JP2017206514A - ナノエマルション呼吸器合胞体ウイルス(rsv)サブユニットワクチン - Google Patents

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Abstract

【課題】RSV免疫原をナノエマルションアジュバントと組み合わせて含んでなるナノエマルション呼吸器合胞体ウイルス(RSV)ワクチン組成物の提供。【解決手段】少なくとも1つの呼吸器合胞体ウイルス(RSV)表面抗原またはその抗原性フラグメントと、約1000nm以下の平均サイズを有する液滴ならびに、水相、少なくとも1種類の油、少なくとも1種類の界面活性剤および少なくとも1種類の有機溶媒を含んでなる免疫増強ナノエマルションまたはその希釈溶液とを含んでなるワクチン組成物。【選択図】なし

Description

本出願は、免疫学の分野、特に、少なくとも1つのRSV免疫原をナノエマルションアジュバントと組み合わせて含んでなるナノエマルション呼吸器合胞体ウイルス(RSV)ワクチン組成物に関する。RSV免疫原は、RSV表面タンパク質、Fusion(F)タンパク質およびGlycoprotein(G)タンパク質など、サブユニットワクチンを形成するために好適ないずれのRSV抗原であってもよい。本ナノエマルションRSVワクチンは、防御免疫応答を誘導し、ワクチン誘発性の疾患増長を回避する。
呼吸器合胞体ウイルス(RSV)は、世界中の小児および高齢における重篤な呼吸器系疾患の主因であり、この病原体に対して利用可能なワクチンは無い。ヒト呼吸器合胞体ウイルス(HRSV)は、小児における急性下気道疾患の最も多い病原体であり、生涯において反復感染をひき起こし得る。HRSVは、パラミクソウイルス科(Paramyxoviridae)の肺炎ウイルス属に分類される。この科の他のメンバーと同様に、HRSVは、感染周期の初期段階に重要な役割を果たす2つの主要な表面糖タンパク質(GおよびF)を有する。Gタンパク質は細胞表面受容体へのウイルスの接着を媒介し、Fタンパク質はウイルスと細胞膜の融合を促進し、ウイルスリボヌクレオタンパク質を細胞の細胞質へ侵入させる。
呼吸器合胞体ウイルス(RSV)感染は一般に細気管支炎をもたらし、先進国における小児の入院の主因である。さらに、RSVは、高齢者、移植患者、および慢性閉塞性肺疾患(COPD)患者において主要な病原体と記載されることが増えている(Hacking and Hull, 2002)。小児および高齢者集団を扱うための安全な免疫原性ワクチンの開発は例のない機会と言える。
ホルムアルデヒドなどの、ワクチン製剤のためのこれまでのウイルス不活化法は、肺疾患の増長と死という結果をもたらした。RSVに取り組むためのウイルスワクチンの開発に対する包括的研究は、限定された成功に直面した。RSVワクチン開発の主要な取り組みをいくつか挙げれば、幼時の感染、先天免疫の回避、自然感染は感染を予防する免疫を誘導することができないこと、およびワクチンの安定性、純度、再現性および効力に関連する問題と相まったワクチン増長病状の実証(Graham, 2011; Swanson and Settembre, 2011)がある。
アプローチには、ホルマリンによる不活化またはウイルス、およびRSVに感染した際の、ワクチン誘発性の疾患増長の実証が含まれた。このホルマリン不活化ワクチンが疾患増長を示したという所見には、防御免疫応答のためには、増長を防ぐために重要な免疫応答の歪曲を示すことが不可欠であること、および中和抗体の生成のためには、コンフォメーションエピトープを維持するためにその天然状態のFタンパク質を有することが不可欠であることが含まれた(Krujigen, 2011; Swanson 2011; McLellan et al., 2011)。ホルマリン不活化RSVワクチンの疾患増長がGタンパク質によるものではないこと、およびGタンパク質抗体はウイルス力価を低減することができ、実際に疾患増長から防御するという実証は、Gタンパク質をワクチン候補に組み込むことができるということを示唆する(Radu et al, 2010; Haynes et al, 2009; Johnson et al, 2004)。弱毒生ワクチンの使用は、これらのワクチンが示した免疫原性は最小であった(Gomez et al 2009)ことから、限定された成功に直面した。組換えウイルスにより発現されるFおよびGタンパク質ワクチンの利用は、低レベルの抗原発現、一過性レベルの発現、細胞の特異性および精製されたFタンパク質は構造的に未熟である可能性があり、中和抗体を惹起するためには適当な型でないという実証に関連した低い免疫原性を示した(Singh and Dennis, 2007; Kim et al, 2010)。サブユニットワクチンを使用する場合には、サブユニットワクチンはFおよびGタンパク質の非効率かつ不適当な発現によって妨げられたことから、適当な免疫応答を誘導するためには最適なレベルのFタンパク質を含むことが重要である(Nallet et al., 2009; Huang and Lawlor 2010)。Fタンパク質を含有するサブユニットワクチンは、アジュバントを用いた場合でも、完全な防御性がなく、最適でないという所見(Langley et al., 2009)は、ワクチンとしての使用のためには、Fタンパク質はビリオン中にその天然状態で提供されることが不可欠であることを示唆している。
ナノエマルションに関連する先行教示が米国特許第6,015,832に記載されており、これはグラム陽性細菌、細菌胞子、またはグラム陰性菌を不活化する方法に関するものである。これらの方法は、グラム陽性細菌、細菌胞子、またはグラム陰性菌を細菌不活化(または細菌胞子不活化)エマルションと接触させることを含む。米国特許第6,506,803号は、エマルションを用いて微生物体(例えば、ヒト上またはヒト体内の細菌、ウイルス、胞子、真菌)を死滅させるか、または中和する方法に関するものである。米国特許第6,559,189号は、サンプルをナノエマルションと接触させることを含む、サンプル(ヒト、動物、食品、医療デバイスなど)を除染するための方法に関するものである。このナノエマルションは、細菌、ウイルス、真菌、原虫または胞子と接触させると、それらの病原体を死滅させるか、または無力化する。この抗微生物ナノエマルションは、第四級アンモニウム化合物、エタノール/グリセロール/PEGのうち1つ、および界面活性剤を含んでなる。米国特許第6,635,676号は、2つの異なる組成物、およびそれらの組成物のいずれかでサンプルを処理することによりサンプルを除染する方法に関するものである。組成物1は、細菌、ウイルス、真菌、原虫、および胞子に対して抗微生物性のエマルションを含んでなる。これらのエマルションは、油と第四級アンモニウム化合物を含んでなる。米国特許第7,314,624号は、被験体を、粘膜表面を介して免疫原とナノエマルションの組合せで処置することを含む、免疫原に対する免疫応答を誘導する方法に関するものである。このナノエマルションは、油、エタノール、界面活性剤、第四級アンモニウム化合物、および蒸留水を含んでなる。US−2005−0208083およびUS−2006−0251684は、好ましいサイズの液滴を含むナノエマルションに関するものである。US−2007−0054834は、第四級アンモニウムハリドを含んでなる組成物および感染性病態を処置するためにそれらを使用する方法に関するものである。前記第四級アンモニウム化合物は、エマルションの一部として提供され得る。US−2007−0036831およびUS2011−0200657は、抗炎症薬を含んでなるナノエマルションに関するものである。ナノエマルションを記載している他の刊行物としては、「真菌、酵母および糸状菌感染を処置する方法」に関する米国特許第8,226,965号;「爪真菌症を処置するための方法および組成物」に関するUS2009−0269394;「ヘルペスウイルス感染を処置するための方法」に関するUS2010−0075914;「ナノエマルション治療用組成物およびその使用方法」に関するUS2010−0092526;「座瘡の治療および予防のための組成物、その組成物の製造方法、およびその使用方法」に関するUS2010−0226983;「病原性微生物を不活化するための組成物、その組成物の製造方法、およびその使用方法」に関するUS2012−0171249;および「ナノエマルション組成物を用いたアンチエージングおよびしわ処置法」に関するUS2012−0064136がある。しかしながら、これらの参照文献に本発明の方法、組成物およびキットを教示するものはない。
特に、米国特許第7,314,624号は、ナノエマルションワクチンを記載している。しかしながら、この参照文献には、本発明の免疫原を用いてRSVに対する防御免疫応答を誘導できるという教示はない。
ワクチンに関する従来技術には下記のものが含まれる。例えば、「免疫応答を誘導するための組成物」に関する米国特許第7,731,967号(Novartis)には、少なくとも2種類のアジュバントを含んでなる抗原/アジュバント複合体が記載されている。「アジュバント系およびワクチン」に関する米国特許第7,357,936号(GSK)には、アジュバントと抗原の組合せが記載されている。「サポニンを含有する水中油エマルション」に関する米国特許第7,323,182号(GSK)には、油/水製剤を用いたワクチン組成物が記載されている。「ヘルペスに対する免疫応答を誘導する方法」に関する米国特許第6,867,000号(Wyeth)には、ウイルス抗原とサイトカイン(IL12)の組合せが記載されている。全て「ワクチン」に関する米国特許第6,623,739号、同第6,372,227号、および同第6,146,632号(GSK)は、抗原および/または抗原組成物と、代謝可能な油とαトコフェロールからなるアジュバントとを、水中油エマルションの形態で含んでなる免疫原性組成物に関するものである。「サブミクロンの油滴エマルションを含んでなるアジュバント製剤」に関する米国特許第6,451,325号(Chiron)は、代謝可能な油と乳化剤と抗原性物質とを含んでなり、油と乳化剤が水中油型エマルションの形態で存在するアジュバント組成物に関するものである。前記アジュバント組成物はいずれのポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンブロックコポリマーも含有せず、前記抗原性物質はアジュバント組成物の内部相には存在しない。最後に、「ワクチンおよび使用方法」に関するUS20040151734(GSK)には、1以上の性感染症(STD)に罹患しているか、またはそれに感受性のある女性対象を処置する方法が記載されている。この方法は、それを必要とする女性対象にSTD原因病原体に由来または関連する1以上の抗原とアジュバントを含んでなる有効量のワクチン製剤を投与することを含む。
米国特許第6,015,832号公報 米国特許第6,506,803号公報 米国特許第6,559,189号公報 米国特許第6,635,676号公報 米国特許第7,314,624号公報 US−2005−0208083 US−2006−0251684 US−2007−0054834 US−2007−0036831 US2011−0200657 米国特許第8,226,965号公報 US2009−0269394 US2010−0075914 US2010−0092526 US2010−0226983 US2012−0171249 US2012−0064136 米国特許第7,731,967号公報 米国特許第7,357,936号公報 米国特許第7,323,182号公報 米国特許第6,867,000号公報 米国特許第6,623,739号公報 米国特許第6,372,227号公報 米国特許第6,146,632号公報 米国特許第6,451,325号公報 US20040151734
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当技術分野では、有効なRSVワクチンならびにその製造および使用方法の必要がある。本発明は、これらの必要を満たすものである。
発明の概要
本発明は、少なくとも1つの中枢的免疫原性ウイルス表面抗原、例えば、FおよびGタンパク質、またはそれらの抗原性フラグメントと、送達・免疫増強水中油型ナノエマルションを組み合わせることによって、RSV感染に対する防御免疫応答を送達および誘導するための新規なアプローチを提供する。例えば、本発明のナノエマルションRSVサブユニットワクチンは、Th1免疫応答、Th2免疫応答、Th17免疫応答、またはそれらの任意の組合せを誘導する。
本ナノエマルションRSVサブユニットワクチンは、少なくとも1つのRSV免疫原を含んでなり、そのRSV免疫原は、RSV Fタンパク質、RSV Gタンパク質、RSV Fタンパク質の免疫原性フラグメント、RSV Gタンパク質の免疫原性フラグメント、またはそれらの任意の組合せである。さらに、本ナノエマルションRSVサブユニットワクチンは、約1000nm未満の平均直径を有する液滴を含んでなる。本RSVサブユニットワクチン中に存在するナノエマルションは、(a)水相、(b)少なくとも1種類の油、(c)少なくとも1種類の界面活性剤、(d)少なくとも1種類の有機溶媒、および(e)任意選択の少なくとも1種類のキレート剤を含んでなる。好ましくは、RSV免疫原は、ナノエマルション滴中に存在する。別の実施形態では、本ナノエマルションRSVワクチンは、鼻腔内に投与され得る。本発明のさらに別の実施形態では、ナノエマルションRSVワクチンは、有機溶媒を含まない。さらに、本ナノエマルションRSVワクチンにさらなるアジュバントを加えてもよい。
本発明の別の実施形態では、ナノエマルションRSVサブユニットワクチン中にはRSVビリオン粒子も存在する。好ましくは、RSVビリオン粒子は、ナノエマルション滴中に存在する。RSVビリオン粒子は、ナノエマルションにより不活化することができる。一実施形態では、RSVウイルスゲノムは、少なくとも1つの弱毒化突然変異を含んでなる。
本ナノエマルションRSVサブユニットワクチンは、液体分散物、ゲル、エアゾール、肺エアゾール、鼻腔エアゾール、軟膏、クリーム、または固体剤形などの薬学上許容される剤形に製剤化してもよい。
RSV表面抗原および/またはRSVビリオン粒子は、いずれのRSV株に由来してもよい。一実施形態では、RSV表面抗原および/またはRSVビリオン粒子は、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)L19株(RSV−L19)に由来する。別の実施形態では、RSV−L19ウイルスは、ウイルス粒子に関連するFusion(F)およびGlycoprotein(G)構造タンパク質の高生産株である。さらに別の実施形態では、RSV−L19ウイルスは、弱毒化ヒト呼吸器合胞体ウイルス(HRSV)L19株である。一実施形態では、本ワクチン組成物は、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC)にHRSV−L19として寄託されているヒト呼吸器合胞体ウイルスを含んでなる。
一実施形態では、RSV表面抗原は、弱毒化表現型を表す少なくとも1つのヌクレオチド改変をさらに含んでなる。別の実施形態では、RSV表面抗原またはその抗原性フラグメントは、融合タンパク質中に存在する。RSV表面抗原は、RSV Fタンパク質のペプチドフラグメント、RSV Gタンパク質のペプチドフラグメント、またはそれらの任意の組合せであり得る。さらに、RSV表面抗原は多価であり得る。
本発明の別の実施形態では、免疫原性製剤を調製するための方法が提供され、これにより、HRSV−L19などのRSV株は弱毒化突然変異および欠失で遺伝的に操作され、弱毒化表現型となる。得られた弱毒化RSVウイルスは、適当な細胞株内で培養し、採取する。採取したウイルスを次に細胞成分および血清成分から精製する。精製したウイルスを次にワクチン組成物を使用するための許容される医薬担体中に混合する。よって、少なくとも1つの弱毒化突然変異を含んでなるRSVウイルスゲノム(例えば、RSV L19株)を、好ましくは、Fタンパク質、Gタンパク質、Fおよび/もしくはGタンパク質の抗原性フラグメント、またはそれらの任意の組合せと組み合わせて含んでなるワクチン組成物が提供される。さらに別の実施形態では、本ワクチン組成物は、弱毒化表現型を示すヌクレオチド改変を含んでなるRSVウイルスゲノム(例えば、RSV L19株)を含んでなる。
本発明の別の実施形態では、本ワクチン組成物は被験体に対して全身毒性がなく、投与時に炎症が最小限であるか、または炎症を起こさない。別の実施形態では、被験体は1回のワクチン投与の後に血清転換を受ける。
一実施形態では、RSV Fおよび/またはGタンパク質および/またはそれらの抗原性フラグメントを含んでなるナノエマルション製剤を被験体に投与することを含む、ヒト呼吸器合胞体ウイルス感染に対する免疫を増強するための方法が記載される。本発明の別の実施形態は、ヒト呼吸器合胞体ウイルスにより引き起こされる疾患に対する免疫の増強を誘導するための方法であって、本発明による有効量のワクチン組成物を被験体に投与する工程を含む方法を対象とする。いくつかの実施形態では、被験体は、少なくとも1回のナノエマルションRSVワクチン投与の後に防御免疫応答を生じることができる。さらに、免疫応答は、1以上のRSV株に対して防御性があり得る。HRSVに対する免疫増強の誘導は、最適なレベルの抗原の存在に依存する。さらに、ロバストな免疫応答を提供するためには、抗原の臨界レベルを特定することが重要である。RSV Fタンパク質レベルが中和抗体の存在および持続性ならびにウイルスの攻撃からの防御と直接的相関があるという実証は、その天然配向で発現される、最適レベルの臨界的な免疫原性Fタンパク質を産生するウイルス株を確保することは、ワクチン候補としての用途に将来性を見出せることを示す。
本発明のさらなる実施形態では、RSV Fおよび/またはGタンパク質、および/またはそれらの抗原性フラグメント、および/またはRSVビリオン粒子は、ナノエマルション製剤により不活化およびアジュバント効果を受けて、非感染性かつ免疫原性のウイルス製剤となる。ナノエマルションとワクチン候補を単に混合することで、粘膜免疫応答と全身免疫応答の両方が得られることが示されている。RSVビリオン粒子とナノエマルションを混合すると、液滴の油核中に抗原粒子が離散した状態となる。抗原はこの核の中に組み込まれ、これにより、抗原を正常な抗原コンフォメーションを促す遊離形態とすることができる。
本RSVワクチンは、液体分散物、ゲル、エアゾール、肺エアゾール、鼻腔エアゾール、軟膏、クリーム、または固体投与形として製剤化することができる。さらに、本RSVワクチンは、非経口、経口、鼻腔内、または直腸など、薬学上許容されるいずれの方法によって投与してもよい。非経口投与は、皮内、皮下、腹腔内または筋肉内注射であり得る。
本発明の別の実施形態では、本ナノエマルションRSVワクチン組成物は、(a)少なくとも1種類の陽イオン性界面活性剤と少なくとも1種類の非陽イオン性界面活性剤;(b)少なくとも1種類の陽イオン性界面活性剤および少なくとも1種類の非陽イオン性界面活性剤、この場合、前記非陽イオン性界面活性剤は非イオン性界面活性剤である;(c)少なくとも1種類の陽イオン性界面活性剤と少なくとも1種類の非陽イオン性界面活性剤、この場合、前記非陽イオン性界面活性剤はポリソルベート非イオン性界面活性剤、ポロキサマー非イオン性界面活性剤、またはそれらの組合せである;(d)少なくとも1種類の陽イオン性界面活性剤と、ポリソルベート20、ポリソルベート80、ポロキサマー188、ポロキサマー407、またはそれらの組合せである少なくとも1種類の非イオン性界面活性剤;(e)少なくとも1種類の陽イオン性界面活性剤と、ポリソルベート20、ポリソルベート80、ポロキサマー188、ポロキサマー407、またはそれらの組合せである少なくとも1種類の非イオン性界面活性剤、この場合、前記非イオン性界面活性剤は約0.01%〜約5.0%、または約0.1%〜約3%で存在する;(e)少なくとも1種類の陽イオン性界面活性剤と少なくとも1種類の非陽イオン性界面活性剤、この場合、前記非陽イオン性界面活性剤は非イオン性界面活性剤であり、前記非イオン性界面活性剤は約0.05%〜約10%、約0.05%〜約7.0%、約0.1%〜約7%、または約0.5%〜約4%の濃度で存在する;(f)少なくとも1種類の陽イオン性界面活性剤と少なくとも1種類の非イオン性界面活性剤、この場合、前記陽イオン性界面活性剤は約0.05%〜約2%または約0.01%〜約2%の濃度で存在する;または(g)それらの任意の組合せを含んでなる。
本発明のさらに別の実施形態では、本RSVワクチンは、低分子量キトサン、中分子量キトサン、高分子量キトサン、グルカン、またはそれらの任意の組合せを含んでなる。前記低分子量キトサン、中分子量キトサン、高分子量キトサン、グルカン、またはそれらの任意の組合せは、ナノエマルション内に存在し得る。
以上の一般的説明ならびに以下の図面の簡単な説明および詳細な説明は例であり、説明的なものであって、特許請求される本発明のさらなる説明を提供することが意図される。他の目的、利点、および新規な特徴は、当業者には以下の発明の詳細な説明から容易に明らかとなる。
