2377 (2001).)。
 他の3つの型のODNは、PS骨格からなる。
 K/B型 CpG ODNは、CpG-B型またはCpG-K型とも呼ばれ、ポリGモチーフがない、1つ以上のCpGモチーフを有するすべてがホスホロチオエート(PS)骨格を有するものである。典型的には、非回文構造の、複数のCpGモチーフを含有する。K/B型 CpGはIFN-αの誘導活性は弱い(ほとんど産生しない)が、非常に強力なTh1アジュバントであり、強力なB細胞応答刺激剤であり、化してIL-6を産生させ、pDCsを活性化して成熟化させる(Verthelyi, D., Ishii, K.J., Gursel, M., Takeshita, F. & Klinman, D.M. Journal of immunology 166, 2372-2377 (2001);およびHartmann, G. & Krieg, A.M. Journal of immunology 164, 944-953 (2000).)。K/B型 CpG ODNは、単球由来樹状細胞および   pDCの両方の生存を促進し、活性化し、そして成熟させる機能を有する。
 近年、開発されたC型およびP型のCpG ODNはそれぞれ1つおよび2つの回文構造CpG配列を含有しており、双方ともK型の様にB細胞を活性化させ、D型の様にpDCsを活性化させることができるが、P型CpG ODNと比較して、C型CpG ODNは、IFN-α産生をより弱く誘導する(Hartmann, G., et al. European journal of immunology 33, 1633-1641 (2003);Marshall, J.D., et al. Journal of leukocyte biology 73, 781-792 (2003).;およびSamulowitz, U., et al. Oligonucleotides 20, 93-101 (2010))。
 D/K型およびP型CpG ODNは、G-tetradsと呼ばれる平行4本鎖構造を形成するフーグスティーン塩基対、およびシス回文構造部位とトランス回文構造部位との間のワトソン-クリック塩基対、という高次構造をそれぞれ形成することが示されており、これらはpDCsによる強力なIFN-α産生に必要である(Samulowitz, U., et al. Oligonucleotides 20, 93-101 (2010).;Kerkmann, M., et al. The Journal of biologyical chemistry 280, 8086-8093 (2005).;およびKlein, D.C., Latz, E., Espevik, T. & Stokke, B.T. Ultramicroscopy 110, 689-693 (2010))。高次構造故、K型およびC型CpG ODNのみが、ヒト用の免疫療法剤およびワクチンアジュバントとして一般的に利用可能であるとされている(Puig, M., et al. Nucleic acids research 34, 6488-6495 (2006); Bode, C., Zhao, G., Steinhagen, F., Kinjo, T. & Klinman, D.M. Expert review of vaccines 10, 499-511 (2011);およびMcHutchison, J.G., et al. Hepatology 46, 1341-1349 (2007))。
 A型 CpG ODNとは対照的に、C型CpGは、ポリGモチーフがない完全なホスホロチオエート(PS)骨格を有するが、刺激性CpGモチーフと組み合わせて、CpGのA型パリンドローム配列を含むものである。in vivo研究により、C型CpG ODNは、非常に強力なTh1アジュバントであることが報告されている。
 本発明において好ましい実施形態で用いられるK型CpG ODNは、10ヌクレオチド以上の長さであり、且つ式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、中央のCpGモチーフ(CpGとして記載される)はメチル化されておらず、WはAまたはTであり、N1、N2、N3、N4、N5およびN6はいかなるヌクレオチドであってもよい)で表されるヌクレオチド配列を含む。
 一つの実施形態において、本発明のK型CpG ODNは10ヌクレオチド以上の長さであり、上記式のヌクレオチド配列を含む。但し、上記式中、中央の4塩基のCpGモチーフ(TCpGW)は10ヌクレオチド中に含まれていれば良く、必ずしも上記式中、N3およびN4の間に位置する必要はない。また、上記式中、N1、N2、N3、N4、N5およびN6はいかなるヌクレオチドであっても良く、N1およびN2、N2およびN3、N3およびN4、N4およびN5、並びにN5およびN6の少なくともいずれか一つ(好ましくは一つ)の組み合わせは2塩基のCpGモチーフであっても良い。前記4塩基のCpGモチーフがN3およびN4の間に位置しない場合、上記式中、中央の4塩基(4~7番目の塩基)中の連続するいずれかの2塩基がCpGモチーフであり、他の2つの塩基はいかなるヌクレオチドであっても良い。また、オリゴデオキシヌクレオチドのリン酸ジエステル結合の一部または全てがホスホロチオエート結合で置換されていてもよい。好ましくは、オリゴデオキシヌクレオチドのリン酸ジエステル結合の全てがホスホロチオエート結合により置換されている。
 本発明においてより好適に用いられるK型CpG ODNは1つまたは複数のCpGモチーフを含む非回文構造を含有する。更に好適に用いられるK型CpG ODNは1つまたは複数のCpGモチーフを含む非回文構造からなる。
 本発明のオリゴデオキシヌクレオチドに含まれるK型CpG ODNは、好ましくはヒト化されている。「ヒト化」とは、ヒトTLR9に対するアゴニスト活性を有することを意味する。従って、ヒト化K型CpG ODNを含む本発明のオリゴデオキシヌクレオチドは、ヒトに対してK型CpG ODNに特有の免疫賦活活性(例えば、ヒトB細胞を活性化してIL-6を産生させる活性)を有する。
 ヒト化K型CpG ODNは、一般的に、TCGAまたはTCGTからなる4塩基のCpGモチーフを特徴とする。また、多くのケースにおいて、一つのヒト化K型CpG ODN中にこの4塩基のCpGモチーフが2または3個含まれる。従って、好ましい実施形態において、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドに含まれるK型CpG ODNは、少なくとも1個、より好ましくは2以上、更に好ましくは2または3個、TCGAまたはTCGTからなる4塩基のCpGモチーフを含む。該K型CpG ODNが2または3個の4塩基のCpGモチーフを有する場合、これらの4塩基のCpGモチーフは同一であっても異なっていてもよい。ただし、ヒトTLR9に対するアゴニスト活性を有する限り、特に限定されない。
 本発明のオリゴデオキシヌクレオチドに含まれるK型CpG ODNは、より好ましくは、配列(atcgactctc gagcgttctc(配列番号1))で表されるヌクレオチド配列を含む。
 K型CpG ODNの長さは、本発明のオリゴデオキシヌクレオチドが免疫賦活活性(例えば、B細胞(好ましくは、ヒトB細胞)を活性化してIL-6を産生させる活性)または抗がん活性を有する限り、特に限定されないが、好ましくは100ヌクレオチド長以下(例えば、10-75ヌクレオチド長)である。K型CpG ODNの長さは、より好ましくは50ヌクレオチド長以下(例えば、10-40ヌクレオチド長)である。K型CpG ODNの長さは、更に好ましくは30ヌクレオチド長以下(例えば、10-25ヌクレオチド長)である。K型CpG ODNの長さは、最も好ましくは、12-25ヌクレオチド長である。
 本明細書において「リガンド」または「アゴニスト」とは、交換可能に使用され、対象となる実体(例えば、レセプター)に対してそのレセプターの生物学的作用を発現またはそれを増強する物質をいう。天然のアゴニスト(リガンドとも称される)のほか、合成されたものや改変されたもの等を挙げることができる。
 小胞体に局在する膜タンパク質として同定された「STING」(IFN遺伝子の(アダプター分子)刺激剤(stimulator of interferon enes))は,さまざまなRNAウイルスおよびDNAウイルスの感染に対する生体防御機構において重要な役割をはたす.また,STINGはウイルスおよび細菌に由来するDNA成分に対する自然免疫応答の誘導に重要な役割を示すことが報告されているが,その分子機序は明らかにされていなかった.この論文において,筆者らは,STINGはウイルスに由来するゲノムDNAのみならず,ISDとよばれる45~90塩基対の合成2本鎖DNA,さらに,アポトーシス細胞に由来する自己のDNA成分と複合体を形成しうることを明らかにした.in vitroにおけるDNA相互作用領域の解析より,STINGのC末端側の領域が重要であることが示された.STINGによるさまざまなDNA成分の認識はSTINGの核膜の周辺領域へのダイナミックな局在の変化を誘発し,TBK1の活性化を介しインターフェロンの産生を誘導することが示された.さらに,STINGは微生物に由来する非自己のDNA成分のみならず,自己のDNA成分の認識を介した慢性的な炎症性の応答の制御にも関与している可能性が示唆された。
 本明細書において「STINGリガンド」および「STINGアゴニスト」は、交換可能に使用され、IFN遺伝子の(アダプター分子)刺激剤(STING=stimulator of interferon enes)のリガンド(アゴニスト)であり、I型IFN産生およびNF-κB媒介サイトカイン産生を誘導する。STINGアゴニストは小胞体に局在する膜タンパク質であるとされている。STINGアゴニストとしては、cGAMPに加えて、細菌起源の環状ジヌクレオチドであるc-di-AMPおよびc-di-GMPは、TBK1-IRF3軸を介してシグナルを伝達して、I型IFN産生およびNF-κB媒介サイトカイン産生を誘導するIFN遺伝子の、アダプター分子刺激剤(STING)のリガンドである[Burdette et al., Nature.(2011)478:515-8;Mcwhirter et al., J. Exp. Med.(2009)206:1899-1911]。最近の研究は、これらの環状ジヌクレオチドは、抗原特異的T細胞および液性免疫応答を増強する能力に起因して強力なワクチンアジュバントとして機能する。それにもかかわらず、本発明者らのグループは以前、STINGアゴニストであるDMXAAは、STING-IRF3媒介性のI型IFNの産生を介して、2型免疫応答を予想外に誘導する[Tang et al., PLoS One.(2013)8:1-6]。2型免疫応答は、1型免疫応答を誘導できないことがあるため、環状ジヌクレオチドを含むSTINGアゴニストの臨床上の有用性には議論の余地があった。例えば、最も一般的なアジュバントのアルミニウム塩(アラム)は、細胞内病原体由来の疾患またはガンの場合に防御すると考えられている細胞媒介性免疫を誘導する能力を欠く[Hogenesch et al., Front. Immunol.(2013)3:1-13]。この制限を克服するために、アラムを、モノホスホリルリピドA[Macleod et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.(2011)108:7914-7919]およびCpG ODN[Weeratna et al., Vaccine.(2000)18:1755-1762]を含む多くの異なる種類のアジュバントと組み合わせられてきた。STINGに関連する技術については、微生物DNAと同様に、特に宿主DNAが不適切にサイトゾルに存在する場合は、宿主DNAもまた、危険信号となり得、それによって、インターフェロンおよび炎症性サイトカインの産生をもたらす[Desmet et al., Nat. Rev. Immunol.(2012)12:479-491;Barber et al., Immunol. Rev.(2011)243:99-108]。最近同定された1つのサイトゾルDNAセンサーは、環状GMP-AMP合成酵素(cGAS)であり、これは非標準の環状ジヌクレオチドcGAMP(2’3’-cGAMP)の産生を触媒し、そのプリンヌクレオシドとの間の非標準2’、5’結合および3’、5’結合を含有する[Sun et al., Science.(2013)339:786-91]。標準cGAMP(3’3’)は、細菌内で合成され、哺乳類2’3’-cGAMPよりも様々な結合を有し、GMPおよびAMPヌクレオシドはビス-(3’、5’)結合によって結合する[Wu et al., Science.(2013)339:826-30;Zhang et al., Mol. Cell.(2013)51:226-35]。
