JP2004099584A - Hsvを用いた抗腫瘍剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】不活性化された単純ヘルペスウイルス(不活化HSV)や単純ヘルペスウイルスグリコプロテインD(HSVgD)等を抗腫瘍剤、腫瘍免疫誘導剤、T細胞活性化剤、樹状細胞活性化剤の有効成分とする。上記不活性化処理としては、254nmの紫外光を用い4J/m2、30分間の紫外線照射処理と、56℃、30分間の加熱処理との併用を具体的に例示することができる。
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、転移性腫瘍等ヒトの遠隔腫瘍に対しても抗腫瘍効果を示す、不活性化された単純ヘルペスウイルス(不活化HSV)や単純ヘルペスウイルスグリコプロテインD(HSVgD)等を有効成分とする抗腫瘍剤、腫瘍免疫誘導剤、T細胞活性化剤、樹状細胞活性化剤や、これらを用いた抗腫瘍効果の向上及び転移性腫瘍等の遠隔腫瘍の治療方法、腫瘍免疫の誘導方法、腫瘍抗原の同定方法、T細胞の活性化方法、樹状細胞の活性化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
腫瘍特異的免疫誘導は、腫瘍再発を長期的に予防することができるが、このような免疫療法は、基本的に腫瘍特異的抗原の有無と、抗原を提示して腫瘍細胞を認識する細胞障害性免疫応答を誘導できるか否かに左右される。細胞障害性Tリンパ球(CTLs)は、共刺激分子と共に細胞表面に提示される細胞質タンパク質に由来するペプチドと複合するMHCクラスI分子を認識する(非特許文献1参照)。腫瘍特異的抗原は、種々のヒト腫瘍から検出されている(非特許文献2,3参照)。癌ワクチンによる治療は、アジュバンド又はサイトカインと結合させて投与される不活性化させた腫瘍細胞、又はその溶解物の使用に焦点があてられてきた。最近、種々のサイトカイン、MHC分子、共刺激分子又は腫瘍抗原を腫瘍細胞へ遺伝子導入することにより、免疫エフェクター細胞に対する腫瘍細胞の視覚感度(visibility)が向上することが報告されている(非特許文献4参照)。HSV等の腫瘍内への直接接種(インサイチュー癌ワクチン)により抗腫瘍免疫の誘導が可能になると、癌ワクチンを治療目的に使用する上での主要な問題点が克服される。すなわち、癌ワクチン作製のための患者の自家腫瘍細胞の採取、培養及び放射線照射などのインビトロ操作、或いは特異的腫瘍抗原の同定などの必要性が克服される。
【0003】
HSVは2本鎖DNAウイルスで、核内で増殖するDNAウイルスの中で最大長のゲノム(153kb)を有し、84種のオープンリーディングフレームをコードする。ゲノムはL(long)領域とS(short)領域から構成され、各ユニーク配列をその両側に倒置反復配列が挟む形で存在する。ウイルスゲノムの全塩基配列が決定され、ほとんどのウイルス遺伝子の機能は解明されている。Martuzaらは、γ34.5遺伝子における欠失及びICP6遺伝子へのlacZ遺伝子挿入により、単純ヘルペスウイルス1型(HSV−1)の多重遺伝子の変異体である変異ヘルペスウイルスG207を開発した(非特許文献5参照)。G207は他のウイルスベクター類よりも治療上の観点において優れている。G207は分裂細胞において複製され、その結果感染細胞は溶解して死に至るが、非分裂細胞ではその増殖は顕著に弱まっている。無胸腺症マウスに樹立された腫瘍内にG207を接種すると腫瘍選択的複製によって腫瘍増殖が抑制され、マウスが延命された(非特許文献6参照)。また、免疫応答性マウスにおいてはG207を腫瘍内接種することにより腫瘍特異的免疫応答が誘導され、G207を接種しなかった腫瘍の増殖をも抑制する(非特許文献7参照)。この場合、G207がインサイチュー癌ワクチンとして機能している(特許文献1参照)。現在まで、脳腫瘍を中心に変異ヘルペスウイルスG207を用いた遺伝子治療が行われ、米国で臨床応用も開始された(非特許文献8参照)。
【0004】
マウス結腸直腸癌細胞株CT26は低免疫原性であり、検出可能レベルの腫瘍特異的CTLsを誘導することがなく、また免疫療法を研究する上で同系腫瘍モデルとして汎用されている(非特許文献9,10参照)。CT26における腫瘍特異抗原として、内因性マウス白血病ウイルスのenvelopタンパク(gp70)由来でMHCクラスIのAH1ペプチドが同定されている(非特許文献10参照)。ペプチド特異的CTLsを養子免疫細胞導入することによって樹立皮下CT26腫瘍を治療することができ、腫瘍特異的CTLsの誘導と抗腫瘍効果との間に相関関係があることが確認されている(非特許文献10参照)。本発明者らは、これまでにもHSV−1変異体G207のインサイチュー癌ワクチンとしての有効性を調べるために、同定された腫瘍抗原を発現させる低免疫原性結腸直腸癌CT26を用いている。さらに、G207の腫瘍内接種により誘導される抗腫瘍応答が一般的に利用できることを明らかにするため、M3マウスメラノーマ同系腫瘍モデルを使ってG207の有効性を評価している(非特許文献11,12参照)。
【0005】
他方、ウイルスの不活性化方法としては、加熱処理(非特許文献13参照)、紫外線照射(特許文献2参照)、γ線照射(特許文献3参照)、電子線照射(特許文献4,5参照)、加圧処理(特許文献6参照)、通電処理(特許文献7参照)などの物理的不活性化処理方法や、フェノール、ホルマリン、アルコールなどによる殺菌処理、アルカリ処理(特許文献8参照)、通常の酸素分子が電子的に励起されてエネルギー的に高い状態になった一重項酸素との接触(特許文献9参照)、DNA分解酵素処理などの化学的不活性化処理方法や、これら物理的不活性化処理方法と化学的不活性化処理方法を併用する方法(特許文献10,11参照)が知られている。
