JP2024514182A - 呼吸器ウイルス組み合わせワクチン - Google Patents
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Abstract
本開示は、呼吸器ウイルスのための組み合わせmRNAワクチン、ならびにワクチンを使用する方法を提供する。
Description
関連出願
本出願は、各々が、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる、2021年4月13日出願の米国仮出願第63/174,463号、2021年4月14日出願の米国仮出願第63/175,011号、2021年9月8日出願の米国仮出願第63/241,959号、及び2022年3月21日出願の米国仮出願第63/322,121号の利益を米国特許法第119条の下で主張する。
本出願は、各々が、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる、2021年4月13日出願の米国仮出願第63/174,463号、2021年4月14日出願の米国仮出願第63/175,011号、2021年9月8日出願の米国仮出願第63/241,959号、及び2022年3月21日出願の米国仮出願第63/322,121号の利益を米国特許法第119条の下で主張する。
テキストファイルとして提出された配列表への言及
本出願は、ASCII形式で提出され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、配列表を含有する。2022年4月12日に作成された当該ASCIIコピーは、M137870177WO00-SEQ-JXVと名付けられ、2,186バイトのサイズである。
本出願は、ASCII形式で提出され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、配列表を含有する。2022年4月12日に作成された当該ASCIIコピーは、M137870177WO00-SEQ-JXVと名付けられ、2,186バイトのサイズである。
呼吸器疾患は、高等生物においてガス交換を可能にする臓器及び組織に影響を及ぼす病理学的状態を包含する医学用語であり、上気道、気管、気管支、細気管支、肺胞、胸膜及び胸膜腔、ならびに呼吸の神経及び筋肉の状態を含む。呼吸器疾患は、一般的な風邪などの軽度及び自然に回復するものから、細菌性肺炎、肺塞栓症、急性喘息、及び肺癌などの生命を脅かすものまで様々である。呼吸器疾患は、世界中の病気及び死亡の一般的かつ顕著な原因である。米国では、毎年およそ10億件の「一般的な風邪」が発生する。なかでも、呼吸器疾患は、小児が入院する最も頻繁な理由である。
季節性インフルエンザは、インフルエンザウイルス-オルトミクソウイルス科ファミリーのメンバーであるインフルエンザA及びインフルエンザBウイルス-によって引き起こされる急性呼吸器感染症であり、世界中で循環する。季節性インフルエンザは、突然の発熱、(通常は乾燥した)咳、頭痛、筋肉及び関節の痛み、重度の倦怠感(気分が悪くなる)、咽喉の痛み、ならびに鼻水を特徴とする。先進国では、インフルエンザに関連付けられるほとんどの死亡は、65歳以上の人々に発生している。流行は、高いレベルで、労働者/学校の欠勤/欠席ならびに生産性損失を生じ得る。診療所及び病院は、病気のピーク中に過剰に混雑する場合がある。発展途上国における季節性インフルエンザの流行の影響は、完全には知られていないが、インフルエンザに関連する下気道感染症を有する5歳未満の小児における死亡者のうちの99%が、発展途上国で見られると、研究は推定している。
ヒトコロナウイルスは、コロナウイルス科の非常に伝染性の高い、エンベロープを持った一本鎖プラス鎖RNAウイルスである。コロナウイルス科の2つのサブファミリーは、ヒトの疾患を引き起こすことが知られている。最も重要なのはβ-コロナウイルス(ベータコロナウイルス)である。β-コロナウイルスは、軽度から中等度の上気道感染症の一般的な病因である。しかしながら、2019年12月に中国の武漢市で最初に同定されたコロナウイルスによって引き起こされる感染症などの新型コロナウイルス感染症の発生は、死亡率の高さに関連付けられている。重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)と称される(以前は「2019年新型コロナウイルス」または「2019-nCoV」と称されていた)、この最近同定されたコロナウイルスは、数十万人に急速に感染した。SARS-CoV-2ウイルスが引き起こすパンデミック疾患は、世界保健機関(WHO)によってCOVID-19(Coronavirus Disease 2019)と名付けられた。SARS-CoV-2分離株(武漢-Hu-1;USA-WA1/2020分離株)の最初のゲノム配列は、2020年1月10日に、北京の中国CDCから、ウイルス分子の進化及び疫学の分析及び解釈のための英国を拠点とするディスカッションフォーラムであるVirologicalで研究者によってリリースされた。配列は、次いで、2020年1月12日にGenBankに寄託され、Genbank受託番号MN908947.1を有している。その後、いくつかのSARS-CoV-2株バリアントが同定されており、そのうちのいくつかは、SARS-CoV-2単離物よりも感染性が高い。
呼吸器合胞体ウイルス(RSV)は、マイナス鎖一本鎖RNAウイルスである。成人における症状は、典型的には、副鼻腔炎または一般的な風邪に似ているが、感染は、無症候性である場合がある。高齢者(例えば、60歳超)では、RSV感染症は、細気管支炎または肺炎へと進行する場合がある。小児の症状は、多くの場合、より重症であり、細気管支炎及び肺炎を含む。米国では、ほとんどの小児が、3歳までにRSVに感染すると推定されている。RSVビリオンは、核タンパク質(N)、リンタンパク質(P)、及び大型ポリメラーゼタンパク質(L)に結合したウイルスRNAで構成される、内部ヌクレオカプシドからなる。ヌクレオカプシドは、マトリックスタンパク質(M)によって囲まれており、ウイルス融合(F)及び結合(G)タンパク質、ならびに小さな疎水性タンパク質(SH)が組み込まれている脂質二重層によってカプセル化されている。また、ウイルスゲノムは、I型インターフェロン活性ならびにM-2タンパク質を阻害する、2つの非構造タンパク質(NS1及びNS2)をコードする。
インフルエンザ、コロナウイルス、及びRSVなどの呼吸器ウイルスに関連付けられる継続的な健康問題は、国際的に懸念されており、これらのウイルスに対する有効かつ安全なワクチン候補を開発することの重要性を強調している。
いくつかの態様では、本開示は、第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、脂質ナノ粒子と、を含む、組み合わせワクチンを提供する。
本開示の別の態様は、第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、第4のウイルスからの第4の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第4のmRNAポリヌクレオチドと、脂質ナノ粒子と、を含む、組み合わせワクチンを提供する。
本開示の更なる態様は、第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、第4のウイルスからの第4の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第4のmRNAポリヌクレオチドと、第5のウイルスからの第5の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第5のmRNAポリヌクレオチドと、脂質ナノ粒子と、を含む、組み合わせワクチンを提供する。
いくつかの態様では、本開示は、いくつかの態様では、第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、第4のウイルスからの第4の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第4のmRNAポリヌクレオチドと、第5のウイルスからの第5の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第5のmRNAポリヌクレオチドと、第6のウイルスからの第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第6のmRNAポリヌクレオチドと、脂質ナノ粒子と、を含む、組み合わせワクチンを提供する。
本開示の別の態様は、第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、第4のウイルスからの第4の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第4のmRNAポリヌクレオチドと、第5のウイルスからの第5の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第5のmRNAポリヌクレオチドと、第6のウイルスからの第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第6のmRNAポリヌクレオチドと、第7のウイルスからの第7の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第7のmRNAポリヌクレオチドと、脂質ナノ粒子と、を含む、組み合わせワクチンを提供する。
本開示の更なる態様は、第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、第4のウイルスからの第4の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第4のmRNAポリヌクレオチドと、第5のウイルスからの第5の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第5のmRNAポリヌクレオチドと、第6のウイルスからの第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第6のmRNAポリヌクレオチドと、第7のウイルスからの第7の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第7のmRNAポリヌクレオチドと、第8のウイルスからの第8の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第8のmRNAポリヌクレオチドと、脂質ナノ粒子と、を含む、組み合わせワクチンを提供する。
いくつかの実施形態では、第1、第2、第3、及び第4のウイルスは、インフルエンザウイルスファミリーオルトミクソウイルス科からである。いくつかの実施形態では、第1、第2、第3、及び第4のウイルスは、インフルエンザAウイルス及びインフルエンザBウイルスから選択される。
いくつかの実施形態では、第5及び第6のウイルスは、ウイルスファミリーコロナウイルス科からである。いくつかの実施形態では、第5及び第6のウイルスは、サブファミリーオルトコロナウイルス亜科からである。いくつかの実施形態では、第5及び第6のウイルスは、コロナウイルスである。
いくつかの実施形態では、第7及び第8のウイルスは、非インフルエンザ、非コロナウイルス、呼吸器ウイルスである。いくつかの実施形態では、第7及び第8のウイルスは、ウイルスファミリーパラミクソウイルス科からである。いくつかの実施形態では、第7及び第8のウイルスは、ウイルスサブファミリーニューモウイルス亜科からである。いくつかの実施形態では、第7及び第8のウイルスは、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)であり、及び/または第7及び第8のウイルスが、ヒトメタニューモウイルス(hMPV)からである。
いくつかの実施形態では、第7及び第8のウイルスは、パラミクソウイルスの属またはサブファミリーからである。いくつかの実施形態では、第7及び第8のウイルスは、パラインフルエンザウイルスである。いくつかの実施形態では、第7及び第8のウイルスは、モルビリウイルスの属またはサブファミリーからである。
いくつかの実施形態では、第2のウイルスと第3のウイルスとは、互いに異なり、インフルエンザウイルスからである。
いくつかの実施形態では、第2のウイルスは、MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、及びHCoV-HKU1からなる群から選択されるコロナウイルスである。
いくつかの実施形態では、第3のウイルスは、hMPV、PIV3、RSV、及びMEV、ヘンドラ、ニパ、ならびにPIV1ウイルスからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、インフルエンザウイルスBからである。いくつかの実施形態では、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、インフルエンザウイルスAからである。
いくつかの実施形態では、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、細胞表面糖タンパク質である。いくつかの実施形態では、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ヘマグルチニン抗原(HA)またはノイラミニダーゼ抗原(NA)である。
いくつかの実施形態では、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ベータ-コロナウイルスからである。いくつかの実施形態では、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、SARS-CoVからである。いくつかの実施形態では、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、HCoVからである。
いくつかの実施形態では、第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)からである。いくつかの実施形態では、第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ヒトメタニューモウイルス(hMPV)からである。いくつかの実施形態では、第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、パラインフルエンザウイルス、ライノウイルス、ヘンドラウイルス、またはニパウイルスから選択される。
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抗原をコードするORFを含む少なくとも2つの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抗原をコードするORFを含む2~4つの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、第2のウイルスからの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む少なくとも2つの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、第3のウイルスからの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む少なくとも2つの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、15個未満の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、3~10個の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、4~10個の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、5~10個の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、8~9個の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抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも3つの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抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも4つの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抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも8つの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、コロナウイルス抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドと、パラミクソウイルス科抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドと、を含む。
いくつかの実施形態では、第1、第2、及び第3のmRNAポリヌクレオチドは、1:1:1の比で組み合わせワクチン中に存在する。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの4:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの3:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの5:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの4:2:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの1:2:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの1:2:2の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの8:2:2の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、第1のウイルスの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、HA及びNAを4:4の比で含む。
いくつかの実施形態では、組み合わせワクチン中のmRNAポリヌクレオチドの各々は、組み合わせワクチン中のmRNAポリヌクレオチドと互いに補完的であり、干渉しない。
いくつかの実施形態では、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つは、天然に存在する抗原に由来する。いくつかの実施形態では、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つは、天然に存在する抗原の安定化バージョンである。いくつかの実施形態では、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つは、天然に存在しない抗原である。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、構造的に改変されたバリアント呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドを更に含み、構造的に改変されたバリアントは、第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちのいずれか1つの構造的に改変されたバリアントである。
いくつかの実施形態では、第1、第2、及び第3のmRNAポリヌクレオチドのうちの少なくとも1つは、ポリシストロン性である。いくつかの実施形態では、第1、第2、及び第3のmRNAポリヌクレオチドの各々は、ポリシストロン性である。
いくつかの態様では、本開示は、第1のウイルスからの第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、を含む、多価RNA組成物であって、多価RNA組成物が、40%超のポリAテールRNAを含み、及び/または第1、第2、及び/または第3のmRNAポリヌクレオチドの各々が、互いに少なくとも100ヌクレオチドだけ長さが異なる、多価RNA組成物を提供する。