 したがって、本発明において使用され得るSTINGアゴニストとしては、2’3’-cGAMP、c-di-AMP、3’3’-cGAMP、3’2’-cGAMP等の環状時ヌクレオチド(CDN)、DMXAA等のキサンテノン誘導体等を挙げることができる。また、STINGアゴニストはWO2010/017248に説明されており、その内容は全体が参考として援用される。
 本明細書において「アジュバント」とは、本明細書中で使用されるとき、ワクチンの効果を上げるために添加されている免疫増強剤であり、特定の抗原を構成するのではなく、投与される抗原に対する免疫応答を押し上げる、薬剤のことを指す。アジュバントは近年の免疫学の発展により、そのアジュバントの作用機序が徐々に明らかにされている。最近では、アジュバントがもつ多彩な免疫制御の特性により感染症のみならず、アレルギー、ガン、自己免疫疾患の予防や治療への応用が期待されている。
 これまで多くのワクチンアジュバントは抗体産生(液性免疫)を誘導することを主に開発されてきた。そのためアラムアジュバントをふくめた現行の多くのアジュバントはTh2アジュバントと呼ばれる液性免疫誘導型のアジュバントである。しかしながらガンやアレルギーの予防や治療には液性免疫よりも細胞性免疫の誘導が重要であり、それらはTh1アジュバントまたはI型アジュバントとよばれている。
 現在まで多くのTh1アジュバントの候補物質が報告されているが、最も有効と考えられているのがCpGオリゴヌクレオチド(CpG ODN)である。CpG ODNはガンや感染症のワクチンアジュバントとして有効であることが示されているが(非特許文献1)、現在はさらに効果的なCpG ODNが開発・改良が試みられている(非特許文献2)。効果的な改良型CpG ODNが開発できれば、今まで以上にガンやアレルギーの治療へ応用される可能性がある。
 本明細書において「I型アジュバント」とは、Th1アジュバントとも呼ばれ、I型免疫反応を誘発するアジュバントをいう。代表的にはナチュラルキラー細胞または細胞傷害性T細胞による抗腫瘍効果によって特徴づけられる。
 本明細書において「II型アジュバント」とは、Th2アジュバントとも呼ばれ、II型免疫反応を誘発するアジュバントをいう。代表的には、抗体誘導による感染予防効果によって特徴づけられる。
 本明細書において「I型免疫応答」とは細胞性免疫ともいい、食細胞、細胞傷害性T細胞 (CTL;Cytotoxic T Lymphocytes)、ナチュラルキラー細胞が体内の異物排除を担当する免疫系である。T細胞が関係する。ヘルパーT細胞にはTh1細胞とTh2細胞が存在し、これらはサイトカインを放出することにより互いの機能を抑制しあっていると考えられている。これらの細胞はもとは1つの細胞から分化し、この細胞をナイーブT細胞(Th0)と呼ぶ。具体的な分化メカニズムについてはT細胞の項を参照。Th0細胞からTh1細胞に分化した細胞はIL-2等のいわゆるTh1サイトカインを産生し、ウイルスに感染した細胞等の破壊を行うCTLの活性化を行う。また、細胞性免疫はウイルスに感染した細胞の除去のみでなく腫瘍免疫や移植免疫にも関与している。
 本明細書において「II型免疫応答」とは液性免疫ともいい、抗体や補体を中心とした免疫系である。抗体が血清中に溶解して存在するためこのように呼ばれる。マクロファージや樹状細胞などは抗原を細胞内へ取り込んだのちに分解を行い、その断片を細胞表面に提示することにより抗原提示細胞として機能している。抗原提示細胞はMHCクラスII分子を介して抗原断片を提示し、ナイーブT細胞(Th0)細胞表面のT細胞抗原受容体(TCR;T Cell Receptor)へシグナルを伝える。Th0細胞が1型ヘルパーT細胞(Th1)と2型ヘルパーT細胞(Th2)のどちらに分化するかの割合は疾患により異なるがTh2サイトカインと呼ばれるインターロイキン(IL;Interleukin)-4,IL-5等の存在下においてTh0はTh2に分化し、液性免疫を誘導する。
 本明細書において「免疫グロブリンE」または「IgE」とは、哺乳類にのみ存在する糖タンパク質であり、免疫グロブリンの一種である。IgE分子は2つの重鎖(ε鎖)と2つの軽鎖(κ鎖およびλ鎖)から構成され、2つの抗原結合部位を有している。健常人における血清中のIgE濃度はng/ml単位であり他の種類の免疫グロブリンと比較しても非常に低いが、アレルギー疾患を持つ患者の血清中では濃度が上昇しマスト細胞や好塩基球の細胞内顆粒中に貯蔵される生理活性物質の急速な放出(脱顆粒反応)を誘起する。これらのことからIgEはヒスタミンなどと並んでアレルギー反応において中心的な役割を果たす分子の一つとして数えられる。
 本明細書において「アレルギー」とは、免疫反応が、特定の抗原に対して過剰に起こることをいう。アレルギーを引き起こす環境由来抗原を特にアレルゲンと呼ぶ。「アレルギー疾患」とは、外部からの抗原に対し、免疫反応が起こる疾患をいう。ただしその抗原は通常生活で曝露される量では無害であることが多く(たとえば春先の花粉そのものが毒性を持っているわけではない)、不必要に不快な結果をもたらす免疫応答が起こっているといえる。アレルギー性疾患とも言う。代表的な疾患としてはアトピー性皮膚炎、アレルギー性鼻炎(花粉症)、アレルギー性結膜炎、アレルギー性胃腸炎、気管支喘息、小児喘息、食物アレルギー、薬物アレルギー、蕁麻疹があげられる。また、最近になって柑橘類の匂いや、ガムなどの香料の匂い程度で喘息、顔面紅潮などの1型アレルギー症状を示す病態が注目されている。
 他方、「自己免疫疾患」とは、自己の体を構成する物質を抗原として、免疫反応が起こる疾患。特定の臓器や部位の障害、炎症をもたらしたり、全身性の症状を呈する場合がある。代表的な疾患としては関節リウマチといった膠原病や円形脱毛症があげられる。
 本明細書において「インターフェロン(IFN)」とは、動物体内で病原体(特にウイルス)や腫瘍細胞などの異物の侵入に反応して細胞が分泌するタンパク質(サイトカイン)であり、そのうち、IFN-γは、Th1型サイトカインである。
 本明細書において「被験体(者)」とは、本発明の診断または検出、あるいは治療等の対象となる対象(例えば、ヒト等の生物または生物から取り出した細胞、血液、血清等)をいう。
 本明細書において「薬剤」、「剤」または「因子」(いずれも英語ではagentに相当する)は、広義には、交換可能に使用され、意図する目的を達成することができる限りどのような物質または他の要素(例えば、光、放射能、熱、電気などのエネルギー)でもあってもよい。そのような物質としては、例えば、タンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド、核酸(例えば、cDNA、ゲノムDNAのようなDNA、mRNAのようなRNAを含む)、ポリサッカリド、オリゴサッカリド、脂質、有機低分子(例えば、ホルモン、リガンド、情報伝達物質、有機低分子、コンビナトリアルケミストリで合成された分子、医薬品として利用され得る低分子(例えば、低分子リガンドなど)など)、これらの複合分子が挙げられるがそれらに限定されない。ポリヌクレオチドに対して特異的な因子としては、代表的には、そのポリヌクレオチドの配列に対して一定の配列相同性を(例えば、70%以上の配列同一性)もって相補性を有するポリヌクレオチド、プロモーター領域に結合する転写因子のようなポリペプチドなどが挙げられるがそれらに限定されない。ポリペプチドに対して特異的な因子としては、代表的には、そのポリペプチドに対して特異的に指向された抗体またはその誘導体あるいはその類似物(例えば、単鎖抗体)、そのポリペプチドがレセプターまたはリガンドである場合の特異的なリガンドまたはレセプター、そのポリペプチドが酵素である場合、その基質などが挙げられるがそれらに限定されない。
 本明細書において「治療」とは、ある疾患または障害(例えば、がん、アレルギー)について、そのような状態になった場合に、そのような疾患または障害の悪化を防止、好ましくは、現状維持、より好ましくは、軽減、さらに好ましくは消退させることをいい、患者の疾患、もしくは疾患に伴う1つ以上の症状の、症状改善効果あるいは予防効果を発揮しうることを含む。事前に診断を行って適切な治療を行うことは「コンパニオン治療」といい、そのための診断薬を「コンパニオン診断薬」ということがある。
 本明細書において「治療薬(剤)」とは、広義には、目的の状態(例えば、がん、アレルギー等の疾患など)を治療できるあらゆる薬剤をいう。本発明の一実施形態において「治療薬」は、有効成分と、薬理学的に許容される1つもしくはそれ以上の担体とを含む医薬組成物であってもよい。医薬組成物は、例えば有効成分と上記担体とを混合し、製剤学の技術分野において知られる任意の方法により製造できる。また治療薬は、治療のために用いられる物であれば使用形態は限定されず、有効成分単独であってもよいし、有効成分と任意の成分との混合物であってもよい。また上記担体の形状は特に限定されず、例えば、固体または液体(例えば、緩衝液)であってもよい。なおがん、アレルギー等の治療薬は、がん、アレルギー等の予防のために用いられる薬物(予防薬)、またはがん、アレルギー等の抑制剤を含む。
 本明細書において「予防」とは、ある疾患または障害(例えば、アレルギー)について、そのような状態になる前に、そのような状態にならないようにすることをいう。本発明の薬剤を用いて、診断を行い、必要に応じて本発明の薬剤を用いて例えば、アレルギー等の予防をするか、あるいは予防のための対策を講じることができる。
 本明細書において「予防薬(剤)」とは、広義には、目的の状態(例えば、アレルギー等の疾患など)を予防できるあらゆる薬剤をいう。
 本明細書において「キット」とは、通常2つ以上の区画に分けて、提供されるべき部分(例えば、検査薬、診断薬、治療薬、抗体、標識、説明書など)が提供されるユニットをいう。安定性等のため、混合されて提供されるべきでなく、使用直前に混合して使用することが好ましいような組成物の提供を目的とするときに、このキットの形態は好ましい。そのようなキットは、好ましくは、提供される部分(例えば、検査薬、診断薬、治療薬をどのように使用するか、あるいは、試薬をどのように処理すべきかを記載する指示書または説明書を備えていることが有利である。本明細書においてキットが試薬キットとして使用される場合、キットには、通常、検査薬、診断薬、治療薬、抗体等の使い方などを記載した指示書などが含まれる。
 本明細書において「指示書」は、本発明を使用する方法を医師または他の使用者に対する説明を記載したものである。この指示書は、本発明の検出方法、診断薬の使い方、または医薬などを投与することを指示する文言が記載されている。また、指示書には、投与部位として、経口、食道への投与(例えば、注射などによる)することを指示する文言が記載されていてもよい。この指示書は、本発明が実施される国の監督官庁(例えば、日本であれば厚生労働省、米国であれば食品医薬品局(FDA)など)が規定した様式に従って作成され、その監督官庁により承認を受けた旨が明記される。指示書は、いわゆる添付文書(package insert)であり、通常は紙媒体で提供されるが、それに限定されず、例えば、電子媒体(例えば、インターネットで提供されるホームページ、電子メール)のような形態でも提供され得る。
 (好ましい実施形態)
 以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。以下に提供される実施形態は、本発明のよりよい理解のために提供されるものであり、本発明の範囲は以下の記載に限定されるべきでないことが理解される。従って、当業者は、本明細書中の記載を参酌して、本発明の範囲内で適宜改変を行うことができることは明らかである。また、本発明の以下の実施形態は単独でも使用されあるいはそれらを組み合わせて使用することができることが理解される。
 <CpGとSTINGアゴニストとの組み合わせ>
 1つの局面では、本発明は、CpGオリゴヌクレオチドとSTINGアゴニスト(あるいはSTINGリガンドともいう)の組合せ物を提供する。本発明の組合せを用いて、種々の治療または予防、例えば、がん、アレルギー等の治療または予防、あるいは免疫賦活化を用いた治療または予防を行うことができる。
 したがって、本発明は、CpGオリゴヌクレオチドとSTINGアゴニストの組合せ物の有効量をそれを必要とする被験体に投与する工程を包含する、疾患の治療または予防のための方法を提供する。
 1つの実施形態では、本発明の組合せ物は、I型アジュバントとして用いるためのものである。この現象は、両方の側面から見て予想外である。すなわち、STINGアゴニストの側から見れば、通常このリガンドは液性免疫すなわち抗体誘導による感染予防効果のみを生じるものと考えられているが、CpGを加えることで、細胞性免疫が惹起されている。このような「スイッチ」効果はまさに予想外であるといえる。また、CpGの細胞性免疫惹起効果が、STINGアゴニストで顕著に亢進された。STINGアゴニストに細胞性免疫惹起効果がほとんどないことにかんがみれば、CpGが持っている細胞性免疫惹起効果を考慮したとしても量的に予想外に顕著な亢進を示したといえる。
