JP2005533752A - Hivdnaワクチン接種におけるアジュバントとしてのイミダゾキノリンアミン - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワクチン分野、ワクチンアジュバント分野、分子生物学分野および免疫学分野に関し、一般にアジュバントおよび核酸免疫技法に関する。さらに具体的には、本発明はある種のアジュバント組成物と、このような組成物を使用するワクチンおよび/または核酸免疫方法に関する。特に、本発明は、さらに特に粒子媒介性送達によって投与される場合に、HIV感染症の予防および治療に有用なDNAワクチンに関する。
HIV-1は、世界の主要な健康問題の1つとして認められている後天性免疫不全症候群(AIDS)の主要な原因である。世界中の広範な研究はワクチンを製造するために実施されているが、これまでのこのような努力は成功に至っていない。
イミダゾキノリンアミン化合物は、初回免疫化または追加免疫化の12〜36時間後に局所投与される場合、有効なアジュバントとして作用することを本発明者らは見出した。また、この化合物は、細胞性免疫を刺激する際に有効であることが見出された。この化合物は、免疫応答を改良することができることが既知の一連の関連化合物の1つである。
本発明は特定の抗原または抗原をコードするヌクレオチド配列に限定されないことが理解されるべきである。開示されている方法の異なる使用は当技術分野における具体的な必要性に合わせて調整しうることも理解されるべきである。本明細書において使用されている用語は本発明の特定の態様を記載する目的のためだけであり、限定する意図のものではないことも理解されるべきである。
式I
(式中、
R11は、炭素原子数1〜10のアルキル、炭素原子数1〜6のヒドロキシアルキル、アシルオキシ部分が炭素原子数2〜4のアルカノイルオキシであり、アルキル部分が炭素原子数1〜6を含有するアシルオキシアルキル、ベンジル、(フェニル)エチルおよびフェニルからなる群より選択され、ベンジル、(フェニル)エチルまたはフェニル置換基は、任意に、炭素原子数1〜4のアルキル、炭素原子数1〜4のアルコキシおよびハロゲンからなる群より独立に選択される1つまたは2つの部分によってベンゼン環が置換されており、ただしベンゼン環が2つの部分で置換されている場合には、部分は一体として炭素原子数が6以下であり、
R21は、水素、炭素原子数1〜8のアルキル、ベンジル、(フェニル)エチルおよびフェニルからなる群より選択され、ベンジル、(フェニル)エチルまたはフェニル置換基は、任意に、炭素原子数1〜4のアルキル、炭素原子数1〜4のアルコキシおよびハロゲンからなる群より独立に選択される1つまたは2つの部分によってベンゼン環が置換されており、ただしベンゼン環が2つの部分で置換されている場合には、部分は一体として炭素原子数が6以下であり、
各R1は、炭素原子数1〜4のアルコキシ、ハロゲンおよび炭素原子数1〜4のアルキルからなる群より独立に選択され、nは0〜2の整数であるが、ただしnが2である場合には、R1基は一体として炭素原子数が6以下である)、
式II
(式中、
R12は炭素原子数2〜10の直鎖または分岐鎖アルケニルおよび、炭素原子数2〜10の置換直鎖または分岐鎖アルケニルからなる群より選択され、置換基は、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルおよび炭素原子数3〜6のシクロアルキル並びに炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルで置換された炭素原子数3〜6のシクロアルキルからなる群より選択され、
R22は、水素、炭素原子数1〜8の直鎖または分岐鎖アルキル、ベンジル、(フェニル)エチルおよびフェニルからなる群より選択され、ベンジル、(フェニル)エチルまたはフェニル置換基は、任意に、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキル、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルコキシおよびハロゲンからなる群より独立に選択される1つまたは2つの部分によってベンゼン環が置換されており、ただしベンゼン環が2つのこのような部分で置換されている場合には、部分は一体として炭素原子数が6以下であり、
各R2は、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルコキシ、ハロゲンおよび炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルからなる群より独立に選択され、nは0〜2の整数であるが、ただしnが2である場合には、R2基は一体として炭素原子数が6以下である)
式III
(式中、
R23は、水素、炭素原子数1〜8の直鎖または分岐鎖アルキル、ベンジル、(フェニル)エチルおよびフェニルからなる群より選択され、ベンジル、(フェニル)エチルまたはフェニル置換基は、任意に、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキル、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルコキシおよびハロゲンからなる群より独立に選択される1つまたは2つの部分によってベンゼン環が置換されており、ただしベンゼン環が2つのこのような部分で置換されている場合には、部分は一体として炭素原子数が6以下であり、
各R3は、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルコキシ、ハロゲンおよび炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルからなる群より独立に選択され、nは0〜2の整数であるが、ただしnが2である場合には、R3基は一体として炭素原子数が6以下である)、
式IV
(式中
R14は、-CHRxRy(式中、Ryは水素または炭素-炭素結合であるが、ただしRyが水素である場合には、Rxは炭素原子数1〜4のアルコキシ、炭素原子数1〜4のヒドロキシアルコキシ、炭素原子数2〜10の1-アルキニル、テトラヒドロピラニル、アルコキシ部分が炭素原子数1〜4であり、アルキル部分が炭素原子数1〜4のアルコキシアルキルであり、2-、3-または4-ピリジルであるが、ただしRyが炭素-炭素結合である場合には、RyとRxは一体として、ヒドロキシおよび炭素原子数1〜4のヒドロキシアルキルからなる群より独立に選択される1つ以上の置換基で任意に置換されたテトラヒドロフラニル基である)であり、
R24は、水素、炭素原子数1〜4のアルキル、フェニルおよび置換基が炭素原子数1〜4のアルキル、炭素原子数1〜4のアルコキシおよびハロゲンからなる群より選択される置換フェニルからなる群より選択され、
R4は、水素、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルコキシ、ハロゲンおよび炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルからなる群より選択される)、
式V
(式中、
R15は、水素、炭素原子数1〜10の直鎖または分岐鎖アルキルおよび置換基が、炭素原子数3〜6のシクロアルキルおよび炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルによって置換されている炭素原子数3〜6のシクロアルキルからなる群より選択される炭素原子数1〜10の置換直鎖または分岐鎖アルキル、炭素原子数2〜10の直鎖または分岐鎖アルケニルおよび置換基が炭素原子数3〜6のシクロアルキルおよび炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルによって置換されている炭素原子数3〜6のシクロアルキルからなる群より選択される炭素原子数2〜10の置換直鎖または分岐鎖アルケニル、炭素原子数1〜6のヒドロキシアルキル、アルコキシ部分が炭素原子数1〜4であり、アルキル部分が炭素原子数1〜6であるアルコキシアルキル、アシルオキシ部分が炭素原子数2〜4のアルカノイルオキシであり、アルキル部分が炭素原子数1〜6のアシルオキシアルキル、ベンジル、(フェニル)エチルおよびフェニルからなる群より選択され、ベンジル、(フェニル)エチルまたはフェニル置換基は、炭素原子数1〜4のアルキル、炭素原子数1〜4のアルコキシおよびハロゲンからなる群より独立に選択される1つまたは2つの部分によってベンゼン環が任意に置換されているが、ベンゼン環が2つの部分で置換されている場合には、部分は一体として炭素原子数が6以下であり、
R15は、好ましくは、炭素原子数1〜4のヒドロキシアルキルによって置換されているC1〜2アルキル基であり、さらに好ましくは、R15は、炭素原子数3のヒドロキシアルキルによって置換されているC1アルキル基であり、
R25は、
(式中、
