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WO2010123065A1 - 癌抗原ヘルパーペプチド - Google Patents

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WO2010123065A1
WO2010123065A1 PCT/JP2010/057149 JP2010057149W WO2010123065A1 WO 2010123065 A1 WO2010123065 A1 WO 2010123065A1 JP 2010057149 W JP2010057149 W JP 2010057149W WO 2010123065 A1 WO2010123065 A1 WO 2010123065A1
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WO
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peptide
cells
drb1
helper
mhc class
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PCT/JP2010/057149
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English (en)
French (fr)
Inventor
治夫 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Institute of Cancer Immunology Inc
Original Assignee
International Institute of Cancer Immunology Inc
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Publication date
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Priority to JP2011510358A priority patent/JP5730191B2/ja
Priority to CA2757764A priority patent/CA2757764C/en
Priority to SG2011074200A priority patent/SG175178A1/en
Priority to KR1020117027758A priority patent/KR101785738B1/ko
Priority to DK10767122.4T priority patent/DK2423310T3/en
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Definitions

  • the present invention relates to a WT1 helper peptide, a polynucleotide encoding the peptide, WT1-specific helper T cells induced by the peptide, and a pharmaceutical composition for cancer treatment / prevention containing these.
  • This application claims priority to Japanese Patent Application No. 2009-105286 filed on April 23, 2009, and incorporates the entire contents of Japanese Patent Application No. 2009-105286. is there.
  • the WT1 gene (Wilms' tumor 1 gene) is a gene identified as a responsible gene for Wilms tumor, which is a renal cancer of children (Non-patent Documents 1 and 2), and is a transcription factor having a zinc finger structure. Initially, the WT1 gene was considered to be a tumor suppressor gene, but subsequent studies (Non-Patent Documents 3 to 6) showed that it functions rather as an oncogene in hematopoietic tumors and solid tumors.
  • mice immunized with the WT1 peptide or WT1 cDNA reject the transplanted WT1 gene-expressing tumor cells with high probability (Non-patent Documents 7 and 10), but normal tissues that endogenously express the WT1 gene.
  • WT1-specific CTLs can be induced not only in mice but also in humans, and such CTLs have toxic activity against tumor cells that highly express WT1 gene, but endogenously express WT1 gene. It was strongly suggested that normal cells do not have a damaging activity (Non-patent Documents 7, 10 to 14).
  • helper T cells specific for cancer antigens is important for efficiently inducing CTL.
  • Helper T cells CD4 positive T cells
  • Activated helper T cells produce cytokines such as IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, or interferon (IFN), and proliferation, differentiation of B cells and other subsets of T cells , And promote maturity.
  • Non-patent Document 16 the antigenic peptide that binds to the MHC class II molecule efficiently activates CTL and the like through the induction of helper T cells to enhance the immune function. So far, regarding WT1, only antigen peptides that bind to HLA-DRB1 * 0401 and HLA-DRB1 * 0405 of the MHC class II molecule (Non-patent Document 17 and Patent Document 1) have been reported. It was necessary to find the antigenic peptide.
  • the solution of the present invention is to provide a peptide that binds to a wide range of MHC class II molecules to induce WT1-specific helper T cells, a polynucleotide encoding the peptide, WT1 helper T cells induced by the peptide, and It is providing the pharmaceutical composition for cancer treatment / prevention containing these.
  • the present inventors have conducted intensive research to solve the above problems. Then, the present inventors show that a peptide having a part of a continuous amino acid sequence encoding a WT1 protein functions as a cancer antigen helper peptide, that is, is bound to an MHC class II molecule on an antigen-presenting cell. It was found that WT1-specific helper T cells were induced, and it was shown that these can be used as a pharmaceutical composition for treating / preventing cancer.
  • the present invention (1) A peptide having an amino acid sequence consisting of consecutive amino acids derived from WT1 protein, wherein the amino acid sequence is (A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3; (B) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4; (C) an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5; and (d) an amino acid sequence represented by (a) to (c), wherein one or several amino acids are substituted, deleted, or added.
  • MHC class II molecules are DRB1 * 0101, DRB1 * 0405, DRB1 * 0802, DRB1 * 0803, DRB1 * 0901, DRB1 * 1201, DRB1 * 1403, DRB1 * 1501, DRB1 * 1502, DPB1 * 0201, DPB1 * 0202, DPB1 * 0402, DPB1 * 0501, DPB1 * 0901, DQB1 * 0301, DQB1 * 0302, DQB1 * 0401, DQB1 * 0501, DQB1 * 0601, DQB1 * 0602, and DRB5 * 0102
  • the MHC class II molecule is selected from the group consisting of DRB1 * 0101, DRB1 * 0405, DRB1 * 1502, DPB1 * 0201, DPB1 * 0202, and DQB1 * 0601 (1) or (2 )
  • the peptide according to (5) a polynucleotide
  • a method for inducing WT1-specific helper T cells (15) A kit for inducing WT1-specific helper T cells, comprising the peptide according to any one of (1) to (4) as an essential component; (16) For preventing or treating cancer comprising the peptide according to any one of (1) to (4), the polynucleotide according to (5), or the vector according to (6) as an essential component kit, (17) A method for determining the presence or amount of WT1-specific helper T cells in a subject having the MHC class II molecule according to (3) or (4), (A) reacting the peptide according to any one of (1) to (4) with the subject-derived sample; (B) examining the presence or amount of cytokines contained in the sample; A method comprising steps, Is to provide.
  • FIG. 1 shows the results of measuring cell proliferation after stimulating each peptide-specific T cell line prepared by pulsing three types of peptides (mWT1 35 , mWT1 86 , and mWT1 294 ) with each peptide.
  • FIG. 2 stimulates each peptide-specific T cell line generated by pulsing three peptides (mWT1 35 , mWT1 86 , and mWT1 294 ) with each corresponding peptide in the presence of anti-MHC class I or II antibodies. Then, the results of measuring cell proliferation are shown. In the figure,-represents no peptide stimulation.
  • FIG. 3 shows each corresponding WT1 peptide-specific T cell line with C1498 cells pulsed with C1498 cells, three peptides (mWT1 35 , mWT1 86 , and mWT1 294 ) and C1498 cells forced to express WT1 protein. The result of having measured the cell proliferation of is shown.
  • the cpm on the vertical axis represents the count per minute.
  • FIG. 4 shows the results of measuring the IFN- ⁇ production ability of each peptide-specific T cell line prepared by pulsing three types of peptides (mWT1 35 , mWT1 86 , and mWT1 294 ).
  • FIG. 5 shows the results of measuring the CTL cytotoxic activity of three peptides (mWT1 35 , mWT1 86 , and mWT1 294 ).
  • Black circles show the results of experiments performed using RMAS cells pulsed with WT1 126 peptide (MHC class I restricted peptide).
  • White circles show the results of experiments performed using control RMAS cells.
  • FIG. 6 shows a time-series schematic diagram of tumor transplantation and immunization in a tumor transplantation experiment. Immunization with mWT1 35 helper peptide was performed on days 7, 14, and 21 after subcutaneous implantation of WT1-expressing leukemia cells into mice, and dissection was performed on day 29.
  • FIG. 7 shows tumor size in mice immunized with mWT1 35 helper peptide and the percentage of individuals with no disease. Of the mice immunized with mWT1 35 helper peptide, 4 out of 10 were disease free. On the other hand, among the mice immunized with the control, none of the 9 mice that were disease-free existed.
  • FIG. 8 shows disease-free survival in mice immunized with mWT1 35 helper peptide.
  • FIG. 9 shows the cytotoxic activity of CTL in mice immunized with mWT1 35 helper peptide.
  • the black circles are the results of experiments conducted using RMAS cells pulsed with mWT1 126 peptide (MHCI peptide).
  • White circles show the results of experiments performed using control RMAS cells. Numbers in parentheses indicate tumor diameter mm.
  • FIG. 10 shows the cytotoxic activity of mWT1-specific CTL in control mice.
  • the black circles are the results of experiments conducted using RMAS cells pulsed with mWT1 126 peptide (MHCI peptide).
  • White circles show the results of experiments performed using control RMAS cells. Numbers in parentheses indicate tumor diameter mm.
  • FIG. 10 shows the cytotoxic activity of mWT1-specific CTL in control mice.
  • the black circles are the results of experiments conducted using RMAS cells pulsed with mWT1 126 peptide (MHCI peptide).
  • White circles show the results of experiments performed using control
  • FIG. 11 shows the cytotoxic activity of mWT1 126 peptide-specific CTL (left diagram) and the percentage of WT1 126 tetramer positive T cells (right diagram) by administration of mWT1 35 peptide.
  • FIG. 12 shows the measurement results of cell proliferation by stimulation with WT1 35 peptide in peripheral blood mononuclear cells of healthy individuals having each MHC class II molecule.
  • FIG. 13 shows responders (DRB1 * 0101/0405, DPB1 * 0201/0402, DQB1 * 0401 / 0501-positive healthy persons (PBMCs derived from healthy persons A)), and Stimulators (DRB1 * 0405/0901, DPB1 * 0201 / 0501, DQB1 * 0303 / 0401-positive healthy person (PBMC derived from healthy person B)) shows the measurement results of cell proliferation.
  • the vertical axis represents the amount of 3 H-thymidine incorporated (cpm).
  • the horizontal axis represents the types of various antibodies added (no addition, anti-HLA-DR antibody, anti-HLA-DP antibody, and anti-HLA-DQ antibody).
  • FIG. 14 shows responders (DRB1 * 0101/0405, DPB1 * 0201/0402, DQB1 * 0401 / 5011-positive healthy person (PBMC derived from healthy person A)) and Stimulators (DRB1 * 0405/0803, DPB1 * 0202 / 0501, DQB1 * 0401/0601 positive healthy person (PBMC derived from healthy person G)) shows the measurement results of cell proliferation.
  • the vertical axis represents the amount of 3 H-thymidine incorporated (cpm).
  • the horizontal axis represents the types of various antibodies added (no addition, anti-HLA-DR antibody, anti-HLA-DP antibody, and anti-HLA-DQ antibody).
  • FIG. 15 shows responders (DRB1 * 0101/0405, DPB1 * 0201/0402, DQB1 * 0401/0501 PBMC derived from a healthy person (healthy person A)) and Stimulators (DRB1 * 0101/0803, DPB1 * 0501 / -, Shows the measurement results of cell proliferation in the case of treatment with DQB1 * 0501 / 0601-positive healthy person (PBMC derived from healthy person H).
  • the vertical axis represents the amount of 3 H-thymidine incorporated (cpm).
  • the horizontal axis represents the types of various antibodies added (no addition, anti-HLA-DR antibody, anti-HLA-DP antibody, and anti-HLA-DQ antibody).
  • FIG. 16 shows responders (DRB1 * 0405/0803, DPB1 * 0202/0501, DQB1 * 0401 / 0601-positive healthy person (PBMC derived from healthy person G)), and Stimulator (L cell into which DQB1 * 0601 gene was introduced).
  • the vertical axis shows the ratio of the amount of IFN- ⁇ in T cells.
  • the horizontal axis represents the presence or absence (+ or ⁇ ) of a pulse due to the WT1 35 peptide.
  • FIG. 17 shows responder (DRB1 * 1502/1502, DPB1 * 0201/0901, DQB1 * 0601/0601 positive healthy person (PBMC derived from healthy person D)), Stimulator (PBMC derived from the same healthy person as Responder).
  • the measurement result of a cell proliferation at the time of processing by is shown.
  • the vertical axis represents the amount of 3 H-thymidine incorporated (cpm).
  • the horizontal axis represents the types of various antibodies added (no addition, anti-HLA-DR antibody, anti-HLA-DP antibody, and anti-HLA-DQ antibody).
  • the vertical axis shows the ratio of the amount of IFN- ⁇ in T cells.
  • the horizontal axis represents the presence or absence (+ or ⁇ ) of a pulse due to the WT1 35 peptide.
  • the present invention relates to a peptide having an amino acid sequence consisting of amino acids derived from mouse or human WT1 protein.
  • WT1 gene is, for example, hematopoietic tumor such as leukemia, myelodysplastic syndrome, multiple myeloma, malignant lymphoma, stomach cancer, colon cancer, lung cancer, breast cancer, germ cell cancer, liver cancer, skin cancer, bladder cancer, prostate cancer, It is highly expressed in solid cancers such as uterine cancer, cervical cancer and ovarian cancer. Therefore, many peptides of the present invention are present in cancer cells that express the WT1 gene.
  • the peptide of the present invention is a peptide having an amino acid sequence consisting of consecutive amino acids derived from the human WT1 protein shown in SEQ ID NO: 2, retains the ability to bind to the following MHC class II molecules, and has a WT1-specific helper T It is a peptide having the ability to induce cells.
  • the amino acid sequence and length are not specifically limited, However, When a peptide is too long, it will become easy to receive the effect
  • the length of the peptide of the present invention is preferably 10 to 25 amino acids, more preferably 15 to 21 amino acids, still more preferably 16 to 20 amino acids, such as 17 amino acids, 18 amino acids, or 19 amino acids.
  • Specific examples of peptides of the present invention SEQ ID NO: amino acid sequence shown in 3; SEQ ID NO: amino acid sequence shown in 4; SEQ ID NO: is to have the amino acid sequence shown in 5.
  • the peptides of the present invention include variants of the above peptides. There are several variants, for example, 1 to 9, preferably 1 to 5, 1 to 4, 1 to 3, and more preferably 1 to 2 in one amino acid sequence of the above.
  • one amino acid may comprise a peptide selected from the group consisting of amino acid sequences substituted, deleted or added. Substitution of amino acids in the peptide may be performed with any kind of amino acid at any position. Conservative amino acid substitution is preferred. For example, a Glu residue may be replaced with an Asp residue, a Phe residue with a Tyr residue, a Leu residue with an Ile residue, an Ala residue with a Ser residue, and a His residue with an Arg residue. Good. The addition or deletion of amino acids is preferably performed at the N-terminal and C-terminal in the peptide, but may be performed within the sequence.
  • a preferred embodiment of the peptide of the present invention has SEQ ID NO: 3.
  • any of the above peptides is required to have the ability to bind to MHC class II molecules and to induce WT1-specific helper T cells.
  • the MHC class II molecule to which the peptide of the present invention binds may belong to any subclass of HLA-DR, HLA-DQ, and HLA-DP.
  • a peptide that retains the ability to bind to MHC class II molecules and has the ability to induce WT1-specific helper T cells is referred to as a WT1 helper peptide.
  • the peptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 is also referred to as WT1 35 peptide, WT1 35 helper peptide, or WT1 35 peptide.
  • the peptide of the present invention is also a peptide having an amino acid sequence consisting of consecutive amino acids derived from the mouse WT1 protein shown in SEQ ID NO: 1, wherein the amino acid sequence is in position 9 of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4.