合計30μgのHAを含む場合と含まない場合の20%W805EC NEのTEM断面画像を示す。右のパネルは、HA抗原が油滴中に存在することを示す。濃く染色された抗原は、NE粒子の外側に存在する。 RSVで免疫したBALB/cマウスの血清中のRSV特異的IgGのエンドポイント力価を示す。Fタンパク質と混合した20%W805ECで免疫した群だけがワクチン接種に応答した。バーは群の平均を表す。 NE+Fptnで免疫したBALB/cマウスの血清中のRSV特異的IgG1(A)、IgG2a(B)、IgG2b(C)、およびIgE(D)のエンドポイント力価を示す。血清は2回目の免疫から2週間後に得た。 NE+Fptnで免疫したBALB/cマウスの血清中のRSV特異的IgG1(A)、IgG2a(B)、IgG2b(C)、およびIgE(D)のエンドポイント力価を示す。血清は2回目の免疫から2週間後に得た。 NE+Fptnで免疫したBALB/cマウスの血清中のRSV特異的IgG1(A)、IgG2a(B)、IgG2b(C)、およびIgE(D)のエンドポイント力価を示す。血清は2回目の免疫から2週間後に得た。 NE+Fptnで免疫したBALB/cマウスの血清中のRSV特異的IgG1(A)、IgG2a(B)、IgG2b(C)、およびIgE(D)のエンドポイント力価を示す。血清は2回目の免疫から2週間後に得た。 ナノエマルション(NE)−Fタンパク質によるマウスのワクチン接種の結果、生RSVで鼻腔内抗原投与を行った後に疾患を弱化することを示す。免疫マウス0日目および28日目にNE+Fタンパク質、Fタンパク質単独を2回鼻腔内(i.n.)接種するか、またはPBSのみで処置した。対照および接種マウスに追加免疫(i.n.)の2週間後に105PFUの生RSVで抗原投与を行った。ウイルス転写産物の発現を感染8日後に肺RNAのQPCRによって測定した。 ナノエマルション(NE)−RSV免疫は、非接種マウスに比べて免疫増強を誘導しないことを示す。マウスに下記のようにNE−RSVを接種した。56日目に対照マウスおよび接種マウスに抗原投与した。抗原投与8日後にプレチスモグラフィーにより気道過敏症を評価した。柱は、メタコリンの最適な静脈内投与を1回行った後の気道抵抗の増大を表す。 ナノエマルション(NE)+Fタンパク質接種マウスにおける炎症および粘液産生は対照と異ならないことを示す。(A)対照RSVを感染させ、NE+Fタンパク質を接種したマウスの、感染8日後の代表的な組織構造を示す(過ヨウ素酸シッフ、PAS;ヘマトキシリンおよびエオジン、H&E)。好酸球は存在しなかった。(B)では、Muc5acおよびGob5の発現を、感染8日後に肺RNAのQPCRにより評価した。 ナノエマルション(NE)+Fタンパク質接種マウスにおける炎症および粘液産生は対照と異ならないことを示す。(A)対照RSVを感染させ、NE+Fタンパク質を接種したマウスの、感染8日後の代表的な組織構造を示す(過ヨウ素酸シッフ、PAS;ヘマトキシリンおよびエオジン、H&E)。好酸球は存在しなかった。(B)では、Muc5acおよびGob5の発現を、感染8日後に肺RNAのQPCRにより評価した。 ナノエマルション(NE)+Fタンパク質接種がTh1およびTh2の混合応答を誘導することを示す。マウスに、下記のようにNE+Fタンパク質、Fタンパク質単独を接種し、生RSVで抗原投与を行った。(A)では、IL−12(p40)および(B)IL−17サイトカインの発現を肺RNAからQPCRにより評価した。(C)では、肺関連リンパ節(LALN)細胞懸濁液にRSV(MOI,0.5)を再投与した。各サンプルのサイトカイン産生をアッセイするために、分析用にBioplexに採取した上清。 ナノエマルション(NE)+Fタンパク質接種がTh1およびTh2の混合応答を誘導することを示す。マウスに、下記のようにNE+Fタンパク質、Fタンパク質単独を接種し、生RSVで抗原投与を行った。(A)では、IL−12(p40)および(B)IL−17サイトカインの発現を肺RNAからQPCRにより評価した。(C)では、肺関連リンパ節(LALN)細胞懸濁液にRSV(MOI,0.5)を再投与した。各サンプルのサイトカイン産生をアッセイするために、分析用にBioplexに採取した上清。 ナノエマルション(NE)+Fタンパク質接種がTh1およびTh2の混合応答を誘導することを示す。マウスに、下記のようにNE+Fタンパク質、Fタンパク質単独を接種し、生RSVで抗原投与を行った。(A)では、IL−12(p40)および(B)IL−17サイトカインの発現を肺RNAからQPCRにより評価した。(C)では、肺関連リンパ節(LALN)細胞懸濁液にRSV(MOI,0.5)を再投与した。各サンプルのサイトカイン産生をアッセイするために、分析用にBioplexに採取した上清。 種々の製剤による投与/免疫後に測定されたFタンパク質単位を示す。(1)4.5μgのFタンパク質、(2)2.5μgのFタンパク質、(3)5.5μLのRSV/β−プロピオラクトン(β−PL);(4)5.6μLのRSV;(5)0.5μgのF/5.6μLのRSV;(6)1μgのF/5.6μLのRSV/β−プロピオラクトン(β−PL);および(7)2.5μgのF/5.6μLのRSV。 (1)Fタンパク質単独;(2)RSVウイルス単独;および(3)RSVウイルス+Fタンパク質による免疫の後の、IL−4、IL−5、IL−13、IFNγ、IL−17A、およびGob5に関する肺でのmRNA発現を示す。 免疫し、かつ抗原投与したマウスの組織検査を示す。図10Aは、一次RSV感染の組織検査を示し;図10Bは、RSV−NEで免疫した動物の組織検査を示し;図10Cは、Fタンパク質で免疫した動物の組織検査を示し;図10Dは、RSV+Fタンパク質で免疫した動物の組織検査を示す。 L19およびA2によるHRSV感染細胞溶解液(SDS処理)のSDS PAGEを示す。 RSV L19株およびRSV A2株のHRSV細胞溶解液(細胞および上清)のSDS−PAGEを示す。 HRSV L19株およびA2株精製ウイルスのSDS PAGEを示す。 ウイルス感染から24時間後のHRSV L19株およびA2株FおよびGタンパク質発現のウエスタンブロットを示す。 ウエスタンブロット評価によるウイルスの不活化を示す。各レーンは、以下のものを含有する:(1)W805EC(レーン1)、(2)W805EC+0.03%B1,3グルカン(レーン2)、(3)W805EC+0.3%キトサン(中分子量)+酢酸(レーン3)、(4)W805EC+0.3%P407(レーン4)、(5)W805EC+0.3%キトサン(低分子量)+0.1%酢酸(レーン5)、(6)媒体単独(レーン6);(7)βPL不活化ウイルス(レーン7)、および(8)L19陽性対照(レーン9)。 抗RSV抗体(抗G);L19ウイルス4×10PFU/レーン、2×10PFU/レーン、および1×10PFU/レーン+/−βPL不活化を示されたようにW805ECと組み合わせて行ったウエスタンブロット解析を示す。検体は新鮮な状態で(図8A)または4℃または室温(RT)で14日間保存した後に(図8B)分析した。MM=分子量。 キトサンとともに、また、伴わずに種々のナノエマルション製剤でIM接種したマウスにおける接種から3週間後の免疫応答(IgG、μg/ml)を示す。(1)RSV L19株+2.5%W805EC+0.1%低分子量キトサン;(2)RSV L19株+5%W805EC;(3)RSV L19株+2.5%W805EC;(4)RSV L19株+βPL不活化ウイルス;および(5)ナイーブマウス(ワクチン無し)。 コットンラットにおける2種類のナノエマルションアジュバントワクチンの評価のための接種計画を示す(実施例13)。評価される2種類の製剤には、W805ECとW801885EC(1:1:5)が含まれる(下記の表5および6を参照)。コットンラットに、6.6μgのF−ptnを含有するナノエマルションアジュバントワクチン30μl 2用量をINで施した。23週目にこれらのラットに5×10pfuのRSV A2株で抗原投与を行った。4日目に動物の半数を犠牲にし、半数を8日目に犠牲にした。 コットンラットにおけるW80P1885ECナノエマルション不活化RSVワクチンの免疫原性試験の結果を示す。左のパネルでは、Y軸はFタンパク質に対する特異的抗体のエンドポイント力価を示し、X軸は期間を週数で示す。右のパネルでは、Y軸は血清抗体レベルをμg/mlで示し、X軸は期間を週数で示す。D4およびD8は、抗原投与後の血清中の抗体レベルを示す。 コットンラットにおけるW805ECナノエマルション不活化RSVワクチンの免疫原性試験の結果を示す。Y軸はFタンパク質に対する特異的抗体のエンドポイント力価を示し、X軸は期間を週数で示す。 コットンラットにおけるRSV中和の免疫原性を示す。コットンラットに30μlのワクチンを鼻腔内接種し、4週目に追加免疫し、0週目、4週目、6週目、および8週目に採血した。試験群として、3.3μgのFタンパク質を含有する1.6×10PFUのRSV L19株(n=8)かまたは6.6μgのFタンパク質を含有する3.2×10PFUのRSV L19株(n=8)のいずれかと混合した20%W805ECナノエマルションを施した2群、ならびに3.3μgのFタンパク質を含有する1.6×10PFUのRSV L19株(n=8)かまたは6.6μgのFタンパク質を含有する3.2×10PFUのRSV L19株(n=8)のいずれかと混合した20%W801885ECナノエマルションを施した2群を含んだ。中和単位(NEU)は、50%のプラーク減をもたらした最大希釈率の逆数を表す。NEUの測定は、4週目(追加免疫前)と6週目(追加免疫の2週間後)に行った。6週目に得られた検体は、NEU分析を可能とするのに十分な体液性免疫応答を生じていた。データは95%信頼区間(CI)で幾何平均として表されている(図21A)。EUとNEUの間の相関は、スピアマンのρを用いた場合の、6週目の全ての動物に関するものである。 4日目および8日目の中和抗体を示す。図22Aは、W801885ECナノエマルションをRSV L19株と組み合わせた場合の結果を示し、図22Bは、W805ECナノエマルションをRSV L19株と組み合わせた場合の結果を示す。全てのコットンラットが、ワクチンRSV L19株に対して高い中和抗体(NU)を示した。中和抗体は、抗原投与後に確実に上昇していた(Y軸)。8日目に中和単位(NU)は4日目のNUよりも高かった。ナイーブコットンラットは、それらの血清中に中和活性を示さなかった。 血清抗体の比活性(中和単位/ELISA単位)が、抗原投与後4日目に比べて8日目に増加する傾向にあることを示した血清抗体の比活性を示す。図23Aは、4日目および8日目の、W801885ECナノエマルションをRSV L19株と組み合わせた場合の結果(Y軸のNU/EU)を示す。図23Bは、4日目および8日目の、W805ECナノエマルションをRSV L19株と組み合わせた場合の結果(Y軸のNU/EU)を示す。 3用量のRSV L19アジュバントワクチンを施した後にRSV A2株で抗原投与を行ったコットンラットに関する4日目の交差防御を示す。図24Aは、W801885ECナノエマルションをRSV L19株と組み合わせた場合の結果を示し、図24Bは、W805ECナノエマルションをRSV L19株と組み合わせた場合の結果を示す。血清中和活性は、RSV L19株またはRSV A2株に対して等しいNUを示し、これら2つのRSV株間での交差防御を示す。 コットンラットの肺における4日目のウイルス排除(RSV A2株)を示す。ワクチン接種を行ったコットンラット(W801885ECナノエマルションとRSV L19株の組合せ、またはW805ECナノエマルションとRSV L19株の組合せを接種)は、コットンラットの肺からの、RSV A2株として投与されたウイルスの完全な排除を示した。ナイーブ動物は肺1グラム当たり>10pfuのRSV A2株を示していた。 IMコットンラットワクチン接種および抗原投与計画を示す。 3.3μgのFタンパク質を含有する1.6×10PFUのRSV L19株と混合した20%W805ECナノエマルションをIM接種したコットンラットにおける血清免疫応答を示す。Y軸は、14週間の、そして抗原投与4日後、および抗原投与8日後の血清IgG(μg/mL)を示す。 3.3μgのFタンパク質を含有する1.6×10PFUのRSV L19株と混合した20%W805ECナノエマルションをIM接種したコットンラットにおける血清免疫応答を示す。図28Aは、14週間の、そして抗原投与4日後、および抗原投与8日後のエンドポイント力価(Y軸)を示す。図28Bは、14週間の、そして抗原投与4日後、および抗原投与8日後のELISA単位(Y軸)を示す。 IMワクチン接種コットンラットがナイーブ動物に比べて、抗原投与4日後にRSVの完全な排除を示したことを示す。コットンラットの肺における4日目のウイルス排除(RSV A2株)を示す。IM接種コットンラット(W805ECナノエマルションとRSV L19株の組合せを接種)は、コットンラットの肺からの、RSV A2株として投与されたウイルスの完全な排除を示した。ナイーブ動物は、肺1グラム当たり10pfu以上のRSV A2株を示していた。 20%W805ECナノエマルションアジュバントで不活化した1.7μgのFタンパク質とともに2×10のプラーク形成単位(PFU)のL19 RSVウイルスを含有するRSVワクチンをIMまたはIN接種したマウスに関する、8週間にわたる(X軸)、抗F抗体(Y軸)の測定を示す。BALB/Cマウス(n=10/アーム)に0週目および4週目にINまたはIMで接種を行った。血清を抗F抗体に関して分析した。 RSV特異的サイトカインの測定を示す。20%W805ECナノエマルションアジュバントで不活化した1.7μgのFタンパク質とともに2×10プラーク形成単位(PFU)のL19 RSVウイルスを含有するRSVワクチンを0週目および4週目にINまたはIM接種したBALB/Cマウス(n=10/アーム)の接種後の脾臓、子宮頸および腸管リンパ節(LN)からの細胞でサイトカインを測定した。測定したサイトカインには、IFNg、IL−2、IL−4、IL−5、IL−10、およびIL−17を含んだ。 20%W805ECナノエマルションアジュバントで不活化した1.7μgのFタンパク質とともに2×10プラーク形成単位(PFU)のL19 RSVウイルスを含有するRSVワクチンを0週目および4週目にINまたはIM接種したBALB/Cマウス(n=10/アーム)の接種後の肺組織におけるサイトカインIL−4、IL−13、およびIL−17の測定を示す。IL−4およびIL−13はIM投与後の方が高い発現を示し、IL−17はIN投与後の方が高い発現を示す。 1.7μgのFタンパク質とともに2×10プラーク形成単位(PFU)のL19 RSVウイルスを含有するRSVワクチンを0週目および4週目にBALB/Cマウス(n=10/アーム)にINまたはIM接種した後のマウスにおける気道抵抗(cmH0/mL/秒)の測定を示す。
I.概要
本発明は、RSVワクチンのこれまでのデータに見られた不適切な免疫応答に取り組むために、ナノエマルションと混合したRSV表面抗原FおよびGタンパク質の新規な製剤を提供する。RSVに対する最適なワクチンは、急性ウイルス感染を予防するだけでなく、再感染も予防すると思われる。
本ナノエマルションRSVサブユニットワクチンは、RSV Fタンパク質、RSV Gタンパク質、RSV Fタンパク質の免疫原性フラグメント、RSV Gタンパク質の免疫原性フラグメント、またはそれらの任意の組合せである、少なくとも1つのRSV免疫原を含んでなる。さらに、本ナノエマルションRSVサブユニットワクチンは、約1000nm未満の平均直径を有するナノエマルション滴を含んでなる。好ましくは、RSV免疫原は、ナノエマルション滴中に存在する。本発明の別の実施形態では、RSVビリオン粒子もまた、本ナノエマルションRSVサブユニットワクチン中に存在する。好ましくは、RSVビリオン粒子はナノエマルション滴中に存在する。
本発明は、中枢的免疫原性RSVウイルス表面抗原Fおよび/またはGタンパク質を送達・免疫増強水中油型ナノエマルションと組み合わせることによりRSV感染に対する防御免疫応答を送達および誘導するための新規なアプローチを提供する。免疫応答を歪曲して疾患の増長をもたらすウイルスタンパク質NS1などの他のウイルス成分とは独立に、主要なウイルス免疫原であることが示されている単離されたRSVウイルス表面抗原の利用は、サブユニットワクチンの重要な基礎である。さらに、1以上の前記RSV表面抗原とナノエマルションを混合すること(前記ナノエマルションは優先的には前記抗原を封入し、適当な免疫細胞への送達系として、またさらには有効な免疫増強成分として働く)は、本発明の新規性を強調する。完全に機能的なヒトワクチンには不足する結果を伴う他のサブユニットワクチンおよび組換えワクチンに比べて、本ナノエマルションRSVサブユニットウイルス表面抗原は、これまでの候補に比べて、ロバストな、持続可能な防御免疫応答を生成するその能力において著しい新規性を提供する。
RSVに対する免疫増強の誘導は、最適なレベルの抗原の存在および提示に依存する。単離されたRSV表面抗原とナノエマルションの組合せは、免疫応答の適当な抗原提示細胞にワクチンを送達するための新規なアプローチを提供する。
本発明のナノエマルション組成物はワクチンアジュバントとして機能する。アジュバントは、下記のような働きをする:(1)抗原(特異的防御免疫応答を刺激する物質)を免疫系に接触させ、生成される免疫の種類および免疫応答の量(大きさまたは期間)に影響を及ぼす;(2)ある特定の抗原の毒性を低減する;(3)防御応答に必要とされる抗原の量を低減する;(4)防御に必要とされる用量数を低減する;(5)集団の応答の不十分なサブセットの免疫を増強する、および/または(7)いくつかのワクチン成分への溶解性を与える。
一実施形態では、多価サブユニットワクチンは、RSVから誘導してナノエマルションと混合した表面抗原FおよびGタンパク質を用いて構築することができる。
別の実施形態では、誘導体および融合タンパク質は、RSV表面抗原FおよびGタンパク質から設計した後にナノエマルションと混合してサブユニットワクチンを作出することができる。
一実施形態では、サブユニットワクチンは、ナノエマルションと混合した1以上のRSV表面抗原、すなわち、FおよびGタンパク質を用いて構築することができる。FおよびGタンパク質の両方をともに加え、ナノエマルションと混合してサブユニットワクチン組成物を得ることがもっぱら可能である。別の実施形態では、FまたはGタンパク質のいずれかをナノエマルションと混合したものが、本発明による好適なサブユニットワクチンである。Fおよび/またはGタンパク質の抗原性フラグメントもまた、本発明のナノエマルションRSVワクチンに使用可能である。
ナノエマルションは、油−水界面に界面活性剤を含むナノメーターサイズの液滴から構成される水中油型エマルションである。それらのサイズのために、ナノエマルション滴は、細胞成熟および免疫系への効率的な抗原提示を惹起する樹状細胞により飲作用を受ける。種々の抗原と混合した場合、ナノエマルションアジュバントは強力な体液性および細胞性T1型応答ならびに粘膜免疫を惹起し、上方調節する(Makidon et al., “Pre-Clinical Evaluation of a Novel Nanoemulsion-Based Hepatitis B Mucosal Vaccine," PLoS ONE. 3(8): 2954; 1-15 (2008); Hamouda et al., "A Novel Nanoemulsion Adjuvant Enhancing The Immune Response from Intranasal Influenza Vaccine in Mice in National Foundation for Infectious Disease," 11th Annual Conference on Vaccine Research. Baltimore, MD (2008); Myc et al., "Development of immune response that protects mice from viral pneumonitis after a single intranasal immunization with influenza A virus and nanoemulsion," Vaccine, 21(25-26):3801-14 (2003); Bielinska et al., "Mucosal Immunization with a Novel Nanoemulsion-Based Recombinant Anthrax Protective Antigen Vaccine Protects against Bacillus anthracis Spore Challenge," Infect Immun., 75(8): 4020-9 (2007); Bielinska et al., "Nasal Immunization with a Recombinant HIV gp120 and Nanoemulsion Adjuvant Produces Th1 Polarized Responses and Neutralizing Antibodies to Primary HIV Type 1 Isolates," AIDS Research and Human Retroviruses, 24(2): 271-81 (2008); Bielinska et al., "A Novel, Killed-Virus Nasal Vaccinia Virus Vaccine," Clin. Vaccine Immunol., 15(2): 348-58 (2008); Warren et al., “Pharmacological and Toxicological Studies on Cetylpyridinium Chloride, A New Germicide,” J. Pharmacol. Exp. Ther., 74:401-8) (1942))。このような抗原の例としては、炭疽(Bielinska et al., Infect. Immun., 75(8): 4020-9 (2007))、完全なワクシニアウイルス(Bielinska et al., Clin. Vaccine Immunol., 15(2): 348-58 (2008))またはヒト免疫不全ウイルスのgp120タンパク質(Bielinska et al., AIDS Research and Human Retroviruses. 24(2): 271-81 (2008))の防御抗原(PA)が含まれる。これらの研究は、RSV抗原を含む様々な抗原を伴うナノエマルションアジュバントの広範な適用を実証している。
本発明の一実施形態では、ナノエマルションRSVワクチンは、約1000nm未満の平均直径を有する液滴と、(a)水相;(b)約1%の油〜約80%の油;(c)約0.1%〜約50%の有機溶媒;(d)約0.001%〜約10%の界面活性剤または洗剤;または(e)それらの任意の組合せとを含んでなる。本発明の別の実施形態では、ナノエマルションワクチンは、(a)水相;(b)約1%の油〜約80%の油;(c)約0.1%〜約50%の有機溶媒;(d)約0.001%〜約10%の界面活性剤または洗剤;および(e)RSVのFおよびG表面抗原またはその免疫原性フラグメントを含んでなる。本発明の別の実施形態では、ナノエマルションは有機溶媒を含まない。
ナノエマルションおよび/またはナノエマルションワクチン中に存在する各成分の量は、治療用ナノエマルションおよび/またはナノエマルションRSVワクチンを指す。
これらの方法は、被験体にナノエマルションRSVワクチンを投与することを含み、ここで、ナノエマルションワクチンは、約1000nm未満の平均直径を有する液滴を含んでなる。本発明の例示的実施形態では、ナノエマルションRSVワクチンは、(a)水相、(b)少なくとも1種類の油、(c)少なくとも1種類の界面活性剤、(d)少なくとも1種類の有機溶媒、(e)RSV表面抗原FおよびGタンパク質をさらに含んでなり、および(f)任意選択により少なくとも1種類のキレート剤、またはそれらの任意の組合せを含んでなる。本発明の別の実施形態では、ナノエマルションは有機溶媒を含まない。
一実施形態では、成人、高齢被験者、若年被験者、乳児、高リスク被験者、妊婦、および免疫不全被験者から選択される被験者である。別の実施形態では、ナノエマルションRSVワクチンは鼻腔内に投与可能である。
本ナノエマルションRSVサブユニットワクチン組成物は、他の粘膜経路の鼻腔内経路によるなど任意の薬学上許容される経路によって送達することができる。他の例示的な薬学上許容される方法としては、鼻腔内、口内、舌下、経口、直腸、眼内、非経口(静脈内、皮内、筋肉内、皮下、大槽内、腹膜内)、肺、腟内、局部投与、局所投与、乱刺後の局所投与、粘膜投与、エアゾールを介した投与、または頬側もしくは鼻腔スプレー製剤を介した投与が含まれる。さらに、本ナノエマルションRSVワクチンは、液体分散物、ゲル、エアゾール、肺エアゾール、鼻腔エアゾール、軟膏、クリーム、半固体剤形、または懸濁液などの任意の薬学上許容される剤形に製剤化することができる。さらに、本ナノエマルションRSVワクチンは、放出制御製剤、徐放製剤、即放製剤、またはそれらの任意の組合せであり得る。さらに、本ナノエマルションRSVワクチンは、パッチなどの経皮的送達系であってもよく、または加圧もしくは空気圧装置(すなわち、「遺伝子銃」)により投与してもよい。
A.RSV L19株
本発明の一実施形態では、本ナノエマルションRSVワクチンに利用されるRSV株はRSV L19株である。さらに、本ナノエマルションRSV株に利用されるFおよび/もしくはGタンパク質、またはそれらの抗原性フラグメントは、RSV L19株由来のものであり得る。
驚くことに、RSV L19ウイルスに感染した細胞は、RSV A2ウイルスに感染した細胞の3〜11倍の量のRSVウイルスタンパク質を産生することが発見された(下記実施例6を参照)。本発明の一実施形態では、本発明のワクチン中に存在するRSV抗原は、RSV L19ウイルス、より好ましくは、精製された弱毒化ヒト呼吸器合胞体ウイルス(HRSV)L19株(HRSV−L19)を含むヒトRSV L19ウイルスである。本発明のさらに他の実施形態では、RSVウイルスゲノムは、限定されるものではないが、弱毒化表現型を表すヌクレオチド改変を含む少なくとも1つの弱毒化突然変異を含んでなり得る。さらに、本発明のナノエマルションRSVワクチンは、RSV L19ウイルス由来のFもしくはGタンパク質、またはそれらの抗原性フラグメントを含んでなり得る。
RSV L19株は、マウスにおいて感染および呼吸器系疾患の増長(ERD)を引き起こすことが分かっていた。さらに、公開されているデータは、それがナノエマルションとともに製剤化された場合、マウスにおいてERDを誘導することなく防御を付与したことを示していた。