RSおよびRTは、水素、炭素原子数1〜4のアルキル、フェニルおよび置換基が炭素原子数1〜4のアルキル、炭素原子数1〜4のアルコキシおよびハロゲンからなる群より選択される置換フェニルからなる群より独立に選択され、
Xは、炭素原子数1〜4のアルコキシ、アルコキシ部分が炭素原子数1〜4であり、アルキル部分が炭素原子数1〜4であるアルコキシアルキル、炭素原子数1〜4のヒドロキシアルキル、炭素原子数1〜4のハロアルキル、アルキル基が炭素原子数1〜4であるアルキルアミド、アミノ、置換基が炭素原子数1〜4のアルキルまたはヒドロキシアルキルである置換アミノ、アジド、クロロ、ヒドロキシ、1-モルホリノ、1-ピロリジノ、炭素原子数1〜4のアルキルチオからなる群より選択され、
R5は、水素、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルコキシ、ハロゲンおよび炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルからなる群より選択される)である)
の1つによって記載される1H-イミダゾ[4,5-c]キノリン-4-アミンまたは上記のいずれかの薬学的に許容されうる塩が挙げられる。
(式中、mは1、2または3であり、
R16は、水素、炭素原子数3、4または5の環状アルキル、炭素原子数1〜10の直鎖または分岐鎖アルキルおよび置換基が炭素原子数3〜6のシクロアルキルおよび炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルによって置換されている炭素原子数3〜6のシクロアルキルからなる群より選択される炭素原子数1〜10の置換直鎖または分岐鎖アルキル、炭素原子数1〜10で、フッ素または塩素原子数1つ以上のフルオロ-またはクロロアルキル、炭素原子数2〜10の直鎖または分岐鎖アルケニルおよび置換基が炭素原子数3〜6のシクロアルキルおよび炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルによって置換されている炭素原子数3〜6のシクロアルキルからなる群より選択される炭素原子数2〜10の置換直鎖または分岐鎖アルケニル、炭素原子数1〜6のヒドロキシアルキル、アルコキシ部分が炭素原子数1〜4であり、アルキル部分が炭素原子数1〜6であるアルコキシアルキル、アシルオキシ部分が炭素原子数2〜4のアルカノイルオキシまたはベンゾイルオキシであり、アルキル部分が炭素原子数1〜6であるアシルオキシアルキル、ベンジル、(フェニル)エチルおよびフェニル
並びに-CHRxRy
(式中、
Ryは水素または炭素-炭素結合であるが、ただしRyが水素である場合には、Rxは炭素原子数1〜4のアルコキシ、炭素原子数1〜4のヒドロキシアルコキシ、炭素原子数2〜10の1-アルキニル、テトラヒドロピラニル、アルコキシ部分が炭素原子数1〜4であり、アルキル部分が炭素原子数1〜4のアルコキシアルキルであり、2-、3-または4-ピリジルであるが、ただしRyが炭素-炭素結合である場合には、RyとRxは一体として、ヒドロキシおよび炭素原子数1〜4のヒドロキシアルキルからなる群より独立に選択される1つ以上の置換基で任意に置換されたテトラヒドロフラニル基である)
からなる群より選択されるが、ただし任意のこのようなアルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルまたはアシルオキシアルキル基は窒素原子に直接結合する完全に炭素置換された炭素原子を有さず、ベンジル、(フェニル)エチルまたはフェニル置換基は、任意に、炭素原子数1〜4のアルキル、炭素原子数1〜4のアルコキシおよびハロゲンからなる群より独立に選択される1つまたは2つの部分によってベンゼン環が置換されており、ただしベンゼン環が2つの部分で置換されている場合には、部分は一体として炭素原子数が6以下であり、
R26は、水素、炭素原子数1〜8の直鎖または分岐鎖アルキル、炭素原子数1〜6の直鎖または分岐鎖ヒドロキシアルキル、モルホリノアルキル、ベンジル、(フェニル)エチルおよびフェニル並びに
-C(RS)(RT)(X)(式中、RSおよびRTは、水素、炭素原子数1〜4のアルキル、フェニルおよび置換基が炭素原子数1〜4のアルキル、炭素原子数1〜4のアルコキシおよびハロゲンからなる群より選択される置換フェニルからなる群より独立に選択され、ベンジル、(フェニル)エチルまたはフェニル置換基は、任意に、メチル、メトキシおよびハロゲンからなる群より選択される部分によってベンゼン環が置換されており、
Xは、炭素原子数1〜4のアルコキシ、アルコキシ部分が炭素原子数1〜4であり、アルキル部分が炭素原子数1〜4であるアルコキシアルキル、炭素原子数1〜4のハロアルキル、アルキル基が炭素原子数1〜4であるアルキルアミド、アミノ、置換基が炭素原子数1〜4のアルキルまたはヒドロキシアルキルである置換アミノ、アジド、炭素原子数1〜4のアルキルチオおよびアルキル部分が炭素原子数1〜4のモルホリノアルキルからなる群より選択される)からなる群より選択され、
R6は、水素、フルオロ、クロロ、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルおよび炭素原子数1〜4で、フッ素または塩素原子が少なくとも1の直鎖または分岐鎖フルオロ-またはクロロアルキルからなる群より選択される)または薬学的に許容されうる塩によって規定される。
(式中、
R17は、水素、-CH2RW(式中、RWは炭素原子数1〜10の直鎖、分岐鎖または環状アルキル、炭素原子数1〜10の直鎖または分岐鎖アルケニル炭素原子数1〜6の直鎖または分岐鎖ヒドロキシアルキル、アルコキシ部分が炭素原子数1〜4であり、アルキル部分が炭素原子数1〜6であるアルコキシアルキル、フェニルエチルからなる群より選択される)および-CH=CRZRZ(式中、各RZは、独立に、炭素原子数1〜6の直鎖、分岐鎖または環状アルキルである)からなる群より選択され、
R27は、水素、炭素原子数1〜8の直鎖または分岐鎖アルキル、炭素原子数1〜6の直鎖または分岐鎖ヒドロキシアルキル、アルコキシ部分が炭素原子数1〜4であり、アルキル部分が炭素原子数1〜6であるアルコキシアルキル、ベンジル、(フェニル)エチルおよびフェニル、アルキル部分が炭素原子数1〜4のモルホリノアルキルからなる群より選択され、ベンジル、(フェニル)エチルまたはフェニル置換基は、任意に、メチル、メトキシおよびハロゲンからなる群より選択される部分によってベンゼン環が置換されており、
R67およびR77は、独立に、水素および炭素原子数1〜5のアルキルからなる群より選択されるが、ただしR67およびR77は一体として炭素原子数が6以下であり、R77が水素である場合には、R67は水素以外であり、R27は水素またはモルホリノアルキル以外であり、R67が水素である場合には、R77およびR27は水素以外である)または薬学的に許容されうる塩によって規定される。
(式中、
Zは、
-(CH2)p-(式中、pは1〜4である)
-(CH2)a-C(RDRE)(CH2)b-(式中、aおよびbは整数であり、a+bは0〜3であり、RDは水素または炭素原子数1〜4のアルキルであり、REは炭素原子数1〜4のアルキル、ヒドロキシ、-ORF(式中、RFは炭素原子数1〜4のアルキルである)および-NRGR’G(式中、RGおよびR’Gは、独立に、水素または炭素原子数1〜4のアルキルである)からなる群より選択される)
-(CH2)a-(Y)-(CH2)b(式中、aおよびbは整数であり、a+bは0〜3であり、YはO、Sまたは-NRJ(式中、RJは水素または炭素原子数1〜4のアルキルである)である)
からなる群より選択され、
qは0または1であり、R8は炭素原子数1〜4のアルキル、炭素原子数1〜4のアルコキシおよびハロゲンからなる群より選択される)および薬学的に許容されうる塩によって規定される。
(式中、
R19は、酸素、硫黄およびセレニウムからなる群より選択され、
R29は、
-水素、
-アルキル、
-アルキル-OH、
-ハロアルキル、
-アルケニル、
-アルキル-X-アルキル、
-アルキル-X-アルケニル、
-アルケニル-X-アルキル、
-アルケニル-X-アルケニル、
-アルキル-N(R59)2、
-アルキル-N3、
-アルキル-O-C(O)-N(R59)2、
-ヘテロサイクリル、
-アルキル-X-ヘテロサイクリル、
-アルケニル-X-ヘテロサイクリル、
-アリール、
-アルキル-X-アリール、
-アルケニル-X-アリール、
-ヘテロアリール、
-アルキル-X-ヘテロアリールおよび
-アルケニル-X-ヘテロアリール
からなる群より選択され、
R39およびR49は、各々独立に、
-水素、
-X-アルキル、
-ハロ、
-ハロアルキル、
-N(R59)2、
であるかまたはR39とR49は一体とした場合、融合芳香環、ヘテロ芳香環、シクロアルキル環または複素環を形成し、
Xは、-O-、-S-、-NR59-、-C(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-および結合からなる群より選択され、
