CN103118702A - 活动性结核病的治疗性接种 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了治疗患有活动性结核病(TB)的患者的方法,所述方法包括:给患者施用重组腺病毒载体,其包含编码结核分枝杆菌(Mycobactium tuberculosis,Mtb)的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸。有利地,所述方法可用于缩短治疗活动性TB的常规药物治疗时间。
Description
本发明涉及卫生保健领域。更特别地,本发明涉及用于患有活动性肺结核病的对象的治疗性接种的新方法。
发明背景
结核病(TB)是一种由缓慢生长的细菌结核分枝杆菌(Mycobacteriumtuberculosis,Mtb)感染导致的疾病。TB可以是潜伏的或活动性的,后者是指细菌处于生长中并且引起症状。所述细菌最常见于肺部,称作肺TB,其是传染性的。大约1/3的世界人口感染Mtb,其中5-10%的个体在其一生中将发展为活动性TB。TB导致每年死亡数超过2百万,90%以上的病例发生在发展中国家。
药物易感性TB的目前治疗典型包括由世界卫生组织(WHO)建议的对于抗生素抗性菌株给予抗生素药物组合(cocktail),持续6个月至一年或更长时间。尽管在治疗的第一个月内大部分活跃复制的细菌被杀灭,但是在剩下的治疗期间需要杀灭缓慢生长的持续存在的主要位于细胞内部的Mtb菌,以防止疾病复发。早于WHO建议的6个月中断治疗将导致疾病复发,这是由于剩余的细菌繁殖所致,而严格坚持6个月的治疗在最佳情况下可获得仅超过90%的治愈率。然而,这种长期治疗方案有一些缺点。事实上,在许多发展中国家的实际治愈率低于WHO设定的85%的目标治愈率,有时低于50%。低治疗成功率是由于不良的患者顺从性,导致多药物和极端药物抗性TB(MDR-TB/XDR-TB)形式的复发。因此,遵循抗生素的全部剂量是非常重要的,每日由健康专业人员观察药物的摄取以保证患者顺从性。已知这是直接观察治疗(DOT),这种治疗产生高成本及物流负担。
尽管TB药物治疗自首次引进以来在挽救许多生命方面取得成功,但是MDR和XDR-TB的出现凸显了使用抗生素对抗细菌中的固有限制。
因此,仍急迫需要改良的活动性TB治疗方案以控制目前全球性TB的流行。
WO 2004/062607描述了一种缩短TB治疗持续时间的方式,包括使用弱酸或其前体治疗TB。
对抗TB的另一种独立的途径是通过接种。然而,这种方法通常针对于预防TB,通过在未患有活动性TB(优选当接种时甚至未感染Mtb)的人体中诱导免疫应答,因此这种方法中的疫苗是预防性疫苗。卡介苗(BCG),一种活的减毒牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis)菌株,是目前唯一可利用的TB疫苗,在几十年间已经用于新生儿接种。然而,这种疫苗有其限制,近年来使用一些候选疫苗在产生更有效的TB疫苗中取得进展。已经处于临床试验中的一种候选物基于表达Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的腺病毒血清型35(Havenga et al,2006;et al,2007;WO2006/053871)。已经证实这种疫苗在未感染的人体内是安全的,能诱导针对疫苗Mtb抗原的高T细胞应答,使其成为预防性TB疫苗有希望的候选物。
然而,在患有活动性TB的患者中进行目的为治疗这些患者的接种则需要治疗性TB疫苗。原则上,这种治疗性TB疫苗可具有改善活动性TB治疗的潜力。
治疗肺结核的治疗性TB疫苗的设想首先由Robert Koch在1890年创立,当时他宣布通过结核菌素治疗治愈了结核(见Burke,1993)。结核菌素由Mtb的提取物组成。
然而,尽管所述治疗在一些患者中治愈该疾病取得成功,但是一些患者呈现出症状恶化,这种现象被称作Koch’s现象。Koch’s现象的发生是由于Th1-相关细胞因子全身释放,导致TB损害坏死所致(Churchyard et al,2009),其可导致毁灭性的临床症状,甚至导致死亡。因此,对于任何新的治疗性TB疫苗候选物均需要证实的重要安全性考虑是在广泛给予TB患者疫苗之后不存在Koch’s现象。这仅可在流行区域由精心设计的受控临床试验解决。
近来,对重新恢复治疗性TB接种的兴趣再次得到关注,特别是用作TB化疗的辅助剂,以期缩短治疗。动物研究表明编码TB抗原如热休克蛋白65(HSP-65)(Lowrie et al,1999)、Ag85A(Ha et al,2005)及Ag85B(Zhu etal,2005)的DNA疫苗在Mtb感染的动物中可降低细菌负荷(Ha et al,2005;Zhu et al,2005),当与化疗联合(Ha et al,2005)或在化疗完成之后(Lowrie etal,1999)使用时预防疾病复发。
当在化疗早期细菌负荷较低时给予治疗性TB疫苗应能使免疫系统靶向持留菌(persisters),使得可以预防疾病复发。在临床研究中,如在中国进行的试验所表明,热灭活的母牛分枝杆菌(Mycobacterium vaccae)制备物已经示出在MDR-TB中作为辅助治疗是有效的(Fan et al,2007)。这种治疗依赖于母牛分枝杆菌免疫调节的非特异性性质。处于临床开发阶段的另一疫苗是RUTI,其是含有Mtb细胞壁的脂质体制备物,目的是用作TB化疗的辅助剂(Churchyard et al,2009)。
尽管有所进展,但是对于这些疫苗仍需要证实的重要安全性考虑是在广泛给TB感染的患者施用疫苗之后不存在Koch’s现象,这是仅可在流行区域由精心设计的受控临床试验解决的重要方面。实际上,几年前在这个领域的一家公司的会议上报告了治疗性疫苗候选物的研发由于安全性原因而不得不终止。此外,尽管在小鼠中使用编码hsp60或Ag85抗原的DNA疫苗治疗TB的一些报道是成功的,但也有在免疫治疗性小鼠模型中出现经典Koch反应的其它报道(Taylor et al,2003)。这突出了通过免疫治疗性接种引起Koch’s现象的危险,因此特别需要对每个疫苗候选物进行临床研究以评定潜在的安全性问题。
US 2004/0057963涉及抗潜伏TB的治疗性疫苗,其通过输送多肽或编码其的核酸实现,所述多肽在分枝杆菌感染潜伏期期间被上调或表达。US2004/0057963教导一些抗原(如ESAT6)尽管作为预防性疫苗强效,但是作为治疗性疫苗无效,但是相反其它抗原(如Rv2031c)可以是有效的治疗性疫苗,但是作为预防性疫苗无效或仅具有可忽略的作用(见该文中实施例2)。因此,技术人员通过US2004/0057963被教导针对治疗性TB疫苗和预防性TB疫苗要使用不同抗原。
对患有活动性TB患者进行治疗性接种的另一复杂因素是患有活动性TB的个体实际上具有对来自Mtb抗原的刺激不应答的T淋巴细胞,这一点通过四聚体结合测定而观测到(Weichold et al,2007)。事实上,本发明中描述的临床试验证实在这些试验中患有活动性TB的患者对于至少一些主要Mtb抗原是“免疫抑制的”或者“耐受的”:尽管熟知例如Ag85A和Ag85B是Mtb最强的免疫原性蛋白质,所述对象对这些蛋白质不应答。因此,治疗性疫苗候选物应能打破这种Mtb-诱导的对细胞介导免疫的耐受。
因此,本发明的目的是提供对患有活动性TB的患者的治疗性治疗,所述治疗在符合严格安全性标准的条件下应是有效的,且优选也应能用于与药物治疗联合应用,并且优选通过缩短药物治疗时间而改善药物治疗。
