多价的糖结合疫苗的制作方法_2

文档序号:9239230阅读:来源:国知局
, 3,4, 5, 6A,6B,6C,6D,7F, 8, 9 N, 9V, 10A, 11A, 11B, 11C, 11F, 12F, 14, 15A, 15B, 15C, 17F, 18C, 19A, 19F, 20, 22F, 23A, 23F, 3 3F, 35B 型),脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis) (A、C、W135 和 Y 群)、流感嗜血杆 菌(b型)、结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)和肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)(即K1-K20抗原)、伤寒沙门氏菌(Salmonella typhi) (Vi型)、大肠杆菌 (Escherichia Coli)(Kl 型)、霍乱弧菌(Vibrio cholerae)或其组合的 Ps。优选地,Ps 的 这样的组合在属于引起全身性和肺部疾病的一种或多种感染原(肺炎链球菌,脑膜炎奈瑟 菌,流感嗜血杆菌,结核分枝杆菌,金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和肺炎克雷 伯菌)的Ps以及属于引起肠道疾病的一种或多种感染原(伤寒沙门氏菌(Vi型),大肠杆 菌(K1型),霍乱弧菌)的Ps或属于其它感染原如引起全身和泌尿生殖感染的白色念珠菌 (Candida albicans)的 Ps 之间进行。
[0034] 根据上述实施方案,还可以制备杂合分子构建体,其中载体蛋白同时用作用于肺 炎链球菌和脑膜炎奈瑟菌的抗原以及其它抗原的辅助T依赖性载体。这些杂合分子构建体 不存在于自然界中,因为革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌的抗原表面在它们之间在细菌细胞 的分子结构和它们通过其诱导哺乳动物宿主的保护性免疫的生物学机制方面显著不同。例 如,尽管针对革兰氏阴性细菌脑膜炎奈瑟菌的荚膜Ps诱导的保护性免疫牵涉补体依赖性 杀菌活性,但革兰氏阳性细菌肺炎链球菌诱导的保护性免疫牵涉调理吞噬细胞活性,其也 是补体依赖性的。在合成抗原的这种杂合类别的情况下,两条途径均被特异性诱导(Porro M.等人,Molecular Immunol. , 23: 385-391 (1986)),这是所显示的与各单一天然抗原的性 质的重要区别。
[0035] 本发明还涉及根据本发明的抗原性多价分子构建体与被定义为类内毒素的 基于LPS的疫苗种类的联合。类内毒素是LPS与SAEP(合成的抗内毒素肽)的无 毒络合物,其已被显示为可用于将LPS作为免疫原施用至哺乳动物(Rustici A.等 人,Science, 259:361-365, 1993) 〇
[0036] 这样的联合可包括单独、同时或相继使用或施用抗原性多价分子构建体和革兰 氏阴性细菌的类内毒素。类内毒素可选自类内毒素B(B群脑膜炎奈瑟菌),大肠杆菌、伤 寒沙门氏菌(S. typhi)、霍乱弧菌、肠炎沙门氏菌(S. enteritidis)、百日咳博德特氏菌 (B. pertussis)的类内毒素。
[0037] 根据所述分子构建体的杂合分子还可以包括结核分枝杆菌的荚膜多糖,结核分枝 杆菌是在世界各地持续扩张的病原体,并且针对其的"消除性"疫苗(在宿主的血液和肺中 起保护作用的疫苗)仍不存在。结核分枝杆菌的多糖荚膜主要由与胞质糖原显示结构相 似性的具有a-(1 - 6)分支的a-D-(l -4)-葡聚糖聚合物组成。分枝杆菌的a-葡聚 糖具有约1. 3xl07的分子量并且在体外和体内表达(Schwebach,J. R.,等人2002. Infect. Immun. 70:2566-2575);同时,伴随抗原如糖脂LAM(脂阿拉伯甘露聚糖)和PIM(磷脂酰肌 醇甘露糖苷)可能与多糖荚膜联合。存在于荚膜层中的这些糖抗原的一种或全部可随后结 合至载体蛋白如CRM197 (作为一个例子)并成为本发明的分子构建体的一部分。