各R59は、独立に、HまたはC1-18アルキルであ、
式X
(式中、
Aは=N-CR=CR-CR=、=CR-N=CR-CR=、=CR-CR=N-CR=または=CR-CR=CR-N=であり、
R110は以下からなる群より選択され:
-水素、
-以下からなる群より選択される1つ以上の置換基によって置換されていてもよいC1-20アルキルC2-20アルケニル:
-アリール、
-ヘテロアリール、
-ヘテロシクリル、
-O-C1-20アルキル、
-O-(C1-20アルキル)0-1-アリール、
- O-(C1-20アルキル)0-1-ヘテロアリール、
- O-(C1-20アルキル)0-1-ヘテロシクリル、
-C1-20アルコキシカルボニル、
-S(O)0-2- C1-20アルキル、
-S(O)0-2- (C1-20アルキル)0-1-アリール、
-S(O)0-2- (C1-20アルキル)0-1-ヘテロアリール、
-S(O)0-2- (C1-20アルキル)0-1-ヘテロシクリル、
-N(R310)2、
-N3、
オキソ、
-ハロゲン、
-NO2、
-OHおよび
-SHおよび
-C1-20アルキル-NR310-Q-X-R410または-C2-20アルケニル-NR310-Q-X-R410(式中、Qは-CO-または-SO2-であり、Xは結合、-O-または-NR310-であり、R410はアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリルである)または以下からなる群より選択される1つ以上の置換基によって置換されていてもよい-C1-20アルキルまたは-C2-20アルケニル
-アリール、
-ヘテロアリール、
-ヘテロシクリル、
-O-C1-20アルキル、
-O-(C1-20アルキル)0-1-アリール、
-O-(C1-20アルキル)0-1-ヘテロアリール、
-O-(C1-20アルキル)0-1-ヘテロシクリル、
- C1-20アルコキシカルボニル、
-S(O)0-2-C1-20アルキル、
-S(O)0-2-(C1-20アルキル)0-1-アリール、
-S(O)0-2-(C1-20アルキル)0-1-ヘテロアリール、
-S(O)0-2-(C1-20アルキル)0-1-ヘテロシクリル、
-N(R310)2、
-NR310-CO-O-C1-20アルキル、
-N3、
オキソ、
-ハロゲン、
-NO2、
-OHおよび
-SH、またはR410は、
(式中、Yは-N-または-CR-であり、
R210は、以下からなる群より選択される:
-水素、
-C1-10アルキル、
-C2-20アルケニル、
-アリール、
- C1-10アルキル-O- C1-10アルキル、
- C1-10アルキル-O- C2-20アルケニルおよび
以下からなる群より選択される1つ以上の置換基で置換されている- C1-10アルキルアルキルまたは- C2-20アルケニル:
-OH、
-ハロゲン、
-N(R310)2、
-CO-N(R310)2、
-CO- C1-10アルキル、
-N3、
-アリール、
-ヘテロアリール、
-ヘテロシクリル、
-CO-アリールおよび
-CO-ヘテロアリール、
各R310は、独立に、水素およびC1-10アルキルからなる群より選択され、
各Rは、独立に、水素、C1-10アルキル、C1-10アルコキシ、ハロゲンおよびトリフルオロメチルからなる群より選択される)である)または薬学的に許容されうる塩
式XI
(式中、
Bは-NR-C(R)2-C(R)2-、-C (R)2-NR- C(R)2- C(R)2-、C(R)2- C(R)2-NR -C(R)2-または- C(R)2- C(R)2- C(R)2-NR-であり、
R111は以下からなる群より選択され:
-水素、
-以下からなる群より選択される1つ以上の置換基によって置換されていてもよいC1-20アルキルC2-20アルケニル:
-アリール、
-ヘテロアリール、
-ヘテロシクリル、
-O-C1-20アルキル、
-O-(C1-20アルキル)0-1-アリール、
- O-(C1-20アルキル)0-1-ヘテロアリール、
- O-(C1-20アルキル)0-1-ヘテロシクリル、
-C1-20アルコキシカルボニル、
-S(O)0-2- C1-20アルキル、
-S(O)0-2- (C1-20アルキル)0-1-アリール、
-S(O)0-2- (C1-20アルキル)0-1-ヘテロアリール、
-S(O)0-2- (C1-20アルキル)0-1-ヘテロシクリル、
-N(R311)2、
-N3、
オキソ、
-ハロゲン、
-NO2、
-OHおよび
-SHおよび
-C1-20アルキル-NR311-Q-X-R411または-C2-20アルケニル-NR311-Q-X-R411(式中、Qは-CO-または-SO2-であり、Xは結合、-O-または-NR311-であり、R411はアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリルである)または以下からなる群より選択される1つ以上の置換基によって置換されていてもよい-C1-20アルキルまたは-C2-20アルケニル
-アリール、
-ヘテロアリール、
-ヘテロシクリル、
-O-C1-20アルキル、
-O-(C1-20アルキル)0-1-アリール、
-O-(C1-20アルキル)0-1-ヘテロアリール、
-O-(C1-20アルキル)0-1-ヘテロシクリル、
- C1-20アルコキシカルボニル、
-S(O)0-2-C1-20アルキル、
-S(O)0-2-(C1-20アルキル)0-1-アリール、
-S(O)0-2-(C1-20アルキル)0-1-ヘテロアリール、
-S(O)0-2-(C1-20アルキル)0-1-ヘテロシクリル、
-N(R311)2、
-NR311-CO-O-C1-20アルキル、
-N3、
オキソ、
-ハロゲン、
-NO2、
-OHおよび
-SH、またはR411は、
(式中、Yは-N-または-CR-であり、
R211は、以下からなる群より選択される:
-水素、
-C1-10アルキル、
-C2-10アルケニル、
-アリール、
- C1-10アルキル-O- C1-10アルキル、
- C1-10アルキル-O- C2-10アルケニルおよび
以下からなる群より選択される1つ以上の置換基で置換されている- C1-10アルキルアルキルまたは- C2-10アルケニル:
-OH、
-ハロゲン、
-N(R311)2、
-CO-N(R311)2、
-CO- C1-10アルキル、
-N3、
-アリール、
-ヘテロアリール、
-ヘテロシクリル、
-CO-アリールおよび
-CO-ヘテロアリール、
各R311は、独立に、水素およびC1-10アルキルからなる群より選択され、
各Rは、独立に、水素、C1-10アルキル、C1-10アルコキシ、ハロゲンおよびトリフルオロメチルからなる群より選択される)である) または薬学的に許容されうる塩。
(式中、
R18は-アルキル-NR3-SO2-X-R4または-アルケニル-NR3-SO2-X-R4であり、
Xは結合または-NR5-であり、
R4はアリール、ヘテロシクリル、アルキルまたはアルケニルであり、その各々は以下からなる群より選択される1つ以上の置換基によって置換されていてもよい:
-アルキル、
-アルケニル、
-アリール、
-ヘテロアリール、
-ヘテロシクリル、
-置換アリール、
-置換ヘテロアリール、
-置換ヘテロシクリル、
-O-アルキル、
-O-(アルキル)0-1-アリール、
-O-(アルキル)0-1-置換アリール、
-O-(アルキル)0-1-ヘテロアリール、
-O-(アルキル)0-1-置換ヘテロアリール、
-O-(アルキル)0-1-ヘテロシクリル、
-O-(アルキル)0-1-置換ヘテロシクリル、
-COOH、
-CO-アルキル、
-CO=アルキル、
-S(O)0-2-アルキル、
-S(O)0-2-(アルキル)0-1-アリール、
-S(O)0-2-(アルキル)0-1-置換アリール、
-S(O)0-2-(アルキル)0-1-ヘテロアリール、
-S(O)0-2-(アルキル)0-1-置換ヘテロアリール、
-S(O)0-2-(アルキル)0-1-ヘテロシクリル、
-S(O)0-2-(アルキル)0-1-置換ヘテロシクリル、
-(アルキル)0-1-NR3 R3、
-(アルキル)0-1-NR3-CO-O-アルキル、
-(アルキル)0-1-NR3-CO-アルキル、
-(アルキル)0-1-NR3-CO-アリール、
-(アルキル)0-1-NR3-CO-置換アリール、
-(アルキル)0-1-NR3-CO-ヘテロアリール、
-(アルキル)0-1-NR3-CO-置換ヘテロアリール、
-N3、
-ハロゲン、
-ハロアルキル、
-ハロアルコキシ、
-CO-ハロアルコキシ、
-NO2、
-CN、
-OH、
-SHおよびアルキル、アルケニルまたはヘテロシクリル場合には、オキソ、
R28は以下からなる群より選択される:
-水素、
-アルキル、
-アルケニル、
-アリール、
-置換アリール、
-ヘテロアリール、
-置換ヘテロアリール、
-アルキル-O-アルキル、
-アルキル-O-アルケニルおよび
以下からなる群より選択される1つ以上の置換基で置換されている-アルキルまたはアルケニル:
-OH、
-ハロゲン、
-N(R3)2、
-CO-N(R3)2、
-CO-C1-10アルキル、
-CO-C- C1-10アルキル、
-N3、
-アリール、
-置換アリール、
-ヘテロアリール、
-置換ヘテロアリール、
-ヘテロシクリル、
-置換ヘテロシクリル、
-CO-アリール、
-CO-(置換アリール)、
-CO-ヘテロアリールおよび
-CO-(置換ヘテロアリール)、
各R3は、独立に、水素およびC1-10アルキルからなる群より選択され、
R5は、水素およびC1-10アルキルからなる群より選択されるか、またはR4とR5が組み合わさって、3〜7員環の複素環または置換複素環を形成し、
nは0〜4であり、存在する各R80は、独立に、C1-10アルキル、C1-10アルコキシ、ハロゲンおよびトリフルオロメチルからなる群より選択される)または薬学的に許容されうる塩によって規定されうる。
(式中、
R131は、炭素原子数1〜6の直鎖または分岐鎖アルキルおよび炭素原子数1〜6の置換直鎖または分岐鎖アルキルからなる群より選択され、置換基は、ハロゲン、アミノ、モノ-アルキルアミノ、ジ-アルキルアミノ、アルコキシ、アルキルチオ、ヒドロキシまたはヒドロキシアルキルから選択され、置換基のアルキル基は炭素原子数1〜4であり、
R132は、水素、炭素原子数1〜6の直鎖または分岐鎖アルキルおよび炭素原子数1〜6の置換直鎖または分岐鎖からなる群より選択され、置換基はX-R’(式中、Xは-NR’’、-O-または-S-であり、R’は水素または炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルであり、R’’は水素または炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖である)であり、
R130は、水素、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルコキシ、ハロゲンおよび炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルである)によってさらに規定されうる。
(式中、
R131は、炭素原子数1〜6の直鎖または分岐鎖アルキル、炭素原子数1〜6の置換直鎖または分岐鎖アルキルからなる群より選択され、置換基はアルコキシ、ヒドロキシまたはヒドロキシアルキルから選択され、置換基のアルキル基は炭素原子数1〜4であり、
R132は、水素、炭素原子数1〜6の直鎖または分岐鎖アルキルおよび炭素原子数1〜6の置換直鎖または分岐鎖からなる群より選択され、置換基はX-R’(式中、Xは-NR’’であり、R’は水素または炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルである)であり、
R130は、水素、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルコキシ、ハロゲンおよび炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルである)の化合物であり、
本発明のさらに別の好ましい化合物は式(XIII)
(式中、
R131は、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルおよび炭素原子数1〜4の置換直鎖または分岐鎖からなる群より選択され、置換基はヒドロキシ、炭素原子数1〜4のヒドロキシアルキルから選択され、
R132は、水素、炭素原子数1〜4の直鎖または分岐鎖アルキルおよび炭素原子数1〜4の置換直鎖または分岐鎖アルキルからなる群より選択され、置換基はX-R’(式中、Xは-Oであり、R’は水素または炭素原子数1または2の直鎖または分岐鎖アルキルである)であり、
R130は、水素である)の化合物である。
コドン使用頻度表:
ホモサピエンス[gbpri]:27143CDC’s(12816923コドン)
フィールド:[トリプレット][頻度:1000あたり]([数])
コーディングGC 52.51% 第1文字GC 56.04% 第2文字GC42.35% 第3文字GC59.13%
2. p17、p24、切断型NEF(末端アミノ酸1〜85をコードするヌクレオチドを欠損している)に融合されている。
3. p17、p24、RT、切断型NEF(末端アミノ酸1〜85をコードするヌクレオチドを欠損している)。
4. p17、p24(最適化されているgag)切断型NEF(末端アミノ酸1〜85をコードするヌクレオチドを欠損している)。
5. p17、p24(最適化されているgag)RT(最適化されている)切断型NEF(末端アミノ酸1〜85をコードするヌクレオチドを欠損している)。
6. p17、p24、RT切断型NEF(末端アミノ酸1〜85をコードするヌクレオチドを欠損している)。
本明細書に記載されている方法は、AIDSなどのHIV感染によって生じるまたはそれによって悪化するHIV感染症および/または任意の状態を治療および/または予防するために特定の抗原に対する免疫応答を誘発する。
本発明のポリヌクレオチドは、ウィルス、非-ウィルス、細胞または組織特異的プロモーター(例えば、ワクチン化対象の被験者の種の細胞における配列の転写を制御する調節要素由来のプロモーター)に機能的に結合した少なくとも2つのHIV抗原をコードする。
本発明のポリヌクレオチドに選択された抗原の発現は、ウィルス、非-ウィルス、好ましくは哺乳類、細胞-(または組織-)特異的なプロモーターなどのプロモーターによって誘導される。好ましい態様において、プロモーター以外に、送達されるヌクレオチド配列によってコードされるタンパク質配列の発現を調節することができる他の調節配列を付加することが望ましい場合がある。好適な追加の調節配列は当業者に既知であり、例として、調節化合物の存在を含む化学的または物理的刺激に応答してスイッチがオンまたはオフされるコード配列を発現させるものが挙げられる。他の種類の調節要素、例えば、エンハンサー配列がベクターに存在してもよい。
被験者の免疫応答を増強するために、本明細書に記載する組成物および方法は、補助的な物質/アジュバントおよび薬剤などの本発明の化合物、サイトカイン等をさらに含むことができる。好適なアジュバントは、本発明のポリヌクレオチドによってコードされる抗原に対する被験者の免疫応答を増強する任意の物質を含む。それらは、例えば、抗原/MHC複合体を安定化させることによって、より多くの抗原/MHC複合体を細胞表面に存在させることによって、APCsの成熟を増強することによってまたはAPCsの寿命を延長することによって(例えば、アポトーシスを阻止することによって)任意の数の経路に影響を与えることによって免疫応答を増強することができる。本明細書に記載するように、これらのサイトカインは、機能的ペプチドをコードするペプチドまたはポリヌクレオチドとして送達され、免疫応答を誘発する際にも有用である。
本明細書に記載するポリヌクレオチド、アジュバントおよび補助的な物質(本発明の化合物を含む)は任意の好適な方法によって投与することができる(本発明の化合物は局所的または経皮的に投与される)。以下に記載する好ましい態様において、それらは、粒子にコーティングし、粒子を被験者または細胞に投与することによって投与される。しかし、それらはまた当技術分野において既知のウィルスベクターを使用することによってまたは例えば、米国特許第5,589,466号に記載されている非-ウィルス系を使用することによって送達することもできる。
数多くのウィルスに基づいた系が遺伝子送達に使用されている。例えば、レトロウィルス系が既知であり、一般にウィルスの遺伝子の全てを発現するが、psi配列として既知のパッケージングシグナルの欠損のために自身のゲノムをパッケージングすることができない組み込まれた欠陥プロウィルス(「ヘルパー」)を有するパッケージング系統を使用する。従って、細胞系統は空のウィルス殻を産生する。産生株系統は、ヘルパー以外に、長い末端反復(LTRs)として既知のウィルスの複製およびパッケージングに必要な配列をcis内に含むウィルスベクターを含有するパッケージング系統から誘導することができる。関心対象の遺伝子はベクター内に挿入し、レトロウィルスヘルパーによって合成されるウィルス殻にパッケージングすることができる。次いで、組換えウィルスを単離し、被験者に送達することができる(例えば、米国特許第5,219,740号を参照されたい)。
アジュバント組成物を添加したまたは添加しない本発明のポリヌクレオチドを含む製剤の製剤化または本発明の化合物の製剤の製剤化は、全てが当業者が容易に利用可能である標準的な薬学的製剤の化学および方法を使用して実施することができる。適当な場合には、本発明の化合物は以下に記載するように製剤化し、投与することもできる。
典型的には、本発明の化合物(一般に上記の量)が、直径1〜6cm、好ましくは2〜4cmの領域に(局所的または経皮的に)適用される。
