JP2003529550A - リポソーム封入されたdna経口ワクチン - Google Patents

リポソーム封入されたdna経口ワクチン

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Abstract

(57)【要約】 リポソームならびに複合化されているかまたは好ましくは封入されている抗原を作動可能にコードするDNAを含む経口ワクチンであって、ここで、リポソームが、カチオン性化合物および双性イオン性リン脂質を含む成分から形成さている。リポソーム形成化合物内の疎水基は、少なくとも1つの飽和された基を含まなければならない。これは、遷移温度を上昇させ、経口送達される場合にリポソームをより安定にすると考えられる。組成物は、有効な経口ワクチン送達において重要な、検出可能な、IgAレベルが増加した、分泌免疫グロブリンを与えることが分かった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、カチオン性リポソームおよび、該リポソームと複合化される(comp
lexed)かまたはこの中に封入された(entrapped)、遺伝子ワクチン、すなわち
ワクチン接種が望まれる抗原をコードする核酸を含む経口ワクチンに関する。
【0002】 WO-A-9810748において、ワクチン接種が必要とされる抗原をコードする核酸を
含む遺伝子ワクチンが記載され、そこでは、核酸がリポソーム中に封入されてい
る。リポソームは、カチオン性脂質を含むリポソーム形成成分から形成される。
組成物は、とりわけ経口経路による投与に好適であると述べられているが、実施
例において、組成物は、筋肉内、皮下、静脈内または腹腔内で投与されている。
【0003】 ワクチンが経口投与に続いて免疫応答を発生させるために、組成物は、消化管
(gut)においてリンパ系と相互作用しなければならない。従って、ワクチンは
、GI管において安定でなければならず、そして胆汁酸塩によって破壊される前
に該系の関連細胞と相互作用するに十分に安定でなければならない。明らかに、
ワクチンが注射されなければならないよりむしろ経口投与され得ることが望まし
い。本発明は、経口投与に好適である組成物、ならびに該ワクチンの経口投与に
よってヒトまたは非ヒト動物をワクチン接種するための経口ワクチンおよび方法
に関する。
【0004】 本発明の第1局面によれば、以下を含むリポソーム形成成分から形成されるリ
ポソームと複合化されおよび/またはこの中に封入された、抗原を作動可能にコ
ードする核酸を含む新規のワクチンを提供する: a)一般式Iを有する少なくとも1つのカチオン性化合物 R1OCH2CH(OR2)CH2516 n I ここで、R1およびR2は同一かまたは異なり、そして式CH3(CH2a(C
H=CH−CH2b(CH2c(CO)d−の群から選択され、 ここで、bは0〜6であり、aおよびcは各々0〜23から選択され、そして
(a+c+3b)は12〜23の範囲にあり、そしてdは0または1であり; R5は、結合あるいはC1-8アルカンジイル基 C1-4アルコキシ -C1-4アル
キル基、またはC1-8オキシ−アルキレン基であり; X1はN、PまたはSであり; nは、X1がNまたはPである場合に3であり、そしてX1がSである場合に2
であり;そして 基R6は同一かまたは異なり、そして水素、C1-8アルキル、C6-12アリールま
たはアラルキルから選択されるか、あるいは2または3の基R6が、X1と一緒に
なって、5〜7環原子を有する飽和または不飽和ヘテロ環式基を形成し得る; b)一般式IIを有する少なくとも1つの双性イオン性リン脂質
【0005】
【化2】
【0006】 ここで、R3およびR4は同一かまたは異なり、そして式CH3(CH2e(C
H=CH−CH2f(CH2g−の群から選択され、 ここで、fは0〜6であり、eおよびgの各々は0〜23であり、そして(e
+g+3f)が12〜23の範囲にあり; R7はC1-8アルカンジイル基であり; Yは−O−または結合であり; X2はN、PまたはSであり; mは、X2がNまたはPである場合に3であり、そしてX2がSである場合に2
であり;そして 基R8は同一かまたは異なり、そして水素、C1-8アルキル、C6-11アリールま
たはアラルキルからなる群から選択されるか、あるいは2または3の基R8が、
2と一緒になって、5〜7環原子を有する飽和または不飽和のヘテロ環式基を
形成し得る; 但し、基R1、R2、R3およびR4の少なくとも1つにおいて、bまたはfは、
場合によっては、0である。
【0007】 組成物は、好ましくは経口ワクチンであり、そして本発明はまた、経口経路に
よって該ワクチンを投与する方法を包含する。組成物は、薬学的に許容される希
釈剤を含み得、そして該ワクチンの免疫原性特性を増強する成分、例えば慣用の
アジュバントを含み得る。
【0008】 本発明において、基R1、R2、R3およびR4の少なくとも1つは、飽和長鎖ア
ルキル基を有するべきであるという条件は、比較的高い遷移温度を有する組成物
を提供する傾向にある。従って、リポソーム形成成分は、混合状態で、少なくと
も37℃、好ましくは38〜50℃の範囲内の遷移温度を有するべきである。
【0009】 基R1およびR2が互いに同一であり、そして基R3およびR4が互いに同一であ
ることが好ましい。一般的に、本発明者らは、R1およびR2が不飽和でありそし
てR3およびR4が飽和であるか、あるいはその逆のいすれかであることが望まし
いことを見出した。好ましくは、カチオン性化合物は、式Iの単一の化合物を含
む。
【0010】 本発明の特定の実施形態において、式II内で各々、異なる式を有する2つの双
性イオン性リン脂質が、リポソーム形成成分に使用される。