发明概述
本发明因此基于新的想法,即在治疗和未治疗个体中TB临床存在的原因是Mtb杆菌能诱导对通常是免疫显性Mtb抗原的耐受性。这种耐受性的诱导使免疫系统不能以抗原特异性方式正常工作,由此不能识别及杀灭化疗剂几乎不可及的细胞内TB生物体。通过在腺病毒载体中呈递这些抗原,所述腺病毒载体将编码这些抗原的核酸插入特定靶细胞中,可以破坏耐受性并且可以诱导有效的抗原特异性应答。此外,这些抗原特异性应答是以不诱导与Koch’s现象相关的一般炎症反应的方式诱导的。本发明因此能破坏耐受性并诱导抗原特异性免疫应答,而且不存在导致疾病进展而非抑制的不利非特异性炎症反应。所述耐受例如在治疗了活动性TB的人体临床试验中证实,令人惊奇地发现其不具有对正常免疫显性抗原Ag85A和Ag85B的细胞免疫应答,表示在活动性感染期间对这些抗原耐受。进一步示出用含有编码Ag85A和Ag85B的核酸的重组腺病毒载体免疫令人惊奇地在经证实在TB感染期间缺少对这些免疫显性抗原免疫应答的这些个体中可破坏这种耐受并诱导高水平的细胞免疫。也令人惊奇地示出以这种方式诱导这种抗原特异性免疫应答在经历对活动性疾病进行化疗的这些个体中不引起Koch’s现象或者肺部或其它形式TB的临床进展的任何迹象。在这些患者中诱导的细胞免疫性的类型主要是表达γ干扰素的CD8 T细胞,提示效应记忆细胞能杀死感染细胞内的TB。
先前进行的发现新的预防性TB疫苗候选物的一个尝试是基于腺病毒的TB疫苗,其在宿主细胞内表达TB抗原Ag85A、Ag85B和TB10.4为融合蛋白,称作Ad35.TBS或Ad35.TB-S(Havenga et al,2006;et al,2007;WO 2006/053871;所述疫苗在文献中也被称作AERAS-402),这个候选物正在非洲和美国进行广泛的I期和II期临床试验。为了今后进入更大的临床试验而不需要为了实际原因而在招募者中进行广泛的TB检测,决定首先在Mtb感染的个体中检测疫苗的安全性。因此,这个疫苗的临床试验在南非进行。所述疫苗在经历TB治疗的人群中以及被治愈但先前感染TB的那些人中进行II期试验测试。
这项研究的令人惊奇的结果证实所述疫苗是安全的,这通过在Mtb暴露个体中明显不存在Koch’s现象而证实。同样关键地,所述疫苗能克服由细菌介导的Mtb抗原的免疫抑制问题,这通过对所述疫苗抗原的免疫学应答测出。这些临床试验发现揭示了在治疗方案中利用包含编码Mtb抗原Ag85A、Ag85B和TB10.4的核酸的重组腺病毒载体的巨大潜力。所述疫苗也可以用作抗生素的辅助剂,例如缩短TB药物治疗时间,和/或降低缩短的TB药物治疗方案的复发率。
因此,本发明第一方面提供了治疗患有活动性结核病(TB)的患者的方法,所述方法包括:给所述患者施用重组腺病毒载体,所述载体包含编码结核分枝杆菌(Mtb)的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸。
本发明第二方面进一步提供了在感染Mtb的对象体内诱导针对Mtb抗原免疫应答的方法,所述方法包括给所述对象施用给所述患者施用重组腺病毒载体,所述载体包含编码Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸,以在所述对象体内表达所述抗原及诱导对所述至少一种抗原的免疫应答。
第三方面,本发明提供了重组腺病毒载体,其包含编码Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸,以治疗患有活动性TB的患者。
第四方面,本发明提供了重组腺病毒载体,其包含编码Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸,以在感染Mtb的对象体内诱导针对Mtb抗原的免疫应答。
第五方面,本发明提供了重组腺病毒载体在制备治疗患有活动性TB的患者的药物中的应用,所述载体包含编码Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸。
第六方面,本发明提供了重组腺病毒载体在制备在感染Mtb的对象体内诱导针对Mtb抗原免疫应答的药物中的应用,所述载体包含编码Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸。
如下实施方案涉及上述本发明的每一方面,除了根据上下文明确所述实施方案只涉及某些方面的情况。
在某些实施方案中,对所述患者或对象进行药物治疗,例如通过给所述患者或对象施用能杀灭Mtb的一或多种抗生素药物。在进一步的实施方案中,所述患者或对象正在进行药物治疗或适合药物治疗。
在某些实施方案中,对所述患者或对象进行与标准药物治疗相比时间减少的药物治疗,例如抗生素药物的施用方案与在不施用所述腺病毒的条件下给适合的患者或对象施用抗生素药物的标准方案相比更短。
在某些实施方案中,对所述患者进行的时间减少的药物治疗包括给所述患者施用治疗性药物如抗生素药物的时间在大约1周至5个月之间,例如在2周至4个月之间。
在某些实施方案中,给所述患者的标准药物治疗方案包括每日施用异烟肼、利福平、吡嗪酰胺和乙胺丁醇的组合,时间为2个月,随后每日或每周三次施用利福平和异烟肼及有或无乙胺丁醇,时间为4个月。
在某些实施方案中,在开始药物治疗后在给定时间在一组患者中测量的Mtb的细菌负荷与在同一时间点在未施用所述腺病毒条件下测量的负荷相比较低。
在某些实施方案中,在减少时间的治疗性药物治疗之后在一群患者中测量的活动性TB的复发率与未施用所述腺病毒的正常时间标准药物治疗方案相比相同或更低。
在某些实施方案中,编码Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸编码作为融合蛋白的这些抗原。
在某些实施方案中,所述腺病毒是复制缺陷的人腺病毒血清型35。
在某些实施方案中,所述腺病毒是复制缺陷的人腺病毒血清型26。
在某些实施方案中,所述腺病毒载体以异源初免-加强(heterologousprime-boost)方案施用。在某些实施方案中,所述异源初免-加强方案包括施用人腺病毒血清型35和人腺病毒血清型26的载体。
在某些实施方案中,患者所患TB是肺TB。
在某些实施方案中,所述患者或对象感染多药物抗性Mtb(MDR-TB)或者极端药物抗性Mtb(XDR-TB)。
在某些实施方案中,给所述患者或对象施用超过一次的包含编码Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸的重组腺病毒载体。
在某些实施方案中,所述重组腺病毒载体的施用在所述患者或对象体内诱导针对由所述腺病毒内所述核酸编码的至少一种抗原的CD8+T细胞应答。
在某些实施方案中,所述CD8+T细胞应答是多功能T细胞应答。
在某些实施方案中,所述重组腺病毒载体的施用在所述患者或对象体内诱导针对由所述腺病毒内所述核酸编码的至少一种抗原的CD4+T细胞应答。
在某些实施方案中,感染Mtb的对象具有潜伏性TB。
附图简述
图1:与安慰剂对照相比,在接受3×1010病毒颗粒(vp)的被接种者中用Ag85A混合肽刺激时,释放IFNγ或IL-2或TNF-α的CD8淋巴细胞百分比随时间增加。
图2:与安慰剂对照相比,在接受3×1010病毒颗粒(vp)的被接种者中用Ag85B混合肽刺激时,释放IFNγ或IL-2或TNF-α的CD8淋巴细胞百分比随时间增加。
