DE69729800T2 - Bordetella pertussis aussermembran proteinfragmente enthaltende impfstoffzusammensetzung - Google Patents

Bordetella pertussis aussermembran proteinfragmente enthaltende impfstoffzusammensetzung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft neue Impfstofformulierungen, die eine hohe Dosis von Pertactin umfassen, des 69 kDa äußeren Membranproteins von Bordetelle pertussis (nachfolgend als "69K" oder "69K-Antigen" bezeichnet), offenbart in EP 0 162 639 . Rekombinantes 69K (P69) wurde von N. F. Fairweather et al. beschrieben, Symposium On Pertussis (Bethesda), 26.–28. September 1990. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Impfstoff, der mehr als ein Antigen umfaßt, gegebenenfalls einen multivalenten Impfstoff, das heißt: einen Impfstoff zur Verbesserung oder Behandlung von mehr als einem Krankheitszustand. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls die Herstellung und Verwendung solcher Impfstoffe in der Medizin.
  • Es ist bekannt, daß 69K eine wichtige Komponente von zellfreien Pertussis-Impfstoffen (Pa-Impfstoffe) zur effektiven Prävention von Pertussis (Keuchhusten) ist. 69K-haltige Impfstoffe, einschließlich "trivalenter" Impfstoffe, die Antigene gegen Diphtherie (D), Tetanus (T) und Pertussis (Pa) umfassen, wurden in klinischen Versuchen beschrieben, die in Italien und Schweden durchgeführt wurden, und werden vermarktet [z. B. unter dem Markennamen INFRANRIX-DTPa (SmithKline Beecham Biologicals)]. Typischerweise umfaßt die Pertussis-Komponente solcher Impfstoffe Pertussistoxin (PT), filamentöses Hämagglutinin (FHA) und 69K. In einem solchen Impfstoff betragen die verwendeten Mengen von PT : FHA : 69K 25 μg : 25 μg : 8 μg pro 0,5 ml-Dosis des Masseimpfstoffs.
  • Andere multivalente Impfstoffe, die 69K umfassen, sind ebenfalls bekannt, z. B. wurden Impfstoffe in WO 93/24148 beschrieben, die ein Antigen gegen Hepatitis B und Antigene gegen Diphtherie, Tetanus und Pertussis (Hep B, DTPa) umfassen. In solchen Formulierungen überschritt die offenbarte 69K-Menge nicht 8 μg pro 0,5 ml-Dosis des Masseimpfstoffs.
  • Es wurde jetzt gefunden, daß Impfstoffe, die eine hohe Dosis von 69K enthalten, besonders wirksam in der Prävention von Pertussis sind. Innerhalb der hier beschriebenen Grenzen sind solche Impfstoffe sicher, wenn sie an menschliche Patienten verabreicht werden, und induzieren einen schnellen Schutz gegen eine B. pertussis-Infektion. Bei Kombinationsimpfstoffen, die 69K und andere Antigene umfassen, wurden überraschend gefunden, daß es keine Wechselwirkung gibt, d. h. solche Impfstoffe zeigen keinen Verlust an Immunogenität und sind wirksam, wenn sie an Menschen verabreicht werden. Insbesondere sind die Impfstoffe dieser Erfindung geeignet zur Verabreichung an Kinder. Entsprechend stellt die vorliegende Erfindung eine Impfstoffzusammensetzung bereit, die eine hohe Dosis von 69K-Antigen umfaßt. Es ist selbstverständlich, daß das Antigen in der Impfstoffzusammensetzung mit einem geeigneten Träger oder Hilfsstoff formuliert wird.
  • Mit "hohe Dosis von 69K-Antigen" ist eine Dosis gemeint, in der die Konzentration von 69K wenigstens 10 μg pro 0,5 ml-Dosis von Masseimpfstoff ist und bevorzugt im Bereich von 10 bis 100 μg pro 0,5 ml-Dosis von Masseimpfstoff ist. Besonders bevorzugt ist die Konzentration von 69K im Impfstoff im Bereich von 10–50 μg, z. B. ca. 30 μg. Eine Dosis von 15–35 μg, typischerweise ca. 20 bis 25 μg pro 0,5 ml-Dosis von Masseimpfstoff, kann ebenfalls vorteilhaft verwendet werden.
  • EP-A-0 437 687 offenbart einen Impfstoff, der das 69 kDa äußere Membranprotein von Bordetella pertussis im Bereich von 0,01–5 mg/ml als Endkonzentration des antigenen Proteins enthält.