【0006】
また、HSVgDに関しては、ヘルペスウイルスに対するワクチンとして、組換えHSVgDの製造法(特許文献12参照)、組換えHSVgDワクチン(特許文献13参照)、HSV−2gDをコードする組換えDNA及びタンパク質(特許文献14参照)、HSVgDと3−Deacylated monophosphoryl lipid Aからなるワクチン製剤(特許文献15参照)、昆虫細胞を用いた組替えHSVgDの製造法(特許文献16参照)、300個のアミノ酸配列からなるHSVgD分子(特許文献17参照)、HSVgD及びHBV抗原等をアジュバントと一緒に含んだ併合ワクチン組成物(特許文献18参照)、HSVgBポリペプチド及びHSVgDとの融合蛋白(特許文献19参照)等の関連文献があるが、HSVgDを癌ワクチンのために使用することは何ら知られていなかった。
【0007】
【特許文献1】
特表2001−513508号公報
【特許文献2】
特公昭45−9556号公報
【特許文献3】
特開平2−9367号公報
【特許文献4】
特開平4−200353号公報
【特許文献5】
特開平4−92671号公報
【特許文献6】
特開平6−142197号公報
【特許文献7】
特開2000−175682号公報
【特許文献8】
特開平09−187273号公報
【特許文献9】
特開平11−199490号公報
【特許文献10】
特開平6−321994号公報
【特許文献11】
特表平8−504407号公報
【特許文献12】
欧州特許第101655号明細書
【特許文献13】
欧州特許出願公開第628633号明細書
【特許文献14】
国際公開第90/13652号パンフレット
【特許文献15】
米国特許第6027730号明細書
【特許文献16】
欧州特許出願公開第531728号明細書
【特許文献17】
米国特許第5654174号明細書
【特許文献18】
特表2002−506045号公報
【特許文献19】
特許2999966号明細書
【非特許文献1】
Annu. Rev. Immunol. 7, 445−480, 1989
【非特許文献2】
Annu. Rev. Immunol. 12, 337−365, 1994
【非特許文献3】
Adv. Immunol. 57, 281−351, 1994
【非特許文献4】
Adv. Immunol. 58, 417−454, 1995
【非特許文献5】
Nat. Med. 1, 938, 1995
【非特許文献6】
Cancer. Res. 55, 4752, 1995
【非特許文献7】
Hum.Gene Ther. 9, 2177−2185, 1999
【非特許文献8】
Gene Ther. 7, 867−874, 2000
【非特許文献9】
Cancer Res. 35, 2975, 1988
【非特許文献10】
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 9730, 1996
【非特許文献11】
Hum. Gene Ther. 10, 385−393, 1999
【非特許文献12】
J. Immunol. 160, 4457−4464, 1998
【非特許文献13】
Thrombosis Research, 22, 233−238, 1981
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
癌の転移は極めて治療困難な病態であり、現在まで有効な治療法はなく、限られた一部の化学療法剤に有効なものも報告されているが、その副作用が問題視されている。近年、ウイルスベクターを用いた遺伝子治療技術が飛躍的に発展したが、現在なお安全性の面では大きな問題を残している。本発明の課題は、転移性腫瘍等ヒトの遠隔腫瘍に対しても抗腫瘍効果を示すなど、癌に対する免疫療法が可能な抗腫瘍免疫反応を誘導できる、きわめて安全性の高い抗腫瘍剤、腫瘍免疫誘導剤、T細胞活性化剤、樹状細胞活性化剤や、これらを用いた抗腫瘍効果の向上及び転移性腫瘍等の遠隔腫瘍の治療方法、腫瘍免疫の誘導方法、腫瘍抗原の同定方法、T細胞の活性化方法、樹状細胞の活性化方法等を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究し、ウイルスベクターによる癌治療の実用化においては、その使用上の安全性が基本的な前提条件であることに鑑み、野生型HSVに対して紫外線照射処理と熱処理を施し、完全に感染力が失われかつウイルスDNAも破壊された不活化HSVを調製し、かかる不活化したHSVを腫瘍細胞株CT26による悪性腫瘍組織に直接接種したところ腫瘍特異的免疫応答が誘導され悪性腫瘍が退縮し、また、直接接種しなかった遠隔悪性腫瘍に対してもその増殖を抑制することができることの他、不活化HSVがヒト樹状細胞を活性化することを見い出した。また、HSVgDを腫瘍細胞株CT26による悪性腫瘍組織に直接接種したところ腫瘍特異的免疫応答が誘導され悪性腫瘍が退縮し、また、直接接種しなかった遠隔悪性腫瘍に対してもその増殖を抑制することができることの他、HSVgDがT細胞に対する共刺激因子としてT細胞の活性化に働くことや、ヒト樹状細胞を活性化することを見い出した。本発明はこれら知見に基づいて完成するに至ったものである。
【0010】