图3:与安慰剂对照相比,在接受3×1010病毒颗粒(vp)的被接种者中用TB10.4混合肽刺激时,释放IFNγ或IL-2或TNF-α的CD8淋巴细胞百分比随时间增加。
图4:与安慰剂对照相比,在接受3×1010病毒颗粒(vp)的被接种者中用Ag85B混合肽刺激时,释放IFNγ和TNF-α的多功能CD8淋巴细胞百分比随时间增加。
图5:证实Ad35.TB-S缩短化疗时间作用的动物研究方案,详细示出接种时机和免疫学研究。
图6:证实通过用Ad35.TB-S及随后Ad26.TB-S进行异源初免-加强缩短化疗时间作用的动物研究方案,详细示出接种时机和免疫学研究。
发明详述
如本领域技术人员已知,TB可以是潜伏性或活动性的,可以根据本领域技术人员已知的常规方法检测和识别,如X光照相术、细菌或免疫学方法或这些方法的组合(见例如Mitchison,2005)。举例的是痰液样品的抗酸杆菌(AFB)涂片、分枝杆菌培养物、结核菌素皮肤测试及干扰素-γ释放测定。例如,AFB或分枝杆菌培养物也可用于确定治疗作用。潜伏性TB是指Mtb菌存在于对象体内,但是机体的防御机制使其未变成活动性TB。这意味着这种对象此时不具有任何症状并且通常疾病不传播至其它对象。潜伏性TB在某阶段可成为活动性TB。活动性TB是指Mtb菌在生长中并导致症状。感染通常发生在肺,称之为肺TB。如果肺感染活动性TB,该疾病易于播散至其它对象。TB也可以播散至机体其它部分,称之为肺外TB。肺外TB可包括播散性结核、淋巴结核、胸膜结核、泌尿生殖器结核、骨和关节结核及中枢神经系统结核。本发明原则上适于改良任何活动性TB的治疗。在某些实施方案中,本发明的活动性TB是肺TB。HIV感染增加患TB的可能性,因此在某些实施方案中所述TB患者也可伴随HIV感染。在其它实施方案中,所述TB患者不伴随HIV感染。活动性TB的症状可包括:超过2周的咳嗽,来自肺的稠厚、浑浊及有时血性粘液(称作痰液),疲倦及体重减轻,夜间盗汗及发热,心跳加快,颈部肿胀(当颈部淋巴结受累时),呼吸浅短及胸痛(罕见)。肺TB通常通过取痰液样品检测其中是否存在Mtb菌而进行诊断。有时可进行胸部X光照相以帮助发现肺TB。肺外TB可通过使用对感染的组织进行组织活检或液体抽吸或者收集排泄物进行AFB涂片、培养及组织学检测而发现。
在本发明优选的实施方案中,本发明的患者是人。在其它实施方案中,所述患者可以是能被Mtb感染及在某些方面具有活动性TB的哺乳动物,例如家畜,或者啮齿类动物如作为TB模型的小鼠。
根据本发明,腺病毒用作治疗性疫苗。用于治疗性或预防性疫苗的腺病毒为本领域熟知,可以根据本领域技术人员熟知的方法产生。腺病毒载体可以通过使用作为载体DNA来源的腺病毒或嵌合腺病毒的任何种、株、亚型或种、株或亚型的混合物产生(见例如WO 96/26281,WO 00/03029)。本发明的腺病毒优选是人腺病毒。其可以是任何血清型。经鉴别的特别有用的人腺病毒载体是基于血清型11、26、34、35、48、49和50,如WO00/70071、WO 02/40665和WO 2004/037294所述。已经发现腺病毒24(Ad24)是特别令人感兴趣的,因为其示出是罕见血清型(WO 2004/083418)。在一优选实施方案中,用于本发明的腺病毒因此是选自如下的人腺病毒血清型:Ad11、Ad24、Ad26、Ad34、Ad35、Ad48、Ad49和Ad50。这种选择人腺病毒作为疫苗载体的优势是人不常被这些野生型腺病毒感染,从而针对这些血清型的中和抗体在人群中一般不太普遍存在。根据本发明特别优选的血清型是Ad35和Ad26。在另一优选实施方案中,腺病毒是猿猴、犬或牛腺病毒,因为这些病毒在被施用重组病毒的(人)宿主中也不遭遇先前存在的免疫性。猿猴腺病毒用于人基因治疗或疫苗中的适用性为本领域技术人员熟知。除此之外,发现犬和牛腺病毒在体外感染人细胞,因此也可适合人体使用。特别优选的猿猴腺病毒是分离自黑猩猩的那些。例如包括C68(也称作Pan 9,US 6,083,716)和Pan 5、6和7(WO 03/046124);也见WO03/000851。
使用被认为是安全的并且可以悬浮生长至极高体积的细胞,使用不含有任何动物或人衍生成分的培养基,可以产生非常高效价的重组腺病毒。也已知重组腺病毒可引起针对由腺病毒基因组中异源核酸序列编码的蛋白质的显著的免疫应答。
在腺病毒基因组中,编码转基因-在此为Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原-的核酸与表达控制序列可操纵地连接。这可例如通过将编码所述转基因的核酸置于启动子控制下而实施。可以添加其他调节序列。为此一种方便常规的方式是将所述转基因克隆进表达盒中,其可以许多形式来自市售的一些表达质粒,表达盒通常含有能使得所述核酸表达的序列,如增强子、启动子、聚腺苷酸化信号等。一些启动子可用于所述转基因的表达,这些启动子可包括病毒启动子、哺乳动物启动子、合成启动子等等。在真核细胞中获得表达的合适启动子的非限制性实例是CMV启动子(US 5,385,839),哺乳动物EF1-α启动子,哺乳动物遍在蛋白C启动子,或者SV40启动子。在某些实施方案中,驱动转基因表达的启动子是CMV立即早期启动子,例如包含来自CMV立即早期基因增强子/启动子的–735至+95位。聚腺苷酸化信号,如牛生长激素polyA信号(US 5,122,458),可以存在于所述转基因之后。
施用本发明的腺病毒将使得Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原在施用所述腺病毒的患者细胞中表达。这将导致在患者中对于至少一种抗原的免疫应答。因此,本发明提供了这样的方法和应用,其中编码Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸在患者中表达。在某些方面,本发明提供了这样的方法和应用,由此针对Ag85A、Ag85B和TB10.4的至少一种、优选至少两种、更优选所有三种抗原的免疫应答被诱导。
优选地,所述腺病毒载体在病毒复制必要的腺病毒基因组的E1区如E1a区和/或E1b区的至少一个必需基因功能是缺陷的。在某些实施方案中,所述载体在E1区的至少一个必需基因功能及至少部分非必需的E3区是缺陷的。所述腺病毒载体可以是“多重缺陷的”,是指所述腺病毒载体在腺病毒基因的两或更多个区域的每一个中的一或多个必需基因功能是缺陷的。例如,前述E1缺陷的或者E1、E3缺陷的腺病毒载体可进一步在E4区域的至少一个必需基因和/或E2区域(如E2A区域和/或E2B区域)的至少一个必需基因是缺陷的。如本领域技术人员已知,在腺病毒基因组的必需区域缺失的情况中,由这些区域编码的功能需要反式提供,优选由生产细胞提供,即当腺病毒缺失部分或全部E1、E2和/或E4区域时,这些区域必须要存在于生产细胞中,例如整合进基因组中,或者是所谓的辅助腺病毒或辅助质粒形式。
在某些实施方案中,本发明的腺病毒缺失至少一部分E1区,例如E1A和/或E1B编码序列,并且进一步包含编码Mtb抗原Ag85A、Ag85B和TB10.4的异源核酸。
腺病毒载体的构建为本领域熟知,包括使用标准分子生物学技术,如在例如Sambrook et al.,Molecular Cloning,a Laboratory Manual,2d ed.,ColdSpring Harbor Press,Cold Spring Harbor,N.Y.(1989)、Watson et al.,Recombinant DNA,2d ed.,Scientific American Books(1992)及Ausubel et al.,Current Protocols in Molecular Biology,Wiley Interscience Publishers,NY(1995)以及本文提及的其它参考文献中所述的那些技术。
