JP2022535064A - 肺炎レンサ球菌血清型29から保護する免疫原性組成物で患者を治療する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
莢膜多糖類
細菌莢膜多糖類、特に抗原として使用されてきた細菌莢膜多糖類は、本発明において使用するのに適しており、そして、免疫原性及び/又は抗原性多糖類を識別するための方法によって容易に確認することができる。肺炎レンサ球菌由来の細菌莢膜多糖類の例は、以下の血清型である: 1、2、3、4、5、6A、6B、6C、7C、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15A、15B、15C、16F、17F、18C、19A、19F、20(20A及び20B)、22F、23A、23B、23F、24F、33F、35B、35F又は38。
担体タンパク質として、好ましくは、CRM197を使用する。CRM197は、ジフテリア毒素の無毒性変異体(即ち、トキソイド)である。CRM197は、カザミノ酸及び酵母エキスベースの培地内で増殖させたジフテリア菌(Corynebacterium diphtheria)C7株(β197)の培養物から分離することができる。CRM197は、米国特許第5,614,382号に記載されている方法に従って組換え的に調製することができる。典型的には、CRM197は、限外濾過と硫酸アンモニウム沈澱とイオン交換クロマトグラフィーの組み合わせによって精製される。さらに、CRM197は、Pfenex Expression TechnologyTM(Pfenex Inc., San Diego, CA)を使用して、シュードモナス・フルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)において調製することができる。
多糖の担体タンパク質への共有結合は、多糖上のアミン反応性部分をタンパク質の第一級アミン基(主に、リシン残基)に直接カップリングさせる還元的アミノ化を介して実施することができる。よく知られているように、還元的アミノ化反応は、2段階の機構を介して進行する。第1に、分子1のアルデヒド基(R-CHO)を分子2の第一級アミン基(R’-NH2)と反応させて、式R-CH=N-R’で表されるシッフ塩基中間体を形成させる。第2の段階では、該シッフ塩基を還元して、式R-CH2-NH-R’で表されるアミノ化合物を形成させる。多くの還元剤を利用することができるが、殆どの場合、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(NaCNBH3)などの選択性の高い還元剤を使用する。これは、そのような試薬が、シッフ塩基のイミン官能基のみを特異的に還元するからである。
該免疫原性組成物は、1以上の担体タンパク質にコンジュゲートした1、2、3、4、5、6A、6B、6C、7C、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15A、15B、15C、16F、17F、18C、19A、19F、20(20A又は20B)、22F、23A、23B、23F、24F、33F、35B、35F又は38の少なくとも1から選択される肺炎レンサ球菌血清型に由来する莢膜多糖類を含有することができる。好ましくは、特定の血清型に由来する糖類は、2以上の担体タンパク質にはコンジュゲートしない。
本発明は、さらに、上記で記載した多糖類血清型組み合わせのいずれかを薬学的に許容される担体及びアジュバントと一緒に含んでいる、又は、本質的にそれらからなる、又は、それらからなる、組成物(これは、医薬組成物、免疫原性組成物及びワクチン組成物を包含する)を提供する。一実施形態では、該組成物は、2から3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34又は35までの異なる多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいるか、又は、本質的にそれらからなるか、又は、それらからなり、ここで、該コンジュゲートのそれぞれは、第1の担体タンパク質又は第2の担体タンパク質のいずれかにコンジュゲートした異なる莢膜多糖類を含んでおり、並びに、ここで、肺炎レンサ球菌の血清型1、2、3、4、5、6A、6B、6C、7C、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15A、15B、15C、16F、17F、18C、19A、19F、20(20A又は20B)、22F、23A、23B、23F、24F、33F、35B、35F又は38の少なくとも1種に由来する莢膜多糖類がCRM197にコンジュゲートしている。
(1) アルミニウム塩(ミョウバン)、例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウムなど;