すなわち本発明は、不活性化処理を施した単純ヘルペスウイルス、又は単純ヘルペスウイルスグリコプロテインを有効成分とすることを特徴とする抗腫瘍剤(請求項1)や、不活性化処理が、紫外線処理及び熱処理により不活性化させた単純ヘルペスウイルスを主成分とすることを特徴とする請求項1記載の抗腫瘍剤(請求項2)や、紫外線処理が、254nmの紫外光を用い4J/m2、30分間の照射処理であることを特徴とする請求項2記載の抗腫瘍剤(請求項3)や、熱処理が、56℃、30分間の加熱処理であることを特徴とする請求項2記載の抗腫瘍剤(請求項4)や、単純ヘルペスウイルスグリコプロテインが単純ヘルペスウイルスグリコプロテインDであることを特徴とする請求項1記載の抗腫瘍剤(請求項5)や、単純ヘルペスウイルスが、単純ヘルペスウイルス1型のKOS株又は単純ヘルペスウイルス2型の169株であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の抗腫瘍剤(請求項6)や、請求項1〜6のいずれか記載の抗腫瘍剤を、腫瘍組織に直接投与することを特徴とする腫瘍の治療方法(請求項7)や、請求項1〜6のいずれか記載の抗腫瘍剤を、腫瘍組織に直接投与することを特徴とする転移性腫瘍等の遠隔腫瘍の治療方法(請求項8)や、不活性化処理を施した単純ヘルペスウイルス、又は単純ヘルペスウイルスグリコプロテインを有効成分とすることを特徴とする腫瘍免疫誘導剤(請求項9)や、不活性化処理が、紫外線処理及び熱処理により不活性化させた単純ヘルペスウイルスを主成分とすることを特徴とする請求項9記載の腫瘍免疫誘導剤(請求項10)や、紫外線処理が、254nmの紫外光を用い4J/m2、30分間の照射処理であることを特徴とする請求項10記載の腫瘍免疫誘導剤(請求項11)や、熱処理が、56℃、30分間の加熱処理であることを特徴とする請求項10記載の腫瘍免疫誘導剤(請求項12)や、単純ヘルペスウイルスグリコプロテインが単純ヘルペスウイルスグリコプロテインDであることを特徴とする請求項9記載の腫瘍免疫誘導剤(請求項13)や、単純ヘルペスウイルスが、単純ヘルペスウイルス1型のKOS株又は単純ヘルペスウイルス2型の169株であることを特徴とする請求項9〜13のいずれか記載の腫瘍免疫誘導剤(請求項14)や、請求項9〜14のいずれか記載の腫瘍免疫誘導剤を、腫瘍組織に直接投与して細胞障害性Tリンパ球(CTLs)及び/又は抗体反応を誘導することを特徴とする腫瘍免疫の誘導方法(請求項15)や、請求項9〜14のいずれか記載の腫瘍免疫誘導剤を、腫瘍組織に直接投与して細胞障害性Tリンパ球(CTLs)及び/又は抗体反応を誘導し、かかる誘導されたCTLs及び/又は抗体を用いることを特徴とする腫瘍抗原の同定方法(請求項16)に関する。
【0011】
また本発明は、不活性化処理を施した単純ヘルペスウイルス、又は単純ヘルペスウイルスグリコプロテインを有効成分とすることを特徴とするT細胞活性化剤(請求項17)や、不活性化処理が、紫外線処理及び熱処理により不活性化させた単純ヘルペスウイルスを主成分とすることを特徴とする請求項17記載のT細胞活性化剤(請求項18)や、紫外線処理が、254nmの紫外光を用い4J/m2、30分間の照射処理であることを特徴とする請求項18記載のT細胞活性化剤(請求項19)や、熱処理が、56℃、30分間の加熱処理であることを特徴とする請求項18記載のT細胞活性化剤(請求項20)や、単純ヘルペスウイルスグリコプロテインが単純ヘルペスウイルスグリコプロテインDであることを特徴とする請求項17記載のT細胞活性化剤(請求項21)や、単純ヘルペスウイルスが、単純ヘルペスウイルス1型のKOS株又は単純ヘルペスウイルス2型の169株であることを特徴とする請求項17〜21のいずれか記載のT細胞活性化剤(請求項22)や、請求項17〜22のいずれか記載のT細胞活性化剤を用いることを特徴とするT細胞の活性化方法(請求項23)や、不活性化処理を施した単純ヘルペスウイルス、又は単純ヘルペスウイルスグリコプロテインを有効成分とすることを特徴とする樹状細胞活性化剤(請求項24)や、不活性化処理が、紫外線処理及び熱処理により不活性化させた単純ヘルペスウイルスを主成分とすることを特徴とする請求項24記載の樹状細胞活性化剤(請求項25)や、紫外線処理が、254nmの紫外光を用い4J/m2、30分間の照射処理であることを特徴とする請求項25記載の樹状細胞活性化剤(請求項26)や、熱処理が、56℃、30分間の加熱処理であることを特徴とする請求項25記載の樹状細胞活性化剤(請求項27)や、単純ヘルペスウイルスグリコプロテインが単純ヘルペスウイルスグリコプロテインDであることを特徴とする請求項24記載の樹状細胞活性化剤(請求項28)や、単純ヘルペスウイルスが、単純ヘルペスウイルス1型のKOS株又は単純ヘルペスウイルス2型の169株であることを特徴とする請求項24〜28のいずれか記載の樹状細胞活性化剤(請求項29)や、請求項24〜29のいずれか記載の樹状細胞活性化剤を、腫瘍組織に直接投与することを特徴とする樹状細胞の活性化方法(請求項30)に関する。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の抗腫瘍剤、腫瘍免疫誘導剤、T細胞活性化剤、又は樹状細胞活性化剤としては、不活性化処理を施したHSVや、単純ヘルペスウイルスグリコプロテインD(HSVgD),B(HSVgB),C(HSVgC)等のHSVグリコプロテインを有効成分とするものであれば、特に制限されるものではなく、上記抗腫瘍剤や腫瘍免疫誘導剤はインサイチュー癌ワクチンとしてきわめて有用である。ここでインサイチューとは悪性腫瘍組織に直接接種することがきわめて好ましいことを意味する。上記不活性化処理としては、公知のウイルス不活性化処理、例えば、加熱処理、紫外線照射、γ線照射、電子線照射、加圧処理、通電処理などの物理的不活性化処理方法や、フェノール、ホルマリン、アルコールなどの殺菌処理、アルカリ処理、DNA分解酵素処理などの化学的不活性化処理方法や、界面活性剤の存在下での加熱処理など、これら物理的不活性化処理方法と化学的不活性化処理方法を併用する方法を挙げることができるが、ここでの不活性化処理には、遺伝子操作による変異処理は含まれない。
