JP2018537521A - 広域インフルエンザウイルスワクチン - Google Patents

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Abstract

本開示は、インフルエンザウイルスリボ核酸(RNA)ワクチン、ならびにそのワクチンの使用方法及びそのワクチンを含む組成物に関する。本RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、感染の蔓延、またはアンメットメディカルニーズの程度もしくはレベルに応じて様々な状況で利用することができる。RNAワクチンを利用して、様々な遺伝子型、株、及び分離株のインフルエンザウイルスを治療及び/または予防することができる。一般的にRNAワクチンは、市販の抗ウイルス治療薬よりもはるかに高い抗体価を生じさせ、より早く応答を生成する点で優れた特性を有する。
【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2015年10月22日出願の米国仮出願第62/245,225号、2015年10月28日出願の米国仮出願第62/247,501号、2015年10月29日出願の米国仮出願第62/248,248号、及び2015年10月22日出願の米国仮出願第62/245,031号に対する米国特許法119(e)条に基づく利益を主張するものであり、それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
インフルエンザウイルスは、オルトミクソウイルス科のメンバーであり、核タンパク質(NP)及びマトリックス(M)タンパク質の抗原性の違いに基づいて、3種類の異なる型(A、B、及びC)に分類される。オルトミクソウイルスは、直径約100nmのエンベロープ型動物ウイルスである。インフルエンザビリオンは、一本鎖RNAゲノムを含む内部のリボ核タンパク質コア(らせん状ヌクレオカプシド)と、内側がマトリックスタンパク質(M1)に覆われた、外側のリポタンパク質エンベロープから構成される。A型インフルエンザウイルスの分節ゲノムは、数種のポリペプチドをコードする線状で負極性の一本鎖RNA分子8個(C型インフルエンザウイルスの場合は7個)からなる。コードされるポリペプチドには、ヌクレオカプシドを形成するRNA誘導性RNAポリメラーゼタンパク質(PB2、PB1、及びPA)及び核タンパク質(NP);マトリックスタンパク質(M1、ウイルス膜に埋め込まれた表面露出タンパク質でもあるM2);リポタンパク質エンベロープから突出する2つの表面糖タンパク質、すなわちヘマグルチニン(HA)及びノイラミニダーゼ(NA);ならびに非構造タンパク質(NS1及びNS2)が含まれる。ゲノムの転写及び複製は核内で行われ、組み立ては形質膜で行われる。
ヘマグルチニンはA型及びB型インフルエンザウイルスの主要なエンベロープ糖タンパク質であり、C型インフルエンザウイルスのヘマグルチニン−エステラーゼ(HE)はHAと相同なタンパク質である。インフルエンザウイルスのHAタンパク質は急速に進化するため、新たな株が恒常的に出現し、宿主の適応免疫応答は新たな感染に対する防御性を部分的にしか果たせない。従来型ワクチンを使用した、インフルエンザ及びその他の感染症に対する治療及び予防にとって最大の課題は、ワクチンの幅に限界があり、密接な関連性のある亜型に対してしか防御性を提供できないことである。加えて、現在の標準的なインフルエンザウイルスワクチンの製造工程は、完了までに長時間を要するため、パンデミック状況下において適応するワクチンを迅速に開発及び生産することは困難である。
デオキシリボ核酸(DNA)ワクチン接種は、インフルエンザ抗原などの外来抗原に対する体液性及び細胞性の免疫応答を刺激するために使用される一種の技術である。遺伝子操作されたDNA(例えば、裸のプラスミドDNA)を生存宿主に直接注射することにより、少数の細胞から抗原を直接産生し、防御性の免疫応答を生じさせる。しかしながら、この技術には、癌遺伝子の活性化または腫瘍抑制遺伝子の阻害をもたらし得る挿入変異誘発の可能性を含めた潜在的な問題がある。
本明細書で提供するリボ核酸(RNA)ワクチン(または組成物もしくは免疫原性組成物)は、RNA(例えば、メッセンジャーRNA(mRNA))によって身体の細胞機構を安全に誘導し、天然タンパク質から抗体、さらには細胞内外で治療活性を有することができる他の全く新しいタンパク質構築物まで、ほぼいかなる目的とするタンパク質をも産生できるという知見に基づいている。本開示のRNAワクチンを使用すると、例えば、挿入変異誘発のリスクを冒さずに、細胞性免疫と体液性免疫の両方を含む、バランスのとれたインフルエンザウイルスに対する免疫応答を誘導することができる。
本RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、感染の蔓延、またはアンメットメディカルニーズの程度もしくはレベルに応じて様々な状況で利用することができる。RNAワクチンを利用して、様々な遺伝子型、株、及び分離株のインフルエンザウイルスを治療及び/または予防することができる。一般的にRNAワクチンは、市販の抗ウイルス治療薬よりもはるかに高い抗体価を生じさせ、より早く応答を生成する点で優れた特性を有する。理論に束縛されるものではないが、RNAワクチンは天然の細胞機構を取り入れているため、mRNAポリヌクレオチドであるRNAワクチンは、翻訳時に適切なタンパク質の立体構造を生成するように良好に設計されると考えられる。ex vivoで製造され、望ましくない細胞応答を誘発する可能性のある従来型ワクチンとは異なり、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、より自然な方法で細胞系に提示される。
状況によっては、複数のインフルエンザウイルス株に人が感染する危険性にさらされる場合がある。RNA(例えば、mRNA)治療用ワクチンは、混合ワクチン接種方法に特に適しているが、これは、製造の迅速性、認識された地理的脅威に適応するようにワクチンを迅速に調整できることなどを含むが、これらに限定されない多数の要因を理由とする。さらに、RNAワクチンは人体を利用して抗原タンパク質を産生するため、ヒト対象において適切な折りたたみ、表面発現、抗原提示などが可能である、大型で、より複雑な抗原タンパク質の産生に適している。複数のインフルエンザ株から防御するため、第1のインフルエンザウイルスまたは微生物の少なくとも1つの抗原ポリペプチドタンパク質(またはその抗原性部分)をコードするRNA(例えば、mRNA)と、第2のインフルエンザウイルスまたは微生物の少なくとも1つの抗原ポリペプチドタンパク質(またはその抗原性部分)をコードするRNAをさらに含む混合ワクチンを投与することができる。RNA(例えば、mRNA)は、例えば、単一の脂質ナノ粒子(LNP)中で合剤にすることも、または別々のLNPで製剤化して共投与することもできる。
本開示のいくつかの実施形態は、少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドまたはその免疫原性断片(例えば、インフルエンザに対する免疫応答を誘導することができる免疫原性断片)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドを含む、インフルエンザウイルス(インフルエンザ)ワクチン(または組成物もしくは免疫原性組成物)を提供する。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの抗原ポリペプチドとは、HA1、HA2と称されるHAの規定された抗原サブドメインの1つ、またはHA1とHA2の組み合わせ、ならびにノイラミニダーゼ(NA)、核タンパク質(NP)、マトリックスタンパク質1(M1)、マトリックスタンパク質2(M2)、非構造タンパク質1(NS1)、及び非構造タンパク質2(NS2)から選択される少なくとも1つの抗原ポリペプチドである。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの抗原ポリペプチドとは、HA1及び/またはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体、ならびにNA、NP、M1、M2、NS1、及びNS2から選択される少なくとも1つの抗原ポリペプチドである。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの抗原ポリペプチドとは、HA1及び/またはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体、ならびにNA、NP、M1、M2、NS1、及びNS2から選択される少なくとも2つの抗原ポリペプチドである。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスタンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、複数のインフルエンザウイルスタンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、少なくとも1つのHA1、HA2、またはその両方の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、及び/もしくはH18のうちのいずれか1つ、またはそれらのいずれかもしくはすべての組み合わせの少なくとも1つのHA1、HA2、またはその両方の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドと、インフルエンザウイルスから得られる、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、及びNS2タンパク質から選択されるタンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つの他のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドと、を含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、及び/もしくはH18のうちのいずれか1つ、またはそれらのいずれかもしくはすべての組み合わせのうちの少なくとも一方)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドと、インフルエンザウイルスから得られる、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、及びNS2タンパク質から選択される2つのタンパク質をコードする2つのオープンリーディングフレームを有する少なくとも2つの他のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドと、を含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、及び/もしくはH18のうちのいずれか1つ、またはそれらのいずれかもしくはすべての組み合わせのうちの少なくとも一方)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドと、インフルエンザウイルスから得られる、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、及びNS2タンパク質から選択される3つのタンパク質をコードする3つのオープンリーディングフレームを有する少なくとも3つの他のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドと、を含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、及び/もしくはH18のうちのいずれか1つ、またはそれらのいずれかもしくはすべての組み合わせのうちの少なくとも一方)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドと、インフルエンザウイルスから得られる、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、及びNS2タンパク質から選択される4つのタンパク質をコードする4つのオープンリーディングフレームを有する少なくとも4つの他のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドと、を含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、及び/もしくはH18のうちのいずれか1つ、またはそれらのいずれかもしくはすべての組み合わせのうちの少なくとも一方)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドと、インフルエンザウイルスから得られる、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、及びNS2タンパク質から選択される5つのタンパク質をコードする5つのオープンリーディングフレームを有する少なくとも5つの他のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドと、を含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、及び/もしくはH18のうちのいずれか1つ、またはそれらのいずれかもしくはすべての組み合わせのうちの少なくとも一方)、NPタンパク質またはその免疫原性断片、NAタンパク質またはその免疫原性断片、M1タンパク質またはその免疫原性断片、M2タンパク質またはその免疫原性断片、NS1タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
本開示のいくつかの実施形態は、以下の新規インフルエンザウイルスポリペプチド配列を提供する:H1HA10−Foldon_ΔNgly1;H1HA10TM−PR8(H1 A/Puerto Rico/8/34 HA);H1HA10−PR8−DS(H1 A/Puerto Rico/8/34 HA;pH1HA10−Cal04−DS(H1 A/California/04/2009 HA);California 04由来のパンデミック型H1HA10;pH1HA10−フェリチン;HA10;California 04由来のパンデミック型H1HA10; California 04株由来のパンデミック型H1HA10(foldonなし、K68C/R76C変異による三量体化);A/Puerto Rico/8/34株由来のH1HA10(foldonなし、Y94D/N95L変異による三量体化);A/Puerto Rico/8/34株由来のH1HA10(foldonなし、K68C/R76C変異による三量体化);H1N1 A/Viet Nam/850/2009;H3N2 A/Wisconsin/67/2005;H7N9(A/Anhui/1/2013);H9N2 A/Hong Kong/1073/99;H10N8 A/JX346/2013。
本開示のいくつかの実施形態は、上記の新規インフルエンザウイルスポリペプチド配列の少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドまたは免疫原性断片(例えば、インフルエンザに対する免疫応答を誘導することができる免疫原性断片)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドを含む、インフルエンザウイルス(インフルエンザ)ワクチンを提供する。いくつかの実施形態では、インフルエンザワクチンは、上記の新規インフルエンザウイルス配列のアミノ酸配列に対して、少なくとも75%(例えば、端点を含む75%〜100%の間の任意の数、例えば、70%、80%、85%、90%、95%、99%、及び100%)同一である修飾配列を含む少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。修飾配列は、上記の新規インフルエンザウイルス配列のアミノ酸配列に対して、少なくとも75%(例えば、端点を含む75%〜100%の間の任意の数、例えば、70%、80%、85%、90%、95%、99%、及び100%)同一であり得る。
本開示のいくつかの実施形態は、上記の新規インフルエンザウイルスポリペプチド配列をコードする配列を含む単離された核酸;その核酸を含む発現ベクター;及びその核酸を含む宿主細胞を提供する。本開示はまた、上記の新規インフルエンザウイルス配列のいずれかであるポリペプチドを作製する方法を提供する。方法には、上記の新規インフルエンザウイルス配列の核酸発現を可能にする条件下で宿主細胞を培地中で培養し、培養細胞または細胞培地から新規インフルエンザウイルスポリペプチドを精製することを含み得る。本開示はまた、新規インフルエンザウイルス配列に対する全長抗体及び抗体誘導体を含む抗体分子を提供する。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンのオープンリーディングフレームは、コドン最適化されている。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、配列番号1〜444、458、460、462〜479(表7〜13も参照)のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列を含む少なくとも1つの抗原ポリペプチドをコードする。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンはアジュバントをさらに含む。
表7〜13には、対象となるNational Center for Biotechnology Information(NCBI)のアクセッション番号を記載している。語句「表7〜13のアミノ酸配列」とは、7〜13に列挙された1つ以上のNCBIアクセッション番号によって特定されるアミノ酸配列を指すものと理解されるべきである。表7〜13のアクセッション番号に包含されるアミノ酸配列のそれぞれと95%超の同一性または98%超の同一性を有する各アミノ酸配列及び変異体は、本開示の構築物(ポリヌクレオチド/ポリペプチド)の範囲内に含まれる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドは、配列番号447〜457、459、461のいずれか1つによって特定される配列を含み、かつ野生型mRNA配列と80%未満の同一性を有する核酸によってコードされる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドは、配列番号447〜457、459、461のいずれか1つによって特定される配列を含み、かつ野生型mRNA配列と75%、85%、または95%未満の同一性を有する核酸によってコードされる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドは、配列番号447〜457、459、461のいずれか1つによって特定される配列を含み、かつ野生型mRNA配列と50〜80%、60〜80%、40〜80%、30〜80%、70〜80%、75〜80%、または78〜80%未満の同一性を有する核酸によってコードされる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドは、配列番号447〜457、459、461のいずれか1つによって特定される配列を含み、かつ野生型mRNA配列と40〜85%、50〜85%、60〜85%、30〜85%、70〜85%、75〜85%、または80〜85%未満の同一性を有する核酸によってコードされる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドは、配列番号447〜457、459、461のいずれか1つによって特定される配列を含み、かつ野生型mRNA配列と40〜90%、50〜90%、60〜90%、30〜90%、70〜90%、75〜90%、80〜90%、または85〜90%未満の同一性を有する核酸によってコードされる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドは、配列番号491〜503のいずれか1つによって特定される配列を含み、かつ野生型mRNA配列と80%未満の同一性を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドは、配列番号491〜503のいずれか1つによって特定される配列を含む核酸によってコードされ、かつ野生型mRNA配列と75%、85%、または95%未満の同一性を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドは、配列番号491〜503のいずれか1つによって特定される配列を含む核酸によってコードされ、かつ野生型mRNA配列と50〜80%、60〜80%、40〜80%、30〜80%、70〜80%、75〜80%、または78〜80%未満の同一性を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドは、配列番号491〜503のいずれか1つによって特定される配列を含む核酸によってコードされ、かつ野生型mRNA配列と40〜85%、50〜85%、60〜85%、30〜85%、70〜85%、75〜85%、または80〜85%未満の同一性を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドは、配列番号491〜503のいずれか1つによって特定される配列を含む核酸によってコードされ、かつ野生型mRNA配列と40〜90%、50〜90%、60〜90%、30〜90%、70〜90%、75〜90%、80〜90%、または85〜90%未満の同一性を有する。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、配列番号1〜444、458、460、462〜479(表7〜13も参照)のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列を含み、かつ野生型mRNA配列と少なくとも80%(例えば、85%、90%、95%、98%、99%)の同一性を有する少なくとも1つの抗原ポリペプチドをコードするが、野生型mRNA配列は含まない。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、配列番号1〜444、458、460、462〜479(表7〜13も参照)のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列を含む少なくとも1つの抗原ポリペプチドをコードし、かつ野生型mRNA配列と95%、90%、85%、80%、または75%未満の同一性を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、配列番号1〜444、458、460、462〜479(表7〜13も参照)のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列を含む少なくとも1つの抗原ポリペプチドをコードし、かつ野生型mRNA配列と30〜80%、40〜80%、50〜80%、60〜80%、70〜80%、75〜80%、または78〜80%、30〜85%、40〜85%、50〜805%、60〜85%、70〜85%、75〜85%、または78〜85%、30〜90%、40〜90%、50〜90%、60〜90%、70〜90%、75〜90%、80〜90%、または85〜90%の同一性を有する。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、配列番号1〜444、458、460、462〜479(表7〜13も参照)のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の同一性を有する、少なくとも1つの抗原ポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、配列番号1〜444、458、460、462〜479(表7〜13も参照)のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列と95%〜99%の同一性を有する少なくとも1つの抗原ポリペプチドをコードする。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、配列番号1〜444、458、460、462〜479(表7〜13も参照)のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列に対して、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の同一性を有し、かつ膜融合活性を有する少なくとも1つの抗原ポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、配列番号1〜444、458、460、462〜479(表7〜13も参照)のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列と95%〜99%の同一性を有し、かつ膜融合活性を有する少なくとも1つの抗原ポリペプチドをコードする。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、細胞受容体に付着する少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドをコードする。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、ウイルス膜と細胞膜の融合を引き起こす少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドをコードする。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、ウイルスが感染先の細胞へ結合する原因となる少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドをコードする。
本開示のいくつかの実施形態では、少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレーム、少なくとも1つの5’末端キャップ、及び少なくとも1つの化学修飾を有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含み、脂質ナノ粒子に封入して製剤化されているワクチンを提供する。
いくつかの実施形態では、5’末端キャップは7mG(5’)ppp(5’)NlmpNpである。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの化学修飾は、シュードウリジン、N1−メチルシュードウリジン、N1−エチルシュードウリジン、2−チオウリジン、4’−チオウリジン、5−メチルシトシン、5−メチルウリジン、2−チオ−1−メチル−1−デアザ−シュードウリジン、2−チオ−1−メチル−シュードウリジン、2−チオ−5−アザ−ウリジン、2−チオ−ジヒドロシュードウリジン、2−チオ−ジヒドロウリジン、2−チオ−シュードウリジン、4−メトキシ−2−チオ−シュードウリジン、4−メトキシ−シュードウリジン、4−チオ−1−メチル−シュードウリジン、4−チオ−シュードウリジン、5−アザ−ウリジン、ジヒドロシュードウリジン、5−メトキシウリジン、及び2’−O−メチルウリジンから選択される。いくつかの実施形態では、化学修飾はウラシルの5位にある。いくつかの実施形態では、化学修飾はN1−メチルシュードウリジンである。いくつかの実施形態では、化学修飾はN1−エチルシュードウリジンである。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子には、カチオン性脂質、PEG修飾脂質、ステロール、及び非カチオン性脂質を含む。いくつかの実施形態では、カチオン性脂質はイオン性のカチオン性脂質であり、非カチオン性脂質は中性脂質であり、ステロールはコレステロールである。いくつかの実施形態では、カチオン性脂質は、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1、3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、ジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)、(12Z,15Z)−N,N−ジメチル−2−ノニルヘンイコサ−12,15−ジエン−1−アミン(L608)、及びN,N−ジメチル−1−[(1S,2R)−2−オクチルシクロプロピル]ヘプタデカン−8−アミン(L530)からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、脂質は、
である。
いくつかの実施形態では、脂質は、
である。
本開示のいくつかの実施形態では、少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有し、オープンリーディングフレームのウラシルのうち少なくとも80%(例えば、85%、90%、95%、98%、99%)が化学修飾を有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含むワクチンを提供し、ここで場合により、該ワクチンは脂質ナノ粒子(例えば、脂質ナノ粒子には、カチオン性脂質、PEG修飾脂質、ステロール、及び非カチオン性脂質を含む)で製剤化される。
いくつかの実施形態では、オープンリーディングフレームのウラシルのうち100%が化学修飾を有する。いくつかの実施形態では、化学修飾はウラシルの5位にある。いくつかの実施形態では、化学修飾はN1−メチルシュードウリジンである。いくつかの実施形態では、オープンリーディングフレームのウラシルのうち100%が、ウラシルの5位にN1−メチルシュードウリジンを有する。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドのオープンリーディングフレームは、少なくとも2つのインフルエンザ抗原ポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態では、オープンリーディングフレームは、少なくとも5個または少なくとも10個の抗原ポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態では、オープンリーディングフレームは、少なくとも100個の抗原ポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態では、オープンリーディングフレームは、2〜100個の抗原ポリペプチドをコードする。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、少なくとも2つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含み、それぞれが少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する。いくつかの実施形態では、ワクチンは、少なくとも5個または少なくとも10個のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含み、それぞれが少なくとも1つの抗原ポリペプチドまたはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する。いくつかの実施形態では、ワクチンは、少なくとも100個のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含み、それぞれが少なくとも1つの抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する。いくつかの実施形態では、ワクチンは、2〜100個のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含み、それぞれが少なくとも1つの抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドがシグナルペプチドと融合される。いくつかの実施形態では、シグナルペプチドは、HuIgGkシグナルペプチド(METPAQLLFLLLLWLPDTTG;配列番号480);IgE重鎖イプシロン−1シグナルペプチド(MDWTWILFLVAAATRVHS;配列番号481);日本脳炎PRMシグナル配列(MLGSNSGQRVVFTILLLLVAPAYS;配列番号482)、VSVgタンパク質シグナル配列(MKCLLYLAFLFIGVNCA;配列番号483)、及び日本脳炎JEVシグナル配列(MWLVSLAIVTACAGA;配列番号484)から選択される。
いくつかの実施形態では、シグナルペプチドは、少なくとも1つの抗原ポリペプチドのN末端に融合される。いくつかの実施形態では、シグナルペプチドは、少なくとも1つの抗原ポリペプチドのC末端に融合される。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドは、変異型N結合型グリコシル化部位を含む。
本明細書では、ナノ粒子(例えば、脂質ナノ粒子)で製剤化された、上記段落のいずれか1つのインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンも提供する。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、50〜200nmの平均直径を有する。いくつかの実施形態では、ナノ粒子は脂質ナノ粒子である。いくつかの実施形態では、この脂質ナノ粒子には、カチオン性脂質、PEG修飾脂質、ステロール、及び非カチオン性脂質を含む。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、モル比約20〜60%のカチオン性脂質、0.5〜15%のPEG修飾脂質、25〜55%のステロール、及び25%の非カチオン性脂質を含む。いくつかの実施形態では、カチオン性脂質はイオン性のカチオン性脂質であり、非カチオン性脂質は中性脂質であり、ステロールはコレステロールである。いくつかの実施形態では、カチオン性脂質は、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1、3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択される。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、値0.4未満(例えば、0.3、0.2、または0.1未満)の多分散度を有する。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、中性pH値で中性の実効電荷を有する。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは多価である。
本開示のいくつかの実施形態は、対象において抗原特異的免疫応答を誘導する方法を提供し、この方法には、本明細書で提供されるRNA(例えば、mRNA)ワクチンのいずれかを、抗原特異的免疫応答を生じさせるのに有効な量で対象に投与することを含む。いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンはインフルエンザワクチンである。いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、インフルエンザワクチン(広域インフルエンザワクチン)の組み合わせを含む混合ワクチンである。
いくつかの実施形態では、抗原特異的免疫応答には、T細胞応答またはB細胞応答を含む。
いくつかの実施形態では、抗原特異的免疫応答を生じさせる方法には、単回量(ブースター量なし)の本開示のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンを対象に投与することを含む。
いくつかの実施形態では、方法にはさらに、第2の(ブースター)量のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンを対象に投与することを含む。追加量のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンを投与してもよい。
いくつかの実施形態では、対象は、ワクチンの第1回投与または第2回(ブースター)投与後に少なくとも80%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%)の抗体陽転率を示す。抗体陽転とは、特定の抗体が発現し、血液中で検出可能となる期間である。抗体陽転の発生後、抗体に関する血液検査でウイルスを検出することができる。感染中または免疫中に抗原が血液へ侵入すると、免疫系が応答して抗体を産生し始める。抗体陽転前は、抗原自体が検出される場合もされない場合もあるが、抗体は存在しないと考えられる。抗体陽転中は抗体が存在するが、まだ検出可能ではない。抗体陽転後の任意の時点で、血液中の抗体を検出でき、これは過去または現在の感染を表す。
いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、皮内注射、筋肉内注射、または鼻腔内投与によって対象に投与される。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、筋肉内注射によって対象に投与される。
本開示のいくつかの実施形態は、対象において抗原特異的免疫応答を誘導する方法を提供し、この方法には、対象において抗原特異的免疫応答を生じさせる有効量でインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンを対象に投与することを含む。対象における抗原特異的免疫応答は、いくつかの実施形態では、本開示のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンのいずれかを対象に投与した後の抗体価について(インフルエンザ抗原ポリペプチドに結合する抗体の力価について)アッセイすることによって決定することができる。いくつかの実施形態では、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して少なくとも1log増加する。いくつかの実施形態では、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して1〜3log増加する。
いくつかの実施形態では、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して少なくとも2倍に増加する。いくつかの実施形態では、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して少なくとも5倍に増加する。いくつかの実施形態では、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して少なくとも10倍に増加する。いくつかの実施形態では、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して2〜10倍に増加する。
いくつかの実施形態では、対照とは、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンが投与されていない対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価である。いくつかの実施形態では、対照とは、生弱毒化または不活化インフルエンザを投与された対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価であるか、または対照は、組換えまたは精製インフルエンザタンパク質ワクチンを投与された対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価である。いくつかの実施形態では、対照とは、インフルエンザウイルス様粒子(VLP)ワクチン(例えば、Cox RG et al.,J Virol.2014 Jun;88(11):6368−6379を参照)が投与された対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価である。
本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、有効量(免疫応答を誘導するのに有効な量)で対象に投与される。いくつかの実施形態では、有効量は、組換えインフルエンザタンパク質ワクチンの標準の治療量の少なくとも2分の1、少なくとも4分の1、少なくとも10分の1、少なくとも100分の1、少なくとも1000分の1に相当する用量であり、その場合の対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価が、標準の治療量の組換えインフルエンザタンパク質ワクチン、精製インフルエンザタンパク質ワクチン、生弱毒化インフルエンザワクチン、不活化インフルエンザワクチン、またはインフルエンザVLPワクチンを投与された対照対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価と同等となる。いくつかの実施形態では、有効量は、組換えインフルエンザタンパク質ワクチンの標準の治療量の2分の1〜1000分の1に相当する用量であり、その場合の対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価が、標準の治療量の組換えインフルエンザタンパク質ワクチン、精製インフルエンザタンパク質ワクチン、生弱毒化インフルエンザワクチン、不活化インフルエンザワクチン、またはインフルエンザVLPワクチンを投与された対照対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価と同等となる。
いくつかの実施形態では、対照とは、インフルエンザの構造タンパク質を含むウイルス様粒子(VLP)ワクチンが投与された対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価である。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、対象において抗原特異的免疫応答を生じさせる有効量で製剤化される。
いくつかの実施形態では、有効量は、総投与量25μg〜1000μg、または50μg〜1000μgである。いくつかの実施形態では、有効量は、総投与量100μgである。いくつかの実施形態では、有効量は、2回合計25μgを対象に投与した量である。いくつかの実施形態では、有効量は、2回合計100μgを対象に投与した量である。いくつかの実施形態では、有効量は、2回合計400μgを対象に投与した量である。いくつかの実施形態では、有効量は、2回合計500μgを対象に投与した量である。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンの効果(efficacy)(または有効性(effectiveness))は60%超である。いくつかの実施形態では、ワクチンのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドは、少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドを含む。
ワクチンの効果は、標準的な分析を用いて評価することができる(例えば、Weinberg et al.,J Infect Dis.2010 Jun 1;201(11):1607−10を参照)。例えば、ワクチンの効果は、二重盲検無作為化比較臨床試験によって測定することができる。ワクチンの効果は、ワクチン非接種(ARU)の試験コホートとワクチン接種した(ARV)試験コホートとの間の発病率(AR)の減少比で表すことができ、また以下の式を使用してワクチン接種群間の疾患の相対リスク(RR)から求めることができる:
効果=(ARU−ARV)/ARUx100;及び
効果=(1−RR)x100。
同様に、ワクチンの有効性を、標準的な分析を用いて評価することができる(例えば、Weinberg et al.,J Infect Dis.2010 Jun 1;201(11):1607−10を参照)。ワクチンの有効性とは、(高いワクチン効果を有することがすでに証明されている可能性がある)ワクチンが集団の疾病をどれくらい低下させるかについて評価するものである。この測定では、管理された臨床試験ではなく、自然界の条件下で、ワクチン本体のみならずワクチン接種プログラムの利益と有害作用の収支を評価することができる。ワクチンの有効性はワクチンの効果(力価)に比例するが、集団内の標的群がどの程度良好に免疫化されているか、ならびに入院、外来診察、または費用といった「実際の」結果に影響を与える他のワクチン以外の関連要因にも影響される。例えば、感染症例群と適切な対照群とのワクチン接種率を比較する、後向き症例対照分析を使用することができる。ワクチンを接種したにもかかわらず感染症を発症するオッズ比(OR)を用いて、ワクチンの有効性を比率の差で表すことができる:
有効性=(1−OR)x100。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンの効果(または有効性)は、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、または少なくとも90%である。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、最大2年間、対象をインフルエンザに対して免疫する。いくつかの実施形態では、ワクチンは、2年超、3年超、4年超、または5〜10年間、対象をインフルエンザに対して免疫する。
いくつかの実施形態では、対象は約5歳以下である。例えば、対象は、約1歳〜約5歳(例えば、約1歳、約2歳、約3歳、約5歳、または約5歳)、または約6か月齢〜約1歳(例えば、約6か月、約7か月、約8か月、約9か月、約10か月、約11か月、約12か月)であり得る。いくつかの実施形態では、対象は、約12か月以下(例えば、12か月、11か月、10か月、9か月、8か月、7か月、6か月、5か月、4か月、3か月、2か月、または1か月)である。いくつかの実施形態では、対象は約6か月以下である。
いくつかの実施形態では、対象は満期産(例えば、約37〜42週)であった。いくつかの実施形態では、対象は、例えば、妊娠約36週以前(例えば、約36週、約35週、約34週、約33週、約32週、約31週、約30週、約29週、約28週、約27週、約26週、または約25週)の早産であった。例えば、対象は、妊娠約32週以前に生まれた可能性がある。いくつかの実施形態では、対象は、妊娠約32週〜約36週の早産であった。そのような対象に、RNA(例えば、mRNA)ワクチンを、生後、例えば約6か月齢〜約5歳、またはそれ以上の年齢で投与することができる。
いくつかの実施形態では、対象は、約20歳〜約50歳(例えば、約20歳、約25歳、約30歳、約35歳、約40歳、約45歳、または約50歳)の若年成人である。
いくつかの実施形態では、対象は、約60歳、約70歳、またはそれ以上(例えば、約60歳、約65歳、約70歳、約75歳、約80歳、約85歳、または約90歳)の高齢者対象である。
いくつかの実施形態では、対象がインフルエンザ(例えば、C.trachomatis)に曝露しているか、対象がインフルエンザ(例えば、C.trachomatis)に感染しているか、または対象がインフルエンザ(例えば、C.trachomatis)に感染するリスクがある。
いくつかの実施形態では、対象は免疫不全である(免疫系の障害、例えば免疫異常症または自己免疫障害を有する)。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の核酸ワクチンは化学修飾される。他の実施形態では、核酸ワクチンは修飾されていない。
さらに他の態様は、第1のウイルス抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンを対象に投与することを含む、対象にワクチン接種するための組成物及び方法を提供し、その場合、RNAポリヌクレオチドは安定化エレメントを含まず、かつアジュバントがワクチンと合剤にされていないか、または共投与されない。
他の態様では、本発明は、対象にワクチン接種するための組成物及び方法であり、第1のウイルス抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンを対象に投与することを含み、その場合、用量10μg/kg〜400μg/kgの核酸ワクチンを対象に投与する。いくつかの実施形態では、RNAポリヌクレオチドの用量は、投与あたり1〜5μg、5〜10μg、10〜15μg、15〜20μg、10〜25μg、20〜25μg、20〜50μg、30〜50μg、40〜50μg、40〜60μg、60〜80μg、60〜100μg、50〜100μg、80〜120μg、40〜120μg、40〜150μg、50〜150μg、50〜200μg、80〜200μg、100〜200μg、120〜250μg、150〜250μg、180〜280μg、200〜300μg、50〜300μg、80〜300μg、100〜300μg、40〜300μg、50〜350μg、100〜350μg、200〜350μg、300〜350μg、320〜400μg、40〜380μg、40〜100μg、100〜400μg、200〜400μg、または300〜400μgである。いくつかの実施形態では、核酸ワクチンは、皮内注射または筋肉内注射によって対象に投与される。いくつかの実施形態では、核酸ワクチンは、0日目に対象に投与される。いくつかの実施形態では、第2の投与量の核酸ワクチンが21日目に対象に投与される。
いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンに、用量25マイクログラムのRNAポリヌクレオチドが含まれる。いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンに、用量100マイクログラムのRNAポリヌクレオチドが含まれる。いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンに、用量50マイクログラムのRNAポリヌクレオチドが含まれる。いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンに、用量75マイクログラムのRNAポリヌクレオチドが含まれる。いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンに、用量150マイクログラムのRNAポリヌクレオチドが含まれる。いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンに、用量400マイクログラムのRNAポリヌクレオチドが含まれる。いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンに、用量200マイクログラムのRNAポリヌクレオチドが含まれる。いくつかの実施形態では、RNAポリヌクレオチドは遠位リンパ節と比較して局所リンパ節に100倍高いレベルで蓄積する。他の実施形態では、核酸ワクチンは化学修飾され、他の実施形態では、核酸ワクチンは化学修飾されない。
本発明の態様は、第1の抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンを提供し、その場合のRNAポリヌクレオチドは安定化エレメント、及び薬学的に許容される担体または賦形剤を含まず、アジュバントがワクチンに含まれていない。いくつかの実施形態では、安定化エレメントはヒストンステムループである。いくつかの実施形態では、安定化エレメントは、野生型配列と比較してGC含量が増加している核酸配列である。
本発明の態様は、第1の抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドを含み、当該RNAポリヌクレオチドが、宿主にin vivo投与される製剤中に存在し、ヒト対象に許容されるパーセント比で、第1の抗原に対する抗体保有率の基準を上回る抗体価を与える核酸ワクチンを提供する。いくつかの実施形態では、本発明のmRNAワクチンによって生じる抗体価は、中和抗体価である。いくつかの実施形態では、中和抗体価はタンパク質ワクチンよりも大きい。他の実施形態では、本発明のmRNAワクチンによって生じる中和抗体価は、アジュバント添加タンパク質ワクチンよりも大きい。さらに他の実施形態では、本発明のmRNAワクチンによって生じる中和抗体価は、1,000〜10,000、1,200〜10,000、1,400〜10,000、1,500〜10,000、1,000〜5,000、1,000〜4,000、1,800〜10,000、2000〜10,000、2,000〜5,000、2,000〜3,000、2,000〜4,000、3,000〜5,000、3,000〜4,000、または2,000〜2,500である。中和価は一般に、プラーク数の50%減を達成するために必要とされる最も高い血清希釈倍数で表される。
また、第1の抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドを含み、当該RNAポリヌクレオチドが、宿主にin vivo投与される製剤中に存在しており、安定化エレメントを有するかまたはアジュバントと合剤にされた、第1の抗原ポリペプチドをコードするmRNAワクチンによって誘発される抗体価よりも長く持続する高い抗体価を誘発する核酸ワクチンを提供する。いくつかの実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、単回投与の1週間以内に中和抗体を産生するように製剤化される。いくつかの実施形態では、アジュバントは、カチオン性ペプチド及び免疫刺激性核酸から選択される。いくつかの実施形態では、カチオン性ペプチドはプロタミンである。
態様は、少なくとも1つの化学修飾ヌクレオチドまたは場合により非修飾のヌクレオチドを含むオープンリーディングフレームであって、少なくとも第1の抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドを含み、当該RNAポリヌクレオチドが、宿主にin vivo投与される製剤中に存在しており、その結果、宿主における抗原発現のレベルが、安定化エレメントを有するかまたはアジュバントと合剤にされた、第1の抗原ポリペプチドをコードするmRNAワクチンによって生じる抗原発現のレベルを有意に上回る核酸ワクチンを提供する。
他の態様は、少なくとも1つの化学修飾ヌクレオチドまたは場合により非修飾のヌクレオチドを含むオープンリーディングフレームであって、少なくとも第1の抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンであって、同等の抗体価を生じさせるために、非修飾mRNAワクチンの少なくとも10分の1のRNAポリヌクレオチドしか必要としないワクチンを提供する。いくつかの実施形態では、RNAポリヌクレオチドは25〜100マイクログラムの用量で存在する。
本発明の態様はまた、少なくとも1つの化学修飾ヌクレオチドまたは場合により非修飾のヌクレオチドを含むオープンリーディングフレームであって、少なくとも第1の抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチド10ug〜400ugと、薬学的に許容される担体または賦形剤を含み、ヒト対象に送達するように製剤化された使用単位のワクチンも提供する。いくつかの実施形態では、ワクチンはカチオン性脂質ナノ粒子をさらに含む。
本発明の態様は、個体または個体集団においてウイルス株に対する抗原記憶を構築、維持、または修復する方法を提供し、これには前記個体または集団に、抗原記憶ブースター核酸ワクチンを投与することを含み、当該核酸ワクチンは(a)少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドであって、少なくとも1つの化学修飾ヌクレオチドまたは場合により非修飾のヌクレオチド及び2つ以上のコドン最適化されたオープンリーディングフレームを含み、前記オープンリーディングフレームが一連の標準抗原ポリペプチドをコードする、前記ポリヌクレオチドと、(b)場合により薬学的に許容される担体または賦形剤とを含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、筋肉内投与、皮内投与、及び皮下投与からなる群から選択される経路を経て個体に投与される。いくつかの実施形態では、投与ステップは、対象の筋肉組織を組成物の注射に適したデバイスと接触させることを含む。いくつかの実施形態では、投与ステップは、エレクトロポレーションと併用される、組成物の注射に適したデバイスと対象の筋肉組織とを接触させることを含む。
本発明の態様は、対象にワクチン接種する方法を提供し、この方法は、対象にワクチン接種するのに有効な量の第1の抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドを含む、単回用量25ug/kg〜400ug/kgの核酸ワクチンを対象に投与することを含む。
他の態様は、少なくとも1つの化学修飾を含むオープンリーディングフレームであって、第1の抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンであって、同等の抗体価を生じさせるために、非修飾mRNAワクチンの少なくとも10分の1のRNAポリヌクレオチドしか必要としないワクチンを提供する。いくつかの実施形態では、RNAポリヌクレオチドは25〜100マイクログラムの用量で存在する。
他の態様は、ヌクレオチド修飾を含まない(非修飾)オープンリーディングフレームであって、第1の抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有するLNP製剤化されたRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンであって、同等の抗体価を生じさせるために、LNPで製剤化されていない非修飾mRNAワクチンの少なくとも10分の1のRNAポリヌクレオチドしか必要としないワクチンを提供する。いくつかの実施形態では、RNAポリヌクレオチドは25〜100マイクログラムの用量で存在する。
実施例に示されたデータは、本発明の製剤を使用することで免疫応答が有意に増強されたことを示す。化学修飾RNAワクチン及び非修飾RNAワクチンのいずれも本発明に有用である。驚くべきことに、ワクチン製造には担体での製剤化に化学修飾されていないmRNAの使用が好ましいという先行技術の報告とは対照的に、化学修飾されたmRNA−LNPワクチンは、非修飾のmRNAよりもはるかに少ない有効量のmRNA、すなわちLNP以外の担体で製剤化された非修飾のmRNAの10分の1しか必要としなかったことを本明細書で記載する。本発明の化学修飾RNAワクチン及び非修飾RNAワクチンはいずれも、別の脂質担体で製剤化されたmRNAワクチンよりも良好な免疫応答を生じさせる。
他の態様では、本発明は、有効量のウイルス抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンを対象に投与して、対象にワクチン接種をすることを含む、60歳以上の高齢者対象を治療する方法を包含する。
他の態様では、本発明は、有効量のウイルス抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンを対象に投与して、対象にワクチン接種をすることを含む、17歳以下の若年対象を治療する方法を包含する。
他の態様では、本発明は、有効量のウイルス抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンを対象に投与して、対象にワクチン接種をすることを含む、成人対象を治療する方法を包含する。
いくつかの態様では、本発明は、抗原をコードする少なくとも2つの核酸配列を含む混合ワクチンで対象にワクチン接種する方法であって、その場合のワクチン用量は、抗原をコードする個々の各核酸の用量が治療用量以下である、治療用量を合計したものである。いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンの合計用量は、25マイクログラムのRNAポリヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンの合計用量は、100マイクログラムのRNAポリヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンの合計用量は、50マイクログラムのRNAポリヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンの合計用量は、75マイクログラムのRNAポリヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンの合計用量は、150マイクログラムのRNAポリヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、対象に投与される核酸ワクチンの合計用量は、400マイクログラムのRNAポリヌクレオチドである。いくつかの実施形態では、抗原をコードする個々の各核酸の治療量以下の用量は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20マイクログラムである。他の実施形態では、核酸ワクチンは化学修飾され、他の実施形態では、核酸ワクチンはヌクレオチドが修飾されていない。
