Vacunas peptídicas para cánceres que expresan antígenos asociados a tumores con HIG2.

Un péptido de menos de 15 aminoácidos que tiene inducibilidad de células T citotóxicas,

en el que dicho péptido comprende la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 117, 114, 116 o 121.

Vacunas peptídicas para cánceres que expresan antígenos asociados a tumores con HIG2 Campo técnico

La presente invención se refiere al campo de las ciencias biológicas, más específicamente al campo del tratamiento contra el cáncer. En particular, la presente invención se refiere a péptidos inmunogénicos novedosos que sirven como vacunas contra cáncer extremadamente eficaces, y fármacos para tratar y prevenir tumores que contienen tales péptidos.

Antecedentes técnicos

Se ha demostrado que los linfocitos T citotóxicos CD8+ (LTC) reconocen péptidos epítopos derivados de antígenos asociados a tumores (AAT) presentados en moléculas de MHC de clase I, y posteriormente lisan las células tumorales. Desde el descubrimiento de la familia MAGE como el primer ejemplo de AAT, se han descubierto muchos otros AAT usando planteamientos inmunológicos (Boon T. (1993) Int J Cáncer 54: 177-80; Boon T. et al., (1996) J Exp Med 183: 725-9; van der Bruggen P et al., (1991) Science 254: 1643-7; Brichard V et al., (1993) J Exp Med 178: 489-95; Kawakami Y et al., (1994) J Exp Med 180: 347-52). Algunos de ellos están ahora en desarrollo clínico como dianas de inmunoterapia. Los AAT descubiertos hasta la fecha incluyen MAGE (van der Bruggen P et al., (1991) Science 254: 1643-7), gp100 (Kawakami Y et al., (1994) J Exp Med 180: 347,52), SART (Shichijo S et al., (1998) J Exp Med 187:277-88), y NY-ESO-1 (Chen Y.T. et al., (1997) Proc. Nati. Acd. Sci. USA, 94: 1914-8). Por otra parte, se ha mostrado que ciertos productos génicos que demostraron estar de alguna manera específicamente sobreexpresados en células tumorales son reconocidos como dianas para inducir respuestas inmunitarias celulares. Tales productos génicos incluyen p53 (Umano Y et al., (2001) Br J Cáncer, 84:1052-7), HER2/neu (Tanaka H et al., (2001) Br J Cáncer, 84: 94-9), CEA (Nukaya I et al., (1999) Int. J. Cáncer 80, 92-7) y similares.

A pesar del progreso significativo en la investigación básica y clínica respecto a los AAT (Rosenberg SA et al., (1998) Nature Med, 4: 321-7; Mukherji B. et al, (1995) Proc Nati Acad Sci USA, 92: 8078-82; Hu X et al, (1996) Cáncer Res, 56: 2479-83), solo un número muy limitado de AAT candidatos adecuados para el tratamiento de cánceres están disponibles actualmente. Los AAT que se expresan abundantemente en células cancerosas, y cuya expresión está restringida a células cancerosas, serían candidatos prometedores como dianas inmunoterapéuticas.

Tanto HLA-A24 como HLA-A0201 son alelos de HLA comunes en las poblaciones japonesa y blanca (Date Y et al, (1996) Tissue Antigens 47: 93-101; Kondo A et al, (1995) J Immunol 155: 4307-12; Kubo RT et al, (1994) J Immunol 152: 3913-24; Imanishi et al, Proceeding of the eleventh International Histocompatibility Workshop and Conference Oxford University Press, Oxford, 1065 (1992); Williams F et al, (1997) Tissue Antigen 49: 129-33). Por tanto, los péptidos antigénicos de cánceres presentados por estos alelos HLA pueden encontrar utilidad particular en el tratamiento de cánceres entre pacientes japoneses y blancos. Además, se sabe que la inducción de LTC de baja afinidad in vitro habitualmente resulta de exposición a altas concentraciones de péptidos, lo que genera un nivel alto de complejos péptido específico/MHC en células presentadoras de antígeno (CPA), que activarán eficazmente estos LTC (Alexander-Miller et al, (1996) Proc Nati Acad Sci USA 93: 4102-7).