【0013】
これらウイルスの不活性化処理の中でも、紫外線処理等のウイルスDNAを破壊する処理と、熱処理等の感染力を喪失させるタンパク質の変性処理とを併用した不活性化処理が、癌ワクチンの安全性の面からして特に好ましい。かかる紫外線処理としては、生物の遺伝子に損傷を誘発する効果がある波長190〜300nm遠紫外線、中でもDNA及びRNAの塩基に吸収され、吸収された光量子エネルギーにより形成された、チミン−チミン、チミン−シトシン、シトシン−シトシン、ウラシル−ウラシル等の二量体により、細胞分裂の際の複製を停止させる254nmの紫外線を用い、1〜10J/m2、好ましくは4J/m2、5〜60分間、好ましくは30分間の照射処理を好適に例示することができ、また、熱処理としては、45〜80℃で5〜10時間の加熱処理、好ましくは56℃、30分間の加熱処理を好適に例示することができる。
【0014】
また、本発明の抗腫瘍剤、腫瘍免疫誘導剤、T細胞活性化剤、又は樹状細胞活性化剤の製造において、不活性化処理されるHSVとしては、HSV−1及び単純ヘルペスウイルス2型(HSV−2)の野生株の他、遺伝子操作により変異処理を受けた変異株を挙げることができるが、不活性化処理後のHSVが安全性において問題がないものが好ましく、具体的には、野生型のHSV、例えばHSV−1のKOS株又はHSV−2の169株を好適に挙げることができる。そしてまた、上記HSVgD,HSVgB,HSVgC等のHSVグリコプロテインとしては、HSV−1及びHSV−2の野生株の他、遺伝子操作により変異処理を受けた変異株、不活性化処理株に由来するgD(glycoprotein D),gB(glycoprotein B),gC(glycoprotein C)等のHSVグリコプロテインを挙げることができる。これらHSVグリコプロテインは、大腸菌等の細菌や酵母、昆虫細胞、哺乳類細胞などを宿主細胞として用い、リコンビナント蛋白として好適に作製することができる。
【0015】
本発明の抗腫瘍剤や腫瘍免疫誘導剤は、インサイチュー癌ワクチンとして悪性脳腫瘍をはじめとした癌の再発・転移予防薬・治療薬として、また、本発明のT細胞活性化剤や樹状細胞活性化剤は、悪性脳腫瘍をはじめとした癌の再発・転移予防薬・治療薬の他、T細胞の活性化や樹状細胞の活性化(抗原提示能力の増強等)が必要とされる各種疾病の予防薬・治療薬として有用であり、医薬品として用いる場合は、薬学的に許容される通常の担体、結合剤、安定化剤、賦形剤、希釈剤、pH緩衝剤、崩壊剤、可溶化剤、溶解補助剤、等張剤などの各種調剤用配合成分を添加することができる。また、これら予防若しくは治療剤は、経口的又は非経口的に投与することができる。すなわち通常用いられる投与形態、例えば粉末、顆粒、カプセル剤、シロップ剤、懸濁液等の剤型で経口的に投与することができ、あるいは、例えば溶液、乳剤、懸濁液等の剤型にしたものを注射の型で非経口投与することができる他、スプレー剤の型で鼻孔内投与することもできるが、悪性腫瘍組織に直接接種することが、即答的な腫瘍特異的免疫応答を誘導しうる点で好ましい。
【0016】
本発明の腫瘍の治療方法、好ましくは転移性腫瘍等の遠隔腫瘍の治療方法としては、本発明の抗腫瘍剤を、腫瘍組織に直接接種することにより投与する処理方法であれば特に制限されるものではなく、かかる治療方法により、悪性腫瘍の治療や再発・転移の予防が可能になる。本発明の腫瘍免疫の誘導方法としては、本発明の腫瘍免疫誘導剤を腫瘍組織に直接投与してCTLs及び/又は抗体反応を誘導する方法であれば特に制限されるものではなく、本発明の腫瘍免疫の誘導方法を利用すると、マウス等の腫瘍モデルに直接接種して免疫応答誘導の作用機序、特に遠隔腫瘍に対する免疫応答誘導の作用機序を調べることができ、また、生体内にCTLsや抗体反応を誘導することができる。また、本発明の腫瘍抗原の同定方法としては、本発明の腫瘍免疫誘導剤をマウス等の腫瘍モデルに直接接種投与して生体内でCTLs及び/又は抗体反応を誘導し、かかる誘導されたCTLs及び/又は抗体を用いる方法であれば特に制限されるものではなく、例えば、cDNAライブラリーを細胞に遺伝子導入して、cDNAがコードするタンパク質を発現した哺乳動物細胞と誘導されたCTLsを共培養し、CTLsが認識したペプチドに由来するタンパク質をコードするcDNAを解析することにより新たな腫瘍抗原の同定が可能となる。
【0017】
本発明のT細胞の活性化方法としては、本発明のT細胞活性化剤を用いて、インビボ(in vivo)、インビトロ(in vitro)、エクスビボ(ex vivo)でヒト等のT細胞を活性化する方法であれば特に制限されるものではないが、インビボでT細胞を活性化する場合、本発明のT細胞活性化剤を腫瘍組織に直接投与することが好ましい。また、本発明の樹状細胞の活性化方法としては、本発明の樹状細胞活性化剤を用いて、インビボ、インビトロ、エクスビボでヒト等の樹状細胞の活性化方法であれば特に制限されるものではないが、インビボで樹状細胞を活性化する場合、本発明の樹状細胞活性化剤を腫瘍組織に直接投与することが好ましい。これら本発明のT細胞の活性化方法や樹状細胞の活性化方法を用いることにより、T細胞の活性化や樹状細胞の活性化を必要とする疾病の治療や研究が可能となる。
【0018】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。
実施例1(ウイルス、細胞株、増殖)