RNAポリヌクレオチドは、配列番号447〜457、459、461、及び491〜503のうちの1つであり、少なくとも1つの化学修飾を含む。他の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、配列番号447〜457、459、461、及び491〜503のうちの1つであり、ヌクレオチド修飾をまったく含まないか、または修飾されていない。さらに他の実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、配列番号1〜444、458、460、及び462〜479のいずれかの抗原タンパク質をコードし、少なくとも1つの化学修飾を含む。他の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、配列番号1〜444、458、460、及び462〜479のいずれかの抗原タンパク質をコードし、ヌクレオチド修飾をまったく含まないか、または修飾されていない。
好ましい態様では、本発明のワクチン(例えば、LNPカプセル化mRNAワクチン)は、ワクチン接種された対象の血液または血清中に、予防的及び/または治療的に有効なレベル、濃度、及び/または力価の抗原特異的抗体を生じさせる。本明細書の定義によれば、抗体価という用語は、対象、例えばヒト対象で産生される抗原特異的抗体の量を指す。例示的な実施形態では、抗体価は、持続的に陽性結果を示す(段階希釈での)最大希釈倍数の逆数で表される。例示的な実施形態では、抗体価は、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)によって決定または測定される。例示的な実施形態では、抗体価は、中和アッセイ、例えばマイクロ中和アッセイによって決定または測定される。ある特定の態様では、抗体価の測定値は、1:40、1:100などの比で表される。
本発明の例示的な実施形態では、効果的なワクチンは、1:40超、1:100超、1:400超、1:1000超、1:2000超、1:3000超、1:4000超、1:500超、1:6000超、1:7500超、1:10000超の抗体価を生じさせる。例示的な実施形態では、抗体価は、ワクチン接種の10日後まで、ワクチン接種の20日後まで、ワクチン接種の30日後まで、ワクチン接種の40日後まで、またはワクチン接種の50日後以降までに生じるか、または達成される。例示的な実施形態では、抗体価は、単回量のワクチンを対象に投与後に生じるかまたは達成される。他の実施形態では、抗体価は複数回投与、例えば第1回投与と第2回投与(例えば、ブースター投与)後に生じるかまたは達成される。
本発明の例示的な態様では、抗原特異的抗体は、μg/ml単位で測定されるか、またはIU/L単位(リットルあたりの国際単位)またはmIU/ml(mlあたりのミリ国際単位)で測定される。本発明の例示的な実施形態では、効果的なワクチンは、>0.5μg/ml、>0.1μg/ml、>0.2μg/ml、>0.35μg/ml、>0.5μg/ml、>1μg/ml、>2μg/ml、>5μg/ml、または>10μg/mlを生じさせる。本発明の例示的な実施形態では、効果的なワクチンは、>10mIU/ml、>20mIU/ml、>50mIU/ml、>100mIU/ml、>200mIU/ml、>500mIU/ml、または>1000mIU/mlを生じさせる。例示的な実施形態では、抗体レベルまたは抗体濃度は、ワクチン接種の10日後まで、ワクチン接種の20日後まで、ワクチン接種の30日後まで、ワクチン接種の40日後まで、またはワクチン接種の50日後以降までに生じるか、または達成される。例示的な実施形態では、抗体レベルまたは抗体濃度は、単回量のワクチンを対象に投与後に生じるかまたは達成される。他の実施形態では、抗体レベルまたは抗体濃度は複数回投与、例えば第1回投与と第2回投与(例えば、ブースター投与)後に生じるかまたは達成される。例示的な実施形態では、抗体レベルまたは抗体濃度は、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)によって決定または測定される。例示的な実施形態では、抗体レベルまたは抗体濃度は、中和アッセイ、例えばマイクロ中和アッセイによって決定または測定される。
本開示の種々の実施形態の詳細を以下の説明に記載する。本開示の他の特長、目的、及び利点は、明細書及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
前述及び他の目的、特長、及び利点は、添付の図面に示されるような本発明の具体的な実施形態に関する以下の説明から明らかとなるであろう。図面では、それぞれの図を通じて同一参照符号は同じ部分を指す。図面は必ずしも縮尺通りではなく、本発明の様々な実施形態の原理を例示することに重点が置かれている。
異なる株由来のHAステムタンパク質配列をコードするRNAによるワクチン接種が、組換えHA(rHA)タンパク質の多様なパネルに結合する血清抗体を誘導することを実証する、ELISAから得たデータを示す。 第2セットのmRNAワクチン抗原でワクチン接種したマウスから得た血清抗体価が、組換えHA(rHA)タンパク質の多様なパネルに結合する血清抗体を誘導することを実証するデータを示す。 H1株由来のHAステムタンパク質をコードするmRNAと、H3株由来のHAステムタンパク質をコードするmRNAとの組み合わせが、いずれのHAに対しても免疫応答の妨害をもたらさなかったことを示す。 試験ワクチンでワクチン接種された動物からプールした血清のエンドポイント力価を示す。x軸上に試験されたワクチンを示し、異なるインフルエンザ株それぞれに由来するHAへの結合をエンドポイント力価としてプロットする。 試験ワクチンでワクチン接種された動物からプールした血清のエンドポイント力価を示す。x軸上に試験されたワクチンを示し、NPタンパク質に対するエンドポイント力価をプロットする。 血清がHA偽型ウイルスのパネルを中和する能力を評価した機能的抗体応答の試験を示す。 血清濃度に対して、誘導倍率(サンプルの発光量/バックグラウンドの発光量)をプロットしたデータを示す。 mRNAワクチン接種後の細胞媒介性免疫応答を表す図である。ワクチン接種したマウスから脾細胞を採取し、重複するNPペプチドのプールで刺激した。3種のサイトカイン(IFN−γ、IL−2、またはTNF−α)のうちの1つを分泌するCD4またはCD8 T細胞の割合をプロットする。 mRNAワクチン接種後の細胞媒介性免疫応答を表す図である。ワクチン接種したマウスから脾細胞を採取し、重複するHAペプチドのプールで刺激した。3種のサイトカイン(IFN−γ、IL−2、またはTNF−α)のうちの1つを分泌するCD4またはCD8 T細胞の割合をプロットする。 致死量のマウス適合H1N1 A/Puerto Rico/8/1934を攻撃接種後のマウスの体重減少を示す。各動物についてベースラインと比較した体重減少率を算出し、群全体にわたって平均した。日数の時間経過に対して群平均をプロットした。エラーバーは、平均の標準誤差を表す。NIHGen6HASS−foldon+NP混合ワクチンの効果は、NIHGen6HASS−foldonまたはNP mRNAワクチンいずれか単独の効果よりも良好であった。 評価されたすべてのワクチン投与量、ならびにすべての合剤方法及び同時送達方法でワクチン効果が類似していたことを示す。致死量のマウス適合H1N1A/ Puerto Rico/8/1934の攻撃接種後、各動物についてベースラインと比較した体重減少率を算出し、群全体にわたって平均した。日数の時間経過に対して群平均をプロットした。エラーバーは、平均の標準誤差を表す。 図11Aは、試験ワクチンでワクチン接種された動物からプールした血清のエンドポイント力価を示す。図11Bは、試験ワクチン(NIHGen6HASS−foldon及びNIHGen6HASS−TM2)の効果が類似していることを示す。致死量のマウス適合H1N1A/ Puerto Rico/8/1934の攻撃接種後、ベースラインと比較した群の体重減少率を算出し、日数の時間経過に対してプロットした。 図11Aは、試験ワクチンでワクチン接種された動物からプールした血清のエンドポイント力価を示す。図11Bは、試験ワクチン(NIHGen6HASS−foldon及びNIHGen6HASS−TM2)の効果が類似していることを示す。致死量のマウス適合H1N1A/ Puerto Rico/8/1934の攻撃接種後、ベースラインと比較した群の体重減少率を算出し、日数の時間経過に対してプロットした。 図12Aは、H1亜型由来のコンセンサスHA抗原をコードするmRNAで免疫したマウスからの血清がPR8ルシフェラーゼウイルスを検出可能に中和できたことを示す。図12Bは、H1亜型のコンセンサスHA抗原をコードし、フェリチン融合配列を有するmRNAで免疫したマウスからの血清は、Merck_pH1_Con_フェリチン mRNAを除いて、PR8ルシフェラーゼウイルスを検出可能に中和できたが、コンセンサスH3抗原をコードし、フェリチン融合配列を有するmRNAでワクチン接種したマウスからの血清はPR8ルシフェラーゼウイルスを中和できなかったことを示す。 図13A〜13Bは、致死量のマウス適合H1N1 A/Puerto Rico/8/1934を攻撃接種後のマウスの体重減少を示す。ベースラインと比較した群の体重減少率を算出し、日数の時間経過に対してプロットした。 コンセンサスHA抗原によって誘発された血清中和活性の幅を評価するために、偽型ウイルスのパネルで実施した中和アッセイの結果を示す。 図15Aは、試験ワクチンでワクチン接種された動物からプールした血清の、ELISAによるエンドポイント抗HA抗体価を示す。図15Bは、致死量のマウス適合B/Ann Arbor/1954を攻撃接種後のマウスの体重減少を示す。ベースラインと比較した群の体重減少率を算出し、日数の時間経過に対してプロットした。 図15Aは、試験ワクチンでワクチン接種された動物からプールした血清の、ELISAによるエンドポイント抗HA抗体価を示す。図15Bは、致死量のマウス適合B/Ann Arbor/1954を攻撃接種後のマウスの体重減少を示す。ベースラインと比較した群の体重減少率を算出し、日数の時間経過に対してプロットした。 図16A〜16Cは、ELISAアッセイ(組換え発現されたNIHGen6HASS−foldon[HAステム]またはNPタンパク質でプレートをコーティング)によって測定されたNIHGen6HASS−foldonワクチンの強力な抗体応答を表すデータを示す。図16Aは、予めFLUZONE(登録商標)でワクチン接種し、NIHGen6HASS−foldon mRNAワクチンで1回追加免疫した4匹のアカゲザルに関する経時的なHAステムに対する力価を示す。図16Bは、0日目、28日目、及び56日目に同じNIHGen6HASS−foldon RNAワクチンでワクチン接種した4匹のアカゲザルからの経時的なHAステムに対する力価を示す。図16Cは、0日目、28日目、及び56日目にNP mRNAワクチンでワクチン接種した4匹のアカゲザルに関する経時的なNPに対する抗体価を示し、このワクチンがNPに対して強力な抗体応答を誘発したことを示す。 図17A〜17Bは、多様なインフルエンザ株由来の組換えヘマグルチニン(rHA)に結合することができる抗体の有無を調べるELISAの結果を示す。図17Aは、予めFLUZONE(登録商標)でワクチン接種し、NIHGen6HASS−foldon mRNAワクチンで1回追加免疫したアカゲザルの結果を示し、図17Bは、0日目、28日目、及び56日目に同じNIHGen6HASS−foldon RNAワクチンでワクチン接種した、未処置アカゲザルの結果を示す。 mRNAワクチン接種後の細胞媒介性免疫応答を表す図である。ワクチン接種したマカクから末梢血単核球を採取し、重複するNPペプチドのプールで刺激した。3種のサイトカイン(IFN−γ、IL−2、またはTNF−α)のうちの1つを分泌するCD4またはCD8 T細胞の割合をプロットする。 赤血球凝集抑制(HAI)試験の結果を示す。プラセボ対象(各コホートの25%を対象とする)が含まれている。データはプロトコルごとに示し、22日目の注射を受けなかったものは除外する。 プラセボ対象(各コホートの25%を対象とする)を含む、対象ごとのHAI試験動態を示す。 プラセボ対象(各コホートの25%を対象とする)を含む、マイクロ中和(MN)試験の結果を示す。データはプロトコルごとに示し、22日目の注射を受けなかったものは除外する。 プラセボ対象(各コホートの25%を対象とする)を含む、対象ごとのMN試験動態を示す。 HAIとMNとの非常に強い相関を示すグラフである。データにはプラセボ対象(各コホートの25%を対象とする)を含む。
本開示の実施形態は、インフルエンザウイルス抗原をコードするポリヌクレオチドを含むRNA(例えば、mRNA)ワクチンを提供する。本明細書で提供されるインフルエンザウイルスRNAワクチンを使用すると、DNAワクチン接種に付随する多くのリスクを伴わずに、細胞性免疫と体液性免疫の両方を含む、バランスのとれた免疫応答を誘導することができる。
いくつかの実施形態では、ウイルスは、A型インフルエンザ株もしくはB型インフルエンザ株またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、A型インフルエンザ株またはB型インフルエンザ株は、鳥類、ブタ、ウマ、イヌ、ヒト、または非ヒト霊長類に関連する。いくつかの実施形態では、抗原ポリペプチドは、ヘマグルチニンタンパク質またはその免疫原性断片をコードする。いくつかの実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、H18、またはその免疫原性断片である。いくつかの実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は頭部ドメインを含まない。いくつかの実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は頭部ドメインの一部を含む。いくつかの実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は細胞質ドメインを含まない。いくつかの実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は細胞質ドメインの一部を含む。いくつかの実施形態では、切断型ヘマグルチニンタンパク質は膜貫通ドメインの一部を含む。いくつかの実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質またはその断片のアミノ酸配列は、配列番号1〜444、458、460、462〜479(表7〜13も参照)のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列を有するアミノ酸配列のいずれかと少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を含む。いくつかの実施形態では、ウイルスは、H1N1、H3N2、H7N9、及びH10N8からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、抗原ポリペプチドは、配列番号1〜444、458、460、462〜479(表7〜13も参照)のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列を有するタンパク質、またはその免疫原性断片から選択される。
いくつかの実施形態は、ヘマグルチニンタンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する1つ以上のRNAポリヌクレオチドと、薬学的に許容される担体または賦形剤とを含み、カチオン性脂質ナノ粒子に封入して製剤化されたインフルエンザワクチンを提供する。いくつかの実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、H1、H7、及びH10から選択される。いくつかの実施形態では、RNAポリヌクレオチドはさらにノイラミニダーゼタンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、A型インフルエンザウイルス株もしくはB型インフルエンザウイルス株またはそれらの組み合わせに由来する。いくつかの実施形態では、インフルエンザウイルスは、H1N1、H3N2、H7N9、及びH10N8から選択される。
いくつかの実施形態は、本明細書に記載のワクチンのいずれかを対象に投与することを含む、インフルエンザウイルス感染の予防または治療方法を提供する。いくつかの実施形態では、抗原特異的免疫応答には、T細胞応答を含む。いくつかの実施形態では、抗原特異的免疫応答には、B細胞応答を含む。いくつかの実施形態では、抗原特異的免疫応答には、T細胞応答とB細胞応答の両方を含む。いくつかの実施形態では、抗原特異的免疫応答を生成する方法は、ワクチンの単回投与を伴う。いくつかの実施形態では、ワクチンは、皮内、筋肉内注射、皮下注射、鼻腔内接種、または経口投与によって対象に投与される。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドまたはその一部は、インフルエンザ株の1つ以上のポリペプチドまたはその断片を抗原としてコードすることができる。そのような抗原には、本明細書で提示する表に列挙されたポリヌクレオチドまたはそのポリヌクレオチドの一部によってコードされる抗原が含まれるが、これらに限定されない。表中、GenBankアクセッション番号またはGIアクセッション番号は、コードされる抗原の完全なCDSまたは部分的なCDSを表す。RNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドは、表に列挙された配列のいずれかの領域、または列挙されたmRNAの全コード領域を含む場合がある。それには、ハイブリッド領域もしくはキメラ領域、または模倣体もしくは変異体を含み得る。
以下の実施形態では、特定のインフルエンザウイルスタンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを指す場合、ポリヌクレオチドは、特定のインフルエンザウイルスタンパク質配列のコード領域またはその特定のインフルエンザウイルスタンパク質配列のmRNAの全コード領域を含み得る。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1〜H18の少なくとも1つのHA1、HA2、またはその両方の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1〜H18の少なくとも1つのHA1、HA2、またはその両方の組み合わせ)と、インフルエンザウイルスから得られるNPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、及びNS2タンパク質から選択される少なくとも1つのタンパク質または免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1〜H18のうちの少なくとも1つ)と、インフルエンザウイルスから得られるNPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、及びNS2タンパク質から選択される少なくとも2つのタンパク質または免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1〜H18のうちの少なくとも1つ)と、インフルエンザウイルスから得られるNPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、及びNS2タンパク質から選択される少なくとも3つのタンパク質または免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1〜H18のうちの少なくとも1つ)と、インフルエンザウイルスから得られるNPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、及びNS2タンパク質から選択される少なくとも4つのタンパク質または免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1〜H18のうちの少なくとも1つ)と、インフルエンザウイルスから得られるNPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、及びNS2タンパク質から選択される少なくとも5つのタンパク質または免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1〜H18のうちの少なくとも1つ)、NPタンパク質またはその免疫原性断片、NAタンパク質またはその免疫原性断片、M1タンパク質またはその免疫原性断片、M2タンパク質またはその免疫原性断片、NS1タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、及びNAタンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、及びM1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、及びM2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、NPタンパク質、及びNAタンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質、NPタンパク質、またはその免疫原性断片、及びM1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、NPタンパク質またはその免疫原性断片、及びM2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、NPタンパク質またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、NPタンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、NAタンパク質及びM1タンパク質、またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、NAタンパク質またはその免疫原性断片、及びM2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、NAタンパク質またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、NAタンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、M1タンパク質またはその免疫原性断片、及びM2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質、M1タンパク質、またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、M1タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、M2タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、M2タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質またはその免疫原性断片、NS1タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得た、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、及びNAタンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、及びM1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、及びM2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質及びNS2タンパク質、またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、NPタンパク質またはその免疫原性断片、及びNAタンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、NPタンパク質またはその免疫原性断片、及びM1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、NPタンパク質またはその免疫原性断片、及びM2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、NPタンパク質またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、NPタンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、NAタンパク質またはその免疫原性断片、及びM1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、NAタンパク質またはその免疫原性断片、及びM2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、NAタンパク質及びNS1タンパク質、またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、NAタンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、M1タンパク質またはその免疫原性断片、及びM2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、M1タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、M1タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、M2タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、M2タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HA1タンパク質またはその免疫原性断片、NS1タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)及びNAタンパク質、またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)及びM1タンパク質、またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)及びM2タンパク質、またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)及びNS1タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)及びNS2タンパク質、またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、NPタンパク質またはその免疫原性断片、及びNAタンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、NPタンパク質またはその免疫原性断片、及びM1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、NPタンパク質またはその免疫原性断片、M2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、NPタンパク質またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、NPタンパク質、及びNS2タンパク質、またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、NAタンパク質またはその免疫原性断片、及びM1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、NAタンパク質またはその免疫原性断片、及びM2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、NAタンパク質またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、NAタンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、M1タンパク質またはその免疫原性断片、及びM2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、M1タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、M1タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、M2タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS1タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、H HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、M2タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスから得られる、HAタンパク質(HA1及び/もしくはHA2由来の抗原配列を含むHAまたはその誘導体)、NS1タンパク質またはその免疫原性断片、及びNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
本開示は、インフルエンザウイルスの特定の株によって限定されるものではないことを理解されるべきである。本明細書で提供される、使用されるインフルエンザウイルス株は、任意のインフルエンザウイルス株であってよい。好ましいインフルエンザウイルス株及び好ましいインフルエンザ抗原の例を以下の表7〜13に示す。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、H1/PuertoRico/8/1934から得られるインフルエンザ抗原ポリペプチド(例えば、HAタンパク質、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、NS2タンパク質、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの免疫原性断片、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの変異体もしくはホモログ、または前述のインフルエンザ抗原、変異体、もしくはホモログの2つ以上の任意の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、H1/New Caledonia/20/1999から得られるインフルエンザ抗原ポリペプチド(例えば、HAタンパク質、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、NS2タンパク質、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの免疫原性断片、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの変異体もしくはホモログ、または前述のインフルエンザ抗原、変異体、もしくはホモログの2つ以上の任意の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、H1/California/04/2009から得られるインフルエンザ抗原ポリペプチド(例えば、HAタンパク質、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、NS2タンパク質、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの免疫原性断片、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの変異体もしくはホモログ、または前述のインフルエンザ抗原、変異体、もしくはホモログの2つ以上の任意の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、H5/Vietnam/1194/2004から得られるインフルエンザ抗原ポリペプチド(例えば、HAタンパク質、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、NS2タンパク質、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの免疫原性断片、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの変異体もしくはホモログ、または前述のインフルエンザ抗原、変異体、もしくはホモログの2つ以上の任意の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、H2/Japan/305/1957から得られるインフルエンザ抗原ポリペプチド(例えば、HAタンパク質、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、NS2タンパク質、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの免疫原性断片、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの変異体もしくはホモログ、または前述のインフルエンザ抗原、変異体、もしくはホモログの2つ以上の任意の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、H9/Hong Kong/1073/99から得られるインフルエンザ抗原ポリペプチド(例えば、HAタンパク質、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、NS2タンパク質、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの免疫原性断片、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの変異体もしくはホモログ、または前述のインフルエンザ抗原、変異体、もしくはホモログの2つ以上の任意の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、H3/Aichi/2/1968から得られるインフルエンザ抗原ポリペプチド(例えば、HAタンパク質、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、NS2タンパク質、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの免疫原性断片、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの変異体もしくはホモログ、または前述のインフルエンザ抗原、変異体、もしくはホモログの2つ以上の任意の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、H3/Brisbane/10/2007から得られるインフルエンザ抗原ポリペプチド(例えば、HAタンパク質、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、NS2タンパク質、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの免疫原性断片、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの変異体もしくはホモログ、または前述のインフルエンザ抗原、変異体、もしくはホモログの2つ以上の任意の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、H7/Anhui/1/2013から得られるインフルエンザ抗原ポリペプチド(例えば、HAタンパク質、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、NS2タンパク質、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの免疫原性断片、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの変異体もしくはホモログ、または前述のインフルエンザ抗原、変異体、もしくはホモログの2つ以上の任意の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、H10/Jiangxi−Donghu/346/2013から得られるインフルエンザ抗原ポリペプチド(例えば、HAタンパク質、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、NS2タンパク質、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの免疫原性断片、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの変異体もしくはホモログ、または前述のインフルエンザ抗原、変異体、もしくはホモログの2つ以上の任意の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、H3/Wisconsin/67/2005から得られるインフルエンザ抗原ポリペプチド(例えば、HAタンパク質、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、NS2タンパク質、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの免疫原性断片、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの変異体もしくはホモログ、または前述のインフルエンザ抗原、変異体、もしくはホモログの2つ以上の任意の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、H1/Vietnam/850/2009から得られるインフルエンザ抗原ポリペプチド(例えば、HAタンパク質、NPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質、NS2タンパク質、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの免疫原性断片、前述のインフルエンザ抗原のいずれかの変異体もしくはホモログ、または前述のインフルエンザ抗原、変異体、もしくはホモログの2つ以上の任意の組み合わせ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザH7N9 HA1タンパク質、フェリチン、及び樹状細胞を標的とするペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む(例えば、それぞれが参照により本明細書に組み込まれる、Ren X et al.Emerg Infect Dis 2013;19(11):1881−84;Steel J et al.mBio 2010;1(1):e00018−10;Kanekiyo M.et al.Nature 2013;499:102−6を参照)。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、トリインフルエンザH7 HAタンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザH7 HA1タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む(例えば、Steel J et al.mBio 2010;1(1):e00018−10を参照)。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザH7N9 HA1タンパク質及びフェリチンをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む(例えば、Kanekiyo M.et al.Nature 2013;499:102−6を参照)。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザH5N1タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、インフルエンザH5N1タンパク質はヒト株に由来する。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザH1N1タンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、ヒトH1N1、H5N1、H9N2、またはH3N2などの、A型インフルエンザ株由来のインフルエンザタンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、ナノ足場を有するインフルエンザH1N1 HAをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む(例えば、参照により本明細書に組み込まれる、Walker A et al.Sci Rep 2011:1(5):1−8を参照)。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、脱グリコシル化インフルエンザH1N1 HAをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む(例えば、参照により本明細書に組み込まれる、Chen J et al.PNAS USA 2014;111(7):2476−81を参照)。
インフルエンザワクチンは、例えば、本明細書で提供されるインフルエンザHA2ステム抗原、例えば、配列番号394〜412のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列を含む、表16に列挙されたものから選択される少なくとも1つのインフルエンザHA2ステム抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含み得る。
本開示はまた、例えば、配列番号491〜503に列挙されたインフルエンザ配列から選択される核酸配列を有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含むインフルエンザワクチンを包含する(Mallajosyula VV et al.,Front Immunol.2015 Jun 26;6:329.;Mallajosyula VV et al.,Proc Natl Acad Sci U S A.2014 Jun 24;111(25):E2514−23.;Bommakanti G, et al.,J Virol.2012 Dec;86(24):13434−44;Bommakanti G et al.,Proc Natl Acad Sci U S A.2010 Aug 3;107(31):13701−6及びYassine et al.,Nat Med.2015 Sep;21(9):1065−70;Impagliazzo et al.,Science,2015 Sep 18;349(6254)も参照)。
国際出願第PCT/US2015/02740号の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のワクチンはコンセンサス配列である。本明細書で使用される場合、「コンセンサス配列」とは、特定のインフルエンザ抗原の複数の亜型のアライメント分析に基づくポリペプチド配列を指す。コンセンサスポリペプチド配列をコードするmRNA配列を作成して使用することで、特定のインフルエンザ抗原の複数の亜型または血清型に対して広範囲の免疫を誘導することができる。
本明細書で提供されるインフルエンザ抗原をコードするmRNAは、ワクチンが、ワクチン接種された哺乳動物に抗体陽転を引き起こし、広範囲のインフルエンザ季節性株及びまたインフルエンザのパンデミック株に対して交差反応性をもつように配列することができる。抗体陽転及び広範囲の交差反応性は、異なるヘマグルチニンのインフルエンザ株に対する抑制力価を測定することによって決定することができる。好ましい組み合わせには、本明細書に記載のインフルエンザ抗原のそれぞれに由来する少なくとも2つの抗原が含まれる。
本明細書に記載のmRNAワクチンは、現在のワクチンよりもいくつかの点で優れていることが発見されている。第1に、脂質ナノ粒子(LNP)送達は、文献に記載されているプロタミン塩基の手法を含む他の製剤より優れており、追加のアジュバントが必須ではない。LNPの使用は、化学修飾されたまたは修飾されていないmRNAワクチンの効果的な送達を可能にする。さらに、修飾及び非修飾いずれのLNP製剤化mRNAワクチンも、従来のワクチンよりも大幅に優れていることが本明細書において実証されている。いくつかの実施形態では、本発明のmRNAワクチンは、従来のワクチンより少なくとも10倍、20倍、40倍、50倍、100倍、500倍、または1,000倍優れている。
mRNAワクチン及び自己複製RNAワクチンを含む機能性RNAワクチンの製造が試みられているが、これらのRNAワクチンの治療効果はまだ完全に確立されていない。極めて驚くべきことに、本発明者らは、本発明の態様によれば、抗原生成の増強、及び中和能力を有する機能性抗体の産生を含め、免疫応答を有意に、そして多くの点で相乗的に増強させる、mRNAワクチンのin vivo送達クラスの製剤を見出した。このような結果は、他のクラスの脂質系製剤で使用されるmRNA投与量と比較して、大幅に少ない量のmRNAを投与した場合でも達成することができる。本発明の製剤は、予防薬及び治療薬としての機能的なmRNAワクチンの効果を立証するに足る予想外の有意なin vivo免疫応答を示した。さらに、自己複製RNAワクチンは、免疫原性応答を生じさせるだけの十分なRNAを細胞に送達するためウイルス複製経路を利用している。本発明の製剤はウイルスの複製を必要とせずに、強力な免疫応答をもたらすのに十分なタンパク質を産生する。したがって、本発明のmRNAは、自己複製RNAではなく、ウイルス複製に必要な成分を含まない。
本発明は、いくつかの態様において、脂質ナノ粒子(LNP)製剤が、化学修飾mRNAワクチン及び非修飾mRNAワクチンを含むmRNAワクチンの有効性を有意に高めるという意外な知見を含む。LNPで製剤化されたmRNAワクチンの効果を、いくつかの異なる抗原を使用してin vivoで試験した。本明細書に示す結果は、LNPで製剤化されたmRNAワクチンの効果が他の市販ワクチンよりも予想外に優れていることを実証している。
免疫応答を増強させることに加えて、本発明の製剤は、試験された他のワクチンよりも少ない投与量の抗原で迅速な免疫応答を生じさせる。本発明のmRNA−LNP製剤はまた、別の担体で製剤化されたワクチンよりも定量的及び定性的に優れた免疫応答を生じさせる。
本明細書に記載のデータは、本発明の製剤が、既存の抗原ワクチンよりも予想外の有意な改善をもたらしたことを示している。加えて、本発明のmRNA−LNP製剤は、他のワクチンよりもmRNA投与量が低い場合でも、他のワクチンより効果が優れている。異なる株由来のHAステム配列などのHAタンパク質配列をコードするmRNAが、組換えHA(rHA)タンパク質の多様なパネルに結合する血清抗体を誘導することが実証されている。マウスでのワクチンの効果は、評価されたすべてのワクチン投与量、ならびにすべての合剤方法及び同時送達方法で同様であった。
本明細書に記載の試験に使用されたLNPは、以前にも様々な動物モデルならびにヒトにおいてsiRNAの送達に使用されてきた。LNP製剤のsiRNA送達に関連して行われた観察を考慮すると、LNPがワクチンに有用であるという事実は非常に驚くべきことである。LNPで製剤化されたsiRNAの治療的送達は、一過性のIgM応答に伴う望ましくない炎症反応を引き起こし、通常は抗原産生の低下及び免疫応答の低下をもたらすことが観察されている。siRNAで観察された知見とは対照的に、本発明のLNP−mRNA製剤は、一過性のIgM応答ではなく、予防的方法及び治療的方法に十分な、IgGレベルの増強を生じさせることが本明細書で実証されている。
核酸/ポリヌクレオチド
本明細書で提供されるインフルエンザウイルスワクチンは、少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つ(1つ以上)のリボ核酸(RNA)(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。用語「核酸」には、ヌクレオチド(ヌクレオチドモノマー)のポリマーを含む任意の化合物及び/または物質を含む。このようなポリマーはポリヌクレオチドと呼ばれる。したがって、用語「核酸」と「ポリヌクレオチド」は同義に使用される。
核酸は、例えば、リボ核酸(RNA)、デオキシリボ核酸(DNA)、トレオース核酸(TNA)、グリコール核酸(GNA)、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸(LNA、例えば、β−D−リボの立体配置を有するLNA、α−L−リボの立体配置を有するα−LNA(LNAのジアステレオマー)、2’−アミノ官能性を有する2’−アミノ−LNA、及び2’−アミノ官能性を有する2’−アミノ−α−LNA)、エチレン核酸(ENA)、シクロヘキセニル核酸(CeNA)、またはそれらのキメラもしくは組み合わせであり得るか、またはそれらを含み得る。
いくつかの実施形態では、本開示のポリヌクレオチドは、メッセンジャーRNA(mRNA)として機能する。「メッセンジャーRNA」(mRNA)とは、(少なくとも1つの)ポリペプチド(天然型、非天然型、または修飾型のアミノ酸ポリマー)をコードし、翻訳されることで、コードされたポリペプチドをin vitro、in vivo、in situ、またはex vivoで産生することができる任意のポリヌクレオチドを指す。当業者は理解しているように、特に明記しない限り、本出願に記載のポリヌクレオチド配列は代表的なDNA配列に「T」を列挙しているが、その配列がRNA(例えばmRNA)を表す場合、「T」は「U」に置き換えられることになる。したがって、特定の配列識別番号によって特定されるDNAがコードするRNAポリヌクレオチドのいずれもまた、DNAがコードする対応するRNA(例えば、mRNA)配列を含むことができ、その場合のDNA配列の各「T」は「U」で置き換えられる。
一般的にmRNA分子の基本構成要素には、少なくとも1つのコード領域、5’非翻訳領域(UTR)、3’UTR、5’キャップ、及びポリA尾部を含む。本開示のポリヌクレオチドは、mRNAとして機能することができるが、野生型mRNAと比べ、機能的及び/または構造的な設計上の特長が顕著であり得、核酸を用いた治療法を使用する際の効果的なポリペプチド発現という現存する課題を克服する役割を果たす。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンのRNAポリヌクレオチドは、2〜10、2〜9、2〜8、2〜7、2〜6、2〜5、2〜4、2〜3、3〜10、3〜9、3〜8、3〜7、3〜6、3〜5、3〜4、4〜10、4〜9、4〜8、4〜7、4〜6、4〜5、5〜10、5〜9、5〜8、5〜7、5〜6、6〜10、6〜9、6〜8、6〜7、7〜10、7〜9、7〜8、8〜10、8〜9、または9〜10の抗原ポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態では、インフルエンザワクチンのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドは、少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、または100の抗原ポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態では、インフルエンザワクチンのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドは、少なくとも100、または少なくとも200の抗原ポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態では、インフルエンザワクチンのRNAポリヌクレオチドは、1〜10、5〜15、10〜20、15〜25、20〜30、25〜35、30〜40、35〜45、40〜50、1〜50、1〜100、2〜50、または2〜100の抗原ポリペプチドをコードする。
いくつかの実施形態では、本開示のポリヌクレオチドはコドン最適化されている。コドン最適化法は当技術分野で既知であり、本明細書で示すように使用することができる。コドン最適化は、いくつかの実施形態では、標的生物と宿主生物のコドン頻度を一致させ、適切な折りたたみを確実にする;mRNAの安定性が増加するか、または二次構造が減少するようにGC含量をバイアスする;遺伝子の構築または発現を損なう可能性のあるタンデムリピートコドンまたは塩基ランを最小限にする;転写及び翻訳制御領域をカスタマイズする;タンパク質の輸送配列を挿入または除去する;コードされたタンパク質中の翻訳後修飾部位(例えば、グリコシル化部位)を除去/付加する;タンパク質ドメインを付加、除去、またはシャッフルする;制限部位を挿入または削除する;リボソーム結合部位及びmRNA分解部位を変更する;タンパク質の様々なドメインが適切に折りたたまれるように翻訳速度を調節する;またはポリヌクレオチド内の問題となる二次構造を低減または排除するために使用することができる。コドン最適化のツール、アルゴリズム、及びサービスは当技術分野で既知であり、非限定的な例として、GeneArt(Life Technologies)、DNA2.0(Menlo Park CA)、及び/または独自の方法によるサービスが挙げられる。いくつかの実施形態では、オープンリーディングフレーム(ORF)配列は、最適化アルゴリズムを使用して最適化される。
いくつかの実施形態では、コドン最適化配列は、天然型または野生型の配列(例えば、目的のポリペプチドまたはタンパク質(例えば、抗原タンパク質または抗原ポリペプチド)をコードする天然型または野生型のmRNA配列)と95%未満の配列同一性、90%未満の配列同一性、85%未満の配列同一性、80%未満の配列同一性、または75%未満の配列同一性を共有する。
いくつかの実施形態では、コドン最適化配列は、天然型配列または野生型配列(例えば、目的のポリペプチドまたはタンパク質(例えば、抗原タンパク質またはポリペプチド)をコードする天然型または野生型のmRNA配列)と65%〜85%(例えば、約67%〜約85%、または約67%〜約80%)の配列同一性を共有する。いくつかの実施形態では、コドン最適化配列は、天然型配列または野生型配列(例えば、目的のポリペプチドまたはタンパク質(例えば、抗原タンパク質またはポリペプチド)をコードする天然型または野生型のmRNA配列)と65%〜75%、または約80%の配列同一性を共有する。
いくつかの実施形態では、コドン最適化RNA(例えば、mRNA)は、例えば、G/Cのレベルが増強されたものであり得る。核酸分子のG/C含量は、RNAの安定性に影響を及ぼし得る。グアニン(G)及び/またはシトシン(C)残基の量が増加したRNAは、大量のアデニン(A)及びチミン(T)またはウラシル(U)ヌクレオチドを含む核酸よりも機能的に安定であり得る。WO02/098443は、翻訳領域の配列改変により安定化されたmRNAを含有する医薬組成物を開示している。遺伝暗号の縮重により、この改変は既存のコドンを、得られるアミノ酸を変更することなくRNAの安定性をより高めるコドンに置換することにより機能する。この手法はRNAのコード領域に限定される。
抗原/抗原ポリペプチド
いくつかの実施形態では、抗原ポリペプチド(例えば、少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチド)は、25アミノ酸より長く、50アミノ酸より短い。ポリペプチドには、遺伝子産物、天然型ポリペプチド、合成ポリペプチド、前述のもののホモログ、オルソログ、パラログ、断片及び他の等価物、変異体、ならびに類似体が含まれる。ポリペプチドは単一分子であっても、または二量体、三量体、または四量体などの多分子複合体であってもよい。ポリペプチドはまた、抗体またはインスリンなどの一本鎖ポリペプチドまたは多重鎖ポリペプチドを含み得、互いに会合または連結されていてもよい。一般的に、多重鎖ポリペプチドにはジスルフィド結合が見られる場合が多い。用語「ポリペプチド」はまた、少なくとも1つのアミノ酸残基が、対応する天然型アミノ酸の人工的な化学的類似体であるアミノ酸ポリマーに適用される場合もある。
「ポリペプチド変異体」とは、天然配列または基準配列と比較してそのアミノ酸配列が異なる分子である。アミノ酸配列変異体は、天然配列または基準配列と比較して、アミノ酸配列内の特定の位置に、上記のいずれか2つまたは3つの置換、欠失、挿入、またはそれらの組み合わせを有し得る。通常、変異体は天然配列または基準配列と少なくとも50%の同一性を有する。いくつかの実施形態では、変異体は、天然配列または基準配列と少なくとも80%の同一性または少なくとも90%の同一性を共有する。
いくつかの実施形態では、「変異模倣体」を提供する。「変異模倣体」は、活性化配列を模倣することになる少なくとも1つのアミノ酸を含む。例えば、グルタミン酸は、リン酸化スレオニン及び/またはリン酸化セリンの模倣体として機能することができる。あるいは、変異模倣体から、模倣体を含有する非活性化産物または不活化産物を得ることもできる。例えば、フェニルアラニンがチロシンを不活化する置換体として作用することも、またはアラニンがセリンを不活化する置換体として作用することもできる。
「オルソログ」とは、種分化によって共通の祖先遺伝子から進化させた、種の異なる遺伝子を指す。通常、オルソログは進化の過程で同じ機能を保持する。オルソログの同定は、新たに配列決定されたゲノムの遺伝子機能を確実に予測する場合に重要となる。
「類似体」とは、1つ以上のアミノ酸の変更、例えば置換、付加、または欠失によって、アミノ酸残基が異なるが、親ポリペプチドまたは出発ポリペプチドの1つ以上の特性を引き続き維持するポリペプチド変異体を含むことを意味する。
本開示は、変異体及び誘導体を含むポリヌクレオチドまたはポリペプチドに基づいた数種の組成物を提供する。これには、例えば、置換型、挿入型、欠失型、及び共有結合型の変異体及び誘導体が含まれる。用語「誘導体」は、用語「変異体」と同義であり、一般に、基準分子または出発分子と比較して任意の方法で修飾及び/または変更された分子を指す。
このように、基準配列、特に本明細書に開示されるポリペプチド配列と比較して置換、挿入及び/または付加、欠失、ならびに共有結合修飾を含むペプチドまたはポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、本開示の範囲内に含まれる。例えば、配列タグまたはアミノ酸(1つ以上のリジンなど)をペプチド配列(例えば、N末端またはC末端)に付加することができる。配列タグは、ペプチドの検出、精製、または位置特定に使用することができる。リジンは、ペプチド溶解性を増加させるため、またはビオチン化を可能にするために使用することができる。あるいは、ペプチドまたはタンパク質のアミノ酸配列のカルボキシ末端領域及びアミノ末端領域に位置するアミノ酸残基を必要に応じて欠失させ、切断型配列を提供することができる。あるいは、配列の用途に応じてある特定のアミノ酸(例えば、C末端残基またはN末端残基)を欠失させ、例えば、大きな配列の一部である、可溶性の配列または固体支持体に連結される配列を発現させることができる。
ポリペプチドを指す場合、「置換変異体」とは、天然配列中または出発配列中の少なくとも1つのアミノ酸残基が除去され、同じ位置に代わりに別のアミノ酸が挿入されたものである。置換は1箇所、すなわち分子中で1つのアミノ酸のみが置換されていても、または複数箇所、すなわち同一分子内で2つ以上(例えば、3、4、または5個)のアミノ酸が置換されていてもよい。
本明細書で使用される場合、用語「保存的アミノ酸置換」とは、配列中に通常存在するアミノ酸を、サイズ、電荷、または極性の類似する別のアミノ酸で置換することを指す。保存的置換の例としては、イソロイシン、バリン、及びロイシンなどの非極性(疎水性)残基による別の非極性残基の置換が挙げられる。同様に、保存的置換の例としては、アルギニンとリジン間、グルタミンとアスパラギン間、及びグリシンとセリン間などの、ある極性(親水性)残基による別の極性残基の置換が挙げられる。さらに、保存的置換の追加例は、リジン、アルギニン、またはヒスチジンなどの塩基性残基による別の塩基性残基の置換、またはアスパラギン酸もしくはグルタミン酸などの、ある酸性残基による別の酸性残基の置換である。非保存的置換の例としては、イソロイシン、バリン、ロイシン、アラニン、メチオニンなどの非極性(疎水性)アミノ酸残基による、システイン、グルタミン、グルタミン酸、もしくはリジンなどの極性(親水性)残基の置換、及び/または極性残基による非極性残基の置換が挙げられる。
