JP2016510056A - 無細胞百日咳ワクチン - Google Patents
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Abstract
Description
方法:
aPワクチンの臨床的有効性と相関する検証されたマウスボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)肺チャレンジモデル(Guiso,1999,Vaccine 17;2366−2376、Denoel,2005,Vaccine 23:5333−5341、Godfroid,2004,Int.J.Med.Microbiol.294;269−276)を用いて、2μgの精製FIM2/3抗原(List Biological Laboratories Inc)が添加されたまたは添加されていないヒト用量の1/4の許可された5成分無細胞百日咳ワクチン(ADACEL(商標),Sanofi Pasteur;この実施例ではさらにaP5として参照される)の有効性を試験した。各0.5mL用量のADACEL(商標)は、5Lfの破傷風トキソイド、2Lfのジフテリアトキソイド、および5つの無細胞百日咳抗原(2.5μgの解毒された百日咳毒素、5μgの線維状ヘマグルチニン、3μgのペルタクチン、および5μgの2型および3型の線毛)を含有する。簡潔に述べると、4および7週齢でFIM2/3抗原を用いてまたは用いずにヒト用量の1/4でaP5を雌Balb/cマウスの皮下に接種した。したがって、動物は、1.25μgのFIM2/3(aP5群)または3.25μgのFIM2/3(aP5+FIM群)(それぞれ、ヒトでは5μgおよび13μgに等しい)のいずれかを摂取した。9週齢で、マウスの鼻腔内に約106cfuのB.ペルツッシス(B.pertussis)WHO18323(ペルタクチン陽性株)、ペルタクチン陰性株PRN−STOP、およびペルタクチン陰性株PRN−IS[Queenan,2013,N Engl J Med.368:583−4]をチャレンジした。チャレンジの2時間後、2日後、5日後、および8日後(n=5/群)、段階希釈の肺ホモジネートをプレーティングした後、ボルデー・ジャング寒天プレート上で成長させたB.ペルツッシス(B.pertussis)コロニーをカウントすることにより、肺クリアランスを決定した。
FIM2/3抗原が添加されたまたは添加されていないaP5ワクチンの接種後の治療反応−経時プロファイルを図1に示す。aP5またはaP5+FIMのワクチンが接種されたマウス間で5日目および8日目の平均log10CFUカウント数の統計的有意差を試験するために、ウィルコクソン正確検定を使用した。それに加えて、治療反応経時(0日目から8日目まで)プロファイルデータを共分散分析によりモデリングした(Milliken GA et al.Analysis of Covariance,カンザス州立大学(Kansas State University)統計学部(Dept of Statistics),1989.、SAS Institute Inc.,SAS/STAT User’s Guide,バージョン6,第4版,第2巻Cary,NC:SAS Institute Inc.,1989)。
方法:
FIMの用量の増加がワクチンの有効性の増加と相関するか、このことから効果がFIM特異的であることが示されるかを調べるために、以上に記載の検証されたマウスボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)肺チャレンジモデルを使用した。FIM2/3(List Biological Laboratories Inc;さらにFIMとして参照される材料)の添加を行ってまたは行わずに、1/10ヒト用量の許可された2成分aPワクチン(PENTAVAC(登録商標),Sanofi Pasteur MSD;これ以降ではaP2として参照されるワクチン)を動物に接種した。各ヒト0.5mL用量のPENTAVAC(登録商標)は、(少なくとも)40IUの破傷風トキソイド(TT)、(少なくとも)30IUのジフテリアトキソイド(DT)、それぞれ40、8、および32D抗原単位の1型、2型、および3型の不活性化ポリオウイルス(IPV)、TTにコンジュゲートされた10μgのB型H.インフルエンザ(H.Influenzae)多糖(Hib−TT)、および2つの無細胞百日咳抗原(25μgの解毒された百日咳毒素(PT)および25μgの線維状ヘマグルチニン(FHA))を含有する。5、10、15、20、25、または50μgのFIM/ヒト用量にそれぞれ対応する0.5、1.0、1.5、2.0、2.5または5.0μgのFIMを水酸化アルミニウムに吸着させ、許可されたaP2ワクチンと共投与した(個別の注射として)(したがって、本発明に係る高用量のFIMを有するaPワクチンを模倣して)。9週齢で、マウスの鼻腔内に約106cfuのPRN陰性B.ペルツッシス(B.pertussis)株(I195)をチャレンジした。2時間(n=5/群)および5日間(n=10/群)で、段階希釈の肺ホモジネートをプレーティングした後、ボルデー・ジャング寒天プレート上で成長させたB.ペルツッシス(B.pertussis)コロニーをカウントすることにより、肺クリアランスを決定した。