【0011】 このような混合物が使用される1つの実施形態において、第1双性イオン性リ
ン脂質において、基R3およびR4は同一であり、そして各々は、fが1であり、
そしてここでe+gが14〜20の範囲内、好ましくは14〜18の範囲内であ
る、基を示す。好ましくは、不飽和基は、
【0012】
【数1】
【0013】 好ましくはe=g=7であるR3またはR4の中央にある。通常、エチレン性結合
はcisである。
【0014】 リン脂質の混合物が使用される第2の実施形態において、混合物の第1リン脂
質において、基R8は、好ましくは全て同一であり、そして好ましくは水素であ
る。式IIの第2リン脂質において、基R8は全て同一であり、そしてC1-4−アル
キルである。しばしばこの実施形態において、両方のリン脂質について、fは0
である。
【0015】 一般的に、リン脂質の混合物を使用する両方の実施形態において、第1および
第2リン脂質の両方において、YはOであり、そしてX2はNである。さらに、
7は、好ましくはC2-3−アルカンジイルである。
【0016】 式Iのカチオン性化合物において、疎水基R1およびR2は、エーテル結合(す
なわち、dは0である)またはエステル結合(ここでdは1である)を介して残
りの分子へ結合され得る。好ましくは、式Iの化合物において、R5はC1-4−ア
ルカンジイルである。好ましくは、カチオン性化合物は、永久的にカチオン性で
あり、すなわちインビボで直面しそうな全pH、5〜9の範囲内で、実質的に完
全にイオン化されている。好ましくは、基R6の各々は、水素以外であり、従っ
て、特にはC1-4−アルキル、最も好ましくは各基R6はメチルである。
【0017】 R5は、好ましくは、結合またはメチレン基である。
【0018】 本発明の組成物の特に好ましい実施形態は、基R1およびR2の各々がオレオイ
ル基であり、そして、基R5が結合であり、X1がNであり、そして基R6の各々
がメチル(1,2−ビス(オレオイルオキシ)−3−(トリメチルアンモニオ)
プロパン(DOTAP))である、一般式Iのカチオン性化合物を使用する。代
替のカチオン性化合物は、疎水性オレオイル基がオレイル基で置換されている、
すなわちエステル結合ではなくてエーテル結合によって結合されている、類似化
合物である。疎水性基が飽和されている好適なカチオン性化合物は、1,2−ビ
ス(ヘキサデシルオキシ)−3−トリメチルアンミノプロパン(1,2-bis(hexade
cyloxy)-3-trimethylammino propane)(BisHOP)である。
【0019】 好適な双性イオン性リン脂質としては、ジオレオイルオキシホスファチジルエ
タノールアミン(DOPE)、ジオレオイルオキシホスファチジルコリン(DO
PC)、ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン(DSPE)、ジステ
アロイルオキシホスファチジルコリン(DSPC)、ジパルミトイルホスファチ
ジルエタノールアミン(DPPE)、ジパルミトイルホスファチジルコリン(D
PPC)、および混合物が挙げられる。特に好ましい双性イオン性リン脂質混合
物は、ジステアロイルホスファチジルコリンおよびジオレオイルホスファチジル
エタノールアミンを含む。
【0020】 2つの双性イオン性リン脂質の混合物は、一般的に、10:1〜1:10の範
囲内、最も好ましくは5:1〜1:5、より好ましくは2:1〜1:2の範囲内
の重量比で該2つの化合物を含む。好ましくは、混合物中で飽和されている基R3 およびR4の割合は、少なくとも50%である。
【0021】 一般的に、カチオン性化合物の双性イオン性リン脂質(総計)に対する比は、
10:1〜1:20の範囲内、より好ましくは5:1〜1:10の範囲内、より
好ましくは1:1〜1:5の範囲内である。
【0022】 本発明のさらなる局面によれば、少なくとも1つのグリセロ脂質、少なくとも
1つのカチオン性化合物および少なくとも1つの双性イオン性リン脂質を含むリ
ポソーム形成成分から形成されるリポソームへ複合化されおよび/またはこの中
に封入された、抗原をコードする核酸を含む経口ワクチンであって、該グリセロ
脂質がO,O’−ジアルカノイルまたはO,O’−ジアルキルリン脂質であるこ
とを特徴とする経口ワクチンが提供される。好ましくは、グリセロ脂質は、R3
およびR4の両方においてfが0である、上記一般式IIの化合物である。
【0023】 本発明の全ての局面において、組み合わせたリポソーム形成成分は、少なくと
も37℃の遷移温度を有することが好ましい。遷移温度は、示差走査熱量測定法
によって測定される。
【0024】 本発明のこの局面において、双性イオン性リン脂質は、好ましくは、脂質の混
合物、例えば、飽和および不飽和の脂質の混合物、および/またはホスファチジ
ルコリンおよびホスファチジルエタノールアミンの混合物を含む。
【0025】 カチオン性化合物は、好ましくは、2,3−ジ(アシルオキシまたはアルコキ
シ)置換プロピルアミン誘導体であり、例えば上記一般式Iを有する。あるいは
、該化合物は、例えばモノ−またはジ−ステアリルアミンもしくは他の長鎖アル
キルアミン、あるいはそれぞれ1,2または3のN−低級アルキル(C1-4アル
キル)置換基を有するその第2級,第3級または第4級誘導体(例えばジメチル
ジオクタデシルアンモニウムハライド)のような単一のカチオン性両親媒性化合
物から形成され得る。リポソーム中へ組み込むに好適である別のカテゴリーの両
親媒性カチオン性化合物は、ジ(脂肪アシル)グリセリドまたはN,N−ジ(C12-24 )アルキルアシルアミド化合物または3β−[N−(N’,N’−ジメチ
ルアミノエタン)−カルバミル]コレステロール(DC chol)とのスペル
ミン複合体である。好適なカチオン性両親媒性化合物の範囲は、Kabanov A. V.