ポリペプチドまたはポリヌクレオチドを指す場合、「特徴(Feature)」はそれぞれ、分子のアミノ酸配列ベースの構成要素またはヌクレオチドベースの構成要素の違いであると定義される。ポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチドの特徴としては、表面発現、局所立体構造の形状、フォールド、ループ、ハーフループ、ドメイン、ハーフドメイン、部位、末端、及びそれらの任意の組み合わせ(複数可)が挙げられる。
ポリペプチドを指して本明細書で使用される場合、用語「ドメイン」とは、1つ以上の同定可能な構造的または機能的特徴または特性(例えば、タンパク質−タンパク質相互作用の部位として機能する結合能力)を有するポリペプチドのモチーフを指す。
ポリペプチドを指して本明細書で使用される場合、アミノ酸に基づく実施形態に関連する用語「部位」は、「アミノ酸残基」及び「アミノ酸側鎖」と同義に使用される。ポリヌクレオチドを指して本明細書で使用される場合、ヌクレオチドに基づく実施形態に関連する用語「部位」は、「ヌクレオチド」と同義に使用される。部位とは、ポリペプチドベースまたはポリヌクレオチドベースの分子内で修飾、操作、改変、誘導体化、または変異され得るペプチドまたはポリペプチドまたはポリヌクレオチド内の位置を表す。
ポリペプチドまたはポリヌクレオチドを指して本明細書で使用される場合、用語「末端(「termini」または「terminus」)」は、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドそれぞれの末端を指す。そのような末端は、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの最初の部位または最後の部位のみに限定されず、末端領域にあるその他のアミノ酸またはヌクレオチドを含み得る。ポリペプチドベースの分子は、N末端(遊離アミノ基(NH2)を有するアミノ酸で終結される)及びC末端(遊離カルボキシル基(COOH)を有するアミノ酸で終結される)の両方を有することを特徴とし得る。場合によってタンパク質は、ジスルフィド結合または非共有結合力によって一体化された複数のポリペプチド鎖で構成されている(多量体、オリゴマー)。このようなタンパク質は、複数のN末端及びC末端を有する。あるいは、ポリペプチドの末端を、有機コンジュゲートなどの非ポリペプチドベースの部分で、状況に応じて開始または終了するように修飾することができる。
当業者は認識しているように、タンパク質断片、機能的タンパク質ドメイン、及び相同タンパク質もまた、目的のポリペプチドの範囲内であるとみなす。例えば、本明細書では、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、または100超のアミノ酸長を有する基準タンパク質の任意のタンパク質断片(基準となるポリペプチド配列よりも少なくとも1つのアミノ酸残基分短いが、それ以外は同一のポリペプチド配列を意味する)を提供する。別の例では、本明細書に記載される配列のいずれかと40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、または100%同一である(連続した)アミノ酸20個、30個、40個、50個、または100個のストレッチを含む任意のタンパク質を本開示に従って利用することができる。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、本明細書に提供されるか、または本明細書で参照する配列のいずれかに示されるように、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上の突然変異を含む。別の例では、本明細書に記載される配列のいずれかとの同一性が80%、90%、95%を超える、または100%のアミノ酸20個、30個、40個、50個、または100個のストレッチを含む任意のタンパク質であって、本明細書に記載される配列のいずれかとの同一性が80%、75%、70%、65%、60%未満までであるアミノ酸5個、10個、15、20個、25個、または30個のストレッチを有するタンパク質を本開示に従って利用することができる。
本開示のポリペプチドまたはポリヌクレオチド分子は、基準分子(例えば、基準ポリペプチドまたは基準ポリヌクレオチド)、例えば当技術分野で記載されている分子(例えば、遺伝子操作または設計された分子または野生型分子)と、ある程度の配列類似性または同一性を共有し得る。当技術分野で既知である、用語「同一性」は、配列の比較によって決定される、2つ以上のポリペプチドまたはポリヌクレオチドの配列間の関係を指す。当技術分野において、同一性はまた、2つ以上のアミノ酸残基または核酸残基の列間の一致数によって決定される2つの配列間の配列関連性の程度を意味する。同一性は、特定の数学的モデルまたはコンピュータープログラム(例えば、「アルゴリズム」)により処理されるギャップアライメント(存在する場合)を有する2つ以上の配列のうち小さい方の配列間の同一性一致率を測定したものである。関連するペプチドの同一性は、既知の方法によって容易に計算することができる。ポリペプチド配列またはポリヌクレオチド配列に適用される「同一性パーセント」は、配列を整列させ、必要に応じてギャップを導入して最大同一性パーセントを達成した後に、候補アミノ酸または核酸配列中の残基(アミノ酸残基または核酸残基)が、第2の配列のアミノ酸配列または核酸中の残基と同一となるパーセンテージであると定義される。アライメントのための方法及びコンピュータープログラムは、当技術分野で周知されている。同一性は同一性パーセントの計算によって決まるが、計算に導入されたギャップ及びペナルティによって値が異なる可能性がある。一般に、本明細書に記載され、当業者に既知の配列アライメントプログラム及びパラメーターによって決定したとき、ある特定のポリヌクレオチドまたはポリペプチドの変異体は、その特定の基準ポリヌクレオチドまたはポリペプチドに対して、少なくとも40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%であるが、100%未満の配列同一性を有する。そのようなアライメント用ツールとして、BLASTスイートのものが挙げられる(Stephen F.Altschul,et al.(1997).”Gapped BLAST and PSI−BLAST: a new generation of protein database search programs,” Nucleic Acids Res.25:3389−3402)。別の一般的な局所アライメント技術はSmith−Watermanアルゴリズムに基づくものである(Smith,T.F.& Waterman,M.S.(1981)“Identification of common molecular subsequences.” J.Mol.Biol.147:195−197)。動的プログラミングに基づく一般的なグローバルアライメント技術は、Needleman−Wunschアルゴリズムである(Needleman,S.B.& Wunsch,C.D. 1970)“A general method applicable to the search for similarities in the amino acid sequences of two proteins.” J.Mol.Biol.48:443−453)。近年、Needleman−Wunschアルゴリズムを含む他の最適化グローバルアライメント方法よりも迅速にヌクレオチド配列及びタンパク質配列のグローバルアライメントを生成するといわれているFast Optimal Global Sequence Alignment Algorithm(FOGSAA)が開発された。本明細書では、特に以下の「同一性」の定義に、他のツールを記載している。
本明細書で使用される場合、用語「相同性」とは、ポリマー分子間、例えば核酸分子(例えば、DNA分子及び/またはRNA分子)間及び/またはポリペプチド分子間の全体的な関連性を指す。アライメントによる残基の一致によって決定される類似性または同一性の閾値レベルを共有するポリマー分子(例えば、核酸分子(例えば、DNA分子及び/またはRNA分子)及び/またはポリペプチド分子)は、相同と称される。相同性は、分子間の関係を表す定性的用語であるが、定量的な類似性または同一性に基づいている可能性もある。類似性または同一性は、2つの比較配列間の配列一致の程度を定義する定量的用語である。いくつかの実施形態では、ポリマー分子は、その配列が少なくとも25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%同一であるかまたは類似する場合に、互いに「相同」であるとみなされる。用語「相同」は、必然的に、少なくとも2つの配列(ポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列)間の比較を指す。2つのポリヌクレオチド配列は、それらがコードするポリペプチドが、少なくとも20アミノ酸の少なくとも1つのストレッチについて、少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、またはさらには99%である場合に相同とみなされる。いくつかの実施形態では、相同ポリヌクレオチド配列は、少なくとも4〜5個の一意に特定されるアミノ酸のストレッチをコードできることを特徴とする。長さが60ヌクレオチド未満のポリヌクレオチド配列の場合、相同性は、少なくとも4〜5個の一意に特定されるアミノ酸のストレッチをコードできるかによって決定される。2つのタンパク質配列は、各タンパク質が、少なくとも20アミノ酸の少なくとも1つのストレッチについて、少なくとも50%、60%、70%、80%、または90%同一である場合に相同とみなされる。
相同性とは、比較配列が進化時に共通の起源から分岐したことを意味する。用語「ホモログ」とは、共通の祖先配列に由来する第2のアミノ酸配列または核酸配列に関連する第1のアミノ酸配列または核酸配列(例えば、遺伝子(DNAまたはRNA)配列またはタンパク質配列)を指す。用語「ホモログ」は、種分化現象によって分離された遺伝子及び/またはタンパク質間の関係、または遺伝子複製現象によって分離された遺伝子及び/またはタンパク質間の関係に適用される場合もある。「オルソログ」とは、種分化によって共通の祖先遺伝子(またはタンパク質)から進化した、異なる種の遺伝子(またはタンパク質)である。通常、オルソログは進化の過程で同じ機能を保持する。「パラログ」とは、ゲノム内の重複によって関連性が生じた遺伝子(またはタンパク質)である。オルソログは進化の過程で同じ機能を保持するが、パラログは元の機能と関連性がある場合でも新しい機能を進化させる。
用語「同一性」は、ポリマー分子間、例えば、ポリヌクレオチド分子間(例えば、DNA分子及び/またはRNA分子間)、及び/またはポリペプチド分子間の全体的な関連性を指す。2つのポリ核酸配列の同一性パーセントの計算は、例えば、最適な比較ができるように2つの配列をアライメントすることによって行うことができる(例えば、第1及び第2の核酸配列の一方または両方にギャップを導入して最適なアライメントにすること、及び比較目的のため同一でない配列を無視することができる)。ある特定の実施形態では、比較目的のためにアライメントされる配列の長さは、基準配列の長さの少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または100%である。アライメント後、対応するヌクレオチド位置のヌクレオチドを比較する。第1の配列のある位置を第2の配列の対応する位置と同じヌクレオチドが占めている場合、分子はその位置に関して同一である。2つの配列間の同一性パーセントは、各配列が共有する同一位置の数の関数であり、2つの配列を最適なアライメントにするために導入が必要なギャップ数及び各ギャップの長さを考慮に入れる。配列の比較及び2つの配列間の同一性パーセントの決定は、数学的アルゴリズムを使用して実施することができる。例えば、2つの核酸配列間の同一性パーセントは、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる、Computational Molecular Biology,Lesk,A.M.,ed.,Oxford University Press,New York,1988;Biocomputing:Informatics and Genome Projects,Smith,D.W.,ed.,Academic Press,New York,1993;Sequence Analysis in Molecular Biology,von Heinje,G.,Academic Press,1987;Computer Analysis of Sequence Data,Part I, Griffin,A.M.,and Griffin,H.G.,eds.,Humana Press,New Jersey,1994;及びSequence Analysis Primer,Gribskov,M.and Devereux,J.,eds.,M Stockton Press,New York,1991に記載されるような方法を使用して決定することができる。例えば、2つの核酸配列間の同一性パーセントは、ALIGNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれているMeyers and Miller(CABIOS,1989,4:11−17)のアルゴリズムを使用して決定することができ、プログラムではPAM120残基重み付け表を用い、ギャップ長ペナルティを12、及びギャップペナルティを4とする。あるいは、2つの核酸配列間の同一性パーセントは、NWSgapdna.CMPマトリックスを用いたGCGソフトウェアパッケージのGAPプログラムを使用して決定することができる。配列間の同一性パーセントの決定によく使用される方法として、参照により本明細書に組み込まれる、Carillo,H.,and Lipman,D.,SIAM J Applied Math.,48:1073(1988)に開示される方法が挙げられるが、これに限定されない。同一性の決定技術は、公的に利用可能なコンピュータープログラムに体系化されている。2つの配列間の相同性を決定する例示的なコンピューターソフトウエアとしては、GCGプログラムパッケージ(Devereux,J.,et al.,Nucleic Acids Research,12,387(1984))、BLASTP、BLASTN、及びFASTA(Altschul,S.F.et al.,J.Molec.Biol.,215,403(1990))が挙げられるが、これらに限定されない。
多タンパク質及び多成分のワクチン
本開示は、それぞれが単一の抗原ポリペプチドをコードする複数のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含むインフルエンザワクチン、ならびに複数の抗原ポリペプチドを(例えば、融合ポリペプチドとして)コードする単一のRNAポリヌクレオチドを含むインフルエンザワクチンを包含する。したがって、第1の抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有するRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドと、第2の抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有するRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含むワクチン組成物には、(a)第1の抗原ポリペプチドをコードする第1のRNAポリヌクレオチドと、第2の抗原ポリペプチドをコードする第2のRNAポリヌクレオチドを含むワクチン、及び(b)第1及び第2の抗原ポリペプチドを(例えば、融合ポリペプチドとして)コードする単一のRNAポリヌクレオチドを含むワクチンを包含する。いくつかの実施形態では、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、それぞれが異なる抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する2〜10(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、または10)またはそれ以上のRNAポリヌクレオチド(または2〜10、またはそれ以上の異なる抗原ポリペプチドをコードする単一のRNAポリヌクレオチド)を含む。抗原ポリペプチドは、本明細書に記載のインフルエンザ抗原ポリペプチドのいずれかから選択することができる。
いくつかの実施形態では、多成分ワクチンは、シグナルペプチドと融合された少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドをコードする少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む(例えば、配列番号488〜490)。シグナルペプチドは、抗原ポリペプチドのN末端またはC末端に融合することができる。
シグナルペプチド
いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドがコードする抗原ポリペプチドは、シグナルペプチドを含む。タンパク質のN末端15〜60アミノ酸からなるシグナルペプチドは通常、分泌経路の膜を横断する移行に必要であり、したがって真核生物及び原核生物の両方において大部分のタンパク質の分泌経路への進入を広く制御する。シグナルペプチドは一般に、様々な長さのN末端領域(通常、正に荷電したアミノ酸を含む)、疎水性領域、及び短いカルボキシ末端ペプチド領域という3つの領域を含む。真核生物では、新生前駆体タンパク質(プレタンパク質)のシグナルペプチドは、リボソームを粗面小胞体(ER)膜に誘導し、成長するペプチド鎖を膜透過させてプロセシングを開始する。ERプロセシングにより成熟タンパク質が産生されるが、そのときシグナルペプチドは、一般的に宿主細胞のER常在性シグナルペプチダーゼによって前駆体タンパク質から切断されるか、または切断されないまま膜アンカーとして機能する。シグナルペプチドはまた、タンパク質の細胞膜に対する標的化を容易にすることができる。ただし、シグナルペプチドは、成熟タンパク質の最終的な目的地には関与しない。配列中に追加のアドレスタグをもたない分泌タンパク質は、デフォルトでは外部環境に分泌される。近年、シグナルペプチドに関して高度な考察が進み、特定のシグナルペプチドの機能及び免疫優性が、以前に予想されていたよりもはるかに多機能であることが示されている。
本開示のインフルエンザワクチンは、例えば、人工シグナルペプチドをコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含み得るが、その場合のシグナルペプチドコード配列は、抗原ポリペプチドのコード配列に機能的に連結され、そのフレーム内にある。したがって、いくつかの実施形態では、本開示のインフルエンザワクチンは、シグナルペプチドと融合された抗原ポリペプチドを産生する。いくつかの実施形態では、シグナルペプチドは、抗原ポリペプチドのN末端に融合される。いくつかの実施形態では、シグナルペプチドは、抗原ポリペプチドのC末端に融合される。
いくつかの実施形態では、抗原ポリペプチドと融合されるシグナルペプチドは、人工シグナルペプチドである。いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンによってコードされる抗原ポリペプチドと融合された人工シグナルペプチドは、免疫グロブリンタンパク質、例えばIgEシグナルペプチドまたはIgGシグナルペプチドから得られる。いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンによってコードされる抗原ポリペプチドと融合されたシグナルペプチドは、配列MDWTWILFLVAAATRVHS(配列番号481)を有するIg重鎖イプシロン−1シグナルペプチド(IgE HC SP)である。いくつかの実施形態では、(例えば、mRNA)RNA(例えば、mRNA)ワクチンによってコードされる抗原ポリペプチドと融合されるシグナルペプチドは、配列METPAQLLFLLLLWLPDTTG(配列番号480)を有するIgGk鎖V−III領域HAHシグナルペプチド(IgGk SP)である。いくつかの実施形態では、シグナルペプチドは、以下から選択される:日本脳炎PRMシグナル配列(MLGSNSGQRVVFTILLLLVAPAYS;配列番号482)、VSVgタンパク質シグナル配列(MKCLLYLAFLFIGVNCA;配列番号483)、及び日本脳炎JEVシグナル配列(MWLVSLAIVTACAGA;配列番号484)。
いくつかの実施形態では、RNA(例えばmRNA)ワクチンによってコードされる抗原ポリペプチドは、配列番号480〜484のいずれか1つによって特定されるシグナルペプチドと融合される、配列番号1〜444、458、460、462〜479(表7〜13も参照)のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列を含む。本明細書で開示する例は限定を意味するものではなく、プロセシングするタンパク質のERへの標的化、及び/またはタンパク質の細胞膜への標的化を容易にすることが当技術分野で知られている任意のシグナルペプチドであれば、本開示に従って使用することができる。
シグナルペプチドは、15〜60アミノ酸長を有し得る。例えば、シグナルペプチドは、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、または60アミノ酸長であり得る。いくつかの実施形態では、シグナルペプチドは、20〜60、25〜60、30〜60、35〜60、40〜60、45〜60、50〜60、55〜60、15〜55、20〜55、25〜55、30〜55、35〜55、40〜55、45〜55、50〜55、15〜50、20〜50、25〜50、30〜50、35〜50、40〜50、45〜50、15〜45、20〜45、25〜45、30〜45、35〜45、40〜45、15〜40、20〜40、25〜40、30〜40、35〜40、15〜35、20〜35、25〜35、30〜35、15〜30、20〜30、25〜30、15〜25、20〜25、または15〜20アミノ酸長である。
シグナルペプチドは通常、ERプロセシング中に切断接点で新生ポリペプチドから切断される。本開示のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンによって産生される成熟抗原ポリペプチドは通常、シグナルペプチドを含まない。
化学修飾
本開示のインフルエンザワクチンは、いくつかの実施形態では、少なくとも1つの化学修飾を含む少なくとも1つの抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有するRNA(例えばmRNA)ポリヌクレオチドを少なくとも含む。
用語「化学修飾」及び「化学修飾された」とは、リボヌクレオシドまたはデオキシリボヌクレオシドのアデノシン(A)、グアノシン(G)、ウリジン(U)、チミジン(T)、またはシチジン(C)の位置、パターン、パーセント、または集合のうちの少なくとも1つに関する修飾を指す。一般に、これらの用語は、天然型の5’末端mRNAキャップ部分におけるリボヌクレオチド修飾を指すものではない。ポリペプチドに関して、用語「修飾」は、20種の標準アミノ酸群に対する修飾を指す。本明細書で提供されるポリペプチドはまた、アミノ酸の置換、挿入、または置換と挿入の組み合わせを含むことで「修飾された」とみなされる。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、様々な(複数の)異なる修飾を含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドの特定の領域は、1、2、またはそれ以上の(場合により異なる)ヌクレオシドまたはヌクレオチド修飾を含む。いくつかの実施形態では、細胞または生物に導入された修飾RNAポリヌクレオチド(例えば、修飾mRNAポリヌクレオチド)は、非修飾ポリヌクレオチドと比較して、細胞または生物それぞれにおいて分解の減少を示す。いくつかの実施形態では、細胞または生物に導入された修飾RNAポリヌクレオチド(例えば、修飾mRNAポリヌクレオチド)は、細胞または生物それぞれにおいて免疫原性の減少(例えば、自然応答の減少)を示す場合がある。
ポリヌクレオチドの修飾には、本明細書に記載のものが含まれるが、これらに限定されない。ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、天然型、非天然型である修飾を含み得るか、またはポリヌクレオチドは、天然型修飾と非天然型修飾の組み合わせを含み得る。ポリヌクレオチドは、例えば、糖、核酸塩基、またはヌクレオシド間結合(例えば、リン酸基、ホスホジエステル結合、またはホスホジエステル骨格との結合)のうち任意の有用な修飾を含み得る。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、ポリヌクレオチドの合成中または合成後に所望の機能または特性を達成するために導入される非天然修飾ヌクレオチドを含む。修飾は、ヌクレオチド間結合、プリン塩基もしくはピリミジン塩基、または糖に存在し得る。修飾は、化学合成またはポリメラーゼ酵素によって鎖の末端または鎖の他の場所に導入することができる。ポリヌクレオチドの任意の領域を化学修飾することができる。
本開示は、ヌクレオシド及びヌクレオチドが修飾されたポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)を提供する。「ヌクレオシド」とは、有機塩基(例えば、プリンまたはピリミジン)またはその誘導体(本明細書では「核酸塩基」とも称する)と組み合わせた糖分子(例えば、ペントースまたはリボース)またはその誘導体を含有する化合物を指す。「ヌクレオチド」とは、リン酸基を含むヌクレオシドを指す。修飾ヌクレオチドは、例えば、化学的方法、酵素による方法、または組換え方法などの任意の有用な方法によって、1つ以上の修飾ヌクレオシドまたは非天然ヌクレオシドを含むように合成することができる。ポリヌクレオチドは、連結されたヌクレオシドの1つまたは複数の領域を含み得る。そのような領域は多様な骨格結合を有し得る。結合は、標準的なホスホジエステル結合であってよく、その場合、ポリヌクレオチドはヌクレオチドの領域を含むことになる。
修飾ヌクレオチド塩基対形成には、標準的なアデノシン−チミン、アデノシン−ウラシル、またはグアノシン−シトシン塩基対だけでなく、ヌクレオチド間及び/または非標準塩基もしくは修飾塩基を含む修飾ヌクレオチド間に形成された塩基対を包含し、その場合、水素結合供与体及び水素結合受容体の配置により、非標準塩基と標準塩基との間または2つの相補的な非標準塩基構造間の水素結合が可能になる。そのような非標準塩基対形成の一例は、修飾ヌクレオチドのイノシンとアデニン、シトシン、またはウラシルとの間の塩基対形成である。塩基/糖の任意の組み合わせまたはリンカーを、本開示のポリヌクレオチドに組み込むことができる。
本開示のワクチンに有用なポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)の修飾としては、限定するものではないが、以下が挙げられる:2−メチルチオ−N6−(cis−ヒドロキシイソペンテニル)アデノシン;2−メチルチオ−N6−メチルアデノシン;2−メチルチオ−N6−スレオニルカルバモイルアデノシン;N6−グリシニルカルバモイルアデノシン;N6−イソペンテニルアデノシン;N6−メチルアデノシン;N6−スレオニルカルバモイルアデノシン;1,2’−O−ジメチルアデノシン;1−メチルアデノシン;2’−O−メチルアデノシン;2’−O−リボシルアデノシン(リン酸);2−メチルアデノシン;2−メチルチオ−N6イソペンテニルアデノシン;2−メチルチオ−N6−ヒドロキシノルバリルカルバモイルアデノシン;2’−O−メチルアデノシン;2’−O−リボシルアデノシン(リン酸);イソペンテニルアデノシン;N6−(cis−ヒドロキシイソペンテニル)アデノシン;N6,2’−O−ジメチルアデノシン;N6,2’−O−ジメチルアデノシン;N6,N6,2’−O−トリメチルアデノシン;N6,N6−ジメチルアデノシン;N6−アセチルアデノシン;N6−ヒドロキシノルバリルカルバモイルアデノシン;N6−メチル−N6−スレオニルカルバモイルアデノシン;2−メチルアデノシン;2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデノシン;7−デアザ−アデノシン;N1−メチル−アデノシン;N6,N6(ジメチル)アデニン;N6−cis−ヒドロキシ−イソペンテニル−アデノシン;α−チオ−アデノシン;2(アミノ)アデニン;2(アミノプロピル)アデニン;2(メチルチオ)N6(イソペンテニル)アデニン;2−(アルキル)アデニン;2−(アミノアルキル)アデニン;2−(アミノプロピル)アデニン;2−(ハロ)アデニン;2−(ハロ)アデニン;2−(プロピル)アデニン;2’−アミノ−2’−デオキシ−ATP;2’−アジド−2’−デオキシ−ATP;2’−デオキシ−2’−a−アミノアデノシンTP;2’−デオキシ−2’−a−アジドアデノシンTP;6(アルキル)アデニン;6(メチル)アデニン;6−(アルキル)アデニン;6−(メチル)アデニン;7(デアザ)アデニン;8(アルケニル)アデニン;8(アルキニル)アデニン;8(アミノ)アデニン;8(チオアルキル)アデニン;8−(アルケニル)アデニン;8−(アルキル)アデニン;8−(アルキニル)アデニン;8−(アミノ)アデニン;8−(ハロ)アデニン;8−(ヒドロキシル)アデニン;8−(チオアルキル)アデニン;8−(チオール)アデニン;8−アジド−アデノシン;アザアデニン;デアザアデニン;N6(メチル)アデニン;N6−(イソペンチル)アデニン;7−デアザ−8−アザ−アデノシン;7−メチルアデニン;1−デアザアデノシンTP;2’フルオロ−N6−Bz−デオキシアデノシンTP;2’−OMe−2−アミノ−ATP;2’O−メチル−N6−Bz−デオキシアデノシンTP;2’−a−エチニルアデノシンTP;2−アミノアデニン;2−アミノアデノシンTP;2−アミノ−ATP;2’−a−トリフルオロメチルアデノシンTP;2−アジドアデノシンTP;2’−b−エチニルアデノシンTP;2−ブロモアデノシンTP;2’−b−トリフルオロメチルアデノシンTP;2−クロロアデノシンTP;2’−デオキシ−2’,2’−ジフルオロアデノシンTP;2’−デオキシ−2’−a−メルカプトアデノシンTP;2’−デオキシ−2’−a−チオメトキシアデノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−アミノアデノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−アジドアデノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−ブロモアデノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−クロロアデノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−フルオロアデノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−ヨードアデノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−メルカプトアデノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−チオメトキシアデノシンTP;2−フルオロアデノシンTP;2−ヨードアデノシンTP;2−メルカプトアデノシンTP;2−メトキシ−アデニン;2−メチルチオ−アデニン;2−トリフルオロメチルアデノシンTP;3−デアザ−3−ブロモアデノシンTP;3−デアザ−3−クロロアデノシンTP;3−デアザ−3−フルオロアデノシンTP;3−デアザ−3−ヨードアデノシンTP;3−デアザアデノシンTP;4’−アジドアデノシンTP;4’−炭素環式アデノシンTP;4’−エチニルアデノシンTP;5’−ホモ−アデノシンTP;8−アザ−ATP;8−ブロモ−アデノシンTP;8−トリフルオロメチルアデノシンTP;9−デアザアデノシンTP;2−アミノプリン;7−デアザ−2,6−ジアミノプリン;7−デアザ−8−アザ−2,6−ジアミノプリン;7−デアザ−8−アザ−2−アミノプリン;2,6−ジアミノプリン;7−デアザ−8−アザ−アデニン、7−デアザ−2−アミノプリン;2−チオシチジン;3−メチルシチジン;5−ホルミルシチジン;5−ヒドロキシメチルシチジン;5−メチルシチジン;N4−アセチルシチジン;2’−O−メチルシチジン;2’−O−メチルシチジン;5,2’−O−ジメチルシチジン;5−ホルミル−2’−O−メチルシチジン;リシジン;N4,2’−O−ジメチルシチジン;N4−アセチル−2’−O−メチルシチジン;N4−メチルシチジン;N4,N4−ジメチル−2’−OMe−シチジンTP;4−メチルシチジン;5−アザ−シチジン;シュード−イソ−シチジン;ピロロ−シチジン;α−チオ−シチジン;2−(チオ)シトシン;2’−アミノ−2’−デオキシ−CTP;2’−アジド−2’−デオキシ−CTP;2’−デオキシ−2’−a−アミノシチジンTP;2’−デオキシ−2’−a−アジドシチジンTP;3(デアザ)5(アザ)シトシン;3(メチル)シトシン;3−(アルキル)シトシン;3−(デアザ)5(アザ)シトシン;3−(メチル)シチジン;4,2’−O−ジメチルシチジン;5(ハロ)シトシン;5(メチル)シトシン;5(プロピニル)シトシン;5(トリフルオロメチル)シトシン;5−(アルキル)シトシン;5−(アルキニル)シトシン;5−(ハロ)シトシン;5−(プロピニル)シトシン;5−(トリフルオロメチル)シトシン;5−ブロモ−シチジン;5−ヨード−シチジン;5−プロピニルシトシン;6−(アゾ)シトシン;6−アザ−シチジン;アザシトシン;デアザシトシン;N4(アセチル)シトシン;1−メチル−1−デアザ−シュードイソシチジン;1−メチル−シュードイソシチジン;2−メトキシ−5−メチル−シチジン;2−メトキシ−シチジン;2−チオ−5−メチル−シチジン;4−メトキシ−1−メチル−シュードイソシチジン;4−メトキシ−シュードイソシチジン;4−チオ−1−メチル−1−デアザ−シュードイソシチジン;4−チオ−1−メチル−シュードイソシチジン;4−チオ−シュードイソシチジン;5−アザ−ゼブラリン;5−メチル−ゼブラリン;ピロロ−シュードイソシチジン;ゼブラリン;(E)−5−(2−ブロモ−ビニル)シチジンTP;2,2’−アンヒドロ−シチジンTP塩酸塩;2’フルオル−N4−Bz−シチジンTP;2’フルオロ−N4−アセチル−シチジンTP;2’−O−メチル−N4−アセチル−シチジンTP;2’O−メチル−N4−Bz−シチジンTP;2’−a−エチニルシチジンTP;2’−a−トリフルオロメチルシチジンTP;2’−b−エチニルシチジンTP;2’−b−トリフルオロメチルシチジンTP;2’−デオキシ−2’,2’−ジフルオロシチジンTP;2’−デオキシ−2’−a−メルカプトシチジンTP;2’−デオキシ−2’−a−チオメトキシシチジンTP;2’−デオキシ−2’−b−アミノシチジンTP;2’−デオキシ−2’−b−アジドシチジンTP;2’−デオキシ−2’−b−ブロモシチジンTP;2’−デオキシ−2’−b−クロロシチジンTP;2’−デオキシ−2’−b−フルオロシチジンTP;2’−デオキシ−2’−b−ヨードシチジンTP;2’−デオキシ−2’−b−メルカプトシチジンTP;2’−デオキシ−2’−b−チオメトキシシチジンTP;2’−O−メチル−5−(1−プロピニル)シチジンTP;3’−エチニルシチジンTP;4’−アジドシチジンTP;4’−炭素環式シチジンTP;4’−エチニルシチジンTP;5−(1−プロピニル)アラ−シチジンTP;5−(2−クロロ−フェニル)−2−チオシチジンTP;5−(4−アミノ−フェニル)−2−チオシチジンTP;5−アミノアリル−CTP;5−シアノシチジンTP;5−エチニルアラ−シチジンTP;5−エチニルシチジンTP;5’−ホモ−シチジンTP;5−メトキシシチジンTP;5−トリフルオロメチル−シチジンTP;N4−アミノ−シチジンTP;N4−ベンゾイル−シチジンTP;シュードイソシチジン;7−メチルグアノシン;N2,2’−O−ジメチルグアノシン;N2−メチルグアノシン;ワイオシン;1,2’−O−ジメチルグアノシン;1−メチルグアノシン;2’−O−メチルグアノシン;2’−O−リボシルグアノシン(リン酸);2’−O−メチルグアノシン;2’−O−リボシルグアノシン(リン酸);7−アミノメチル−7−デアザグアノシン;7−シアノ−7−デアザグアノシン;アーケオシン;メチルワイオシン;N2,7−ジメチルグアノシン;N2,N2,2’−O−トリメチルグアノシン;N2,N2,7−トリメチルグアノシン;N2,N2−ジメチルグアノシン;N2,7,2’−O−トリメチルグアノシン;6−チオ−グアノシン;7−デアザ−グアノシン;8−オキソ−グアノシン;N1−メチル−グアノシン;α−チオ−グアノシン;2(プロピル)グアニン;2−(アルキル)グアニン;2’−アミノ−2’−デオキシ−GTP;2’−アジド−2’−デオキシ−GTP;2’−デオキシ−2’−a−アミノグアノシンTP;2’−デオキシ−2’−a−アジドグアノシンTP;6(メチル)グアニン;6−(アルキル)グアニン;6−(メチル)グアニン;6−メチル−グアノシン;7(アルキル)グアニン;7(デアザ)グアニン;7(メチル)グアニン;7−(アルキル)グアニン;7−(デアザ)グアニン;7−(メチル)グアニン;8(アルキル)グアニン;8(アルキニル)グアニン;8(ハロ)グアニン;8(チオアルキル)グアニン;8−(アルケニル)グアニン;8−(アルキル)グアニン;8−(アルキニル)グアニン;8−(アミノ)グアニン;8−(ハロ)グアニン;8−(ヒドロキシル)グアニン;8−(チオアルキル)グアニン;8−(チオール)グアニン;アザグアニン;デアザグアニン;N(メチル)グアニン;N−(メチル)グアニン;1−メチル−6−チオ−グアノシン;6−メトキシ−グアノシン;6−チオ−7−デアザ−8−アザ−グアノシン;6−チオ−7−デアザ−グアノシン;6−チオ−7−メチル−グアノシン;7−デアザ−8−アザ−グアノシン;7−メチル−8−オキソ−グアノシン;N2,N2−ジメチル−6−チオ−グアノシン;N2−メチル−6−チオ−グアノシン;1−Me−GTP;2’フルオロ−N2−イソブチル−グアノシンTP;2’O−メチル−N2−イソブチル−グアノシンTP;2’−a−エチニルグアノシンTP;2’−a−トリフルオロメチルグアノシンTP;2’−b−エチニルグアノシンTP;2’−b−トリフルオロメチルグアノシンTP;2’−デオキシ−2’,2’−ジフルオログアノシンTP;2’−デオキシ−2’−a−メルカプトグアノシンTP;2’−デオキシ−2’−a−チオメトキシグアノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−アミノグアノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−アジドグアノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−ブロモグアノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−クロログアノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−フルオログアノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−ヨードグアノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−メルカプトグアノシンTP;2’−デオキシ−2’−b−チオメトキシグアノシンTP;4’−アジドグアノ
シンTP;4’−炭素環式グアノシンTP;4’−エチニルグアノシンTP;5’−ホモ−グアノシンTP;8−ブロモ−グアノシンTP;9−デアザグアノシンTP;N2−イソブチル−グアノシンTP;1−メチルイノシン;イノシン;1,2’−O−ジメチルイノシン;2’−O−メチルイノシン;7−メチルイノシン;2’−O−メチルイノシン;エポキシキューオシン;ガラクトシル−キューオシン;マンノシルキューオシン;キューオシン;アリルアミノ−チミジン;アザチミジン;デアザチミジン;デオキシ−チミジン;2’−O−メチルウリジン;2−チオウリジン;3−メチルウリジン;5−カルボキシメチルウリジン;5−ヒドロキシウリジン;5−メチルウリジン;5−タウリノメチル−2−チオウリジン;5−タウリノメチルウリジン;ジヒドロウリジン;シュードウリジン;(3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)ウリジン;1−メチル−3−(3−アミノ−5−カルボキシプロピル)シュードウリジン;1−メチルシュードウリジン;1−メチル−シュードウリジン;2’−O−メチルウリジン;2’−O−メチルシュードウリジン;2’−O−メチルウリジン;2−チオ−2’−O−メチルウリジン;3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)ウリジン;3,2’−O−ジメチルウリジン;3−メチル−シュード−ウリジンTP;4−チオウリジン;5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウリジン;5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウリジンメチルエステル;5,2’−O−ジメチルウリジン;5,6−ジヒドロ−ウリジン;5−アミノメチル−2−チオウリジン;5−カルバモイルメチル−2’−O−メチルウリジン;5−カルバモイルメチルウリジン;5−カルボキシヒドロキシメチルウリジン;5−カルボキシヒドロキシメチルウリジンメチルエステル;5−カルボキシメチルアミノメチル−2’−O−メチルウリジン;5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリジン;5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリジン;5−カルボキシメチルアミノメチルウリジン;5−カルボキシメチルアミノメチルウリジン;5−カルバモイルメチルウリジンTP;5−メトキシカルボニルメチル−2’−O−メチルウリジン;5−メトキシカルボニルメチル−2−チオウリジン;5−メトキシカルボニルメチルウリジン;5−メトキシウリジン;5−メチル−2−チオウリジン;5−メチルアミノメチル−2−セレノウリジン;5−メチルアミノメチル−2−チオウリジン;5−メチルアミノメチルウリジン;5−メチルジヒドロウリジン;5−オキシ酢酸−ウリジンTP;5−オキシ酢酸−メチルエステル−ウリジンTP;N1−メチル−シュード−ウリジン;ウリジン5−オキシ酢酸;ウリジン5−オキシ酢酸メチルエステル;3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)−ウリジンTP;5−(イソ−ペンテニルアミノメチル)−2−チオウリジンTP;5−(イソ−ペンテニルアミノメチル)−2’−O−メチルウリジンTP;5−(イソ−ペンテニルアミノメチル)ウリジンTP;5−プロピニルウラシル;α−チオ−ウリジン;1(アミノアルキルアミノ−カルボニルエチレニル)−2(チオ)−シュードウラシル;1(アミノアルキルアミノカルボニルエチレニル)−2,4−(ジチオ)シュードウラシル;1(アミノアルキルアミノカルボニルエチレニル)−4(チオ)シュードウラシル;1(アミノアルキルアミノカルボニルエチレニル)−シュードウラシル;1(アミノカルボニルエチレニル)−2(チオ)−シュードウラシル;1(アミノカルボニルエチレニル)−2,4−(ジチオ)シュードウラシル;1(アミノカルボニルエチレニル)−4(チオ)シュードウラシル;1(アミノカルボニルエチレニル)−シュードウラシル;1置換2(チオ)−シュードウラシル;1置換2,4−(ジチオ)シュードウラシル;1置換4(チオ)シュードウラシル;1置換シュードウラシル;1−(アミノアルキルアミノ−カルボニルエチレニル)−2−(チオ)−シュードウラシル;1−メチル−3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)シュードウリジンTP;1−メチル−3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)シュード−UTP;1−メチル−シュード−UTP;2(チオ)シュードウラシル;2’デオキシウリジン;2’フルオロウリジン;2−(チオ)ウラシル;2,4−(ジチオ)シュードウラシル;2’メチル,2’アミノ,2’アジド,2’フルロ−グアノシン;2’−アミノ−2’−デオキシ−UTP;2’−アジド−2’−デオキシ−UTP;2’−アジド−デオキシウリジンTP;2’−O−メチルシュードウリジン;2’デオキシウリジン;2’フルオロウリジン;2’−デオキシ−2’−a−アミノウリジンTP;2’−デオキシ−2’−a−アジドウリジンTP;2−メチルシュードウリジン;3(3アミノ−3カルボキシプロピル)ウラシル;4(チオ)シュードウラシル;4−(チオ)シュードウラシル;4−(チオ)ウラシル;4−チオウラシル;5(1,3−ジアゾール−1−アルキル)ウラシル;5(2−アミノプロピル)ウラシル;5(アミノアルキル)ウラシル;5(ジメチルアミノアルキル)ウラシル;5(グアニジニウムアルキル)ウラシル;5(メトキシカルボニルメチル)−2−(チオ)ウラシル;5(メトキシカルボニル−メチル)ウラシル;5(メチル)2(チオ)ウラシル;5(メチル)2,4(ジチオ)ウラシル;5(メチル)4(チオ)ウラシル;5(メチルアミノメチル)−2(チオ)ウラシル;5(メチルアミノメチル)−2,4(ジチオ)ウラシル;5(メチルアミノメチル)−4(チオ)ウラシル;5(プロピニル)ウラシル;5(トリフルオロメチル)ウラシル;5−(2−アミノプロピル)ウラシル;5−(アルキル)−2−(チオ)シュードウラシル;5−(アルキル)−2,4(ジチオ)シュードウラシル;5−(アルキル)−4(チオ)シュードウラシル;5−(アルキル)シュードウラシル;5−(アルキル)ウラシル;5−(アルキニル)ウラシル;5−(アリルアミノ)ウラシル;5−(シアノアルキル)ウラシル;5−(ジアルキルアミノアルキル)ウラシル;5−(ジメチルアミノアルキル)ウラシル;5−(グアニジニウムアルキル)ウラシル;5−(ハロ)ウラシル;5−(1,3−ジアゾール−1−アルキル)ウラシル;5−(メトキシ)ウラシル;5−(メトキシカルボニルメチル)−2−(チオ)ウラシル;5−(メトキシカルボニル−メチル)ウラシル;5−(メチル)2(チオ)ウラシル;5−(メチル)2,4(ジチオ)ウラシル;5−(メチル)4(チオ)ウラシル;5−(メチル)−2−(チオ)シュードウラシル;5−(メチル)−2,4(ジチオ)シュードウラシル;5−(メチル)−4(チオ)シュードウラシル;5−(メチル)シュードウラシル;5−(メチルアミノメチル)−2(チオ)ウラシル;5−(メチルアミノメチル)−2,4(ジチオ)ウラシル;5−(メチルアミノメチル)−4−(チオ)ウラシル;5−(プロピニル)ウラシル;5−(トリフルオロメチル)ウラシル;5−アミノアリル−ウリジン;5−ブロモ−ウリジン;5−ヨード−ウリジン;5−ウラシル;6(アゾ)ウラシル;6−(アゾ)ウラシル;6−アザ−ウリジン;アリルアミノ−ウラシル;アザウラシル;デアザウラシル;N3(メチル)ウラシル;シュード−UTP−1−2−エタン酸;シュードウラシル;4−チオ−シュード−UTP;1−カルボキシメチル−シュードウリジン;1−メチル−1−デアザ−シュードウリジン;1−プロピニル−ウリジン;1−タウリノメチル−1−メチル−ウリジン;1−タウリノメチル−4−チオ−ウリジン;1−タウリノメチル−シュードウリジン;2−メトキシ−4−チオ−シュードウリジン;2−チオ−1−メチル−1−デアザ−シュードウリジン;2−チオ−1−メチル−シュードウリジン;2−チオ−5−アザ−ウリジン;2−チオ−ジヒドロシュードウリジン;2−チオ−ジヒドロウリジン;2−チオ−シュードウリジン;4−メトキシ−2−チオ−シュードウリジン;4−メトキシ−シュードウリジン;4−チオ−1−メチル−シュードウリジン;4−チオ−シュードウリジン;5−アザ−ウリジン;ジヒドロシュードウリジン;(±)1−(2−ヒドロキシプロピル)シュードウリジンTP;
(2R)−1−(2−ヒドロキシプロピル)シュードウリジンTP;(2S)−1−(2−ヒドロキシプロピル)シュードウリジンTP;(E)−5−(2−ブロモ−ビニル)アラ−ウリジンTP;(E)−5−(2−ブロモ−ビニル)ウリジンTP;(Z)−5−(2−ブロモ−ビニル)アラ−ウリジンTP;(Z)−5−(2−ブロモ−ビニル)ウリジンTP;1−(2,2,2−トリフルオロエチル)−シュード−UTP;1−(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)シュードウリジンTP;1−(2,2−ジエトキシエチル)シュードウリジンTP;1−(2,4,6−トリメチルベンジル)シュードウリジンTP;1−(2,4,6−トリメチル−ベンジル)シュード−UTP;1−(2,4,6−トリメチル−フェニル)シュード−UTP;1−(2−アミノ−2−カルボキシエチル)シュード−UTP;1−(2−アミノ−エチル)シュード−UTP;1−(2−ヒドロキシエチル)シュードウリジンTP;1−(2−メトキシエチル)シュードウリジンTP;1−(3,4−ビス−トリフルオロメトキシベンジル)シュードウリジンTP;1−(3,4−ジメトキシベンジル)シュードウリジンTP;1−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)シュード−UTP;1−(3−アミノ−プロピル)シュード−UTP;1−(3−シクロプロピル−プロプ−2−イニル)シュードウリジンTP;1−(4−アミノ−4−カルボキシブチル)シュード−UTP;1−(4−アミノ−ベンジル)シュード−UTP;1−(4−アミノ−ブチル)シュード−UTP;1−(4−アミノ−フェニル)シュード−UTP;1−(4−アジドベンジル)シュードウリジンTP;1−(4−ブロモベンジル)シュードウリジンTP;1−(4−クロロベンジル)シュードウリジンTP;1−(4−フルオロベンジル)シュードウリジンTP;1−(4−ヨードベンジル)シュードウリジンTP;1−(4−メタンスルホニルベンジル)シュードウリジンTP;1−(4−メトキシベンジル)シュードウリジンTP;1−(4−メトキシ−ベンジル)シュード−UTP;1−(4−メトキシ−フェニル)シュード−UTP;1−(4−メチルベンジル)シュードウリジンTP;1−(4−メチル−ベンジル)シュード−UTP;1−(4−ニトロベンジル)シュードウリジンTP;1−(4−ニトロ−ベンジル)シュード−UTP;1(4−ニトロ−フェニル)シュード−UTP;1−(4−チオメトキシベンジル)シュードウリジンTP;1−(4−トリフルオロメトキシベンジル)シュードウリジンTP;1−(4−トリフルオロメチルベンジル)シュードウリジンTP;1−(5−アミノ−ペンチル)シュード−UTP;1−(6−アミノ−ヘキシル)シュード−UTP;1,6−ジメチル−シュード−UTP;1−[3−(2−{2−[2−(2−アミノエトキシ)−エトキシ]−エトキシ}−エトキシ)−プロピオニル]シュードウリジンTP;1−{3−[2−(2−アミノエトキシ)−エトキシ]−プロピオニル}シュードウリジンTP;1−アセチルシュードウリジンTP;1−アルキル−6−(1−プロピニル)−シュード−UTP;1−アルキル−6−(2−プロピニル)−シュード−UTP;1−アルキル−6−アリル−シュード−UTP;1−アルキル−6−エチニル−シュード−UTP;1−アルキル−6−ホモアリル−シュード−UTP;1−アルキル−6−ビニル−シュード−UTP;1−アリルシュードウリジンTP;1−アミノメチル−シュード−UTP;1−ベンゾイルシュードウリジンTP;1−ベンジルオキシメチルシュードウリジンTP;1−ベンジル−シュード−UTP;1−ビオチニル−PEG2−シュードウリジンTP;1−ビオチニルシュードウリジンTP;1−ブチル−シュード−UTP;1−シアノメチルシュードウリジンTP;1−シクロブチルメチル−シュード−UTP;1−シクロブチル−シュード−UTP;1−シクロヘプチルメチル−シュード−UTP;1−シクロヘプチル−シュード−UTP;1−シクロヘキシルメチル−シュード−UTP;1−シクロヘキシル−シュード−UTP;1−シクロオクチルメチル−シュード−UTP;1−シクロオクチル−シュード−UTP;1−シクロペンチルメチル−シュード−UTP;1−シクロペンチル−シュード−UTP;1−シクロプロピルメチル−シュード−UTP;1−シクロプロピル−シュード−UTP;1−エチル−シュード−UTP;1−ヘキシル−シュード−UTP;1−ホモアリルシュードウリジンTP;1−ヒドロキシメチルシュードウリジンTP;1−イソ−プロピル−シュード−UTP;1−Me−2−チオ−シュード−UTP;1−Me−4−チオ−シュード−UTP;1−Me−アルファ−チオ−シュード−UTP;1−メタンスルホニルメチルシュードウリジンTP;1−メトキシメチルシュードウリジンTP;1−メチル−6−(2,2,2−トリフルオロエチル)シュード−UTP;1−メチル−6−(4−モルホリノ)−シュード−UTP;1−メチル−6−(4−チオモルホリノ)−シュード−UTP;1−メチル−6−(置換フェニル)シュード−UTP;1−メチル−6−アミノ−シュード−UTP;1−メチル−6−アジド−シュード−UTP;1−メチル−6−ブロモ−シュード−UTP;1−メチル−6−ブチル−シュード−UTP;1−メチル−6−クロロ−シュード−UTP;1−メチル−6−シアノ−シュード−UTP;1−メチル−6−ジメチルアミノ−シュード−UTP;1−メチル−6−エトキシ−シュード−UTP;1−メチル−6−エチルカルボキシレート−シュード−UTP;1−メチル−6−エチル−シュード−UTP;1−メチル−6−フルオロ−シュード−UTP;1−メチル−6−ホルミル−シュード−UTP;1−メチル−6−ヒドロキシアミノ−シュード−UTP;1−メチル−6−ヒドロキシ−シュード−UTP;1−メチル−6−ヨード−シュード−UTP;1−メチル−6−イソ−プロピル−シュード−UTP;1−メチル−6−メトキシ−シュード−UTP;1−メチル−6−メチルアミノ−シュード−UTP;1−メチル−6−フェニル−シュード−UTP;1−メチル−6−プロピル−シュード−UTP;1−メチル−6−tert−ブチル−シュード−UTP;1−メチル−6−トリフルオロメトキシ−シュード−UTP;1−メチル−6−トリフルオロメチル−シュード−UTP;1−モルホリノメチルシュードウリジンTP;1−ペンチル−シュード−UTP;1−フェニル−シュード−UTP;1−ピバロイルシュードウリジンTP;1−プロパルギルシュードウリジンTP;1−プロピル−シュード−UTP;1−プロピニル−シュードウリジン;1−p−トリル−シュード−UTP;1−tert−ブチル−シュード−UTP;1−チオメトキシメチルシュードウリジンTP;1−チオモルホリノメチルシュードウリジンTP;1−トリフルオロアセチルシュードウリジンTP;1−トリフルオロメチル−シュード−UTP;1−ビニルシュードウリジンTP;2,2’−アンヒドロ−ウリジンTP;2’−ブロモ−デオキシウリジンTP;2’−F−5−メチル−2’−デオキシ−UTP;2’−OMe−5−Me−UTP;2’−OMe−シュード−UTP;2’−a−エチニルウリジンTP;2’−a−トリフルオロメチルウリジンTP;2’−b−エチニルウリジンTP;2’−b−トリフルオロメチルウリジンTP;2’−デオキシ−2’,2’−ジフルオロウリジンTP;2’−デオキシ−2’−a−メルカプトウリジンTP;2’−デオキシ−2’−a−チオメトキシウリジンTP;2’−デオキシ−2’−b−アミノウリジンTP;2’−デオキシ−2’−b−アジドウリジンTP;2’−デオキシ−2’−b−ブロモウリジンTP;2’−デオキシ−2’−b−クロロウリジンTP;2’−デオキシ−2’−b−フルオロウリジンTP;2’−デオキシ−2’−b−ヨードウリジンTP;2’−デオキシ−2’−b−メルカプトウリジンTP;2’−デオキシ−2’−b−チオメトキシウリジンTP;2−メトキシ−4−チオ−ウリジン;2−メトキシウリジン;2’−O−メチル−5−(1−プロピニル)ウリジンTP;3−アルキル−シュード−UTP;4’−アジドウリジンTP;4’−炭素環式ウリジンTP;4’−エチニルウリジンTP;5−(1−プロピニル)アラ−ウリジンTP;5−(2−フラニル)ウリジンTP;5−シアノウリジンTP;5−ジメチルアミノウリジンTP;5’−ホモ−ウリジンTP;5−ヨード−2’−フルオロ−デオキシウリジンTP;5−フェニルエチニルウリジンTP;5−トリデューテロメチル−6−デューテロウリジンTP;5−トリフルオロメチル−ウリジンTP;5−ビニルアラウリジンTP;6−(2,2,2−トリフルオロエチル)−シュード−UTP;6−(4−モルホリノ)−シュード−UTP;6−(4−チオモルホリノ)−シュード−UTP;6−(置換−フェニル)−シュード−UTP;6−アミノ−シュード−UTP;6−アジド−シュード−UTP;6−ブロモ−シュード−UTP;6−ブチル−シュード−UTP;6−クロロ−シュード−UTP;6−シアノ−シュード−UTP;6−ジメチルアミノ−シュード−UTP;6−エトキシ−シュード−UTP;6−エチルカルボキシレート−シュード−UTP;6−エチル−シュード−UTP;6−フルオロ−シュード−UTP;6−ホルミル−シュード−UTP;6−ヒドロキシアミノ−シュード−UTP;6−ヒドロキシ−シュード−UTP;6−ヨード−シュード−UTP;6−イソ−プロピル−シュード−UTP;6−メトキシ−シュード−UTP;6−メチルアミノ−シュード−UTP;6−メチル−シュード−UTP;6−フェニル−シュード−UTP;6−フェニル−シュード−UTP;6−プロピル−シュード−UTP;6−tert−ブチル−シュード−UTP;6−トリフルオロメトキシ−シュード−UTP;6−トリフルオロメチル−シュード−UTP;アルファ−チオ−シュード−UTP;シュードウリジン1−(4−メチルベンゼンスルホン酸)TP;シュードウリジン1−(4−メチル安息香酸)TP;シュードウリジンTP1−[3−(2−エトキシ)]プロピオン酸;シュードウリジンTP1−[3−{2−(2−[2−(2−エトキシ)−エトキシ]−エトキシ)−エトキシ}]プロピオン酸;シュードウリジンTP1−[3−{2−(2−[2−{2(2−エトキシ)−エトキシ}−エトキシ]−エトキシ)−エトキシ}]プロピオン酸;シュードウリジンTP1−[3−{2−(2−[2−エトキシ]−エトキシ)−エトキシ}]プロピオン酸;シュードウリジンTP1−[3−{2−(2−エトキシ)−エトキシ}]プロピオン酸;シュードウリジンTP1−メチルホスホン酸;シュードウリジンTP1−メチルホスホン酸ジエチルエステル;シュード−UTP−N1−3−プロピオン酸;シュード−UTP−N1−4−ブタン酸;シュード−UTP−N1−5−ペンタン酸;シュード−UTP−N1−6−ヘキサン酸;シュード−UTP−N1−7−ヘプタン酸;シュード−UTP−N1−メチル−p−安息香酸;シュード−UTP−N1−p−安息香酸;ワイブトシン;ヒドロキシワイブトシン;イソワイオシン;ペルオキシワイブトシン;不完全修飾(undermodified)ヒドロキシワイブトシン;4−デメチルワイオシン;2,6−(ジアミノ)プリン;1−(アザ)−2−(チオ)−3−(アザ)−フェノキサジン−1−イル:1,3−(ジアザ)−2−(オキソ)−フェノチアジン−1−イル;1,3−(ジアザ)−2−(オキソ)−フェノキサジン−1−イル;1,3,5−(トリアザ)−2,6−(ジオキサ)−ナフタレン;2(アミノ)プリン;2,4,5−(トリメチル)フェニル;2’メチル,2’アミノ,2’アジド,2’フルロ−シチジン;2’メチル,2’アミノ,2’アジド,2’フルロ−アデニン;2’メチル,2’アミノ,2’アジド,2’フルロ−ウリジン;2’−アミノ−2’−デオキシリボース;2−アミノ−6−クロロ−プリン;2−アザ−イノシニル;2’−アジド−2’−デオキシリボ