(2) 水中油型エマルション製剤(ムラミルペプチド(下記で定義される)又は細菌細胞壁成分などの他の特定の免疫賦活剤の存在下又は非存在下)、例えば、(a)MF59(国際特許出願公開第WO90/14837号)〔これは、5%スクアレン、0.5%Tween80及び0.5%Span 85を含んでおり(場合により、さまざまな量のMTP-PEを含んでいる)、マイクロフルイダイザー(例えば、Model 110Yマイクロフルイダイザー(Microfluidics, Newton, MA)を用いてサブミクロン粒子に製剤されている〕;(b)SAF〔これは、10%スクアレン、0.4%Tween80、5%プルロニックブロックポリマーL121及びthr-MDPを含んでおり、サブミクロンエマルションにマイクロフルイダイズされているか、又は、ボルテックスされて大粒径のエマルションを生成している〕;(c)RibiTMアジュバント系(RAS)(Corixa, Hamilton, MT)〔これは、2%スクアレン、0.2%Tween80を含んでおり、並びに、3-O-脱アシル化モノホスホリル脂質A(MPLTM)(米国特許第4,912,094号に記載されている)、トレハロースジミコレート(TDM)及び細胞壁骨格(CWS)からなる群から選択される1種類以上の細菌細胞壁成分(好ましくは、MPL+CWS(DetoxTM))を含んでいる〕;及び、(d)Montanide ISA;
(3) サポニンアジュバント〔例えば、Quil A若しくはSTIMULONTMQS-21(Antigenics, Framingham, MA)(例えば、米国特許第5,057,540号を参照されたい)を使用し得るか、又は、該アジュバントから生成させた粒子、例えば、ISCOM(コレステロールとサポニンとリン脂質と両親媒性タンパク質の組合せによって形成された免疫賦活性複合体)、及び、Iscomatrix(登録商標)(これは、ISCOMと本質的に同じ構造を有するがタンパク質を含んでいない)〕;
(4) 細菌リポ多糖、合成脂質A類似体〔例えば、アミノアルキルグルコサミンホスフェート化合物(AGP)、又は、その誘導体若しくは類似体(これらは、Corixaから入手可能であり、及び、米国特許第6,113,918号に記載されている);そのようなAGPの一例は、2-[(R)-3-テトラデカノイルオキシテトラデカノイルアミノ]エチル 2-デオキシ-4-O-ホスホノ-3-O-[(R)-3-テトラデカノイルオキシテトラデカノイル]-2-[(R)-3-テトラデカノイルオキシテトラデカノイルアミノ}-b-D-グルコピラノシドである(これは、529としても知られており(以前は、RC529として知られていた)、水性形態として又は安定なエマルションとして製剤される〕;
(5) 合成ポリヌクレオチド〔例えば、CpGモチーフ(1以上)を含んでいるオリゴヌクレオチド(米国特許第6,207,646号)〕;
(6) サイトカイン〔例えば、インターロイキン(例えば、IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-12、IL-15、IL-18など)、インターフェロン(例えば、γインターフェロン)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、マクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)、腫瘍壊死因子(TNF)、共刺激分子B7-1及びB7-2など〕;及び、
(7) 補体〔例えば、補体成分C3dの三量体〕。
本発明の組成物及び製剤は、当該ワクチンを全身経路又は粘膜経路を介して投与することによって、感染(例えば、肺炎球菌感染)を受けやすいヒトを保護又は治療するために使用することができる。一実施形態では、本発明は、肺炎レンサ球菌莢膜多糖類コンジュゲートに対する免疫応答を誘発させる方法を提供し、ここで、該方法は、免疫学的に有効な量の本発明の免疫原性組成物をヒトに投与することを含む。別の実施形態では、本発明は、肺炎球菌感染症に対してヒトに予防接種する方法を提供し、ここで、該方法は、免疫学的に有効な量の本発明の免疫原性組成物をヒトに投与する段階を含む。
本発明の組成物は、当業者に知られている1以上の方法(例えば、非経口、経粘膜、経皮、筋肉内、静脈内、皮内、鼻腔内、皮下、腹腔内)で、対象者に投与することができ、そして、それに応じて製剤することができる。
HPSEC/UV/MALS/RIアッセイを用いるコンジュゲートの分子量及び濃度分析
コンジュゲートサンプルを注入し、高性能サイズ排除クロマトグラフィー(HPSEC)によって分離する。検出は、一連の紫外線(UV)検出器、多角度光散乱(MALS)検出器及び屈折率(RI)検出器によって行う。タンパク質濃度は、減衰係数を用いてUV280からを計算する。多糖濃度は、mL/gで報告される溶質濃度における変化による溶液の屈折率の変化であるdn/dc係数を用いて、RIシグナル(タンパク質及び多糖の両方による寄与)から解析する。サンプルの平均分子量は、測定された濃度及びサンプルピーク全体の光散乱データを用いて、Astraソフトウェア(Wyatt Technology Corporation, Santa Barbara, CA)によって計算する。多分散分子については、多くの形態の分子量平均値がある。例えば、数平均分子量Mn、重量平均分子量Mw、及び、z-平均分子量Mz(Molecules, 2015, 20:10313-10341)。指定されていない限り、用語「分子量」は、本明細書を通して使用されている場合、重量平均分子量である。
Waters AccQ-Tagアミノ酸分析(AAA)を用いて、コンジュゲートサンプル中のコンジュゲーションの程度を測定する。Eldexワークステーションでの気相酸加水分解を用いてサンプルを加水分解して、担体タンパク質をそれらの成分であるアミノ酸に分解する。その遊離アミノ酸を、6-アミノキノリル-N-ヒドロキシスクシンイミジルカルバメート(AQC)を用いて誘導体化する。次いで、その誘導体化サンプルを、C18カラムでのUV検出を含むUPLCを用いて分析する。平均タンパク質濃度は、リシン以外の代表的なアミノ酸を用いて得られる。コンジュゲーション中のリシン消費(即ち、リシン損失)は、該コンジュゲート中のリシンの平均測定量と出発タンパク質中のリシンの推測量の間の差によって求める。
