(57)【要約】本発明は、超生理学的なレベルのインターロイキン（IL）-15を胸腺組織に接触させることによりT細胞の成熟および胸腺組織からの搬出を促進するための方法を提供する。本発明は、患者にIL-15を投与することにより、必要としている患者において、リンパ球減少症もしくは末梢のリンパ球の枯渇を予防し、軽減し、減少させ、および／または阻害するための方法も提供する。2013501817.tif 000035
2013501817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
IL-15を胸腺組織に接触させることを含む、胸腺組織におけるT細胞の成熟を促進する方法。
【請求項２】
胸腺組織がインビボである、請求項1記載の方法。
【請求項３】
IL-15が全身的に投与される、請求項2記載の方法。
【請求項４】
IL-15が局所的に投与される、請求項2記載の方法。
【請求項５】
胸腺組織がインビトロである、請求項1記載の方法。
【請求項６】
IL-15Rαと一緒にヘテロ二量体としてIL-15が送達される、請求項1記載の方法。
【請求項７】
IL-15Rαが膜貫通アンカー部分を欠き、Fc領域と融合している可溶性のIL-15Rαである、請求項6記載の方法。
【請求項８】
IL-15がポリペプチドとして送達される、請求項1記載の方法。
【請求項９】
IL-15をコードするポリヌクレオチドからIL-15が発現される、請求項1記載の方法。
【請求項１０】
単一のベクターからIL-15RαをコードするポリヌクレオチドとIL-15が同時に発現される、請求項9記載の方法。
【請求項１１】
別々のベクターからIL-15RαをコードするポリヌクレオチドとIL-15が同時に発現される、請求項9記載の方法。
【請求項１２】
IL-15が天然のシグナルペプチドを有する、請求項1記載の方法。
【請求項１３】
IL-15が異種のシグナルペプチドを有する、請求項1記載の方法。
【請求項１４】
対象にIL-15を投与することを含む、必要としている対象において中枢リンパ組織から1つ以上の末梢組織へのリンパ球の遊走を促進する方法。
【請求項１５】
中枢リンパ組織が胸腺である、請求項14記載の方法。
【請求項１６】
リンパ球がT細胞である、請求項14記載の方法。
【請求項１７】
末梢組織が末梢リンパ組織である、請求項14記載の方法。
【請求項１８】
末梢組織が非リンパ組織である、請求項14記載の方法。
【請求項１９】
IL-15が全身的に投与される、請求項14記載の方法。
【請求項２０】
IL-15が局所的に投与される、請求項14記載の方法。
【請求項２１】
IL-15Rαと一緒にヘテロ二量体としてIL-15が送達される、請求項14記載の方法。
【請求項２２】
IL-15Rαが膜貫通アンカー部分を欠き、Fc領域と融合している可溶性のIL-15-Rαである、請求項14記載の方法。
【請求項２３】
IL-15がポリペプチドとして送達される、請求項14記載の方法。
【請求項２４】
IL-15をコードするポリヌクレオチドからIL-15が発現される、請求項14記載の方法。
【請求項２５】
単一のベクターからIL-15RαをコードするポリヌクレオチドとIL-15が同時に発現される、請求項24記載の方法。
【請求項２６】
別々のベクターからIL-15RαをコードするポリヌクレオチドとIL-15が同時に発現される、請求項24記載の方法。
【請求項２７】
IL-15が天然のシグナルペプチドを有する、請求項14記載の方法。
【請求項２８】
IL-15が異種のシグナルペプチドを有する、請求項14記載の方法。
【請求項２９】
IL-15を個体に全身的に投与することを含む、必要としている個体において、リンパ球減少症を予防または減少させる方法。
【請求項３０】
IL-15Rαと一緒にヘテロ二量体としてIL-15が送達される、請求項29記載の方法。
【請求項３１】
IL-15Rαが膜貫通アンカー部分を欠き、Fc領域と融合している可溶性のIL-15-Rαである、請求項30記載の方法。
【請求項３２】
IL-15がポリペプチドとして送達される、請求項29記載の方法。
【請求項３３】
IL-15をコードするポリヌクレオチドからIL-15が発現される、請求項29記載の方法。
【請求項３４】
単一のベクターからIL-15RαをコードするポリヌクレオチドとIL-15が同時に発現される、請求項33記載の方法。
【請求項３５】
別々のベクターからIL-15RαをコードするポリヌクレオチドとIL-15が同時に発現される、請求項33記載の方法。
【請求項３６】
IL-15が天然のシグナルペプチドを有する、請求項29記載の方法。
【請求項３７】
IL-15が異種のシグナルペプチドを有する、請求項29記載の方法。
【請求項３８】
リンパ球減少症が薬物性のリンパ球減少症である、請求項29記載の方法。
【請求項３９】
個体がリンパ球減少症を誘導する抗癌薬を受けている、請求項29記載の方法。
【請求項４０】
IL-15が抗癌剤と一緒に同時に投与される、請求項39記載の方法。
【請求項４１】
IL-15を個体に全身的に投与することを含む、必要としている個体において、末梢組織におけるリンパ球の再増殖を促進する方法。
【請求項４２】
IL-15Rαと一緒にヘテロ二量体としてIL-15が送達される、請求項41記載の方法。
【請求項４３】
IL-15がポリペプチドとして送達される、請求項41記載の方法。
【請求項４４】
IL-15をコードするポリヌクレオチドからIL-15が発現される、請求項41記載の方法。
【請求項４５】
単一のベクターからIL-15RαをコードするポリヌクレオチドとIL-15が同時に発現される、請求項44記載の方法。
【請求項４６】
別々のベクターからIL-15RαをコードするポリヌクレオチドとIL-15が同時に発現される、請求項44記載の方法。
【請求項４７】
IL-15が天然のシグナルペプチドを有する、請求項41記載の方法。
【請求項４８】
IL-15が異種のシグナルペプチドを有する、請求項41記載の方法。
【請求項４９】
末梢組織が末梢リンパ組織である、請求項41記載の方法。
【請求項５０】
末梢組織が非リンパ組織である、請求項41記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2009年8月14日出願の米国仮出願第61/234,152号；および2009年8月14日出願の米国仮出願第61/234,155号に恩典を主張する。各出願は参照により、本明細書に組み入れられる。
【０００２】
発明の分野
本発明は、インビトロもしくはインビボにおいてインターロイキン（IL）-15を胸腺組織に接触させることによりT細胞の成熟および胸腺からの例えば末梢リンパおよび非リンパ組織への搬出を促進するための組成物および方法を提供する。
【０００３】
本発明は、必要としている患者において、患者にIL-15を投与することによりリンパ球減少症もしくは末梢組織におけるリンパ球の枯渇を予防し、軽減し、減少させ、および／または阻害するための方法をさらに提供する。
【背景技術】
【０００４】
発明の背景
AIDSおよび癌の免疫療法の両方のために、2つの一般的なγ鎖サイトカインであるIL-2およびIL-7が現在認可もしくは検討されている。Sportes, et al., (2008) J Exp Med 205:1701-1714；Levy, Y. (2009) J Clin Invest. 119(4):997-100785；およびRosenberg, et al., (2006) J Immunother 29:313-319を参照。γ鎖サイトカインであるIL-15については、臨床経験は存在しない。Cheever, (2008) Immunological Reviews 222:357-368を参照。
【０００５】
IL-15は、ナチュラルキラー（NK）およびCD8＋T細胞の発生、生存、および増殖のために重要な非重複のサイトカインである。IL-15は、同じIL-2βγ受容体をIL-2と共有し、リンパ球に対して多数の同様な効果を有するが、IL-2とは異なりリンパ球によっては産生されず、重要なことに抗原提示細胞およびマクロファージ、ならびにいくつかの組織中の間質細胞を含む、多過ぎるほどの他の細胞によって産生される。ノックアウトマウスにおける研究によって示されるように、生物レベルでのIL-2およびIL-15の生物学的効果は著しく異なる：IL-15の欠乏は免疫系の異常を生み出すのに対して、IL-2の欠乏は免疫活性化および重度の自己免疫を生み出す。Waldmann, (2006) Nat Rev Immunol 6:595-601；およびMa, et al., (2006) Annu Rev Immunol 24:657-679を参照。両方のサイトカインは発現および分泌の全段階において厳しく複雑な制御下にある。IL-2およびIL-15の生物学的な相違は、それらの異なる生産部位、それぞれIL-2受容体αおよびIL-15受容体α（IL-15Rα）と呼ばれる膜受容体タンパク質とのそれらの会合力、ならびにこれらの特別な受容体分子の制御によって決定される。IL-15は、一般的なγ鎖サイトカインの中でもインビボにおいて独特の作用機序を有することも報告されている：IL-15はIL-15Rαとの複合体中で機能し、IL-15Rαと同じ細胞による共発現に依存する。Burkett, et al., (2004) J Exp Med 200:825-834；Burkett, et al., (2003) Proc Natl Acad Sci USA 100:4724-4729；Dubois, et al., (2002) Immunity 17:537-547；Sandau, et al, (2004) J Immunol 173:6537-6541；Schluns, et al., (2004) Blood 103:988-994；Rubinstein, et al., (2006) Proc Natl Acad Sci USA 103:9166-9171；Bergamaschi, et al., (2008) J Biol Chem 283:4189-4199を参照。IL-15はNKおよび腸管上皮内リンパ球（IELs）の発生および機能において非重複の役割を有する。Cooper, et al., (2001) Blood 97:3146-3151を参照。IL-15は細胞溶解活性、サイトカイン分泌、NK細胞の増殖および生存を刺激する。Fehniger, et al., (1999) J Immunol 162:4511-4520；Ross, et al., (1997) Blood 89:910-918；およびCarson, et al., (1994) J Exp Med 180:1395-1403を参照。IL-15はCD8＋記憶T細胞およびナイーブCD8＋T細胞に対して増殖および生存効果を有する。Tan, et al., (2002) J Exp Med 195:1523-1532；Zhang, et al., (1998) Immunity 8:591-599；Berard, et al., (2003) J Immunol 170:5018-5026；およびAlves, et al., (2003) Blood 102:2541-2546を参照。
【０００６】
いくつかの研究において、インビボにおけるIL-15投与の効果が評価されてきた。正常なマウスにIL-15を単回投与した後にCD8＋記憶T細胞の増殖が増大した。Zhang, et al., (1998) Immunity 8:591-599を参照。IL-15をマウスに投与すると、同系骨髄移植（BMT）後の抗腫瘍活性およびペプチドパルス樹状細胞によるワクチン接種に続くCD8＋T細胞の抗原特異的な一次応答が強化された。Rubinstein, et al., (2002) J Immunol 169:4928-4935；Katsanis, et al., (1996) Transplantation 62:872-875を参照。IL-15は同種骨髄移植後の免疫再構成も強化した。Alpdogan, et al., (2005) Blood 105:865-873；およびEvans, et al., (1997) Cell Immunol 179:66-73を参照。IL-15が主要なリンパ球集団の成長、生存、および活性化を促進する能力は、IL-15を養子細胞療法のための細胞の成長をインビトロおよびインビボにおいて支持するための魅力的な候補にもする。Rosenberg, et al., (2008) Nat Rev Cancer 8:299-308；およびBerger, et al., (2008) J Clin Invest 118:294-305を参照。
【０００７】
我々は、IL-15の効率的な生産には同じ細胞におけるIL-15およびIL-15受容体α（IL-15Rα）の発現が必要であることを明らかにしてきた。Bergamaschi, et al., (2008) J Biol Chem 283:4189-4199を参照。共生産によって小胞体中のIL-15およびIL-15Rαの細胞内会合、両分子の安定化、および細胞表面への効率的な輸送が引き起こされる（図1）。我々は、さらなる重要な段階が細胞表面からのIL-15/IL-15Rα複合体の迅速な開裂および放出であり、インビトロおよびインビボの両方において、細胞表面上の生物活性複合体に加えて可溶性で全身的に活性のあるIL-15/IL-15Rαの形態がもたらされることを示した。Dubois, et al., (2002) Immunity 17:537-547；Bergamaschi, et al., (2008) J Biol Chem 283:4189-4199；およびBudagian, et al., (2004) J Biol Chem 279:40368-40375を参照。可溶性の受容体αの細胞外断片のみを含むIL-15Rαの欠失変異体と複合体を形成したIL-15を用いた我々の実験によって、いかなる膜結合型も存在しない場合に、インビボにおいてこの複合体に生物活性があることが明らかにされた。
【０００８】