  • In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine Impfstoffzusammensetzung bereit, die eine hohe Dosis 69K (wie hier zuvor definiert) in Kombination mit einem oder mehreren Antigenen umfaßt.
  • In einem Aspekt kann ein solcher Impfstoff ein oder mehrere Pertussis-Antigene umfassen, wie z. B. PT und FHA, die allgemein fachbekannt sind. EP-A-0 484 621 offenbart das Antigen FHA in einem Bordetella pertussis-Impfstoff in Kombination mit dem 69 kDa äußeren Membranprotein. Gegebenenfalls kann die PT-Komponente rekombinant sein (z. B. wie beschrieben in EP 0 306 318 , EP 0 322 533 , EP 0 396 964 , EP 0 322 115 und EP 0 275 689 ), oder die PT-Komponente kann entgiftet ("toxoidiert") sein, z. B. wie beschrieben in EP 0 515 415 . Siehe ebenfalls EP 0 427 462 und WO 91/12020 für die Herstellung von Pertussis-Antigenen. Typischerweise werden die PT- und FHA-Komponenten im Bereich von 10–25 μg pro 0,5 ml-Dosis von Masseimpfstoff sein. In einem Aspekt kann das Verhältnis von PT : FHA : 69K ca. 1 : 1 : 1 sein.
  • In einem weiteren Aspekt kann die Impfstoffzusammensetzung der Erfindung Antigene zur Prävention von anderen Krankheiten als Pertussis umfassen, z. B. herkömmliche entgiftete Diphtherie- und Tetanus-Antigene. Eine bevorzugt Impfstoffzusammensetzung der Erfindung ist somit DTPa*, worin Pa* eine Kombination aus PT, FHA und hochdosiertem 69K wie hier zuvor definiert bezeichnet. Es wurde überraschend festgestellt, daß die hohe Dosis von 69K nicht reaktogen ist und nicht zu Wechselwirkung mit den anderen Komponenten der DTPa*-Impfstoffzusammensetzung führt. Auch reduziert eine hohe Dosis von 69K die Immunogenität jeder der antigenen Komponenten der nachfolgend beschriebenen multivalenten Impfstoffe nicht wesentlich.
  • In noch einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung einen multivalenten Impfstoff bereit, der eine hohe Dosis von 69K umfaßt, insbesondere Pa* wie oben definiert, worin ein Antigen gegen Hepatitis B (Hep B) vorhanden ist (d. h. bevorzugt ein Hep B-DTPa*-Impfstoff). Solche multivalenten Impfstoffe sind allgemein wie in WO 93/24148 beschrieben, außer daß eine hohe Dosis von 69K wie hier zuvor definiert in der Formulierung verwendet wird. Wie in WO 93/24148 beschrieben, ist das Hepatitis B-Antigen bevorzugt Hepatitis B-Oberflächenantigen.
  • Die Herstellung von Hepatitis B-Oberflächenantigen (HBsAg) ist gut dokumentiert. Siehe z. B. Hardford et al., Develop. Biol. Standard 54, Seite 125 (1983), Gregg et al., Biotechnology 5, Seite 478 (1987), EP-A-0 226 846, EP-A-0 299 108 und Verweise darin.
  • Wie hier verwendet, schließt der Ausdruck "Hepatitis B-Oberflächenantigen" oder "HBsAg" jedes HBsAg-Antigen oder Fragment davon ein, das die Antigenität des HBV-Oberflächenantigens zeigt. Es ist selbstverständlich, daß HBsAg wie hier beschrieben zusätzlich zu der Sequenz des BSsAg S-Antigens mit 226 Aminosäuren (siehe Tiollais et al., Nature, 317, 489 (1985) und Verweise darin) nach Wunsch die gesamte oder einen Teil der prä-S-Sequenz enthalten kann, wie in den obigen Verweisen und in EP-A-0 278 940 beschrieben. HBsAg wie hier beschrieben kann ebenfalls Varianten bezeichnen, z. B. die in Wo 91/14703 beschriebene "Fluchtmutante". In einem weiteren Aspekt kann das HBsAg ein als L* in EP 0 414 374 beschriebenes Protein umfassen, d. h. ein Protein, dessen Aminosäuresequenz aus Teilen der Aminosäuresequenz des großen (L) Proteins (ad- oder ay-Subtyp) des Hepatitis B-Virus besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Aminosäuresequenz des Proteins entweder aus:
    • (a) Resten 12–52, gefolgt von Resten 133–145, gefolgt von Resten 175–400 des L-Proteins; oder aus
    • (b) Rest 12, gefolgt von Resten 14–52, gefolgt von Resten 133–145, gefolgt von Resten 175–400 des L-Proteins besteht.