一態様において、本発明のポリヌクレオチド(例えば、DNAワクチン)、アジュバントおよび/または化合物は担体粒子(例えば、コア担体)を使用して送達される。このような製剤を送達する粒子媒介性方法は当技術分野において既知である。従って、上記の物質は、作製し、好適に精製されると、当技術分野において既知の種々の技法を使用して担体粒子(例えば、コア担体)にコーティングすることができる。担体粒子は、適当な粒子媒介性送達装置からの細胞内送達のために典型的に使用される粒子サイズの範囲内の好適な密度を有する材料から選択される。最適な担体粒子サイズは、当然のことながら、標的細胞の径に依存する。または、コロイド金粒子を使用することができ、コーティングしたコロイド金は組織(例えば、皮膚または筋肉)に投与(例えば、注射)され、その後免疫担当細胞に取り込まれる。
核酸製剤またはペプチドもしくはタンパク質アジュバント製剤または本発明の化合物をコーティングした担体粒子は、形成されると、粒子媒介性送達技法を使用して例えば、経皮的に被験者に送達される。粒子媒介性送達技法に好適な種々の粒子送達装置は当技術分野において既知であり、全て本発明を実施する際に使用するのに好適である。現在の装置設計は、標的細胞にコーティングしたコア担体粒子を噴射するために爆発的、電気的またはガス放出を使用している。コーティングした粒子は、可動性キャリアシートに剥離可能であるように結合することができ、またはガスの流動が通過する表面に離脱可能であるように結合し、粒子を表面から持ち上げ、それらを標的に向かわせることができる。
または、本発明の抗原、ポリヌクレオチド、アジュバントまたは化合物は粒子状組成物として製剤化することができる。これは、全てが当業者に容易に利用可能である標準的な薬学的製剤の化学および方法を使用して実施することができる。
粒子状組成物(例えば、粉末)は、形成後、好適な経皮的粒子送達技法を使用して脊椎動物組織に経皮的に送達することができる。関心対象の物質を投与するのに好適な種々の粒子送達装置が当技術分野において既知であり、本発明を実施する際に用途を見出している。特に好ましい経皮的粒子送達システムは、制御された用量の固体粒子を無傷の皮膚および組織内およびそれらを介して放出するために無針シリンジを使用する。例えば、無針シリンジ(「パワージェット粒子送達装置」としても既知)について記載している、Belhouseらに付与された米国特許第5,630,796号を参照されたい。他の無針シリンジ構成が当技術分野において既知であり、本明細書において記載されている。
本発明の化合物は、薬物の局所的または経皮的送達に好適な薬学的製剤の形態で投与される。製剤は、治療的に有効な量の本発明の化合物と、一般に薬学的に許容されうる担体を含む。典型的には、本発明の化合物は、製剤中で、製剤の総重量に対して約0.05〜20重量パーセント、好ましくは0.5〜約10重量パーセントの量が存在する。好ましい態様において、製剤は約2〜約7重量パーセントの本発明の化合物、例えば約5パーセントを含有する。
材料および方法
プラスミド
B型肝炎表面抗原(HBsAg)による免疫化のために、HCMVプロモーター/エンハンサーを含有するプラスミドを使用して、HBsAgの発現を誘導した。1つの実験では、本発明者らは、ケラチン14プロモーターをHCMVプロモーターの代わりに使用したプラスミドも使用した。このプロモーターは、発現パターンがさらに制限されており、多数の細胞種において発現されるHCMVプロモーターと異なって、皮膚においてだけ発現されることが予想される。
イミキモドは、処方箋によってアルダラクリームの形態で入手した。塗布は、消毒綿を使用してつまんだマウスの腹部にクリームをこすりつけた。クリームは5%溶液である。約20 ulを使用し、従って約1 mgが各マウスに投与された。
金粒子へのDNAの沈降は、DNAワクチンのカルシウム/スペルミジン製剤化の標準的な手法を使用して実施した。50 mMスペルミジンの300 mlを含有する小型の遠心管中でDNAを2ミクロンの金粒子と混合した。添加するDNAの量は、金粒子1 mgあたり2 ugであり、典型的には金26 mg(DNA52 ug)のバッチを作製した。DNAは、回転式ミキサーで管を連続撹拌中に、10%CaCl2の1/10容量を添加することによって金に沈降させた。DNA-金複合体は無水エタノールで3回洗浄し、次いでTefzel管に添加し、乾燥し、XR-1装置に使用するために0.5インチのセグメントに切断した。
ELISAアッセイを使用して血清抗体を抗体についてアッセイした。Falcon Pro Bind マイクロタイタープレートに4℃において抗原のPBS溶液(リン酸緩衝生理食塩液、Bio Whittaker)を終夜コーティングした。HBsAg ELISAのためには、抗原は、ウェルあたり0.1 ugの精製HBsAg(BioDesign)であり、HSV ELISAaのためには、抗原は、ウェルあたり5 ugの感染細胞抽出物(Advanced Biotechnologies Incorporated) であった。プレートは5%粉乳/PBSで室温において1時間ブロックし、洗浄緩衝液(10 mM Tris緩衝生理食塩液、0.1%Brij-35)で3回洗浄し、希釈緩衝液(2%粉乳/PBS/0.05%Tween20)で希釈した血清試料をプレートに添加し、室温において2時間インキュベーションする。
単細胞懸濁液をマウス脾臓から得た。脾臓はメッシュを介して圧搾して、単細胞懸濁液を作製し、次いで細胞を沈殿させ、ACK緩衝液(Bio Whittaker, Walkersville MD)で処理して、赤血球細胞を溶解させた。HEPES、1%グルタミン(Bio Whittaker)および5%熱不活性化ウシ胎仔血清(FCS、Harlan, Indianapolis IN)を添加したRPMI 1640培地で2回洗浄した。細胞を計数し、5%熱不活性化FCS、50 mMメルカプトエタノール(Gibco-BRL, Long Island NY)、ゲンタマイシン(Gibco-BRL)、1 mM MEMピルビン酸ナトリウム(Gibco-BRL)およびMEM非必須アミノ酸(Sigma, St. Louis MO)を添加したHEPESおよび1%グルタミンを含有するRPMI 1640からなる「トータル」培地に適当な濃度に再懸濁した。次いで、細胞懸濁液を種々のイムノアッセイに使用した。CD8特異的アッセイのためには、既知のCD8エピトープに対応するペプチドの存在下において細胞をインビトロで培養した。BALB/CマウスにおけるHBsAgについては、ペプチドの配列はIPQSLDSWWTSL(QCB Inc)であった。Balb/CマウスにおけるHSV CD8応答につては、ICP27に見られるHGPSLYRTFペプチドを使用した。ペプチドはDMSO(10 mg/ml)中で作製され、培養培地で10 mg/mlに希釈した。
IFN-g ELISPOTアッセイのためには、Millipore Multiscreen膜濾過プレートに、15 ug/ml抗-IFN-g抗血清(Pharmingen)の滅菌0.1 M炭酸緩衝液pH9.6溶液50 ulで4℃において終夜コーティングした。プレートを滅菌PBSで6回洗浄し、次いで10%ウシ胎仔血清(FBS)を含有する組織培養培地で室温において1〜2時間ブロックした。培地を除去し、脾細胞を、ウェルあたり合計1×106細胞をウェルに分注した。免疫化した動物の細胞が1×106細胞未満しか添加されないウェルについては、未処理の動物の細胞を使用して合計を1×106にした。細胞は、上記のペプチドの存在下において組織培養インキュベーターにおいて終夜インキュベーションした。プレートをPBSで2回および蒸留水で1回洗浄した。次いで、PBSで3回洗浄した。ビオチン化抗IFN-gモノクローナル抗体(Pharmingen)をプレートに添加し(1 ug/mlのPBS溶液50ug)、室温において2時間インキュベーションした。プレートをPBSで6回洗浄し、次いでストレプトアビジンアルカリ性ホスファターゼ結合体(PBSで1000倍希釈、Pharmingen)を添加し、室温において2時間インキュベーションした。プレートをPBSで6回洗浄し、発色基質(BioRad)を添加し、黒点が出現するまで反応を進行させた。水で3回洗浄することによって反応を停止した。プレートを乾燥し、顕微鏡下でスポットを計数した。
CD8 IFN-g ELISAについては、ペプチドの存在下において細胞を丸底96ウェル組織培養プレートで終夜培養した。上清の試料を取り、IFN-gレベルの測定に使用した。高結合プレート(Costar)に、0.5 ug/mlの抗-マウスIFN-g抗体(Pharmingen)の炭酸緩衝液pH 9.6溶液の100 ulをコーティングした。プレートは10% FBSを含有する組織培養培地で室温において1時間ブロックし、次いでTBS洗浄緩衝液で3回洗浄した。培養細胞から得られた上清試料を組織培養培地で希釈して、プレートに添加し、室温において2時間インキュベーションした。プレートは洗浄緩衝液で3回洗浄し、二次抗体(0.5 ug/mlのビオチン化ラット抗-マウスIFN-gのPBS溶液、Pharmingen)をプレートに添加し、室温において1時間インキュベーションした。プレートを3回洗浄し、ストレプトアビジン-西洋ワサビペルオキシダーゼ結合物(PBSで2000倍希釈、Southern Biotechnology)を添加して室温において1時間インキュベーションする。プレートを3回洗浄し、次いで基質溶液を添加し(BioRad)、反応を1N H2SO4で停止した。光学密度を450 nmで読んだ。
