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技術 コンセンサス前立腺抗原、それをコードする核酸分子、ならびにそれを含むワクチンおよび用途

出願人 ザトラスティーズオブザユニバーシティオブペンシルバニアイノビオファーマシューティカルズ,インコーポレイテッド
発明者 デイビッドビーウェイナーヤンチアンバーナデットフェラロニランジャンワイサーデサイマスラピーラマナサン
出願日 2017年11月20日 (3年3ヶ月経過) 出願番号 2017-222784
公開日 2018年3月1日 (2年11ヶ月経過) 公開番号 2018-030881
状態 拒絶査定
技術分野 蛋白脂質酵素含有:その他の医薬 突然変異または遺伝子工学 化合物または医薬の治療活性 抗原、抗体含有医薬:生体内診断剤 ペプチド又は蛋白質
主要キーワード 分離コード ガイドディスク モジュール電極 注入チャンネル EPシステム 定電流装置 インピーダンス試験 抑制要素
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図面 (6)

課題

コンセンサス前立腺抗原、それをコードする核酸分子、ならびにそれを含むワクチンおよび用途の提供。

解決手段

本明細書において、PSA抗原、PSMA抗原、STEAP抗原、およびPSCA抗原を含む、標的種における寛容破壊可能な前立腺抗原のコンセンサスアミノ酸配列を提供する。また、前立腺抗原PSA、PSMA、STEAP、およびPSCAの1つ以上のコンセンサスアミノ酸配列をコードする核酸配列、ならびに当該配列を発現する遺伝子構築物ベクターおよびワクチンを提供する。また、提供するワクチン、タンパク質、および/または核酸配列の1つ以上を投与することにより、前立腺癌細胞に対する自己免疫応答を生じさせる方法も、本明細書において提供する。

概要

背景

前立腺癌は、重要な治療免疫標的である。免疫治療方法の開発は、強い免疫応答(好ましくはCTL応答を含む)を誘発できる免疫原を開発する必要があるという点で、複雑である。

動物およびヒトの疾患に対するワクチン接種として核酸分子を直接投与することが研究されており、必要とされる所望の抗原発現を得ることを目的として、努力の多くが核酸の効果的かつ効率的な送達方法を焦点とし、その結果、免疫原性応答が得られ、最終的に、この手法の成功が得られている。

DNAワクチンは、従来型ワクチン投与方法、例えば生の弱毒ウイルス組み換えタンパク質ベースワクチンと比べて、概念上の多くの利点を有する。DNAワクチンは安全、安定で、容易に製造でき、ヒトにおいて十分な耐容性を示し、前臨床試験ではプラスミド組み込みの形跡をほとんど示していない[非特許文献1;非特許文献2]。加えて、
ワクチンの効力ベクターに対する既存の抗体価の影響を受けないという事実があることから、DNAワクチンは反復投与に適している[非特許文献3]。しかしながらDNAワクチンを臨床採用するには、より大型の動物に移したときにプラットホーム免疫原性が減少するという大きな障壁があった[非特許文献4]。DNAワクチン免疫原の工学における近年の技術進歩、例えばコドンの最適化、RNAの最適化、免疫グロブリンリーダー配列の追加等により、DNAワクチンの発現および免疫原性が向上した[Andre,S.,etal., Increased immune response elicited by DNA vaccination with asyntheticgp120sequence with optimized codon usage. J Virol, 1998. 72(2): p.1497-503;Deml,L.,et al., Multiple effects of codon usage optimization onexpressionandimmunogenicity of DNA candidate vaccines encoding thehumanimmunodeficiencyvirus type 1 Gag protein. J Virol, 2001. 75(22):p.10991-1001; Laddy, D.J., etal., Immunogenicity of novel consensus-based DNAvaccinesagainst avianinfluenza. Vaccine, 2007. 25(16): p. 2984-9; Frelin, L.,et al.,Codonoptimization andmRNAamplification effectively enhances theimmunogenicityofthe hepatitis C virus nonstructural3/4A gene. Gene Ther,2004. 11(6): p.522-33]。

プラスミド送達システムの近年の技術進歩(エレクトロポレーション等の技術を含む)により、DNAワクチンの発現および免疫原性が向上した[Hirao,L.A.,et al., Intradermal/subcutaneous immunization byelectroporationimprovesplasmid vaccine delivery and potency in pigs andrhesus macaques.Vaccine, 2008.26(3): p. 440-8; Luckay, A., et al., Effect ofplasmid DNA vaccinedesign and invivo electroporationon the resultingvaccine-specific immuneresponses in rhesusmacaques. J Virol, 2007. 81(10): p.5257-69; Ahlen, G., etal., In vivoelectroporation enhances theimmunogenicityof hepatitis C virusnonstructural3/4A DNA by increased local DNA uptake,protein expression,inflammation, andinfiltration of CD3+ T cells. J Immunol,2007. 179(7): p.4741-53]。

加えて、これまでの研究は、単独の天然抗原と比較して、コンセンサス免疫原を使用した方が細胞性免疫応答の幅を拡大できることを示唆している[Yan, J., et al., Enhanced cellular immune responses elicitedbyanengineeredHIV-1 subtype B consensus-based envelope DNA vaccine.MolTher,2007. 15(2): p. 411-21; Rolland, M., et al.,Reconstruction andfunctionofancestral center-of-tree human immunodeficiency virus type 1proteins. JVirol,2007. 81(16): p. 8507-14]。しかしながら、癌抗原免疫寛容破壊自己免疫を生じさせることが、癌ワクチンにとっての障壁となっている。

今もなお、前立腺癌抗原をコードする核酸構築物の必要性、および前立腺癌抗癌に対する免疫応答を誘発し、それにより免疫寛容を破壊する上で有用な組成物の必要性が存在する。依然として、前立腺癌に対する経済的で効果的な予防的および治療的なワクチンの必要性が存在している。

概要

コンセンサス前立腺抗原、それをコードする核酸分子、ならびにそれを含むワクチンおよび用途の提供。本明細書において、PSA抗原、PSMA抗原、STEAP抗原、およびPSCA抗原を含む、標的種における寛容を破壊可能な前立腺抗原のコンセンサスアミノ酸配列を提供する。また、前立腺抗原PSA、PSMA、STEAP、およびPSCAの1つ以上のコンセンサスアミノ酸配列をコードする核酸配列、ならびに当該配列を発現する遺伝子構築物/ベクターおよびワクチンを提供する。また、提供するワクチン、タンパク質、および/または核酸配列の1つ以上を投与することにより、前立腺癌細胞に対する自己免疫応答を生じさせる方法も、本明細書において提供する。なし

目的

別の態様では、以下のa)〜h)からなる群より選ばれるタンパク質を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

明細書に記載された発明。

技術分野

0001

本発明は、コンセンサス前立腺タンパク質およびその断片をコードする核酸配列;改良された前立腺癌ワクチン前立腺癌細胞に対して免疫応答を誘発する改良された方法、前立腺癌に対して個体を予防的および/または治療的に免疫する改良された方法に関する。

背景技術

0002

前立腺癌は、重要な治療免疫標的である。免疫治療方法の開発は、強い免疫応答(好ましくはCTL応答を含む)を誘発できる免疫原を開発する必要があるという点で、複雑である。

0003

動物およびヒトの疾患に対するワクチン接種として核酸分子を直接投与することが研究されており、必要とされる所望の抗原発現を得ることを目的として、努力の多くが核酸の効果的かつ効率的な送達方法を焦点とし、その結果、免疫原性応答が得られ、最終的に、この手法の成功が得られている。

0004

DNAワクチンは、従来型ワクチン投与方法、例えば生の弱毒ウイルス組み換えタンパク質ベースのワクチンと比べて、概念上の多くの利点を有する。DNAワクチンは安全、安定で、容易に製造でき、ヒトにおいて十分な耐容性を示し、前臨床試験ではプラスミド組み込みの形跡をほとんど示していない[非特許文献1;非特許文献2]。加えて、
ワクチンの効力ベクターに対する既存の抗体価の影響を受けないという事実があることから、DNAワクチンは反復投与に適している[非特許文献3]。しかしながらDNAワクチンを臨床採用するには、より大型の動物に移したときにプラットホーム免疫原性が減少するという大きな障壁があった[非特許文献4]。DNAワクチン免疫原の工学における近年の技術進歩、例えばコドンの最適化、RNAの最適化、免疫グロブリンリーダー配列の追加等により、DNAワクチンの発現および免疫原性が向上した[Andre,S.,etal., Increased immune response elicited by DNA vaccination with asyntheticgp120sequence with optimized codon usage. J Virol, 1998. 72(2): p.1497-503;Deml,L.,et al., Multiple effects of codon usage optimization onexpressionandimmunogenicity of DNA candidate vaccines encoding thehumanimmunodeficiencyvirus type 1 Gag protein. J Virol, 2001. 75(22):p.10991-1001; Laddy, D.J., etal., Immunogenicity of novel consensus-based DNAvaccinesagainst avianinfluenza. Vaccine, 2007. 25(16): p. 2984-9; Frelin, L.,et al.,Codonoptimization andmRNAamplification effectively enhances theimmunogenicityofthe hepatitis C virus nonstructural3/4A gene. Gene Ther,2004. 11(6): p.522-33]。

0005

プラスミド送達システムの近年の技術進歩(エレクトロポレーション等の技術を含む)により、DNAワクチンの発現および免疫原性が向上した[Hirao,L.A.,et al., Intradermal/subcutaneous immunization byelectroporationimprovesplasmid vaccine delivery and potency in pigs andrhesus macaques.Vaccine, 2008.26(3): p. 440-8; Luckay, A., et al., Effect ofplasmid DNA vaccinedesign and invivo electroporationon the resultingvaccine-specific immuneresponses in rhesusmacaques. J Virol, 2007. 81(10): p.5257-69; Ahlen, G., etal., In vivoelectroporation enhances theimmunogenicityof hepatitis C virusnonstructural3/4A DNA by increased local DNA uptake,protein expression,inflammation, andinfiltration of CD3+ T cells. J Immunol,2007. 179(7): p.4741-53]。

0006

加えて、これまでの研究は、単独の天然抗原と比較して、コンセンサス免疫原を使用した方が細胞性免疫応答の幅を拡大できることを示唆している[Yan, J., et al., Enhanced cellular immune responses elicitedbyanengineeredHIV-1 subtype B consensus-based envelope DNA vaccine.MolTher,2007. 15(2): p. 411-21; Rolland, M., et al.,Reconstruction andfunctionofancestral center-of-tree human immunodeficiency virus type 1proteins. JVirol,2007. 81(16): p. 8507-14]。しかしながら、癌抗原免疫寛容破壊自己免疫を生じさせることが、癌ワクチンにとっての障壁となっている。

0007

今もなお、前立腺癌抗原をコードする核酸構築物の必要性、および前立腺癌抗癌に対する免疫応答を誘発し、それにより免疫寛容を破壊する上で有用な組成物の必要性が存在する。依然として、前立腺癌に対する経済的で効果的な予防的および治療的なワクチンの必要性が存在している。

先行技術

0008

Martin, T., et al., Plasmid DNA malaria vaccine: thepotentialforgenomic integration after intramuscular injection. Hum Gene Ther,(1999)10(5):p.759〜68
Nichols,W.W., et al., Potential DNA vaccine integration into hostcellgenome. Ann N YAcad Sci,(1995)772:p.30〜9
Chattergoon, M., J. Boyer, and D.B. Weiner, Genetic immunization:anewera in vaccines and immune therapeutics.FASEB J(1997)11(10):p.753〜63
Liu, M.A. and J.B. Ulmer, Human clinical trials ofplasmidDNAvaccines. Adv Genet(2005)55:p.25〜40

課題を解決するための手段

0009

本発明のいくつかの態様は、以下のa)〜h)を含む群から選ばれる1つ以上のタンパク質をコードするコード配列を含んでなる核酸分子を含む:a)配列番号2;配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2の少なくとも256個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号2の免疫原性断片;b)配列番号4;配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275が保存されることを条件として、配列番号4と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275が保存されることを条件として、配列番号4の少なくとも274個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号4の免疫原性断片;c)配列番号6;配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6の少なくとも735個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号6の免疫原性断片;d)配列番号8;配列番号8のアミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750が保存されることを条件として、配列番号8と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号8のアミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750が保存されることを条件として、配列番号8の少なくとも751個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号8の免疫原性断片;e)配列番号10;配列番号10と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号10の少なくとも333個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号10の免疫原性断片;f)配列番号12;配列番号12と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号12の少なくとも349個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号12の免疫原性断片;g)配列番号14;配列番号14と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号14の少なくとも129個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号14の免疫原性断片;または、h)配列番号14のアミノ酸19〜131に連結したシグナルペプチド;配列番号14のアミノ酸19〜131と98%相同のアミノ酸配列に連結したシグナルペプチドを有するタンパク質;もしくは、配列番号14のアミノ酸19〜131の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを有するタンパク質であって、この断片は配列番号14の少なくとも110個のアミノ酸残基を含み、かつシグナルペプチドに連結している、タンパク質。いくつかの実施形態では、核酸は、タンパク質a)、b)、c)、またはd)をコードするものから選ばれる。

0010

別の態様では、本発明は、前立腺癌と診断された個体を治療する方法であって、本明細書に記載の核酸分子を個体に投与することを含む方法を含む。

0011

別の態様では、以下のa)〜h)からなる群より選ばれるタンパク質を提供する:a)配列番号2;配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2の少なくとも261個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号2の免疫原性断片;b)配列番号4;配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275が保存されることを条件として、配列番号4と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275が保存されることを条件として、配列番号4の少なくとも274個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号4の免疫原性断片;c)配列番号6;配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6の少なくとも735個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号6の免疫原性断片;d)配列番号8;配列番号8のアミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750が保存されることを条件として、配列番号8と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号8のアミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750が保存されることを条件として、配列番号8の少なくとも751個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号8の免疫原性断片;e)配列番号10;配列番号10と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号10の少なくとも333個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号10の免疫原性断片;f)配列番号12;配列番号12と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号12の少なくとも349個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号12の免疫原性断片;g)配列番号14;配列番号14と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号14の少なくとも129個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号14の免疫原性断片;またはh)配列番号14のアミノ酸19〜131に連結したシグナルペプチド;配列番号14のアミノ酸19〜131と98%相同のアミノ酸配列に連結したシグナルペプチドを有するタンパク質;もしくは、配列番号14のアミノ酸19〜131の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを有するタンパク質であって、この断片は配列番号14の少なくとも110個のアミノ酸残基を含み、かつシグナルペプチドに連結している、タンパク質。いくつかの実施形態では、タンパク質は、タンパク質a)、b)、c)、またはd)を含む群から選ばれる。