  • HBsAg kann ebenfalls in EP 0 198 474 oder EP 0 304 578 beschriebene Polypeptide bezeichnen.
  • Normalerweise wird das HBsAg in Partikelform sein. Es kann S-Protein allein umfassen oder kann als zusammengesetzte Partikel sein, z. B. (L*, S), worin L* wie oben definiert ist und S das S-Protein von Hepatitis B-Oberflächenantigen bezeichnet.
  • Bevorzugt wird das HBsAg an Aluminiumphosphat adsorbiert sein, wie in WO 93/24148 beschrieben. Andere Antigene können an Aluminiumphosphat oder Aluminiumhydroxid adsorbiert sein, aber in einigen Fällen werden zufriedenstellende Ergebnisse nur erhalten werden, falls das andere Antigen an Aluminiumphosphat adsorbiert ist. Zum Beispiel kann es im Fall von Hib (wie nachfolgend beschrieben) angemessen sein, das Hib an Aluminiumphosphat vorzuadsorbieren.
  • Andere Antigene können im Impfstoff der Erfindung eingeschlossen werden, z. B. in den Pa*- oder DTPa*-Formulierungen, um andere multivalente Impfstoffe bereitzustellen. Die anderen geeigneten Antigene können diejenigen umfassen, die fachbekannt sind, um Schutz gegen Haemophilus influenzae b (Hib) und/oder Polio (IPV) und/oder Hepatitis A zu liefern, wie in WO 93/24148 beschrieben.
  • Ein Impfstoff zur Prävention von Infektionen mit Haemophilus influenzae b (Hib) beruht auf dem Kapselpolysaccharid (PRP), das mit einem Trägerprotein konjugiert ist. Das Polysaccharid ist ein Polymer von Ribose, Ribit und Phosphat. Diese Impfstoffe werden typischerweise als einfache Formulierungen (d. h. ohne Hilfsstoffe) angeboten. Dennoch wird in einem Fall (Pedvax Hib, hergestellt von Merck) ein Verdünnungsmittel verwendet, das Aluminiumhydroxid enthält, um das lyophilisierte Konjugat zu rekonstituieren. Typischerweise ist das Trägerprotein ein Diphtherie- oder Tetanustoxid oder ein äußeres Membranprotein von N. meningitidis. Beispiele für solche Konjugat-Impfstoffantigene werden in US 4 365 170 , US 4 673 574 , EP 208 375 , EP 477 508 und EP 161 188 offenbart.
  • Im Fall von Hib-Kombinationsimpfstoffen, die Pa* umfassen, könnte erwartet werden, daß das einfache Vermischen der Komponenten zu einer Reduktion von Antikörpertitern gegen die Polysaccharid-(Hib)-Komponente führen würde.
  • Die Erfinder haben festgestellt, daß diese Reduktion inhibiert werden kann, falls das Konjugat-Antigen an Aluminiumphosphat adsorbiert wird. Falls im Gegensatz das Antigen an Aluminiumhydroxid adsorbiert wird, gibt es eine vollständige Reduktion der Antikörpertiter gegen die Polysaccharid-Komponente.
  • Entsprechend wird gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Impfstoffzusammensetzung bereitgestellt, die eine hohe Dosis von 69K (speziell Pa* oder DTPa*) und ein an Aluminiumphosphat adsorbiertes Polysaccharid-Konjugatantigen umfaßt. Bevorzugt ist das Antigen Kapselpolysaccharid (PRP) aus Hib, konjugiert mit einem Trägerprotein.
  • Bevorzugt ist das Trägerprotein entweder Diphtherie-, Tetanus-Toxoid oder ein Fragment davon (vorteilhaft Fragment C), Diphtherie Crm179-Protein oder ein äußeres Membranprotein eines Bakteriums wie N. meningitidis.
  • Das Polysaccharid-Konjugat kann durch bekannte Kopplungstechnik hergestellt werden. Z. B. kann das Polysaccharid über eine Thioether-Bindung gekoppelt werden. Dieses Konjugationsverfahren beruht auf der Aktivierung des Polysaccharids mit 1-Cyano-4-dimethylaminopyridiniumtetrafluoroborat (CDAP) zur Bildung eines Cyanatesters. Das aktivierte Polysaccharid kann dann direkt oder über eine Spacer-Gruppe an eine Amino-Gruppe des Trägerproteins gekoppelt werden. Bevorzugt wird der Cyanatester mit Hexandiamin gekoppelt, und das Amino-derivatisierte Polysaccharid wird an das Trägerprotein unter Verwendung von Heteroligationschemie konjugiert, die die Bildung der Thioether-Bindung beinhaltet. Solche Konjugate werden in WO 93/15760 (Uniformed Services University) beschrieben.