当該コンジュゲートサンプル中の遊離多糖類(即ち、CRM197とコンジュゲートしていない多糖類)は、最初に遊離タンパク質及びコンジュゲートをデオキシコール酸塩(DOC)及び塩酸を用いて沈澱させることによって測定する。次いで、沈澱物を濾去し、その濾液を、HPSEC/UV/MALS/RIによって遊離多糖類濃度に関して分析する。遊離多糖類は、HPSEC/UV/MALS/RIによって測定される総多糖類の割合(%)として計算する。
当該コンジュゲートサンプル中の遊離多糖類、多糖-CRM197コンジュゲート及び遊離CRM197を、ミセル動電クロマトグラフィー(MEKC)モードでのキャピラリー電気泳動によって分離させる。簡潔に言えば、サンプルを、25mMホウ酸塩、100mM SDS、pH9.3を含んでいるMEKCランニング緩衝液と混合させ、予め調整しておいたベア溶融シリカキャピラリー(bare-fused silica capillary)で分離する。分離を200nmでモニタリングし、遊離CRM197を、CRM197標準曲線を用いて定量する。遊離タンパク質の結果を、HPSEC/UV/MALS/RI手順によって求めた総タンパク質含有量の割合(%)として報告する。
コンジュゲーションは、活性化されたアルデヒドと担体タンパク質の主にリシン残基との間の還元的アミノ化によって起こる。多糖類反復単位1モルあたりのアルデヒドのモル数としての活性化のレベルは、該コンジュゲーション反応を制御するために重要である。
血清型35Bコンジュゲートの調製
多糖類を溶解させ、化学的に活性化し、及び、限外濾過によって緩衝液を交換した。活性化された多糖類及び精製されたCRM197を、個別に、凍結乾燥させ、DMSOに再溶解させた。次いで、再溶解した多糖類とCRM197の溶液を合し、以下に記載されているように、コンジュゲートさせた。得られたコンジュゲートを、限外濾過で精製した後、最後に0.2ミクロンで濾過した。所望の属性を有するコンジュゲートを生成させるために、各段階内におけるいくつかのプロセスパラメータ(例えば、pH、温度、濃度、及び、時間)を制御した。
精製された肺炎球菌莢膜Ps粉末を水に溶解させ、0.45ミクロンで濾過した。溶解した多糖類を濃縮し、10kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して水に対してダイアフィルトレーションした。
精製CRM197(これは、以前に記載されているように(WO2012/173876A1)、シュードモナス・フルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)において発現させることで得られた)を、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して2mMリン酸塩、pH7.2緩衝液に対してダイアフィルトレーションし、0.2ミクロンで濾過した。
コンジュゲーション反応に続いて、水素化ホウ素ナトリウム(多糖反復単位1モルあたり2モル)を加え、34℃で1時間インキュベートした。そのバッチを、約4℃で、約0.025%(w/v)ポリソルベート20を含む150mM塩化ナトリウムで希釈した。次いで、リン酸カリウム緩衝液を加えてpHを中和した。そのバッチを濃縮し、30kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して、約4℃で、150mM塩化ナトリウム、25mMリン酸カリウム、pH7に対してダイアフィルトレーションし
た。
次いで、そのバッチを濃縮し、300kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して、4℃で、0.015%(w/v)ポリソルベート20を含む150mM塩化ナトリウム、pH7.0の中の10mMヒスチジンに対してダイアフィルトレーションした。
肺炎球菌コンジュゲートワクチンの製剤
上記実施例に記載されているように異なるプロセスを利用して調製された個々の肺炎球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを、一価及び多価の肺炎球菌コンジュゲートワクチンを製剤するのに使用した。
35B-CRM197ワクチンで免疫されたニュージーランドホワイトラビット(NZWR)及びマウスの体内で生成された抗35B血清は、肺炎レンサ球菌血清型29細菌と交差反応する
成体ニュージーランドホワイトラビット(n=3/グループ)を、0日目と14日目(交互の脇腹)に0.25mLの35B-CRM197ワクチンで筋肉内(IM)免疫した。35B-CRM197ワクチンは、CRM197にコンジュゲートさせ、62.5μgのAPAを用いて製剤した1μgの35B多糖類を免疫化ごとに投与した。試験開始前(免疫前)及び14日目(投与1後、PD1)及び28日目(投与2後、PD2)に、血清を収集した。訓練を受けた動物管理スタッフが、疾患又は苦痛の何らかの兆候に関して、少なくとも毎日NZWRを観察した。NZWR体内の当該ワクチン製剤は、ワクチン関連の有害事象が認められなかったので、安全であり、耐容性が高いと見なされた。全ての動物実験は、「Guide for Care and Use of Laboratory Animals of the National Institutes of Health」の推奨基準に厳密に従って実施した。当該NZWR実験プロトコルは、「Merck & Co., Inc.」及び「Covance(Denver, PA)」の両方の「Institutional Animal Care and Use Committee」によって承認された。