いくつかの実施形態では、組成物は、(a)第1のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第1のDNA分子、第2のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第2のDNA分子、及び第3のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第3のDNA分子を単一の反応容器内で組み合わせることであって、第1のDNA分子、第2のDNA分子、及び第3のDNA分子が、異なる供給源から得られる、組み合わせることと、(b)線状化された第1のDNA分子、線状化された第2のDNA分子、及び線状化された第3のDNA分子を同時にインビトロで転写して、多価RNA組成物を得ることと、を含む、方法によって生成される。
いくつかの実施形態では、異なる供給源は、第1、第2、及び第3の細菌細胞培養物であり、第1、第2、及び第3の細菌細胞培養物は、共培養されない。
いくつかの実施形態では、反応混合物中に存在する第1、第2、及び第3のDNA分子の量は、IVTの開始前に正規化されている。
いくつかの実施形態では、第1のウイルスは、ウイルスファミリーオルトミクソウイルス科インフルエンザウイルスからである。いくつかの実施形態では、第1のウイルスは、インフルエンザウイルスである。いくつかの実施形態では、第2のウイルスは、ウイルスファミリーコロナウイルス科からである。
いくつかの実施形態では、第2のウイルスは、サブファミリーオルトコロナウイルス亜科からである。いくつかの実施形態では、第2のウイルスは、コロナウイルスである。いくつかの実施形態では、第2のウイルスは、MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、及びHCoV-HKU1からなる群から選択されるコロナウイルスである。
いくつかの実施形態では、第3のウイルスは、ウイルスファミリーパラミクソウイルス科からである。いくつかの実施形態では、第3のウイルスは、ウイルスサブファミリーニューモウイルス亜科からである。いくつかの実施形態では、第3のウイルスは、パラミクソウイルスの属またはサブファミリーからである。いくつかの実施形態では、第3のウイルスは、モルビリウイルスの属またはサブファミリーからである。いくつかの実施形態では、第3のウイルスは、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、ヒトメタニューモウイルス(hMPV)、及び/またはパラインフルエンザウイルスである。いくつかの実施形態では、第3のウイルスは、hMPV、PIV3、RSV、及びMEV、ヘンドラ、ニパ、ならびにPIV1ウイルスからなる群から選択される。
いくつかの態様では、本開示は、各々が呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードする別個のオープンリーディングフレーム(ORF)を含む、2~15個のmRNAポリヌクレオチドを含む、多価RNA組成物であって、各mRNAポリヌクレオチドが、非翻訳領域(UTR)、任意選択で5’UTRまたは3’UTRに1つ以上の非コード配列を含む、多価RNA組成物を提供する。
いくつかの実施形態では、非コード配列は、mRNAの3’UTR、mRNAのポリAテールの上流に位置する。いくつかの実施形態では、非コード配列は、mRNAの3’UTR、mRNAのポリAテールの下流に位置する。いくつかの実施形態では、非コード配列は、mRNAのORFの最後のコドンとmRNAのポリAテールの最初の「A」との間の、mRNAの3’UTRに位置する。いくつかの実施形態では、非コード配列は、1~10個のヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、非コード配列は、1つ以上のRNAse切断部位を含む。いくつかの実施形態では、RNAse切断部位は、RNase H切断部位である。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ウイルスファミリーオルトミクソウイルス科インフルエンザウイルスからである。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、インフルエンザウイルス抗原である。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ウイルスファミリーコロナウイルス科、任意選択で、サブファミリーオルトコロナウイルス亜科からである。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、コロナウイルス抗原である。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、及びHCoV-HKU1からなる群から選択されるコロナウイルス抗原である。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ウイルスファミリーパラミクソウイルス科から、任意選択で、ウイルスサブファミリーニューモウイルス亜科、パラミクソウイルス、またはモルビリウイルスからである。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、ヒトメタニューモウイルス(hMPV)、及び/またはパラインフルエンザウイルスである。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、hMPV、PIV3、RSV、及びMEV、ヘンドラ、ニパ、ならびにPIV1からなる群から選択される。
いくつかの態様では、本開示は、第1のウイルスからの第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、を含む、多価RNA組成物であって、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つが、天然に存在する抗原または天然に存在する抗原の安定化バージョンに由来し、構造的に改変された呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドを更に含み、構造的に改変されたバリアントが、第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちのいずれか1つの構造的に改変されたバリアントである、多価RNA組成物を提供する。
いくつかの実施形態では、第2のウイルスと第3のウイルスとは、互いに異なり、インフルエンザウイルスからである。いくつかの実施形態では、第1のウイルスは、インフルエンザウイルスである。
いくつかの実施形態では、第2のウイルスは、MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、及びHCoV-HKU1からなる群から選択されるコロナウイルスである。
いくつかの実施形態では、第3のウイルスは、hMPV、PIV3、RSV、及びMEVからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、構造的に改変されたバリアントは、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドの構造的に改変されたバリアントである。いくつかの実施形態では、構造的に改変されたバリアントは、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドの構造的に改変されたバリアントである。いくつかの実施形態では、構造的に改変されたバリアントは、第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドの構造的に改変されたバリアントである。
いくつかの態様では、本開示は、各々が別個の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む、5~15個のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、3つの異なるウイルスファミリーに由来する、メッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、脂質ナノ粒子と、を含む、多価RNA組成物を提供する。
いくつかの実施形態では、3つのウイルスファミリーは、インフルエンザウイルス、コロナウイルス、及びパラミクソウイルス科を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、インフルエンザ抗原をコードするORFを含む3~6つのmRNAポリヌクレオチドを有する。いくつかの実施形態では、組成物は、コロナウイルス抗原をコードするORFを含む1~5つのmRNAポリヌクレオチドを有する。いくつかの実施形態では、組成物は、hMPV、PIV3、RSV、及び/またはMEVに由来する抗原をコードするORFを含む1~4つのmRNAポリヌクレオチドを有する。
本開示の別の態様は、各々が第1、第2、または第3のウイルスからの呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む、少なくとも6つのメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドのセットを含む、多価RNA組成物であって、組成物が、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの4:1:1、4:2:2、4:2:1、4:3:2、4:3:3、4:3:2、または4:2:2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、多価RNA組成物を提供する。
いくつかの実施形態では、第1、第2、及び第3のmRNAポリヌクレオチドは、1:1:1の比で組み合わせワクチン中に存在する。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの4:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの3:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの5:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの4:2:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの1:2:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの1:2:2の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの8:2:2の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。
いくつかの実施形態では、抗原性ポリペプチドは、融合(F)タンパク質、スパイク(S)タンパク質、及びヘマグルチニン抗原(HA)を含む。
いくつかの実施形態では、多価組成物は、少なくとも1つの脂質ナノ粒子(LNP)を更に含む。いくつかの実施形態では、LNPは、20~60%のイオン性脂質、5~25%の非カチオン性脂質、25~55%のステロール、及び0.5~15%のPEG修飾脂質のモル比を含む。いくつかの実施形態では、イオン化可能なアミノ脂質は、化合物1の構造を含む:
いくつかの実施形態では、抗原性ポリペプチドは、細胞表面糖タンパク質を含む。
いくつかの態様では、本開示は、対象をワクチン接種するための方法であって、組み合わせワクチンを対象に投与することを含み、組み合わせワクチンが、第1のウイルスからの第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、を含み、第1、第2、及び第3のウイルスファミリーの各々が、互いに異なる、方法を提供する。
いくつかの実施形態では、対象は、65歳以上である。いくつかの実施形態では、対象は、18歳未満である。いくつかの実施形態では、方法は、対象における呼吸器感染症を予防する。いくつかの実施形態では、方法は、対象における呼吸器感染症の重症度を低減する。
いくつかの実施形態では、対象は、抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つに対して血清陰性である。いくつかの実施形態では、対象は、抗原性ポリペプチドの全てに対して血清陰性である。いくつかの実施形態では、対象は、抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つに対して血清陽性である。いくつかの実施形態では、対象は、抗原性ポリペプチドの全てに対して血清陽性である。
いくつかの実施形態では、方法は、ブースターワクチンを投与することを更に含む。いくつかの実施形態では、ブースターワクチンは、組み合わせワクチンの3週間~1年後の間に投与される。
いくつかの実施形態では、ブースターワクチンは、第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、ブースターワクチンは、第1、第2、及び第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドの各々をコードするORFを含む少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、ブースターワクチンは、第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドの構造的に改変されたバリアントをコードするORFを含む少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、季節性ブースターワクチンである。
いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、本明細書に記載のワクチンのうちのいずれかである。
更なる態様では、本開示は、単回用量またはブースターを伴う単回用量に基づいて、対象における感染症を予防するか、または呼吸器感染症の重症度を低減する有効量で、本明細書に記載のワクチンを対象に投与することによって、呼吸器感染症を予防するか、または重症度を低減する方法を提供する。
いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、50μgの用量で対象に投与される。
本開示の別の態様は、第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルスファミリーオルトミキソウイルス科からのインフルエンザウイルス抗原である、第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドであって、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ウイルスファミリーパラミクソウイルス科からの抗原である、第2のmRNAポリヌクレオチドと、脂質ナノ粒子と、を含む、組み合わせワクチンを提供する。
別の態様では、本開示は、第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ウイルスファミリーコロナウイルス科からのコロナウイルス抗原である、第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドであって、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ウイルスファミリーパラミクソウイルス科からの抗原である、第2のmRNAポリヌクレオチドと、脂質ナノ粒子と、を含む、組み合わせワクチンを提供する。
いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む、第3、第4、第5、及び第6のウイルスmRNAポリヌクレオチドを更に含む。いくつかの実施形態では、第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、インフルエンザAウイルス及びインフルエンザBウイルスからである。いくつかの実施形態では、第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、コロナウイルス科からである。いくつかの実施形態では、第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、サブファミリーオルトコロナウイルス亜科からである。いくつかの実施形態では、第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、コロナウイルスからである。いくつかの実施形態では、第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、非インフルエンザ、非コロナウイルス、呼吸器ウイルスからである。いくつかの実施形態では、第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ファミリーパラミクソウイルス科からである。いくつかの実施形態では、第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、サブファミリーニューモウイルス亜科からである。
いくつかの実施形態では、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、インフルエンザAウイルス及びインフルエンザBウイルスからである。いくつかの実施形態では、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、コロナウイルス科からである。いくつかの実施形態では、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、サブファミリーオルトコロナウイルス亜科からである。いくつかの実施形態では、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、コロナウイルスからである。
いくつかの実施形態では、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ファミリーパラミクソウイルス科からである。いくつかの実施形態では、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、サブファミリーニューモウイルス亜科からである。いくつかの実施形態では、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)及び/またはヒトメタニューモウイルス(hMPV)からである。いくつかの実施形態では、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、パラミクソウイルスの属またはサブファミリーからである。いくつかの実施形態では、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、パラインフルエンザウイルスからである。いくつかの実施形態では、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、モルビリウイルスの属またはサブファミリーからである。
いくつかの実施形態では、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、及びHCoV-HKU1からなる群から選択されるコロナウイルスからである。