  • Die Konjugate können ebenfalls durch direkte reduktive Aminierungsverfahren hergestellt werden, wie in US 4 365 170 (Jennings) und US 4 673 574 (Anderson) beschrieben. Andere Verfahren werden in EP 0 161 188 , EP 208 375 und EP 0 477 508 beschrieben.
  • Ein weiteres Verfahren beinhaltet die Kopplung eines Bromcyan-aktivierten Polysaccharids, das mit Adipinsäurehydrazid (ADH) derivatisiert ist, an den Proteinträger durch Carbodiimid-Kondensation. Eine solche Konjugation wird in C. Chu et al. beschrieben, Infec. Immunity, 1983, 245–256.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Verhältnis von PRP-Polysaccharid zu Trägerprotein von typischerweise 1 : 3 auf 1 : 0,3 bis 1 : 2 modifiziert.
  • WO 93/21950 offenbart einen Impfstoff, der DTPa*-Hib umfaßt. Besondere multivalente Impfstoffzusammensetzungen innerhalb des Umfangs der Erfindung schließen einen Hep B-DTPa*-Impfstoff, einen DTPa*-Hib-Hepatitis B-Impfstoff und einen DTPa*-Hib-Hepatitis B-IPV (inaktiviertes Polio)-Impfstoff und einen DTPa*-Hepatitis B-IPV-Impfstoff (DTPa*HBIPV) ein.
  • Die obigen Kombinationen können gegebenenfalls eine Komponente einschließen, die gegen Hepatitis A schützt.
  • Geeignete Komponenten zur Verwendung in solchen Impfstoffen sind bereits kommerziell erhältlich, und Einzelheiten können von der Weltgesundheitsorganisation erhalten werden. Zum Beispiel kann die IPV-Komponente der inaktivierte Salk-Polioimpfstoff sein. Die Komponente, die Schutz gegen Hepatitis A liefert, ist bevorzugt das als "Havrix" (SmithKline Beecham Biologicals) bekannte Produkt, das ein abgeschwächter Totimpfstoff ist, der aus dem HM-175-Stamm von HAV stammt [siehe "Inactivated Candidate Vaccines for Hepatitis A" von F. E. Andre, A. Hepburn und E. D'Hondt, Prog. Med. Virol., Bd. 37, Seiten 72–95 (1990) und die Produkt-Monographie "Havrix", veröffentlicht von SmithKline Beecham Biologicals (1991)]. Zweckmäßig kann die Hepatitis B-Komponente das "S"-Antigen umfassen, das schon im kommerziellen Impfstoff "Engerix-B" (SmithKline Beecham Biologicals) vorhanden ist.
  • Die Antigenmenge in jeder Impfstoffdosis wird als eine Menge ausgewählt, die eine Immunschutzreaktion ohne signifikante nachteilige Nebenwirkungen bei typischen Impflingen induziert. Eine solche Menge wird abhängig davon variierten, welche spezifischen Immunogene eingesetzt werden. Allgemein wird erwartet, daß jede Dosis 10–100 μg von Gesamtimmunogen umfassen wird. Im Anschluß an eine Erstimpfung können Patienten eine oder zwei Auffrischungsinjektionen in ca. 4-wöchigen Intervallen erhalten.
  • Allgemein können die Impfstofformulierungen jedes Aspekts der Erfindung wie folgt hergestellt werden. Die erforderlichen Pa*-Komponenten werden an einem geeigneten Hilfsstoff adsorbiert, ganz speziell Aluminiumphosphat. Nach Ablauf der vollständigen und stabilen Adsorption der jeweiligen Komponenten können die unterschiedlichen Komponenten unter geeigneten Bedingungen kombiniert werden.
  • In einem bevorzugten Aspekt der Herstellung einer kombinierten Hepatitis B-haltigen Impfstoffzusammensetzung gemäß der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das das Vermischen von Aluminiumphosphatadsorbiertem HBsAg mit einem oder mehreren Aluminiumhydroxid- oder Aluminiumphosphat-adsorbierten Antigenen beinhaltet.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:
  • Beispiel 1: Herstellung einer Impfstofformulierung, die gereinigtes hochdosiertes 69K-Antigen allein enthält, und Sicherheitsstudie bei erwachsenen Patienten
  • Der 69K-haltige Impfstoff wurde durch Standardtechniken formuliert, und eine Dosis von 20 μg 69K pro 0,5 ml-Dosis des Masseimpfstoffs wurde verwendet.