腺病毒载体、其构建方法及其增殖方法为本领域熟知,在例如美国专利5,559,099、5,837,511、5,846,782、5,851,806、5,994,106、5,994,128、5,965,541、5,981,225、6,040,174、6,020,191和6,113,913以及Thomas Shenk,"Adenoviridae and their Replication",M.S.Horwitz,"Adenoviruses",67和68章,Virology,B.N.Fields et al.,eds.,3d ed.,Raven Press,Ltd.,New York(1996)及本文提及的其它参考文献中描述。
在优选的实施方案中,所述腺病毒是复制缺陷的,例如因为其含有基因组E1区中的缺失。如果所述腺病毒是来自除了人腺病毒亚群C之外的亚群(例如Ad35来自亚群B或者Ad26来自亚群D),优选将该腺病毒的E4-orf6编码序列用人亚群C的腺病毒如Ad5的E4-orf6置换。这样使得这种腺病毒在熟知的表达Ad5的E1基因的互补细胞系如293细胞、PER.C6细胞等中增殖(见例如Havenga et al,2006;WO 03/104467,以其全文援引加入本文)。在某些实施方案中,所述腺病毒是人腺病毒血清型35,在其中已经克隆进编码所述抗原的核酸的E1区中有缺失,并且具有Ad5的E4 orf6区。在其它实施方案中,所述腺病毒是人腺病毒血清型26,在其中已经克隆进编码所述抗原的核酸的E1区域中有缺失,并且具有Ad5的E4 orf6区。如果所述腺病毒是属于人亚群B,如Ad35、Ad34或Ad11,优选其保留腺病毒中E1B 55K开放读框的3’末端,例如pIX开放读框直接上游的166bp或者包含其的片段,如pIX起始密码子直接上游的243bp片段,在5’末端由Bsu36I限制位点标记,因为由于pIX基因的启动子在这个区域内部分存在而增加了腺病毒的稳定性(见例如Havenga et al,2006;WO 2004/001032,援引加入本文)。
本发明中使用的腺病毒包含Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原。这种腺病毒及其产生方式在先前的Havenga et al,2006、et al,2007、WO 2006/053871中描述,所述文献均以其全部内容援引加入本文。在某些实施方案中,本发明的腺病毒包含编码Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原作为融合蛋白的核酸。在某些实施方案中,所述核酸以5’至3’顺序编码Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原作为融合蛋白的全部开放读框。在其它实施方案中,所述腺病毒包含Ag85A、Ag85B和/或TB10.4抗原的编码序列的片段,该片段包含这些Mtb蛋白的抗原性部分或表位。在某些实施方案中,所述腺病毒包含编码由US 2009/0123438 A1所述SEQ ID NO:7的1-676位氨基酸提供的融合蛋白的核酸,所述文献以其全部内容援引加入本文。在某些实施方案中,编码所述抗原的核酸序列已经进行密码子优化以在人中表达。在某些实施方案中,所述腺病毒包含包含US 2009/0123438A1所述SEQ ID NO:4的13-2043位核苷酸的核酸序列,所述文献以其全部内容援引加入本文。
本发明中使用的腺病毒因此作为TB的预防性疫苗而已知,本发明首次揭示了其在患有活动性TB的患者中用作治疗性疫苗。这种应用是不能预料的且是令人惊奇的,因为看起来存在由Mtb产生的宿主细胞免疫性针对Mtb抗原的诱导的耐受性(Weichold et al,2007),在下文描述的临床试验中针对Ag85A和Ag85B抗原进一步示出,令人惊奇地发现耐受性被本发明的疫苗破坏。不能被预料的另一原因是可用作预防性TB抗原的抗原作为治疗性TB抗原不见得是有效的(见例如Andersen et al,US2004/0057963),强调了对这些疫苗的免疫应答的不可预测性。
腺病毒可以在本领域熟知的细胞培养系统中制备、收获和纯化,例如援引加入本文的WO 2010/060719描述了获得及纯化大量重组腺病毒如用于本发明中的那些腺病毒的合适方法。产生和纯化腺病毒的进一步方法在例如WO 98/22588、WO 00/32754、WO 04/020971、US 5,837,520、US6,261,823、WO 2005/080556和WO 2006/108707中描述,所述文献援引加入本文。
为了施用给人,本发明可采应用药物组合物,其包含所述腺病毒及药物可接受的载体或赋形剂。在本文中,术语“药物可接受的”是指所述载体或赋形剂在所用剂量和浓度下在施用的对象中不导致不希望的或有害的作用。这种药物可接受的载体和赋形剂为本领域熟知(见Remington'sPharmaceutical Sciences,18th edition,A.R.Gennaro,Ed.,Mack PublishingCompany[1990];Pharmaceutical Formulation Development of Peptides andProteins,S.Frokjaer and L.Hovgaard,Eds.,Taylor&Francis[2000];及Handbook of Pharmaceutical Excipients,3rd edition,A.Kibbe,Ed.,Pharmaceutical Press[2000])。纯化的腺病毒优选作为无菌溶液配制和施用。无菌溶液是通过灭菌过滤或者本领域已知的其它方法制备的。然后可将所述溶液冻干或填充进药物剂量容器中。所述溶液的pH通常在pH 3.0-9.5范围,例如pH 5.0-7.5。所述腺病毒或其免疫原性部分典型是在具有合适的药物可接受的缓冲液的溶液中,所述腺病毒溶液也可以含有盐。在某些实施方案中,存在去污剂。在某些实施方案中,所述疫苗可以配制成可注射制备物。这些配制物含有有效量的腺病毒,是无菌液体溶液、液体悬浮液或者冻干形式,以及任选含有稳定剂或者赋形剂。所述疫苗也可以气雾化以用于鼻内施用(见例如WO 2009/117134)。
例如,所述腺病毒可以贮存在这样的缓冲液中,其也用于腺病毒世界标准(Adenovirus World Standard,Hoganson et al,Development of a stableadenoviral vector formulation,Bioprocessing March 2002,p.43-48):20mMTris pH 8,25mM NaCl,2.5%甘油。适于施用给人的另一可用配制物缓冲液是20mM Tris,2mM MgCl2,25mM NaCl,蔗糖10%w/v,聚山梨醇酯-800.02%w/v。显然,可以使用许多其它缓冲液,适于纯化的(腺)病毒制备物贮存和药物施用的一些配制物实例可例如见于欧洲专利0853660、美国专利6,225,289及国际专利申请WO 99/41416、WO 99/12568、WO 00/29024、WO 01/66137、WO 03/049763、WO 03/078592、WO 03/061708所述。