 別の実施形態では、本発明の組合せ物は、前記STINGアゴニストのIgE誘発作用を抑制するためのものである。理論に束縛されることを望まないが、STINGアゴニストにIgE誘発作用があり、アレルギーの副作用がありうることが予想外にも本発明において初めて見出された。したがって、このような課題を解決する必要があるところ、その解決がCpGによってなされたという点でも予想外であるといえる。
 1つの実施形態では、STINGアゴニストとしては、3’3’-cGAMP、2’3’-cGAMP、2’2’-cGAMP、DMXAA、c-di-AMPおよびc-di-GMP等を挙げることができる。DMXAAはマウス特異的なSTINGアゴニストでありヒトではあまり効果がないとされる。3’3’-cGAMPは細菌性cGMAPであり、2’3’-cGAMP哺乳動物性cGAMPであり、2’2’-cGAMPは非天然型のcGAMPである。
 1つの実施形態では、本発明のCpGオリゴヌクレオチドは、K/B型オリゴヌクレオチドである。理論に束縛されることを望まないが、K/B型オリゴヌクレオチドは特にCpGODNはがん、感染症のワクチンアジュバントとして有効であることが示されているところ、本発明によりさらにこれを増強することができるからである。
 1つの実施形態において、本発明において使用され得るCpGオリゴヌクレオチドとしては、一般的なCpGであればどのようなものでも使用することができるが、例えば、K3 CpG(配列番号1(5’-atcgactatcgagagttctc-3’))、CpG1826(配列番号2(5’-tccatgacgttcctgacgtt-3’))、およびD35 CpG(配列番号3(5’-ggtgcatcgatgcagggggg-3’))等を用いることができるがそれらに限定されない。
 1つの実施形態では、本発明において使用され得るSTINGアゴニストは、cGAMP、3’3’-cGAMP、c-di-AMP、c-di-GAMP、2’3’-cGAMP、DMXAA等を挙げることができる。
 1つの特定の実施形態では、本発明の組合せ物は、抗がん剤として用いられる。この場合、本発明の治療または予防のための方法は、がんを治療または予防するための方法として提供される。
 1つの実施形態では、前記抗がん剤は、リンパ腫、メラノーマ等のがんを対象とすることができる。
 別の実施形態では、本発明の組合せ物は、II型免疫応答を減少または消失させ、および/またはI型免疫応答を発現または強化するためのものである。
 別の実施形態では、本発明の組合せ物は、インターフェロンγ(IFN-γ)の誘導のためのものである。あるいは、本発明の組合せ物は、ワクチンアジュバントとして使用するためのものである。この場合、本発明の治療または予防のための方法は、免疫を不活化するための方法として提供される。
 これらの2つの因子(CpGオリゴヌクレオチドおよびSTINGアゴニスト)は、それぞれ同時に投与されてもよく、時間を違えて投与されてもよく、同じ製剤で投与されてもよく異なる製剤を組み合わせて投与されてもよく、順にあるいは別々に投与されてもよい。
 T細胞活性化に対するアッセイは例えば、以下のように実施することができる。いくつかの実施形態において、様々なアッセイが、免疫応答がT細胞またはT細胞の群において刺激されているか否か(すなわち、T細胞またはT細胞の群が「活性化されて」いるか否か)を判定するために利用され得る。いくつかの実施形態において、T細胞における免疫応答の刺激は、T細胞によるサイトカインの抗原誘導性産生を測定することによって判定され得る。いくつかの実施形態において、T細胞における免疫応答の刺激は、T細胞によるIFNγ、IL-4、IL-2、IL-10、IL-17および/またはTNFαの抗原誘導性産生を測定することによって判定され得る。いくつかの実施形態において、T細胞によるサイトカインの抗原生成性産生は、細胞内のサイトカイン染色の後のフローサイトメトリーによって測定され得る。いくつかの実施形態において、T細胞によるサイトカインの抗原誘導性産生は、表面捕捉染色の後のフローサイトメトリーによって測定され得る。いくつかの実施形態において、T細胞によるサイトカインの抗原誘導性産生は、活性化されたT細胞培養物の上清中のサイトカイン濃度を測定することによって判断され得る。いくつかの実施形態において、これは、ELISAによって測定され得る。
 いくつかの実施形態において、T細胞によるサイトカインの抗原生成性産生は、ELISPOTアッセイによって測定され得る。一般に、ELISPOTアッセイは、サンドイッチ酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)という手法に非常に類似の手法を使用する。抗体(例えば、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体など)を、PVDF(フッ化ポリビニリデン)が裏打ちされた(backed)マイクロプレート上に無菌的にコーティングする。抗体を、対象のサイトカインに対する特異性について選択する。そのプレートをブロッキングする(例えば、そのアッセイにおけるいずれの抗体とも反応性でない血清タンパク質を用いて)。目的の細胞を、抗原またはマイトジェンとともに様々な密度でプレーティングし、次いで、加湿された37℃のCO恒温器内に指定の時間にわたって置く。活性化された細胞によって分泌されたサイトカインは、広い表面積のPVDF膜上のコーティングされた抗体によって局所的に捕捉される。ウェルを洗浄することにより、細胞、残骸および培地成分を除去した後、そのサイトカインに特異的な2次抗体(例えば、ビオチン化ポリクローナル抗体)をそのウェルに加える。この抗体は、標的サイトカインの異なるエピトープと反応性であり、ゆえに、これを用いることにより、捕捉されたサイトカインが検出される。洗浄することにより、任意の未結合のビオチン化抗体を除去した後、検出されたサイトカインを、アビジン-HRPおよび促進基質(例えば、AEC、BCIP/NBT)を用いて可視化する。着色した最終産物(スポット、通常、黒っぽい青色)は、代表的には、個別のサイトカイン産生細胞を表す。スポットは、手動で(例えば、解剖顕微鏡を用いて)、またはマイクロウェルの像を捕捉し、そしてスポットの数および大きさを解析する自動リーダーを用いて、計数され得る。いくつかの実施形態において、各スポットは、単一のサイトカイン産生細胞に対応する。
 いくつかの実施形態において、T細胞における免疫応答は、約1%~約100%の抗原特異的T細胞が、サイトカインを産生している場合に、刺激されていると言われる。いくつかの実施形態において、T細胞における免疫応答は、少なくとも約1%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約25%、少なくとも約50%、少なくとも約75%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約99%または約100%の抗原特異的T細胞が、サイトカインを産生している場合に、刺激されていると言われる。
 いくつかの実施形態において、T細胞における免疫応答は、免疫された被験体が、無処置コントロールよりも少なくとも約10倍、少なくとも約50倍、少なくとも約100倍、少なくとも約500倍、少なくとも約1000倍、少なくとも約5000倍、少なくとも約10,000倍、少なくとも約50,000倍、少なくとも約100,000倍または少なくとも約100,000倍超、多いサイトカイン産生細胞を含む場合に、刺激されていると言われる。
 いくつかの実施形態において、T細胞における免疫応答の刺激は、T細胞の抗原誘導性増殖を測定することによって判定され得る。いくつかの実施形態において、抗原誘導性増殖は、***T細胞におけるH-チミジンの取り込みとして測定され得る(時折、「リンパ球形質転換試験」または「LTT」と称される)。いくつかの実施形態において、H-チミジンの取り込み(γカウンターからのカウント数として与えられる)が、無処置コントロールよりも、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約20倍、少なくとも約50倍、少なくとも約100倍、少なくとも約500倍、少なくとも約1000倍、少なくとも約5000倍、少なくとも約10,000倍または少なくとも約10,000倍超、高い場合に、抗原誘導性増殖が生じたと言われる。
 いくつかの実施形態において、抗原誘導性増殖は、フローサイトメトリーによって測定され得る。いくつかの実施形態において、抗原誘導性増殖は、カルボキシフルオレセインスクシンイミジルエステル(CFSE)希釈アッセイによって測定され得る。CFSEは、そのスクシンイミジル反応基によって細胞質タンパク質(例えば、T細胞タンパク質)のアミノ基に結合する、無毒性で蛍光性の膜透過性色素である。細胞が***するとき、CFSE標識されたタンパク質は、娘細胞に等しく分配されるので、細胞蛍光は***ごとに半減する。その結果として、抗原特異的T細胞は、各々の抗原の存在下における培養後にその蛍光を失い(CFSE)、そして培養物中の他の細胞(CFSE)と識別可能になる。いくつかの実施形態において、CFSE希釈(すべてのCFSE細胞に対するCFSE細胞のパーセンテージとして与えられる)が、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約25%、少なくとも約50%、少なくとも約75%、少なくとも約90%、少なくとも約95%または少なくとも約100%である場合に、抗原誘導性増殖が生じたと言われる。
 いくつかの実施形態において、T細胞における免疫応答は、T細胞活性化の細胞性マーカーが、刺激されていない細胞と異なるレベル(例えば、それより高いレベルまたはより低いレベル)で発現されている場合に、刺激されていると言われる。いくつかの実施形態において、CD11aCD27、CD25、CD40L、CD44、CD45ROおよび/またはCD69は、刺激されていないT細胞よりも、活性化されているT細胞において、より高度に発現される。いくつかの実施形態において、L-セレクチン(CD62L)、CD45RAおよび/またはCCR7は、刺激されていないT細胞よりも、活性化されているT細胞において、それほど高度に発現されない。
 いくつかの実施形態において、T細胞における免疫応答は、抗原パルス(antigen-pulsed)標的細胞に対するエフェクターCD8T細胞による細胞傷害性をアッセイすることによって測定される。例えば、51クロム(51Cr)放出アッセイが、行われ得る。このアッセイでは、エフェクターCD8T細胞が、クラスIMHC上にウイルスペプチドを提示している感染細胞と結合し、そしてその感染細胞にアポトーシスを起こすようにシグナル伝達する。エフェクターCD8T細胞が加えられる前に、その細胞が51Crで標識されている場合、上清に放出される51Crの量は、死滅させた標的の数に比例する。
 当業者は、上述のアッセイが、T細胞の活性化が起きているか否かを判定するために利用され得る単なる例示的な方法であることを理解する。T細胞の活性化が起きているか否かを判定するために使用され得る当業者に公知の任意のアッセイは、本発明の範囲内に包含される。本発明において利用されるアッセイならびにT細胞の活性化が起きているか否かを判定するために使用され得るさらなるアッセイは、Current Protocols in Immunology(John Wiley & Sons,Hoboken,NY,2007;本明細書中で参考として援用される)に記載されている。
 <STINGアゴニスト自体のI型アジュバント製剤としての用途>
 別の局面では、本発明は、STINGアゴニストを含む、I型アジュバントとして用いるための組成物であって、該STINGアゴニストはCpGオリゴヌクレオチドとともに投与されることを特徴とする、組成物を提供する。ここで使用されるSTINGアゴニストおよびCpGオリゴヌクレオチドは、<CpGとSTINGアゴニストとの組み合わせ>および実施例を含め本明細書の他の箇所に記載される任意の形態を1つまたは複数を組み合わせて採用することができることが理解される。
 したがって、本発明は、被験体における疾患の治療または予防のための方法であって、該方法は、有効量のSTINGアゴニストを含む、I型アジュバントとして用いるための組成物をそれを必要とする被験体に投与する工程を含み、該STINGアゴニストはCpGオリゴヌクレオチドとともに投与されることを特徴とする。この場合、CpGオリゴヌクレオチドは、STINGアゴニストの投与と同時、または前あるいは後に投与することができる。したがって、本発明は、STINGアゴニストのI型アジュバント効果を発揮するための方法であって、該STINGアゴニストをCpGオリゴヌクレオチドとともに投与する工程を包含する、方法を提供する。
