JP5686370B2 - Sarsコロナウイルスの細胞傷害性t細胞エピトープペプチド及びその用途 - Google Patents
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Description
(A)不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有するリン脂質 1〜99.8モル%;
(B)安定化剤 0.2〜75モル%。
(I)不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有する酸性リン脂質 1〜85モル%;
(II)不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有する中性リン脂質 0.01〜80モル%;
(III)上記ペプチドから選択される少なくとも1種が結合した、不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有するリン脂質 0.2〜80モル%;
(IV)安定化剤 0.2〜75モル%。
不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数
14〜24の炭化水素基を有する酸性リン脂質、
不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数
14〜24の炭化水素基を有する中性リン脂質、及び
不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数
14〜24の炭化水素基を有する反応性リン脂質
を、それぞれ、少なくとも1種含有することが好ましい。
(A)不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有するリン脂質 1〜99.8モル%;
(B)安定化剤 0.2〜75モル%。
(a)ペプチドが結合していない、不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有するリン脂質、及び
(b)ペプチドが結合した、不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有するリン脂質。
(I)不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有する酸性リン脂質 1〜85モル%;
(II)不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有する中性リン脂質 0.01〜80モル%;
(III)上記ペプチドから選択される少なくとも1種が結合した、不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有するリン脂質 0.2〜80モル%;
(IV)安定化剤 0.2〜75モル%。
(合計 100モル%)
上記成分(I)2〜80モル%
上記成分(II)0.1〜70モル%
上記成分(III)0.3〜60モル%
上記成分(IV)10〜70モル%
(合計 100モル%)
上記成分(I)4〜60モル%
上記成分(II)0.1〜60モル%
上記成分(III)0.4〜50モル%
上記成分(IV)20〜60モル%
(合計 100モル%)
上記成分(I)5〜40モル%
上記成分(II)0.1〜50モル%
上記成分(III)0.5〜25モル%
上記成分(IV)25〜55モル%
(合計 100モル%)
(A)リン脂質、反応性リン脂質、安定化剤を含有するリポソームを調製し、これにペプチド及び2価反応性化合物を添加し、リポソーム中に含有される反応性リン脂質の官能基と、ペプチドの官能基とを、2価反応性化合物を介して連結する。ここで用いることができる2価反応性化合物は、反応性リン脂質の末端変性体調製において用いたものを同様に用いることができる。具体的には、アルデヒド基を有する2価反応性化合物として、グリオキサール、グルタルアルデヒド、サクシンジアルデヒド、テレフタルアルデヒドなどが挙げられる。好ましくは、グルタルアルデヒドが挙げられる。更に、コハク酸イミド基を有する2価反応性化合物として、ジチオビス(サクシンイミジルプロピオネート)、エチレングリコール−ビス(サクシンイミジルサクシネート)、ジサクシンイミジルサクシネート、ジサクシンイミジルスベレート、又はジサクシンイミジルグルタレートなどが挙げられる。また、片末端にサクシンイミド基、もう一方の片末端にマレイミド基を有する2価反応性化合物として、N−サクシンイミジル−4−(p−マレイミドフェニル)ブチレート、スルホサクシンイミジル−4−(p−マレイミドフェニル)ブチレート、N−サクシンイミジル−4−(p−マレイミドフェニル)アセテート、N−サクシンイミジル−4−(p−マレイミドフェニル)プロピオネート、サクシンイミジル−4−(N−マレイミドエチル)−シクロヘキサン−1−カルボキシレート、スルホサクシンイミジル−4−(N−マレイミドエチル)−シクロヘキサン−1−カルボキシレート、N−(γ−マレイミドブチリルオキシ)サクシンイミド、N−(ε−マレイミドカプロイルオキシ)サクシンイミド等を使用することが出来る。かかる2価反応性化合物を使用すると、官能基としてマレイミド基を有する反応性リン脂質(例えばホスファチジルエタノールアミン)の末端変性体が得られる。