RSV L19単離株は、1967年1月3日にミシガン州アナーバーで、呼吸器系疾患を有するRSV感染小児からWI−38細胞として単離され、SPAFAS初代鶏腎細胞中で継代培養され、その後、SPAFAS初代鶏肺細胞で継代培養された後、MRC−5細胞(Herlocher 1999)、次いでHep2細胞(Lukacs 2006)に移行された。RSV L19ゲノム(15,191nt;GenBank受託番号FJ614813)とRSV A2株(15,222nt;GenBank受託番号M74568)を比較すると、ゲノムの98%が同一であることを示す。L19とA2の間のコードの違いの大部分はF遺伝子およびG遺伝子にある。これら2株のアミノ酸アラインメントは、Fタンパク質は14のアミノ酸差異(97%同一)を持ち、Gタンパク質は20のアミノ酸差異(93%同一)を持つことを示した。
RSV L19株は、気管内投与による1×10プラーク形成単位(PFU)/マウスの接種(Lukacs 2006)を用いて粘液産生および有意なIL−13誘導を刺激することによりヒト感染を模倣する動物モデルにおいて実証されている。
重要かつ独特なことに、RSV L19ウイルス株は、他の株よりも有意に高いFタンパク質生産量(1PFU当たりおよそ10〜30倍超)を産生するという点で独特である。Fタンパク質含量は免疫原性において重要な因子であり得、L19株は現在のところ最もロバストな免疫応答を惹起する。L19株は増殖期間がより短く、従って、製造上の見通しからより効率的であろう。
最も著しくは、ナノエマルション不活化・アジュバントRSV L19ワクチンは、一般的に受け入れられているコットンラットモデルにおいて免疫原性が高い。コットンラットは、1回の免疫後に抗体力価の上昇を惹起し、2回目の免疫後に著しい免疫増強(およそ10倍増)を惹起する。生成された抗体は生ウイルスの中和に極めて有効であり、中和と抗体力価の間には直線的関係がある。さらに、コットンラットで生成された抗体は、RSV L19株で免疫し、RSV A2株で抗原投与した場合に交差防御を示した。IMおよびIN免疫とも、2回目の追加免疫として抗原に曝露した後にも、または生ウイルスに曝露した後にも呼び出しまたは想起が可能な記憶を確立した。
本発明の別の実施形態では、本発明のRSVワクチンは、そのワクチン中には存在しない少なくとも1つの他のRSV株に対して交差反応性がある(または1以上のRSV株に対して交差反応性がある)。当業者に知られているように、交差反応性は、下記のように測定可能である:1)ワクチン接種した動物または個人由来の血清が、投与されたワクチンには使用されていなかった株に対して抗体を産生するかどうかを知るためにELISA法を用いる;2)免疫細胞は、投与されたワクチンには使用されていなかった株を用いてin vitroにて刺激した際にサイトカインを生じる。交差防御は、ある株を接種した動物の血清中の抗体が、投与されたワクチンには使用されていない別のウイルスの感染力を中和する場合に、in vitroで測定可能である。
II.定義
本明細書で使用する場合、「約」は当業者に理解され、それが用いられる文脈によってある程度まで可変である。それが用いられる文脈を考慮して当業者に明らかでない用語が使用されている場合には、「約」はその特定の用語のプラスまたはマイナス10%までを意味する。
RSV表面抗原の「抗原性フラグメント」とは、好ましくは、天然型または突然変異型RSV Fタンパク質またはRSV Gタンパク質の少なくとも約5個の連続するアミノ酸を有するペプチドを意味する。抗原性フラグメントは、例えば約5アミノ酸長からFまたはGタンパク質の全長以内までの、任意の好適な長さであってよい。Fタンパク質は約518アミノ酸長であり、Gタンパク質は約242アミノ酸長である。例えば、抗原性フラグメントはまた、約10、約15、約20、約30、約40、約50、約60、約70、約80、約90、約100、約110などから、Gタンパク質抗原性フラグメントでは約242アミノ酸長まで、Fタンパク質抗原性フラグメントでは約518アミノ酸長である。
用語「ナノエマルション」は、本明細書で使用する場合、小型の水中油型分散物または液滴、ならびに水不混和性油相が水相と混合された際に、極性残基(すなわち、長鎖炭化水素鎖)を水から遠ざけ、極性頭基を水に向ける、疎水性力の結果として形成し得る他の脂質構造を含む。これらの他の脂質構造には、限定されるものではないが、単層、少数層、および多層の脂質小胞、ミセル、および層状の相が含まれる。本発明は、当業者ならば、本明細書に開示される具体的実施形態を理解するために必要があればこの区別を認識できると考える。
本明細書で使用する場合、用語「抗原」は、タンパク質、ポリペプチド、糖タンパク質、または免疫応答を惹起することができる1以上のエピトープ(直鎖、コンフォメーション、一連のもの、T細胞)を含み得る誘導体もしくはフラグメントを意味する。抗原は、単離されたウイルスタンパク質またはペプチド誘導体として分離することができる。
本明細書で使用する場合、用語「Fタンパク質」は、RSV融合タンパク質の全または部分的アミノ酸配列を有するポリペプチドまたはタンパク質を意味する。本明細書で使用する場合、Fタンパク質には、RSV融合タンパク質/ポリペプチドのF1もしくはF2のいずれか、または両方の成分が含まれる。
本明細書で使用する場合、用語「Gタンパク質」は、RSV G接着タンパク質/ポリペプチドの全または部分的アミノ酸配列を有するポリペプチドまたはタンパク質を意味する。
本明細書で使用する場合、用語「単離された」は、その本来の場所から独立したタンパク質、糖タンパク質、ペプチド誘導体、またはフラグメントもしくはポリヌクレオチドを意味する。組換え遺伝学的手段によって独立に得られるウイルス成分は一般に、相対的に精製された産物をもたらす。
本明細書で使用する場合、用語「アジュバント」は、抗原(例えば、RSV表面抗原)に対する免疫応答を増強する薬剤を意味する。本明細書で使用する場合、用語「免疫応答」は、被験体の免疫系が外来と認識する免疫原(すなわち、抗原)に対する、免疫系による被験体(例えば、ヒトまたは他の動物)の応答を意味する。免疫応答には、細胞媒介性免疫応答(免疫系の抗原特異的T細胞および非特異的細胞−Th1、Th2、Th17により媒介される応答)と体液性免疫応答(抗体により媒介される応答)の両方が含まれる。用語「免疫応答」は、免疫原(例えば、RSV表面抗原)に対する初期の「先天免疫応答」と「後天免疫」の結果である記憶応答の両方を包含する。
本明細書で使用する場合、用語「RSV表面抗原」は、RSVウイルスのエンベロープに由来するタンパク質、糖タンパク質およびペプチドフラグメントを意味する。好ましいRSV表面抗原は、FおよびGタンパク質である。RSV表面抗原は一般に、感染細胞培養物からのウイルス単離物から抽出されるか、または合成よるか、もしくは組換えDNA法により作出される。RSV表面抗原は、化学的、遺伝的または酵素的手段によって改変して融合タンパク質、ペプチドまたはフラグメントを得ることができる。
本明細書で使用する場合、用語「免疫原」は、被験体において免疫応答を惹起することができる抗原を意味する。好ましい実施形態では、免疫原は、本発明のナノエマルションと組み合わせて投与した場合に、免疫原(例えば、病原体または病原体生成物)に対して免疫を惹起する。
本明細書で使用する場合、用語「免疫増強」は、本発明のワクチンが投与されなかった場合の後天免疫のレベルに比べての、本発明のワクチンの投与後に所与の病原体に対する後天免疫レベルの増強を意味する。
本明細書で使用する場合、用語「ビリオン」は、感染哺乳動物細胞培養物から得られる、単離された成熟型呼吸器合胞体ウイルス粒子を意味する。本明細書で使用する場合、ビリオンは、RSV−1またはRSVウイルス粒子のいずれかを意味し得る。
本明細書で使用する場合、用語「多価ワクチン」は、単一のウイルス病原体または複数の株の2以上の抗原決定基を含んでなるワクチンを意味する。本明細書で使用する場合、多価ワクチンは、複数のRSVウイルス表面抗原F、F1、F2およびGタンパク質を含んでなる。多価ワクチンは、RSV−1およびRSV−2の両方に由来する抗原を用いて構築することができる。
本明細書で使用する場合、用語「不活化」RSVは、宿主細胞に感染することができず、かつ、関係のある動物モデルにおいて非感染性であるビリオン粒子を意味する。
本明細書で使用する場合、用語「サブユニット」は、個々の、またはワクチン組成物を含んでなるナノエマルションとさらに混合された、単離され、かつ、一般的には精製されたRSV糖タンパク質を意味する。サブユニットワクチン組成物は、成熟ビリオン、細胞、または細胞もしくはビリオンの溶解液を含まない。サブユニットワクチンに含まれるウイルス表面抗原を得る方法は、標準的な組換え遺伝学的技術および合成方法を使用し、標準的な精製プロトコールを用いて実施することができる。
III.ナノエマルションRSVワクチンの特性決定
A.安定性
本発明のナノエマルションRSVワクチンは、約40℃、相対湿度約75%で、少なくとも最大約2日、少なくとも最大約2週間、少なくとも最大約1か月、少なくとも最大約3か月、少なくとも最大約6か月、少なくとも最大約12か月、少なくとも最大約18か月、少なくとも最大約2年、少なくとも最大約2.5年、または少なくとも最大約3年の期間安定であり得る。
本発明の別の実施形態では、本発明のナノエマルションRSVワクチンは、約25℃、相対湿度約60%で、少なくとも最大約2日、少なくとも最大約2週間、〜約1か月、少なくとも最大約3か月、少なくとも最大約6か月、少なくとも最大約12か月、少なくとも最大約18か月、少なくとも最大約2年、少なくとも最大約2.5年、または少なくとも最大約3年、少なくとも最大約3.5年、少なくとも最大約4年、少なくとも最大約4.5年、または少なくとも最大約5年の期間安定であり得る。
さらに、本発明のナノエマルションRSVワクチンは、約4℃で、少なくとも最大約1か月、少なくとも最大約3か月、少なくとも最大約6か月、少なくとも最大約12か月、少なくとも最大約18か月、少なくとも最大約2年、少なくとも最大約2.5年、少なくとも最大約3年、少なくとも最大約3.5年、少なくとも最大約4年、少なくとも最大約4.5年、少なくとも最大約5年、少なくとも最大約5.5年、少なくとも最大約6年、少なくとも最大約6.5年、または少なくとも最大約7年の期間安定であり得る。
本発明のナノエマルションRSVワクチンは、約−20℃で、少なくとも最大約1か月、少なくとも最大約3か月、少なくとも最大約6か月、少なくとも最大約12か月、少なくとも最大約18か月、少なくとも最大約2年、少なくとも最大約2.5年、少なくとも最大約3年、少なくとも最大約3.5年、少なくとも最大約4年、少なくとも最大約4.5年、少なくとも最大約5年、少なくとも最大約5.5年、少なくとも最大約6年、少なくとも最大約6.5年、または少なくとも最大約7年の期間安定であり得る。
これらの安定性パラメーターは、ナノエマルションアジュバントおよび/またはナノエマルションRSVワクチンにも適用可能である。
B.免疫応答
被験体の免疫応答は、ナノエマルションRSVワクチンの投与後にRSV免疫原に対する抗体の力価および/または存在を決定して免疫原に対する体液性応答を評価することによって測定することができる。血清転換とは、免疫原に対する特異的抗体の生成を意味し、これを用いて防御免疫応答の存在を評価してもよい。このような抗体に基づく検出は、多くの場合、ウエスタンブロット法または酵素結合免疫吸着(ELISA)アッセイまたは血球凝集阻害アッセイ(HAI)を用いて測定される。当業者ならば適当な検出方法を容易に選択および使用することができるであろう。
被験体の免疫応答を測定するための別法は、免疫原特異的細胞応答(例えば、細胞傷害性Tリンパ球)または免疫原特異的リンパ球増殖アッセイを介するものなど、細胞性免疫応答を測定することである。さらに、病原体による抗原投与を用いて、被験体、またはより大きな可能性としては動物モデルのいずれかで免疫応答を測定することもできる。当業者ならば被験体の免疫応答を決定する方法を精通しており、本発明はいずれの特定の方法にも限定されない。
本発明の開発の過程で行った実験で、B型肝炎表面抗原(HBsAg)に付加され、鼻腔内に投与されたナノエマルションは安全かつ有効なB型肝炎ワクチンであることが実証された。粘膜用ワクチンは、Th1関連の細胞性免疫応答とともに中和抗体の産生を誘導した。HBsAgナノエマルション混合物の1回の鼻腔免疫で血清抗体の急速な誘導がもたらされ、この誘導は現行で投与されている筋肉内ワクチンに匹敵していた。さらに、抗体応答における親和性成熟も実証され、ワクチンの潜在的有効性が予想される(Makidon et al., 2008)。
最も重要には、以下の実施例に詳説されるように、ナノエマルション中に製剤化され、鼻腔内(IN)または筋肉内(IM)投与されたRSVワクチンは全て、免疫動物の感染を防ぐ防御免疫応答を惹起した。さらに、ナノエマルション不活化・アジュバントRSVワクチンは、一般的に受け入れられているコットンラットモデルにおいて高い免疫原性がある。コットンラットは、1回の免疫後に抗体力価の上昇を惹起し、2回目の免疫後に著しい免疫増強(およそ10倍増)を惹起した。生成された抗体は生ウイルスの中和に極めて有効であり、中和と抗体力価の間には直線的関係がある。さらに、コットンラットで生成された抗体は、RSV L19株で免疫し、RSV A2株で抗原投与した場合に交差防御を示した。IMおよびIN免疫とも、2回目の追加免疫として抗原に曝露した後にも、または生ウイルスに曝露した後にも呼び出しまたは想起が可能な記憶を確立した。
ワクチン防御有効性のもう1つの出現成分は、T−ヘルパー−17(Th17)サイトカイン応答の誘導である。IL−17が病原体に対する正常な免疫応答に寄与するという実証はさらに、ワクチン接種戦略の妥当性を示すためにも利用されている(DeLyrica et al. 2009; Conti et al., 2009)。本発明の開発において、ナノエマルションによる粘膜免疫は、Th1およびTh17免疫の活性化にアジュバント効果をもたらすことができる。ナノエマルションによる粘膜免疫は、Th1およびTh17細胞の誘導を直接助ける先天免疫の活性化をもたらした。これらの結果はさらに、不活化されたRSVビリオンに対する細胞性免疫の誘導に関するワクチン接種分野において重要なナノエマルションの免疫増強特性を明らかにする(Bielinska et al., 2010; Lindell et al, 2011)。
C.ウイルスの不活化
ワクチンは、特にワクチンが完全なウイルスを含んでなる場合には、例えば、ワクチンが、それが治療および/または予防する疾患を引き起こさないようにするために、不活化されたウイルスを含んでなる必要がある。言い換えれば、ウイルスの不活化は、そのワクチンが感染性粒子を含まないことを保証する。アプローチは、ホルマリンによるウイルスの不活化を含んでいた。しかしながら、ホルマリンで不活化されたワクチンは、疾患増長の回避に重要な免疫応答の歪曲の兆候、および防御免疫応答に不可欠である成熟樹状細胞によるプライミングを含む疾患増長を示した。弱毒生ワクチンの使用は、それらのワクチンが最小の免疫原性しかないことが示されていることから、限定された成功に直面した。
本発明の方法および組成物では、ナノエマルションは、完全なウイルスおよび/またはウイルス抗原を不活化し、アジュバントとなる働きをして非感染性かつ免疫原性のウイルスを提供する。あるいは、ウイルス(完全体または抗原)はナノエマルションと合わせる前に不活化することもできる。ウイルス不活化の化学的方法の例には、限定されるものではないが、ホルマリンまたはβ−プロピオラクトン(β−PL)が含まれ、ウイルス不活化の物理的方法には熱もしくは放射線の使用、または非感染性粒子を産生するための分子遺伝学的手段によるものが含まれる。ナノエマルションとワクチン候補を単に混合することで、粘膜免疫応答と全身免疫応答の両方が得られることが示されている。RSVビリオン粒子とナノエマルションを混合すると、液滴の油核中に抗原粒子が離散した状態となる。抗原はこの核の中に組み込まれ、これにより、抗原を正常な抗原コンフォメーションを促す遊離形態とすることができる。
IV.ナノエマルションRSVワクチン
A.RSV免疫原
本発明のナノエマルションRSVワクチン中に存在するRSV免疫原は、Fタンパク質、Gタンパク質、および/またはそれらの抗原性フラグメントなどのRSV表面抗原である。Fタンパク質、Gタンパク質およびそれらの抗原性フラグメントは、いずれの既知のRSV株から得ることもできる。さらに、RSVワクチンは、RSVの天然株、組換え株、および突然変異株を含む完全なRSVウイルスを含んでなることができ、これが1以上のRSV抗原と組み合わせられる。本発明の一実施形態では、RSVウイルスは、アシクロビル耐性など、1以上の抗ウイルス薬に耐性であってもよい。本発明のワクチンには任意の既知のRSV株を使用することができる。本ナノエマルションRSVワクチンは、2株以上のRSVに由来するRSV完全ウイルス、ならびに2株以上のRSVに由来するRSV抗原を含んでなることができる。
RSVの有用株の例としては、限定されるものではないが、サブグループAおよびB遺伝子型を含む任意のRSV株、ならびにATCCに寄託されたRSV株、例えば、(1)ATCC No.VR−1540として寄託されているヒトRSV A2株;(2)ATCC No.VR−26として寄託されているヒトRSV Long株;(3)ATCC No.VR−794として寄託されているウシRSV A 51908株;(4)ATCC No.VR−955として寄託されているヒトRSV 9320株;(5)ATCC No.VR−1339として寄託されているウシRSV 375株;(6)ATCC No.VR−1400として寄託されているヒトRSV B WV/14617/85株;(7)ATCC No.VR−1485として寄託されているウシRSVアイオワ株(FS1−1);(8)ATCC No.VR−1486として寄託されているヤギRSV GRSV株;(9)ATCC No.VR−1580として寄託されているヒトRSV 18537株;(10)ATCC No.VR−1540Pとして寄託されているヒトRSV A2株;(11)ATCC No.VR−2450として寄託されているヒトRSV突然変異株A2 cpts−248;(12)ATCC No.VR−2451として寄託されているヒトRSV突然変異株A2 cpts−530/1009;(13)ATCC No.VR−2452として寄託されているヒトRSV突然変異株A2 cpts−530;(14)ATCC No.VR−2453として寄託されているヒトRSV突然変異株A2 cpts−248/955;(15)ATCC No.VR−2454として寄託されているヒトRSV突然変異株A2 cpts−248/404;(16)ATCC No.VR−2455として寄託されているヒトRSV突然変異株A2 cpts−530/1030;(17)ATCC No.VR−2579として寄託されているRSV突然変異株サブグループB cp23クローン1A2;および(18)ATCC No.VR−2542として寄託されているヒトRSV突然変異株サブグループB、B1株、cp52クローン2B5が含まれる。
本発明のナノエマルションRSVワクチンでは、任意の好適な量のRSV免疫原を使用することができる。例えば、本ナノエマルションRSVワクチンは、約100μg未満のRSV免疫原(合計RSV免疫原であって、各RSV免疫原ではない)を含んでなり得る。本発明の別の実施形態では、ナノエマルションRSVワクチンは、約90μg未満、約80μg未満、約70μg未満、約60μg未満、約50μg未満、約40μg未満、約30μg未満、約20μg未満、約15μg未満、約10μg未満、約9μg未満、約8μg未満、約7μg未満、約6μg未満、約5μg未満、約4μg未満、約3μg未満、約2μg未満、または約1μg未満のRSV免疫原(合計RSV免疫原であって、各RSV免疫原ではない)を含んでなり得る。
本発明の別の実施形態では、本発明のRSVワクチンは、約1.0×10pfu(プラーク形成単位(pfu))、最大約1.0×10pfu、およびその間の任意の量のRSVウイルスまたは抗原を含んでなる。RSVウイルスまたは抗原は、ナノエマルションアジュバントの存在により不活化される。例えば、本RSVワクチンは、約1.0×10、1.1×10、1.2×10、1.3×10、1.4×10、1.5×10、1.6×10、1.7×10、1.8×10、1.9×10、2.0×10、2.1×10、2.2×10、2.3×10、2.4×10、2.5×10、2.6×10、2.7×10、2.8×10、2.9×10、3.0×10、3.1×10、3.2×10、3.3×10、3.4×10、3.5×10、3.6×10、3.7×10、3.8×10、3.9×10、4.0×10、4.1×10、4.2×10、4.3×10、4.4×10、4.5×10、4.6×10、4.7×10、4.8×10、4.9×10、5.0×10、5.5×10、6.0×10、6.5×10、7.0×10、7.5×10、8.0×10、8.5×10、9.0×10、9.5×10、1.0×10、1.5×10、2.0×10、2.5×10、3.0×10、3.5×10、4.0×10、4.5×10、5.0×10、5.5×10、6.0×10、6.5×10、7.0×10、7.5×10、8.0×10、8.5×10、9.0×10、9.5×10、1.0×10、1.5×10、2.0×10、2.5×10、3.0×10、3.5×10、4.0×10、4.5×10、5.0×10、5.5×10、6.0×10、6.5×10、7.0×10、7.5×10、8.0×10、8.5×10、9.0×10、9.5×10、1.0×10pfuのRSVウイルスを含んでなり得る。
本発明の一実施形態では、本RSVワクチンは、RSV株のFおよび/またはGタンパク質、例えば限定されるものではないが、RSV L19株のFおよび/またはGタンパク質を含んでなる。別の実施形態では、本RSVワクチンは、約0.1μg、最大約100μg、およびその間の任意の量のRSV Fおよび/またはGタンパク質、例えば、RSV L19株のFおよび/またはGタンパク質を含んでなる。例えば、本RSVワクチンは、約0.1μg、約0.2μg、約0.3μg、約0.4μg、約0.5μg、約0.6μg、約0.7μg、約0.8μg、約0.9μg、約1.0μg、約1.1μg、約1.2μg、約1.3μg、約1.4μg、約1.5μg、約1.6μg、約1.7μg、約1.8μg、約1.9μg、約2.0μg、約2.1μg、約2.2μg、約2.3μg、約2.4μg、約2.5μg、約2.6μg、約2.7μg、約2.8μg、約2.9μg、約3.0μg、約3.1μg、約3.2μg、約3.3μg、約3.4μg、約3.5μg、約3.6μg、約3.7μg、約3.8μg、約3.9μg、約4.0μg、約4.1μg、約4.2μg、約4.3μg、約4.4μg、約4.5μg、約4.6μg、約4.7μg、約4.8μg、約4.9μg、約5.0μg、約5.1μg、約5.2μg、約5.3μg、約5.4μg、約5.5μg、約5.6μg、約5.7μg、約5.8μg、約5.9μg、約6.0μg、約6.1μg、約6.2μg、約6.3μg、約6.4μg、約6.5μg、約6.6μg、約6.7μg、約6.8μg、約6.9μg、約7.0μg、約7.5μg、約8.0μg、約8.5μg、約9.0μg、約9.5μg、約10.0μg、約10.5μg、約11.0μg、約11.5μg、約12.0μg、約12.5μg、約13.0μg、約13.5μg、約14.0μg、約14.5μg、約15.0μg、約15.5μg、約16.0μg、約16.5μg、約17.0μg、約17.5μg、約18.0μg、約18.5μg、約19.0μg、約19.5μg、約20.0μg、約21.0μg、約22.0μg、約23.0μg、約24.0μg、約25.0μg、約26.0μg、約27.0μg、約28.0μg、約29.0μg、約30.0μg、約35.0μg、約40.0μg、約45.0μg、約50.0μg、約55.0μg、約60.0μg、約65.0μg、約70.0μg、約75.0μg、約80.0μg、約85.0μg、約90.0μg、約95.0μg、または約100.0μgのRSV Fタンパク質、例えば、RSV L19株のFタンパク質を含んでなり得る。