 1つの実施形態では、アジュバント増強効果を利用した本発明で治療または予防され得る疾患は、がん、アレルギー、ウイルスまたは細菌感染症等を挙げることができる。さらに特定すると、アジュバント増強効果を利用した本発明で治療または予防され得る疾患は、がんであり、そのような癌としては、リンパ腫、メラノーマ等を挙げることができる。
 これらの2つの因子(CpGオリゴヌクレオチドおよびSTINGアゴニスト)は、それぞれ同時に投与されてもよく、時間を違えて投与されてもよく、同じ製剤で投与されてもよく異なる製剤を組み合わせて投与されてもよく、順にあるいは別々に投与されてもよい。
 <STINGアゴニストのCpGに対するI型アジュバント製剤増強効果>
 別の局面では、本発明は、STINGアゴニストを含む、CpGオリゴヌクレオチドのI型アジュバントの作用増強剤を提供する。ここで使用されるSTINGアゴニストおよびCpGオリゴヌクレオチドは、<CpGとSTINGアゴニストとの組み合わせ>および実施例を含め本明細書の他の箇所に記載される任意の形態を1つまたは複数を組み合わせて採用することができることが理解される。
 したがって、本発明は、有効量のSTINGアゴニストを含む組成物を被験体に投与する工程を包含する、CpGオリゴヌクレオチドのI型アジュバントの作用増強のための方法を提供する。したがって、本発明はまた、CpGオリゴヌクレオチドのI型アジュバントの作用を増強する方法であって、該CpGオリゴヌクレオチドを、STINGアゴニストとともに投与する工程を包含する、方法を提供する。
 これらの2つの因子(CpGオリゴヌクレオチドおよびSTINGアゴニスト)は、それぞれ同時に投与されてもよく、時間を違えて投与されてもよく、同じ製剤で投与されてもよく異なる製剤を組み合わせて投与されてもよく、順にあるいは別々に投与されてもよい。
 <STINGアゴニストの抗がん剤としての使用>
 別の局面では、本発明は、STINGアゴニストを含む抗がん剤であって、該STINGアゴニストはCpGオリゴヌクレオチドとともに投与されることを特徴とする、抗がん剤を提供する。ここで使用されるSTINGアゴニストおよびCpGオリゴヌクレオチドは、<CpGとSTINGアゴニストとの組み合わせ>および実施例を含め本明細書の他の箇所に記載される任意の形態を1つまたは複数を組み合わせて採用することができることが理解される。
 したがって、本発明は、STINGアゴニストを含む抗がん剤を有効量被験体に投与する工程を包含する、被験体におけるがんの治療または予防のための方法を提供し、この方法において、該STINGアゴニストはCpGオリゴヌクレオチドとともに投与されることを特徴とする。したがって、本発明は、がんを処置または予防するための方法であって、該方法は:STINGアゴニストを含む抗がん剤をCpGオリゴヌクレオチドとともに投与する工程を包含する、方法を提供する。
 1つの実施形態では、STINGアゴニストを利用した本発明で治療または予防され得るがんは、リンパ腫、メラノーマ等のがんを対象とすることができる。
 これらの2つの因子(CpGオリゴヌクレオチドおよびSTINGアゴニスト)は、それぞれ同時に投与されてもよく、時間を違えて投与されてもよく、同じ製剤で投与されてもよく異なる製剤を組み合わせて投与されてもよく、順にあるいは別々に投与されてもよい。
 <CpGオリゴヌクレオチドの抗がん剤としての使用>
 別の局面では、本発明は、CpGオリゴヌクレオチドを含む抗がん剤であって、該CpGオリゴヌクレオチドはSTINGアゴニストとともに投与されることを特徴とする、抗がん剤を提供する。ここで使用されるSTINGアゴニストおよびCpGオリゴヌクレオチドは、<CpGとSTINGアゴニストとの組み合わせ>および実施例を含め本明細書の他の箇所に記載される任意の形態を1つまたは複数を組み合わせて採用することができることが理解される。
 したがって、本発明は、CpGオリゴヌクレオチドを含む抗がん剤を有効量被験体に投与する工程を包含する、がんを治療または予防するための方法であって、該CpGオリゴヌクレオチドはSTINGアゴニストとともに投与されることを特徴とする、方法を提供する。したがって、本発明は、がんを処置または予防するための方法であって、該方法は、CpGオリゴヌクレオチドを含む抗がん剤をSTINGアゴニストとともに投与する工程を包含する、方法を提供する。
 1つの実施形態では、CpGオリゴヌクレオチドを利用した本発明で治療または予防され得るがんは、リンパ腫、メラノーマ等のがんを挙げることができるがこれらに限定されない。
 これらの2つの因子(CpGオリゴヌクレオチドおよびSTINGアゴニスト)は、それぞれ同時に投与されてもよく、時間を違えて投与されてもよく、同じ製剤で投与されてもよく異なる製剤を組み合わせて投与されてもよく、順にあるいは別々に投与されてもよい。
 <CpGによる、STINGアゴニストのアレルギー(IgE)誘発作用抑制>
 別の局面では、本発明は、CpGオリゴヌクレオチドを含む、STINGアゴニストのIgE誘発作用を低減または消失させるための組成物を提供する。ここで使用されるSTINGアゴニストおよびCpGオリゴヌクレオチドは、<CpGとSTINGアゴニストとの組み合わせ>および実施例を含め本明細書の他の箇所に記載される任意の形態を1つまたは複数を組み合わせて採用することができることが理解される。
 したがって、本発明は、有効量のCpGオリゴヌクレオチドを含む組成物を被験体に投与する工程を包含する、STINGアゴニストのIgE誘発作用を低減または消失させるための方法を提供する。したがって、本発明は、STINGアゴニストのIgE誘発作用を低減または消失させるための方法であって、該方法は、STINGアゴニストを用いる際に、CpGオリゴヌクレオチドを投与する工程を包含する、方法を提供する。
 1つの実施形態では、本発明で治療または予防され得るアレルギーとしては、STINGアゴニストの副作用としてのアレルギー、その他、アトピー性皮膚炎、アレルギー性鼻炎(花粉症)、アレルギー性結膜炎、アレルギー性胃腸炎、気管支喘息、小児喘息、食物アレルギー、薬物アレルギー、蕁麻疹等を挙げることができるがそれらに限定されない。
 これらの2つの因子(CpGオリゴヌクレオチドおよびSTINGアゴニスト)は、それぞれ同時に投与されてもよく、時間を違えて投与されてもよく、同じ製剤で投与されてもよく異なる製剤を組み合わせて投与されてもよく、順にあるいは別々に投与されてもよい。
 1つの実施形態では、前記STINGアゴニストのアレルギー誘発作用が低減または消失される。
 (医薬品、剤型等)
 本発明は、上記種々の形態の医薬(治療薬または予防薬)として提供される。
 治療薬、予防薬等の投与経路は、治療に際して効果的なものを使用するのが好ましく、例えば、静脈内、皮下、筋肉内、腹腔内、または経口投与等であってもよい。投与形態としては、例えば、注射剤、カプセル剤、錠剤、顆粒剤等であってもよい。本発明の成分を投与する場合には、注射剤として用いることが効果的である。注射用の水溶液は、例えば、バイアル、またはステンレス容器で保存してもよい。また注射用の水溶液は、例えば生理食塩水、糖(例えばトレハロース)、NaCl、またはNaOH等を配合してもよい。また治療薬は、例えば、緩衝剤(例えばリン酸塩緩衝液)、安定剤等を配合してもよい。
 一般的に、本発明の組成物、医薬、治療剤、予防剤等は、治療有効量の治療剤または有効成分、および薬学的に許容しうるキャリアもしくは賦形剤を含む。本明細書において「薬学的に許容しうる」は、動物、そしてより詳細にはヒトにおける使用のため、政府の監督官庁に認可されたか、あるいは薬局方または他の一般的に認められる薬局方に列挙されていることを意味する。本明細書において使用される「キャリア」は、治療剤を一緒に投与する、希釈剤、アジュバント、賦形剤、またはビヒクルを指す。このようなキャリアは、無菌液体、例えば水および油であることも可能であり、石油、動物、植物または合成起源のものが含まれ、限定されるわけではないが、ピーナツ油、ダイズ油、ミネラルオイル、ゴマ油等が含まれる。医薬を経口投与する場合は、水が好ましいキャリアである。医薬組成物を静脈内投与する場合は、生理食塩水および水性デキストロースが好ましいキャリアである。好ましくは、生理食塩水溶液、並びに水性デキストロースおよびグリセロール溶液が、注射可能溶液の液体キャリアとして使用される。適切な賦形剤には、軽質無水ケイ酸、結晶セルロース、マンニトール、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、モルト、米、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、タルク、塩化ナトリウム、脱脂粉乳、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノール、カルメロースカルシウム、カルメロースナトリウム、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、中鎖脂肪酸トリグリセライド、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油60、白糖、カルボキシメチルセルロース、コーンスターチ、無機塩等が含まれる。組成物は、望ましい場合、少量の湿潤剤または乳化剤、あるいはpH緩衝剤もまた含有することも可能である。これらの組成物は、溶液、懸濁物、エマルジョン、錠剤、ピル、カプセル、粉末、持続放出配合物等の形を取ることも可能である。伝統的な結合剤およびキャリア、例えばトリグリセリドを用いて、組成物を座薬として配合することも可能である。経口配合物は、医薬等級のマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリン・ナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウムなどの標準的キャリアを含むことも可能である。適切なキャリアの例は、E.W.Martin, Remington’s Pharmaceutical Sciences(Mark Publishing Company, Easton, U.S.A)に記載される。このような組成物は、患者に適切に投与する形を提供するように、適切な量のキャリアと一緒に、治療有効量の療法剤、好ましくは精製型のものを含有する。配合物は、投与様式に適していなければならない。これらのほか、例えば、界面活性剤、賦形剤、着色料、着香料、保存料、安定剤、緩衝剤、懸濁剤、等張化剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、流動性促進剤、矯味剤等を含んでいてもよい。
 本発明の一実施形態において「塩」は、例えば、任意の酸性(例えばカルボキシル)基で形成されるアニオン塩、または任意の塩基性(例えばアミノ)基で形成されるカチオン塩を含む。塩類には無機塩または有機塩を含み、例えば、Berge et al., J. Pharm.Sci., 1977, 66, 1-19に記載されている塩が含まれる。また例えば、金属塩、アンモニウム塩、有機塩基との塩、無機酸との塩、有機酸との塩等が挙げられる。本発明の一実施形態において「溶媒和物」は、溶質および溶媒によって形成される化合物である。溶媒和物については例えば、J. Honig et al., The Van Nostrand Chemist’s Dictionary P650 (1953)を参照できる。溶媒が水であれば形成される溶媒和物は水和物である。この溶媒は、溶質の生物活性を妨げないものが好ましい。そのような好ましい溶媒の例として、特に限定するものではないが、水、または各種バッファーが挙げられる。本発明の一実施形態において「化学修飾」は、例えば、PEGもしくはその誘導体による修飾、フルオレセイン修飾、またはビオチン修飾等が挙げられる。
 本発明を医薬として投与する場合、種々の送達(デリバリー)系が知られ、そしてこのような系を用いて、本発明の治療剤を適切な部位(例えば、食道)に投与することも可能であり、このような系には、例えばリポソーム、微小粒子、および微小カプセル中の被包:治療剤(例えば、ポリペプチド)を発現可能な組換え細胞の使用、受容体が仲介するエンドサイトーシスの使用;レトロウイルスベクターまたは他のベクターの一部としての療法核酸の構築などがある。導入法には、限定されるわけではないが、皮内、筋内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻内、硬膜外、および経口経路が含まれる。好適な経路いずれによって、例えば注入によって、ボーラス(bolus)注射によって、上皮または皮膚粘膜裏打ち(例えば口腔、直腸および腸粘膜など)を通じた吸収によって、医薬を投与することも可能であるし、必要に応じてエアロゾル化剤を用いて吸入器または噴霧器を使用しうるし、そして他の生物学的活性剤と一緒に投与することも可能である。投与は全身性または局所であることも可能である。本発明ががんに使用される場合、さらに、がん(病変部)に直接注入する等、適切な経路いずれかによって投与されうる。