(B)リン脂質、反応性リン脂質、安定化剤を含有するリポソームを調製し、これにペプチドを添加し、リポソームに含まれる反応性リン脂質の官能基と、ペプチドの官能基を連結して結合させる方法。
(A−1)アミノ基を表面に有するリポソームを得るために、不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有する反応性リン脂質(例えば、ホスファチジルエタノールアミン)をリポソーム原料脂質(リン脂質、リポソームの安定化剤等)中に混合して、アミノ基がリポソーム表面に所定量存在するリポソームを作成する。
(A−2)前記リポソーム懸濁液に、ペプチドを添加する。
(A−3)次に、2価反応性化合物としてグルタルアルデヒドを加えて、所定の時間反応させてリポソームとペプチドとの間にシッフ塩基結合を形成する。
(A−4)その後、余剰のグルタルアルデヒドの反応性を失活させるため、アミノ基含有水溶性化合物としてグリシンをリポソーム懸濁液に加えて反応させる。
(A−5)ゲルろ過、透析、限外ろ過、遠心分離などの方法により、リポソームに未結合のペプチド、グルタルアルデヒドとグリシンとの反応産物、及び余剰のグリシンを除去して、ペプチド結合リポソーム懸濁液を得る。
(B−1)不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基を有するジアシルホスファチジルエタノールアミンとジサクシンイミジルサクシネートを公知の方法で片末端のみ反応させて、官能基としてサクシンイミド基を末端に有するジサクシンイミジルサクシネート結合ジアシルホスファチジルエタノールアミンを得る。
(B−2)前記ジサクシンイミジルサクシネート結合ジアシルホスファチジルエタノールアミンと他のリポソーム構成成分(リン脂質、安定化剤等)とを公知の方法で混合し、表面に官能基としてサクシンイミド基を有するリポソーム組成物を作成する。
(B−3)前記リポソーム組成物懸濁液に、ペプチドを加え、ペプチド中のアミノ基と、リン脂質膜表面のサクシンイミド基とを反応させる。
(B−4)未反応のペプチド、反応副生物等を、ゲルろ過、透析、限外ろ過、遠心分離などの方法により除去して、ペプチド結合リン脂質を含有するリポソーム懸濁液を得る。
2種類のエピトープ予測コンピュータソフトBIMAS(URL:http://www-bimas.cit.nih.gov/molbio/hla_bind/)及びSYFPEITHI(URL:http://www.syfpeithi.de/)を用いて、pp1aのエピトープ候補を検索した。HLA分子:HLA−A*0201、及び、ペプチド長:9〜10アミノ酸残基を対象として検索した中から、2種類の解析方法の両方において高い予測スコアを示すエピトープ候補ペプチドを30種類選抜した。これら30種類のエピトープ候補ペプチドのアミノ酸配列を表1に示す。30種類のエピトープ候補ペプチドについて、それぞれ合成ペプチドを作製し、実際にエピトープとして機能し得るペプチドを検索し、同定した9種類のエピトープペプチドの機能をさらに解析するために以下の実施例4及び5を行った。
表1に挙げた30種類のエピトープ候補ペプチドについて、主要組織適合抗原複合体(major histocompatibility complex、MHC)クラスI分子であるHLA−A*0201への結合アフィニティを測定した。測定には、ヒトリンパ球系細胞株であるT2細胞を用いた。T2細胞は、TAP遺伝子の欠失により自己抗原由来の自己ペプチドが輸送できないため、ペプチドを結合しないHLA−A*0201を細胞表面に発現する。細胞外部に添加したペプチドがHLA−A*0201に結合すると、HLA−A*0201複合体を形成し、安定化する。この原理を利用し、形成されたHLA−A*0201複合体量と添加したペプチドの濃度との関係から結合アフィニティを算出した。HLA−A*0201複合体を検出する抗体として、抗HLA−A2モノクローナル抗体BB7.2(ATCC)を用いた。また、C型肝炎ウイルスのエピトープ(NS3−1585)をコントロールとして用いた。
表1に挙げた30種類のエピトープ候補ペプチドについて、ペプチド特異的にCTLが誘導されるか否かを調べるため、in vitroにてペプチドをパルスしたマウス脾臓細胞でマウスに免疫し、その脾臓細胞をペプチドで刺激した後、CTL誘導活性を測定した。マウスには、マウスMHCクラスIとβ2−マイクログロブリン(β2−m)をノックアウトしたマウスにヒトMHCクラスIの一つであるHLA−A*0201とヒトβ2−m遺伝子を導入したHLA−A2トランスジェニックマウス(HDD IIマウス、パスツール研究所、フランス;Dr.F.Lemonnierより供与された)を用いた。CD8陽性細胞においてインターフェロンγ(IFN−γ)産生が亢進した細胞の割合を指標として、CTL誘導活性を測定した。
実施例3において特に高いCTL誘導活性を示した9種類のCTLエピトープペプチド(pp1a−2187、pp1a−2207、pp1a−2340、pp1a−2546、pp1a−2755、pp1a−2990、pp1a−3444、pp1a−3687及びpp1a−3709;配列番号10,11,12,13,15,17,18,23及び24)について、以下の方法により、ペプチド結合リポソームを調製した。また、同様の方法で、ヘルパーペプチド(アミノ酸配列:TPPAYRPPNAPIL;配列番号32)を結合させたリポソームを調製した。なお、ヘルパーペプチドとして、Dr.A.Setteら(Glenn Y et al., J. Immunol. 162:3915−3925(1999)等)によって使用されているHBV core 128ヘルパーペプチドに基づき合成したもの(Operon社)を用いた。
ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン2g及びトリエチルアミン180μlをクロロホルム50mlに溶解及び添加し、300ml容の4つ口フラスコに入れた。このフラスコをマグネットスターラーで室温で攪拌しつつ、別に調製した2価反応性化合物であるジサクシンイミジルスベレート3gをクロロホルム80mlに溶解した溶液を、常法に従って4時間にわたって滴下し、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミンのアミノ基にジサクシンイミジルスベレートの片末端を反応させた。この粗反応溶液をナス型フラスコに移し、エバポレーターによって溶媒を留去した。次に、このフラスコに粗反応物を溶解できるだけのクロロホルムを少量加えて高濃度粗反応物溶液を得、クロロホルム/メタノール/水(65/25/1、体積比)で平衡化したシリカゲルを用いて常法に従ってカラムクロマトグラフィーを行い、目的のジオレオイルホスファチジルエタノールアミンのアミノ基にジサクシンイミジルスベレートの片末端が結合した画分のみを回収し、溶媒を留去して目的のサクシンイミジル基−ジオレオイルホスファチジルエタノールアミンを得た。
ジオレオイルホスファチジルコリン1.3354g(1.6987mmol)、実施例4−1において調整したサクシンイミジル基−ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン0.2886g(0.2831mmol)、コレステロール0.7663g(1.9818mmol)及びジオレオイルホスファチジルグリセロールナトリウム塩0.4513g(0.5662mmol)をナス型フラスコに取り、クロロホルム/メタノール/水(65/25/4、体積比)混合溶剤50mlを入れ、40℃にて溶解した。次に、ロータリーエバポレーターを用いて減圧下で溶剤を留去し、脂質の薄膜を作製した。さらに、注射用蒸留水を30ml添加し、攪拌して均一のスラリーを得た。このスラリーを凍結させ、凍結乾燥機にて24時間乾燥させ脂質混合粉末を得た。
次に、別途作製した緩衝液A(1.0mM Na2HPO4/KH2PO4、0.25M サッカロース、pH7.4)60mlを上記脂質混合粉末の入ったナス型フラスコ内に入れ、40℃にて攪拌しながら脂質を水和させ、リポソームを得た。次に、エクストルーダーを用いてリポソームの粒径を調整した。まず、8μmのポリカーボネートフィルターを通過させ、続いて5μm、3μm、1μm、0.65μm、0.4μm及び0.2μmの順にフィルターを通過させた。その結果、リポソーム粒子の平均粒径206nm(動的光散乱法による測定)が得られた。
実施例4−3において得られたリポソーム1.5mlを試験管に採取し、別に調製した3mlの各ペプチド溶液(1.25mM)/緩衝液Aを加えた後、5℃で48時間穏やかに攪拌し反応させた。この反応液を、緩衝液Aで平衡化したSepharoseCL−4Bを用いて常法に従ってゲル濾過した。なお、リポソーム画分は白濁しているので、目的画分は容易に認識できるが、UV検出器等で確認しても良い。ここで得られたリポソーム懸濁液中のリン濃度を測定し(リン脂質テスト、Wako)リン脂質由来のリン濃度を2mMとなるように緩衝液Aで希釈調整し、各ペプチド結合リポソームの懸濁液を得た。
実施例3において特に高いCTL誘導活性を示した9種類のCTLエピトープペプチド(pp1a−2187、pp1a−2207、pp1a−2340、pp1a−2546、pp1a−2755、pp1a−2990、pp1a−3444、pp1a−3687及びpp1a−3709;配列番号10,11,12,13,15,17,18,23及び24)について、ペプチド結合リポソームを用いて免疫したマウスにおけるCTL誘導活性を測定した。
実施例5の比較対照実験として、以下の実験を行った。pp1aのCTLエピトープペプチドの代わりにSARS−CoVのスパイクタンパク質のCTLエピトープペプチド(spike−1203、アミノ酸配列:FIAGLIAIV;配列番号34)を用い、ナイーブなHLA−A2トランスジェニックマウスの大腿筋への筋肉注射によって免疫したこと以外は、実施例4と同じ手法でCTL誘導活性を測定した。
実施例4において高いCTL誘導活性を示した5種類のCTLエピトープペプチド(pp1a−2187、pp1a−2340、pp1a−2755、pp1a−2990及びpp1a−3709;配列番号10,12,15,17及び24)について、ペプチド結合リポソームを用いて免疫したマウスのin vivoにおけるCTL応答活性を測定した。