0012

本発明のいくつかの態様は、前立腺癌と診断された個体を治療する方法を含み、この方法は、本明細書に記載のタンパク質を当該個体に送達することを含む。

0013

本発明の他の態様は、本明細書で提供する核酸分子と、薬剤的許容可能な賦形剤と、を含む医薬組成物である。
例えば、本発明は、以下の項目を提供する:
(項目1)
以下を含む群から選ばれる1つ以上のタンパク質をコードするコード配列を含む核酸分子:
a)配列番号2、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2の少なくとも256個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号2の免疫原性断片;
b)配列番号4、配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、もしくは275が保存されることを条件として、配列番号4と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、もしくは275が保存されることを条件として、配列番号4の少なくとも274個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号4の免疫原性断片;
c)配列番号6、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6の少なくとも735個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号6の免疫原性断片;
d)配列番号8、配列番号8のアミノ酸21、31、32、49、64、75、96、128、174、240、337、367、492、516、565、586、630、641、670、677、680、750、および751が保存されることを条件として、配列番号8と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号8のアミノ酸21、31、32、49、64、75、96、128、174、240、337、367、492、516、565、586、630、641、670、677、680、750、および751が保存されることを条件として、配列番号8の少なくとも752個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号8の免疫原性断片;
e)配列番号10、配列番号10と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号10の少なくとも333個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号10の免疫原性断片;
f)配列番号12、配列番号12と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号12の少なくとも349個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号12の免疫原性断片;または
g)配列番号14、配列番号14と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号14の少なくとも129個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号14の免疫原性断片。
(項目2)
要素a)、b)、c)、またはd)を含む群から選ばれる1つ以上のタンパク質をコードする、項目1に記載の核酸分子。
(項目3)
要素a)またはb)から選ばれる少なくとも1つ、および要素c)またはd)から選ばれる少なくとも1つ、を含む群から選ばれる、1つ以上のタンパク質をコードする、項目1に記載の核酸分子。
(項目4)
配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、または配列番号14を含む群から選ばれる1つ以上のタンパク質をコードする、項目1〜3のいずれか一項に記載の核酸分子。
(項目5)
配列番号2、配列番号4、配列番号6、または配列番号8を含む群から選ばれる1つ以上のタンパク質をコードする、項目1〜3のいずれか一項に記載の核酸分子。
(項目6)
以下を含む群から選ばれる1つ以上の配列を含む、項目に記載の核酸分子:
a)配列番号1、もしくは配列番号1と98%相同のコード配列;
b)配列番号3、もしくは配列番号3と98%相同のコード配列;
c)配列番号5のヌクレオチド1〜2250、もしくは配列番号5のヌクレオチド1〜2250と98%相同のコード配列;
d)配列番号7のヌクレオチド1〜2301、もしくは配列番号7のヌクレオチド1〜2301と98%相同のコード配列;
e)配列番号9、もしくは配列番号9と98%相同のコード配列;
f)配列番号11、もしくは配列番号11と98%相同のコード配列;または
g)配列番号13、もしくは配列番号13と98%相同のコード配列。
(項目7)
要素a)、b)、c)、またはd)を含む群から選ばれる1つ以上のヌクレオチド配列を含む、項目6に記載の核酸分子。
(項目8)
要素a)またはb)から選ばれる少なくとも1つ、および要素c)またはd)から選ばれる少なくとも1つ、を含む群から選ばれる、1つ以上のヌクレオチド配列を含む、項目6に記載の核酸分子。
(項目9)
配列番号1、配列番号3、配列番号5のヌクレオチド1〜2250、配列番号7のヌクレオチド1〜2301、配列番号9、配列番号11、または配列番号13を含む群から選ばれる1つ以上のヌクレオチド配列を含む、項目6〜8のいずれか一項に記載の核酸分子。
(項目10)
上記核酸分子がプラスミドである、項目1〜9のいずれか一項に記載の核酸分子。
(項目11)
上記核酸分子が発現ベクターであり、上記1つ以上のタンパク質をコードする配列は調節要素と機能的に連結する、項目1〜10のいずれか一項に記載の核酸分子。
(項目12)
前立腺癌と診断された個体を治療する方法であって、項目1〜11のいずれか一項に記載の核酸分子を個体に投与することを含む、方法。
(項目13)
以下からなる群より選ばれるタンパク質:
a)配列番号2、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2の少なくとも256個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号2の免疫原性断片;
b)配列番号4、配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、もしくは275が保存されることを条件として、配列番号4と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、もしくは275が保存されることを条件として、配列番号4の少なくとも274個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号4の免疫原性断片;
c)配列番号6、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6の少なくとも735個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号6の免疫原性断片;
d)配列番号8、配列番号8のアミノ酸21、31、32、49、64、75、96、128、174、240、337、367、492、516、565、586、630、641、670、677、680、750、および751が保存されることを条件として、配列番号8と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号8のアミノ酸21、31、32、49、64、75、96、128、174、240、337、367、492、516、565、586、630、641、670、677、680、750、および751が保存されることを条件として、配列番号8の少なくとも752個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号8の免疫原性断片;
e)配列番号10、配列番号10と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号10の少なくとも333個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号10の免疫原性断片;
f)配列番号12、配列番号12と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号12の少なくとも349個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号12の免疫原性断片;
g)配列番号14、配列番号14と98%相同のタンパク質、もしくは、配列番号14の少なくとも129個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号14の免疫原性断片;または
h)配列番号14のアミノ酸19〜131に連結したシグナルペプチド、配列番号14のアミノ酸19〜131と98%相同のアミノ酸配列に連結したシグナルペプチドを有するタンパク質、もしくは、配列番号14のアミノ酸19〜131の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを有するタンパク質であって、該断片は配列番号14の少なくとも110個のアミノ酸残基を含み、かつシグナルペプチドに連結している、タンパク質。
(項目14)
要素a)、b)、c)、またはd)を含む群から選ばれる1つ以上のタンパク質をコードする、項目13に記載のタンパク質。
(項目15)
要素a)またはb)から選ばれる少なくとも1つ、および要素c)またはd)から選ばれる少なくとも1つ、を含む群から選ばれる、1つ以上のタンパク質をコードする、項目13に記載のタンパク質。
(項目16)
配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、または配列番号14を含む群から選ばれるタンパク質をコードする、項目13〜15のいずれか一項に記載のタンパク質。
(項目17)
配列番号2、配列番号4、配列番号6、または配列番号8を含む群から選ばれるタンパク質をコードする、項目13〜15のいずれか一項に記載のタンパク質。
(項目18)
前立腺癌と診断された個体を治療する方法であって、項目13〜17のいずれか一項に記載のタンパク質を該個体に送達することを含む、方法。
(項目19)
項目1〜11のいずれか一項に記載の核酸分子と、薬剤的に許容可能な賦形剤と、を含む医薬組成物。

図面の簡単な説明

0014

PSA抗原とPSMA抗原の発現を確認するために行ったインビトロ翻訳の結果を示す。
細胞性免疫原性データを示す。インターフェロンγELISpotにより、PSA抗原の細胞性免疫原性を測定した。
細胞性免疫原性データを示す。インターフェロンγELISpotにより、PSA抗原の細胞性免疫原性を測定した。
フローサイトメトリー特徴付けしたCD4+T細胞応答を、PSA特異的(左のパネル)、PSMA特異的(中央のパネル)、全ワクチン特異的(右のパネル)サイトカイン産生を示すグラフにより表示する:IFNγ産生CD4+T細胞%(図3A)、IL−2産生CD4+T細胞%(図3B)、およびTNFα産生CD4+T細胞%(図3C)。
フローサイトメトリーで特徴付けしたCD8+T細胞応答を、PSA特異的(左のパネル)、PSMA特異的(中央のパネル)、全ワクチン特異的(右のパネル)サイトカイン産生を示すグラフにより表示する:IFNγ産生CD8+T細胞%(図4A)、IL−2産生CD8+T細胞%(図4B)、およびTNFα産生CD8+T細胞%(図4C)。
最終免疫化から1週間後のPSA特異的抗体ELISAデータを示す。(図5A)PSAIgG終点力価。(図5B)代表的IgG力価曲線

0015

発明の詳細な説明
本明細書において、コンセンサス配列前立腺タンパク質およびそれをコードする単離された核酸分子を提供し、特に、前立腺抗原である前立腺特異的抗原(PSA)、前立腺特異的膜抗原(PSMA)、前立腺抗原の前立腺6膜貫通上皮抗原(STEAP)、および前立腺特異的幹細胞抗原(PSCA)を提供する。

0016

本明細書に記載の前立腺癌抗原は、ワクチンの標的種を含む複数種から得られる同種抗原プール由来するコンセンサス配列である。配列比較されてコンセンサスを形成する抗原配列の由来元として選択される種は、ある系統樹上の種の接近性に基づき選択され、例えば、H.sapiens(ヒト)、M.mulatta(アカゲザル)、M.fascicularis(カニクイザル)等である。コンセンサス抗原は、天然の前立腺抗原と同一ではないが、密接な同一性を有し、配列は少なくとも85%、好ましくは90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を共有する。本明細書に記載のこれらのコンセンサス癌抗原は、標的種において寛容を破壊し(あるいは自己免疫を引き起こし)、前立腺癌抗原に対する効果的な免疫応答を発生させることができる。本明細書において、コンセンサス癌抗原をベースにしたDNAワクチンを生成する方法を提供する。

0017

本発明のいくつかの態様は、以下のa)〜h)を含む群から選ばれる1つ以上のタンパク質をコードするコード配列を含んでなる核酸分子を含む:a)配列番号2;配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2の少なくとも256個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号2の免疫原性断片;b)配列番号4;配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275が保存されることを条件として、配列番号4と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275が保存されることを条件として、配列番号4の少なくとも274個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号4の免疫原性断片;c)配列番号6;配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6の少なくとも735個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号6の免疫原性断片;d)配列番号8;配列番号8のアミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750が保存されることを条件として、配列番号8と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号8のアミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750が保存されることを条件として、配列番号8の少なくとも751個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号8の免疫原性断片;e)配列番号10;配列番号10と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号10の少なくとも333個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号10の免疫原性断片;f)配列番号12;配列番号12と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号12の少なくとも349個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号12の免疫原性断片;g)配列番号14;配列番号14と98%相同のタンパク質;配列番号14の少なくとも129個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号14の免疫原性断片;もしくは、配列番号14の少なくとも129個のアミノ酸残基を含む配列番号14の免疫原性断片;または、h)配列番号14のアミノ酸19〜131に連結したシグナルペプチド;配列番号14のアミノ酸19〜131と98%相同のアミノ酸配列に連結したシグナルペプチドを有するタンパク質;もしくは、配列番号14のアミノ酸19〜131の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを有するタンパク質であって、この断片は配列番号14の少なくとも110個のアミノ酸残基を含み、かつシグナルペプチドに連結している、タンパク質。PSAの2つのコンセンサスタンパク質配列:PSAコンセンサス抗原配列1(配列番号2)とPSAコンセンサス抗原配列2(配列番号4)が開示される。PSMAの2つのコンセンサスタンパク質配列:PSMAコンセンサス抗原配列1(配列番号6)とPSMAコンセンサス抗原配列2(配列番号8)が開示される。STEAP(本明細書ではSTEAP1とも称する)の2つのコンセンサスタンパク質配列:STEAPコンセンサス抗原配列1(配列番号10)とSTEAPコンセンサス抗原配列2(配列番号12)が開示される。PSCAの1つのコンセンサスタンパク質配列:PSCAコンセンサス抗原配列(配列番号14)が開示される。配列番号14は、IgEシグナルペプチドを含む。いくつかの実施形態では、PSCAコンセンサス抗原は、配列番号14のIgEシグナル以外のシグナル配列に連結した、配列番号14のアミノ酸19〜131を含み得る。いくつかの実施形態では、核酸分子は、上記タンパク質a)、b)、c)、またはd)をコードするものから選ばれる。他の実施形態では、核酸分子は、タンパク質a)またはb)をコードするものから選ばれる少なくとも1つ、およびタンパク質c)またはd)をコードするものから選ばれる少なくとも1つ、を含む群より選ばれる1つ以上のタンパク質をコードする核酸分子である。

0018

核酸分子は、さらに、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、または配列番号14を含む群、好ましくは配列番号2、配列番号4、配列番号6、または配列番号8を含む群から選ばれる1つ以上のタンパク質をコードする分子であり得る。いくつかの実施形態では、核酸分子は、配列番号2または配列番号4から選ばれる少なくとも1つ、および配列番号6または配列番号8から選ばれる少なくとも1つ、を含む群より選ばれる1つ以上のタンパク質をコードする核酸分子であり得る。

0019

別の態様では、以下のa)〜h)からなる群より選ばれるタンパク質を提供する:a)配列番号2;配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2の少なくとも256個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号2の免疫原性断片;b)配列番号4;配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275が保存されることを条件として、配列番号4と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275が保存されることを条件として、配列番号4の少なくとも274個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号4の免疫原性断片;c)配列番号6;配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6の少なくとも735個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号6の免疫原性断片;d)配列番号8;配列番号8のアミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750が保存されることを条件として、配列番号8と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号8のアミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750が保存されることを条件として、配列番号8の少なくとも751個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号8の免疫原性断片;e)配列番号10;配列番号10と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号10の少なくとも333個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号10の免疫原性断片;f)配列番号12;配列番号12と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号12の少なくとも349個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号12の免疫原性断片;g)配列番号14;配列番号14と98%相同のタンパク質;もしくは、配列番号14の少なくとも129個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号14の免疫原性断片;または、h)配列番号14のアミノ酸19〜131に連結したシグナルペプチド;配列番号14のアミノ酸19〜131と98%相同のアミノ酸配列に連結したシグナルペプチドを有するタンパク質;もしくは、配列番号14のアミノ酸19〜131の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを有するタンパク質であって、この断片は配列番号14の少なくとも110個のアミノ酸残基を含み、かつシグナルペプチドに連結している、タンパク質。いくつかの実施形態では、タンパク質は、タンパク質a)、b)、c)、またはd)を含む群から選ばれる。他の実施形態では、タンパク質は、タンパク質a)またはb)から選ばれる少なくとも1つ、およびタンパク質c)またはd)から選ばれる少なくとも1つ、を含む群より選ばれる1つ以上のタンパク質をコードするタンパク質である。

0020

タンパク質は、さらに、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、または配列番号14を含む群、好ましくは、配列番号2、配列番号4、配列番号6、または配列番号8を含む群から選ばれるタンパク質であり得る。いくつかの実施形態では、タンパク質は、配列番号2または配列番号4から選ばれる少なくとも1つ、および配列番号6または配列番号8から選ばれる少なくとも1つ、を含む群より選ばれるタンパク質であり得る。

0021

発現を改善し最適化するための核酸コード配列を生成した。分子内ハイブリダイズによる二次構造の形成が低減されたRNAを生成するように、これらの核酸分子で使われるコドンを選択した。PSAコンセンサス抗原配列1をコードする核酸配列(配列番号1)およびPSAコンセンサス抗原配列2をコードする核酸配列(配列番号3)を開示する。同様に、PSMAコンセンサス抗原配列1の核酸コード配列(配列番号5、または配列番号5のヌクレオチド1〜2250)、およびPSMAコンセンサス抗原配列2の核酸コード配列(配列番号7、または配列番号7のヌクレオチド1〜2301)、ならびにSTEAPコンセンサス抗原配列1の核酸コード配列(配列番号9)、STEAPコンセンサス抗原配列2の核酸コード配列(配列番号11)、およびPSCAコンセンサス抗原配列の核酸コード配列(配列番号13)を提供する。また、配列番号1と98%相同の核酸配列であって、PSAコンセンサス抗原配列1(配列番号2)または配列番号2と最大98%相同のタンパク質、好ましくは配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248を含むタンパク質をコードする核酸配列、ならびに、配列番号3と98%相同の核酸配列であって、PSAコンセンサス抗原配列2(配列番号4)または配列番号4と最大98%相同のタンパク質、好ましくは配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275を含むタンパク質をコードする核酸配列も提供する。同様に、配列番号5のヌクレオチド2250と98%相同の核酸配列であって、PSMAコンセンサス抗原配列1(配列番号6)もしくは配列番号6と最大で98%相同のタンパク質、好ましくは配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79,111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734を含むタンパク質をコードする核酸配列、または、配列番号7のヌクレオチド2301と98%相同の核酸配列であり、PSMAコンセンサス抗原配列1(配列番号8)もしくは配列番号8と最大で98%相同のタンパク質、好ましくは配列番号8のアミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750を含むタンパク質をコードする核酸配列、ならびに、配列番号9と98%相同のヌクレオチドであって、STEAPコンセンサス抗原配列1(配列番号10)もしくは配列番号10と最大で98%相同のタンパク質をコードするヌクレオチド、配列番号11と98%相同のヌクレオチドであって、STEAPコンセンサス抗原配列2(配列番号12)もしくは配列番号12と最大で98%相同のタンパク質をコードするヌクレオチド、および配列番号13と98%相同のヌクレオチドであって、PSCAコンセンサス抗原配列(配列番号14)もしくは配列番号14と最大で98%相同のタンパク質をコードするヌクレオチドを提供する。いくつかの実施形態では、核酸分子は、IgEシグナルペプチドを含むタンパク質をコードする(例えば、配列番号4をコードする配列番号3;配列番号8をコードする配列番号7のヌクレオチド1〜2301;配列番号12をコードする配列番号11;および配列番号14をコードする配列番号13)。