PCV21ワクチンで免疫されたニュージーランドホワイトラビットの体内で生成された抗35B血清は、肺炎レンサ球菌血清型29細菌と交差反応する
成体ニュージーランドホワイトラビット(NZWR, n=5/グループ)を、0日目と14日目(交互の脇腹)に0.1mL又は0.25mLの21価肺炎球菌コンジュゲートワクチン(PCV21/アジュバントなし)で筋肉内(IM)免疫した。PCV21は、0.4μg(グループ1)又は1μg(グループ2)の各肺炎球菌多糖類(3、6C、7F、8、9N、10A、11A、12F、15A、15C、16F、17F、19A、20A、22F、23A、23B、24F、31、33F、35B)(全て、CRM197にコンジュゲートしており、アジュバントは含んでいない)で投与した。試験開始前(免疫前)並びに14日目(PD1)及び28日目(PD2)に、血清を収集した。訓練を受けた動物管理スタッフが、疾患又は苦痛の何らかの兆候に関して、少なくとも毎日NZWRを観察した。NZWR体内の当該ワクチン製剤は、ワクチン関連の有害事象が認められなかったので、安全であり、耐容性が高いと見なされた。全ての動物実験は、「Guide for Care and Use of Laboratory Animals of the National Institutes of Health」の推奨基準に厳密に従って実施した。当該NZWR実験プロトコルは、「Merck & Co., Inc.」及び「Covance(Denver, PA)」の両方の「Institutional Animal Care and Use Committee」によって承認された。
血清型29多糖類は、血清型35B株に対する抗35B血清オプソニン食作用殺傷活性を部分的に阻害する
35B-CRM197又はPCV21ワクチンによって生成された過免疫血清を、100μgのPnPs15A又はPnPS29又はPnPs35B又はバッファーと一緒に室温で30分間インキュベートした後、OPAアッセイを実施した。PnPの前吸収後、該血清を、抗35B機能性抗体についてOPAアッセイによって評価した。
多糖類-タンパク質コンジュゲート血清型35B-CRM197ワクチンで免疫されたマウスは、肺炎レンサ球菌血清型29抗原投与に対して保護された
若い雌のCD1マウス(6~8週齢、n=10/グループ)に、0日目、14日目及び28日目に、免疫化ごとに、25μgのAPAを加えて、CRM197にコンジュゲートさせた35B多糖類を0.4μgで投与した。訓練を受けた動物管理スタッフが、疾患又は苦痛の何らかの兆候に関して、少なくとも毎日マウスを観察した。マウス体内の当該ワクチン製剤は、ワクチン関連の有害事象が認められなかったので、安全であり、耐容性が高いと見なされた。全ての動物実験は、「Guide for Care and Use of Laboratory Animals of the National Institutes of Health」の推奨基準に厳密に従って実施した。当該マウス実験プロトコルは、「Merck & Co., Inc.」の「Institutional Animal Care and Use Committee」によって承認された。
Claims (16)
- 対象者における肺炎レンサ球菌血清型29によって引き起こされる感染症、疾患又は状態を予防、治療又は改善するための方法で使用するための、肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいる免疫原性多価肺炎球菌多糖類-タンパク質コンジュゲート組成物であって、ここで、該組成物は、肺炎レンサ球菌血清型29多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいない、前記組成物。
- 血清型4、6B、9V、14、18C、19F及び23Fに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートをさらに含んでいる、請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F及び23Fに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートをさらに含んでいる、請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F、22F、23F及び33Fに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートをさらに含んでいる、請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、8、9V、10A、11A、12F、14、15B/C、18C、19A、19F、22F、23F及び33Fに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートをさらに含んでいる、請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 