したがって、我々はIL-15Rαがサイトカイン受容体として機能するよりも、ヘテロ二量体のIL-15サイトカインの一部であると提案した。これらの結果は他の研究者らによって支持されてきており、IL-15の生物学についてよりよく理解するための基礎を提供する。Duitman, et al., (2008) Mol Cell Biol 28:4851-4861；Mortier, et al., (2008) J Exp Med 205:1213-1225を参照。この結果は、インビボにおける適当な機能のためにIL-15およびIL-15Rαが同じ細胞から生産される必要性を含む、いくつかの興味深い観察を説明するための分子的基礎も提供する。Sandau, et al., (2004) J Immunol 173:6537-6541；およびKoka, et al., (2003) J Exp Med 197:977-984を参照。そのような結果は、生理学的なレベルのIL-15の生産のためには同じ細胞における共発現の間の安定化が必要であるという我々の発見によって十分に説明される。IL-15を生理学的に発現する細胞はIL-15Rαも発現するということも報告されてきており、IL-15が体内でヘテロ二量体として生産されることと一致する。Dubois, et al., (2002) Immunity 17:537-547；Giri, et al., (1995) J Leukoc Biol 57:763-766；およびRuckert, et al., (2003) Eur J Immunol 33:3493-3503を参照。これまでに入手可能な全データを解釈すると、IL-15の主要な生物活性の形態は細胞表面上もしくは可溶性で循環型のいずれかにおける受容体αとの複合体中であることが示唆される。体内において一本鎖IL-15が生理学的に適切なレベルで産生されるのか、およびその正確な機能が何かはまだ決定されていない。
【０００９】
IL-15の分泌が非効率的であることは以前から報告されてきた。Bamford, et al., (1998) J Immunol 160:4418-4426；Gaggero, et al., (1999) Eur J Immunol 29:1265-1274；Kurys, et al., (2000) J Biol Chem 275:30653-30659；Onu, et al., (1997) J Immunol 158:255-262；およびTagaya, et al., (1997) Proc Natl Acad Sci USA 94:14444-14449を参照。我々は遺伝子発現の間の多数の制御段階がIL-15生産の障害を生み出すという観察に基づいて、高レベルの生物活性サイトカインを産生するIL-15発現ベクターを開発するために組織的な手段を採った。Jalah, et al., (2007) DNA Cell Biol 26:827-840；およびKutzler, et al., (2005) J Immunol 175:112-123を参照。我々は2つの手段、すなわちIL-15コード配列のmRNA最適化（RNA／コドン最適化）および他の効率的な分泌シグナルによるシグナルペプチドの置換の組合せが生物活性IL-15の相乗的に改善された発現および分泌をもたらすことを示した。Jalah, et al., (2007) DNA Cell Biol 26:827-840を参照。上述したIL-15Rαとの共発現によるIL-15の安定化を利用して、我々は同等に最適化されたIL-15Rαのためのベクターおよび両分子を発現する組合せベクター、ならびに可溶性のヘテロ二量体サイトカインのみを産生する組合せを産生した。インビトロおよびインビボの実験で決定されたように、分泌IL-15の発現における最終的な改善は、wt IL-15 cDNAと比較して1,000倍を超えていた。我々はマウス、マカク、およびヒトIL-15/IL-15Rαについて同様のベクターを産生してきた。
【００１０】
2つの形態のインターロイキン-15（IL-15）が知られており、それぞれ長いシグナルペプチド（LSP）もしくは短いシグナルペプチド（SSP）を含む。2つの形態は選択的にスプライシングされたmRNAによって産生され、それらのシグナルペプチドの長さ、すなわち48アミノ酸の長いシグナルペプチドもしくは21アミノ酸の短いシグナルペプチドにおいてのみ異なる（120、121、125〜127）。Onu, et al., (1997) J Immunol 158:255-262；Tagaya, et al., (1997) Proc Natl Acad Sci USA 94:14444-14449；Meazza, et al., (1997) Eur J Immunol 27:1049-1054；Meazza, et al., (1996) Oncogene 12:2187-2192；およびNishimura, et al., (1998) J Immunol 160:936-942を参照。LSP IL-15が分泌されるのに対して、SSP IL-15はもっぱら細胞内に留まり、その機能は知られていない。SSP IL-15はDNA形質移入細胞の細胞質および核の両方で検出されたため、SSP IL-15が制御機能を有するかもしれないと提案されてきた。2つのアイソフォームを同様のベクターから発現させた場合には、より低いレベルのSSPアイソフォームが検出されたことから、SSPシグナルはIL-15の安定性および局在の両方に影響を与える。Onu, et al., (1997) J Immunol 158:255-262；Tagaya, et al., (1997) Proc Natl Acad Sci USA 94:14444-14449；およびBergamaschi, et al., (2009) J Immunol, 5:3064-72を参照。
【００１１】
我々はBergamaschi文献において、SSP IL-15を同じ細胞においてIL-15Rαと共発現させると、LSP IL-15と同様に安定化および効率的に分泌されることを示した。Bergamaschi, et al., (2009) J Immunol、前出。マウスにおいてSSP IL-15およびIL-15Rαを共発現させると、生物活性SSP IL-15の血漿レベルならびにNKおよびT細胞の動員および増殖が増大することが示された。したがって、SSP IL-15が同じ細胞においてIL-15Rαとともにヘテロ二量体として産生された場合は分泌され、生物活性がある。直接比較によって明らかにされたように、インビトロおよびインビボの両方におけるこの複合体の見かけの安定性は、LSP IL-15/IL-15Rα複合体と比較してより低い。このことにより、分泌された生物活性IL-15/IL-15Rαのより低い生産がもたらされる。したがって、選択的スプライシングは異なるレベルの生物活性IL-15を産生する能力を細胞に提供するのかもしれない。IL-15の両方の形態は選択的スプライシングによって同じ細胞で産生されてもよいため、さらなるレベルの制御が可能である。我々は、LSP IL-15およびSSP IL-15の両方が同じ細胞において産生される場合には、それらはIL-15Rαと結合するために競合し、より低いレベルの生物活性IL-15がもたらされることを示した。したがって、共発現されたSSP IL-15はLSP IL-15の競合的阻害剤として機能する。このことは、選択的スプライシングの使用がIL-15活性のさらなるレベルの制御であることを示唆する。IL-15のSSPおよびLSPの両方の形態の発現は、多数の哺乳動物において保存されているようであり、IL-15の一つの形態をより低い規模で生物学的効果を継続して発現するためにSSPが重要かもしれないことを示唆する。本発明は、胸腺で産生されるSSP IL-15がリンパ球の分化および成熟に対する胸腺内の効果のために重要であるという発見に部分的に基づく。
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、IL-15を投与することにより胸腺におけるT細胞の成熟ならびに中枢リンパ器官から末梢組織への成熟および／または活性化リンパ球の産出もしくは遊走を促進する組成物および方法を提供する。本発明は、胸腺から外へ、そして続いて末梢リンパ（例えば、脾臓およびリンパ節）ならびに非リンパ組織（例えば、肺および肝臓）へのT細胞の遊走をIL-15が促進するという発見に部分的に基づく。ある態様において、本方法は骨髄におけるリンパ球、例えばB細胞およびナチュラルキラー（NK）細胞の成熟、ならびに末梢リンパおよび非リンパ組織へのそれらの遊走を同時に促進する。
【００１３】
したがって、一つの局面において、本発明はIL-15を胸腺組織に接触させることを含む、胸腺組織におけるT細胞の成熟を促進する方法を提供する。
【００１４】
胸腺組織はインビボもしくはインビトロであり得る。
【００１５】
関連する局面において、本発明は対象にIL-15を投与することを含む、必要としている対象において中枢リンパ組織から1つ以上の末梢組織へのリンパ球の遊走を促進する方法を提供する。
【００１６】
本態様に関連して、ある態様において、リンパ球はT細胞であり、中枢リンパ組織は胸腺である。ある態様において、リンパ球はB細胞および／またはNK細胞であり、中枢リンパ組織は骨髄である。
【００１７】
ある態様において、中枢リンパ組織から遊走するリンパ球は成熟しているが活性化していない。ある態様において、中枢リンパ組織から遊走するリンパ球は成熟および活性化している。ある態様において、胸腺から遊走するT細胞は成熟したシングルポジティブ（CD4＋もしくはCD8＋）T細胞である。胸腺から離れるように誘導されたT細胞は活性化していても活性化していなくてもよい。
【００１８】
本発明は、IL-15を投与することによりリンパ球減少症もしくは末梢組織におけるリンパ球の枯渇を予防し、治療し、軽減し、減少させ、および／または阻害するための方法をさらに提供する。本発明は、IL-15を投与することによりリンパ球の枯渇している末梢組織の再増殖を促進し、末梢組織のリンパ球の枯渇からの回復を加速するための方法をさらに提供する。
【００１９】
したがって、一つの局面において、本発明は、IL-15を個体に全身的に投与することを含む、必要としている個体において、リンパ球減少症もしくは末梢組織におけるリンパ球の枯渇を予防し、減少させ、または阻害する方法を提供する。
【００２０】
ある態様において、リンパ球減少症もしくは末梢組織のリンパ球の枯渇は薬物性である。例えば、個体はリンパ球減少症もしくは末梢組織のリンパ球の枯渇を誘導する抗癌薬もしくは抗ウイルス薬、または放射線療法を受けていてもよい。
【００２１】
ある態様において、IL-15は末梢組織においてリンパ球の枯渇を生み出す薬剤、例えば抗癌剤もしくは抗ウイルス剤と同時に投与される。ある態様において、IL-15は放射線療法と同時に投与される。
【００２２】
関連する局面において、本発明は、IL-15を個体に全身的に投与することを含む、必要としている個体において、末梢組織におけるリンパ球の再増殖を促進もしくは加速する方法を提供する。
【００２３】
ある態様において、IL-15の全身的な投与によりT細胞、B細胞、もしくはNK細胞の1つ以上の枯渇が予防または減少し、再増殖が促進または加速される。ある態様において、IL-15の全身的な投与によりCD4＋T細胞もしくはCD8＋T細胞の1つ以上の枯渇が予防または減少し、再増殖が促進または加速される。
【００２４】
本発明の方法のある態様において、対象もしくは患者は哺乳動物である。ある態様において、対象もしくは患者はヒトである。
【００２５】
インビボにおいて投与される場合は、IL-15は経腸的に（すなわち、経口的に）または非経口的に、例えば、静脈内に、筋肉内に、皮下に、皮内に、鼻腔内に、もしくは吸入的に、を含むがそれらに限定されない、全身的に投与され得る。ある態様において、IL-15は局所的に、例えば胸腺内に投与される。
【００２６】
全身的な投与は、IL-15を超生理学的なレベルで維持するのに十分な投与量においてである。例えば、IL-15 DNAもしくはタンパク質は、約1から1000ng/mlのIL-15の血漿レベル、例えば約10から1000ng/mlのIL-15の血漿レベルを達成するのに十分な投与量で投与され得る。IL-15およびIL-15Rαは等モル量で送達され得る。IL-15の血漿濃度のそのような範囲は、例えば体重1kgにつき約0.1mgのIL-15/IL-15Rα発現DNAプラスミドを筋肉内エレクトロポレーションした後に達成され得る。あるいは、IL-15/IL-15Rαタンパク質複合体は約0.01から0.5mg/kgの投与量で投与され得る。IL-15/IL-15Rαポリペプチドは、例えば皮下に、筋肉内に、腹腔内に、もしくは静脈内に投与され得る。例えば、Rosati, et al., Vaccine (2008) 26:5223-5229を参照。
【００２７】
IL-15はポリペプチドとして、もしくはIL-15をコードするポリヌクレオチドとして投与され得る。ある態様において、IL-15は例えばヘテロ二量体としてIL-15Rαと同時に投与される。同時に投与されるIL-15Rαは、ポリペプチドもしくはIL-15Rαをコードするポリヌクレオチドであり得る。同時に投与されるIL-15Rαは、IL-15と同じもしくは異なる形態であり得る。例えば、IL-15およびIL-15Rαの両方がポリペプチドとして、もしくはIL-15および／またはIL-15Rαをコードする1つ以上のポリヌクレオチドとして投与され得る。あるいは、IL-15およびIL15Rαの一方がポリペプチドとして、そしてもう一方がIL-15もしくはIL-15Rαのいずれかをコードするポリヌクレオチドとして投与され得る。ある態様において、IL-15Rαは可溶性のIL-15Rαである。ある態様において、IL-15RαはFc融合タンパク質もしくはFc融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドの形態で投与されてもよい。
【００２８】
ある態様において、IL-15およびIL-15RαはIL-15および／またはIL-15Rαをコードする1つ以上のポリヌクレオチドとして同時に投与される。IL-15をコードするポリヌクレオチドおよびIL-15Rαをコードするポリヌクレオチドは、同じもしくは別々のベクター、例えば単独もしくは複数のプラスミドベクター上にあり得る。ある態様において、IL-15およびIL-15Rαのポリヌクレオチドは、配列番号：13、配列番号：14、配列番号：15、配列番号：16、もしくは配列番号：19のプラスミドベクターから同時に発現される。
【００２９】
ある態様において、IL-15およびIL-15Rαの一方もしくは両方をコードするポリヌクレオチドは野生型のコード配列である。ある態様において、IL-15をコードするポリヌクレオチドは、配列番号：1と少なくとも90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、もしくは100％の配列同一性を共有する。ある態様において、IL-15Rαをコードするポリヌクレオチドは、配列番号：5もしくは配列番号：7と少なくとも90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、もしくは100％の配列同一性を共有する。