0022

本明細書で提供する単離された核酸分子のコード配列を含む核酸分子を含む組成物は、動物に投与した場合に、前立腺タンパク質に対する免疫応答を誘発する上で有用であり得る。これらの核酸配列の1つ以上を含む組成物をワクチンまたはワクチン成分として使用すると、前立腺癌に対して予防的または治療的に免疫することができる。同様に、コンセンサスタンパク質を含む組成物は、動物に投与した場合に、前立腺タンパク質に対する免疫応答を誘発する上で有用であり得る。本明細書で提供する単離された核酸分子のコード配列を含む核酸分子を含む組成物の組み合わせは、前立腺タンパク質に対する免疫応答を誘発する上で有用であり得、集合的にワクチンまたはワクチン成分として使用すると、前立腺癌に対して予防的または治療的に免疫することができる。同様に、コンセンサスタンパク質を含む組成物は、動物に投与した場合に、前立腺タンパク質に対する免疫応答を誘発する上で有用であり得る。これらのコンセンサスタンパク質の1つ以上を含む組成物をワクチンまたはワクチン成分として使用すると、前立腺癌に対して予防的または治療的に免疫することができる。

0023

本明細書で提供される核酸配列を含むワクチンを提供する。いくつかの実施形態では、コンセンサスPSA抗原1、コンセンサスPSA抗原2、コンセンサスPSMA抗原1、コンセンサスPSMA抗原2、コンセンサスSTEAP抗原1、コンセンサスSTEAP抗原2、およびコンセンサスPSCAからなる群より選ばれる1つ以上のコンセンサスタンパク質抗原をコードする核酸配列を含むワクチンを提供する。コンセンサスPSA抗原1、コンセンサスPSA抗原2、コンセンサスPSMA抗原1、コンセンサスPSMA抗原2、コンセンサスSTEAP抗原1、コンセンサスSTEAP抗原2、およびコンセンサスPSCAからなる群より選ばれる1つ以上の前立腺抗原をコードする核酸配列を使用して、免疫応答を誘発する方法。

0024

コンセンサスPSA抗原1、コンセンサスPSA抗原2、コンセンサスPSMA抗原1、コンセンサスPSMA抗原2、コンセンサスSTEAP抗原1、コンセンサスSTEAP抗原2、およびコンセンサスPSCAの1つ以上を含むワクチンを提供する。また、コンセンサスPSA抗原1、コンセンサスPSA抗原2、コンセンサスPSMA抗原1、コンセンサスPSMA抗原2、コンセンサスSTEAP抗原1、コンセンサスSTEAP抗原2、およびコンセンサスPSCAの1つ以上を使用して免疫応答を誘発する方法も提供する。

0025

個体を前立腺癌から保護し、あるいは前立腺癌と確認された個体を治療する方法を提供する。この方法は、本明細書で提供する1つ以上の核酸配列を含む1つ以上の効果量の核酸分子を、当該個体に投与するステップを含む。いくつかの方法においては、標的組織または核酸分子を受け取る組織のエレクトロポレーションにより、核酸分子の送達を促進する。個体の細胞に核酸配列が発現し、この核酸配列がコードする前立腺タンパク質に対する免疫応答が誘発される。

0026

1.定義
本明細書で使用する用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することは意図されていない。本明細書および添付の請求項において、文脈上明らかに別の指示をしている場合を除き、単数形の「a」、「an」、および「the」は複数の指示物を含む。

0027

本明細書で数値範囲列記する場合、同程度の精度で間に介在する各数字が明示的に企図されている。例えば、6〜9という範囲は、6と9に加えて数7と8も企図され、6.0〜7.0という範囲は、数6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、および7.0が明示的に企図されている。

0028

a.アジュバント
本明細書で使用する用語「アジュバント」は、DNAプラスミドおよび以下に記述するコード化核酸配列がコードする抗体の免疫原性を増強する目的で、本明細書に記載のDNAプラスミドワクチンに添加される、任意の分子を意味する。

0029

b.抗体
本明細書で使用する用語「抗体」は、クラスIgG、IgMIgAIgD、もしくはIgEの抗体、またはその断片もしくは誘導体Fab、F(ab’)2、Fdを含む)、ならびにその一本鎖抗体、二特異性抗体、二重特異性抗体二機能性抗体、および誘導体を意味する。抗体は、哺乳動物血清から単離された抗体、ポリクローナル抗体アフィニティ精製抗体、またはこれらの混合物のうち、所望のエピトープまたはそれに由来する配列に対する十分な結合特異性を示すものであり得る。

0030

c.コード配列
本明細書で使用する用語「コード配列」または「コード化核酸」は、タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む核酸(RNAまたはDNA分子)を意味する。コード配列は、核酸の投与先である個体または哺乳動物の細胞内の発現を誘導できるプロモーターおよびポリアデニル化シグナルを含む調節要素と機能的に連結した、開始および終了シグナルをさらに含むことができる。

0031

d.相補体
本明細書で使用する用語「相補体」または「相補的」は、ある核酸が、ヌクレオチド間または核酸分子のヌクレオチド類似体間にワトソンクリック(例えば、A−T/UおよびC−G)またはフーグスティーン塩基対を表し得ることを意味する。

0032

e.コンセンサスまたはコンセンサス配列
本明細書で使用する用語「コンセンサス」または「コンセンサス配列」は、ある特定の前立腺抗体の複数のサブタイプの配列比較分析に基づくポリペプチド配列を意味する。コンセンサスポリペプチド配列をコードする核酸配列を調製することができる。コンセンサス配列を含むタンパク質を含むワクチン、および/または当該タンパク質をコードする核酸分子を含むワクチンを使用して、特定の前立腺抗原に対する広範な免疫を誘発することが可能である。

0033

f.エレクトロポレーション
本明細書で互換的に使用する用語「エレクトロポレーション」、「電気透過処理」、「界面動電増強」(「EP」)は、生体膜微細経路(細孔)を生じさせるための膜貫通電場パルスの使用を意味する。こうした微細経路の存在により、プラスミド、オリゴヌクレオチド、siRNA、薬物、イオン、および水が、細胞膜の片側から他方の側に通過することが可能になる。

0034

g.断片
本明細書で核酸配列に関して使用する用語「断片」は、全長の前立腺抗原と交差反応する哺乳動物において免疫反応を誘発することのできるポリペプチドをコードする核酸配列、またはその断片を意味する。断片は、コンセンサスアミノ酸配列および当該配列を含む構築物をコードする各種ヌクレオチド配列の、少なくとも1つから選ばれるDNA断片であり得る。DNA断片は、IgE配列やIgG配列等の免疫グロブリンリーダーのコード配列を含み得る。DNA断片は、以下に述べるタンパク質断片をコードすることができる。

0035

ポリペプチド配列に関して使用する用語「断片」は、前立腺抗原(例えば、PSA、PSMA、STEAP、およびPSCAを含む)と交差反応する哺乳動物において免疫反応を誘発することのできるポリペプチドを意味する。

0036

ヒトPSA配列は、約261個のアミノ酸である。PSAコンセンサス抗原1の断片は、アミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248のうちの1つ以上を含むことを条件として、配列番号2の少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%を含み得、好ましくは98%または99%を含む。PSAコンセンサス抗原1の断片は、配列番号2の255、256、257、258、259、または260個のアミノ酸を含み得るが、好ましくは256個以上のアミノ酸を含む。PSAコンセンサス抗原2の断片は、アミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275のうちの1つ以上を含むことを条件として、配列番号4の少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%を含み得、好ましくは98%または99%を含む。このようなPSAコンセンサス抗原2のすべての断片は、任意選択で、アミノ酸1〜17を除外してもよい。いくつかの実施形態では、PSAコンセンサス抗原2の断片は、任意選択で、アミノ酸1〜17の1つ以上、およびアミノ酸18〜アミノ酸278のアミノ酸を含んでもよく、また、PSAコンセンサス抗原2の断片は、配列番号4の255、256、257、258、259、または260個のアミノ酸を含み得るが、好ましくは274個以上のアミノ酸を含む。

0037

ヒトPSMA配列は、約749〜750個のアミノ酸である。PSMAコンセンサス抗原1の断片は、アミノ酸14、15、32、47、58、79,111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734のうちの1つ以上を含むことを条件として、配列番号6の少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%を含み得、好ましくは98%または99%を含む。PSMAコンセンサス抗原1の断片は、配列番号6の745、746、747、748、または749個のアミノ酸を含み得るが、好ましくは735個以上のアミノ酸を含む。PSMAコンセンサス抗原2の断片は、アミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750のうちの1つ以上を含むことを条件として、配列番号8の少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%を含み得、好ましくは98%または99%を含む。このようなPSAコンセンサス抗原2のすべての断片は、任意選択で、アミノ酸1〜16を除外してもよい。いくつかの実施形態では、PSAコンセンサス抗原2の断片は、任意選択で、アミノ酸1〜16の1つ以上、およびアミノ酸17〜アミノ酸766のアミノ酸を含んでもよく、また、PSMAコンセンサス抗原2の断片は、配列番号8の760、761、762、763、764、または765個のアミノ酸を含み得るが、好ましくは751個以上のアミノ酸を含む。

0038

ヒトSTEAP配列は、約339個のアミノ酸である。コンセンサスSTEAP配列は、IgEやIgG等の免疫グロブリンリーダーのアミノ酸配列を含み得る。コンセンサスSTEAP抗原2は、位置1のメチオニンの代わりに、アミノ酸18個のリーダー配列を含む。PSMAコンセンサス抗原2の断片は、リーダー配列を含み得、配列番号12のアミノ酸18〜356の少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%を含み得、好ましくは98%または99%を含む。PSMAコンセンサス抗原1の断片は、配列番号12のアミノ酸1〜350、1〜351、1〜352、1〜353、1〜354、または1〜355を含み得る。

0039

ヒトPSCA配列は、約114個のアミノ酸である。コンセンサスSTEAP配列は、IgEやIgG等の免疫グロブリンリーダーのアミノ酸配列を含み得る。コンセンサスPSCA抗原は、位置1のメチオニンの代わりに、アミノ酸18個のリーダー配列を含む。PSCAコンセンサス抗原の断片は、リーダー配列を含み得、配列番号14のアミノ酸18〜131の少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%を含み得、好ましくは98%または99%を含む。PSMAコンセンサス抗原1の断片は、配列番号14のアミノ酸1〜125、1〜126、1〜127、1〜128、1〜129、または1〜130を含み得る。

0040

h.遺伝子構築物
本明細書で使用する用語「遺伝子構築物」は、タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むDNA分子またはRNA分子を指す。コード配列は、核酸の投与先である個体または哺乳動物の細胞内の発現を誘導できるプロモーターおよびポリアデニル化シグナルを含む調節要素と機能的に連結した、開始および終了シグナルを含む。本明細書で使用する用語「発現可能な形態」は、個体の細胞内に存在しているときにコード配列が発現するように、タンパク質をコードするコード配列に機能的に連結している必要な調節要素を含んでいる遺伝子構築物を指す。

0041

i.相同性
多重配列アライメントおよび系統樹の相同性は、DNAまたはタンパク質の汎用多重配列アライメントプログラムであるClustalWを用いて生成した。

0042

j.同一
本明細書において2つ以上の核酸またはポリペプチド配列の文脈で使用する用語「同一」または「同一性」は、当該配列が指定の領域に渡って指定の割合の同一残基を有することを意味する。この割合を計算するには、2つの配列を最適に整列させ、指定領域に渡って2つの配列を比較し、両配列の同一残基が発生する位置の数を確定して一致位置の数を得て、一致位置の数を指定領域の総位置数割り計算結果に100を掛けることにより、配列同一性パーセント値が得られる。2つの配列の長さが異なるか、アライメントにより1つ以上の付着末端が生じ、指定の比較領域に単一配列のみが含まれる場合には、単一配列の残基を計算の分母に含めるが、分子には含めない。DNAとRNAを比較する場合には、チミン(T)とウラシル(U)を同等とみなすことができる。同一性の計算は、手動で行っても、BLAST、BLAST 2.0等のコンピューター配列アルゴリズムを使用して行ってもよい。

0043

k.免疫応答
本明細書で使用する用語「免疫応答」は、前立腺コンセンサス抗体等の抗体の導入に応答して、宿主の免疫系、例えば哺乳動物の免疫系が活性化することを意味する。この免疫応答は、細胞性もしくは体液性の形態、またはその両方であり得る。

0044

l.核酸
本明細書で使用する用語「核酸」または「オリゴヌクレオチド」または「ポリヌクレオチド」は、互いに共有結合している少なくとも2つのヌクレオチドを意味する。一本鎖表現することにより、相補鎖の配列も定義される。したがって、核酸は、表現される一本鎖の相補鎖も包含する。ある核酸の多くの変異体を、所与の核酸として同一目的で使用できる。したがって、核酸は、実質的に同一の核酸およびその相補体も包含する。一本鎖は、ストリンジェントハイブリダイゼーション条件下で標的配列とハイブリダイズできるプローブを提供する。したがって、核酸は、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下でハイブリダイズするプローブも包含する。

0045

核酸は、一本鎖または二本鎖であってよく、二本鎖と一本鎖の両方の配列の一部分を含むこともできる。核酸は、ゲノムDNA、cDNA、RNA、またはハイブリッドであってよく、核酸はデオキシリボヌクレオチドリボヌクレオチドの組み合わせを含むことができ、ウラシル、アデニン、チミン、シトシングアニンイノシンキサンチンヒポキサンチンイソシトシン、およびイソグアニンを含む塩基の組み合わせを含むことができる。核酸は、化学合成法または組み換え法により取得できる。

0046

m.機能的に連結
本明細書で使用する用語「機能的に連結」は、遺伝子と空間的に接続しているプロモーターの制御下で遺伝子が発現することを意味する。プロモーターは、その制御下にある遺伝子の5’(上流)または3’(下流)に位置できる。プロモーターと遺伝子の間の距離は、プロモーターの派生元遺伝子において当該プロモーターが制御する遺伝子とプロモーターの間の距離とほぼ同一であり得る。当技術分野で知られているように、プロモーター機能を失うことなく、この距離の変化に適応することができる。

0047

n.プロモーター
本明細書で使用する用語「プロモーター」は、核酸の細胞内発現を授与、活性化、または増強することのできる合成分子または天然由来分子を意味する。プロモーターは、発現をさらに増強し、かつ/または空間的発現および/またはその一時的発現を改変する目的で、1つ以上の特定の転写調節配列を含むことができる。プロモーターは遠位エンハンサー要素または抑制要素を含むこともでき、このエンハンサー要素または抑制要素は、転写開始部位から数千塩基対も離れた場所に位置できる。プロモーターは、ウイルス、細菌、真菌、植物、昆虫、および動物を含む源に由来してよい。プロモーターは、発現が発生する細胞、組織、もしくは器官に関して、もしくは発現が生じる発生段階に関して、恒常的もしくは差次的に遺伝子成分の発現を調節でき、または、例えば生理ストレス病原体金属イオン誘発剤等の外部刺激に応答して遺伝子成分の発現を調節できる。プロモーターの代表例として、バクテリオファージT7プロモーター、バクテリオファージT3プロモーター、SP6プロモーター、lacオペレータープロモーター、tacプロモーター、SV40後期プロモーター、SV40初期プロモーター、RSVLTRプロモーター、CMVIEプロモーター、SV40初期プロモーター、SV40後期プロモーター、およびCMVIEプロモーターが挙げられる。