予め、各ペプチドを用いて調製したペプチド結合リポソームをマウスに免疫し、ペプチド特異的CTLを誘導した移入用マウスを用意した。なお、コントロールとして、ペプチド結合リポソームの代わりにペプチドを結合していないリポソームで免疫したマウスを用いた。免疫の1週間後、別個体のナイーブマウスから脾臓細胞を調製し、RPMI−1640(Sigma) 2mL当たりの細胞数が2x108細胞となるように懸濁して、2本のチューブにそれぞれ1mLのアリコットを分取した。一方のチューブのみに終濃度10μMとなるようにペプチドを添加し、2本のチューブを37℃、1〜2時間インキュベートした。細胞を1回洗浄した後、20mLのPBS/0.1%BSAに懸濁し、短時間ボルテックスした。その後、ペプチドをパルスした細胞のチューブに10μLの5mM CFSEを添加し、すぐに、ペプチドとインキュベートしていない細胞のチューブに1μLの5mM CFSEを添加して、両方のチューブをボルテックスにより懸濁し、37℃のウォーターバスにて10分間インキュベートした。両方の細胞集団を遠心して1回洗浄し、生細胞数をカウントした上で、それぞれの細胞集団を5x107細胞/mLとなるようにHBSSに懸濁した。各細胞懸濁液を等量ずつ混ぜて免疫溶液とし、予め免疫したマウスに細胞懸濁液200μL(1x107細胞/個体)を静脈注射することにより細胞移入した。移入から12時間後、マウスから脾臓細胞を回収し、脾臓1個当たり1mLのPBS/1%FBS/5mM EDTAに脾臓細胞を懸濁した。遠心後、1mLのFACS fixバッファーに懸濁し、この脾臓細胞懸濁液100μLを2mLのFACSバッファーで希釈した後、フローサイトメトリー解析に呈した。
Claims (18)
- ペプチドがリポソームの表面に結合しているペプチド結合リポソームであって、
リポソームが、不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有するリン脂質、及び、安定化剤を含有し、
ペプチドが、配列番号10、12、15、17及び24からなる群より選択されるアミノ酸配列からなるペプチドの少なくとも1種である、
ペプチド結合リポソーム。 - 前記ペプチドが、配列番号24のアミノ酸配列からなるペプチドである、請求項1に記載のペプチド結合リポソーム。
- 前記リン脂質が、不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基を有するリン脂質である、請求項1又は2に記載のペプチド結合リポソーム。
- 前記リン脂質が、オレオイル基を有するリン脂質である、請求項1又は2に記載のペプチド結合リポソーム。
- 前記リン脂質が、ジアシルホスファチジルセリン、ジアシルホスファチジルグリセロール、ジアシルホスファチジン酸、ジアシルホスファチジルコリン、ジアシルホスファチジルエタノールアミン、サクシンイミジル−ジアシルホスファチジルエタノールアミン、及び、マレイミド−ジアシルホスファチジルエタノールアミンから選ばれる少なくとも1つである、請求項1又は2に記載のペプチド結合リポソーム。
- 前記安定化剤がコレステロールである、請求項1又は2に記載のペプチド結合リポソーム。
- 前記ペプチドが、リポソームに含まれる不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有するリン脂質に結合している、請求項1又は2に記載のペプチド結合リポソーム。
- リポソームが以下の組成を有する、請求項1又は2に記載のペプチド結合リポソーム:
(A)不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有するリン脂質 1〜99.8モル%;
(B)安定化剤 0.2〜75モル%。 - 以下の組成を有するペプチド結合リポソーム:
(I)不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有する酸性リン脂質 1〜85モル%;
(II)不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有する中性リン脂質 0.01〜80モル%;
(III)配列番号10、12、15、17及び24からなる群より選択されるアミノ酸配列からなるペプチドの少なくとも1種が結合した、不飽和結合を1個有する炭素数14〜24のアシル基又は不飽和結合を1個有する炭素数14〜24の炭化水素基を有するリン脂質 0.2〜80モル%;
(IV)安定化剤 0.2〜75モル%。 - 細胞表面抗原HLA−A2を発現する細胞をin vitroにおいて請求項1〜9のいずれか一項に記載のペプチド結合リポソームと接触させることにより調製された抗原提示細胞。
- 前記細胞が自己由来である請求項10に記載の抗原提示細胞。
- 前記細胞が同種由来である請求項10に記載の抗原提示細胞。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載のペプチド結合リポソームを有効成分として含有する、SARSコロナウイルス特異的なHLA−A2拘束性CTLの誘導剤。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載のペプチド結合リポソームを有効成分として含有する、SARSコロナウイルスの感染を予防するためのワクチン。
- 請求項10〜12のいずれか一項に記載の抗原提示細胞を有効成分として含有する、SARSコロナウイルス特異的なHLA−A2拘束性CTLの誘導剤。
- 請求項10〜12のいずれか一項に記載の抗原提示細胞を有効成分として含有する、SARSコロナウイルスの感染を予防するためのワクチン。
- CpG−DNAをさらに含む、請求項13に記載のSARSコロナウイルス特異的なHLA−A2拘束性CTLの誘導剤。
- CpG−DNAをさらに含む、請求項14に記載のSARSコロナウイルスの感染を予防するためのワクチン。
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