  • Als die Impfstofformulierung mit Erwachsenen getestet wurde, zeigten die Ergebnisse, daß der hochdosierte 69K-haltige Impfstoff sicher war.
  • Die Einzelheiten waren wie folgt.
  • In einer doppelblinden, randomisierten, Plazebo-kontrollierten Studie erhielten 50 gesunde erwachsene Freiwillige mit einer Impfhistorie mit Vollzell-Pertussis-Impfstoff in der Kindheit entweder eine Einkomponenten-Pertussis-Impfstoffzubereitung, die 20 μg 69 kDa enthielt (20 Testpersonen), eine Zweikomponentenzubereitung mit 25 μg PT und 25 μg FHA (20 Testpersonen) oder ein Plazebo, das aus den Impfstoffexzipienten ohne die Antigene bestand (10 Testpersonen), als Auffrischungsimpfung.
  • Die Teilnehmer der Studie erhielten einen der zwei Untersuchungsimpfstoffe oder ein Plazebo in der vorliegenden Studie.
  • Gruppe I: 20 μg 69 kDa (zellfreier Einkomponenten-Pertussisimpfstoff (0,5 ml/Dosis)). Charge 69K1A2.
  • Gruppe II: 25 μg PT/25 μg FHA (zellfreier Zweikomponenten-Pertussisimpfstoff). Charge DPSK 314A2.
  • Gruppe III: Plazebo, das aus den Impfstoffexzipienten ohne die zellfreien Pertussis-Komponenten bestand, d. h.:
    • – 1 Dosis = 0,5 ml
    • – 150 mM NaCl
    • – 0,5 mg Al + 3 (Al(OH)3)
    • – 2,5 mg 2-Phenoxyethanol
    • – pH 6,0–7,0
  • 55 Einzeldosisfläschchen der Untersuchungsimpfstoffe und Plazebo, codiert gemäß einer Randomisierungsliste, wurden verteilt.
  • An den Tagen 7, 14 und 28 wurden die Testpersonen durch den Versuchsleiter untersucht, und die Vollendung der Tagebuchkarte wurde verifiziert. Blutproben nach der Impfung wurden an den Tagen 7 und 28 entnommen.
  • Ergebnisse
  • Der 69 kDa-Impfstoff war nicht stärker reaktogen als der PT/FHA-Impfstoff. Schwellung und Röte wurden in den Testimpfstoffgruppen und nicht in der Plazebogruppe beobachtet, aber niemals bei mehr als 20% der Testpersonen. Schmerz wurde von 85% der Testpersonen sowohl in der 69 kDa-Gruppe als auch in der PT/FHA-Gruppe und von 80% der Testpersonen, die Plazebo erhielten, berichtet, was zeigt, daß Schmerz hier eher auf die Impfstoffexzipienten als auf die Antigene selbst zurückzuführen sein kann. Ein großer Prozentanteil des angegebenen Schmerzes war kein spontaner Schmerz, sonder allein Schmerz, wenn Druck an die Injektionsstelle angelegt wurde.
  • Spätes Einsetzen oder zweiphasige lokale Reaktionen wurden von einigen Empfängern des PT/FHA-Impfstoffs berichtet, während lokale Reaktionen für Empfänger von 69 kDa auftraten, allgemein innerhalb der ersten vier Tage im Anschluß an die Impfung und mit kurzer Dauer. Zwei schwere lokale Reaktionen mit langer Dauer wurden in der PT/FHA-Gruppe berichtet, deren Ursache unklar ist.
  • Kein klinisch signifikantes Fieber wurde angegeben. Angeforderte allgemeine Symptome und unaufgeforderte Symptome wurden mit geringen Häufigkeiten in allen drei Testgruppen beobachtet und sind höchstwahrscheinlich nicht kausal mit der Impfung verbunden.
  • Eine Immunreaktion auf 69 kDa wurde bei 100% der Empfänger des Antigens mit einer 77-fachen Zunahme des geometrischen Mittelwerts des Titers (GMT) von Anti-69-kDa-Antikörpern gegenüber dem Titer vor der Impfung am Tag 28 nach der Impfung beobachtet. 90% und 95% der Empfänger von Zweikomponenten-PT/FHA zeigten eine Immunreaktion gegen PT bzw. FHA mit einer 25-fachen Zunahme des Anti-PT-Antikörper-GMT und einer 80-fachen Zunahme der Anti-FHA-Antikörper gegenüber Titern vor der Impfung.