ース;2’フルオロ−2’−デオキシリボース;2’−フルオロ−修飾塩基;2’−O−メチル−リボース;2−オキソ−7−アミノピリドピリミジン−3−イル;2−オキソ−ピリドピリミジン−3−イル;2−ピリジノン;3ニトロピロール;3−(メチル)−7−(プロピニル)イソカルボスチリリル(isocarbostyrilyl);3−(メチル)イソカルボスチリリル;4−(フルオロ)−6−(メチル)ベンゾイミダゾール;4−(メチル)ベンゾイミダゾール;4−(メチル)インドリル;4,6−(ジメチル)インドリル;5ニトロインドール;5置換ピリミジン;5−(メチル)イソカルボスチリリル;5−ニトロインドール;6−(アザ)ピリミジン;6−(アゾ)チミン;6−(メチル)−7−(アザ)インドリル;6−クロロ−プリン;6−フェニル−ピロロ−ピリミジン−2−オン−3−イル;7−(アミノアルキルヒドロキシ)−1−(アザ)−2−(チオ)−3−(アザ)−フェノチアジン−1−イル;7−(アミノアルキルヒドロキシ)−1−(アザ)−2−(チオ)−3−(アザ)−フェノキサジン−1−イル;7−(アミノアルキルヒドロキシ)−1,3−(ジアザ)−2−(オキソ)−フェノキサジン−1−イル;7−(アミノアルキルヒドロキシ)−1,3−(ジアザ)−2−(オキソ)−フェノチアジン−1−イル;7−(アミノアルキルヒドロキシ)−1,3−(ジアザ)−2−(オキソ)−フェノキサジン−1−イル;7−(アザ)インドリル;7−(グアニジニウムアルキルヒドロキシ)−1−(アザ)−2−(チオ)−3−(アザ)−フェノキサジン1−イル;7−(グアニジニウムアルキルヒドロキシ)−1−(アザ)−2−(チオ)−3−(アザ)−フェノチアジン−1−イル;7−(グアニジニウムアルキルヒドロキシ)−1−(アザ)−2−(チオ)−3−(アザ)−フェノキサジン−1−イル;7−(グアニジニウムアルキルヒドロキシ)−1,3−(ジアザ)−2−(オキソ)−フェノキサジン−1−イル;7−(グアニジニウムアルキル−ヒドロキシ)−1,3−(ジアザ)−2−(オキソ)−フェノチアジン−1−イル;7−(グアニジニウムアルキルヒドロキシ)−1,3−(ジアザ)−2−(オキソ)−フェノキサジン−1−イル;7−(プロピニル)イソカルボスチリリル;7−(プロピニル)イソカルボスチリリル,プロピニル−7−(アザ)インドリル;7−デアザ−イノシニル;7−置換1−(アザ)−2−(チオ)−3−(アザ)−フェノキサジン−1−イル;7−置換1,3−(ジアザ)−2−(オキソ)−フェノキサジン−1−イル;9−(メチル)−イミジゾピリジニル;アミノインドリル;アントラセニル;ビス−オルト−(アミノアルキルヒドロキシ)−6−フェニル−ピロロ−ピリミジン−2−オン−3−イル;ビス−オルト−置換−6−フェニル−ピロロ−ピリミジン−2−オン−3−イル;ジフルオロトリル;ヒポキサンチン;イミジゾピリジニル;イノシニル;イソカルボスチリリル;イソグアニシン(Isoguanisine);N2−置換プリン;N6−メチル−2−アミノ−プリン;N6−置換プリン;N−アルキル化誘導体;ナフタレニル;ニトロベンゾイミダゾリル;ニトロイミダゾリル;ニトロインダゾリル;ニトロピラゾリル;ヌバラリン(Nubularine);O6−置換プリン;O−アルキル化誘導体;オルト−(アミノアルキルヒドロキシ)−6−フェニル−ピロロ−ピリミジン−2−オン−3−イル;オルト−置換−6−フェニル−ピロロ−ピリミジン−2−オン−3−イル;オキソホルマイシンTP;パラ−(アミノアルキルヒドロキシ)−6−フェニル−ピロロ−ピリミジン−2−オン−3−イル;パラ−置換−6−フェニル−ピロロ−ピリミジン−2−オン−3−イル;ペンタセニル;フェナントラセニル(Phenanthracenyl);フェニル;プロピニル−7−(アザ)インドリル;ピレニル;ピリドピリミジン−3−イル;ピリドピリミジン−3−イル,2−オキソ−7−アミノ−ピリドピリミジン−3−イル;ピロロ−ピリミジン−2−オン−3−イル;ピロロピリミジニル;ピロロピリジニル;スチルベンジル;置換1,2,4−トリアゾール;テトラセニル;ツベルシジン;キサンチン;キサントシン−5’−TP;2−チオ−ゼブラリン;5−アザ−2−チオ−ゼブラリン;7−デアザ−2−アミノ−プリン;ピリジン−4−オンリボヌクレオシド;2−アミノ−リボシド−TP;ホルマイシンATP;ホルマイシンBTP;ピロロシンTP;2’−OH−アラ−アデノシンTP;2’−OH−アラ−シチジンTP;2’−OH−アラ−ウリジンTP;2’−OH−アラ−グアノシンTP;5−(2−カルボメトキシビニル)ウリジンTP;及びN6−(19−アミノ−ペンタオキサノナデシル)アデノシンTP。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、少なくとも2つ(例えば、2、3、4またはそれ以上)の上記の修飾核酸塩基の組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)中の修飾核酸塩基は、シュードウリジン(Ψ)、N1−メチルシュードウリジン(mΨ)、2−チオウリジン、N1−エチルシュードウリジン、4’−チオウリジン、5−メチルシトシン、2−チオ−1−メチル−1−デアザ−シュードウリジン、2−チオ−1−メチル−シュードウリジン、2−チオ−5−アザ−ウリジン、2−チオ−ジヒドロシュードウリジン、2−チオ−ジヒドロウリジン、2−チオ−シュードウリジン、4−メトキシ−2−チオ−シュードウリジン、4−メトキシ−シュードウリジン、4−チオ−1−メチル−シュードウリジン、4−チオ−シュードウリジン、5−アザ−ウリジン、ジヒドロシュードウリジン、5−メトキシウリジン、及び2’−O−メチルウリジンからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、少なくとも2つ(例えば、2、3、4またはそれ以上)の上記の修飾核酸塩基の組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)中の修飾核酸塩基は、1−メチル−シュードウリジン(mψ)、5−メトキシ−ウリジン(moU)、5−メチル−シチジン(mC)、シュードウリジン(ψ)、α−チオ−グアノシン、及びチオアデノシンからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、少なくとも2つ(例えば、2、3、4またはそれ以上)の上記の修飾核酸塩基の組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、シュードウリジン(Ψ)及び5−メチル−シチジン(mC)を含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、1−メチル−シュードウリジン(mΨ)を含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、1−メチル−シュードウリジン(mΨ)及び5−メチル−シチジン(mC)を含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、2−チオウリジン(sU)を含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、2−チオウリジン及び5−メチル−シチジン(mC)を含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、メトキシ−ウリジン(moU)を含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、5−メトキシ−ウリジン(moU)及び5−メチル−シチジン(mC)を含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、2’−O−メチルウリジンを含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、2’−O−メチルウリジン及び5−メチル−シチジン(mC)を含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、N6−メチル−アデノシン(mA)を含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、N6−メチル−アデノシン(mA)及び5−メチル−シチジン(mC)を含む。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチドなどのRNAポリヌクレオチド)は、特定の修飾のため均一に修飾(例えば、完全に修飾、すなわち全配列にわたり修飾)される。例えば、ポリヌクレオチドは5−メチル−シチジン(mC)で均一に修飾することができ、これはmRNA配列中のすべてのシトシン残基が5−メチル−シチジン(mC)で置換されることを意味する。同様に、上述のような修飾残基による置換によって、配列中に存在する任意の型のヌクレオシド残基について、ポリヌクレオチドを均一に修飾することができる。
修飾シトシンを有する例示的な核酸塩基及びヌクレオシドとして、N4−アセチル−シチジン(ac4C)、5−メチル−シチジン(m5C)、5−ハロ−シチジン(例えば5−ヨード−シチジン)、5−ヒドロキシメチル−シチジン(hm5C)、1−メチル−シュードイソシチジン、2−チオ−シチジン(s2C)、及び2−チオ−5−メチル−シチジンが挙げられる。
いくつかの実施形態では、修飾核酸塩基は修飾ウリジンである。修飾ウリジンを有する例示的な核酸塩基及びヌクレオシドとして、5−シアノウリジン及び4’−チオウリジンが挙げられる。いくつかの実施形態では、修飾核酸塩基は修飾シトシンである。
いくつかの実施形態では、修飾核酸塩基は修飾アデニンである。修飾アデニンを有する例示的な核酸塩基及びヌクレオシドとして、7−デアザ−アデニン、1−メチル−アデノシン(m1A)、2−メチル−アデニン(m2A)、及びN6−メチル−アデノシン(m6A)が挙げられる。
いくつかの実施形態では、修飾核酸塩基は修飾グアニンである。修飾グアニンを有する例示的な核酸塩基及びヌクレオシドとして、イノシン(I)、1−メチル−イノシン(m1I)、ワイオシン(imG)、メチルワイオシン(mimG)、7−デアザ−グアノシン、7−シアノ−7−デアザ−グアノシン(preQ0)、7−アミノメチル−7−デアザ−グアノシン(preQ1)、7−メチル−グアノシン(m7G)、1−メチル−グアノシン(m1G)、8−オキソ−グアノシン、7−メチル−8−オキソ−グアノシンが挙げられる。
本開示のポリヌクレオチドは、分子の全長に沿って部分的にまたは完全に修飾することができる。例えば、本発明のポリヌクレオチドにおいて、またはその所与の所定の配列領域において(例えば、ポリA尾部を含むかまたは除外したmRNAにおいて)、1つ以上もしくはすべてのヌクレオチドまたは所与の種類のヌクレオチド(例えば、プリンもしくはピリミジン、またはA、G、U、Cのうちのいずれか1つ以上もしくはすべて)を均一に修飾することができる。いくつかの実施形態では、本開示のポリヌクレオチド(またはその所与の配列領域)において、Xが、ヌクレオチドA、G、U、Cのうちのいずれか1つ、またはA+G、A+U、A+C、G+U、G+C、U+C、A+G+U、A+G+C、G+U+C、もしくはA+G+Cのうちのいずれか1つの組み合わせであり得る場合に、ヌクレオチドXがすべて修飾ヌクレオチドである。
ポリヌクレオチドは、(全体的なヌクレオチド含量に対して、または1種類以上のヌクレオチド、すなわちA、G、U、またはCのいずれか1つ以上に対して)約1%〜約100%の修飾ヌクレオチドまたは任意の介入率(例えば、1%〜20%、1%〜25%、1%〜50%、1%〜60%、1%〜70%、1%〜80%、1%〜90%、1%〜95%、10%〜20%、10%〜25%、10%〜50%、10%〜60%、10%〜70%、10%〜80%、10%〜90%、10%〜95%、10%〜100%、20%〜25%、20%〜50%、20%〜60%、20%〜70%、20%〜80%、20%〜90%、20%〜95%、20%〜100%、50%〜60%、50%〜70%、50%〜80%、50%〜90%、50%〜95%、50%〜100%、70%〜80%、70%〜90%、70%〜95%、70%〜100%、80%〜90%、80%〜95%、80%〜100%、90%〜95%、90%〜100%、及び95%〜100%)の修飾ヌクレオチドを含み得る。非修飾A、G、U、またはCの存在量によっては、それ以外の任意のパーセンテージを占める。
ポリヌクレオチドは、最低1%及び最大100%の修飾ヌクレオチド、または少なくとも5%の修飾ヌクレオチド、少なくとも10%の修飾ヌクレオチド、少なくとも25%の修飾ヌクレオチド、少なくとも50%の修飾ヌクレオチド、少なくとも80%の修飾ヌクレオチド、もしくは少なくとも90%の修飾ヌクレオチドなどの任意の介入率を含み得る。例えば、ポリヌクレオチドは、修飾ウラシルまたは修飾シトシンなどの修飾ピリミジンを含み得る。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド中のウラシルの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも25%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、または100%が、修飾ウラシル(例えば、5置換ウラシル)で置換される。修飾ウラシルは、単一の固有な構造を有する化合物で置換することができるか、または異なる構造(例えば、2、3、4、またはそれ以上の固有な構造)を有する複数の化合物で置換することができる。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド中のシトシンの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも25%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%、または100%が、修飾シトシン(例えば、5置換シトシン)で置換される。修飾シトシンは、単一の固有な構造を有する化合物で置換することができるか、または異なる構造(例えば、2、3、4、またはそれ以上の固有な構造)を有する複数の化合物で置換することができる。
したがって、いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、5’UTRエレメント、場合によりコドン最適化されたオープンリーディングフレーム、及び3’UTRエレメント、ポリ(A)配列及び/またはポリアデニル化シグナルを含み、その場合のRNAは化学修飾されていない。
いくつかの実施形態では、修飾核酸塩基は修飾ウラシルである。修飾ウラシルを有する例示的な核酸塩基及びヌクレオシドとして、シュードウリジン(Ψ)、ピリジン−4−オンリボヌクレオシド、5−アザ−ウリジン、6−アザ−ウリジン、2−チオ−5−アザ−ウリジン、2−チオ−ウリジン(sU)、4−チオ−ウリジン(SU)、4−チオ−シュードウリジン、2−チオ−シュードウリジン、5−ヒドロキシ−ウリジン(hoU)、5−アミノアリル−ウリジン、5−ハロ−ウリジン(例えば、5−ヨード−ウリジンまたは5−ブロモ−ウリジン)、3−メチル−ウリジン(mU)、5−メトキシ−ウリジン(moU)、ウリジン5−オキシ酢酸(cmoU)、ウリジン5−オキシ酢酸メチルエステル(mcmoU)、5−カルボキシメチル−ウリジン(cmU)、1−カルボキシメチル−シュードウリジン、5−カルボキシヒドロキシメチル−ウリジン(chmU)、5−カルボキシヒドロキシメチル−ウリジンメチルエステル(mchmU)、5−メトキシカルボニルメチル−ウリジン(mcmU)、5−メトキシカルボニルメチル−2−チオ−ウリジン(mcmU)、5−アミノメチル−2−チオ−ウリジン(nmU)、5−メチルアミノメチル−ウリジン(mnmU)、5−メチルアミノメチル−2−チオ−ウリジン(mnmU)、5−メチルアミノメチル−2−セレノ−ウリジン(mnmseU)、5−カルバモイルメチル−ウリジン(ncmU)、5−カルボキシメチルアミノメチル−ウリジン(cmnmU)、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオ−ウリジン(cmnmU)、5−プロピニル−ウリジン、1−プロピニル−シュードウリジン、5−タウリノメチル−ウリジン(τmU)、1−タウリノメチル−シュードウリジン、5−タウリノメチル−2−チオ−ウリジン(τmU)、1−タウリノメチル−4−チオ−シュードウリジン、5−メチル−ウリジン(mU、すなわち核酸塩基デオキシチミンを有する)、1−メチル−シュードウリジン(mΨ)、5−メチル−2−チオ−ウリジン(mU)、1−メチル−4−チオ−シュードウリジン(mΨ)、4−チオ−1−メチル−シュードウリジン、3−メチル−シュードウリジン(mΨ)、2−チオ−1−メチル−シュードウリジン、1−メチル−1−デアザ−シュードウリジン、2−チオ−1−メチル−1−デアザ−シュードウリジン、ジヒドロウリジン(D)、ジヒドロシュードウリジン、5,6−ジヒドロウリジン、5−メチル−ジヒドロウリジン(mD)、2−チオ−ジヒドロウリジン、2−チオ−ジヒドロシュードウリジン、2−メトキシ−ウリジン、2−メトキシ−4−チオ−ウリジン、4−メトキシ−シュードウリジン、4−メトキシ−2−チオ−シュードウリジン、N1−メチル−シュードウリジン、3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)ウリジン(acpU)、1−メチル−3−(3−アミノ−3−カルボキシプロピル)シュードウリジン(acpΨ)、5−(イソペンテニルアミノメチル)ウリジン(inmU)、5−(イソペンテニルアミノメチル)−2−チオ−ウリジン(inmU)、α−チオ−ウリジン、2’−O−メチル−ウリジン(Um)、5,2’−O−ジメチル−ウリジン(mUm)、2’−O−メチル−シュードウリジン(Ψm)、2−チオ−2’−O−メチル−ウリジン(sUm)、5−メトキシカルボニルメチル−2’−O−メチル−ウリジン(mcmUm)、5−カルバモイルメチル−2’−O−メチル−ウリジン(ncmUm)、5−カルボキシメチルアミノメチル−2’−O−メチル−ウリジン(cmnmUm)、3,2’−O−ジメチル−ウリジン(mUm)、及び5−(イソペンテニルアミノメチル)−2’−O−メチル−ウリジン(inmUm)、1−チオ−ウリジン、デオキシチミジン、2’−F−アラ−ウリジン、2’−F−ウリジン、2’−OH−アラ−ウリジン、5−(2−カルボメトキシビニル)ウリジン、及び5−[3−(1−E−プロペニルアミノ)]ウリジンが挙げられる。
いくつかの実施形態では、修飾核酸塩基は修飾シトシンである。修飾シトシンを有する例示的な核酸塩基及びヌクレオシドとして、5−アザ−シチジン、6−アザ−シチジン、シュードイソシチジン、3−メチル−シチジン(m3C)、N4−アセチル−シチジン(ac4C)、5−ホルミル−シチジン(f5C)、N4−メチル−シチジン(m4C)、5−メチル−シチジン(m5C)、5−ハロ−シチジン(例えば、5−ヨード−シチジン)、5−ヒドロキシメチル−シチジン(hm5C)、1−メチル−シュードイソシチジン、ピロロ−シチジン、ピロロ−シュードイソシチジン、2−チオ−シチジン(s2C)、2−チオ−5−メチル−シチジン、4−チオ−シュードイソシチジン、4−チオ−1−メチル−シュードイソシチジン、4−チオ−1−メチル−1−デアザ−シュードイソシチジン、1−メチル−1−デアザ−シュードイソシチジン、ゼブラリン、5−アザ−ゼブラリン、5−メチル−ゼブラリン、5−アザ−2−チオ−ゼブラリン、2−チオ−ゼブラリン、2−メトキシ−シチジン、2−メトキシ−5−メチル−シチジン、4−メトキシ−シュードイソシチジン、4−メトキシ−1−メチル−シュードイソシチジン、リシジン(k2C)、α−チオ−シチジン、2’−O−メチル−シチジン(Cm)、5,2’−O−ジメチル−シチジン(m5Cm)、N4−アセチル−2’−O−メチル−シチジン(ac4Cm)、N4,2’−O−ジメチル−シチジン(m4Cm)、5−ホルミル−2’−O−メチル−シチジン(f5Cm)、N4,N4,2’−O−トリメチル−シチジン(m42Cm)、1−チオ−シチジン、2’−F−アラ−シチジン、2’−F−シチジン、及び2’−OH−アラーシチジンが挙げられる。
いくつかの実施形態では、修飾核酸塩基は修飾アデニンである。修飾アデニンを有する例示的な核酸塩基及びヌクレオシドとして、2−アミノ−プリン、2,6−ジアミノプリン、2−アミノ−6−ハロ−プリン(例えば、2−アミノ−6−クロロ−プリン)、6−ハロ−プリン(例えば、6−クロロ−プリン)、2−アミノ−6−メチル−プリン、8−アジド−アデノシン、7−デアザ−アデニン、7−デアザ−8−アザ−アデニン、7−デアザ−2−アミノ−プリン、7−デアザ−8−アザ−2−アミノ−プリン、7−デアザ−2,6−ジアミノプリン、7−デアザ−8−アザ−2,6−ジアミノプリン、1−メチル−アデノシン(m1A)、2−メチル−アデニン(m2A)、N6−メチル−アデノシン(m6A)、2−メチルチオ−N6−メチル−アデノシン(ms2m6A)、N6−イソペンテニル−アデノシン(i6A)、2−メチルチオ−N6−イソペンテニル−アデノシン(ms2i6A)、N6−(cis−ヒドロキシイソペンテニル)アデノシン(io6A)、2−メチルチオ−N6−(cis−ヒドロキシイソペンテニル)アデノシン(ms2io6A)、N6−グリシニルカルバモイル−アデノシン(g6A)、N6−スレオニルカルバモイル−アデノシン(t6A)、N6−メチル−N6−スレオニルカルバモイル−アデノシン(m6t6A)、2−メチルチオ−N6−スレオニルカルバモイル−アデノシン(ms2g6A)、N6,N6−ジメチル−アデノシン(m62A)、N6−ヒドロキシノルバリルカルバモイル−アデノシン(hn6A)、2−メチルチオ−N6−ヒドロキシノルバリルカルバモイル−アデノシン(ms2hn6A)、N6−アセチル−アデノシン(ac6A)、7−メチル−アデニン、2−メチルチオ−アデニン、2−メトキシ−アデニン、α−チオ−アデノシン、2’−O−メチル−アデノシン(Am)、N6,2’−O−ジメチル−アデノシン(m6AM)、N6,N6,2’−O−トリメチル−アデノシン(m62AM)、1,2’−O−ジメチル−アデノシン(m1Am)、2’−O−リボシルアデノシン(リン酸)(Ar(p))、2−アミノ−N6−メチル−プリン、1−チオ−アデノシン、8−アジド−アデノシン、2’−F−アラ−アデノシン、2’−F−アデノシン、2’−OH−アラ−アデノシン、及びN6−(19−アミノ−ペンタオキサノナデシル)−アデノシンが挙げられる。
いくつかの実施形態では、修飾核酸塩基は修飾グアニンである。修飾グアニンを有する例示的な核酸塩基及びヌクレオシドとして、イノシン(I)、1−メチル−イノシン(m1I)、ワイオシン(imG)、メチルワイオシン(mimG)、4−デメチル−ワイオシン(imG−14)、イソワイオシン(imG2)、ワイブトシン(yW)、ペルオキワイブトシン(o2yW)、ヒドロキシワイブトシン(OhyW)、不完全修飾ヒドロキシワイブトシン(OhyW*)、7−デアザ−グアノシン、キューオシン(Q)、エポキシキューオシン(oQ)、ガラクトシル−キューオシン(galQ)、マンノシル−キューオシン(manQ)、7−シアノ−7−デアザ−グアノシン(preQ0)、7−アミノメチル−7−デアザ−グアノシン(preQ1)、アーケオシン(G+)、7−デアザ−8−アザ−グアノシン、6−チオ−グアノシン、6−チオ−7−デアザ−グアノシン、6−チオ−7−デアザ−8−アザ−グアノシン、7−メチル−グアノシン(m7G)、6−チオ−7−メチル−グアノシン、7−メチル−イノシン、6−メトキシ−グアノシン、1−メチル−グアノシン(m1G)、N2−メチル−グアノシン(m2G)、N2,N2−ジメチル−グアノシン(m22G)、N2,7−ジメチル−グアノシン(m2,7G)、N2,N2,7−ジメチル−グアノシン(m2,2,7G)、8−オキソ−グアノシン、7−メチル−8−オキソ−グアノシン、1−メチル−6−チオ−グアノシン、N2−メチル−6−チオ−グアノシン、N2,N2−ジメチル−6−チオ−グアノシン、α−チオ−グアノシン、2’−O−メチル−グアノシン(Gm)、N2−メチル−2’−O−メチル−グアノシン(m2Gm)、N2,N2−ジメチル−2’−O−メチル−グアノシン(m22Gm)、1−メチル−2’−O−メチル−グアノシン(m1Gm)、N2,7−ジメチル−2’−O−メチル−グアノシン(m2,7GM)、2’−O−メチル−イノシン(IM)、1,2’−O−ジメチル−イノシン(m1IM)、2’−O−リボシルグアノシン(リン酸)(Gr(p))、1−チオ−グアノシン、O6−メチル−グアノシン、2’−F−アラ−グアノシン、及び2’−F−グアノシンが挙げられる。
RNA(例えば、mRNA)のin vitro転写
本開示のインフルエンザウイルスワクチンは、mRNA(例えば、修飾mRNA)などの少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドを含む。例えば、「in vitro転写鋳型」と呼ばれる鋳型DNAからin vitroでmRNAを転写する。いくつかの実施形態では、in vitro転写鋳型は、5’非翻訳(UTR)領域をコードし、オープンリーディングフレームを含み、3’UTR及びポリA尾部をコードする。in vitro転写鋳型の特定の核酸配列組成及び長さは、鋳型がコードするmRNAに依存することになる。
「5’非翻訳領域」(5’UTR)とは、開始コドン(すなわち、リボソームによって翻訳されるmRNA転写産物の最初のコドン)のすぐ上流(すなわち、5’側)にあり、ポリペプチドをコードしないmRNAの領域を指す。
「3’非翻訳領域」(3’UTR)とは、終止コドン(すなわち、翻訳の終結をシグナル伝達する、mRNA転写産物のコドン)のすぐ下流(すなわち、3’側)にあり、ポリペプチドをコードしないmRNAの領域を指す。
「オープンリーディングフレーム」とは、開始コドン(例えば、メチオニン(ATG))から始まり、終止コドン(例えば、TAA、TAG、またはTGA)で終わる、ポリペプチドをコードするDNAの連続するストレッチである。
「ポリA尾部」とは、複数の連続するアデノシン一リン酸を含む3’UTRの下流、例えば、すぐ下流(すなわち、3’側)にあるmRNAの領域である。ポリA尾部は、10〜300個のアデノシン一リン酸を含み得る。例えば、ポリA尾部は、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、または300個のアデノシン一リン酸を含み得る。いくつかの実施形態では、ポリA尾部は、50〜250個のアデノシン一リン酸を含む。関連する生物学的環境(例えば、細胞内、in vivo)において、ポリ(A)尾部は、例えば、細胞質においてmRNAを酵素分解から保護するように機能し、転写終結、核からのmRNAの輸送、及び翻訳を補助する。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは200〜3,000個のヌクレオチドを含む。例えば、ポリヌクレオチドは、200〜500、200〜1000、200〜1500、200〜3000、500〜1000、500〜1500、500〜2000、500〜3000、1000〜1500、1000〜2000、1000〜3000、1500〜3000、または2000〜3000個のヌクレオチドを含み得る。
フラジェリンアジュバント
フラジェリンは、重合して、細菌の運動と関連する鞭毛を形成する約500アミノ酸のモノマータンパク質である。フラジェリンは、様々な鞭毛細菌(例えば、Salmonella typhimurium)に加え、非鞭毛細菌(例えば、Escherichia coli)で発現する。自然免疫系(樹状細胞、マクロファージなど)の細胞によるフラジェリンの感知は、Toll様受容体5(TLR5)ならびにNod様受容体(NLR)Ipaf及びNaip5によって媒介される。TLR及びNLRは、自然免疫応答及び適応免疫応答の活性化を担うことが同定されている。そのため、フラジェリンはワクチンにおいてアジュバント作用を提供する。
既知のフラジェリンポリペプチドをコードするヌクレオチド及びアミノ酸配列は、NCBI GenBankデータベースに公開されている。特に、S.Typhimurium、H.Pylori、V.Cholera、S.marcesens、S.flexneri、T.Pallidum、L.pneumophila、B.burgdorferei、C.difficile、R.meliloti、A.tumefaciens、R.lupini、B.clarridgeiae、P.Mirabilis、B.subtilus、L.monocytogenes、P.aeruginosa、及びE.coli由来のフラジェリン配列が知られている。
本明細書で使用される場合、フラジェリンポリペプチドは、全長フラジェリンタンパク質、その免疫原性断片、及びフラジェリンタンパク質またはその免疫原性断片に対して少なくとも50%の配列同一性を有するペプチドを指す。例示的なフラジェリンタンパク質として、Salmonella typhi(UniProエントリ番号:Q56086)、Salmonella typhimurium(A0A0C9DG09)、Salmonella enteritidis(A0A0C9BAB7)、及びSalmonella choleraesuis(Q6V2X8)由来のフラジェリン、ならびに配列番号1〜444、458、460、462〜479(表7〜13も参照)のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列を有するタンパク質が挙げられる。いくつかの実施形態では、フラジェリンポリペプチドは、フラジェリンタンパク質またはその免疫原性断片に対して少なくとも60%、70%、75%、80%、90%、95%、97%、98%、または99%の配列同一性を有する。
いくつかの実施形態では、フラジェリンポリペプチドは免疫原性断片である。免疫原性断片は、免疫応答を引き起こすフラジェリンタンパク質の一部である。いくつかの実施形態では、免疫応答はTLR5免疫応答である。免疫原性断片の例は、ヒンジ領域のすべてまたは一部が欠失しているか、または他のアミノ酸で置換されているフラジェリンタンパク質である。例えば、抗原ポリペプチドをヒンジ領域に挿入することができる。ヒンジ領域は、フラジェリンの超可変領域である。フラジェリンのヒンジ領域は、「D3ドメインまたはD3領域」、「プロペラドメインまたはプロペラ領域」、「超可変ドメインまたは超可変領域」、及び「可変ドメインまたは可変領域」とも呼ばれる。本明細書で使用される場合、「ヒンジ領域の少なくとも一部」とは、フラジェリンのヒンジ領域の任意の部分、またはヒンジ領域の全体を指す。他の実施形態では、フラジェリンの免疫原性断片は、フラジェリンの20、25、30、35、または40アミノ酸のC末端断片である。
フラジェリンモノマーはドメインD0〜D3で形成される。ステムを形成するD0及びD1は、タンデムの長いアルファヘリックスから構成され、異なる細菌間で高度に保存される。D1ドメインは、TLR5の活性化に有用なアミノ酸からなるいくつかのストレッチを含む。D1ドメイン全体またはD1ドメイン内の1つ以上の活性領域が、フラジェリンの免疫原性断片である。D1ドメイン内の免疫原性領域の例として、Salmonella typhimurium FliCフラジェリン中の残基88〜114及び残基411〜431が挙げられる。88〜100領域の13アミノ酸の範囲では、Salmonellaフラジェリンと他のフラジェリンとの間で少なくとも6個が置換されてもTLR5活性の保存が可能である。したがって、フラジェリンの免疫原性断片には、TLR5を活性化し、FliCの88〜100(LQRVRELAVQSAN;配列番号504)のSalmonella配列と53%以上同一である13アミノ酸のモチーフを含むフラジェリン様配列が含まれる。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、フラジェリンと1つ以上の抗原ポリペプチドとの融合タンパク質をコードするRNAを含む。本明細書で使用される場合、「融合タンパク質」とは、2成分が連結された構築物を指す。いくつかの実施形態では、抗原ポリペプチドのカルボキシ末端は、フラジェリンポリペプチドのアミノ末端に融合または連結される。他の実施形態では、抗原ポリペプチドのアミノ末端は、フラジェリンポリペプチドのカルボキシ末端に融合または連結される。融合タンパク質は、例えば、1、2、3、4、5、6、またはそれ以上の抗原ポリペプチドに連結された、1、2、3、4、5、6またはそれ以上のフラジェリンポリペプチドを含み得る。2つ以上のフラジェリンポリペプチド及び/または2つ以上の抗原ポリペプチドが連結される場合、そのような構築物を「多量体」と呼ぶ場合がある。
融合タンパク質の各成分は、互いに直接結合していても、リンカーを介して結合していてもよい。例えば、リンカーはアミノ酸リンカーであり得る。RNA(例えば、mRNA)ワクチンによってコードされ、融合タンパク質の成分を連結するアミノ酸リンカーは、例えば、リジン残基、グルタミン酸残基、セリン残基、及びアルギニン残基からなる群から選択される少なくとも1つの要素を含み得る。いくつかの実施形態では、リンカーは1〜30、1〜25、1〜25、5〜10、5、15、または5〜20のアミノ酸長である。
他の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、少なくとも2つの別々のRNAポリヌクレオチドを含み、1つは1つ以上の抗原ポリペプチドをコードし、もう1つはフラジェリンポリペプチドをコードする。少なくとも2つのRNAポリヌクレオチドは、脂質ナノ粒子などの担体中で合剤にすることができる。
治療方法
本明細書では、ヒト及び他の哺乳動物におけるインフルエンザウイルスの予防及び/または治療のための組成物(例えば、医薬組成物)、方法、キット、及び試薬を提供する。インフルエンザウイルスRNAワクチンは、治療薬または予防薬として使用することができる。このワクチンは、医療において感染性疾患の予防及び/または治療に使用することができる。例示的な態様では、本開示のインフルエンザウイルスRNAワクチンは、インフルエンザウイルスからの予防的な防御を可能にするために使用される。インフルエンザウイルスからの予防的な防御は、本開示のインフルエンザウイルスRNAワクチンの投与後に達成することができる。ワクチンは、1回、2回、3回、4回、またはそれ以上投与することができる。あまり望ましくないが、感染した個体にワクチンを投与して治療反応を得ることが可能である。それに応じて投与量を調節することが必要な場合がある。
いくつかの実施形態では、本開示のインフルエンザウイルスワクチンは、対象においてインフルエンザウイルス感染を予防する方法として使用することができ、その方法には、本明細書で提供される少なくとも1種のインフルエンザウイルスワクチンを前記対象に投与することを含む。いくつかの実施形態では、本開示のインフルエンザウイルスワクチンは、対象においてインフルエンザウイルスの一次感染を抑制する方法として使用することができ、その方法には、本明細書で提供される少なくとも1種のインフルエンザウイルスワクチンを前記対象に投与することを含む。いくつかの実施形態では、本開示のインフルエンザウイルスワクチンは、対象においてインフルエンザウイルス感染症を治療する方法として使用することができ、その方法には、本明細書で提供される少なくとも1種のインフルエンザウイルスワクチンを前記対象に投与することを含む。いくつかの実施形態では、本開示のインフルエンザウイルスワクチンは、対象においてインフルエンザウイルス感染の発生率を低下させる方法として使用することができ、その方法には、本明細書で提供される少なくとも1種のインフルエンザウイルスワクチンを前記対象に投与することを含む。いくつかの実施形態では、本開示のインフルエンザウイルスワクチンは、インフルエンザウイルスに感染した第1の対象からインフルエンザウイルスに感染していない第2の対象へのインフルエンザウイルスの拡散を抑制する方法として使用することができ、その方法には、本明細書で提供される少なくとも1種のインフルエンザウイルスワクチンを前記第1の対象及び前記第2の対象の少なくとも一方に投与することを含む。
インフルエンザウイルスに対する免疫応答を対象に誘導する方法が、本発明の態様で提供される。この方法は、少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原ポリペプチドまたはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドを含むインフルエンザウイルスRNAワクチンを対象に投与し、それによりインフルエンザウイルス抗原ポリペプチドまたはその免疫原性断片に特異的な免疫応答を対象に誘導することを含み、その場合に、インフルエンザウイルスに対する予防有効量の従来型ワクチンをワクチン接種された対象における抗抗原ポリペプチド抗体価と比較して、対象における抗抗原ポリペプチド抗体価がワクチン接種後に増加する。「抗抗原ポリペプチド抗体」とは、抗原ポリペプチドに特異的に結合する血清抗体である。
予防有効量とは、臨床的に許容されるレベルでウイルスによる感染を予防する治療有効量である。いくつかの実施形態では、治療有効量とは、ワクチンの添付文書に列挙された投与量である。本明細書で使用される場合、従来型ワクチンとは、本開示のmRNAワクチン以外のワクチンを指す。例えば、従来型ワクチンには、生きた微生物ワクチン、死滅した微生物ワクチン、サブユニットワクチン、タンパク質抗原ワクチン、DNAワクチン、VLPワクチンなどが含まれるが、これらに限定されない。例示的な実施形態では、従来型ワクチンは、米国の食品医薬品局(FDA)または欧州医薬品庁(EMA)などの、国の医薬品規制機関による規制認可を取得している、及び/または各機関に登録されているワクチンである。
いくつかの実施形態では、インフルエンザウイルスに対する予防有効量の従来型ワクチンでワクチン接種された対象における抗抗原ポリペプチド抗体価と比較して、対象における抗抗原ポリペプチド抗体価は、ワクチン接種後に1log〜10log増加する。
いくつかの実施形態では、インフルエンザに対する予防有効量の従来型ワクチンでワクチン接種された対象における抗抗原ポリペプチド抗体価と比較して、対象における抗抗原ポリペプチド抗体価は、ワクチン接種後に1log、2log、3log、5log、または10log増加する。
インフルエンザウイルスに対する免疫応答を対象に誘導する方法が、本開示の他の態様で提供される。この方法は、少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原ポリペプチドまたはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドを含むインフルエンザウイルスRNAワクチンを対象に投与し、それによりインフルエンザウイルス抗原ポリペプチドまたはその免疫原性断片に特異的な免疫応答を対象に誘導することを含み、その場合に、対象における免疫応答が、インフルエンザウイルスに対する従来型ワクチンを本RNAワクチンと比較して2倍〜100倍の用量レベルでワクチン接種された対象における免疫応答と同等である。
いくつかの実施形態では、対象における免疫応答が、従来型ワクチンを本インフルエンザワクチンと比較して2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、50倍、100倍の用量レベルでワクチン接種された対象における免疫応答と同等である。
いくつかの実施形態では、対象における免疫応答が、従来型ワクチンを本インフルエンザワクチンと比較して10〜100倍、または100〜1000倍の用量レベルでワクチン接種された対象における免疫応答と同等である。
いくつかの実施形態では、免疫応答は、対象における[タンパク質]抗体価を決定することにより評価される。
いくつかの実施形態は、少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含むインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンを対象に投与し、それにより抗原ポリペプチドまたはその免疫原性断片に特異的な免疫応答を対象に誘導することによって免疫応答を対象に誘導する方法であって、対象における免疫応答が、インフルエンザに対する予防有効量の従来型ワクチンをワクチン接種された対象に誘導される免疫応答と比較して、2日〜10週早く誘導される方法を提供する。いくつかの実施形態では、対象における免疫応答が、従来型ワクチンを本インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンと比較して2倍〜100倍の用量レベルの予防有効量でワクチン接種された対象に誘導されるものである。
いくつかの実施形態では、対象における免疫応答が、従来型ワクチンを本インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンと比較して2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、50倍、100倍の用量レベルでワクチン接種された対象における免疫応答と同等である。
いくつかの実施形態では、対象における免疫応答が、予防有効量の従来型ワクチンをワクチン接種された対象に誘導される免疫応答と比較して、2日早く、または3日早く誘導される。
いくつかの実施形態では、対象における免疫応答が、予防有効量の従来型ワクチンをワクチン接種された対象に誘導される免疫応答と比較して、1週、2週、3週、5週、または10週早く誘導する。
治療組成物及び予防組成物
本明細書では、例えば、ヒト及び他の哺乳動物におけるインフルエンザの予防、治療、または診断のための組成物(例えば、医薬組成物)、方法、キット、及び試薬を提供する。インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、治療薬または予防薬として使用することができる。このワクチンは、医療において感染性疾患の予防及び/または治療に使用することができる。いくつかの実施形態では、本開示の呼吸器RNA(例えば、mRNA)ワクチンは免疫エフェクター細胞の初回刺激に使用され、例えば、末梢血単核球細胞(PBMC)をex vivoで活性化した後、対象に注入(再注入)する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含有するインフルエンザワクチンは、対象(例えば、ヒト対象などの哺乳動物対象)に投与することができ、RNA(例えばmRNA)ポリヌクレオチドは、in vivoで翻訳されて抗原ポリペプチドを産生する。
インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、細胞、組織、または生物においてポリペプチド(例えば、抗原または免疫原)の翻訳を誘導することができる。いくつかの実施形態では、そのような翻訳はin vivoで起こるが、そのような翻訳がex vivo、培養中、またはin vitroで起こる場合もある。いくつかの実施形態では、細胞、組織、または生物を、抗原ポリペプチドをコードする少なくとも1つの翻訳可能領域を有するポリヌクレオチドを含むインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンを含有する有効量の組成物と接触させる。
インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの「有効量」は、少なくとも部分的に、標的組織、標的細胞型、投与手段、ポリヌクレオチドの物理的特性(例えば、サイズ及び修飾ヌクレオシドの頻度)、及びワクチンの他の成分、ならびに他の決定要因に基づいて定められる。一般に、有効量のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチン組成物は、好ましくは同じ抗原またはペプチド抗原をコードする対応する非修飾ポリヌクレオチドを含有する組成物よりも効率的に、細胞における抗原産生に応じて免疫応答の誘導またはブーストをもたらす。抗原産生の増加は、細胞のトランスフェクション(RNA、例えばmRNAワクチンでトランスフェクトされた細胞の比率)の増加、ポリヌクレオチドからのタンパク質翻訳の増加、核酸分解の減少(例えば、修飾ポリヌクレオチドからのタンパク質翻訳の持続時間の増加によって示される)、または宿主細胞の抗原特異的免疫応答の変化により実証することができる。
いくつかの実施形態では、本開示によるRNA(例えば、mRNA)ワクチン(ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む)をインフルエンザの治療に使用することができる。
インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、健康な個体に対する活性免疫手法の一貫として予防的にまたは治療的に投与しても、または潜伏段階期、もしくは症状発現後の活動性感染期間の感染早期に投与してもよい。いくつかの実施形態では、細胞、組織、または対象に与えられる本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンの量は、免疫予防に有効な量であり得る。
インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、他の予防化合物または治療化合物と共に投与することができる。非限定的な例として、予防化合物または治療化合物は、アジュバントまたはブースターであり得る。本明細書で使用される場合、ワクチンなどの予防組成物を指すとき、用語「ブースター」とは、予防(ワクチン)組成物の追加投与を指す。ブースター(またはブースターワクチン)は、それより前の予防組成物の投与後に投与することができる。予防組成物の初回投与からブースター投与までの期間は、1分、2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分、15分、20分、35分、40分、45分、50分、55分、1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、11時間、12時間、13時間、14時間、15時間、16時間、17時間、18時間、19時間、20時間、21時間、22時間、23時間、1日、36時間、2日、3日、4日、5日、6日、1週、10日、2週、3週、1か月、2か月、3か月、4か月、5か月、6か月、7か月、8か月、9か月、10か月、11か月、1年,18か月、2年、3年、4年、5年、6年、7年、8年、9年、10年、11年、12年、13年、14年、15年、16年、17年、18年、19年、20年、25年、30年、35年、40年、45年、50年、55年、60年、65年、70年、75年、80年、85年、90年、95年、または99年超であり得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、予防組成物の初回投与からブースター投与までの期間は、1週、2週、3週、1か月、2か月、3か月、6か月、または1年であり得るが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、当技術分野で既知の不活化ワクチンの投与と同様に、筋肉内、皮内、または鼻腔内に投与することができる。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、筋肉内に投与される。
インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、感染の蔓延、またはアンメットメディカルニーズの程度もしくはレベルに応じて様々な状況で利用することができる。非限定的な例として、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、様々なインフルエンザを治療及び/または予防するために利用することができる。RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、市販の抗ウイルス薬/組成物よりもはるかに高い抗体価を生じさせ、より早く応答を生成する点で優れた特性を有する。
本明細書では、インフルエンザRNA(例えばmRNA)ワクチン及びRNA(例えばmRNA)ワクチン組成物、ならびに/または場合により1種以上の薬学的に許容される賦形剤と組み合わせた複合体を含む医薬組成物を提供する。
インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、単独で、または1種以上の他の成分と組み合わせて製剤化または投与することができる。例えば、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチン(ワクチン組成物)は、アジュバントを含むがこれに限定されない他の成分を含むことができる。
いくつかの実施形態では、インフルエンザ(例えば、mRNA)ワクチンは、アジュバントを含まない(アジュバント非含有である)。
インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、1種以上の薬学的に許容される賦形剤と組み合わせて製剤化または投与することができる。いくつかの実施形態では、ワクチン組成物は、例えば治療に有効な物質、予防に有効な物質、またはその両方の組み合わせなどの、少なくとも1種の追加の有効物質を含む。ワクチン組成物は、滅菌されていても、パイロジェンフリーであっても、または滅菌され、かつパイロジェンフリーであってもよい。ワクチン組成物などの医薬品の製剤化及び/または製造に関する一般的な考慮事項は、例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy 21st ed.,Lippincott Williams & Wilkins,2005(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)で参照することができる。
いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、ヒト、ヒト患者、またはヒト対象に投与される。本開示の目的では、語句「活性成分」は、一般に、RNA(例えば、mRNA)ワクチンまたはそれに含有されるポリヌクレオチド、例えば抗原ポリペプチドをコードするRNAポリヌクレオチド(例えば、mRNAポリヌクレオチド)を指す。
本明細書に記載のインフルエンザワクチン組成物の製剤は、薬理学の分野で既知であるか、または今後開発される任意の方法によって調製することができる。一般に、そのような調製方法には、活性成分(例えば、mRNAポリヌクレオチド)を賦形剤及び/または1種以上の他の補助成分と混合された状態にし、次いで、必要な場合及び/または望ましい場合には、所望する単回投与単位または複数回投与単位に製品を分割、成形、及び/または包装する工程を含む。
本開示による医薬組成物中の活性成分、薬学的に許容される賦形剤、及び/または任意の追加成分の相対量は、処置される対象の同一性、サイズ、及び/または状態に応じて、さらには組成物が投与される経路に応じて決定されることになる。一例として、組成物は、0.1%〜100%、例えば0.5〜50%、1〜30%、5〜80%、少なくとも80%(w/w)の活性成分を含み得る。
インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、1種以上の賦形剤を使用して製剤化することで、安定性を増加させる;細胞トランスフェクションを増加させる;持続放出または遅延放出を可能にする(例えば、デポー製剤による);生体内分布を変化させる(例えば、特定の組織または細胞型への標的化);コードされたタンパク質のin vivo翻訳を増加させる;及び/またはコードされたタンパク質(抗原)のin vivoでの放出プロファイルを変化させることができる。あらゆる溶媒、分散媒、希釈剤、または他の液体ビヒクル、分散助剤または懸濁助剤、界面活性剤、等張剤、増粘剤または乳化剤、防腐剤などの従来的な賦形剤に加え、賦形剤には、これに限定されないが、リピドイド、リポソーム、脂質ナノ粒子、ポリマー、リポプレックス、コア−シェルナノ粒子、ペプチド、タンパク質、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンでトランスフェクトされた細胞(例えば、対象への移植用)、ヒアルロニダーゼ、ナノ粒子模倣体、及びそれらの組み合わせを含むことができる。
安定化エレメント
天然型の真核生物mRNA分子は、安定化エレメントを含むことが見出されており、これには、限定されないが、5’キャップ構造または3’ポリ(A)尾部などの他の構造的特徴に加えて、5’末端(5’UTR)及び/または3’末端(3’UTR)の非翻訳領域(UTR)が含まれる。一般的に5’UTR及び3’UTRはいずれも、ゲノムDNAから転写される、未成熟なmRNAのエレメントである。5’キャップ及び3’ポリ(A)尾部のような成熟mRNAの特徴的な構造的特徴は、通常、mRNAのプロセシング中に、転写された(未成熟)mRNAに付加される。3’ポリ(A)尾部は一般的に、転写されたmRNAの3’末端に付加されたアデニンヌクレオチドのストレッチである。これは、最大約400のアデニンヌクレオチドを含むことができる。いくつかの実施形態では、3’ポリ(A)尾部の長さは、個々のmRNAの安定性に関して重要なエレメントであり得る。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、1つ以上の安定化エレメントを含み得る。安定化エレメントには、例えば、ヒストンステムループを含み得る。32kDaタンパク質であるステムループ結合タンパク質(SLBP)が同定されている。これは、核と細胞質の両方においてヒストンメッセンジャーの3’末端でヒストンステムループに結合する。その発現レベルは、細胞周期によって制御され、S期にピークとなり、そのときヒストンのmRNAレベルも上昇する。このタンパク質は、U7 snRNPによるヒストンのプレmRNAの効率的な3’末端プロセシングに不可欠であることが示されている。プロセシング完了後、SLBPはステムループに結合したままであり、次いで細胞質における成熟ヒストンmRNAのヒストンタンパク質への翻訳を刺激する。SLBPのRNA結合ドメインは、後生動物及び原生動物を通じて保存される。ヒストンステムループへのその結合は、ループの構造に依存する。最小結合部位は、ステムループに対して少なくとも5’側3ヌクレオチド及び3’側2ヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、コード領域、少なくとも1つのヒストンステムループ、及び場合によりポリ(A)配列またはポリアデニル化シグナルを含む。ポリ(A)配列またはポリアデニル化シグナルは一般に、コードされるタンパク質の発現レベルを増強するはずである。いくつかの実施形態では、コードされるタンパク質は、ヒストンタンパク質、レポータータンパク質(例えば、ルシフェラーゼ、GFP、EGFP、β−ガラクトシダーゼ、EGFP)、またはマーカータンパク質もしくは選択タンパク質(例えば、アルファ−グロビン、ガラクトキナーゼ及びキサンチン:グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(GPT))ではない。
いくつかの実施形態では、ポリ(A)配列またはポリアデニル化シグナルと少なくとも1つのヒストンステムループとの組み合わせは、両方が本質的に別の機構を示す場合でも、相乗的に作用して、個々のエレメントのいずれかで観察されるレベルを超えてタンパク質発現を増加させる。ポリ(A)と少なくとも1つのヒストンステムループとの組み合わせの相乗効果は、エレメントの順序またはポリ(A)配列の長さに依存しないことが見出されている。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、ヒストン下流エレメント(HDE)を含まない。「ヒストン下流エレメント」(HDE)は、ヒストンのプレmRNAの成熟ヒストンmRNAへのプロセシングに関与するU7 snRNAの結合部位を表す、天然型のステムループの3’側約15〜20ヌクレオチドのプリンリッチなポリヌクレオチドストレッチを含む。理想的には、本発明の核酸はイントロンを含まない。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、エンハンサー配列及び/またはプロモーター配列を含んでも含まなくてもよく、この配列は、修飾されていても非修飾でもよく、または活性化されていても不活化されていてもよい。いくつかの実施形態では、ヒストンステムループは一般に、ヒストン遺伝子に由来し、この構造のループを形成する短い配列を含む(例えば、それからなる)スペーサーによって分離された2つの隣接する部分的にまたは完全に逆相補的な配列の分子内塩基対形成を含む。対形成されていないループ領域は一般的に、ステムループエレメントのいずれとも塩基対を形成することができない。これは、多くのRNA二次構造の重要な構成要素と同様、RNAで頻繁に起こるが、一本鎖DNAでも存在する場合がある。ステムループ構造の安定性は一般に、長さ、ミスマッチまたはバルジの数、及び対となる領域の塩基組成に依存する。いくつかの実施形態では、ウォブル塩基対形成(非ワトソン−クリック塩基対形成)が生じる可能性がある。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのヒストンステムループ配列は、15〜45ヌクレオチドの長さを含む。
他の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、1つ以上のAUリッチ配列が除去されている場合がある。AURESと呼ばれる場合もあるこの配列は、3’UTRに見られる不安定化配列である。AURESをRNA(例えば、mRNA)ワクチンから除去することができる。あるいは、AURESがRNA(例えば、mRNA)ワクチンに残っていてもよい。
ナノ粒子製剤
いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、ナノ粒子で製剤化される。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、脂質ナノ粒子で製剤化される。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、カチオン性脂質ナノ粒子と呼ばれる脂質−ポリカチオン複合体で製剤化される。非限定的な例として、ポリカチオンには、カチオン性ペプチド、または限定されないが、ポリリジン、ポリオルニチン、及び/またはポリアルギニンなどのカチオン性ポリペプチドを含み得る。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、これに限定されないが、コレステロールまたはジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)などの非カチオン性脂質を含む脂質ナノ粒子で製剤化される。
脂質ナノ粒子製剤は、これに限定されないが、カチオン性脂質成分の選択、カチオン性脂質飽和度、PEG化の性質、全成分の比、及びサイズなどの生物物理学的パラメーターの影響を受ける可能性がある。Semple et al.(Nature Biotech.2010 28:172−176)による一例では、脂質ナノ粒子製剤は、57.1%のカチオン性脂質、7.1%のジパルミトイルホスファチジルコリン、34.3%のコレステロール、及び1.4%のPEG−c−DMAで構成される。別の例として、カチオン性脂質の組成を変更することにより、様々な抗原提示細胞にsiRNAを効果的に送達することができる(Basha et al.Mol Ther.2011 19:2186−2200)。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、35〜45%のカチオン性脂質、40%〜50%のカチオン性脂質、50%〜60%のカチオン性脂質、及び/または55%〜65%のカチオン性脂質を含み得る。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子中の脂質対RNA(例えば、mRNA)比は、5:1〜20:1、10:1〜25:1、15:1〜30:1、及び/または少なくとも30:1であり得る。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤中のPEG比を増減すること、及び/またはPEG脂質の炭素鎖長をC14からC18に変更することで、脂質ナノ粒子製剤の薬物動態及び/または生体内分布を変化させることができる。非限定的な例として、脂質ナノ粒子製剤は、カチオン性脂質、DSPC、及びコレステロールと比較して、0.5%〜3.0%、1.0%〜3.5%、1.5%〜4.0%、2.0%〜4.5%、2.5%〜5.0%、及び/または3.0%〜6.0%の脂質モル比のPEG−c−DOMG(R−3−[(ω−メトキシ−ポリ(エチレングリコール)2000)カルバモイル)]−1,2−ジミリスチルオキシプロピル−3−アミン)(本明細書でPEG−DOMGとも称する)を含有し得る。いくつかの実施形態では、PEG−c−DOMGを、これに限定されないが、PEG−DSG(1,2−ジステアロイル−sn−グリセロール,メトキシポリエチレングリコール)、PEG−DMG(1,2−ジミリストイル−sn−グリセロール)、及び/またはPEG−DPG(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロール,メトキシポリエチレングリコール)などのPEG脂質に置き換えることができる。カチオン性脂質は、これに限定されないが、DLin−MC3−DMA、DLin−DMA、C12−200、及びDLin−KC2−DMAなどの当技術分野で既知の任意の脂質から選択することができる。
いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチン製剤は、少なくとも1種の脂質を含むナノ粒子である。脂質は、これに限定されないが、DLin−DMA、DLin−K−DMA、98N12−5、C12−200、DLin−MC3−DMA、DLin−KC2−DMA、DODMA、PLGA、PEG、PEG−DMG、PEG化脂質、及びアミノアルコール脂質から選択することができる。いくつかの実施形態では、脂質は、これに限定されないが、DLin−DMA、DLin−D−DMA、DLin−MC3−DMA、DLin−KC2−DMA、DODMA、及びアミノアルコール脂質などのカチオン性脂質であり得る。アミノアルコールカチオン性脂質は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許公開第US20130150625号に記載された脂質、及び/または記載される方法によって製造された脂質であり得る。非限定的な例として、カチオン性脂質は、2−アミノ−3−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]−2−{[(9Z,2Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]メチル}プロパン−1−オール(US20130150625の化合物1);2−アミノ−3−[(9Z)−オクタデカ−9−エン−1−イルオキシ]−2−{[(9Z)−オクタデカ−9−エン−1−イルオキシ]メチル}プロパン−1−オール(US20130150625の化合物2);2−アミノ−3−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]−2−[(オクチルオキシ)メチル]プロパン−1−オール(US20130150625の化合物3);及び2−(ジメチルアミノ)−3−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]−2−{[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]メチル}プロパン−1−オール(US20130150625の化合物4);またはその薬学的に許容される塩もしくは立体異性体であり得る。