いくつかの実施形態では、第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、hMPV、PIV3、RSV、及びMEV、ヘンドラ、ニパ、及びPIV1ウイルスからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、インフルエンザウイルスBからである。いくつかの実施形態では、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、インフルエンザウイルスAからである。いくつかの実施形態では、第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ヘマグルチニン抗原(HA)またはノイラミニダーゼ抗原(NA)である。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、40%超のポリAテールRNAを含む、及び/または第1、第2、及び/または第3のmRNAポリヌクレオチドの各々は、互いに少なくとも100ヌクレオチドだけ長さが異なる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の組成物は、(a)第1のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第1のDNA分子及び第2のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第2のDNA分子を単一の反応容器内で組み合わせることであって、第1のDNA分子及び第2のDNA分子が、異なる供給源から得られる、組み合わせることと、(b)線状化された第1のDNA分子及び線状化された第2のDNA分子を同時にインビトロで転写して、多価RNA組成物を得ることと、を含む、方法によって生成される。
いくつかの実施形態では、反応混合物中に存在する第1及び第2のDNA分子の量は、IVTの開始前に正規化されている。
いくつかの実施形態では、mRNAポリヌクレオチドの各々は、非翻訳領域(UTR)、任意選択で5’UTRまたは3’UTRに1つ以上の非コード配列を含む。いくつかの実施形態では、非コード配列は、mRNAの3’UTR、mRNAのポリAテールの上流に位置する。いくつかの実施形態では、非コード配列は、mRNAの3’UTR、mRNAのポリAテールの下流に位置する。いくつかの実施形態では、非コード配列は、mRNAのORFの最後のコドンとmRNAのポリAテールの最初の「A」との間の、mRNAの3’UTRに位置する。
いくつかの実施形態では、非コード配列は、1~10個のヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、非コード配列は、1つ以上のRNAse切断部位を含む。いくつかの実施形態では、RNAse切断部位は、RNase H切断部位である。
いくつかの実施形態では、LNPは、20~60%のイオン性脂質、5~25%の非カチオン性脂質、25~55%のステロール、及び0.5~15%のPEG修飾脂質のモル比を含む。いくつかの実施形態では、イオン化可能なアミノ脂質は、化合物1の構造を含む:
いくつかの実施形態では、抗原性ポリペプチドは、細胞表面糖タンパク質を含む。
別の態様では、本開示は、対象をワクチン接種するための方法であって、本明細書に記載の組み合わせワクチンのうちのいずれかを対象に投与することを含む、方法を提供する。
いくつかの実施形態では、対象は、65歳以上である。いくつかの実施形態では、対象は、18歳未満である。
いくつかの実施形態では、方法は、対象における呼吸器感染症を予防する。いくつかの実施形態では、方法は、対象における呼吸器感染症の重症度を低減する。
いくつかの実施形態では、対象は、抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つに対して血清陰性である。いくつかの実施形態では、対象は、抗原性ポリペプチドの全てに対して血清陰性である。いくつかの実施形態では、対象は、抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つに対して血清陽性である。いくつかの実施形態では、対象は、抗原性ポリペプチドの全てに対して血清陽性である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、ブースターワクチンを投与することを更に含む。いくつかの実施形態では、ブースターワクチンは、組み合わせワクチンの3週間~1年後の間に投与される。
いくつかの態様では、本開示は、単回用量またはブースターを伴う単回用量に基づいて、対象における感染症を予防するか、または呼吸器感染症の重症度を低減する有効量で、本明細書に記載の組み合わせワクチンを対象に投与することによって、呼吸器感染症を予防するか、または重症度を低減する方法を提供する。
いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、50μgの用量で対象に投与される。
いくつかの実施形態では、ワクチンの各RNAポリヌクレオチドは、別々のLNP中に製剤化される。いくつかの実施形態では、ワクチンのRNAポリヌクレオチドは、LNP中に共製剤化される。
呼吸器ウイルスは、ヒトにおいて最も一般的な疾患因子であり、世界中の罹患率及び死亡率に顕著な影響を有する。いくつかのウイルスファミリーからのある特定の呼吸器因子は、効率的な人から人への伝達に非常に適しており、世界的な循環に至る。コミュニティベースの研究は、これらのウイルスが、急性呼吸器感染症の最も一般的な病因であることを確認した。これらのウイルスのうちのほとんどに対する有効なワクチン及び抗ウイルス薬は、未だに利用可能ではない。
したがって、いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも3つの異なる呼吸ウイルスからの少なくとも3つの呼吸抗原性ポリペプチドをコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む、組み合わせワクチンを提供する。いくつかの実施形態では、3つの異なるウイルスは、オルトミクソウイルス科、コロナウイルス科(任意選択で、オルトコロナウイルス亜科)、及びパラミクソウイルス科(任意選択で、ニューモウイルス亜科)ファミリーからである。いくつかの実施形態では、呼吸器抗原性ポリペプチドは、アルファインフルエンザウイルス属、ベータインフルエンザウイルス属、ベータコロナウイルス属、パラミクソウイルス属、モルビリウイルス属、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、ヒトメタニューモウイルス(hMPV)、及び/またはパラインフルエンザウイルスからである。
合成、製剤化、及び送達の制限の結果として、組み合わせRNAワクチンを作製することは、困難であった。本明細書では、脂質ナノ粒子担体中の呼吸器抗原をコードする2つ以上のRNAポリヌクレオチドの組み合わせが開示されている。本明細書では、非常に有効な組み合わせワクチンを生成するための、抗原をコードするRNAポリヌクレオチドの機能的な組み合わせを首尾よく生成するための方法が開示されている。組み合わせワクチンの1つの制限は、ワクチン中の抗原の全てに対して完全かつロバストな免疫応答が生成されないような抗原間の干渉に関連する。複数の抗原、すなわち、8~10個の抗原をコードする組み合わせワクチンを生成し、依然として完全な免疫応答を産生することができることが実証されている。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチン中のmRNAポリヌクレオチドの各々は、組み合わせワクチン中のmRNAポリヌクレオチドと互いに補完的であり、干渉しない。したがって、組み合わせワクチンの投与から産生される抗原は、互いの免疫応答に干渉しない。実施例に記載のデータに表されるように、オルトミクソウイルス科ファミリー(例えば、インフルエンザ抗原)、パラミクソウイルス科ファミリー(例えば、RSV)、及びコロナウイルス科ファミリー(例えば、SARS-CoV-2)からの抗原をコードするmRNAポリヌクレオチドを含む組み合わせワクチンの投与は、非常に驚くべきことに、各単一の抗原をコードするmRNAの別々の投与と比較して、各それぞれの抗原に対する中和抗体価を阻害または低減しなかった。
また、本明細書で提供されるのは、ワクチンを投与する方法、ワクチンを生成する方法、ワクチンを含む組成物、及びワクチンをコードする核酸である。本明細書に記載されるように、本明細書に記載のワクチンは、DNAワクチン接種に関連付けられるリスクのうちの多くを伴わずに、細胞性免疫及び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ために使用され得る。任意選択で、本明細書では多価ワクチンまたは組み合わせワクチンと称されるそのようなワクチンは、血清陽性または血清陰性の対象に投与することができる。例えば、対象は、以前に呼吸器ウイルスに感染したことがあるか、または以前に呼吸器ウイルスに対する抗体を誘導する用量のワクチン(例えば、mRNAワクチン)を投与されたことがあり得るので、ワクチンを受けたことがなくても、ワクチンの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つに反応する抗体を有さなくてもよいか、またはワクチンの呼吸器ウイルス抗原のうちの少なくとも1つに対する既存の抗体を有してもよい。いくつかの実施形態では、対象は、ワクチンの呼吸器ウイルス抗原の全てに対する既存の抗体を有してもよい。
抗原
抗原とは、免疫応答を誘導する(例えば、抗原に対する抗体を免疫系に産生させる)ことが可能なタンパク質である。本開示のワクチンは、タンパク質抗原がインビトロで精製または産生される従来のタンパク質ベースのワクチン接種アプローチ、例えば、組換えタンパク質産生技術に対して独特の利点を提供する。本開示のワクチンは、所望の抗原をコードするmRNAを特徴とし、これが体内に導入されると、すなわちインビボで哺乳類対象(例えばヒト)に投与されると、身体の細胞に所望の抗原を発現させる。本開示のワクチンは、所望のウイルス表面抗原、例えば、糖タンパク質抗原をコードするmRNAを特徴とし、これが体内に導入されると、すなわちインビボで哺乳類対象(例えば、ヒト)に投与されると、任意選択でヒトグルコシル化パターンに自然に折り畳まれた状態での所望のペプチドの発現を身体の細胞に引き起こす。したがって、一連の病原性ウイルスからのウイルス表面抗原をコードする組み合わせワクチンは、適切に折り畳まれ、任意選択でグリコシル化されたウイルス抗原を、実際の感染中に生成されたかのように同じ様式で全て提示する。したがって、mRNAワクチンは、したがって、呼吸器ウイルスに対するワクチンを作製するための最良のビヒクルを提供し、弱毒化されたウイルスを使用することなく、関連付けられるリスクを伴わずに生成することができる。本開示のmRNAの身体細胞への送達を促進するために、mRNAは脂質ナノ粒子(LNP)内にカプセル化される。送達され、身体の細胞によって取り込まれると、mRNAは、サイトゾルで翻訳され、タンパク質または糖タンパク質抗原は、折り畳まれ、宿主細胞機構によって処理される。タンパク質及び/または糖タンパク質抗原は、提示され、獲得液性及び細胞性免疫応答を誘発する。中和抗体は、発現されたウイルス受容体結合タンパク質及び糖タンパク質抗原に対して指向されるので、したがって、これらのウイルスタンパク質抗原は、ワクチン開発に最も関連する標的抗原とみなされる。簡単に言えば、中和抗体は、一般に、細胞への結合を担うウイルス表面タンパク質、例えば、糖タンパク質に指向され、特異的抗体によって遮断されると、ウイルスは中和される。本明細書では、「抗原」という用語の使用は、別段記載されない限り、免疫原性ウイルス表面タンパク質、例えば、糖タンパク質、及び免疫原性断片((少なくとも1つの)呼吸器ウイルスに対する免疫応答を誘導する(または誘導することが可能である)免疫原性断片)を包含する。いくつかの実施形態では、抗原は、天然に存在する抗原である(例えば、呼吸ウイルス抗原性ポリペプチドは、天然に存在する抗原をコードする)。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、天然に存在しない抗原、または組み合わせワクチンで使用するためのタンパク質もしくは糖タンパク質抗原の操作されたバージョンである。いくつかの実施形態では、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つは、天然に存在する抗原(例えば、1つ以上のアミノ酸置換、付加、または欠失、例えば、2つのプロリン置換によって安定化されたコロナウイルススパイクタンパク質)の安定化バージョンである。別の実施形態では、タンパク質プロセシングまたはコンフォメーション安定性を促進するために、細胞質尾部の欠失または変異などの他の修飾が、ウイルス表面タンパク質、例えば、糖タンパク質に操作される。
抗原とは、免疫応答を誘導する(例えば、抗原に対する抗体を免疫系に産生させる)ことが可能なタンパク質である。本開示のワクチンは、タンパク質抗原がインビトロで精製または産生される従来のタンパク質ベースのワクチン接種アプローチ、例えば、組換えタンパク質産生技術に対して独特の利点を提供する。本開示のワクチンは、所望の抗原をコードするmRNAを特徴とし、これが体内に導入されると、すなわちインビボで哺乳類対象(例えばヒト)に投与されると、身体の細胞に所望の抗原を発現させる。本開示のワクチンは、所望のウイルス表面抗原、例えば、糖タンパク質抗原をコードするmRNAを特徴とし、これが体内に導入されると、すなわちインビボで哺乳類対象(例えば、ヒト)に投与されると、任意選択でヒトグルコシル化パターンに自然に折り畳まれた状態での所望のペプチドの発現を身体の細胞に引き起こす。したがって、一連の病原性ウイルスからのウイルス表面抗原をコードする組み合わせワクチンは、適切に折り畳まれ、任意選択でグリコシル化されたウイルス抗原を、実際の感染中に生成されたかのように同じ様式で全て提示する。したがって、mRNAワクチンは、したがって、呼吸器ウイルスに対するワクチンを作製するための最良のビヒクルを提供し、弱毒化されたウイルスを使用することなく、関連付けられるリスクを伴わずに生成することができる。本開示のmRNAの身体細胞への送達を促進するために、mRNAは脂質ナノ粒子(LNP)内にカプセル化される。送達され、身体の細胞によって取り込まれると、mRNAは、サイトゾルで翻訳され、タンパク質または糖タンパク質抗原は、折り畳まれ、宿主細胞機構によって処理される。タンパク質及び/または糖タンパク質抗原は、提示され、獲得液性及び細胞性免疫応答を誘発する。中和抗体は、発現されたウイルス受容体結合タンパク質及び糖タンパク質抗原に対して指向されるので、したがって、これらのウイルスタンパク質抗原は、ワクチン開発に最も関連する標的抗原とみなされる。簡単に言えば、中和抗体は、一般に、細胞への結合を担うウイルス表面タンパク質、例えば、糖タンパク質に指向され、特異的抗体によって遮断されると、ウイルスは中和される。本明細書では、「抗原」という用語の使用は、別段記載されない限り、免疫原性ウイルス表面タンパク質、例えば、糖タンパク質、及び免疫原性断片((少なくとも1つの)呼吸器ウイルスに対する免疫応答を誘導する(または誘導することが可能である)免疫原性断片)を包含する。いくつかの実施形態では、抗原は、天然に存在する抗原である(例えば、呼吸ウイルス抗原性ポリペプチドは、天然に存在する抗原をコードする)。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、天然に存在しない抗原、または組み合わせワクチンで使用するためのタンパク質もしくは糖タンパク質抗原の操作されたバージョンである。いくつかの実施形態では、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つは、天然に存在する抗原(例えば、1つ以上のアミノ酸置換、付加、または欠失、例えば、2つのプロリン置換によって安定化されたコロナウイルススパイクタンパク質)の安定化バージョンである。別の実施形態では、タンパク質プロセシングまたはコンフォメーション安定性を促進するために、細胞質尾部の欠失または変異などの他の修飾が、ウイルス表面タンパク質、例えば、糖タンパク質に操作される。
「タンパク質」という用語が、糖タンパク質、タンパク質、ペプチド、及びそれらの断片を包含し、「抗原」という用語が、免疫応答を誘発するそのような分子の抗原性部分を包含することが理解されるべきである。本明細書に含まれるウイルスワクチンでは、「抗原」という用語は、ウイルス表面タンパク質、例えば、糖タンパク質、ウイルスタンパク質(例えば、糖タンパク質)の断片、ならびに呼吸器ウイルスに由来するウイルスタンパク質(例えば、糖タンパク質)の設計バージョン及び/または変異バージョンを含む。
オルトミクソウイルス科ファミリー
オルトミクソウイルス科ファミリーは、マイナス鎖RNAウイルスのファミリーであり、アルファインフルエンザウイルス、ベータインフルエンザウイルス、デルタインフルエンザウイルス、ガンマインフルエンザウイルス、アイサウイルス、トゴトウイルス、及びクアランジャウイルスを含む。本明細書に記載のワクチンは、アルファインフルエンザウイルスまたはベータインフルエンザウイルスからのウイルス抗原性ポリペプチドを含み得る。どちらもヒトインフルエンザに関連付けられる。
オルトミクソウイルス科ファミリーは、マイナス鎖RNAウイルスのファミリーであり、アルファインフルエンザウイルス、ベータインフルエンザウイルス、デルタインフルエンザウイルス、ガンマインフルエンザウイルス、アイサウイルス、トゴトウイルス、及びクアランジャウイルスを含む。本明細書に記載のワクチンは、アルファインフルエンザウイルスまたはベータインフルエンザウイルスからのウイルス抗原性ポリペプチドを含み得る。どちらもヒトインフルエンザに関連付けられる。
全てのインフルエンザウイルスは、セグメント化ゲノムを有するマイナス鎖RNAウイルスである。A型及びB型インフルエンザウイルスは、表面タンパク質のヘマグルチニン(HA)及びノイラミニダーゼ(NA)を含む10個のタンパク質をコードする8つの遺伝子を有する。インフルエンザA型ウイルスの場合、これらの2つの表面タンパク質の差に従って、異なるサブタイプへと更に細分化することができる。現在までに、16個のHAサブタイプ及び9つのNAサブタイプが同定されている。しかしながら、20世紀中に、ヒトにおいて広く循環したインフルエンザAサブタイプは、A(H1N1)、A(H1N2)、A(H2N2)、及びA(H3N2)のみであった。インフルエンザA型ウイルスの全ての既知のサブタイプは、鳥類から単離されており、様々な哺乳類種に影響を及ぼし得る。ヒトと同様に、他の哺乳類種から単離されたインフルエンザAサブタイプの数は、限定される。ほぼ全てのインフルエンザAのパンデミックは、「ドリフト」H1N1ウイルス、ならびに再集合体H2N2及びH3N2ウイルスを含む、1918年のウイルスの子孫によって引き起こされている。インフルエンザAは、そのウイルスエンベロープの表面にHA及びNAタンパク質を含む。HAは、ウイルスの認識及び標的細胞への結合を可能にし、また、細胞にウイルスRNAを感染させる。NAは、感染した細胞内に作製された娘ウイルス粒子が他の細胞に拡散することができるので、その後の放出に重要である。
インフルエンザB型ウイルスは、ほとんどがヒトにだけ感染する。インフルエンザBウイルスは、サブタイプに分類されないが、系統に分類することができる。現在循環しているインフルエンザB型ウイルスは、B/Yamagata(B/Yamagata/16/88様)またはB/Victoria(B/Victoria/2/87様)系統のいずれかに属する。インフルエンザウイルスBは、A型よりも2~3倍遅い速度で変異するが、しかしながら、毎年、小児及び若年成人に顕著に影響を及ぼす。インフルエンザBウイルスカプシドは、そのビリオンが、エンベロープ、マトリックスタンパク質、核タンパク質複合体、ヌクレオカプシド、及びポリメラーゼ複合体からなる間は、カプセル化されている。それは、球状または糸状であり得る。その500ほどの表面突起は、HA及びNAで作製されている。インフルエンザBウイルスゲノムは、14,548ヌクレオチド長であり、線状マイナス鎖一本鎖RNAの8つのセグメントからなる。分節ゲノムは、カプセル化されており、各セグメントは、別々のヌクレオカプシド内にあり、ヌクレオカプシドは、1つのエンベロープによって囲まれている。
本発明のmRNAワクチンは、HAをコードするmRNA、及び任意選択で、ワクチンの設計時に循環しているインフルエンザウイルスのNA抗原を含む。本発明の例示的なワクチンは、HA抗原をコードするmRNA、及び任意選択で、循環しているH1N1ウイルス及びH3N2ウイルスのNA抗原を含む。本発明のワクチンは、各々循環しているインフルエンザAサブタイプのHA抗原をコードするmRNA、または各々循環しているインフルエンザB系統(または各々優勢なインフルエンザ系統)のHA抗原をコードするmRNAと組み合わせた各々優勢なインフルエンザAサブタイプのHA抗原をコードするmRNAを含み得る。例示的な実施形態では、ワクチンはまた、選択されたHA抗原に対応するNA抗原をコードするmRNAを含む。優勢なウイルス、または循環中の優勢なウイルスは、流行の頻度で、または当業者によって理解されるある特定の閾値を超える頻度でヒト集団において検出されるものであり、それらの株(複数可)が集団内、例えば、北半球または南半球を表す集団内で循環しているという証拠が必須である。