  • Es kann geschlossen werden, daß die 20 μg-Dosis von 69 kDa sicher an Erwachsene verabreicht werden konnte.
  • Beispiel 2: Impfstofformulierung, die Hib-Polysaccharid umfaßt, das an Tetanus-Toxoid konjugiert ist, adsorbiert an Aluminiumphosphat
  • Synthese von Haemophilus influenzae Typ B Kapselpolysaccharid (PRP)-Tetanustoxoid (TT)-Konjugat
  • (a) Bromcyan-Kopplung
  • Die kovalente Verbindung von PRP und TT wird durch eine Kopplungschemie durchgeführt, die am NIH entwickelt wurde (C. Chu et al. (1983), "Further studies on the immunogenicity of Haemophilus influenzae type b and pneumococcal type 6A polysaccharide protein conjugates", Infec. Immunity, 245–256). Das PRP wird unter kontrollierten Bedingungen durch Bromcyan aktiviert und mit einem Adipinsäurehydrazid-Spacer derivatisiert.
  • Nach der Derivatisierung wird das aktivierte Polysaccharid (PRP-AH) durch Diafiltration gereinigt. Die Kopplung der zwei gereinigten Komponenten (PRP-AH und TT) wird durch Carbodiimid-Kondensation bewirkt. Das Konjugat wird dann durch Ultrafiltration und Gelfiltration gereinigt, um das Reagens und unkonjugiertes PRP und TT zu entfernen.
  • Synthese von PRP-TT-Konjugaten
  • (b) CDAP-Kopplung
  • 30 mg natives Hib-PRP wurden in 6 m 2 M NaCl gelöst. 225 μl CDAP (1-Cyano-4-dimethylamino-pyridiniumtetrafluoroborat) wurden zur Polysaccharid-Lösung hinzugegeben (aus einer 100 mg/ml-Vorratslösung in Acetonitril). 90 Sekunden später wurden 450 μl 0,2 M Triethylamin hinzugegeben. Die Aktivierung wurde bei pH 10,0 während 1 Minute auf Eis und 1 Minute bei Raumtemperatur durchgeführt.
  • 90 mg Tetanus-Toxoid (ursprüngliches PS/Protein-Verhältnis 1/3) wurden zum aktivierten Polysaccharid gegeben, und die Kopplungsreaktion wurde bei Raumtemperatur für 1 Stunde durchgeführt. Dann wurde die Reaktion mit 3 ml 1 M Glycin-Lösung, pH 5,0 für 30 Minuten bei Raumtemperatur und über Nacht bei 4°C beendet.
  • Das Konjugat wurde durch Gelfiltration an einer in 0,2 M NaCl äquilibrierten Sephacryl HR 500-Säule gereinigt. Der Kohlehydrat- und Protein-Gehalt wurden in jeder Fraktion bestimmt. Das Konjugat wurde gesammelt und sterilfiltriert (Membran Minisart ϕ 0,222 μm).
  • (c) Adsorption an Aluminiumphosphat
  • Zu 0,15 mg Aluminiumphosphat wurden 12,5 μg des Polysaccharidkonjugats aus Beispiel 2(a) gegeben. Dies wurde für 2 Stunden gerührt. Der pH wird auf 5,1 eingestellt. Die Mischung wurde für einen Tag bei Raumtemperatur stehengelassen und das adsorbierte Konjugat dann für weitere 9 Tage bei 2 bis 8°C belassen. Zur Herstellung eines gefriergetrockneten Produkts wird das adsorbierte Produkt in Lactose (15,75 mg) verdünnt, um eine Endzusammensetzung von 25 μg Polysaccharid/ml und 0,4 mg Al/ml zu ergeben, und die resultierende Zusammensetzung wurde in 0,5 ml-Fläschchen gefüllt und gefriergetrocknet.
  • Zur Herstellung eines flüssigen Produkts wird das adsorbierte Konjugat in Wasser zur Injektion mit 150 mM NaCl und 5 mg/ml Phenoxyethanol verdünnt, um eine Endzusammensetzung aus 20 μg Polysaccharid/ml und 0,32 mg Al/ml zu ergeben.
  • (d) Formulierung eines Diphtherie-, Tetanus- und Pertussis-Impfstoffs (zellfrei) mit und ohne Hepatitis B
  • Dies erfolgte gemäß den Verfahren aus WO 93/24148 (SmithKline Beecham Biologicals). Die Formulierung wurde gemäß nachfolgendem Beispiel 4 gebildet.