脂質ナノ粒子製剤は一般的に、脂質、特にイオン性のカチオン性脂質、例えば、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、またはジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)を含み、さらに中性脂質、ステロール、及び粒子凝集を減少させることができる分子、例えばPEGまたはPEG修飾脂質を含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、(i)2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1、3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)からなる群から選択される少なくとも1種の脂質;(ii)DSPC、DPPC、POPC、DOPE、及びSMから選択される中性脂質;(iii)コレステロールなどのステロール;ならびに(iv)PEG脂質、例えばPEG−DMGまたはPEG−cDMAから本質的になり、そのモル比は、カチオン性脂質が20〜60%、中性脂質が5〜25%、ステロールが25〜55%、PEG脂質が0.5〜15%である。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を、モル基準で25%〜75%、例えば、モル基準で35〜65%、45〜65%、60%、57.5%、50%、または40%含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル基準で0.5%〜15%、例えば、モル基準で3〜12%、5〜10%、または15%、10%、または7.5%の中性脂質を含む。中性脂質の例としては、DSPC、POPC、DPPC、DOPE、及びSMが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、製剤は、モル基準で5%〜50%、例えば、モル基準で15〜45%、20〜40%、40%、38.5%、35%、または31%のステロールを含む。ステロールの非限定的な例はコレステロールである。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル基準で0.5%〜20%、例えば、モル基準で0.5〜10%、0.5〜5%、1.5%、0.5%、1.5%、3.5%、または5%のPEG脂質またはPEG修飾脂質を含む。いくつかの実施形態では、PEG脂質またはPEG修飾脂質は、平均分子量2,000DaのPEG分子を含む。いくつかの実施形態では、PEG脂質またはPEG修飾脂質は、平均分子量2,000未満、例えば、約1,500Da、約1,000Da、または約500DaのPEG分子を含む。PEG修飾脂質の非限定的な例としては、PEG−ジステアロイルグリセロール(PEG−DMG)(本明細書でPEG−C14またはC14−PEGとも称する)、PEG−cDMAが挙げられるが、これらに限定されない(Reyes et al.J.Controlled Release,107,276−287(2005)で詳細に考察されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を25〜75%、中性脂質を0.5〜15%、ステロールを5〜50%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を0.5〜20%含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を35〜65%、中性脂質を3〜12%、ステロールを15〜45%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を0.5〜10%含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を45〜65%、中性脂質を5〜10%、ステロールを25〜40%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を0.5〜10%含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を60%、中性脂質を7.5%、ステロールを31%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を1.5%含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を50%、中性脂質を10%、ステロールを38.5%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を1.5%含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を50%、中性脂質を10%、ステロールを35%、PEG脂質またはPEG修飾脂質を4.5%または5%、ならびに標的化脂質を0.5%含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を40%、中性脂質を15%、ステロールを40%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を5%含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を57.2%、中性脂質を7.1%、ステロールを34.3%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を1.4%含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル基準で、カチオン性脂質を57.5%、中性脂質を7.5%、ステロールを31.5%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を3.5%含む。PEG脂質は、PEG−cDMA(PEG−cDMAは、Reyes et al.J.Controlled Release,107,276−287(2005)で詳細に考察されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)から選択される。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル比20〜70%のカチオン性脂質、5〜45%の中性脂質、20〜55%のコレステロール、0.5〜15%のPEG修飾脂質の脂質混合物から本質的になる。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル比20〜60%のカチオン性脂質、5〜25%の中性脂質、25〜55%のコレステロール、0.5〜15%のPEG修飾脂質の脂質混合物から本質的になる。
いくつかの実施形態では、脂質のモル比は、50/10/38.5/1.5(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DMG、PEG−DSG、またはPEG−DPGのモル%)、57.2/7.11/34.3/1.4(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDPPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−cDMAのモル%)、40/15/40/5(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DMGのモル%)、50/10/35/4.5/0.5(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DSGのモル%)、50/10/35/5(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DMG)、40/10/40/10(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DMGまたはPEG−cDMAのモル%)、35/15/40/10(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DMGまたはPEG−cDMAのモル%)、または52/13/30/5(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DMGまたはPEG−cDMAのモル%)である。
脂質ナノ粒子組成物の非限定的な例及びその作製方法は、例えば、Semple et al.(2010)Nat.Biotechnol.28:172−176;Jayarama et al. (2012),Angew.Chem.Int.Ed.,51:8529−8533;及びMaier et al.(2013)Molecular Therapy 21,1570−1578に記載されている(それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、カチオン性脂質、PEG脂質、及び構造脂質を含み得るが、場合により非カチオン性脂質を含む。非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、40〜60%のカチオン性脂質、5〜15%の非カチオン性脂質、1〜2%のPEG脂質、及び30〜50%の構造脂質を含み得る。別の非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、50%のカチオン性脂質、10%の非カチオン性脂質、1.5%のPEG脂質、及び38.5%の構造脂質を含み得る。さらに別の非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、55%のカチオン性脂質、10%の非カチオン性脂質、2.5%のPEG脂質、及び32.5%の構造脂質を含み得る。いくつかの実施形態では、カチオン性脂質は、これに限定されないが、DLin−KC2−DMA、DLin−MC3−DMA、及びL319などの本明細書に記載の任意のカチオン性脂質であり得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の脂質ナノ粒子製剤は、4成分の脂質ナノ粒子であってもよい。この脂質ナノ粒子は、カチオン性脂質、非カチオン性脂質、PEG脂質、及び構造脂質を含み得る。非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、40〜60%のカチオン性脂質、5〜15%の非カチオン性脂質、1〜2%のPEG脂質、及び30〜50%の構造脂質を含み得る。別の非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、50%のカチオン性脂質、10%の非カチオン性脂質、1.5%のPEG脂質、及び38.5%の構造脂質を含み得る。さらに別の非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、55%のカチオン性脂質、10%の非カチオン性脂質、2.5%のPEG脂質、及び32.5%の構造脂質を含み得る。いくつかの実施形態では、カチオン性脂質は、これに限定されないが、DLin−KC2−DMA、DLin−MC3−DMA、及びL319などの本明細書に記載の任意のカチオン性脂質であり得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の脂質ナノ粒子製剤は、カチオン性脂質、非カチオン性脂質、PEG脂質、及び構造脂質を含み得る。非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、50%のカチオン性脂質DLin−KC2−DMA、10%の非カチオン性脂質DSPC、1.5%のPEG脂質PEG−DOMG、及び38.5%の構造脂質コレステロールを含む。非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、50%のカチオン性脂質DLin−MC3−DMA、10%の非カチオン性脂質DSPC、1.5%のPEG脂質PEG−DOMG、及び38.5%の構造脂質コレステロールを含む。非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、50%のカチオン性脂質DLin−MC3−DMA、10%の非カチオン性脂質DSPC、1.5%のPEG脂質PEG−DMG、及び38.5%の構造脂質コレステロールを含む。さらに別の非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、55%のカチオン性脂質L319、10%の非カチオン性脂質DSPC、2.5%のPEG脂質PEG−DMG、及び32.5%の構造脂質コレステロールを含む。
ワクチン組成物中の活性成分、薬学的に許容される賦形剤、及び/または任意の追加成分の相対量は、処置される対象の同一性、サイズ、及び/または状態に応じて、さらには組成物が投与される経路に応じて決定することができる。例えば、組成物は、0.1%〜99%(w/w)の活性成分を含み得る。一例として、組成物は、0.1%〜100%、例えば0.5〜50%、1〜30%、5〜80%、少なくとも80%(w/w)の活性成分を含み得る。
いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチン組成物は、MC3、コレステロール、DSPC、及びPEG2000−DMGを含む脂質ナノ粒子、クエン酸三ナトリウム緩衝液、スクロース、ならびに注射用水で製剤化された、本明細書に記載のポリヌクレオチドを含み得る。非限定的な例として、組成物は、2.0mg/mLの原薬、21.8mg/mLのMC3、10.1mg/mLのコレステロール、5.4mg/mLのDSPC、2.7mg/mLのPEG2000−DMG、5.16mg/mLのクエン酸三ナトリウム、71mg/mLのスクロース、及び1.0mLの注射用水を含む。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子(例えば、脂質ナノ粒子)は、10〜500nm、20〜400nm、30〜300nm、40〜200nmの平均直径を有する。いくつかの実施形態では、ナノ粒子(例えば、脂質ナノ粒子)は、50〜150nm、50〜200nm、80〜100nm、80〜200nmの平均直径を有する。
リポソーム、リポプレックス、及び脂質ナノ粒子
本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、1つ以上のリポソーム、リポプレックス、または脂質ナノ粒子を用いて製剤化することができる。いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンの医薬組成物は、リポソームを含む。リポソームは、主として脂質二重層から構成される人工的に調製された小胞であり、栄養素及び医薬製剤を投与するための送達ビヒクルとして使用することができる。リポソームは、直径が数百ナノメートルであり得、かつ狭い水性区画によって分離された一連の同心状二重層を含み得る多重層小胞(MLV)、50nmより小さい直径であり得る、小さい単細胞小胞(SUV)、及び直径が50〜500nmであり得る大きい単層小胞(LUV)など、種々のサイズであり得るが、これらに限定されない。リポソームの設計は、これに限定されないが、オプソニンまたはリガンドを含むことにより、非健常組織に対するリポソームの付着を向上させること、または限定されないがエンドサイトーシスなどの事象を活性化することができる。リポソームは医薬製剤の送達を改善するため、低pHまたは高pHで構成することができる。
リポソームの形成は、封入される医薬製剤及びリポソーム成分、脂質小胞を分散させる媒体の性質、封入物質の有効濃度及びその潜在的毒性、小胞の適用時及び/または送達時に伴う任意の追加プロセス、目的の用途に最適な小胞のサイズ、多分散度、及び有効期間、ならびに安全かつ効率的なリポソーム生成物のバッチ間再現性及び大量生産の可能性などであるが、これに限定されない物理化学的特性に依存し得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の医薬組成物は、これに限定されないが、1,2−ジオレイルオキシ−N,N−ジメチルアミノプロパン(DODMA)リポソーム、Marina Biotech(Bothell,WA)によるDiLa2リポソーム、1,2−ジリノレイルオキシ−3−ジメチルアミノプロパン(DLin−DMA)、2,2−ジリノレイル−4−(2−ジメチルアミノエチル)−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、及びMC3(US20100324120;その全体が参照により本明細書に組み込まれる)から形成されるもの、ならびに限定されないが、Janssen Biotech,Inc.(Horsham,PA)によるDOXIL(登録商標)などの小分子薬を送達することができるリポソームなどのリポソームを含み得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の医薬組成物は、限定されないが、過去に記載があり、in vitro及びin vivoでのオリゴヌクレオチド送達に好適であることが示されている安定化プラスミド−脂質粒子(SPLP)または安定化核酸脂質粒子(SNALP)の合成から形成されるものなどのリポソームを含み得る(すべてその全体が本明細書に組み込まれる、Wheeler et al.Gene Therapy.1999 6:271−281;Zhang et al.Gene Therapy.1999 6:1438−1447;Jeffs et al.Pharm Res.2005 22:362−372;Morrissey et al.,Nat Biotechnol.2005 2:1002−1007;Zimmermann et al.,Nature.2006 441:111−114;Heyes et al.J Contr Rel.2005 107:276−287;Semple et al.Nature Biotech.2010 28:172−176;Judge et al.J Clin Invest.2009 119:661−673;deFougerolles Hum Gene Ther.2008 19:125−132;米国特許公開第US20130122104号を参照)。Wheeler et al.よる元の製造方法は界面活性剤透析法であったが、これは後にJeffs et al.により改良され、自発的小胞形成法と称されている。リポソーム製剤は、ポリヌクレオチドに加えて3〜4種の脂質成分から構成される。一例として、リポソームは、Jeffs et alによる記載によれば、55%のコレステロール、20%のジステロイルホスファチジル(disteroylphosphatidyl)コリン(DSPC)、10%のPEG−S−DSG、及び15%の1,2−ジオレイルオキシ−N,N−ジメチルアミノプロパン(DODMA)を含有し得るが、これに限定されない。別の例として、ある種のリポソーム製剤は、これに限定されないが、Heyes et alによる記載によれば、48%のコレステロール、20%のDSPC、2%のPEG−c−DMA、及び30%のカチオン性脂質を含有してもよく、その場合のカチオン性脂質は、1,2−ジステアリルオキシ(distearloxy)−N,N−ジメチルアミノプロパン(DSDMA)、DODMA、DLin−DMA、または1,2−ジリノレニルオキシ−3−ジメチルアミノプロパン(DLenDMA)であり得る。
いくつかの実施形態では、リポソーム製剤は、約25.0%のコレステロール〜約40.0%のコレステロール、約30.0%のコレステロール〜約45.0%のコレステロール、約35.0%のコレステロール〜約50.0%のコレステロール、及び/または約48.5%のコレステロール〜約60%のコレステロールを含み得る。いくつかの実施形態では、製剤は、28.5%、31.5%、33.5%、36.5%、37.0%、38.5%、39.0%、及び43.5%からなる群から選択されるパーセントのコレステロールを含み得る。いくつかの実施形態では、製剤は、約5.0%〜約10.0%のDSPC、及び/または約7.0%〜約15.0%のDSPCを含み得る。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチン医薬組成物は、DiLa2リポソーム(Marina Biotech,Bothell,WA)、SMARTICLES(登録商標)(Marina Biotech,Bothell,WA)、中性のDOPC(1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン)系リポソーム(例えば、卵巣癌でのsiRNAの送達(Landen et al.Cancer Biology & Therapy 2006 5(12)1708−1713);その全体が参照により本明細書に組み込まれる)、及びヒアルロナン被覆リポソーム(Quiet Therapeutics,Israel)などを含むが、これに限定されないリポソームで製剤化することができる。
いくつかの実施形態では、カチオン性脂質は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第20130090372号に記載されるものなどの低分子量カチオン性脂質であってもよい。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、機能化した脂質二重層の間に架橋を有し得る脂質小胞で製剤化することができる。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、脂質−ポリカチオン複合体で製剤化することができる。脂質−ポリカチオン複合体の形成は、当技術分野で既知の方法及び/または米国公開第20120178702号(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載される方法によって行うことができる。非限定的な例として、ポリカチオンには、カチオン性ペプチド、または限定されないが、ポリリジン、ポリオルニチン、及び/またはポリアルギニンなどのカチオン性ポリペプチドを含み得る。いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、コレステロールまたはジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)などであるが、これに限定されない非カチオン性脂質をさらに含み得る脂質−ポリカチオン複合体で製剤化することができる。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子(LNP)製剤中のPEG比を増減すること、及び/またはPEG脂質の炭素鎖長をC14からC18に変更することで、LNP製剤の薬物動態及び/または生体内分布を変化させることができる。非限定的な例として、LNP製剤は、カチオン性脂質、DSPC、及びコレステロールと比較して、約0.5%〜約3.0%、約1.0%〜約3.5%、約1.5%〜約4.0%、約2.0%〜約4.5%、約2.5%〜約5.0%、及び/または約3.0%〜約6.0%の脂質モル比のPEG−c−DOMG(R−3−[(ω−メトキシ−ポリ(エチレングリコール)2000)カルバモイル)]−1,2−ジミリスチルオキシプロピル−3−アミン)(本明細書でPEG−DOMGとも称する)を含有し得る。いくつかの実施形態では、PEG−c−DOMGを、PEG−DSG(1,2−ジステアロイル−sn−グリセロール,メトキシポリエチレングリコール)、PEG−DMG(1,2−ジミリストイル−sn−グリセロール)、及び/またはPEG−DPG(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロール,メトキシポリエチレングリコール)などであるが、これに限定されないPEG脂質に置き換えることができる。カチオン性脂質は、DLin−MC3−DMA、DLin−DMA、C12−200、及びDLin−KC2−DMAなどであるが、これに限定されない当技術分野で既知の任意の脂質から選択することができる。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、脂質ナノ粒子で製剤化することができる。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドを含むRNA(例えば、mRNA)ワクチン製剤は、少なくとも1種の脂質を含み得るナノ粒子である。脂質は、これに限定されないが、DLin−DMA、DLin−K−DMA、98N12−5、C12−200、DLin−MC3−DMA、DLin−KC2−DMA、DODMA、PLGA、PEG、PEG−DMG、PEG化脂質、及びアミノアルコール脂質から選択することができる。別の態様では、脂質は、DLin−DMA、DLin−D−DMA、DLin−MC3−DMA、DLin−KC2−DMA、DODMA、及びアミノアルコール脂質などであるが、これに限定されないカチオン性脂質であり得る。アミノアルコールカチオン性脂質は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許公開第US20130150625号に記載された脂質、及び/または記載される方法によって製造された脂質であり得る。非限定的な例として、カチオン性脂質は、2−アミノ−3−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]−2−{[(9Z,2Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]メチル}プロパン−1−オール(US20130150625の化合物1);2−アミノ−3−[(9Z)−オクタデカ−9−エン−1−イルオキシ]−2−{[(9Z)−オクタデカ−9−エン−1−イルオキシ]メチル}プロパン−1−オール(US20130150625の化合物2);2−アミノ−3−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]−2−[(オクチルオキシ)メチル]プロパン−1−オール(US20130150625の化合物3);及び2−(ジメチルアミノ)−3−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]−2−{[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]メチル}プロパン−1−オール(US20130150625の化合物4);またはその任意の薬学的に許容される塩もしくは立体異性体であり得る。
脂質ナノ粒子製剤は一般的に、脂質、特にイオン性のカチオン性脂質、例えば、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、またはジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)を含み、さらに中性脂質、ステロール、及び粒子凝集を減少させることができる分子、例えばPEG脂質またはPEG修飾脂質を含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、(i)2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1、3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)からなる群から選択される少なくとも1種の脂質;(ii)DSPC、DPPC、POPC、DOPE、及びSMから選択される中性脂質;(iii)コレステロールなどのステロール;ならびに(iv)PEG脂質、例えばPEG−DMGまたはPEG−cDMAから本質的になり、そのモル比は、カチオン性脂質が約20〜60%、中性脂質が5〜25%、ステロールが25〜55%、PEG脂質が0.5〜15%である。
いくつかの実施形態では、製剤は、モル基準で約25%〜約75%、例えば、モル基準で約35〜約65%、約45〜約65%、約60%、約57.5%、約50%、または約40%の、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を含む。
いくつかの実施形態では、製剤は、モル基準で約0.5%〜約15%、例えば、モル基準で約3〜約12%、約5〜約10%、または約15%、約10%、または約7.5%の中性脂質を含む。中性脂質の例としては、DSPC、POPC、DPPC、DOPE、及びSMが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、製剤は、モル基準で約5%〜約50%、例えば、モル基準で約15〜約45%、約20〜約40%、約40%、約38.5%、約35%、または約31%のステロールを含む。例示的なステロールはコレステロールである。いくつかの実施形態では、製剤は、モル基準で約0.5%〜約20%、例えば、モル基準で約0.5〜約10%、約0.5〜約5%、約1.5%、約0.5%、約1.5%、約3.5%、または約5%のPEG脂質またはPEG修飾脂質を含む。いくつかの実施形態では、PEG脂質またはPEG修飾脂質は、平均分子量2,000DaのPEG分子を含む。他の実施形態では、PEG脂質またはPEG修飾脂質は、平均分子量2,000未満、例えば、約1,500Da、約1,000Da、または約500DaのPEG分子を含む。PEG修飾脂質の例としては、PEG−ジステアロイルグリセロール(PEG−DMG)(本明細書でPEG−C14またはC14−PEGとも称する)、PEG−cDMAが挙げられるが、これらに限定されない(Reyes et al.J.Controlled Release,107,276−287(2005)で詳細に考察されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
いくつかの実施形態では、本開示の製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を25〜75%、中性脂質を0.5〜15%、ステロールを5〜50%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を0.5〜20%含む。
いくつかの実施形態では、本開示の製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を35〜65%、中性脂質を3〜12%、ステロールを15〜45%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を0.5〜10%含む。
いくつかの実施形態では、本開示の製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を45〜65%、中性脂質を5〜10%、ステロールを25〜40%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を0.5〜10%含む。
いくつかの実施形態では、本開示の製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を約60%、中性脂質を約7.5%、ステロールを約31%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を約1.5%含む。
いくつかの実施形態では、本開示の製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を約50%、中性脂質を約10%、ステロールを約38.5%、ならびにPEGまたはPEG修飾脂質を約1.5%含む。
いくつかの実施形態では、本開示の製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を約50%、中性脂質を約10%、ステロールを約35%、PEG脂質またはPEG修飾脂質を約4.5%または約5%、ならびに標的化脂質を約0.5%含む。
いくつかの実施形態では、本開示の製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を約40%、中性脂質を約15%、ステロールを約40%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を約5%含む。
いくつかの実施形態では、本開示の製剤は、モル基準で、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1,3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択されるカチオン性脂質を約57.2%、中性脂質を約7.1%、ステロールを約34.3%、ならびにPEG脂質またはPEG修飾脂質を約1.4%含む。
いくつかの実施形態では、本開示の製剤は、モル基準で、カチオン性脂質を約57.5%、中性脂質を約7.5%、ステロールを約31.5%、及びPEG脂質またはPEG修飾脂質を約3.5%含む。PEG脂質は、PEG−cDMA(PEG−cDMAは、Reyes et al.J.Controlled Release,107,276−287(2005)で詳細に考察されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)から選択される。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子製剤は、モル比約20〜70%のカチオン性脂質、5〜45%の中性脂質、20〜55%のコレステロール、0.5〜15%のPEG修飾脂質、より好ましくは、モル比約20〜60%のカチオン性脂質、5〜25%の中性脂質、25〜55%のコレステロール、0.5〜15%のPEG修飾脂質の脂質混合物から本質的になる。
いくつかの実施形態では、脂質のモル比は、約50/10/38.5/1.5(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DMG、PEG−DSG、またはPEG−DPGのモル%)、57.2/7.11/34.3/1.4(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDPPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−cDMAのモル%)、40/15/40/5(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DMGのモル%)、50/10/35/4.5/0.5(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DSGのモル%)、50/10/35/5(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DMG)、40/10/40/10(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DMGまたはPEG−cDMAのモル%)、35/15/40/10(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DMGまたはPEG−cDMAのモル%)、または52/13/30/5(カチオン性脂質/中性脂質、例えばDSPC/Chol/PEG修飾脂質、例えばPEG−DMGまたはPEG−cDMAのモル%)である。
脂質ナノ粒子組成物の例及びその作製方法は、例えば、Semple et al.(2010)Nat.Biotechnol.28:172−176;Jayarama et al.(2012),Angew.Chem.Int.Ed.,51:8529−8533;及びMaier et al.(2013)Molecular Therapy 21,1570−1578(それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の脂質ナノ粒子製剤は、カチオン性脂質、PEG脂質、及び構造脂質を含み得るが、さらに場合により非カチオン性脂質を含む。非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、約40〜60%のカチオン性脂質、約5〜15%の非カチオン性脂質、約1〜2%のPEG脂質、及び約30〜50%の構造脂質を含み得る。別の非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、約50%のカチオン性脂質、約10%の非カチオン性脂質、約1.5%のPEG脂質、及び約38.5%の構造脂質を含み得る。さらに別の非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、約55%のカチオン性脂質、約10%の非カチオン性脂質、約2.5%のPEG脂質、及び約32.5%の構造脂質を含み得る。いくつかの実施形態では、カチオン性脂質は、DLin−KC2−DMA、DLin−MC3−DMA、及びL319などであるが、これに限定されない本明細書に記載の任意のカチオン性脂質であり得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の脂質ナノ粒子製剤は、4成分の脂質ナノ粒子であってもよい。この脂質ナノ粒子は、カチオン性脂質、非カチオン性脂質、PEG脂質、及び構造脂質を含み得る。非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、約40〜60%のカチオン性脂質、約5〜15%の非カチオン性脂質、約1〜2%のPEG脂質、及び約30〜50%の構造脂質を含み得る。別の非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、約50%のカチオン性脂質、約10%の非カチオン性脂質、約1.5%のPEG脂質、及び約38.5%の構造脂質を含み得る。さらに別の非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、約55%のカチオン性脂質、約10%の非カチオン性脂質、約2.5%のPEG脂質、及び約32.5%の構造脂質を含み得る。いくつかの実施形態では、カチオン性脂質は、DLin−KC2−DMA、DLin−MC3−DMA、及びL319などであるが、これに限定されない本明細書に記載の任意のカチオン性脂質であり得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の脂質ナノ粒子製剤は、カチオン性脂質、非カチオン性脂質、PEG脂質、及び構造脂質を含み得る。非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、約50%のカチオン性脂質DLin−KC2−DMA、約10%の非カチオン性脂質DSPC、約1.5%のPEG脂質PEG−DOMG、及び約38.5%の構造脂質コレステロールを含む。非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、約50%のカチオン性脂質DLin−MC3−DMA、約10%の非カチオン性脂質DSPC、約1.5%のPEG脂質PEG−DOMG、及び約38.5%の構造脂質コレステロールを含む。非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、約50%のカチオン性脂質DLin−MC3−DMA、約10%の非カチオン性脂質DSPC、約1.5%のPEG脂質PEG−DMG、及び約38.5%の構造脂質コレステロールを含む。さらに別の非限定的な例として、脂質ナノ粒子は、約55%のカチオン性脂質L319、約10%の非カチオン性脂質DSPC、約2.5%のPEG脂質PEG−DMG、及び約32.5%の構造脂質コレステロールを含む。
非限定的な例として、カチオン性脂質は、(20Z,23Z)−N,N−ジメチルノナコサ−20,23−ジエン−10−アミン、(17Z,20Z)−N,N−ジメチルヘキサコサ(dimemylhexacosa)−17,20−ジエン−9−アミン、(1Z,19Z)−N5N−ジメチルペンタコサ−16,19−ジエン−8−アミン、(13Z,16Z)−N,N−ジメチルドコサ−13,16−ジエン−5−アミン、(12Z,15Z)−N,N−ジメチルヘンイコサ−12,15−ジエン−4−アミン、(14Z,17Z)−N,N−ジメチルトリコサ−14,17−ジエン−6−アミン、(15Z,18Z)−N,N−ジメチルテトラコサ−15,18−ジエン−7−アミン、(18Z,21Z)−N,N−ジメチルヘプタコサ−18,21−ジエン−10−アミン、(15Z,18Z)−N,N−ジメチルテトラコサ−15,18−ジエン−5−アミン、(14Z,17Z)−N,N−ジメチルトリコサ−14,17−ジエン−4−アミン、(19Z,22Z)−N,N−ジメチルオクタコサ(dimeihyloctacosa)−19,22−ジエン−9−アミン、(18Z,21 Z)−N,N−ジメチルヘプタコサ−18,21−ジエン−8−アミン、(17Z,20Z)−N,N−ジメチルヘキサコサ−17,20−ジエン−7−アミン、(16Z,19Z)−N,N−ジメチルペンタコサ−16,19−ジエン−6−アミン、(22Z,25Z)−N,N−ジメチルヘントリアコンタ−22,25−ジエン−10−アミン、(21Z,24Z)−N,N−ジメチルトリアコンタ−21,24−ジエン−9−アミン、(18Z)−N,N−ジメチルヘプタコサ(dimetylheptacos)−18−エン−10−アミン、(17Z)−N,N−ジメチルヘキサコサ−17−エン−9−アミン、(19Z,22Z)−N,N−ジメチルオクタコサ−19,22−ジエン−7−アミン、N,N−ジメチルヘプタコサン−10−アミン、(20Z,23Z)−N−エチル−N−メチルノナコサ−20,23−ジエン−10−アミン、1−[(11Z,14Z)−1−ノニルイコサ−11,14−ジエン−1−イル]ピロリジン、(20Z)−N,N−ジメチルヘプタコサ−20−エン−10−アミン、(15Z)−N,N−ジメチルエプタコサ−15−エン−10−アミン、(14Z)−N,N−ジメチルノナコサ−14−エン−10−アミン、(17Z)−N,N−ジメチルノナコサ−17−エン−10−アミン、(24Z)−N,N−ジメチルトリトリアコンタ−24−エン−10−アミン、(20Z)−N,N−ジメチルノナコサ−20−エン−10−アミン、(22Z)−N,N−ジメチルヘントリアコンタ−22−エン−10−アミン、(16Z)−N,N−ジメチルペンタコサ−16−エン−8−アミン、(12Z,15Z)−N,N−ジメチル−2−ノニルヘンイコサ−12,15−ジエン−1−アミン、(13Z,16Z)−N,N−ジメチル−3−ノニルドコサ−13,16−ジエン−1−アミン、N,N−ジメチル−1−[(1S,2R)−2−オクチルシクロプロピル]エプタデカン−8−アミン、1−[(1S,2R)−2−ヘキシルシクロプロピル]−N,N−ジメチルノナデカン−10−アミン、N,N−ジメチル−1−[(1S,2R)−2−オクチルシクロプロピル]ノナデカン−10−アミン、N,N−ジメチル−21−[(1S,2R)−2−オクチルシクロプロピル]ヘンイコサン−10−アミン、N,N−ジメチル−1−[(1S,2S)−2−{[(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピル]メチル}シクロプロピル]ノナデカン−10−アミン、N,N−ジメチル−1−[(1S,2R)−2−オクチルシクロプロピル]ヘキサデカン−8−アミン、N,N−ジメチル−[(1R,2S)−2−ウンデシルシクロプロピル]テトラデカン−5−アミン、N,N−ジメチル−3−{7−[(1S,2R)−2−オクチルシクロプロピル]ヘプチル}ドデカン−1−アミン、1−[(1R,2S)−2−ヘプチルシクロプロピル]−N,N−ジメチルオクタデカン−9−アミン、1−[(1S,2R)−2−デシルシクロプロピル]−N,N−ジメチルペンタデカン−6−アミン、N,N−ジメチル−1−[(1S,2R)−2−オクチルシクロプロピル]ペンタデカン−8−アミン、R−N,N−ジメチル−1−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]−3−(オクチルオキシ)プロパン−2−アミン、S−N,N−ジメチル−1−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]−3−(オクチルオキシ)プロパン−2−アミン、1−{2−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]−1−[(オクチルオキシ)メチル]エチル}ピロリジン、(2S)−N,N−ジメチル−1−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]−3−[(5Z)−オクタ−5−エン−1−イルオキシ]プロパン−2−アミン、1−{2−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]−1−[(オクチルオキシ)メチル]エチル}アゼチジン、(2S)−1−(ヘキシルオキシ)−N,N−ジメチル−3−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]プロパン−2−アミン、(2S)−1−(ヘプチルオキシ)−N,N−ジメチル−3−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]プロパン−2−アミン、N,N−ジメチル−1−(ノニルオキシ)−3−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]プロパン−2−アミン、N,N−ジメチル−1−[(9Z)−オクタデカ−9−エン−1−イルオキシ]−3−(オクチルオキシ)プロパン−2−アミン;(2S)−N,N−ジメチル−1−[(6Z,9Z,12Z)−オクタデカ−6,9,12−トリエン−1−イルオキシ]−3−(オクチルオキシ)プロパン−2−アミン、(2S)−1−[(11Z,14Z)−イコサ−11,14−ジエン−1−イルオキシ]−N,N−ジメチル−3−(ペンチルオキシ)プロパン−2−アミン、(2S)−1−(ヘキシルオキシ)−3−[(11Z,14Z)−イコサ−11,14−ジエン−1−イルオキシ]−N,N−ジメチルプロパン−2−アミン、1−[(11Z,14Z)−イコサ−11,14−ジエン−1−イルオキシ]−N,N−ジメチル−3−(オクチルオキシ)プロパン−2−アミン、1−[(13Z,16Z)−ドコサ−13,16−ジエン−1−イルオキシ]−N,N−ジメチル−3−(オクチルオキシ)プロパン−2−アミン、(2S)−1−[(13Z,16Z)−ドコサ−13,16−ジエン−1−イルオキシ]−3−(ヘキシルオキシ)−N,N−ジメチルプロパン−2−アミン、(2S)−1−[(13Z)−ドコサ−13−エン−1−イルオキシ]−3−(ヘキシルオキシ)−N,N−ジメチルプロパン−2−アミン、1−[(13Z)−ドコサ−13−エン−1−イルオキシ]−N,N−ジメチル−3−(オクチルオキシ)プロパン−2−アミン、1−[(9Z)−ヘキサデカ−9−エン−1−イルオキシ]−N,N−ジメチル−3−(オクチルオキシ)プロパン−2−アミン、(2R)−N,N−ジメチル−H(1−メトイルオクチル(metoylo ctyl))オキシ]−3−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]プロパン−2−アミン、(2R)−1−[(3,7−ジメチルオクチル)オキシ]−N,N−ジメチル−3−[(9Z,12Z)−オクタデカ−9,12−ジエン−1−イルオキシ]プロパン−2−アミン、N,N−ジメチル−1−(オクチルオキシ)−3−({8−[(1S,2S)−2−{[(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピル]メチル}シクロプロピル]オクチル}オキシ)プロパン−2−アミン、N,N−ジメチル−1−{[8−(2−オクチルシクロプロピル)オクチル]オキシ}−3−(オクチルオキシ)プロパン−2−アミン、及び(11E,20Z,23Z)−N,N−ジメチルノナコサ−11,20,2−トリエン−10−アミンまたはその薬学的に許容される塩もしくは立体異性体から選択することができる。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンのLNP製剤は、脂質モル比3%でPEG−c−DOMGを含有してもよい。いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンのLNP製剤は、脂質モル比1.5%でPEG−c−DOMGを含有してもよい。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンの医薬組成物は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2012099755号に記載されるPEG化脂質の少なくとも1種を含み得る。
いくつかの実施形態では、LNP製剤は、PEG−DMG 2000(1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン−N−[メトキシ(ポリエチレングリコール)−2000)を含有してもよい。いくつかの実施形態では、LNP製剤は、PEG−DMG 2000、当技術分野で既知のカチオン性脂質、及び少なくとも1種の他の成分を含有することができる。いくつかの実施形態では、LNP製剤は、PEG−DMG 2000、当技術分野で既知のカチオン性脂質、DSPC、及びコレステロールを含有することができる。非限定的な例として、LNP製剤は、PEG−DMG2000、DLin−DMA、DSPC、及びコレステロールを含有してもよい。別の非限定的な例として、LNP製剤は、PEG−DMG2000、DLin−DMA、DSPC、及びコレステロールをモル比2:40:10:48で含有してもよい(例えば、それぞれの内容全体が参照により明細書に組み込まれる、Geall et al.,Nonviral delivery of self−amplifying RNA(e.g.,mRNA)vaccines,PNAS 2012;PMID:22908294を参照)。
本明細書に記載の脂質ナノ粒子は、滅菌環境で作製することができる。
いくつかの実施形態では、LNP製剤は、核酸−脂質粒子などのナノ粒子状に製剤化することができる。非限定的な例として、脂質粒子は、1種以上の活性薬または治療薬;粒子中に存在する全脂質の約50モル%〜約85モル%を構成する1種以上のカチオン性脂質;粒子中に存在する全脂質の約13モル%〜約49.5モル%を構成する1種以上の非カチオン性脂質;及び粒子中に存在する総脂質の約0.5モル%〜約2モル%を構成する、粒子の凝集を抑制する1種以上のコンジュゲート脂質を含み得る。
ナノ粒子製剤は、リン酸コンジュゲートを含み得る。リン酸コンジュゲートは、in vivo循環時間を増加させる、及び/またはナノ粒子の標的送達を増加させることができる。非限定的な例として、リン酸コンジュゲートは、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際出願第WO2013033438号に記載されている式のいずれか1つの化合物を含み得る。
ナノ粒子製剤は、ポリマーコンジュゲートを含み得る。ポリマーコンジュゲートは、水溶性コンジュゲートであってもよい。ポリマーコンジュゲートは、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第20130059360号に記載されている構造を有していてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のポリヌクレオチドとのポリマーコンジュゲートは、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第20130072709号に記載されている方法及び/またはセグメント化ポリマー試薬を使用して作製することができる。いくつかの実施形態では、ポリマーコンジュゲートは、環部分を含むペンダント側基を有していてもよく、例えばこれは、限定されないが、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許公開第US20130196948号に記載されているポリマーコンジュゲートなどである。
ナノ粒子製剤は、対象における本開示のナノ粒子の送達を向上させるコンジュゲートを含んでもよい。さらに、コンジュゲートは、対象におけるナノ粒子の食作用クリアランスを抑制することができる。一態様では、コンジュゲートは、ヒト膜タンパク質CD47から設計された「自己」ペプチドであってもよい(例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれるRodriguez et al.(Science 2013 339,971−975)に記載の「自己」粒子)。Rodriguez et al.,が示すように、自己ペプチドは、ナノ粒子のマクロファージ媒介性クリアランスを遅延させ、ナノ粒子の送達を向上させた。別の態様では、コンジュゲートは、膜タンパク質CD47であってもよい(例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれるRodriguez et al.Science 2013 339,971−975を参照)。Rodriguez et al.によれば、「自己」ペプチドと同様に、CD47は、スクランブルペプチド及びPEG被覆したナノ粒子と比較して、対象における粒子循環の比を増加させることができる。
いくつかの実施形態では、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、ナノ粒子で製剤化され、対象における本開示のナノ粒子の送達を向上させるコンジュゲートを含む。コンジュゲートは、CD47膜であってもよく、またはコンジュゲートは、前述した「自己」ペプチドなどのCD47膜タンパク質に由来するものであってもよい。いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、PEG、及びCD47またはその誘導体のコンジュゲートを含んでもよい。いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、上記の「自己」ペプチドと膜タンパク質CD47の両方を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、「自己」ペプチド及び/またはCD47タンパク質を本明細書に記載のウイルス様粒子または偽ウイルスにコンジュゲートし、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンを送達することができる。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチン医薬組成物は、本開示のポリヌクレオチド、及び分解性の結合を有し得るコンジュゲートを含む。コンジュゲートの非限定的な例として、イオン性の水素原子を含む芳香族部分、スペーサー部分、及び水溶性ポリマーが挙げられる。非限定的な例として、分解性の結合を有するコンジュゲートを含む医薬組成物及びそのような医薬組成物を送達する方法は、米国特許公開第US20130184443号に記載されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
ナノ粒子製剤は、糖担体及びRNA(例えば、mRNA)ワクチンを含む糖ナノ粒子であってよい。非限定的な例として、糖担体には、無水物修飾フィトグリコーゲンまたはグリコーゲン型物質、フィトグリコーゲンオクテニルスクシネート、フィトグリコーゲンベータ−デキストリン、無水物修飾フィトグリコーゲンベータ−デキストリンを含み得るが、これらに限定されない(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2012109121号を参照)。
本開示のナノ粒子製剤は、粒子の送達を改善するため、界面活性剤またはポリマーで被覆されていてもよい。いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、限定されないが、PEGコーティング及び/または中性表面電荷を有するコーティングなどの親水性コーティングで被覆することができる。親水性コーティングは、RNA(例えば、mRNA)ワクチンなどに限定されないペイロードが大きいナノ粒子の中枢神経系内への送達に役立つ場合がある。非限定的な例として、親水性コーティングを含むナノ粒子及びそのようなナノ粒子を作製する方法は、米国特許公開第US20130183244号に記載されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、本開示の脂質ナノ粒子は、親水性ポリマー粒子であってよい。親水性ポリマー粒子及び親水性ポリマー粒子を作製する方法の非限定的な例は、米国特許公開第US20130210991号に記載されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、本開示の脂質ナノ粒子は、疎水性ポリマー粒子であってよい。
脂質ナノ粒子製剤は、カチオン性脂質を、急速排出脂質ナノ粒子(reLNP、rapidly eliminated lipid nanoparticle)として知られる生分解性カチオン性脂質に置き換えることによって改良することができる。限定されないが、DLinDMA、DLin−KC2−DMA、及びDLin−MC3−DMAなどのイオン性カチオン性脂質は、経時的に血漿及び組織内に蓄積することが示されており、潜在的な毒性源になる可能性がある。急速排出脂質の迅速な代謝により、脂質ナノ粒子の忍容性及び治療指数を、ラットにおいて1mg/kg投与量から10mg/kg投与量へと1桁分改善することができる。酵素分解性のエステル結合を付加すると、reLNP製剤の活性を引き続き維持しつつ、カチオン性成分の分解及び代謝プロファイルを改善することができる。エステル結合は、脂質鎖の内部に位置していてもよく、または脂質鎖の末端側の終端に位置していてもよい。内部エステル結合は、脂質鎖中の任意の炭素を置換していてもよい。
いくつかの実施形態では、内部エステル結合が、飽和炭素のいずれかの側に位置していてもよい。
いくつかの実施形態では、ナノ種、ポリマー、及び免疫原を含み得る脂質ナノ粒子を送達することによって免疫応答を誘発することができる。(それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる米国公開第20120189700号及び国際公開第WO2012099805号)。ポリマーは、ナノ種を封入していても、またはナノ種を部分的に封入していてもよい。免疫原は、本明細書に記載の組換えタンパク質、修飾RNA、及び/またはポリヌクレオチドであり得る。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、限定されないが、病原体などに対するワクチン用に製剤化することができる。
脂質ナノ粒子を、粒子の表面特性を変化させるように操作することで、脂質ナノ粒子が粘膜バリアを透過することができる。粘液は、限定されないが、口腔(例えば、頬側膜及び食道膜ならびに扁桃組織)、眼、胃腸(例えば、胃、小腸、大腸、結腸、直腸)、鼻、呼吸器(例えば、鼻粘膜、咽頭膜、気管膜、及び気管支膜)、生殖器(例えば、膣膜、頸管膜、及び尿道膜)などの粘膜組織に存在する。10〜200nm超のナノ粒子は、薬物封入効率が高く、広範囲の薬物の持続的送達を提供できる点で好ましいが、粘膜バリアを通って迅速に分散するには大きすぎると考えられてきた。粘液は常に分泌され、排出、廃棄、または消化されて再利用されるので、捕捉された粒子の大部分は、数秒以内または数時間以内に粘膜組織から除去される可能性がある。低分子量ポリエチレングリコール(PEG)で高密度に被覆された大きなポリマーナノ粒子(直径200nm〜500nm)は、水中に分散する同じ粒子と比べ、わずか4分の1〜6分の1しか粘液に分散しなかった(それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる、Lai et al.PNAS 2007 104:1482−487;Lai et al.Adv Drug Deliv Rev.2009 61: 158−171)。ナノ粒子の輸送は、光退色後蛍光回復法(FRAP、fluorescence recovery after photobleaching)及び高分解能多粒子追跡(MPT)を含むがこれらに限定されない、透過率測定及び/または蛍光顕微鏡技術を用いて決定することができる。非限定的な例として、粘膜バリアを透過することができる組成物は、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,241,670号または国際特許公開第WO2013110028号に記載のように作製することができる。