ウイルスとして、HSV−1のKOS株、HSV−2の169株(瀬戸淑子博士より供与)を用いた。HSVの増殖には、アフリカミドリザル腎細胞株Vero細胞(ATCC社より購入)を用いた。Vero細胞は、10%非働化牛胎児血清(IFCS)を添加したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)にて培養し、ウイルス増殖時は1% IFCS添加DMEMを用いて培養した。ウイルスは、Vero細胞よりウイルスバッファー(150mM 塩化ナトリウム、20mM トリス、pH7.5)中で凍結融解を繰り返し、超音波破砕後にバッファー上清より回収した。
【0019】
実施例2(HSVの不活性化)
供試HSVに紫外線処理と熱処理による不活性化処理を行った。供試HSVとして、不活性化前の感染効率が2×108プラーク形成unit/mlのものを使用した。紫外線による不活性化は David C.J.ら(J. Virology, 62, 4605−4612, 1988)の方法を一部改変して、氷上で254nmの紫外光を用い4J/m2、30分間の照射を行った。続いて、この紫外線処理を施したHSVに熱処理を施した。熱処理による不活性化は Hitsumoto Y.ら(Microbiol. Immunol., 27, 757−765, 1983)の方法を一部改変して、56℃、30分間の熱変性処理を行った。
【0020】
実施例3(不活化HSVを用いたマウス両側皮下腫瘍モデルにおけるインサイチュー癌ワクチン)
メス6〜8週齢のBalb/cマウスを麻酔(0.25ml麻酔液;84%生理食塩水、10%ペントバルビタール(50mg/ml)、6%エタノール)後、5×105個/100μlのCT26をマウス両側腹部皮下に移植した。腫瘍径が約5mmに達した時点で治療を開始した。コントロールとして、ウイルス調製に使用したVero細胞の抽出液を紫外線照射及び熱処理したもの(以下、mock)を用いた。不活化HSVあるいはmockを治療開始後0日目及び3日目に右側腫瘍内にのみ投与し、以後、両側腫瘍体積を経時的に計測した。体積は長径×(短径)2÷2として計算した。直接投与(接種)した右側腫瘍(Rt)の腫瘍体積の経時変化の結果を図1に、遠隔腫瘍である左側腫瘍(Lt)の腫瘍体積の経時変化の結果を図2に示す。図1からわかるように、不活化HSV−1KOS株投与群(n=7)又は不活化HSV−2 169株投与群(n=7)においては、投与開始15日後、CT26腫瘍の増殖がmock投与群(n=6)に比較して統計学上有意に抑制されていた。また、図2からわかるように、直接投与していない左側の遠隔腫瘍についても、不活化HSV−1 KOS株投与群又は不活化HSV−2 169株投与群においては、投与開始15日後、CT26による腫瘍の増殖がmock投与群に比較して統計学上有意に抑制されており、本発明のインサイチュー癌ワクチンが遠隔腫瘍に対しても抗腫瘍効果を示すことが明らかとなった。
【0021】
実施例4(不活化HSVによる細胞障害性T細胞活性試験)
治療開始後10日目に、インサイチュー癌ワクチン(不活化HSV−1 KOS株)を投与したマウスより、脾細胞を摘出し、CT26細胞との共培養を行った。7日間の共培養の後、51Cr放出試験を行った。ターゲット細胞として、50μCiの51CrをとりこませたCT26細胞又はMeth A細胞を用いた。96穴プレート1穴あたり、2.5×103個のターゲット細胞と、エフェクター細胞としてそれぞれ4.0×104個、1.3×104個、4.3×103個の脾細胞を5%二酸化炭素存在下、37℃で4時間培養し、培養上清中に放出された51Crをガンマカウンターにより測定した。種々のエフェクター細胞/ターゲット細胞比(E/T ratio)におけるCT26細胞(n=3)の溶解率の結果を図3に、Meth A細胞(n=3)の溶解率の結果を図4に示す。図3からわかるように、インサイチュー癌ワクチン投与群では抗腫瘍CTL活性がmock群に比べて大きく、またE/T ratioが大きいほどmockとの差が拡大していた。これに対して、Meth A細胞については、図4に示されているように、インサイチュー癌ワクチン投与群及びmock群ともに、CTL活性が誘導されておらず、この結果は、本発明のインサイチュー癌ワクチンが特異的な抗腫瘍CTL活性を誘導することを裏付けている。
【0022】
実施例5(不活化HSVによるヒト樹状細胞の抗原提示能力の増強効果)
ヒト末梢血から免疫磁気ビーズ法にてCD14陽性のサブセットを分離・培養することにより未成熟樹状細胞を得た。具体的には、CD14抗原に対する磁気ビーズ結合モノクローナル抗体(20μl/107細胞;Miltenyi Biotec 社製)を4℃にて、15分間反応させ、磁気細胞分離システムMACSを用いて、ビーズ結合細胞を磁気により分離することにより、CD14陽性分画を分離して、1×106個/wellの濃度で、GM−CSF(免疫生物研究所製)濃度が100ng/ml及びIL−4(免疫生物研究所製)濃度が100ng/mlとなるように調製した10%FBS(胎仔血清)を含むRPMI培地で6〜7日培養を行い、未成熟樹状細胞を得た。フローサイトメーターにて未成熟樹状細胞としての表面抗原の発現(CD1a+,CD14−,CD80+,CD86+)を確認した後、実施例2記載の方法で調製した不活化HSV−1 KOS株を不活化前のMOI(multiplicity of infection)=0.1,1,10PFU(plaque−forming unit)/cellsの濃度で、あるいはmockを添加して、1時間後さらに成熟化因子であるTNF−α(免疫生物研究所社製)濃度が10ng/ml及びIFN−γ(免疫生物研究所社製)濃度が100ng/mlとなるように添加した後、一晩培養した。翌日、フローサイトメーターにて成熟樹状細胞としての表面抗原CD83(未成熟樹状細胞では陰性)の発現を確認した。