本発明のmRNAワクチンは、複数のmRNAを含めることが可能であり、したがって、例えば、HA抗原、ならびに任意選択でまた、最も一般的なA/H1N1株、A/H3N2株、B/Victoria系統、及びB/Yamagata系統の対応するHA抗原をコードするmRNAを含み得るが、HA抗原、ならびに任意選択でまた、2番目に一般的なA/H1N1株、A/H3N2株、B/Victoria系統、及び/またはB/Yamagata系統の対応するNA抗原をコードするmRNAを更に含み得る。例示的な実施形態では、本発明のmRNAワクチンは、A(H1N1)サブタイプのインフルエンザAウイルス株のHA抗原をコードするmRNA、A(H3N2)サブタイプのインフルエンザAウイルス株のHA抗原をコードするmRNA、B/Victoria系統のインフルエンザbウイルス株のHA抗原をコードするmRNA、及びB/Yamagata系統のインフルエンザBウイルス株のHA抗原をコードするmRNAを含む。
いくつかの実施形態では、抗原は、インフルエンザ抗原である。インフルエンザ抗原は、ヘマグルチニン(HA)またはノイラミニダーゼ(NA)である。いくつかの実施形態では、インフルエンザ抗原は、HAもしくはNAの断片、HAもしくはNAの誘導体、または修飾されたHAもしくはNAである。例えば、いくつかの実施形態では、NAは、野生型NAである(例えば、酵素的に活性である)。いくつかの実施形態では、NAは、酵素的に不活性なNAなどの修飾されたNAである。本明細書で使用される場合、「酵素的に不活性なNA」は、全くまたは最小限の触媒活性を有するように変異させたNAを指す(例えば、Richard et al.,J Clin Virol.,2008,41(1):20-24、Yen et al.,J Virol.,2006,80(17):8787-8795を参照されたい)。例えば、いくつかの実施形態では、酵素的に不活性なNAは、(例えば、当該技術分野において既知であるように、酵素活性アッセイにおいて)野生型NAの触媒活性の30%、25%、20%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%未満、または0%を有する。いくつかの実施形態では、Arg118、Asp151、Arg152、Arg224、Glu276、Arg292、Arg371、及びTyr406のうちの少なくとも1つが変異している。いくつかの実施形態では、1、2、3、4、5、6、7、または8つ全てのアミノ酸が変異している。いくつかの実施形態では、変異は、R118K、D151Gであり、E227Dである。
いくつかの実施形態では、本開示のmRNAワクチンは、任意選択で、NA抗原をコードするmRNA、またはその断片、誘導体、もしくは修飾されたバージョンと組み合わせた、HAをコードするmRNAの組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、mRNAワクチンは、HAをコードするmRNAと、NA抗原をコードするmRNA、またはその断片、誘導体、もしくは修飾されたバージョンとの組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、ワクチンは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、もしくは10個のHA抗原をコードするmRNA、及び/または1、2、3、4、5、6、7、8、9、もしくは10個のNA抗原(例えば、4つのHA抗原、または4つのHA抗原と4つのNA抗原)をコードするmRNA、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、1つのHA抗原をコードするmRNAを含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、2つのHA抗原をコードするmRNAを含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、3つのHA抗原をコードするmRNAを含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、4つのHA抗原をコードするmRNAを含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、5つのHA抗原をコードするmRNAを含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、6つのHA抗原をコードするmRNAを含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、1つのHA抗原をコードするmRNAと、1つのNA抗原をコードするmRNAとを含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、2つのHA抗原をコードするmRNAと、2つのNA抗原をコードするmRNAと、を含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、3つのHA抗原をコードするmRNAと、3つのNA抗原をコードするmRNAと、を含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、4つのHA抗原をコードするmRNAと、4つのNA抗原をコードするmRNAと、を含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、5つのHA抗原をコードするmRNAと、5つのNA抗原をコードするmRNAと、を含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、6つのHA抗原をコードするmRNAと、6つのNA抗原をコードするmRNAと、を含む。
複数のmRNAフォーマットによって、本発明のワクチンは、HA抗原、及び任意選択で、複数の別個のインフルエンザ分岐群及び部分分岐群を表す循環している株/系統の対応するNA抗原をコードすることができ、次のまたは今後のインフルエンザシーズンとの戦いにおいてより効果的なワクチンを生成する。
コロナウイルス科ファミリー
コロナウイルス科ファミリーは、哺乳類、両生類、及び鳥類に感染するエンベローププラス鎖RNAウイルスを含む。コロナウイルス科サブファミリーであるオルトコロナウイルス亜科としては、哺乳類及び鳥類に疾患を引き起こし、一般的な風邪からより致命的な疾患(例えば、SARS、MERS、COVID-19)に至るまでの呼吸器系感染症を引き起こすRNAウイルスが挙げられる。いくつかの実施形態では、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ベータコロナウイルスの属、例えば、MERS-CoV、SARS-CoV(SARS-CoV-1)、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、またはHCoV-HKU1からである。
コロナウイルス科ファミリーは、哺乳類、両生類、及び鳥類に感染するエンベローププラス鎖RNAウイルスを含む。コロナウイルス科サブファミリーであるオルトコロナウイルス亜科としては、哺乳類及び鳥類に疾患を引き起こし、一般的な風邪からより致命的な疾患(例えば、SARS、MERS、COVID-19)に至るまでの呼吸器系感染症を引き起こすRNAウイルスが挙げられる。いくつかの実施形態では、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ベータコロナウイルスの属、例えば、MERS-CoV、SARS-CoV(SARS-CoV-1)、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、またはHCoV-HKU1からである。
重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)のゲノムは、約9860個のアミノ酸をコードする29.8~30kbのサイズを有する一本鎖プラス鎖RNA(+ssRNA)である(Chan et al.2000、上記、Kim et al.2020 Cell,May14;181(4):914-921.e10)。SARS-CoV-2は、5’キャップ及び3’-ポリAテールを有するポリシストロン性mRNAである。SARS-CoV-2ゲノムは、構造タンパク質及び非構造タンパク質(Nsp)をコードする特定の遺伝子に編成されている。ゲノム内の構造タンパク質の順序は、5’-レプリカーゼ(オープンリーディングフレーム(ORF)1/ab)-構造的タンパク質[スパイク(S)-エンベロープ(E)-膜(M)-ヌクレオカプシド(N)]-3’である。コロナウイルスのゲノムとしては、アクセサリータンパク質、非構造タンパク質、及び構造タンパク質をコードする様々な数のオープンリーディングフレームが挙げられる(Song et al.2019 Viruses;11(1):p.59)。抗原性ペプチドのうちのほとんどは、構造タンパク質に位置する(Cui et al.2019 Nat.Rev.Microbiol.;17(3):181-192)。スパイク表面糖タンパク質(S)、小さなエンベロープタンパク質(E)、マトリックスタンパク質(M)、及びヌクレオカプシドタンパク質(N)が、4つの主要な構造タンパク質である。Sタンパク質は、細胞指向性及びウイルス侵入に寄与して、中和抗体(NAb)及び防御免疫を誘導し得るので、他の全ての構造タンパク質の中でコロナウイルスワクチン開発における最も重要な標的の1つとみなされ得る。
本明細書で使用される場合、「スパイクタンパク質」という用語は、ベータコロナウイルスを含むウイルスのエンベロープ(ウイルス表面)から突出するホモ三量体を形成する糖タンパク質を指す。三量体化したスパイクタンパク質は、宿主細胞の表面にある受容体に結合し、続いてウイルス膜と宿主細胞膜を融合させることにより、ビリオンの宿主細胞への侵入を促進する。Sタンパク質は、ウイルスの種類に応じて1,160~1,400のアミノ酸で構成される、高度にグリコシル化された大きなI型膜貫通型融合タンパク質である。ベータコロナウイルスのスパイクタンパク質は、約1100~1500個のアミノ酸を含む。
本発明のmRNAは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質(すなわち、mRNAが、細胞または組織、例えば、対象における細胞または組織に送達されると、スパイクタンパク質を発現するように、スパイクタンパク質をコードする)、ならびにその構造的に改変された抗原性バリアントを産生するように設計されている。当業者は、ウイルス、例えばベータコロナウイルスが宿主細胞へのウイルス侵入を促進するという意図された機能を実行するために、本質的に全長または完全なスパイクタンパク質が必要であり得るが、スパイクタンパク質の構造及び/または配列におけるある特定の量の変動が、主にスパイクタンパク質に対する免疫応答を誘発しようとする場合、許容されることを理解するであろう。例えば、コードされたスパイクタンパク質、例えば、コードされたスパイクタンパク質抗原のN末端またはC末端からの、例えば、1~数個、おそらく最大5または最大10のアミノ酸というわずかな短縮は、タンパク質の抗原特性を変化することなく許容され得る。同様に、コードされたスパイクタンパク質、例えば、コードされたスパイクタンパク質抗原のうち1~数個、おそらく最大5または最大10アミノ酸(またはそれ以上)の変動(例えば、保存的置換)が、タンパク質の抗原特性を変えることなく許容され得る。いくつかの実施形態では、スパイクタンパク質は、安定化されたスパイクタンパク質ではなく、例えば、スパイクタンパク質は、2つのプロリン置換(2P変異)によって安定化されている。
いくつかの実施形態では、スパイクタンパク質は、異なるウイルス株からのものである。株は、微生物(例えば、ウイルス)の遺伝的バリアントである。新しいウイルス株は、自然界で2つ以上のウイルスが同じ細胞に感染するとき、例えば抗原ドリフトまたは抗原シフトなどの突然変異または遺伝子構成要素の交換に起因して作成され得る。
抗原ドリフトは、宿主抗体を認識するウイルス表面タンパク質をコードするウイルス遺伝子の変異の蓄積によって生じる、ウイルスにおける一種の遺伝的変異である。これにより、以前の株による感染を防止した抗体によって効果的に阻害されない新しい株のウイルス粒子が生じる。これにより、変化したウイルスが部分的に免疫のある集団全体に広がりやすくなる。
抗原シフトは、ウイルスの2つ以上の異なる株、または2つ以上の異なるウイルスの株が結合して、2つ以上の元の株の表面抗原の混合物を有する新しいサブタイプを形成するプロセスである。この用語は、インフルエンザが最もよく知られた例であるので、特にインフルエンザに適用されることが多いが、このプロセスは他のウイルスでも発生することがよく知られている。抗原シフトは、表現型の変化をもたらす再集合またはウイルスシフトの特殊なケースである。抗原シフトは、抗原ドリフトとは対照的であり、これは、ウイルスの既知の株の経時的な天然変異であり、免疫の喪失またはワクチンのミスマッチをもたらし得る。抗原シフトは、多くの場合、ウイルス表面抗原の大規模な再編成に関連付けられ、ウイルスの表現型を大幅に変化させる再集合を生じる。
本明細書で使用されるウイルス株は、ウイルスの1つ以上の表面タンパク質または他のタンパク質の変異を特徴とする、遺伝子バリアントまたはウイルスのものである。例えば、SARS-CoV-2スパイクタンパク質における異なるアミノ酸配列である、SARS-CoV-2の場合、新しい株に対する個体における免疫応答が、個体を免疫化するか、または最初に感染させるために使用される株に対するよりも効果が低い場合。新しいウイルス株は、免疫化されたか、または以前に感染した個体における継続的な免疫応答に起因する、天然変異、または天然変異と免疫選択との組み合わせから生じ得る。新しいウイルス株は、標的細胞との受容体結合またはウイルス融合などのウイルス機能を担うスパイクタンパク質の領域における1つ、2つ、3つ、またはそれ以上のアミノ酸変異によって異なり得る。新しい株からのスパイクタンパク質は、アミノ酸レベルで親株とは80%、85%、90%、95%、98%、99%ほど同一性が異なり得る。
天然ウイルス株は、天然条件下で安定なままである(例えば、生物学的、血清学的、及び/または分子的特徴が、安定でありかつ遺伝可能である)いくつかの「固有の表現型特徴」を有するので、認識可能である所与のウイルスのバリアントである。そのような「固有の表現型特徴」とは、比較した参照ウイルスとは異なる生物学的特性、例えば、固有の抗原特性、宿主範囲(例えば、異なる種類の宿主に感染する)、株によって引き起こされる疾患の症状、この株によって引き起こされる異なる種類の疾患(例えば、異なる手段で伝播される)などである。「固有の表現型特徴」は、臨床的に(例えば、その株に感染した宿主で検出される臨床症状)検出されてもよいし、またはウイルス学の専門家の当業者が、どの動物がどのウイルスに感染したかを知らず、また2つのウイルスの違いについての情報を持たずに、参照対照ウイルスに感染した動物と、新型株に感染した動物とを区別し得る比較動物実験内で検出し得る。重要なことに、ゲノム配列に単純な違いを有するウイルスバリアントは、認識可能な別個のウイルス表現型がない場合、別々の株ではない。別個の表現型が少数の変異から生じることがあるので、ゲノム配列の変異の程度は、株としてのバリアントの分類とは無関係である。
一例として、いくつかの実施形態では、mRNAは、少なくとも1つのウイルス株バリアントからの抗原をコードするか、または野生型SARS-CoV-2ではない少なくとも1つのウイルス株からの変異を含む。いくつかの実施形態では、ワクチンは、B.1.1.7系譜(UK)バリアント(20B/501Y.V1 VOC 202012/01)に関連付けられるスパイクタンパク質をコードするmRNAを含む。B.1.1.7系譜バリアントは、アミノ酸アスパラギン(N)が、チロシン(Y)に置き換えられている、N501Y変異である、501位のスパイクタンパク質の受容体結合ドメイン(RBD)に変異を有する。更に、バリアントは、自発的に何度も生じる69/70欠失を有し、スパイクタンパク質のコンフォメーション変化、S1/S2フリン切断部位付近のP681H変異、及びORF8の変異によって引き起こされるORF8ストップコドン(Q27ストップ)をもたらす。501.V2(南アフリカ、SA)バリアントは、スパイクタンパク質に、N501Y及びE484Kを含む複数の変異を含むが、69/70に欠失を有さない。E484K変異は、SARS-CoV-2に対するモノクローナル抗体の少なくとも1つの形態と比較して、「脱出」変異であるとみなされるので、ウイルスの抗原性を変化させ得る。発見された他に変異としては、ウイルスの伝播速度を増加させると考えられているD614G変異、及びN543Y変異(オランダ及びデンマークのミンク農場から出現した)が挙げられる。いくつかの実施形態では、スパイクタンパク質は、2つ以上のバリアントからの変異(例えば、B.1.1.7及び502Y.V2バリアントで見出される変異の組み合わせ)を含み、複数の変異を有する構造的に改変されたバリアントである。
コロナウイルスのSタンパク質は、2つの重要な機能サブユニットに分けられ得、そのうち、Sタンパク質の球状頭部を形成するN末端S1サブユニット、及びタンパク質の茎を形成するC末端S2領域があり、ウイルスエンベロープに直接埋め込まれている。潜在的な宿主細胞と相互作用すると、S1サブユニットは、宿主細胞上の受容体、特にアンギオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体を認識して結合するが、Sタンパク質の最も保存された構成要素であるS2サブユニットは、ウイルスのエンベロープを宿主細胞膜と融合させることを担う。(例えば、Shang et al.,PLoS Pathog.2020 Mar;16(3):e1008392を参照されたい)。三量体Sタンパク質三量体の各モノマーには、付着及び膜融合をそれぞれ媒介する2つのサブユニットS1及びS2が含有されている。インビボでの感染プロセスの一部として、2つのサブユニットは酵素的切断プロセスによって互いに分離される。Sタンパク質は、感染細胞のS1/S2部位で、インビボで、フューリンを介した切断によって最初に切断され、その後のセリンプロテアーゼ媒介性切断事象が、S1内のS2’部位で起こる。SARS-CoV2では、S1/S2切断部位は、アミノ酸676-TQTNSPRRAR/SVA-688にある(配列番号1を参照されたい)。S2’切断部位は、アミノ酸811-KPSKR/SFI-818(配列番号2)にある。
本明細書で使用される場合、例えば、本発明の核酸、例えば、mRNAによってコードされるSARS-CoV-2Sタンパク質抗原を設計する文脈において、「S1サブユニット」(例えば、S1サブユニット抗原)という用語は、Sタンパク質のN末端で始まり、S1/S2切断部位で終わるスパイクタンパク質のN末端サブユニットを指し、一方で「S2サブユニット」(例えば、S2サブユニット抗原)という用語は、S1/S2切断部位で開始し、スパイクタンパク質のC末端で終了するスパイクタンパク質のC末端サブユニットを指す。上記のように、当業者は、本質的に全長または完全なスパイクタンパク質S1またはS2サブユニットがそれぞれ受容体結合または膜融合に必要であるが、S1またはS2の構造及び/または配列において、ある特定の量の変動が、スパイクタンパク質サブユニットに対する免疫応答を主に誘発しようとする場合、許容されることを理解する。例えば、コードされたサブユニット、例えば、コードされたS1またはS2タンパク質抗原のN末端またはC末端からの、例えば、1~数個、おそらく最大4、5、6、7、8、9または10個のアミノ酸というわずかな短縮は、タンパク質の抗原特性を変化することなく許容され得る。同様に、コードされたスパイクタンパク質サブユニット、例えば、コードされたS1またはS2タンパク質抗原の1~数個、おそらく最大4、5、6、7、8、9または10個のアミノ酸(またはそれ以上)の変動(例えば、保存的置換)は、タンパク質(複数可)の抗原特性を変えることなく許容され得る。