本発明のワクチン中に存在するRSV免疫原は、(1)RSV Fタンパク質、(2)RSV Gタンパク質、(3)RSV Fタンパク質の免疫原性フラグメント、(4)RSV Gタンパク質の免疫原性フラグメント、(5)RSV Fタンパク質の誘導体、(6)RSV Gタンパク質の誘導体、(7)RSV Fタンパク質またはRSV Fタンパク質の免疫原性フラグメントを含んでなる融合タンパク質、(8)RSV Gタンパク質またはRSV Gタンパク質の免疫原性フラグメントを含んでなる融合タンパク質、(9)またはそれらの任意の組合せであり得る。好ましくは、本発明のRSVワクチンは、少なくとも1つのFタンパク質免疫原と少なくとも1つのGタンパク質免疫原とを含んでなる。
本発明の一実施形態では、Gタンパク質の免疫原性フラグメントは、RSV Gタンパク質の少なくとも4個の連続するアミノ酸を含んでなる。他の実施形態では、RSV Gタンパク質フラグメントは、RSV Gタンパク質の約4、約5、約10、約15、約20、約25、約50、約75、約100、約125、約150、約175、約200、約225、約250、約275、約280、約285、約289、約290、約295、または約299個の連続するアミノ酸を含んでなる。RSV G糖タンパク質は、約289〜約299個のアミノ酸(ウイルス株による)を有する。G免疫原性タンパク質フラグメント内で保存的アミノ酸置換を行ってGタンパク質誘導体を作出することができる。
本発明の別の実施形態では、Fタンパク質の免疫原性フラグメントは、RSV Fタンパク質の少なくとも4個の連続するアミノ酸を含んでなる。他の実施形態では、RSV Fタンパク質フラグメントは、RSV Fタンパク質の約4、約5、約10、約15、約20、約25、約50、約75、約100、約125、約150、約175、約200、約225、約250、約275、約300、約325、約350、約375、約400、約425、約450、約475、または約500個の連続するアミノ酸を含んでなる。F免疫原性タンパク質フラグメント内で保存的アミノ酸置換を行ってFタンパク質誘導体を作出することができる。
いくつかの実施形態では、Fタンパク質誘導体は免疫原性があり、Fタンパク質と、99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、90%、89%、88%、87%、86%、85%、84%、83%、82%、81%、80%、79%、78%、77%、76%、75%、74%、73%、72%、71%、70%、69%、68%、67%、66%、65%、64%、63%、62%、61%、60%、59%、58%、57%、56%、55%、54%、53%、52%、51%、または50%からなる群から選択される同一性%を有する。いくつかの実施形態では、Gタンパク質誘導体は免疫原性があり、Gタンパク質と、99%、98%、97%、96%、95%、94%、93%、92%、91%、90%、89%、88%、87%、86%、85%、84%、83%、82%、81%、80%、79%、78%、77%、76%、75%、74%、73%、72%、71%、70%、69%、68%、67%、66%、65%、64%、63%、62%、61%、60%、59%、58%、57%、56%、55%、54%、53%、52%、51%、または50%からなる群から選択される同一性%を有する。
一実施形態では、ワクチン組成物は、単離されたウイルス表面抗原FおよびGタンパク質と、好ましい水中油型ナノエマルションとともに混合した単離された完全なRSVビリオン粒子との組合せで構築される。
B.ナノエマルション
1.液滴サイズ
本発明のナノエマルションRSVワクチンは、約1,000nm未満、約950nm未満、約900nm未満、約850nm未満、約800nm未満、約750nm未満、約700nm未満、約650nm未満、約600nm未満、約550nm未満、約500nm未満、約450nm未満、約400nm未満、約350nm未満、約300nm未満、約250nm未満、約220nm未満、約210nm未満、約205nm未満、約200nm未満、約195nm未満、約190nm未満、約175nm未満、約150nm未満、約100nm未満、約50nmより大きい、約70nmより大きい、約125nmより大きい、またはそれらの任意の組合せの平均直径を有する液滴を含んでなる。一実施形態では、前記液滴は、約125nmより大きく約600nm以下の平均直径を有する。異なる実施形態では、前記液滴は、約50nmより大きく、または約70nmより大きく、約125nm以下の平均直径を有する。
2.水相
水相は、限定されるものではないが、水(例えば、HO、蒸留水、精製水、注射水、脱イオン水、水道水)および溶液(例えば、リン酸緩衝生理食塩水(PBS))を含むいずれの種類の水相も含んでなることができる。特定の実施形態では、水相は、pH約4〜10、好ましくは約6〜8の水を含んでなる。水は脱イオン水(以下、「DiHO」)であり得る。いくつかの実施形態では、水相は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)を含んでなる。水相はさらに無菌かつ発熱物質不含であり得る。
3.有機溶媒
本発明のナノエマルションRSVワクチン中の有機溶媒としては、限定されるものではないが、C−C12アルコール、ジオール、トリオール、リン酸ジアルキル、リン酸トリアルキル、例えば、リン酸トリ−n−ブチル、それらの半合成誘導体、およびそれらの組合せが含まれる。本発明の一態様において、有機溶媒は、非極性溶媒、極性溶媒、プロトン性溶媒、または非プロトン性溶媒から選択されるアルコールである。
ナノエマルションRSVワクチンに好適な有機溶媒としては、限定されるものではないが、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、プロパノール、オクタノール、グリセロール、中鎖トリグリセリド、ジエチルエーテル、酢酸エチル、アセトン、ジメチルスルホキシド(DMSO)、酢酸、n−ブタノール、ブチレングリコール、芳香性アルコール、イソプロパノール、n−プロパノール、ギ酸、プロピレングリコール、ソルビトール、工業用メチル化アルコール、トリアセチン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、クロロホルム、1,4−ジオキサン(1,4-dixoane)、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、アセトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ギ酸、ポリエチレングリコール、有機リン酸に基づく溶媒、それらの半合成誘導体、およびそれらの任意の組合せが含まれる。
4.油相
本発明のナノエマルションRSVワクチン中の油は、化粧品として許容されるまたは薬学上許容されるいずれの油であってもよい。油は揮発性であっても不揮発性であってもよく、動物油、植物油、天然油、合成油、炭化水素油、シリコーン油、それらの半合成誘導体、およびそれらの組合せから選択され得る。
好適な油としては、限定されるものではないが、鉱油、スクアレン油、香味油、シリコーン油(silicon oil)、精油、水不溶性ビタミン、ステアリン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、パルミチン酸オクチル、パルミチン酸セチル、ベヘン酸トリデシル、アジピン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジオクチル、アントラニル酸メンチル(Menthyl anthranhilate)、オクタン酸セチル、サリチル酸オクチル、ミリスチン酸イソプロピル、ネオペンチルグリコールジカプレートセトール類(neopentyl glycol dicarpate cetols)、セラフィル(登録商標)、オレイン酸デシル、アジピン酸ジイソプロピル、乳酸C12−15アルキル、乳酸セチル、乳酸ラウリル、ネオペンタン酸イソステアリル、乳酸ミリスチル、ステアロイルステアリン酸イソセチル、ステアロイルステアリン酸オクチルドデシル、炭化水素油、イソパラフィン、流動パラフィン、イソドデカン、ワセリン、アルガン油、カノーラ油、ラー油、ヤシ油、トウモロコシ油、綿実油、亜麻仁油、ブドウ種子油、カラシ油、オリーブ油、パーム油、パーム核油、落花生油、パインシード油、ケシ種子油、パンプキン種子油、米糠油、ベニバナ油、茶油、トリュフ油、植物油、アプリコット(核)油、ホホバ油(simmondsia chinensis種子油)、ブドウ種子油、マカダミア油、麦芽油、アーモンド油、ナタネ油、ヒョウタン油、ダイズ油、ゴマ油、ヘーゼルナッツ油、トウモロコシ油、ヒマワリ油、大麻油、ボア(Bois)油、ククイナッツ油、アボカド油、クルミ油、魚油、ベリー油、オールスパイス油、杜松子油、種子油、アーモンド種子油、アニス種子油、セロリー種子油、クミン種子油、ナツメグ種子油、リーフ油、バジルリーフ油、ベイリーフ油、シナモンリーフ油、コモンセージリーフ油、ユーカリリーフ油、レモングラスリーフ油、メラルーカリーフ油、オレガノリーフ油、パチョリリーフ油、ペパーミントリーフ油、パインニードル油、ローズマリーリーフ油、スペアミントリーフ油、ティーツリーリーフ油、タイムリーフ油、冬緑油、フラワー油、カモミール油、クラリーセージ油、チョウジ油、ゼラニウムフラワー油、ヒソップフラワー油、ジャスミンフラワー油、ラベンダーフラワー油、マヌカフラワー油、マジョラムフラワー油(Marhoram flower oil)、オレンジフラワー油、ローズフラワー油、イランイランフラワー油、樹皮油、桂皮油、シナモン樹皮油、サッサフラス樹皮油、木油、クスノキ油、セダーウッド油、シタン油、ビャクダン油)、根茎(ショウガ)木油、樹脂油、オリバナム油、ミルラ油、果皮油、ベルガモット果皮油、グレープフルーツ果皮油、レモン果皮油、ライム果皮油、オレンジ果皮油、タンジェリン果皮油、根部油、吉草油、オレイン酸、リノール酸、オレイルアルコール、イソステアリルアルコール、それらの半合成誘導体、およびそれらの任意の組合せが含まれる。
油は、揮発性シリコーン成分などのシリコーン成分をさらに含んでなり、これはシリコーン成分中の唯一の油であってもよいし、または他のシリコーンおよび非シリコーン、揮発性および非揮発性油と組み合わせてもよい。好適なシリコーン成分としては、限定されるものではないが、メチルフェニルポリシロキサン、シメチコン、ジメチコン、フェニルトリメチコン(またはその有機修飾型)、高分子シリコーンのアルキル化誘導体、セチルジメチコン、ラウリルトリメチコン、高分子シリコーンのヒドロキシル化誘導体、例えば、ジメチコノール、揮発性シリコーン油、環状および直鎖シリコーン、シクロメチコン、シクロメチコンの誘導体、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、揮発性直鎖ジメチルポリシロキサン、イソヘキサデカン、イソエイコサン、イソテトラコサン、ポリイソブテン、イソオクタン、イソドデカン、それらの半合成誘導体、およびそれらの組合せが含まれる。
揮発性油は有機溶媒であってもよいし、または揮発性油は有機溶媒の他に存在してもよい。好適な揮発性油としては、限定されるものではないが、テルペン、モノテルペン、セスキテルペン、駆風薬、アズレン、メントール、カンファー、ツジョン、チモール、ネロール、リナロール、リモネン、ゲラニオール、ペリリルアルコール、ネロリドール、ファルネソール、イランゲン、ビサボロール、ファルネセン、アスカリドール、ケノポジ油、シトロネラール、シトラール、シトロネロール、カマズレン、セイヨウノコギリソウ、グアイアズレン、カモミール、半合成誘導体、およびそれらの組合せが含まれる。
本発明の一態様において、シリコーン成分中の揮発性油は、油相中の油と異なる。
5.界面活性剤
本発明のナノエマルションRSVワクチン中の界面活性剤は、薬学上許容されるイオン性界面活性剤、薬学上許容される非イオン性界面活性剤、薬学上許容される陽イオン性界面活性剤、薬学上許容される陰イオン性界面活性剤、または薬学上許容される両性イオン性界面活性剤であり得る。
例示的な有用界面活性剤は、引用することにより本明細書に具体的に組み込まれる、Applied Surfactants: Principles and Applications. Tharwat F. Tadros, Copyright 8 2005 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim ISBN: 3-527-30629-3に記載されている。
さらに、界面活性剤は、薬学上許容されるイオン性高分子界面活性剤、薬学上許容される非イオン性高分子界面活性剤、薬学上許容される陽イオン性高分子界面活性剤、薬学上許容される陰イオン性高分子界面活性剤、または薬学上許容される両性イオン性高分子界面活性剤であってもよい。高分子界面活性剤の例として、限定されるものではないが、複数(少なくとも1つ)のポリエチレンオキシド(PEO)側鎖を有するポリ(メチルメタクリレート)主鎖のグラフト共重合体、ポリヒドロキシステアリン酸、アルコキシル化アルキルフェノールホルムアルデヒド縮合物、脂肪酸疎水性物質を有するポリアルキレングリコール修飾ポリエステル、ポリエステル、それらの半合成誘導体、またはそれらの組合せが含まれる。
界面活性薬剤または界面活性剤は、極性またはイオン性の親水性部分に結合している非極性疎水性部分、通常には、8〜18個の炭素原子を含む直鎖または分岐した炭化水素またはフッ化炭素鎖からなる両親媒性分子である。親水性部分は、非イオン性、イオン性、または両性イオン性であり得る。炭化水素鎖は水性環境において水分子と弱く相互作用するが、極性またはイオン性の頭基は、双極子またはイオン−双極子相互作用によって水分子と強く相互作用する。親水性基の性質に基づいて、界面活性剤は、陰イオン性、陽イオン性、両性イオン性、非イオン性、および高分子の界面活性剤に分類される。
好適な界面活性剤としては、限定されるものではないが、9〜10単位のエチレングリコールを含んでなるエトキシル化ノニルフェノール、8単位のエチレングリコールを含んでなるエトキシル化ウンデカノール、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、モノラウリン酸ソルビタン、モノパルミチン酸ソルビタン、モノステアリン酸ソルビタン、モノオレイン酸ソルビタン、エトキシル化水素化リシン油、ラウリル硫酸ナトリウム、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのジブロック共重合体、エチレンオキシド−プロピレンオキシドブロック共重合体、およびエチレンオキシドとプロピレンオキシドに基づく四官能性ブロック共重合体、グリセリルモノエステル、カプリン酸グリセリル、カプリル酸グリセリル、グリセリルコケート(Glyceryl cocate)、エルカ酸グリセリル、ヒドロキシステアリン酸グリセリル、イソステアリン酸グリセリル、ラノリン脂肪酸グリセリル、ラウリン酸グリセリル、リノール酸グリセリル、ミリスチン酸グリセリル、オレイン酸グリセリル、グリセリルPABA、パルミチン酸グリセリル、リシノール酸グリセリル、ステアリン酸グリセリル、グリセリルチグリコレート(Glyceryl thiglycolate)、ジラウリン酸グリセリル、ジオレイン酸グリセリル、ジミリスチン酸グリセリル、ジステアリン酸グリセリル、グリセリルセスイオレエート(Glyceryl sesuioleate)、ステアリン酸乳酸グリセリル、ポリオキシエチレンセチル/ステアリルエーテル、ポリオキシエチレンコレステロールエーテル、ラウリン酸もしくはジラウリン酸ポリオキシエチレンラウレート、ステアリン酸もしくはジステアン酸ポリオキシエチレン、ポリオキシエチレン脂肪エーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ステロイド、コレステロール、βシトステロール、ビサボロール、アルコールの脂肪酸エステル、ミリスチン酸イソプロピル、n−酪酸脂肪族イソプロピル、n−ヘキサン酸イソプロピル、n−デカン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル(Isoproppyl palmitate)、ミリスチン酸オクチルドデシル、アルコキシル化アルコール、アルコキシル化酸、アルコキシル化アミド、アルコキシル化糖誘導体、天然油および蝋のアルコキシル化誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、ノノキシノール−14、PEG−8ラウレート、PEG−6コカミド、PEG−20メチルグルコースセスキステアレート、PEG40ラノリン、PEG−40ヒマシ油、PEG−40硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレン脂肪エーテル、グリセリルジエステル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、およびポリオキシエチレンラウリルエーテル、ジラウリン酸グリセリル、ジミリスチン酸グリセリル、ジステアリン酸グリセリル、それらの半合成誘導体、またはそれらの混合物が含まれる。
さらなる好適な界面活性剤としては、限定されるものではないが、ラウリン酸グリセリル、ミリスチン酸グリセリル、ジラウリン酸グリセリル、ジミリスチン酸グリセリル、それらの半合成誘導体、およびそれらの混合物などの非イオン性脂質が含まれる。
さらなる実施形態において、界面活性剤は、約2〜約100基の範囲のポリオキシエチレン頭基を有するポリオキシエチレン脂肪エーテルであるか、または構造R−−(OCHCH−OHを有するアルコキシル化アルコールであり、式中、Rは、約6〜約22個の炭素原子を有する分岐または非分岐のアルキル基であり、yは約4〜約100であり、好ましくは約10〜約100である。好ましくは、アルコキシル化アルコールは、Rがラウリル基であり、yが23の平均値を有する種である。
異なる実施形態では、界面活性剤は、ラノリンアルコールのエトキシル化誘導体であるアルコキシ化アルコールである。好ましくは、ラノリンアルコールのエトキシル化誘導体は、平均エトキシル化値が10であるラノリンアルコールのポリエチレングリコールエーテルであるラネス−10である。
非イオン性界面活性剤としては、限定されるものではないが、エトキシル化界面活性剤、エトキシル化アルコール、エトキシル化アルキルフェノール、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化モノアルカオールアミド(monoalkaolamide)、エトキシル化ソルビタンエステル、エトキシル化脂肪アミノ、エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体、ビス(ポリエチレングリコールビス[イミダゾイルカルボニル])、ノノキシノール9、ビス(ポリエチレングリコールビス[イミダゾイルカルボニル])、Brij(登録商標)35、Brij(登録商標)56、Brij(登録商標)72、Brij(登録商標)76、Brij(登録商標)92V、Brij(登録商標)97、Brij(登録商標)58P、クレモホール(登録商標)EL、デカエチレングリコールモノドデシルエーテル、N−デカノイル−N−メチルグルカミン、n−デシルα−D−グルコピラノシド、デシルβ−D−マルトピラノシド、n−ドデカノイル−N−メチルグルカミド、n−ドデシルα−D−マルトシド、n−ドデシルβ−D−マルトシド、n−ドデシルβ−D−マルトシド、ヘプタエチレングリコールモノデシルエーテル、ヘプタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ヘプタエチレングリコールモノテトラデシルエーテル、n−ヘキサデシルβ−D−マルトシド、ヘキサエチレングリコールモノドデシルエーテル、ヘキサエチレングリコールモノヘキサデシルエーテル、ヘキサエチレングリコールモノオクタデシルエーテル、ヘキサエチレングリコールモノテトラデシルエーテル、Igepal CA−630、Igepal CA−630、メチル−6−O−(N−ヘプチルカルバモイル)−α−D−グルコピラノシド、ノナエチレングリコールモノドデシルエーテル、N−ノナノイル−N−メチルグルカミン、N−ノナノイル−N−メチルグルカミン、オクタエチレングリコールモノデシルエーテル、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル、オクタエチレングリコールモノヘキサデシルエーテル、オクタエチレングリコールモノオクタデシルエーテル、オクタエチレングリコールモノテトラデシルエーテル、オクチル−β−D−グルコピラノシド、ペンタエチレングリコールモノデシルエーテル、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ペンタエチレングリコールモノヘキサデシルエーテル、ペンタエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ペンタエチレングリコールモノオクタデシルエーテル、ペンタエチレングリコールモノオクチルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールエーテルW−1、ポリオキシエチレン10トリデシルエーテル、ポリオキシエチレン100ステアレート、ポリオキシエチレン20イソヘキサデシルエーテル、ポリオキシエチレン20オレイルエーテル、ポリオキシエチレン40ステアレート、ポリオキシエチレン50ステアレート、ポリオキシエチレン8ステアレート、ポリオキシエチレンビス(イミダゾリルカルボニル)、ポリオキシエチレン25プロピレングリコールステアレート、キラヤ樹皮からのサポニン、Span(登録商標)20、Span(登録商標)40、Span(登録商標)60、Span(登録商標)65、Span(登録商標)80、Span(登録商標)85、タージトール15−S−12タイプ、タージトール15−S−30タイプ、タージトール15−S−5タイプ、タージトール15−S−7タイプ、タージトール15−S−9タイプ、タージトールNP−10タイプ、タージトールNP−4タイプ、タージトールNP−40タイプ、タージトールNP−7タイプ、タージトールNP−9タイプ、タージトール、タージトールTMN−10タイプ、タージトールTMN−6タイプ、テトラデシル−β−D−マルトシド、テトラエチレングリコールモノデシルエーテル、テトラエチレングリコールモノドデシルエーテル、テトラエチレングリコールモノテトラデシルエーテル、トリエチレングリコールモノデシルエーテル、トリエチレングリコールモノドデシルエーテル、トリエチレングリコールモノヘキサデシルエーテル、トリエチレングリコールモノオクチルエーテル、トリエチレングリコールモノテトラデシルエーテル、トリトンCF−21、トリトンCF−32、トリトンDF−12、トリトンDF−16、トリトンGR−5M、トリトンQS−15、トリトンQS−44、トリトンX−100、トリトンX−102、トリトンX−15、トリトンX−151、トリトンX−200、トリトンX−207、トリトン(登録商標)X−100、トリトン(登録商標)X−114、トリトン(登録商標)X−165、トリトン(登録商標)X−305、トリトン(登録商標)X−405、トリトン(登録商標)X−45、トリトン(登録商標)X−705−70、ツイーン(登録商標)20、ツイーン(登録商標)21、ツイーン(登録商標)40、ツイーン(登録商標)60、ツイーン(登録商標)61、ツイーン(登録商標)65、ツイーン(登録商標)80、ツイーン(登録商標)81、ツイーン(登録商標)85、チロキサポール、n−ウンデシルβ−D−グルコピラノシド、それらの半合成誘導体、およびそれらの組合せが含まれる。