増殖のためには、細胞はCostar96ウェルプレート(Corning Incorporated, Corning NY)で3×105細胞/ウェルの濃度で培養した。UV-不活性化したウィルス(最初のmoi 2)または感染細胞タンパク質抽出物(ウェルあたり2および0.5 ug)をトルプリケートでウェルに添加し、細胞をCO2雰囲気下で37℃において3日間インキュベーションした。次いで、メチル-3Hチミジン(NEN, Boston MD)を添加し(ウェルあたり0.5 mC)、細胞をさらに18時間培養してから、プレートを処理した。刺激指数は、抗原で刺激した細胞のトリプリケートウェルの平均cpmを培地だけで培養した細胞のトリプリケートウェルの平均で割ることによって算出した。
イミキモドのアジュバント作用の可能性を検討する最初の実験
マウスは、高用量(1 ug)または低用量(50 ng)のワクチンを使用して、HBsAgを発現するプラスミドを含有するDNAワクチンで免疫化した。免疫化の1日前(-1日目)、免疫化当日(0日目)、免疫化の1日後または2日後に、アルダラ5%イミキモドクリームで処理した。1つの群は3日間(0、1および2日目)処理した。マウスにはワクチンの投与は1回で、2週間後に犠牲にして免疫応答を測定した。図1に示す結果はCD8 IFN-g ELISAのものである。このデータからは、アルダラは細胞免疫応答を増加することを示した。いくつかの影響が0日目に見られたが、1日目にはさらに良好になったと思われるが、これは主に2つの強力な応答因子によるものであった。値は4匹の別個のマウスの平均であった。
免疫化後1日目に適用した場合、イミキモド細胞応答を増強する
実施例1に記載する実験を反復した。また、種々の用量の別のアジュバント(アジュバントA)を試験した。HCMVプロモーターによりHBsAg遺伝子を発現するプラスミドを使用して動物に初回免疫投与および追加免疫投与を実施した。抗体レベルはアジュバントAによってわずかに影響されたが、この場合ではイミキモドの影響を明らかに見ることができ、抗体レベルの強力な低下が見られた(図3)。
種々の異なる追加免疫投与および初回免疫投与法に対するイミキモドの影響
この実験は、ケラチン14プロモーターによりHBsAgを発現するプラスミドを含む。これを使用して、異なる細胞におけるこの抗原の発現を実施して変更し、これが免疫応答に影響を与えるかどうかを見た。マウスは2回免疫化した。いくつかは初回免疫投与時のみにアルダラクリームで処理し、いくつかは追加免疫投与時のみにアルダラを投与し、1つの群は初回免疫投与時および追加免疫投与時にアルダラを投与した。
イミキモドを使用してHSV-2抗原に対する応答を増強する
この実験に使用した3種のDNAワクチン。膜タンパク質であると思われる全長の糖タンパク質を発現する単一遺伝子gDプラスミド。細胞から分泌されるように切断型のタンパク質を発現する単一遺伝子gBプラスミド。第3の種類のプラスミドは、HSV-2のゲノム断片を含有するサブゲノムワクチン(SV)である。この断片には、gDの遺伝子が存在するが、gBの遺伝子は存在しない。このワクチンの関心対象の他の遺伝子は即時型早期遺伝子ICP0、4 22および27である。使用したアジュバントは局所的に適用されるアルダラクリームであり、CT遺伝子は0、1および2日目に投与したワクチンおよび別のアジュバント(アジュバントB)と同じ金粒子で同時送達した。
アジュバント群の試験
アジュバント群を、サブゲノムワクチンであるHSV-2ワクチンとの作用について試験した。この場合には、アジュバントAおよびHSP遺伝子並びにアルダラクリームおよびCT遺伝子を使用した。全てのアジュバントは、本発明者らが以前にHBsAgを用いた実験において最適な影響を観察した用量を投与した。アルダラは免疫化の1日後に適用し、アジュバントA(150 ng)は免疫化当日に投与し、CTおよびHSP遺伝子は、それぞれワクチン:アジュバント比9:1および20:1でサブゲノムワクチンと同時送達した。動物は初回免疫投与および追加免疫投与した。抗体応答はワクチンから典型的に低く、アジュバントはどれも抗体応答を増加する強力な能力を示さなかった(図11)。
抗体サブクラス試験
HBsAg特異的抗体のサブクラスを検討するために、異なる実験の血清試料についてELISAを実施した。アジュバントを用いないDNAワクチンの応答はIgG1/IgG2aの比が約3を示す。免疫応答の強い細胞性への偏りが強力なIgG2a応答によって示され、従ってこの比は1以下に近づくと思われる。本発明者らがアルダラと共に試験したアジュバントには、この比が低下するものがあり、免疫応答を細胞性応答に偏らせることができることを示している(図15)。例えば、PGE2は、それがアルダラのように細胞性応答を増強しても、全体的には同じ影響を示さないが、それは免疫応答を等しく移行するとは思われない。イミキモドのこの特徴は、抗体応答が有害であるまたは大きく偏った細胞性応答が必要とされる場合には重要である場合がある。
イミキモドのアジュバント活性のさらに別の特徴
DNAによる粒子媒介性免疫化(PMID)のアジュバントとしてのイミキモド(アルダラクリーム)の有効性を評価するためにさらに2つの実験を実施した。両方の実験は、試験ワクチンとしてHBV sAgおよびcAgを発現するプラスミドを使用した。DNAの投与量、アルダラの製剤(未処理対対照クリームで希釈)およびアルダラの投与回数は変えた。読み取りは、2つの抗原に対する抗体力価およびサイトカインELISPOTを含んだ。先の実施例の結果から予想されるように、イミキモドは、主にIFN-g ELISPOT応答を増強し、抗体力価およびIL-4 ELISPOTに対してはほとんど影響しなかった。これらの結果も、PMIDの1日目または7日目のアルダラの送達は、一般に、PMID投与時に送達された対照クリームまたはアルダラと比較してより効果的であることを示した。
高度に発現されるヒト遺伝子のコドン使用頻度に類似させるためのp55 gag(p17、p24、p13)の最適化
哺乳類細胞において発現するために最適化した、HIV-1クレードB株HXB2(GenBankエントリーK03455)のp55gag抗原をコードする合成遺伝子をPCRによって重複オリゴヌクレオチドから構築した。最適化は、ウィルス遺伝子のコドン使用頻度パターンを変更して、高度に発現されているヒト遺伝子に見られるものに近似したコドン使用頻度を提供することを含む。コドンは、Syngeneと呼ばれる統計的なVisual Basicプログラム(Calcgeneの最新版、R. S. HaleおよびG. Thompson著、タンパク質発現と精製(Protein Expression and Purification) 12巻、185〜188ページ、1998年)を使用して割り付けた。
p17/p24切断型Nef融合遺伝子の作製
HIV-1クレードB株HXB2から誘導したp55gag遺伝子のp17およびp24部分をプラスミドpHXB?PrからPCR増幅した (B. Maschera, E. FurfineおよびE. D. Blair 1995 J. Virol 69 5431-5436)。pHXB?Pr。HXB2 nef遺伝子の3’末端の426bpを同じプラスミドから増幅した。HXB2 nef遺伝子は早期停止コドンを含有するので、2回のオーバーラッピングPCRsを使用して、コドンを修復した(TGA[停止]からTGG[Trp])。PCR反応において、p17/p24リンカーおよびtrNEFリンカーPCR産物を結合して、p17/p24trNEF融合遺伝子(図20)を作製した(アンチセンス)。
Gag p17/24opt/trNef1(「Gagopt/Nef」)融合遺伝子の作製
HIV-1クレードB株HXB2から誘導したコドン最適化p55gag遺伝子のp17/p24部分をプラスミドpGagOPTTrpr2からPCR増幅した。TGA[停止]からTGG[Trp]に修復した早期停止コドンを有する切断型NXB2 Nef遺伝子をプラスミド7077trNef20からPCR増幅した。2つのPCR産物は、2つの遺伝子が2回目のPCRで結合されるように重複末端を有するように設計した。
プラスミド:p7077-RT3クローン#A
哺乳類の細胞において発現するために最適化された、HIV-1クレードB株HXB2から誘導したpol遺伝子のRT部分をコードする合成遺伝子をPCRによって重複オリゴヌクレオチドから構築した。クローニングした配列は、HXB2基準配列の位置2550〜4222と等価である(GenBankエントリーK03455)。発現を確実にするために、クローニングした配列は、元の遺伝子には存在しない2つの追加のコドン-AUG GGC(Met Gly)を5’末端に有する。