粘液に浸透するように操作された脂質ナノ粒子には、ポリマー物質(すなわち、ポリマーコア)及び/またはポリマー−ビタミンコンジュゲート及び/またはトリブロックコポリマーを含み得る。ポリマー物質は、ポリアミン、ポリエーテル、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーバメート、ポリ尿素、ポリカーボネート、ポリ(スチレン)、ポリイミド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリアセチレン、ポリエチレン、ポリエチレンイミン、ポリイソシアネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、及びポリアリレートを含み得るが、これらに限定されない。ポリマー物質は、生分解性及び/または生体適合性であってもよい。生体適合性ポリマーの非限定的な例は、国際特許公開第WO2013116804号に記載されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。ポリマー物質はさらに、放射線照射されていてもよい。非限定的な例として、ポリマー物質はガンマ線照射されていてもよい(例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際出願第WO201282165号を参照)。具体的なポリマーの非限定的な例としては、ポリ(カプロラクトン)(PCL)、エチレン酢酸ビニルポリマー(EVA)、ポリ(乳酸)(PLA)、ポリ(L−乳酸)(PLLA)、ポリ(グリコール酸)(PGA)、ポリ(乳酸−co−グリコール酸)(PLGA)、ポリ(L−乳酸−co−グリコール酸)(PLLGA)、ポリ(D,L−ラクチド)(PDLA)、ポリ(L−ラクチド)(PLLA)、ポリ(D,L−ラクチド−co−カプロラクトン)、ポリ(D,L−ラクチド−co−カプロラクトン−co−グリコリド)、ポリ(D,L−ラクチド−co−PEO−co−D,L−ラクチド)、ポリ(D,L−ラクチド−co−PPO−co−D,L−ラクチド)、ポリアルキルシアノアクリレート(polyalkyl cyanoacralate)、ポリウレタン、ポリ−L−リジン(PLL)、ヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)、ポリエチレングリコール、ポリ−L−グルタミン酸、ポリ(ヒドロキシ酸)、ポリ無水物、ポリオルトエステル、ポリ(エステルアミド)、ポリアミド、ポリ(エステルエーテル)、ポリカーボネート、ポリエチレン及びポリプロピレンなどのポリアルキレン、ポリ(エチレングリコール)(PEG)などのポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド(PEO)、ポリ(エチレンテレフタレート)などのポリアルキレンテレフタレート、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルエーテル、ポリ(酢酸ビニル)などのポリビニルエステル、ポリ(塩化ビニル)(PVC)などの塩化ポリビニル、ポリビニルピロリドン、ポリシロキサン、ポリスチレン(PS)、ポリウレタン、アルキルセルロースなどの誘導体セルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アクリル酸ポリマー、例えば、ポリ(メチル(メタ)アクリレート)(PMMA)、ポリ(エチル(メタ)アクリレート)、ポリ(ブチル(メタ)アクリレート)、ポリ(イソブチル(メタ)アクリレート)、ポリ(ヘキシル(メタ)アクリレート)、ポリ(イソデシル(メタ)アクリレート)、ポリ(ラウリル(メタ)アクリレート)、ポリ(フェニル(メタ)アクリレート)、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(イソプロピルアクリレート)、ポリ(イソブチルアクリレート)、ポリ(オクタデシルアクリレート)、ならびにそのコポリマー及び混合物、ポリジオキサノン及びそのコポリマー、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリプロピレンフマレート、ポリオキシメチレン、ポロキサマー、ポリ(オルト)エステル、ポリ(酪酸)、ポリ(吉草酸)、ポリ(ラクチド−co−カプロラクトン)、PEG−PLGA−PEG、及びトリメチレンカーボネート、ポリビニルピロリドンが挙げられる。脂質ナノ粒子は、ブロックコポリマー(その全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第WO2013012476号に記載の分枝状ポリエーテル−ポリアミドブロックコポリマーなど)、及び(ポリ(エチレングリコール))−(ポリ(プロピレンオキシド))−(ポリ(エチレングリコール))トリブロックコポリマー(例えば、それぞれの内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる、米国公開20120121718及び米国公開20100003337及び米国特許第8,263,665号を参照)などであるが、これに限定されないコポリマーで被覆する、またはそれらと結合させることができる。コポリマーは、一般的に安全と認められる(GRAS、generally regarded as safe)ポリマーであってよく、新しい化学物質が生成されないような方法で脂質ナノ粒子を形成することができる。例えば、脂質ナノ粒子は、新しい化学物質を生成せずに、なおもヒト粘液に迅速に浸透することができる、ポロキサマー被覆PLGAナノ粒子を含み得る(その内容全体が参照により本明細書に組み込まれるYang et al.Angew.Chem.Int.Ed.2011 50:2597−2600)。ヒト粘液に浸透することができるナノ粒子を作製するための非限定的でスケーラブルな方法がXu et al.により記載されている(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、J Control Release 2013,170:279−86を参照)。
ポリマー−ビタミンコンジュゲートのビタミンは、ビタミンEであり得る。コンジュゲートのビタミン部分は、ビタミンA、ビタミンE、他のビタミン、コレステロール、疎水性部分、または他の界面活性剤の疎水性成分(例えば、ステロール鎖、脂肪酸、炭化水素鎖、及びアルキレンオキシド鎖)などであるが、これに限定されない他の好適な成分に置き換えることができる。
粘液に浸透するように操作された脂質ナノ粒子は、ポリヌクレオチド、アニオン性タンパク質(例えば、ウシ血清アルブミン)、界面活性剤(例えば、例えばジメチルジオクタデシル−アンモニウムブロミドなどのカチオン性界面活性剤)、糖または糖誘導体(例えば、シクロデキストリン)、核酸、ポリマー(例えば、ヘパリン、ポリエチレングリコール、及びポロキサマー)、粘液溶解剤(例えば、N−アセチルシステイン、ヨモギ、ブロメライン、パパイン、クレロデンドルム、アセチルシステイン、ブロムヘキシン、カルボシステイン、エプラジノン、メスナ、アンブロキソール、ソブレロール、ドミオドール、レトステイン、ステップロニン、チオプロニン、ゲルゾリン、チモシンβ4ドルナーゼアルファ、ネルテネキシン、エルドステイン)、及びrhDNaseを含む種々のDNaseなどであるが、これらに限定されない表面改質剤を含み得る。表面改質剤は、粒子の表面に埋め込まれているか、もしくは取り込まれていてもよく、または脂質ナノ粒子の表面に(例えば、被覆、吸着、共有結合、または他のプロセスによって)配置されていてもよい。(例えば、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国公開20100215580及び米国公開20080166414及びUS20130164343を参照)。
いくつかの実施形態では、粘液浸透脂質ナノ粒子は、本明細書に記載の少なくとも1つのポリヌクレオチドを含み得る。ポリヌクレオチドは、脂質ナノ粒子に封入されていてもよく、及び/または粒子の表面に配置されていてもよい。ポリヌクレオチドは、脂質ナノ粒子に共有結合していてもよい。粘液浸透脂質ナノ粒子の製剤は、複数のナノ粒子を含むことができる。さらに、製剤は、粘液と相互作用して、周辺粘液の構造特性及び/または接着特性を変化させて粘膜付着を減少させ、粘液浸透脂質ナノ粒子の粘膜組織への送達を増加させることができる粒子を含み得る。
いくつかの実施形態では、粘液浸透脂質ナノ粒子は、粘膜透過性を促進するコーティングを含む低張製剤であり得る。製剤は、送達先の上皮に対して低張であり得る。低張製剤の非限定的な例は、国際特許公開第WO2013110028号で参照することができ、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、粘膜バリアを経由する送達を増強するため、RNA(例えば、mRNA)ワクチン製剤は、低張溶液を含み得るか、または低張溶液であり得る。低張溶液は、限定されないが、粘液浸透粒子などの粘液不活性粒子が膣上皮表面に到達できる速度を増加させることが見出された(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ensign et al.Biomaterials 2013 34(28):6922−9を参照)。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、限定されないが、ATUPLEX(商標)システム、DACCシステム、DBTCシステム、及びSilence Therapeutics(London,United Kingdom)の他のsiRNA−リポプレックス技術、STEMGENT(登録商標)(Cambridge,MA)のSTEMFECT(商標)、ならびにポリエチレンイミン(PEI)またはプロタミンによる核酸の標的化及び非標的化送達などのリポプレックスとして製剤化される(Aleku et al.Cancer Res.2008 68:9788−9798;Strumberg et al.Int J Clin Pharmacol Ther 2012 50:76−78;Santel et al.,Gene Ther 2006 13:1222−1234;Santel et al.,Gene Ther 2006 13:1360−1370;Gutbier et al.,Pulm Pharmacol.Ther.2010 23:334−344;Kaufmann et al.Microvasc Res 2010 80:286−293Weide et al.J Immunother.2009 32:498−507;Weide et al.J Immunother.2008 31:180−188;Pascolo Expert Opin.Biol.Ther.4:1285−1294;Fotin−Mleczek et al.,2011 J.Immunother.34:1−15;Song et al.,Nature Biotechnol.2005,23:709−717;Peer et al.,Proc Natl Acad Sci U S A.2007 6;104:4095−4100;deFougerolles Hum Gene Ther.2008 19:125−132、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
いくつかの実施形態では、肝細胞、免疫細胞、腫瘍細胞、内皮細胞、抗原提示細胞、及び白血球を含むが、これらに限定されない、in vivoの異なる細胞型に受動的または能動的に誘導するように、そのような製剤を構築するか、または組成を変更することができる(Akinc et al.Mol Ther.2010 18:1357−1364;Song et al.,Nat Biotechnol.2005 23:709−717;Judge et al.,J Clin Invest.2009 119:661−673;Kaufmann et al.,Microvasc Res 2010 80:286−293;Santel et al.,Gene Ther 2006 13:1222−1234;Santel et al.,Gene Ther 2006 13:1360−1370;Gutbier et al.,Pulm Pharmacol.Ther.2010 23:334−344;Basha et al.,Mol.Ther.2011 19:2186−2200;Fenske and Cullis,Expert Opin Drug Deliv.2008 5:25−44;Peer et al.,Science.2008 319:627−630;Peer and Lieberman,Gene Ther.2011 18:1127−1133、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)。製剤の肝細胞に対する受動的標的化の一例として、DLin−DMA、DLin−KC2−DMA、及びDLin−MC3−DMA系の脂質ナノ粒子製剤が挙げられ、これらの製剤はアポリポタンパク質Eに結合し、in vivoでの肝細胞に対する結合及び取り込みを促進することが示されている(Akinc et al.Mol Ther.2010 18:1357−1364、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)。製剤はまた、例示として、葉酸、トランスフェリン、N−アセチルガラクトサミン(GalNAc)、及び抗体を標的とする手法であるが、これらに限定されない様々なリガンドのその表面での発現により選択的に標的化することができる(Kolhatkar et al.,Curr Drug Discov Technol.2011 8:197−206;Musacchio and Torchilin,Front Biosci.2011 16:1388−1412;Yu et al.,Mol Membr Biol.2010 27:286−298;Patil et al.,Crit Rev Ther Drug Carrier Syst.2008 25:1−61;Benoit et al.,Biomacromolecules.2011 12:2708−2714;Zhao et al.,Expert Opin Drug Deliv.2008 5:309−319;Akinc et al.,Mol Ther.2010 18:1357−1364;Srinivasan et al.,Methods Mol Biol.2012 820:105−116;Ben−Arie et al.,Methods Mol Biol.2012 757:497−507;Peer 2010 J Control Release.20:63−68;Peer et al.,Proc Natl Acad Sci U S A.2007 104:4095−4100;Kim et al.,Methods Mol Biol.2011 721:339−353;Subramanya et al.,Mol Ther.2010 18:2028−2037;Song et al.,Nat Biotechnol.2005 23:709−717;Peer et al.,Science.2008 319:627−630;Peer and Lieberman,Gene Ther.2011 18:1127−1133、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、固体脂質ナノ粒子として製剤化される。固体脂質ナノ粒子(SLN)は、平均直径が10〜1000nmの球形であり得る。SLNは、親油性分子を可溶化することができ、界面活性剤及び/または乳化剤で安定化できる固体脂質コアマトリックスを有する。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、自己組織化脂質−ポリマーナノ粒子であってもよい(Zhang et al.,ACS Nano,2008,2,pp 1696−1702を参照;その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)。非限定的な例として、SLNは、国際特許公開第WO2013105101号に記載されているSLNであってもよく、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。別の非限定的な例として、SLNは、国際特許公開第WO2013105101号に記載されている方法またはプロセスによって作製でき、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
リポソーム、リポプレックス、または脂質ナノ粒子を使用すると、ポリヌクレオチド誘導性のタンパク質産生の効果を改善することができるが、これは、これらの製剤がRNA(例えば、mRNA)ワクチンによる細胞トランスフェクションを増加させる、及び/またはコードされたタンパク質の翻訳を増加させることが可能なためである。そのような一例には、ポリプレックスプラスミドDNAの効果的な全身送達を可能にする脂質封入の使用を含む(Heyes et al.,Mol Ther.2007 15:713−720;その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる)。またリポソーム、リポプレックス、または脂質ナノ粒子を使用すると、ポリヌクレオチドの安定性を増加させることができる。
いくつかの実施形態では、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンを、制御放出及び/または標的送達用に製剤化することができる。本明細書で使用される場合、「制御放出」とは、治療結果が得られる特定の放出パターンに適合している医薬組成物または化合物の放出プロファイルを指す。いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンを、本明細書に記載の送達剤及び/または当技術分野で既知の送達剤に封入して、制御放出及び/または標的送達することができる。本明細書で使用される場合、用語「封入する」とは、密封する、包囲する、または被包することを意味する。本開示の化合物の製剤化に関連して、封入は、実質的、完全、または部分的であり得る。「実質的に封入される」という用語は、本開示の医薬組成物または化合物の少なくとも50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.9%、99.9%、または99.999%超が、送達剤内部に密封され得る、包囲され得る、または被包され得ることを意味する。「部分的封入」とは、本開示の医薬組成物または化合物の10未満、10、20、30、40、50以下が、送達剤内部に密封され得る、包囲され得る、または被包され得ることを意味する。有利には、蛍光顕微鏡写真及び/または電子顕微鏡写真を使用して、本開示の医薬組成物または化合物の放出または活性を測定することにより、封入を決定することができる。例えば、本開示の医薬組成物または化合物の少なくとも1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.9%、99.99%、または99.99%超が送達剤に封入される。
いくつかの実施形態では、制御放出製剤は、トリブロックコポリマーを含んでもよいが、これらに限定されない。非限定的な例として、製剤は、異なる2種類のトリブロックコポリマーを含んでもよい(それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第WO2012131104号及び同第WO2012131106号)。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、脂質ナノ粒子または急速排出脂質ナノ粒子に封入することができ、さらに脂質ナノ粒子または急速排出脂質ナノ粒子を、本明細書に記載の及び/及び/または当技術分野で既知のポリマー、ヒドロゲル、及び/または手術用シーラント材に封入することができる。非限定的な例として、ポリマー、ヒドロゲル、または手術用シーラント材は、PLGA、エチレン酢酸ビニル(EVAc)、ポロキサマー、GELSITE(登録商標)(Nanotherapeutics,Inc.Alachua,FL)、HYLENEX(登録商標)(Halozyme Therapeutics,San Diego CA)、フィブリノーゲンポリマー(EthiconInc.Cornelia,GA)、TISSELL(登録商標)(BaxterInternational,IncDeerfield,IL)、PEG系シーラント材、及びCOSEAL(登録商標)(BaxterInternational,IncDeerfield,IL)などの手術用シーラント材であり得る。
いくつかの実施形態では、対象に注射されるとゲルを形成し得る、当技術分野で既知の任意のポリマー中に脂質ナノ粒子を封入してもよい。別の非限定的な例として、生分解性であり得るポリマーマトリックス中に脂質ナノ粒子を封入してもよい。
いくつかの実施形態では、制御放出及び/または標的送達を目的としたRNA(例えば、mRNA)ワクチン製剤はまた、少なくとも1つの制御放出コーティング剤を含んでもよい。制御放出コーティング剤として、OPADRY(登録商標)、ポリビニルピロリドン/酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、EUDRAGIT RL(登録商標)、EUDRAGIT RS(登録商標)、ならびにエチルセルロース水性分散剤(AQUACOAT(登録商標)及びSURELEASE(登録商標))などのセルロース誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンの制御放出製剤及び/または標的送達製剤は、ポリカチオン性側鎖を含有し得る少なくとも1つの分解性ポリエステルを含んでもよい。分解性ポリエステルとしては、ポリ(セリンエステル)、ポリ(L−ラクチド−co−L−リジン)、ポリ(4−ヒドロキシ−L−プロリンエステル)、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、分解性ポリエステルには、PEG化ポリマーを形成するためのPEGコンジュゲートを含み得る。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリヌクレオチドを含む、RNA(例えば、mRNA)ワクチンの制御放出製剤及び/または標的送達製剤は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,404,222号に記載の少なくとも1種のPEG及び/またはPEG関連ポリマー誘導体を含み得る。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリヌクレオチドを含む、RNA(例えば、mRNA)ワクチンの制御放出送達製剤は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、US20130130348に記載の制御放出ポリマー系であり得る。
いくつかの実施形態では、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、治療用ナノ粒子に封入されてもよく、本明細書でこれを「治療用ナノ粒子RNA(例えば、mRNA)ワクチン」と称する。治療用ナノ粒子は、本明細書に記載の方法、ならびに限定されないが、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第WO2010005740号、同第WO2010030763号、同第WO2010005721号、同第WO2010005723号、同第WO2012054923号、米国公開第US20110262491号、同第US20100104645号、同第US20100087337号、同第US20100068285号、同第US20110274759号、同第US20100068286号、同第US20120288541号、同第US20130123351、及び同第US20130230567号、ならびに米国特許第8,206,747号、同第8,293,276号、同第8,318,208号、及び同第8,318,211号などの当技術分野で既知の方法によって製剤化することができる。いくつかの実施形態では、治療用ポリマーナノ粒子は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国公開第US20120140790号に記載されている方法によって特定することができる。
いくつかの実施形態では、治療用ナノ粒子RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、持続放出用に製剤化することができる。本明細書で使用される場合、「持続放出」とは、特定の一定期間にわたって、ある放出速度に適合している医薬組成物または化合物を指す。一定期間とは、数時間、数日間、数週間、数か月間、及び数年間を含み得るが、これらに限定されない。非限定的な例として、持続放出ナノ粒子は、ポリマー、及び本開示のポリヌクレオチドなどであるが、これに限定されない治療薬を含んでもよい(それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第2010075072号、ならびに米国公開第US20100216804号、同第US20110217377号、及び同第US20120201859号を参照)。別の非限定的な例では、持続放出製剤は、結晶、巨大分子ゲル、及び/または粒子状懸濁液などであるが、これに限定されない、バイオアベイラビリティを持続できる薬剤を含み得る(それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許公開第US20130150295号を参照)。
いくつかの実施形態では、治療用ナノ粒子RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、標的特異的であるように製剤化することができる。非限定的な例として、治療用ナノ粒子は、コルチコステロイドを含み得る(その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第WO2011084518号を参照)。非限定的な例として、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第WO2008121949号、同第WO2010005726号、同第WO2010005725号、同第WO2011084521号、ならびに米国公開第US20100069426号、同第US20120004293号、及び同第US20100104655号に記載のナノ粒子で、治療用ナノ粒子を製剤化することができる。
いくつかの実施形態では、本開示のナノ粒子は、ポリマーマトリックスを含み得る。非限定的な例として、ナノ粒子は、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ無水物、ポリヒドロキシ酸、ポリプロピルフマレート(polypropylfumerate)、ポリカプロラクトン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリエステル、ポリ(オルトエステル)、ポリシアノアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリホスファゼン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリシアノアクリレート、ポリ尿素、ポリスチレン、ポリアミン、ポリリジン、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(セリンエステル)、ポリ(L−ラクチド−co−L−リジン)、ポリ(4−ヒドロキシ−L−プロリンエステル)、またはこれらの組み合わせなどであるが、これらに限定されない2種以上のポリマーを含み得る。
いくつかの実施形態では、治療用ナノ粒子は、ジブロックコポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ジブロックコポリマーは、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ無水物、ポリヒドロキシ酸、ポリプロピルフマレート(polypropylfumerate)、ポリカプロラクトン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリエステル、ポリ(オルトエステル)、ポリシアノアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリホスファゼン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリシアノアクリレート、ポリ尿素、ポリスチレン、ポリアミン、ポリリジン、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(セリンエステル)、ポリ(L−ラクチド−co−L−リジン)、ポリ(4−ヒドロキシ−L−プロリンエステル)、またはこれらの組み合わせなどであるが、これらに限定されないポリマーと組み合わせたPEGを含み得る。さらに別の実施形態では、ジブロックコポリマーは、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際特許公開第WO2013120052号に記載のものなどの高Xのジブロックコポリマーであり得る。
非限定的な例として、治療用ナノ粒子は、PLGA−PEGブロックコポリマーを含む(それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国公開第US20120004293号及び米国特許第8,236,330号を参照)。別の非限定的な例では、治療用ナノ粒子は、PEGとPLA、またはPEGとPLGAのジブロックコポリマーを含むステルスナノ粒子である(それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,246,968号及び国際公開第WO2012166923号を参照)。さらに別の非限定的な例では、治療用ナノ粒子は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許公開第US20130172406号に記載されているステルスナノ粒子または標的特異的ステルスナノ粒子である。
いくつかの実施形態では、治療用ナノ粒子は、マルチブロックコポリマーを含み得る(例えば、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,263,665号及び同第8,287,910号ならびに米国特許公開第US20130195987号を参照)。
さらに別の非限定的な例では、脂質ナノ粒子は、ブロックコポリマーPEG−PLGA−PEGを含む(例えば、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、Lee et al.Thermosensitive Hydrogel as a TGF−β1 Gene Delivery Vehicle Enhances Diabetic Wound Healing.Pharmaceutical Research,2003 20(12):1995−2000でTGF−ベータ1遺伝子送達ビヒクルとして、Li et al.Controlled Gene Delivery System Based on Thermosensitive Biodegradable Hydrogel.Pharmaceutical Research 2003 20:884−888;及びChang et al.,Non−ionic amphiphilic biodegradable PEG−PLGA−PEG copolymer enhances gene delivery efficiency in rat skeletal muscle.J Controlled Release.2007 118:245−253で制御性遺伝子送達系として使用された感熱性ヒドロゲル(PEG−PLGA−PEG)を参照)。本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、PEG−PLGA−PEGブロックコポリマーを含む脂質ナノ粒子で製剤化することができる。
いくつかの実施形態では、治療用ナノ粒子は、マルチブロックコポリマーを含み得る(例えば、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,263,665号及び同第8,287,910号ならびに米国特許公開第US20130195987号を参照)。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のブロックコポリマーは、非ポリマーミセル及びブロックコポリマーを含むポリイオン複合体に含まれ得る。(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国公開第20120076836号を参照)。
いくつかの実施形態では、治療用ナノ粒子は、少なくとも1つのアクリルポリマーを含み得る。アクリルポリマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸とメタクリル酸とのコポリマー、メチルメタクリレートコポリマー、エトキシエチルメタクリレート、シアノエチルメタクリレート、アミノアルキルメタクリレートコポリマー、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、ポリシアノアクリレート、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、治療用ナノ粒子は、少なくとも1つのポリ(ビニルエステル)ポリマーを含み得る。ポリ(ビニルエステル)ポリマーは、ランダムコポリマーなどのコポリマーであってもよい。非限定的な例として、ランダムコポリマーは、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際出願第WO2013032829号または米国特許公開第US20130121954号に記載されるような構造を有し得る。いくつかの実施形態では、ポリ(ビニルエステル)ポリマーは、本明細書に記載のポリヌクレオチドとコンジュゲートすることができる。
いくつかの実施形態では、治療用ナノ粒子は、少なくとも1つのジブロックコポリマーを含み得る。ジブロックコポリマーは、これに限定されないが、ポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーであり得る(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際特許公開第WO2013044219号を参照)。非限定的な例として、治療用ナノ粒子は、癌治療に使用することができる(その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2013044219号を参照)。
いくつかの実施形態では、治療用ナノ粒子は、本明細書に記載される及び/または当技術分野で既知である少なくとも1つのカチオン性ポリマーを含み得る。
いくつかの実施形態では、治療用ナノ粒子は、ポリリジン、ポリエチレンイミン、ポリ(アミドアミン)デンドリマー、ポリ(ベータ−アミノエステル)(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,287,849号を参照)、及びこれらの組み合わせなどであるが、これらに限定されない少なくとも1つのアミン含有ポリマーを含み得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のナノ粒子は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際特許出願第WO2013059496号に記載されるものなどのアミンカチオン性脂質であってもよい。いくつかの実施形態では、カチオン性脂質は、アミノ−アミンまたはアミノ−アミド部分を有し得る。
いくつかの実施形態では、治療用ナノ粒子は、ポリカチオン性側鎖を含有し得る少なくとも1つの分解性ポリエステルを含んでもよい。分解性ポリエステルとしては、ポリ(セリンエステル)、ポリ(L−ラクチド−co−L−リジン)、ポリ(4−ヒドロキシ−L−プロリンエステル)、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、分解性ポリエステルには、PEG化ポリマーを形成するためのPEGコンジュゲートを含み得る。
いくつかの実施形態では、合成ナノ担体は、合成ナノ担体の送達による免疫応答を増強する免疫刺激剤を含み得る。非限定的な例として、合成ナノ担体は、免疫系のTh1に基づく応答を増強できるTh1免疫刺激剤を含み得る(それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2010123569号及び米国公開第US20110223201号を参照)。
いくつかの実施形態では、合成ナノ担体は、標的放出用に製剤化することができる。いくつかの実施形態では、合成ナノ担体は、ポリヌクレオチドを特定のpHで及び/または望ましい時間間隔後に放出するように製剤化される。非限定的な例として、合成ナノ粒子は、24時間後及び/またはpH4.5でRNA(例えば、mRNA)ワクチンを放出するように製剤化することができる(それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第WO2010138193号及び同第WO2010138194号、ならびに米国公開第US20110020388号及び同第US20110027217号を参照)。
いくつかの実施形態では、合成ナノ担体は、本明細書に記載のポリヌクレオチドを制御放出及び/または持続放出するように製剤化することができる。非限定的な例として、持続放出用の合成ナノ担体は、当技術分野で既知の方法、本明細書に記載の方法、ならびに/またはそれぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第WO2010138192号及び米国公開第20100303850号に記載の方法によって製剤化することができる。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンを制御放出用及び/または持続放出用に製剤化することができ、その場合、製剤は結晶性側鎖(CYSC)ポリマーである少なくとも1つのポリマーを含む。CYSCポリマーは、米国特許第8,399,007号に記載されており、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、合成ナノ担体は、ワクチンとして使用するために製剤化することができる。いくつかの実施形態では、合成ナノ担体は、少なくとも1つの抗原をコードする少なくとも1つのポリヌクレオチドを封入することができる。非限定的な例として、合成ナノ担体は、少なくとも1つの抗原と、ワクチン剤形に応じた賦形剤を含んでもよい(それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2011150264号及び米国公開第US20110293723号を参照)。別の非限定的な例として、ワクチン剤形には、同じまたは異なる抗原及び賦形剤を有する少なくとも2つの合成ナノ担体を含み得る(それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2011150249号及び米国公開第US20110293701号を参照)。ワクチン剤形は、本明細書に記載の方法、当技術分野で既知の方法、ならびに/またはそれぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2011150258号及び米国公開第US20120027806号に記載の方法によって選択することができる。
いくつかの実施形態では、合成ナノ担体は、少なくとも1つのアジュバントをコードする少なくとも1つのポリヌクレオチドを含み得る。非限定的な例として、アジュバントには、ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド、ジメチルジオクタデシルアンモニウムクロリド、ジメチルジオクタデシルアンモニウムホスフェート、またはジメチルジオクタデシルアンモニウムアセテート(DDA)、及びマイコバクテリアの総脂質抽出物の無極性画分または前記無極性画分の一部を含み得る(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,241,610号を参照)。いくつかの実施形態では、合成ナノ担体は、少なくとも1つのポリヌクレオチドとアジュバントを含み得る。非限定的な例として、アジュバントを含む合成ナノ担体は、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2011150240号及び米国公開第US20110293700号に記載の方法によって製剤化することができる。
いくつかの実施形態では、合成ナノ担体は、ウイルス由来のペプチド、断片、または領域をコードする少なくとも1つのポリヌクレオチドを封入することができる。非限定的な例として、合成ナノ担体には、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第WO2012024621号、同第WO201202629号、同第WO2012024632号、ならびに米国公開第US20120064110号、同第US20120058153号、及び同第US20120058154号に記載のいずれかであるが、これに限定されないナノ担体を含み得る。
いくつかの実施形態では、合成ナノ担体は、体液性及び/または細胞傷害性Tリンパ球(CTL)応答を引き起こすことができるポリヌクレオチドに結合されていてもよい(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2013019669号を参照)。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、双性イオン性脂質に封入されていても、それと結合されていても、及び/または会合されていてもよい。双性イオン性脂質及び双性イオン性脂質の使用方法の非限定的な例は、米国特許公開第US20130216607号に記載されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの態様では、双性イオン性脂質を、本明細書に記載のリポソーム及び脂質ナノ粒子に使用することができる。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許公開第US20130197100号に記載されるコロイドナノ担体で製剤化することができる。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子を経口投与に合わせて最適化することができる。ナノ粒子は、キトサンまたはその誘導体などであるが、これに限定されない少なくとも1つのカチオン性バイオポリマーを含んでもよい。非限定的な例として、ナノ粒子は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国公開第20120282343号に記載の方法によって製剤化することができる。
いくつかの実施形態では、LNPは、脂質KL52(その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国出願公開第2012/0295832号に開示されるアミノ脂質)を含む。そのような脂質の組み込みによって、LNP投与の活性及び/または安全性(例えば、ALT/AST、白血球数、及びサイトカイン誘導のうちの1種以上を調べることによって測定される)を改善することができる。KL52を含むLNPは、静脈内に、及び/または1回以上の投与で投与することができる。いくつかの実施形態では、KL52を含むLNPの投与は、MC3を含むLNPと比較して同等または改善されたmRNA及び/またはタンパク質の発現をもたらす。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、小さいLNPを使用して送達することができる。そのような粒子は、0.1um未満〜最大100nm、例えば、0.1um未満、1.0um未満、5um未満、10um未満、15um未満、20um未満、25um未満、30um未満、35um未満、40um未満、50um未満、55um未満、60um未満、65um未満、70um未満、75um未満、80um未満、85um未満、90um未満、95um未満、100um未満、125um未満、150um未満、175um未満、200um未満、225um未満、250um未満、275um未満、300um未満、325um未満、350um未満、375um未満、400um未満、425um未満、450um未満、475um未満、500um未満、525um未満、550um未満、575um未満、600um未満、625um未満、650um未満、675um未満、700um未満、725um未満、750um未満、775um未満、800um未満、825um未満、850um未満、875um未満、900um未満、925um未満、950um未満、975um未満、または1000um未満などであるが、これに限定されない直径を含み得る。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、約1nm〜約100nm、約1nm〜約10nm、約1nm〜約20nm、約1nm〜約30nm、約1nm〜約40nm、約1nm〜約50nm、約1nm〜約60nm、約1nm〜約70nm、約1nm〜約80nm、約1nm〜約90nm、約5nm〜約100nm、約5nm〜約10nm、約5nm〜約20nm、約5nm〜約30nm、約5nm〜約40nm、約5nm〜約50nm、約5nm〜約60nm、約5nm〜約70nm、約5nm〜約80nm、約5nm〜約90nm、約10〜約50nm、約20〜約50nm、約30〜約50nm、約40〜約50nm、約20〜約60nm、約30〜約60nm、約40〜約60nm、約20〜約70nm、約30〜約70nm、約40〜約70nm、約50〜約70nm、約60〜約70nm、約20〜約80nm、約30〜約80nm、約40〜約80nm、約50〜約80nm、約60〜約80nm、約20〜約90nm、約30〜約90nm、約40〜約90nm、約50〜約90nm、約60〜約90nm、及び/または約70〜約90nmの直径であり得る小さいLNPを使用して送達することができる。
いくつかの実施形態では、そのようなLNPは、マイクロ流体ミキサーを含む方法を使用して合成される。マイクロ流体ミキサーの例には、Microinnova(Allerheiligen bei Wildon,Austria)によって製造されているものを含むがこれに限定されないスリット型交差指状マイクロミキサー、及び/またはスタッガードヘリンボーンマイクロミキサー(SHM)(Zhigaltsev,I.V. et al.,Bottom−up design and synthesis of limit size lipid nanoparticle systems with aqueous and triglyceride cores using millisecond microfluidic mixingが公開されている)を含み得るが、これらに限定されない(それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、Langmuir.2012.28:3633−40;Belliveau,N.M.et al.,Microfluidic synthesis of highly potent limit−size lipid nanoparticles for in vivo delivery of siRNA.Molecular Therapy−Nucleic Acids.2012.1:e37;Chen,D.et al.,Rapid discovery of potent siRNA−containing lipid nanoparticles enabled by controlled microfluidic formulation.J Am Chem Soc.2012.134(16):6948−51)。いくつかの実施形態では、SHMを含むLNPの作製方法は、少なくとも2つの投入ストリームの混合をさらに含み、その場合、混合は、微細構造誘導性カオス的移流(MICA:microstructure−induced chaotic advection)によって起こる。この方法によれば、流体ストリームがヘリンボーンパターンに存在する流路を通過すると、回転流が生じ、各流体が互いに混じり合う。この方法はまた、流体循環中に面方向が変化する流体混合面を含み得る。SHMを使用したLNPの作製方法としては、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国出願公開第2004/0262223号及び同第2012/0276209号に開示されるものが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、Institut fur Mikrotechnik Mainz GmbH,Mainz Germany製のSlit Interdigital Microstructured Mixer(SIMM−V2)またはStandard Slit Interdigital Micro Mixer(SSIMM)またはCaterpillar(CPMM)またはImpinging−jet(IJMM))などであるが、これに限定されないマイクミキサーを使用して作製した脂質ナノ粒子で製剤化することができる。
いくつかの実施形態では、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、マイクロ流体技術を使用して作製された脂質ナノ粒子で製剤化することができる(例えば、Whitesides,George M.The Origins and the Future of Microfluidics.Nature,2006 442:368−373;及びAbraham et al.Chaotic Mixer for Microchannels.Science,2002 295:647−651を参照;それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる)。非限定的な例として、制御されたマイクロ流体による製剤化には、低レイノルズ数でマイクロ流路内の定圧駆動流のストリームを混合するための受動的方法を含む(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、Abraham et al.Chaotic Mixer for Microchannels.Science,2002 295:647−651を参照)。
いくつかの実施形態では、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、Harvard Apparatus(Holliston,MA)またはDolomite Microfluidics(Royston,UK)製のものなどであるが、これに限定されないマイクロミキサーチップを使用して作製された脂質ナノ粒子で製剤化することができる。マイクロミキサーチップを使用すると、2つ以上の流体ストリームを分割して再結合する機構により迅速に混合することができる。
いくつかの実施形態では、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際特許公開第WO2013063468号または米国特許第8,440,614号に記載される薬物封入マイクロスフェアを使用した送達用に製剤化することができる。マイクロスフェアには、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第WO2013063468号に記載される式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、または(VI)の化合物を含み得る。いくつかの実施形態では、アミノ酸、ペプチド、ポリペプチド、脂質(APPL)は、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンを細胞に送達するのに有用である(その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際特許公開第WO2013063468号を参照)。
いくつかの実施形態では、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、約10〜約100nm、例えば、約10〜約20nm、約10〜約30nm、約10〜約40nm、約10〜約50nm、約10〜約60nm、約10〜約70nm、約10〜約80nm、約10〜約90nm、約20〜約30nm、約20〜約40nm、約20〜約50nm、約20〜約60nm、約20〜約70nm、約20〜約80nm、約20〜約90nm、約20〜約100nm、約30〜約40nm、約30〜約50nm、約30〜約60nm、約30〜約70nm、約30〜約80nm、約30〜約90nm、約30〜約100nm、約40〜約50nm、約40〜約60nm、約40〜約70nm、約40〜約80nm、約40〜約90nm、約40〜約100nm、約50〜約60nm、約50〜約70nm、約50〜約80nm、約50〜約90nm、約50〜約100nm、約60〜約70nm、約60〜約80nm、約60〜約90nm、約60〜約100nm、約70〜約80nm、約70〜約90nm、約70〜約100nm、約80〜約90nm、約80〜約100nm、及び/または約90〜約100nmであるがこれに限定されない直径を有する脂質ナノ粒子で製剤化することができる。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、約10〜500nmの直径を有し得る。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、100nm超、150nm超、200nm超、250nm超、300nm超、350nm超、400nm超、450nm超、500nm超、550nm超、600nm超、650nm超、700nm超、750nm超、800nm超、850nm超、900nm超、950nm超、または1000nm超の直径を有し得る。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際特許公開第WO2013059922号に記載の制限サイズの脂質ナノ粒子であり得る。制限サイズの脂質ナノ粒子は、水性コアまたは疎水性コアを取り囲む脂質二重層を含み得るが、その場合、脂質二重層は、ジアシルホスファチジルコリン、ジアシルホスファチジルエタノールアミン、セラミド、スフィンゴミエリン、ジヒドロスフィンゴミエリン、ケファリン、セレブロシド、C8〜C20脂肪酸ジアシルホスファチジルコリン、及び1−パルミトイル−2−オレオイルホスファチジルコリン(POPC)などであるが、これに限定されないリン脂質を含み得る。いくつかの実施形態では、制限サイズの脂質ナノ粒子は、DLPE−PEG、DMPE−PEG、DPPC−PEG、及びDSPE−PEGなどであるが、これに限定されないポリエチレングリコール脂質を含み得る。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第WO2013063530号に記載される送達方法を使用して、特定の位置に送達、局在化、及び/または濃縮されてもよい。非限定的な例として、RNA(例えば、mRNA)ワクチンを対象に送達する前に、それと同時に、またはその後に、空のポリマー粒子を対象に投与してもよい。空のポリマー粒子は、ひとたび対象と接触すると容積の変化を受け、対象の特定の位置に滞留、埋め込み、固定化、または捕捉される。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、活性物質放出系で製剤化することができる(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許公開第US20130102545号を参照)。活性物質放出系は、1)触媒活性のある核酸とハイブリダイズする阻害性オリゴヌクレオチド鎖に結合された少なくとも1つのナノ粒子と、2)治療に有効な物質(例えば、本明細書に記載のポリヌクレオチド)に結合された少なくとも1つの基質分子に結合した化合物とを含み、触媒活性のある核酸による基質分子の切断によって、治療に有効な物質を放出することができる。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、非細胞物質を含む内部コアと、細胞膜を含む外側表面とを含むナノ粒子で製剤化することができる。細胞膜は、ウイルスに由来する細胞または膜から誘導することができる。非限定的な例として、ナノ粒子は、国際特許公開第WO2013052167号に記載されている方法によって作製でき、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。別の非限定的な例として、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際特許公開第WO2013052167号に記載のナノ粒子を使用して、本明細書に記載のRNA(例えば、mRNA)ワクチンを送達することができる。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、多孔質ナノ粒子に担持された脂質二重層(プロトセル)で製剤化することができる。プロトセルは、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際特許公開第WO2013056132号に記載されている。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,420,123号及び同第8,518,963号ならびに欧州特許第EP2073848B1号に記載するポリマーナノ粒子またはそれらに記載の方法によって作製されたポリマーナノ粒子で製剤化することができる。非限定的な例として、ポリマーナノ粒子は、その内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,518,963号に記載のナノ粒子、またはそれらに記載の方法によって作製されたナノ粒子のように高いガラス転移温度を有し得る。別の非限定的な例として、経口製剤及び非経口製剤用のポリマーナノ粒子は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる欧州特許第EP2073848B1号に記載されている方法によって作製することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、イメージングに使用されるナノ粒子で製剤化することができる。ナノ粒子は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許公開第US20130129636号に記載されるものなどのリポソームナノ粒子であり得る。非限定的な例として、リポソームは、ガドリニウム(III)2−{4,7−ビス−カルボキシメチル−10−[(N,N−ジステアリルアミドメチル−N’−アミド−メチル]−1,4,7,10−テトラ−アザシクロドデカ−1−イル}酢酸及び中性の完全飽和リン脂質成分を含み得る(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許公開第US20130129636号を参照)。
いくつかの実施形態では、本開示に使用することができるナノ粒子は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願第US20130130348号に記載の方法によって形成することができる。
本開示のナノ粒子は、欠乏すると貧血から神経管欠損に至る健康被害をもたらし得るものなどであるが、これに限定されない栄養素をさらに含み得る(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際特許公開第WO2013072929号に記載のナノ粒子を参照)。非限定的な例として、栄養素は、第一鉄塩、第二鉄塩、もしくは元素鉄の形態の鉄、ヨウ素、葉酸、ビタミン、または微量栄養素であり得る。
いくつかの実施形態では、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、膨潤性ナノ粒子で製剤化することができる。膨潤性ナノ粒子は、限定されないが、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,440,231号に記載のものなどであり得る。非限定的な実施形態として、膨潤性ナノ粒子を使用して、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンを肺系統に送達することができる(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,440,231号を参照)。
本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,449,916号に記載のものなどであるが、これに限定されないポリ酸無水物ナノ粒子で製剤化することができる。
本開示のナノ粒子及び微粒子を幾何学的に操作して、マクロファージ及び/または免疫応答を調節することができる。いくつかの実施形態では、幾何学的に操作された粒子は、これに限定されないが、肺送達などの標的送達される本開示のポリヌクレオチドを組み込むため、様々な形状、サイズ、及び/または表面電荷を有してもよい(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2013082111号を参照)。幾何学的に操作された粒子が有し得るその他物理的特徴としては、細胞及び組織との相互作用を変化させることができる、開窓、アングルアーム、非対称性、及び表面粗度、電荷が挙げられるが、これに限定されない。非限定的な例として、本開示のナノ粒子は、国際公開第WO2013082111号に記載されている方法によって作製でき、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、本開示のナノ粒子は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2013090601号に記載されるものなどであるが、これに限定されない水溶性ナノ粒子であってもよい。ナノ粒子は、良好な水溶性を示すために、小型で双性イオン性の配位子を有する無機ナノ粒子であってもよい。ナノ粒子はまた、小さな流体力学的直径(HD)、時間、pH、及び塩分に対する安定性、ならびに低レベルの非特異的タンパク質結合を有してもよい。