  • a peptide in which the amino acid residue is substituted with leucine (SEQ ID NO: 6); or a peptide in which the amino acid residue at the 11th position of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5 is substituted with serine (SEQ ID NO: 7) Also good.
  • the peptide of the present invention has several amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 6 or SEQ ID NO: 7, for example, 1 to 9, preferably 1 to 5, 1 to 4, and 1 to 3.
  • more preferably 1 amino acid may comprise a peptide selected from the group consisting of amino acid sequences substituted, deleted or added.
  • the peptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 is also referred to as mWT1 86 peptide or mWT1 86 helper peptide
  • the peptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 7 is used as mWT1 294 peptide or mWT1 294 helper. Also called a peptide.
  • the peptide of the present invention is derived from the WT1 protein, may be composed of the above-mentioned continuous amino acid sequence, and may contain these. Therefore, the peptide of the present invention may be, for example, a peptide itself composed of the above amino acid sequence, or a WT1 protein containing the above amino acid sequence or a part thereof.
  • the peptide of the present invention may also be a modified form of the above amino acid sequence. An amino acid residue in the amino acid sequence can be modified by a known method.
  • Such a modified product may be, for example, a product obtained by subjecting a functional group in the side chain of an amino acid residue constituting a peptide to esterification, alkylation, halogenation, phosphorylation, sulfonation, amidation, or the like.
  • various substances can be bound to the N-terminus and / or C-terminus of the peptide containing the amino acid sequence.
  • amino acids, peptides, analogs thereof and the like may be bound.
  • these substances are bound to the peptide of the present invention, these substances are treated with, for example, an in vivo enzyme or a process such as intracellular processing, and finally a peptide having the above amino acid sequence is generated.
  • helper T cells can be obtained by being presented on the cell surface as a complex with MHC class II molecules.
  • These substances may regulate the solubility of the peptide of the present invention, may improve the stability such as protease resistance, and are specific for a given tissue / organ, for example.
  • the peptide of the present invention may be delivered, or it may have an action of enhancing the uptake efficiency of antigen-presenting cells.
  • These substances may also be those that increase the ability to induce CTL, for example, helper peptides other than the peptides of the present invention.
  • the modified form of the peptide of the present invention may be one in which the amino group of the N-terminal amino acid or the carboxyl group of the C-terminal amino acid is modified.
  • the amino group modifying group of the N-terminal amino acid include an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, a cycloalkyl group, and an acyl group.
  • Specific examples of the acyl group include 1 carbon atom.
  • alkanoyl groups having 1 to 6 carbon atoms carbonyl groups substituted with cycloalkyl groups having 5 to 7 carbon atoms, alkylsulfonyl groups having 1 to 6 carbon atoms, phenylsulfonyl groups , An alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group substituted with a phenyl group, a carbonyl group substituted with a cycloalkoxy having 5 to 7 carbon atoms, a phenoxycarbonyl group, and the like.
  • Examples of the peptide in which the carboxyl group of the C-terminal amino acid is modified include an ester form and an amide form.
  • ester form examples include an alkyl ester having 1 to 6 carbon atoms and a carbon number substituted with a phenyl group from 0 carbon atoms. 6 alkyl esters, cycloalkyl esters having 5 to 7 carbon atoms, and the like.
  • amides include amides, amides substituted with one or two alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, phenyl An amide substituted with one or two alkyl groups having 0 to 6 carbon atoms substituted with a group, an amide containing a nitrogen atom of the amide group to form a 5- to 7-membered azacycloalkane, and the like .
  • modified form of the peptide of the present invention may be one in which amino acid residues are bonded by bonds other than peptide bonds such as carbon-carbon bond, carbon-nitrogen bond, and carbon-sulfur bond.
  • the peptides of the present invention may contain one or more D-form amino acids.
  • peptides of the present invention, and the mutants and modifications of the present invention described above are examples, and those skilled in the art can easily assume variations thereof, manufacture them, examine their effects, and use them.
  • the peptide of the present invention can be synthesized by a method usually used in the art or a modification thereof. Such synthetic methods include, for example, Peptide Synthesis, Interscience, New York, 1966; The Proteins, Vol 2, Academic Press Inc., New York, 1976; Peptide Synthesis, Maruzen Co., Ltd., 1975; Maruzen Co., Ltd., 1985; Drug Development, Vol. 14, Peptide Synthesis, Hirokawa Shoten, 1991, etc.
  • the peptide of the present invention can also be produced using genetic engineering techniques based on nucleotide sequence information encoding the peptide of the present invention. Such genetic engineering techniques are well known to those skilled in the art. These methods are based on the methods described in the literature (Molecular Cloning, T. Maniatis et al., CSH Laboratory (1983), DNA Cloning, DM. Can be done.
  • helper T cells by binding of the peptide of the present invention or a candidate peptide thereof to the above MHC class II molecule is, for example, a known method such as the method described in Cancer Immunol. Immunother. 51: 271 (2002), It can be examined by the method described in the examples of the present specification.
  • the peptide of the present invention activates helper T cells (CD4 positive T cells)
  • the peptide of the present invention is effective in inducing and maintaining CTL differentiation and activating effector cells such as macrophages. It can be used for the treatment or prevention of cancer.
  • the present invention relates to a polynucleotide encoding the WT1 helper peptide (hereinafter also referred to as WT1 polynucleotide).
  • the polynucleotide of the present invention may be DNA or RNA.
  • the base sequence of the polynucleotide of the present invention can be determined based on the amino acid sequence of the WT1 helper peptide.
  • the polynucleotide can be produced by, for example, a DNA or RNA synthesis method, a PCR method, or the like.
  • the polynucleotide encoding the peptide of the present invention includes a polynucleotide that hybridizes with a complementary sequence of the polynucleotide under stringent conditions and encodes a peptide having an activity equivalent to that of the peptide of the present invention. included.
  • hybridize under stringent conditions the hybridization used here is, for example, Sambrook J. et al. , Frisch E. F. , Maniatis T. It can be performed according to the usual methods described in the author, Molecular Cloning 2nd Edition (Molecular Cloning 2nd edition), Cold Spring Harbor Laboratory Issue (Cold Spring Harbor Laboratory press), and the like.
  • stringent conditions means, for example, 6 ⁇ SSC (a solution containing 1.5M NaCl, 0.15M trisodium citrate is 10 ⁇ SSC), and a solution containing 50% formamide at 45 ° C. After the hybrid was formed at 2 ° SSC and washed at 50 ° C. (Molecular Biology, John Wiley & Sons, NY (1989), 6.3.1-6.3.6). And the like.
  • the present invention relates to an expression vector (hereinafter, also referred to as WT1 expression vector) containing the above polynucleotide.
  • the type of expression vector, the sequence contained in addition to the above polynucleotide sequence, and the like can be appropriately selected according to the type and purpose of the host into which the expression vector is introduced, and include plasmids, phage vectors, virus vectors and the like.
  • examples of the vector include plasmid vectors such as pUC118, pUC119, pBR322, and pCR3, and phage vectors such as ⁇ ZAPII and ⁇ gt11.
  • examples of the vector include pYES2, pYEUra3, and the like.
  • examples of the host include pAcSGHisNT-A and the like.
  • examples thereof include plasmid vectors such as pKCR, pCDM8, pGL2, pcDNA3.1, pRc / RSV, and pRc / CMV, and viral vectors such as retrovirus vectors, adenovirus vectors, and adeno-associated virus vectors. It is done.
  • the vector may appropriately have factors such as a promoter capable of inducing expression, a gene encoding a signal sequence, a selection marker gene, and a terminator.
  • a sequence expressed as a fusion protein with thioredoxin, His tag, GST (glutathione S-transferase) or the like may be added so that isolation and purification can be facilitated.
  • a GST fusion protein vector such as pGEX4T
  • an appropriate promoter such as lac, tac, trc, trp, CMV, SV40 early promoter
  • a vector having a tag sequence such as Myc, His, etc. (Eg, pcDNA3.1 / Myc-His)
  • a vector (pET32a) that expresses a fusion protein with thioredoxin and His tag can be used.
  • the expression vector of the present invention is administered to a subject to produce a WT1 helper peptide in vivo, and WT1-specific helper T cells induced thereby are various cytokines (for example, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, or interferon (IFN), etc.) and promote the proliferation, differentiation and maturation of B cells and other T cells. Therefore, using the WT1 expression vector of the present invention, it is possible to specifically damage tumor cells having MHC class I molecules and highly expressing WT1.
  • WT1-specific helper T cells induced thereby are various cytokines (for example, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, or interferon (IFN), etc.) and promote the proliferation, differentiation and maturation of B cells and other T cells. Therefore, using the WT1 expression vector of the present invention, it is possible to specifically damage tumor cells having MHC class I molecules and highly expressing WT1.
  • the present invention relates to an antibody against the WT1 helper peptide or a polynucleotide encoding the peptide (hereinafter also referred to as WT1 antibody).
  • the antibody of the present invention may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody. Methods for producing these antibodies are already well known, and the antibodies of the present invention can also be produced according to these conventional methods (Current protocols Molecular Biology edit. Ausubel et al. (1987) Publish. John Wiley and Sons. Section 11.12 ⁇ 11.13, Antibodies; A Laboratory Manual, Lane, H, D. et al., Cold Spring Harber Laboratory Press Publishing New York 1989).
  • the present invention relates to a pharmaceutical composition for treating or preventing cancer, comprising the WT1 helper peptide, WT1 polynucleotide, or WT1 expression vector.
  • WT1 gene is, for example, hematopoietic tumor such as leukemia, myelodysplastic syndrome, multiple myeloma, malignant lymphoma, stomach cancer, colon cancer, lung cancer, breast cancer, germ cell cancer, liver cancer, skin cancer, bladder cancer, prostate cancer, Since it is highly expressed in solid cancers such as uterine cancer, cervical cancer and ovarian cancer, the pharmaceutical composition of the present invention can be used for the treatment or prevention of cancer expressing WT1 gene.
  • WT1-specific helper T cells induced by the WT1 helper peptide contained in the pharmaceutical composition are various cytokines (for example, IL-2 , IL-4, IL-5, IL-6, or interferon (IFN)), and promote the proliferation, differentiation, and maturation of B cells and other subsets of T cells. Therefore, tumor cells having MHC class I molecules and high WT1 expression can be specifically damaged using the peptide of the present invention.
  • cytokines for example, IL-2 , IL-4, IL-5, IL-6, or interferon (IFN)
  • the pharmaceutical composition of the present invention may contain, for example, a carrier, an excipient and the like in addition to the WT1 helper peptide, WT1 polynucleotide, or WT1 expression vector as an active ingredient. Since the WT1 helper peptide contained in the pharmaceutical composition of the present invention induces WT1-specific helper T cells, the pharmaceutical composition of the present invention contains an appropriate adjuvant in order to enhance the induction efficiency, or It may be administered with a suitable adjuvant.
  • Preferred adjuvants include, but are not limited to, complete or incomplete Freund's adjuvant, aluminum hydroxide, and the like.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may also contain a known cancer antigen peptide other than the WT1 helper peptide as an active ingredient, for example, a WT1 126 peptide that induces WT1-specific CTL (Oka et al, Cancer).
  • a WT1 126 peptide that induces WT1-specific CTL (Oka et al, Cancer).
  • Immunotherapy targeting Wilms 'tumor gene WT1 product Journal of Immunology, 164: 1873-1880, 2000 and Oka et al.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may also be administered in combination with known cancer antigen peptides.
  • a known cancer antigen peptide such as the WT1 126 peptide can be administered before or after administering the pharmaceutical composition of the present invention. Since the pharmaceutical composition of the present invention has the feature of activating B cells and other T cells by inducing WT1-specific helper T cells, it was induced by administering a known cancer antigen peptide. It is possible to further enhance the activity of CTL and significantly increase the therapeutic effect.
  • the administration method of the pharmaceutical composition of the present invention can be appropriately selected according to conditions such as the type of disease, the state of the subject, and the target site.
  • the administration method include, but are not limited to, intradermal administration, subcutaneous administration, intramuscular administration, intravenous administration, nasal administration, and oral administration.
  • the administration method may be lymphocyte therapy or DC (dendritic cell) therapy.
  • the amount of the peptide contained in the pharmaceutical composition of the present invention, the dosage form of the pharmaceutical composition, the number of administrations and the like can be appropriately selected according to conditions such as the type of disease, the state of the subject, the target site, etc.
  • the peptide dosage is usually 0.0001 mg to 1000 mg, preferably 0.001 mg to 10000 mg.
  • the present invention relates to a method for treating or preventing cancer, which comprises administering an effective amount of the pharmaceutical composition to a subject having the MHC class II molecule.
  • the cancer to be treated or prevented may be any cancer that expresses the WT1 gene, for example, hematopoietic tumors such as leukemia, myelodysplastic syndrome, multiple myeloma, malignant lymphoma, gastric cancer, Including solid cancers such as colon cancer, lung cancer, breast cancer, germ cell cancer, liver cancer, skin cancer, bladder cancer, prostate cancer, uterine cancer, cervical cancer, ovarian cancer.
  • the present invention relates to the use of the above WT1 helper peptide, WT1 polynucleotide, or WT1 expression vector for treating or preventing cancer.
  • the present invention in yet another aspect, relates to the use of a WT1 helper peptide for producing a pharmaceutical composition for treating or preventing cancer.
  • the present invention relates to the use of a WT1 polynucleotide or WT1 expression vector for producing a pharmaceutical composition containing the WT1 polynucleotide or WT1 expression vector.
  • the present invention relates to a cell containing the above WT1 helper peptide, WT1 polynucleotide, or WT1 expression vector.
  • the cell of the present invention can be produced, for example, by transforming a host cell such as Escherichia coli, yeast, insect cell or animal cell using the above expression vector.
  • a method for introducing an expression vector into a host cell various methods can be appropriately selected and used.
  • the peptide of the present invention can also be produced by culturing transformed cells and recovering and purifying the produced WT1 helper peptide.
  • the present invention relates to an antigen-presenting cell (for example, dendritic cell, B-lymphocyte, macrophage, etc.) that presents the WT1 helper peptide via the MHC class II molecule.
  • the antigen-presenting cell of the present invention is induced by the WT1 helper peptide.
  • WT1-specific helper T cells are efficiently induced.
  • the present invention is directed to culturing immature antigen-presenting cells in the presence of a WT1 helper peptide, and inducing antigen-presenting cells that present the WT1 helper peptide via the MHC class II molecule from the immature antigen-presenting cells.
  • the present invention relates to a method for inducing an antigen-presenting cell that presents a WT1 helper peptide via an MHC class II molecule.
  • immature antigen-presenting cells refer to cells that can mature to become antigen-presenting cells, such as dendritic cells, B-lymphocytes, macrophages, and the like.