  • (e) Herstellung eines an Aluminiumphosphat voradsorbierten PRP-TT-Konjugats mit "niedrigem Verhältnis"
  • Das Konjugat wurde in einer analogen Weise zu Beispiel 32(a) hergestellt, aber mit einer reduzierten Menge von Tetanus (30 μg, 60 μg), um ein Produkt mit einem Polysaccharid : Proteinverhältnis von 1 : 1 oder 1 : 2 zu ergeben. Das Konjugat wird dann an Aluminiumphosphat gemäß dem Verfahren aus Beispiel 2(c) adsorbiert. Die fertige gefriergetrocknete Zubereitung enthält 12,5 μg Konjugat, 0,15 mg AlPO4, 15,75 mg Lactose. Dies wird in 0,5 ml Wasser zur Injektion vor der Verwendung bei einem pH von 0,1 +/– 0,1 rekonstituiert.
  • Beispiel 3: Immunogenität von PRP-TT-Konjugat, das an Aluminiumphosphat voradsorbiert ist und mit DTPa* oder DTPa*-Hep B kombiniert wird
  • Das Hib-Konjugat aus Beispiel 2(a), entweder allein oder voradsorbiert an AlPO4 (beide Impfstoffe waren lyophilisiert), wurde mit DTPa* oder DTPa*-Hep B nicht mehr als 1 Stunde vor der Injektion vermischt, und die Kombination wurde in Babyratten (1 Woche alt) auf dem subkutanen Weg mit einer Dosis injiziert, die 1/20 einer Humandosis entspricht (0,5 μg PRP). Die Ratten wurden 2 Wochen und 4 Wochen später aufgefrischt, und das Serum wurde nach jeder Immunisierung gesammelt, um Anti-PRP-Antikörper zu messen. Kontrollen schlossen die in Kochsalzlösung rekonstituierten Hib-Impfstoffe (adsorbiert an AlPO4 oder nicht) ein.
  • Gruppen aus 10 randomisierten Babyratten (1 Woche alt, OFA-Stamm) wurden dreimal subkutan an den Tagen 0, 14 und 28 mit 1/20 der Humandosis von Hib-Impfstoff immunisiert, allein oder kombiniert mit DTPa* oder DTPa*-Hep B (1/20 einer Humandosis). Die Rekonstituierung des lyophilisierten Hib-Impfstoffs mit Kochsalzlösung oder Kombinationen (DTPa* oder DTPa*-Hep B) erfolgte weniger als 1 Stunde vor der Immunisierung.
  • Den Ratten wurde unter Anästhesie an den Tagen 14, 28, 42 und 56 Blut abgenommen. Die Anti-PRP-Antikörper wurden durch ELISA in individuellen Seren gemessen, und die Titer wurden in γ/ml unter Verwendung einer kalibrierten Referenz ausgedrückt. Der GMT-Wert wurde für jede Gruppe und für jeden Zeitpunkt berechnet. Die 95%-Konfidenzgrenzen wurden für die nach der dritten Immunisierung erhaltenen Titer berechnet.
  • Die Adsorption von Hib-Konjugat an AlPO4 modifiziert nicht seine Immunogenität. Etwas Anti-PS wurde nach der zweiten Dosierung erzeugt, und eine gute Auffrischungswirkung wird nach der dritten Dosis beobachtet, wie sie bei menschlichen Säuglingen beobachtet wird.
  • Beispiel 4: Herstellung eines Hep B-DTPa*-Impfstoffs
  • Die Formulierung wurde genau wie in Beispiel 5 aus WO 93/24148 hergestellt, außer daß 20 μg 69K verwendet wurden, um eine 0,5 ml-Dosis von Masseimpfstoff zu bilden.
  • Das Verfahren kann nach Wunsch wiederholt werden, um Impfstoffe zu bilden, die zwischen 10 und 50 μg 69K pro 0,5 ml-Dosis von Masseimpfstoff umfassen.
  • Beispiel 5: Eigenschaften eines Hep B-DTPa*-Impfstoffs und anderer multivalenter Impfstoffe in einem Mäusemodell
  • Gruppen von Balb/C-Mäusen (15 pro Gruppe) werden mit B. pertussis entweder unter Verwendung einer intranasalen (IN) Exposition oder Aerosol-Exposition wie in 1 gezeigt, in Kontakt gebracht.
  • Die bei dieser Exposition untersuchten Impfstoffe können sein:
    • – "DTPaBi", worin PaBi das PT/FHA ohne vorhandenes 69K bezeichnet
    • – DTPa*, worin Pa* wie hier definiert ist, d. h. PT/FHA/69K mit hochdosiertem vorhandenem 69K
    • – DTPa*-HB-IVP, d. h. DTPa* mit Hepatitis B-Oberflächenantigen (S-Antigen) und vorhandenem IPV; und
    • – ein Vollzell-(DTPw)-Pertussis-Impfstoff (z. B. der von Connaught hergestellte)
  • Die 69K-haltigen Formulierungen können mit und ohne vorhandenes Hib getestet werden.