【0023】
次いで、この不活化HSV−1 KOS株を添加して誘導された成熟樹状細胞のアロリンパ球を活性化する能力を検討した。コントロールとして、mock及び不活化HSVを加えずに、TNF−α(10ng/ml)とIFN−γ(100ng/ml)のみ添加して誘導された成熟樹状細胞を用いた。アロリンパ球(responder)として6×104個のCD14陰性分画の末梢血と、stimulatorとして放射線照射(15Gy)して増殖を止めた成熟樹状細胞(DC)との混合培養(DCとresponderの比率は1:20あるいは1:40)を3日間行い、培養リンパ球を0.027Mbq/穴の 3H−チミジン(Thymidine)で約12時間標識化して、取り込まれた 3H−チミジンの量(CPM:counter per minute)をトップカウンターにて測定した。成熟樹状細胞との混合培養後、リンパ球により取り込まれた 3H−チミジン量のコントロールとの比を図5に示す。その結果、不活化HSV−1 KOS株を添加した成熟樹状細胞はコントロールや不活化処理したmockと比較して、より高いリンパ球を活性化する能力があることが示された。これらの結果から、不活化HSVは、ヒト樹状細胞の抗原提示能力を増強させる作用を有することが明らかになった。
【0024】
実施例6(HSVgDを用いたマウス両側皮下腫瘍モデルにおけるインサイチュー癌ワクチン)
メス6〜8週齢のBalb/cマウスを麻酔(0.25ml麻酔液;84%生理食塩水、10%ペントバルビタール(50mg/ml)、6%エタノール)後、5×105個/100μlのCT26をマウス両側腹部皮下に移植し、腫瘍径が約5mmに達した時点で治療を開始した。コントロールとして、生理食塩水(Saline)を用いた。HSVタイプ1(HSV−1)のgD蛋白質(virostat社製)の生理食塩水溶液あるいは生理食塩水を治療開始後0,3,6,9及び12日目に右側腫瘍内にのみそれぞれ30μlずつ投与し、以後、両側腫瘍体積を経時的に計測した。体積は長径×(短径)2÷2として計算した。直接投与(接種)した右側腫瘍(R)の腫瘍体積の経時変化、及び遠隔腫瘍である左側腫瘍(L)の腫瘍体積の経時変化の結果を図6に示す。図6(右)からわかるように、HSVgD総投与量30ng投与群(n=7)においては、投与開始24日後、投与側のCT26腫瘍の増殖が生理食塩水投与群(n=3)に比較して統計学上有意に抑制されていた。また、図6(左)からわかるように、直接投与していない左側の遠隔腫瘍についても、HSVgD3ng投与群又はHSVgD30ng投与群においては、投与開始24日後、CT26による腫瘍の増殖が生理食塩水投与群に比較して統計学上有意に抑制されており、本発明のインサイチュー癌ワクチンが遠隔腫瘍に対しても抗腫瘍効果を示すことが明らかとなった。また、HSVgDの抗腫瘍効果は投与量に依存する傾向が認められた。
【0025】
上記HSVgDを用いたインサイチュー癌ワクチンにおける抗腫瘍効果を再確認するために、ネガティブコントロールとしてBSA(Sigma社製)、ポジティブコントロールとして実施例2と同様に調製した不活化HSV−1 KOS株を用いた。生理食塩水に溶解したHSVgDとBSAを治療開始後0,3及び6日目に右側腫瘍内にのみそれぞれ30μlずつ投与し、以後、両側腫瘍体積を経時的に計測した。不活化HSV−1 KOS株は治療開始後0及び3日目に右側腫瘍内にのみ50μl投与した。直接投与(接種)した右側腫瘍(R)の腫瘍体積の経時変化、及び遠隔腫瘍である左側腫瘍(L)の腫瘍体積の経時変化の結果を図7に示す。図7(右)からわかるように、HSVgD総投与量30ng投与群(n=7)は、KOS投与群(不活性化前の感染効率が2×107PFU)(n=7)と同様の挙動を示し、投与開始18日後、投与側のCT26腫瘍の増殖がBSA総投与量300ng投与群(n=6)に比較して抑制されていた。また図7(左)からわかるように、直接投与していない左側の遠隔腫瘍についても、HSVgD30ng投与群(n=8)は、KOS投与群(n=7)と同様の挙動を示し、投与開始18日後、CT26腫瘍の増殖がBSA総投与量300ng(n=7)投与群に比較して統計学上有意に抑制されており、本発明のインサイチュー癌ワクチンが遠隔腫瘍に対しても抗腫瘍効果を示すことを再確認した。
【0026】
実施例7(HSVgDのT細胞に対する作用)
6週齢メスのC57BL/6マウスのリンパ節から免疫磁気ビーズ法にてT細胞を得た。具体的には、CD90,CD45R,MHC ClassII,CD11cに対する磁気ビーズ結合モノクローナル抗体(各10μl/107細胞;Miltenyi Biotec社製)を4℃にて、15分間反応させ、磁気細胞分離システムMACS(Miltenyi Biotec社製)を用いて、ビーズ結合細胞を磁気により分離することにより、T細胞画分を分離して、(CD90+,CD45R−,MHC ClassII−,CD11c−)の画分をT細胞として分離した。6×104個/wellのT細胞に、抗CD3抗体(0.01ng/ml)とHSV−1のgD蛋白質(0.05ng/ml;virostat社製)とのそれぞれ存在下、非存在下に5日間培養を行った。培養リンパ球を 3H−チミジンで約12時間標識化した後、取り込まれた 3H−チミジンの量(CPM)をトップカウンターにて測定した。結果を図8に示す。図8から、T細胞レセプターを刺激する抗CD3抗体あるいはHVEM(herpesvirus entry mediator)のリガンドであるHSV−1のgD単独では活性されず、両者の刺激により初めてT細胞が活性化されることが明らかになった。TNFサイトカインファミリーであるLIGHTは共刺激因子としてHVEMを介して、T細胞を活性化することが明らかにされている(Nat Med 6, 283−289, 2000)。HSVgDはHVEMのリガンドであることから、HSVgDはT細胞に対する共刺激因子として、T細胞の活性化に働くことが明らかになった。