 好ましい実施形態において、公知の方法に従って、ヒトへの投与に適応させた医薬組成物として、組成物を配合することができる。このような組成物は注射により投与することができる。代表的には、注射投与のための組成物は、無菌等張水性緩衝剤中の溶液である。必要な場合、組成物はまた、可溶化剤および注射部位での疼痛を和らげるリドカインなどの局所麻酔剤も含むことも可能である。一般的に、成分を別個に供給するか、または単位投薬型中で一緒に混合して供給し、例えば活性剤の量を示すアンプルまたはサシェなどの密封容器中、凍結乾燥粉末または水不含濃縮物として供給することができる。組成物を注入によって投与しようとする場合、無菌薬剤等級の水または生理食塩水を含有する注入ビンを用いて、分配することも可能である。組成物を注射によって投与しようとする場合、投与前に、成分を混合可能であるように、注射用の無菌水または生理食塩水のアンプルを提供することも可能である。
 本発明の組成物、医薬、治療剤、予防剤を中性型または塩型あるいは他のプロドラッグ(例えば、エステル等)で配合することも可能である。薬学的に許容しうる塩には、塩酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、酒石酸などに由来する遊離型のカルボキシル基とともに形成されるもの、イソプロピルアミン、トリエチルアミン、2-エチルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカインなどに由来するものなどの遊離型のアミン基とともに形成されるもの、並びにナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、および水酸化第二鉄などに由来するものが含まれる。
 特定の障害または状態の治療に有効な本発明の治療剤の量は、障害または状態の性質によって変動しうるが、当業者は本明細書の記載に基づき標準的臨床技術によって決定可能である。さらに、場合によって、in vitroアッセイを使用して、最適投薬量範囲を同定するのを補助することも可能である。配合物に使用しようとする正確な用量はまた、投与経路、および疾患または障害の重大性によっても変動しうるため、担当医の判断および各患者の状況に従って、決定すべきである。しかし、投与量は特に限定されないが、例えば、1回あたり0.001、1、5、10、15、100、または1000mg/kg体重であってもよく、それらいずれか2つの値の範囲内であってもよい。投与間隔は特に限定されないが、例えば、1、7、14、21、または28日あたりに1または2回投与してもよく、それらいずれか2つの値の範囲あたりに1または2回投与してもよい。投与量、投与間隔、投与方法は、患者の年齢や体重、症状、対象臓器等により、適宜選択してもよい。また治療薬は、治療有効量、または所望の作用を発揮する有効量の有効成分を含むことが好ましい。悪性腫瘍マーカーが、投与後に有意に減少した場合に、治療効果があったと判断してもよい。有効用量は、in vitroまたは動物モデル試験系から得られる用量-反応曲線から推定可能である。
 本発明の一実施形態において「患者」または「被験体」は、ヒト、またはヒトを除く哺乳動物(例えば、マウス、モルモット、ハムスター、ラット、ネズミ、ウサギ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、マーモセット、サル、またはチンパンジー等の1種以上)を含む。
 本発明の医薬組成物または治療剤もしくは予防剤はキットとして提供することができる。
 特定の実施形態では、本発明は、本発明の組成物または医薬の1以上の成分が充填された、1以上の容器を含む、薬剤パックまたはキットを提供する。場合によって、このような容器に付随して、医薬または生物学的製品の製造、使用または販売を規制する政府機関によって規定された形で、政府機関による、ヒト投与のための製造、使用または販売の認可を示す情報を示すことも可能である。
 特定の実施形態において、本発明の成分を含む医薬組成物を、リポソーム、微小粒子、または微小カプセルを介して投与することができる。本発明の多様な態様において、このような組成物を用いて、本発明の成分の持続放出を達成することが有用である可能性もある。
 本発明の治療薬、予防薬等の医薬等としての製剤化手順は、当該分野において公知であり、例えば、日本薬局方、米国薬局方、他の国の薬局方などに記載されている。従って、当業者は、本明細書の記載があれば、過度な実験を行うことなく、使用すべき量等の実施形態を決定することができる。
 (一般技術)
 本明細書において用いられる分子生物学的手法、生化学的手法、微生物学的手法は、当該分野において周知であり慣用されるものであり、例えば、Sambrook J. et al.(1989). Molecular Cloning: A Laboratory Manual,Cold Spring Harborおよびその3rd Ed.(2001); Ausubel, F.M.(1987).Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates and Wiley-Interscience; Ausubel, F.M.(1989). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates and Wiley-Interscience; Innis, M.A.(1990).PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Academic Press; Ausubel, F. M.(1992). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates; Ausubel, F.M. (1995).Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates; Innis, M.A. et al.(1995).PCR Strategies, Academic Press; Ausubel, F.M.(1999).Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Wiley, and annual updates; Sninsky, J.J. et al.(1999). PCR Applications: Protocols for Functional Genomics, Academic Press、別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997などに記載されており、これらは本明細書において関連する部分(全部であり得る)が参考として援用される。
 人工的に合成した遺伝子を作製するためのDNA合成技術および核酸化学については、例えば、Gait, M.J.(1985). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Gait, M.J.(1990). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Eckstein, F.(1991). Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approach, IRL Press; Adams, R.L. et al.(1992). The Biochemistry of the Nucleic Acids, Chapman & Hall; Shabarova, Z. et al.(1994).Advanced Organic Chemistry of Nucleic Acids, Weinheim; Blackburn, G.M. et al.(1996). Nucleic Acids in Chemistry and Biology, Oxford University Press; Hermanson, G.T.(I996). Bioconjugate Techniques, Academic Pressなどに記載されており、これらは本明細書において関連する部分が参考として援用される。
 例えば、本明細書において、当該分野に知られる標準法によって、例えば自動化DNA合成装置(Biosearch、Applied Biosystems等から市販されるものなど)の使用によって、本発明のオリゴヌクレオチドを合成することも可能である。例えば、Steinら(Stein et al., 1988,Nucl. Acids Res. 16:3209)の方法によって、ホスホロチオエート・オリゴヌクレオチドを合成することも可能であるし、調節孔ガラスポリマー支持体(Sarin et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:7448-7451)等の使用によって、メチルホスホネート・オリゴヌクレオチドを調製することも可能である。
 本明細書において「または」は、文章中に列挙されている事項の「少なくとも1つ以上」を採用できるときに使用される。「もしくは」も同様である。本明細書において「2つの値の範囲内」と明記した場合、その範囲には2つの値自体も含む。
 本明細書において引用された、科学文献、特許、特許出願などの参考文献は、その全体が、各々具体的に記載されたのと同じ程度に本明細書において参考として援用される。
 以上、本発明を、理解の容易のために好ましい実施形態を示して説明してきた。以下に、実施例に基づいて本発明を説明するが、上述の説明および以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本発明を限定する目的で提供したのではない。従って、本発明の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
 以下に実施例を記載する。必要な場合、以下の実施例で用いる動物の取り扱いは、必要な場合、医薬基盤研究所および/または大阪大学において規定される基準を遵守し、ヘルシンキ宣言に基づいて行った。試薬類は具体的には実施例中に記載した製品を使用したが、他メーカー(Sigma-Aldrich、和光純薬、ナカライ、R&D Systems、USCN Life Science INC等)の同等品でも代用可能である。
 (一般手法)
 (材料および方法)
 (マウス)
 7~10週齢の雌性C57BL/6JマウスをCLEA JAPAN INC.から購入した(日本、大阪)。MyD88 KOマウスをOriental BioService Inc.(日本、京都)から購入した。STINGのリガンド結合部位に機能欠失型変異を有する[Sauer et al., Infect. Immun.(2011)79:688-94]IL-12p40 KOおよびSTING変異マウス(Tmem173gt)を、Jackson Laboratories(Bar Harbor、ME、USA)から購入した。IRF3/7 DKOマウスを、IRF3 KO[Tang et al., PLoS One.(2013)8:1-6]およびIRF7 KOマウスから生成し、これらのうちの後者は、MEXTのNational Bio-Resource Projectを介して、RIKEN BRC(日本、茨城)によって提供された。IFNAR2 KOマウスをB&K Universalから得た。全ての動物実験を、Animal Care and Use Committe of RIMDおよび大阪大学免疫学フロンティア研究センター(IFReC)のガイドラインに従って行い、動物の使用は、大阪大学により承認された。
 (試薬)
 2’3’-cGAMP、c-di-GMPおよび3’3’-cGAMPを、Invivogen(San Diego、CA、USA)から購入した。DMXAAをSigma-Aldrich(St. Louis、MO、USA)から購入し、5%のNaHCOに溶解した。ヤマサ(日本、千葉)は、c-di-GMPを提供してくれた。OVAを関東化学(日本、大阪)から購入し、エンドトキシンレベルを、Toxicolor(登録商標)(生化学工業、日本、東京)により1EU/mg未満として決定した。K3 CpG ODN(配列番号1)を、以前記載されたようにGene Design(Ibaraki,Osaka,Japan)によって合成された。