血清型8、10A、11A、12F、15B/C、22F及び33Fに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートをさらに含んでいる、請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 対象者における肺炎レンサ球菌血清型29によって引き起こされる感染症、疾患又は状態を予防、治療又は改善するための方法で使用するための、血清型3、6A、7F、8、9N、10A、11A、12F、15A、15C、16F、17F、19A、20A、22F、23A、23B、24F、31、33F及び35Bに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいる免疫原性多価肺炎球菌多糖類-タンパク質コンジュゲート組成物であって、ここで、該組成物は、肺炎レンサ球菌血清型29多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいない、前記組成物。
- 対象者における肺炎レンサ球菌血清型29によって引き起こされる感染症、疾患又は状態を予防、治療又は改善するための方法で使用するための、血清型3、6A、7F、8、9N、10A、11A、12F、15A、15C、16F、17F、19A、20A、22F、23A、23B、24F、31、33F及び35Bに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートからなる免疫原性多価肺炎球菌多糖類-タンパク質コンジュゲート組成物であって、ここで、該組成物は、肺炎レンサ球菌血清型29多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいない、前記組成物。
- 対象者における肺炎レンサ球菌血清型29によって引き起こされる感染症、疾患又は状態を血清型35B多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいる免疫原性多価肺炎球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートワクチン組成物を投与することによって予防、治療又は改善する方法であって、ここで、該ワクチン組成物は、血清型29多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいない、前記方法。
- 前記ワクチン組成物が、血清型4、6B、9V、14、18C、19F及び23Fに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートをさらに含んでいる、請求項9に記載の方法。
- 前記ワクチン組成物が、血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F及び23Fに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートをさらに含んでいる、請求項9に記載の方法。
- 前記ワクチン組成物が、血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F、22F、23F及び33Fに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートをさらに含んでいる、請求項9に記載の方法。
- 前記ワクチン組成物が、血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、8、9V、10A、11A、12F、14、15B/C、18C、19A、19F、22F、23F及び33Fに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートをさらに含んでいる、請求項9に記載の方法。
- 前記ワクチン組成物が、血清型8、10A、11A、12F、15B/C、22F及び33Fに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートをさらに含んでいる、請求項9に記載の方法。
- 対象者における肺炎レンサ球菌血清型29によって引き起こされる感染症、疾患又は状態を予防、治療又は改善する方法であって、血清型3、6A、7F、8、9N、10A、11A、12F、15A、15C、16F、17F、19A、20A、22F、23A、23B、24F、31、33F及び35Bに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいる免疫原性多価肺炎球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートワクチン組成物を投与することによる、前記方法。
- 対象者における肺炎レンサ球菌血清型29によって引き起こされる感染症、疾患又は状態を予防、治療又は改善する方法であって、血清型3、6A、7F、8、9N、10A、11A、12F、15A、15C、16F、17F、19A、20A、22F、23A、23B、24F、31、33F及び35Bに由来する肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートからなる免疫原性多価肺炎球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートワクチン組成物を投与することによる、前記方法。
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