らによってBioconjugate Chem. (1995), 6 (1), 7-20において記載され、この内
容は、本明細書中で参考として援用される。
【0026】 本発明のさらなる局面によれば、少なくとも1つのカチオン性化合物および少
なくとも1つの双性イオン性リン脂質を含むリポソーム形成成分から形成される
リポソームへ複合化されおよび/またはこの中に封入された、抗原をコードする
核酸を含む経口ワクチンであって、該リポソーム形成成分が、40℃を超える遷
移温度を個々に有する成分を少なくとも25モル%、好ましくは少なくとも50
モル%含むことを特徴とする、経口ワクチンが提供される。
【0027】 本発明のこの局面において、比較的高いレベルの高遷移温度脂質性成分を使用
することの効果は、成分を使用する場合のリポソームの混合物の遷移温度が37
℃を超えることである。混合物の遷移温度は、個々の成分の平均化遷移温度に近
くなる傾向にある。しかし、一般的に、個々の成分の遷移温度を決定することは
より容易であり、これらの多くについての値は公知である。好ましい高遷移温度
双性イオン性リン脂質は、DPPC(Tc 41.4℃)、DSPC(Tc 55
.1℃)、DPPE(Tc 64℃)およびDSPE(Tc 74.2℃)である
【0028】 本発明の全ての局面において、他の成分(例えば、コレステロール)は、リポ
ソーム形成混合物中に、50重量%までの量で含まれ得る。好ましくは、リポソ
ーム形成成分は、コレステロールを含まない。
【0029】 カチオン性化合物の量は、好ましくは、リポソーム形成成分の総モルの5〜5
0%の範囲内、好ましくは10〜25%モルの範囲内である。
【0030】 リポソーム組成物は、一般的に、水性懸濁液、例えば生理的緩衝液の形態であ
る。あるいは、それは、再水和のために乾燥された組成物であり得る。
【0031】 リポソームは、任意の一般的に使用されるリポソーム形成技術によって作製さ
れ得る。プロダクトリポソームは、多層または単層小胞であり得、そして比較的
大きいか(300nm〜2000nmの範囲内の小胞直径、好ましくは500〜
1000nmの範囲内の平均直径を有する)、または小さい(100nm〜40
0nmの範囲内の小胞直径、好ましくは200〜300nmの範囲内の平均直径
を有する)ものであってもよい。好ましくは、リポソームは、1000nmを超
えない平均直径を有し、そして好ましくは実質的に全てが、2000nm未満の
直径を有する。最も好ましくは、平均直径は、200〜750nmの範囲にある
【0032】 新規の組成物において、核酸は、リポソームの外部に局在されてリポソームと
複合化され得る。しかし、好ましくは、核酸は、少なくとも部分的に封入される
【0033】 好ましくは、リポソームは、小胞が形成され、封入される核酸と混合され、そ
して次いで脱水され(好ましくは、凍結乾燥による)、そして引き続いて水性組
成物において再水和されて、脱水−再水和小胞(DRV)を作製し、必要に応じ
てDRVは引き続いて平均サイズを減少させるために微細流動化(microfluidiz
ation)へ供され得る方法によって形成される。しかし、好ましくはDRVは、
微細流動化へ供されないか、あるいは1または2サイクルのみの微細流動化へ供
される。好ましくは、封入されていない材料は、再水和および/または微細流動
化工程後、遠心分離または分子ふるいクロマトグラフィーによってリポソームか
ら分離されるが、これは不必要であり得る。
【0034】 本発明のさらなる局面によれば、以下の工程: i)ヒトまたは動物被験体において所望の免疫応答を誘発させるに有用な免疫
原性ポリペプチドを作動可能にコードする裸のポリヌクレオチド、および上記新
規組成物について特定したリポソーム形成成分から形成される予め形成されたリ
ポソームを含む、水性懸濁液を形成する工程、 ii)該懸濁液を凍結乾燥させるかまたは噴霧乾燥させる工程、ならびに iii)工程ii)の産物を再水和して脱水/再水和小胞を形成する工程、 を含む、ポリヌクレオチドをリポソーム中へ封入する方法が提供される。
【0035】 行われ得るが必須ではないさらなる工程は、以下である: iv)工程iiiからの脱水再水和小胞の水性懸濁液を、微細流動化に供して、サ
イズを制御する工程;ならびに/あるいは v)必要に応じて、封入されていないポリヌクレオチドをリポソームから分離
する工程。
【0036】 工程iv)は、一般的に、脱水再水和小胞からは、不必要であると分かった。
【0037】 最終工程は、一般的に不必要であると分かり、何故ならば、外部核酸は、カチ
オン性に帯電したリポソームへ複合化されることによって環境から部分的に保護
され得るからである。
【0038】 工程の脱水−再水和は、実質的に、KirbyおよびGregoriadis, (1984) Biotech
nology, 2, 979-984によって記載される通りであり、この内容は、本明細書で参
考として援用される。従って、リポソームは、それぞれ、工程i)におけるもの
は、好ましくは小さな単層(SUV)(しかし、これらは、例えばサイズ2μm
を有するMLVであり得る)であり、そして工程iii)で作製されるものは、好
ましくは多層リポソーム(MLV)である。工程iii)のプロダクトリポソーム
は、一般的に、脱水−再水和小胞(DRV)と呼ばれる。
【0039】 DRVの微細流動化は、実質的にWO-A-92/04009に記載されるように行われ、
この開示は、Gregoriadisら(1990), Int. J. Pharm. 65, 235-242によりそして
本明細書で参考として援用される。上述されるように、微細流動化が行われるな
らば、2サイクルの1以下が行われることが好ましい。
【0040】 本発明は、遷移温度を上昇させるために、リポソーム形成成分を重合すること
を含まない。これは、活性な(of active)送達速度を降下させ得、そして処理
(processing)において望まれない余分な工程である。