  • the subject from which the immature antigen-presenting cell is derived may be any one as long as it has the above MHC class II molecule. Since immature antigen-presenting cells are contained in, for example, peripheral blood mononuclear cells, such cells may be cultured in the presence of the WT1 helper peptide.
  • the present invention provides an antigen-presenting cell that presents a WT1 helper peptide via the MHC class II molecule to a subject having the same molecule as the MHC class II molecule. It relates to a method for treating or preventing.
  • the administration method of antigen-presenting cells can be appropriately selected according to conditions such as the type of disease, the state of the subject, and the target site. Examples of the method include, but are not limited to, intravenous administration, intradermal administration, subcutaneous administration, intramuscular administration, nasal administration, and oral administration.
  • the present invention provides a method for preventing or treating cancer, characterized by inducing an antigen-presenting cell that presents a WT1 helper peptide via the MHC class II molecule.
  • A reacting a sample with a nucleic acid having a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of WT1 protein (SEQ ID NO: 2) or a partial sequence thereof, or the WT1 helper peptide,
  • B obtaining an antigen-presenting cell that presents the WT1 helper peptide contained in the sample via the MHC class II molecule
  • C relates to a method comprising the step of administering the antigen-presenting cell to a subject having the same molecule as the MHC class II molecule.
  • the sample in the method may be any sample as long as it may contain lymphocytes or dendritic cells, and examples thereof include a subject-derived sample such as blood, a cell culture solution, and the like.
  • the reaction in the above method may be performed using a general method, and is preferably performed using electroporation.
  • Obtaining antigen-presenting cells can be performed using methods known to those skilled in the art. Those skilled in the art can appropriately determine the culture conditions of the cells in the sample in each step.
  • the method for administering the antigen-presenting cell may be as described above.
  • the present invention relates to a WT1-specific helper T cell induced by the WT1 helper peptide.
  • the helper T cells of the present invention are induced, proliferated and activated by recognizing a complex of a WT1 helper peptide and an MHC class II molecule.
  • Activated WT1-specific helper T cells produce cytokines such as IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, or interferon (IFN), and are a subset of B cells and other subsets of T cells. Promotes proliferation, differentiation and maturation. Therefore, the helper T cell of the present invention can specifically damage tumor cells having MHC class I molecules and highly expressing WT1.
  • the present invention is characterized in that peripheral blood mononuclear cells are cultured in the presence of a WT1 helper peptide, and WT1-specific helper T cells are induced from the peripheral blood mononuclear cells.
  • the present invention relates to a method for inducing helper T cells.
  • the subject from which the peripheral blood mononuclear cells are derived may be any as long as it has the MHC class II molecule.
  • WT1-specific helper T cells are derived from helper T cell progenitor cells in the peripheral blood mononuclear cells.
  • the subject's hematopoietic tumor or solid cancer can be treated or prevented.
  • the peripheral blood mononuclear cells in this specification include immature antigen-presenting cells (for example, precursors such as dendritic cells, B-lymphocytes, and macrophages) that are precursors of antigen-presenting cells. Since immature antigen-presenting cells are contained in, for example, peripheral blood mononuclear cells, such cells may be cultured in the presence of the WT1 helper peptide.
  • the present invention relates to a kit for inducing WT1-specific helper T cells comprising the WT1 helper peptide as an essential component.
  • the kit is used for the above-described method for inducing WT1-specific helper T cells.
  • the kit of the present invention may contain, for example, a means for obtaining peripheral blood mononuclear cells, an adjuvant, a reaction container, and the like. In general, an instruction manual is attached to the kit. WT1-specific helper T cells can be efficiently induced using the kit of the present invention.
  • the present invention relates to a method for treating or preventing cancer, which comprises administering WT1-specific helper T cells to a subject having the MHC class II molecule.
  • the administration method of WT1-specific helper T cells can be appropriately selected according to conditions such as the type of disease, the state of the subject, and the target site. Examples of the administration method include, but are not limited to, intravenous administration, intradermal administration, subcutaneous administration, intramuscular administration, nasal administration, and oral administration.
  • the present invention relates to a kit for preventing or treating cancer comprising the WT1 helper peptide, WT1 polynucleotide, or WT1 expression vector as an essential component.
  • the kit induces antigen-presenting cells that present the WT1 helper peptide via the MHC class II molecule.
  • the kit of the present invention may include, for example, a sample obtaining means, a reaction container, and the like in addition to the above essential components.
  • an instruction manual is attached to the kit.
  • the present invention provides a method for determining the presence or amount of WT1-specific helper T cells in a subject having the MHC class II molecule, comprising: (A) reacting the complex of the WT1 helper peptide and the MHC class II molecule with the subject-derived sample; (B) examining the presence or amount of helper T cells recognizing the complex contained in the sample;
  • the present invention relates to a method including steps.
  • the subject-derived sample may be any sample as long as it may contain lymphocytes, and examples thereof include body fluids such as blood and lymph, and tissues.
  • the complex of the WT1 helper T cell and the MHC class II molecule may be in the form of, for example, a tetramer or a pentamer using a method known to those skilled in the art such as the biotin streptavidin method.
  • the presence or amount of helper T cells that recognize such complexes can be measured by methods known to those skilled in the art.
  • the complex may be labeled.
  • a known label such as a fluorescent label or a radioactive label can be used. Labeling makes it easier and faster to determine the presence or amount of helper T cells. Using the method of this aspect of the present invention, cancer diagnosis, prognosis, and the like are possible.
  • the present invention also provides a composition comprising a complex of a WT1 helper peptide and the MHC class II molecule for determining the presence or amount of WT1-specific helper T cells in a subject having the MHC class II molecule.
  • the present invention provides a kit for determining the presence or amount of WT1-specific helper T cells in a subject having the MHC class II molecule, comprising a complex of a WT1 helper peptide and the MHC class II molecule.
  • the invention provides a method for determining the presence or amount of WT1-specific helper T cells in a subject having the MHC class II molecule, comprising: (A) reacting the WT1 helper peptide with the subject-derived sample; (B) examining the presence or amount of cytokines contained in the sample;
  • the present invention relates to a method including steps.
  • the subject-derived sample may be any as long as it may contain lymphocytes, and examples thereof include peripheral blood mononuclear cells, blood, body fluid, tissue, etc., preferably peripheral blood mononuclear It is a sphere.
  • the reaction in the step (a) can be performed using the WT1 helper peptide in the subject-derived sample using a general technique.
  • the presence or amount of cytokine contained in the sample can be measured by methods known to those skilled in the art.
  • the cytokine may be one that can be induced by helper T cells such as interferon ⁇ and interleukin 10.
  • the cytokine may be labeled.
  • a known label such as a fluorescent label or a radioactive label can be used.
  • the present invention provides a method for obtaining WT1-specific helper T cells using a complex of a WT1 helper peptide and the MHC class II molecule, (A) reacting the sample with the complex; (B) obtaining a helper T cell that recognizes the complex contained in the sample;
  • the complex of the WT1 helper peptide and the MHC class II molecule which is related to the method including the steps, is as described above.
  • the sample may be any sample as long as it may contain lymphocytes, and examples thereof include a subject-derived sample such as blood, a cell culture solution, and the like. Acquisition of helper T cells that recognize the complex can be performed using methods known to those skilled in the art, such as FACS and MACS.
  • the obtained WT1-specific helper T cells can be cultured and used for the treatment or prevention of various cancers.
  • the present invention also relates to a WT1-specific helper T cell that can be obtained by a method of obtaining a WT1-specific helper T cell using a complex of a WT1 helper peptide and the MHC class II molecule.
  • the present invention relates to a kit for obtaining WT1-specific helper T cells comprising a complex of a WT1 helper peptide and the MHC class II molecule.
  • the present invention provides a cancer cancer characterized by using the WT1-specific helper T cell, the antigen-presenting cell that presents the WT1 helper peptide via the MHC class II molecule, or the WT1 antibody. It relates to a diagnostic method.
  • WT1-specific helper T cells are used in the diagnostic method of the present invention.
  • the helper T cell, antigen presenting cell or antibody is incubated with a sample from a subject having the MHC class II molecule or administered to a subject having the MHC class II molecule, and then the helper T cell, antigen presenting Cancer, for example, can be diagnosed by determining the position, site, amount, etc. of cells or antibodies.
  • the helper T cell, antigen-presenting cell or antibody may be labeled. By attaching such a label, the diagnostic method of the present invention can be efficiently carried out.
  • the present invention provides the WT1-specific helper T cell, the antigen-presenting cell that presents the WT1 helper peptide via the MHC class II molecule, or an antibody against the WT1 helper peptide or a polynucleotide encoding the peptide
  • the present invention relates to a cancer diagnostic kit comprising an antibody against
  • the leftmost column indicates “adequacy” as a candidate peptide sequence, and the greater the number of ⁇ , the higher the suitability for the Ramsensee et al. Law. No mark indicates that it is not very suitable.
  • [] in the column of “candidate peptide sequences that bind to MHC class II molecules” in Tables 1 to 6 indicates that one amino acid can be selected from the amino acid group listed therein.
  • the notation [FLM] means any one of amino acids F, L, and M.
  • [VYI (AL)] it is either one of the amino acids V, Y, or I, or any one of A, L. means.
  • x represents any amino acid.
  • the “program name” of the program used to list the candidate peptide sequences is described.
  • the candidate WT1 peptides were visually selected from Tables 1 to 6, and the peptides shown in Table 7 below were identified as preferred candidate peptides for MHC class II molecules. The function of was analyzed.
  • WT1 peptide-specific cell line Preparation of WT1 peptide-specific cell line and measurement of cell growth ability
  • the WT1 peptide was emulsified with incomplete Freund's adjuvant (Montanide ISA51), and 100 ⁇ g / mouse equivalent of WT1 peptide was inoculated into the skin of the mouse. This immunization was performed three times every week, and the spleen was taken out one week after the final immunization to prepare splenocytes.
  • the spleen cells were pulsed with the same WT1 peptide used for immunization of each mouse, and spleen cells of irradiated non-immunized mice were used as stimulators three times at 10-day intervals, followed by the fourth stimulation.
  • WT1 35 peptides each mouse spleen cells immunized with WT1 86 peptide or WT1 294 peptide, WT1 35 peptide, in response to WT1 86 peptide or WT1 294 peptide-pulsed stimulator, grown (FIG. 1A ⁇ C ).
  • each WT1 peptide is pulsed, and spleen cells of irradiated non-immunized mice are used to stimulate three times in vitro at 10-day intervals, and then the fourth stimulation is pulsed to each peptide described above.
  • MHC class I antibody D b antibody
  • MHC class II antibody a b antibody
  • C1498 cells that do not express WT1 protein after irradiating non-immunized mouse spleen cells pulsed with each WT1 peptide and stimulated three times in vitro at 10 day intervals and then irradiated, Proliferative responses were measured by 3 H incorporation using C1498 cells pulsed with each WT1 peptide or C1498 cells introduced with a WT1 gene to express WT1 protein as a stimulator. As a result, a proliferative response was caused to C1498 cells pulsed with the same WT1 peptide as WT1 peptide immunized in vivo and C1498 cells introduced with the WT1 gene and expressing WT1 protein (FIG. 3).
  • WT1 35 peptide, WT1 86 peptide and WT1 294 peptide were produced by the intracellular process of endogenous WT1 protein and presented on MHC class II molecules. From the above, these three WT1 peptides were shown to be MHC class II-restricted WT1 peptides.
  • each WT1 peptide was pulsed and stimulated three times at 10 day intervals in vitro using splenocytes of non-immunized mice irradiated, and then IFN- ⁇ and IL in the culture supernatant The concentration of -4 was measured using an ELISA kit (BIOSOURCE Immunoassay Kit, Invitrogen).
  • splenocytes from two separate mice pulsed each WT1 peptide and reacted to splenocytes from irradiated non-immunized mice, producing interferon ⁇ but producing little interleukin-4.
  • FIG. 4 This demonstrates that these three WT1 peptides induce Th1-type WT1-specific helper T cells.
  • WT1-specific cytotoxic T cells CTL
  • WT1 126 peptide MHC class I
  • WT1 126 peptide MHC class I
  • WT1 35 peptide MHC class II
  • WT1 126 peptide MHC class I
  • WT1 86 WT1 86
  • Mice were immunized three times with peptide (MHC class II) or WT1 126 peptide (MHC class I) + WT1 294 peptide (MHC class II), and then splenocytes of mice were prepared.
  • this spleen cell was stimulated once with WT1 126 peptide (MHC class I) once in vitro, and on the 6th day after WT1 126 peptide (MHC class I) pulsed, RMAS cells were used as target cells. Injury activity was measured. RMAS cells not pulsed with WT1 126 peptide (MHC class I) were used as control target cells.
  • MHC class I WT1 126 peptide
  • MHC class II WT1 helper peptide
  • WT1-specific cytotoxic T cells were induced (FIG. 5). This demonstrated that the three WT1 peptides (MHC class II) are WT1-specific helper peptides.
  • WT1-expressing C1498 leukemia cells were transplanted subcutaneously into mice at a rate of 2.5 ⁇ 10 5 per mouse, and once a week thereafter, once a week for a total of 3 times, WT1 35 helper peptide 50 ⁇ g / Mice were administered intradermally with Freund's incomplete adjuvant (FIG. 6).
  • physiological saline was intradermally administered together with Freund's incomplete adjuvant instead of the WT1 35 helper peptide.
  • Subcutaneous tumor diameter was measured over time, and disease-free survival up to 29 days after subcutaneous transplantation was calculated.
  • the mouse on the 29th day after the start of the experiment was dissected, the spleen was removed, and the WT1-specific immune response was analyzed using splenocytes.
  • the spleen was removed and spleen cells were prepared at the time of dissection of WT1 35 helper peptide (MHC class II) immunized and control mice.
  • the spleen cells were stimulated once with WT1 126 peptide (MHC class I), the WT1 126 peptide RMAS cells pulsed with (MHC class I) in the target cell to the 6 days later, the cytotoxic activity of the spleen cells It was measured.
  • WT1-specific cytotoxic T cells were induced in all four mice of the WT1 35 helper peptide (MHC class II) immunized group (FIG. 9).
  • WT1-specific cytotoxic T cells were induced very weakly in the three mice in the control group (FIG. 10). In one mouse, no induction of WT1-specific cytotoxic T cells was observed. Clearly, the induction of WT1-specific cytotoxic T cells was low compared to the WT1 35 helper peptide (MHC class II) immunized group (FIGS. 9 and 10).
  • WT1 35 class II helper peptide This is induced by administration of the WT1 35 class II helper peptide to induce WT1-specific helper T cells, and by the action of the WT1-specific helper T cells, it is induced in an immune response to the WT1 protein expressed by the transplanted tumor cells.
  • WT1-specific cytotoxic T cells were shown to be strongly amplified in vivo, and this result demonstrated the usefulness of the WT1 35 helper peptide.