Recientemente, se pueden esperar secuencias de péptidos que se unen a HLA de clase I usando algoritmos (Jounal of Immunological Methods, (1995), Vol.185, pp.181-190, J. Immunol, (1994), Vol.152, 163-175, protein Science, (2000), Vol.9, pp. 1838-1846). Sin embargo, es difícil decir que el péptido epítopo esperado se puede cortar y expresar en la superficie de la célula diana con una molécula de HLA y ser reconocido por LTC. Además, el algoritmo, por ejemplo BIMAS ( http://bimas.dcrt.nih.gov/cgi-bin/molbio/ken_parker_comboform ) (Parker KC, et al, (1994) J Immunol.; 152(1): 163-75; Kuzushima K, et al, (2001) Blood.;98(6):1872-81)) puede sugerir el péptido que se une a la molécula HLA, pero el péptido sugerido no es demasiado riguroso (Bachinsky MM, et. al. Cáncer Immun. 22 Mar 2005;5:6). Por tanto, el cribado de AAT aún mantiene muchos desafíos y dificultades.

Recientes desarrollos en las tecnologías de micromatrices de ADNc han permitido la construcción de perfiles exhaustivos de expresión génica en células malignas comparadas con células normales (Okabe, H. et al, (2001) Cáncer Res, 61, 2129-37; Lin YM. et al, (2002) Oncogene, 21;4120-8; Hasegawa S. et al, (2002) Cáncer Res 62:7012-7). Este planteamiento permite un entendimiento más completo de la naturaleza compleja de las células cancerosas y los mecanismos de carcinogénesis y facilita la identificación de genes cuya expresión está desregulada en tumores (Bienz M. et al, (2000) Cell 103, 311-20). Entre los transcritos identificados como aumentados en cánceres, CDH3 (N.° de acceso de GenBank NM_001793; SEQ ID Nos.1, 2), EPHA4 (N.° de acceso de GenBank L36645; SEQ ID Nos.3, 4), ECT2 (N.° de acceso de GenBank AY376439; SEQ ID Nos.5, 6), HIG2 (N.° de acceso de GenBank NM_013332; SEQ ID Nos.7, 8) INHBB (N.° de acceso de GenBank NM_002193; SEQ ID Nos.9, 10), KIF20A (N.° de acceso de GenBank NM_005733; SEQ ID Nos.11, 12), KNTC2 (N.° de acceso de GenBank AF017790; SEQ ID Nos.13, 14), TTK (N.° de acceso de GenBank NM_003318; SEQ ID Nos.15, 16) y URLC10 (N.° de acceso de GenBank NM_017527; SEQ ID Nos. 17, 18) se han descubierto recientemente. El contenido entero de las referencias se incorpora mediante referencia en el presente documento. Estos genes son de interés particular para los presentes inventores, estando específicamente aumentados en células tumorales de varios tejidos cancerosos de los casos analizados (véase posteriormente). Por tanto, los péptidos inmunogénicos

derivados de CDH3, EPHA4, ECT2, HIG2, INHBB, KIF20A, KNTC2, TTK y URLC10 pueden encontrar utilidad en destruir selectivamente células tumorales que expresan tales antigenos. La presente invención aborda estas y otras necesidades.