【0041】 DRV技術を使用することによって、本発明者らは、乾燥工程へ供された水性
懸濁液中に存在する90%までまたはそれ以上のポリヌクレオチドが、リポソー
ム中へ封入されおよび/またはこれと複合化され得ることを確立した。リポソー
ム組成物におけるポリヌクレオチドの封入および/または複合化のレベルは、好
ましくは、0.05〜100、好ましくは1〜50、より好ましくは5〜50μ
g/μモル脂質の範囲にある。
【0042】 本発明のリポソーム組成物は、胆汁酸塩に耐性であると分かり、そしてこれは
、GI管における安定性に関連すると考えられる。
【0043】 活性な核酸は、例えば抗原の合成において直接的に転写可能および翻訳可能で
あるか、または先ず逆転転写されて複製のためにDNAを形成しなければならな
い、RNAであり得る。好ましくは、核酸は、好ましくは複製されてそして転写
されそして翻訳されて選択の抗原を形成する、DNAである。DNAは、好まし
くは、dsプラスミドDNAである。
【0044】 本発明はまた、リポソームすなわち本発明の方法によって作製されるリポソー
ムの組成物の、治療または予防の方法における使用のための組成物の製造におけ
る使用を含む。例えば、方法は、感染性微生物による感染からヒトまたは動物被
験体を保護するためのそれの免疫化(ワクチン接種)であり得る。あるいは、免
疫応答が、例えば癌または他の疾患(感染を含む)を処置するために、免疫療法
において有用である該遺伝子産物によって発生され得る。
【0045】 本発明は、以下の実施例においてさらに例示される。
【0046】 実施例1 方法:経口免疫化実験1 リポソーム調製 以下の組成を有するリポソームを、脱水−再水和法(Dehydration-Rehydratio
n method)(DRV)を使用して調製した。
【0047】 1)32μモルの卵ホスファチジルコリン(PC)(いくつかの飽和基含む、
ジ脂肪アシルホスファチジルコリンの混合物)、 16μモルのジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)
、 8μモルのジオレオイルトリメチルアンモニウムプロパン(DOTAP)
【0048】 2)32μモルのジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、 16μモルのDOPE、 8μモルのDOTAP。
【0049】 3)32μモルのDSPC、 16μモルのコレステロール(CHOL)、 8μモルのDOTAP。
【0050】 Hepatitis B表面抗原(HBsAg;サブタイプayw)のS(ス
モール)領域をコードするpRc/CMV HBSプラスミドDNA 600μ
gを、以下の技術を使用して、上記のリポソーム処方物(formulation)に封入
した。
【0051】 脱水−再水和手順(KirbyおよびGregoriadis, (1984) 前掲書中)を、リポソ
ームへのpRc/CMV HBSプラスミドDNAの組み込みのために、使用し
た。手短に言えば、2mlの小さな単層小胞(small unilamellar vesicles)(
SUV)を、プラスミドDNAと混合した特定したリポソーム形成成分から調製
し、−20Cで凍結させ、そして一晩凍結乾燥させた。次いで、リポソームを、
制御した再水和へ供し、多層(Gregoriadisら, (1993) Biochim. Biophys. Acta
1147, 185-193)脱水−再水和小胞(DRV)を生じさせた。産物は、封入され
ていないDNAを除去するための工程へ供させず、そして恐らく、リポソームへ
複合化された外部DNAを含む。微細流動化は行わなかった。
【0052】 各組成物についての封入複合化効率(Entrapment complexation efficiency)
は、35S−dATPから産生される、35S−標識化DNAを使用することによっ
て決定され、85〜95%であった。DRVは、550〜750nmの範囲内の
平均直径を有した。
【0053】 免疫化 方法は、Roy, Kら(1999) Nature Medicine 5 (4) 387-391に基づく。
【0054】 4の雌性Balb/cマウス(20〜24g)のグループを、1mlシリンジ
へ接続された動物給餌針(animal feeding needles)を使用して、“裸の(nake
d)”(グループ4)またはリポソーム−封入化(グループ1〜3)DNAのい
ずれかで経口的に免疫化した。各マウスに、第0、28および38日に、500
μlのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)の容量中100μgのDNAを与えた。
【0055】 免疫化グループ: 1)PC:DOPE:DOTAP(100μgDNA)(発明) 2)DSPC:DOPE:DOTAP(100μgDNA)(発明) 3)DSPC:CHOL:DOTAP(100μgDNA)(発明) 4)“裸の”DNA(100μgDNA)(リファレンス) 5)コントロール(DNA無し)。
【0056】 糞便ペレット(foecal pellet)からのlgA抽出 糞便ペレットを、第0、14、21、32、40、48、62、84、96お
よび119日に、マウスのケージから回収した。
【0057】 これらのペレットを、100mg/mlの濃度でPBSに懸濁させ、遠心分離
に供し、そして上澄み(IgAを含有する)を分析した。
【0058】 ELISA測定 ELISAを、糞便抽出物において行い、分泌IgAを測定した。プレートを
、Hepatitis B表面抗原(HBsAg;サブタイプ ayw)のS(
スモール)領域でコーティングし、1%BSAでブロックし、非特異的結合を回
避し、次いでペレット抽出物を2重で添加した(希釈していない)。セイヨウワ
サビペルオキシダーゼ−複合体化ヤギ抗−マウスIgA、続いてo−フェニレン
ジアミン基質を添加した。450nmでの吸光度を測定した。図1a〜i中の結
果は、マウスの各グループについての2重測定値の平均を示す。