【００３０】
ある態様において、IL-15およびIL-15Rαの一方もしくは両方をコードするポリヌクレオチドは、野生型のコード配列を超える改善された発現のためにコドンが最適化されている。ある態様において、IL-15をコードするポリヌクレオチドは、配列番号：3もしくは配列番号：4と少なくとも90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、もしくは100％の配列同一性を共有する。ある態様において、IL-15Rαをコードするポリヌクレオチドは、配列番号：9もしくは配列番号：11と少なくとも90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、もしくは100％の配列同一性を共有する。
【００３１】
IL-15をコードするポリヌクレオチドから発現される場合は、コード配列は天然もしくは異種のシグナルペプチドを有し得る。ある態様において、シグナルペプチドは天然のIL-15シグナルペプチド、例えば天然のIL-15の長いシグナルペプチドもしくは天然のIL-15の短いシグナルペプチドである。ある態様において、シグナルペプチドは異種のシグナルペプチド、例えば顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）、組織プラスミノーゲン活性化因子（tPA）、成長ホルモン、もしくは免疫グロブリンからのシグナルペプチドである。
【００３２】
ある態様において、末梢組織は脾臓、リンパ節、粘膜関連リンパ組織（MALT）、例えば扁桃腺および／またはパイエル板を含む腸管関連リンパ組織（GALT）を含むがそれらに限定されない末梢リンパ組織である。
【００３３】
ある態様において、末梢組織は末梢非リンパ組織、例えば肺、肝臓、腎臓、心臓、皮膚等である。
【００３４】
好ましくは、IL-15は抗原を伴わずに投与され、すなわち抗原と同時には投与されない。
【００３５】
関連する局面において、本発明は中枢リンパ組織からのリンパ球の動員および末梢組織への遊走の促進に使用するためのIL-15およびIL-15RαをコードするDNAベクターを提供する。
【００３６】
別の局面において、本発明は中枢リンパ組織からのリンパ球の動員および末梢組織への遊走の促進に使用するためのIL-15/IL-15Rαを提供する。
【００３７】
関連する局面において、本発明はT細胞の成熟および胸腺から末梢リンパおよび非リンパ組織を含む末梢組織への搬出の促進に使用するためのIL-15およびIL-15RαをコードするDNAベクターを提供する。
【００３８】
別の局面において、本発明はT細胞の成熟および胸腺から末梢リンパおよび非リンパ組織を含む末梢組織への搬出の促進に使用するためのIL-15/IL-15Rαポリペプチド複合体を提供する。
【００３９】
関連する局面において、本発明は末梢組織における枯渇したリンパ球の再増殖の促進および／またはリンパ球減少症の予防、減少、および／または阻害に使用するためのIL-15およびIL-15RαをコードするDNAベクターを提供する。
【００４０】
別の局面において、本発明は末梢組織における枯渇したリンパ球の再増殖の促進および／またはリンパ球減少症の予防、減少、および／または阻害に使用するためのIL-15/IL-15Rαポリペプチド複合体を提供する。
【００４１】
別の局面において、本発明はIL-15/IL-15Rαポリペプチドを発現する安定した細胞株を提供する。ある態様において、安定した細胞株はIL-15/IL-15Rαを融合タンパク質の形態で発現する。ある態様において、安定した細胞株はIL-15およびIL-15Rαを異なる分子として産生する。ある態様において、安定した細胞株はIL-15および受容体の膜貫通アンカー部分を欠いた分泌IL-15Rα欠失物を産生する。ある態様において、安定した細胞株はIL-15および免疫グロブリンFc領域とのIL15Rαの融合物を産生する。ある態様において、安定した細胞株はIL-15および特定の細胞型の細胞表面への融合物の結合を指示できるポリペプチドとのIL-15Rαの融合物を産生する。ある態様において、安定した細胞株はIL-15および融合物の多量体化を指示できるポリペプチドとのIL-15Rαの融合物を産生する。
【００４２】
さらなる態様は、本明細書において記載される通りである。
【００４３】
定義
「中枢リンパ組織」もしくは「中枢リンパ器官」という用語は、新しいリンパ球の産生もしくはリンパ球新生が起こる特殊なリンパ組織を指す。例えば、T細胞は胸腺もしくは胸腺組織において発生および成熟する。B細胞およびナチュラルキラー（NK）細胞は骨髄組織において発生する。例えば、Janeway, et al., Immunobiology, 2001, Garland Publishing, New Yorkの第7章を参照。
【００４４】
「末梢リンパ組織」もしくは「末梢リンパ器官」という用語は、B細胞およびT細胞の明確な領域を有する高度に組織化された構造の末梢組織を指す。新しく産生されたリンパ球は中枢リンパ組織を離れ、末梢リンパ組織へと血中を運ばれる。例示的な末梢リンパ組織もしくは器官には、脾臓、リンパ節、粘膜関連リンパ組織（MALT）、例えば扁桃腺およびパイエル板を含む腸管関連リンパ組織（GALT）が含まれる。
【００４５】
「成熟リンパ球」という用語は、末梢リンパ組織へと循環するのに十分な、中枢リンパ組織における選択および成熟に至る発達を経験したリンパ球を指す。T細胞に関して、成熟T細胞はCD4もしくはCD8のいずれかであって両方ではない発現（すなわち、それらはシングルポジティブである）、およびCD3の発現によって特徴付けられる。B細胞に関して、成熟B細胞はVDJが再編成された免疫グロブリン重鎖遺伝子、VJが再編成された免疫グロブリン軽鎖遺伝子、およびIgDおよび／またはIgMの表面発現によって特徴付けられる。成熟B細胞は、細胞表面上にCD19およびIL-7受容体も発現してよい。
【００４６】
「活性化リンパ球」という用語は、MHC分子に結合した抗原および特殊な抗原提示細胞による共刺激シグナルの同時送達を認識しているリンパ球を指す。リンパ球の活性化は、いくつかの細胞表面分子の発現を変化させる。
【００４７】
T細胞に関して、静止ナイーブT細胞はL-セレクチンを発現し、CD2およびLFA-1等の他の接着分子を低いレベルで発現する。T細胞が活性化されるとL-セレクチンの発現は失われ、代わりに増大した量のインテグリンVLA-4が発現される。活性化T細胞はより高い密度の接着分子CD2およびLFA-1も発現し、活性化T細胞の潜在的な標的細胞との相互作用の結合活性を増大させ、そしてより高い密度の接着分子CD44も発現する。最後に、活性化細胞によって発現されるCD45分子のアイソフォームは、CD45遺伝子のRNA転写産物の選択的スプライシングによって変化し、活性化T細胞はT細胞受容体およびCD4と会合するCD45ROアイソフォームを発現する。さらに、サイトカイン生産に関して、静止T細胞はIL-2ならびにIL-2受容体のβおよびγサブユニットをほとんどもしくは全く産生しない。対照的に、活性化T細胞はIL-2受容体のα鎖と一緒にかなりの量のIL-2を産生する。
【００４８】
B細胞に関して、活性化B細胞はアイソタイプスイッチを経験してきており、免疫グロブリンを分泌する。ナイーブB細胞は細胞表面IgMおよびIgD免疫グロブリンアイソタイプを発現する。対照的に、活性化もしくは記憶B細胞はIgG、IgA、もしくはIgE免疫グロブリンアイソタイプを発現および分泌する。
【００４９】
中枢リンパ組織からの「産出」もしくは「遊走」という用語は、中枢リンパ球組織からリンパおよび非リンパ末梢組織を含む末梢組織への成熟リンパ球の遊走もしくは搬出を指す。産出には胸腺からの成熟T細胞の遊走および骨髄からの成熟B細胞およびNK細胞の遊走が含まれる。
【００５０】
「治療する」および「治療」という用語は、この用語が適用される疾患もしくは状態のいずれか、またはそのような疾患もしくは状態の1つ以上の症候の発症を遅らせ、進行を遅延もしくは逆行させ、または軽減もしくは予防することを指す。
【００５１】
「リンパ球減少症（lymphopenia）」もしくは「リンパ球減少症（lymphocytopenia）」もしくは「リンパ球性白血球減少症」という用語は、循環血液中もしくは末梢循環における異常に少数のリンパ球を互換的に指す。定量的には、リンパ球減少症は様々なカットオフによって記載できる。ある態様において、患者の循環血液全リンパ球カウントが約600/mm3を下回る場合に、患者はリンパ球減少症を患っている。ある態様において、リンパ球減少症を患っている患者は出生時に全循環リンパ球が約2000/μLよりも少なく、約9カ月齢において全循環リンパ球が約4500/μLよりも少なく、もしくは約9カ月齢よりも年上の患者（小児および成人）は全循環リンパ球が約1000/μLよりも少ない。リンパ球減少症には、ウイルス性（例えば、HIV感染）、細菌性（例えば、活動性結核感染）、および真菌性感染；心臓の右室の慢性不全、ホジキン病およびリンパ系の癌、白血病、胸管における漏洩もしくは破裂、抗癌剤、抗ウイルス剤、およびグルココルチコイドを含む処方薬の副作用、タンパク質の少ない食事に起因する栄養失調、放射線療法、尿毒症、自己免疫疾患、免疫不全症候群、高レベルのストレス、ならびに外傷を含む、広範囲の考えられる原因がある。リンパ球減少症は未知の病因のもの（すなわち、特発性リンパ球減少症）であってもよい。リンパ球減少症を患っている患者では、あらゆる型のリンパ球もしくはリンパ球の亜集団（例えば、CD4＋T細胞）の末梢循環が枯渇もしくは異常に少なくてよい。例えば、The Merck Manual, 18th Edition, 2006, Merck & Co.を参照。
【００５２】
「天然の哺乳動物インターロイキン-15（IL-15）」という用語は、哺乳動物種からのIL-15の任意の天然のインターロイキン-15の核酸およびアミノ酸配列を指す。当業者は、インターロイキン-15の核酸およびアミノ酸配列が遺伝子データベース、例えばワールドワイドウェブ上のncbi.nlm.nih.govにおいて、国立バイオテクノロジー情報センターを通してGenBank中で公的に入手可能であることを理解するであろう。例示的な天然の哺乳動物IL-15の核酸もしくはアミノ酸配列は、例えば、ヒト、霊長類、イヌ、ネコ、ブタ、ウマ、ウシ、ヒツジ、齧歯類（rodentia）、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等に由来し得る。例示的な天然の哺乳動物IL-15の核酸配列のアクセッション番号には、NM_172174.2（ヒトプレプロタンパク質）；NM_172175（ヒト）；NM_000585.3（ヒトプレプロタンパク質）；U19843（マカク）；DQ021912（マカク）；AB000555（マカク）；NM_214390（ブタ）；DQ152967（ヒツジ）；NM_174090（ウシ）；NM_008357（マウス）；NM_013129（クマネズミ属（rattus））；DQ083522（スイギュウ）；XM_844053（イヌ）；DQ157452（ウサギ目（lagomorpha））；およびNM_001009207（ネコ）が含まれる。例示的な天然の哺乳動物IL-15のアミノ酸配列のアクセッション番号には、NP_000576.1（ヒトプレプロタンパク質）；NP_751914（ヒトプレプロタンパク質）；CAG46804（ヒト）；CAG46777（ヒト）；AAB60398（マカク）；AAY45895（マカク）；NP_999555（ブタ）；NP_776515（ウシ）；AAY83832（スイギュウ）；ABB02300（ヒツジ）；XP_849146（イヌ）；NP_001009207（ネコ）；NP_037261（クマネズミ属）；およびNP_032383（マウス）が含まれる。
【００５３】
「インターロイキン-15」もしくは「IL-15」という用語は、天然の哺乳動物IL-15のアミノ酸配列と少なくとも90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、もしくは99％の配列同一性を有するポリペプチド、またはそのようなポリペプチドをコードするヌクレオチドを指し、突然変異したタンパク質（「突然変異タンパク質」）が少なくとも1つの機能測定法において天然のIL-15タンパク質のものと同様（75％以上）の機能性を有するという意味で生物学的に活性がある。機能的には、IL-15はT細胞およびナチュラルキラー細胞の活性化および増殖を制御するサイトカインである。IL-15およびIL-2は、IL-2β/IL-15β受容体サブユニットであるCD122への結合を含む、多数の生物学的活性を共有する。CD8＋記憶細胞の数は、このIL-15およびIL-2の間の均衡によって制御されている。IL-15はJAKキナーゼの活性化、ならびに転写活性化因子STAT3、STAT5、およびSTAT6のリン酸化および活性化を誘導する。IL-15は、恐らくSTAT6の転写活性化活性を通してアポトーシス阻害剤BCL2L1/BCL-x(L)の発現も増大させ、したがってアポトーシスを予防する。同じ成熟タンパク質をコードする、IL-15遺伝子の2つの選択的にスプライシングされた転写産物変異体が報告されてきた。IL-15ポリペプチドの例示的な機能測定法には、T細胞の増殖（例えば、Montes, et al., Clin Exp Immunol (2005) 142:292を参照）、NK細胞、マクロファージ、および好中球の活性化が含まれる。特定の免疫細胞亜集団を単離し、増殖（すなわち、3H-チミジン取込み）を検出するための方法は当技術分野において周知である。NK細胞、マクロファージ、および好中球の活性化を測定するのに細胞媒介性細胞傷害測定法を使用できる。同位元素（51Cr）、色素（例えば、テトラゾリウム、ニュートラルレッド）、もしくは酵素の放出を含む細胞媒介性細胞傷害測定法も、市販されているキット（Oxford Biomedical Research, Oxford, M；Cambrex, Walkersville, MD；Invitrogen, Carlsbad, CA）とともに当技術分野において周知である。IL-15はFas媒介性アポトーシスを阻害することも示されてきている（Demirci and Li, Cell Mol Immunol (2004) 1:123を参照）。例えばTUNEL測定法およびアネキシンV測定法を含むアポトーシス測定法は、市販されているキット（R&D Systems, Minneapolis, MN）とともに当技術分野において周知である。Coligan, et al., Current Methods in Immunology, 1991-2006, John Wiley & Sonsも参照。