Puesto que los fármacos citotóxicos, tal como M-VAC, con frecuencia producen reacciones adversas graves, está claro que la selección meditada de novedosas moléculas diana en base a mecanismos de acción bien caracterizados debe ser muy útil en el desarrollo de fármacos anticáncer eficaces que tienen un riesgo minimizado de efectos secundarios. Hacia este fin, se realizaron previamente análisis de perfiles de expresión en varios cánceres y tejidos humanos normales. Tales estudios produjeron el descubrimiento de múltiples genes que se sobreexpresan específicamente en cáncer (Lin YM, et al., Oncogene. 13 Jun. 2002;21:4120-8; Kitahara O, et al., Cáncer Res. 1 Mayo 2001;61:3544-9; Suzuki C, et al., Cáncer Res. 1 Nov. 2003;63:7038-41; Ashida S, Cáncer Res. 1 Sep. 2004;64:5963-72; Ochi K, et al., Int J Oncol. Mar 2004,24(3):647-55; Kaneta Y, etal., Int J Oncol. Sep. 2003 23:681-91; Obama K, Hepatology. Jun. 2005;41:1339-48; Kato T, et al., Cáncer Res. 1 Jul 2005;65:5638-46; Kitahara O, et al., Neoplasia. Jul-Ag 2002;4:295-303.; Saito-Hisaminato A et al., DNA Res 2002, 9: 35-45). Ejemplos de tales genes identificados como sobreexpresados en varios cánceres incluyen, pero no están limitados a, CDH3, EPHA4, ECT2, HIG2, INHBB, KIF20A, KNTC2, TTK y URLC10. CDH3 se ha identificado previamente como sobreexpresado en cáncer de vejiga, cáncer cervicouterino, carcinoma colangiocelular, cáncer colorrectal, endometriosis, cáncer gástrico, cáncer gástrico de tipo difuso, cáncer de pulmón no microcitico (NSCLC), cáncer pancreático, tumor de tejidos blandos y tumor testicular. EPHA4 se ha identificado en cáncer de vejiga, cáncer cervicouterino, carcinoma colangiocelular, endometriosis, cáncer gástrico de tipo difuso, cáncer de ovario, cáncer pancreático, cáncer de próstata y tumor de tejidos blandos. ECT2 se ha identificado en cáncer de vejiga, cáncer de mama, cáncer cervicouterino, carcinoma colangiocelular, leucemia mieloide crónica (LMC), cáncer colorrectal, cáncer de esófago, NSCLC, linfoma, cáncer de próstata, carcinoma renal y cáncer de pulmón microcitico (SCLC). HIG2 se ha identificado en carcinoma renal y SCLC. INHBB se ha identificado en carcinoma colangiocelular, cáncer de esófago, NSCLC, carcinoma renal, SCLC y tumor de tejidos blandos. KIF20A se ha identificado en cáncer de vejiga, cáncer de mama, carcinoma colangiocelular, cáncer de esófago, NSCLC, cáncer pancreático, cáncer de próstata, carcinoma renal y SCLC. KNTC2 se ha identificado en cáncer de vejiga, cáncer de mama, cáncer cervicouterino, carcinoma colangiocelular, LMC, cáncer colorrectal, cáncer de esófago, NSCLC, linfoma, osteosarcoma, cáncer de... [Seguir leyendo]

1. Un péptido de menos de 15 aminoácidos que tiene inducibilidad de células T citotóxicas, en el que dicho péptido comprende la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 117, 114, 116 o 121.

2. Un péptido de menos de 15 aminoácidos que tiene inducibilidad de células T citotóxicas, en el que dicho péptido comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 117, 114, 116 y 121, en las que 1 o 2 aminoácidos están sustituidos, en el que dicho péptido induce una célula T citotóxica específica para una célula que expresa HIG2.

3. El péptido de la reivindicación 2, en el que el segundo aminoácido desde el extremo N de la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 117, 114, 116 o 121 está sustituido con leucina o metionina.

4. El péptido de la reivindicación 2 o 3, en el que el aminoácido C terminal de la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 117, 114, 116o121 está sustituido con valina o leucina.

5. El péptido de la reivindicación 1, en el que dicho péptido consiste en la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 117, 114, 116 o 121.

6. Un péptido de menos de 15 aminoácidos que tiene inducibilidad de células T citotóxicas, en el que dicho péptido comprende la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 110, 111, 387, 112 o 394.

7. Un péptido de menos de 15 aminoácidos que tiene inducibilidad de células T citotóxicas, en el que dicho péptido comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 110, 111, 387, 112 y 394, en las que 1 o 2 aminoácidos están sustituidos, en el que dicho péptido induce una célula T citotóxica específica para una célula que expresa HIG2.

8. El péptido de la reivindicación 7, en el que el segundo aminoácido desde el extremo N de la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 110, 111, 387, 112 o 394 está sustituido con fenilalanina, tirosina, metionina o triptófano.