0048

o.ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件
本明細書で使用する用語「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」は、例えば核酸の複合混合物において、第1の核酸配列(例えばプローブ)が第2の核酸配列(例えば標的)とハイブリダイズする際の条件を意味する。ストリンジェントな条件は配列に依存するため、状況によって異なる。ストリンジェントな条件は、所定のイオン強度pHにおける特定の配列に対する融点(Tm)より約5〜10℃低くなるように選択され得る。Tmは、(規定のイオン強度、pH、および核酸濃度下で)標的に相補的なプローブの50%が、平衡状態で標的配列にハイブリダイズする温度である(標的配列は過剰に存在するので、Tmにおいて、プローブの50%が平衡状態で占有される)。ストリンジェントな条件は、塩濃度が、pH7.0〜8.3において約1.0M未満のナトリウムイオン、例えば約0.01〜1.0Mのナトリウムイオン濃度(または他の塩)であり、温度が、短いプローブ(例えば10〜50ヌクレオチド)では最低約30℃、長いプローブ(例えば約50ヌクレオチド超)では最低約60℃であり得る。ストリンジェントな条件は、ホルムアミド等の不安定化剤の添加によって達成することもできる。選択的または特異的ハイブリダイゼーションの場合、陽性シグナルはバックグラウンドハイブリダイゼーションの少なくとも2〜10倍であり得る。代表的なストリンジェントなハイブリダイゼーション条件には、以下の条件が含まれる:50%ホルムアミド、5倍SSC、および1%SDS、42℃でのインキュベート。または、5倍SSC、1%SDS、65℃でのインキュベート、0.2倍SSC、0.1%SDS中65℃での洗浄

0049

p.実質的に相補的
本明細書で使用する用語「実質的に相補的」は、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、180、270、360、450、540、630、720、810、900、990、1080、1170、1260、1350、1440、1530、1620、1710、1800、1890、1980、2070個またはそれ以上のヌクレオチドまたはアミノ酸の領域に渡って、第1の配列が第2の配列の相補体と少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、または99%同一であること、あるいは、2つの配列がストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下でハイブリダイズすることを意味する。

0050

q.実質的に同一
本明細書で使用する用語「実質的に同一」は、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、180、270、360、450、540、630、720、810、900、990、1080、1170、1260、1350、1440、1530、1620、1710、1800、1890、1980、2070個またはそれ以上のヌクレオチドまたはアミノ酸の領域に渡って、第1の配列と第2の配列が少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、または99%同一であること、あるいは、核酸に関して、第1の配列が第2の配列の相補体と実質的に相補的である場合を意味する。

0051

r.サブタイプまたは血清型
本明細書で前立腺癌抗原に関して互換的に使用する用語「サブタイプ」または「血清型」は、前立腺癌抗原の遺伝的変異体を意味し、あるサブタイプ(または変異体)は、別のサブタイプとは異なるものとして免疫系に認識される。

0052

s.変異体
核酸に関して本明細書で使用する用語「変異体」は、(i)基準ヌクレオチド配列の一部分もしくは断片;(ii)基準ヌクレオチド配列もしくはその一部分の相補体;(iii)基準核酸もしくはその相補体と実質的に同一の核酸;または(iv)ストリンジェントな条件下で、基準核酸、その相補体、もしくはその実質的に同一の配列とハイブリダイズする核酸を意味する。

0053

ペプチドまたはポリペプチドに関して使用する用語「変異体」は、アミノ酸の挿入、欠失、または保存的置換によりアミノ酸が異なっているが、少なくとも1つの生物活性を保持しているものを意味する。また、変異体は、基準タンパク質と実質的に同一のアミノ酸配列を有し、少なくとも1つの生物活性を保持するアミノ酸配列を有するタンパク質も意味し得る。アミノ酸の保存的置換、すなわち、あるアミノ酸を類似特性(例えば、荷電領域親水性、程度、および分布)の別のアミノ酸に置換することは、当技術分野では、通常は軽微な変化を伴うものと認識されている。こうした軽微な変化は、当技術分野で理解されているように、疎水性親水性指標(hydropathicindex)を検討することにより部分的に同定できる。Kyteet al., J. Mol. Biol.157:105-132 (1982)。アミノ酸の疎水性親水性指標は、その疎水性電荷の考察に基づく。類似の疎水性親水性指標を有するアミノ酸は置換可能であり、その後もタンパク質機能を維持することが当技術分野において公知である。一態様において、±2の疎水性親水性指標を有するアミノ酸が置換される。アミノ酸の親水性を用いて、生物機能を保持したタンパク質となる置換を明らかにすることもできる。ペプチドに関連してアミノ酸の親水性を検討することにより、そのペプチドの局所的な最大平均親水性を計算でき、抗原性および免疫原性と良好に相関すると報告されている有用な尺度となる。米国特許第4,554,101号(この文献は、参照により全体が本明細書に組み込まれる)。当技術分野で理解されているように、類似の親水性値を有するアミノ酸を置換すると、例えば免疫原性等の生物活性を保持したペプチドが得られる。親水性値が互いに±2のアミノ酸を用いて、置換を実施できる。アミノ酸の疎水性指標と親水性値の両方とも、そのアミノ酸の特定の側鎖の影響を受ける。こうした知見と一致して、生物機能に適合するアミノ酸置換とは、アミノ酸の相対的類似性、特に当該アミノ酸の側鎖の相対的類似性に依存するものと理解されており、この相対的類似性は、疎水性、親水性、電荷、サイズ、その他の特性により明らかにされる。

0054

t.ベクター
本明細書で使用する用語「ベクター」は、複製起点を含む核酸配列を意味する。ベクターは、ベクター、バクテリオファージ、細菌人工染色体、または酵母人工染色体であり得る。ベクターは、DNAベクターまたはRNAベクターであり得る。ベクターは、自己複製する染色体外ベクターであり得、好ましくはDNAプラスミドである。

0055

2.コンセンサス前立腺抗原
哺乳動物において前立腺抗原に対する免疫応答を誘発することのできるコンセンサス抗原を、本明細書で提供する。このコンセンサス抗原は、前立腺癌細胞に対して誘発可能な免疫原として、抗原を特に効果的にするエピトープを含むことができる。このコンセンサス前立腺抗原は、全長翻訳産物、その変異体、その断片、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

0056

7つの異なるコンセンサス前立腺抗原が設計された。これらのコンセンサス前立腺抗原のうちの2つは、コンセンサスPSA抗原1(配列番号2)とコンセンサスPSA抗原2(配列番号4)である。これらのコンセンサス前立腺抗原のうちの2つは、コンセンサスPSMA抗原1(配列番号6)とコンセンサスPSMA抗原2(配列番号8)である。これらのコンセンサス前立腺抗原のうちの2つは、コンセンサスSTEAP抗原1(配列番号10)とコンセンサスSTEAP抗原2(配列番号12)である。これらのコンセンサス前立腺抗原のうちの1つは、コンセンサスPSCA抗原(配列番号14)である。タンパク質は、これらの前立腺抗原と相同的な配列、これらの前立腺抗原の断片、およびこれらの前立腺抗原の断片と相同的な配列を有するタンパク質を含んでよい。

0057

コンセンサスPSA抗原1(配列番号2)は、ヒトPSA配列と約91%相同であり、M.fascicuarisPSAと約95%相同であり、M.mulattaPSAと約96%相同である。コンセンサスPSA抗原1は、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248がヒトPSA配列と異なる。

0058

コンセンサスPSA抗原2(配列番号4)は、ヒトPSA配列と約90〜91%相同であり、M.fascicuarisPSAと約95%相同であり、M.mulattaPSAと約95%相同である。コンセンサスPSA抗原2は、そのN末端にリーダー配列を含む。また、コンセンサスPSA抗原2は、配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275がヒトPSA配列と異なる。

0059

コンセンサスPSMA抗原1(配列番号6)は、ヒトPSMA配列と約96%相同であり、M.mulattaPSMAと約94%相同である。コンセンサスPSMA抗原1は、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79,111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734がヒトPSMA配列と異なる。

0060

コンセンサスPSMA抗原2(配列番号8)は、ヒトPSA配列と約96%相同であり、M.mulattaPSAと約94%相同である。コンセンサスPSMA抗原2は、そのN末端にリーダー配列を含む。また、コンセンサスPSMA抗原2は、配列番号8のアミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750がヒトPSA配列と異なる。

0061

コンセンサスSTEAP抗原1(配列番号10)は、一部のヒトSTEAP配列と約94%相同であり、他のヒトSTEAP配列と約99%相同である。また、コンセンサスSTEAP抗原1(配列番号10)は、M.mulattaPSMAと約94%相同である。

0062

コンセンサスSTEAP抗原2(配列番号12)は、一部のヒトSTEAP配列と約88%相同であり、他のヒトSTEAP配列と約94%相同である。また、コンセンサスSTEAP抗原2(配列番号12)は、M.mulattaPSMAと約94%相同である。コンセンサスSTEAP抗原2は、そのN末端にリーダー配列を含む。

0063

コンセンサスPSCA抗原(配列番号14)は、ヒトPSCAと約87%相同である。コンセンサスPSCA抗原(配列番号14)は、そのN末端にリーダー配列を含む点がヒトPSCAと異なる。

0064

タンパク質は、PSAコンセンサス抗原配列1(配列番号2)、PSAコンセンサス抗原配列2(配列番号4)、PSMAコンセンサス抗原配列1(配列番号6)、PSMAコンセンサス抗原配列2(配列番号8)、STEAPコンセンサス抗原配列1(配列番号10)、STEAPコンセンサス抗原配列2(配列番号12)、またはPSCAコンセンサス抗原配列(配列番号14)と98%相同の配列を有してよい。

0065

タンパク質は、PSAコンセンサス抗原配列1(配列番号2)、PSAコンセンサス抗原配列2(配列番号4)、PSMAコンセンサス抗原配列1(配列番号6)、PSMAコンセンサス抗原配列2(配列番号8)、STEAPコンセンサス抗原配列1(配列番号10)、STEAPコンセンサス抗原配列2(配列番号12)、またはPSCAコンセンサス抗原配列(配列番号14)と99%相同の配列を有してよい。

0066

上記の通り、いくつかの実施形態で、N末端にリーダー配列を含む。いくつかの実施形態では、このリーダー配列は、配列番号16のIgEリーダー配列である。本明細書で提供するタンパク質配列のいくつかの実施形態では、当該配列から配列番号16が除去される。同様に、本明細書で提供する核酸配列のいくつかの実施形態では、当該配列から配列番号15(配列番号16をコードする配列)が除去される。

0067

したがって、いくつかの実施形態は、請求項に記載のN末端メチオニンの代わりに配列番号2、配列番号6、または配列番号10に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質に関する(シグナルペプチドのコード配列は通常、N末端メチオニンをコードする開始コドンを含む)。いくつかの実施形態は、配列番号14のアミノ酸19〜131に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質に関する。いくつかの実施形態は、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2と98%相同のタンパク質に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質に関する。いくつかの実施形態は、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79,111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6と98%相同のタンパク質に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質に関する。いくつかの実施形態は、配列番号10と98%相同のタンパク質に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質に関する。N末端でシグナルペプチドが連結するいずれの場合も、請求項に記載のN末端メチオニンの代わりに連結する(シグナルペプチドのコード配列は通常、N末端メチオニンをコードする開始コドンを含む)。いくつかの実施形態は、配列番号14のアミノ酸19〜131と98%相同のタンパク質に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質に関する。いくつかの実施形態は、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2の少なくとも256個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号2の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質に関する。いくつかの実施形態は、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79,111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6の少なくとも735個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号6の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質に関する。いくつかの実施形態は、配列番号10の少なくとも333個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号10の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質に関する。いくつかの実施形態は、配列番号14のアミノ酸19〜131の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを有するタンパク質に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質であって、この免疫原性断片は配列番号14の少なくとも110個のアミノ酸残基を含む、タンパク質に関する。

0068

3.遺伝子配列、構築物、およびプラスミド
ヒトにおける安定性と発現を最適にするため、コンセンサスアミノ酸配列をコードする核酸分子を生成した。コドン選択は、とりわけ分子内相互作用および二次構造形成を最小化する試みに基づき、また発現の向上をもたらすコドンを使用して決定した。ワクチンは、ヒトにおける安定性と発現を最適化するために生成されたこの配列群から選ばれる、免疫原性タンパク質の1つ以上のコンセンサスバージョンをコードする1つ以上の核酸配列を含むことができる。最適化されたコンセンサスコード核酸配列の5’末端のIgEリーダーのコード配列を組み込んだ核酸配列を生成し、この核酸配列は、コンセンサスアミノ酸配列のN末端にIgEリーダー配列を有するタンパク質をコードした。いくつかの実施形態では、IgEリーダーをコードする核酸配列は配列番号15である。

0069

提供する核酸配列は、PSAコンセンサス抗原配列1(配列番号2のタンパク質配列;配列番号1の核酸配列)、PSAコンセンサス抗原配列2(配列番号4のタンパク質配列;配列番号3の核酸配列)、PSMAコンセンサス抗原配列1(配列番号6のタンパク質配列;配列番号5のヌクレオチド1〜2250を有する核酸配列)、PSMAコンセンサス抗原配列2(配列番号8のタンパク質配列;配列番号7のヌクレオチド1〜2301を有する核酸配列)、STEAPコンセンサス抗原配列1(配列番号10のタンパク質配列;配列番号9の核酸配列)、STEAPコンセンサス抗原配列2(配列番号12のタンパク質配列;配列番号11の核酸配列)、またはPSCAコンセンサス抗原配列(配列番号14のタンパク質配列;配列番号13の核酸配列)をコードする。PSMAコンセンサス抗原配列1をコードする配列番号5の核酸配列は、PSMAをコードするヌクレオチドに加えて、終止コドン直前に、配列番号6に表示されていないHAタグ(配列番号32)をコードする追加の9コドン(27ヌクレオチド)を含む。HAタグはインフルエンザエピトープに対応するペプチド配列であり、特に、市販の抗HAタグ抗体を使用したタンパク質発現を検出するのに有用である。配列番号5は、配列番号6をコードすることに加えて、追加の9個のアミノ酸配列(配列番号32)をコードし、このアミノ酸配列は、そのN末端位置で配列番号6のC末端に連結する。いくつかの実施形態では、PSMA−1コンセンサス抗原は、配列番号5にコードされ、配列番号6のアミノ酸配列を有するタンパク質を含み、このアミノ酸配列は、C末端位置で配列番号32のN末端に連結する。いくつかの実施形態では、PSMA−1コンセンサス抗原は、配列番号5のヌクレオチド1〜2250にコードされ、配列番号6のアミノ酸配列を有するタンパク質を含む。配列番号5のヌクレオチド1〜2250を有するコード配列は、その3’末端位置に1つ以上の終止コドンを有する。PSMAコンセンサス抗原配列2をコードする配列番号7の核酸配列は、PSMA、タンパク質に連結したIgEシグナルをコードするヌクレオチドに加えて、終止コドンの直前に、配列番号8に表示されていないHAタグ(配列番号32)をコードする追加の9コドン(27ヌクレオチド)を含む。配列番号7は、配列番号8をコードすることに加えて、追加の9個のアミノ酸配列(配列番号32)をコードし、このアミノ酸配列は、そのN末端位置で配列番号8のC末端に連結する。いくつかの実施形態では、PSMA−2コンセンサス抗原は、配列番号7にコードされ、配列番号8のアミノ酸配列を有するタンパク質を含み、このアミノ酸配列は、そのC末端位置で配列番号32のN末端に連結する。いくつかの実施形態では、PSMA−2コンセンサス抗原は、配列番号7のヌクレオチド1〜2301にコードされ、配列番号8のアミノ酸配列を有するタンパク質を含む。配列番号7のヌクレオチド1〜2301を有するコード配列は、その3’末端位置に1つ以上の終止コドンを有する。