ワクチンを接種したマウスの肺から培養されたB.ペルツッシス(B.pertussis)コロニーの数の用量依存的減少が、漸増量のFIMを用いて観測された。同様に、ワクチンを接種したマウスの肺から培養されたB.ペルツッシス(B.pertussis)コロニーの数の用量依存的減少が、1/25稀釈および漸増量のFIMを用いてワクチンを接種したマウスで観測された。図2は、B.ペルツッシス(B.pertussis)株I195によるチャレンジの5日後、漸増量のFIMの存在下で1/10ヒト用量のaP2ワクチンを接種したマウスの肺から得られたlog10CFUカウント数を示している。表1は、FIMを用いてまたは用いずに1/10ヒト用量でaP2ワクチンを接種した後の平均log10CFUカウント数を比較して、平均log10CFUカウント数およびマン・ホイットニー法(GraphPad Prism)を用いて計算されたp値を示している。2μg以上のFIMを1/10ヒト用量のaP2に添加した後(20μgのヒト用量等価量)、ワクチンの有効性が有意に増加した。
ワクチンの有効性に及ぼすFIM用量の増加の用量依存的影響から、この影響がFIMに特異的であることが実証される。それに加えて、高用量のFIMを含むワクチンは、現在市販されているaP5ワクチン中に存在する最大量のFIM(5μg/ヒト用量)を含有するワクチンよりも有効である。このことは、10μg/ヒト用量を超えてaPワクチン中のFIMの用量を増加させると有効性が改善されることを示した実施例1の知見と一致し、この知見を異なるaPワクチンおよび追加のPRN陰性百日咳菌株にまでさらに拡張する。
方法:
以上に記載の検証されたマウスボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)肺チャレンジモデルを用いて、FIMの用量の増加がさまざまなB.ペルツッシス(B.pertussis)株に対するワクチンの有効性を改善するかを調べた。50μg/ヒト用量に対応する5μgのFIM(List Biological Laboratories Inc)を添加してまたは添加せずに(水酸化アルミニウムへの吸着後、個別の注射として)、1/10ヒト用量のADACEL(登録商標)(Sanofi Pasteur;ヒト用量あたり2.5μgのPT、5μgのFHA、3μgのPRN、および5μgのFIM2/3を含有する(実施例1をも参照されたい);本明細書ではaP5として参照される)またはBOOSTRIX(登録商標)(GlaxoSmithKline Biologicals;ヒト用量あたり5Lfの破傷風トキソイド、2.5Lfのジフテリアトキソイド、8μgのPT、8μgのFHA、および2.5μgのPRNを含有する;本明細書ではaP3として参照される)を使用した。4および7週齢でワクチンが接種された動物に、9週齢で、次のB.ペルツッシス(B.pertussis)株、すなわち、WHO18323(PRN陽性)、24422(PRN陰性)、24421(PRN陰性)、またはI195(PRN陰性)の1つをチャレンジした。2時間(n=5/群)および5日間(n=10/群)で、段階希釈の肺ホモジネートをプレーティングした後、ボルデー・ジャング寒天プレート上で成長させたB.ペルツッシス(B.pertussis)コロニーをカウントすることにより、肺クリアランスを決定した。
5μgのFIMを1/10ヒト用量のaP5に添加したところ、すべてのB.ペルツッシス(B.pertussis)株に対するワクチンの有効性が改善され、試験された百日咳菌株の3つ(WHO18323(p=0.04)、PRN−24421(p=0.03)、およびPRN−I195(p=0.001))に対して統計的有意性に達した(図3、表2)。
高レベルのFIMを市販のaP5ワクチンと組み合わせて免疫した後、一群のB.ペルツッシス(B.pertussis)株に対する有効性の増加が観測されたことから、異なる百日咳菌株に対しても高FIM用量の利点が観測されることが示唆される。したがって、本発明に係る高用量のFIMを含むワクチンは、百日咳疾患率の減少に寄与できるであろう。
方法:
以上に記載の検証されたマウスボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)肺チャレンジモデルを用いて、FIM(List Biological Laboratories Inc)の用量の増加により、ADACEL(登録商標)(Sanofi Pasteur;ヒト用量あたりaP成分として2.5μgのPT、5μgのFHA、3μgのPRN、および5μgのFIM2+3を含有する)、PENTAVAC(登録商標)(Sanofi Pasteur MSD;ヒト用量あたりaP成分として25μgのPTおよび25μgのFHAを含有する)、またはBOOSTRIX(登録商標)(GlaxoSmithKline Biologicals;ヒト用量あたりaP成分として8μgのPT、8μgのFHA、および2.5μgのPRNを含有する)のワクチンの有効性が改善されるかを調べた。
3つのワクチンすべてにおいて、市販のワクチンを単独で接種した後の平均log10CFUカウント数と比較して、FIMの添加により平均log10CFUカウントは有意に低下した(表3)。
FIMの添加後、3つのワクチンの有効性はすべて、有意に改善された。このことから、FIMの効果は、さまざまな量の百日咳抗原とさまざまな量のFIMとを含有する一連の市販のaPワクチンに一般化可能であることが示唆される。すでにFIMを含むワクチン(ADACEL(登録商標))またはFIMを含まないワクチン(PENTAVAC(登録商標)もしくはBOOSTRIX(登録商標))の有効性が改善されることから、ワクチンの有効性に寄与するのは、FIMの存在だけでなく、FIMの用量もまた、重要であることが示される。
百日咳菌成分に対する抗体の機能活性は、とくに、毒素中和や細菌凝集などの機能活性をそれぞれ有する抗体を誘導することが知られるPTおよびFIMを含有する新しい製剤を評価する場合、考慮すべき重要な追加のパラメーターとして同定されてきた。全細胞B.ペルツッシス(B.pertussis)凝集抗体を測定するアッセイが確立されている。百日咳ワクチンの防御効果と直接相関することが見いだされている機能閾値は存在しないが、それにもかかわらず、それらは、新しいワクチン製剤と、安全かつ有効であることが明らかにされているものと、の全体比較の一部として、決定すべき重要な免疫パラメーターである(aPワクチンに対するWHO推奨草案WHO/BS/2011.2158、セクションC.2.1.2より)。したがって、FIM含有aPワクチンに対するそのようなアッセイの妥当性を考慮して、凝集アッセイを用いて、種々のB.ペルツッシス(B.pertussis)株に対して本発明に係るワクチンをさらに試験した。
FIM(List Biological Laboratories Inc)の添加を行ってまたは行わずに、1/10ヒト用量のPENTAVAC(登録商標)(Sanofi Pasteur MSD;aP抗原としてヒト用量あたり25μgのPTおよび25μgのFHAを含有する;本明細書ではaP2として参照される)を用いて、4および7週齢でワクチンが接種されたマウスから血清を捕集した。ヒト用量あたりそれぞれ5または20μgのFIMに対応する量の0.5または2.0μgのFIMを水酸化アルミニウムに吸着させ、市販のaP2ワクチンと共投与した(個別の注射として)。9週目、5匹の動物/投与群を屠殺し、最終採血から単離された血清を抗FIM(機能性)抗体レベルの研究のためにプールした。FIMに対する機能性抗体反応を評価するために、凝集アッセイを行った。このアッセイでは、試験血清中に機能性抗体が存在すると、B.ペルツッシス(B.pertussis)と混合したときに抗原/抗体複合体が形成される。陽性凝集は、抗原/抗体複合体の存在に起因してウェル内の不透明溶液の存在として定義される。陰性凝集は、ウェルの底部の明確な細菌沈降物として観測される。簡潔に述べると、50μlの試験血清をPBS中に段階希釈し、1.0のOD600のB.ペルツッシス(B.pertussis)懸濁液50μlと混合した。この混合物を一晩インキュベートし、翌日、反転鏡を用いて細菌沈降物の存在または不在を決定した。凝集力価は、完全凝集をもたらす最大希釈として定義される。
FIMの存在下でワクチンを接種したところ、機能性抗体力価が誘導された。FIMの存在下でワクチンが接種されたマウスの6個のマウス血清プールのすべてで、10個のB.ペルツッシス(B.pertussis)株すべてに対して、陽性凝集が観測された。FIMを含まない、ワクチンが接種されていない対照群および1/10ヒト用量のaP2のみが接種された群は、なんら凝集を示さなかった(表4)。検証されたマウスボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)肺チャレンジモデルにおいて、高用量のFIMが、低用量のFIMよりも有効であることが示されたが(実施例2)、明確なFIM用量−反応相関(他のFIM用量に関してはデータが示されていない)が存在しなかったので、おそらく、WHO標準アッセイの限界であり、凝集の小さな差を検出するのに十分な感度でないためと思われる。