在某些实施方案中,所述疫苗进一步包含佐剂。佐剂为本领域已知,用以进一步增加对于应用的抗原性决定簇的免疫应答,包含腺病毒和佐剂的药物组合物例如在WO 2007/110409中揭示,所述文献援引加入本文。举例的合适的佐剂包括铝盐如氢氧化铝和/或磷酸铝;油-乳状液组合物(或者水包油组合物),包括鲨烯-水乳状液,如MF59(见例如WO 90/14837);皂苷配制物,例如QS21及免疫刺激复合物(ISCOMS)(见例如US 5,057,540;WO 90/03184,WO 96/11711,WO 2004/004762,WO 2005/002620);细菌或微生物衍生物,例如单磷酰脂质A(MPL),3-O-去酰基化MPL(3dMPL),含有CpG-基序的寡核苷酸,ADP-核糖基化细菌毒素或其突变体,如大肠杆菌不耐热肠毒素LT,霍乱毒素CT,百日咳毒素PT,或者破伤风类毒素TT。佐剂的进一步实例在WO 2007/110409中给出。
在其它实施方案中,本发明使用的疫苗不包含进一步的佐剂。
在本发明的方法或应用中,如本领域技术人员已知,在一个施用期间提供给患者的腺病毒的剂量可以变化,通常在1×107病毒颗粒(vp)至1×1012vp之间,优选在1×108vp至1×1011vp之间,例如在3×108至5×1010vp之间,例如在109至3×1010vp之间。
本发明疫苗的施用可以使用标准施用途径进行。非限制性的实施方案包括胃肠外施用,如通过注射,例如进血流中、皮内、肌肉等,或者粘膜施用,如鼻内、口腔等。在一个实施方案中,所述疫苗通过肌肉注射进三角肌中施用。本领域技术人员已知施用本发明疫苗的各种可能性,以诱导对于所述疫苗中至少一种抗原的免疫应答。
在本发明中,患有活动性TB的患者通过施用本发明的腺病毒治疗,称之为免疫治疗或治疗性接种。本文使用的治疗是治疗性处理,即目的在于改善患者的状况,优选完全解决TB。本发明的治疗包括免疫治疗性接种,即目的在于诱导针对Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原中至少一种的免疫原性应答,优选针对其中至少两种抗原,更优选针对所有三种抗原。在优选的实施方案中,所述治疗降低患者中Mtb感染水平。在优选的实施方案中,所述治疗使得患者的活动性TB治愈,更优选所述治疗最终导致患者中不存在Mtb感染。
相反,现有技术通过将疫苗施用给未感染Mtb和/或未患有活动性TB的患者而使用相似疫苗目的在于防止或预防TB。在这种群体中的免疫应答和潜在作用可以是极为不同的,且不能预测在Mtb-感染的患者中免疫治疗的作用,尤其是在患有活动性TB的患者中。
因此在某些方面中,本发明提供了在感染Mtb的对象体内诱导针对Mtb抗原的免疫应答的方法,所述方法包括给所述对象施用重组腺病毒载体,所述载体包含编码Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸,以在所述对象体内表达所述抗原及诱导对于至少一种抗原的免疫应答。
本发明的一方面是提供治疗患有活动性TB的患者的这种方法。
在本发明的某些方面中,所述对象或患者通过给其施用能杀灭或至少显著抑制Mtb生长的一或多种药物而进一步治疗。因此,本发明还包括免疫治疗与药物治疗组合,目的在于防止对象发生活动性TB或者治愈活动性TB患者,优选去除所述对象或患者的任何Mtb感染。
在感染Mtb及具有潜伏性或活动性TB的患者组中用本发明的疫苗进行的临床试验证实本发明的免疫治疗性接种不导致Koch’s现象。Koch’s现象被认为是由于Th1应答增强导致Th1-相关细胞因子释放触发含有Mtb的损害坏死而发生的(Churchyard et.al,2009)。由Robert Koch用结核菌素治疗的许多TB患者受累于全身性反应,如谵妄、昏迷或绞痛(Burke,1993)。在一些情况中,死亡出现在晚期空洞性肺部疾病患者中(Burke,1993)。
活动性TB通常用药物治疗。TB药物治疗的目的是通过灭菌及防止治疗后疾病复发而降低Mtb负荷。最大量的药物用于治疗的初始阶段,以在细菌群体处于最大时期时防止抗性菌株出现(Mitchison DA,2005)。药物抗性危险随着时间随着所述杆菌负荷的降低而降低。因此,剩余的TB治疗期与治疗初始阶段相比使用较少的药物组合(Mitchison DA,2005)。
本文所述药物治疗包括给患者施用一或多种抗生素,通常是这些抗生素的组合。这些抗生素能杀灭或至少显著抑制Mtb生长。本领域技术人员已知及可利用一些这样的抗生素,其能对于每个患者作出最佳选择。通常治疗方案进行6个月,每日施用抗生素。如果在6个月后测试仍示出活动性TB感染,则将所述治疗继续进行2或3个月。DOT可用于帮助患者遵循所有指导及跟上复杂及长期的治疗。推荐使用一种以上的药物以预防MDR-TB。可用于治疗活动性TB的药物治疗中的抗生素包括异烟肼、利福平、吡嗪酰胺和乙胺丁醇。治疗中可用的其他抗生素包括对氨基水杨酸,链霉素,氨硫脲,氟喹诺酮类,PA 824,R207910,利福布汀(rifabutin),利福喷汀(rifapentine),阿米卡星(amikacin),卷曲霉素(capreomycin),环丝氨酸,乙硫异烟肼,左氧氟沙星(levofloxacin),莫西沙星(moxifloxacin)。每种抗生素的施用剂量通常为本领域技术人员熟知,通常为至少与提供杀菌活性的最小有效剂量同样高(见例如Mitchison,2005)。标准治疗是以每日给予四种药物开始,进行2个月。治疗的前两个月称作初始阶段,每日服用异烟肼、利福平、吡嗪酰胺和乙胺丁醇。在某些方案中,使用链霉素代替乙胺丁醇,特别是对于不能服用乙胺丁醇的那些人,但是通常优选乙胺丁醇,以避免HIV传播。接下来的阶段称作持续阶段,所述治疗减为利福平和异烟肼,每日或每周三次。在某些情况中,在此阶段也加入乙胺丁醇。这个阶段在标准方案中进行4个月。在一些情况中,这个阶段延长至9个月或如果需要则更长。在此期间使用的药物数目依赖于敏感性测试结果而定。另一标准方案包括8个月治疗方案,其中2个月初时阶段使用异烟肼、利福平、吡嗪酰胺和链霉素,接下来6个月继续使用氨硫脲和异烟肼;这个方案有时乙胺丁醇被取代为氨硫脲以及链霉素。如果所述治疗由于药物抗性而未起作用,当检测示出导致TB的细菌仍是活性的时,如果需要,可尝试不同的药物组合。如果治疗未成功可发生复发,这种复发通常发生在治疗后6-12个月内。复发后的治疗基于疾病的严重性及在第一次治疗期间使用的药物。
因此,标准治疗对于不同患者可不同,但是仍是本发明的标准治疗,本领域技术人员熟知且常规地根据情况决定在个体病例中需要哪种治疗。这些技术人员可遵循WHO关于TB标准药物治疗的建议。治疗活动性TB的一些方案参见援引加入本文的Mitchison,2005。