 (サイトカインの測定)
 マウスIL-12p40、マウスIL-13、およびヒトIFNγのレベルを、BioLegend(San Diego、CA、USA)のELISAキットを用いて測定した。
 (統計分析)
 Mann-WhitneyのU検定、Studentのt検定またはBonferroniの多重比較検定を含む一元分散分析を、統計分析に用いた(p<0.05;**p<0.01;***p<0.001)。統計分析をGraphPad Prism software(La Jolla、CA、USA)を用いて行った。
 (実施例1:免疫化および脾臓細胞の培養)
 麻酔後、C57BL/6Jマウスを、0および10日目に、OVA(10μg)、またはOVAおよびK3 CpG(10μg)、DMXAA(50μg)、c-di-GMP(1μg)、2’3’-cGAMPまたは3’3’-cGAMP(1μg)、あるいはK3 CpG+2’3’-cGAMP/3’3’-cGAMP/c-di-GMP/DMXAAで筋肉内に免疫化した。17日目に、OVA特異的血清IgG1およびIgG2cを、以前に記載されたELISAによって測定した[Kuroda et al., Immunity.(2011)34:514-526]。IgG2cおよびIgG1のELISAにおいて使用される二次抗体は、西洋ワサビペルオキシダーゼコンジュゲートヤギ抗マウスIgG2cおよびIgG1(Bethyl Laboratories、Montgomery、TX)であった。17日目に、脾臓細胞を回収し、単細胞懸濁液を、gentleMACS dissociator(miltenyi Biotech、Gladbach、Germany)を用いて調製した。Tris-NHClバッファーを用いた赤血球の溶解の後、脂肪をRPMI(1%のペニシリン/ストレプトマイシンおよび10%のウシ胎児血清(FCS)を含有する)中で培養し、全OVA(10μg/ml)あるいはMHCクラスIまたはMHCクラスIIに特異的であるOVAペプチド(それぞれOVA257、OVA323)(10μg/ml)で48時間刺激した。IFNγおよびIL-13の産生をELISAによって測定した。
 (結果:TLR9-アゴニストおよびSTING-アゴニストの組み合わせは、1型アジュバントであり、2型免疫応答を抑制する)
 アゴニストのSTINGアゴニスト、DMXAA、c-di-GMPおよび哺乳動物の2’3’-cGAMPが、2型免疫応答を誘導することが報告されていることを考慮して[Zhang et al., Mol. Cell.(2013)51:226-35;Burdette et al., Nature.(2011)478:515-8;Tang et al., PLoS One.(2013)8:1-6]、本発明者らは、次に、K3 CpGがこれらの他のSTINGアゴニストと協同する能力を調べた。マウスPBMCは、3’3’-cGAMPで刺激しただけでなく、2’3’-cGAMPおよびc-di-GMPもK3 CpGと協同して、先天性IFNγの産生を誘導した(図3A)。
 in vivoにおいて、これらの組み合わせのアジュバントの特性を評価するために、本発明者らは、OVAタンパク質ならびにK3 CpG、STING-アゴニスト、またはK3 CpGおよびSTING-アゴニストの組み合わせで、マウスを0日目および10日目の2回免疫化した。17日目に、抗原特異的抗体の応答および脾臓細胞の応答を試験した。cGAMP、c-di-GMPおよびDMXAAなどのSTINGアゴニストでアジュバント化された全てのマウス群は、血清の抗OVA IgG1の高い力価(図3B)、および脾細胞によるOVA特異的IL-13の産生(図3C)で特徴づけられる2型免疫応答を有していたが、TLR9アゴニストのK3 CpGでアジュバント化された群は2型免疫応答を有していなかった。明確な対照によって、K3 CpGの添加は、STINGアゴニストによって誘導される全ての2型免疫応答を、OVA特異的な血清IgG2cおよび脾細胞IFNγの強い誘導によって特徴づけられる1型免疫応答に変換し、この2型免疫応答は、OVA特異的な血清IgG2cおよび脾細胞IFNγの強い誘導によって特徴づけられ、他方でOVA特異的なIgG1およびIL-13の産生をシャットダウンする(図3Bおよび図3C)。本発明者らはまた、OVA特異的なCD8T細胞によるIFNγの相乗的な誘導を観察した(図6)。これらの結果は、TLR9-アゴニストおよびSTING-アゴニストの組み合わせが、組み合わせによって免疫化されたマウスの抗原刺激脾臓細胞における相乗的適応性IFNγを誘導すること、およびSTINGアゴニストによって誘導される2型免疫応答を抑制することが可能な強力な1型アジュバントを生じさせることを示唆する。
 (実施例2:ヒトPBMCの単離および刺激)
 全てのhPBMCの実験を、Institutional Review Board of the National Institute of Biomedical Innovationからの承認に従って行った。ヒトPBMCを、ヒトリンパ分離培地(IBL、日本)を用いて健常な血液提供者の血液から単離し、1×10個の細胞をRPMI中で培養した。PBMCをK3 CpG(10μg/ml)、cGAMP(10μM)、またはK3 CpG+cGAMPで24時間刺激し、IFNγの産生をELISAによって測定した。
 in vitroでの中和実験について、上記のように培養されたhPBMCを、刺激の24時間前に、IL-12/23p40中和抗体(クローン:C8.6、BioLegend、 San Diego、CA、USA)、I型IFN中和抗体(クローン:MMHAR-2、PBL Interferon Source、Piscataway、NJ、USA)、またはIL-12/23p40中和抗体およびI型IFN中和抗体の処置(5μg/ml)に、30分間供する。
 (結果:組み合わせた場合、K3 CpGおよびcGAMPは、ヒトPBMC(hPBMC)におけるIFNγを強力に誘導する)
 K3 CpGは、1型免疫応答を誘導すると報告されているヒト化K型(B型としても知られている)CpG ODNであるが、弱くIFNを誘導するだけである[Klinman et al., Nat. Rev. Immunol.(2004)4:1-10;Verthelyi et al., J. Immunol.(2001)166:2372-2377]。他方で、cGAMPは、強い1型IFNを誘導し得、アジュバントとして機能し[Li et al., Science.(2013)341:1390-4]、他のSTINGアゴニストは、2型免疫応答を誘導することが報告された[Tang et al., PLoS One.(2013)8:1-6]。K3 CpGおよびcGAMPのこれらの公知の制限を克服するために、本発明者らは、K3 CpGおよび標準3’3’-cGAMPの組み合わせの免疫賦活性の特性をin vitroにおけるhPBMCにおいて調べた。TLR9媒介シグナル経路とSTING媒介シグナル経路との相互作用を見出すために複数のhPBMCを用いて多くのサイトカインをスクリーニングした後(データは示さず)、本発明者らは、本発明の組み合わせが、IFNγの誘導において、強力な相乗作用(K3 CpGまたはcGAMP単独での刺激よりも約10~90倍)を示すことを見出した(図1A)。
 次に、hPBMCにおいて主要なIFNγ産生細胞型を同定するために、本発明者らは、K3 CpG、CGAMP、またはこれらの組み合わせで刺激されたhPBMCにおけるIFNγの細胞内染色を行った。本発明者らの結果は、CD3CD56CD16NK細胞は、hPBMCの中で、組み合わせの刺激に対する応答における相乗的なIFNγの主要な産生細胞であることを示す(図1B)。
 I型IFNおよびIL-12は、1型免疫応答の誘導に加えて、IFNγの産生のためのNK細胞を活性化することが可能である[Hunter et al., Immunol. Lett.(1997)59:1-5;Nguyen et al., J. Immunol.(2002)169:4279-4287]。したがって、本発明者らは、次に、hPBMCにおける組み合わせが誘導する先天性IFNγ産生におけるIL-12およびI型IFNの役割を調べた。IL-12中和抗体での処置は、組み合わせの刺激によって相乗的なIFNγの誘導を減少させた(図1C)。I型IFN中和抗体での処置は、組み合わせが誘導するIFNγの産生に対していずれの影響もなかったが、I型IFNおよびIL-12の両方を同時に中和することによって、相乗的なIFNγ産生をさらに減少させた(図1C)。これらの結果は、IL-12は、I型IFNとの組み合わせにおいて、hPBMCによるIFNγの相乗的な産生に役に立つことを示す。まとめると、上記の結果は、組み合わせた場合、K3 CpGおよびcGAMPは、IL-12およびI型IFNに部分的に依存する機序を介して多量のIFNγの産生をもたらす強力なNK活性化因子であり得る。
 (実施例3:マウスPBMCおよび樹状細胞の培養)
 マウスPBMCを、マウスリンパ分離培地(IBL、日本)を用いてC57BL/6Jマウスから単離し、0.5×10個の細胞をRPMI中で培養した。GM-DCの培養物を、C57BL/6Jマウスの脛骨および大腿骨由来の骨髄細胞を洗い流し、これらの細胞を、20ng/mlのGM-CSF(Pepro Tech、Rocky Hill、NJ、USA)の存在下で7日間培養するによって調製した。GM-DCを、1%のペニシリン/ストレプトマイシンおよび20%のFCSを含有するRPMI中で培養した。FL-DC培養物を、100ng/mlのヒトFlt3L(Pepro Tech)の存在下で7日間培養されたC57BL/6Jマウスの骨髄細胞から調製した。FL-DCを、1%のペニシリン/ストレプトマイシンおよび10%FCSを含有するRPMI中で培養した。
 野生型マウスおよびIRF3/7 DKOマウス由来のマウスPBMCをK3 CpG、cGAMP、またはK3 CpG+cGAMPで24時間刺激し、IFNγの産生をELISAにより測定した。また、GM-DCおよびFL-DCを、K3 CpG、cGAMP、またはK3 CpG+cGAMPを24時間刺激し、IL-12p40およびIFNαの産生をELISAにより測定した。
 (結果:マウスにおけるK3 CpGおよびcGAMPによる相乗的なIFNγの誘導の細胞機序および細胞内機序)
 マウスにおける初期(先天性)IFNγの誘導に対する本発明のTLR9アゴニストとSTING-アゴニストとの間の相乗作用を調べるために、本発明者らは、マウスPBMC(mPBMC)をK3 CpG、cGAMP、またはこれらの組み合わせでin vitroにおいて刺激した。本発明者らがhPBMCにおいて観察したものと同様な相乗的態様において、多量のIFNγの産生を観察した。IRF3およびIRF7は、それぞれcGAMP媒介性I型IFNおよびCpG媒介性I型IFNの誘導のための必要な下流の分子であるので[Wu et al., Science.(2013)339:826-30;Kawai et al., Nat. Immunol.(2004)5:1061-8]、本発明者らは、野生型マウスまたはIRF3およびIRF7の両方を欠損したマウス(ダブルノックアウト、DKO)のどちらかに由来するmPBMCを用いて、相乗的なIFNγの産生におけるIRF3およびIRF7の役割を調べた。相乗的なIFNγの産生が、IRF3/7DKOのmPBMCにおいて抑制された(図2A)。
 IL-12およびI型IFNは、hPBMCにおける相乗的なIFNγの産生の原因となるため(図1C)、本発明者らは、IL-12および/またはI型IFNを産生し得る樹状細胞を活性化する組み合わせられたK3 CPGおよびcGAMPの能力を調べた。半発明者らが、GM-CSF由来樹状細胞(GM-DC)およびFlt3L由来樹状細胞(FL-DC)を、K3 CpG、cGAMP、またはこれらの組み合わせとインキュベートすると、本発明者らは、mPBMCにおいて観察されたものと同様の相乗作用を見出した(図2B~図2D)。K3 CpGおよびcGAMPの組み合わせは、単独での刺激により誘導される量よりも、GM-DC(図2B)およびFL-DC(図2C)の両方による顕著に高いIL-12p40の産生、およびFL-DC(図2D)による顕著に高いIFNαの産生を誘導した。このことは、本発明の組み合わせによる相乗的なIFNγの誘導において、IL-12およびI型IFNに対する潜在的な役割を示す。あわせて、これらの結果は、hPBMCにおけるIFNγを強力に誘導するK3 CpGとcGAMPとの間の相乗作用は、マウスにおいて再現されることを示す。この相乗作用についての機序は、IRF3/7媒介性細胞内シグナル伝達に関与し、相乗作用は、形質細胞様DC(pDC)によるI型IFN、ならびに古典的DC(cDC)およびpDCの両方によるIL-12の産生を誘導する。