  • 2 bis 5 zeigen die Ergebnisse, die typischerweise mit einer Dosis von 69K im Bereich von 10–25 μg pro 0,5 ml Masseimpfstoff und mit anderen Impfstoffzusammensetzungen erhalten werden können, die geeignet angepaßt sind, um einen geeigneten Vergleich zu liefern. Die Ergebnisse, die erhalten werden können, zeigen, daß der hochdosierte 69K-haltige Impfstoff den anderen überlegen ist und überraschend keine Wechselwirkung verursachen kann. Diese Daten zeigen, daß 69K das Schlüssel-Schutzantigen in Impfstoffen gegen B. pertussis ist.
  • Beispiel 6: Wirkungen von 69K auf den Schutz gegen B. pertussis-Infektion im intranasalen Expositionsmodell mit Mäusen
  • Gruppen von 15 bis 30 Balb/C-Mäusen (weiblich, 5 Wochen alt) wurden subkutan mit 1/4 einer Humandosis immunisiert.
  • Die Mäuse wurden 3 Wochen später mit der gleichen Dosis aufgefrischt. Eine Woche nach der Auffrischung wurden Blutproben zur Antikörperauswertung entnommen, und die Mäuse wurden durch Einflößen von 50 μl Bakteriensuspension in die Nasenlöcher unter leichter Anästhesie exponiert (+/–5·106 KBE/50 μl Stamm 18323, logarithmische Phase). Fünf Mäuse wurden zu 5 unterschiedlichen Zeiten (d1, d2, d4, d8, d14) nach der Exposition getötet, und die Lungen wurden aseptisch entfernt und individuell in 2 ml Casaminosäure (1% in physiologischer Kochsalzlösung) homogenisiert. 100 μl von vier seriellen 10-fachen Verdünnungen wurden auf Bordet-Gengou-Agarplatten für 6 Tage bei 37°C kultiviert. Die Anzahl koloniebildender Einheiten (KBE) wurde für jede Lunge bestimmt (untere Nachweisgrenze ist 20 KBE/Lunge). Der arithmetische Mittelwert des log 10 von KBE/Lunge und die Standardabweichung wurden für jeden Zeitpunkt berechnet.
  • Die Clearance von Bakterien wurde durch Berechnung der Differenz (log KBE der Kontrollmäuse minus log KBE der immunisierten Mäuse) am Tag 4, 8 und 14 ausgewertet. Für den Tag 14 wurde die Anzahl von geschützten Mäusen (< 20 KBE/Lunge) aufgezeichnet. Die Daten sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt.
  • Figure 00120001

Claims (9)

  1. Impfstoffzusammensetzung, die eine hohe Dosis des 69 kDa äußeren Membranproteins von B. pertussis umfaßt, worin die Dosis im Bereich von 10–100 μg pro 0,5 ml Impfstoffmasse ist, und die zusätzlich die Pertussis-Antigene PT und FHA, Diphtheria-(D)- und Tetanus-(T)-Antigene und Hepatitis B-Antigen zusammen mit einem geeigneten Träger oder Hilfsstoff umfaßt.
  2. Impfstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin das Hepatitis B-Antigen das Hepatitis B-Oberflächenantigen ist.
  3. Impfstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, die zusätzlich ein Hib-Typ B Kapselpolysaccharid-Konjugat umfaßt.
  4. Impfstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 3, worin das Polysaccharid-Konjugat ein Tetanus-Toxoid Protein-Konjugat (PRP-TT) ist.
  5. Impfstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 4, worin das Polysaccharid-zu-Protein-Verhältnis 1 : 1 oder 1 : 2 ist.
  6. Impfstoffzusammensetzung gemäß jedem vorhergehenden Anspruch, die zusätzlich inaktivierten Polio-Impfstoff umfaßt.
  7. Impfstoffzusammensetzung gemäß jedem vorhergehenden Anspruch, die zusätzlich einen inaktivierten Hepatitis A-Impfstoff umfaßt.
  8. Impfstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 7, worin der Hepatitis A-Impfstoff aus dem HM-175-Stamm stammt.
  9. Impfstoffzusammensetzung gemäß jedem vorhergehenden Anspruch, worin der Hilfsstoff Aluminiumphosphat umfaßt.
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