所述标准药物治疗可因此通过本发明的方法而显著缩短。在某些实施方案中,本发明的治疗性接种可使药物治疗冗余(redundant),但通常本发明的药物治疗持续至少一周、至少两周、至少三周。在某些实施方案中,与标准药物治疗方案相比,药物的施用可缩短至少一个月,至少两个月或更多。在某些优选的实施方案中,本发明的标准药物治疗方案包括每日施用异烟肼、利福平、吡嗪酰胺和乙胺丁醇的组合,给予2个月,随后每日或每周三次施用利福平和异烟肼及有或无乙胺丁醇,给予4个月,所述标准药物治疗可以缩短为总长少于5个月、4个月或更少、3个月或更少、2个月或更少、6周或更少、5周或更少、4周或更少。这可以通过缩短持续阶段或初始阶段或者这二者的时间而实现。也可以施用与正常相比更少量的药物,更少的不同药物的组合,或者更低的频率。明显地,这是活动性TB治疗中的突破,因为其显著缩短了患者需要服用治疗性药物的时间,这将导致较低的成本及重要的是降低物流负担及治疗的复杂性。原则上,所述药物治疗与其它疾病的标准抗生素治疗更相似。使用本发明的方法,与活动性TB的标准药物治疗相比,需要DOT的时间更有限,在优选的实施方案中,根本不再需要DOT。不受理论的限制,假设本发明的方法破坏患者的耐受性,由此在大多数Mtb细菌已经通过治疗性药物方案杀灭之后,免疫系统能除去剩余的细菌,与在抗生素治疗后免疫系统通常对于其它细菌的作用一样。当在一群患者中测量时,当在例如用药物方案治疗之后6-24个月测量时,这导致活动性TB的复发率显著降低。标准方法的复发率在大约0-2%之间。如果标准药物方案缩短为4个月,在24个月复发比例在8-11.8%之间(治疗肺结核中6个月和4个月的化疗方案临床试验,1981)。在优选的实施方案中,本发明包括施用本发明的治疗性疫苗联合治疗性药物施用,给予时间与标准药物施用时间相比显著减少,获得与没有治疗性接种的相同药物治疗观测到的复发率相比显著降低的复发率。优选地,本发明的缩短的药物治疗方案的复发率与6个月的标准药物治疗方案的复发率相同或更低。在进一步的实施方案中,本发明的免疫治疗性接种组合药物治疗使得在指定时间与没有免疫治疗性接种的相同药物治疗方案治疗后相同负荷相比其细菌负荷降低。
复发率可例如作为细菌学复发率进行测量,在特定时间如在开始或结束药物治疗后24个月或5年通过阳性痰培养测量。
本发明的治疗性疫苗的施用原则上可以在治疗性药物方案之前进行,但是由于降低的细菌负荷而优选在治疗性药物方案期间或之后进行,所述治疗性药物方案在这种情况中是指通常施用抗生素的几个月的时间。在某些优选的实施方案中,所述疫苗是在开始药物治疗后0-4个月内施用,例如在开始药物治疗后大约1周,或者大约2、3、4、5、6周,或者大约2个月,或者大约3个月,或者大约4个月。在其它实施方案中,所述疫苗在开始药物治疗后4个月以上的时间施用,例如在开始药物治疗后5、6、7、8、9个月以上的时间,甚至可以在药物治疗已经停止后施用,例如在开始药物治疗后1年或更长时间,例如以防止活动性TB复发。在其它实施方案中,所述疫苗也可以在指定时间点给感染后但未诊断具有潜伏期TB的对象施用。
在某些实施方案中,疫苗施用一次以上,即使用初免-加强方案施用治疗性疫苗。在其中施用疫苗一次以上的情况中,关于上述治疗性药物施用的疫苗施用时间是指疫苗的第一剂。在其中施用疫苗一次以上的某些实施方案中,疫苗的第二剂可以在施用第一剂疫苗之后一周或更长时间施用,在施用第一剂疫苗之后两周或更长时间施用,在施用第一剂疫苗之后三周或更长时间施用,在施用第一剂疫苗之后一个月或更长时间施用,在施用第一剂疫苗之后六周或更长时间施用,在施用第一剂疫苗之后两个月或更长时间施用,在施用第一剂疫苗之后三个月或更长时间施用,在施用第一剂疫苗之后四个月或更长时间施用等,直至在施用第一剂疫苗几年后施用。在某些实施方案中,疫苗的第二剂是在施用第一剂疫苗之后42天施用。在施用一剂以上疫苗的实施方案中,所述疫苗彼此可以是异源的,例如使用不同的腺病毒血清型初免和加强接种(见例如WO 04/037294),例如用人Ad35初免及用人Ad26加强,用人Ad26初免及用人Ad35加强等。这被称作异源初免加强方案。然后不同腺病毒血清型的载体优选是本发明的每个载体,即包含编码Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸。也可以使用不同载体进行初免或加强,例如用本发明的腺病毒初免及用例如编码相同或其它TB抗原的DNA或MVA加强,反之亦然。而且,在Mtb抗原中所述初免和加强疫苗可以不同,例如初免或加强疫苗可省略来自本发明腺病毒的Ag85A、Ag85B或TB10.4抗原的一或多个。在其它实施方案中,所述疫苗可以是彼此同源的,即施用相同的疫苗作为初免和加强免疫。也可以施用疫苗两次以上,例如3次、4次等,由此第一次初免施用随后是一次以上的加强施用。此外,本发明的治疗性疫苗甚至可以在用BCG或重组形式BCG初免之后使用,所述BCG可用于在患者生命早期进行接种。在其它实施方案中,本发明的疫苗仅施用一次。
已经观测到将本发明的疫苗施用给患有活动性TB的患者产生对由所述疫苗编码的Mtb抗原的CD8+T细胞应答。因此在某些方面,提供了本发明的方法和应用,其中重组腺病毒载体的施用在患者中诱导了针对由所述腺病毒载体编码的至少一种抗原的CD8+T细胞应答,意味着所述患者具有CD8淋巴细胞释放细胞因子,例如IL-2、IFN-γ或TNF-α。在某些实施方案中,所述CD8+T细胞应答在第二次施用重组腺病毒载体后被加强。在某些实施方案中,所述CD8+T细胞应答是多功能的,是指T淋巴细胞产生一种以上的细胞因子。这种多功能T淋巴细胞可增加本发明治疗的效力。也已经观测到施用本发明的疫苗产生针对由所述疫苗编码的Mtb抗原的CD4+T细胞应答,特别是在用第二剂腺病毒加强后。因此在某些方面中,提供了本发明的方法和应用,其中重组腺病毒的施用在患者中诱导了针对由所述腺病毒载体编码的至少一种抗原的CD4+T细胞应答,意味着该患者具有CD4淋巴细胞释放细胞因子,如IL-2、IFN-γ或TNF-α。在某些实施方案中,所述CD4+T细胞应答在第二次施用重组腺病毒载体后被加强。测量抗原特异性细胞免疫应答如CD8+和CD4+T细胞应答的方法为本领域技术人员熟知及是常规的,包括例如ELISPOT,细胞内细胞因子染色(ICS),及多重细胞因子测定(见例如Havenga et al,2006;et al,2007;Lemckert et al,2005;O’Connor,2004)。
多药物抗性TB(MDR-TB)被定义为对利福平和异烟肼具有抗性(WHO定义)。极端药物抗性TB(XDR-TB)被定义为除了MDR-TB之外对任何氟喹诺酮及三种注射用二线药物(卷曲霉素,卡那霉素和阿米卡星)中的至少一种具有抗性。治疗MDR-TB/XDR-TB的策略根据药物易感性测试的结果而不同,应含有已确定或几乎确定临床效力的至少4种药物。所述治疗包括6-10个月的注射药物阶段,随后口服药物治疗,治疗总持续时间为18-24个月(WHO)。本发明的免疫治疗性接种防止治疗后TB复发,特别是由(多)药物抗性形式Mtb所致TB复发。所述接种适于治疗活动性TB和/或降低由MDR-TB或XDR-TB所致复发频率,以及治疗潜伏性TB。
本发明还提供了这样的优势,即可以用包含编码Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸的重组腺病毒载体、特别是用如本文所述rAd35载体进行TB接种,不用对(活动性)TB的存在进行层化或检测,因为如在不同的临床试验中评估的,在给活动性TB患者或者潜伏性TB患者施用所述疫苗时均无Koch’s现象。因此,本发明还提供了通过给对象施用包含编码Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸的重组腺病毒载体而在暴露后预防TB的方法。这种对象已经暴露但仍不具有TB的临床迹象,或者具有未诊断的TB,或者已经具有TB临床迹象及因此具有活动性TB。在某些实施方案中,所述对象可具有潜伏性TB。施用本发明的疫苗可延缓或防止该疾病的发生或进展。
