糖基化改性的四官能的非离子两亲性嵌段共聚物作为免疫佐剂的用途
【专利摘要】本发明涉及至少一种糖基化四官能的非离子两亲性嵌段共聚物作为免疫佐剂的用途。
【专利说明】糖基化改性的四官能的非离子两亲性嵌段共聚物作为免疫 佐剂的用途
【技术领域】
[0001] 本发明涉及疫苗接种的领域，更特别涉及新型免疫佐剂。特别是，本发明涉及糖基 化四官能的非离子两亲性嵌段共聚物作为免疫佐剂的用途。
【背景技术】
[0002] 如Le Moignic在1916年所述，研发的第一个佐剂是基于油包水乳液。后来，已 研发了众多有效的佐剂，但由毒性副作用引起的不良反应已限制它们用于人类的疫苗。在 1937年，Freund已研发出包含与灭活细菌结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis) 混合的矿物油的弗氏佐剂。虽然该佐剂由于严重的副作用禁止用于人类，但其仍然用于兽 禽疫苗（Broderson，Lab Anim Sci，1989, 39,400-5)。以另一种方式，Glenny 等最先使用由 食品与药物管理局批准的唯一佐剂错盐（明巩）（Gupta，R.K.，Adv Drug Deliv Rev，1998， 32,155-172)。明矾诱导与微弱的细胞免疫有关的体液免疫反应，但不是粘膜免疫，并且可 能是变态反应的原因。近年来，研发出角鲨烯水包油乳液（MF59)，并在欧洲批准用于流感疫 苗（Ott，G.，G. L. Barchfeld，和 G. Van Nest，Vaccine，1995,13,1557-62 ;Cataldo, D. M.和 G. Van Nest，Vaccine，1997,15,1710-5)。虽然这些佐剂能够诱导强烈的体液免疫反应，但 仅观察到微弱的细胞反应，并且通常观察到高毒性。
[0003] 基于它们的作用机理，已研发出不同类型的佐剂，如脂质体基佐剂或免疫刺激复 合物（ISCOM)。然而，它们与溶血活性和局部炎症反应有关，并且仅用于兽禽疫苗。或者， 已提出通常衍生自病原体如脂多糖、单磷酰A或CpG DNA的免疫刺激成分作为与其它佐剂 如明矾结合的佐剂（特别是用于亚单位疫苗）以引起强烈的体液反应。然而，它们同样 趋于诱导促炎细胞因子产生，这阻碍它们用于人类（Gustafson，G.L.和M.J. Rhodes，Res Immunol，1992,143,483-8)。此外，虽然这些佐剂提供强烈的体液免疫反应，但通常观察到 微弱的细胞反应并且缺乏安全性。
[0004] 设计亚单位疫苗以仅包括刺激免疫系统所必需的抗原。亚单位疫苗定义明确、纯 净且可以以良好的安全性大量生产。然而，与传统疫苗相比，它们通常具有降低的免疫原 性，因此要求使用刺激免疫系统的佐剂分子。
[0005] 因此，需要能引起强烈的免疫细胞反应的新型免疫佐剂。
[0006] 还需要能提高亚单位疫苗效力的新型免疫佐剂。
[0007] 还需要能引起强烈的免疫细胞反应和体液反应的组合的新型免疫佐剂。
[0008] 还需要具有适用于人类的良好安全性的新型免疫佐剂。
[0009] 还需要能够容易地制备的新型免疫佐剂。
[0010] 还需要能够以低成本制备的新型免疫佐剂。
[0011] 本发明的目的是满足那些需求。
【发明内容】
[0012] 本发明涉及至少一种糖基化四官能的非离子两亲性嵌段共聚物作为免疫佐剂的 用途。