0070

単離された核酸分子は、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、PSAコンセンサス抗原配列1(配列番号2)と98%相同の配列を有するタンパク質、配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275が保存されることを条件として、PSAコンセンサス抗原配列2(配列番号4)と98%相同の配列を有するタンパク質、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79,111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、PSMAコンセンサス抗原配列1(配列番号6)と98%相同の配列を有するタンパク質、配列番号8のアミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750が保存されることを条件として、PSMAコンセンサス抗原配列2(配列番号8)と98%相同の配列を有するタンパク質、STEAPコンセンサス抗原配列1(配列番号10)と98%相同の配列を有するタンパク質、STEAPコンセンサス抗原配列2(配列番号12)と98%相同の配列を有するタンパク質、または、PSCAコンセンサス抗原配列(配列番号14)と98%相同の配列を有するタンパク質をコードすることができる。

0071

単離された核酸分子は、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、PSAコンセンサス抗原配列1(配列番号2)と99%相同の配列を有するタンパク質、配列番号4のアミノ酸21、86、127、129、154、156、182、195、206、218、220、237、249、255、265、271、および275が保存されることを条件として、PSAコンセンサス抗原配列2(配列番号4)と99%相同の配列を有するタンパク質、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79,111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、PSMAコンセンサス抗原配列1(配列番号6)と99%相同の配列を有するタンパク質、配列番号8のアミノ酸20、30、31、48、63、74、95、127、173、239、336、366、491、515、564、585、629、640、669、676、679、749、および750が保存されることを条件として、PSMAコンセンサス抗原配列2(配列番号8)と99%相同の配列を有するタンパク質、STEAPコンセンサス抗原配列1(配列番号10)と99%相同の配列を有するタンパク質、STEAPコンセンサス抗原配列2(配列番号12)と99%相同の配列を有するタンパク質、または、PSCAコンセンサス抗原配列(配列番号14)と99%相同の配列を有するタンパク質をコードすることができる。

0072

単離された核酸分子は、PSAコンセンサス抗原配列1をコードする配列(配列番号1)、PSAコンセンサス抗原配列2をコードする配列(配列番号3)、PSMAコンセンサス抗原配列1をコードする配列(配列番号5、好ましくは配列番号5のヌクレオチド1〜2250)、PSMAコンセンサス抗原配列2をコードする配列(配列番号7、好ましくは配列番号7のヌクレオチド1〜2301)、STEAPコンセンサス抗原配列1をコードする配列(配列番号9)、STEAPコンセンサス抗原配列2をコードする配列(配列番号11)、またはPSCAコンセンサス抗原配列をコードする配列(配列番号13)と98%相同の配列を有するタンパク質をコードすることができる。

0073

単離された核酸分子は、PSAコンセンサス抗原配列1をコードする配列(配列番号1)、PSAコンセンサス抗原配列2をコードする配列(配列番号3)、PSMAコンセンサス抗原配列1をコードする配列(配列番号5、好ましくは配列番号5のヌクレオチド1〜2250)、PSMAコンセンサス抗原配列2をコードする配列(配列番号7、好ましくは配列番号7のヌクレオチド1〜2301)、STEAPコンセンサス抗原配列1をコードする配列(配列番号9)、STEAPコンセンサス抗原配列2をコードする配列(配列番号11)、またはPSCAコンセンサス抗原配列をコードする配列(配列番号13)と99%相同の配列を有するタンパク質をコードすることができる。

0074

単離された核酸分子は、N末端位置にリーダー配列を含むタンパク質をコードできる。いくつかの実施形態では、核酸分子は、配列番号16のIgEリーダー配列をコードできる。いくつかの実施形態では、単離された核酸分子は、請求項に記載のN末端メチオニンの代わりに、配列番号2、配列番号6、または配列番号10に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質をコードできる(シグナルペプチドのコード配列は通常、N末端メチオニンをコードする開始コドンを含む)。いくつかの実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号14のアミノ酸19〜131に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質をコードできる。いくつかの実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2と98%相同のタンパク質に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質をコードできる。いくつかの実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79,111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6と98%相同のタンパク質に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質をコードできる。いくつかの実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号10と98%相同のタンパク質に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質をコードできる。シグナルペプチドのコード配列が提供される場合、このシグナルペプチドは、表示されている配列に記載のN末端メチオニンの代わりにペプチド配列に連結する(シグナルペプチドのコード配列は通常、N末端メチオニンをコードする開始コドンを含む)。いくつかの実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号14のアミノ酸19〜131と98%相同のタンパク質に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質をコードできる。いくつかの実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号2のアミノ酸69、78、80、82、102、110、137、139、165、189、203、220、232、および248が保存されることを条件として、配列番号2の少なくとも256個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号2の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質をコードできる。いくつかの実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号6のアミノ酸14、15、32、47、58、79、111、157、223、320、350、475、499、569、613、624、653、660、663、733、および734が保存されることを条件として、配列番号6の少なくとも735個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号6の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質をコードできる。いくつかの実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号10の少なくとも333個のアミノ酸残基に対応するアミノ酸を含む配列番号10の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質をコードできる。いくつかの実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号14のアミノ酸19〜131の免疫原性断片に連結したシグナルペプチドを有するタンパク質に連結したシグナルペプチドを含むタンパク質をコードすることができ、この免疫原性断片は配列番号14の少なくとも110個のアミノ酸残基を含む。

0075

本明細書において、本明細書に開示するコンセンサス前立腺抗原(コンセンサスタンパク質配列、コンセンサスタンパク質配列と相同的な配列、コンセンサスタンパク質配列の断片、コンセンサスタンパク質配列の断片と相同的な配列を含む)をコードする核酸配列を含むことのできる遺伝子構築物を提供する。遺伝子構築物は、機能性染色体外分子として細胞内に存在することができる。遺伝子構築物は、セントロメアテロメア、プラスミド、コスミドを含む線状のミニ染色体であってよい。

0076

遺伝子構築物は、組み換えアデノウイルス、組み換えアデノウイルス随伴ウイルス、および組み換えワクシニアを含む、組み換えウイルスベクターのゲノムの一部であってもよい。遺伝子構築物は、細胞内で生存する弱毒化された生の微生物または組み換え微生物ベクターの遺伝物質の一部であってよい。

0077

遺伝子構築物は、核酸のコード配列の遺伝子発現のための調節要素を含むことができる。調節要素とは、プロモーター、エンハンサー、開始コドン、終止コドン、またはポリアデニル化シグナルであり得る。

0078

核酸配列は遺伝子構築物を構成してよく、その遺伝子構築物はベクターであってよい。ベクターは、哺乳動物の細胞内において、当該哺乳動物に免疫応答を誘発する有効量の抗原を発現することが可能であり得る。ベクターは、組み換え型であってよい。ベクターは、抗原をコードする異種核酸を含むことができる。ベクターは、プラスミドであってよい。ベクターは、抗原をコードする核酸で細胞をトランスフェクトするのに有用であり得、形質転換された宿主細胞は、抗原が発現する条件下で培養され維持される。

0079

いくつかの実施形態では、単一のコンセンサス前立腺抗原に対するコード配列が単一のベクターに提供される。いくつかの実施形態では、複数のコンセンサス前立腺抗原に対するコード配列が単一のベクターに提供される。いくつかの実施形態では、複数のコンセンサス前立腺抗原に対するコード配列を含む組成物が、1つのベクターにつき1つの抗原で、または1つのベクターにつき複数の抗原で、複数のベクターに提供される。

0080

いくつかの実施形態では、2種類以上のコンセンサス前立腺抗原に対するコード配列を単一のベクターに提供してよい。いくつかの実施形態では、コード配列は、発現を制御する別個のプロモーターを有してよい。いくつかの実施形態では、コード配列は、IRES配列分離コード配列を用いて発現を制御する単一のプロモーターを有してよい。IRES配列が存在する結果、転写産物の分離した翻訳が得られる。いくつかの実施形態では、コード配列は、抗原のコード配列を分離するタンパク質切断ペプチド配列をコードするコード配列を用いて発現を制御する、単一のプロモーターを有してよい。単一の翻訳産物が生成され、次いで、プロテアーゼ切断部位を認識するプロテアーゼにより処理されて、別個のタンパク質分子が生成される。使用されるプロテアーゼ切断部位は通常、発現が生じる細胞内に内因的に存在するプロテアーゼに認識される。いくつかの実施形態では、ポリプロテイン翻訳産物の処理に必要なプロテアーゼを産生するため、プロテアーゼに対する別個のコード配列を含めてよい。いくつかの実施形態では、ベクターは、7つのコンセンサス前立腺抗原のうちの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、または7つ全部に対するコード配列を含む。

0081

本明細書に記載の各例において、安定性と高発現レベルのためコード配列を最適化してよい。いくつかの例では、分子内結合により形成される二次構造など、RNAの二次構造の形成を低減するようにコドンを選択する。

0082

ベクターは、抗原をコードする異種核酸を含むことができ、さらに、抗原コード配列の上流に位置し得る開始コドン、および抗原コード配列の下流に位置し得る終止コドンを含むことができる。開始および終止コドンは、抗原コード配列とインフレームであり得る。ベクターは、抗原コード配列と機能的に連結したプロモーターを含むこともできる。抗原コード配列と機能的に連結したプロモーターは、シミアンウイルス40(SV40)由来のプロモーター、マウス乳癌ウイルス(MMTV)プロモーター、ウシ免疫不全症ウイルス(BIV)等のヒト免疫不全症ウイルス(HIV)プロモーター、末端反復配列(LTR)プロモーター、モロニーウイルスプロモーター、トリ白血病ウイルス(ALV)プロモーター、サイトメガロウイルス(CMV)前初期プロモーター等のCMVプロモーター、エプスタインバーウイルスEBV)プロモーター、またはラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーターであってよい。プロモーターは、ヒトアクチン、ヒトミオシンヒトヘモグロビン、ヒト筋肉クレアチン、ヒトメタロチオネイン等のヒト遺伝子由来のプロモーターであってもよい。プロモーターは、天然または合成の、筋肉または皮膚に特異的なプロモーター等の組織特異的なプロモーターであってもよい。このようなプロモーターの例は米国特許出願公開第20040175727号に記載されており、その内容の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

0083

ベクターは、コンセンサス前立腺抗原コード配列の下流に位置し得るポリアデニル化シグナルを含んでいてもよい。ポリアデニル化シグナルは、SV40ポリアデニル化シグナル、LTRポリアデニル化シグナル、ウシ成長ホルモン(bGH)ポリアデニル化シグナル、ヒト成長ホルモン(hGH)ポリアデニル化シグナル、またはヒトβ−グロビンポリアデニル化シグナルであってよい。SV40ポリアデニル化シグナルは、pCEP4ベクター(インビトロジェンカリフォルニアサンディエゴ)由来のポリアデニル化シグナルであってよい。

0084

ベクターは、コンセンサス前立腺抗原コード配列の上流にエンハンサーを含んでいてもよい。エンハンサーは、DNA発現で必要とされ得る。エンハンサーは、ヒトアクチン、ヒトミオシン、ヒトヘモグロビン、ヒト筋肉クレアチン、またはCMV、HA、RSV、もしくはEBVに由来するエンハンサー等のウイルスエンハンサーであってよい。ポリヌクレオチド機能エンハンサーについては、米国特許第5,593,972号、第5,962,428号、および国際公開第94/016737号に記載されており、各々の内容の全体が参照により組み込まれる。

0085

ベクターを染色体外に維持し、細胞内でベクターの複数コピーを産生する目的で、ベクターは、哺乳動物の複製起点を含むこともできる。ベクターは、インビトロジェン(カリフォルニア州サンディエゴ)の提供するpVAX1、pCEP4、またはpREP4であってよく、これらのベクターは、エプスタインバーウイルスの複製起点および核抗原EBNA−1コード領域を含み、組み込みをすることなく高コピー数エピソーム複製物を産生できる。ベクターのバックボーンはpAV0242であってよい。ベクターは、複製欠損アデノウイルス5型(Ad5)であってよい。

0086

ベクターは、ベクターの投与先の哺乳動物細胞またはヒト細胞における遺伝子発現に十分に好適であり得る調節配列を含んでいてもよい。コンセンサス前立腺抗原コード配列は、宿主細胞におけるコード配列の転写効率を高めることのできるコドンを含んでよい。

0087

ベクターはpSE420(インビトロジェン、カリフォルニア州サンディエゴ)であってよく、この場合、大腸菌(E.Coli)におけるタンパク質の産生に使用できる。ベクターはpYES2(インビトロジェン、カリフォルニア州サンディエゴ)であってもよく、この場合、酵母のサッカロマイセスセレヴィシエ株におけるタンパク質の産生に使用できる。ベクターは、MAXBAC(商標)完全バキュロウイルス発現系(インビトロジェン、カリフォルニア州サンディエゴ)であってもよく、この場合、昆虫細胞におけるタンパク質の産生に使用できる。ベクターは、pcDNAIまたはpcDNA3(インビトロジェン、カリフォルニア州サンディエゴ)であってもよく、この場合、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞等の哺乳動物細胞におけるタンパク質の産生に使用できる。ベクターは、常法および容易に入手可能な出発物質によりタンパク質を産生するための発現ベクターまたは発現系であってよい(Sambrooketal., Molecular Cloning and Laboratory Manual, SecondEd., Cold SpringHarbor(1989)を含む。この文献は、参照により全体が組み込まれる)。

0088

ワクチンは、本明細書に記載の前立腺抗原の1つ以上を含んでよく、かつ/または、ワクチンは、この群より選ばれるコンセンサス前立腺抗原の1つ以上をコードする1つ以上の核酸配列を含んでよい。ワクチンは、本明細書に開示するコンセンサス配列以外の配列(天然配列を含む)を用いた他の免疫原性前立腺タンパク質と組み合わせて、本明細書に記載のコンセンサス前立腺抗原の1つ以上を含んでよく、かつ/または、ワクチンは、本明細書に開示するコンセンサス配列以外の配列を用いて他の前立腺抗原をコードする核酸分子と組み合わせて、この群より選ばれるコンセンサス前立腺抗原の1つ以上をコードする1つ以上の核酸配列を含んでよい。

0089

科学理論に拘束されるものではないが、前立腺癌細胞に対して広範に免疫応答(体液性、細胞性、または両方)を誘発するのに使用できるワクチンは、以下からなる群より選ばれる1つ以上のタンパク質をコードする以下の核酸配列の1つ以上を含むことができる:コンセンサスPSA抗原1、コンセンサスPSA抗原2、コンセンサスPSMA抗原1、コンセンサスPSMA抗原2、コンセンサスSTEAP抗原1、コンセンサスSTEAP抗原2、およびコンセンサスPSCA抗原1。コード配列はまた、相同配列、断片、および断片の相同配列を含む、本明細書で提供されるコード配列も含む。

0090

いくつかの実施形態は、前立腺癌細胞に対して免疫応答を発生させる方法を提供し、この方法は、本明細書に記載の1つ以上のコード配列または組み合わせを集合的に含む1つ以上の組成物を個体に投与することを含む。いくつかの実施形態は、前立腺癌に対して個体に予防的にワクチン接種する方法を提供し、この方法は、本明細書に記載の1つ以上のコード配列または組み合わせを集合的に含む1つ以上の組成物を投与することを含む。いくつかの実施形態は、前立腺癌を有する個体に治療的にワクチン接種する方法を提供し、この方法は、本明細書に記載の1つ以上のコード配列または組み合わせを集合的に含む1つ以上の組成物を投与することを含む。