 (実施例5:細胞内サイトカインおよび細胞表面分子の染色)
 ヒトPBMCをK3 CpG(10μg/ml)、cGAMP(10μM)、またはK3 CpG+cGAMPで16時間刺激し、最後の4時間はブレフェルジンAの存在下で刺激した。刺激後、細胞を回収し、CD16-PerCP-Cy5.5抗体(BD Biosciences:Franklin Lake、NJ)、CD56-BV421抗体(BioLegend)、CD3-FITC抗体(BD Biosciences)およびCD8-PE抗体(Miltenyi Biotech)を用いて表面分子を染色した。固定化および透過処理された細胞を、細胞内IFNγの検出のためにIFNγ-APC(BioLegend)で染色し、BD FACSCANTO II フローサイトメータを用いて分析した。
 (実施例6:腫瘍細胞および処置)
 E.G7-OVA胸腺腫細胞を、American Type Culture Collection(VA、USA)から購入し、RPMI中で培養した。1×10個の細胞を、0日目にマウスの背中の皮下に注射した。7および10日目に、マウスは、PBS(50μl)、K3 CpG(10μg)、cGAMP(10μg)、またはK3CpG+cGAMPが腫瘍内に与えられ、腫瘍の成長についてマウスを22日間モニターした。
 (結果:K3 CpGおよびcGAMPは、一緒にマウス同系外植腫瘍モデルにおける腫瘍の成長を抑制できる)
 Th1細胞およびCD8T細胞の応答は、抗腫瘍免疫の精製に重要であるので、本発明者らは、マウス腫瘍モデルにおけるK3 CpGおよびcGAMPの組み合わせの免疫療法の潜在能力を調べた。本発明者らは、OVA発現EG-7リンパ腫細胞をマウスに皮下注射によって接種した。7日目および10日目に、マウスは、PBS、K3 CpG(10μg)、cGAMP(10μg)、またはK3 CpGおよびcGAMPの腫瘍内注射を受けた。組み合わせ処置は、PBS、K3 CpG、またはcGAMPの処置と比べて、腫瘍の成長を顕著に抑制し(図5)、これは本発明の組み合わせは、ガンに対する抗原を含まない免疫治療剤として機能し得ることを示唆する。
 (実施例7:KOマウスにおけるIFNγの産生)
 野生型、Tmem173gt、IRF3/7 DKO、MyD88 KOおよびIFNAR KO C57BL/6Jマウスを、OVAおよびK3 CpG、cGAMP、またはK3 CpG+cGAMPで、0および10日目に筋肉内経路を介して免疫化した。17日目に、OVA特異的血清IgG2cおよびIgG1をELISAにより測定した。また、脾臓細胞をOVAで48時間刺激し、IFNγの産生をELISAにより測定した。
 IL-12p40+/-および-/-C57BL/6Jマウスもまた、OVAおよびK3 CpG、cGAMP、またはK3 CpG+cGAMPで、0および10日目に筋肉内経路を介して免疫化した。17日目に、OVA特異的血清IgG2cおよびIgG1をELISAにより測定した。また、脾臓細胞を、OVAタンパク質で48時間刺激し、IFNγの産生をELISAにより測定した。
 (結果:IRF3/7、STING、MyD88、IL-12およびI型IFNのシグナル伝達に依存するIFNγの相乗的な誘導)
 本発明者らは、mPBMCにおいて先天的なIFNγの相乗的な産生が、cGAMPおよびK3 CpGのそれぞれによるI型IFNの誘導に必要とされるIRF3およびIRF7に完全に依存することを示した。cGAMPはSTINGのリガンドであり、K3 CpGは、アダプター分子MyD88を介してシグナル伝達するTLR9のリガンドであるため、本発明者らは、IRF3/7 DKOマウス、IFNα/βレセプター(IFNAR)KOマウス、MyD88 KOマウスおよびSTING変異マウスを用いて、IRF3/7、MyD88、STINGおよびI型IFNの、組み合わせによって誘導される抗原特異的IFNγの相乗的な産生における関与を評価した。血清における組み合わせによって誘導された抗原特異的IgG2cおよび脾臓によるIFNγの産生は、野生型マウスと比較して、STING変異マウス、IRF3/7 DKOマウス、MyD88 KOマウスおよびIFNAR KOマウスにおいて顕著に減少した(図4Aおよび図4B)。
 マウスおよびヒトPBMCにおける本発明者らのin vitro研究はまた、IL-12が先天性のIFNγの相乗的な誘導に寄与することを示した。したがって、本発明者らは、次に、IL-12p40+/-マウスおよび-/-マウスを用いることによって、IL-12の関与を調査した。本発明者らは、IL-12p40が抗原特異的なIFNγの相乗的な誘導に必要とされるが、IgG2c抗体の応答の誘導には必要とされないことを見出した(図4Cおよび図4D)。本発明者らの全ての結果は、K3 CpGおよびcGAMPの組み合わせは、強力な1型アジュバントであり、IRF3/7、STING、MyD88、IL-12およびI型IFNのシグナル伝達依存的な態様で、抗原特異的IFNγの産生を相乗的に誘導していることを示唆している。
 (実施例9:IgE抗体の産生の測定)
 本実施例は、アレルギー抑制についての実施例である。
 麻酔後、マウスを、0および10日目に、OVA(10μg)、またはOVAおよびK3 CpG(10μg)、cGAMP(10μM)またはK3 CpG+GAMPで筋肉内に免疫化した。17日目に、OVA特異的血清IgEを、ELISAによって測定した。
 (結果:STINGアゴニストはIgEを誘導するが、CpGと組み合わせることによりこれを抑制する)
 現行のアジュバントの多くは抗体産生を誘導するTh2アジュバントであるが、これらのアジュバントはガンやアレルギーのワクチン療法には不向きであった。さらに、STINGアゴニストは副反応としてIgEを誘導するため、アレルギー性炎症を引き起こす恐れもある。しかしながら本発明では、二種類のアジュバンを組み合わせるだけでIgE誘導を抑えながら強力なTh1アジュバント効果を誘導できる(図8)。
 (考察)
 細胞内病原体またはガンに対する効率的なワクチンは、1型免疫応答を誘導するアジュバントを必要とする。cGAMPおよびc-di-GMPなどの環状ジヌクレオチドは、膜貫通型分子STINGに直接結合し、TBK1-IRF3依存性シグナル経路を活性化してI型IFNを誘導するので、潜在的なワクチンアジュバントとして注目されてきた[Dubensky et al., Ther. Adv. Vaccines.(2013)1:131-143]。しかし、STING-アゴニストが、1型防御免疫応答よりもむしろ2型免疫応答を誘導するという証拠は[Tang et al., PLoS One.(2013)8:1-6]、それらの潜在的な治療的適用を制限することを示唆している。この研究において、本発明者らは、STING-アゴニストをTLR9リガンドのK3 CpGと組み合わせることによってこの問題を解決する。この組み合わせは、先天性IFNγおよび適応性IFNγの産生を相乗的に増強する。それは、強力な1型アジュバントとして機能し、抗体ならびにCD4Th1細胞およびCD8T細胞を強く誘導し、そしてマウス腫瘍モデルにおける腫瘍の成長を効率的に抑制し得る抗腫瘍剤として機能する。
 本研究は、K3 CpGおよびcGAMPの組み合わせが、ヒトおよびマウスPBMCの両方において先天性IFNγの産生を相乗的に誘導することを示し(図1および図2)、この現象は、ヒトとマウスとの間で保存されていることを示唆している。本発明者らによるin vitroでの結果はまた、作用機序が、IL-12およびI型IFNに関与することを示す。具体的には、K3 CpGとcGAMPとの間の相乗作用の間、I型IFNは、その効果の喪失がIL-12で補填されるため必要とされなかった(図1C)。以前の報告では、I型IFNおよびIL-12が、リステリア・モノサイトゲネスの感染後、CD4T細胞によってIFNγの産生を相乗的に誘導し得ることが示唆された。それらは、両方のサイトカイン非存在下で相乗作用が顕著に減少したことを示したが、サイトカインのいずれか一方の非存在下では部分的に減少し、これは本発明者らの結果と一致する[Way et al., Immunol.(2007)178:4498-4505]。さらに、本発明者らは、PBMCで観察された相乗作用と同様に、本発明の組み合わせは、GM-DCおよびFL-DCにおけるIL-12p40の産生を相乗的に誘導することができ(図2Cおよび図2D)、通常の樹状細胞および形質細胞様の樹状細胞が組み合わせによって誘導された相乗作用に果たす潜在的な役割を示唆する。同様のIL-12の相乗作用は、MyD88およびTRIF依存性シグナル経路を必要とする骨髄由来DCにおけるTLRリガンド、CpGおよびポリI:Cの組み合わせにより、Krummenらによって報告された[Krummen et al., J. Leukoc. Biol.(2010)88:189-99]。本発明者らの結果はまた、MyD88依存性(TLR9)および非依存性(STING)シグナル経路を活性化する分子の組み合わせが、強い免疫賦活剤を生じさせ、このような組み合わせは、免疫治療的適用に有用であり得ることを示唆する。
 本発明者らによる発見によると、NK細胞は、hPBMCの培養、その後の組み合わせによる刺激における主要なIFNγ産生細胞である(図1B)。他方で、以前の報告では、NK細胞は低いレベルのTLR9を発現するが、CpGの刺激に対して応答する細胞は、hPBMCにおけるTLR9発現pDCおよびB細胞であることが示されている。また、IL-12およびI型IFNは、NK細胞におけるIFNγの産生および細胞障害性を制御することが報告されている[Nguyen et al., J. Immunol.(2002)169:4279-4287;Chace et al., Clin. Immunol. Immunopathol.(1997)84:185-193]。これらの報告および本発明者らのin vitroのデータを考慮すると、本発明者らが提唱する先天性IFNγの相乗的な誘導の機序は、pDCがK3 CpGに対して応答し、cDCまたはマクロファージなどの他の細胞がcGAMPに対して応答して、多量のI型IFNおよびIL-12を産生し得るというものであり、これは、その後、IL-12レセプターおよびI型IFNレセプターを介してシグナル伝達することによって、協同してNK細胞におけるIFNγの産生を誘導する。
 2’3’-cGAMPのアジュバント効果についての最初の報告は、筋肉内cGAMP免疫化が、STING依存的な態様で、抗原特異的B細胞およびT細胞の応答を誘導し得ることを示した[Li et al., Science.(2013)341:1390-4]。3’3’-cGAMPを用いた本発明者らのin vivoの免疫化研究はまた、以前の報告と一致する;それは、STING依存的な態様で、強い抗原特異的B細胞およびT細胞の応答を誘導する(図4Aおよび図4B)。本発明者らはまた、3’3’-cGAMPは、脾臓細胞において、IgG1だけでなく、IgG2c抗体応答およびTh2型サイトカイン応答を誘導し得る2型アジュバントであることを示した(図3Bおよび図3C)。2型アジュバントは通常Th1様Igアイソタイプ(IgG2c)の産生を通常誘導しないが、I型IFNがIgG2c抗体応答を誘導するため、おそらくI型IFNを誘導する能力に起因して、cGAMPはTh1様Igアイソタイプ誘導し得る[Swanson et al., J. Exp. Med.(2010)207:1485-500]。さらに、本発明者らは、別個の機序が、cGAMPによるB細胞およびT細胞の応答の誘導に関与しており、この機序において、cGAMP誘導性の抗体応答は、I型IFNシグナル伝達に依存するが、Th2応答はこれに依存しないことを見出した(図4B)。さらに、cGAMPは、STING-IRF3軸のみを介してシグナルを伝達して、I型IFNの産生を誘導することが知られているので[Wu et al., Science.(2013)339:826-30]、本発明者らは、IRF3/7DKOマウスにおける抗体およびT細胞の応答の減少が観察されることを予測した。しかし、cGAMP誘導性の抗体応答はIRF3/7DKOマウスにおいてわずかに減少した一方で、cGAMP誘導性のT細胞応答はIRF3/7に部分的に依存し、驚くべきことにMyD88に依存していたが、そのような効果はSTINGに完全に依存していた(図4Aおよび図4B)。したがって、本発明者らは、さらに、STING-IRF3経路に加えて、cGAMPが、アダプター分子MyD88に関与する未知のシグナル経路を活性化し得る可能性を調査している。