【００５４】
「天然の哺乳動物インターロイキン-15受容体α（IL15Rα）」という用語は、哺乳動物種からのIL-15受容体αの任意の天然のインターロイキン-15受容体αの核酸およびアミノ酸配列を指す。当業者は、インターロイキン-15受容体αの核酸およびアミノ酸配列が遺伝子データベース、例えばワールドワイドウェブ上のncbi.nlm.nih.govにおいて、国立バイオテクノロジー情報センターを通してGenBank中で公的に入手可能であることを理解するであろう。例示的な天然の哺乳動物IL-15受容体αの核酸もしくはアミノ酸配列は、例えば、ヒト、霊長類、イヌ、ネコ、ブタ、ウマ、ウシ、ヒツジ、齧歯類、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等に由来し得る。例示的な天然の哺乳動物IL-15の核酸配列のアクセッション番号には、NM_172200.1（ヒトアイソフォーム2）；およびNM_002189.2（ヒトアイソフォーム1前駆体）が含まれる。例示的な天然の哺乳動物IL-15のアミノ酸配列のアクセッション番号には、NP_751950.1（ヒトアイソフォーム2）；およびNP_002180.1（ヒトアイソフォーム1前駆体）が含まれる。
【００５５】
「インターロイキン-15受容体α」もしくは「IL15Rα」という用語は、天然の哺乳動物IL15Raのアミノ酸配列と少なくとも90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、もしくは99％の配列同一性を有するポリペプチド、またはそのようなポリペプチドをコードするヌクレオチドを指し、突然変異したタンパク質（「突然変異タンパク質」）が少なくとも1つの機能測定法において天然のIL15Rαタンパク質のものと同様（75％以上）の機能性を有するという意味で生物学的に活性がある。IL15RαはIL15と高い親和性で特異的に結合するサイトカイン受容体である。1つの機能測定法は、天然のIL-15タンパク質との特異的な結合である。
【００５６】
「可溶性のIL-15受容体α」もしくは「sIL-15α」という用語は、受容体の膜貫通アンカー部分を欠き、したがって細胞膜に繋ぎ止められずに細胞の外へ分泌され得るIL-15受容体αの形態を指す。例示的なsIL-15αには、天然のIL-15受容体αの31〜205アミノ酸および31〜185アミノ酸が含まれる。
【００５７】
本明細書において使用される「IL-15Rα Fc融合物」もしくは「Fc領域に融合したIL-15Rα」は、タンパク質が免疫グロブリン、一般的にはIgG免疫グロブリンのFc領域の1つ以上のドメインと融合しているIL-15Rαの形態を指す。Fc領域はIgG重鎖およびヒンジ領域のCH2およびCH3ドメインを含む。ヒンジはFc-融合タンパク質の2つの部分の間の可動性スペーサーとして機能し、分子の各部分が独立して機能できるようにする。Fc融合物の使用は、当技術分野において公知である（例えば、米国特許第7,754,855号；米国特許第5,480,981号；米国特許第5,808,029号；Wo7/23614；Wo98/28427およびそれらにおいて引用されている文献を参照）。Fc融合タンパク質は、変異Fc分子を含み得る（例えば、米国特許第7,732,570号に記載されているように）。Fc融合タンパク質は血漿中に可溶性であり得るか、もしくは特定のFc受容体を有する細胞の細胞表面に会合し得る。
【００５８】
「核酸」という用語は、デオキシリボヌクレオチドもしくはリボヌクレオチド、および一本鎖もしくは二本鎖のいずれかの形態におけるそのポリマーを指す。この用語は、合成、天然、および非天然であって、参照核酸と同様の結合特性を有し、参照ヌクレオチドと同様の形で代謝される公知のヌクレオチド類似体または改変骨格残基もしくは連結を含む核酸を包含する。そのような類似体の例は、ホスホロチオエート、ホスホロアミド酸、メチルホスホン酸、キラルメチルホスホン酸、2-O-メチルリボヌクレオチド、ペプチド核酸（PNAs）を含むが、それらに限定されない。
【００５９】
他に示されない限り、特定の核酸配列は明示的に示された配列の他に、その保存的に改変された変異体（例えば、縮重コドン置換物）および相補配列も暗示的に包含する。縮重コドン置換物は1つ以上の選択された（もしくはすべての）コドンの第3位を混合塩基および／またはデオキシイノシン残基で置換した配列を生成することで達成され得る（Batzer et al., Nucleic Acid Res. 19:5081 (1991)；Ohtsuka et al., J. Biol. Chem. 260:2605-2608 (1985)；Rossolini et al., Mol. Cell. Probes 8:91-98 (1994)）。核酸という用語は、遺伝子、cDNA、mRNA、オリゴヌクレオチド、およびポリヌクレオチドと互換的に使用される。
【００６０】
天然アミノ酸についての縮重コドン置換物は表1にある。
【００６１】
【表１】
2013501817.tif 000003
【００６２】
「同一の」もしくはパーセント「同一性」という用語は、2以上の核酸もしくはポリペプチド配列との関連では、同じかまたはBLASTもしくはBLAST 2.0配列比較アルゴリズムを用いて以下に記載された規定値のパラメーターで測定するか、または手動の整列および目視検査で測定すると、特定のパーセントの同じアミノ酸残基もしくはヌクレオチド（すなわち、比較ウィンドウもしくは指定された領域にわたって最大に一致するように比較および整列させた場合に、特定の（例えば、IL-15もしくはIL-15Rα配列の）領域にわたって約70％の同一性、好ましくは75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、もしくはより高い同一性）を有する2以上の配列もしくは部分配列を指す（例えば、NCBIウェブサイト等を参照）。このとき、そのような配列は「実質的に同一」と言われる。この定義は試験配列の相補も指すか、もしくは適用され得る。この定義は欠失および／または付加を有する配列、ならびに置換を有するものも含む。以下に記載されるように、好ましいアルゴリズムはギャップ等を説明できる。好ましくは、同一性は長さが少なくとも約25、50、75、100、150、200アミノ酸もしくはヌクレオチドの領域にわたって、およびしばしば長さが225、250、300、350、400、450、500アミノ酸もしくはヌクレオチドの領域にわたって、またはアミノ酸もしくは核酸配列の全長にわたって存在する。
【００６３】
配列比較のためには、一般的に1つの配列が参照配列として機能し、それに対して試験配列が比較される（ここでは、「天然の哺乳動物の」IL-15アミノ酸もしくは核酸配列の全体）。配列比較アルゴリズムを使用する場合は、試験および参照配列をコンピュータに入力し、必要であれば部分配列の座標を指定し、そして配列アルゴリズムプログラムパラメーターを指定する。好ましくは、規定値のプログラムパラメーターを使用でき、もしくは代わりのパラメーターを指定できる。その後、配列比較アルゴリズムがプログラムパラメーターに基づいて参照配列と比較した試験配列のパーセント配列同一性を計算する。
【００６４】
パーセント配列同一性および配列類似性を決定するのに適したアルゴリズムの好ましい例はBLASTアルゴリズムであって、それぞれAltschul et al., Nuc. Acids Res. 25:3389-3402 (1977)およびAltschul et al., J. Mol. Biol. 215:403-410 (1990)に記載されている。BLASTソフトウェアはワールドワイドウェブ上のncbi.nlm.nih.gov/において、国立バイオテクノロジー情報センターを通して公的に入手可能である。規定値のパラメーターもしくは他の規定値ではないパラメーターの両方が使用できる。BLASTNプログラム（ヌクレオチド配列用）は規定値として、単語長（W）が11、期待値（E）が10、M＝5、N＝−4、および両鎖の比較を使用する。アミノ酸配列については、BLASTPプログラムは規定値として単語長が3、期待値（E）が10、およびBLOSUM62得点行列（Henikoff & Henikoff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915 (1989)を参照）整列（B）が50、期待値（E）が10、M＝5、N＝−4、ならびに両鎖の比較を使用する。
【００６５】
「GC含量」という用語は、デオキシグアノシン（G）および／またはデオキシシチジン（C）デオキシリボヌクレオシド、またはグアノシン（G）および／またはシチジン（C）リボヌクレオシド残基からなる核酸配列のパーセントを指す。
【００６６】
「機能的に連結された」という用語は、第一および第二の核酸配列が単一の核酸配列に転写されるような、第一の核酸配列および第二の核酸配列の間の機能的な連結を指す。機能的に連結された核酸配列は、互いに物理的に隣接している必要はない。「機能的に連結された」という用語は、核酸発現制御配列（プロモーター、もしくは一連の転写因子結合部位等）および転写し得る核酸配列の間の機能的な連結であって、転写し得る配列に対応する核酸の転写を発現制御配列が指示するものも指す。
【００６７】
本明細書において、アミノ酸はそれらの一般に知られる三文字記号もしくはIUPAC-IUB生化学命名委員会（Biochemical Nomenclature Commission）によって推奨される一文字記号のいずれかによって言及され得る。同様に、ヌクレオチドはそれらの一般に容認された一文字コードによって言及され得る。
【００６８】
本明細書において使用される「保存的に改変された変異体」は、アミノ酸配列に適用される。当業者は、コードされる配列において単一のアミノ酸もしくは少ないパーセントのアミノ酸を変更し、付加し、もしくは欠失させる、核酸、ペプチド、ポリペプチド、もしくはタンパク質配列への個々の置換、欠失、もしくは付加であって、変更によってアミノ酸から化学的に類似したアミノ酸への置換がもたらされるものが「保存的に改変された変異体」であることを認識するであろう。機能的に類似したアミノ酸を提供する保存的置換の表は、当技術分野において周知である。そのような保存的に改変された変異体は、本発明の多型変異体、種間相同体、および対立遺伝子に追加されるものであって、排除するものではない。
【００６９】
以下の8群は、互いに保存的置換であるアミノ酸をそれぞれ含む：
1）  アラニン（A）、グリシン（G）；
2）  アスパラギン酸（D）、グルタミン酸（E）；
3）  アスパラギン（N）、グルタミン（Q）；
4）  アルギニン（R）、リシン（K）；
5）  イソロイシン（I）、ロイシン（L）、メチオニン（M）、バリン（V）；
6）  フェニルアラニン（F）、チロシン（Y）、トリプトファン（W）；
7）  セリン（S）、スレオニン（T）；および
8）  システイン（C）、メチオニン（M）（例えば、Creighton, Proteins (1984)を参照）。
【００７０】
「哺乳動物」もしくは「哺乳動物の」という用語は、分類学的分類の哺乳綱内の任意の動物を指す。哺乳動物はヒトもしくは非ヒト霊長類を指し得る。哺乳動物は、例えばイヌ、ネコ、ウサギ目、マウス、クマネズミ属、キヌゲネズミ亜科（Cricetinae）（ハムスター）を含む齧歯類等を含む家畜を指し得る。哺乳動物は、例えばウシ、ヒツジ、ブタ、ウマ等を含む農業動物を指し得る。
【００７１】
「治療的に有効な量」という用語は、望ましくない副作用が最小限であるか、もしくは望ましくない副作用を全く伴わずに目的とする治療効果を達成するのに十分な治療剤または複数の治療剤の投与量を指す。治療的に有効な量は、例えば最初に低い投与量の薬剤を投与し、その後、望ましくない副作用が最小限であるか、もしくは望ましくない副作用を全く伴わずに所望の治療効果が達成されるまで投与量を徐々に増大させることで、熟練した医師によって容易に決定され得る。
【００７２】
「超生理学的なレベル」という用語は、特定の組織、例えば血液、血漿、血清、胸腺における、天然の生理学的なレベルを超えるIL-15のレベルを指す。組織におけるIL-15の超生理学的なレベルは、その組織におけるIL-15の濃度が長期間にわたって、例えば、連続して何日間もしくは何週間にもわたって、または治療の継続期間にわたって、天然のレベルを超えて持続される場合にも達成され得る。例えば、IL-15 DNAもしくはタンパク質は、約1から1000ng/mlのIL-15の血漿レベル、例えば約10から1000ng/mlのIL-15の血漿レベルを達成するのに十分な投与量で投与され得る。IL-15およびIL-15Rαは等モル量で送達され得る。あるいは、IL-15/IL-15Rαタンパク質複合体は、約0.01から0.5mg/kgの投与量で投与され得る。
【００７３】
「同時に投与する」という用語は、2つの薬剤、例えばIL-15およびIL-15Rαが血中に同時に存在することを指す。2つの薬剤は、同時にもしくは連続して投与され得る。
【００７４】
「本質的にからなる」という用語は、明示的に記載された薬理活性物質、例えばIL-15およびIL-15Rαの投与を指し、明示的に記載されていない薬理活性物質、例えば抗原を排除する。本質的にからなるという用語は、薬理学的に活性がないかもしくは不活性な作用物質、例えば、生理学的に許容できる担体もしくは賦形剤を排除しない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】IL-15およびIL-15αの相互安定化の図式を説明する。
【図２】脾臓の重量（上図）、胸腺の重量（中図）、および骨髄におけるリンパ球のパーセント（下図）に対する、IL-15およびIL-15Rαを発現するポリヌクレオチドの全身的な同時投与の効果を説明する。
【図３】胸腺におけるT細胞の成熟に対する、IL-15およびIL-15Rαを発現するポリヌクレオチドの全身的な同時投与の効果を説明する。CD3highシングルポジティブT細胞（すなわち、CD4＋もしくはCD8＋T細胞）が増大すると同時に、ダブルポジティブCD4＋CD8＋T細胞が減少する。
【図４】IL-15処理および未処理対照マウス（上図）における、カルボキシフルオレセインサクシニミジルエステル（「CFSE」）を負荷した分裂する胸腺細胞の肺への遊走を説明する。下図は、肺におけるリンパ球、例えば全T細胞およびCD＋T細胞上のCD122（IL-2Rβ/IL-15Rβ）の増大した発現を示す。