SARS-CoV-2スパイクタンパク質のS1及びS2サブユニットは、構造及び機能によって容易に識別可能なドメインを更に含み、これは、ひいては、核酸ワクチン、特に本発明のmRNAワクチンによってコードされる抗原を設計する際に特徴となり得る。S1サブユニット内のドメインとしては、N末端ドメイン(NTD)及び受容体結合ドメイン(RBD)が挙げられ、当該RBDドメインは、S2サブユニット内に受容体結合モチーフ(RBM)を更に含み、ドメインとしては、融合ペプチド(FP)、ヘプタッドリピート1(HR1)、ヘプタッドリピート2(HR2)、膜貫通ドメイン(TM)、及び細胞質テール(CT)としても知られている細胞質ドメインが挙げられる(Lu R.et al.,上記、Wan et al.,J.Virol.Mar 2020,94(7)e00127-20)。HR1及びHR2ドメインは、SARS-CoV-2の「融合コア領域」と呼ばれることもある(Xia et al.,2020 Cell Mol Immunol.Jan;17(1):1-12.)。S1サブユニットには、N末端ドメイン(NTD)、リンカー領域、受容体結合ドメイン(RBD)、第1のサブドメイン(SD1)、及び第2のサブドメイン(SD2)を含む。S2サブユニットには、とりわけ、第1のヘプタッドリピート(HR1)、第2のヘプタッドリピート(HR2)、膜貫通ドメイン(TM)、及び細胞質テールを含む。S1のNTD及びRBDは、これらのドメインがベータコロナウイルス感染個体における中和抗体の標的であることが示されているので、本発明のワクチン設計アプローチのための優れた抗原である。
本明細書で提供される組成物は、いずれか1つ以上の全長もしくは部分的(配列の短縮または他の欠失)Sタンパク質サブユニット(例えば、S1またはS2サブユニット)、Sタンパク質サブユニットの1つ以上のドメインもしくはドメインの組み合わせ(例えば、SD1及び/またはSD2の有無に関係なくNTD、RBD、またはNTD-RBD融合体)、または全長もしくは部分的及びS2タンパク質サブユニットのキメラをコードし得る、mRNAを含む。その他のSタンパク質サブユニット及び/またはドメイン構成は、本明細書で企図されている。
また、SARS-CoV(例えば、SARS-CoV-1)のゲノムは、およそ29,700ヌクレオチド長の単一のプラス鎖RNAを含む。SARS-CoVの全体的なゲノム構成は、他のコロナウイルスのものと同様である。参照ゲノムは、少なくとも14個のタンパク質をコードする13個の遺伝子を含む。2つの大きなオーバーラップリーディングフレーム(ORF)は、ゲノムの71%を包含する。残りは、構造タンパク質S(スパイク)、E(小さなエンベロープ)、M(膜)、及びN(ヌクレオカプシド)の遺伝子を含む、12個の潜在的なORFを有する。他の潜在的なORFは、既知のタンパク質との明らかな配列同一性を欠く、固有の想定されるSARS-CoV特異的ポリペプチドをコードする。SARS-CoVゲノムの詳細な分析は、J Mol Biol 2003;331:991-1004において刊行されている。
いくつかの実施形態では、本開示のワクチンは、SARS-CoV Sタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、SARS-CoV Sタンパク質のS1サブユニットをコードする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、本開示のワクチンは、SARS-CoV Sタンパク質のS2サブユニットをコードする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、本開示のワクチンは、SARS-CoV Eタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、SARS-CoV Nタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、SARS-CoV Mタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、以下のSARS-CoVタンパク質:Sタンパク質(S、S1、及び/またはS2)、Eタンパク質、Nタンパク質、及びMタンパク質のうちの少なくとも1つをコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
MERS-CoVは、属ベータコロナウイルスのプラス鎖一本鎖RNAウイルスである。ゲノムは、2つの分岐群、分岐群A及び分岐群Bに系統的に分類される。MERS-CoVのゲノムは、3、4a、4b、及び5などの少なくとも4つの固有のアクセサリータンパク質、2つのレプリカーゼタンパク質(オープンリーディングフレーム1a及び1b)、ならびにスパイク(S)、エンベロープ(E)、ヌクレオカプシド(N)、及び膜(M)タンパク質を含む4つの主要な構造タンパク質をコードする(Almazan F et al.MBio 2013;4(5):e00650-13)。Sタンパク質は、S1サブユニット内の受容体結合ドメイン(RBD)を通じて受容体ジペプチジルペプチダーゼ-4(DPP4)を発現する細胞へのウイルス結合を媒介するのに特に重要である一方で、S2サブユニットは、その後、ウイルスと標的細胞膜との融合を介してウイルス侵入を媒介する(Li F.J Virol 2015;89(4):1954-64、Raj VS et al.Nature 2013;495(7440):251-4)。
いくつかの実施形態では、本開示のワクチンは、MERS-CoV Sタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、MERS-CoV Sタンパク質のS1サブユニットをコードする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、本開示のワクチンは、MERS-CoV Sタンパク質のS2サブユニットをコードする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、本開示のワクチンは、MERS-CoV Eタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、MERS-CoV Nタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、MERS-CoV Mタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、以下のMERS-CoVタンパク質:Sタンパク質(S、S1、及び/またはS2)、Eタンパク質、Nタンパク質、及びMタンパク質のうちの少なくとも1つをコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
ヒトコロナウイルスOC43は、種ベータコロナウイルス-1(属ベータコロナウイルス、サブファミリーコロナウイルス亜科、ファミリーコロナウイルス科、階級目ニドウイルス)におけるエンベローププラス鎖一本鎖RNAウイルスである。4つのHCoV-OC43遺伝子型(A~D)は、組換えから生じる可能性が最も高い遺伝子型Dによって同定されている。アルファコロナウイルス属の種であるHCoV-229Eとともに、HCoV-OC43は、一般的な風邪を引き起こす既知のウイルスの中にある。両方のウイルスは、乳児、高齢者、ならびに化学療法を受けている個人及びHIV-AIDSを有する個人などの免疫不全の個人における肺炎を含む、重度の下気道感染症を引き起こし得る。いくつかの実施形態では、本開示のワクチンは、HCoV-OC43タンパク質をコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
ヒトコロナウイルスHKU1(HCoV-HKU1)は、HE遺伝子を有するプラス鎖一本鎖RNAウイルスであり、これは、グループ2またはベータコロナウイルスとして区別される。ゲノム構成は、他のII群コロナウイルスのものと同じであり、特徴的な遺伝子順序1a、1b、HE、S、E、M、及びNを有する。更に、アクセサリータンパク質遺伝子は、SとE遺伝子との間(ORF4)、ならびにN遺伝子の位置(ORF8)に存在する。TRSは、おそらく、Eを除く各ORFに先行するAAUCUAAAC配列内に位置する。いくつかの実施形態では、本開示のワクチンは、HKU1 HEタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、HKU1 Sタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、HKU1 Eタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、HKU1 Mタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、HKU1 Nタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、以下のHKU1タンパク質:HEタンパク質、Sタンパク質、Eタンパク質、Nタンパク質、及びMタンパク質のうちの少なくとも1つをコードする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、ベータコロナウイルスは、ヒトコロナウイルスNL63(HCoV-NL63またはHCoV-NL)である。ヒトニューヘイブンコロナウイルス、HCoV-NHは、ヒトコロナウイルスNL63の株である。S、E、M、及びNタンパク質をコードすると予測される遺伝子は、HCoV-NL63ゲノムの3’部分に見出される。いくつかの実施形態では、本開示のワクチンは、NL63 Sタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、NL63 Sタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、H NL63 KU1 Eタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、NL63 Mタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、NL63 Nタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、以下のNL63タンパク質:Sタンパク質、Eタンパク質、Nタンパク質、及びMタンパク質のうちの少なくとも1つをコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
ヒトコロナウイルス229E(HCoV-229E)は、階級目ニドウイルスのファミリーコロナウイルス科のサブファミリーコロナウイルス亜科のアルファコロナウイルス属の一本鎖プラス鎖RNAウイルス種である。ヒトコロナウイルスOC43とともに、それは、一般的な風邪の原因となっている。いくつかの実施形態では、本開示のワクチンは、HCoV-229E抗原性タンパク質をコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
パラミクソウイルス科ファミリー
いくつかの実施形態では、ワクチンは、パラミクソウイルス科ファミリーからの少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするRNA(例えば、mRNA)を含む。最近、ウイルスのパラミクソウイルス科ファミリーは、部分的に再分類され、名前が変更されている。本明細書で使用される「パラミクソウイルス科ファミリー」という用語は、Virus Taxonomy:2014 Release;EC46,Kingston and Montreal,Canada,July 2014,Email ratification 2015(MSL#29)(https://talk.ictvonline.org/taxonomy)において同定されている分類に記載のウイルスの群の範囲内である任意のウイルスを指す。この分類では、パラミクソウイルス科ファミリーは、サブファミリー内の全てのウイルス:パラミクソウイルス亜科(すなわち、属:アクアパラミクソウイルス、アブラウイルス、フェラウイルス、ヘニパウイルス、モルビリウイルス、レスピロウイルス、ルブラウイルス)及びニューモウイルス科(すなわち、属:メタニューモウイルス、ニューモウイルス)内の全てのウイルスを含む。これらは、パラミクソウイルス科ファミリーであると分類されるウイルス、ならびにニューモウイルス亜科のファミリーまたはサブファミリーを含む。パラミクソウイルス科ファミリーメンバーは、マイナス鎖RNAウイルスであり、15~19キロ塩基長である。いくつかの実施形態では、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ニューモウイルス亜科(例えば、呼吸器合胞体ウイルスまたはヒトメタニューモウイルス)のサブファミリーからである。いくつかの実施形態では、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、パラミクソウイルスの属(例えば、パラインフルエンザウイルス)からである。いくつかの実施形態では、呼吸ウイルス抗原性ポリペプチドは、モルビリウイルスの属(例えば、はしか)からである。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、パラミクソウイルス科ファミリーからの少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするRNA(例えば、mRNA)を含む。最近、ウイルスのパラミクソウイルス科ファミリーは、部分的に再分類され、名前が変更されている。本明細書で使用される「パラミクソウイルス科ファミリー」という用語は、Virus Taxonomy:2014 Release;EC46,Kingston and Montreal,Canada,July 2014,Email ratification 2015(MSL#29)(https://talk.ictvonline.org/taxonomy)において同定されている分類に記載のウイルスの群の範囲内である任意のウイルスを指す。この分類では、パラミクソウイルス科ファミリーは、サブファミリー内の全てのウイルス:パラミクソウイルス亜科(すなわち、属:アクアパラミクソウイルス、アブラウイルス、フェラウイルス、ヘニパウイルス、モルビリウイルス、レスピロウイルス、ルブラウイルス)及びニューモウイルス科(すなわち、属:メタニューモウイルス、ニューモウイルス)内の全てのウイルスを含む。これらは、パラミクソウイルス科ファミリーであると分類されるウイルス、ならびにニューモウイルス亜科のファミリーまたはサブファミリーを含む。パラミクソウイルス科ファミリーメンバーは、マイナス鎖RNAウイルスであり、15~19キロ塩基長である。いくつかの実施形態では、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、ニューモウイルス亜科(例えば、呼吸器合胞体ウイルスまたはヒトメタニューモウイルス)のサブファミリーからである。いくつかの実施形態では、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドは、パラミクソウイルスの属(例えば、パラインフルエンザウイルス)からである。いくつかの実施形態では、呼吸ウイルス抗原性ポリペプチドは、モルビリウイルスの属(例えば、はしか)からである。
RSV(ヒトオルトニューモウイルスとしても知られている)は、主に表面G糖タンパク質の差から生じる、群A及び群Bとして知られている少なくとも2つの抗原性サブグループに存在する。2つのRSV表面糖タンパク質-G及びF-は、呼吸器上皮の細胞との付着及びそれへの付着を媒介する。F表面糖タンパク質は、隣接する細胞の癒着を媒介する。これは、合胞体細胞の形成を生じる。RSVのゲノムは、F、G、及びSHを含む少なくとも3つの表面糖タンパク質、L、P、N、及びM2を含む4つのヌクレオカプシドタンパク質、ならびに1つのマトリックスタンパク質Mをコードする。糖タンパク質Fは、ビリオンと宿主膜との間の融合によってウイルス貫通を指示する。糖タンパク質Gは、II型膜貫通型糖タンパク質であり、主要な付着タンパク質である。SHは、短い一体型膜タンパク質である。マトリックスタンパク質Mは、脂質二重層の内層に見出され、ビリオン形成を補助する。ヌクレオカプシドタンパク質L、P、N、及びM2は、RSVゲノムの複製及び転写を調節する。
いくつかの実施形態では、本開示のワクチンは、RSV Fタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、RSV Gタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、RSV Lタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、RSV Pタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、RSV Nタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、RSV M2タンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、RSV Mタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、以下のRSVタンパク質:Fタンパク質、Gタンパク質、Lタンパク質、Pタンパク質、Nタンパク質、M2タンパク質、及びMタンパク質のうちの少なくとも1つをコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
ヒトメタニューモウイルス(hMPV)は、その表面糖タンパク質においてRSVと実質的な相同性を共有する。いくつかの実施形態では、本開示のワクチンは、hMPV融合タンパク質(F)をコードする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、本開示のワクチンは、hMPVFタンパク質のF1またはF2サブユニットをコードする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、本開示のワクチンは、hMPV糖タンパク質(G)をコードする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、本開示のワクチンは、hMPVマトリックスタンパク質(M)をコードする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、本開示のワクチンは、hMPVリンタンパク質(P)をコードする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、本開示のワクチンは、hMPV核タンパク質(N)をコードする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、本開示のワクチンは、hMPV SHタンパク質(SH)をコードする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、本開示のワクチンは、以下のhMPVタンパク質:Fタンパク質、Gタンパク質、Mタンパク質、Pタンパク質、Nタンパク質、及びSHタンパクのうちの少なくとも1つをコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
パラインフルエンザウイルスは、マイナス鎖一本鎖RNAゲノムを有するエンベロープウイルスである。パラインフルエンザウイルスは、サブファミリーパラミクソウイルス科に属し、3つの属:レスピロウイルス(PIV-1、PIV-3(現在は、ヒトレスピロウイルス1及び3として知られている)、ならびにセンダイウイルス(SeV))、ルブラウイルス(PIV-2、PIV-4、及びおたふく風邪ウイルス)、及びモルビリウイルス(麻疹ウイルス、牛疫ウイルス、及びイヌジステンパーウイルス(CDV))に細分化されている。約15,500ヌクレオチド長のマイナス鎖RNA分子であるそれらのゲノムは、2つのエンベロープ糖タンパク質、ヘマグルチニン-ノイラミニダーゼ(HN)、F1及びF2サブユニットへと切断される融合タンパク質(FまたはF0)、マトリックスタンパク質(M)、ヌクレオカプシドタンパク質(N)、ならびにウイルスレプリカーゼ(L)を含むいくつかの非構造タンパク質をコードする。PIV-1を除く全てのパラインフルエンザウイルスは、感染した細胞においてIFNシグナル伝達を遮断し、したがって、毒性因子として作用する非構造Vタンパク質を発現する(例えば、Nishio M et al.J Virol.2008;82(13):6130-38を参照されたい)。いくつかの実施形態では、パラインフルエンザウイルスは、パラインフルエンザウイルス3(PIV3)である。