さらに、非イオン性界面活性剤はポロキサマーであってよい。ポロキサマーは、ポリオキシエチレンのブロック、その後にポリオキシプロピレンのブロック、その後にポリオキシエチレンのブロックで構成される高分子である。ポリオキシエチレンおよびポリオキシプロピレンの単位の平均数は、その高分子に付いている数字に基づいて変化する。例えば、最小の高分子であるポロキサマー101は、平均2単位のポリオキシエチレンを持つブロック、平均16単位のポリオキシプロピレンを持つブロック、その後に平均2単位のポリオキシエチレンを持つブロックからなる。ポロキサマーは、無色の液体およびペーストから白色固体までに及ぶ。化粧品およびパーソナルケア製品では、ポロキサマーは、皮膚清浄剤、入浴製品、シャンプー、ヘアコンディショナー、うがい液、アイメークアップ除去剤、ならびに他のスキンおよびヘア製品の製剤に用いられる。ポロキサマーの例としては、限定されるものではないが、ポロキサマー101、ポロキサマー105、ポロキサマー108、ポロキサマー122、ポロキサマー123、ポロキサマー124、ポロキサマー181、ポロキサマー182、ポロキサマー183、ポロキサマー184、ポロキサマー185、ポロキサマー188、ポロキサマー212、ポロキサマー215、ポロキサマー217、ポロキサマー231、ポロキサマー234、ポロキサマー235、ポロキサマー237、ポロキサマー238、ポロキサマー282、ポロキサマー284、ポロキサマー288、ポロキサマー331、ポロキサマー333、ポロキサマー334、ポロキサマー335、ポロキサマー338、ポロキサマー401、ポロキサマー402、ポロキサマー403、ポロキサマー407、ポロキサマー105ベンゾエート、およびポロキサマー182ジベンゾエートが含まれる。
好適な陽イオン性界面活性剤としては、限定されるものではないが、第四級アンモニウム化合物、塩化アルキルトリメチルアンモニウム化合物、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム化合物、陽イオン性ハロゲン含有化合物、例えば、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンジルジメチルヘキサデシルアンモニウム、塩化ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウム、塩化ベンジルドデシルジメチルアンモニウム、テトラクロロヨウ素酸ベンジルトリメチルアンモニウム、臭化ジメチルジオクタデシルアンモニウム、臭化ドデシルエチルジメチルアンモニウム、臭化ドデシルトリメチルアンモニウム、臭化ドデシルトリメチルアンモニウム、臭化エチルヘキサデシルジメチルアンモニウム、グリニャード試薬T、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、N,N’,N’−ポリオキシエチレン(10)−N−獣脂−1,3−ジアミノプロパン、臭化トンゾニウム、臭化トリメチル(テトラデシル)アンモニウム、1,3,5−トリアジン−1,3,5(2H,4H,6H)−トリエタノール、1−デカナミニウム、塩化N−デシル−N,N−ジメチル、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化2−(2−(p−(ジイソブチル)クレゾスキシ(cresosxy))エトキシ)エチルジメチルベンジルアンモニウム、塩化2−(2−(p−(ジイソブチル)フェノキシ)エトキシ)エチルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキル1または3ベンジル−1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリニウム、塩化アルキルビス(2−ヒドロキシエチル)ベンジルアンモニウム、塩化アルキルデメチル(demethyl)ベンジルアンモニウム、塩化アルキルジメチル3,4−ジクロロベンジルアンモニウム(100%C12)、塩化アルキルジメチル3,4−ジクロロベンジルアンモニウム(50%C14、40%C12、10%C16)、塩化アルキルジメチル3,4−ジクロロベンジルアンモニウム(55%C14、23%C12、20%C16)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(100%C14)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウ(100%C16)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(41%C14、28%C12)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(47%C12、18%C14)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(55%C16、20%C14)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(58%C14、28%C16)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(60%C14、25%C12)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(61%C11、23%C14)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(61%C12、23%C14)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(65%C12、25%C14)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(67%C12、24%C14)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(67%C12、25%C14)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(90%C14、5%C12)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(93%C14、4%C12)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(95%C16、5%C18)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルジデシルジメチルアンモニウム、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(C12−16)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム(C12−18)、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化ジアルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルジメチルジメチルベンジルアンモニウム、臭化アルキルジメチルエチルアンモニウム(90%C14、5%C16、5%C12)、臭化アルキルジメチルエチルアンモニウム(ダイズ油の脂肪酸の場合にはアルキル基およびアルケニル基の混合物)、塩化アルキルジメチルエチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルジメチルエチルベンジルアンモニウム(60%C14)、塩化アルキルジメチルイソプロピルベンジルアンモニウム(50%C12、30%C14、17%C16、3%C18)、塩化アルキルトリメチルアンモニウム(58%C18、40%C16、1%C14、1%C12)、塩化アルキルトリメチルアンモニウム(90%C18、10%C16)、塩化アルキルジメチル(エチルベンジル)アンモニウム(C12−18)、塩化ジ−(C8−10)−アルキルジメチルアンモニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム、塩化ジアルキルメチルベンジルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化ジイソデシルジメチルアンモニウム、塩化ジオクチルジメチルアンモニウム、塩化ドデシルビス(2−ヒドロキシエチル)オクチル水素アンモニウム、塩化ドデシルジメチルベンジルアンモニウム、塩化ドデシルカルバモイルメチルジネチル(dinethyl)ベンジルアンモニウム、塩化ヘプタデシルヒドロキシエチルイミダゾリニウム、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−s−トリアジン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−s−トリアジン、塩化ミリスタルコニウム(および)Quat RNIUM14、塩化N,N−ジメチル−2−ヒドロキシプロピルアンモニウム重合体、塩化n−テトラデシルジメチルベンジルアンモニウム一水和物、塩化オクチルデシルジメチルアンモニウム、塩化オクチルドデシルジメチルアンモニウム、塩化オクチフェノキシエトキシエチル(Octyphenoxyethoxyethyl)ジメチルベンジルアンモニウム、オキシジエチレンビス(アルキルジメチルアンモニウムクロリド)、第四級アンモニウム化合物、塩化ジココアルキルジメチル、トリメトキシシリ(Trimethoxysily)プロピルジメチルオクタデシルアンモニウム、トリメトキシシリルクワット(Trimethoxysilyl quats)、塩化トリメチルドデシルベンジルアンモニウム、それらの半合成誘導体、およびそれらの組合せが含まれる。
例示的な陽イオン性ハロゲン含有化合物としては、限定されるものではないが、ハロゲン化セチルピリジニウム、ハロゲン化セチルトリメチルアンモニウム、ハロゲン化セチルジメチルエチルアンモニウム、ハロゲン化セチルジメチルベンジルアンモニウム、ハロゲン化セチルトリブチルホスホニウム、ハロゲン化ドデシルトリメチルアンモニウム、またはハロゲン化テトラデシルトリメチルアンモニウムが含まれる。いくつかの特定の実施形態では、好適な陽イオン性ハロゲン含有化合物としては、限定されるものではないが、塩化セチルピリジニウム(CPC)、塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩化セチルベンジルジメチルアンモニウム、臭化セチルピリジニウム(CPB)、臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAB)、塩化セチジメチルエチルアンモニウム(cetyidimethylethylammonium)、臭化セチルトリブチルホスホニウム、臭化ドデシルトリメチルアンモニウム、および臭化テトラデシルトリメチルアンモニウムが含まれる。特に好ましい実施形態では、陽イオン性ハロゲン含有化合物はCPCであるが、本発明の組成物は、特定の陽イオン性含有化合物を用いた製剤に限定されない。
好適な陰イオン性界面活性剤としては、限定されるものではないが、カルボン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩、ケノデオキシコール酸、ケノデオキシコール酸ナトリウム塩、コール酸、ウシまたはヒツジ胆汁、デヒドロコール酸、デオキシコール酸、デオキシコール酸、デオキシコール酸メチルエステル、ジギトニン、ジギトキシゲニン、N,N−ジメチルドデシルアミンN−オキシド、ドキュセートナトリウム塩、グリコケノデオキシコール酸ナトリウム塩、グリココール酸水和物、合成グリココール酸ナトリウム塩水和物、合成グリコデオキシコール酸一水和物、グリコデオキシコール酸ナトリウム塩、グリコデオキシコール酸ナトリウム塩、グリコリトコール酸3−硫酸二ナトリウム塩、グリコリトコール酸エチルエステル、N−ラウロイルサルコシンナトリウム塩、N−ラウロイルサルコシン溶液、N−ラウロイルサルコシン溶液、ドデシル硫酸リチウム、ドデシル硫酸リチウム、ドデシル硫酸リチウム、ルゴール溶液、Niaproof 4、Type 4、1−オクタンスルホン酸ナトリウム塩、1−ブタンスルホン酸ナトリウム、1−デカンスルホン酸ナトリウム、1−デカンスルホン酸ナトリウム、1−ドデカンスルホン酸ナトリウム、1−ヘプタンスルホン酸ナトリウム無水物、1−ヘプタンスルホン酸ナトリウム無水物、1−ノナンスルホン酸ナトリウム、1−プロパンスルホン酸ナトリウム一水和物、2−ブロモエタンスルホン酸ナトリウム、コール酸ナトリウム水和物、コール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム一水和物、ドデシル硫酸ナトリウム、ヘキサンスルホン酸ナトリウム無水物、オクチル硫酸ナトリウム、ペンタンスルホン酸ナトリウム無水物、タウロコール酸ナトリウム、タウロケノデオキシコール酸ナトリウム塩、タウロデオキシコール酸ナトリウム塩一水和物、タウロヒオデオキシコール酸(Taurohyodeoxycholic acid)ナトリウム塩水和物、タウロリトコール酸3−硫酸二ナトリウム塩、タウロウルソデオキシコール酸ナトリウム塩、Trizma(登録商標)ドデシル硫酸、ツイーン(登録商標)80、ウルソデオキシコール酸、それらの半合成誘導体、およびそれらの組合せが含まれる。
好適な両性イオン性界面活性剤としては、限定されるものではないが、N−アルキルベタイン、ラウリルアミンド(amindo)プロピルジメチルベタイン、グリシン酸アルキルジメチル、プロピオン酸N−アルキルアミノ、CHAPS、最小98%(TLC)、CHAPS、SigmaUltra、最小98%(TLC)、CHAPS、電気泳動用、最小98%(TLC)、CHAPSO、最小98%、CHAPSO、SigmaUltra、CHAPSO、電気泳動用、3−(デシルジメチルアンモニオ)プロパンスルホネート分子内塩、3−ドデシルジメチルアンモニオ)プロパンスルホネート分子内塩、SigmaUltra、3−(ドデシルジメチルアンモニオ)プロパンスルホネート分子内塩、3−(N,N−ジメチルミリスチルアンモニオ)プロパンスルホネート、3−(N,N−ジメチルオクタデシルアンモニオ)プロパンスルホネート、3−(N,N−ジメチルオクチルアンモニオ)プロパンスルホネート分子内塩、3−(N,N−ジメチルパルミチルアンモニオ)プロパンスルホネート、それらの半合成誘導体、およびそれらの組合せが含まれる。
いくつかの実施形態では、ナノエマルションRSVワクチンは陽イオン性界面活性剤を含んでなり、この陽イオン性界面活性剤は塩化セチルピリジニウムであり得る。本発明の他の実施形態では、ナノエマルションRSVワクチンは陽イオン性界面活性剤を含んでなり、この陽イオン性界面活性剤の濃度は、約5.0%未満であり、約0.001%を超える。本発明のさらに別の実施形態では、ナノエマルションRSVワクチンは陽イオン性界面活性剤を含み、この陽イオン性界面活性剤の濃度は、約5%未満、約4.5%未満、約4.0%未満、約3.5%未満、約3.0%未満、約2.5%未満、約2.0%未満、約1.5%未満、約1.0%未満、約0.90%未満、約0.80%未満、約0.70%未満、約0.60%未満、約0.50%未満、約0.40%未満、約0.30%未満、約0.20%未満、または約0.10%未満からなる群から選択される。さらにナノエマルションワクチン中の陽イオン性薬剤の濃度は、約0.002%を超え、約0.003%を超え、約0.004%を超え、約0.005%を超え、約0.006%を超え、約0.007%を超え、約0.008%を超え、約0.009%を超え、約0.010%を超え、または約0.001%を超える。一実施形態では、ナノエマルションワクチン中の陽イオン性薬剤の濃度は、約5.0%未満であり、約0.001%を超える。
本発明の別の実施形態では、ナノエマルションワクチンは少なくとも1種類の陽イオン性界面活性剤と少なくとも1種類の非陽イオン性界面活性剤とを含んでなる。非陽イオン性界面活性剤は、ポリソルベート(ツイーン)、例えば、ポリソルベート80またはポリソルベート20などの非イオン性界面活性剤である。一実施形態では、非イオン性界面活性剤は約0.01%〜約5.0%の濃度で存在するか、または非イオン性界面活性剤は約0.1%〜約3%の濃度で存在する。本発明のさらに別の実施形態では、ナノエマルションワクチンは、非イオン性界面活性剤と組み合わせて約0.01%〜約2%の濃度で存在する陽イオン性界面活性剤を含んでなる。
特定の実施形態では、ナノエマルションは、陽イオン性ハロゲン含有化合物をさらに含んでなる。本発明は、特定の陽イオン性ハロゲン含有化合物に限定されない。限定されるものではないが、ハロゲン化セチルピリジニウム、ハロゲン化セチルトリメチルアンモニウム、ハロゲン化セチルジメチルエチルアンモニウム、ハロゲン化セチルジメチルベンジルアンモニウム、ハロゲン化セチルトリブチルホスホニウム、ハロゲン化ドデシルトリメチルアンモニウム、およびハロゲン化テトラデシルトリメチルアンモニウムを含む様々な陽イオン性ハロゲン含有化合物が企図される。本発明のナノエマルションは、また、特定のハロゲン化物に限定されない。限定されるものではないが、塩化物、フッ化物、臭化物、およびヨウ化物からなる群から選択されるハロゲン化物を含む様々なハロゲン化物が企図される。
なおさらなる実施形態では、ナノエマルションは、第四級アンモニウム含有化合物をさらに含んでなる。本発明は、特定の第四級アンモニウム含有化合物に限定されない。限定されるものではないが、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム、塩化n−アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化n−アルキルジメチルエチルベンジルアンモニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム、および塩化n−アルキルジメチルベンジルアンモニウムを含む様々な第四級アンモニウム含有化合物が企図される。
一実施形態では、ナノエマルションおよび/またはナノエマルションワクチンは、陽イオン性界面活性剤を含んでなり、この陽イオン性界面活性剤は塩化セチルピリジニウム(CPC)であり得る。セチルピリジニウムクロリドである。CPCは、約5.0%未満で約0.001%超のナノエマルションRSVワクチン濃度を有してよく、またはさらには約5%未満、約4.5%未満、約4.0%未満、約3.5%未満、約3.0%未満、約2.5%未満、約2.0%未満、約1.5%未満、約1.0%未満、約0.90%未満、約0.80%未満、約0.70%未満、約0.60%未満、約0.50%未満、約0.40%未満、約0.30%未満、約0.20%未満、約0.10%未満、約0.001%を超える、約0.002%を超える、約0.003%を超える、約0.004%を超える、約0.005%を超える、約0.006%を超える、約0.007%を超える、約0.008%を超える、約0.009%を超える、約0.010%を超える濃度を有してよい。
さらなる一実施形態では、ナノエマルションRSVワクチンは、ポリソルベート80またはポリソルベート20であり得るポリソルベート界面活性剤などの非イオン性界面活性剤を含んでなり、約0.01%〜約5.0%、または約0.1%〜約3%の濃度のポリソルベート80を含んでよい。本ナノエマルションRSVワクチンは、少なくとも1種類の保存剤をさらに含んでなってもよい。本発明の別の実施形態では、ナノエマルションRSVワクチンは、キレート剤を含んでなる。
6.追加成分
本発明のナノエマルションRSVワクチンにおける使用に好適な追加化合物としては、限定されるものではないが、有機リン酸塩系溶媒、増量剤、着色剤、薬学上許容される賦形剤、保存剤、pH調整剤、バッファー、キレート剤などの1以上の溶媒が含まれる。追加化合物は、予め乳化したナノエマルションワクチンに混合することもできるし、または追加化合物を、乳化させる原混合物に添加することもできる。これらの実施形態のあるものでは、1以上の追加化合物は、その使用の直前に、既存のナノエマルション組成物に混合される。
本発明のナノエマルションRSVワクチン中の好適な保存剤としては、限定されるものではないが、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンザルコニウム、ベンジルアルコール、クロルヘキシジン、イミダゾリジニル尿素、フェノール、ソルビン酸カリウム、安息香酸、ブロノポール、クロロクレゾール、パラベンエステル、フェノキシエタノール、ソルビン酸、α−トコフェルノール(tocophernol)、アスコルビン酸、パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、アスコルビン酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、クエン酸、エデト酸、それらの半合成誘導体及びそれらの組合せが含まれる。他の好適な保存剤としては、限定されるものではないが、ベンジルアルコール、クロルヘキシジン(ビス(p−クロロフェニルジグアニド)ヘキサン)、クロルフェネシン(3−(−4−クロロフェオキシ(chloropheoxy))−プロパン−1,2−ジオール)、Kathon CG(メチルおよびメチルクロロイソチアゾリノン)、パラベン(メチル、エチル、プロピル、ブチルヒドロベンゾエート)、フェノキシエタノール(2−フェノキシエタノール)、ソルビン酸(ソルビン酸カリウム、ソルビン酸)、Phenonip(フェノキシエタノール、メチル、エチル、ブチル、プロピルパラベン)、Phenoroc(フェノキシエタノール0.73%、メチルパラベン0.2%、プロピルパラベン0.07%)、Liquipar油(イソプロピル、イソブチル、ブチルパラベン)、Liquipar PE(70%フェノキシエタノール、30%liquipar油)、Nipaguard MPA(ベンジルアルコール(70%)、メチルおよびプロピルパラベン)、Nipaguard MPS(プロピレングリコール、メチルおよびプロピルパラベン)、Nipasept(メチル、エチルおよびプロピルパラベン)、Nipastat(メチル、ブチル、エチルおよびプロピエルパラベン)、Elestab 388(プロピレングリコール中フェノキシエタノールとクロルフェネシン及びメチルパラベン)及びKillitol(7.5%クロルフェネシンおよび7.5%メチルパラベン)が含まれる。
本ナノエマルションRSVワクチンは、少なくとも1種類のpH調整剤をさらに含んでなってよい。本発明のナノエマルションワクチン中の好適なpH調整としては、限定されるものではないが、ジエチアノールアミン(diethyanolamine)、乳酸、モノエタノールアミン、トリエチルアノールアミン、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、それらの半合成誘導体およびそれらの組合せが含まれる。
さらに、本ナノエマルションRSVワクチンは、キレート剤を含んでなり得る。本発明の一実施形態では、キレート剤は、約0.0005%〜約1.0%の量で存在する。キレート剤の例としては、限定されるものではないが、エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、フィチン酸、ポリリン酸、クエン酸、グルコン酸、酢酸、乳酸、およびジメルカプロールが含まれ、好ましいキレート剤は、エチレンジアミン四酢酸である。