对于潜伏性TB,本发明的免疫治疗性接种也可组合药物治疗。举例的治疗潜伏性TB的标准药物治疗方案包括施用异烟肼9个月,或者施用利福平4个月。同样,这些标准药物治疗方案根据本发明可缩短,例如缩短至少一个月、至少两个月、至少三个月等。
本发明在如下实施例中进一步阐述。所述实施例不以任何方式限制本发明。其只用于说明本发明。
实施例
实施例1:在人对象中用基于Ad35的TB疫苗(Ad35.TB-S)进行临床试验
在先前或目前具有结核病的个体中进行了针对人对象的随机双盲安慰剂-对照临床试验以评估Ad35.TB-S的安全性和免疫原性(Havenga et al,2006;et al,2007;WO 2006/053871)。进行这项试验是为了保证所述疫苗在先前未认定的或具有活动性结核病的对象中不激发严重不利反应,如Koch’s现象。通过确保所述疫苗在临床证实患有结核病的患者中的安全性,在今后的研究中所述疫苗然后可广泛施用给更大群体而不需要在对象中进行广泛TB检测。
所述研究被设计为剂量增加研究,其中疫苗剂量在连续患者组中增加。患者相继招募,接受最低剂量疫苗的患者首先招募并检测。相反,接受最高剂量疫苗的患者在已经确定较低剂量疫苗的安全性谱之后最后招募。对招募者基于开始TB治疗的时间进行分层。“治疗中”层次中的对象由在研究第0天之前患有活动性TB及目前经历1-4个月治疗的个体组成。“治疗后”层次中的对象在研究第0天之前已经开始TB治疗至少12个月。对所述对象进行分层,因为不清楚患有活动性TB或者治愈的TB的个体在接种含有TB抗原后是否处于发生Koch’s现象的较高危险。来自“治疗中”和“治疗后”层次的对象在研究第0天均通过肌肉(IM)接种一次1ml的3x108(1组)和3x109(2组)病毒颗粒(vp)。3组的对象在研究第0天和研究第42天接种两剂3×1010vp。安慰剂对照接种无菌缓冲溶液,其与用于配制疫苗的缓冲液相同(20mM Tris,2mM MgCl2,25mM NaCl,蔗糖10%w/v,聚山梨醇酯-800.02%w/v)。在研究结束时,来自“治疗中”和“治疗后”组的各31名患者接受Ad35.TBS。因此,在这项研究中共62名TB感染的患者接受Ad35.TB-S疫苗,对这些患者跟踪6个月以上。
为了评估疫苗在患者中的安全性,研究人员进行连续注射部位检测、肺功能测试、胸片(CT扫描)、血清血液学、化学及监测收集征求(solicited)和未征求(unsolicited)的不良事件。在“治疗中”与“治疗后”层次中在第一剂注射后经常观测到轻度至中度注射部位反应。但是,在肺功能检测中未征求的不利事件和差异的频率在剂量组之间或各层次之间是不明显的。重要地,在所有检测的疫苗剂量,Ad35.TB-S均不引起与Koch’s现象相似的任何免疫病理学,这表明所述疫苗在用于具有肺TB病史的成人中是安全的。
所述疫苗的免疫原性通过用含有TB抗原Ag85A、Ag85B和TB10.4的肽集合刺激冷藏保存的在特定时间点收集的周围血单个核细胞(PBMC)进行评估。随后进行胞内细胞因子染色(ICS)及流式细胞计量术以鉴别在用上述TB抗原刺激时CD4和CD8淋巴细胞是否产生细胞因子IL-2、IFN-γ或/和TNF-α。“治疗中”层次的免疫原性研究结果在图1-4中示出。
图1-4示出在来自第3组的“治疗中”层次的对象的ICS研究结果,给所述对象在研究第0天和42天施用3×1010vp的疫苗。ICS测量了在用含有抗原85A(图1)、85B(图2和4)及TB10.4(图3)的混合肽刺激时释放IFNγ或TNFα或IL-2的CD8淋巴细胞的百分比。在第0天与84天之间的特定时间点进行测量(图1-4)。在所有剂量均发现应答,且呈现出剂量依赖性,及证实加强作用。对于所有测试的三个抗原,接种组与安慰剂组相比检测到较高百分比的CD8淋巴细胞细胞因子应答(图1-4)。使用Ag85B,这些增加的应答特别明显(图2)。在较后的时间点,一些接种的对象产生1%以上的Ag85B-特异性CD8细胞,在一些情况中高到3%(图2)。分泌一种以上细胞因子的多功能T淋巴细胞在针对TB疾病的天然宿主免疫性中被认为是重要的T细胞亚集。令人感兴趣的是用Ad35.TB-S接种导致表达IFNγ和TNFα的多功能CD8T淋巴细胞百分比增加(图4)。描述在用Ag85B刺激时存在表达IFNγ和TNFα的CD8细胞的ICS测定结果可见于图4,其中当与安慰剂对照组相比时,在第0天和第42天接种后Ag85B-特异性多功能CD8细胞的百分比明显增加。特别相关的是观测到来自安慰剂组的源自Mtb感染但未接受Ad35.TB-S接种的个体的CD8淋巴细胞对于抗原85A、85B或TB10.4的刺激应答较低(图1-4),指明针对这些Mtb抗原的明确的淋巴细胞耐受性。
总之,这些免疫学研究的结果强烈表明所述疫苗在Mtb-感染的个体中是免疫原性的,所述个体通常不能激发针对Mtb抗原的免疫应答。这可通过对比安慰剂组中对象与接种Ad35.TB-S的对象的免疫应答而明显观测到(图1-4)。这个试验的结果提示所述疫苗具有破坏由Mtb感染诱导的针对宿主诱导的免疫应答的耐受性的固有能力,而不导致表现为Koch’s现象的免疫病理学损害。这是新的重组TB疫苗在具有肺TB病史的个体中进行的首次试验,示出良好的安全性记录,具有诱导破坏耐受性的免疫应答的能力。
一个独立的临床试验已经证实相同疫苗在潜伏性TB对象中的安全性和免疫原性(数据未示出),证实所述疫苗也可安全(不诱导Koch’s现象)用于这种对象中,以诱导针对所述疫苗中至少一种、优选多种抗原的免疫原性应答。
实施例2:Ad35.TB-S疫苗对小鼠中结核病药物治疗的缩短治疗时间作用的观点研究的证实
在此,描述了显示Ad35.TB-S的缩短TB化疗时间的作用的方法。所述方法利用建立的进行TB药物化疗的小鼠模型,对其进行适应以适合用Ad35.TB-S疫苗的实验。
在前2个月用异烟肼、利福平和吡嗪酰胺治疗人,随后在剩余的4个月用利福平和异烟肼治疗导致疾病复发率为1-2%(Neurmberger,2008;Foxet.al,1999)。在小鼠中,相似的治疗导致0-10%的复发率(Neurmberger,2008)。在近来的研究中,用这个6个月标准方案治疗的BALB/C小鼠呈现出0%复发比例,当治疗缩短至4个月时增加至90%(Williams et.al,2009)。在这项研究中,复发被定义为在治疗完成3个月后在将完整肺匀浆铺板后分离出1个或更大的CFU(Williams et.al,2009)。
基于Williams et.al的方法,设计如下实验以检测当治疗缩短至最多4个月时,包含编码Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸的重组腺病毒载体(在此为Ad35.TB-S)降低复发可能性的能力(图5)。将BALB/C小鼠通过喷雾途径用Mtb菌株H37Rv感染2周,之后分成5个不同组。第一组作为阳性对照(PC),其中动物用标准6个月WHO治疗方案治疗,已知复发率为大约0%。第二组由用4个月WHO治疗方案治疗的小鼠组成,作为阴性对照组(NC-WHO),已知当时复发率为大约90%。第三组包含用TB感染但未治疗的动物,作为Mtb感染对照(NC-I)。第四组由用4个月WHO方案治疗及在所述治疗方案的第1和2个月用Ad35空白载体接种的动物组成(NC-V)。NC-V组作为阴性对照以监测任何与接种相关的不利作用。为了检测Ad35.TB-S接种对防止复发的作用,将一组动物用4个月的WHO方案治疗及在治疗开始后1和2个月用Ad35.TB-S接种(T-V)。基于先导研究中的免疫原性确定这项研究中疫苗和空白载体对照的1010病毒颗粒的剂量是最佳的。如果用Ad35.TB-S接种在TB化疗4个月后导致与单独的标准化疗相比更有效的杀菌活性,接种的动物在治疗停止后的复发比例低于未接种的对照(T-V对NC-WHO和NC-V)。