【0059】 実施例2 方法:経口免疫化実験2 リポソーム調製 以下の組成を有するリポソームを、脱水−再水和法(DRV)を使用して調製
した: 1)32μモルのDSPC、 16μモルのDOPE、 8μモルのDOTAP。
【0060】 2)32μモルのDSPC、 16μモルのジステアロイルホスファチジルエタノールアミン(DSPE
)、 8μモルのDOTAP。
【0061】 3)32μモルのDSPC、 16μモルのジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPE)、 8μモルのDOTAP。
【0062】 4)32μモルのDSPC、 16μモルのDOPE。
【0063】 pRc/CMV HBSプラスミドDNAを、実施例1と同一の方法を使用し
て、上記のリポソーム処方物中へ封入した。DRV組成物1、2および3は、使
用されるDNAの総量の85〜95%を封入した。非カチオン性DRVリポソー
ム(組成物4)は、(使用されるDNAの総量の)45〜55%の封入効率を有
した。DRVリポソームサイズは、実施例1と同一の範囲にあった。
【0064】 免疫化 4の雌性Balb/cマウス(20〜24g)のグループを、1mlシリンジ
へ接続された動物給餌針を使用して、“裸の”(グループ6)またはリポソーム
−封入化(グループ1〜5)DNAのいずれかで経口的に免疫化した。各マウス
に、第0、32日に、500μlのPBSの容量中50μg(グループ5)また
は100μg(グループ1、2、3、4および6)のいずれかのDNAを与えた
【0065】 免疫化グループ: 1)DSPC:DOPE:DOTAP(100μgDNA)(発明) 2)DSPC:DSPE:DOTAP(100μgDNA)(発明) 3)DSPC:DPPE:DOTAP(100μgDNA)(発明) 4)DSPC:DOPE(100μgDNA)(リファレンス) 5)DSPC:DOPE:DOTAP(50μgDNA)(発明) 6)“裸の”DNA(100μgDNA) 7)コントロール(DNA無し)。
【0066】 糞便ペレットからのIgA抽出 糞便ペレットを、第0、42、55、65および92日に、マウスのケージか
ら回収した。これらのペレットを、100mg/mlの濃度でPBSに懸濁させ
、遠心分離に供し、そして上澄み(IgAを含有する)を分析した。
【0067】 ELISA測定 ELISAを、第1の経口免疫化実験についてのように、糞便抽出物において
行い、分泌IgAを測定した。第1の実施例についてのように、図2a〜d中の
結果は、マウスの各グループについての2重測定値の平均を示す。
【0068】 経口免疫化実験3 この実験は、リポソーム組成物のリポソーム媒介経口免疫化に対する影響をさ
らに研究することを目的とする。2つの因子を測定した: 1)二重層におけるホスファチジルコリンおよびコレステロールの存在の組み
合わせの影響 2)カチオン性ジオレオイルトリメチルアンモニウムプロパンをコレステロー
ル 3β−N−(ジメチル−アミノエチル)カルバメート(DC−Chol)で
置換する効果。
【0069】 方法: リポソーム調製 以下の組成を有するリポソームを、上記で実施例1に記載されるように、脱水
−再水和法(DRV)を使用して調製した: 1)32μモルのホスファチジルコリン(PC)、 16μモルのジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)
、 8μモルのジオレオイルトリメチルアンモニウムプロパン(DOTAP)
【0070】 2)32μモルのジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、 16μモルのDOPE、 8μモルのDOTAP。
【0071】 3)32μモルのPC、 16μモルのコレステロール(CHOL)、 8μモルのDOTAP。
【0072】 4)32μモルのDSPC、 16μモルのコレステロール(CHOL)、 8μモルのコレステロール3β−N−(ジメチル−アミノエチル)カルバ
メート(DC−CHOL)。
【0073】 Hepatitis B表面抗原(HBsAg;サブタイプayw)のS(ス
モール)領域をコードするpRc/CMV HBSプラスミドDNA 600μ
gを、上記のリポソーム処方物に封入した。各組成物についての封入効率は、8
5〜95%であった。DRV直径は、実施例1と同一の範囲にあった。
【0074】 免疫化 4の雌性Blab/cマウス(20〜24g)のグループを、1mlシリンジ
へ接続された動物給餌針を使用して、“裸の”(グループ4)またはリポソーム
−封入化(グループ1〜4)DNAのいずれかで経口的に免疫化した。各マウス
に、第0、28および38日に、500μlのPBSの容量中100μgのDN
Aを与えた。
【0075】 免疫化グループ 1)PC:DOPE:DOTAP(100μgDNA) 2)DSPC:DOPE:DOTAP(100μgDNA) 3)PC:CHOL:DOTAP(100μgDNA) 4)DSPC:DOPE:DC−Chol(100μgDNA) 5)“裸の”DNA(100μgDNA)。
【0076】 糞便ペレットからのIgA抽出 糞便ペレットを、第0、30、45、60、70日に、マウスのケージから回
収した。
【0077】 これらのペレットを、100mg/mlの濃度でPBS中におき、遠心分離へ
供し、そして上澄み(IgAを含有する)を分析した。
【0078】 ELISA測定 ELISAを、糞便抽出物において行い、分泌IgAを測定した。プレートを
、Hepatitis B表面抗原(HBsAg;サブタイプ ayw)のS(
スモール)領域でコーティングし、1%BSAでブロックし、非特異的結合を回
避し、そして次いでペレット抽出物を2重で添加した(希釈していない)。セイ
ヨウワサビペルオキシダーゼ−複合体化ヤギ抗−マウスIgA、続いてo−フェ
ニレンジアミン基質を添加した。450nmでの吸光度を測定した。結果は、マ
ウスの各グループについての2重測定値の平均を示す。