いくつかの実施形態では、本開示のワクチンは、PIV3融合タンパク質(F)をコードする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、本開示のワクチンは、PIV3 Fタンパク質のF1またはF2サブユニットをコードする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、本開示のワクチンは、PIV3ヘマグルチニン-ノイラミニダーゼ(HN)をコードする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、van Wyke Coelingh KL et al.J Virol.1987;61(5):1473-77を参照されたい)。いくつかの実施形態では、本開示のワクチンは、PIV3マトリックスタンパク質(M)をコードする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、本開示のワクチンは、PIV3リンタンパク質(P)をコードする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、本開示のワクチンは、PIV3核タンパク質(N)をコードする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、本開示のワクチンは、以下のPIV3タンパク質:Fタンパク質、HNタンパク質、Mタンパク質、Pタンパク質、及びNタンパク質のうちの少なくとも1つをコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
麻疹ウイルス(MeV)は、一本鎖マイナス鎖エンベロープRNAウイルスである。ウイルスの糖タンパク質複合体は、受容体結合及び膜融合を媒介する。特に、MeV融合(F)タンパク質は、ヘマグルチニン(HA)タンパク質による受容体結合後、膜融合を実行する(Muhlebach MD et al.Journal of Virology 2008;82(22):11437-45)。MeV P遺伝子は、3つのタンパク質:必須ポリメラーゼ補因子であるP、ならびに複数の機能を有するが、培養細胞におけるウイルス増殖に厳密には必要とされないV及びCをコードする。Vは、アミノ末端ドメインをPと共有するが、亜鉛結合カルボキシル末端ドメインを有する一方で、Cは、オーバーラップリーディングフレームから翻訳される。MeV Cタンパク質は、感染因子である。複製中、Pタンパク質は、入ってくる単量体ヌクレオカプシド(N)タンパク質をそのアミノ末端ドメインと結合させ、それらを組み立てるために発生期のリボヌクレオカプシドへと配置する。Pタンパク質アミノ末端ドメインは、自然にアンフォールディングされる(Deveaux P et al.Journal of Virology 2004;78(21):11632-40)。
いくつかの実施形態では、本開示のワクチンは、MeV HAタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、MeV Fタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、MeV Pタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、MeV Vタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、MeV Cタンパク質をコードする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、本開示のワクチンは、以下のMeVタンパク質:HAタンパク質、Fタンパク質、Pタンパク質、Vタンパク質、及びCタンパク質のうちの少なくとも1つをコードするRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
ヘニパウイルスは、ファミリーパラミクソウイルス科のマイナス鎖RNAウイルスの別の種類であり、ニパ及びヘンドラウイルスを含む。これらのウイルスは、その中に埋め込まれたF(融合)タンパク質三量体及びG(付着)タンパク質四量体のスパイクを有する脂質膜を有する。脂質の下には、N(ヌクレオカプシド)タンパク質に密接に結合し、L(大)及びP(リンタンパク質)タンパク質に会合しているゲノムRNAの単一の螺旋鎖で構成されるウイルスマトリックスタンパク質シェルがある。
ライノウイルスは、ウイルスのファミリーピコルナウイルス科の別のメンバーである。ライノウイルスは、ヒトにおいて最も一般的なウイルス感染因子であり、一般的な風邪の原因となる因子である。ライノウイルスは、7200~8500nt長の一本鎖プラス鎖RNAゲノムを有する。ゲノムの5’末端には、ウイルスがコードするタンパク質があり、哺乳類のmRNAと同様に、3’ポリAテールがある。ウイルス粒子は、封入化されておらず、構造が二十面体である。ヒトライノウイルスは、VP1、VP2、VP3、及びVP4の4つのウイルスタンパク質を含有するカプシドを有する。より小さなVP4タンパク質は、カプシドとRNAゲノムとの間の界面に位置する。VP1-VP3は、ウイルスの外部に位置するので、多くの場合、ライノウイルスのエピトープ標的である。ヒトライノウイルスの主要な受容体は、上気道であり、CD54(分化クラスター54)としても知られているICAM-1(細胞間接着分子1)である。
更なるウイルスが同定及び配列決定されるにつれて、ウイルス分類が進化することは、当業者には理解されるであろう。ヒト疾患に関与する呼吸器ウイルスの具体的な例が、本明細書に記載され、例示されているが、本発明のmRNAワクチンは、他のヒト呼吸器ウイルス、例えば、これらのファミリーのウイルス、または具体的に記載されていない関連するヒト呼吸器ウイルスを含み得る。ウイルスが、特定のファミリーまたはサブファミリーに属するものとして本明細書で具体的に同定される範囲まで、それらのウイルスは、後に再分類されるか、または他の刊行物もしくは供給源において異なってもしくは一貫せずに同定される場合でさえも、それらのファミリー/サブファミリー内であると明示的に示される。過去、現在、または将来に、ウイルスが、本明細書に記載されるかまたは特許請求されるファミリー、サブファミリー、もしくは属のうちの1つの下に分類される場合、本明細書で定義され使用される際には、それらの用語は、そのウイルスファミリー、サブファミリー、または属の範囲内にあるとみなされることが理解されるであろう。
組み合わせワクチン
本開示の実施形態は、組み合わせワクチン(例えば、組み合わせmRNAワクチン)を提供する。本開示の「組み合わせワクチン」は、各々が少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性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含む少なくとも3つのポリヌクレオチドを含む、ワクチンを指す。別の実施形態では、抗原性ポリペプチドは、最良の中和抗体応答を誘導することをもたらすので、ウイルス表面受容体結合糖タンパク質、または含まれるウイルスのタンパク質に由来する。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、3~15個のmRNAポリヌクレオチド、例えば、3~4、3~5、3~6、3~7、3~8、3~9、3~10、3~11、3~12、3~13、3~14、3~15、4~5、4~6、4~7、4~8、4~9、4~10、4~11、4~12、4~13、4~14、4~15、5~6、5~7、5~8、5~9、5~10、5~11、5~12、5~13、5~14、5~15、6~7、6~8、6~9、6~10、6~11、6~12、6~13、6~14、6~15、7~8、7~9、7~10、7~11、7~12、7~13、7~14、7~15、8~9、8~10、8~11、8~12、8~13、8~14、8~15、9~10、9~11、9~12、9~13、9~14、9~15、10~11、10~12、10~13、10~14、10~15、11~12、11~13、11~14、11~15、12~13、12~14、12~15、13~14、13~15、または14~15個のmRNAポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15個のmRNAポリヌクレオチドを含む。特定の実施形態では、全てのRNAは、宿主細胞へのウイルス侵入を促進するための受容体結合に関与するウイルス表面タンパク質、例えば、糖タンパク質をコードする。
本開示の実施形態は、組み合わせワクチン(例えば、組み合わせmRNAワクチン)を提供する。本開示の「組み合わせワクチン」は、各々が少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性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含む少なくとも3つのポリヌクレオチドを含む、ワクチンを指す。別の実施形態では、抗原性ポリペプチドは、最良の中和抗体応答を誘導することをもたらすので、ウイルス表面受容体結合糖タンパク質、または含まれるウイルスのタンパク質に由来する。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、3~15個のmRNAポリヌクレオチド、例えば、3~4、3~5、3~6、3~7、3~8、3~9、3~10、3~11、3~12、3~13、3~14、3~15、4~5、4~6、4~7、4~8、4~9、4~10、4~11、4~12、4~13、4~14、4~15、5~6、5~7、5~8、5~9、5~10、5~11、5~12、5~13、5~14、5~15、6~7、6~8、6~9、6~10、6~11、6~12、6~13、6~14、6~15、7~8、7~9、7~10、7~11、7~12、7~13、7~14、7~15、8~9、8~10、8~11、8~12、8~13、8~14、8~15、9~10、9~11、9~12、9~13、9~14、9~15、10~11、10~12、10~13、10~14、10~15、11~12、11~13、11~14、11~15、12~13、12~14、12~15、13~14、13~15、または14~15個のmRNAポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15個のmRNAポリヌクレオチドを含む。特定の実施形態では、全てのRNAは、宿主細胞へのウイルス侵入を促進するための受容体結合に関与するウイルス表面タンパク質、例えば、糖タンパク質をコードする。
いくつかの実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも2つの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抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも3つの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抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも4つの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抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも5、6、7、8、9、10、11、または12個の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、コロナウイルス抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも2つの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、コロナウイルス抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも3、4、5、または6つの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、パラミクソウイルス科抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも2つの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、パラミクソウイルス科抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも3、4、5、または6つのmRNAポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施形態では、インフルエンザ抗原をコードするmRNAは、製剤中に等しい量(例えば、1:1の比)、例えば、1:1の比の別個のHA抗原をコードするmRNA、または1:1の比の別個のHA及びNA抗原をコードするmRNAが存在する。4つの異なるHA抗原をコードするmRNAを含む例示的なワクチンでは、「1:1の比」のmRNAは、1:1:1:1の比の第1、第2、第3、及び第4のmRNAでmRNAを含むであろう。4つの異なるHA抗原及び4つの異なるNA抗原をコードするmRNAを含む例示的なワクチンでは、「1:1の比」のmRNAは、1:1:1:1の比の第1、第2、第3、及び第4のmRNAで異なるHA抗原をコードするmRNAを含み、1:1:1:1の比の第1、第2、第3、及び第4のmRNAで異なるNA抗原をコードする複数のmRNAを含むであろう。
いくつかの実施形態では、異なるHA抗原をコードするmRNAの比は、互いに等価であり(例えば、1:1:1:1)、異なるNA抗原をコードするmRNAの比は、互いに等価である(例えば、1:1:1:1)が、しかしながら、HA抗原をコードするmRNA対NA抗原をコードするmRNAの比は、1:1ではない。4つの異なるHA抗原及び4つの異なるNA抗原をコードするmRNAを含む例示的なワクチンでは、「3:1の比」のmRNAは、3:3:3:3の比の第1、第2、第3、及び第4のmRNAで異なるHA抗原をコードするmRNAを含み、1:1:1:1の比の第1、第2、第3、及び第4のmRNAで異なるNA抗原をコードするmRNAを含むであろう。いくつかの実施形態では、HA:NAの比は、1:1、1:2、1:3、1:4、2:1、3:1、または4:1である。
いくつかの実施形態では、第1、第2、及び第3のmRNAポリヌクレオチドは、1:1:1の比で組み合わせワクチン中に存在する。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス(例えば、インフルエンザ)対第2のウイルス対第3のウイルスからの4:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス(例えば、インフルエンザ)対第2のウイルス対第3のウイルスからの3:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス(例えば、インフルエンザ)対第2のウイルス対第3のウイルスからの5:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス(例えば、インフルエンザ)対第2のウイルス対第3のウイルスからの4:2:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス(例えば、インフルエンザ)対第2のウイルス対第3のウイルスからの1:2:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、第1のウイルス(例えば、インフルエンザ)対第2のウイルス対第3のウイルスからの1:2:2の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチン(例えば、多価RNA組成物)は、第1のウイルス対第2のウイルス対第3のウイルスからの8:2:2、4:1:1、4:2:2、4:2:1、4:3:2、4:3:3、4:3:2、または4:2:2の、呼吸ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む。
いくつかの実施形態では、組み合わせワクチン中のmRNAポリヌクレオチドの各々は、組み合わせワクチン中のmRNAポリヌクレオチドと互いに補完的であり、干渉しない。すなわち、組み合わせワクチンの投与から産生される抗原は、対象における防御免疫応答を誘発する抗原の能力を減少させであろうような様式で、ワクチンに応答して産生される任意の他の抗原に対する免疫応答を顕著に干渉しない。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、ワクチン中の各個々の抗原に対する、中和抗体に関する添加剤である。図1~4に示されるように、インフルエンザ抗原、RSV、及びSARS-CoV-2をコードするmRNAポリヌクレオチドを含む組み合わせワクチンの投与は、各単一の抗原をコードするmRNAの別々の投与と比較して、各それぞれの抗原に対する中和抗体価を阻害または低減しなかった。
本発明の各実施形態または態様では、特徴とされるワクチンは、LNP内にカプセル化されたmRNAを含むことが理解される。各々の固有のmRNAを独自のLNPにカプセル化することは可能であるが、mRNAワクチン技術では、単一のLNP生成物に複数のmRNAをカプセル化できるという大きな技術的利点を享受する。
核酸
本開示の組成物は、呼吸器ウイルス抗原をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)を有する(少なくとも1つの)メッセンジャーRNA(mRNA)を含む。いくつかの実施形態では、mRNAは、5’UTR、3’UTR、ポリ(A)テール、及び/または5’キャップ類似体を更に含む。
本開示の組成物は、呼吸器ウイルス抗原をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)を有する(少なくとも1つの)メッセンジャーRNA(mRNA)を含む。いくつかの実施形態では、mRNAは、5’UTR、3’UTR、ポリ(A)テール、及び/または5’キャップ類似体を更に含む。
いくつかの実施形態では、組成物中の第1、第2、及び/または第3のmRNAポリヌクレオチドは、互いに少なくとも100ヌクレオチド(例えば、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、またはそれ以上のヌクレオチド)だけ長さが異なる。
また、本開示の呼吸器ウイルスワクチンは、任意の5’非翻訳領域(UTR)及び/または任意の3’UTRを含み得ることが理解されるべきである。例示的なUTR配列としては、配列番号3~6が挙げられるが、しかしながら、他のUTR配列は、本明細書に記載のUTR配列のうちのいずれかとして使用または交換され得る。いくつかの実施形態では、本開示の5’UTRは、配列番号3(GGGAAAUA AGAGAGAAAAGAAGAGUAAGAAGAAAUAUAAGAGCCACC)及び配列番号4(GGGAAAUAAGAGAGAAAAGAAGAGUAAGAAGAAAUAUAAGACCCCGGCGCCGCCACC)から選択される配列を含む。いくつかの実施形態では、本開示の3’UTRは、配列番号5(UGAUAAUAGGCUGGAGCCUCGGUGGCCAUGCUU CUUGCCCCUUGGGCCUCCCCCCAGCCCCUCCUCCCCUUCCUGCACCCGUACCCCCGUGGUCUUUGAAUAAAGUCUGAGUGGGCGGC)及び配列番号6(UGAUAA UAGGCUGGAGCCUCGGUGGCCUAGCUUCUUGCCCCUUGGGCCUCCCCCCAGCCCCUCCUCCCCUUCCUGCACCCGUACCCCCGUGGUCUUUGAAUAAAGUCUGAGUGGGCGGC)から選択される配列を含む。また、UTRは、本明細書で提供するRNAポリヌクレオチドから省いてもよい。