本ナノエマルションRSVワクチンは、薬学上許容される緩衝剤などの緩衝剤を含んでなり得る。緩衝剤の例としては、限定されるものではないが、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、≧99.5%(NT)、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、≧99.0%(GC)、L−(+)−酒石酸、≧99.5%(T)、ACES、≧99.5%(T)、ADA、≧99.0%(T)、酢酸、≧99.5%(GC/T)、酢酸、発光用、≧99.5%(GC/T)、酢酸アンモニウム溶液、分子生物学用、HO中約5M、酢酸アンモニウム、発光用、≧99.0%(乾燥物質に対する理論値、T)、重炭酸アンモニウム、≧99.5%(T)、二塩基性クエン酸アンモニウム、≧99.0%(T)、ギ酸アンモニウム溶液、HO中10M、ギ酸アンモニウム、≧99.0%(乾燥物質に対する理論値、NT)、シュウ酸アンモニウム一水和物、≧99.5%(RT)、二塩基性リン酸アンモニウム溶液、HO中2.5M、二塩基性リン酸アンモニウム、≧99.0%(T)、一塩基性リン酸アンモニウム溶液、HO中2.5M、一塩基性リン酸アンモニウム、≧99.5%(T)、二塩基性リン酸アンモニウムナトリウム四水和物、≧99.5%(NT)、硫酸アンモニウム溶液、分子生物学用、HO中3.2M、二塩基性酒石酸アンモニウム溶液、HO中2M(20℃において無色溶液)、二塩基性酒石酸アンモニウム、≧99.5%(T)、BES緩衝生理食塩水、分子生物学用、2×濃度、BES、≧99.5%(T)、BES、分子生物学用、≧99.5%(T)、BICINEバッファー溶液、分子生物学用、HO中1M、BICINE、≧99.5%(T)、BIS−TRIS、≧99.0%(NT)、重炭酸塩バッファー溶液、>0.1MのNaCO、>0.2MのNaHCO、ホウ酸、≧99.5%(T)、ホウ酸、分子生物学用、≧99.5%(T)、CAPS、≧99.0%(TLC)、CHES、≧99.5%(T)、酢酸カルシウム水和物、≧99.0%(乾燥材料に対する理論値、KT)、炭酸カルシウム、沈殿、≧99.0%(KT)、三塩基性クエン酸カルシウム四水和物、≧98.0%(乾燥物質に対する理論値、KT)、クエン酸濃縮溶液、分子生物学用、HO中1M、クエン酸、無水、≧99.5%(T)、クエン酸、発光用、無水、≧99.5%(T)、ジエタノールアミン、≧99.5%(GC)、EPPS、≧99.0%(T)、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩二水和物、分子生物学用、≧99.0%(T)、ギ酸溶液、HO中1.0M、Gly−Gly−Gly、≧99.0%(NT)、Gly−Gly、≧99.5%(NT)、グリシン、≧99.0%(NT)、グリシン、発光用、≧99.0%(NT)、グリシン、分子生物学用、≧99.0%(NT)、HEPES緩衝生理食塩水、分子生物学用、2×濃度、HEPES、≧99.5%(T)、HEPES、分子生物学用、≧99.5%(T)、イミダゾールバッファー溶液、HO中1M、イミダゾール、≧99.5%(GC)、イミダゾール、発光用、≧99.5%(GC)、イミダゾール、分子生物学用、≧99.5%(GC)、リポタンパク質リフォールディングバッファー、酢酸リチウム二水和物、≧99.0%(NT)、三塩基性クエン酸リチウム四水和物、≧99.5%(NT)、MES水和物、≧99.5%(T)、MES一水和物、発光用、≧99.5%(T)、MES溶液、分子生物学用、HO中0.5M、MOPS、≧99.5%(T)、MOPS、発光用、≧99.5%(T)、MOPS、分子生物学用、≧99.5%(T)、酢酸マグネシウム溶液、分子生物学用、HO中約1M、酢酸マグネシウム四水和物、≧99.0%(KT)、三塩基性クエン酸マグネシウム九水和物、≧98.0%(乾燥物質に対する理論値、KT)、ギ酸マグネシウム溶液、HO中0.5M、二塩基性リン酸マグネシウム三水和物、≧98.0%(KT)、in−situハイブリダイゼーション用の中和溶液、分子生物学用、シュウ酸二水和物、≧99.5%(RT)、PIPES、≧99.5%(T)、PIPES、分子生物学用、≧99.5%(T)、リン酸塩緩衝生理食塩水、溶液(オートクレーブ済み)、リン酸塩緩衝生理食塩水、ウェスタンブロット法におけるペルオキシダーゼコンジュゲート用洗浄バッファー、10×濃度、ピペラジン、無水、≧99.0%(T)、一塩基性D−酒石酸カリウム、≧99.0%(T)、酢酸カリウム溶液、分子生物学用、酢酸カリウム溶液、分子生物学用、HO中5M、酢酸カリウム溶液、分子生物学用、HO中約1M、酢酸カリウム、≧99.0%(NT)、酢酸カリウム、発光用、≧99.0%(NT)、酢酸カリウム、分子生物学用、≧99.0%(NT)、重炭酸カリウム、≧99.5%(T)、炭酸カリウム、無水、≧99.0%(T)、塩化カリウム、≧99.5%(AT)、一塩基性クエン酸カリウム、≧99.0%(乾燥材料、NT)、三塩基性クエン酸カリウム溶液、HO中1M、ギ酸カリウム溶液、HO中14M、ギ酸カリウム、≧99.5%(NT)、シュウ酸カリウム一水和物、≧99.0%(RT)、二塩基性リン酸カリウム、無水、≧99.0%(T)、二塩基性リン酸カリウム、発光用、無水、≧99.0%(T)、二塩基性リン酸カリウム、分子生物学用、無水、≧99.0%(T)、一塩基性リン酸カリウム、無水、≧99.5%(T)、一塩基性リン酸カリウム、分子生物学用、無水、≧99.5%(T)、三塩基性リン酸カリウム一水和物、≧95%(T)、一塩基性フタル酸カリウム、≧99.5%(T)、酒石酸カリウムナトリウム溶液、HO中1.5M、酒石酸カリウムナトリウム四水和物、≧99.5%(NT)、四ホウ酸カリウム四水和物、≧99.0%(T)、四シュウ酸カリウム二水和物、≧99.5%(RT)、プロピオン酸溶液、HO中1.0M、STEバッファー溶液、分子生物学用、pH7.8、STETバッファー溶液、分子生物学用、pH8.0、5,5−ジエチルバルビツール酸ナトリウム、≧99.5%(NT)、酢酸ナトリウム溶液、分子生物学用、HO中約3M、酢酸ナトリウム三水和物、≧99.5%(NT)、酢酸ナトリウム、無水、≧99.0%(NT)、酢酸ナトリウム、発光用、無水、≧99.0%(NT)、酢酸ナトリウム、分子生物学用、無水、≧99.0%(NT)、重炭酸ナトリウム、≧99.5%(T)、酒石酸水素ナトリウム一水和物、≧99.0%(T)、炭酸ナトリウム十水和物、≧99.5%(T)、炭酸ナトリウム、無水、≧99.5%(乾燥物質に対する理論値、T)、一塩基性クエン酸ナトリウム、無水、≧99.5%(T)、三塩基性クエン酸ナトリウム二水和物、≧99.0%(NT)、三塩基性クエン酸ナトリウム二水和物、発光用、≧99.0%(NT)、三塩基性クエン酸ナトリウム二水和物、分子生物学用、≧99.5%(NT)、ギ酸ナトリウム溶液、HO中8M、シュウ酸ナトリウム、≧99.5%(RT)、二塩基性リン酸ナトリウム二水和物、≧99.0%(T)、二塩基性リン酸ナトリウム二水和物、発光用、≧99.0%(T)、二塩基性リン酸ナトリウム二水和物、分子生物学用、≧99.0%(T)、二塩基性リン酸ナトリウム十二水和物、≧99.0%(T)、二塩基性リン酸ナトリウム溶液、HO中0.5M、二塩基性リン酸ナトリウム、無水、≧99.5%(T)、二塩基性リン酸ナトリウム、分子生物学用、≧99.5%(T)、一塩基性リン酸ナトリウム二水和物、≧99.0%(T)、一塩基性リン酸ナトリウム二水和物、分子生物学用、≧99.0%(T)、一塩基性リン酸ナトリウム一水和物、分子生物学用、≧99.5%(T)、一塩基性リン酸ナトリウム溶液、HO中5M、二塩基性ピロリン酸ナトリウム、≧99.0%(T)、四塩基性ピロリン酸ナトリウム十水和物、≧99.5%(T)、二塩基性酒石酸ナトリウム二水和物、≧99.0%(NT)、二塩基性酒石酸ナトリウム溶液、HO中1.5M(20℃において無色溶液)、四ホウ酸ナトリウム十水和物、≧99.5%(T)、TAPS、≧99.5%(T)、TES、≧99.5%(乾燥物質に対する理論値、T)、TMバッファー溶液、分子生物学用、pH7.4、TNTバッファー溶液、分子生物学用、pH8.0、TRISグリシンバッファー溶液、10×濃度、TRIS酢酸塩−EDTAバッファー溶液、分子生物学用、TRIS緩衝生理食塩水、10×濃度、TRISグリシンSDSバッファー溶液、電気泳動用、10×濃度、TRISリン酸塩−EDTAバッファー溶液、分子生物学用、濃縮、10×濃度、トリシン、≧99.5%(NT)、トリエタノールアミン、≧99.5%(GC)、トリエチルアミン、≧99.5%(GC)、酢酸トリエチルアンモニウムバッファー、揮発性バッファー、HO中約1.0M、リン酸トリエチルアンモニウム溶液、揮発性バッファー、HO中約1.0M、酢酸トリメチルアンモニウム溶液、揮発性バッファー、HO中約1.0M、リン酸トリメチルアンモニウム溶液、揮発性バッファー、HO中約1M、Tris−EDTAバッファー溶液、分子生物学用、濃縮液、100×濃度、Tris−EDTAバッファー溶液、分子生物学用、pH7.4、Tris−EDTAバッファー溶液、分子生物学用、pH8.0、Trizma(登録商標)酢酸塩、≧99.0%(NT)、Trizma(登録商標)塩基、≧99.8%(T)、Trizma(登録商標)塩基、≧99.8%(T)、Trizma(登録商標)塩基、発光用、≧99.8%(T)、Trizma(登録商標)塩基、分子生物学用、≧99.8%(T)、Trizma(登録商標)炭酸塩、≧98.5%(T)、Trizma(登録商標)塩酸塩バッファー溶液、分子生物学用、pH7.2、Trizma(登録商標)塩酸塩バッファー溶液、分子生物学用、pH7.4、Trizma(登録商標)塩酸塩バッファー溶液、分子生物学用、pH7.6、Trizma(登録商標)塩酸塩バッファー溶液、分子生物学用、pH8.0、Trizma(登録商標)塩酸塩、≧99.0%(AT)、Trizma(登録商標)塩酸塩、発光用、≧99.0%(AT)、Trizma(登録商標)塩酸塩、分子生物学用、≧99.0%(AT)、およびTrizma(登録商標)マレイン酸塩、≧99.5%(NT)が含まれる。
本ナノエマルションRSVワクチンは、エマルションの形成を助けるための1種類以上の乳化剤を含んでなり得る。乳化剤は、2つの隣接する液滴間の直接接触を防ぐ種類の連続膜を形成するための、油/水界面で凝集する化合物を含む。本発明の特定の実施形態は、それらの望ましい特性を損なうことなく、水または他の水相で所望の濃度に容易に希釈できるナノエマルションワクチンを特徴とする。
7.免疫調節剤
上記の通り、RSVワクチンは、1種類以上の免疫調節剤をさらに含んでなり得る。免疫調節剤の例としては、限定されるものではないが、キトサンおよびグルカンが含まれる。免疫調節剤は、本ワクチン組成物中に、限定されるものではないが、約0.001%〜最大約10%、その間の任意の量、例えば、約0.01%、約0.02%、約0.03%、約0.04%、約0.05%、約0.06%、約0.07%、約0.08%、約0.09%、約0.1%、約0.2%、約0.3%、約0.4%、約0.5%、約0.6%、約0.7%、約0.8%、約0.9%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、または約10%を含む、薬学上許容される量で存在することができる。
V.医薬組成物
本発明のナノエマルションRSVサブユニットワクチンは、治療上有効な量のナノエマルションRSVワクチンと薬学上許容される送達のための好適な薬学上許容される賦形剤とを含んでなる医薬組成物に製剤化することができる。このような賦形剤は、当技術分野で周知である。
「治療上有効な量」とは、ナノエマルションRSVワクチンを含んでなる組成物中で投与される免疫原に関連するRSV病原体により引き起こされる疾患を予防、治療または改善に有効な、ナノエマルションRSVワクチンの任意の量を意味する。「防御免疫応答」とは、その免疫応答が疾患の予防、治療または改善に関連することを意味する。完全な予防は、本発明に包含されるが、必ずしも必要でない。免疫応答は、本明細書に述べた方法を使用するか、または当業者に公知の任意の方法により評価することができる。
鼻腔内投与は、投与中の並行吸入を伴う、または伴わない、鼻を介する投与を含む。このような投与は一般に、ナノエマルションRSVワクチンを含んでなる組成物による鼻粘膜、鼻甲介または鼻腔との接触を介する。吸入による投与は、鼻腔内投与を含み、または経口吸入を含み得る。このような投与は、経口粘膜、気管支粘膜、および他の上皮との接触も含んでよい。
医薬投与用の例示的剤形は本明細書に記載される。例としては、限定されるものではないが、液体、軟膏、クリーム、エマルション、ローション、ゲル、生体接着性ゲル、スプレー、エアゾール、ペースト、フォーム、日焼け止め剤、カプセル、マイクロカプセル、懸濁液、ペッサリー、散剤、半固体剤形などが含まれる。
医薬ナノエマルションRSVワクチンは、表皮または真皮中への即放、徐放、制御放出、遅延放出またはその任意の組合せ向けに製剤化することができる。いくつかの実施形態では、製剤は、浸透促進剤を含んでなり得る。好適な浸透促進剤としては、限定されるものではないが、エタノールなどのアルコール、トリグリセリドおよびアロエ組成物が含まれる。浸透促進剤の量は、製剤の約0.5重量%〜約40重量%を構成することができる。
本発明のナノエマルションRSVワクチンは、電気泳動送達/電気泳動を用いて適用および/または送達することができる。さらに、本組成物は、パッチなどの経皮送達系であってもよく、または加圧もしくは空気圧装置(すなわち、「遺伝子銃」)により投与してもよい。電流の適用を含んでなるこのような方法は当技術分野で周知である。
投与用の医薬ナノエマルションRSVワクチンは、単回投与で適用しても複数回投与で適用してもよい。
局所適用される場合、ナノエマルションRSVワクチン閉塞型または半閉塞型であり得る。閉塞または半閉塞は、局所製剤に包帯、ポリオレフィンフィルム、衣料品、不透性バリアまたは半不透性バリアをかけることによって実施できる。
本発明による例示的ナノエマルションアジュバント組成物は、「W805EC」アジュバントと呼ばれる。このW805ECアジュバントの組成を下表に示す(表1)。W805ECアジュバントの平均液滴サイズは約400nmである。このナノエマルションの成分は全て、FDAの承認医薬品有効成分リストに含まれる。
Figure 2017206514
ナノエマルションアジュバントは、油、精製水、非イオン性洗剤、有機溶媒および陽イオン性界面活性剤などの界面活性剤の乳化によって形成される。例示的な特定のナノエマルションアジュバントは、「60%W805EC」と呼ばれる。この60%W805ECアジュバントは、下表2に示される成分から構成される:精製水、USP;ダイズ油USP;脱水アルコール、USP[無水エタノール];ポリソルベート80、NFおよび塩化セチルピリジニウム、USP(CPC この例示的ナノエマルションの全成分は、FDAの承認医薬品の承認有効成分のリストに含まれる)。
Figure 2017206514
処置の標的患者集団としては、限定されるものではないが、乳児、高齢者、移植患者、および慢性閉塞性肺疾(COPD)患者が含まれる。
VI.製造方法
本発明のナノエマルションは、従来のエマルション形成技術を使用して形成することができる。例えば、米国特許出願第2004/0043041号参照。例示的な方法では、比較的高い剪断力の下(例えば、高動水力および機械力を使用)で油を水相と混合して、約1000nm未満の平均直径を有する油滴を含んでなるナノエマルションを得る。本発明のいくつかの実施形態は、エタノールなどのアルコールを含んでなる油相を有するナノエマルションを使用する。油相および水相は、フレンチプレスまたは高剪断ミキサー(例えば、Admix,Inc.,Manchester,N.H.製の、FDA承認高剪断ミキサーが利用可能である)などの、エマルションを形成するのに十分な剪断力を作り出すことができる任意の装置を使用してブレンドすることができる。このようなエマルションの製造方法は、引用することによりそれらの全内容が本明細書に組み込まれる米国特許第5,103,497号および同第4,895,452号に記載されている。
例示的な一実施形態では、本発明の方法において使用されるナノエマルションは、水またはPBSなどの水性連続相に分散した油性不連続相の液滴を含んでなる。本発明のナノエマルションは安定であり、長期保存後も分解しない。本発明の特定のナノエマルションは、嚥下され、吸入され、または被験体の皮膚に接触した場合、非毒性かつ安全である。
本発明の組成物は、多量に生産することができ、広範な温度域で何カ月も安定である。ナノエマルションは、半固体クリームから薄いローション、液体までの質感を有することができ、例えば手または点鼻剤/スプレーにより、上述のような任意の薬学上許容される方法によって局所適用することができる。
前述のように、エマルションの少なくとも一部は、限定されるものではないが、単層、多層、および少数層の脂質小胞、ミセル、および層状の相を含む脂質構造の形態であり得る。
本発明は、記載のナノエマルションの多くの変形が、本発明の方法において有用となることを企図する。候補のナノエマルションが、本発明との併用に適しているかどうかを決定するためには、3つの基準を分析する。本明細書に記載の方法および標準を使用して、候補のエマルションが適しているかどうかを決定するために、それらを容易に試験することができる。第一に、ナノエマルションが形成され得るかどうかを決定するために、所望の成分を本明細書に記載の方法を使用して調製する。ナノエマルションを形成できなかった場合、その候補は却下される。第二に、候補のナノエマルションは、安定なエマルションを形成すべきである。ナノエマルションは、その意図する使用を可能にする十分な期間、それがエマルション形態を維持する場合に安定である。例えば、保存、輸送がなされるナノエマルションについては、ナノエマルションが数カ月から数年間、エマルション形態を維持することが望ましい場合がある。相対的に不安定な典型的ナノエマルションは、数日内にそれらの形態を喪失する。第三に、候補ナノエマルションは、その意図する使用に合った効率を有するべきである。例えば、本発明のエマルションは、RSVウイルスを死滅させる、もしくは検出可能なレベルまで無力にするか、または防御免疫応答を検出可能なレベルまで誘導するべきである。本発明のナノエマルションは、多くの異なる種類の容器および送達系で提供することができる。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、ナノエマルションは、クリームまたは他の固体もしくは半固体形態で提供される。本発明のナノエマルションは、ヒドロゲル製剤に配合することができる。
ナノエマルションは、任意の好適な容器で配送することができる(例えば、被験者または顧客に)。所望の適用に合った、ナノエマルションの1以上の単回使用量または多回使用量を提供する好適な容器を使用することができる。本発明のいくつかの実施形態では、ナノエマルションは、懸濁液または液体形態で提供される。このようなナノエマルションは、スプレーボトルおよび任意の好適な加圧スプレー装置を含む任意の好適な容器で送達することができる。このようなスプレーボトルは、鼻腔内または吸入によりナノエマルションを送達するために好適であり得る。
これらのナノエマルション含有容器はさらに、使用説明書とともに包装してキットとすることができる。
ヒトにおけるRSV感染を治療または予防するための本発明によるワクチンを製造するための例示的方法は、(1)真核生物宿主において、全長またはフラグメントRSV表面抗原、例えば、Fタンパク質を合成すること;および/または(2)真核生物宿主において、全長またはフラグメントRSV表面抗原、例えば、Gタンパク質を合成し、この合成が組換えDNA遺伝子ベクターおよび構築物を利用して実施されることを含む。次に、1以上の表面抗原を真核生物宿主から単離した後に、1以上のRSV表面抗原を水中油型ナノエマルションとともに製剤化することができる。さらなる方法では、完全なRSVビリオンを真核生物宿主で培養することができ、その後、RSVビリオンを真核生物宿主から単離することができる。単離されたRSVビリオンを、次に、水中油型ナノエマルション中の単離された表面抗原とともに製剤化することができる。真核生物宿主は例えば、哺乳動物細胞、酵母細胞、または昆虫細胞であり得る。
VII.実施例
本発明を以下の実施例を参照してさらに説明するが、これらの実施例は単に例示のために示されるものである。本発明はこれらの実施例に限定されず、本明細書に提供される教示から明らかなあらゆる変形形態を含む。本明細書に引用される公的に入手可能な文献は、限定されるものではないが米国特許を含め全てが引用することにより本明細書に具体的に組み込まれる。
実施例1
本実施例の目的は、ナノエマルションRSVワクチンに使用すべきナノエマルションの調製を記載することであった。
ナノエマルションを製造するために、水可溶性成分をまず水に溶かした。次に、大豆油を加え、この混合物を高剪断ホモジナイゼーションおよび/またはマイクロフルイダイゼーションを用い、粘稠な白色エマルションが形成するまで混合する。このエマルションをさらに水で希釈して、所望の濃度のエマルションまたは陽イオン性界面活性剤を得ることができる。
ナノエマルション(NE)組成物は表3に従って調製した。
Figure 2017206514
次に、このナノエマルションを1種類以上のRSV免疫原と合わせて本発明によるナノエマルションRSVワクチンを形成することができる。
実施例2
本実施例の目的は、RSVワクチン用のアジュバントとして有用な例示的ナノエマルションを記載することである。
合計10種類のナノエマルション製剤を調製した:W805EC単独、6種類のW805EC+ポロキサマー407およびポロキサマー188(P407およびP188)製剤、ならびに2種類のW805EC+キトサン、および1種類のW805EC+グルカン製剤を作製し、40℃の加速化条件下で2週間にわたって安定性を評価した(表4)。10種類のナノエマルションは全て40℃で少なくとも2週間安定であった。
Figure 2017206514
以下の製剤は、本発明のRSVワクチンにおいて有用な例示的ナノエマルションである:(1)製剤1、(a)CPC/ツイーン80(1:6の比率)を含んでなり、(b)粒子サイズ約500nmのW805EC(NE80)(表5);および製剤2、(a)CPC/ツイーン80/P188(1:1:5の比率)を含んでなり、(b)粒子サイズ約300nmのW801885EC(NE188)(表6)。
Figure 2017206514
Figure 2017206514
実施例3 ナノエマルションとウイルス抗原との会合の実証
材料および方法: 透過電子顕微鏡写真および切片化技術:20mLのNEアジュバントを単独でまたはFluzone(登録商標)とともに1%(w/v)四酸化オスミウム溶液で固定した。固定した調製物をヒストゲルと1:10比で混合して固体塊を形成した。この固体混合物をスライスして厚さ1mmの切片とし、再蒸留脱イオン水ですすいだ。これらの横断面サンプルを再蒸留脱イオン水中、Durcupan(登録商標)キット(Fluka、EM #14020)の成分Aの漸増濃度(30%、50%、70%、90%、100%)で脱水した。これらのサンプルをDurcupan(登録商標)キットの包理溶液(成分A、B、CおよびDの混合物)に移した。包埋したサンプルを厚さ75nmの切片とし、300メッシュの炭素コーティングした銅グリッドに置いた。グリッド状の切片を蒸留脱イオン水(pH7)中、飽和酢酸ウラニルで10分間染色した後、クエン酸鉛で5分間染色した。これらのサンプルを、コンピューター制御のコンピュステージ、高解像度(2K×2K)デジタルカメラを備えたPhilips CM−100 TEMで可視化し、デジタル画像を作成し、X−Streamイメージングソフトウエア(SEM Tech Solutions,Inc.,North Billerica,MA)を用いて取り込んだ。
結果: 電子顕微鏡写真:20%W805EC NEの横断面TEMは、均一な内部核材料を有するNE液滴を示した。30μgのHAを含有するNEワクチンは、Fluzone(登録商標)抗原に相当する液滴の油核内に離散した抗原材料/粒子を示す。抗原は核内に組み込まれ、核材料に取り囲まれているので、電子密度により暗く見えるということがない。これが核内の白い対比染色効果を生んでいる。核内への抗原の局在は、エマルション中の抗原感受性タンパク質サブユニットを保護し、抗原を分解から保護することができるので、安定性が増す。濃い色に染まったNE粒子の外側にあるFluzone(登録商標)粒子は極めて少なかった(図1)。
実施例4
本実施例の目的は、BALB/cマウスにおいて、W805EC(アジュバント)と組換えFタンパク質を含んでなるナノエマルションに基づく組換えFタンパク質ワクチンの免疫原性、例えば、RSVに対する感染防御免疫を評価することであった。本実施例の原理: 死滅ウイルス製剤ではなく組換えタンパク質を使用すると、一貫性、安全性、および製造に関して多くの利点が潜在的に提供される。
動物を無作為に3群に分けた。0日目に各群に鼻腔内免疫を行い、28日目に追加免疫を行った(鼻孔に、各鼻孔に半量)。プライム免疫の前に動物から採血し、その後、試験期間中、2週間毎に採血した。NE−Fタンパク質の接種がウイルス排除および免疫病理学に影響を及ぼすかどうかを調べるため、次に、追加免疫から2週間後に、マウスに生きた感染性RSVを鼻腔内投与した(10PFU)。
供試材料: (1)終濃度20%に希釈した60%W805EC。W805ECの成分を下表7に示す。
Figure 2017206514