いくつかの実施形態では、本開示のナノ粒子は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許公開第US20130172406号に記載の方法によって開発することができる。
いくつかの実施形態では、本開示のナノ粒子は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許公開第US20130172406号に記載されるものなどであるが、これに限定されないステルスナノ粒子または標的特異的ステルスナノ粒子である。本開示のナノ粒子は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許公開第US20130172406号に記載の方法によって作製することができる。
いくつかの実施形態では、ステルスナノ粒子または標的特異的ステルスナノ粒子は、ポリマーマトリックスを含み得る。ポリマーマトリックスは、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ無水物、ポリヒドロキシ酸、ポリプロピルフマレート(polypropylfumerate)、ポリカプロラクトン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリエステル、ポリ(オルトエステル)、ポリシアノアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリホスファゼン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリシアノアクリレート、ポリ尿素、ポリスチレン、ポリアミン、ポリエステル、ポリ無水物、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリシアノアクリレート、またはこれらの組み合わせなどであるが、これらに限定されない2種以上のポリマーを含み得る。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、高密度核酸層を有する、ナノ粒子−核酸ハイブリッド構造であってもよい。非限定的な例として、ナノ粒子−核酸ハイブリッド構造は、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる米国特許公開第US20130171646号に記載の方法によって作製することができる。ナノ粒子は、本明細書に記載のポリヌクレオチド及び/または当技術分野で既知のポリヌクレオチドなどであるが、これに限定されない核酸を含み得る。
本開示のナノ粒子の少なくとも1つは、コアナノ構造内に埋め込まれてもよく、またはナノ構造内部またはナノ構造表面に、少なくとも1つのペイロードを保持または結合させることができる低密度で多孔質の3D構造またはコーティングで被覆されていてもよい。少なくとも1つのナノ粒子を含んでいるナノ構造の非限定的な例は、国際特許公開第WO2013123523号に記載されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、プロタミン、ヌクレオリン、スペルミン、もしくはスペルミジンを含む、カチオン性化合物もしくはポリカチオン性化合物、またはポリ−L−リジン(PLL)、ポリアルギニンなどの他のカチオン性ペプチドもしくはタンパク質、塩基性ポリペプチド、細胞透過性ペプチド(CPP)(HIV結合ペプチド、HIV−1 Tat(HIV)、Tat由来ペプチド、ペネトラチン、VP22由来もしくはVP22アナログペプチド、Pestivirus Erns、HSV、VP22(単純ヘルペス)、MAP、KALA、またはタンパク質形質導入ドメイン(PTD)を含む)、PpT620、プロリンリッチペプチド、アルギニンリッチペプチド、リジンリッチペプチド、MPG−ペプチド(複数可)、Pep−1、L−オリゴマー、カルシトニンペプチド(複数可)、アンテナペディア由来ペプチド(特にDrosophila antennapedia由来)、pAntp、pIsl、FGF、ラクトフェリン、トランスポータン、ブフォリン−2、Bac715−24、SynB、SynB、pVEC、hCT由来ペプチド、SAP、ヒストン、カチオン性多糖類(例えば、キトサン)、ポリブレン、カチオン性ポリマー(例えばポリエチレンイミン(PEI))、カチオン性脂質(例えばDOTMA:[1−(2,3−シオレイルオキシ(sioleyloxy))プロピル)]−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロリド)、DMRIE、ジ−C14−アミジン、DOTIM、SAINT、DC−Chol、BGTC、CTAP、DOPC、DODAP、DOPE:ジオレイルホスファチジルエタノールアミン、DOSPA、DODAB、DOIC、DMEPC、DOGS:ジオクタデシルアミドグリシルスペルミン、DIMRI:ジミリストオキシプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムブロミド、DOTAP:ジオレオイルオキシ−3−(トリメチルアンモニオ)プロパン、DC−6−14:O,O−ジテトラデカノイル−N−アルファ−トリメチルアンモニオアセチル)ジエタノールアミンクロリド、CLIP1:rac−[(2,3−ジオクタデシルオキシプロピル)(2−ヒドロキシエチル)]−ジメチルアンモニウムクロリド、CLIP6:rac−[2(2,3−ジヘキサデシルオキシプロピルオキシメチルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウム、CLIP9:rac−[2(2,3−ジヘキサデシルオキシプロピルオキシスクシニルオキシ)エチル]−トリメチルアンモニウム、オリゴフェクトアミン、またはカチオン性もしくはポリカチオン性ポリマー、例えば、ベータ−アミノ酸ポリマーもしくは逆ポリアミドなどの修飾ポリアミノ酸、PVP(ポリ(N−エチル−4−ビニルピリジニウムブロミド))などの修飾ポリエチレン、pDMAEMA(ポリ(ジメチルアミノエチルメチルアクリレート))などの修飾アクリレート、pAMAM(ポリ(アミドアミン))などの修飾アミドアミン、ジアミン末端修飾1,4ブタンジオールジアクリレート−co−5−アミノ−1−ペンタノールポリマーなどの修飾ポリベータアミノエステル(PBAE)、ポリプロピルアミンデンドリマーもしくはpAMAM系デンドリマーなどのデンドリマー、PEI:ポリ(エチレンイミン)、ポリ(プロピレンイミン)などのポリイミン(複数可)、ポリアリルアミン、糖骨格系ポリマー(シクロデキストリン系ポリマー、デキストラン系ポリマー、キトサンなど)、PMOXA−PDMSコポリマーなどのシラン骨格系ポリマー、1つ以上のカチオン性ブロック(例えば、上記のカチオン性ポリマーから選択される)と1つ以上の親水性もしくは疎水性ブロック(例えば、ポリエチレングリコール)との組み合わせからなるブロックポリマーなどと結合されていてよい。
他の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、カチオン性化合物またはポリカチオン性化合物と結合されていない。
ワクチン投与様式
インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、治療上有効な結果をもたらす任意の経路によって投与することができる。これには、皮内投与、筋肉内投与、鼻腔内投与、及び/または皮下投与が含まれるが、これらに限定されない。本開示は、RNA(例えば、mRNA)ワクチンを、それを必要とする対象に投与することを含む方法を提供する。必要とされる正確な量は、対象の種、年齢、及び全身の状態、疾患の重症度、具体的な組成物、その投与様式、その活性様式などに応じて対象ごとに決定することになる。インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチン組成物は通常、投与の容易性及び投与量の均一化のため、単位剤形で製剤化される。ただし、当然ながら、RNA(例えば、mRNA)ワクチン組成物の合計の一日用量は、堅実な医学的判断の範囲内で主治医が決定することができる。任意の特定の患者についての具体的な治療有効量、予防有効量、または適切なイメージング線量のレベルは、様々な要因に依存することになり、これには、治療される障害及び障害の重篤度;使用される具体的な化合物の活性;使用される具体的な組成物;患者の年齢、体重、全身健康状態、性別及び食事;使用される具体的な化合物の投与時間、投与経路、及び排出速度;治療の継続時間;使用される具体的な化合物と組み合わせてまたは同時に使用される薬物;医学分野で周知されている同様の要因が含まれる。
いくつかの実施形態では、インフルエンザ疾患RNA(例えば、mRNA)ワクチン組成物は、1日、1日1回以上、1週間、1か月などにつき、対象の体重あたり0.0001mg/kg〜100mg/kg、0.001mg/kg〜0.05mg/kg、0.005mg/kg〜0.05mg/kg、0.001mg/kg〜0.005mg/kg、0.05mg/kg〜0.5mg/kg、0.01mg/kg〜50mg/kg、0.1mg/kg〜40mg/kg、0.5mg/kg〜30mg/kg、0.01mg/kg〜10mg/kg、0.1mg/kg〜10mg/kg、または1mg/kg〜25mg/kgを送達するに足る用量レベルで投与することで、所望する治療効果、診断効果、予防効果、またはイメージング効果を得ることができる(例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第WO2013078199号に記載の単位投与量の範囲を参照)。1日3回、1日2回、1日1回、隔日、3日ごと、毎週、2週間ごと、3週間ごと、4週間ごと、2か月ごと、3か月ごと、6か月ごとなどの所望する用量を送達してもよい。いくつかの実施形態では、所望する用量を複数回投与(例えば、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、10回、11回、12回、13回、14回、またはそれ以上の投与)を用いて送達してもよい。複数回投与を用いる場合、本明細書に記載のものなどの分割投与レジメンを用いてもよい。例示的な実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチン組成物は、0.0005mg/kg〜0.01mg/kg、例えば、約0.0005mg/kg〜約0.0075mg/kg、例えば、約0.0005mg/kg、約0.001mg/kg、約0.002mg/kg、約0.003mg/kg、約0.004mg/kg、または約0.005mg/kgを送達するに足る用量レベルで投与することができる。
いくつかの実施形態では、インフルエンザ疾患RNA(例えば、mRNA)ワクチン組成物は、0.025mg/kg〜0.250mg/kg、0.025mg/kg〜0.500mg/kg、0.025mg/kg〜0.750mg/kg、または0.025mg/kg〜1.0mg/kgを送達するに足る用量レベルで1回または2回(またはそれ以上)投与することができる。
いくつかの実施形態では、インフルエンザ疾患RNA(例えば、mRNA)ワクチン組成物は、0.0100mg、0.025mg、0.050mg、0.075mg、0.100mg、0.125mg、0.150mg、0.175mg、0.200mg、0.225mg、0.250mg、0.275mg、0.300mg、0.325mg、0.350mg、0.375mg、0.400mg、0.425mg、0.450mg、0.475mg、0.500mg、0.525mg、0.550mg、0.575mg、0.600mg、0.625mg、0.650mg、0.675mg、0.700mg、0.725mg、0.750mg、0.775mg、0.800mg、0.825mg、0.850mg、0.875mg、0.900mg、0.925mg、0.950mg、0.975mg、もしくは1.0mgの総投与量で、またはその総投与量を送達するに足る用量レベルで、2回(例えば、0日目と7日目、0日目と14日目、0日目と21日目、0日目と28日目、0日目と60日目、0日目と90日目、0日目と120日目、0日目と150日目、0日目と180日目、0日目と3か月後、0日目と6か月後、0日目と9か月後、0日目と12か月後、0日目と18か月後、0日目と2年後、0日目と5年後、または0日目と10年後)投与してもよい。これよりも高いまたは低い用量及び投与頻度が本開示に包含される。例えば、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチン組成物は3回または4回投与してもよい。
いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチン組成物は、0.010mg、0.025mg、0.100mg、もしくは0.400mgの総投与量で、またはその総投与量を送達するに足る用量レベルで、2回(例えば、0日目と7日目、0日目と14日目、0日目と21日目、0日目と28日目、0日目と60日目、0日目と90日目、0日目と120日目、0日目と150日目、0日目と180日目、0日目と3か月後、0日目と6か月後、0日目と9か月後、0日目と12か月後、0日目と18か月後、0日目と2年後、0日目と5年後、または0日目と10年後)投与してもよい。
いくつかの実施形態では、対象にワクチン接種する方法に使用されるインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、単回用量10μg/kg〜400μg/kgの核酸ワクチンとして(対象のワクチン接種に有効な量で)対象に投与される。いくつかの実施形態では、対象にワクチン接種する方法に使用されるRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、単回用量10μg〜400μgの核酸ワクチンとして(対象のワクチン接種に有効な量で)対象に投与される。いくつかの実施形態では、対象にワクチン接種する方法に使用されるインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、25〜1000μgの単回用量として対象に投与される。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、25、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、または1000μgの単回用量として対象に投与される。例えば、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、25〜100、25〜500、50〜100、50〜500、50〜1000、100〜500、100〜1000、250〜500、250〜1000、または500〜1000μgの単回用量として対象に投与することができる。いくつかの実施形態では、対象にワクチン接種する方法に使用されるインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、2回用量として、その組み合わせが25〜1000μgのインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンと等しくなるように対象に投与される。
本明細書に記載のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチン医薬組成物は、鼻腔内、気管内、または注射可能(例えば、静脈内、眼内、硝子体内、筋肉内、皮内、心臓内、腹腔内、鼻腔内、及び皮下)などの本明細書に記載の剤形に製剤化することができる。
インフルエンザウイルスRNA(例えば、mRNA)ワクチン製剤及び使用方法
本開示のいくつかの態様は、RNA(例えば、mRNA)ワクチンが、抗原特異的免疫応答を対象に生じさせる(例えば、インフルエンザ抗原ポリペプチドに特異的な抗体を産生する)有効量で製剤化されているインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの製剤を提供する。「有効量」とは、抗原特異的免疫応答を生じさせるのに有効なRNA(例えば、mRNA)ワクチンの投与量である。対象に抗原特異的免疫応答を誘導する方法も本明細書で提供される。
いくつかの実施形態では、抗原特異的免疫応答は、本明細書で提供されるインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンを投与された対象に生じる抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価を測定することにより特性決定される。抗体価とは、対象内の抗体量、例えば、特定の抗原(例えば、インフルエンザ抗原ポリペプチド)または抗原のエピトープに特異的な抗体の量の測定値である。抗体価は通常、陽性結果を示す最大希釈倍数の逆数で表される。例えば、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)は、抗体価を決定するための一般的なアッセイである。
いくつかの実施形態では、抗体価は、対象が感染しているかどうかの評価、または免疫が必要であるかどうかの決定に使用される。いくつかの実施形態では、抗体価は、自己免疫応答の強度の決定、ブースター免疫が必要であるかどうかの決定、以前のワクチンが有効であったかどうかの決定、及び何らかの最近または過去の感染の特定に使用される。本開示によれば、抗体価を用いて、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンによって対象に誘導される免疫応答の強度を決定することができる。
いくつかの実施形態では、対象で生じる抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して少なくとも1log増加する。例えば、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して少なくとも1.5log、少なくとも2log、少なくとも2.5log、または少なくとも3log増加し得る。いくつかの実施形態では、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して1log、1.5log、2log、2.5log、または3log増加する。いくつかの実施形態では、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して1〜3log増加する。例えば、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して1〜1.5log、1〜2log、1〜2.5log、1〜3log、1.5〜2log、1.5〜2.5log、1.5〜3log、2〜2.5log、2〜3log、または2.5〜3log増加し得る。
いくつかの実施形態では、対象で生じる抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して少なくとも2倍に増加する。例えば、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して少なくとも3倍、少なくとも4倍、少なくとも5倍、少なくとも6倍、少なくとも7倍、少なくとも8倍、少なくとも9倍、または少なくとも10倍に増加し得る。いくつかの実施形態では、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、または10倍に増加する。いくつかの実施形態では、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して2〜10倍に増加する。例えば、対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価は、対照と比較して2〜10倍、2〜9倍、2〜8倍、2〜7倍、2〜6倍、2〜5倍、2〜4倍、2〜3倍、3〜10倍、3〜9倍、3〜8倍、3〜7倍、3〜6倍、3〜5倍、3〜4倍、4〜10倍、4〜9倍、4〜8倍、4〜7倍、4〜6倍、4〜5倍、5〜10倍、5〜9倍、5〜8倍、5〜7倍、5〜6倍、6〜10倍、6〜9倍、6〜8倍、6〜7倍、7〜10倍、7〜9倍、7〜8倍、8〜10倍、8〜9倍、または9〜10倍に増加し得る。
いくつかの実施形態では、対照とは、本開示のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンが投与されていない対象に生じた抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価である。いくつかの実施形態では、対照とは、生弱毒化インフルエンザワクチンが投与された対象に生じた抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価である。弱毒化ワクチンとは、生存可能な(生存する)病毒性を低下させることにより産生されるワクチンである。弱毒化ウイルスは、生存する非改変ウイルスと比較して無毒化または弱毒化するように改変される。いくつかの実施形態では、対照とは、不活化インフルエンザワクチンが投与された対象に生じた抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価である。いくつかの実施形態では、対照とは、組換えまたは精製インフルエンザタンパク質ワクチンが投与された対象に生じた抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価である。通常、組換えタンパク質ワクチンには、異種発現系(例えば、細菌または酵母)で産生されたタンパク質抗原、または多量の病原生物から精製されたタンパク質抗原のいずれをも含む。いくつかの実施形態では、対照とは、インフルエンザウイルス様粒子(VLP)ワクチンが投与された対象に生じた抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価である。
いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの有効量は、組換えインフルエンザタンパク質ワクチンの標準の治療量と比較して低減された用量である。本明細書で記載される「標準の治療」とは、医学的または心理学的治療ガイドラインを指し、一般的または具体的であり得る。「標準の治療」は、所与の病態の治療に関与する医療専門家間での科学的証拠及び協力に基づいた適切な治療法を規定している。これは、ある特定の種類の患者、疾患、または臨床環境に関して医師/臨床医が従うべき診断プロセス及び治療プロセスである。本明細書で記載される「標準の治療量」とは、医師/臨床医または他の医療専門家が、インフルエンザまたは関連病態を治療または予防するために、インフルエンザまたは関連病態を治療または予防するための標準の治療ガイドラインに従って対象に投与する、組換えもしくは精製インフルエンザタンパク質ワクチン、または生弱毒化もしくは不活化インフルエンザワクチンの用量を指す。
いくつかの実施形態では、有効量のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンを投与された対象に生じた抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価が、標準の治療量の組換えもしくは精製インフルエンザタンパク質ワクチン、または生弱毒化もしくは不活化インフルエンザワクチンを投与された対照対象に生じた抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価と同等となる。
いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの有効量は、組換えまたは精製インフルエンザタンパク質ワクチンの標準の治療量の少なくとも2分の1に相当する用量である。例えば、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの有効量は、組換えまたは精製インフルエンザタンパク質ワクチンの標準の治療量の少なくとも3分の1、少なくとも4分の1、少なくとも5分の1、少なくとも6分の1、少なくとも7分の1、少なくとも8分の1、少なくとも9分の1、または少なくとも10分の1に相当する用量であり得る。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの有効量は、組換えまたは精製インフルエンザタンパク質ワクチンの標準の治療量の少なくとも100分の1、少なくとも500分の1、または少なくとも1000分の1に少なくとも相当する用量である。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの有効量は、組換えまたは精製インフルエンザタンパク質ワクチンの標準の治療量の2分の1、3分の1、4分の1、5分の1、6分の1、7分の1、8分の1、9分の1、10分の1、20分の1、50分の1、100分の1、250分の1、500分の1、1000分の1に相当する用量である。いくつかの実施形態では、有効量のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンを投与された対象に生じた抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価が、標準の治療量の組換えもしくはタンパク質インフルエンザタンパク質ワクチン、または生弱毒化もしくは不活化インフルエンザワクチンを投与された対照対象に生じた抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価と同等となる。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの有効量は、組換えまたは精製インフルエンザタンパク質ワクチンの標準の治療量の2分の1〜1000分の1(例えば、2分の1〜100分の1、10分の1〜1000分の1)に相当する用量であり、その場合、対象に生じた抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価が、標準の治療量の組換えもしくは精製インフルエンザタンパク質ワクチン、または生弱毒化もしくは不活化インフルエンザワクチンを投与された対照対象に生じた抗インフルエンザ抗原ポリペプチド抗体価と同等となる。
いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの有効量は、組換えインフルエンザタンパク質ワクチンの標準の治療量の2〜1000分の1、2〜900分の1、2〜800分の1、2〜700分の1、2〜600分の1、2〜500分の1、2〜400分の1、2〜300分の1、2〜200分の1、2〜100分の1、2〜90分の1、2〜80分の1、2〜70分の1、2〜60分の1、2〜50分の1、2〜40分の1、2〜30分の1、2〜20分の1、2〜10分の1、2〜9分の1、2〜8分の1、2〜7分の1、2〜6分の1、2〜5分の1、2〜4分の1、2〜3分の1、3〜1000分の1、3〜900分の1、3〜800分の1、3〜700分の1、3〜600分の1、3〜500分の1、3〜400分の1、3〜3〜00分の1、3〜200分の1、3〜100分の1、3〜90分の1、3〜80分の1、3〜70分の1、3〜60分の1、3〜50分の1、3〜40分の1、3〜30分の1、3〜20分の1、3〜10分の1、3〜9分の1、3〜8分の1、3〜7分の1、3〜6分の1、3〜5分の1、3〜4分の1、4〜1000分の1、4〜900分の1、4〜800分の1、4〜700分の1、4〜600分の1、4〜500分の1、4〜400分の1、4〜4〜00分の1、4〜200分の1、4〜100分の1、4〜90分の1、4〜80分の1、4〜70分の1、4〜60分の1、4〜50分の1、4〜40分の1、4〜30分の1、4〜20分の1、4〜10分の1、4〜9分の1、4〜8分の1、4〜7分の1、4〜6分の1、4〜5分の1、4〜4分の1、5〜1000分の1、5〜900分の1、5〜800分の1、5〜700分の1、5〜600分の1、5〜500分の1、5〜400分の1、5〜300分の1、5〜200分の1、5〜100分の1、5〜90分の1、5〜80分の1、5〜70分の1、5〜60分の1、5〜50分の1、5〜40分の1、5〜30分の1、5〜20分の1、5〜10分の1、5〜9分の1、5〜8分の1、5〜7分の1、5〜6分の1、6〜1000分の1、6〜900分の1、6〜800分の1、6〜700分の1、6〜600分の1、6〜500分の1、6〜400分の1、6〜300分の1、6〜200分の1、6〜100分の1、6〜90分の1、6〜80分の1、6〜70分の1、6〜60分の1、6〜50分の1、6〜40分の1、6〜30分の1、6〜20分の1、6〜10分の1、6〜9分の1、6〜8分の1、6〜7分の1、7〜1000分の1、7〜900分の1、7〜800分の1、7〜700分の1、7〜600分の1、7〜500分の1、7〜400分の1、7〜300分の1、7〜200分の1、7〜100分の1、7〜90分の1、7〜80分の1、7〜70分の1、7〜60分の1、7〜50分の1、7〜40分の1、7〜30分の1、7〜20分の1、7〜10分の1、7〜9分の1、7〜8分の1、8〜1000分の1、8〜900分の1、8〜800分の1、8〜700分の1、8〜600分の1、8〜500分の1、8〜400分の1、8〜300分の1、8〜200分の1、8〜100分の1、8〜90分の1、8〜80分の1、8〜70分の1、8〜60分の1、8〜50分の1、8〜40分の1、8〜30分の1、8〜20分の1、8〜10分の1、8〜9分の1、9〜1000分の1、9〜900分の1、9〜800分の1、9〜700分の1、9〜600分の1、9〜500分の1、9〜400分の1、9〜300分の1、9〜200分の1、9〜100分の1、9〜90分の1、9〜80分の1、9〜70分の1、9〜60分の1、9〜50分の1、9〜40分の1、9〜30分の1、9〜20分の1、9〜10分の1、10〜1000分の1、10〜900分の1、10〜800分の1、10〜700分の1、10〜600分の1、10〜500分の1、10〜400分の1、10〜300分の1、10〜200分の1、10〜100分の1、10〜90分の1、10〜80分の1、10〜70分の1、10〜60分の1、10〜50分の1、10〜40分の1、10〜30分の1、10〜20分の1、20〜1000分の1、20〜900分の1、20〜800分の1、20〜700分の1、20〜600分の1、20〜500分の1、20〜400分の1、20〜300分の1、20〜200分の1、20〜100分の1、20〜90分の1、20〜80分の1、20〜70分の1、20〜60分の1、20〜50分の1、20〜40分の1、20〜30分の1、30〜1000分の1、30〜900分の1、30〜800分の1、30〜700分の1、30〜600分の1、30〜500分の1、30〜400分の1、30〜300分の1、30〜200分の1、30〜100分の1、30〜90分の1、30〜80分の1、30〜70分の1、30〜60分の1、30〜50分の1、30〜40分の1、40〜1000分の1、40〜900分の1、40〜800分の1、40〜700分の1、40〜600分の1、40〜500分の1、40〜400分の1、40〜300分の1、40〜200分の1、40〜100分の1、40〜90分の1、40〜80分の1、40〜70分の1、40〜60分の1、40〜50分の1、50〜1000分の1、50〜900分の1、50〜800分の1、50〜700分の1、50〜600分の1、50〜500分の1、50〜400分の1、50〜300分の1、50〜200分の1、50〜100分の1、50〜90分の1、50〜80分の1、50〜70分の1、50〜60分の1、60〜1000分の1、60〜900分の1、60〜800分の1、60〜700分の1、60〜600分の1、60〜500分の1、60〜400分の1、60〜300分の1、60〜200分の1、60〜100分の1、60〜90分の1、60〜80分の1、60〜70分の1、70〜1000分の1、70〜900分の1、70〜800分の1、70〜700分の1、70〜600分の1、70〜500分の1、70〜400分の1、70〜300分の1、70〜200分の1、70〜100分の1、70〜90分の1、70〜80分の1、80〜1000分の1、80〜900分の1、80〜800分の1、80〜700分の1、80〜600分の1、80〜500分の1、80〜400分の1、80〜300分の1、80〜200分の1、80〜100分の1、80〜90分の1、90〜1000分の1、90〜900分の1、90〜800分の1、90〜700分の1、90〜600分の1、90〜500分の1、90〜400分の1、90〜300分の1、90〜200分の1、90〜100分の1、100〜1000分の1、100〜900分の1、100〜800分の1、100〜700分の1、100〜600分の1、100〜500分の1、100〜400分の1、100〜300分の1、100〜200分の1、200〜1000分の1、200〜900分の1、200〜800分の1、200〜700分の1、200〜600分の1、200〜500分の1、200〜400分の1、200〜300分の1、300〜1000分の1、300〜900分の1、300〜800分の1、300〜700分の1、300〜600分の1、300〜500分の1、300〜400分の1、400〜1000分の1、400〜900分の1、400〜800分の1、400〜700分の1、400〜600分の1、400〜500分の1、500〜1000分の1、500〜900分の1、500〜800分の1、500〜700分の1、500〜600分の1、600〜1000分の1、600〜900分の1、600〜800分の1、600〜700分の1、700〜1000分の1、700〜900分の1、700〜800分の1、800〜1000分の1、800〜900分の1、または900〜1000分の1に相当する用量である。いくつかの実施形態では、対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価が、標準の治療量の組換えもしくは精製インフルエンザタンパク質ワクチン、または生弱毒化もしくは不活化インフルエンザワクチンを投与された対照対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価と同等となる。いくつかの実施形態では、有効量は、組換えインフルエンザタンパク質ワクチンの標準の治療量の2分の1、3分の1、4分の1、5分の1、6分の1、7分の1、8分の1、9分の1、10分の1、20分の1、30分の1、40分の1、50分の1、60分の1、70分の1、80分の1、90分の1、100分の1、110分の1、120分の1、130分の1、140分の1、150分の1、160分の1、170分の1、1280分の1、190分の1、200分の1、210分の1、220分の1、230分の1、240分の1、250分の1、260分の1、270分の1、280分の1、290分の1、300分の1、310分の1、320分の1、330分の1、340分の1、350分の1、360分の1、370分の1、380分の1、390分の1、400分の1、410分の1、420分の1、430分の1、440分の1、450分の1、4360分の1、470分の1、480分の1、490分の1、500分の1、510分の1、520分の1、530分の1、540分の1、550分の1、560分の1、5760分の1、580分の1、590分の1、600分の1、610分の1、620分の1、630分の1、640分の1、650分の1、660分の1、670分の1、680分の1、690分の1、700分の1、710分の1、720分の1、730分の1、740分の1、750分の1、760分の1、770分の1、780分の1、790分の1、800分の1、810分の1、820分の1、830分の1、840分の1、850分の1、860分の1、870分の1、880分の1、890分の1、900分の1、910分の1、920分の1、930分の1、940分の1、950分の1、960分の1、970分の1、980分の1、990分の1、または1000分の1に相当する(または少なくともそれに相当する)用量である。いくつかの実施形態では、対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価が、標準の治療量の組換えもしくは精製インフルエンザタンパク質ワクチン、または生弱毒化もしくは不活化インフルエンザワクチンを投与された対照対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価と同等となる。
いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの有効量は、総投与量50〜1000μgである。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの有効量は、総投与量50〜1000、50〜900、50〜800、50〜700、50〜600、50〜500、50〜400、50〜300、50〜200、50〜100、50〜90、50〜80、50〜70、50〜60、60〜1000、60〜900、60〜800、60〜700、60〜600、60〜500、60〜400、60〜300、60〜200、60〜100、60〜90、60〜80、60〜70、70〜1000、70〜900、70〜800、70〜700、70〜600、70〜500、70〜400、70〜300、70〜200、70〜100、70〜90、70〜80、80〜1000、80〜900、80〜800、80〜700、80〜600、80〜500、80〜400、80〜300、80〜200、80〜100、80〜90、90〜1000、90〜900、90〜800、90〜700、90〜600、90〜500、90〜400、90〜300、90〜200、90〜100、100〜1000、100〜900、100〜800、100〜700、100〜600、100〜500、100〜400、100〜300、100〜200、200〜1000、200〜900、200〜800、200〜700、200〜600、200〜500、200〜400、200〜300、300〜1000、300〜900、300〜800、300〜700、300〜600、300〜500、300〜400、400〜1000、400〜900、400〜800、400〜700、400〜600、400〜500、500〜1000、500〜900、500〜800、500〜700、500〜600、600〜1000、600〜900、600〜900、600〜700、700〜1000、700〜900、700〜800、800〜1000、800〜900、または900〜1000μgである。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの有効量は、総投与量50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、または1000μgである。いくつかの実施形態では、有効量は、2回合計25〜500μgを対象に投与した量である。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの有効量は、2回合計25〜500、25〜400、25〜300、25〜200、25〜100、25〜50、50〜500、50〜400、50〜300、50〜200、50〜100、100〜500、100〜400、100〜300、100〜200、150〜500、150〜400、150〜300、150〜200、200〜500、200〜400、200〜300、250〜500、250〜400、250〜300、300〜500、300〜400、350〜500、350〜400、400〜500、または450〜500μgを対象に投与した量である。いくつかの実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの有効量は、2回合計25、50、100、150、200、250、300、350、400、450、または500μgを対象に投与した総量である。
追加実施形態
1.5’末端キャップ、少なくとも1つのインフルエンザ抗原ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレーム、及び3’ポリA尾部を有する少なくとも1つのメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドを含む、インフルエンザウイルスワクチンもしくは組成物または免疫原性組成物。
2.前記少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドが、配列番号447〜457、459、461によって特定される配列によってコードされる、項目1のワクチン。
3.前記少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドが、配列番号491〜503によって特定される配列を含む、項目1のワクチン。
4.前記少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、配列番号1〜444、458、460、462〜479によって特定される配列を含む、項目1のワクチン。
5.前記少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドが、配列番号457によって特定される配列によってコードされる、項目1のワクチン。
6.前記少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドが、配列番号501によって特定される配列を含む、項目1のワクチン。
7.前記少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、配列番号458によって特定される配列を含む、項目1のワクチン。
8.前記少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドが、配列番号459によって特定される配列によってコードされる、項目1のワクチン。
9.前記少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドが、配列番号502によって特定される配列を含む、項目1のワクチン。
10.前記少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、配列番号460によって特定される配列を含む、項目1のワクチン。
11.前記少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドが、配列番号461によって特定される配列によってコードされる、項目1のワクチン。
12.前記少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドが、配列番号503によって特定される配列を含む、項目1のワクチン。
13.前記少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、配列番号462によって特定される配列を含む、項目1のワクチン。
14.前記5’末端キャップが7mG(5’)ppp(5’)NlmpNpであるかまたはそれを含む、項目1〜13のいずれか1項のワクチン。
15.前記オープンリーディングフレームのウラシルのうち100%が修飾され、前記ウラシルの5位にN1−メチルシュードウリジンを含む、項目1〜14のいずれか1項のワクチン。
16.前記ワクチンが、DLin−MC3−DMA;コレステロール;1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DSPC);及びポリエチレングリコール(PEG)2000−DMGを含む脂質ナノ粒子で製剤化される、項目1〜15のいずれか1項のワクチン。
17.前記脂質ナノ粒子が、クエン酸三ナトリウム緩衝液、スクロース、及び水をさらに含む、項目16のワクチン。
18.5’末端キャップ7mG(5’)ppp(5’)NlmpNp、配列番号501によって特定される配列、及び3’ポリA尾部を有する少なくとも1つのメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドを含み、前記配列番号501によって特定される配列のウラシルヌクレオチドが修飾され、前記ウラシルヌクレオチドの5位にN1−メチルシュードウリジンを含む、インフルエンザウイルスワクチンもしくは組成物または免疫原性組成物。
19.5’末端キャップ7mG(5’)ppp(5’)NlmpNp、配列番号502によって特定される配列、及び3’ポリA尾部を有する少なくとも1つのメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドを含み、前記配列番号502によって特定される配列のウラシルヌクレオチドが修飾され、前記ウラシルヌクレオチドの5位にN1−メチルシュードウリジンを含む、インフルエンザウイルスワクチン。
20.5’末端キャップ7mG(5’)ppp(5’)NlmpNp、配列番号503によって特定される配列、及び3’ポリA尾部を有する少なくとも1つのメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドを含み、前記配列番号503によって特定される配列のウラシルヌクレオチドが修飾され、前記ウラシルヌクレオチドの5位にN1−メチルシュードウリジンを含む、インフルエンザウイルスワクチンもしくは組成物または免疫原性組成物。
21.DLin−MC3−DMA、コレステロール、1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DSPC)、及びポリエチレングリコール(PEG)2000−DMGを含む脂質ナノ粒子で製剤化される、項目18〜20のいずれか1項のワクチン。
本発明は、その応用にあたり、以下の説明に記載されるかまたは図面に例示される構成要素の構成及び配置の詳細に限定されない。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施されるか、または行うことが可能である。また、本明細書で使用される表現及び用語は、説明を目的としており、限定であるとみなされるべきではない。本明細書で使用される「including(含む)」、「comprising(含む)」、または「having(有する)」、「containing(含有する/含む)」、「involving(含む)」、及びその変形例は、その後に列挙された項目及びその等価物ならびに追加の項目を包含することを意味する。
実施例1:ポリヌクレオチドの製造
本開示によるポリヌクレオチド及び/またはその部分もしくは領域の製造は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2014/152027号、表題「Manufacturing Methods for Production of RNA Transcripts」に教示された方法を利用して実施することができる。
精製方法には、それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2014/152030号及び国際公開第WO2014/152031号に教示されている方法を含み得る。
ポリヌクレオチドの検出方法及び特性決定方法は、全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2014/144039号に教示されるように実施することができる。
本開示のポリヌクレオチドの特性決定は、ポリヌクレオチドマッピング、逆転写酵素配列決定、電荷分布分析、RNA不純物の検出、または前述の2つ以上の任意の組み合わせを用いて達成することができる。「特性決定」には、例えば、RNA転写産物配列の決定、RNA転写産物の純度の決定、またはRNA転写産物の電荷不均一性の決定を含む。そのような方法は、例えば、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる国際公開第WO2014/144711号及び国際公開第WO2014/144767号に教示されている。
実施例2:キメラポリヌクレオチド合成
本開示によれば、三リン酸化学反応を用いて、キメラポリヌクレオチドの2つの領域または部分を連結またはライゲーションすることができる。100ヌクレオチド以下の第1の領域または部分を、例えば、5’一リン酸及び末端の3’脱OHまたはブロックOHと化学的に合成する。領域が80ヌクレオチドより長い場合、それを2つの鎖として合成し、ライゲーションすることができる。
第1の領域または部分を、in vitro転写(IVT)を用いて、位置修飾のない領域または部分として合成する場合、5’一リン酸の転化とそれに続く3’末端のキャッピングを伴う場合がある。
一リン酸保護基は、当技術分野で既知のものからいずれかを選択することができる。
キメラポリヌクレオチドの第2の領域または部分は、化学合成法またはIVT法のいずれかを用いて合成することができる。IVT法には、修飾キャップを有するプライマーを利用することができるRNAポリメラーゼを含み得る。あるいは、最大130ヌクレオチドのキャップを化学的に合成し、IVT領域または部分に連結することができる。
ライゲーション法の場合、DNA T4リガーゼによるライゲーション後にDNase処理することで、容易に連鎖が回避されるはずである。
キメラポリヌクレオチド全体が、リン酸−糖骨格で製造されている必要はない。領域または部分の1つがポリペプチドをコードする場合、そのような領域または部分がリン酸−糖骨格を含んでいてもよい。
次いで、任意の既知のクリックケミストリー、orthoclickケミストリー、solulink、または当業者に既知の他のバイオコンジュゲート化学を使用してライゲーションを実施する。
合成経路
キメラポリヌクレオチドは、一連の出発セグメントを使用して作製することができる。そのようなセグメントとして、以下が挙げられる:
(a)通常の3’OHを含む、キャップ付加して保護された5’セグメント(SEG.1)
(b)ポリペプチドのコード領域及び通常の3’OHを含み得る、5’三リン酸セグメント(SEG.2)
(c)コルジセピンを含むかまたは3’OHを含まない、キメラポリヌクレオチドの3’末端(例えば、尾部)に対する5’一リン酸セグメント(SEG.3)
合成(化学的またはIVT)後、セグメント3(SEG.3)はコルジセピンで処理され、次にピロホスファターゼで処理されて5’一リン酸を生成することができる。
その後、RNAリガーゼを使用して、セグメント2(SEG.2)をSEG.3にライゲーションすることができる。次いで、ライゲーションしたポリヌクレオチドを精製し、ピロホスファターゼで処理して二リン酸を切断する。その後、処理したSEG.2−SEG.3構築物を精製することができ、SEG.1を5’末端にライゲーションする。キメラポリヌクレオチドの精製工程をさらに実施してもよい。
キメラポリヌクレオチドがポリペプチドをコードする場合、ライゲーションまたは連結されたセグメントは、5’UTR(SEG.1)、オープンリーディングフレームすなわちORF(SEG.2)、及び3’UTR+ポリA(SEG.3)と表すことができる。
各工程の収率は、90〜95%程度であり得る。
実施例3:PCRによるcDNA生成
PCRによりcDNAを調製する手順を、Kapa Biosystems(Woburn,MA)による2x KAPA HIFI(商標)HotStart ReadyMixを使用して行うことができる。このシステムには、2x KAPA ReadyMix12.5μL;フォワードプライマー(10μM)0.75μL;リバースプライマー(10μM)0.75μL;鋳型cDNA100ng;及び25.0μLに希釈したdH2Oを含む。反応条件は、95℃、5分間であってよい。98℃で20秒間、次に58℃で15秒間、次に72℃で45秒間、次に72℃で5分間、次に4℃で終了までの25サイクルで、この反応を実施してもよい。
InvitrogenのPURELINK(商標)PCR Micro Kit(Carlsbad,CA)を製造業者の指示通りに(最大5μg)使用し、反応物を精製することができる。より大規模な反応には、容量の大きい製品を使用した精製が必要な場合がある。精製後、NANODROP(商標)を使用してcDNAを定量し、アガロースゲル電気泳動によって分析して、cDNAが予想サイズであることを確認することができる。次に、cDNAを配列決定分析にかけた後、in vitro転写反応に進むことができる。
実施例4:in vitro転写(IVT)
in vitro転写反応によりRNAポリヌクレオチドを生成する。そのようなポリヌクレオチドには、化学修飾RNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む、本開示のポリヌクレオチドの領域または部分を含み得る。化学修飾RNAポリヌクレオチドは、均一に修飾されたポリヌクレオチドであり得る。in vitro転写反応には、ヌクレオチド三リン酸(NTP)のカスタムミックスを利用する。NTPには、化学修飾NTP、または天然NTPと化学修飾NTPの混合物、または天然NTPを含み得る。
一般的なin vitro転写反応では、
1)1.0μgの鋳型cDNA
2)2.0μlの10倍転写緩衝液
(400mM Tris−HCl(pH8.0)、190mM MgCl、50mM DTT、10mMスペルミジン)
3)0.2μLのカスタムNTP(各25mM)
4)20UのRNase阻害剤
5)3000UのT7 RNAポリメラーゼ
6)最大20.0μlのdH2Oを加え、
7)37℃で3時間〜5時間インキュベートする。
IVTの粗混合物は、4℃で一晩保存し、翌日に精製してもよい。その後、1UのRNaseフリーDNaseを使用して、元の鋳型を消化することができる。37℃で15分間インキュベートした後、製造業者の指示に従ってAmbionのMEGACLEAR(商標)Kit(Austin,TX)を使用してmRNAを精製することができる。このキットは最大500μgのRNAを精製することができる。精製後、NANODROP(商標)を使用してRNAポリヌクレオチドを定量し、アガロースゲル電気泳動によって分析し、RNAポリヌクレオチドが適切なサイズであり、RNAの分解が生じていないことを確認することができる。
実施例5:酵素によるキャッピング
RNAポリヌクレオチドのキャッピングを以下の通り実施する。ここで、混合物は60μg〜180μgのIVT RNA及び最大72μlのdH20を含む。混合物を65℃で5分間インキュベートしてRNAを変性させた後、直ちに氷に移す。
次に、プロトコルには、10倍キャッピング緩衝液(0.5M Tris−HCl(pH8.0)、60mM KCl、12.5mM MgCl2)(10.0μl);20mM GTP(5.0μl);20mM S−アデノシルメチオニン(2.5μl);RNase阻害剤(100U);2’−O−メチルトランスフェラーゼ(400U);ワクシニアキャッピング酵素(グアニリルトランスフェラーゼ)(40U);dH20(最大28μL)の混合物を含み、RNAが60μgの場合は37℃で30分間、またはRNAが180μgの場合は最大2時間のインキュベーションを要する。
製造業者の指示に従ってAmbionのMEGACLEAR(商標)Kit(Austin,TX)を使用してRNAポリヌクレオチドを精製することができる。精製後、NANODROP(商標)(ThermoFisher,Waltham,MA)を使用してRNAを定量し、アガロースゲル電気泳動によって分析し、RNAポリヌクレオチドが適切なサイズであり、RNAの分解が生じていないことを確認することができる。RNAポリヌクレオチド産物はまた、逆転写PCRを実行して、配列決定のためのcDNAを生成することにより配列決定することができる。
実施例6:ポリAテーリング反応
cDNAにポリTがない場合、最終産物を精製する前にポリAテーリング反応を実施しなければならない。この反応は、キャップ付加IVT RNA(100μl);RNase阻害剤(20U);10倍テーリング緩衝液(0.5M Tris−HCl(pH8.0)、2.5M NaCl、100mM MgCl2)(12.0μl);20mM ATP(6.0μl);ポリAポリメラーゼ(20U);最大123.5μlのdH2Oを混合し、37℃で30分間インキュベートすることにより実施する。転写産物にポリA尾部が既に存在する場合、テーリング反応をスキップして、直ちにAmbionのMEGACLEAR(商標)キット(Austin,TX)(最大500μg)による精製に進んでよい。ポリAポリメラーゼは、酵母で発現される組換え酵素であってもよい。
ポリAテーリング反応の進行性または完全性によっては、必ずしも正確なサイズのポリA尾部が得られない場合があることに留意されたい。したがって、約40〜200、例えば、約40、50、60、70、80、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、150〜165、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、または165ヌクレオチドのポリA尾部が本開示の範囲内である。
実施例7:天然の5’キャップ及び5’キャップ類似体
化学的RNAキャップ類似体、すなわち3’−O−Me−m7G(5’)ppp(5’)G[ARCAキャップ];G(5’)ppp(5’)A;G(5’)ppp(5’)G;m7G(5’)ppp(5’)A;m7G(5’)ppp(5’)G(New England BioLabs,Ipswich,MA)を使用し、製造業者のプロトコルに従ってin vitro転写反応と同時にポリヌクレオチドの5’キャッピングを完了することで5’グアノシンキャップ構造を生成することができる。ワクシニアウイルスキャッピング酵素を使用して、修飾RNAの5’キャッピングを転写後に完了させ、「Cap0」構造:m7G(5’)ppp(5’)G(New England BioLabs,Ipswich,MA)を生成することができる。ワクシニアウイルスキャッピング酵素と2’−Oメチルトランスフェラーゼの両方を使用して、Cap1構造:m7G(5’)ppp(5’)G−2’−O−メチルを生成することができる。Cap1構造に続いて、2’−O−メチル−トランスフェラーゼを使用して、5’末端から3番目のヌクレオチドを2’−O−メチル化することによりCap2構造を生成することができる。Cap2構造に続いて、2’−O−メチル−トランスフェラーゼを使用して、5’末端から4番目のヌクレオチドを2’−O−メチル化することによりCap3構造を生成することができる。好ましくは、酵素は組換え供給源に由来する。
哺乳動物細胞にトランスフェクトした場合、修飾mRNAは、12〜18時間または18時間超、例えば24時間、36時間、48時間、60時間、72時間、または72時間超の安定性を有する。
実施例8:キャッピングアッセイ
タンパク質発現アッセイ
本明細書で教示されるキャップのいずれかを含む、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド(例えば、mRNA)は、等しい濃度で細胞にトランスフェクトすることができる。培養培地に分泌されるタンパク質の量は、トランスフェクションの6時間後、12時間後、24時間後、及び/または36時間後にELISAによってアッセイすることができる。高レベルのタンパク質が培地に分泌する合成ポリヌクレオチドは、翻訳能力の高いキャップ構造を有する合成ポリヌクレオチドであることを意味する。
純度分析合成
本明細書で教示されるキャップのいずれかを含む、ポリペプチドをコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドの純度を、変性アガロース−尿素ゲル電気泳動またはHPLC分析を使用して比較することができる。電気泳動により、一つに集約されたバンドを有するRNAポリヌクレオチドは、複数のバンドまたは縞状バンドを有するポリヌクレオチドと比較して高純度の産物であることを意味する。単一のHPLCピークを有する化学修飾RNAポリヌクレオチドもまた、高純度の産物であることを意味する。キャッピング反応の効率が高いほど、純粋なポリヌクレオチド集団が得られる。
サイトカイン分析
本明細書で教示されるキャップのいずれかを含む、ポリペプチドをコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドは、複数の濃度で細胞にトランスフェクトすることができる。培養培地に分泌される、TNF−α及びIFN−βなどの炎症性サイトカインの量は、トランスフェクションの6時間後、12時間後、24時間後、及び/または36時間後にELISAによってアッセイすることができる。培地に分泌される炎症性サイトカインのレベルが高いRNAポリヌクレオチドは、免疫活性化キャップ構造を含むポリヌクレオチドであることを意味する。
キャッピング反応の効率
本明細書で教示されるキャップのいずれかを含む、ポリペプチドをコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドのキャッピング反応効率を、ヌクレアーゼ処理後のLC−MSによって分析することができる。キャップ付加ポリヌクレオチドのヌクレアーゼ処理により、LC−MSによって検出可能な、遊離ヌクレオチドとキャップ付加5’−5−三リン酸キャップ構造の混合物が得られる。LC−MSスペクトル上でのキャップ付加産物の量は、反応で生じる全ポリヌクレオチドに占めるパーセント比で表すことができ、これがキャッピング反応効率に相当する。キャッピング反応効率が高いキャップ構造は、LC−MSによるキャップ付加産物の量が多い。
実施例9:修飾RNAまたはRT PCR産物のアガロースゲル電気泳動