【0079】 結果 最初の投薬後60および70日に測定された分泌IgA免疫応答を、図1およ
び2にそれぞれ示す。結果は、DPSC:DOPE:DOTAPから構成される
DRVは、両方のタイムポイントで、経口的に免疫化されたマウスにおいて、最
も高い応答を増強したことを示す。リポソーム封入されたDNAにおいてカチオ
ン性脂質DOTAPをDC−CHOLで置換することは、より低い抗−HBsA
g IgA免疫応答を生じる。さらに、PC:CHOL:DOTAPから構成さ
れるリポソームはまた、免疫応答を媒介することにおいて、DSPC:DOPE
:DOTAPから構成するものより効率が低かった。
【0080】 結論 実施例1〜3から導かれる結論は、これら実施例は繰り返し可能であるという
ことである。さらに、比較的低いレベルの封入されたDNAは、免疫応答に十分
なトランスフェクション率を提供するようである。(実施例2のグループ1およ
び5を比較して)。飽和脂質は、より良好なパフォーマンスを有するリポソーム
を生成するようである。
【0081】 実施例4 経口投薬後のレポーター遺伝子発現 目的 フルオレセントグリーンタンパク質レポーター遺伝子をコードする裸のまたは
リポソーム−封入されたかのいずれかのプラスミドDNA(pCMV.efgp
)をマウスに経口投薬後、腸間膜リンパ節における遺伝子発現のレベルを比較す
ること。レポーター遺伝子が回収したリンパ節において可視のグリーンタンパク
質によって示されるように発現されるならば、これは、DNAが腸間膜リンパ節
に到達しそしてエンドサイトーシスされてそして発現されるという表示である。
抗原提示細胞は、リンパ節、免疫応答を発生するための遺伝子ワクチンについて
の標的に局在する。
【0082】 方法: リポソーム調製 32μモルのDSPC、16μモルのDOPE、8μモルのDOTAPから構
成されるリポソームを、実施例1について記載されるように、脱水−再水和法(
DRV)を使用して調製し、そして600μgのpCMV.efgpプラスミド
DNAを封入した。
【0083】 投薬および遺伝子発現の測定 2の雌性Balb/cマウス(20〜24g)を、1mlシリンジへ接続され
た動物給餌針を使用して、“裸の”またはリポソーム−封入化DNAのいずれか
で経口的に投薬した。各マウスに、500μlのPBSの容量中100μgのD
NAを与えた。投薬44時間後、腸間膜リンパ節を、投薬したマウスおよびコン
トロール(天然)マウスから回収した。新たに回収したリンパ節を、Tissu
e−Teck(Miles Inc,USA)を使用してCryostatチャ
ック(chucks)へ付着させ、次いで液体窒素中で凍結させた。切片をSlee
Cryostat中で20μmに切断した。画像を、入射蛍光(incident fluor
escence)およびKodak ektachrome 4000 ASAを使用
して、Nikon microphoto Microscope下で撮った。
【0084】 結果および結論 より高いレベルのプラスミドコード化フルオレセントグリーンタンパク質が、
裸のpCMV.efgp(図3b)を受けたものおよび天然マウス(図3c)か
ら取ったリンパ節セクションにおいて見られるようなバックグラウンドレベルと
比較して、リポソーム封入されたpCMV.efgp(図4a)を投薬したマウ
スの腸間膜リンパ節において見られ得る。これから、経口投与されたDNAが腸
間膜リンパ節へ通過されること、および腸間膜リンパ節におけるレポーター遺伝
子の発現率が飽和脂質を含むカチオン性リポソームにおける封入によって増加さ
れることが結論付けられ得る。これは、飽和脂質から形成されるカチオン性リポ
ソームにおける封入による免疫応答の増加を示す結果と一致する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1a〜i中の結果は、マウスの各グループについての2重測定値の平均を示
す。
【図2】 図2a〜d中の結果は、マウスの各グループについての2重測定値の平均を示
す。
【図3】 最初の投薬後60および70日に測定された分泌IgA免疫応答。
【図4】 より高いレベルのプラスミドコード化フルオレセントグリーンタンパク質が、
裸のpCMV.efgp(図3b)を受けたものおよび天然マウス(図3c)か
ら取ったリンパ節セクションにおいて見られるようなバックグラウンドレベルと
比較して、リポソーム封入されたpCMV.efgp(図4a)を投薬したマウ
スの腸間膜リンパ節において見られ得る。
【手続補正書】特許協力条約第19条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年3月23日(2001.3.23)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【化1】 ここで、R3およびR4は同一かまたは異なり、そして式CH3(CH2e(C
H=CH−CH2f(CH2g−の群から選択され、 ここで、fは0〜6であり、eおよびgの各々は0〜23であり、そしてe+
g+3fが12〜23の範囲にあり; R7はC1-8アルカンジイル基であり; Yは−O−または結合であり; X2はN、PまたはSであり; mは、X2がNまたはPである場合に3であり、そしてX2がSである場合に2
であり;そして 基R8は同一かまたは異なり、そして水素、C1-8アルキル、C6-11アリールま
たはアラルキルからなる群から選択されるか、あるいは2または3の基R8が、
3と一緒になって、5〜7環原子を有する飽和または不飽和のヘテロ環式基を
形成し得る; 但し、基R1、R2、R3およびR4の少なくとも1つにおいて、bまたはfは、
場合によっては、0である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年1月16日(2002.1.16)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【化1】 ここで、R3およびR4は同一かまたは異なり、そして式CH3(CH2e(C