[0038] 还可预见这样的抗原性多价分子构建体,其中所携带的糖结构是属于牛分枝杆 菌(Mycobacterium bovis)的糖结构用于预防影响非人的牛、猪、家猫、马科动物或羊牛 (sheep cattle)的感染。
[0039] 本发明的多价分子构建体在新疫苗的合理组成设计方面具有显著优势的另一种 情况与真菌白色念珠菌的病原特性有关。共生真菌白色念珠菌在免疫功能低下的患者中引 起粘膜念珠菌病,其包括口咽、食道、胃肠道和阴道感染。外阴阴道念珠菌病(VVC)和抗真 菌难治性复发性VVC也是健康的生育妇女中常见的问题。这些粘膜感染均可影响生活质 量,从而抗念珠菌感染的新疫苗的发现会是预防粘膜念珠菌病的新的重要工具并且对于许 多患者会是有益的。在这样的慢性、复发性的感染的预防中仍然不存在有效的全身性和局 部性疫苗。白色念珠菌的抗原库包括,除其它以外,几种具有糖性质的抗原,即1,3-0_葡 聚糖(Bromuro等人,2010)和L-甘露聚糖如0 -1,2-甘露三糖(Han等人,2010 ;Xin等 人,2008)。这样的结构上不同的糖抗原可全部结合至所选择的载体蛋白用于制备多价实体 如本文所公开的多价实体,其在一定程度上可以模仿病原体的完全的、基于糖的抗原结构, 其在泌尿生殖感染的情况下,还可合理地与大肠杆菌的基于糖的抗原以结合形式联合。
[0040] 此外,本发明的多价分子构建体在新疫苗的合理配方设计方面具有显著优势的 另一种情况与金黄色葡萄球菌的病原特性有关。该病原体由O'Riordan and Lee Clin. Microbiol. Rev.,17:218-234, 2004报道并如下文所述进行合成,其是条件细菌病原体并引 起多样范围的人和动物疾病。葡萄球菌还是伤口感染的主要病因,并且具有诱发骨髓炎、 心内膜炎和菌血症的侵袭性潜能,从而导致任何主要器官系统中的继发性感染。当皮肤或 粘膜屏障被破坏,随后侵入异物时,以及在免疫系统受损的宿主中,葡萄球菌感染最经常发 生。由于抗生素抗性菌株的流行和最近出现的抗万古霉素的临床分离株,金黄色葡萄球菌 的控制已变得越来越困难。葡萄球菌在医院感染中扮演着主要角色,并且最近已被认为是 社区获得性感染的重要原因。社区获得性金黄色葡萄球菌感染常发生在缺乏预期的金黄色 葡萄球菌感染的风险因素的在其它方面健康的人中,例如近期住院或手术、居住在长期护 理设施中、或使用注射药物的人。除其它抗原以外,主要影响金黄色葡萄球菌感染的发病机 制的细菌组分包括荚膜多糖,其允许葡萄球菌附着至真核生物膜、抵御调理吞噬作用、裂解 真核细胞、并引发宿主免疫调节分子的级联的产生。已描述了来自至少18种金黄色葡萄 球菌菌株的荚膜并描述了其中至少4种的特征。每一种均包含氨基己糖醛酸。已对一些 纯化的多糖进行了生化表征。菌株M表达具有以下结构的1型荚膜:(一4)-a -d-GalNAcA -(1 - 4) - a -d-GalNAcA- (1 - 3) - a -d-FucNAc- (1 -) n;牛磺酸残基被酰胺连接至每个第四 d-GalNAcA残基。其它两种菌株(D和SA1类黏蛋白)产生与菌株M所产生的荚膜在血清学 和生物化学上相似的荚膜。血清型2的荚膜具有结构:(一4) - -d-GlCNACA-(l - 4) - -dG 1CNACA-(1-内氨酰)-(1 - )n。5和8型荚膜多糖(分别地CP5和CP8)彼此在结构上非常 相似,并且与菌株T产生的荚膜在结构上相似。5型具有结构(一4)-3-〇-Ac-0 -d-ManNAcA -(1 - 4) - a -1-FucNAc- (1 - 3) - 0 -d-FucNAc- (1 -) n,并且 8 型具有结构(一3)-4-〇-六。-0-d-ManNAcA- (1 - 3) - a -1-FucNAc- (1 - 3) - 0 -d-FucNAc- (1 - ) n。5 和 8 型多糖的区别仅在 于糖之间的连接和氨基甘露醇醛酸残基的0-乙酰化位点,而它们仍是血清学上不同的。
[0041]最近(Nanra 等人,Human Vacc ines and Immunotherapeuti cs,9:3, 480-487, 2013)已报道了金黄色葡萄球菌的荚膜PS在存在可变量的补体但不存在 特异于Ps的抗体的情况下防止非特异性0PA(调理吞噬作用)杀伤中的作用;与此相反,当 存在特异于Ps的抗体(通过5和8型的CRM 197-Ps结合物在恒河猴中产生)时,0PA杀 伤对于金黄色葡萄球菌非常有效,从而凸显Ps荚膜的抗体用于引发针对荚膜形式的此病 原体的免疫防御的重要作用。