核酸は、ヌクレオチド(ヌクレオチドモノマー)のポリマーを含む。したがって、核酸はポリヌクレオチドとも呼ばれる。核酸は、例えば、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、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(β-D-リボ構成を有するLNA、α-L-リボ構成を有するα-LNA(LNAのジアステレオマー)、2’-アミノ官能化を有する2’-アミノ-LNA、及び2’-アミノ官能化を有する2’-アミノ-α-LNAを含むLNA)、エチレン核酸(ENA)、シクロヘキセニル核酸(CeNA)、及び/またはこれらのキメラ及び/またはその組み合わせであってもよく、これらを含んでもよい。
「メッセンジャーRNA」(mRNA)は、(少なくとも1つの)タンパク質(天然に存在するか、天然に存在しないか、またはアミノ酸の修飾ポリマー)をコードする任意のRNAを指し、これは、翻訳されて、インビトロで、インビボで、インサイチュで、またはエクスビボでコードされたポリペプチドを産生し得る。当業者であれば、別段明記しない限り、本出願に記載の核酸配列は、代表的なDNA配列において「T」を挙げることができるが、その配列がmRNAを表す場合、「T」は、「U」に置換されることを理解するであろう。したがって、本明細書で特定の配列同定番号によって開示及び同定されるDNAのうちのいずれも、DNAに相補的な対応するmRNA配列についても開示しており、DNA配列の各「T」が、「U」で置換される。
オープンリーディングフレーム(ORF)は、開始コドン(例えば、メチオニン(ATGまたはAUG))で始まり、終止コドン(例えば、TAA、TAG、もしくはTGA、またはUAA、UAG、またはUGA)で終わるDNAまたはRNAの連続的なストレッチである。ORFは、典型的にはタンパク質をコードする。本明細書に開示の配列は、追加のエレメント、例えば、5’及び3’UTRを更に含み得るが、それらのエレメントは、ORFとは異なり、本開示のRNAポリヌクレオチドに必ずしも存在する必要はないことが理解されるであろう。
バリアント(変異株)
いくつかの実施形態では、本開示の組成物は、呼吸器ウイルス抗原及び複数のウイルス抗原を表す構造的に改変されたバリアントをコードする、RNAを含む。抗原性バリアントまたは構造的に改変されたバリアントは、野生型(天然に存在する)、ネイティブ、または参照タンパク質配列とはアミノ酸配列が異なる分子を指す。抗原/構造的に改変されたバリアントは、ネイティブまたは参照配列と比較して、アミノ酸配列内のある特定の位置に置換、欠失、及び/または挿入を有し得る。通常、バリアントは、野生型、ネイティブ、または参照配列に対し少なくとも50%の同一性を有する。いくつかの実施形態では、バリアントは、野生型、ネイティブ、または参照配列と少なくとも80%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、本開示の組成物は、呼吸器ウイルス抗原及び複数のウイルス抗原を表す構造的に改変されたバリアントをコードする、RNAを含む。抗原性バリアントまたは構造的に改変されたバリアントは、野生型(天然に存在する)、ネイティブ、または参照タンパク質配列とはアミノ酸配列が異なる分子を指す。抗原/構造的に改変されたバリアントは、ネイティブまたは参照配列と比較して、アミノ酸配列内のある特定の位置に置換、欠失、及び/または挿入を有し得る。通常、バリアントは、野生型、ネイティブ、または参照配列に対し少なくとも50%の同一性を有する。いくつかの実施形態では、バリアントは、野生型、ネイティブ、または参照配列と少なくとも80%または少なくとも90%の同一性を共有する。
本開示の核酸によってコードされるバリアント抗原/ポリペプチドは、例えば、それらの免疫原性を向上する、それらの免疫原性、すなわち、生成される免疫応答の幅に関する幅を変動させる、それらの発現を向上する、及び/または対象におけるそれらの安定性もしくはPK/PD特性を改善する、多数の望ましい特性のうちのいずれかを付与する、アミノ酸変化を含有し得る。バリアント抗原/ポリペプチドは、慣用的な変異誘発技術を用いて作製し、適宜アッセイして、所望の特性を有するか否かを決定し得る。発現レベル及び免疫原性を決定するためのアッセイは、当該技術分野において周知であり、そのようなアッセイの例は実施例のセクションに記載されている。同様に、タンパク質バリアントのPK/PD特性は、当該技術分野において認識されている技法を使用して、例えば、ワクチン接種した対象における抗原の発現を経時的に評価することによって、及び/または誘導された免疫応答の持続性を確認することによって測定することができる。バリアント核酸によってコードされるタンパク質(複数可)の安定性は、熱安定性もしくは尿素変性時の安定性を分析することによって測定してもよいし、またはin silico予測を用いて測定してもよい。そのような実験及びin silico評価のための方法は、当該技術分野において既知である。
いくつかの実施形態では、組成物は、本明細書で提供される配列のうちのいずれか1つのヌクレオチド配列を含む、RNAもしくはRNA ORFを含むか、または野生型(天然に存在する)もしくはバリアント抗原のヌクレオチド配列と少なくとも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%、もしくは少なくとも99%同一のヌクレオチド配列を含む。
「同一性」という用語は、配列を比較することによって決定した、2つ以上のポリペプチド(例えば、抗原)またはポリヌクレオチド(核酸)の配列間の関係を指す。同一性とはまた、配列間または配列同士の配列関連性の程度も指し、2つ以上のアミノ酸残基または核酸残基の鎖間の一致数によって決定される。同一性は、特定の数学モデルまたはコンピュータプログラム(例えば、「アルゴリズム」)によってアドレス指定されたギャップアラインメント(存在する場合)を有する2つ以上の配列のうちの小さい方の間の同一の一致のパーセントを測定する。関連する抗原または核酸の同一性は、既知の方法によって容易に計算され得る。ポリペプチド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(%)」とは、当該配列を整列させ、必要に応じてギャップを導入して最大の同一性パーセントを達成した後の第二の配列のアミノ酸配列または核酸配列における残基と同一の、アミノ酸または核酸の候補配列における残基(アミノ酸残基または核酸残基)のパーセンテージと定義される。整列のための方法及びコンピュータプログラムは、当該技術分野において周知である。同一性は、同一性パーセントの計算に依存するが、計算に導入されたギャップ及びペナルティにより価値が異なる場合があることが理解される。概して、特定のポリヌクレオチドまたはポリペプチド(例えば、抗原)のバリアントは、本明細書に記載され、当業者に既知である配列アライメントプログラム及びパラメータによって決定して、特定の参照ポリヌクレオチドまたはポリペプチドのものに対し少なくとも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は、BLASTスイートのツールが挙げられる(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)。別の普及しているローカルアラインメント技法は、Smith-Watermanアルゴリズム(Smith,T.F.&Waterman,M.S.(1981)″Identification of common molecular subsequences.″J.Mol.Biol.147:195-197)である。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ンメント技法は、Needleman-Wunschアルゴリズム(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)である。より最近では、Needleman-Wunschアルゴリズムを含む他の最適なグローバルアラインメント方法よりも速くヌクレオチド及びタンパク質配列のグローバルアラインメントを生成すると言われる高速最適グローバルシーケンスアラインメントアルゴリズム(FOGSAA)が開発されている。
したがって、参照配列、特に本明細書に開示のポリペプチド(例えば、抗原)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有するタンパク質または糖タンパク質をコードするポリヌクレオチドが、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、例えば、1つ以上のリジンが、ペプチド配列に(例えば、N末端またはC末端で)付加され得る。配列タグは、ペプチドの検出、精製または局在のために使用することができる。リジンは、ペプチドの溶解性を増加させるために、またはビオチン化を可能にするために使用され得る。代替的に、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及びアミノ末端領域に位置するアミノ酸残基を任意選択で欠失させて、短縮配列をもたらしてもよい。ある特定のアミノ酸(例えば、C末端またはN末端残基)は、あるいは、配列の使用に応じて、例えば、可溶性であるか、または固体支持体に連結された、より大きな配列の一部としての配列の発現に応じて欠失され得る。いくつかの実施形態では、シグナル配列、終止配列、膜貫通ドメイン、リンカー、多量体化ドメイン(例えば、フォールドオン領域)などのための(またはこれらをコードする)配列は、同じまたは類似の機能を達成する代替的な配列で置換され得る。いくつかの実施形態では、タンパク質のコア内の空洞は、例えば、より大きなアミノ酸を導入することによって、充填して安定性を改善してもよい。他の実施形態では、埋もれた水素結合ネットワークを疎水性残基により置き換えて、安定性を改善することができる。また他の実施形態では、グリコシル化部位を除去し、適切な残基で置き換えてもよい。そのような配列は、当業者には容易に同定可能である。本明細書で提供される配列のうちのいくつかは、例えば、mRNAワクチンの調製で使用する前に欠失され得る、配列タグまたは末端ペプチド配列を(例えば、N末端またはC末端に)含有することも理解されるべきである。
当業者によって認識されるように、タンパク質断片、機能タンパク質ドメイン、及び相同タンパク質も、目的の呼吸器ウイルス抗原の範囲内であるとみなされる。例えば、本明細書で提供されるのは、その断片が、免疫原性であり、呼吸器ウイルスに対する防御免疫応答を付与することを条件として、参照タンパク質の任意のタンパク質断片(参照抗原配列よりも少なくとも1アミノ酸残基短いが、それ以外は同一である、ポリペプチド配列を意味する)である。
参照タンパク質と同一であるが短縮されている構造的に改変されたバリアントに加えて、いくつかの実施形態では、構造的に改変されたバリアントは、参照抗原と比較して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上の変異を有する抗原を含む。構造的に改変されたバリアントのいくつかの例は、本明細書で提供されるかまたは参照される配列に示される。抗原/抗原性ポリペプチドの長さは、約4、6、または8アミノ酸から全長タンパク質までの範囲をとり得る。
安定化エレメント
天然に存在する真核生物mRNA分子は、5’-キャップ構造または3’-ポリ(A)テールなどの他の構造的特徴に加えて、限定されるものではないが、その5’末端(5’UTR)及び/または3’末端(3’UTR)の非翻訳領域(UTR)を含む、安定化エレメントを含有し得る。5’UTRと3’UTRは両方とも、典型的にはゲノムDNAから転写され、未成熟mRNAのエレメントである。成熟mRNAに特有の構造的特徴、例えば、5’-キャップ及び3’-ポリ(A)テールは、通常はmRNAのプロセシング中、転写された(未成熟)mRNAに付加される。
天然に存在する真核生物mRNA分子は、5’-キャップ構造または3’-ポリ(A)テールなどの他の構造的特徴に加えて、限定されるものではないが、その5’末端(5’UTR)及び/または3’末端(3’UTR)の非翻訳領域(UTR)を含む、安定化エレメントを含有し得る。5’UTRと3’UTRは両方とも、典型的にはゲノムDNAから転写され、未成熟mRNAのエレメントである。成熟mRNAに特有の構造的特徴、例えば、5’-キャップ及び3’-ポリ(A)テールは、通常はmRNAのプロセシング中、転写された(未成熟)mRNAに付加される。
いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも1つの修飾、少なくとも1つの5’末端キャップを有する少なくとも1つの抗原性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ポリヌクレオチドを含み、脂質ナノ粒子内に製剤化される。ポリヌクレオチドの5’キャッピングは、以下の化学的RNAキャップ類似体を使用するインビトロ転写反応中に同時に完了して、製造業者のプロトコルに従って5’-グアノシンキャップ構造を生成することができる: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)。修飾RNAの5’キャッピングは、ワクシニアウイルスキャッピング酵素を使用して、転写後に完了されて、「キャップ0」構造:m7G(5’)ppp(5’)Gを生成し得る(New England BioLabs,Ipswich,MA)。キャップ1構造は、ワクシニアウイルスキャッピング酵素及び2’-Oメチルトランスフェラーゼの両方を用いて生成して、m7G(5’)ppp(5’)G-2’-O-メチルを生成してもよい。キャップ2構造は、キャップ1構造から、2’-Oメチルトランスフェラーゼを用いて終わりから3番目の5’-ヌクレオチドを2’-O-メチル化することによって生成することができる。キャップ3構造は、キャップ2構造から、2’-Oメチルトランスフェラーゼを用いて終わりから4番目の5’-ヌクレオチドを2’-O-メチル化することによって生成することができる。酵素は、組換え供給源に由来し得る。
3’-ポリ(A)テールは、典型的には、転写されたmRNAの3’末端に付加されるアデニンヌクレオチドの連なりである。いくつかの場合では、最長約400のアデニンヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態では、3’-ポリ(A)テールの長さは、個々のmRNAの安定性に関して必須のエレメントであり得る。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチン(例えば、多価RNA組成物)は、20%、30%、40%、50%、または60%超のポリAテールRNAを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は安定化エレメントを含む。安定化エレメントは、例えば、ヒストンステムループを含み得る。32kDaのタンパク質であるステムループ結合タンパク質(SLBP)が特定されている。これは、核及び細胞質の両方におけるヒストンメッセージの3’末端にあるヒストンステムループと会合する。その発現レベルは細胞周期によって調節され、S期にピークに達し、このときヒストンmRNAレベルも上昇する。このタンパク質は、U7 snRNPによるヒストンプレmRNAの効率的な3’末端プロセシングに必須であることが示されている。SLBPはプロセシング後も引き続きステムループと会合し、次いで、細胞質中での成熟ヒストンmRNAからヒストンタンパク質への翻訳を促進する。SLBPのRNA結合ドメインは、後生動物及び原生動物の全体にわたり保存されており、ヒストンのステムループとの結合は、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3つのヌクレオチド5’及び2つのヌクレオチド3’を含む。
いくつかの実施形態では、mRNAは、コード領域、少なくとも1つのヒストンステムループ、及び任意選択で、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、概して、コードされたタンパク質の発現レベルを向上すべきである。コードされるタンパク質は、いくつかの実施形態では、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、mRNA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であって、いずれも本来は代替的機構に相当するが、相乗的にも作用して、個々のエレメントのいずれかで観察されるレベルを上回ってタンパク質発現を増大させる組み合わせを含む。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による相乗効果は、エレメントの順序にも、ポリ(A)配列の長さにも依存しない。
いくつかの実施形態では、mRNA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、天然に存在するステムループの3’にあるおよそ15~20ヌクレオチドのプリンリッチなポリヌクレオチドのストレッチを含み、これはヒストンプレmRNAから成熟ヒストンmRNAへのプロセシングに関与するU7 snRNAの結合部位に相当する。いくつかの実施形態では、この核酸はイントロンを含まない。
mRNAは、エンハンサー及び/またはプロモータ配列を含有しても含有しなくてもよく、これらは、修飾されても修飾されなくてもよく、活性化されても活性化されなくてもよい。いくつかの実施形態では、ヒストンステムループは、概してヒストン遺伝子に由来し、短い配列からなるスペーサーによって隔てられた2つの隣接する部分的または全体的に逆相補的な配列の分子内塩基対を含み、これがこの構造のループを形成する。不対ループ領域は、典型的には、ステムループエレメントのいずれとも塩基対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であるので、RNAに存在する場合が多いが、一本鎖DNAにも存在し得る。ステムループ構造の安定性は、概して、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、ゆらぎ塩基対(非ワトソン・クリック型塩基対)が生じることがある。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。
いくつかの実施形態では、mRNAは、1つ以上のAUリッチな配列が除去されている。これらの配列(AURESと称されることがある)は、3’UTRに見られる不安定化配列である。AURESはRNAワクチンから除去されてもよい。あるいは、AURESはRNAワクチン中に残存していてもよい。
シグナルペプチド
いくつかの実施形態では、組成物は、呼吸器ウイルス抗原に融合したシグナルペプチドをコードするORFを有するmRNAを含む。シグナルペプチドは、タンパク質のN末端側の15~60アミノ酸を含み、典型的には、分泌経路上の膜透過に必要であるため、真核生物及び原核生物の両方でほとんどのタンパク質が分泌経路に侵入するのを普遍的に制御している。真核生物において、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、プロセシングのために、成長ペプチド鎖の膜横断輸送を開始する。ERプロセシングにより成熟タンパク質が生成され、シグナルペプチドは、典型的には、宿主細胞のER常駐シグナルペプチダーゼにより、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保たれ、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への標的化も促進し得る。
いくつかの実施形態では、組成物は、呼吸器ウイルス抗原に融合したシグナルペプチドをコードするORFを有するmRNAを含む。シグナルペプチドは、タンパク質のN末端側の15~60アミノ酸を含み、典型的には、分泌経路上の膜透過に必要であるため、真核生物及び原核生物の両方でほとんどのタンパク質が分泌経路に侵入するのを普遍的に制御している。真核生物において、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、プロセシングのために、成長ペプチド鎖の膜横断輸送を開始する。ERプロセシングにより成熟タンパク質が生成され、シグナルペプチドは、典型的には、宿主細胞のER常駐シグナルペプチダーゼにより、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保たれ、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への標的化も促進し得る。