(2)組換えFタンパク質:(バキュロウイルス宿主−Sino Biological Inc. Cat 11049−V08B);(3)リン酸緩衝生理食塩水(無菌)1×:CellGroにより供給;(4)供試動物: BALB/cマウス8〜10週齢、雌(The Jackson Laboratory)。
試験計画の検証: 3群のBALB/cマウスを次のようにFタンパク質に対して免疫した:(1)プライム免疫:群I−4.45μgのFタンパク質+20%W805EC 総容量15μl(n=8);群II−4.45μgのFタンパク質 総容量15μl(n=5);および群III−PBS 総容量15μl(n=10);および(2)追加免疫:群I−10μgのFタンパク質+20%W805EC 総容量15μl(n=8);群II−10μgのFタンパク質 総容量15μl(n=5);および群III−PBS 総容量15μl(n=10)。
動物を無作為に3群に分けた。0日目に各群に鼻腔内免疫を行った(鼻孔に、各鼻孔に半量)。動物から試験期間中、2週間毎に採血した。最後のブーストから14日後に、マウスに10PFUのL19を鼻腔内接種した。
方法: 供試製剤: ワクチン混合物を次のように製剤化した。初回免疫:(1)90μlの組換えFタンパク質(濃度0.445mg/ml)を45μlの60%W805ECと混合した。終濃度:Fタンパク質−0.3mg/ml;NE−20%。投与容量−15μl/動物。(2)50μlの組換えFタンパク質(濃度0.445mg/ml)を25μlのPBS 1×と混合した。終濃度:Fタンパク質−0.3mg/ml;NE−0%。投与容量−15μl/動物。追加免疫用:(1)90μlの組換えFタンパク質(濃度1mg/ml)を45μlの60%W805ECと混合した。終濃度:Fタンパク質−0.67mg/ml;NE−15%。投与容量−15μl/動物;および(2)50μlの組換えFタンパク質(濃度1mg/ml)を25μlのPBS 1×と混合した。終濃度:Fタンパク質−0.67mg/ml;NE−0%。投与容量−15μl/動物。
試験方法: 接種手順: マウスをイソフルランで麻酔し、頭を約45℃横に向けた後、7.5μlのワクチンを左の鼻孔に投与した。上述のように、動物を再麻酔して、再拘束した。残りの7.5μlのワクチンを右の鼻孔に投与した。身体検査: 試験中、各個の動物について毎週、姿勢、活動性、および起毛(pilorection)をモニタリングした。採血: 初回免疫から2、4および6週間後に、マウスから伏在静脈切除により採血した。
血清ELISA: 抗原特異的IgG、IgG1、IgG2a、IgG2b、およびIgE応答は、プレートコーティングのために5μg/mlのFタンパク質を用いてELISAにより測定した。抗マウスIgG−アルカリ性ホスファターゼ結合抗体はJackson ImmunoResearch Laboratories Inc.(West Grove、PA)から入手した。アルカリ性ホスファターゼ(AP)結合ウサギ抗マウスIgG(H&L)、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG2cおよびIgEは、Rockland Immunochemicalss,Inc.(Gilbertsville、PA)から購入した。
生L19 RSVによる鼻腔内抗原投与: 追加免疫から2週間後にマウスに生きた感染性RSVで鼻腔内抗原投与を行った(10PFU)。
気道過敏症(AHR): AHRは、低一回換気量(Buxco)用に特に設計したBuxcoマウスプレチスモグラフを使用して測定した。供試マウスをナトリウムペントバルビタールで麻酔し、18ゲージのメタルチューブの気管カニューレ挿管を行った。次に、マウスにHarvardポンプ人工呼吸器を装着した(換気容量=0.4ml、頻度=120回/分、終末呼気陽圧2.5〜3.0cm HO)。プレチスモグラフを密閉し、コンピューターにより読み取りをモニタリングした。このボックスは閉鎖系であるので、肺容積の変化は差圧変換器によって測定されたボックス圧(Pbox)の変化によって表される。ベースラインレベルが安定化し、最初の読み取りがなされたところで、メタコリン投与を尾静脈注射により行った。用量応答曲線(0.01〜0.5mg)を求めた後、最適用量としてメタコリン0.250mgを選択した。この用量を本研究の残りの実験で用いた。メタコリン投与の後、応答をモニタリングし、ピーク気道抵抗を気道過敏症の指標として記録した。
安楽死および生体材料採取の手順: マウスをイソフルラン窒息により安楽死させた。肺関連リンパ節を免疫応答の評価のために採取した。生19 RSVをマウスに鼻腔内接種すると、粘液過剰分泌および炎症を含む、中度の疾患表現型を伴う感染が生じる。この表現型の重篤度を、対照動物および免疫動物において組織学的分析およびウイルスに関するQPCRおよびサイトカイン遺伝子発現ならびに粘液関連遺伝子Muc5acおよびGob5を用いて評価した。
定量的PCR: 最小の肺葉を取り出し、1mlのトリゾール試薬(Invitrogen)中でホモジナイズした。RNAを製造者のプロトコールに従って単離し、5μgを逆転写させて遺伝子発現を評価した。肺サンプル中のサイトカインmRNAの検出を、従前に開発されたプライマー/プローブセット(Applied Biosystems)を用いて判定し、ABI Prism 7500配列検出システム(Applied Biosystems)を用いて分析した。Muc5ac、Gob5の転写産物レベルは、従前に記載されているように[1]、注文プライマーを用いて決定した。内部対照としてGapdhを分析し、Gapdhに対して遺伝子発現を正規化した。遺伝子発現レベルの変化倍率を、任意の値1を割り付けた非感染マウスにおける遺伝子発現との比較により算出した。RSV転写産物は、ライン19の配列と合うように従前に公開されているプライマーを適合させることにより、SYBRグリーンケミストリーを用いて増幅した。
SVGセンス:5’−CCAAACAAACCCAATAATGATTT−3’
RSVGアンチセンス:5’−GCCCAGCAGGTTGGATTGT−3’
RSVNセンス:5’−CATCTAGCAAATACACCATCCA−3’
RSVNアンチセンス:5’−TTCTGCACATCATAATタグAGTATCAA−3’
RSVFセンス:5’−AATGATATGCCTATAACAAATGATCAGAA−3’
RSVFアンチセンス:5’−TGGACATGATAGAGTAACTTTGCTGTCT−3’
肺におけるRSV転写産物のレベルを、GAPDHのコピー数に対して表した。
プラークアッセイ: マウスの肺を切除し、秤量し、1×EMEM(Lonza)中でホモジナイズした。ホモジネートを遠心分離(5000×g 10分)により明澄化し、上清の連続希釈液を作製し、サブコンフルエントのVero細胞に加えた。ウイルスを1時間接着させた後、上清を除去し、0.9%メチルセルロース/EMEMに置き換えた。培養5日目に、一次抗体としてのヤギ抗RSV(Millipore)、二次抗体としてのHRP−ウサギ抗ヤギ抗体、および基質としての4−クロロナフトール(4-chloronapthol)(Pierce)を用いた免疫組織化学技術により、プラークを可視化した。
リンパ節の再刺激: 肺関連リンパ節(LALN)細胞懸濁液を、ウェル当たり1×10細胞の二反復で播種した後、培地またはRSV(MOI約0.5)のいずれかで再刺激した。細胞を37℃で24時間インキュベートし、上清を、製造者のプロトコールに従ったBioRad Bioplex 200システムでの分析のために回収した。Thサイトカイン(IL−17、IFNγ、IL−4、IL−5、IL−13)に対する抗体ビーズを含有するキット(BioRad)を用いて、各サンプルにおけるサイトカイン産生をアッセイした。
組織学: 右の肺葉を単離し、すぐに10%中性緩衝ホルマリン中で固定した。次に、肺サンプルを処理し、パラフィンに包埋し、切片とし、L−リシンコーティングスライド上に載せ、ヘマトキシリン(Hemotoxylin)およびエオジン(H&E)ならびに過ヨウ素酸シッフ(PAS)を使用する標準的な組織学的技術を用いて染色した。PAS染色は粘液および粘液産生細胞を同定するために行った。
結果 体液性応答の評価 特異的血清IgG評価: プライム免疫から2、4および6週間後のマウスから得た血清を用いて、ELISAを用い、特異的IgGのエンドポイント力価を評価した。エンドポイント力価は、バックグラウンドの3倍の吸光度を生じる最大血清希釈率と定義した。エンドポイント力価の結果を図2に示す。ナノエマルション(nanoemulsoin)Fタンパク質で免疫したマウスだけが、6週間目に5×10に迫る群平均力価で、高力価の特異的抗Fタンパク質IgG抗体によってワクチン接種に応答した。
免疫に対する血清中の特異的IgG1、IgG2a、IgG2b、およびIgE体液性応答の評価: 2回目の免疫(6週目)から2週間後にマウスから得た血清を用いて、ELISAを用い、特異的IgG1、IgG2a、IgG2b、およびIgEのエンドポイント力価を評価した(図3)。エンドポイント力価は、バックグラウンドの3倍の吸光度を生じる最大血清希釈率と定義した。NE+Fタンパク質で免疫したマウスは、高レベルの特異的IgG1、IgG2a、IgG2b抗体を産生した(図3A、3Bおよび3C)。血清IgE力価は低いながら存在し、NE+Fタンパク質免疫マウスでは663前後の平均であった(図3D)。
RSV抗原投与: 抗原投与8日後の肺におけるRSV遺伝子発現。NE−Fタンパク質によるワクチン接種がマウスをRSVの呼吸器系投与から防御したかどうかを決定するために抗原投与試験を行った。プライム免疫から6週間後に、マウスに生きた感染性RSVで鼻腔内免疫投与を行った(10PFU)。抗原投与から8日目に、ウイルス量を肺においてQPCRおよびプラークアッセイにより評価した。QPCRにより評価されたように、NE−Fタンパク質を接種したマウスの肺では、非免疫マウスおよびFタンパク質のみで免疫したマウスに比べて、RSV FおよびRSV NおよびRSV Gの転写産物レベルに有意な減少が検出された(図4)。これらのデータは、NE−Fタンパク質ワクチンが下部呼吸器系抗原投与後のウイルス排除を劇的に改善することを示す。
ナノエマルション+−RSVは、気道過敏症を促進しない。従前に報告されているように、ホルマリン固定RSVによるワクチン接種は、生ウイルス投与の際に気道過敏症(AHR)および好酸球増加症の発症を促進する。このことを考慮し、ナノエマルション+Fタンパク質の接種が気道過敏症、または免疫増強の他のエビデンスを促進するかどうかを評価した。対照RSV感染マウスに比べて、ナノエマルション−RSV免疫マウスは、静脈内メタコリン投与後の気道抵抗にベースラインの増加のみを示した(図5)。
ナノエマルション+Fタンパク質免疫は、生抗原投与後の粘液分泌と関連している。19 RSV株によるマウスの鼻腔内接種は、粘液過剰分泌および炎症を含む、中度の疾患表現型を伴う感染を生じる。この表現型の重篤度を、対照動物および免疫動物において、組織学的分析およびウイルスに関するQPCRおよびサイトカイン遺伝子発現を用いて評価した。組織学的分析により評価されるように(図6A)、抗原投与後8日目に、NE+Fタンパク質接種マウスは、抗原投与した非免疫マウスに比べて同等の粘液過剰分泌を示した。NE−Fタンパク質免疫マウスでは、非免疫対照に比べて同等の粘液関連遺伝子Muc5acおよびGob5発現が測定された(図6B)。
ナノエマルション+Fタンパク質免疫は、抗原投与後にTh1およびTh2混合サイトカインの誘導を促進する。ナノエマルション+Fタンパク質免疫におけるウイルス排除を促進した免疫表現型をさらに特徴付けるために、本発明者らはサイトカイン遺伝子発現に関するQPCRを用いた。対照マウスと比較し、ナノエマルション+Fタンパク質接種マウスは、抗原投与後8日目の肺におけるRSV転写産物のレベルにより評価した場合、IL−12およびIL−17を示さなかった(それぞれ図7AおよびB)。バリデーションの手段として、サイトカインプロフィールをマルチプレックス抗体ベースアッセイ(Bioplex)により、気管支肺胞洗液および肺ホモジネートで評価した。NE−RSVワクチン接種は、IFN−γ応答の増強を示した。IL−17は、非ワクチン接種マウスに比べて産生の増大を示した(図7C)。
結論: Fタンパク質を混合した20%W805ECで免疫した群だけが、高力価の特異的抗RSV IgG、IgG1、IgG2aおよびIgG2b抗体によるワクチン接種に応答した。これは最小のIgE産生と関連していた。ナノエマルション+Fタンパク質ワクチン接種はまた、生RSV投与後のウイルス排除および防御の増強とも関連していた。興味深いことに、免疫応答の表現型は、IL−12またはIL−17の産生とは関連が無かった。
Th1、Th2混合パターンのサイトカイン放出は、NE+Fタンパク質免疫マウスに関し、in vitroにおいてRSV L19で再刺激した後のリンパ節において両方とも見られた。しかしながら、これは免疫増強とは関連が無かったが、有意な粘液産生は見られた。
実施例5
RSVは、乳児、高齢者、および免疫不全者における重篤な気道疾患の主因である。現在、利用可能なワクチンは無い。表面タンパク質Fに対する抗体がRSV感染に対する宿主の防御に重要であると考えられるが、防御は不完全であり、持続期間も限られている。
材料および方法: L19 RSVウイルスを、W805ECナノエマルションとの製剤化により不活化した。0週目および4週目に、BALB/cマウスに、1.2μgのRSV Fタンパク質1.3×10PFU/用量+20%W805ECまたは組換えRSV F 2.5μg/用量+20%W805ECを含有する12μLの不活化L19ウイルスを鼻腔内接種した。両ワクチン製剤を、抗原投与時の非免疫動物と比較した。免疫動物からの血清を免疫前と2回目の免疫後4週間目に採取した。免疫後10週目に10PFUのL19 RSV株を動物の口咽頭に投与し、PCRおよび顕微鏡による組織病理学的変化を用いてウイルスRNAの排除を検査した。
結果: 不活化完全ウイルスおよび組換えFタンパク質は両方とも免疫応答を生じ、抗原投与後にウイルスmRNAを減少させた(マン・ホイットニーによりp<0.01)。抗F ELISA単位は完全なウイルスの接種の後に幾何平均(GM)51(95%CI 14−189)に達し、Fタンパク質接種後のGM470(95%CI 235−942)に比べて低かった(マン・ホイットニーによりp=0.02)。図8参照。Fタンパク質は、完全なウイルスを接種したマウスの100%で抗原投与後に検出できなかったが、組換えFタンパク質を接種した100%のマウスが、抗原投与後、肺に検出可能なFタンパク質mRNAを有していた(フィッシャーの正確確率検定によりp=0.008)。図9および表8参照。さらに、完全なウイルスを接種した動物の組織病理学は、Fタンパク質を接種した動物よりも粘液が少なかった。図10A〜10D参照。
Figure 2017206514
結論: 完全なウイルスおよび組換えFタンパク質は免疫応答を誘導し、抗原投与後にウイルスmRNAを減少させた。抗体力価が低いにもかかわらず、W805ECナノエマルションにより不活化され、アジュバント効果を受ける完全ウイルスのワクチンは、抗原投与時にウイルス排除の向上および組織病理学の軽減をもたらす。
実施例6
本実施例の目的は、RSV A2株のHRSVタンパク質発現をRSV L19株と比較すること、また、細胞溶解液と上清を比較することである。
材料および方法: サンプルは全て、A2またはL19ウイルスのいずれかからの同量のpfuをHEP−2細胞に感染させることによって調製した。感染24時間後、感染細胞を下記のいずれか1つで処理した:
(1)細胞関連タンパク質に関して確認するための細胞溶解液;上清培地を排出した後、細胞をSDSで処理した。この細胞溶解液を、細胞に関連するFタンパク質の量に関してアッセイした。
(2)全細胞および上清タンパク質;細胞および上清を凍結および解凍を3回繰り返して細胞を溶解させ、全ての細胞溶解液を用いて、細胞および培地中のFタンパク質をアッセイした。
感染4日後に、HEP−2感染細胞からL19およびA2ウイルスを抽出および精製した。精製したウイルスのタンパク質含量を比較した。
結果: 正規化したサンプルを、ポリクローナル抗RSV抗体を用いてウエスタンブロットにてアッセイした。FおよびGタンパク質含量をL19株とA2株の間で比較した。イメージキャプチャーおよびコダックソフトウエアを用いてバンドの濃さを比較した。mock非感染細胞培養を対照として調製した。
結果のデータを図11〜13および表9〜11に詳細に示す。図11は、L19およびA2を用いたHRSV感染細胞溶解液(SDS処理)のSDS PAGEを示し、図12は、L19およびA2 HRSV細胞溶解液(細胞および上清)のSDS−PAGEを示し、図13は、HRSV L19およびA2精製ウイルスのSDS PAGEを示す。表9は、SDS−PAGEからの、L19およびA2レベル由来の匹敵するHRSV FおよびGタンパク質を示す。表10は、感染細胞(溶解液、上清)からの、匹敵するHRSV L19およびA2 FおよびGタンパク質を示す。最後に、表11は、SDS PAGEからの、匹敵するHRSV L19およびA2 FおよびGタンパク質を示す。
Figure 2017206514
Figure 2017206514
Figure 2017206514
要旨:RSV L19ウイルス感染細胞は、A2感染細胞の3〜11倍多い量のRSVウイルスタンパク質を産生する。
実施例7
本実施例の目的は、異なる感染時間(24時間対4日)で異なるRSVウイルス株(L19対A2)に感染したHep−2細胞におけるFタンパク質発現を比較することであった。
材料および方法: Hep−2細胞にL19またはA2いずれかのRSVウイルスを感染させた。合計、4本のフラスコを2セット。
ウイルス感染から24時間後に、第1のセットのHep−2細胞を培養上清とともに、または伴わずに溶解した。サンプルは下記のように調製した。
Figure 2017206514
C+TCCC+T=細胞+Trisバッファー(培養培地を排出し、同容量のTrisバッファーに置き換えた);
C+M=細胞+培養培地(培養培地を保持)。
感染4日後、第2のセットのHep−2細胞を培養上清とともに、または伴わずに溶解した。サンプルは下記のように調製した。
Figure 2017206514
C+T=細胞+Trisバッファー(培養培地を同容量のTrisバッファーに置き換えた)
M=培養培地(培養培地を別に回収した)
C+M=細胞+培養培地(培養培地を保持した)
各サンプルの一部(7.5μL)をウエスタンブロット解析に適用した。FおよびGタンパク質バンドの濃度は、Carestream Molecularイメージングソフトウエア5.Xを用いて測定した。
結果: 結果を図14に示し、この図は、ウイルス感染から24時間後のHRSV L19およびA2 FおよびGタンパク質発現のウエスタンブロットを示している。さらに、下表14は、ウエスタンブロットからのHRSV FおよびGタンパク質バンドの濃度分析を示す。
Figure 2017206514
要旨: 細胞に関連するウイルス粒子と培養培地に関連するウイルス粒子は両方とも、L19感染細胞では、RSV A2株感染細胞に比べてはるかに多いF(平均約6倍)を発現する。
さらに、細胞に関連するウイルス粒子と培養培地に関連するウイルス粒子は両方とも、L19感染細胞では、RSV A2株感染細胞に比べてはるかに多いGを発現する。
実施例8
本実施例の目的は、マウスにおける鼻腔ワクチン接種によるRSVの不活化に関して、β−プロピオラクトンおよびW805ECナノエマルションを含む数種の異なるアプローチを比較することであった。
方法: 抗ウイルス活性およびアジュバント活性の両方を有する水中油型ナノエマルションW805ECを、β−プロピオラクトン(β−PL)で不活化したウイルス(L19株@2×10pfu/用量)と比較した。これらの2種類のワクチンを0週目および4週目にBALB/Cマウスに鼻腔内(IN)投与した。投与前および追加免疫3週後にマウスから採血し、その後、Fタンパク質に対する特異的抗体を検査した。
8週目に動物に1×10pfuのRSV L19を鼻腔投与し、気道過敏症(AHR)、肺のサイトカイン、およびウイルスタンパク質mRNA排除をPCRを用いて確認した。
結果: W805ECおよびβ−PLは両方ともRSVを完全に不活化し、免疫応答を誘導した。β−PLワクチンは、ナノエマルションで不活化したワクチンに比べて高い抗体応答を誘導した(p=0.006)。しかしながら、ナノエマルションで不活化したワクチンを接種した動物は、抗原投与後、肺におけるタンパク質FおよびG mRNAがより低いこと(それぞれp=0.06および0.0004)を証拠とする、RSVのより高い排除を示した。さらに、ナノエマルションで不活化したワクチンを受容する動物は、有意に低いAHRを示した(p=0.02)。両ワクチンとも、非ワクチン接種対照に比べて有意なレベルの肺IL−17を誘導した(<0.01)が、ナノエマルションで不活化したワクチンによって、有意により高いレベルが誘導された(p=0.009)。
結論: β−PLで不活化したRSVウイルスワクチンは、マウスRSV感染モデルにおいて、ウイルス投与後のAHRと関連している。これに対し、ナノエマルションウイルス不活化はAHRを生じず、有意なIL−17産生の増大およびウイルス排除の改善を誘導した。このことは、RSVに対してワクチン接種の利益をもたらし得る免疫防御の新規な経路を示唆する。
実施例9
本実施例の目的は、本発明のワクチンに有用なRSVウイルス株を記載することである。
L19 RSV株を、ナノエマルション不活化/ナノエマルションアジュバントRSVワクチンの抗原として評価した。この株は、マウスにおいて感染と呼吸器系疾患(ERD)の増長を引き起こすことが分かっていた。さらに、公開されたデータは、ナノエマルションを用いて製剤化された場合、それがマウスにおいてERDの誘導なく防御を付与したことを示した。このL19株を、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC)から得た野生型A2株と比較した。
RSV L19単離株は、1967年1月3日にミシガン州アナーバーで、呼吸器系疾患を有するRSV感染小児からWI−38細胞として単離され、SPAFAS初代鶏腎細胞中で継代培養され、その後、SPAFAS初代鶏肺細胞で継代培養された後、MRC−5細胞(Herlocher 1999)、次いでHep2細胞(Lukacs 2006)に移行された。RSV L19ゲノム(15,191nt;GenBank受託番号FJ614813)とRSV A2株(15,222nt;GenBank受託番号M74568)を比較すると、ゲノムの98%が同一であることを示す。L19とA2の間のコードの違いの大部分はF遺伝子およびG遺伝子にある。これら2株のアミノ酸アラインメントは、Fタンパク質は14のアミノ酸差異(97%同一)を持ち、Gタンパク質は20のアミノ酸差異(93%同一)を持つことを示した。
RSV L19株は、気管内投与による1×10プラーク形成単位(PFU)/マウスの接種(Lukacs 2006)を用いて粘液産生および有意なIL−13誘導を刺激することによりヒト感染を模倣する動物モデルにおいて実証されている。
RSV L19株の選択の原理: 重要かつ独特なことに、RSV L19ウイルス株は、他の株よりも有意に高いFタンパク質生産量(1PFU当たりおよそ10〜30倍超)を産生するという点で独特である。Fタンパク質含量は免疫原性において重要な因子であり得、L19株は現在のところ最もロバストな免疫応答を惹起する。L19株は増殖期間がより短く、従って、製造上の見通しからより効率的であろう。NanoBioは、L19株の単一プラークの単離およびウイルスの精製によるマスター・ウイルス・シード・バンクおよびワーキング・ウイルス・シード・バンクの樹立の後に、適格なVero細胞株においてワクチン用のRSV L19株ウイルスを生産することを提案する。3つのウイルス株を比較する結果を表15に示す。
Figure 2017206514
実施例10
本実施例の目的は、種々のナノエマルションアジュバントによるRSV L19ウイルス株の不活化を記載することである。
ナノエマルション(1)W805EC、(2)W805ECとP407;(3)W805ECとP188、(4)W805ECと高分子量および低分子量キトサン、ならびに(5)W805ECとグルカンを、RSV L19ウイルス株を用いて試験し、ウイルス不活化を判定した。