製造業者のプロトコルに従って、非変性1.2%アガロースE−ゲル(Invitrogen,Carlsbad,CA)のウェルに個々のRNAポリヌクレオチド(20μl容積中200〜400ng)または逆転写PCR産物(200〜400ng)をロードし、12〜15分間泳動させることができる。
実施例10:NANODROP(商標)による修飾RNAの定量及びUVスペクトルデータ
TE緩衝液(1μl)中の化学修飾RNAポリヌクレオチドを使用してNANODROP(商標)のUV吸光度を読み取り、化学合成またはin vitro転写反応から得た各ポリヌクレオチドの収量を定量化する。
実施例11:リピドイドを使用した修飾mRNAの製剤化
RNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチドとリピドイドを細胞に添加する前に設定比で混合することにより、in vitro実験用に製剤化することができる。in vivo製剤には、全身の循環を促進するために追加成分の添加を必要とする場合がある。in vivo作用に適した粒子を形成するリピドイドの能力を試験するには、siRNA−リピドイド製剤に使用される標準的な製剤プロセスを起点として使用することができる。粒子の形成後、ポリヌクレオチドを添加し、複合体と融合させる。封入効率は、標準的な色素排除アッセイを用いて決定する。
実施例12:マウス免疫原性試験
HAステム抗原の比較
本実施例では、mRNA/LNPプラットフォームを使用して送達されたインフルエンザウイルスワクチン抗原に対する免疫応答を、タンパク質抗原と比較して評価するアッセイを実施した。本試験では、異なるインフルエンザウイルス株から得られたHAステムタンパク質をコードするmRNAポリヌクレオチドを含む候補インフルエンザウイルスワクチンのマウスにおける免疫原性を試験することを目的とした。試験した動物は、Charles River Laboratoriesから入手した6〜8週齢の雌BALB/cマウスであった。試験ワクチンには、MC3 LNPで製剤化された以下のmRNAを含めた:H1/Puerto Rico/8/1934(Mallajosyula V et al.PNAS 2014 Jun 24;111(25):E2514−23に基づく)のステム、H1/New Caledonia/20/1999(Mallajosyula V et al.PNAS 2014 Jun 24;111(25):E2514−23に基づく)のステム、H1/California/04/2009(Mallajosyula V et al.PNAS 2014 Jun 24;111(25):E2514−23に基づく)のステム、H5/Vietnam/1194/2004(Mallajosyula V et al.PNAS 2014 Jun 24;111(25):E2514−23に基づく)のステム、H10/Jiangxi−Donghu/346/2013のステム、及び完全長H10/Jiangxi−Donghu/346/2013。
本試験で試験されたタンパク質ワクチンには、Mallajosyula et al.Proc Natl Acad Sci U S A.2014;111(25):E2514−23に記載のpH1HA10−Foldonタンパク質が含まれていた。追加対照として、MC3(LNPの効果を求めるための対照)及びPR8インフルエンザウイルスを加えた。
容積20μLを鼻腔内に送達したPR8インフルエンザウイルス対照の投与を除いて、各試験ワクチンを全容積100μLで、すなわち50μLの免疫注射を各四頭筋に投与してマウスを筋肉内免疫した。その間、動物はケタミンとキシラジンとの混合物で鎮静させた。ワクチン投与量を併記した各試験ワクチンの群番号を以下の表にまとめる:
0週目及び3週目に種々のインフルエンザウイルスRNAワクチン製剤を2回投与してマウスを免疫し、2回目の投与による免疫から2週間後に血清を採取した。
広範囲のインフルエンザ株由来のヘマグルチニン(HA)に結合できる抗体の存在について血清を試験するにあたり、Sino Biological Inc.から入手した以下の組換えHA100ngでELISAプレートをコーティングした:インフルエンザA H1N1(A/New Caledonia/20/99)、カタログ番号11683−V08H;インフルエンザA H3N2(A/Aichi/2/1968)、カタログ番号11707−V08H;インフルエンザA H1N1(A/California/04/2009)、カタログ番号11055−V08H;インフルエンザA H1N1(A/Puerto Rico/8/34)、カタログ番号11684−V08H;インフルエンザA H3N2(A/Brisbane/10/2007)、カタログ番号11056−V08H;インフルエンザA H2N2(A/Japan/305/1957)、カタログ番号11088−V08H;インフルエンザA H7N9(A/Anhui/1/2013)、カタログ番号40103−V08H;インフルエンザH5N1(A/Vietnam/1194/2004)、カタログ番号11062−V08H1;インフルエンザH9N2(A/Hong Kong/1073/99)、カタログ番号11229−V08H、及びインフルエンザA H10N8(A/Jiangxi−Donghu/346/2013)、カタログ番号40359−V08B。コーティング後、プレートを洗浄し、0.05% Tween−20(PBST)+3%ミルクを加えたリン酸緩衝生理食塩水でブロックし、免疫マウスから得た100μLの対照抗体または血清(PBST+3%ミルクで希釈)を各プレートの上部ウェルに添加し、段階希釈した。プレートを密封し、室温で2時間インキュベートした。プレートを洗浄し、ヤギ抗マウスIgG(H+L)−HRPコンジュゲート(Novex、PBST/3%ミルクで1:2000に希釈)を、マウス血清を入れた各ウェルに添加した。プレートを室温で1時間インキュベートし、洗浄して、TMB基質(Thermo Scientific)とインキュベートした。10分間、発色させた後、100μLの2N硫酸でクエンチした。マイクロプレートリーダーでプレートの450nMの吸光度を読み取った。エンドポイント力価(バックグラウンドの2.5倍高)を算出した。
図1では、y軸上に試験されたワクチンを示し、異なるインフルエンザ株それぞれに由来するHAに対するエンドポイント力価をプロットしている。第1群(H1、H2、H5、H9)のインフルエンザ株由来のHAを黒丸で示し、第2群(H3、H7、H10)のインフルエンザ株由来のHAは白丸で示している。図1は、MC3脂質ナノ粒子に封入された、HA系の抗原をコードするmRNAを用いたワクチンがHAに対して高い抗体結合価を誘導することを示している。図1はまた、異なるインフルエンザH1N1株またはH5N1株由来のステムドメイン部分を発現するように設計されたmRNAワクチンが、試験した第1群HAのすべての株に加え、第2群のいくつかの株に結合することができる高抗体価を誘発したことを示している。図1はまた、H1N1 A/California/04/2009のステムドメイン部分を発現するように設計されたmRNAワクチンが、同じステムドメインのタンパク質ワクチンよりも高い抗体価を誘導したことを示している。
別のマウス免疫原性試験では、mRNA/LNPプラットフォームを使用して送達された追加のインフルエンザウイルスワクチン抗原に対する免疫応答を評価した。この試験の目的は、第2組のmRNAワクチン抗原が交差防御免疫応答をマウスに誘発する能力を評価することと、共投与されるインフルエンザHA抗原をコードするmRNAワクチンの可能性を評価することであった。試験した動物は、Charles River Laboratoriesから入手した6〜8週齢の雌BALB/cマウスであった。試験ワクチンには、MC3 LNPで製剤化された以下のmRNAを含めた:H1HA6(Bommakanti G et al.J Virol.2012 Dec;86(24):13434−44に基づく);H3HA6(Bommakanti G et al.PNAS 2010 Aug 3;107(31):13701−6に基づく);H1HA10−Foldon_delta Ngly;eH1HA(H1N1 A/Puerto Rico/8/34由来HAのエクトドメイン);eH1HA_天然シグナル配列(天然シグナル配列を有するeH1HA);H3N2 A/Wisconsin/67/2005ステム;H3N2 A/Hong Kong/1/1968ステム(Mallajosyula V et al.Front Immunol.2015 Jun 26;6:329に基づく);H7N9 A/Anhui/1/2013ステム;H1N1 A/California/04/2009ステムRNA(Mallajosyula V et al.PNAS 2014 Jun 24;111(25):E2514−23に基づく);及びH1N1 A/Puerto Rico/8/1934ステムRNA(Mallajosyula V et al.PNAS 2014 Jun 24;111(25):E2514−23に基づく)。
対照として、MC3(LNPの効果を求めるための対照);未感作(非ワクチン接種動物);及びH1N1 A/PR/8/34及びH3N2 A/HK/1/68インフルエンザウイルスによるワクチン接種(陽性対照)を加えた。
容積20μLを鼻腔内に送達したH1N1 A/PR/8/34及びH3N2 A/HK/1/68ウイルスのインフルエンザウイルス対照の投与を除いて、各試験ワクチンを全容積100μLで、すなわち50μLの免疫注射を各四頭筋に投与してマウスを筋肉内免疫した。その間、動物はケタミンとキシラジンとの混合物で鎮静させた。ワクチン投与量を併記した各試験ワクチンの群番号を以下の表にまとめる:
試験開始日に動物を免疫し、最初の免疫から3週間後に再度免疫した。2回目の投与の2週間後に動物から血清を採取した。広範囲のインフルエンザ株由来のヘマグルチニン(HA)に結合できる抗体の存在について血清を試験するにあたり、Sino Biological Inc.から入手した以下の組換えHA100ngでELISAプレートをコーティングした:インフルエンザA H1N1(A/New Caledonia/20/99)、カタログ番号11683−V08H;インフルエンザA H3N2(A/Aichi/2/1968)、カタログ番号11707−V08H;インフルエンザA H1N1(A/California/04/2009)、カタログ番号11055−V08H;インフルエンザA H1N1(A/Puerto Rico/8/34)、カタログ番号11684−V08H;インフルエンザA H3N2(A/Brisbane/10/2007)、カタログ番号11056−V08H;インフルエンザA H2N2(A/Japan/305/1957)、カタログ番号11088−V08H;インフルエンザA H7N9(A/Anhui/1/2013)、カタログ番号40103−V08H、及びインフルエンザA H3N2(A/Moscow/10/99)、カタログ番号40154−V08。ELISAアッセイを実施し、エンドポイント力価を上記のように算出した。図2及び図3は、試験ワクチンによる2回目の免疫後のエンドポイント抗HA抗体価を示している。x軸上に試験されたワクチンを示し、異なるインフルエンザ株それぞれに由来するHAへの結合をプロットしている。HAステムをコードするmRNAワクチンはすべて免疫原性であり、一連の多様なA型インフルエンザウイルス株由来のHAを認識する強力な抗体応答を誘発した。第1群HAのパネル全体ではH1HA6、eH1HA、及びeH1HA_天然シグナル配列のmRNAが最大の総結合価を誘発したが、第2群Ha全体ではH3HA6 RNAが最大の総結合価を誘発した(図2)。ステムmRNAワクチンの組み合わせの免疫原性もまた試験した。本試験では、個々のmRNAを混合した後、LNPで製剤化したか(第9群、合剤)、または個々のmRNAをLNPで製剤化した後、混合した(第10群、混合形態)。図3に示すように、H1とH3ステム系のmRNAを組み合わせても、製剤方法を問わず、いずれの抗原に対しても免疫応答の干渉が生じなかった。
実施例13:マウス効果試験
A型インフルエンザ攻撃接種#1
本試験では、候補インフルエンザウイルスワクチンのマウスにおける免疫原性及び効果を試験することを目的とした。試験した動物は、Charles River Laboratoriesから入手した6〜8週齢の雌BALB/cマウスであった。試験ワクチンには、MC3 LNPで製剤化された以下のmRNAを含めた:NIHGen6HASS−foldon mRNA(Yassine et al.Nat.Med.2015 Sep;21(9):1065−70に基づく)、ならびにH3N2株由来の核タンパク質NPをコードするmRNA、またはNIHGen6HASS−foldon mRNA及びNP mRNAのいくつかの組み合わせの1つ。ワクチン抗原の同時送達方法を複数試験したが、それには、LNPによる製剤化前に個々のmRNAを混合する方法(合剤)、混合前に個々のmRNAを製剤化する方法(個別LNP混合)、及び個々にmRNAを製剤化して遠位部位(反対側の下肢)に注射する方法(個別LNP遠位)を含む。対照動物には、H1N1 A/Puerto Rico/8/1934(eH1HA、陽性対照)由来のHAのエクトドメインをコードするRNA、または空のMC3 LNP(LNPの効果を求めるための対照)をワクチン接種するか、またはワクチン接種しなかった(未感作)。
0週目及び3週目に、各試験ワクチンを全容積100μLで、すなわち50μLの免疫注射を各四頭筋に投与して動物を筋肉内(IM)免疫した。本試験で評価した候補インフルエンザウイルスワクチンは上記の通りであった。これを以下の表にまとめる。2回目の投与の2週間後に全動物から血清を採取した。6週目に、動物の一部(n=4)から脾臓を採取した。残りの動物(n=6)は、ケタミンとキシラジンとの混合物で鎮静させながら、致死量のマウス適合インフルエンザウイルス株H1N1 A/Puerto Rico/8/1934を鼻腔内に攻撃接種した。死亡率を記録し、個々のマウスの体重を感染後20日間毎日測定した。
広範囲のインフルエンザ株由来のヘマグルチニン(HA)または核タンパク質(NP)に結合できる抗体の存在について血清を試験するにあたり、Sino Biological Inc.から入手した以下の組換えタンパク質100ngでELISAプレートをコーティングした:インフルエンザA H1N1(A/New Caledonia/20/99)HA、カタログ番号11683−V08H;インフルエンザA H3N2(A/Aichi/2/1968)HA、カタログ番号11707−V08H;インフルエンザA H1N1(A/California/04/2009)HA、カタログ番号11055−V08H;インフルエンザA H1N1(A/Puerto Rico/8/34)HA、カタログ番号11684−V08H;インフルエンザA H1N1(A/Brisbane/59/2007)HA、カタログ番号11052−V08H;インフルエンザA H2N2(A/Japan/305/1957)HA、カタログ番号11088−V08H;インフルエンザA H7N9(A/Anhui/1/2013)HA、カタログ番号40103−V08H、インフルエンザA H3N2(A/Moscow/10/99)HA、カタログ番号40154−V08、及びインフルエンザA H3N2(A/Aichi/2/1968)核タンパク質、カタログ番号40207−V08B。ELISAアッセイを実施し、エンドポイント力価を上記のように算出した。図4は、試験ワクチンでワクチン接種された動物からのプールされた血清のエンドポイント力価を示す。図4Aのx軸上に試験されたワクチンを示し、異なるインフルエンザ株それぞれに由来するHAへの結合をプロットしている。NIHGen6HASS−foldon mRNAワクチンは、試験したH1、H2、及びH7のHAすべてに結合する高抗体価を誘発した。NIHGen6HASS−foldon mRNAとNPをコードするmRNAとを組み合わせても、mRNAの合剤方法または同時送達方法を問わず、抗HA応答への悪影響は観察されなかった。個々の試験の同一群から採取した血清では、NP単独、またはNIHGen6HASS−foldon mRNAとの合剤いずれの場合も、NP mRNA含有ワクチンを接種した動物の血清においてNPタンパク質に対する強力な抗体応答が検出された(図4B)。
機能的抗体応答を調べるために、HA偽型ウイルスのパネルを中和する血清の能力を評価した(図5)。簡潔には、ホタルルシフェラーゼ遺伝子、ヒト気道セリンプロテアーゼをコードする発現ベクター、ならびにインフルエンザヘマグルチニン(HA)及びノイラミニダーゼ(NA)タンパク質をコードする発現ベクターを含む複製欠損レトロウイルスベクターと293細胞を同時トランスフェクトした。得られた偽ウイルスを培養上清から採取し、ろ過して滴定した。血清の段階希釈物を96ウェルプレート中で、偽ウイルス株(1ウェルあたり30,000〜300,000相対発光量)と37℃で1時間インキュベートした後、各ウェルに293細胞を添加した。培養物を37℃で72時間インキュベートし、ルシフェラーゼ基質及び細胞溶解試薬を添加し、ルミノメーターで相対発光量(RLU)を測定した。中和価は、偽ウイルス感染の50%を阻害する血清希釈(IC50)の逆数で表される。
試験した各サンプル(x軸方向に記載)に関して、各バーは異なるウイルスの偽型を中和するIC50を表す。未感作マウスまたはNP RNAワクチン接種マウスからの血清は偽ウイルス感染を阻害できなかったが、10μgもしくは5μgのNIHGen6HASS−foldon mRNA、またはNIHGen6HASS−foldon mRNAとNP mRNAの組み合わせでワクチン接種したマウスの血清は、試験されたH1及びH5ウイルスの偽型をすべて同程度に中和した。
in vitroでの抗体依存性細胞傷害(ADCC)代用活性を媒介するNIHGen6HASS−foldon抗血清の能力も評価した。簡潔には、連続滴定したマウス血清サンプルを、H1N1 A/Puerto Rico/8/1934由来のHAを細胞表面で安定的に発現するA549細胞とインキュベートした。続いて、ADCCバイオアッセイエフェクター細胞(Promega、マウスFcgRIV NFAT−Lucエフェクター細胞)を血清/標的細胞混合物に添加した。約6時間後、Bio−glo試薬(Promega)をサンプルウェルに加え、発光を測定した。血清濃度に対する誘導倍率(サンプルの発光量/バックグラウンドの発光量)のデータをプロットした(図6)。適切な標的細胞とインキュベートしたとき、NIHGen6HASS−foldon mRNAワクチン接種マウスからの血清は、代用ADCCエフェクター細胞系を刺激することができたが、これは、このワクチンがin vivoのADCC活性を媒介できる抗体を誘導し得ることを示唆している。
第2のワクチン投与量の投与から3週間後、各群の動物の一部から脾臓を採取し、その同じ群の動物からの脾細胞をプールした。脾臓リンパ球をHAペプチドまたはNPペプチドのプールで刺激し、IFN−γ、IL−2、またはTNF−αの産生を細胞内染色及びフローサイトメトリーによって測定した。図7は、NPペプチドのプールで刺激後の応答を示す図であり、図8は、H1 HAペプチドのプールで刺激後の応答を示す図である。NIHGen6HASS−foldon mRNAの存在下または非存在下でのNP mRNAによるワクチン接種後、脾臓に抗原特異的CD4 T細胞及びCD8 T細胞が見られた。NIHGen6HASS−foldon RNAによるワクチン接種後またはNIHGen6HASS−foldon RNA及びNP RNAの遠位注射部位(遠位部位)への送達後、HA特異的CD4細胞のみが観察された。しかし、NIHGen6HASS−foldon RNA及びNP RNAを同じ注射部位に共投与(合剤、混合)すると、HA特異的CD8 T細胞応答が検出された。
マウス適合H1N1 A/Puerto Rico/8/1934による致死的攻撃接種後、未感作動物はすべて感染後12日目までに感染により死亡した(図9)。対照的に、NIHGen6HASS−foldon mRNA、NP mRNA、NIHGen6HASS−foldon mRNAとNP mRNAの任意の組み合わせ、またはeH1HA mRNAでワクチン接種された動物はすべて攻撃接種後も生存した。図9で明らかなように、H3N2 NP mRNAをワクチン接種し、H1N1ウイルスを攻撃接種したマウスは、死亡しなかったものの、回復までに体重量が大幅に減少した(約15%)。NIHGen6HASS−foldon RNAでワクチン接種したマウスも約5%体重が減少した。対照的に、NIHGen6HASS−foldon mRNAとNP mRNAの組み合わせでワクチン接種したマウスは、攻撃ウイルス(eH1HA)の抗原と相同なHA抗原を発現するmRNAでワクチン接種したマウス同様、致死的インフルエンザウイルスの攻撃接種から完全に防御されると思われた。評価されたすべてのワクチン投与量、ならびにすべての合剤方法及び同時送達方法でワクチン効果が類似していた(図10)。
A型インフルエンザ攻撃接種#2
本試験では、候補インフルエンザウイルスワクチンのマウスにおける免疫原性及び効果を試験することを目的とした。試験した動物は、Charles River Laboratoriesから入手した6〜8週齢の雌BALB/cマウスであった。試験ワクチンには、MC3 LNPで製剤化された以下のmRNAを含めた:NIHGen6HASS−foldon mRNA(Yassine et al.Nat.Med.2015 Sep;21(9):1065−70に基づく)及びNIHGen6HASS−TM2 mRNA。対照動物には、H1N1 A/Puerto Rico/8/1934(eH1HA、陽性対照)由来のHAのエクトドメインをコードするmRNAをワクチン接種するか、またはワクチン接種しなかった(未感作)。
0週目及び3週目に、各試験ワクチンを全容積100μLで、すなわち50μLの免疫注射を各四頭筋に投与して動物を筋肉内(IM)免疫した。本試験で評価した候補インフルエンザウイルスワクチンは上記の通りであった。これを以下の表にまとめる。2回目の投与の2週間後に全動物から血清を採取した。6週目に、ケタミンとキシラジンとの混合物で鎮静させながら、致死量のマウス適合インフルエンザウイルス株H1N1 A/Puerto Rico/8/1934を全動物の鼻腔内に攻撃接種した。死亡率を記録し、マウス群の体重を感染後20日間毎日測定した。
広範囲のインフルエンザ株由来のヘマグルチニン(HA)に結合できる抗体の存在について血清を試験するにあたり、Sino Biological Inc.から入手した以下の組換えHA100ngでELISAプレートをコーティングした:インフルエンザA H1N1(A/New Caledonia/20/99)、カタログ番号11683−V08H;インフルエンザA H3N2(A/Aichi/2/1968)、カタログ番号11707−V08H;インフルエンザA H1N1(A/California/04/2009)、カタログ番号11055−V08H;インフルエンザA H1N1(A/Puerto Rico/8/34)、カタログ番号11684−V08H;インフルエンザA H1N1(A/Brisbane/59/2007)、カタログ番号11052−V08H;インフルエンザA H2N2(A/Japan/305/1957)、カタログ番号11088−V08H;インフルエンザA H7N9(A/Anhui/1/2013)、カタログ番号40103−V08H、及びインフルエンザA H3N2(A/Moscow/10/99)、カタログ番号40154−V08。ELISAアッセイを実施し、エンドポイント力価を上記のように算出した。図11Aは、試験ワクチンでワクチン接種された動物からのプールされた血清のエンドポイント力価を示す。x軸上に試験されたワクチンを示し、異なるインフルエンザ株それぞれに由来するHAへの結合をプロットしている。NIHGen6HASS−foldon mRNAワクチンは、試験したH1、H2、及びH7のHAすべてに結合する高抗体価を誘発した。NIHGen6HASS−TM2 mRNAワクチン接種マウスからの結合抗体価は、NIHGen6HASS−foldon mRNAワクチン接種マウスからのものと比較して減少した。
マウス適合H1N1 A/Puerto Rico/8/1934による致死的攻撃接種後、未感作動物はすべて感染後16日目までに感染により死亡した(図11B)。対照的に、NIHGen6HASS−foldon mRNA、NIHGen6HASS−TM2 mRNA、またはeH1HA RNAでワクチン接種された動物はすべて攻撃接種後も生存した。図11Bに示すように、NIHGen6HASS−TM2ワクチンの効果は、NIHGen6HASS−foldonワクチンの効果と同等であった。
A型インフルエンザ攻撃接種#3
本実施例では、mRNA/LNPプラットフォームを使用して送達されたインフルエンザウイルスのコンセンサスヘマグルチニン(HA)ワクチン抗原に対する免疫応答を評価する2つの動物試験及びアッセイを実施した。この試験の目的は、コンセンサスHA mRNAワクチン抗原が交差防御免疫応答をマウスに誘発する能力を評価することであった。
コンセンサスHA配列を作製するために、ウェブサイトhttp://www.fludb.org経由で、NIAID Influenza Research Database(IRD)(Squires et al.,Influenza Other Respir Viruses.2012 Nov;6(6):404−416.)から2415個のA型インフルエンザ血清型H1 HA配列を入手した。重複配列及び実験室株の排除後、パンデミック性H1N1株(pH1N1)由来のH1配列1735個及び季節性H1N1株(sH1N1)由来650個を含む2385個のエントリーが残った。パンデミック性H1配列と季節性H1配列を別々にアライメントし、Matlab 9.0 Bioinformaticsツールボックス(MathWorks,Natick,MA)を使用して、群ごとにコンセンサス配列を生成した。改変したSeq2Logoプログラム(Thomsen et al.,Nucleic Acids Res.2012 Jul;40(Web Server issue):W281−7)を使用して、両群について個別に配列プロファイルを作成した。
試験した動物は、Charles River Laboratoriesから入手した6〜8週齢の雌BALB/cマウスであった。試験ワクチンには、MC3 LNPで製剤化された以下のmRNAを含めた:ConH1及びConH3(Webby et al.,PLoS One.2015 Oct 15;10(10):e0140702.に基づく);Cobra_P1及びCobra_X3(Carter et al.,J Virol.2016 Apr 14;90(9):4720−34に基づく);MRK_pH1_Con及びMRK_sH1_Con(上記のパンデミック性及び季節性のコンセンサス配列);ならびに粒子形成を可能にするフェリチン融合配列を有する前述の6種の各抗原。
対照として、MC3(LNPの効果を求めるための対照);未感作(非ワクチン接種動物);及び株H1N1 A/PR/8/34由来HAのエクトドメインをコードするeH1HA RNAによるワクチン接種(ウイルス攻撃の陽性対照)を加えた。
0週目及び3週目に、各試験ワクチンを全容積100μLで、すなわち50μLの免疫注射を各四頭筋に投与して動物を筋肉内(IM)免疫した。本試験で評価した候補インフルエンザウイルスワクチンは上記の通りであった。これを以下の表にまとめる。2回目の投与の2週間後(5週目)に全動物から血清を採取した。6週目に、ケタミンとキシラジンとの混合物で鎮静させながら、致死量のマウス適合インフルエンザウイルス株H1N1 A/Puerto Rico/8/1934(PR8)を動物の鼻腔内に攻撃接種した。死亡率を記録し、群の体重を感染後20日間毎日測定した。
血清抗体が攻撃ウイルス株を中和する能力を試験するため、ガウシアルシフェラーゼレポーター遺伝子(Pan et al.,Nat Commun.2013;4:2369)で修飾したPR8ウイルスを使用してマイクロ中和アッセイを実施した。簡潔には、PR8ルシフェラーゼウイルスを、TPCK処理トリプシンを加えたウイルス希釈液で希釈した。血清サンプルを1:10に希釈し、次いで96ウェル細胞培養プレート中で3倍に段階希釈した。50μLの希釈した各血清サンプルと等量の希釈ウイルスをウェル中で混合し、5%C02中、37℃で1時間インキュベートした後、100μLのMDCK細胞を1.5×10^5細胞/mLで添加した。次いで、プレートを5%CO2中、37℃で72時間インキュベートした。Gaussia Luciferase Glow Assay Kit(Pierce)を使用して、EnVisionリーダー(Perkin Elmer)で発光シグナルを読み取った。図12Aに示すように、H1亜型由来のコンセンサスHA抗原をコードするmRNAで免疫したマウスからの血清は、これらの抗原のHA配列がPR8株のHA配列と8〜19%異なるにもかかわらず、PR8ルシフェラーゼウイルスを検出可能に中和できた。HA配列適合抗原(eH1HA)は、このウイルスに対してはるかに高い血清中和抗体応答を誘発した。対照的に、コンセンサスH3抗原(ConH3)をコードするRNAでワクチン接種したマウスからの血清は、PR8ルシフェラーゼウイルスを中和できず、異なる亜型(例えば、H1及びH3)のコンセンサス配列が交差反応し得ないことが示唆された。同様に、H1亜型のコンセンサスHA抗原をコードし、フェリチン融合配列を有するmRNAで免疫したマウスからの血清は、Merck_pH1_Con_フェリチンmRNAを除いて、PR8ルシフェラーゼウイルスを検出可能に中和できたが、コンセンサスH3抗原をコードし、フェリチン融合配列を有するmRNAでワクチン接種したマウスからの血清はPR8ルシフェラーゼウイルスを中和できなかった(図12B)。血清中和データと符合するが、コンセンサスH1 HA抗原(フェリチン融合の有無を問わない)で免疫したマウスは、致死的PR8ウイルス攻撃接種後も生存し、Merck_pH1_Con_フェリチンmRNA群を除いて体重減少を示さなかったが、ConH3対照群、未感作対照群、及びLNPのみの対照群のマウスは、攻撃接種時に急速に体重が減少した(図13)。Merck_pH1_Con_フェリチンmRNAで免疫したマウスは、致死的PR8ウイルス攻撃接種後も生存したが、5〜10%の体重減少を示し、ウイルス中和以外の機構(複数可)によって部分的な防御を媒介できることが示唆された。
コンセンサスHA抗原によって誘発された血清中和活性の幅を評価するために、上記の偽ウイルスのパネルで中和アッセイを実施した(図14)。予測通り、インフルエンザウイルスH1N1 A/Puerto Rico/8/1934で免疫したマウスからの血清(実施例12に記載の試験のもの)は、一致した偽ウイルス株(PR8)のみを中和することができた。対照的に、コンセンサスH1 HA抗原、ならびにeH1HA抗原で免疫したマウスからの血清は、亜型H1及びH5由来の株を含む多様な第1群の偽ウイルスのパネルを中和することができたが、第2群(亜型H3)の株は中和できなかった。これに符合して、コンセンサスH3 HA抗原で免疫したマウスからの血清は、第2群(亜型H3)の株を中和することができたが、第1群の偽ウイルスのいずれも中和できなかった。
B型インフルエンザ攻撃接種
本試験では、候補インフルエンザウイルスワクチンのマウスにおける免疫原性及び効果を試験することを目的とした。試験した動物は、Charles River Laboratoriesから入手した6〜8週齢の雌BALB/cマウスであった。試験ワクチンには、MC3 LNPで製剤化された以下のmRNAを含めた:B/Phuket/3073/2013 sHA(可溶性HA)、B/Phuket/3073/2013 mHA(膜アンカーを有する完全長HA)、B/Brisbane/60/2008 sHA、B/Victoria/02/1987 sHA、B/Victoria/02/1987 mHA、B/Yamagata/16/1988 mHA、またはBHA10(HAステム設計)。対照動物には、非致死量のマウス適合B/Ann Arbor/1954(陽性対照)または空のMC3 LNP(LNPの効果を求めるための対照)をワクチン接種するか、またはワクチン接種しなかった(未感作)。
0週目及び3週目に、各試験ワクチンを全容積100μLで、すなわち50μLの免疫注射を各四頭筋に投与して動物を筋肉内(IM)免疫した。本試験で評価した候補インフルエンザウイルスワクチンは上記の通りであった。これを以下の表にまとめる。2回目の投与の2週間後に全動物から血清を採取した。6週目に、ケタミンとキシラジンとの混合物で鎮静させながら、致死量のマウス適合インフルエンザウイルス株B/Ann Arbor/1954を全動物(群あたりn=10)の鼻腔内に攻撃接種した。死亡率を記録し、マウス群の体重を感染後20日間毎日測定した。
本明細書に記載の配列はそれぞれ、化学修飾配列またはヌクレオチド修飾を含まない非修飾配列を包含する。
図15Aは、試験ワクチンでワクチン接種された動物からのプールされた血清の、ELISAによるエンドポイント抗HA抗体価を示している。x軸上に試験されたワクチンを示し、異なるインフルエンザ株それぞれに由来するHAへの結合をプロットしている。B/Phuket/3073/2013に由来するものを除いて、試験されたワクチンはすべて免疫原性であり、血清抗体は、B/Yamagata/16/1988(Yamagata系統)及びB/Florida/4/2006(Victoria系統)両方由来のHAに結合した。
マウス適合B/Ann Arbor/1954による致死的攻撃接種後、MC3ワクチン接種動物及び未感作動物の90%は感染後16日目までに感染により死亡した(図15B)。B/Phuket/3073/2013 sHA及びmHAのmRNAワクチンは致死的攻撃接種に対して効果を示さず、BHA10ステムmRNAワクチンは動物の半数のみを防御した。試験された他のワクチンはすべて、マウスの死亡を完全に回避したが(図15B)、B/Yamagata/16/1988 mHA RNAワクチンのみが、異種ウイルス株を攻撃接種された動物の致死性及び体重減少を防ぐことができた(図15B)。
実施例14:非ヒト霊長類の免疫原性
本試験では、候補インフルエンザウイルスワクチンのアカゲザルにおける免疫原性を試験することを目的とした。試験ワクチンには、MC3 LNPで製剤化された以下のmRNAを含めた:NIHGen6HASS−foldon mRNA(Yassine et al.Nat.Med.2015 Sep;21(9):1065−70に基づく)、及びH3N2インフルエンザ株由来のNPタンパク質をコードするNP mRNA。
第1群の動物に、予め季節性不活化インフルエンザワクチン(FLUZONE(登録商標))をワクチン接種し、0日目に300μgのNIHGen6HASS−foldon mRNAを筋肉内(IM)に追加免疫した。第2群及び第3群の動物は試験開始時にインフルエンザに未感作であり、0日目、28日目、及び56日目に、それぞれ300μgのNIHGen6HASS−foldon mRNAまたは300μgのNP mRNAをワクチン接種した。試験開始前(−8日目)ならびに14日目、28日目、42日目、56日目、70日目、84日目、112日目、140日目、及び168日目に、全動物から血清を採取した。
ELISAアッセイ(組換え発現されたNIHGen6HASS−foldon[HAステム]またはNPタンパク質でプレートをコーティング)によって測定したところ、NIHGen6HASS−foldonワクチンは強力な抗体応答を誘発した。このデータを図16に示す。図16Aは、予めFLUZONE(登録商標)でワクチン接種し、NIHGen6HASS−foldon mRNAワクチンで1回追加免疫した4匹のアカゲザルに関する経時的なHAステムに対する力価を示す。図16Bは、0日目、28日目、及び56日目に同じNIHGen6HASS−foldon RNAワクチンでワクチン接種した4匹のアカゲザルからの経時的なHAステムに対する力価を示す。NIHGen6HASS−foldon RNAワクチンは、予め不活化インフルエンザワクチンでワクチン接種された動物において抗HAステム抗体結合価を上昇させることができ、また未感作動物において強力な応答を誘発した。両群とも、HAステム力価は、少なくとも試験168日目までベースラインを上回った状態を維持した。図16Cは、0日目、28日目、及び56日目にNP mRNAワクチンでワクチン接種した4匹のアカゲザルに関する経時的なNPに対する抗体価を示し、このワクチンがNPに対して強力な抗体応答を誘発したことを示す。
広範囲のインフルエンザ株由来のヘマグルチニン(HA)に結合できる抗体の存在について第1群及び第2群の血清を試験するにあたり、上記の一連の多様なインフルエンザ株由来の組換えHAでELISAプレートをコーティングした。EC10力価は、最大シグナルの10%に達した血清希釈の逆数で算出する。第1群の動物では(図17A)、NIHGen6HASS−foldonワクチンの単回投与により、H1 HAに対する力価が約40〜60倍増加し、力価はワクチン接種後約28日目にピークに達した。力価は28〜70日目に減少したが、それでもなお70日目の力価はワクチン接種前に測定した力価よりも約10〜30倍高かった。NIHGen6HASS−foldon mRNAワクチンは、H3またはH7インフルエンザ株由来のHAに対する力価を上昇させなかった。第2群の動物(図17B)では、NIHGen6HASS−foldon mRNAワクチンの各投与後にH1及びH2 HAに対する抗体価が上昇し、2回目の投与後に抗体価が最も大幅に上昇していると思われた。
強力な抗体応答に加えて、NP mRNAワクチンはまた、アカゲザルにおいて細胞媒介性免疫を誘発した。試験0日目、42日目、70日目、及び140日目に、第3群のNP mRNAワクチン接種アカゲザルからPBMCを収集した。リンパ球をNPペプチドのプールで刺激し、IFN−γ、IL−2、またはTNF−αの産生を細胞内染色及びフローサイトメトリーによって測定した。図18は、NPペプチドのプールで刺激後の応答を表す図である。NP mRNAによるワクチン接種後、末梢血に抗原特異的CD4 T細胞及びCD8 T細胞が見られ、これらの細胞は、少なくとも試験140日目までベースラインより上を維持した。
実施例15:H7N9免疫原性試験
本試験では、H7N9免疫原性を試験することを目的とした。25μMの筋肉内免疫注射を1日目及び22日目に40匹の動物に投与し、1日目、8日目、22日目、及び43日目に血液を採取した。血液サンプルを使用して、赤血球凝集抑制(HAI)及びマイクロ中和試験を実施した。
HAI試験は、プラセボ群を含む動物すべてにおいて、45の幾何平均力価(GMT)を示した。応答者のみのGMTは116であった(図19)。個々の対象ごとのHAI動態を図20に示す。
マイクロ中和(MN)試験は、プラセボ群を含む動物すべてにおいて、36の幾何平均力価(GMT)を示した。応答者のみのGMTは84であった(図21)。対象ごとのMN試験動態を図22に示す。
HAIとMNとは、非常に強い相関を示した(図23)。1つの対象のみ、一方のアッセイで防御力価を有したが、他方のアッセイでは有しなかった。また、10匹の対象は43日目にHAI力価もMN力価も検出されなかった。







表16に列挙する各アミノ酸配列の最初の下線付き配列は、シグナル配列または分泌配列を示し、これは同一もしくは類似の機能を達成する代替配列で置換されていてもよく、またはシグナル配列もしくは分泌配列が欠失していてもよい。表16に列挙するアミノ酸配列の2番目の下線付き配列は、自然に三量体化する異種配列であるfoldon配列を示し、これは3つのHAステムが融合して三量体になる。そのようなfoldon配列は、同一または類似の機能を達成する代替配列で置換されていてもよい。

各構築物の5’UTR:
TCAAGCTTTTGGACCCTCGTACAGAAGCTAATACGACTCACTATAGGGAAATAAGAGAGAAAAGAAGAGTAAGAAGAAATATAAGAGCCACC(配列番号445)
各構築物の3’UTR:
TGATAATAGGCTGGAGCCTCGGTGGCCATGCTTCTTGCCCCTTGGGCCTCCCCCCAGCCCCTCCTCCCCTTCCTGCACCCGTACCCCCGTGGTCTTTGAATAAAGTCTGAGTGGGCGGC(配列番号446)

表17に列挙する各アミノ酸配列の最初の下線付き配列は、シグナル配列または分泌配列を示し、これは同一もしくは類似の機能を達成する代替配列によって置換されていてもよく、またはシグナル配列もしくは分泌配列が欠失していてもよい。
各構築物の5’UTR:
TCAAGCTTTTGGACCCTCGTACAGAAGCTAATACGACTCACTATAGGGAAATAAGAGAGAAAAGAAGAGTAAGAAGAAATATAAGAGCCACC(配列番号445)
各構築物の3’UTR:
TGATAATAGGCTGGAGCCTCGGTGGCCATGCTTCTTGCCCCTTGGGCCTCCCCCCAGCCCCTCCTCCCCTTCCTGCACCCGTACCCCCGTGGTCTTTGAATAAAGTCTGAGTGGGCGGC(配列番号446)
表20に列挙する各アミノ酸配列の下線付き配列は、シグナル配列または分泌配列を示し、これは同一もしくは類似の機能を達成する代替配列によって置換されていてもよく、またはシグナル配列もしくは分泌配列が欠失していてもよい。
等価物
当業者は、本明細書に記載された本開示の特定の実施形態に対する多くの等価物を理解するか、または日常的な実験のみを用いて確認することができる。このような等価物は、以下の特許請求の範囲に包含されるものとする。
本明細書に開示された、特許文献を含む参考文献はすべて、その全体が参照により組み込まれる。

Claims (66)

  1. インフルエンザウイルスワクチンであって、少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原ポリペプチドまたはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチドを含み、脂質ナノ粒子で製剤化される、前記インフルエンザウイルスワクチン。
  2. 前記少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、インフルエンザヘマグルチニン1(HA1)、ヘマグルチニン2(HA2)、HA1もしくはHA2の免疫原性断片、または前記のいずれか2つ以上の組み合わせである、請求項1に記載のインフルエンザワクチン。
  3. 少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、HA1、HA2、またはHA1とHA2の組み合わせであり、かつ、少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、ノイラミニダーゼ(NA)、核タンパク質(NP)、マトリックスタンパク質1(M1)、マトリックスタンパク質2(M2)、非構造タンパク質1(NS1)、及び非構造タンパク質2(NS2)からなる群から選択される、請求項1に記載のインフルエンザワクチン。
  4. 少なくとも1つの抗原ポリペプチドがHA2であり、かつ、少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、NA、NP、M1、M2、NS1、及びNS2からなる群から選択される、請求項3に記載のインフルエンザワクチン。
  5. 少なくとも1つの抗原ポリペプチドがHA2であり、かつ、少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、NA、NP、M1、M2、NS1、及びNS2からなる群から選択される、請求項4に記載のインフルエンザワクチン。
  6. 前記少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、インフルエンザウイルス株H1/PuertoRico/8/1934、H1/New Caledonia/20/1999、H1/California/04/2009、H5/Vietnam/1194/2004、H2/Japan/305/1957、H9/Hong Kong/1073/99、H3/Aichi/2/1968、H3/Brisbane/10/2007、H7/Anhui/1/2013、H10/Jiangxi−Donghu/346/2013、H3/Wisconsin/67/2005、H1/Vietnam/850/2009、またはそれらの組み合わせに由来する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインフルエンザワクチン。
  7. 前記少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、配列番号1〜444、458、460、462〜479のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載のワクチン。
  8. 前記少なくとも1つのRNAポリペプチドが、配列番号447〜457、459、461のいずれか1つによって特定される核酸配列によってコードされ、かつ/または前記少なくとも1つのRNAポリペプチドが、配列番号491〜503のいずれか1つによって特定される核酸配列を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のワクチン。
  9. 前記少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、配列番号1〜444、458、460、462〜479のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列に対して少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載のワクチン。
  10. 前記少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、配列番号1〜444、458、460、462〜479のいずれか1つによって特定されるアミノ酸配列に対して95%〜99%の同一性を有するアミノ酸配列を有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載のワクチン。
  11. 前記少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、配列番号1〜444、458、460、462〜479のアミノ酸配列に対して少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつ、前記抗原ポリペプチドまたはその免疫原性断片が、膜融合活性を有する、細胞受容体に付着する、ウイルス膜と細胞膜との融合を引き起こす、及び/またはウイルスが感染先の細胞へ結合する原因となる、請求項1〜10のいずれか1項に記載のワクチン。
  12. 前記少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、配列番号1〜444、458、460、462〜479のアミノ酸配列に対して90%〜99%の同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつ、前記抗原ポリペプチドまたはその免疫原性断片が、膜融合活性を有する、細胞受容体に付着する、ウイルス膜と細胞膜との融合を引き起こす、及び/またはウイルスが感染先の細胞へ結合する原因となる、請求項1〜11のいずれか1項に記載のワクチン。
  13. 前記オープンリーディングフレームがコドン最適化されている、請求項1〜2のいずれか1項に記載のワクチン。
  14. 前記ワクチンが多価である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のワクチン。
  15. 抗原特異的免疫応答を生じさせる有効量で製剤化される、請求項1〜4のいずれか1項に記載のワクチン。
  16. 対象に免疫応答を誘導する方法であって、請求項1〜15のいずれか1項に記載のワクチンを、前記対象に抗原特異的免疫応答を生じさせるのに有効な量で前記対象に投与することを含む、前記方法。
  17. 前記抗原特異的免疫応答が、T細胞応答またはB細胞応答を含む、請求項16に記載の方法。
  18. 前記対象に単回量の前記ワクチンを投与する、請求項16または17に記載の方法。
  19. 前記対象にブースター量の前記ワクチンを投与する、請求項16または17に記載の方法。
  20. 前記ワクチンが、皮内注射または筋肉内注射によって前記対象に投与される、請求項16〜19のいずれか1項に記載の方法。
  21. 前記対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価が、対照と比較して少なくとも1log増加する、請求項16〜20のいずれか1項に記載の方法。
  22. 前記対象で生じる抗抗原ポリペプチド抗体価が、対照と比較して1〜3log増加する、請求項16〜21のいずれか1項に記載の方法。
  23. 前記対象で生じる前記抗抗原ポリペプチド抗体価が、対照と比較して少なくとも2倍に増加する、請求項16〜22のいずれか1項に記載の方法。
  24. 前記対象で生じる前記抗抗原ポリペプチド抗体価が、対照と比較して2〜10倍に増加する、請求項16〜23のいずれか1項に記載の方法。
  25. 前記対照が、前記ウイルスに対するワクチンが投与されていない対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価である、請求項21〜24のいずれか1項に記載の方法。
  26. 前記対照が、前記ウイルスに対する生弱毒化ワクチンまたは不活化ワクチンを投与された対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価である、請求項21〜24のいずれか1項に記載の方法。
  27. 前記対照が、前記ウイルスに対する組換えタンパク質ワクチンまたは精製タンパク質ワクチンを投与された対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価である、請求項21〜24のいずれか1項に記載の方法。
  28. 前記対照が、前記ウイルスに対するVLPワクチンを投与された対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価である、請求項21〜24のいずれか1項に記載の方法。
  29. 前記有効量が、前記ウイルスに対する組換えタンパク質ワクチンまたは精製タンパク質ワクチンの標準の治療量の少なくとも2分の1に相当する用量であり、かつ、その場合の前記対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価が、前記ウイルスに対する前記標準の治療量の組換えタンパク質ワクチンまたは精製タンパク質ワクチンそれぞれを投与された対照対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価と同等である、請求項16〜28のいずれか1項に記載の方法。
  30. 前記有効量が、前記ウイルスに対する生弱毒化ワクチンまたは不活化ワクチンの標準の治療量の少なくとも2分の1に相当する用量であり、かつ、その場合の前記対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価が、前記ウイルスに対する前記標準の治療量の生弱毒化ワクチンまたは不活化ワクチンそれぞれを投与された対照対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価と同等である、請求項16〜28のいずれか1項に記載の方法。
  31. 前記有効量が、前記ウイルスに対するVLPワクチンの標準の治療量の少なくとも2分の1に相当する用量であり、かつ、その場合の前記対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価が、前記ウイルスに対する前記標準の治療量のVLPワクチンを投与された対照対象に生じた抗抗原ポリペプチド抗体価と同等である、請求項16〜28のいずれか1項に記載の方法。
  32. 前記有効量が総投与量50μg〜1000μgである、請求項16〜31のいずれか1項に記載の方法。
  33. 前記有効量が、2回合計25μg、100μg、400μg、または500μgを前記対象に投与した量である、請求項32に記載の方法。
  34. 前記ウイルスに対する前記ワクチンの効果が65%超である、請求項16〜33のいずれか1項に記載の方法。
  35. 前記ワクチンが、最大2年間、前記対象を前記ウイルスに対して免疫する、請求項16〜34のいずれか1項に記載の方法。
  36. 前記ワクチンが、2年間超、前記対象を前記ウイルスに対して免疫する、請求項16〜34のいずれか1項に記載の方法。
  37. 前記対象が前記ウイルスに曝露しているか、前記対象が前記ウイルスに感染しているか、または前記対象が前記ウイルスに感染するリスクがある、請求項16〜36のいずれか1項に記載の方法。
  38. 前記対象が免疫不全である、請求項16〜37のいずれか1項に記載の方法。
  39. 対象に抗原特異的免疫応答を誘導する方法に使用される請求項1〜15のいずれか1項に記載のワクチンであって、前記方法が、前記ワクチンを前記対象に抗原特異的免疫応答を生じさせるのに有効な量で前記対象に投与することを含む、前記ワクチン。
  40. 対象に抗原特異的免疫応答を誘導する方法に使用される医薬品の製造における請求項1〜15のいずれか1項に記載のワクチンの使用であって、前記方法が、前記ワクチンを前記対象に抗原特異的免疫応答を生じさせるのに有効な量で前記対象に投与することを含む、前記使用。
  41. 請求項1〜15のいずれか1項に記載のワクチンの少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドをコードする遺伝子操作された核酸。
  42. 請求項1〜15のいずれか1項に記載のワクチンの少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドをコードする遺伝子操作された核酸を含む発現ベクター。
  43. 請求項1〜16のいずれか1項に記載のワクチンの少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドをコードする遺伝子操作された核酸を含む宿主細胞。
  44. 前記核酸によってコードされるポリペプチドの発現を可能にする条件下で請求項43に記載の宿主細胞を培地中で培養し、前記培養細胞または前記細胞培地から前記ポリペプチドを精製することを含む、ポリペプチドの作製方法。
  45. 少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原ポリペプチドまたはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチドを含む複合コンセンサス亜型ワクチンであって、前記ワクチンが様々なインフルエンザ株に対して交差反応性をもち、前記ワクチンが少なくとも1つのコンセンサスヘマグルチニン抗原を含む、前記ワクチン。
  46. 前記コンセンサスヘマグルチニン抗原が、インフルエンザヘマグルチニン1(HA1)、ヘマグルチニン2(HA2)、HA1もしくはHA2の免疫原性断片、または前記のいずれか2つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項45に記載のワクチン。
  47. 少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、HA1、HA2、またはHA1とHA2の組み合わせであり、かつ、少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、ノイラミニダーゼ(NA)、核タンパク質(NP)、マトリックスタンパク質1(M1)、マトリックスタンパク質2(M2)、非構造タンパク質1(NS1)、及び非構造タンパク質2(NS2)からなる群から選択される、請求項45に記載のワクチン。
  48. 少なくとも1つの抗原ポリペプチドがHA2であり、かつ、少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、NA、NP、M1、M2、NS1、及びNS2からなる群から選択される、請求項47に記載のワクチン。
  49. 少なくとも1つの抗原ポリペプチドがHA2であり、かつ、少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、NA、NP、M1、M2、NS1、及びNS2からなる群から選択される、請求項48に記載のワクチン。
  50. 前記少なくとも1つの抗原ポリペプチドが、インフルエンザウイルス株H1/PuertoRico/8/1934、H1/New Caledonia/20/1999、H1/California/04/2009、H5/Vietnam/1194/2004、H2/Japan/305/1957、H9/Hong Kong/1073/99、H3/Aichi/2/1968、H3/Brisbane/10/2007、H7/Anhui/1/2013、H10/Jiangxi−Donghu/346/2013、H3/Wisconsin/67/2005、H1/Vietnam/850/2009、またはそれらの組み合わせに由来する、請求項45〜49のいずれか1項に記載のワクチン。
  51. 脂質ナノ粒子で製剤化される、請求項45〜49のいずれか1項に記載のワクチン。
  52. 前記ナノ粒子が、50〜200nmの平均直径を有する、請求項51または請求項1〜15のいずれか1項に記載のワクチン。
  53. 前記脂質ナノ粒子が、カチオン性脂質、PEG修飾脂質、ステロール、及び非カチオン性脂質を含む、請求項51または請求項1〜15のいずれか1項に記載のワクチン。
  54. 前記脂質ナノ粒子担体が、モル比約20〜60%のカチオン性脂質、0.5〜15%のPEG修飾脂質、25〜55%のステロール、及び25%の非カチオン性脂質を含む、請求項53に記載のワクチン。
  55. 前記カチオン性脂質がイオン性のカチオン性脂質であり、非カチオン性脂質が中性脂質であり、ステロールがコレステロールである、請求項54に記載のワクチン。
  56. 前記カチオン性脂質が、2,2−ジリノレイル−4−ジメチルアミノエチル−[1、3]−ジオキソラン(DLin−KC2−DMA)、ジリノレイル−メチル−4−ジメチルアミノブチレート(DLin−MC3−DMA)、及びジ((Z)−ノン−2−エン−1−イル)9−((4−(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)から選択される、請求項54に記載のワクチン。
  57. 前記ナノ粒子が、0.4未満の多分散度を有する、請求項51〜56のいずれか1項に記載のワクチン。
  58. 前記ナノ粒子が、中性pH値で中性の実効電荷を有する、請求項51〜57のいずれか1項に記載のワクチン。
  59. 前記少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドが少なくとも1つの化学修飾を含む、請求項1〜15または45〜58のいずれか1項に記載のワクチン。
  60. 前記化学修飾が、シュードウリジン、N1−メチルシュードウリジン、N1−エチルシュードウリジン、2−チオウリジン、4’−チオウリジン、5−メチルシトシン、5−メチルウリジン、2−チオ−1−メチル−1−デアザ−シュードウリジン、2−チオ−1−メチル−シュードウリジン、2−チオ−5−アザ−ウリジン、2−チオ−ジヒドロシュードウリジン、2−チオ−ジヒドロウリジン、2−チオ−シュードウリジン、4−メトキシ−2−チオ−シュードウリジン、4−メトキシ−シュードウリジン、4−チオ−1−メチル−シュードウリジン、4−チオ−シュードウリジン、5−アザ−ウリジン、ジヒドロシュードウリジン、5−メトキシウリジン、及び2’−O−メチルウリジンから選択される、請求項59に記載のワクチン。
  61. 様々なインフルエンザ株に対する交差反応性を哺乳動物に誘導する方法であって、請求項1〜15または45〜60のいずれか1項に記載のワクチンを、それを必要とする前記哺乳動物に投与することを含む、前記方法。
  62. それぞれがコンセンサスヘマグルチニン抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも2つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチドを前記哺乳動物に別々に投与する、請求項61に記載の方法。
  63. それぞれがコンセンサスヘマグルチニン抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも2つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチドを前記哺乳動物に同時に投与する、請求項61に記載の方法。
  64. 対象のワクチン接種に使用される医薬組成物であって、インフルエンザウイルス抗原をコードする有効量のmRNAを含み、前記有効量が、投与後1〜72時間で前記対象の血清中で測定したとき検出可能なレベルの抗原を産生するのに十分である、前記医薬組成物。
  65. 前記抗原のカットオフインデックスが1〜2である、請求項64に記載の組成物。
  66. 対象のワクチン接種に使用される医薬組成物であって、インフルエンザウイルス抗原をコードする有効量のmRNAを含み、前記有効量が、投与後1〜72時間で前記対象の血清中で測定したとき、前記抗原に対する抗体を中和することにより、1,000〜10,000の中和価を生じさせるのに十分である、前記医薬組成物。
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