2g−の群から選択され、 ここで、eおよびgの各々は0〜23であり、そしてe+gが12〜23の範
囲にあり; R7はC1-8アルカンジイル基であり; Yは−O−または結合であり; X2はN、PまたはSであり; mは、X2がNまたはPである場合に3であり、そしてX2がSである場合に2
であり;そして 基R8は同一かまたは異なり、そして水素、C1-8アルキル、C6-11アリールま
たはアラルキルからなる群から選択されるか、あるいは2または3の基R8が、
3と一緒になって、5〜7環原子を有する飽和または不飽和のヘテロ環式基を
形成し得る。
【化2】 ここで、R3およびR4は同一かまたは異なり、そして式CH3(CH2e(C
2g−の群から選択され、 ここで、eおよびgの各々は0〜23であり、そしてe+gが12〜23の範
囲にあり; R7はC1-8アルカンジイル基であり; Yは−O−または結合であり; X2はN、PまたはSであり; mは、X2がNまたはPである場合に3であり、そしてX2がSである場合に2
であり;そして 基R8は同一かまたは異なり、そして水素、C1-8アルキル、C6-11アリールま
たはアラルキルからなる群から選択されるか、あるいは2または3の基R8が、
3と一緒になって、5〜7環原子を有する飽和または不飽和のヘテロ環式基を
形成し得る。
【請求項20】 前記ワクチンが請求項2〜15に記載される通りである、
請求項19に記載の使用。
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月6日(2002.11.6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【化1】 ここで、R3およびR4は同一かまたは異なり、そして式CH3(CH2e(C
H=CH−CH2f(CH2g−の群から選択され、 ここで、fは0〜6であり、eおよびgの各々は0〜23であり、そしてe+
g+3fが12〜23の範囲にあり; R7はC1-8アルカンジイル基であり; Yは−O−または結合であり; X2はN、PまたはSであり; mは、X2がNまたはPである場合に3であり、そしてX2がSである場合に2
であり;そして 基R8は同一かまたは異なり、そして水素、C1-8アルキル、C6-11アリールま
たはアラルキルからなる群から選択されるか、あるいは2または3の基R8が、
3と一緒になって、5〜7環原子を有する飽和または不飽和のヘテロ環式基を
形成し得る; 但し、基R1、R2、R3およびR4の少なくとも1つにおいて、bまたはfは、
場合によっては、0である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 47/28 A61K 47/28 A61P 31/00 A61P 31/00 43/00 105 43/00 105 C12N 15/09 A61K 39/00 H // A61K 39/00 C12N 15/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C A,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM ,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH, GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS ,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN, MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM ,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN, YU,ZA,ZW (72)発明者 ペリエ イボンヌ イギリス国 ビー4 7イーティー バー ミンガム アストン トライアングル ア ストン ユニヴァーシティー スクール オブ ライフ アンド ヘルス サイエン ス Fターム(参考) 4B024 AA01 BA31 CA01 HA17 4C076 AA19 BB01 CC06 CC26 DD49 DD55 DD63 FF68 4C084 AA13 MA05 MA24 MA52 NA10 ZB211 ZB212 ZB311 ZB312 4C085 AA03 BA01 CC31 EE01 EE05 GG08

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下を含むリポソーム形成成分から形成されるリポソームと
    複合化されるかまたはこの中に封入された、抗原を作動可能にコードする核酸を
    含む経口ワクチン: a)一般式Iを有する少なくとも1つのカチオン性化合物 R1OCH2CH(OR2)CH2516 n I ここで、R1およびR2は同一かまたは異なり、そして式CH3(CH2a(C
    H=CH−CH2b(CH2c(CO)d−の群から選択され、 ここで、bは0〜6であり、aおよびcは各々0〜23から選択され、そして
    (a+c+3b)は12〜23の範囲にあり、そしてdは0または1であり; R5は結合またはC1-8アルカンジイル基であり; X1はN、PまたはSであり; nは、X1がNまたはPである場合に3であり、そしてX1がSである場合に2
    であり;そして 基R6は同一かまたは異なり、そして水素、C1-8アルキル、C6-12アリールま
    たはアラルキルから選択されるか、あるいは2または3の基R6が、X1と一緒に
    なって、5〜7環原子を有する飽和または不飽和ヘテロ環式基を形成し得る; b)一般式IIを有する少なくとも1つの双性イオン性リン脂質 【化1】 ここで、R3およびR4は同一かまたは異なり、そして式CH3(CH2e(C