20%ナノエマルションによる不活化は室温で2時間行い、0.25%βPLによる不活化は4℃で16時間、次いで、37℃で2時間行った。処理したウイルスをHep−2細胞で3回継代培養し、細胞溶解液に対してウエスタンブロット解析を実施して生ウイルスの存在を調べた。図15参照。特に、図15はウエスタンブロット評価によるウイルス不活化を示し、レーンは(1)W805EC(レーン1)、(2)W805EC+0.03%B1,3グルカン(レーン2)、(3)W805EC+0.3%キトサン(中分子量)+酢酸(レーン3)、(4)W805EC+0.3%P407(レーン4)、(5)W805EC+0.3%キトサン(低分子量)+0.1%酢酸(レーン5)、(6)培地単独(レーン6);(7)βPL不活化ウイルス(レーン7)、および(8)L19陽性対照(レーン8)を含有する。
RSV L19は評価したナノエマルション製剤により、また、βPLにより完全に不活化された。図15は、細胞培養におけるNE処理ウイルスの3回の連続継代培養の結果、ウエスタンブロットにおいてRSV抗体に対してブロットした場合にウイルス抗原は検出されないことを示す。この3回の細胞培養継代試験ンは、ウイルスの不活化を判定するために十分に確立され、受け入れられている方法である。当然のことながら、図15の全てのレーンは、ウイルスバンドではなくウシ血清アルブミンである太いバックグラウンドバンドを持っている。ウイルスタンパク質は陽性対照でのみ検出することができる(レーン8)。
実施例11
本実施例の目的は、RSVワクチンの短期安定性を評価することであった。
最終ナノエマルション濃度が20%となるように、目的用量のRSV L19ウイルス製剤を製剤化した。ワクチンを室温(RT)および4℃で保存した。安定性試験パラメーターとしては、物理的および化学的分析を含んだ(表16)。
Figure 2017206514
RSV L19株の物理的外観、平均粒径、ゼータ電位およびウエスタンブロットの判定基準は、W805EC+/−βPL不活化を伴ってRTおよび4℃で14日間保存した後(最長試験)も適合していた。W805EC+3%P407、W805EC+0.3%キトサン−LMW、およびW805EC+0.3%キトサン−MMWは最大7〜8日間試験し、この場合にも安定性を示した。W805EC/P188(1:1:5)およびW805EC/P188(1:5:1)製剤は、RSV L19株ではなく生ウイルスRSV A2株でも最大14日間試験したところ、1:1:5製剤は安定性を示したが、1:5:1製剤は潜在的凝集を示した(表17)。
Figure 2017206514
図16は、0日目(図16A)とRTまたは4℃で14日間の保存の後(図16B)のウエスタンブロットによるW805EC+/−βPL不活化を伴うRSV L19株のGバンド強度の例を示す。特に、図16は、示されたように、抗RSV抗体(抗G);L19ウイルス4×10PFU/レーン、2×10PFU/レーン、および1×10PFU/レーン+/−βPL不活化とW805ECを組み合わせて行ったウエスタンブロット解析を示す。検体をそのまま(図16A)または4℃もしくは室温(RT)で14日後(図16B)に分析した。
実施例12
本実施例の目的は、マウスにおけるRSVワクチンの免疫原性を評価することであった。
マウスに表18に示されるように、筋肉内免疫を行った。0週目にマウスに50μlのRSVアジュバントワクチンIMを施した。0週目および3週目にマウスから採血し、血清抗体を調べた。ナノエマルションが寄与するアジュバント活性に加えて、免疫応答を増強するために、免疫調節剤としてキトサンを使用した。
Figure 2017206514
キトサンを含有するナノエマルションを接種したマウスは、単回用量のナノエマルションアジュバントRSVワクチンの後、キトサンを含まないナノエマルションに比べて免疫応答の増強を示した(図17)。特に、図17は、キトサンとともに、また、伴わずに種々のナノエマルション製剤でIM接種したマウスにおける接種から3週間後の免疫応答(IgG、μg/ml)を示す。(1)RSV L19株+2.5%W805EC+0.1%低分子量キトサン;(2)RSV L19株+5%W805EC;(3)RSV L19株+2.5%W805EC;(4)RSV L19株+βPL不活化ウイルス;および(5)ナイーブマウス(ワクチン無し)。図17に示される結果は、最高レベルのIgGが、RSV L19株+2.5%W805EC+0.1%低分子量キトサンを接種したマウスで見られたこと、次に高いレベルのIgGが、RSV L19株+2.5%W805ECを接種したマウス、その次に、RSV L19株+5%W805ECを接種したマウスで見られたことを示す。ワクチン接種マウスで見られた最低レベルのIgGは、RSV L19株+βPL不活化ウイルスの場合であった。
実施例13
本実施例の目的は、コットンラットにおいて本発明によるRSVワクチンの免疫原性を判定することであった。
コットンラットは、RSVワクチンの免疫原性および有効性を評価するために承認されている動物種である。マウスにおいて作製されたデータを用い、コットンラットにおける評価のために2つのナノエマルションを選択した。この供試される2つの初期製剤にはW805ECおよびW801885EC(1:1:5)が含まれた(上記表5および表6参照)。
コットンラットに、6.6μgのF−ptnを含有するナノエマルションアジュバントワクチン30μl 2用量をINで施した。23週目にこれらのラットに5×10pfuのRSV A2株を投与した。4日目に動物の半数を犠牲にし、半数を8日目に犠牲にした。ワクチン接種計画を図18に示す。
以下に示す免疫原性データは、RSV−ナノエマルションワクチンによるIN免疫時に陽性免疫応答が見られたことを示す。第2の用量を投与した際、抗体力価の急速かつ有意な上昇が達成された。図19に示すデータは、21週目に、全ての動物の抗体レベルが、4週目に1回目のブーストを投与したすぐ後に得られた最大値の約10分の1となったことを示す。抗原投与前の2回目のブーストを投与したところ、6週目、すなわち、1回目のブーストの2週間前に達成されたレベルとほぼ同じ免疫応答が生じた。両ナノエマルションは、強く有意な免疫応答の惹起に同等に効率的であった(図19および20)。(図19および20のY軸はFタンパク質に対する特異的抗体のエンドポイント力価または抗体量を示し、X軸は期間を週数で示す。)
ELISA単位/μg/ml: Fタンパク質に対する特異的抗体の量を、任意に100EUを割り付けた定義された参照血清に対するELISAにおける曲線下面積により算出した。
実施例14
本実施例の目的は、中和抗体に対する本発明によるRSVワクチン効果、ならびにIN投与後の他のRSV株に対する、RSV L19株を含んでなるRSVワクチンの交差反応性を決定することであった。
コットンラットに30μlのワクチンを鼻腔内接種し、4週目に追加免疫を行い、0、4、6、および8週目に採血した。23週目に動物に5×10pfuのRSV A2株で抗原投与を行った。試験群には、3.3μgのFタンパク質を含有する1.6×10PFUのRSV L19株(n=8)かまたは6.6μgのFタンパク質を含有する3.2×10PFUのRSV L19株(n=8)のいずれかと混合した20%W805ECナノエマルションを施した2群、ならびに3.3μgのFタンパク質を含有する1.6×10PFUのRSV L19株(n=8)かまたは6.6μgのFタンパク質を含有する3.2×10PFUのL19 RSV(n=8)のいずれかと混合した20%W801885ECナノエマルションを施した2群を含んだ。
動物の半数を4日目に犠牲にし、半数を8日目に犠牲にした。個々のコットンラットの血清の中和抗体を調べた。中和単位(NEU)は、50%のプラーク減をもたらした最大希釈率の逆数を表す。NEUの測定は、4週目(追加免疫前)と6週目(追加免疫の2週間後)に行った。6週目に得られた検体は、NEU分析を可能とするのに十分な体液性免疫応答を生じていた。データは95%信頼区間(CI)で幾何平均として表されている(図21A)。EUとNEUの間の相関は、スピアマンのρを用いた場合の、6週目の全ての動物に関するものである(図21B)。
特に、図21は、6週間時点での中和抗体力価を示す(図21A)。60%W805ECまたは60%W801885ECで不活化した3.2×10PFUのRSV L19株を接種した全ての動物がロバストな中和抗体を生じたことは注目に値する。EUと中和抗体(NEU)の間には統計学的に有意な正の相関が存在する(図21B)。
中和単位(NU): ウイルスプラークを50%減少させる最大血清希釈率の逆数。
比活性(NU/EU): EU Fタンパク質抗体1つ当たりのウイルス中和抗体(NU)(図21B)。
図22は、4日目および8日目の中和抗体を示す。図22Aは、W801885ECナノエマルションをRSV L19株と組み合わせた場合の結果を示し、図22Bは、W805ECナノエマルションをRSV L19株と組み合わせた場合の結果を示す。全てのコットンラットが、ワクチンRSV L19株に対して高い中和抗体(NU)を示した。中和抗体は、抗原投与後に確実に上昇していた(Y軸)。8日目に中和単位(NU)は4日目のNUよりも高かった。ナイーブコットンラットは、それらの血清中に中和活性を示さなかった。血清中和抗体および比活性は、抗原投与4日後から8日後まで増加傾向を示した。
図23は血清抗体の比活性を示す。この血清抗体の比活性(中和単位/ELISA単位)は、抗原投与後4日目に比べて8日目に増加する傾向にある。図23Aは、4日目および8日目の、W801885ECナノエマルションをRSV L19株と組み合わせた場合の結果(Y軸のNU/EU)を示す。図23Bは、4日目および8日目の、W805ECナノエマルションをRSV L19株と組み合わせた場合の結果(Y軸のNU/EU)を示す。全てのコットンラットが高い中和活性を示した(図23)。
ワクチンを接種したコットンラットの血清は、抗原投与4日目にRSV A2株に対して(RSV L19株に加えて)交差防御を示した(図24)。特に、図24は、3用量のRSV L19アジュバントワクチンを施した後にRSV A2株を施したコットンラットに関する4日目の交差防御を示す。図24Aは、W801885ECナノエマルションをRSV L19株と組み合わせた場合の結果を示し、図24Bは、W805ECナノエマルションをRSV L19株と組み合わせた場合の結果を示す。血清中和活性は、RSV L19株またはRSV A2株に対して等しいNUを示し、これら2つのRSV株間での交差防御を示す。ワクチン接種したコットンラットは、ナイーブコットンラットに比べて、抗原投与4日後に投与したRSVウイルスを全て排除した(図25)。予測されたように、8日目までに全ての動物がウイルスを排除した。特に、図25は、供試コットンラットの肺におけるRSV A2株ウイルス力価(PFU/g)の測定による、コットンラット肺の4日目のウイルス排除を示す。接種コットンラット(W801885ECナノエマルションとRSV L19株の組合せ、またはW805ECナノエマルションとRSV L19株の組合せを接種)は、コットンラットの肺からの、RSV A2株として投与されたウイルスの完全な排除を示した。これに対して、ナイーブ動物は肺1グラム当たり>10pfuのRSV A2株を示す(検出限界は2.1×10pfu/gであった)。
実施例15
本実施例の目的は、コットンラットにおいて本発明によるRSVワクチンの筋肉内ワクチン接種を評価することであった。
コットンラットに図26に示す計画に従ってIMによるワクチン接種を行った。動物に3.3μgのFタンパク質を含有するRSVアジュバントRSVワクチン(20%W805ECナノエマルションと3.3μgのFタンパク質を含有する1.6×10PFUのRSV L19株との混合物)50μlを施した。コットンラットはRSVに対する特異的免疫応答を生じた。抗体レベルは、14日目に2回目のブーストを投与するまで減少した(図27および28)。特に、図27は、ワクチン接種を行ったコットンラットにおける血清免疫応答を示す。Y軸は、14週間の、そして抗原投与4日後、および抗原投与8日後の血清IgG(μg/mL)を示す。図28は、ワクチン接種を行ったコットンラットにおける血清免疫応答を示す。図28Aは、14週間の、そして抗原投与4日後、および抗原投与8日後のエンドポイント力価(Y軸)を示す。図28Bは、14週間の、そして抗原投与4日後、および抗原投与8日後のELISA単位(Y軸)を示す。
IM免疫の有効性は、ヒトで疾患を引き起こす株である生RSV A2株で動物に抗原投与を行うことによって評価した。RSV L19ナノエマルションアジュバントワクチンの追加免疫から2週間後に、5×10pfu用量のRSV A2株を動物に投与した。齢が一致するナイーブ群にも抗原投与を行った。各群の動物の半数を、コットンラットの肺で最大ウイルス量が示された時点である抗原投与後4日目に犠牲にした。もう半分は8日目に犠牲にした。
ウイルス排除: 肺培養は、ワクチン接種を行った全ての動物は抗原投与後4日目に肺にウイルスを持っていなかったが、ナイーブ動物は肺組織1g当たり10pfuのRSV A2株のウイルス量を持っていた(図21)。特に、図29は、供試コットンラットの肺におけるRSV A2株ウイルス力価(PFU/g)の測定による、コットンラット肺の4日目のウイルス排除を示す。ワクチン接種を行ったコットンラット(W805ECナノエマルションとRSV L19株の組合せを接種)は、コットンラットの肺からの、RSV A2株として投与されたウイルスの完全な排除を示した。これに対し、ナイーブ動物は、肺1グラム当たり10pfu以上のRSV A2株というウイルス量を示した(検出限界は2.1×10pfu/gであった)。
コットンラットの要旨: ナノエマルションとして製剤化し、INまたはIM投与した全てのRSVワクチンは防御免疫応答を惹起し、この免疫応答は免疫動物の感染を防いだ。さらに、ナノエマルション不活化・アジュバントRSV L19ワクチンは、一般的に受け入れられているコットンラットモデルにおいて高い免疫原性がある。コットンラットは、1回の免疫後に抗体力価の上昇を惹起し、2回目の免疫後に著しい免疫増強(およそ10倍増)を惹起した。生成された抗体は生ウイルスの中和に極めて有効であり、中和と抗体力価の間には直線的関係がある。さらに、コットンラットで生成された抗体は、RSV L19株で免疫し、RSV A2株で抗原投与した場合に交差防御を示した。IMおよびIN免疫とも、2回目の追加免疫として抗原に曝露した後にも、または生ウイルスに曝露した後にも呼び出しまたは想起が可能な記憶を確立した。
実施例16
本実施例の目的は、W805ECナノエマルションアジュバントRSVワクチンの鼻腔内(IN)投与と筋肉内(IM)投与を比較することであった。
方法: 1.7μgのFタンパク質とともに2×10プラーク形成単位(PFU)のL19 RSVウイルスを含有するRSVワクチンを、20%W805ECナノエマルションアジュバントで不活化した。BALB/Cマウス(n=10/アーム)に0週目および4週目にINまたはIMでワクチン接種を行った。血清を抗F抗体に関して分析した(図30)。脾臓、子宮頸および腸管リンパ節(LN)からの細胞をRSV特異的サイトカインに関して分析した(図31)。8週目にマウスに5×10PFUのL19で口咽頭から抗原投与を行った。気道過敏症をプレチスモグラフィーにより評価した。抗原投与8日後に肺を分析して、サイトカインのmRNA、ウイルスタンパク質、および組織病理学を評価した。
結果: IMでワクチン接種を行ったマウスは、INでワクチン接種を行ったマウスに比べて、抗原投与の後に、高い抗F抗体を有し(GM396[95%CI 240−652]対2[95%CI 0−91])(図22)、より多いIL−4およびIL−13を生成した(p<0.05)(図31)。これに対して、脾臓細胞、子宮頸LNおよび腸管LNからのIL−17は、IMワクチン接種よりもINワクチン接種の後に高かった(それぞれGM:57対1、119対3および51対4pg/mL、p<0.05)(図31)。図32は、INまたはIMいずれかのワクチン接種の後の肺組織におけるサイトカインIL−4、IL−13、およびIL−17の測定を示す。IL−4およびIL−13はIM投与後により高い量で発現したが、IL−17はIN投与後により高い発現を示した。抗原投与時には、両免疫経路ともFおよびGタンパク質の排除をもたらしたが、検証的組織病理学を用いると、気道抵抗はIM群の方が高かった(p=0.03)(図33)。肺のIL−4およびIL−13は気道過敏症と強い正の相関を持っていた(それぞれr=0.89;p=0.001およびr=0.8;p=0.007)。肺のIL−17はINでワクチン接種したマウスにのみ生成され(p=0.008)、気道過敏症と強い負の相関を持っていた(r=−0.81、p=0.007)。
結論: 新規なナノエマルションアジュバントW805ECを用いた場合、IMワクチン接種に比べてINワクチン接種は気道過敏症が少なくなり、これは高いIL−17産生と強い相関があった。粘膜ワクチン接種により生成されるIL−17は、RSV感染における気道過敏症の軽減の重要なマーカーとなり得る。
明細書における参照文献
Figure 2017206514

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Claims (25)

  1. (a)少なくとも1つの呼吸器合胞体ウイルス(RSV)表面抗原またはその抗原性フラグメントと、
    (b)約1000nm以下の平均サイズを有する液滴ならびに:
    (i)水相;
    (ii)少なくとも1種類の油;
    (iii)少なくとも1種類の界面活性剤;および
    (iv)少なくとも1種類の有機溶媒
    を含んでなる免疫増強ナノエマルションまたはその希釈溶液と
    を含んでなり、前記少なくとも1つのRSV表面抗原が前記ナノエマルション内に含まれる、ワクチン組成物
  2. 前記表面抗原がRSV Fタンパク質、RSV Gタンパク質、RSV Fタンパク質の抗原性フラグメント、RSV Gタンパク質の抗原性フラグメント、またはそれらの任意の組合せである、請求項1に記載のワクチン組成物。
  3. 前記RSV表面抗原が、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC)にHRSV−L19として寄託されているヒト呼吸器合胞体ウイルスに由来する、請求項1または請求項2に記載のワクチン組成物。
  4. 前記RSV表面抗原が、弱毒化表現型を表す少なくとも1つのヌクレオチド改変をさらに含んでなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  5. RSV表面抗原またはその抗原性フラグメントが融合タンパク質中に存在する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  6. 前記RSV表面抗原が、RSV Fタンパク質のペプチドフラグメント、RSV Gタンパク質のペプチドフラグメント、またはそれらの任意の組合せである、請求項1〜5のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  7. 前記RSV表面抗原が多価である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  8. 前記多価表面抗原がRSV Fタンパク質、RSV Gタンパク質、RSV Fタンパク質の抗原性フラグメント、RSV Gタンパク質の抗原性フラグメント、またはそれらの任意の組合せである、請求項7に記載のワクチン組成物。
  9. 前記免疫増強ナノエマルションがTh1免疫応答、Th2免疫応答、Th17免疫応答、またはそれらの任意の組合せを誘導し得る、請求項1〜8のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  10. アジュバントをさらに含んでなる、請求項1〜9のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  11. 少なくとも1種類の薬学上許容される担体をさらに含んでなる、請求項1〜10のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  12. 前記ワクチン組成物が非経口、経口、鼻腔内、または直腸のいずれかの投与用に製剤化される、請求項1〜11のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  13. 前記非経口投与が皮内、皮下、腹腔内または筋肉内注射による、請求項12に記載のワクチン組成物。
  14. 単離されたRSVビリオン粒子をさらに含んでなる、請求項1〜13のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  15. 前記RSVビリオン粒子が、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC)にHRSV−L19として寄託されているヒト呼吸器合胞体ウイルスに由来する、請求項14に記載のワクチン組成物。
  16. 前記RSVビリオン粒子が前記ナノエマルションにより不活化される、請求項14または請求項15に記載のワクチン組成物。
  17. RSVウイルスゲノムが少なくとも1つの弱毒化突然変異を含んでなる、請求項14〜16のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  18. 前記ワクチン組成物が、
    (a)被験体に対して全身有毒がなく;
    (b)投与の際に生じる炎症が最小または皆無であり;または
    (c)それらの任意の組合せである、
    請求項1〜17のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  19. 前記ナノエマルション滴が、約1000nm未満、約950nm未満、約900nm未満、約850nm未満、約800nm未満、約750nm未満、約700nm未満、約650nm未満、約600nm未満、約550nm未満、約500nm未満、約450nm未満、約400nm未満、約350nm未満、約300nm未満、約250nm未満、約200nm未満、約150nm未満、約100nm未満、約50nm超、約70nm超、約125nm超、約125nm超および約600nm未満、ならびにそれらの任意の組合せからなる群から選択される平均直径を有する、請求項1〜18のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  20. 前記ナノエマルションが、
    (a)水相;
    (b)約1%の油〜約80%の油;
    (b)約0.1%の有機溶媒〜約50%の有機溶媒;および
    (c)約0.001%の界面活性剤〜約10%の界面活性剤
    を含んでなる、請求項1〜19のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  21. 前記ナノエマルションが、
    (a)水相;
    (b)約1%の油〜約80%の油;
    (c)約0.01%の有機溶媒〜約50%の有機溶媒;
    (d)約0.001%〜約10%の1種類以上の非イオン性界面活性剤;および
    (3)陽イオン性界面活性剤
    を含んでなる、請求項1〜20のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  22. 被験体への投与に続き、被験体が1回のワクチン投与の後に血清転換を受ける、請求項1〜21のいずれか一項に記載のワクチン組成物。
  23. 薬剤の製造のための請求項1〜22のいずれか一項に記載のワクチン組成物の使用。
  24. 前記薬剤が小児を処置するために使用される、請求項23に記載の使用。
  25. 前記薬剤が高齢被験体、移植被験体、慢性閉塞性肺疾患(COPD)を有する被験体、またはそれらの任意の組合せを処置するために使用される、請求項23に記載の使用。
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