  • mice of the WT1 35 helper peptide (MHC class II) immunized group and the control group was analyzed. Briefly, from the lysis rate (%) when RMAS cells pulsed with WT1 126 peptide (MHC class I) were used as target cells in the above experiment, the lysis rate (%) when RMAS cells were used as target cells. ) Minus the cell solubility (%) was defined as the specific solubility (%) (left figure in FIG. 11).
  • the splenocytes prepared above and fluorescently labeled WT1 tetramer H-2Db WT1 Tetramer-RFMPNAPYL-PE
  • CD3-positive, CD8-positive, and WT1 tetramer-positive cells were designated as WT1-specific cytotoxic T cells (FIG. 11 right figure).
  • WT1-specific cytotoxic T cells FIG. 11 right figure.
  • Peripheral blood mononuclear cells were prepared from 6 healthy individuals having DRB1, DPB1, DQB1 or DRB5 subclass molecules shown in FIG. After adding WT1 35 helper peptide to this peripheral blood mononuclear cell and culturing for 1 week, these peripheral blood mononuclear cells were pulsed with WT1 35 helper peptide, and irradiated peripheral blood mononuclear cells of the same person were stimulated. As a result, stimulation was performed 4 times every week, and 3 H uptake was measured on the 6th day.
  • CTL cytotoxic T cells
  • mouse WT1 86 peptide and WT1 294 peptide are amino acid sequences at the positions of the peptide surrounded by a square with human WT1 86 peptide (SEQ ID NO: 4) and WT1 294 peptide (SEQ ID NO: 5). Is one different.
  • PBMC peripheral blood mononuclear cells
  • DPB1 * 0201/0402 DQB1 * 0401 / 0501-positive healthy person (hereinafter referred to as healthy person A)) are treated with WT1 35 peptide.
  • Responder was adjusted by stimulating 5 times.
  • HLA class II type is another healthy person that is different (DRB1 * 0405/0901, DPB1 * 0201/0501, DQB1 * 0303/0401 healthy individuals of positive (that a healthy person B)) derived from peripheral blood mononuclear cells (PBMC ) was pulsed with WT1 35 peptide to form a Stimulator, and cell proliferation (the amount of 3 H-thymidine incorporated (cpm)) was measured. In this measurement, no antibody was added, anti-HLA-DR antibody was added (+ a-DR), anti-HLA-DP antibody was added (+ a-DP), or anti-HLA-DQ antibody was added (+ a-DQ). Measurements were made under conditions.
  • a common HLA class II type that is positive for both the Responder and Stimulator shows the restriction of the WT1 35 peptide.
  • proliferation was suppressed under the condition where anti-DR antibody was added, and DRB1 * 0405 was common in healthy people A and B. Therefore, WT1 35 peptide was restricted to DRB1 * 0405. It was shown that.
  • healthy person different from the healthy person A (DRB1 * 0405/0803, DPB1 * 0202/0501, DQB1 * 0401/0601 healthy individuals positive (called healthy individual G)) but using PBMC from The experiment was conducted under the same conditions as the above experiment. As a result, as shown in FIG.
  • PBMC derived from a healthy person G was used as a responder, and L cells into which the DQB1 * 0601 gene was introduced as a stimulator.
  • the difference in the amount of IFN- ⁇ due to the presence or absence of a pulse using WT1 35 peptide of L cells was measured.
  • the percentage of intracellular IFN- ⁇ production was measured using FACS, a technique well known to those skilled in the art.
  • the responder was activated by the pulse of the WT1 35 peptide to the L cell, indicating that the WT1 35 peptide is DQB1 * 0601 restricted.
  • Experiments with healthy human B showed that WT1 35 peptide is restricted to DRB1 * 0405 or 0901 and to DPB1 * 0201 or 0501.
  • Experiments with healthy human C showed that WT1 35 peptide was restricted to DRB1 * 0802 or 1201 and to DPB1 * 0201 or 0501.
  • An experiment using a healthy person D showed that WT1 35 peptide is restricted to DRB1 * 1502, since DRB1 * 1502 is a homozygote (FIG. 17).
  • WT1 35 peptide was shown to be restricted to DPB1 * 0201 or 0901.
  • Experiments with healthy person E showed that the WT1 35 peptide is restricted to DRB1 * 0405 or 0901 and to DPB1 * 0202 or 0501.
  • Experiments with healthy human F showed that WT1 35 peptide is restricted to DRB1 * 1403 or 1502.
  • Experiments with healthy individuals G showed that the WT1 35 peptide is restricted to DPB1 * 02
  • the difference in the amount of IFN- ⁇ due to the presence or absence of a pulse using the WT1 35 peptide was measured.
  • the percentage of intracellular IFN- ⁇ production was measured using FACS, a technique well known to those skilled in the art.
  • the ratio of the amount of IFN- ⁇ was remarkably increased by pulsing with WT1 35 peptide (FIG. 18). This indicates that the WT1 35 peptide is constrained to any of DRB1 * 0101, DRB1 * 1501, DPB1 * 0201, DPB1 * 0402, DQB1 * 0501, or DQB1 * 0602.
  • MHC class II molecule-restricted WT1 peptides various types of MHC class II molecule-restricted WT1 peptides, polynucleotides encoding the peptides, pharmaceutical compositions containing these, and the like are provided.
  • the present invention can be used in the field of development and production of various hematopoietic tumors that are expressed, preventive drugs for fixed cancer, or therapeutic drugs.

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Abstract

 本発明は、WT1タンパク質由来の連続するアミノ酸からなるアミノ酸配列を有するWT1ペプチドであって、MHCクラスII分子と結合してWT1特異的ヘルパーT細胞を誘導するペプチド、ならびにこれらを含む医薬組成物などに関する。

Description

癌抗原ヘルパーペプチド
 本発明は、WT1ヘルパーペプチド、該ペプチドをコードするポリヌクレオチド、該ペプチドにより誘導されるWT1特異的ヘルパーT細胞、およびこれらを含む癌治療/予防用医薬組成物などに関する。なお、本願は、2009年4月23日出願の日本国特許出願第2009-105286に対して優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2009-105286の全内容を本願に組み込むものである。
 WT1遺伝子(Wilms’ tumor 1 gene)は、小児の腎癌であるウイルムス腫瘍の責任遺伝子として同定された遺伝子であり(非特許文献1および2)、ジンクフィンガー構造を有する転写因子である。当初、WT1遺伝子は癌抑制遺伝子であるとされたが、その後の研究(非特許文献3~6)により、造血器腫瘍や固形癌においてはむしろ癌遺伝子として働くことが示された。
 WT1遺伝子が多くの悪性腫瘍において高発現していることから、変異のない自己タンパク質であるWT1遺伝子産物の生体内における免疫原性の有無が検証されてきた。その結果、腫瘍細胞で高発現しているWT1遺伝子由来のタンパク質は細胞内プロセッシングにより断片化され、生じたペプチドがMHCクラスI分子と複合体を形成して細胞表面に提示されること、およびかかる複合体を認識する細胞傷害性T細胞(以下、CTLともいう)がWT1ペプチドワクチネーションにより誘導され得ることが明らかとなった(非特許文献7~9)。さらに、WT1ペプチドまたはWT1 cDNAで免疫されたマウスは、移植されたWT1遺伝子発現腫瘍細胞を高い確率で拒絶するが(非特許文献7および10)、WT1遺伝子を内在的に発現している正常組織は誘導されたCTLによって傷害されないことも示された(非特許文献7)。これまでに、マウスだけでなくヒトにおいてもWT1特異的CTLの誘導が可能であり、かかるCTLがWT1遺伝子を高発現する腫瘍細胞に対しては傷害活性を有するが、WT1遺伝子を内在的に発現する正常細胞には傷害活性を有さない可能性が強く示唆された(非特許文献7、10~14)。
 一方で、CTLが効率的に誘導されるためには、癌抗原に特異的なヘルパーT細胞の存在が重要であることが報告されている(非特許文献15)。ヘルパーT細胞(CD4陽性T細胞)は、抗原提示細胞のMHCクラスII分子と抗原ペプチドとの複合体を認識して誘導、増殖、および活性化される。活性化されたヘルパーT細胞は、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、またはインターフェロン(IFN)のごときサイトカインを産生し、B細胞およびその他のT細胞のサブセットの増殖、分化、および成熟を促進する。このことから、MHCクラスII分子に結合する抗原ペプチドは、ヘルパーT細胞の誘導を介することによりCTLなどを効率的に活性化して免疫機能を増進すると考えられる(非特許文献16)。これまで、WT1に関しては、MHCクラスII分子のHLA-DRB10401およびHLA-DRB10405に結合する抗原ペプチド(非特許文献17および特許文献1)のみが報告されており、その他のサブタイプに対する抗原ペプチドを見出す必要があった。
国際公開2005/045027号公報
Daniel A. Haber et al., Cell. 1990 Jun 29;61(7):1257-69. Call KM et al., Cell. 1990 Feb 9;60(3):509-20. Menke AL et al., Int Rev Cytol. 1998;181:151-212. Review. Yamagami T et al., Blood. 1996 Apr 1;87(7):2878-84. Inoue K et al., Blood. 1998 Apr 15;91(8):2969-76. Tsuboi A et al., Leuk Res. 1999 May;23(5):499-505. Oka Y et al., J Immunol. 2000 Feb 15;164(4):1873-80. Melief CJ et al., Immunol Rev. 1995 Jun;145:167-77. Ritz J, J Clin Oncol. 1994 Feb;12(2):237-8. Tsuboi A et al., J Clin Immunol. 2000 May;20(3):195-202. Oka Y et al., Immunogenetics. 2000 Feb;51(2):99-107. Ohminami H et al., Blood. 2000 Jan 1;95(1):286-93. Gao L et al., Blood. 2000 Apr 1;95(7):2198-203. Ohminami H et al., Blood. 2000 Jan 1;95(1):286-93. Cancer. Res. 62:6438, 2002 J.Immunol. Immunother., 24:195, 2001 Cancer. Immunol. Immunother. 51:271, 2002