0091

4.医薬組成物
本明細書において、約1ナノグラム〜約10mgのDNAを含む、本発明による医薬組成物を提供する。いくつかの実施形態では、本発明による医薬組成物は、以下の1)〜2)を含む:1)少なくとも10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、もしくは100ナノグラム、または少なくとも1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95,100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、390、395、400、405、410、415、420、425、430、435、440、445、450、455、460、465、470、475、480、485、490、495、500、605、610、615、620、625、630、635、640、645、650、655、660、665、670、675、680、685、690、695、700、705、710、715、720、725、730、735、740、745、750、755、760、765、770、775、780、785、790、795、800、805、810、815、820、825、830、835、840、845、850、855、860、865、870、875、880、885、890、895、900、905、910、915、920、925、930、935、940、945、950、955、960、965、970、975、980、985、990、995、もしくは1000マイクログラム、または少なくとも1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、もしくは10mg、もしくはそれ以上、2)最大で15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、もしくは100ナノグラム(これらの値を含む)、または最大で1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95,100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、390、395、400、405、410、415、420、425、430、435、440、445、450、455、460、465、470、475、480、485、490、495、500、605、610、615、620、625、630、635、640、645、650、655、660、665、670、675、680、685、690、695、700、705、710、715、720、725、730、735、740、745、750、755、760、765、770、775、780、785、790、795、800、805、810、815、820、825、830、835、840、845、850、855、860、865、870、875、880、885、890、895、900、905、910、915、920、925、930、935、940、945、950、955、960、965、970、975、980、985、990、995、もしくは1000マイクログラム(これらの値を含む)、または最大で1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、もしくは10mg(これらの値を含む)。いくつかの実施形態では、本発明による医薬組成物は、約5ナノグラム〜約10mgのDNAを含む。いくつかの実施形態では、本発明による医薬組成物は、約25ナノグラム〜約5mgのDNAを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約50ナノグラム〜約1mgのDNAを含有する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約0.1〜約500マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約1〜約350マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約5〜約250マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約10〜約200マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約15〜約150マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約20〜約100マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約25〜約75マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約30〜約50マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約35〜約40マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約100〜約200マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約10マイクログラム〜約100マイクログラムのDNAを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約20マイクログラム〜約80マイクログラムのDNAを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約25マイクログラム〜約60マイクログラムのDNAを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約30ナノグラム〜約50マイクログラムのDNAを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、約35ナノグラム〜約45マイクログラムのDNAを含む。いくつかの好適な実施形態では、医薬組成物は、約0.1〜約500マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの好適な実施形態では、医薬組成物は、約1〜約350マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの好適な実施形態では、医薬組成物は、約25〜約250マイクログラムのDNAを含有する。いくつかの好適な実施形態では、医薬組成物は、約100〜約200マイクログラムのDNAを含有する。

0092

本発明による医薬組成物は、使用する投与方式に従って製剤化される。注入可能な医薬組成物の場合、医薬組成物は無菌であり、発熱物質を含まず、かつ微粒子を含まない。好ましくは、等張性製剤を使用する。一般に、等張化添加剤は、塩化ナトリウムブドウ糖マンニトールソルビトール、およびラクトースを含むことができる。いくつかの場合、リン酸緩衝生理食塩水等の等張性溶液が好適である。安定化剤は、ゼラチンおよびアルブミンを含む。いくつかの実施形態では、血管収縮剤を製剤に添加する。

0093

医薬組成物は、好ましくはワクチンであり、より好ましくはDNAワクチンである。

0094

ワクチンはDNAワクチンであってよい。DNAワクチンは、コンセンサス前立腺抗原の1つ以上に対する核酸コード配列を含む、複数の同一または異なるプラスミドを含んでよい。DNAワクチンは、コンセンサス前立腺抗原の1つ以上をコードする1つ以上の核酸配列を含んでよい。DNAが複数のコンセンサス前立腺抗原のコード配列を含む場合、当該配列すべてが単一のプラスミドに存在してもよく、あるいは、各配列が別のプラスミドに存在してもよい。

0095

いくつかの実施形態では、ワクチンは、コンセンサス前立腺抗原の1つ以上と組み合わせて、コンセンサス前立腺抗原の1つ以上をコードする核酸配列を含んでよい。

0096

DNAワクチンは米国特許第5,593,972号、第5,739,118号、第5,817,637号、第5,830,876号、第5,962,428号、第5,981,505号、第5,580,859号、第5,703,055号、および第5,676,594号に開示されており、これらの文献は参照により全体が本明細書に組み込まれる。DNAワクチンは、さらに、染色体に組み込まれるのを阻害する要素または試薬を含むことができる。ワクチンは、前立腺抗原のRNAであってよい。このRNAワクチンは細胞内に導入できる。

0097

ワクチンは、上記の遺伝子構築物または抗原を含む組み換えワクチンであってよい。ワクチンは、1つ以上のタンパク質サブユニットの形態の1つ以上のコンセンサス前立腺抗原を含んでもよく、あるいは、1つ以上のコンセンサス前立腺抗原を含む1つ以上の弱毒化ウイルス粒子を含んでもよい。弱毒化ワクチンは、弱毒化された生ワクチン死菌ワクチン、および、1つ以上のコンセンサス前立腺抗原をコードする外来遺伝子を送達するために組み換えベクターを使用するワクチン、ならびにサブユニットワクチンおよび糖タンパク質ワクチンであってよい。弱毒化生ワクチン、組み換えベクターを使用して前立腺抗原を送達するワクチン、サブユニットワクチン、および糖タンパク質ワクチンの例は、米国特許第4,510,245号、第4,797,368号、第4,722,848号、第4,790,987号、第4,920,209号、第5,017,487号、第5,077,044号、第5,110,587号、第5,112,749号、第5,174,993号、第5,223,424号、第5,225,336号、第5,240,703号、第5,242,829号、第5,294,441号、第5,294,548号、第5,310,668号、第5,387,744号、第5,389,368号、第5,424,065号、第5,451,499号、第5,453,364号、第5,462,734号、第5,470,734号、第5,474,935号、第5,482,713号、第5,591,439号、第5,643,579号、第5,650,309号、第5,698,202号、第5,955,088号、第6,034,298号、第6,042,836号、第6,156,319号、および第6,589,529号に記載されており、これらの各文献は参照により本明細書に組み込まれる。

0098

提供されるワクチンを使用して、治療的免疫応答、予防的免疫応答を含む免疫応答を誘発することができる。コンセンサス前立腺抗原に向けられた抗体および/またはキラーT細胞が生成され得る。このような抗体および細胞は単離することができる。

0099

ワクチンは、薬剤的に許容可能な賦形剤をさらに含むことができる。薬剤的に許容可能な賦形剤は、ビヒクル、アジュバント、担体、または希釈剤としての機能分子であり得る。薬剤的に許容可能な賦形剤は、以下を含み得るトランスフェクション促進剤であってよい:免疫刺激複合体ISCOMS)等の表面活性剤フロイント不完全アジュバントモノホスホリル脂質Aを含むLPS類似体ムラミルペプチドキノン類似体、スクアレンおよびスクアレン等のベシクルヒアルロン酸、脂質、リポソームカルシウムイオンウイルスタンパク質ポリアニオンポリカチオン、もしくはナノ粒子、または他の公知のトランスフェクション促進剤。

0100

トランスフェクション促進剤は、ポリアニオン、ポリ−L−グルタミン酸塩(LGS)を含むポリカチオン、または脂質である。トランスフェクション促進剤は、ポリ−L−グルタミン酸塩であり、より好ましくは、ポリ−L−グルタミン酸塩は、6mg/ml未満の濃度でワクチン内に存在する。トランスフェクション促進剤は、免疫刺激複合体(ISCOMS)等の界面活性剤、フロイント不完全アジュバント、モノホスホリル脂質Aを含むLPS類似体、ムラミルペプチド、キノン類似体、ならびにスクアレンおよびスクアレン等のベシクルを含んでもよく、ヒアルロン酸を遺伝的構築物との併用投与に使用してもよい。いくつかの実施形態では、DNAベクターワクチンは、トランスフェクション促進剤、例えば、脂質、リポソーム(レシチンリポソーム、またはDNAリポソーム混合物として当技術分野で公知の他のリポソームを含む)(例えば国際公開第9324640号を参照)、カルシウムイオン、ウイルスタンパク質、ポリアニオン、ポリカチオン、もしくはナノ粒子、または他の公知のトランスフェクション促進剤を含んでもよい。好ましくは、トランスフェクション促進剤は、ポリアニオン、ポリ−L−グルタミン酸塩(LGS)を含むポリカチオン、または脂質である。トランフェクション剤のワクチン中濃度は、4mg/ml未満、2mg/ml未満、1mg/ml未満、0.750mg/ml未満、0.500mg/ml未満、0.250mg/ml未満、0.100mg/ml未満、0.050mg/ml未満、または0.010mg/ml未満である。

0101

薬剤的に許容可能な賦形剤は、アジュバントであってよい。アジュバントは、代替のプラスミドに発現する他の遺伝子であってよく、あるいは、上記プラスミドとワクチン内で組み合わされてタンパク質として送達される。アジュバントは、以下からなる群より選ばれてよい:α−インターフェロン(IFN−α)、β−インターフェロン(IFN−β)、γ−インターフェロン、血小板由来成長因子(PDGF)、TNFα、TNFβ、GMCSF上皮成長因子(EGF)、皮膚T細胞誘引性ケモカイン(CTACK)、上皮胸腺発現ケモカイン(TECK)、粘膜関連上皮ケモカイン(MEC)、IL−12、IL−15、MHC、CD80、CD86(シグナル配列を欠失し、IgE由来のシグナルペプチドを任意に含んだIL−15を含む)。アジュバントは、IL−12、IL−15、IL−28、CTACK、TECK、血小板由来成長因子(PDGF)、TNFα、TNFβ、GM−CSF、上皮成長因子(EGF)、IL−1、IL−2、IL−4、IL−5、IL−6、IL−10、IL−12、IL−18、またはこれらの組み合わせであってよい。

0102

有用なアジュバントであり得る他の遺伝子としては、以下をコードする遺伝子が含まれる:MCP−1、MIP−1a、MIP−1p、IL−8、RANTES、L−セレクチン、P−セレクチン、E−セレクチン、CD34、GlyCAM−1、MadCAM−1、LFA−1、VLA−1、Mac−1、pl50.95、PECAM、ICAM−1、ICAM−2、ICAM−3、CD2、LFA−3、M−CSF、G−CSF、IL−4、IL−18の突然変異型、CD40、CD40L、血管成長因子線維芽細胞成長因子、IL−7、神経成長因子血管内皮成長因子、Fas、TNF受容体、Flt、Apo−1、p55、WSL−1、DR3、TRAMP、Apo−3、AIR、LARD、NGRF、DR4、DR5、KILLER、TRAIL−R2、TRICK2、DR6、カスパーゼICE、Fos、c−jun、Sp−1、Ap−1、Ap−2、p38、p65Rel、MyD88、IRAK、TRAF6、IkB、非活性NIK、SAPK、SAP−1、JNK、インターフェロン応答遺伝子、NFkB、Bax、TRAIL、TRAILrec、TRAILrecDRC5、TRAIL−R3、TRAIL−R4、RANK、RANKリガンド、Ox40、Ox40リガンド、NKG2D、MICA、MICB、NKG2A、NKG2B、NKG2C、NKG2E、NKG2F、TAP1、TAP2、およびこれらの機能的断片

0103

ワクチンは、1994年4月1日に出願された米国特許出願第021,579号(この文献は参照により全体が組み込まれる)に記載されている遺伝子ワクチン促進剤をさらに含むことができる。

0104

5.送達方法
医薬製剤を特に効果的な免疫原にし前立腺癌細胞に対する免疫応答を誘発可能にするエピトープを含む遺伝子構築物およびコンセンサス前立腺抗原を提供するため、本明細書において、医薬製剤(好ましくはワクチン)を送達する方法を提供する。治療的および/または予防的な免疫応答を誘発するためのワクチンの送達方法、すなわちワクチン接種の方法を提供することができる。個体にワクチンを送達することにより、哺乳動物の免疫系の活性を調節し、免疫応答を亢進することができる。

0105

ワクチンが哺乳動物に送達され、その後ベクターが哺乳動物の細胞内に導入されると、トランスフェクトされた細胞が、対応する前立腺コンセンサスタンパク質を発現し分泌する。分泌したタンパク質または合成抗原が免疫系に認識され、免疫応答が開始する。免疫応答には、抗原に対する抗体の産生、および抗原に特異的なT細胞応答が含まれ得る。いくつかの例では、本明細書で論じるワクチンを接種された哺乳動物は、初回抗原刺激を受けた免疫系を有する。個体にワクチンを送達することにより、個体の免疫系の活性を調節でき、よって免疫応答を亢進することができる。

0106

ワクチンはDNAワクチンの形態で送達でき、DNAワクチンの送達方法は米国特許第4,945,050号および第5,036,006号に記載されている(この両文献は参照により全体が組み込まれる)。

0107

ワクチンを哺乳動物に投与することにより、哺乳動物内に免疫応答を誘発することができる。哺乳動物はヒト、非ヒト霊長類雌ウシブタヒツジヤギアンテロープ、バイソン水牛ウシ科動物シカハリネズミゾウラマアルパカマウスラットニワトリであってよく、好ましくはヒト、雌ウシ、ブタ、またはニワトリである。

0108

a.併用療法
医薬組成物、好ましくはワクチンは、1つ以上の他の前立腺タンパク質または遺伝子と組み合わせて投与することができる。このワクチンは、タンパク質、またはアジュバントをコードする遺伝子と組み合わせて投与してよく、これらのタンパク質または遺伝子には、以下が含まれ得る:α−インターフェロン(IFN−α)、β−インターフェロン(IFN−β)、γ−インターフェロン、IL−12、IL−15、IL−28、CTACK、TECK、血小板由来成長因子(PDGF)、TNFα、TNFβ、GM−CSF、上皮成長因子(EGF)、IL−1、IL−2、IL−4、IL−5、IL−6、IL−10、IL−12、IL−18、MCP−1、MIP−1a、MIP−1p、IL−8、RANTES、L−セレクチン、P−セレクチン、E−セレクチン、CD34、GlyCAM−1、MadCAM−1、LFA−1、VLA−1、Mac−1、pl50.95、PECAM、ICAM−1、ICAM−2、ICAM−3、CD2、LFA−3、M−CSF、G−CSF、IL−4、IL−18の突然変異型、CD40、CD40L、血管成長因子、線維芽細胞成長因子、IL−7、神経成長因子、血管内皮成長因子、Fas、TNF受容体、Flt、Apo−1、p55、WSL−1、DR3、TRAMP、Apo−3、AIR、LARD、NGRF、DR4、DR5、KILLER、TRAIL−R2、TRICK2、DR6、カスパーゼICE、Fos、c−jun、Sp−1、Ap−1、Ap−2、p38、p65Rel、MyD88、IRAK、TRAF6、IkB、非活性NIK、SAPK、SAP−1、JNK、インターフェロン応答遺伝子、NFkB、Bax、TRAIL、TRAILrec、TRAILrecDRC5、TRAIL−R3、TRAIL−R4、RANK、RANKリガンド、Ox40、Ox40リガンド、NKG2D、MICA、MICB、NKG2A、NKG2B、NKG2C、NKG2E、NKG2F、TAP1、もしくはTAP2、またはこれらの機能的断片。

0109

b.投与経路
ワクチンは様々な経路で投与でき、これには経口、非経口下、経皮直腸、経皮粘膜、局所、吸入、経投与、胸膜内静脈内、動脈内、腹腔内、皮下、筋肉内、鼻腔内、くも膜下腔内、関節内、またはこれらの組み合わせが含まれる。動物に使用する場合は、通常の獣医学診療に従った適切に許容可能な製剤として組成物を投与できる。獣医であれば、個々の動物に最適な投与計画および投与経路を容易に決定できる。ワクチンは、従来の注射器無針注射装置、「微粒子遺伝子銃」、または他の物理的方法、例えばエレクトロポレーション(「EP」)、「流体力学的方法」、もしくは超音波により投与できる。