【図５】未処理対照ノックアウト（KO）マウスと比較した、IL-15/IL-15RαをコードするプラスミドDNAで処理したIL-15 KOマウスの肺組織におけるリンパ球の再構成を説明する。
【図６】リンパ枯渇実験の時間経過の図式を提供する。
【図７】シクロフォスファミド（Cyp）およびCyp＋IL-15/IL-15Rα投与後の経時的な脾臓の重量を説明する。
【図８】Cyp投与後の肺のNK細胞の増大を説明する。
【図９】IL-15/IL-15Rα存在下の肺のT細胞の増大を説明する。
【図１０】IL-15/IL-15Rα投与後のCD8＋T細胞の部分的な回復を説明する。
【図１１】IL-15投与後におけるCD8＋T細胞のCD4＋T細胞に対する比の変化に反映された、IL-15/IL-15Rα存在下の肺のCD8＋T細胞の増大を説明する。
【図１２】CypおよびIL-15/IL-15Rαを投与した後の脾臓におけるT細胞解析を説明する。
【図１３】IL-15/IL-15Rαを投与した後の骨髄のT細胞の完全な回復を説明する。
【図１４】実施例3で使用された、リンパ球減少症マウスのためのIL-15/IL-15Rα処理手順を説明する。
【図１５】DNA注入の5日後に脾臓および肺においてNK細胞を完全に回復させるためには、IL-15/IL-15sRαをコードするDNAの単回投与で十分であることを説明する。
【図１６】IL-15/IL-15sRα投与によって、CD4 T細胞の回復に有意な影響を及ぼさずに、処理後10日間以内にCD8 T細胞の回復が促進されることを説明する。
【図１７】高レベルの循環IL-15/IL-15sRαが、リンパ除去後のTエフェクター／Treg比の一過性の増大を促進することを説明する。
【図１８】異なる形態のIL-15を発現するDNAベクターの水圧送達に続く、血清中のIL-15レベルを説明する。
【図１９】IL-15/IL-15Rα DNA送達後の脾臓のT細胞の表面上におけるCD25発現を説明する。
【図２０】IL-15/IL-15Rα DNA送達後の脾臓のT細胞の表面上におけるCD62L発現を説明する。
【図２１】IL-15/IL-15Rα DNA送達後の脾臓のT細胞の表面上におけるCD44発現を説明する。
【図２２】インビボにおいて精製IL-15/IL-15sRαを投与するための手順（実施例5）を説明する。
【図２３】インビボにおいて精製IL-15/IL-15Rαに生物活性があることを説明する。
【発明を実施するための形態】
【００７６】
詳細な説明
1．序論
本発明は、胸腺組織を超生理学的なレベルのIL-15に供することで胸腺においてダブルポジティブCD4＋CD8＋T細胞からシングルポジティブ（すなわち、CD4＋もしくはCD8＋）CD3high T細胞へのT細胞の成熟が促進され、アポトーシスの胸腺細胞の発生頻度が減少し、ならびに胸腺からリンパおよび非リンパ末梢組織を含む末梢組織への成熟T細胞の遊走が増大するという驚くべき発見に部分的に基づく。
【００７７】
本発明は、超生理学的なレベルのIL-15を全身的に投与することでリンパ球の成熟および中枢リンパ組織（例えば、胸腺および骨髄中）からリンパおよび非リンパ末梢組織を含む末梢組織への搬出が促進されるという驚くべき発見に部分的にさらに基づく。
【００７８】
2．中枢リンパ器官におけるリンパ球の成熟および末梢組織へのリンパ球の遊走を促進する方法
本発明は、超生理学的なレベルのIL-15を胸腺組織に接触させることにより、胸腺におけるT細胞の成熟を促進し、胸腺におけるT細胞のアポトーシスを減少させ、および胸腺からのT細胞の遊走もしくは産出を促進する方法を提供する。胸腺組織はインビボもしくはインビトロであり得る。
【００７９】
IL-15がインビボにおいて投与される場合は、IL-15は必要としている対象もしくは患者もしくは個体に提供される。対象は任意の哺乳動物であり得る。ある態様において、哺乳動物はヒトもしくは非ヒト霊長類である。本方法から恩恵を受けるであろう対象は、リンパおよび非リンパ末梢組織を含む末梢組織において成熟胸腺細胞および／または他のリンパ球の欠陥を有する。ある態様において、対象は免疫不全であるか、もしくはリンパ球減少症を有する。ある態様において、対象は例えば抗癌薬を原因とする、薬物性の免疫不全を有する。ある態様において、対象は疾患、例えばHIV感染に続発する免疫不全を有する。ある態様において、対象は非機能性のIL-15もしくは非機能性のIL-15受容体サブユニット（例えば、IL-15Rα、IL-15Rβ、もしくはIL-15Rγ）をもたらす遺伝子突然変異を有していてもよい。
【００８０】
胸腺組織を超生理学的なレベルのIL-15に持続的に暴露することで、ダブルポジティブT細胞の成熟が促進される。IL-15はCD4もしくはCD8のいずれかを発現するシングルポジティブT細胞への胸腺細胞の最終分化を促進する。成熟T細胞は、（IL-2/IL-15受容体のβサブユニットとしても知られる）CD122も発現していてよい。成熟T細胞は、高レベルのCD3表面タンパク質も発現していてよい。IL-15誘導性のT細胞の成熟は、アポトーシスを経験する未熟なT細胞の発生頻度の減少とも一致する。超生理学的なレベルのIL-15を胸腺組織に接触させることで、細胞がシングルポジティブCD3high T細胞に成熟するにつれて、CD4＋CD8＋ダブルポジティブおよびCD3low T細胞は実質的に排除され得る。超生理学的なレベルのIL-15への暴露後は、T細胞の少なくとも60％、70％、80％、90％、95％、もしくはより多くがCD4＋もしくはCD8＋シングルポジティブCD3high T細胞である。
【００８１】
胸腺組織におけるIL-15誘導性のT細胞の成熟は、リンパおよび非リンパ末梢組織を含む末梢組織への成熟T細胞の遊走も促進する。胸腺を離れる成熟T細胞は活性化していても活性化していなくてもよい。例えば、超生理学的なレベルのIL-15への約2、3、4、5、6、7、8、9、10、もしくはより多くの日数の暴露後に、IL-15誘導性の胸腺の産出が原因で、胸腺器官の大きさは、例えば少なくとも約30％、40％、50％、もしくはより大きく減少していてもよい。
【００８２】
例えば、約2、3、4、5、6、7、8、9、10、もしくはより多くの日数にわたって、例えば持続される超生理学的なレベルのIL-15の全身的な投与により、NK細胞を含むリンパ球の成熟および骨髄からの遊走も促進される。例えば、超生理学的なレベルのIL-15への約2、3、4、5、6、7、8、9、10、もしくはより多くの日数の暴露後に、骨髄からのIL-15誘導性のリンパ球の産出が原因で、骨髄におけるリンパ球のパーセントは、例えば少なくとも約50％、60％、70％、80％、もしくはより大きく減少していてもよい。
【００８３】
中枢リンパ組織、すなわち胸腺および骨髄におけるリンパ球の数が減少すると同時に、末梢リンパ組織、例えば、脾臓、リンパ節、粘膜関連リンパ組織（MALT）、例えば扁桃腺および／またはパイエル板を含む腸管関連リンパ組織（GALT）におけるリンパ球の数は増大する。さらに、肺、肝臓、腎臓、皮膚、および他の組織を含む末梢非リンパ組織におけるリンパ球の数も増大する。ある態様において、超生理学的なレベルのIL-15の投与により、血中のT細胞、B細胞、およびNK細胞を含むリンパ球の数が増大する。
【００８４】
3．リンパ球減少症を治療する方法
上記に説明したように、一つの局面において、本発明は超生理学的なレベルのIL-15を全身的に投与することでリンパ球の成熟および中枢リンパ組織（例えば、胸腺および骨髄中）からリンパおよび非リンパ末梢組織を含む末梢組織への搬出が促進されるという発見に基づく。
【００８５】
したがって、本発明は必要としている対象にIL-15を全身的に投与することで、末梢循環もしくは組織におけるT細胞、B細胞、およびナチュラルキラー（NK）細胞を含むリンパ球の枯渇を予防し、減少させ、および阻害するための方法を提供する。本発明は、必要としている対象にIL-15を全身的に投与することで、末梢循環もしくは組織におけるT細胞、B細胞、およびナチュラルキラー（NK）細胞を含むリンパ球の枯渇からの回復を加速し、枯渇の期間を短縮するための方法も提供する。
【００８６】
対象、患者、もしくは個体は任意の哺乳動物であり得る。ある態様において、哺乳動物はヒトもしくは非ヒト霊長類である。ある態様において、個体は家畜哺乳動物（例えば、イヌもしくはネコ）、実験哺乳動物（例えば、マウス、ラット、ウサギ、ハムスター）、または農業哺乳動物（例えば、ウシ、ブタ、ヒツジ、ウマ）である。本方法から恩恵を受けるであろう対象は、リンパおよび非リンパ末梢組織を含む末梢循環もしくは組織において成熟リンパ球の欠陥を既に有するか、または（例えば、薬物治療の過程の結果として）これから有するかのいずれかである。ある態様において、対象は免疫不全であるか、もしくはリンパ球減少症を有する。治療の目的のために、患者は異常に低いレベルの循環リンパ球を既に患っている。予防の目的のために、患者は正常なレベルの末梢リンパ球を有していてもよく、例えば化学療法の結果としてリンパ枯渇を経験する可能性が高い。
【００８７】
リンパ球減少症を診断するための基準は当技術分野において公知であり、任意の熟練した医師によって作製され得る。ある態様において、患者は約600/mm3を下回る循環血液全リンパ球カウントを有する。ある態様において、患者は出生時に約2000/μL全循環リンパ球よりも少なく、約9カ月齢において約4500/μL全循環リンパ球よりも少なく、もしくは約9カ月齢よりも年上の患者（小児および成人）は約1000/μL全循環リンパ球よりも少ない循環血液全リンパ球カウントを有する。例えば、The Merck Manual, 18th Edition, 2006, Merck & Co.を参照。
【００８８】
枯渇もしくは異常に低いことの起源または病因は、任意の理由であり得る。リンパ球減少症には、ウイルス性（例えば、HIV感染）、細菌性（例えば、活動性結核感染）、および真菌性感染；心臓の右室の慢性不全、ホジキン病およびリンパ系の癌、白血病、胸管における漏洩もしくは破裂、抗癌剤、抗ウイルス剤、およびグルココルチコイドを含む処方薬の副作用、タンパク質の少ない食事に起因する栄養失調、放射線療法、尿毒症、自己免疫疾患、免疫不全症候群、高レベルのストレス、ならびに外傷を含む、広範囲の考えられる原因がある。リンパ球減少症は未知の病因のもの（すなわち、特発性リンパ球減少症）であってもよい。
【００８９】
リンパ球の枯渇は、全リンパ球（例えば、T細胞、B細胞、およびNK細胞等）を含んでいてもよく、もしくは全リンパ球の亜集団（T細胞、CD4＋T細胞、CD8＋T細胞、B細胞、NK細胞の1つ以上）のみを含んでいてもよい。
【００９０】
ある態様において、患者は末梢循環リンパ球の枯渇を生み出す疾患を有する。例えば、患者はホジキン病およびリンパ系の癌、白血病を含む癌；HIVもしくは肝炎ウイルスを含むウイルス感染を患っていてもよい。ある態様において、患者は末梢循環リンパ球の枯渇を生み出す化学療法、例えば抗癌剤、抗ウイルスもしくは抗レトロウイルス剤、またはグルココルチコイドを受けている。リンパ枯渇を生み出し得る例示的な薬剤は、ビンブラスチン、フルダラビン、アクラルビシン、ドキソルビシン、エキセメスタン、アレファセプト、アレムツズマブ、クロラムフェニコール、パミドロネート、イダルビシン、およびシクロフォスファミドを含むが、それらに限定されない。
【００９１】
ある態様において、対象は非機能性のIL-15もしくは非機能性のIL-15受容体サブユニット（例えば、IL 15Rα、IL 15Rβ、もしくはIL 15Rγ）をもたらす遺伝子突然変異を有していてもよい。
【００９２】
4．IL-15
本発明において使用するためのIL-15は、任意の生理学的に活性な（すなわち、機能性の）IL-15であり得る。IL-15はポリペプチドもしくはIL-15をコードするポリヌクレオチドとして送達され得る。IL-15は全長もしくはその生理学的に活性な断片、例えばIL-15Rαおよび／またはIL-15Rβへの結合を保持するIL-15断片、またはT細胞の増殖および／または成熟を促進するIL-15断片であり得る。ある態様において、送達もしくは発現されるIL-15ポリペプチドは、IL-15の生理学的活性を保持したままで、1つ以上のアミノ酸が置換、付加、もしくは欠失している。ある態様において、送達もしくは発現されるIL-15は野生型のIL-15、例えば配列番号：2と少なくとも90％、93％、95％、97％、98％、99％、もしくは100％のアミノ酸配列同一性を共有する。ある態様において、IL-15をコードするポリヌクレオチドは野生型のIL-15コード配列、例えば配列番号：1と少なくとも90％、93％、95％、97％、98％、99％、もしくは100％の核酸配列同一性を共有する。
【００９３】
IL-15をコードするポリヌクレオチドは、改善された発現のために変更された1つ以上のコドンを有していてもよい。ある態様において、IL-15をコードするポリヌクレオチドは野生型のIL-15コード配列、例えば配列番号：3と少なくとも90％、93％、95％、97％、98％、99％、もしくは100％の核酸配列同一性を共有する。ある態様において、IL-15をコードするポリヌクレオチドは野生型のIL-15コード配列、例えば配列番号：4と少なくとも96％、97％、98％、99％、もしくは100％の核酸配列同一性を共有する。改善された発現のために変更されたコドンを有する、IL-15をコードするポリヌクレオチドは、例えばWO 2007/084342およびWO 2004/059556に記載されており、ここにその各々の開示全体は参照により、すべての目的のために本明細書に組み入れられる。
【００９４】
IL-15をコードするポリヌクレオチドは、天然のシグナルペプチド配列、例えば長いIL-15シグナルペプチド配列（LSP）もしくは短いIL-15シグナルペプチド配列（SSP）をコードするポリヌクレオチドに機能的に連結され得る。ある態様において、天然のIL-15シグナルペプチドをコードする核酸配列は、異種のタンパク質からのシグナルペプチドをコードする核酸配列に置換される。異種のタンパク質は、例えば組織プラスミノーゲン活性化因子（tPA）、成長ホルモン、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）、もしくは免疫グロブリン（例えば、IgE）からであり得る。ヒトGMCSF-IL-15融合物の一例は、配列番号：18に提供される。ある態様において、IL-15をコードする核酸は、RNA搬出要素、例えばCTEもしくはRTEm26CTEをコードする核酸に機能的に連結される。