 K3 CpGは1型免疫応答を誘導することが可能なアジュバントとして報告されたが[Chu et al., J. Exp. Med.(1997)186:1623-1631]、本発明者らは、K3 CpGが、cGAMPまたは組み合わせによる免疫化群に匹敵するレベルで、抗原特異的な抗体またはT細胞の応答を誘導することができないため、K3 CpGが単独で弱い1型アジュバントであることを見出した。興味深いことに、弱い1型アジュバントK3 CpGの2型アジュバントcGAMPとの組み合わせが、相乗的な抗原特異的IFNγの産生ならびに強いTh1様抗体およびCD8T細胞の応答を誘導する強い1型アジュバントを生じさせた(図3および図6)。本発明者らの発見はまた、2型アジュバントであるCpGおよびIFAの組み合わせが1型免疫応答を誘導し、他方で2型免疫応答を抑制することを示す以前の研究と一致している[Chu et al., J. Exp. Med.(1997)186:1623-1631]。重要なことに、本発明の組み合わせによる強力な1型免疫応答の誘導に加えて、本発明者らは、本発明の組み合わせが、cGAMPによって誘導される2型免疫応答を抑制し得ることも示した。このことは、優位な2型応答が、アレルギーなどの多くの慢性疾患を引き起こすことが報告されているため、安全性の増加に重要である[Spellberg et al., Clin. Infect. Dis.(2001)90509:76-102;Muller et al., J. Immunol.(1993)150:5576-5584;Seki et al., Nat. Med.(2003)9:1047-1054]。本発明者らの結果はまた、IgG2cの産生が増強され、他方でIgG1の産生がCpGによって抑制されるということにおいて、Linらの発見と一致している[Lin et al., Eur. J. Immunol.(2004)34:1483-7]。さらに、抗原特異的IFNγの誘導に対する本発明の組み合わせの相乗効果は、IRF3およびIRF7に依存しており(図4Aおよび図4B)、I型IFNは、この相乗作用において重要な役割を果たし得ることを示している。この考えは、本発明者らがIFNAR KOマウスにおいて観察した相乗作用の完全な消失によってさらに支持される(図4Aおよび図4B)。さらに、MyD88は、TLR9の下流シグナル伝達分子であり、cGAMPは、STINGのリガンドであるので、本発明者らは、組み合わせの1型免疫誘導効果が、予測通りMyD88およびSTINGの両方に依存していることを見出した(図4Aおよび図4B)。他方で、本発明者らは、IL-12p40がTh1型サイトカイン応答の相乗的な誘導に必要とされるが、IgG2c抗体応答の誘導には必要とされないことを示した(図4Cおよび図4D)。IL-12は、Th1細胞の発生およびIFNγの産生に重要であるので、Th1型サイトカイン応答におけるIL-12の依存性を観察することは合理的である。本発明の組み合わせによるIL-12非依存性のIgG2cの誘導について考えられる説明は、KOマウスにおけるI型IFNの産生は、IL-12の非存在を補填し得るということである。以前の報告では、T細胞非依存的な態様で、I型IFNがIgG2c抗体の応答を誘導し得[Swanson et al., J. Exp. Med.(2010)207:1485-500]、他方で、IL-12は、T細胞またはNK細胞からのIFNγ産生を誘導することによって、IgG2c抗体応答を誘導する[Gracie et al., Eur. J. Immunol.(1996)26:1217-1221]。
 最終的に、本発明者らは、K3 CpGおよびcGAMPの組み合わせが、この組み合わせでの処置だけで、EG-7マウス腫瘍モデルにおける腫瘍の成長を効率的に抑制できたため、強い抗腫瘍効果を有しているということを見出した(図5)。本発明者らのin vivoでの結果は、組み合わせが、強いCD8T細胞の応答を誘導することを示し(図6)、CpG ODNが、CD8細胞傷害性T細胞の精製を誘導するということをすでに報告されているので[Krieg et al., Nat. Rev. Drug Discov.(2006)5:471-84]、本発明の組み合わせの抗腫瘍効果が、強いCD8T細胞の活性化の誘導に起因する可能性がある。本発明者らの仮説は、OVAコンジュゲートCpG ODNのワクチン接種もまた、CD8T細胞に依存する強力な抗腫瘍効果を有することを示す以前の報告によって支持される[Cho et al., Nat. Biotechnol.(2000)18:509-514]。しかし、本発明の組み合わせ処置によって増強されるNK細胞の活性化の可能性を除外できず、hPBMC培養物中の場合と同様に、本発明者らは、IFNγの相乗効果において主要な役割を果たすものとしてNK細胞を同定した。OVAコンジュゲートCpG ODN[Cho et al., Nat. Biotechnol.(2000)18:509-514]またはナノ粒子コンジュゲートCpG ODN[De et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.(2013)110:19902-7]などの以前報告されたCpGベースの抗腫瘍剤に対する本発明の組み合わせ治療の利点は、それは、K3 CpGとcGAMPとの間の化学的なコンジュゲートを必要としないということである。さらに、これらのシステムとは異なり、本発明のアプローチは、腫瘍抗原の注射またはコンジュゲートを必要としない。それは、予防ワクチンよりはむしろ抗原を含まない抗腫瘍剤として機能する。
 結論として、本発明者らによる研究は、TLR9-アゴニストおよびSTING-アゴニストの組み合わせは、強い細胞性免疫応答を必要とするワクチンに有利な1型アジュバント、および相乗的なIFNγの産生のためにヒトNK細胞も刺激し得る有望な抗腫瘍剤であることを示唆する。したがって、本発明者らの結果は、TLR9およびSTINGのシグナル経路の組み合わせられた作用機序に対する洞察を提供し、これは、本発明の組み合わせの免疫療法およびアジュバント特性を潜在的に促進する。
 (実施例10:STINGリガンドの多種類に関する実験)
 本実施例では、実施例1~9と同様の実験を行う。cGAMP、c-di-GMP、2’3’-cGAMP、DMXAAを用いて、実施例7~9の条件で、3’3’-cGAMPに代えて、cGAMP、c-di-GMP、2’3’-cGAMP、DMXAAを用いて、同様の実験を行う。
 そうすると、cGAMP、c-di-GMP、2’3’-cGAMP、DMXAAでも、実施例1~6で見られるように、3’3’-cGAMPと同様の結果が得られることが理解される。
 (実施例11:CpG(K3以外)の多種類のものに関する実験)
 本実施例では、実施例1~9の実験をK3以外のCpG1826、D35 CpGのようなCpGを用いて行った。
 (材料および方法)
 CpG1826(配列番号2=5’-tccatgacgttcctgacgtt-3’)、およびD35 CpG(配列番号3=5’-ggtgcatcgatgcagggggg-3’)を、それぞれInvivogenから購入、およびGene Design(Ibaraki,Osaka,Japan)によって合成された。これらは、合成または購入後、凍結乾燥品を滅菌水にて溶かして使用した。
 (方法)
 マウス(c57BL/6)の脾細胞を1×10細胞/mlに調整し、in vitroにおいて上記CpG等の刺激剤で24時間刺激した培養上清中のIFN-γをELISA法にて測定した。これらの方法は、(一般手法)に記載されるように行った。
(結果)
 結果を図12に示す。示されるように、それぞれのCpGは、STINGアゴニストである3’3’-cGAMPと組み合わせた場合に脾臓細胞においてインターフェロン産生において相乗効果が生じることが実証された。したがって、本発明の作用効果は、特定のCpGに限定されず広くCpG一般において発揮されることが実証されたといえる。
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 以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。本願は、日本国特願2014-235934号に対して優先権主張をするものであり、その内容は全体が本願において参考として援用される。
 本発明は、次世代型のアジュバントとして技術的および経済的にも波及効果があると思われ、製薬業、バイオ産業等において産業上の利用可能性を見出すことができる。
配列番号1:K3 CpGの配列:5’-atcgactatcgagagttctc-3’
配列番号2:CpG1826の配列: 5’-tccatgacgttcctgacgtt-3’
配列番号3:D35 CpGの配列: 5’-ggtgcatcgatgcagggggg-3’

Claims (28)

  1. CpGオリゴヌクレオチドとSTINGアゴニストの組合せ物。
  2. I型アジュバントとして用いるためのものである、請求項1に記載の組合せ物。
  3. 前記STINGアゴニストのIgE誘発作用を抑制するためのものである、請求項1に記載の組合せ物。
  4. 前記CpGオリゴヌクレオチドは、K/B型オリゴヌクレオチドである、請求項1に記載の組合せ物。
  5. 前記CpGオリゴヌクレオチドは、K3 CpG(配列番号1)、CpG1826(配列番号2)、およびD35 CpG(配列番号3)からなる群より選択されるCpGオリゴヌクレオチドである、請求項1に記載の組合せ物。
  6. 前記STINGアゴニストは、cGAMP、3’3’-cGAMP、c-di-GAMP、c-di-AMP、2’3’-cGAMP、およびDMXAA、から選択されるSTINGアゴニストである、請求項1に記載の組合せ物。
  7. 抗がん剤として用いるためのものである、請求項1に記載の組合せ物。
  8. 前記抗がん剤は、リンパ腫、およびメラノーマから選択されるがんを対象とする、請求項7に記載の組合せ物。
  9. II型免疫応答を減少または消失させ、I型免疫応答を発現または強化するためのものである、請求項1に記載の組合せ物。
  10. インターフェロンγ(IFN-γ)の誘導のためのものである、請求項1に記載の組合せ物。
  11. ワクチンアジュバントとして用いるためのものである、請求項1に記載の組合せ物。
  12. STINGアゴニストを含む、I型アジュバントとして用いるための組成物であって、該STINGアゴニストはCpGオリゴヌクレオチドとともに投与されることを特徴とする、組成物。
  13. 請求項2~11のいずれかまたは複数の特徴を有する、請求項12に記載の組成物。
  14. STINGアゴニストを含む、CpGオリゴヌクレオチドのI型アジュバントの作用増強剤。
  15. 請求項2~11のいずれかまたは複数の特徴を有する、請求項14に記載の作用増強剤。
  16. STINGアゴニストを含む抗がん剤であって、該STINGアゴニストはCpGオリゴヌクレオチドとともに投与されることを特徴とする、抗がん剤。
  17. 請求項2~11のいずれかまたは複数の特徴を有する、請求項16に記載の抗がん剤。
  18. CpGオリゴヌクレオチドを含む抗がん剤であって、該CpGオリゴヌクレオチドはSTINGアゴニストとともに投与されることを特徴とする、抗がん剤。
  19. 請求項2~11のいずれかまたは複数の特徴を有する、請求項‘18に記載の抗がん剤。
  20. CpGオリゴヌクレオチドを含む、STINGアゴニストのIgE誘発作用を低減または消失させるための組成物。
  21. 前記STINGアゴニストのアレルギー誘発作用が低減または消失される、請求項20に記載の組成物。
  22. 請求項2~11のいずれかまたは複数の特徴を有する、請求項20または21に記載の組成物。
  23. 有効量のCpGオリゴヌクレオチドとSTINGアゴニストとを組み合せて被験体に投与する工程を包含する、該被験体を処置または予防するための方法。
  24. STINGアゴニストのI型アジュバント効果を発揮するための方法であって、該STINGアゴニストをCpGオリゴヌクレオチドとともに投与する工程を包含する、方法。
  25. CpGオリゴヌクレオチドのI型アジュバントの作用を増強する方法であって、該CpGオリゴヌクレオチドを、STINGアゴニストとともに投与する工程を包含する、方法。
  26. がんを処置または予防するための方法であって、該方法は:
    STINGアゴニストを含む抗がん剤をCpGオリゴヌクレオチドとともに投与する工程を包含する、方法。
  27. がんを処置または予防するための方法であって、該方法は、CpGオリゴヌクレオチドを含む抗がん剤をSTINGアゴニストとともに投与する工程を包含する、方法。
  28. STINGアゴニストのIgE誘発作用を低減または消失させるための方法であって、該方法は、STINGアゴニストを用いる際に、CpGオリゴヌクレオチドを投与する工程を包含する、方法。
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