[0013] 出乎意料地，如以下实施例中详述的，本发明人已观察到，四官能的非离子两亲性 嵌段共聚物704和904的甘露糖基化不仅能够显著改进抗体滴度（Th-2反应），而且能够显 著改进针对不同重组抗原的I类限制的细胞反应（Th-Ι反应）。704和904具有独特的高 效特性和包括优异安全性的产业特性。
[0014] 在本发明中，术语"免疫佐剂"旨在表示适合于刺激免疫系统并增加对本身没有 任何特异性抗原效应的疫苗的反应的试剂。本发明的免疫佐剂能够诱导强烈的免疫细胞反 应。
[0015] 根据一个实施方式，根据本发明的免疫佐剂能够诱导I类限制的细胞免疫反应 (或Th-I反应）。
[0016] 在本发明中，术语"I类限制的细胞免疫反应"旨在表示主要由CD8+细胞毒性T 细胞介导的免疫反应。细胞毒性T细胞（也称为T。、细胞毒性T淋巴细胞、CTL、T-杀伤细 胞、细胞溶解T细胞、CD8+T细胞或杀伤T细胞）是能够诱导感染的体细胞或肿瘤细胞死亡的 T淋巴细胞的亚群。细胞毒性T细胞表示能够识别结合I级MHC分子的特异性抗原肽和称 为CD8的被吸引至所述I类MHC分子的不可变部分的糖蛋白的T细胞受体（TCR)。除非另 有说明，本发明的免疫佐剂能够诱导主要组织相容性复合体（MHC) I类限制的免疫或Th-I 反应。
[0017] "保护性"I类限制的细胞免疫反应是由CD8+细胞毒性T细胞介导的免疫反应， 其强度或水平能够预防或降低由病原体如病原细菌、病毒、真菌或由癌细胞触发的疾病发 生的可能性，或治疗、缓减或减少所述疾病的症状。
[0018] 本发明的免疫佐剂不限于刺激I类限制的细胞免疫反应，而且还能伴随地诱导强 烈的体液反应或主要组织相容性复合体（MHC) II类限制免疫（或Th-2反应）。Th2反应是 以活化B细胞以产生中和抗体，导致"体液免疫"为特征的免疫反应。
[0019] 根据一个实施方式，根据本发明的免疫佐剂能够诱导体液免疫反应。
[0020] 根据另一实施方式，根据本发明的免疫佐剂能够刺激粘膜免疫性。
[0021] 在本发明中，术语"粘膜免疫性"旨在表示对生物体的各种粘膜提供保护的部分 免疫系统。
[0022] 根据其另一目的，本发明涉及根据本发明的免疫佐剂在亚单位疫苗组合物中的用 途。
[0023] 根据其另一目的，本发明涉及一种用于赋予针对抗原的保护性I类限制的细胞免 疫反应的免疫佐剂，其包含至少一种糖基化四官能的非离子两亲性嵌段共聚物。
[0024] 根据其另一目的，本发明涉及一种疫苗组合物，其包含至少一种抗原和作为免疫 佐剂的至少一种糖基化四官能的非离子两亲性嵌段共聚物。
[0025] 根据一个优点，本发明提供一种能够诱导强烈和保护性I类限制的细胞免疫反应 的新型免疫佐剂。
[0026] 根据另一个优点，本发明提供一种具有适用于人类的良好安全性的新型免疫佐 剂。
[0027] 根据另一个优点，本发明提供一种制备简单且可以低成本获得的新型免疫佐剂。
[0028] 四官能的非离子两亲性嵌段共聚物
[0029] 在本发明中，特征"嵌段共聚物"旨在表示包含至少两个聚合的单体单元的组或 嵌段的聚合物。"嵌段"是指通过单体聚合获得的基序，其可在聚合物内重复。嵌段共聚 物必须包含至少两个不同种类的聚合单体的嵌段。
[0030] 在本发明中，特征"非离子两亲性嵌段共聚物"旨在表示包含至少一个亲水性嵌 段和至少一个疏水性嵌段的嵌段共聚物，所述嵌段是非离子的，即它们不包含形成离子的 部分。