[0042]因此,本申请的主题还是针对金黄色葡萄球菌的疫苗的创新制剂,其包括糖结合 物形式的分子构建体,所述糖结合物在所选择的载体蛋白最优选CRM 197上携带金黄色葡 萄球菌的至少三种不同的型特异性Ps抗原。
[0043] 根据一个优选实施方案,根据本发明的具体实施方案选择的所携带的肺炎链球菌 抗原的糖结构是3、6A、7F型多糖。
[0044] 3 型多糖对应于下列结构(1^6¥681?.£.311(16〇6匕618¥.?.,]\13;[01. Chem. , 139:511-519, 1941):
[0045]该结构的特征是一对-OH基团/基本重复单元(BRU),这意味着可以使用在上述专 利EP 1501542中由本申请人公开的方法以不同的程度激活它。
[0046] 6A 型多糖对应于下列结构(RebersP?A?andHeidelbergerM?,J?Am?Chem? Soc.,83:3056-3059, 1961):
[0048] 该结构的特征是一对-OH基团/基本重复单元(BRU),这意味着存在很大可能性来 通过使用在专利EP 1501542中由本申请人公开的方法以不同的程度激活它。
[0049]7F型多糖对应于下列结构(Moreau M.等人,Carbohydrate Res. , 182(1) : 79-99, 1988):
[0051] 该结构的特征是恰好5对-OH基团/基本重复单元(BRU),这意味着存在巨大的可 能性来使用EP 1501542中公开的方法以不同的程度来激活它。
[0052] 其中蛋白CRM 197 (或任何其它免疫原性蛋白)用作为肺炎链球菌多糖的辅助T依 赖性载体的其它可能的多价结合物(除CRM197-3, 6A,7F以外或替代CRM197-3, 6A,7F)选 自下列非限制性的三元组配置:CRM197-4, 5, 9V ;CRM197-1, 6B, 14 ;CRM197-18C, 19A, 23F ; CRM197-6C, 19F, 22F ;CRM197-12F, 15B, 33F〇
[0053]显而易见,可包括肺炎链球菌的 1,2, 3, 4, 5, 6A, 6B, 6C, 7F, 8, 9N, 9V, 10A, 11A, 12F, 14, 15B,17F,18C,19A,19F,20, 22F,23F,33F型Ps中的任意组合(三元组或四元组或更多 的)。
[0054]根据另一示例的实施方案,本发明的多价结合物可涉及下列的Ps三元 组:CRM197-3, 6A,7F ;CRM197-5, 9V,19F ;CRM197-1,14, 19A ;CRM197-22F,23F,33F ; CRM197-4, 6B,18C。
[0055] 本发明的抗原性多价分子构建体可以是单体或多聚体的形式。
[0056] 本发明还涉及用于保护受试者(优选属于人类儿科群体)免受感染的疫苗中的一 种或多于一种如上文所定义的抗原性多价分子构建体,所述感染因选自肺炎链球菌、脑膜 炎奈瑟菌、流感嗜血杆菌、肺炎克雷伯菌、结核分枝杆菌、伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和 大肠杆菌的至少一种感染原引起。优选地,本发明的抗原性多价分子构建体的组合将通过 选择携带下列Ps的抗原性多价分子构建体来进行:属于引起全身性和肺部疾病的一种或 多种感染原(例如肺炎链球菌,脑膜炎奈瑟菌,流感嗜血杆菌,分枝杆菌结核病,金黄色葡 萄球菌和肺炎克雷伯菌)的Ps以及属于引起肠道疾病的一种或多种感染原(伤寒沙门氏 菌(Vi型),大肠杆菌(K1型),霍乱弧菌)的Ps或来源于其它感染原如引起泌尿生殖感染 并与病原体大肠杆菌联合的共生真菌白色念珠菌的Ps。
[0057] 事实上,可预见包含一种或多种抗原性多价分子构建体的抗白色念珠菌和大肠杆 菌感染的疫苗(优选用于雌性群体的免疫接种),所述构建体中所携带的糖结构是属于白 色念珠菌和大肠杆菌的糖结构。
[0058] 本发明的另一个方面涉及抗牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis)感染的疫苗,其 用于牛、猪、家猫、马科动物或羊牛的免疫接种。