0110

ワクチンのベクターを哺乳動物に送達するには、DNA注入(DNAワクチン投与とも称される)を含むいくつか周知の技術を使用でき、インビボのエレクトロポレーション、リポソーム媒介、ナノ粒子促進、組み換えベクター(例えば、組み換えアデノウイルス、組み換えアデノウイルス関連ウイルス、組み換えワクシニア等)を伴う場合と伴わない場合がある。前立腺抗原は、DNA注入を介して、かつインビボのエレクトロポレーションを伴って送達できる。

0111

c.エレクトロポレーション
ワクチンのプラスミドのエレクトロポレーションを介したワクチン投与は、エレクトロポレーション装置を用いて実施でき、このエレクトロポレーション装置は、哺乳動物の所望の組織に対して、可逆的な細孔を細胞膜内に形成させるのに有効なエネルギーパルスを送達するように構成でき、いくつかの実施形態では、このエネルギーパルスは、使用者が予め設定した電流入力と類似の定電流である。

0112

エレクトロポレーションを利用するいくつかの実施形態では、エレクトロポレーション装置は、エレクトロポレーション部品および電極アセンブリまたはハンドルアセンブリを含んでよい。エレクトロポレーション部品は、コントローラー電流波形発生器インピーダンス試験器、波形記録装置入力要素状態報告要素、通信ポートメモリ部品電源、および電源スイッチを含む、エレクトロポレーション装置の様々な要素の1つ以上を含み、組み込むことができる。エレクトロポレーションはインビボのエレクトロポレーション装置を用いて実施でき、例えばCELLECTRA(登録商標)EPシステム(イノビオファーマスティカルズ社、ペンシルベニアブルーベル)、Elgenエレクトロポレーター(イノビオファーマスーティカルズ社、ペンシルベニア州ブルーベル)等を用いて、プラスミドによる細胞のトランスフェクションを促進できる。

0113

エレクトロポレーション部品がエレクトロポレーション装置の1つの要素として機能してよく、この場合、残りの要素は、エレクトロポレーション部品と通信する別個の要素(または部品)である。エレクトロポレーション部品がエレクトロポレーション装置の2つ以上の要素として機能してもよく、エレクトロポレーション部品から分離した、エレクトロポレーション装置のさらなる他の要素と通信できる。エレクトロポレーション装置の要素は1つの装置としても、互いに通信する別個の要素としても機能できるので、1つの電気機械装置または機械装置の一部として存在するエレクトロポレーション装置の要素は制約を受けない。エレクトロポレーション部品は、所望の組織内に定電流を生成するエネルギーパルスを送達することが可能であり得、フィードバック機構を含む。電極アセンブリは、空間的に配置された複数の電極を有する電極アレイを含んでよく、この電極アセンブリは、エレクトロポレーション部品からエネルギーパルスを受信し、電極を介して所望の組織にエネルギーパルスを送達する。複数の電極のうち少なくとも1つは、エネルギーパルスの送達時は中性であり、所望の組織内のインピーダンスを測定し、エレクトロポレーション部品にインピーダンスを伝達する。フィードバック機構は、インピーダンス測定値を受信でき、エレクトロポレーション部品から送達されるエネルギーパルスを調整することにより、定電流を維持できる。

0114

複数の電極から、分散パターンのエネルギーパルスを送達し得る。複数の電極は、プログラムされたシーケンスの下で電極の制御を介して分散パターンのエネルギーパルスを送達でき、プログラムされたシーケンスは、使用者によってエレクトロポレーション部品に入力される。プログラムされたシーケンスは、順に送達される複数のエネルギーパルスを含んでよく、複数パルスの各パルスは、インピーダンスを測定する1つの中性電極を有する少なくとも2つの活性電極により送達され、複数パルスのうちの後続パルスは、インピーダンスを測定する1つの中性電極を有する少なくとも2つの活性電極のうちの別の1つによって送達される。

0115

フィードバック機構は、ハードウェアソフトウェアのどちらでも実施できる。フィードバック機構は、アナログ閉ループ回路により実施できる。このフィードバックは50μs、20μs、10μs、または1μs毎に生じるが、好ましくはリアルタイムフィードバックまたは瞬時(すなわち、応答時間を決定するための利用可能な技術により決定される実質的に瞬時の時間)である。中性電極は、所望の組織内のインピーダンスを測定でき、そのインピーダンスをフィードバック機構に伝達し、フィードバック機構はインピーダンスに応答し、エネルギーパルスを調整して、予め設定された電流と類似の値に定電流を維持する。フィードバック機構は、エネルギーパルスの送達中、定電流を連続的かつ瞬時に維持できる。

0116

本発明のDNAワクチンの送達を促進し得るエレクトロポレーション装置およびエレクトロポレーション方法の例としては、Draghia-Akliらの米国特許第7,245,963号、Smithらが提出した米国特許出願公開第2005/0052630号に記載されているものが挙げられ、これらの文献の内容は、参照によりその全体が本明細書により組み込まれる。DNAワクチンの送達を促進するのに使用できる他のエレクトロポレーション装置およびエレクトロポレーション方法としては、2006年10月17日に出願された米国特許仮出願第60/852,149号および2007年10月10日に出願された第60/978,982号の利益を35USC119(e)に基づき主張する、2007年10月17日に出願され、同時係属および共同所有の米国特許出願第11/874072号に提供されているものが挙げられ、これらの文献すべては、その全体が本明細書により組み込まれる。

0117

Draghia-Akliらの米国特許第7,245,963号は、体内または植物内の選択された組織の細胞への生体分子の導入を促進するためのモジュール電極システム、およびその使用について記述している。このモジュール電極システムは、複数の針電極皮下針プログラム可能定電流パルスコントローラーから複数の針電極に導電性連結を提供する電気コネクター、および電源を備え得る。操作者は、支持構造上に載置された複数の針電極をつかみ、それらを体内または植物内の選択された組織内にしっかりと挿入することができる。次いで、皮下針を介して、選択された組織に生体分子を送達する。プログラム可能な定電流パルスコントローラーが作動し、定電流電気パルスが複数の針電極に印加される。印加された定電流電気パルスは、複数の電極間で生体分子の細胞内への導入を促進する。米国特許第7,245,963号の全体の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

0118

Smithらが提出した米国特許出願公開第2005/0052630号は、体内または植物内の選択された組織への生体分子の導入を効果的に促進するために使用できるエレクトロポレーション装置について記述している。このエレクトロポレーション装置は動電装置(「EKD装置」)を含み、その動作はソフトウェアまたはファームウェアで指定される。このEKD装置は、ユーザー制御およびパルスパラメーターの入力に基づき、アレイ内の電極間に一連のプログラム可能な定電流パルスパターンを生成し、電流波形データの保存および取得を可能にする。このエレクトロポレーション装置は、一連の針電極を有する交換可能な電極ディスク注射針用の中心注入チャンネル、および取り外し可能なガイドディスクも含む。米国特許出願公開第2005/0052630号の内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

0119

米国特許第7,245,963号および米国特許出願公開第2005/0052630号に記載の電極アレイおよび方法は、筋肉等の組織だけでなく、他の組織または器官の深部への侵入にも適応し得る。電極アレイの構成に起因して、(最適な生体分子に送達するための)注射針標的器官に完全に挿入され、注射剤は、電極により予め区画された領域内の標的組織に垂直に投与される。米国特許第7,245,963号および米国特許出願公開第2005/005263号に記載の電極は、好ましくは20mm長さで、21ゲージである。

0120

加えて、エレクトロポレーション装置およびその使用を組み込んだいくつかの実施形態では、以下の特許文献に記載されているエレクトロポレーション装置が企図されている:1993年12月28日に発行された米国特許第5,273,525号、2000年8月29日に発行された米国特許第6,110,161号、2001年7月17日に発行された第6,261,281号、および2005年10月25日に発行された第6,958,060号、ならびに2005年9月6日に発行された米国特許第6,939,862号。さらに、2004年2月24日に発行され、各種装置のうちの任意の装置を用いたDNAの送達に関する米国特許第6,697,669号、および2008年2月5日に発行され、DNAの注入方法について記載した米国特許第7,328,064号で提供される主題を対象とする特許も、本明細書で企図されている。上記の特許は、参照によりその全体が組み込まれる。本明細書に記載の癌抗原を伴って使用されるエレクトロポレーション装置の別の実施形態として、ElgenEP装置(イノビオファーマスーティカルズ社、ペンシルベニア州ブルーベル)がある。

0121

d.ワクチンの調製方法
本明細書で論じるDNAワクチンを含むDNAプラスミドの調製方法を、本明細書において提供する。哺乳動物発現プラスミドへとサブクローニングする最終ステップを経た後のDNAプラスミドを使用して、当技術分野で公知の方法により、大規模発酵タンク細胞培養液植え付けることができる。

0122

本発明のEP装置で使用するためのDNAプラスミドは、公知の装置および技術の組み合わせを使用して製剤または製造できるが、好ましくは、2007年5月23日に出願され、実施許諾された同時係属の米国仮出願第60/939,792号に記載されている、最適化されたプラスミド製造技術を用いて製造される。いくつかの例では、これらの研究に使用されるDNAプラスミドは、10mg/mL以上の濃度で製剤化することができる。製造技術には、2007年7月3日に発行された実施許諾特許である米国特許第7,238,522号に記載の製造技術を含め、米国特許出願第60/939792号に記載されているものの他に、当業者に一般に知られている様々な装置およびプロトコルも含まれ、あるいは組み込まれる。上記で参照している特許出願および特許、すなわち米国特許出願第60/939,792号と米国特許第7,238,522号は、それぞれ、その全体が本明細書に組み込まれる。

0123

以下の実施例で本発明をさらに説明する。以下の実施例は、本発明の好適な実施形態を示すものであるが、単なる実例として提供されることを理解すべきである。当業者であれば、上記の説明および以下の実施例から、本発明の本質的特徴を確認でき、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明の様々に変更、修正して、本発明を種々の用途および条件に適合させることができる。したがって、前述の説明から、当業者には、本明細書に表示し記述するものの他に本発明の様々な修正が明らかになる。このような修正も、添付の請求項の範囲に含まれることが意図されている。

0124

実施例1
Laddy, D.J., Yan, J., Corbitt, N., Kobasa,D., Kobinger, G.P., Weiner,D.B.(2007). Immunogenicity of novelconsensus-based DNA vaccines againstavianinfluenza. Vaccine. 25,2984-2989,and Laddy, D.J., Yan, J., Kutzler, M.,Kobasa,D., Kobinger, G.P., Khan, A.S.,Greenhouse, J., Sardesai, N.Y.,Draghia-Akli,R., Weiner, D.B. (2008).Heterosubtypic Protection againstPathogenic Human andAvian Influenza Virusesvia In Vivo Electroporation ofSynthetic Consensus DNAAntigens.PLoS ONE.3,e2517で以前に説明されているように、GenBankデータベースで利用可能な全長のヒト配列およびマカク配列から、PSAおよびPSMAのコンセンサス免疫原を設計した。

0125

コンセンサス抗原配列の合成は、GeneScript(ニュージャージーピスカタウェイ)が行った。抗原配列のC末端にHAタグを含めた。ヒトにおけるmRNA安定化およびコドン使用のため、抗原配列を最適化した。pVAX1ベクター(インビトロジェン、カリフォルニア州カールスバッド)のBamHIおよびXhoI部位において最終配列クローニングした。

0126

コンセンサスPSA抗原1(配列番号2)を生成した。この配列には261個のアミノ酸が含まれており、この配列を、表1に記載のPSA配列の各々と比較した。使用したPSA配列には、2つのヒト配列、M.fascicularis由来の配列、およびM.mulatta由来の配列が含まれる。表1の記載項目には、コンセンサスPSA抗原1(配列番号2)との比較に使用した各配列の配列番号および受入番号が含まれる。

0127

0128

コンセンサスPSA抗原1(配列番号2)を用いて、H.Sapiens(配列番号17、18)、M.mulatta(配列番号20)、およびM.facicularis(配列番号19)のPSA配列の多重配列アライメントを生成した。KLK3(kallikrein3)はPSAをコードする遺伝子であり、PSAの別名である。PSA抗原1は、H.sapiens、M.mulatta、およびM.facicularisの全長PSAタンパク質配列に対して、それぞれ91%、96%、および95%相同である。

0129

実施例2
コンセンサスPSA抗原2(配列番号4)を生成した。この配列には、IgEリーダー配列を含めて279個のアミノ酸が含まれており、この配列を、表2に記載のPSA配列の各々と比較した。使用したPSA配列には、2つのヒト配列、M.fascicularis由来の配列、およびM.mulatta由来の配列が含まれる。表2の記載項目には、コンセンサスPSA抗原2(配列番号4)との比較に使用した各配列の配列番号および受入番号が含まれる。

0130

0131

コンセンサスPSA抗原1(配列番号4)を用いて、H.Sapiens(配列番号17、18)、M.mulatta(配列番号21)、およびM.facicularis(配列番号19)のPSA配列の多重配列アライメントを生成した。KLK3(kallikrein3)はPSAをコードする遺伝子であり、PSAの別名である。PSA抗原1は、H.sapiensおよびM.facicularisの全長PSAタンパク質配列に対して、それぞれ90〜91%、95%相同であり、M.mulattaの部分PSAタンパク質配列に対して95%相同である。

0132

実施例3
コンセンサスPSMA抗原1(配列番号6)を生成した。この配列には750個のアミノ酸が含まれており、この配列を、表3に記載のPSMA配列の各々と比較した。使用したPSMA配列には、2つのヒト配列、およびM.mulatta由来の配列が含まれる。表3の記載項目には、コンセンサスPSMA抗原1(配列番号6)との比較に使用した各配列の配列番号および受入番号が含まれる。

0133

0134

PSMA抗原1を用いて、H.SapiensおよびM.mulattaのPSMA配列の多重配列アライメントを生成した。PSMA抗原1コンセンサス配列(配列番号6)は、H.sapiensのPSMA配列(配列番号22、23)と96%相同であり、M.mulattaの全長PSMAタンパク質配列(配列番号24)と94%相同である。

0135

実施例4
コンセンサスPSMA抗原2(配列番号8)を生成した。この配列には、IgEリーダー配列を含めて766個のアミノ酸が含まれており、この配列を、表4に記載のPSMA配列の各々と比較した。使用したPSMA配列には、2つのヒト配列、およびM.mulatta由来の配列が含まれる。表4の記載項目には、コンセンサスPSMA抗原2(配列番号8)との比較に使用した各配列の配列番号および受入番号が含まれる。

0136

0137

PSMA抗原2を用いて、H.sapiens(配列番号22、23)およびM.mulatta PSMA配列(配列番号24、25)の多重配列アライメントを生成した。
PSMA抗原2コンセンサス配列(配列番号8)は、H.sapiensPSMAタンパク質配列と96%相同であり、M.mulattaPSMAタンパク質配列と94%相同である。

0138

実施例5
コンセンサスSTEAP抗原1(配列番号10)を生成した。この配列には339個のアミノ酸が含まれており、この配列を、表5に記載のSTEAP配列の各々と比較した。使用したSTEAP配列には、2つの全長ヒト配列、M.mulatta由来配列、および全長より短い2つのヒト配列が含まれる。表5の記載項目には、コンセンサスSTEAP抗原1(配列番号10)との比較に使用した各配列の配列番号および受入番号が含まれる。