【００９５】
好ましくは、IL-15はIL-15Rαと一緒にヘテロ二量体として投与される。IL-15およびIL-15Rαの片方もしくは両方はポリペプチドとして送達され得る。IL-15およびIL-15Rαの片方もしくは両方はポリヌクレオチドとして送達され得る。一つの態様において、IL-15およびIL-15Rαはポリペプチドとして同時に投与される。一つの態様において、IL-15ポリペプチドはIL-15Rαをコードするポリヌクレオチドと同時に投与される。一つの態様において、IL-15RαポリペプチドはIL-15をコードするポリヌクレオチドと同時に投与される。
【００９６】
投与されるIL-15Rαは、任意の生理学的に活性な（すなわち、機能性の）IL-15Rαであり得る。IL-15RαはポリペプチドもしくはIL-15Rαをコードするポリヌクレオチドとして送達され得る。IL-15Rαは全長もしくはその生理学的に活性な断片、例えばIL-15への特異的な結合を保持するIL-15Rα断片であり得る。さらに、例えばIL-15への特異的な結合を保持し、膜貫通アンカー部分を欠いた断片であるIL-15Rαは、Fc領域と融合され得る。ある態様において、送達もしくは発現されるIL-15Rαポリペプチドは、IL-15Rαの生理学的活性を保持したままで、1つ以上のアミノ酸が置換、付加、もしくは欠失している。ある態様において、送達もしくは発現されるIL-15は野生型のIL-15Rα、例えば配列番号：5もしくは配列番号：7と少なくとも90％、93％、95％、97％、98％、99％、もしくは100％のアミノ酸配列同一性を共有する。ある態様において、IL-15をコードするポリヌクレオチドは野生型のIL-15コード配列、例えば配列番号：6もしくは配列番号：8と少なくとも90％、93％、95％、97％、98％、99％、もしくは100％の核酸配列同一性を共有する。
【００９７】
IL-15Rαをコードするポリヌクレオチドは、改善された発現のために変更された1つ以上のコドンを有していてもよい。ある態様において、IL-15Rαをコードするポリヌクレオチドは野生型のIL-15Rαコード配列、例えば配列番号：9もしくは配列番号：11と少なくとも90％、93％、95％、97％、98％、99％、もしくは100％の核酸配列同一性を共有する。改善された発現のために変更されたコドンを有する、IL-15Rαをコードするポリヌクレオチドは、例えばWO 2007/084342に記載されている。
【００９８】
IL-15Rαをコードするポリヌクレオチドは、天然のシグナルペプチド配列をコードするポリヌクレオチドに機能的に連結され得る。ある態様において、天然のIL-15Rαシグナルペプチドをコードする核酸配列は、異種のタンパク質からのシグナルペプチドをコードする核酸配列に置換される。異種のタンパク質は、例えば組織プラスミノーゲン活性化因子（tPA）、成長ホルモン、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）、もしくは免疫グロブリン（例えば、IgE）からであり得る。ある態様において、IL-15Rαをコードする核酸は、RNA搬出要素、例えばCTEもしくはRTEm26CTEをコードする核酸に機能的に連結される。
【００９９】
ある態様において、IL-15RαはFc融合タンパク質の形態であり得る。sIL-15Rαポリペプチド配列の例は、配列番号：17および配列番号：20に示される。一般的に、そのようなタンパク質は分泌され、血漿において可溶性であることが見出され得るか、もしくは融合タンパク質のFc領域のためのFc受容体を発現する細胞の表面と会合し得る。IL-15Rαの異なる断片がFc領域と融合され得る。機能的な融合物の2つの例が、IL-15Rα領域内の205もしくは200アミノ酸を含む配列番号：17および配列番号：20として提供される。ある態様において、融合タンパク質のIL-15Rα領域はタンパク質分解による開裂によって放出され得る。ある態様において、タンパク質のI-L15Rα機能性領域は、表面受容体を介して特定の細胞型と結合できるポリペプチドに連結される。ある態様において、IL15-Rα Fc融合タンパク質は配列番号：17および配列番号：20からなる群より選択されるポリペプチドと少なくとも95％、96％、97％、98％、99％、もしくは100％のアミノ酸配列同一性を共有する。
【０１００】
ある態様において、IL-15をコードするポリヌクレオチドはIL-15Rαをコードするポリヌクレオチドと同時に投与される。IL-15をコードするポリヌクレオチドおよびIL-15Rαをコードするポリヌクレオチドは、同じベクター上もしくは別々のベクター上で投与され得る。好ましくは、IL-15をコードするポリヌクレオチドは同じベクター上のIL-15Rαをコードするポリヌクレオチドと同時に投与される。配列番号：17のポリペプチド配列および配列番号：18のヒトGM-CSFシグナルペプチド-IL-15を有するIL-15Rα-Fc融合物をコードするプラスミドの一例が配列番号：16に提供される。配列番号：20のポリペプチド配列および配列番号：18のヒトGM-CSFシグナルペプチド-IL-15を有するIL-15Rα-Fc融合物をコードするプラスミドの第二の例が配列番号：19に提供される。ある態様において、投与されるベクターは、配列番号：13、配列番号：14、配列番号：15、配列番号：16、および配列番号：19からなる群より選択されるプラスミドベクターと少なくとも95％、97％、98％、99％、もしくは100％の核酸配列同一性を共有する。
【０１０１】
最適化されたIL-15およびIL-15受容体αの発現のために、本明細書において提供される例となる配列中の発現ベクター、プロモーター、ポリアデニル化シグナル、および分泌ペプチドについて代替物を使用できることは、当業者に理解される。
【０１０２】
本方法の目的では、IL-15は特定の抗原に対する免疫応答を強化するためのアジュバントとしては使用されていない。したがって、本方法において、IL-15は抗原を伴わずに投与される。別の言い方をすれば、IL-15は抗原と同時に投与されない。
【０１０３】
IL-15（およびIL-15Rα）は、所望の期間にわたって全身的もしくは標的組織、例えば胸腺において超生理学的なレベルのIL-15を達成するのに十分な投与量で投与される。所望の期間は、数時間、数日間、数週間、もしくは必要であればより長い期間であり得る。ある態様において、超生理学的なレベルのIL-15は治療の継続期間を通して、もしくは治療の所望の評価項目、例えばリンパ球を伴った末梢組織の再増殖が達成されるまで持続される。ある態様において、IL-15はボーラスとして一度に投与される。ある態様において、IL-15は2回以上投与される。複数回投与される場合は、全身的もしくは標的組織において超生理学的なレベルのIL-15を持続させるために、IL-15は毎日、毎週、隔週、毎月、もしくは随時投与され得る。
【０１０４】
IL-15（およびIL-15Rα）がポリペプチドとして投与される態様において、一般的な投与量は約0.1mg/kg体重から約0.5mg/kg体重を含むそれ以下に及び得る。ある態様において、ポリペプチドの投与量は約0.01、0.02、0.05、0.08、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/kg体重である。
【０１０５】
IL-15（およびIL-15Rα）がポリヌクレオチドとして投与される態様において、投与量は約1から1000ng/mlのIL-15の血漿レベル、例えば約10から1000ng/mlのIL-15の血漿レベルを達成するのに十分である。そのような血漿濃度の範囲は、例えば体重1kgにつき約0.1mgのIL-15/IL-15sRα発現DNAプラスミドを筋肉内エレクトロポレーションした後に達成され得る。ある態様において、核酸の投与量は約0.02、0.05、0.1、0.2、0.5mg/kg体重である。
【０１０６】
IL-15は全身的な超生理学的なレベルのIL-15、もしくは標的組織、例えば胸腺における超生理学的なレベルのIL-15をもたらすのに適当な経路によって投与され得る。IL-15Rαと同時に投与される場合は、IL-15およびIL-15Rαは同じもしくは異なる経路を介して投与され得る。ある態様において、IL-15（およびIL-15Rα）は、経腸的に（すなわち、経口的に）または非経口的に、例えば、静脈内に、筋肉内に、皮下に、皮内に、鼻腔内に、もしくは吸入的に、を含むがそれらに限定されない、全身的に投与される。ある態様において、IL-15（およびIL-15Rα）は局所的に、例えば胸腺内にもしくは直接骨髄内に投与される。
【０１０７】
リンパ球減少症の治療のために、IL-15の全身的な投与によって末梢リンパ球集団の再増殖が促進および加速される。IL-15の投与後には、末梢を循環するリンパ球もしくはリンパ球亜集団は、健常な個体において正常と考えられているレベルの少なくとも80％、85％、90％、もしくは95％であり得る。ある態様において、リンパ球もしくはリンパ球亜集団は正常なレベルまで完全に再増殖される。ある態様において、リンパ球の再増殖はIL-15の投与を受けていない個体と比較して、IL-15の投与を受けた個体において数日間もしくは数週間より早い。
【０１０８】
IL-15の全身的な投与は、例えば化学療法もしくは放射線療法によって生み出される末梢循環におけるリンパ球の枯渇をも予防、減少、もしくは阻害する。IL-15の投与後には、末梢を循環するリンパ球もしくはリンパ球亜集団は、正常なレベルの少なくとも70％、75％、80％、85％、90％、もしくは95％のレベルで維持され得る。ある態様において、リンパ球もしくはリンパ球亜集団は正常なレベルで維持される。
【０１０９】
ある態様において、IL-15は末梢組織においてリンパ球減少症もしくはリンパ球の枯渇を生み出すか、または生み出すかもしれない化学療法剤と同時に投与される。化学療法剤は抗癌剤もしくは抗ウイルス剤であってもよい。ある態様において、IL-15は末梢組織においてリンパ球減少症もしくはリンパ球の枯渇を生み出すか、または生み出すかもしれない化学療法剤を用いた治療過程の後に投与される。ある態様において、IL-15は放射線療法の過程の前に、過程の間に、もしくは過程の後に投与される。
【実施例】
【０１１０】
以下の実施例は本願発明を例証するために提供されるものであり、本願発明を制限するものではない。
【０１１１】
実施例1：IL-15の全身的な投与によって胸腺におけるT細胞の成熟および末梢組織へのT細胞の遊走が促進される
IL-15の生物学をさらに理解するために、正常もしくはIL-15ノックアウト（KO）マウスのいずれかにおいて、IL-15/IL-15Rα DNAを様々なレベルで全身的および局所的に発現させた。Bergamaschi, et al., (2008) J Biol Chem 283:4189-4199を参照。正常マウスにおける超生理学的なレベルのIL-15/IL-15Rαは、多数の組織において迅速で深遠な効果を有する。脾臓の大きさは迅速かつ可逆的に増大するのに対して、胸腺はより小さくなり、骨髄リンパ球の数は減少する（図2）。我々は以前に、脾臓およびリンパ節の大きさの増大は血漿中のIL-15の量に比例することを示している。Bergamaschi, et al., (2008) J Biol Chem 283:4189-4199を参照。10パラメーターフローサイトメトリー、ならびに細胞の養子移入およびインビボ標識を用いて、多数の組織におけるリンパ球の動態および組成を研究した。我々の結果は、多数の研究者らによっても示唆されるように、リンパ球の発生の全段階におけるIL-15の強い効果を強調する。例えば、Boyman, et al., (2007) Curr Opin Immunol 19:320-326；Sprent, et al., (2008) Immunol Cell Biol 86:312-319；Sprent and Surh, (2003) Immunol Lett 85:145-149；Surh, et al., (2006) Immunol Rev 211:154-163；Surh and Sprent, (2005) Semin Immunol 17:183-191；およびSurh and Sprent, (2008) Immunity 29:848-862に概説されている。しかしながら、本発明より前には、胸腺におけるIL-15の効果は解明されていなかった。我々の結果は、CD4＋CD8＋ダブルポジティブ胸腺細胞からCD3highシングルポジティブT細胞への成熟をIL-15が刺激し（図3）、それらの末梢への迅速な遊走を加速することを示している（図4）。胸腺細胞のインサイチュー標識の7日間後に、IL-15/IL-15Rαはそれらの肺への遊走を促進した。IL-15/IL-15Rαの存在下で、肺のリンパ球は高レベルのIL-2/IL-15Rα（CD122、図4、下部を参照）を有しており、それらが活性化されていることを示している。これらの結果は、IL-15が胸腺からの加速された退出だけでなく、これらのリンパ球の末梢組織への遊走および活性化も促進するという概念と一致している。
【０１１２】
我々の結果は、深遠な影響を受けるNKおよび記憶CD8＋T細胞に加えて、予想通りに、ナイーブならびに記憶CD4およびCD8細胞、およびBリンパ球を含むすべてのリンパ球も影響を受けて分裂し、遊走し、もしくは活性化されるかのいずれかであることも示している。このことは、IL-2/IL-15βγ受容体の広範な（しかし普遍的ではない）発現と一致する。IL-15に対するリンパ球サブセットの応答性の階層は、それらの表面上のCD122（IL-2Rβ）のレベルを反映する。Bergamaschi, et al., (2008) J Biol Chem 283:4189-4199を参照。
【０１１３】