[0031] 在本发明中，与"嵌段共聚物"有关的特征"四官能的"是指包含结合由四官能 的连接部分具有的四个反应性官能团的四个嵌段共聚物的化合物。换句话说，"四官能的 嵌段共聚物"包含结合中心四官能的连接部分的四个支链的嵌段共聚物。
[0032] 所述四个嵌段共聚物可彼此独立地相同或不同，并且优选相同。
[0033] 本发明的四官能的非离子两亲性嵌段共聚物包含各自包含至少一个亲水性嵌段 和至少一个疏水性嵌段的四个支链的嵌段共聚物。
[0034] 本发明的四官能的非离子两亲性嵌段共聚物不是单磷酰脂质A，或如Jiang等， Carbohydrate Res，2007, 342 :784 中描述的其类似物。
[0035] 本发明的四官能的非离子两亲性嵌段共聚物不是如US5, 977, 081中所描述的三 萜-皂苷亲油性共轭物。
[0036] 在可用于本发明的四官能的非离子两亲性嵌段共聚物中，所述亲水性嵌段可选自 由聚氧化烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚（2-甲基-2-噁唑啉）或糖组成的组，和所述疏 水性嵌段可选自由聚氧化烯、脂肪链、亚烷基聚酯、具有苄基聚醚端部的聚乙二醇和胆固醇 组成的组。
[0037] 特别是，所述亲水性嵌段可选自由聚氧化烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚 (2-甲基-2-噁唑啉）组成的组，和所述疏水性嵌段可选自由聚氧化烯、脂肪链、亚烷基聚 酯、具有苄基聚醚端部的聚乙二醇和胆固醇组成的组。
[0038] 更特别的是，所述亲水性嵌段可选自由聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、 聚（2-甲基-2-噁唑啉）组成的组，和所述疏水性嵌段可选自由聚氧化丙烯、脂肪链、亚烷 基聚酯、具有苄基聚醚端部的聚乙二醇和胆固醇组成的组。
[0039] 根据一个实施方式，本发明的嵌段共聚物的亲水性嵌段包含聚氧化乙烯单元，优 选由聚氧化乙稀单元组成。
[0040] 根据一个实施方式，本发明的嵌段共聚物的疏水性嵌段包含聚氧化丙烯单元，优 选由聚氧化丙稀单元组成。
[0041] 根据一个优选实施方式，本发明的嵌段共聚物包含亲水性嵌段和疏水性嵌段，所 述亲水性嵌段包含聚氧化乙烯单元，优选由聚氧化乙烯单元组成，和所述疏水性嵌段包含 聚氧化丙烯单元，优选由聚氧化丙烯单元组成。
[0042] 在一个优选实施方式中，本发明的四官能的非离子两亲性嵌段共聚物包含至少一 个末端亲水性嵌段。"末端亲水性嵌段"是位于共聚物的一端的嵌段，特别是位于本发明 的四官能的聚合物的一个支链的远端的嵌段。四官能的非离子两亲性嵌段共聚物优选包含 至少两个、优选三个、更优选四个末端亲水性嵌段。
[0043] 根据一个优选实施方式，本发明的嵌段共聚物包含至少一个、优选两个、甚至优选 三个、更优选四个各自位于所述聚合物的各支链的一端的末端氧化乙烯单元。
[0044] 本发明的四官能的非离子两亲性嵌段共聚物优选包含亲水性嵌段/疏水性嵌段 比例为0. 7至1. 5、优选0. 8至1. 3、更优选0. 8至1. 2的亲水性嵌段和疏水性嵌段。
[0045] 可用于本发明的四官能的非离子两亲性四官能的嵌段共聚物可以是（A-B)n-C支 链嵌段共聚物，其中A表示亲水性嵌段，B表示疏水性嵌段，C表示连接部分，和η为4和表 示连接至C的（A-B)基团的数量。
[0046] 优选地，所述亲水性嵌段A为聚氧化乙烯嵌段，所述疏水性嵌段B为聚氧化丙烯嵌 段。