FIMの存在下で市販のワクチンを接種すると、PRN陰性株またはPRN陽性株のいずれでも、広範なB.ペルツッシス(B.pertussis)株に対する機能性抗体が誘導される。この知見から示唆されるように、高用量のFIMを含むワクチンは、広範なB.ペルツッシス(B.pertussis)株により引き起こされる百日咳疾患を低減するのに有効であろう。
Claims (15)
- ボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)抗原の、百日咳トキソイド(PT)と、線維状ヘマグルチニン(FHA)と、2型および3型の線毛(FIM)と、を含む無細胞百日咳(aP)ワクチン組成物であって、FIMが12〜100μg/ヒト用量の量で存在する、無細胞百日咳(aP)ワクチン組成物。
- FIMが15〜60μg/ヒト用量の量で存在する、請求項1に記載のaP組成物。
- FIMが20〜60μg/ヒト用量の量で存在する、請求項1または2に記載のaP組成物。
- FIMが20〜50μg/ヒト用量の量で存在する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のaP組成物。
- FIMが20〜25μg/ヒト用量の量で存在する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のaP組成物。
- ペルタクチン(PRN)をさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のaP組成物。
- PTが遺伝学的に解毒されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載のaPワクチン組成物。
- B.ペルツッシス(B.pertussis)以外の1種以上の病原体に由来する抗原をさらに含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
- 破傷風トキソイドとジフテリアトキソイドとを含む、請求項8に記載の組成物。
- a)ヘモフィルス・インフルエンザ(Heamophilus influenzae)(Hib)オリゴ糖または多糖コンジュゲート、
b)B型肝炎ウイルス表面抗原(HBsAg)、および
c)不活性化ポリオウイルス(IPV)、の1つ以上を含む、請求項8または9に記載の組成物。 - アジュバントをさらに含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アジュバントが、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、またはそれらの組合せを含む、請求項11に記載の組成物。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物を被験体に投与することを含む、ボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)に対するワクチンを被験体に接種する方法。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物を被験体に投与することを含む、ボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)のPRN陰性株の感染により引き起こされる百日咳から被験体を防御する方法。
- 次のボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)抗原、すなわち、百日咳トキソイド(PT)と、線維状ヘマグルチニン(FHA)と、2型および3型の線毛(FIM)と、任意選択でペルタクチン(PRN)と、を被験体に投与することを含む、ボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)、任意選択で、ボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)のPRN陰性株に対するワクチンをヒト被験体に接種する方法であって、FIMが12〜100μgの量で投与される、方法。
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