我々の観察は、IL-15/IL-15Rαヘテロ二量体をコードするプラスミドDNAの投与によってリンパ球の欠陥を修正するためにIL-15 KOモデルにおいて実行された実験によってさらに支持される。IL-15 KOマウスは、末梢組織にはほとんど全く存在しないCD8＋T細胞に選択的に影響を及ぼす全T細胞カウントの減少によって特徴付けられる。我々は、IL-15/IL-15Rαによって肺等の非リンパ器官に成熟CD4およびCD8 Tリンパ球の両方を再増殖させられることを示す。IL-15/IL-15Rαで処理した際のCD4 T細胞の増大は10倍である一方で、CD8＋集団の増大は有意に大きく、100倍に達する（図5）。これらの結果は、（例えば、IL-15が完全に存在しないか、もしくは別の病因によって生み出される）リンパ球減少症に伴う欠陥を修正するためにIL-15/IL-15Rα DNAを使用する実現可能性を強調する。IL-15の存在下で異なる器官において遊走するリンパ球の解析によって、多数が抗原認識なしに迅速に記憶の表現型を獲得すること、およびIL-15がいくつかのリンパ球の胸腺への再入を促進することが示唆される。胸腺へのリンパ球の再入の問題には議論の余地があり、IL-15の効果の研究は、この現象の理解に寄与するかもしれない。Sprent and Surh (2009) Immunol Cell Biol 87:46-49；Bosco, et al., (2009) Immunol Cell Biol 87:50-57；Agus, et al., (1991) J Exp Med 173:1039-1046を参照。我々の予備データは、CFSEを負荷した胸腺細胞の正常なマウスへの移入によって、IL-15を受けている動物においてのみ、胸腺へのホーミングがもたらされることを示している。
【０１１４】
我々は、IL-15が主に胸腺細胞の成熟シングルポジティブT細胞への最終分化を促進することによって、アポトーシスの胸腺細胞の発生頻度を減少させることを見出している。CFSEを胸腺内投与した後の我々の結果は、IL-15処理マウスの脾臓および肺における完全に成熟したCFSE標識T細胞のより高い発生頻度に反映されるように、IL-15が胸腺の産出を増大させることを示している。
【０１１５】
我々は、IL-15処理の際に拡大した脾臓の大きさは、局所的な増殖、他の区画からのB細胞の遊走のいずれか、もしくは両方によるBリンパ球の増大した発生頻度が部分的な原因であることをさらに観察している。加えて、養子移入されたCFSE標識脾細胞を用いたインビボ実験の間に、我々はCD4ナイーブおよび記憶T細胞の両方のIL-15に誘導された増殖を観察した。IL-15の存在下でほとんど普遍的に増殖するCD8＋T細胞とは対照的に、CD4＋T細胞の応答は細胞のサブセットに限定されているようである。
【０１１６】
実施例2：IL-15/IL-15Rα DNA投与によるシクロフォスファミド誘導性リンパ球減少症の修正
要約
本実施例は、IL-15の全身的な投与による、正常な幼若マウスにおけるシクロフォスファミド誘導性リンパ球減少症の回復を示す。シクロフォスファミドの2日間後（もしくは2日間および12日間後）に、水圧DNA注入によって高用量のIL-15を1回もしくは2回投与した。その結果は、IL-15を受けなかったシクロフォスファミド誘導性リンパ球減少症の対照マウスと比較して、IL-15投与後はマウスがリンパ球減少症からより速く回復することを示している。IL-15投与後には、末梢組織においてリンパ球がより速く回復した。最初に回復したのはNK細胞であったのに対して、T細胞は約1カ月間のうちに回復した。これらの研究の過程において、我々はIL-15を2回投与することで、IL-15の単回投与よりもT細胞の回復が改善されることを発見した。加えて、低く持続的なレベルのIL-15によって、1回の高用量と比較して、末梢組織へのリンパ球のより効率的な再増殖が提供される。これらの結果により、IL-15がリンパ球減少症を治療および／または予防するのに有用であることが明らかにされる。
【０１１７】
方法
シクロフォスファミド投与
6から8週齢の雌Balb/cマウスをチャールズリバー研究所（Frederick, MD）から得た。パイロジェンを含まない生理食塩水にシクロフォスファミド（Sigma）を溶解し、体重の200mg/kgの投与量で腹腔内（i.p.）に注入した。−4日目および−2日目にシクロフォスファミドを用いた2回の処理を実行した。
【０１１８】
DNA注入
0日目に、シクロフォスファミド処理マウスに対して、対照ベクターもしくはIL-15およびIL-15Rα発現プラスミドのいずれかの水圧注入を実行した。対照として、シクロフォスファミド未処理マウスに対して空のベクターDNAも投与した。手短に言うと、1.6mlの滅菌0.9％ NaCl中の0.2μgから2μgのDNAを、27.5ゲージ針を用いて7秒間以内に尾静脈を通してマウスに注入した。Qiagen EndoFree Gigaキット（Qiagen, Hilden）を用いて、エンドトキシンを含まない高純度のDNAプラスミドを産生した。
【０１１９】
リンパ球の解析
DNA注入後の異なる時点（2〜26日目）にマウスを屠殺し、解析のために血清、骨髄、胸腺、脾臓、肝臓、および肺を採取した。
【０１２０】
骨髄リンパ球の単離のために、左右の大腿骨を採取し、13,000で5分間遠心し、再懸濁し、そして再度遠心した（全3回）。採取された細胞を10％ ウシ胎仔血清を含むRPMI中に再懸濁し、アクリジンオレンジ（Molecular Probes）／エチジウムブロマイド（Fisher）色素を用いて生細胞を計数した。
【０１２１】
脾細胞もしくは胸腺細胞の単離のために、100μmの細胞濾過器（Thomas）を通して脾臓もしくは胸腺を穏やかに圧搾し、器官の間質からすべての残存するリンパ球を除去するためにRPMI（Gibco）中で洗浄した。遠心後に、10％ ウシ胎仔血清を含むRPMI中に細胞を再懸濁し、計数した。
【０１２２】
肝臓もしくは肺からリンパ球を単離するために、組織を細かく刻んで200U/mlのコラゲナーゼ（Sigma）および30U/mlのDNase（Roche）とともに37℃で1時間にわたってインキュベートし、その後、単細胞を採取し、遠心し、10％ ウシ胎仔血清を含む完全RPMI中に再懸濁した。
【０１２３】
表現型検査のために、以下の直接結合抗マウス抗体（BD Pharmingen）の混合物とともに細胞をインキュベートした：CD3-APC、CD4-PerCP、CD8-PECy7、CD44-APC、CD49b-FITC、CD19-PE、CD62L-PE。標識された細胞試料をLSR II Flow Cytometer（BD）を用いたフローサイトメトリーによって解析し、Flow Joソフトウェア（Tree Star, San Carlos, CA）を用いて解析した。
【０１２４】
異なる群のマウスのリンパ球を計数および比較した。Prism Software Programを用いて統計解析を実行した。ノンパラメトリックマンホイットニーt試験によって2群の比較を実行した。信頼区間は0.05で、すべてのp値は両側であった。
【０１２５】
結果
−4日目および−2日目にシクロフォスファミドの2回の注入を行って、リンパ枯渇マウスを生成した。0日目（および、何匹かのマウスについてはさらに10日目）に、IL-15/15Rα DNA発現ベクターを尾静脈に注入し、発表されているように（Bergamaschi, et al., J Biol Chem. (2008) 283(7):4189-99）、全身的な高レベルの生物活性IL-15/15Rαを生成した。シクロフォスファミド処理動物において、陰性対照としての非産生性DNA（ベクターBV）の注入と、IL-15/15Rα DNAの注入後の生物学的効果を比較した。
【０１２６】
DNA注入から2〜26日目に屠殺されたマウスより肺、肝臓、脾臓、胸腺、および骨髄を含む異なる組織を摘出し、リンパ球集団を研究した。
【０１２７】
処理された動物の増大した脾臓の重量に反映されているように（図7）、シクロフォスファミド処理はリンパ球に対して強い効果を有していた。一時点につき4匹の動物を屠殺し、脾臓の重量を観察した。シクロフォスファミドで処理した2群（CP＋ベクター、非産生性DNAベクターで処理；CP＋IL-15）は、DNA処理後の2日目（シクロフォスファミド後の4日目）により小さい脾臓を有していた。この早い段階において、また5日目にもIL-15処理動物は脾臓の大きさにおいて統計的に有意な相違を示し、IL-15により回復が加速されていることが示された。
【０１２８】
肺
IL-15/15Rα投与の効果を評価するために、我々は異なる組織におけるリンパ球の数およびサブセットも解析した。これらの実験は、IL-15/15Rα DNAを（0日目および10日目に）1回もしくは2回投与した後に実行した。
【０１２９】
リンパ球が機能する必要がある末梢部位におけるIL-15/15Rαの効果を決定するために、肺のリンパ球を評価した。IL-15はCD8＋T細胞およびNK細胞に強く影響を及ぼすことが知られている。（0日目および10日目に2μgのDNAを2回注入することによって達成された）高レベルのIL-15は、Cyp処理の後に肺におけるリンパ球の回復を助ける。
【０１３０】
ナチュラルキラー（NK）細胞に対する効果：
マウスは−4日目および−2日目に処理され、0日目にDNAを注入された。2群のマウスはBV陰性対照DNAもしくはIL-15/IL-15Rα DNAのいずれかを注入された。IL-15/IL-15Rαで処理された動物は、すべての時点について、より高いNK数の傾向を有していた。14日目に、空ベクターを受けている群を2×IL-15/IL-15Rα投与（0日目および10日目にDNA注入）の群と比較したところ、IL-15/15Rαは肺のNK細胞の回復を有意に増大させることが示された（p＝0.03）。
【０１３１】
最初に回復するリンパ球集団はNK細胞である。我々の実験においては、シクロフォスファミド処理の後に、NK細胞は他のいかなる介入もなしに部分的に回復した。IL-15/15Rαの投与は、この回復を加速させた。最良の回復は、0日目および10日目に2回のIL-15を注入した後に観察された。14日目の試験において、Cypと比較して、IL-15によりNKが有意に増大したことが示された（p＝0.03）。図8を参照。
【０１３２】
肺のT細胞に対する効果
NK細胞とは対照的に、肺のT細胞は同じように早くは回復しない。マウスは上記のように処理および解析された。肺のT細胞は、最初のDNA注入後の14日目に数え上げられた。0日目および10日目の2回のIL-15/Rαの投与後の14日目に、Cypで処理された動物と比較して全T細胞が増大することが見出された。図9を参照。
【０１３３】
肺のT細胞はCD4もしくはCD8の発現によっても識別され、異なる群のマウスの間で比較された。IL-15/15Rαの投与後の14日目に、CD8＋T細胞が選択的に増大することが見出された（p＝0.0357）。さらに、6日目および14日目にCD8/CD4比が増大し、IL-15によってCD8＋T細胞が選択的に刺激されることが明らかにされた。IL-15/15Rαを受けた群において、この比は26日目までに正常に戻る。図10および11を参照。
【０１３４】
脾臓
我々は、脾臓において2回のIL-15/15Rαの注入後にT細胞がより速く回復することも見出した（p＝0.0357）。肺における結果と同様に、2回のIL-15/15Rα（0日目および10日目）によってCypの後に脾臓のリンパ球を増大させることができた（p＝0.03）。図12を参照。
【０１３５】
骨髄
（0日目および10日目に2μgのDNAを2回注入することによって達成された）持続的な高レベルのIL-15によって、最初のDNA注入後の14日目までに骨髄においてT細胞の回復がもたらされた（図13）。IL-15はCD4およびCD8区画の両方に影響を及ぼした。2回のIL-15/15Rαの投与による処理は、Cypで処理された動物と比較して、14日目に高レベルの骨髄のT細胞をもたらした。
【０１３６】
実施例3：2つの異なるマウスの系統におけるリンパ球減少症に対するIL-15の治療効果
様々な形態のIL-15のリンパ球減少症に対する治療効果を解析するために、本実施例でもBlack6マウスを利用した。これらの実験では、2つの異なるマウスの系統であるBALB/cおよびBlack6を使用した。IL-15/IL-15Rαで処理すると、両系統は加速されたリンパ球の再構成を示した。
【０１３７】
IL-15 DNAによるリンパ除去マウスの治療
6〜8週齢の雌のBalb/cもしくはBlack6マウスを、体重の200mg/kgの投与量のシクロフォスファミド（CYP、図14）を用いて腹腔内で処理した。−4日目および−2日目に2回のCYPの注入を実行した。0日目および5日目に、対照DNAもしくはIL-15/IL-15sRα可溶性分子を発現するDNAのいずれかの水圧注入を実行した。対照として、CYP未処理マウスに対照ベクターも送達した。異なる時点においてマウスを屠殺した：CYP誘導性リンパ除去を評価するために−1日目、ならびに外来性IL-15の存在下もしくは非存在下における免疫再構成を追跡するために5、10、17、および24日目。異なる組織（脾臓、胸腺、骨髄、肺、および肝臓）を摘出し、異なるリンパ球サブセットの存在について解析した。細胞を蛍光標識抗体で染色した後にフローサイトメトリーによって解析を実行した。
【０１３８】
フロー解析のために、実験の目的に従った適当な組合せにおいて、以下の直接結合抗マウス抗体（BD Pharmingen）とともに単離された細胞をインキュベートした：CD3-APCもしくはCD3-APC-Cy7、CD4-PerCp、CD8-Pacific Blue、CD44-APC、CD62L-PE、CD19-APC-Cy7もしくはCD19-PeCy7、CD49b-FITC、CD25-APC-Cy7、CD122-PE。T細胞はリンパ球ゲートにおけるCD3＋細胞として定義され、NK細胞はCD3−CD49b＋細胞として定義された。
【０１３９】
Treg集団（T CD4＋CD25＋FoxP3＋細胞）を同定するために、細胞を固定および透過処理し（eBioscience）、そして抗マウスFoxP3-PeCy7抗体（eBioscience）とともにインキュベートした。Tエフェクター細胞はCD3＋FoxP3−リンパ球として定義された。したがって、本明細書において使用される「Tエフェクター」という用語は、Tregを除くすべてのT細胞を指す。
【０１４０】
図15は、CYP処理後の脾臓および肺におけるNK細胞の区画の再構成を示す。ベースライン対照としてCYP未処理マウスを使用した（正方形）。2回のCYPの注入は、脾臓および肺の両方においてNK細胞の絶対数の急激な減少をもたらした（−1日目）。対照DNAの注入後、10日目と14日目の間にNK細胞は自然に回復した（三角形）。1回のIL-15/IL-15sRα DNAの単回投与によって、DNA注入後の5日間以内にNKの完全な回復を促進することができた。2回目のIL-15/IL-15sRα発現DNAの注入は、脾臓および肺の両方においてNK細胞の一層のさらなる増殖をもたらした（円）。
【０１４１】