最適化されたRT
哺乳類細胞において発現するために最適化された、HIV-1クレードB株HXB2のpol遺伝子のRT部分をコードする合成遺伝子を、1697bp NotI/BamHI断片としてプラスミドp7077-RT3から切断し、ゲル精製し、p7313-ie(pspC31由来)のNotI&BamHI部位にクローニングして、Iowa鎖長のHCMVプロモーター+エクソン1の下流およびウサギグロビンポリ-アデニル化シグナルの上流に挿入した(R7004 p27)(図23)。
「遺伝子銃」DNAカートリッジのためのプラスミドをコーティングした「金スラリー」の作製
プラスミドDNA(約1μg/μl)、例えば100 ugおよび2μmの金粒子、例えば50 mg(PowderJect)を0.05Mスペルミジン、例えば100 ul(Sigma)に懸濁させた。1M CaCl2、例えば100 ul(American Pharmaceutical Partners, Inc., USA)を添加することによって、DNAを金粒子に沈殿させた。DNA/金複合体を室温において10分間インキュベーションし、無水エタノールで3回洗浄、例えば1mlで3回洗浄した(モレキュラーシーブ3A(BDH)であらかじめ脱水)。0.05mg/mlのポリビニルピロリドン(PVP、Sigma)を含有する無水エタノールに試料を懸濁させ、1.5 mlの微量遠心管(Eppendorf)に等しい分量で3つに分けた。
DNA免疫化のためのカートリッジの作製
ACCell遺伝子導入装置のためのカートリッジの作製は以前に記載されている(Eisenbaumら、DNAと細胞生物学(DNA and Cell Biology), 1993年12巻、9号791〜797ページ、Petnerら)。簡単に説明すると、プラスミドDNAを2 mm金粒子(DeGussa Corp., South Plainfield, N. J., USA)にコーティングし、Tefzel管に充填し、その後カートリッジとして使用するために長さ1.27 cmに切断して、使用時まで4℃においてデシケーターに保存した。典型的なワクチンでは、各カートリッジは合計0.5mg DNA/カートリッジをコーティングした0.5mgの金を含有した。
遺伝子銃を使用したDNAワクチン化後のHIV抗原に対する免疫応答
マウス(n=3/群)を、核酸がコードし、2つのベクターに位置する抗原でワクチン化した。P7077は、イントロンAおよびエクソン1を含むHCMV IEプロモーター(fcmvプロモーター)を使用している。P73Iは同じ抗原を送達するが、イントロンAを欠損するが、エクソン1を含むHCMV IEプロモーター(icmvプロモーター)を含有する。プラスミドは、F1(C3H×Balb/c)マウスの腹部部位の剃毛した標的部位に送達した。マウスには、0日目に2×0.5 ugDNAの初回免疫投与、35日目に2×0.5μgのDNAによる追加免疫投与を実施し、IFN-γElispotを使用して40日目に細胞性応答を検出した。
P73I - 空のベクター
P7077 - 空のベクター
P7077 GRN - (fCMVプロモーター)Gag, RT, Nef
P73I GRN - (iCMVプロモーター) Gag, RT, Nef
P73I GR3N - (CMVプロモーター)最適化Gag,最適化RT, Nef
P7077 GN - (fCMVプロモーター)Gag,Nef
P73I GN - (iCMVプロモーター) Gag, Nef
細胞障害性T細胞応答は、5日後に採取した脾細胞のCD8+T細胞-制限-IFN-g ELISPOTアッセイによってアッセイした。断頭によってマウスを犠牲にし、脾臓を氷冷PBSに採取した。脾細胞はリン酸緩衝生理食塩液(PBS)中で細分化し、その後赤血球を溶血させた(155 mM NH4Cl、10 mM KHCO3、0.1 mM EDTAからなる緩衝液中で1分間)。PBSで2回洗浄して粒子状物質を除去した後、捕獲IFN-g抗体をあらかじめコーティングしておいたELISPOTプレートに単細胞懸濁液を分割し、CD8-制限同族ペプチド(Gag、NefまたはRT)で刺激した。終夜培養後、抗-マウスIFN-g-ビオチン標識抗体(Pharmingrn)を適用し、その後ストレプトアビジン結合アルカリ性ホスファターゼを適用することによってIFN-g産生細胞を可視化し、画像分析を使用して定量した。この実験の結果図24〜26に示す。
レシキモドのアジュバント活性
レシキモドは、0日目の免疫化の-2、-1、0、1、2または3日目にBalb/cマウスの腹部の皮膚に局所的に送達する。レシキモドによる治療後に見られる細胞応答および抗体応答を評価し、大量の従来のデータと比較することができるように、免疫化は、B型肝炎表面抗原を発現するDNAワクチンを使用する。製剤は0.05%クリームまたはDMSO溶液(約5 mg/ml)からなる。理想的には、両方の種類の製剤を試験した。マウスの半数を免疫化の7日後に犠牲にして細胞性免疫応答(CD8 ELISPOT)を測定する。残りのマウスは免疫化後28日間飼育し、初回免疫投与と同じスケジュールで追加免疫投与し、次いで2週間後に犠牲にして抗体および細胞応答を試験した。血清を使用して抗体力価および免疫応答の傾向を示すIgG抗体のサブクラスの分布を評価する。
プラスミド
免疫化のためには、既知の免疫応答を有するDNAワクチンプラスミドを使用する。プラスミドWRG7128は、HCMVプロモータ/エンハンサーを使用してB型肝炎表面抗原(HBsAg)を発現し、細胞応答および抗体応答を形成する適当な選択である。
レシキモドは、0.05%クリームまたは5 mg/mlのDMSO溶液として製剤化される。クリームの塗布は、消毒綿を使用してマウスの腹部にこすりつける。約20mlのクリームをこの方法によって適用する。DMSO溶液は、50ugを送達するピペッターを使用してマウスの腹部に拡散する。
金粒子へのDNAの沈降は、DNAワクチンのカルシウム/スペルミジン製剤の標準的な手法を使用して実施される。50 mMスペルミジン300 mlを含有する小型の遠心管内でDNAを2ミクロンの金粒子と混合する。添加するDNAの量は金粒子1mgあたり2 ugであり、典型的には26 mgの金のバッチ(52 ugのDNA)を作製した。DNAは、回転式ミキサーで管を連続的に撹拌中に、10%CaCl2の1/10容量を添加することによって金に沈降させる。DNA-金複合体を無水エタノールで3回洗浄し、テフゼル管に添加し、乾燥して、XR-1装置に使用するために0.5インチのセグメントに切断する。
血清試料は、ELISAアッセイを使用して抗体についてアッセイする。Falcon Pro Bind マイクロタイタープレートに、抗原のPBS(リン酸緩衝生理食塩液、BioWhittaker)を4℃において終夜コーティングする。HBsAg ELISAのためには、抗原は、ウェルあたり0.1 ugの精製HBsAg(BioDesign)である。プレートは5%粉乳/PBSで室温において1時間ブロックし、洗浄緩衝液(10 mM Tris緩衝生理食塩液、0.1%Brij-35)で3回洗浄し、希釈緩衝液(2%粉乳/PBS/0.05%Tween20)で希釈した血清試料をプレートに添加し、室温において2時間インキュベーションする。プレートを3回洗浄し、希釈緩衝液で8000倍希釈したビオチン化ヤギ抗-マウス抗体(Southern Biotechnology)をプレートに添加し、室温において1時間インキュベーションする。
単細胞懸濁液をマウス脾臓から得る。脾臓はメッシュを介して圧搾して、単細胞懸濁液を作製し、次いで細胞を沈殿させ、ACK緩衝液(Bio Whittaker, Walkersville MD)で処理して、赤血球細胞を溶血させる。HEPES、1%グルタミン(Bio Whittaker)および5%熱不活性化ウシ胎仔血清(FCS、Harlan, Indianapolis IN)を添加したRPMI 1640培地で2回洗浄する。細胞を計数し、5%熱不活性化FCS、50 mMメルカプトエタノール(Gibco-BRL, Long Island NY)、ゲンタマイシン(Gibco-BRL)、1 mM MEMピルビン酸ナトリウム(Gibco-BRL)およびMEM非必須アミノ酸(Sigma, St. Louis MO)を添加したHEPESおよび1%グルタミンを含有するRPMI 1640からなる「トータル」培地に適当な濃度に再懸濁する。CD8特異的アッセイのためには、既知のCD8エピトープに対応するペプチドの存在下において細胞をインビトロで培養する。BALB/CマウスにおけるHBsAgについては、ペプチドの配列はIPQSLDSWWTSL(QCB Inc)である。ペプチドはDMSO(10 mg/ml)中で作製し、培養培地で10 mg/mlに希釈する。