[0059] 此外,本发明表征了包含生理学可接受的媒介物中任选与药学可接受的佐剂和/ 或赋形剂一起的根据本发明的具有不同抗原特异性的一种或多种分子构建体的疫苗制剂。
[0060] 本发明还涉及如上所定义的广谱的多价疫苗制剂,其在人类医学领域中用于保护 受试者免受感染,所述感染因选自肺炎链球菌、脑膜炎奈瑟菌、流感嗜血杆菌、肺炎克雷伯 菌、金黄色葡萄球菌、结核分枝杆菌、伤寒沙门氏菌、大肠杆菌、霍乱弧菌和白色念珠菌的至 少一种感染原而引起。优选地,所述受试者属于儿科群体。
[0061] 此外,在本申请中公开的分子模型是用于预防型特异性肺炎链球菌细菌感染的 广谱多价疫苗的基础,所述多价疫苗包括最少7种类型(例如9, 12, 15, 18, 21,24)和 1, 2, 3, 4, 5, 6A, 6B, 6C, 7F, 8, 9N, 9V, 10A, 11A, 12F, 14, 15B, 17F, 18C, 19A, 19F, 20, 22F, 23F, 3 3F型的多至25种不同的糖结构。
[0062] 还可预见当本领域技术人员意欲获得的糖结构的最终数量不是3的倍数时,疫苗 包括本发明的一种或多种四价抗原分子构建体(携带3种Ps)与一种二价或三价抗原性构 建体(携带一种或两种PS)或可选择地与一种五价抗原构建体(携带4种Ps)的组合。
[0063]当考虑每摩尔(或其分数)载体蛋白携带3摩尔(或其分数)结构上不同的糖抗 原的基本结合物时,载体蛋白的量可以减少至目前可获得的用于儿科群体的任何肺炎球菌 结合制剂(例如:专利EP1868645公开的Prevnar和Synflorix)中存在的载体蛋白量的约 30%〇
[0064] 用于预防因肺炎链球菌引起的IPD(侵袭性肺炎球菌病)的基于本申请中公开 的抗原性多价分子构建体的疫苗的广谱(例如:18_价)制剂的实际实例是至少三种、 四种、五种或优选所有下列多价结合物的联合,其中蛋白CRM 197(或任何其它免疫原 性蛋白)用作辅助 T 依赖性载体:CRM197-3, 6A,7F ;CRM197-4, 5, 9V ;CRM197-1,6B,14 ; CRM197-18C, 19A, 23F;CRM197-6C, 19F, 22F ;CRM197-12F, 15B, 33F〇
[0065] 在这样的实例中,仅六种多价结合物即覆盖了所选择的广谱血清型。
[0066] 与之形成鲜明对比的是,目前可获得的制剂将需要联合18种结合物。
[0067]显而易见,可包括肺炎链球菌的 1,2, 3, 4, 5, 6A,6B,6C,7F,8, 9N,9V,10A,11A,12F, 14, 15B,17F,18C,19A,19F,20, 22F,23F,33F型Ps中的任何组合(三元组或四元组)。
[0068] 用于预防因肺炎链球菌引起的IPD(侵袭性肺炎球菌病)的疫苗的广谱 (例如:15_价)制剂的另一优选实例包括涉及下列Ps三元组的本发明的多价结合 物:CRM197-3, 6A,7F ;CRM197-5, 9V,19F ;CRM197-1,14, 19A ;CRM197-22F,23F,33F ; CRM197-4, 6B,18C。
[0069] 因此前面制剂中蛋白载体的注入量为后面制剂中存在的载体蛋白量的约30% (按重量计),非常显著地减少其至少70% (按重量计)。
[0070] 为了进行比较,存在于目前的13-价"Prevnar"疫苗(专利EP1868645公开的包 括13种联合的单价抗原的制剂)中的载体蛋白的总量为约32 y g,以约2 y g蛋白/约2 y g 的各结合的Ps抗原的临床剂量,总共31yg的Ps抗原[蛋白/Ps(w/w)平均比率(R)= 1.03];在大致相同的蛋白/型特异性Ps比率(如上文公开的多价结合物CRM197-3,6A,7F 所显示的)下,示例的18-价制剂中载体蛋白的总量仅为12 y g或"Prevnar"的13-价制 剂中存在的载体蛋白的37. 5% (关于"Prevnar"疫苗和"Synflorix"疫苗的组成的数据来 自美国FDA和EMA发布的可公共获得的文件)。
[0071] 疫苗制剂的其它实例基于根据本发明的用于预防群特异性脑膜炎奈瑟菌细菌感 染(A,C,W135,Y群)的
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