9. El péptido de la reivindicación 7 u 8, en el que el aminoácido C terminal de la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 110, 111, 387, 112 o 394 está sustituido con fenilalanina, leucina, isoleucina, triptófano o metionina.

10. El péptido de la reivindicación 6, en el que dicho péptido consiste en la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 110, 111, 387, 112 o 394.

11. Una composición farmacéutica para su uso en el tratamiento o la prevención de cáncer, dicha composición comprende al menos un péptido de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 o un polinucleótido que codifica los péptidos.

12. Un exosoma que presenta en su superficie un complejo que comprende un péptido de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10 y un antfgeno HLA.

13. El exosoma de la reivindicación 12, en el que el antfgeno HLA es HLA-A24.

14. El exosoma de la reivindicación 13, en el que el antfgeno HLA es HLA-A2402.

15. Un exosoma que presenta en su superficie un complejo que comprende un péptido de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y un antfgeno HLA.

16. El exosoma de la reivindicación 15, en el que el antfgeno HLA es HLA-A2.

17. El exosoma de la reivindicación 16, en el que el antfgeno HLA es HLA-A0201.

18. Un método in vitro de inducción de célula presentadora de antígenos que tiene una inducibilidad de células T citotóxicas, que comprende la etapa de:

(a) poner en contacto una célula presentadora de antígenos con un péptido de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, o

(b) transferir un gen que comprende un polinucleótido que codifica un péptido de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 a una célula presentadora de antígenos.

19. Un método in vitro de inducción de una célula T citotóxica poniendo en contacto una célula T con un péptido de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

20. Un método in vitro de inducción de una célula T citotóxica, que comprende las etapas de:

(i) poner en contacto una célula presentadora de antlgenos con un péptldo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, y

(ii) mezclar la célula presentadora de antígenos de la etapa (¡i) con una célula T CD8+ y cocultlvar.

21. Una célula T citotóxica aislada, que se Induce por el método de la reivindicación 19 o 20, o que se transduce con los ácidos nucleicos que codifican los pollpéptidos de las subunldades de TCR que se unen a un péptldo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en el contexto de HLA-A24 o HLA-A2.

22. Una célula presentadora de antlgenos, que comprende un complejo formado entre un antígeno HLA y un péptido de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, o que se Induce por el método de la reivindicación 18.

23. Un péptldo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, o un pollnucleótido que codifica dicho péptldo para su

uso en el tratamiento o la prevención del cáncer.

24. La composición farmacéutica de la reivindicación 11, o el péptldo o polinucleótido de la reivindicación 23, en el que el cáncer se selecciona del grupo que consiste en cáncer de vejiga, cáncer de mama, cáncer cervicouterino, carcinoma colanglocelular, LMC, cáncer colorrectal, endometrlosls, cáncer esofágico, cáncer gástrico, cáncer gástrico de tipo difuso, cáncer de hígado, NSCLC, linfoma, osteosarcoma, cáncer de ovario, cáncer pancreático, cáncer de próstata, carcinoma renal, SCLC, tumor de tejidos blandos y tumor testicular.

25. Un método de identificación de un péptido que tiene una capacidad de inducir una célula T citotóxica contra una célula que expresa HIG2, en el que dicho método comprende las etapas de:

(i) proporcionar o generar al menos una secuencia candidata que consiste en una secuencia de aminoácidos modificada mediante sustitución de uno o dos residuos de aminoácidos en una secuencia de aminoácidos original, en el que la secuencia de aminoácidos original se selecciona del grupo que consiste en SEQ ID

NO: 110, 111, 387, 112y394 ;

(ii) seleccionar la secuencia candidata que no tiene homología significativa sustancial con los péptidos derivados de cualquier producto génico humano conocido diferente de HIG2;

(iii) poner en contacto un péptido que consiste en la secuencia candidata seleccionada en la etapa (¡I) con una célula presentadora de antígenos;

(iv) poner en contacto la célula presentadora de antígenos de la etapa (¡II) con una célula T para evaluar la capacidad del péptldo de estimular la célula T; e

(v) Identificar el péptido cuya ¡nducibilidad de célula T citotóxica es igual o mayor que la de un péptldo que consiste en la secuencia de aminoácidos original.