 したがって、本発明の解決課題は、広範なMHCクラスII分子に結合してWT1特異的ヘルパーT細胞を誘導するペプチド、該ペプチドをコードするポリヌクレオチド、該ペプチドにより誘導されるWT1ヘルパーT細胞、およびこれらを含む癌治療/予防用医薬組成物を提供することである。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った。そして、本発明者らは、WT1タンパク質をコードする連続するアミノ酸配列の一部を有するペプチドが、癌抗原ヘルパーペプチドとして機能すること、すなわち、抗原提示細胞上でMHCクラスII分子に結合して提示され、WT1特異的なヘルパーT細胞を誘導することを知見し、これらを癌の治療/予防用医薬組成物として用いることが可能なことを示した。
 すなわち、本発明は、
 (1)WT1タンパク質由来の連続するアミノ酸からなるアミノ酸配列を有するペプチドであって、前記アミノ酸配列が、
  (a)配列番号:3に示すアミノ酸配列;
  (b)配列番号:4に示すアミノ酸配列;
  (c)配列番号:5に示すアミノ酸配列;および
  (d)(a)~(c)に示すアミノ酸配列において、1個もしくは数個のアミノ酸が、置換、または欠失もしくは付加されたアミノ酸配列
からなる群から選択されるペプチドであって、MHCクラスII分子と結合してWT1特異的ヘルパーT細胞を誘導するペプチド、
 (2)アミノ酸配列が配列番号:3に示すアミノ酸配列である、(1)記載のペプチド、
 (3)MHCクラスII分子が、DRB10101、DRB10405、DRB10802、DRB10803、DRB10901、DRB11201、DRB11403、DRB11501、DRB11502、DPB10201、DPB10202、DPB10402、DPB10501、DPB10901、DQB10301、DQB10302、DQB10401、DQB10501、DQB10601、DQB10602、およびDRB50102からなる群から選択されるものである、(1)または(2)に記載のペプチド、
 (4)MHCクラスII分子が、DRB10101、DRB10405、DRB11502、DPB10201、DPB10202、およびDQB10601からなる群から選択されるものである、(1)または(2)に記載のペプチド、
 (5)(1)~(4)のいずれか1つに記載のペプチドをコードするポリヌクレオチド、
 (6)(5)記載のポリヌクレオチドを含有する発現ベクター、
 (7)(1)~(4)のいずれか1つに記載のペプチド、または(5)記載のポリヌクレオチドに対する抗体、
 (8)(1)~(4)のいずれか1つに記載のペプチド、(5)記載のポリヌクレオチド、または(6)記載のベクターを含む、癌を治療または予防するための医薬組成物、
 (9)(1)~(4)のいずれか1つに記載のペプチド、(5)記載のポリヌクレオチド、または(6)記載のベクターの有効量を、(3)または(4)記載のMHCクラスII分子を有する対象に投与することを特徴とする、癌を治療または予防するための方法、
 (10)癌を治療または予防するための、(1)~(4)のいずれか1つに記載のペプチド、(5)記載のポリヌクレオチド、または(6)記載のベクターの使用、
 (11)(1)~(4)のいずれか1つに記載のペプチドを(3)または(4)記載のMHCクラスII分子を介して提示する、抗原提示細胞、
 (12)未熟抗原提示細胞を(1)~(4)のいずれか1つに記載のペプチドの存在下で培養し、該未熟抗原提示細胞から前記ペプチドを(3)または(4)記載のMHCクラスII分子を介して提示する抗原提示細胞を誘導することを特徴とする、抗原提示細胞の誘導方法、
 (13)(1)~(4)のいずれか1つに記載のペプチドにより誘導される、WT1特異的ヘルパーT細胞、
 (14)末梢血単核球を(1)~(4)のいずれか1つに記載のペプチドの存在下で培養し、該末梢血単核球からWT1特異的ヘルパーT細胞を誘導することを特徴とする、WT1特異的ヘルパーT細胞の誘導方法、
 (15)(1)~(4)のいずれか1つに記載のペプチドを必須構成成分として含む、WT1特異的ヘルパーT細胞を誘導するためのキット、
 (16)(1)~(4)のいずれか1つに記載のペプチド、(5)記載のポリヌクレオチド、または(6)記載のベクターを必須構成成分として含む、癌を予防または治療するためのキット、
 (17)(3)または(4)記載のMHCクラスII分子を有する対象におけるWT1特異的ヘルパーT細胞の存在または量を決定する方法であって、
 (a)(1)~(4)のいずれか1つに記載のペプチドを該対象由来試料と反応させ;次いで、
 (b)該試料に含まれるサイトカインの存在または量を調べる、
工程を含む方法、
を提供するものである。
 本発明によれば、DRB10101、DRB10405、DRB10802、DRB10803、DRB10901、DRB11201、DRB11403、DRB11501、DRB11502、DPB10201、DPB10202、DPB10402、DPB10501、DPB10901、DQB10301、DQB10302、DQB10401、DQB10501、DQB10601、DQB10602、およびDRB50102のごとき多種類のMHCクラスII分子に結合するWT1ヘルパーペプチド、およびこれらを含む癌の治療/予防用医薬組成物などが得られるので、非常に広範囲の対象(特に、日本人の大部分が上記分子を有する)におけるインビボおよびインビトロでのWT1特異的ヘルパーT細胞の誘導が可能となる。さらに、本発明により、WT1特異的ヘルパーT細胞が誘導されることから、WT1を高度に発現する癌においてT細胞やB細胞を効果的に活性化することができる。
図1は、3種ペプチド(mWT135、mWT186、およびmWT1294)をパルスして作成した各ペプチド特異的T細胞株を各ペプチドで刺激した後に細胞増殖を測定した結果を示す。図中、-はペプチド刺激なしを表す。 図2は、3種ペプチド(mWT135、mWT186、およびmWT1294)をパルスして作成した各ペプチド特異的T細胞株を抗MHCクラスIまたはII抗体の存在下で各々の対応するペプチドで刺激した後に細胞増殖を測定した結果を示す。図中、-はペプチド刺激なしを表す。縦軸のcpmは、1分あたりのカウントを表す。 図3は、C1498細胞、3種ペプチド(mWT135、mWT186、およびmWT1294)をパルスしたC1498細胞、ならびにWT1タンパク質を強制発現させたC1498細胞による、各々の対応するWT1ペプチド特異的T細胞株の細胞増殖を測定した結果を示す。縦軸のcpmは、1分あたりのカウントを表す。 図4は、3種ペプチド(mWT135、mWT186、およびmWT1294)をパルスして作成した各ペプチド特異的T細胞株におけるIFN-γ産生能を測定した結果を示す。 図5は、3種ペプチド(mWT135、mWT186、およびmWT1294)のCTL細胞傷害活性を測定した結果を示す。黒丸は、WT1126ペプチド(MHCクラスI拘束性ペプチド)をパルスしたRMAS細胞を用いて行った実験の結果を示す。白丸は、コントロールRMAS細胞を用いて行った実験の結果を示す。 図6は、腫瘍移植実験において、腫瘍移植と免疫を行った時系列的な略図を示す。マウスへのWT1発現白血病細胞の皮下移植後7、14、21日目にmWT135ヘルパーペプチドによる免疫を施し、29日目に解剖を行った。下向きの白抜き矢印は、コントロール(PBS)を皮内投与(IFA/30μl)した時期を示す。下向きの黒色矢印は、mWT135ヘルパーペプチドを皮内投与(50μM/IFA/30μl)した時期を示す。 図7は、mWT135ヘルパーペプチドで免疫されたマウスにおける腫瘍の大きさおよび無病であったマウスの個体数の割合を示す。mWT135ヘルパーペプチドで免疫されたマウスでは、10匹中4匹が無病であった。一方、コントロールで免疫されたマウスでは、無病であったマウスが9匹中存在しなかった。 図8は、mWT135ヘルパーペプチドで免疫されたマウスにおける無病生存率を示す。 図9は、mWT135ヘルパーペプチドで免疫されたマウスにおけるCTLの細胞傷害活性を示す。黒丸は、mWT1126ペプチド(MHCIペプチド)をパルスしたRMAS細胞を用いて行った実験の結果である。白丸は、コントロールRMAS細胞を用いて行った実験の結果を示す。()内の数字は腫瘍径mmを示す。 図10は、コントロールマウスにおけるmWT1特異的CTLの細胞傷害活性を示す。黒丸は、mWT1126ペプチド(MHCIペプチド)をパルスしたRMAS細胞を用いて行った実験の結果である。白丸は、コントロールRMAS細胞を用いて行った実験の結果を示す。()内の数字は腫瘍径mmを示す。 図11は、mWT135ペプチドの投与によるmWT1126ペプチド特異的CTLの細胞傷害活性(左図)およびWT1126テトラマー陽性T細胞の割合(右図)を示す。 図12は、各MHCクラスII分子を有する健常人の末梢血単核球におけるWT135ペプチド刺激による細胞増殖の測定結果を示す。 図13は、Responder(DRB10101/0405、DPB10201/0402、DQB10401/0501陽性の健常人(健常人A)由来のPBMC)を、Stimulator(DRB10405/0901、DPB10201/0501、DQB10303/0401陽性の健常人(健常人B)由来のPBMC)で処理した場合における、細胞増殖の測定結果を示す。縦軸は、取り込まれたH-チミジン量(cpm)を示す。横軸は、添加した各種抗体の種類(添加なし、抗HLA-DR抗体、抗HLA-DP抗体、および抗HLA-DQ抗体)を表す。 図14は、Responder(DRB10101/0405、DPB10201/0402、DQB10401/0501陽性の健常人(健常人A)由来のPBMC)を、Stimulator(DRB10405/0803、DPB10202/0501、DQB10401/0601陽性の健常人(健常人G)由来のPBMC)で処理した場合における、細胞増殖の測定結果を示す。縦軸は、取り込まれたH-チミジン量(cpm)を示す。横軸は、添加した各種抗体の種類(添加なし、抗HLA-DR抗体、抗HLA-DP抗体、および抗HLA-DQ抗体)を表す。 図15は、Responder(DRB10101/0405、DPB10201/0402、DQB10401/0501を有する健常人(健常人A)由来のPBMC)を、Stimulator(DRB10101/0803、DPB10501/-、DQB10501/0601陽性の健常人(健常人H)由来のPBMC)で処理した場合における、細胞増殖の測定結果を示す。縦軸は、取り込まれたH-チミジン量(cpm)を示す。横軸は、添加した各種抗体の種類(添加なし、抗HLA-DR抗体、抗HLA-DP抗体、および抗HLA-DQ抗体)を表す。 図16は、Responder(DRB10405/0803、DPB10202/0501、DQB10401/0601陽性の健常人(健常人G)由来のPBMC)を、Stimulator(DQB10601遺伝子を導入したL細胞)で処理した場合における、IFN-γ産生能の測定結果を示す。縦軸は、T細胞中のIFN-γ量の割合を示す。横軸は、WT135ペプチドによるパルスの有無(+または-)を表す。 図17は、Responder(DRB11502/1502、DPB10201/0901、DQB10601/0601陽性の健常人(健常人D)由来のPBMC)を、Stimulator(Responderと同一の健常人由来のPBMC)で処理した場合における、細胞増殖の測定結果を示す。縦軸は、取り込まれたH-チミジン量(cpm)を示す。横軸は、添加した各種抗体の種類(添加なし、抗HLA-DR抗体、抗HLA-DP抗体、および抗HLA-DQ抗体)を表す。 図18は、Responder(DRB10101/1501、DPB10201/0402、DQB10501/0602陽性の健常人(健常人I)由来のPBMC)を、Stimulator(Responderと同一の健常人由来のPBMC)で処理した場合における、IFN-γ産生能の測定結果を示す。縦軸は、T細胞中のIFN-γ量の割合を示す。横軸は、WT135ペプチドによるパルスの有無(+または-)を表す。
 本発明は、1の態様において、マウスまたはヒトWT1タンパク質由来のアミノ酸からなるアミノ酸配列を有するペプチドに関するものである。WT1遺伝子は、例えば、白血病、骨髄異形成症候群、多発性骨髄腫、悪性リンパ腫などの造血器腫瘍、胃癌、大腸癌、肺癌、乳癌、胚細胞癌、肝癌、皮膚癌、膀胱癌、前立腺癌、子宮癌、子宮頸癌、卵巣癌などの固形癌において高度に発現する。従って、本発明のペプチドは、WT1遺伝子を発現する癌の細胞に多く存在する。
 本発明のペプチドは、配列番号:2に示すヒトWT1タンパク質由来の連続するアミノ酸からなるアミノ酸配列を有するペプチドであり、以下に示すMHCクラスII分子との結合能を保持し、WT1特異的ヘルパーT細胞の誘導能を有するペプチドである。本発明のペプチドは、上記特徴を有する限り、そのアミノ酸配列および長さは特に限定されないが、ペプチドが長すぎると蛋白分解酵素の作用を受けやすくなり、短すぎるとペプチド収容溝にうまく結合できない。本発明のペプチドの長さは、好ましくは10~25アミノ酸、より好ましくは15~21アミノ酸、さらに好ましくは16~20アミノ酸、例えば17アミノ酸、18アミノ酸、あるいは19アミノ酸である。本発明のペプチドの具体例は、配列番号:3に示すアミノ酸配列;配列番号:4に示すアミノ酸配列;配列番号:5に示すアミノ酸配列をするものである。さらに本発明のペプチドは、上記ペプチドの変異体も包含する。変異体は、例えば上記のうちの1つのアミノ酸配列において、数個、例えば、1~9個まで、好ましくは、1~5個、1~4個、1~3個、さらに好ましくは1~2個、より好ましくは1個のアミノ酸が、置換、または欠失もしくは付加されたアミノ酸配列からなる群から選択されるペプチドを含んでもよい。ペプチド中のアミノ酸の置換はいずれの位置でいずれの種類のアミノ酸との間で行われてもよい。保存的なアミノ酸置換が好ましい。例えば、Glu残基をAsp残基に、Phe残基をTyr残基に、Leu残基をIle残基に、Ala残基をSer残基に、His残基をArg残基に置換してもよい。アミノ酸の付加もしくは欠失は、ペプチド中のN末端およびC末端で行うことが好ましいが、配列内部において行われてもよい。本発明のペプチドの好ましい具体例は配列番号:3を有する。但し、上記のいずれのペプチドであっても、MHCクラスII分子との結合能を保持し、WT1特異的ヘルパーT細胞の誘導能を有することが条件となる。ここで、本発明のペプチドが結合するMHCクラスII分子は、HLA-DR、HLA-DQ、HLA-DPのいずれのサブクラスに属するものであってもよい。好ましくは、DRB10101、DRB10405、DRB10802、DRB10803、DRB10901、DRB11201、DRB11403、DRB11501、DRB11502、DPB10201、DPB10202、DPB10402、DPB10501、DPB10901、DQB10301、DQB10302、DQB10401、DQB10501、DQB10601、DQB10602、およびDRB50102からなる群から選択される分子である。より好ましくは、DRB10101、DRB10405、DRB11403、DRB11502、DPB10201、DPB10202、DPB10901、DQB10301、DQB10601またはDRB50102であり、最も好ましくは、DRB10101、DRB10405、DRB11502、DPB10201、DPB10202、またはDQB10601である。本明細書では、MHCクラスII分子との結合能を保持し、WT1特異的ヘルパーT細胞の誘導能を有するペプチドをWT1ヘルパーペプチドという。また、下記の実施例では、配列番号3に示すアミノ酸配列を有するペプチドをWT135ペプチド、WT135ヘルパーペプチドまたはWT135ペプチドともいう。