0139

0140

コンセンサスSTEAP抗原1を用いて、H.SapiensおよびM.mulattaのSTEAP配列の多重配列アライメントを生成した。STEAP抗原1コンセンサス配列(配列番号10)は、ヒト全長アイソフォーム(配列番号26、27)と99%相同であり、全長より短いH.sapiensアイソフォーム(配列番号29、30)と94%相同であり、M.mulatta全長STEAP1タンパク質配列(配列番号28)と94%相同である。

0141

実施例6
コンセンサスSTEAP抗原2(配列番号12)を生成した。この配列には356個のアミノ酸が含まれており、この配列を、表6に記載のSTEAP配列の各々と比較した。使用したSTEAP配列には、2つの全長ヒト配列、M.mulatta由来配列、および全長より短い2つのヒト配列が含まれる。表6の記載項目には、コンセンサスSTEAP抗原2(配列番号12)との比較に使用した各配列の配列番号および受入番号が含まれる。

0142

0143

コンセンサスSTEAP1抗原2を用いて、H.SapiensおよびM.mulattaのSTEAP1配列の多重配列アライメントを生成した。STEAP1抗原2コンセンサス配列(配列番号12)は、全長ヒトアイソフォーム(配列番号26、27)と94%相同であり、全長より短いH.sapiensアイソフォーム(配列番号29、30)と88%相同であり、M.mulatta全長STEAP1タンパク質配列(配列番号28)と94%相同である。

0144

実施例7
コンセンサスPSCA抗原(配列番号14)を生成した。この配列には、IgEリーダー配列を含めて131個のアミノ酸が含まれており、この配列を、表7に記載のPSCA配列と比較した。使用したPSCA配列は、全長ヒト配列である。表7の記載項目には、コンセンサスPSCA抗原(配列番号14)との比較に使用した配列の配列番号および受入番号が含まれる。

0145

0146

コンセンサスPSCA抗原(配列番号14)を用いて、H.SapiensPSCA配列(配列番号31)の多重配列アライメントを生成した。PSCA抗原コンセンサス配列は、全長H.sapiensPSCAと87%相同である。

0147

実施例8
PSA抗原とPSMA抗原の発現を確認するため、インビトロの翻訳を行った。TNT(登録商標)QuickCoupled Transcription/TranslationSystemと35S−メチオニン(プロメガ)を使用した。製造者の指示に従って、pVAXベクター単独(陰性対照)、またはPSA抗原もしくはPSMA抗原のインサートを伴うpVAXバックボーン、および35S−メチオニンを反応混合物に加えた。30℃で2時間、反応を行った。標識されたタンパク質を、4℃の放射性免疫沈降分析(RIPA)バッファー中での一晩かけた回転により、抗HAアフィニティゲルシグマ、ミズーリ州セントルイス)を用いて免疫沈降した。免疫沈降したタンパク質をSDS−PAGEゲル上で電気泳動し、続いて固定し乾燥させた。オートラジオグラフィーにより、35Sで標識されたタンパク質の発現を検出した。結果を図1に示す。

0148

実施例9
インターフェロンγELISpotにより、PSA抗原とPSMA抗原の細胞性免疫原性を測定した。

0149

ジャソン研究所(メイン州バーハーバー)から、4〜6週齢の雌BALB/cマウスを購入した。すべての動物を、ペンシルベニア大学の温度管理された光周期条件下の施設に収容した。動物の世話は、国立衛生研究所およびペンシルベニア大学動物実験委員会(InstitutionalCareand Use Committee)のガイドラインに従って行った。

0150

細胞性免疫原性を試験するため、10μgまたは20μgの各抗原を、筋肉内注射によりBalb/cマウスの前脛骨筋に送達した後、CELLECTRA(登録商標)適応定電流装置(イノビオファーマスーティカルズ社、ペンシルベニア州ブルーベル)を用いてエレクトロポレーションを行った。0週目と2週目の2回、マウス(n=5/群)を免疫化した。26ゲージの固体ステンレス鋼電極からなる三角形の3電極アレイを通じて、0.1アンペア定電流の2つの方形波バルスを送達した。各パルスの長さは52ミリ秒、パルス間の遅延は1秒であった。マウスに対し、2週間あけて計2回の免疫化を行った。2回目の免疫化の1週間後、細胞性免疫応答と体液性免疫応答を分析するため、マウスを人道的屠殺した。

0151

最終の免疫化から1週間後(5週目)に細胞性応答を評価した。ELISpot分析を用いて、IFNγの抗原特異的分泌を測定した。マウスIFNγ捕捉抗体(R&Dシステムズ、ミネソタ州ミネアポリス)を用いて、4℃で一晩かけて平底Immobilon−Pプレートミリポアマサチューセッツ州ビルリカ)にコーティングした。脾細胞を無菌的に単離し、R10培地(10%ウシ胎仔血清、1%抗菌抗真菌および0.1%2−メルカプトエタノールを補充したロズウェルパーク記念研究所培地1640)中に再懸濁した。免疫されたマウスから得た2×105の脾細胞を、96ウェルプレートの各ウェルに加えて、R10(陰性対照)、コンカナバリンA陽性対照)(シグマ、ミズーリ州セントルイス)、または抗原特異的ペプチドプールの存在下で、37℃、5%CO2で一晩刺激した。翌日、マウスIFNγ検出抗体(R&Dシステムズ、ミネソタ州ミネアポリス)をプレートに加え、次いで4℃で一晩インキュベートした。翌日、ストレプトアビジン−ALP(マブテックスウェーデン)を2時間かけてプレートに加えて、抗原特異的なスポットをBCIP/NPT基質(マブテック、スウェーデン)で視覚化した。PSAペプチドとPSMAペプチドは、11個のアミノ酸が重複し、HAタグとリーダー配列を除きコンセンサス免疫原の全長に及ぶ15merのペプチドであり、GenScript(ニュージャージー州ピスカタウェイ)により合成されたものである。各ペプチドとも最終濃度1.0μg/mLのPSAペプチドおよびPSMAペプチドを使用した。最終免疫化から1週間後に、IFNγELISpotを用いて抗原特異的な細胞性応答を評価した。PSAに関しては、ワクチン用量10μg(772.2±138.2SFU)、20μg(771.1±155.2SFU)に対してIFNγ応答はほぼ同じであった(図2A)。対照的に、PSMAに特異的なFNγ応答は用量依存の増加があり、10μgのワクチン(1047.2±160.7SFU)と比べて、20μgのワクチン(1585.0±194.0SFU)の方が応答が大きかった(図2B)。未処置のマウスでは、PSA応答、PSMA応答に関して最小のバックグラウンドが観察された。

0152

実施例10
ワクチンにより誘発される、CD4+およびCD8+T細胞のIFNγ、IL−2、およびTNFαの産生
フローサイトメトリーを用いて、PSAワクチンとPSMAワクチンの同時送達に関する細胞性免疫原性をさらに特徴付けした。全ワクチン特異的応答、および全ワクチン特異的応答のPSA成分とPSMA成分について、抗原に特異的なCD4+およびCD8+T細胞のIFNγ、IL−2、およびTNFαの産生を測定した(n=5)。

0153

CytoFix/CytoPermキットを使用し、製造者の指示(BDバイオサイエンス、カリフォルニア州サンディエゴ)に従って、細胞内サイトカイン染色およびフローサイトメトリーにより細胞性免疫応答も測定した。免疫されたマウスから回収した脾細胞をPBSで洗浄し、次いでR10培地中に再懸濁して、最終濃度を107細胞/mlにした。細胞を100μlの容量で96ウェルの丸底プレートに播種し、さらに、100μlのR10培地(陰性対照)、抗原特異的なペプチドプールを含む培地、または酢酸ミリスチン酸ホルボール(PMA、10ng/ml)とイオノマイシン(250ng/ml;陽性対照)を含む培地(シグマ、ミズーリ州セントルイス)を加えて、37℃、5% CO2で6時間インキュベートした。どの刺激培地も、それぞれ1μg/μLのGolgiPlugとGolgiStop(BDバイオサイエンス、カリフォルニア州サンディエゴ)を含有させた。インキュベート時間の終わりにプレートを遠心沈殿し、PBSで2回洗浄した。次に、可視化のため、4℃で30分間、細胞を紫の色素で染色した(LIVE/DEADVioletViabilityDye、インビトロジェン;カリフォルニア州カールスバッド)。上記のようにPBSで洗浄した後、4℃で30分間、細胞の外側を抗CD4PerCPCy5.5および抗CD8APCで染色し、続いて固定し透過処理した。抗CD3PE−Cy5、抗IL−2 PE、抗IFNγ AlexaFluor−700、および抗TNFαFITC(BDバイオサイエンス、カリフォルニア州サンディエゴ)を加えて、再び4℃で30分間、細胞をインキュベートした。最後に細胞をPBSで洗浄し、1%PFAで固定した。

0154

PSAおよびPSMAワクチンの同時送達は、CD4+によるIFNγ、IL−2、およびTNFαの強固な分泌を誘発した。PSAに特異的なIFNγ産生CD4+T細胞の割合(0.21%)と、PSMAに特異的なIFNγ産生CD4+T細胞の割合(0.24%)は、全ワクチンに特異的なCD4+T細胞IFNγ応答(0.44%)に同等に寄与した(図3A)。PSMAに特異的なIL−2産生CD4+T細胞(1.08%)は、ワクチンに特異的なIL−2を産生するCD4+T細胞全体の割合(1.40%)の大部分を占めた(図3B)。PSAが誘発したCD4+T細胞のTNFα産生の割合(0.31%)と、PSMAが誘発したCD4+T細胞のNFα産生の割合(0.29%)は、全ワクチンに特異的な応答(0.60%)に同等に寄与した(図3C)。全体的に見て、CD4+T細胞応答はPSAとPSMAの間でバランスが取れていたが、例外として、ワクチンに特異的なCD4+T細胞のIL−2産生は、その大部分をPSMAが誘発した。

0155

このワクチンは、CD8+T細胞による抗原特異的なIFNγおよびIL−2の強固な産生を誘発し、これらより低い程度でTNFαの産生を誘発した。PSA(0.70%)とPSMA(0.67)の両方とも、CD8+T細胞の強固なIFNγ産生を誘発した。実際、ワクチンに特異的なCD8+T細胞のIFNγ分泌は、CD8+T細胞総集団の1.37%を占めている(図4A)。このワクチンは、CD8+T細胞の強固なIL−2応答(1.54%)も誘発した。CD4+T細胞のIL−2応答と同様に、IL−2を産生するPSMA特異的なCD8+T細胞の割合(1.06%)も、PSA特異的(0.47%)の約2倍以上であった(図4B)。ワクチンに特異的なCD8+T細胞のTNFα産生の全体の割合(0.11%)は、ワクチンのPSA成分に応答したものであった(図4C)。要約すると、高い割合でワクチンに特異的なCD8+T細胞のIFNγおよびIL−2の産生があった。CD4+T細胞の応答と同様に、IFNγの産生はPSAとPSMAの間で同等のバランスが取れていたが、IL−2については、PSMAに特異的な応答の方がPSAに特異的な応答より規模が大きかった。

0156

実施例11
PSAに特異的なIgGセロコンバージョン
抗体反応は、腫瘍免疫療法において重要な役割を果たし得る。したがって本出願人らは、次に、タンパク質標的の利用能に基づき、PSA抗原に対する免疫応答のこのパラメーターを調べた。

0157

PSAに特異的な血清抗体価を測定するため、96ウェルのNunc−Immuno MaxiSorpプレート(Nunc、ニューヨーク州ロチェスター)に、PBSで希釈した1μg/ウェルの組み換えPSAタンパク質(フィッツジェラルドインダストリーズ、マサチューセッツアクトン)を4℃で一晩かけて塗布した。プレートをPBS、0.05%Tween20(PBST)で洗浄し、10%BSA/PBSTを用いて室温で1時間ブロッキングし、免疫された動物または未処置の動物から得た血清の段階希釈液と共に、室温で1時間インキュベートした。次に、プレートをPBSTで3回洗浄して、ヤギ抗マウスIgG(サンタクルーズ、カリフォルニア州サンタクルーズ)を加えてPBST中1:5,000の希釈液にした。結合した酵素をSigmaFASTO−フェニレンジアミン二塩酸塩(OPD;シグマアルドリッチ、ミズーリ州セントルイス)で検出し、図5Bに示すように、Biotek(バーモント州ウィヌースキ)のプレートリーダー上で450nmの吸光度を測定した。以前に説明されている方法で終点力価を測定した(Frey,A.etal. 1998)。手短に言えば、スチューデントt分布を用いて予測上限を計算した。予測上限を定義する数式は、標準偏差×係数(陰性対照の数(n=5)および信頼水準(95%)に基づく係数)と表される。最終力価は、予測上限を超えた最終希釈の逆数として報告された。

0158

PSAワクチンは、細胞媒介性の強固な免疫を与えるだけでなく、抗原特異的な強い体液性応答も誘発した。最終の免疫化から1週間後のマウス(n=5)から単離した血清において、ELISAにより抗体価を測定した。このワクチンは、平均で4,427(範囲1581〜15,811)のPSA特異的な抗体終点力価を誘発した(図5A)。これらの応答の存続時間の長さも重要であり得る。

0159

実施例12
GenBankで利用可能な前立腺特異的抗原のアミノ酸配列には、以下が含まれる:gb_EAW71923.1_H.sapiens_klk3_CRAb;_001639.1_H.sapiens_PSA_iso1_preproprotein;gb_AAA59995.1_H.sapiens_PSA_precursor;gb_AAA60193.1_H.sapiens_PSA;gb_EAW71933.1_H.sapiens_klk3_CRA_l;NP_001025218.1_H.sapiens_PSA_iso3_preproprotein;gb_CAD54617.1_H.sapiens_PSA;gb_CAD30844.1_H.sapiens_PSA;gb_AAA59996.1_H.sapiens_PSA_precursor;gb_AAD14185.1_H.sapiens_PSA;Q6DT45.1_M.fascicularis_KLK3;NP_001036241.1_M.mulatta_PSA_precursor;AAZ82258.1_M.mulatta_PSA;AAZ82255.1_G.gorilla_PSA;gi|163838666|ref|NP_001106216.1|plasmakallikrein[Papio anubis];gi|73746696|gb|AAZ82261.1| prostate specificantigen[Papioanubis];i|73746692|gb|AAZ82259.1| prostate specificantigen[Erythrocebuspatas];gi|73746694|gb|AAZ82260.1| prostate specificantigen[Cercopithecuscephus];gi|73746682|gb|AAZ82254.1| prostate specificantigen[Panpaniscus];gi|73746680|gb|AAZ82253.1| prostate specificantigen[Pantroglodytes];gi|73746686|gb|AAZ82256.1| prostate specificantigen[Pongopygmaeus];および3746688|gb|AAZ82257.1| prostate specific antigen[Nomascusgabriellae]。

0160

GenBankで利用可能なPSMAアミノ酸配列には、以下が含まれる:NP_004467.1_Human_GCPII_iso1;Human_PSMA_AAC83972.1;M.mulatta_GCPII_iso1XP_001096141.2;およびM.mulatta_GCPII_iso2_XP_002799784.1。

0161

GenBankで利用可能なSTEAPアミノ酸配列には、以下が含まれる:NP036581.1_Human_STEAP1;EAL24167.1_Human_STEAP1;XP001103605.1_M.mulatta_STEAP1_iso3;EAW93751.1_Human_STEAP1_CRAb;EAW93749.1_Human_STEAP1_CRAa;XP001164838.1_P.troglodytes_STEAPiso2;XP002818311.1_P.abelii_STEAP1;NP001162459.1_P.anubis_STEAP1;NP_999470.1_S.scrofa_STEAP1;およびNP_081675.2_M.musculus_STEAP1。

実施例

0162

NP_005663.2_Human_PSCAは、GenBankで利用可能なPSCAアミノ酸配列の受入番号である。

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