    H=CH−CH2f(CH2g−の群から選択され、 ここで、fは0〜6であり、eおよびgの各々は0〜23であり、そしてe+
    g+3fが12〜23の範囲にあり; R7はC1-8アルカンジイル基であり; Yは−O−または結合であり; X2はN、PまたはSであり; mは、X2がNまたはPである場合に3であり、そしてX2がSである場合に2
    であり;そして 基R8は同一かまたは異なり、そして水素、C1-8アルキル、C6-11アリールま
    たはアラルキルからなる群から選択されるか、あるいは2または3の基R8が、
    3と一緒になって、5〜7環原子を有する飽和または不飽和のヘテロ環式基を
    形成し得る; 但し、基R1、R2、R3およびR4の少なくとも1つにおいて、bまたはfは、
    場合によっては、0である。
  2. 【請求項2】 R1=R2そしてR3=R4である、請求項1に記載のワクチン
  3. 【請求項3】 R1およびR2が、R3およびR4とは異なる基を示す、請求項
    2に記載のワクチン。
  4. 【請求項4】 R1およびR2においてb=1であり、そして(a+c)が1
    0〜20の範囲にある、請求項2および請求項3に記載のワクチン。
  5. 【請求項5】 d=0である、請求項2〜4のいずれかに記載のワクチン。
  6. 【請求項6】 f=0である、請求項2〜5のいずれかに記載のワクチン。
  7. 【請求項7】 X1がNであり、そしてR6基が全てC1-4アルキルである、
    前記請求項のいずれかに記載のワクチン。
  8. 【請求項8】 YがOであり、そしてX2がNであり、そして第1リン脂質
    の基R8が全て水素であり、そして第2リン脂質の基R8が全てC1-4アルキル、
    好ましくはメチルである、各々が式IIを有する2つの双性イオン性リン脂質を含
    む、前記請求項のいずれかに記載のワクチン。
  9. 【請求項9】 各リン脂質において、YがOでありそしてR7が(CH2h
    であり、ここでhが2または3である、請求項8に記載のワクチン。
  10. 【請求項10】 前記第1リン脂質の基R3およびR4が同一であり、そして
    各々が、f=1でありそして(e+g)が10〜20、好ましくは12〜14の
    範囲にある基である、請求項8または請求項9に記載のワクチン。
  11. 【請求項11】 前記第2リン脂質の基R3およびR4が同一であり、そして
    各々が、f=0でありそしてe+gが15〜23、好ましくは15〜17の範囲
    にある基である、請求項8〜10のいずれかに記載のワクチン。
  12. 【請求項12】 少なくとも1つのグリセロ脂質、少なくとも1つのカチオ
    ン性化合物および少なくとも1つの双性イオン性リン脂質を含むリポソーム形成
    成分から形成されるリポソームへ複合化されるかまたはこの中に封入された、抗
    原をコードする核酸を含む経口ワクチンであって、少なくとも1つのグリセロ脂
    質がO’O−ジアルカノイルまたはO,O’−ジアルキルリン脂質であることを
    特徴とする、ワクチン。
  13. 【請求項13】 前記グリセロ脂質が、請求項1に定義される一般式IIの化
    合物であり、ここでR3およびR4の両方においてfが0である、請求項12に記
    載のワクチン。
  14. 【請求項14】 少なくとも1つのカチオン性化合物および少なくとも1つ
    の双性イオン性リン脂質を含むリポソーム形成成分から形成されるリポソームへ
    複合化されおよび/またはこの中に封入された、抗原をコードする核酸を含む経
    口ワクチンであって、該リポソーム形成成分が、40℃を超える遷移温度を個々
    に有する成分を少なくとも25モル%、好ましくは少なくとも50モル%含むこ
    とを特徴とする、ワクチン。
  15. 【請求項15】 前記双性イオン性リン脂質が、ジステアロイルホスファチ
    ジルコリン、ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン、ジパルミトイル
    ホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミンおよび
    その混合物からなる群から選択される、請求項12〜14のいずれかに記載のワ
    クチン。
  16. 【請求項16】 前記カチオン性化合物が、請求項1に定義される一般式I
    の化合物である、請求項12〜15のいずれかに記載のワクチン。
  17. 【請求項17】 前記カチオン性化合物がDC−コレステロールである、請
    求項12〜15のいずれかに記載のワクチン。
  18. 【請求項18】 前記請求項のいずれかに記載のワクチンを経口投与するこ
    とによって、ヒトまたは非ヒト動物にワクチン接種し、それによって、コードさ
    れる抗原に対する免疫応答を発生させる、方法。
  19. 【請求項19】 以下の工程: i)ヒトまたは動物被験体において所望の免疫応答を誘発させるに有用な免疫
    原性ポリペプチドを作動可能にコードする裸のポリヌクレオチド、および請求項
    1、請求項12または請求項14に定義されるリポソーム形成成分から形成され
    る予め形成されたリポソームを含む、水性懸濁液を形成する工程、 ii)該懸濁液を凍結乾燥させるかまたは噴霧乾燥させる工程、ならびに iii)工程ii)の産物を再水和して脱水/再水和小胞を形成する工程、 を含む、ポリヌクレオチドをリポソーム中へ封入する方法。
  20. 【請求項20】 さらに以下の工程: iv)前記工程iiiからの脱水/再水和小胞の水性懸濁液を、微細流動化に供し
    て、それらのサイズを制御する工程;ならびに v)必要に応じて、封入されていないポリヌクレオチドをリポソームから分離
    する工程、 を含む、請求項19に記載の方法。
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