 本発明のペプチドはまた、配列番号:1に示すマウスWT1タンパク質由来の連続するアミノ酸からなるアミノ酸配列を有するペプチドであって、前記アミノ酸配列が、配列番号:4に示すアミノ酸配列の第9位のアミノ酸残基がロイシンに置換されたペプチド(配列番号:6);あるいは配列番号:5に示すアミノ酸配列の第11位のアミノ酸残基がセリンに置換されたペプチド(配列番号:7)であってもよい。さらに、本発明のペプチドは、配列番号:6または配列番号:7に示すアミノ酸配列において、数個、例えば、1~9個まで、好ましくは、1~5個、1~4個、1~3個、さらに好ましくは1~2個、より好ましくは1個のアミノ酸が、置換、または欠失もしくは付加されたアミノ酸配列からなる群から選択されるペプチドを含んでもよい。下記の実施例では、配列番号:6に示すアミノ酸配列を有するペプチドを、mWT186ペプチドまたはmWT186ヘルパーペプチドともいい、配列番号:7に示すアミノ酸配列を有するペプチドを、mWT1294ペプチドまたはmWT1294ヘルパーペプチドともいう。
 本発明のペプチドは、WT1タンパク質由来であって、上記の連続するアミノ酸配列からなっていてもよく、これらを含むものであってもよい。従って、本発明のペプチドは、例えば、上記アミノ酸配列からなるペプチドそのものであってもよく、あるいは上記アミノ酸配列を含むWT1タンパク質またはその一部であってもよい。本発明のペプチドはまた、上記アミノ酸配列の修飾体であってもよい。上記アミノ酸配列中のアミノ酸残基を公知の方法にて修飾することができる。そのような修飾体は、例えばペプチドを構成するアミノ酸残基の側鎖中の官能基にエステル化、アルキル化、ハロゲン化、リン酸化、スルホン化、アミド化などを施したものであってもよい。また、上記アミノ酸配列を含むペプチドのN末端および/またはC末端に、種々の物質を結合させることができる。例えば、アミノ酸、ペプチド、それらのアナログ等を結合させてもよい。本発明のペプチドにこれらの物質が結合している場合、これらの物質が例えば、生体内酵素などにより、あるいは細胞内プロセッシングなどの過程により処理され、最終的に上記アミノ酸配列からなるペプチドを生じるものであってもよく、MHCクラスII分子との複合体として細胞表面に提示されることにより、ヘルパーT細胞誘導効果を得ることができる。これらの物質は、本発明のペプチドの溶解性を調節するものであってもよく、耐プロテアーゼ作用等その安定性を向上させるものであってもよく、また例えば、所定の組織・器官に特異的に本発明のペプチドをデリバリーするようなものであってもよく、あるいはまた抗原提示細胞の取込み効率を増強させる作用などを有するものであってもよい。これらの物質はまた、CTL誘導能を増大させるもの、例えば、本発明のペプチド以外のヘルパーペプチドであってもよい。
 本発明のペプチドの修飾体は、そのN末端アミノ酸のアミノ基、またはC末端アミノ酸のカルボキシル基が修飾されたものであってもよい。N末端アミノ酸のアミノ基の修飾基としては、例えば1~3個の炭素数1から6のアルキル基、フェニル基、シクロアルキル基、アシル基が挙げられ、アシル基の具体例としては炭素数1から6のアルカノイル基、フェニル基で置換された炭素数1から6のアルカノイル基、炭素数5から7のシクロアルキル基で置換されたカルボニル基、炭素数1から6のアルキルスルホニル基、フェニルスルホニル基、炭素数2から6のアルコキシカルボニル基、フェニル基で置換されたアルコキシカルボニル基、炭素数5から7のシクロアルコキシで置換されたカルボニル基、フェノキシカルボニル基等が挙げられる。C末端アミノ酸のカルボキシル基を修飾したペプチドとしては、例えばエステル体およびアミド体が挙げられ、エステル体の具体例としては、炭素数1から6のアルキルエステル、フェニル基で置換された炭素数0から6のアルキルエステル、炭素数5から7のシクロアルキルエステル等が挙げられ、アミド体の具体例としては、アミド、炭素数1から6のアルキル基の1つまたは2つで置換されたアミド、フェニル基で置換された炭素数0から6のアルキル基の1つまたは2つで置換されたアミド、アミド基の窒素原子を含んで5から7員環のアザシクロアルカンを形成するアミド等が挙げられる。
 さらに本発明のペプチドの修飾体は、炭素-炭素結合、炭素-窒素結合、炭素-硫黄結合などのペプチド結合以外の結合によってアミノ酸残基が結合したものであってもよい。さらに本発明のペプチドは1またはそれ以上のD-体アミノ酸を含んでいてもよい。
 本発明のペプチド、ならびに上で述べた本発明の変異体および修飾体は例示であり、当業者であれば容易にそのバリエーションを想定し、製造し、効果を調べ、用いることができる。
 本発明のペプチドは、当該技術分野において通常用いられる方法またはそれらの変法を用いて合成することができる。かかる合成方法は、例えば、Peptide Synthesis, Interscience, New York, 1966;The Proteins, Vol 2, Academic Press Inc., New York, 1976;ペプチド合成、丸善(株),1975;ペプチド合成の基礎と実験、丸善(株),1985;医薬品の開発 続 第14巻・ペプチド合成、広川書店,1991などに記載されている。本発明のペプチドはまた、本発明のペプチドをコードするヌクレオチド配列情報に基づき、遺伝子工学的手法を用いて製造することもできる。かかる遺伝子工学的手法は、当業者に周知のものである。これらの手法は、前述のように文献記載の方法(Molecular Cloning, T.Maniatis et al.,CSH Laboratory(1983)、DNA Cloning, DM.Glover, IRL PRESS(1985))や後述の方法などに準じて行うことができる。
 本発明のペプチドあるいはその候補ペプチドが上記MHCクラスII分子に結合してヘルパーT細胞を誘導することは、例えばCancer Immunol. Immunother. 51:271(2002)に記載の方法などの公知の方法や、本明細書実施例に記載の方法などにより調べることができる。
 本発明のペプチドはヘルパーT細胞(CD4陽性T細胞)を活性化するので、CTLの分化の誘導や維持およびマクロファージなどのエフェクター細胞の活性化作用を発揮するため、本発明のペプチドは効率的な癌の治療または予防に使用可能である。
 本発明は、別の態様において、上記WT1ヘルパーペプチドをコードするポリヌクレオチド(以下、WT1ポリヌクレオチドともいう)に関するものである。本発明のポリヌクレオチドは、DNAであってもRNAであってもよい。本発明のポリヌクレオチドの塩基配列は、上記WT1ヘルパーペプチドのアミノ酸配列に基づき決定できる。前記ポリヌクレオチドは、例えば、DNAまたはRNA合成方法、PCR法などにより製造することができる。
 本発明のペプチドをコードするポリヌクレオチドには、当該ポリヌクレオチドの相補配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドであって本発明のペプチドと同等の活性を有するペプチドをコードするポリヌクレオチドが含まれる。ここに、「ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする」に関して、ここで使用されるハイブリダイゼーションは、例えば、Sambrook J., Frisch E. F., Maniatis T.著、モレキュラークローニング第2版(Molecular Cloning 2nd edition)、コールド スプリング ハーバー ラボラトリー発行(Cold Spring Harbor Laboratory press)等に記載される通常の方法に準じて行うことができる。また「ストリンジェントな条件下」とは、例えば、6×SSC(1.5M NaCl、0.15M クエン酸三ナトリウムを含む溶液を10×SSCとする)、50%ホルムアミドを含む溶液中で45℃にてハイブリッドを形成させた後、2×SSCで50℃にて洗浄するような条件(Molecular Biology, John Wiley & Sons, N. Y. (1989), 6.3.1-6.3.6)等を挙げることができる。
 本発明は、さらなる別の態様において、上記ポリヌクレオチドを含有する発現ベクター(以下、WT1発現ベクターともいう)に関するものである。発現ベクターの種類、上記ポリヌクレオチド配列以外に含まれる配列等は、当該発現ベクターを導入する宿主の種類、目的等に応じて適宜選択でき、プラスミド、ファージベクター、ウイルスベクター等が挙げられる。例えば、宿主が大腸菌の場合、ベクターとしては、pUC118、pUC119、pBR322、pCR3等のプラスミドベクター、λZAPII、λgt11などのファージベクターが挙げられる。宿主が酵母の場合、ベクターとしては、pYES2、pYEUra3などが挙げられる。宿主が昆虫細胞の場合には、pAcSGHisNT-Aなどが挙げられる。宿主が動物細胞の場合には、pKCR、pCDM8、pGL2、pcDNA3.1、pRc/RSV、pRc/CMVなどのプラスミドベクターや、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ関連ウイルスベクターなどのウイルスベクターが挙げられる。前記ベクターは、発現誘導可能なプロモーター、シグナル配列をコードする遺伝子、選択用マーカー遺伝子、ターミネーターなどの因子を適宜有していても良い。また、単離精製が容易になるように、チオレドキシン、Hisタグ、あるいはGST(グルタチオンS-トランスフェラーゼ)等との融合タンパク質として発現する配列が付加されていても良い。この場合、宿主細胞内で機能する適切なプロモーター(lac、tac、trc、trp、CMV、SV40初期プロモーターなど)を有するGST融合タンパクベクター(pGEX4Tなど)や、Myc、Hisなどのタグ配列を有するベクター(pcDNA3.1/Myc-Hisなど)、さらにはチオレドキシンおよびHisタグとの融合タンパク質を発現するベクター(pET32a)などを用いることができる。
 本発明の発現ベクターを対象に投与し、生体内においてWT1ヘルパーペプチドを産生させ、それにより誘導されたWT1特異的ヘルパーT細胞は各種サイトカイン(例えば、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、またはインターフェロン(IFN)など)を産生し、B細胞およびその他のT細胞の増殖、分化、成熟を促進する。従って、本発明のWT1発現ベクターを用いて、MHCクラスI分子を有し、かつWT1高発現である腫瘍細胞を特異的に傷害することができる。
 本発明は、別の態様において、上記WT1ヘルパーペプチドまたは該ペプチドをコードするポリヌクレオチドに対する抗体(以下、WT1抗体ともいう)に関するものである。本発明の抗体は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体のいずれであってもよい。これらの抗体の製造方法は、すでに周知であり、本発明の抗体もこれらの常法に従って製造することができる(Current protocols in Molecular Biology edit. Ausubel et al. (1987) Publish. John Wiley and Sons. Section 11.12~11.13、Antibodies; A Laboratory Manual, Lane, H, D.ら編, Cold Spring Harber Laboratory Press 出版 New York 1989)。
 本発明は、上記WT1ヘルパーペプチド、WT1ポリヌクレオチド、またはWT1発現ベクターを含む、癌を治療または予防するための医薬組成物に関するものである。WT1遺伝子は、例えば、白血病、骨髄異形成症候群、多発性骨髄腫、悪性リンパ腫などの造血器腫瘍、胃癌、大腸癌、肺癌、乳癌、胚細胞癌、肝癌、皮膚癌、膀胱癌、前立腺癌、子宮癌、子宮頸癌、卵巣癌などの固形癌において高度に発現するため、本発明の医薬組成物を、WT1遺伝子を発現している癌の治療または予防のために用いることができる。本発明の医薬組成物がMHCクラスII分子を有する対象に投与されると、該医薬組成物に含まれるWT1ヘルパーペプチドにより誘導されたWT1特異的ヘルパーT細胞は、各種サイトカイン(例えば、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、またはインターフェロン(IFN)など)を産生し、B細胞およびその他のT細胞のサブセットの増殖、分化、成熟を促進する。従って、本発明のペプチドを用いて、MHCクラスI分子を有し、かつWT1高発現である腫瘍細胞を特異的に傷害することができる。
 本発明の医薬組成物は、有効成分としての上記WT1ヘルパーペプチド、WT1ポリヌクレオチド、またはWT1発現ベクター以外に、例えば、担体、賦形剤などを含んでいてもよい。本発明の医薬組成物に含まれるWT1ヘルパーペプチドは、WT1特異的ヘルパーT細胞を誘導することから、その誘導効率を増強させるために、本発明の医薬組成物は適当なアジュバントを含むか、あるいは適当なアジュバントと共に投与されてもよい。好ましいアジュバントとしては、例えば、完全または不完全フロイントアジュバント、水酸化アルミニウムなどが挙げられるがこれらに限定されない。また、本発明の医薬組成物は、有効成分として上記WT1ヘルパーペプチド以外の公知な癌抗原ペプチド、例えば、WT1特異的CTLを誘導するWT1126ペプチドなどを一緒に含んでもよい(Oka et al, Cancer immunotherapy targeting Wilms' tumor gene WT1 product. Journal of Immunology, 164:1873-1880, 2000およびOka et al. Human cytotoxic T-lymphocyte responses specific for peptides of the wild-type Wilms' tumor gene (WT1) product. Immunogenetics, 51: 99-107,2000)。
 本発明の医薬組成物はまた、公知な癌抗原ペプチドと組み合わせて投与されてもよい。例えば、本発明の医薬組成物を投与する前または後に、公知な癌抗原ペプチド、例えば、WT1126ペプチドを投与することができる。本発明の医薬組成物は、WT1特異的ヘルパーT細胞を誘導することによりB細胞やその他のT細胞を活性化するという特徴を有することから、公知の癌抗原ペプチドを投与することにより誘導されたCTLの活性をより増強し、治療効果を著しく上昇させることが可能である。
 本発明の医薬組成物の投与方法は、疾患の種類、対象の状態、標的部位などの条件に応じて適宜選択することができる。前記投与方法は、例えば、皮内投与、皮下投与、筋肉内投与、静脈内投与、経鼻投与、経口投与などが挙げられるが、これらに限らない。さらに、前記投与方法は、リンパ球療法またはDC(樹状細胞)療法であってもよい。本発明の医薬組成物に含まれるペプチドの量、医薬組成物の剤形、投与回数などは、疾患の種類、対象の状態、標的部位などの条件に応じて適宜選択できるが、1回あたりのペプチド投与量は、通常、0.0001mg~1000mg、好ましくは、0.001mg~10000mgである。
 本発明は、別の態様において、有効量の上記医薬組成物を、上記MHCクラスII分子を有する対象に投与することを特徴とする、癌を治療または予防するための方法に関するものである。治療または予防される癌は、WT1遺伝子を発現するものであればいずれのものであってもよく、例えば、白血病、骨髄異形成症候群、多発性骨髄腫、悪性リンパ腫などの造血器腫瘍、胃癌、大腸癌、肺癌、乳癌、胚細胞癌、肝癌、皮膚癌、膀胱癌、前立腺癌、子宮癌、子宮頸癌、卵巣癌などの固形癌を含む。
 本発明は、別の態様において、癌を治療または予防するための、上記WT1ヘルパーペプチド、WT1ポリヌクレオチド、またはWT1発現ベクターの使用に関する。
 本発明は、なお別の態様において、癌を治療または予防するための医薬組成物を製造するためのWT1ヘルパーペプチドの使用に関する。
 本発明は、さらなる別の態様において、上記WT1ポリヌクレオチドまたはWT1発現ベクターを含む医薬組成物を製造するためのWT1ポリヌクレオチドまたはWT1発現ベクターの使用に関するものである。
 本発明は、別の態様において、上記WT1ヘルパーペプチド、WT1ポリヌクレオチド、またはWT1発現ベクターを含有する細胞に関するものである。本発明の細胞は、例えば、大腸菌、酵母、昆虫細胞、動物細胞などの宿主細胞を上記発現ベクターを用いて形質転換させることにより製造することができる。宿主細胞への発現ベクターの導入方法は、種々の方法を適宜選択して用いることができる。形質転換した細胞を培養し、産生されたWT1ヘルパーペプチドを回収・精製することにより、本発明のペプチドを製造することもできる。