在图5中示出的特定时间点,进行ELISpot测定(Radosevic K et.al,2007;Havenga M et.al.,2006;Lemckert AA et.al,2005)以确定对于疫苗抗原的T细胞应答。特别地,将分离自每组动物的脾细胞用在疫苗内编码的来自结核分枝杆菌的抗原如Ag85A、Ag85B和TB10.4刺激。对于Ag85A,使用已知的CD4和CD8肽以鉴定在本研究中刺激的精确T细胞亚集。在用抗原刺激时IFN-γ分泌的数量级用作T细胞应答性的指标。ELISpot研究结果表明当与对照组(NC-WHO和NC-V)相比时,在T-V组中所述疫苗显著加强针对所有检测的抗原的免疫应答。对于几乎所有使用的抗原,在T-V组中由接种诱导的免疫应答明显高于NC-I组,后者含有更高的全身性细菌负荷。在疫苗T-V组内对Ag85A的CD8应答也一致地较高。这些有希望的免疫原性结果提示所述疫苗当在小鼠中用作TB化疗的辅助手段时能克服慢性TB感染所致的T细胞无应答性。
为了支持得自免疫原性ELISpot研究的数据及鉴别保护作用的潜在联系,在进行ELISpot分析的每个时间点进行了多重细胞因子分析。
对得自所有组中动物的肺样品进行组织病理学分析以检测可能与用Ad35.TB-S接种相关的肺病理学。对于所有实验而言,来自初次用于实验的小鼠的样品作为基线对照。在迄今为止的所有案例中,与对照组相比在接种的T-V组中均没有观测到免疫病理学。这些结果证实当所述疫苗在严密控制的小鼠感染模型中在TB感染中使用时,其具有与在人体试验中相同的极佳的安全性谱。
预期这个实验证实在化疗方案中加入疫苗导致当与仅用标准化疗方案相比时复发率降低,这是由于治疗期间由所述疫苗激发的增强的免疫应答所致。总之,这些结果表明Ad35.TB-S可以与化疗联合使用以缩短治疗持续时间和/或复发率和/或降低细菌负荷。
抗生素治疗时间长度、使用的抗生素及用腺病毒疫苗的接种时机在这个模型中易于变化。例如,用抗生素治疗的时间长度缩短为3个月,2个月,6周,4周,及如果认为有效的更短时间。
实施例3:在小鼠TB治疗模型中通过Ad35.TB-S与Ad26.TB-S疫苗的异源加强的治疗性接种的作用
首次异源初免-加强疫苗由牛津的Adrian Hill小组在人体内进行试验(Schneider et al.1998),试验设计为研究预防性疫苗针对疟疾的免疫原性。然后观测到用携带相同抗原的不同载体的初免和加强导致由于记忆T细胞增殖所致的明显增强的免疫应答。
为了检测用Ad35初免及用Ad26加强在缩短TB治疗时间时是否明显导致免疫原性增强以及复发比例下降,在实施例2所示研究中加入两个额外臂(arm)(图6)。在一个臂中,在4个月治疗结束时另外给予含有与Ad35.TB-S相同抗原的Ad26.TB-S接种。如果Ad26.TB-S加强免疫在此感染阶段增强免疫应答并靶向缓慢生长的细胞内持留菌,则在此臂中在该研究结束时动物复发比例应该甚至低于在治疗1和2个月接受两次Ad35.TB-S接种的实验组。为了对照单独的Ad26载体的作用,加入另一个臂。这个Ad26对照组预期复发比例与接受两次单独的Ad35.TB-S接种的组(T-V)相同。
为了确定Ad26.TB-S加强是否导致免疫原性增强,在免疫之前及在接种之后2周进行ELISpot测定,如图6所示。ELISpot研究结果高度支持Ad26.TB-S接种导致显著加强T细胞应答,超过在治疗期间用初始Ad35.TB-S接种可见的最高应答。相反,对照载体不激发任何加强效应,证实所述免疫应答靶向所述载体内包含的抗原。
如实施例2所述,在每个时间点取组织病理学样品以保证没有由于用Ad26.TB-S加强所致的免疫病理学发生。
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Claims (21)
1.一种治疗患有活动性结核病(TB)患者的方法,所述方法包括:
给所述患者施用重组腺病毒载体,所述重组腺病毒载体包含编码结核分枝杆菌(Mycobactium tuberculosis,Mtb)的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸。
2.权利要求1的方法,进一步包括对所述患者进行药物治疗。
3.权利要求2的方法,其中对所述患者进行的药物治疗与标准药物治疗相比时间减少。
4.权利要求3的方法,其中对患者进行的时间减少的药物治疗包括给所述患者施用治疗性药物的时间为大约1周至4个月。
5.权利要求3或4的方法,其中所述标准药物治疗包括每日施用异烟肼、利福平、吡嗪酰胺和乙胺丁醇的组合,持续两个月,随后每日施用或每周三次施用利福平和异烟肼及有或无乙胺丁醇,持续四个月。
6.权利要求3-5任一项的方法,其中在开始药物治疗之后的指定时间在患者组中测量的Mtb的细菌负荷低于在同一时间点未施用所述腺病毒的负荷。
7.权利要求3-6任一项的方法,其中在减少时间的治疗性药物治疗之后的患者群中测量的活动性TB的复发率与未施用所述腺病毒的正常时间的标准药物治疗方案的复发率相同或更低。
8.前述任一项权利要求的方法,其中编码Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸编码这些抗原作为融合蛋白。
9.前述任一项权利要求的方法,其中所述腺病毒是血清型35复制缺陷型人腺病毒。
10.前述任一项权利要求的方法,其中所述腺病毒是血清型26复制缺陷型人腺病毒。
11.前述任一项权利要求的方法,其中所述腺病毒载体在异源初免-加强方案中施用。
12.权利要求11的方法,其中所述异源初免-加强方案包括施用人腺病毒血清型35载体和人腺病毒血清型26载体。
13.前述任一项权利要求的方法,其中所述TB是肺TB。
14.前述任一项权利要求的方法,其中所述患者感染了多药物抗性Mtb(MDR-TB)或者极端药物抗性Mtb(XDR-TB)。
15.前述任一项权利要求的方法,其中给所述患者施用一次以上的重组腺病毒载体,所述重组腺病毒载体包含编码Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸。
16.前述任一项权利要求的方法,其中施用所述重组腺病毒载体在患者中诱导针对至少一种所述抗原的CD8+T细胞应答。
17.权利要求16的方法,其中所述CD8+T细胞应答是多功能T细胞应答。
18.前述任一项权利要求的方法,其中施用所述重组腺病毒载体在患者中诱导针对至少一种所述抗原的CD4+T细胞应答。
19.在感染Mtb的对象中诱导针对Mtb抗原的免疫应答的方法,所述方法包括给所述对象施用包含编码Mtb的Ag85A、Ag85B和TB10.4抗原的核酸的重组腺病毒载体以在对象中表达所述抗原及诱导对于至少一种所述抗原的免疫应答。
20.权利要求19的方法,进一步包括给所述对象施用能杀死Mtb的一或多种抗生素药物。
21.权利要求20的方法,其中施用抗生素药物的方案短于给不施用所述腺病毒的合适对象所施用的所述抗生素药物的标准方案。
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