[0047] 所述连接部分C可以是亚烷基二胺部分，优选为亚乙基二胺部分。
[0048] 可用于本发明的四官能的非离子两亲性嵌段共聚物可以是式（I):
[0049]
【权利要求】
1. 至少一种糖基化四官能的非离子两亲性嵌段共聚物作为免疫佐剂的用途。
2. 根据权利要求1所述的用途，其中所述免疫佐剂诱导I类限制的细胞免疫反应。
3. 根据权利要求1或2所述的用途，其中所述免疫佐剂诱导体液免疫反应。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的用途，其中所述免疫佐剂刺激粘膜免疫性。
5. 根据权利要求1至3任一项所述的用途，其中所述免疫佐剂处于亚单位疫苗组合物 中。
6. 根据权利要求1至5任一项所述的用途，其中所述四官能的非离子两亲性嵌段共聚 物包含亲水性嵌段/疏水性嵌段的比例为0. 7至1. 5的亲水性和疏水性嵌段。
7. 根据权利要求1至6任一项所述的用途，其中所述四官能的非离子两亲性嵌段共聚 物包含至少一个末端亲水性嵌段。
8. 根据权利要求1至7任一项所述的用途，其中所述四官能的非离子两亲性嵌段共聚 物包含含有聚氧化乙烯单元的亲水性嵌段和含有聚氧化丙烯单元的疏水性嵌段。
9. 根据权利要求1至8任一项所述的用途，其中所述四官能的非离子两亲性嵌段共聚 物如式（Π )所示： 其中
_i的值为约5至约125,特别是约10至约100,更特别是约10至约60,和 _j的值为5至约85,特别是约10至约50,特别是约10至约20,更特别是等于或大于 13， -其中对于各R1、R2对，一个应为氢，另一个应为甲基。
10. 根据权利要求1至9任一项所述的用途，其中至少一个糖基部分通过共价连接所述 糖基部分的一个官能团和所述嵌段共聚物的一个官能团的间隔基共轭至所述四官能的非 离子两亲性嵌段共聚物。
11. 根据权利要求1至10任一项所述的用途，其中所述四官能的非离子两亲性嵌段共 聚物包含至少一个与糖基部分共轭的末端亲水性嵌段。
12. 根据权利要求1至11任一项所述的用途，其中所述非离子两亲性嵌段共聚物的至 少25%、特别是至少50%、特别是至少75 %和更特别是至少100 %的末端亲水性嵌段与糖 基部分共轭。
13. 根据权利要求1至12任一项所述的用途，其中所述四官能的非离子两亲性嵌段 共聚物选自由四官能的非离子两亲性嵌段共聚物704、四官能的非离子两亲性嵌段共聚物 904和它们的混合物组成的组。
14. 根据权利要求1至13任一项所述的用途，其中所述糖基部分包含至少一个糖基单 元，所述糖基单元优选选自甘露糖或半乳糖。
15. 根据权利要求1至14任一项所述的用途，其中所述抗原为肽或蛋白质抗原。
16. 用于赋予针对抗原的保护性I类限制的细胞免疫反应的免疫佐剂，其包含至少一 种糖基化四官能的非离子两亲性嵌段共聚物。
17. 疫苗组合物，其包含至少一种抗原和作为免疫佐剂的至少一种糖基化四官能的非 离子两亲性嵌段共聚物。
18. 根据权利要求16的免疫佐剂或根据权利要求17的疫苗组合物，其中所述糖基化四 官能的非离子两亲性嵌段共聚物如根据权利要求7至14任一项所限定。
【文档编号】A61P43/00GK104519889SQ201380021126
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年3月1日 优先权日:2012年3月2日
【发明者】布律诺·皮塔尔 申请人:国家健康与医学研究院, 国家科学研究中心, 南特大学