 本発明は、なお別の態様において、上記WT1ヘルパーペプチドを上記MHCクラスII分子を介して提示する抗原提示細胞(例えば、樹状細胞、B-リンパ球、マクロファージなど)に関するものである。本発明の抗原提示細胞は、上記WT1ヘルパーペプチドにより誘導される。本発明の抗原提示細胞を用いることで、WT1特異的ヘルパーT細胞が効率よく誘導される。
 本発明は、さらなる別の態様において、未熟抗原提示細胞をWT1ヘルパーペプチドの存在下で培養し、該未熟抗原提示細胞からWT1ヘルパーペプチドを上記MHCクラスII分子を介して提示する抗原提示細胞を誘導することを特徴とする、WT1ヘルパーペプチドをMHCクラスII分子を介して提示する抗原提示細胞の誘導方法に関するものである。本明細書における未熟抗原提示細胞は、成熟して抗原提示細胞、例えば、樹状細胞、B-リンパ球、マクロファージなどになり得る細胞をいう。未熟抗原提示細胞が由来する対象は、上記MHCクラスII分子を有するものであればいずれのものであってもよい。未熟抗原提示細胞は、例えば、末梢血単核球などに含まれているため、かかる細胞を上記WT1ヘルパーペプチドの存在下で培養してもよい。
 本発明は、別の態様において、WT1ヘルパーペプチドを上記MHCクラスII分子を介して提示する抗原提示細胞を、前記MHCクラスII分子と同一の分子を有する対象に投与することを特徴とする、癌を治療または予防するための方法に関するものである。抗原提示細胞の投与方法は、疾患の種類、対象の状態、標的部位などの条件に応じて適宜選択することができる。当該方法は、例えば、静脈内投与、皮内投与、皮下投与、筋肉内投与、経鼻投与、経口投与などが挙げられるが、これらに限らない。
 本発明は、なお別の態様において、WT1ヘルパーペプチドを上記MHCクラスII分子を介して提示する抗原提示細胞を誘導することを特徴とする、癌を予防または治療するための方法であって、
 (a)試料とWT1タンパク質のアミノ酸配列(配列番号:2)をコードするヌクレオチド配列もしくはその部分配列を有する核酸または上記WT1ヘルパーペプチドを反応させ、
 (b)該試料中に含まれるWT1ヘルパーペプチドを上記MHCクラスII分子を介して提示する抗原提示細胞を得、
 (c)前記抗原提示細胞を前記MHCクラスII分子と同一の分子を有する対象に投与する
工程を含む方法に関するものである。前記方法における試料は、リンパ球または樹状細胞が含まれている可能性があればいずれのものであってもよく、例えば、血液などの対象由来試料、細胞培養液などが挙げられる。上記方法における反応は、一般的な手法を用いて行われてよく、好ましくは、エレクトロポレーションを用いて行われる。抗原提示細胞の取得は、当業者に既知の方法を用いて行うことができる。各工程における試料中の細胞の培養条件は、当業者が適宜決定することができる。抗原提示細胞の投与方法は、上述の如くであってもよい。
 本発明は、さらなる態様において、上記WT1ヘルパーペプチドにより誘導される、WT1特異的ヘルパーT細胞に関するものである。本発明のヘルパーT細胞は、WT1ヘルパーペプチドとMHCクラスII分子との複合体を認識して誘導、増殖、および活性化される。活性化されたWT1特異的ヘルパーT細胞は、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、またはインターフェロン(IFN)のごときサイトカインを産生し、B細胞およびその他のT細胞のサブセットの増殖、分化、成熟を促進する。従って、本発明のヘルパーT細胞を用いて、MHCクラスI分子を有し、かつWT1高発現である腫瘍細胞を特異的に傷害することができる。
 本発明は、別の態様において、末梢血単核球をWT1ヘルパーペプチドの存在下で培養し、該末梢血単核球からWT1特異的ヘルパーT細胞を誘導することを特徴とする、WT1特異的ヘルパーT細胞の誘導方法に関するものである。末梢血単核球が由来する対象は、上記MHCクラスII分子を有していればいずれであってもよい。末梢血単核球をWT1ヘルパーペプチドの存在下で培養することで、末梢血単核球中のヘルパーT細胞前駆細胞からWT1特異的ヘルパーT細胞が誘導される。本発明により得られたWT1特異的ヘルパーT細胞を上記MHCクラスII分子を有する対象に投与することで、対象の造血器腫瘍、固形癌を治療または予防することができる。ここで、本明細書における末梢血単核球には、抗原提示細胞の前駆体である未熟抗原提示細胞(例えば、樹状細胞、B-リンパ球、マクロファージなどの前駆体)が含まれるものとし、未熟抗原提示細胞は、例えば、末梢血単核球などに含まれているため、かかる細胞を上記WT1ヘルパーペプチドの存在下で培養してもよい。
 本発明は、さらなる別の態様において、上記WT1ヘルパーペプチドを必須構成成分として含む、WT1特異的ヘルパーT細胞を誘導するためのキットに関するものである。好ましくは、該キットは上記WT1特異的ヘルパーT細胞の誘導方法に用いられる。本発明のキットは、上記WT1ヘルパーペプチドのほかに、例えば、末梢血単核球の取得手段、アジュバント、反応容器等を含んでいてもよい。一般的には、キットには取扱説明書を添付する。本発明のキットを用いて、WT1特異的ヘルパーT細胞を効率よく誘導できる。
 本発明は、なお別の態様において、WT1特異的ヘルパーT細胞を、上記MHCクラスII分子を有する対象に投与することを特徴とする、癌を治療または予防するための方法に関するものである。WT1特異的ヘルパーT細胞の投与方法は、疾患の種類、対象の状態、標的部位などの条件に応じて適宜選択することができる。前記投与方法は、例えば、静脈内投与、皮内投与、皮下投与、筋肉内投与、経鼻投与、経口投与などが挙げられるが、これらに限らない。
 さらに、本発明は、上記WT1ヘルパーペプチド、WT1ポリヌクレオチド、またはWT1発現ベクターを必須構成成分として含む、癌を予防または治療するためのキットに関するものである。該キットは、上記WT1ヘルパーペプチドを上記MHCクラスII分子を介して提示する抗原提示細胞を誘導することを特徴とするキットである。また、本発明のキットは、上記必須構成成分のほかに、例えば、試料の取得手段、反応容器等を含んでいてもよい。一般的には、キットには取扱説明書を添付する。本発明のキットを用いて、WT1ヘルパーペプチドを上記MHCクラスII分子を介して提示する抗原提示細胞を効率よく得ることができ、この抗原提示細胞を投与することにより癌の治療または予防に用いることができる。
 本発明は、別の態様において、上記MHCクラスII分子を有する対象におけるWT1特異的ヘルパーT細胞の存在または量を決定する方法であって、
 (a)上記WT1ヘルパーペプチドと上記MHCクラスII分子との複合体を該対象由来試料と反応させ;次いで、
 (b)該試料に含まれる該複合体を認識するヘルパーT細胞の存在または量を調べる、
工程を含む方法に関するものである。対象由来試料は、リンパ球が含まれている可能性があればいずれのものであってもよく、例えば、血液、リンパ液などの体液、組織などが挙げられる。WT1ヘルパーT細胞とMHCクラスII分子との複合体は、例えば、ビオチンストレプトアビジン法などの当業者に既知の方法を用いて、例えば、テトラマー、ペンタマーなどの形態にされていてもよい。かかる複合体を認識するヘルパーT細胞の存在または量は、当業者に既知の方法により測定することができる。本発明のこの態様において、上記複合体は標識されたものであってもよい。標識としては、蛍光標識、放射性標識などの公知のものを使用することができる。標識することで、ヘルパーT細胞の存在または量の決定が容易かつ迅速になる。本発明のこの態様の方法を用いて、癌の診断、予後診断などが可能になる。
 従って、本発明はまた、上記MHCクラスII分子を有する対象におけるWT1特異的ヘルパーT細胞の存在または量を決定するための、WT1ヘルパーペプチドと上記MHCクラスII分子との複合体を含む組成物を提供する。
 さらに、本発明は、WT1ヘルパーペプチドと上記MHCクラスII分子との複合体を含む、上記MHCクラスII分子を有する対象におけるWT1特異的ヘルパーT細胞の存在または量を決定するためのキットを提供する。
 本発明は、さらになお別の態様において、上記MHCクラスII分子を有する対象におけるWT1特異的ヘルパーT細胞の存在または量を決定する方法であって、
 (a)上記WT1ヘルパーペプチドを該対象由来試料と反応させ;次いで、
 (b)該試料に含まれるサイトカインの存在または量を調べる、
工程を含む方法に関するものである。対象由来試料は、リンパ球が含まれている可能性があればいずれのものであってもよく、例えば、末梢血単核球、血液、体液、組織などが挙げられ、好ましくは末梢血単核球である。上記工程(a)における反応は、上記WT1ヘルパーペプチドを上記対象由来試料中で一般的な手法を用いて行うことができる。各工程における試料中の細胞の培養条件は、当業者が適宜決定することができる。試料に含まれるサイトカインの存在または量は、当業者に既知の方法により測定することができる。サイトカインは、インターフェロンγ、インターロイキン10などのヘルパーT細胞により誘導されうるものであってもよい。本発明のこの態様において、上記サイトカインは標識されたものであってもよい。標識としては、蛍光標識、放射性標識などの公知のものを使用することができる。前記サイトカインの存在または量を指標とすることにより、WT1特異的ヘルパーT細胞の存在または量を容易かつ迅速に調べることが可能となる。
 本発明は、さらなる態様において、WT1ヘルパーペプチドと上記MHCクラスII分子との複合体を用いて、WT1特異的ヘルパーT細胞を得る方法であって、
 (a)試料と複合体を反応させ、
 (b)該試料中に含まれる該複合体を認識するヘルパーT細胞を得る、
工程を含む方法に関するものである、WT1ヘルパーペプチドと上記MHCクラスII分子との複合体については上述の通りである。試料は、リンパ球が含まれている可能性があればいずれのものであってもよく、例えば、血液などの対象由来試料、細胞培養液などが挙げられる。複合体を認識するヘルパーT細胞の取得は、例えば、FACS、MACSなど当業者に既知の方法を用いて行うことができる。得られたWT1特異的ヘルパーT細胞を培養し、種々の癌の治療または予防に用いることも可能になる。
 従って、本発明はまた、WT1ヘルパーペプチドと上記MHCクラスII分子との複合体を用いて、WT1特異的ヘルパーT細胞を得る方法により得ることのできる、WT1特異的ヘルパーT細胞に関するものである。
 さらに、本発明は、WT1ヘルパーペプチドと上記MHCクラスII分子との複合体を含む、WT1特異的ヘルパーT細胞を得るためのキットに関するものである。
 本発明は、さらなる別の態様において、上記WT1特異的ヘルパーT細胞、WT1ヘルパーペプチドを上記MHCクラスII分子を介して提示する抗原提示細胞、または上記WT1抗体を用いることを特徴とする、癌の診断方法に関するものである。好ましくは、WT1特異的ヘルパーT細胞が本発明の診断方法に用いられる。例えば、上記ヘルパーT細胞、抗原提示細胞または抗体を上記MHCクラスII分子を有する対象由来の試料とインキュベーションする、あるいは上記MHCクラスII分子を有する対象に投与し、次に該ヘルパーT細胞、抗原提示細胞または抗体の例えば、位置、部位、量等を決定することで、癌の診断が可能となる。上記ヘルパーT細胞、抗原提示細胞または抗体は、標識されたものであってもよい。かかる標識を付すことで、本発明の診断方法を効率よく実施することができる。
 本発明は、なお別の態様において、上記WT1特異的ヘルパーT細胞、WT1ヘルパーペプチドを上記MHCクラスII分子を介して提示する抗原提示細胞、あるいはWT1ヘルパーペプチドに対する抗体または該ペプチドをコードするポリヌクレオチドに対する抗体を必須構成成分として含む、癌の診断用キットに関するものである。
 以下に実施例を示して本発明を具体的かつ詳細に説明するが、実施例は本発明を限定するものと解してはならない。
MHCクラスII分子に結合する候補WT1ペプチドの選択
 MHCクラスII分子に結合するペプチド配列を探索するため、Rammenseeらにより示された方法を用いた(Rammensee et al, Immunogenetics 41:178-228,1995)。具体的には、表中の右端に記載のプログラムとRammenseeらの法則を併用することにより選択した。この方法により、WT135ペプチドに関しては、表1および2、WT186に関しては、表3および4、WT1294ペプチドに関しては、表5および6に示すペプチド配列まで絞り込んだ。表1~6中、左端の列は、候補ペプチド配列としての「適性」を示し、○の数が多い程Rammenseeらの法則に対して適性が高いことを表す。無印は、あまり適性がないことを示す。また、表1~6の「MHCクラスII分子に結合する候補ペプチド配列」の列における[ ]内は、その中に列挙されたアミノ酸群から1つのアミノ酸を選択することができることを示す。例えば、[FLM]と表記した場合には、アミノ酸F、L、Mのうちいずれか1つのアミノ酸であることを意味する。また、[VYI(AL)]と表記した場合には、アミノ酸V、Y、Iのうちいずれか1つのアミノ酸であるか、あるいはA、Lのうちいずれか1つのアミノ酸であるかのどちらかを意味する。xは、いかなるアミノ酸であってもよいことを示す。右端の列には、候補ペプチド配列を列挙するのに用いたプログラムの「プログラム名」を記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 次いで、表1~6の中から候補となるWT1ペプチドを目視にて選択し、以下の表7に示すペプチドをMHCクラスII分子の好ましい候補ペプチドと同定し、下記のごとく、これらのペプチドについて実際の機能を解析した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
WT1ペプチド特異的細胞株の調製および細胞増殖能の測定
 まず、上記WT1ペプチドを不完全フロイントアジュバント(モンタナイドISA51)でエマルジョン化し、100μg/マウス相当量のWT1ペプチドをマウスの皮内に接種した。この免疫を1週間毎に3回行い、最終免疫の1週間後に脾臓を取り出し、脾細胞を調製した。この脾細胞を、各マウスの免疫に用いたものと同一のWT1ペプチドでパルスし、放射線照射した非免疫マウスの脾細胞をstimulatorとして用い、10日間隔で3回刺激した後、4回目の刺激を表7に記載された各ペプチド(WT135、WT186またはWT1294ペプチド)でパルスし、放射線照射した非免疫マウスの脾細胞をstimulatorとして用いて、H取り込み実験により各stimulatorに対する増殖反応を測定した。コントロールペプチドとしてWT1ペプチドとは無関係なOVA(卵白アルブミン)ペプチドを用いた。その結果、WT135ペプチド、WT186ペプチドまたはWT1294ペプチドで免疫したマウスの脾細胞は各々、WT135ペプチド、WT186ペプチドまたはWT1294ペプチドをパルスしたstimulatorに反応し、増殖した(図1A~C)。
 上述のごとく、各WT1ペプチドをパルスし、放射線照射した非免疫マウスの脾細胞を用いて、インビトロで10日間隔で3回刺激した後、4回目の刺激を上述の各ペプチドをパルスし、放射線照射した非免疫マウスの脾細胞をstimulatorとして用いて増殖反応を測定する際に、培養液に、MHCクラスI抗体(D抗体)あるいはMHCクラスII抗体(A抗体)を添加し、Hの取り込みを測定した。その結果、WT135ペプチド、WT186ペプチドおよびWT1294ペプチドを各々パルスしたstimulatorに対する増殖反応が、MHCクラスII抗体の添加で抑制された(図2A~C)。
 上述のごとく、各WT1ペプチドをパルスし、放射線照射した非免疫マウスの脾細胞を用いて、インビトロで10日間隔で3回刺激した後、放射線照射した、WT1タンパク質を発現しないC1498細胞、上述の各WT1ペプチドをパルスしたC1498細胞、あるいはWT1遺伝子を導入してWT1タンパク質を発現するようにしたC1498細胞をstimulatorとして用いて、増殖反応をHの取り込みにより測定した。その結果、インビボで免疫したWT1ペプチドと同じWT1ペプチドでパルスしたC1498細胞およびWT1遺伝子を導入されWT1タンパクを発現するようになったC1498細胞に対しては、増殖反応を起こした(図3)。このことは、WT135ペプチド、WT186ペプチドおよびWT1294ペプチドが内在性のWT1タンパク質の細胞内プロセスによって産生され、MHCクラスII分子上に提示されることを明らかにした。以上より、これら3種のWT1ペプチドはMHCクラスII拘束性WT1ペプチドであることが示された。
IFNγ産生能の測定