図16は、CYP処理後の脾臓および肺におけるT細胞の区画の再構成を示す。ベースライン対照としてCYP未処理マウスを使用した（正方形）。2回のCYPの注入は、脾臓のT細胞のレベルに4倍の減少を、そして肺に存在するT細胞のレベルに10倍の減少をもたらした（−1日目）。T細胞の自然な回復はNK細胞の回復と比較してより遅いようであり、対照DNAの注入後の24日目にもまだ不完全であった。T CD8およびT CD4の自然な回復の動態は、脾臓および肺の両方において同様であった（三角形）。IL-15/IL-15sRα発現DNAを2回注入することで、脾臓および肺の両方において、DNA投与後の10日間以内にT細胞の数を完全に再構成することができた。IL-15は、DNA注入後の5日目に正常なレベルに到達し、DNA注入後の10日目に正常なレベルを超えて引き上げられたT CD8細胞の増殖を主に促進した。IL-15はT CD4およびB細胞の回復には有意な影響を与えなかった。
【０１４２】
加えて、高レベルのIL-15/IL-15sRα存在下において回復するT細胞は、Tエフェクター（Teff）／T制御（Treg）比の増大、およびIFNγを分泌する能力の増大、およびインビトロ刺激後により大きい脱顆粒を示す。図17は、リンパ枯渇のためのCYP処理後および回復期の間のTeff/Treg比の解析である。Teff/Treg比は、IL-15/15sRα DNA注入後の10日目に有意に増大した。
【０１４３】
実施例4．リンパ球減少症を治療するためのIL-15のDNA送達
これらの実施例では、リンパ球減少症を治療するIL-15の治療的送達のために3つの好ましいDNAベクターの組合せが評価される：
1  配列番号：13および配列番号：14等のIL-15および本質的に全長のIL-15Rαを発現する好ましくは最適化された発現プラスミドを用いて、同じ細胞中に同時に送達。
2  配列番号：15等のIL-15および可溶性（s）IL-15Rαを発現する好ましくは最適化された発現プラスミドを用いて、同じ細胞中に同時に送達。
3  配列番号：16および配列番号：19等のIL-15および免疫グロブリン分子の定常領域（Fc）とのIL-15Rα融合物を発現する好ましくは最適化された発現プラスミドを用いて、同じ細胞中に同時に送達。Fc融合タンパク質の構築は、当技術分野において公知である。そのような構築物は、IL-15およびIL15Rα-Fc融合ヘテロ二量体がインビボにおいて活性であることを示すために、マウスのインビボ実験で使用されてきた。
【０１４４】
上記の手段（1）によるIL-15/IL-15Rαヘテロ二量体の送達は、細胞膜結合および分泌IL-15/IL-15Rαの両方の発現を引き起こす。手段（2）による送達は、もっぱら分泌IL-15/IL-15Rαヘテロ二量体を引き起こす。手段（3）による送達は、生物活性がある分泌ヘテロ二量体であって、その後Fc Ab受容体をその表面上に発現する細胞に結合するヘテロ二量体を引き起こす。これらの細胞は、隣接する細胞にIL-15/IL-15RαFcヘテロ二量体を提示することができ、活性化をもたらす。
【０１４５】
3種類のベクターはマウスにおいて試験され、全身的な生物活性レベルのIL-15/IL-15Rαを産生することが示されている（3種類の複合体の発現を示す図18を参照）。異なる種類の複合体の局在、輸送、および安定性は異なるため、リンパ球に対する生物学的な効果も異なり得る。図18は、DNAベクターの水圧注入による、マウスにおける異なるIL-15/IL-15Rαヘテロ二量体の形態の発現を示す。異なる形態のIL-15/IL-15Rαを発現する0.1μgのDNAをマウスの尾静脈に注入した（水圧送達）。R&D Quantiglo ELISAにより、1日目および2.5日目にIL-15の血漿レベルを測定した。異なるベクターによって産生されたIL-15の血漿レベルを測定したところ、最も高い血漿レベルはIL-15/IL-15RαFc融合物を産生するDNAベクターによって達成された。産生されたタンパク質の安定性も異なり、IL-15/IL-15RαFcおよびIL-15/IL-15Rα全長が最も大きい安定性を示した。細胞と会合していないIL-15/sIL-15Rαは、より不安定であった。
【０１４６】
表2は、0.1μgのDNAベクターを水圧注入した2と1/2日間後に異なるIL-15/IL-15Rαヘテロ二量体の形態で処理されたマウスの脾臓および肺で測定されたCD4/CD8比を示す（図17を参照）。
【０１４７】
2013501817.tif 000004
【０１４８】
これらの実験において、異なる分子はリンパ球に対して異なる効果を有することが発見された。したがって、特定の条件下において最も有益な治療のために異なるIL-15複合体を単独もしくは組み合わせて使用することができる。例えば、IL-15/sRα可溶性複合体およびIL-15/15RαFc融合複合体の組合せを送達することで、異なるレベルおよび割合において可溶性および細胞結合IL-15（Fc受容体を通して）の両方を送達する機会が提供される。
【０１４９】
（表1に示されるような）CD4/CD8細胞の異なる比に加えて、異なるIL-15ヘテロ二量体はリンパ球の他の表面マーカーに対しても異なる効果を示した。図19は、IL-15/15RαFcの発現によってT CD4およびT CD8細胞の両方において高レベルのCD25（IL-2受容体α）が誘導されたのに対して、IL-15/IL-15Rαヘテロ二量体の他の形態はCD25発現に強い影響を及ぼさなかったことを示している。
【０１５０】
図20は、IL-15/IL-15RαFcが脾臓のT細胞の表面上におけるCD62Lのレベルを増大させたのに対して、IL-15/IL-15Rαの他の形態は脾臓のT細胞上のCD62Lの平均レベルに影響を及ぼさないか、もしくは減少させたかのいずれかであったことを示す。対照的に、IL-15/IL-15Rα全長もしくはIL-15/IL-15sRαのいずれと比較しても、IL-15/IL-15RαFcは脾臓のT細胞上のCD44を増大させるのに、より有効ではなかった（図21）。
【０１５１】
実施例5．タンパク質の送達
IL-15を提供する代わりの方法として、精製タンパク質の送達を使用できる。IL-15/IL-15Rα複合体を過剰産生する細胞株からのタンパク質の精製が達成されている。DNAと同様に、適当な効果を得るために、異なる形態のヘテロ二量体を単独もしくは組み合わせて使用できる：
1  配列番号：10および配列番号：12等の、精製されたIL-15/可溶性（s）IL-15Rαの送達。
2  精製されたIL-15/IL-15RαFc融合タンパク質の送達（配列番号：17および配列番号：20等の、免疫グロブリン分子の定常領域との融合物）。
【０１５２】
過剰産生するヒト293細胞からIL-15/sIL-15Rαを精製し、リンパ除去マウスに送達した。結果は、このヘテロ二量体に生物活性があり、養子移入されたリンパ球（T細胞、NK細胞、しかしB細胞ではない）の増殖を促進することを示した。
【０１５３】
実験手順（図22）：マウスをシクロフォスファミド（Cyp）で処理し、2日間後に3μgのHPLC精製IL-15/s15Raタンパク質を6日間にわたって腹腔内に投与した。幼若Bl/6マウスから脾細胞を精製し、CFSEで標識し、107個の細胞をIV経路によりリンパ除去動物に注入した。養子移入された細胞の増殖に続いてCFSE希釈した。
【０１５４】
したがって、これらの結果は異なる形態のIL-15/IL-15Rαヘテロ二量体が異なる安定性、体内における相互作用、プロセシング、および安定性を有することを示している。このことは、これらのサイトカインを使用して最大の恩恵を提供するために、そのような特性を利用する機会を用意する。したがって、異なる形態は異なる比および投与スケジュールで組み合わせることができる。異なる形態は、同時にもしくは連続してのいずれかで投与できる。
【０１５５】
以前に利用したIL-15Rα-Fc融合物は、様々な程度の有効性で使用されてきた。図23に例証された研究は、我々の使用したFc融合物がIL-15/s15Rαと比較してより大きい血漿中の半減期を有することを示している。
【０１５６】
本明細書に記載された配列の例において、205FC融合物（配列番号：17）は膜結合型からs15Rαを生成する天然のプロセシング部位を含んでいるのに対して、200FC融合物（配列番号：20）は完全なプロセシング部位を有していない。これらは、15Rα領域および抗体の定常領域の間で開裂された後で非細胞会合型を生成するために異なってプロセシングされるかもしれないFc融合物の例である。開裂され、サイトカインの細胞会合型および可溶型の両方を生成するためのプロセシング部位を有する、さらなる分子を生成できる。Fc領域以外の細胞接着のためのさらなる方法は、当技術分野において公知であり、利用することもできる。
【０１５７】
本明細書に記載された実施例および態様は単に例証を目的としており、それを踏まえた様々な修正もしくは変更が当業者に示唆され、本願の精神および範囲ならびに添付された特許請求の範囲の領域の中に含まれるべきであることが理解される。本明細書で引用されたすべての刊行物、特許、および特許出願は、その全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み入れられる。
【０１５８】
配列の例
配列番号：1
ヒト野生型IL-15核酸配列
2013501817.tif 000005
【０１５９】
配列番号：2
ヒト野生型IL-15アミノ酸配列
2013501817.tif 000006
【０１６０】
配列番号：3
ヒトの改善されたIL-15核酸配列（opt1）
2013501817.tif 000007
【０１６１】
配列番号：4
ヒトの改善されたIL-15核酸配列（opt2）
2013501817.tif 000008
【０１６２】
配列番号：5
ヒト（Homo sapiens）インターロイキン15受容体、α（IL15RA）、転写産物変異体1、mRNA−GenBankアクセッション番号NM_002189
2013501817.tif 000009
【０１６３】
配列番号：6
インターロイキン15受容体、αアイソフォーム1前駆体［ヒト］−GenBankアクセッション番号NP_002180
2013501817.tif 000010
【０１６４】
配列番号：7
ヒトインターロイキン15受容体、α（IL15RA）、転写産物変異体2、mRNA−GenBankアクセッション番号NM_172200
2013501817.tif 000011
【０１６５】
配列番号：8
インターロイキン15受容体、αアイソフォーム2［ヒト］−GenBankアクセッション番号NP_751950
2013501817.tif 000012
【０１６６】
配列番号：9
改善されたヒトインターロイキン15（IL-15）受容体α（IL15Ra）、転写産物変異体1（OPT）
2013501817.tif 000013
【０１６７】
配列番号：10−改善されたヒトインターロイキン15（IL-15）受容体α（IL15Ra）、転写産物変異体1（OPT）
2013501817.tif 000014
【０１６８】
配列番号：11−改善された可溶性のヒトインターロイキン15（IL-15）受容体α（IL-15sRa）（OPT）
2013501817.tif 000015
【０１６９】
配列番号：12−改善された可溶性のヒトインターロイキン15（IL-15）受容体α（IL-15sRa）（OPT）
2013501817.tif 000016
【０１７０】
配列番号：13
二重発現プラスミドヒトIL15Ra＋IL15
2013501817.tif 000017
2013501817.tif 000018
2013501817.tif 000019
【０１７１】
配列番号：14
二重発現プラスミドヒトIL15Ra＋IL15tPA6
2013501817.tif 000020
2013501817.tif 000021
2013501817.tif 000022
【０１７２】
配列番号：15
二重発現プラスミドヒトIL15sRa（可溶性）＋IL15tPA6
2013501817.tif 000023
2013501817.tif 000024
2013501817.tif 000025
【０１７３】
配列番号：16−DPhuIL15sRa205FC＋huGMIL15  大文字の太字の領域はIL-15受容体α 205FC融合物のコード領域
2013501817.tif 000026
2013501817.tif 000027
2013501817.tif 000028
【０１７４】
配列番号：17−huIL15sRa205-Fc−下線の領域はIL15sRa配列
2013501817.tif 000029
【０１７５】
配列番号：18−huGMCSF-IL15
2013501817.tif 000030
【０１７６】
配列番号：19−AG256DPhuIL15sRa200FC＋huGMIL15−大文字の太字の領域はIL-15受容体α 200FC融合物のコード領域
2013501817.tif 000031
2013501817.tif 000032
2013501817.tif 000033
【０１７７】
配列番号：20−huIL15sRa200-Fc
2013501817.tif 000034
【図１】
2013501817.tif 000036
【図２】
2013501817.tif 000037
【図３】
2013501817.tif 000038
【図４】
2013501817.tif 000039
【図５】
2013501817.tif 000040
【図６】
2013501817.tif 000041
【図７】
2013501817.tif 000042
【図８】
2013501817.tif 000043
【図９】
2013501817.tif 000044
【図１０】
2013501817.tif 000045
【図１１】
2013501817.tif 000046
【図１２】
2013501817.tif 000047
【図１３】
2013501817.tif 000048
【図１４】
2013501817.tif 000049
【図１５】
2013501817.tif 000050
【図１６】
2013501817.tif 000051
【図１７】
2013501817.tif 000052
【図１８】
2013501817.tif 000053
【図１９】
2013501817.tif 000054
【図２０】
2013501817.tif 000055
【図２１】
2013501817.tif 000056
【図２２】
2013501817.tif 000057
【図２３】
2013501817.tif 000058
【配列表】
2013501817000001.app
【国際調査報告】
2013501817.tif 000059
2013501817.tif 000060
2013501817.tif 000061