【0027】
実施例8(HVEMを介してのHSVgDによるT細胞の活性化)
実施例7と同じ方法を用いてマウスT細胞を分離した。6×104個/wellでT細胞をまき、HSV−1のgD(0.2ng又は0.4ng)及び/又は抗HVEMモノクローナル抗体(0.01ng/ml;Dr Patricia G. Spear、Northwestern University, USA より供与)の存在下あるいは非存在下(control)に5日間培養を行った。培養リンパ球を 3H−チミジンで約24時間標識化した後、取り込まれた 3H−チミジンの量(CPM)をトップカウンターにて測定した。結果を図9に示す。図9から、HSVgD 0.4ngを加えたT細胞は活性化されたが、HSVgD 0.4ngにHSVgDの受容体であると考えられるHVEMをブロックする抗HVEMモノクローナル抗体を加えることで、T細胞の活性化が阻害された。この実験から、HSVgDによるT細胞の活性化はHVEM受容体を介したシグナルによるものであることが証明された。
【0028】
実施例9(HSVgDによるヒト樹状細胞の抗原提示能力の増強効果)
基本的に実施例5と同様な方法でヒト末梢血から培養7日目に未成熟樹状細胞を得て、培地(コントロール)、HSVgD(0.2ng/ml,0.4ng/ml)、又はmockを添加した。本実験ではHSVgD(0.2ng又は0.4ng)を添加された未成熟樹状細胞によるアロリンパ球を活性化する能力を検討した。アロリンパ球(responder)として6×104個のCD14陰性分画の末梢血と、stimulatorとして放射線照射(15Gy)して増殖を止めた樹状細胞(DC)との混合培養(DCとresponderの比率は1:20あるいは1:40)を5日間行い、培養リンパ球を0.027Mbq/穴の 3H−チミジンで約12時間標識化して、取り込まれた 3H−チミジンの量(CPM)をトップカウンターにて測定した。樹状細胞と混合培養後、リンパ球により取り込まれた 3H−チミジン量のコントロールとの比を図10に示す。その結果、HSVgDを添加した樹状細胞は、コントロールやmockと比較して、より高いリンパ球を活性化する能力があることが示された。これらの結果から、HSVgDは、ヒト樹状細胞の抗原提示能力を増強させる作用を有することが明らかになった。
【0029】
実施例10(HSVgDによるヒトリンパ球の活性化)
ヒト末梢血から免疫磁気ビーズ法にてCD14陽性のサブセットを分離・除去することによりCD14陰性分画の末梢血を得た。具体的には、CD14抗原に対する磁気ビーズ結合モノクローナル抗体(20μl/107細胞)を4℃にて、15分間反応させ、磁気細胞分離システムMACSを用いて、ビーズ結合細胞を磁気により分離・除去することにより、CD14陰性分画の末梢血を得た。この末梢血中のリンパ球をアロリンパ球(responder)として6×104個/wellでまき、各wellにT細胞レセプターの刺激分子としてOKT3(0又は10ng/ml)を加え、さらに共刺激分子として不活化HSV−1 KOS株(不活性化前の感染効率 2×106PFU)もしくはgD(0.2ng/ml)又はmock(10μl)を加え培養を行った。培養6日目に培養リンパ球を0.027Mbq/穴の 3H−チミジンで約12時間標識化して、取り込まれた 3H−チミジンの量(CPM)をトップカウンターにて測定した。結果を図11に示す。これらの結果から、抗CD3モノクローナル抗体であるOKT3の非存在下ではT細胞が活性化されず、gD及びOKT3(10ng/ml)共存在下では、ヒトリンパ球を活性化し得ることが示された。以上のことから、マウスの実験(実施例7)同様に、ヒトにおいてもHSVgDは共刺激因子としてT細胞を活性化しうると考えられる。
【0030】
【発明の効果】
本発明によると、転移性腫瘍等ヒトの遠隔腫瘍に対しても抗腫瘍効果を示すなど、癌に対する免疫療法が可能な抗腫瘍免疫反応を誘導できる、きわめて安全性の高い抗腫瘍剤、腫瘍免疫誘導剤、T細胞活性化剤、樹状細胞活性化剤を提供することができる。これらの抗腫瘍剤、腫瘍免疫誘導剤等は、広く癌治療への応用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【図1】不活化HSV−1 KOS及び不活化HSV−2 169の腫瘍内接種により、mock接種の対照群と比較して、接種腫瘍(右側腫瘍:Rt)の増殖が抑制されることを示す図である。(縦軸:腫瘍体積、横軸:ワクチン治療開始後の日数)
【図2】不活化HSV−1 KOS及び不活化HSV−2 169の腫瘍内接種により、mock接種の対象群と比較して、遠隔腫瘍(左側腫瘍:Lt)の増殖が抑制されることを示す図である。(縦軸:腫瘍体積、横軸:ワクチン治療開始後の日数)
【図3】CT26細胞に対する、不活化HSV−1 KOSの腫瘍内接種による細胞障害性T細胞誘導活性の結果を示す図である。
【図4】Meth A細胞に対する、不活化HSV−1 KOSの腫瘍内接種による細胞障害性T細胞誘導活性の結果を示す図である。
【図5】不活化HSVによるヒト樹状細胞の抗原提示能力の増強効果を示す図である。図中、HSV0.1はMOI=0.1のHSVを不活化したものであり、HSV1はMOI=1のHSVを不活化したものであり、HSV10はMOI=10のHSVを不活化したものであり、DC:Responderは成熟樹状細胞とアロリンパ球の比率を示す。