 上述のごとく、各WT1ペプチドをパルスし、放射線照射した非免疫マウスの脾細胞を用いてインビトロで10日間隔で3回刺激した後、培養上清中のIFN-γとIL-4の濃度をELISAキット(BIOSOURCE Immunoassay Kit, Invitrogen)を用いて測定した。その結果、2匹の別々のマウスの脾細胞は、各WT1ペプチドをパルスし、放射線照射した非免疫マウスの脾細胞に反応し、インターフェロンγを産生したが、インターロイキン4をほとんど産生しなかった(図4)。このことは、これら3種類のWT1ペプチドがTh1タイプのWT1特異的ヘルパーT細胞を誘導することを明らかにする。
WT1特異的細胞傷害性T細胞(CTL)の測定
 WT1126ペプチド(MHCクラスI)単独、WT1126ペプチド(MHCクラスI)+WT135ペプチド(MHCクラスII)、WT1126ペプチド(MHCクラスI)+WT186ペプチド(MHCクラスII)、あるいはWT1126ペプチド(MHCクラスI)+WT1294ペプチド(MHCクラスII)で、マウスを3回免疫した後、マウスの脾細胞を調製した。次に、この脾細胞をWT1126ペプチド(MHCクラスI)を用いてインビトロで1回刺激後6日目に、WT1126ペプチド(MHCクラスI)をパルスしたRMAS細胞を標的細胞に用いて、細胞傷害活性を測定した。コントロールの標的細胞としては、WT1126ペプチド(MHCクラスI)をパルスしていないRMAS細胞を用いた。その結果、WT1126ペプチド(MHCクラスI)+WT1ヘルパーペプチド(MHCクラスII)で免疫したマウスの脾細胞は、WT1126ペプチド(MHCIクラスI)単独で免疫したマウスの脾細胞に比し、より強くWT1特異的細胞傷害性T細胞を誘導した(図5)。このことは、3種類のWT1ペプチド(MHCクラスII)がWT1特異的ヘルパーペプチドであることを実証した。
腫瘍移植実験
 WT1発現C1498白血病細胞を、1匹のマウスあたり2.5×10個の割合でマウスの皮下に移植し、その1週間後から毎週1回、計3回、WT135ヘルパーペプチド 50μg/マウスをフロイント不完全アジュバントとともに皮内投与した(図6)。コントロールとしては、WT135ヘルパーペプチドの代わりに生理食塩水をフロイント不完全アジュバントとともに皮内投与した。継時的に皮下の腫瘍径を測定するとともに、皮下移植後29日までの無病生存率を算定した。その結果、コントロール群では、全匹腫瘍が拡大したが、一方、WT135ヘルパーペプチド(MHCクラスII)の免疫群では、10匹中4匹で腫瘍の増殖が完全に抑制された(図7)。WT135ヘルパーペプチド免疫群とコントロール群との間に有意差(p<0.05)が認められた(図8)。このことは、WT135ヘルパーペプチド(MHCクラスII)がインビボで腫瘍免疫を誘導する能力を有するWT1ペプチドであることを実証した。
 次に、上記の実験開始後29日目のマウスを解剖し、脾臓を摘出し、脾細胞を用いてWT1特異的免疫応答を解析した。簡単に説明すると、WT135ヘルパーペプチド(MHCクラスII)免疫群およびコントロール群のマウスの解剖時に、脾臓を摘出し、脾細胞を調製した。この脾細胞を、WT1126ペプチド(MHCクラスI)で1回刺激し、その6日後にWT1126ペプチド(MHCクラスI)をパルスしたRMAS細胞を標的細胞にして、この脾細胞の細胞傷害活性を測定した。コントロールとしては、RMAS細胞を標的細胞にして、この脾細胞の細胞傷害活性を測定した。その結果、WT135ヘルパーペプチド(MHCクラスII)免疫群のマウスは、4匹ともにWT1特異的細胞傷害性T細胞が誘導されていた(図9)。一方、コントロール群のマウス3匹では、WT1特異的細胞傷害性T細胞が極めて弱く誘導されていた(図10)。1匹においては、WT1特異的細胞傷害性T細胞の誘導は見られなかった。明らかに、WT135ヘルパーペプチド(MHCクラスII)免疫群に比し、WT1特異的細胞傷害性T細胞の誘導が低かった(図9および10)。このことは、WT135クラスIIヘルパーペプチドの投与によってWT1特異的ヘルパーT細胞が誘導され、このWT1特異的ヘルパーT細胞の働きにより、移植した腫瘍細胞が発現するWT1タンパク質に免疫応答して誘導されたWT1特異的細胞傷害性T細胞がインビボで強く増幅したことを示しており、この結果は、WT135ヘルパーペプチドの有用性を実証した。
 次いで、上記のWT135ヘルパーペプチド(MHCクラスII)免疫群およびコントロール群のマウスにおける特異的溶解度について解析した。簡単に説明すると、上記実験によりWT1126ペプチド(MHCクラスI)をパルスしたRMAS細胞を標的細胞にした時の細胞溶解率(%)から、RMAS細胞を標的細胞にした時の細胞溶解率(%)を引いた細胞溶解度(%)を特異的溶解度(%)とした(図11左図)。また、上記で調製した脾細胞と、蛍光標識したWT1テトラマー(H-2Db WT1 Tetramer-RFMPNAPYL-PE)とを4℃で20分間インキュベートし、洗浄した後、蛍光標識したCD3抗体、CD8抗体で染色し、再洗浄し、FACSで解析した。CD3陽性、CD8陽性、WT1テトラマー陽性細胞を、WT1特異的細胞傷害性T細胞とした(図11右図)。その結果、WT135ヘルパーペプチド(MHCクラスII)免疫群のマウスの脾細胞では、コントロール群のマウスの脾細胞に比べて、有意に高く(p<0.05)WT1特異的細胞傷害性T細胞が誘導されていた(図11)。
ヒトにおけるWT1特異的細胞傷害性T細胞(CTL)の増殖能の測定
 図12に示されるDRB1、DPB1、DQB1またはDRB5サブクラス分子を有する健常人6人から末梢血単核球を調製した。この末梢血単核球にWT135ヘルパーペプチドを添加し、1週間培養した後、これらの末梢血単核球をWT135ヘルパーペプチドでパルスし、放射線照射した同一人の末梢血単核球をstimularとして1週間毎に計4回刺激し、6日目にHの取り込みを測定した。健常人6人全員において、末梢血単核球がWT135ヘルパーペプチドに反応し、増殖した(図12)。このことは、WT135ヘルパーペプチドが表記のHLAクラスII分子に結合し、増殖反応を引き起こす機能を有することを示した。また、表8に示すように、マウスWT186ペプチドおよびWT1294ペプチドは、ヒトWT186ペプチド(配列番号:4)およびWT1294ペプチド(配列番号:5)と四角で囲ったペプチドの位置においてアミノ酸配列が1個異なる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
WT1 35 ペプチドのHLAクラスII分子拘束性
 さらに、WT135ペプチドのHLAクラスII分子拘束性を調べるため、以下に簡潔に説明されるごとく当業者間で周知な方法により実験を行った。まず、健常人(DRB10101/0405、DPB10201/0402、DQB10401/0501陽性の健常人(以下、健常人Aという))由来の末梢血単核球(PBMC)をWT135ペプチドで5回刺激してResponderを調整した。次いで、HLAクラスIIタイプが異なる別の健常人(DRB10405/0901、DPB10201/0501、DQB10303/0401陽性の健常人(健常人Bという))由来の末梢血単核球(PBMC)にWT135ペプチドをパルスしてStimulatorとし、細胞の増殖(取り込まれたH-チミジン量(cpm))を測定した。この測定の際、抗体の添加なし、抗HLA-DR抗体の添加(+a-DR)、抗HLA-DP抗体の添加(+a-DP)、または抗HLA-DQ抗体の添加(+a-DQ)の条件下で測定を行った。ResponderとStimulatorの両方で陽性を示す共通のHLAクラスIIタイプが、WT135ペプチドの拘束性を示す。実験の結果、図13に示すように、抗DR抗体を添加した条件下において増殖が抑制され、健常人AとBにおいてDRB10405が共通であることから、WT135ペプチドがDRB10405拘束性であることが示された。
 次いで、Stimulatorとして、健常人Aと異なる健常人(DRB10405/0803、DPB10202/0501、DQB10401/0601陽性の健常人(健常人Gという))由来のPBMCを用いることを除いて、上記実験と同じ条件下で実験を行った。その結果、図14に示すように、抗HLA-DR抗体または抗HLA-DP抗体を添加した条件下で増殖が抑制され、健常人Aと健常人GにおいてDRB10405、DPB10201およびDPB10202が共通であることから(DPB10201とDPB10202は類似性が高いため、クロスして反応することから、共通とみなした)、WT135ペプチドがDRB10405、DPB10201およびDPB10202拘束性であることが示された。
 次に、Stimulatorとして健常人Aと異なる健常人(DRB10101/0803、DPB10501/-、DQB10501/0601陽性(健常人Hという))由来のPBMCを用いることを除いて、上記実験と同じ条件下で実験を行った。その結果、図15に示すように、抗HLA-DR抗体を添加した条件下で増殖が抑制され、健常人Aと健常人HにおいてDRB10101が共通であることから、WT135ペプチドがDRB10101拘束性であることが示された。
 さらに、WT135ペプチドの拘束性を調べるため、responderとして健常人G由来のPBMCを用い、stimulatorとしてDQB10601遺伝子を導入したL細胞を使用した。L細胞のWT135ペプチドを用いたパルスの有無によるIFN-γ量の相違を測定した。細胞内のIFN-γ産生の割合を、当業者に周知な手法であるFACSを用いて測定した。その結果、図16に示すように、WT135ペプチドのL細胞へのパルスにより、Responderが活性化されることから、WT135ペプチドがDQB10601拘束性であることが示された。
 次に、ResponderとStimulatorに同一健常人由来のPBMCを用いて、上記と同様に実験を行った。本実験で用いた健常人が有するHLAクラスII分子の種類を以下の表9にまとめる。
(表9.本実験で用いた健常人が有するHLAクラスII分子の種類)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 その結果、健常人A~E由来のPBMCを用いて実験を行った場合、抗DR抗体または抗DP抗体を添加すると、取り込まれたH-チミジン量(cpm)が減少することから、増殖が抑制されることがわかった。また、健常人F由来のPBMCを用いた場合、抗DR抗体のみを添加すると増殖が抑制された。さらに、健常人G由来のPBMCを用いた場合、抗HLA-DP抗体のみを添加すると増殖が抑制された。健常人Aを用いた実験により、WT135ペプチドは、DRB10101または0405に対して、およびDPB10201または0402に対して拘束性であることが示された。健常人Bを用いた実験により、WT135ペプチドは、DRB10405または0901に対して、およびDPB10201または0501に対して拘束性であることが示された。健常人Cを用いた実験により、WT135ペプチドは、DRB10802または1201に対して、およびDPB10201または0501に対して拘束性であることが示された。健常人Dを用いた実験により、WT135ペプチドは、DRB11502がホモ接合体であることから、DRB11502に対して拘束性であることが示された(図17)。加えて、WT135ペプチドがDPB10201または0901に対して拘束性であることが示された。健常人Eを用いた実験により、WT135ペプチドは、DRB10405または0901に対して、およびDPB10202または0501に対して拘束性であることが示された。健常人Fを用いた実験により、WT135ペプチドは、DRB11403または1502に対して拘束性であることが示された。健常人Gを用いた実験により、WT135ペプチドは、DPB10202または0501に対して拘束性であることが示された。
 また、ResponderとStimulatorとして健常人I由来のPBMCを用いて、WT135ペプチドを用いたパルスの有無によるIFN-γ量の相違を測定した。細胞内のIFN-γ産生の割合を、当業者に周知な手法であるFACSを用いて測定した。その結果、WT135ペプチドでパルスすることによりIFN-γ量の割合が著しく増加した(図18)。このことは、WT135ペプチドがDRB10101、DRB11501、DPB10201、DPB10402、DQB10501、またはDQB10602のいずれかに対して拘束性であることを示す。
 本発明により、多種類のMHCクラスII分子拘束性のWT1ペプチド、該ペプチドをコードするポリヌクレオチドおよびこれらを含む医薬組成物などが提供されるので、医薬品などの分野、例えば、WT1遺伝子を高度に発現している種々の造血器腫瘍、固定癌の予防薬、または治療薬の開発、製造分野において利用可能である。

Claims (17)

  1.  WT1タンパク質由来の連続するアミノ酸からなるアミノ酸配列を有するペプチドであって、前記アミノ酸配列が、
      (a)配列番号:3に示すアミノ酸配列;
      (b)配列番号:4に示すアミノ酸配列;
      (c)配列番号:5に示すアミノ酸配列;および
      (d)(a)~(c)に示すアミノ酸配列において、1個もしくは数個のアミノ酸が、置換、または欠失もしくは付加されたアミノ酸配列
    からなる群から選択されるペプチドであって、MHCクラスII分子と結合してWT1特異的ヘルパーT細胞を誘導するペプチド。
  2.  アミノ酸配列が配列番号:3に示すアミノ酸配列である、請求項1記載のペプチド。
  3.  MHCクラスII分子が、DRB10101、DRB10405、DRB10802、DRB10803、DRB10901、DRB11201、DRB11403、DRB11501、DRB11502、DPB10201、DPB10202、DPB10402、DPB10501、DPB10901、DQB10301、DQB10302、DQB10401、DQB10501、DQB10601、DQB10602、およびDRB50102からなる群から選択されるものである、請求項1または2に記載のペプチド。
  4.  MHCクラスII分子が、DRB10101、DRB10405、DRB11502、DPB10201、DPB10202、およびDQB10601からなる群から選択されるものである、請求項1または2に記載のペプチド。
  5.  請求項1~4のいずれか1項記載のペプチドをコードするポリヌクレオチド。
  6.  請求項5記載のポリヌクレオチドを含有する発現ベクター。
  7.  請求項1~4のいずれか1項記載のペプチド、または請求項5記載のポリヌクレオチドに対する抗体。
  8.  請求項1~4のいずれか1項記載のペプチド、請求項5記載のポリヌクレオチド、または請求項6記載のベクターを含む、癌を治療または予防するための医薬組成物。
  9.  請求項1~4のいずれか1項記載のペプチド、請求項5記載のポリヌクレオチド、または請求項6記載のベクターの有効量を、請求項3または4記載のMHCクラスII分子を有する対象に投与することを特徴とする、癌を治療または予防するための方法。
  10.  癌を治療または予防するための、請求項1~4のいずれか1項記載のペプチド、請求項5記載のポリヌクレオチド、または請求項6記載のベクターの使用。
  11.  請求項1~4のいずれか1項記載のペプチドを請求項3または4記載のMHCクラスII分子を介して提示する、抗原提示細胞。
  12.  未熟抗原提示細胞を請求項1~4のいずれか1項記載のペプチドの存在下で培養し、該未熟抗原提示細胞から前記ペプチドを請求項3または4記載のMHCクラスII分子を介して提示する抗原提示細胞を誘導することを特徴とする、抗原提示細胞の誘導方法。
  13.  請求項1~4のいずれか1項記載のペプチドにより誘導される、WT1特異的ヘルパーT細胞。
  14.  末梢血単核球を請求項1~4のいずれか1項記載のペプチドの存在下で培養し、該末梢血単核球からWT1特異的ヘルパーT細胞を誘導することを特徴とする、WT1特異的ヘルパーT細胞の誘導方法。
  15.  請求項1~4のいずれか1項記載のペプチドを必須構成成分として含む、WT1特異的ヘルパーT細胞を誘導するためのキット。
  16.  請求項1~4のいずれか1項記載のペプチド、請求項5記載のポリヌクレオチド、または請求項6記載のベクターを必須構成成分として含む、癌を予防または治療するためのキット。
  17.  請求項3または4記載のMHCクラスII分子を有する対象におけるWT1特異的ヘルパーT細胞の存在または量を決定する方法であって、
     (a)請求項1~4のいずれか1項記載のペプチドを該対象由来試料と反応させ;次いで、
     (b)該試料に含まれるサイトカインの存在または量を調べる、
    工程を含む方法。
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