IFN-g ELISPOTアッセイのためには、Millipore Multiscreen膜ろ過プレートに、15 ug/ml抗-IFN-g抗血清(Pharmingen)の滅菌0.1 M炭酸緩衝液pH9.6溶液50 ulで4℃において終夜コーティングする。プレートを滅菌PBSで6回洗浄し、次いで10%ウシ胎仔血清(FBS)を含有する組織培養培地で室温において1〜2時間ブロックする。培地を除去し、脾細胞は、ウェルあたり合計1×106細胞をウェルに分注する。免疫化した動物の細胞が1×106細胞未満しか添加されないウェルについては、未処理の動物の細胞を使用して合計を1×106にする。細胞は、上記のペプチドの存在下において組織培養インキュベーターにおいて終夜インキュベーションする。プレートをPBSで2回および蒸留水で1回洗浄する。次いで、PBSで3回洗浄する。ビオチン化抗IFN-gモノクローナル抗体(Pharmingen)をプレートに添加し(1 ug/mlのPBS溶液50ug)、室温において2時間インキュベーションする。プレートをPBSで6回洗浄し、次いでストレプトアビジンアルカリ性ホスファターゼ結合体(PBSで1000倍希釈、Pharmingen)を添加し、室温において2時間インキュベーションする。プレートをPBSで6回洗浄し、発色基質(BioRad)を添加し、黒点が出現するまで反応を進行させる。水で3回洗浄することによって反応を停止する。プレートを乾燥し、顕微鏡下でスポットを計数する。
(図16)イミキモドをpdpsc18.1のアジュバントとして使用する場合に、初回免疫投与の2週間後のIFN-γ sAgELISPOTを示す。図の1〜13のカラムの投与は以下のようである:
1. 2.0 ug pdsc 18
2. 0.2 ug pdsc 18
3. 0.02 ug pdsc 18
4. 2.0 ug pdsc 18 IMQ前
5. 0.2 ug pdsc 18 IMQ前
6. 0.02 ug pdsc 18 IMQ前
7. 2.0 ug pdsc 18 IMQ後
8. 0.2 ug pdsc 18 IMQ後
9. 0.02 ug pdsc 18 IMQ後
10. 2.0 ug pdsc 18 IMQ24時間pp
11. 0.2 ug pdsc 18 IMQ24時間pp
12. 0.02 ug pdsc 18 IMQ24時間pp
13. 2 ug p7313plc
(図17)HBV sAgペプチドのIFN-γELISPOTを示す。
(図18〜図26)本発明の構築物に関する。
Claims (27)
- 抗原に対する免疫応答を増強するための薬剤の製造における、イミダゾキノリンアミン、イミダゾピリジンアミン、6,7-融合シクロアルキルイミダゾピリジンアミン、1,2-架橋イミダゾキノリンアミン、チアゾロ-およびオキサゾロ-キノリンアミンまたはピリジンアミン、イミダゾナフチリジンまたはテトラヒドロイミダゾナフチリジンアミンである化合物の使用であって、該化合物は、核酸ワクチンを投与した12〜36時間後に個体に局所的または経皮的に投与され、該核酸ワクチンは、異種プロモーターに機能的に結合された、HIV-1 gagタンパク質またはそのgagエピトープを含有する断片と第2のHIV抗原または該第2のHIV抗原のエピトープをコードする断片とをコードするヌクレオチド配列を含む、使用。
- 核酸ワクチンの製造における、異種プロモーターに機能的に結合された、HIV-1 gagタンパク質またはそのgagエピトープを含有する断片と第2のHIV抗原または該第2のHIV抗原のエピトープをコードする断片とをコードするヌクレオチド配列の使用であって、個体に核酸ワクチンを投与した12〜36時間後に、イミダゾキノリンアミン、イミダゾピリジンアミン、6,7-融合シクロアルキルイミダゾピリジンアミン、1,2-架橋イミダゾキノリンアミン、チアゾロ-およびオキサゾロ-キノリンアミンまたはピリジンアミン、イミダゾナフチリジンまたはテトラヒドロイミダゾナフチリジンアミンである化合物が個体に局所的または経皮的に投与される、使用。
- 化合物がイミダゾキノリンである請求項1または2記載の使用。
- 化合物がイミキモドまたはレシキモドである請求項1または2記載の使用。
- 核酸ワクチンが局所的または経皮的に投与される、請求項1〜4のいずれか一項記載の使用。
- 核酸ワクチンが粒子の形態で投与される、請求項1〜5のいずれか一項記載の使用。
- 化合物が粒子の形態で投与される、請求項1〜6のいずれか一項記載の使用。
- 核酸ワクチンまたは化合物がコアキャリアにコーティングされている、請求項6または7記載の使用。
- 核酸ワクチンまたは化合物が無針シリンジを使用して投与される、請求項6〜8のいずれか一項記載の使用。
- 化合物がクリームの形態で投与される、請求項1〜9のいずれか一項記載の使用。
- 抗原またはポリヌクレオチドの投与を反復して初回抗原投与および追加免疫投与を提供する、請求項1〜10のいずれか一項記載の使用。
- 第2の抗原が、Nef、RT、またはNefもしくはRTのエピトープを含有する断片からなる群より選択される、請求項1〜11のいずれか一項記載の使用。
- gagタンパク質がp17を含む、請求項1〜12のいずれか一項記載の使用。
- gagタンパク質がp24をさらに含む、請求項13記載の使用。
- gag配列が、高度に発現されているヒト遺伝子におけるコドン使用頻度に類似するように最適化されているコドンである、請求項1〜14のいずれか一項記載の使用。
- RT配列またはその断片が、高度に発現されているヒト遺伝子に類似するように最適化されているコドンである、請求項12〜15のいずれか一項記載の使用。
- ヌクレオチド配列がNefタンパク質またはそのエピトープをコードする、請求項1〜16のいずれか一項記載の使用。
- ヌクレオチドが、
- Gag(p17、p24)Nef切断
- Gag(p17、p24)(最適化されているコドン) Nef(切断)
- Gag(p17、p24)RT Nef(切断)
- Gag(p17、p24)最適化されているコドンRT Nef(切断)
- Gag(p17、p24)最適化されているコドンRT最適化されているコドンNef切断
からなる群より選択される、請求項1〜17のいずれか一項記載の使用。 - 異種プロモーターがHCMV IE遺伝子の最小プロモーターである、請求項1〜18のいずれか一項記載の使用。
- プロモーターの5’側がエクソン1を含む、請求項19記載の使用。
- 核酸配列が2本鎖DNAプラスミドの形態である、請求項1〜20のいずれか一項記載の使用。
- 核酸配列が、Gag(またはエピトープを含むその断片)と、RT(またはエピトープを含むその断片)と、Nef(またはエピトープを含むその断片)とを任意の順序でコードする、請求項1〜21のいずれか一項記載の使用。
- 核酸が、配列Nef-RT-GAG、RT-Nef-Gag、またはRT-Gag-Nefのタンパク質またはその断片をコードする、請求項22記載の使用。
- 核酸によってコードされるタンパク質の少なくとも1つが融合タンパク質である、請求項1〜23のいずれか一項記載の使用。
- (i) 異種プロモーターに機能的に結合された、HIV-1 gagタンパク質またはそのgagエピトープを含有する断片と第2のHIV抗原または該第2のHIV抗原のエピトープをコードする断片とをコードするヌクレオチド配列を含む核酸ワクチン、および(ii)逐次的な使用のためのイミダゾキノリンアミン、イミダゾピリジンアミン、6,7-融合シクロアルキルイミダゾピリジンアミン、1,2-架橋イミダゾキノリンアミン、チアゾロ-およびオキサゾロ-キノリンアミンまたはピリジンアミン、イミダゾナフチリジンまたはテトラヒドロイミダゾナフチリジンアミンであり、核酸ワクチンが投与された12〜36時間後に局所的または経皮的に投与される化合物を含有する製品。
- 核酸ワクチンによって形成される免疫応答を個体において増強する方法であって、イミダゾキノリンアミン、イミダゾピリジンアミン、6,7-融合シクロアルキルイミダゾピリジンアミン、1,2-架橋イミダゾキノリンアミン、チアゾロ-およびオキサゾロ-キノリンアミンまたはピリジンアミン、イミダゾナフチリジンまたはテトラヒドロイミダゾナフチリジンアミンである化合物を投与する段階を含み、該化合物は、核酸ワクチンが投与された12〜36時間後に個体に局所的または経皮的に投与され、該核酸ワクチンは、異種プロモーターに機能的に結合された、HIV-1 gagタンパク質またはそのgagエピトープを含有する断片と第2のHIV抗原または該第2のHIV抗原のエピトープをコードする断片とをコードするヌクレオチド配列を含む、方法。
- 異種プロモーターに機能的に結合された、HIV-1 gagタンパク質またはそのgagエピトープを含有する断片と第2のHIV抗原または該第2のHIV抗原のエピトープをコードする断片とをコードするヌクレオチド配列を含む核酸ワクチンを投与する段階と、核酸ワクチンが投与された12〜36時間後に請求項26記載の化合物を局所的または経皮的に投与する段階とを含む、HIV感染症またはAIDSを予防または治療する方法。
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