【図6】HSV−1gDの腫瘍内接種により、生理食塩水接種の対照群と比較して、接種腫瘍(右側腫瘍:R)及び遠隔腫瘍(左側腫瘍:L)の増殖が抑制されることを示す図である。
【図7】HSV−1gDの腫瘍内接種により、生理食塩水接種の対照群と比較して、不活化HSV−1 KOSの腫瘍内接種と同様に、接種腫瘍(右側腫瘍:R)及び遠隔腫瘍(左側腫瘍:L)の増殖が抑制されることを示す図である。
【図8】抗CD3抗体とHSV−1gDの共刺激によるT細胞の活性化の結果を示す図である。
【図9】HSV−1gDによるT細胞の活性化作用が、抗HVEMモノクローナル抗体により阻害される結果を示す図である。
【図10】HSV−1gDによるヒト樹状細胞の抗原提示能力の増強効果を示す図である。
図中、DC/Responderは樹状細胞とアロリンパ球の比率を示す。
【図11】HSVgDによるヒトリンパ球の活性化の結果を示す図である。
Claims (30)
- 不活性化処理を施した単純ヘルペスウイルス、又は単純ヘルペスウイルスグリコプロテインを有効成分とすることを特徴とする抗腫瘍剤。
- 不活性化処理が、紫外線処理及び熱処理により不活性化させた単純ヘルペスウイルスを主成分とすることを特徴とする請求項1記載の抗腫瘍剤。
- 紫外線処理が、254nmの紫外光を用い4J/m2、30分間の照射処理であることを特徴とする請求項2記載の抗腫瘍剤。
- 熱処理が、56℃、30分間の加熱処理であることを特徴とする請求項2記載の抗腫瘍剤。
- 単純ヘルペスウイルスグリコプロテインが単純ヘルペスウイルスグリコプロテインDであることを特徴とする請求項1記載の抗腫瘍剤。
- 単純ヘルペスウイルスが、単純ヘルペスウイルス1型のKOS株又は単純ヘルペスウイルス2型の169株であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の抗腫瘍剤。
- 請求項1〜6のいずれか記載の抗腫瘍剤を、腫瘍組織に直接投与することを特徴とする腫瘍の治療方法。
- 請求項1〜6のいずれか記載の抗腫瘍剤を、腫瘍組織に直接投与することを特徴とする転移性腫瘍等の遠隔腫瘍の治療方法。
- 不活性化処理を施した単純ヘルペスウイルス、又は単純ヘルペスウイルスグリコプロテインを有効成分とすることを特徴とする腫瘍免疫誘導剤。
- 不活性化処理が、紫外線処理及び熱処理により不活性化させた単純ヘルペスウイルスを主成分とすることを特徴とする請求項9記載の腫瘍免疫誘導剤。
- 紫外線処理が、254nmの紫外光を用い4J/m2、30分間の照射処理であることを特徴とする請求項10記載の腫瘍免疫誘導剤。
- 熱処理が、56℃、30分間の加熱処理であることを特徴とする請求項10記載の腫瘍免疫誘導剤。
- 単純ヘルペスウイルスグリコプロテインが単純ヘルペスウイルスグリコプロテインDであることを特徴とする請求項9記載の腫瘍免疫誘導剤。
- 単純ヘルペスウイルスが、単純ヘルペスウイルス1型のKOS株又は単純ヘルペスウイルス2型の169株であることを特徴とする請求項9〜13のいずれか記載の腫瘍免疫誘導剤。
- 請求項9〜14のいずれか記載の腫瘍免疫誘導剤を、腫瘍組織に直接投与して細胞障害性Tリンパ球(CTLs)及び/又は抗体反応を誘導することを特徴とする腫瘍免疫の誘導方法。
- 請求項9〜14のいずれか記載の腫瘍免疫誘導剤を、腫瘍組織に直接投与して細胞障害性Tリンパ球(CTLs)及び/又は抗体反応を誘導し、かかる誘導されたCTLs及び/又は抗体を用いることを特徴とする腫瘍抗原の同定方法。
- 不活性化処理を施した単純ヘルペスウイルス、又は単純ヘルペスウイルスグリコプロテインを有効成分とすることを特徴とするT細胞活性化剤。
- 不活性化処理が、紫外線処理及び熱処理により不活性化させた単純ヘルペスウイルスを主成分とすることを特徴とする請求項17記載のT細胞活性化剤。
- 紫外線処理が、254nmの紫外光を用い4J/m2、30分間の照射処理であることを特徴とする請求項18記載のT細胞活性化剤。
- 熱処理が、56℃、30分間の加熱処理であることを特徴とする請求項18記載のT細胞活性化剤。
- 単純ヘルペスウイルスグリコプロテインが単純ヘルペスウイルスグリコプロテインDであることを特徴とする請求項17記載のT細胞活性化剤。
- 単純ヘルペスウイルスが、単純ヘルペスウイルス1型のKOS株又は単純ヘルペスウイルス2型の169株であることを特徴とする請求項17〜21のいずれか記載のT細胞活性化剤。
- 請求項17〜22のいずれか記載のT細胞活性化剤を用いることを特徴とするT細胞の活性化方法。
- 不活性化処理を施した単純ヘルペスウイルス、又は単純ヘルペスウイルスグリコプロテインを有効成分とすることを特徴とする樹状細胞活性化剤。
- 不活性化処理が、紫外線処理及び熱処理により不活性化させた単純ヘルペスウイルスを主成分とすることを特徴とする請求項24記載の樹状細胞活性化剤。
- 紫外線処理が、254nmの紫外光を用い4J/m2、30分間の照射処理であることを特徴とする請求項25記載の樹状細胞活性化剤。
- 熱処理が、56℃、30分間の加熱処理であることを特徴とする請求項25記載の樹状細胞活性化剤。
- 単純ヘルペスウイルスグリコプロテインが単純ヘルペスウイルスグリコプロテインDであることを特徴とする請求項24記載の樹状細胞活性化剤。
- 単純ヘルペスウイルスが、単純ヘルペスウイルス1型のKOS株又は単純ヘルペスウイルス2型の169株であることを特徴とする請求項24〜28のいずれか記載の樹状細胞活性化剤。
- 請求項24〜29のいずれか記載の樹状細胞活性化剤を、腫瘍組織に直接投与することを特徴とする樹状細胞の活性化方法。
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