シグナルペプチドの長さは、15~60アミノ酸であり得る。例えば、シグナルペプチドの長さは、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アミノ酸であり得る。いくつかの実施形態では、シグナルペプチドの長さは、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。
(本来、呼吸器ウイルス抗原以外の遺伝子の発現を調節する)異種遺伝子からのシグナルペプチドは、当該技術分野において既知であり、これを所望の特性について試験し、次いで本開示の核酸に組み込んでもよい。
融合タンパク質
いくつかの実施形態では、本開示の組成物は、抗原性融合タンパク質をコードするmRNAを含む。したがって、コードされた抗原(複数可)は、一緒に結合された2つ以上のタンパク質(例えば、タンパク質及び/またはタンパク質断片)を含み得る。あるいは、タンパク質抗原が融合されるタンパク質は、それ自体に対する強力な免疫応答を促進しないが、むしろ、呼吸器ウイルス抗原に対する強力な免疫応答を促進する。抗原性融合タンパク質は、いくつかの実施形態では、各々の起源のタンパク質からの機能的特性を保持している。
いくつかの実施形態では、本開示の組成物は、抗原性融合タンパク質をコードするmRNAを含む。したがって、コードされた抗原(複数可)は、一緒に結合された2つ以上のタンパク質(例えば、タンパク質及び/またはタンパク質断片)を含み得る。あるいは、タンパク質抗原が融合されるタンパク質は、それ自体に対する強力な免疫応答を促進しないが、むしろ、呼吸器ウイルス抗原に対する強力な免疫応答を促進する。抗原性融合タンパク質は、いくつかの実施形態では、各々の起源のタンパク質からの機能的特性を保持している。
足場部分
いくつかの実施形態では、本明細書で提供されるmRNAワクチンは、足場部分に連結された呼吸器ウイルス抗原を含む融合タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、そのような足場部分は、本開示の核酸によってコードされる抗原に所望の特性を付与する。例えば、足場タンパク質は、例えば、抗原の構造を改変すること、抗原の取り込み及び処理を改変すること、及び/または結合パートナーへの抗原の結合を引き起こすことによって、抗原の免疫原性を改善し得る。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供されるmRNAワクチンは、足場部分に連結された呼吸器ウイルス抗原を含む融合タンパク質をコードする。いくつかの実施形態では、そのような足場部分は、本開示の核酸によってコードされる抗原に所望の特性を付与する。例えば、足場タンパク質は、例えば、抗原の構造を改変すること、抗原の取り込み及び処理を改変すること、及び/または結合パートナーへの抗原の結合を引き起こすことによって、抗原の免疫原性を改善し得る。
いくつかの実施形態では、足場部分は、10~150nmの直径、すなわち、免疫系の様々な細胞との最適な相互作用に非常に好適なサイズ範囲を有する、非常に対称であり、安定であり、かつ構造的に組織化されているタンパク質ナノ粒子へと自己組織化することができる、タンパク質である。いくつかの実施形態では、ウイルスタンパク質またはウイルス様粒子を使用して、安定なナノ粒子構造を形成し得る。そのようなウイルスタンパク質の例は、当該技術分野において既知である。例えば、いくつかの実施形態では、足場部分は、B型肝炎表面抗原(HBsAg)である。HBsAgは、約22nmの平均直径を有し、核酸を欠く、球状粒子を形成し、したがって非感染性である(Lopez-Sagaseta,J.et al.Computational and Structural Biotechnology Journal 14(2016)58-68)。いくつかの実施形態では、足場部分は、HBVに感染したヒト肝臓から得られるウイルスコアに類似する、24~31nmの直径の粒子へと自己組織化する、B型肝炎コア抗原(HBcAg)である。180または240のプロトマーに対応する、300Å及び360Åの直径の異なるサイズのナノ粒子の2つのクラスへと自己組織化する、生成されたHBcAg。いくつかの実施形態では、呼吸器ウイルス抗原は、呼吸器ウイルス抗原を表示するナノ粒子の自己組織化を促進にするために、HBsAGまたはHBcAGに融合される。
いくつかの実施形態では、細菌タンパク質プラットフォームが使用され得る。これらの自己組織化タンパク質の非限定的な例としては、フェリチン、ルマジン、及びエンカプスリンが挙げられる。
フェリチンはタンパク質であり、その主な機能は細胞内の鉄の貯蔵である。フェリチンは、4つのアルファヘリックスバンドルで各々構成される24個のサブユニットで作製され、これらは、八面体対称性を有する四次構造で自己組織化する(Cho K.J.et al.J Mol Biol.2009;390:83-98)。フェリチンのいくつかの高分解能構造が決定されており、ヘリコバクターピロリフェリチンが24個の同一のプロトマーで作製されていることが確認されているが、動物では、単独で組織化することができるか、または異なる比の24個のサブユニットの粒子へと組み合わせることができる、フェリチン軽鎖及び重鎖が存在する(Granier T.et al.J Biol Inorg Chem.2003;8:105-111、Lawson D.M.et al.Nature.1991;349:541-544)。フェリチンは、ロバストな熱的及び化学的安定性を備えたナノ粒子に自己アセンブルする。したがって、フェリチンナノ粒子は、抗原を運び、抗原を露出させるのによく適している。
ルマジンシンターゼ(LS)も、抗原ディスプレイ用のナノ粒子プラットフォームとしてよく適している。リボフラビンの生合成における最後から2番目の触媒ステップを担うLSは、古細菌、細菌、真菌、植物、及び真性細菌を含む多種多様な生物に存在する酵素である(Weber S.E.Flavins and Flavoproteins.Methods and Protocols,Series:Methods in Molecular Biology.2014)。LS(ルマジンシンテターゼ)モノマーは150アミノ酸の長さであり、隣接するタンデムアルファヘリックスのベータシートからなる。ホモペンタマーから直径150Åのカプシドを形成する12個のペンタマーの対称組織化物までのその形態的汎用性を示す、いくつかの異なる四次構造がLSについて報告されている。100超のサブユニットのLSケージについてさえ、記載されている(Zhang X.et al.J Mol Biol.2006;362:753-770)。
熱親和性Thermotoga maritimaから単離された新規のタンパク質ケージナノ粒子であるエンカプスリンはまた、自己組織化ナノ粒子の表面上に抗原を提示するためのプラットフォームとして使用され得る。エンカプスリンは、それぞれ20及び24nmの内径及び外径を有する薄い二十面体T=1対称ケージ構造を有する同一の31kDaのモノマーの60個のコピーから組織化される(Sutter M.et al.Nat Struct Mol Biol.2008,15:939-947)。T.maritimaにおけるエンカプスリンの正確な機能は未だ明確に理解されていないが、その結晶構造が最近解明されており、その機能は、酸化ストレス応答に関与するDyP(染料脱色ペルオキシダーゼ)及びFlp(フェリチン様タンパク質)などのタンパク質をカプセル化する細胞コンパートメントとして仮定された(Rahmanpour R.et al.FEBS J.2013,280:2097-2104)。
いくつかの実施形態では、本開示のRNAは、フォールドンドメインに融合した呼吸器ウイルス抗原をコードする。フォールドンドメインは、例えば、バクテリオファージT4フィブリチンから得ることができる(例えば、Tao Y,et al.Structure.1997 Jun 15;5(6):789-98を参照されたい)。
リンカーと切断可能なペプチド
いくつかの実施形態では、本開示のmRNAは、本明細書では融合タンパク質と呼ばれる、2つ以上のポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態では、mRNAは、融合タンパク質の少なくとも1つまたは各ドメインの間に位置するリンカーを更にコードする。リンカーは、例えば、切断可能なリンカーであっても、またはプロテアーゼ感受性リンカーであってもよい。いくつかの実施形態では、リンカーは、F2Aリンカー、P2Aリンカー、T2Aリンカー、E2Aリンカー、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。2Aペプチドと称される自己切断ペプチドリンカーのこのファミリーは、当該技術分野において記載されている(例えば、Kim,J.H.et al.(2011)PLoS ONE 6:e18556を参照されたい)。いくつかの実施形態では、リンカーは、F2Aリンカーである。いくつかの実施形態では、リンカーは、GGGS(配列番号7)リンカーである。いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、介在リンカーを有する3つのドメインを含有し、ドメイン-リンカー-ドメイン-リンカー-ドメインの構造を有する。
いくつかの実施形態では、本開示のmRNAは、本明細書では融合タンパク質と呼ばれる、2つ以上のポリペプチドをコードする。いくつかの実施形態では、mRNAは、融合タンパク質の少なくとも1つまたは各ドメインの間に位置するリンカーを更にコードする。リンカーは、例えば、切断可能なリンカーであっても、またはプロテアーゼ感受性リンカーであってもよい。いくつかの実施形態では、リンカーは、F2Aリンカー、P2Aリンカー、T2Aリンカー、E2Aリンカー、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。2Aペプチドと称される自己切断ペプチドリンカーのこのファミリーは、当該技術分野において記載されている(例えば、Kim,J.H.et al.(2011)PLoS ONE 6:e18556を参照されたい)。いくつかの実施形態では、リンカーは、F2Aリンカーである。いくつかの実施形態では、リンカーは、GGGS(配列番号7)リンカーである。いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、介在リンカーを有する3つのドメインを含有し、ドメイン-リンカー-ドメイン-リンカー-ドメインの構造を有する。
当該技術分野において既知である切断可能なリンカーを本開示に関連して使用してもよい。そのような例示的なリンカーとしては、F2Aリンカー、T2Aリンカー、P2Aリンカー、及びE2Aリンカーが挙げられる(例えば、WO2017/127750を参照されたい)。当業者は、他の当該技術分野において認識されているリンカーが、本開示の構築物(例えば、本開示の核酸によってコードされる)での使用に好適である場合があることを理解するであろう。当業者は同様に、他のポリシストロン性構築物(同じ分子内で複数の抗原/ポリペプチドを別々にコードするmRNA)が、本明細書に提供される使用に好適である場合があることを理解するであろう。
配列最適化
いくつかの実施形態では、本開示の抗原をコードするORFは、コドン最適化される。コドン最適化方法は、当該技術分野において既知である。例えば、本明細書で提供される配列のうちのいずれか1つ以上のORFが、コドン最適化され得る。コドン最適化は、いくつかの実施形態では、標的生物及び宿主生物におけるコドン頻度を一致させて、適切な折り畳みを確実にするために;GC含量をバイアスして、mRNA安定性を増加させるか、または二次構造を低減するために;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ベースランを最小化するために;転写及び翻訳制御領域をカスタマイズするために;タンパク質トラフィッキング配列を挿入または除去するために;コードされたタンパク質(例えばグリコシル化部位)中の翻訳後修飾部位を除去/付加するために;タンパク質ドメインの追加、除去またはシャッフルのために;制限サイトを挿入または削除するために;リボソーム結合部位及びmRNA分解部位を修飾するために;タンパク質の様々なドメインが適切に折り畳まれることを可能にするように翻訳速度を調節するために;またはポリヌクレオチド内の問題の二次構造を低減もしくは排除するために使用され得る。コドン最適化ツール、アルゴリズム、及びサービスは、当該技術分野において既知であり、非限定的な例としては、GeneArt(Life Technologies)、DNA2.0(Menlo Park CA)からのサービス及び/または専有の方法が挙げられる。いくつかの実施形態では、該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用いて最適化される。
いくつかの実施形態では、本開示の抗原をコードするORFは、コドン最適化される。コドン最適化方法は、当該技術分野において既知である。例えば、本明細書で提供される配列のうちのいずれか1つ以上のORFが、コドン最適化され得る。コドン最適化は、いくつかの実施形態では、標的生物及び宿主生物におけるコドン頻度を一致させて、適切な折り畳みを確実にするために;GC含量をバイアスして、mRNA安定性を増加させるか、または二次構造を低減するために;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ベースランを最小化するために;転写及び翻訳制御領域をカスタマイズするために;タンパク質トラフィッキング配列を挿入または除去するために;コードされたタンパク質(例えばグリコシル化部位)中の翻訳後修飾部位を除去/付加するために;タンパク質ドメインの追加、除去またはシャッフルのために;制限サイトを挿入または削除するために;リボソーム結合部位及びmRNA分解部位を修飾するために;タンパク質の様々なドメインが適切に折り畳まれることを可能にするように翻訳速度を調節するために;またはポリヌクレオチド内の問題の二次構造を低減もしくは排除するために使用され得る。コドン最適化ツール、アルゴリズム、及びサービスは、当該技術分野において既知であり、非限定的な例としては、GeneArt(Life Technologies)、DNA2.0(Menlo Park CA)からのサービス及び/または専有の方法が挙げられる。いくつかの実施形態では、該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用いて最適化される。
いくつかの実施形態では、コドン最適化配列は、天然に存在するかまたは野生型の配列ORF(例えば、呼吸器ウイルス抗原をコードする天然に存在するかまたは野生型のmRNA配列)に対して、95%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、天然に存在するかまたは野生型の配列(例えば、呼吸器ウイルス抗原をコードする天然に存在するかまたは野生型のmRNA配列)に対して、90%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、天然に存在するかまたは野生型の配列(例えば、呼吸器ウイルス抗原をコードする天然に存在するかまたは野生型のmRNA配列)に対して、85%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、天然に存在するかまたは野生型の配列(例えば、呼吸器ウイルス抗原をコードする天然に存在するかまたは野生型のmRNA配列)に対して、80%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、天然に存在するかまたは野生型の配列(例えば、呼吸器ウイルス抗原をコードする天然に存在するかまたは野生型のmRNA配列)に対して、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、天然に存在するかまたは野生型の配列(例えば、呼吸器ウイルス抗原をコードする天然に存在するかまたは野生型のmRNA配列)に対して、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、天然に存在するかまたは野生型の配列(例えば、呼吸器ウイルス抗原をコードする天然に存在するかまたは野生型のmRNA配列)に対して、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、コドン最適化配列は、非コドン最適化配列によってコードされる呼吸器ウイルス抗原と免疫原性が同じか、またはそれよりも免疫原性が高い(例えば、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも100%、または少なくとも200%以上高い)抗原をコードする。
修飾mRNAは、哺乳類宿主細胞にトランスフェクションされた場合、12~18時間、または18時間超、例えば、24、36、48、60、72時間、または72時間超の安定性を有し、哺乳類宿主細胞による発現が可能である。
いくつかの実施形態では、コドン最適化RNAは、G/Cのレベルが向上されたものであり得る。核酸分子(例えば、mRNA)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)ヌクレオチドを含有するRNAより機能的に安定していると考えられる。一例として、WO02/098443は、翻訳領域内の配列修飾によって安定化されたmRNAを含有する医薬組成物を開示している。遺伝暗号の縮退のため、該修飾は、得られるアミノ酸を変更することなくRNAの安定性を更に高めるものに既存のコドンを置換することによって機能する。該方法は、該RNAのコード領域に限定される。
化学修飾されていないヌクレオチド
いくつかの実施形態では、mRNAは、化学修飾されておらず、アデノシン、グアノシン、シトシン、及びウリジンからなる標準的なリボヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、本開示のヌクレオチド及びヌクレオシドは、転写RNA内に存在するもの(例えば、A、G、C、またはU)などの標準的なヌクレオシド残基を含む。いくつかの実施形態では、本開示のヌクレオチド及びヌクレオシドは、DNA内に存在するもの(例えば、dA、dG、dC、またはdT)などの標準的なデオキシリボヌクレオシドを含む。
いくつかの実施形態では、mRNAは、化学修飾されておらず、アデノシン、グアノシン、シトシン、及びウリジンからなる標準的なリボヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、本開示のヌクレオチド及びヌクレオシドは、転写RNA内に存在するもの(例えば、A、G、C、またはU)などの標準的なヌクレオシド残基を含む。いくつかの実施形態では、本開示のヌクレオチド及びヌクレオシドは、DNA内に存在するもの(例えば、dA、dG、dC、またはdT)などの標準的なデオキシリボヌクレオシドを含む。
化学修飾
いくつかの実施形態では、本開示の組成物は、呼吸器ウイルス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RNAを含み、核酸が、標準(非修飾)であり得るか、または当該技術分野において既知であるように修飾され得る、ヌクレオチド及び/またはヌクレオシドを含む。いくつかの実施形態では、本開示のヌクレオチド及びヌクレオシドは、修飾ヌクレオチドまたはヌクレオシドを含む。そのような修飾ヌクレオチド及び修飾ヌクレオシドは、天然に存在する修飾ヌクレオチド及び修飾ヌクレオシド、または天然に存在しない修飾ヌクレオチド及び修飾ヌクレオシドであり得る。そのような修飾としては、当該技術分野において認識されているように、ヌクレオチド及び/またはヌクレオシドの糖部分、主鎖部分または核酸塩基部分における修飾を挙げられ得る。
いくつかの実施形態では、本開示の組成物は、呼吸器ウイルス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RNAを含み、核酸が、標準(非修飾)であり得るか、または当該技術分野において既知であるように修飾され得る、ヌクレオチド及び/またはヌクレオシドを含む。いくつかの実施形態では、本開示のヌクレオチド及びヌクレオシドは、修飾ヌクレオチドまたはヌクレオシドを含む。そのような修飾ヌクレオチド及び修飾ヌクレオシドは、天然に存在する修飾ヌクレオチド及び修飾ヌクレオシド、または天然に存在しない修飾ヌクレオチド及び修飾ヌクレオシドであり得る。そのような修飾としては、当該技術分野において認識されているように、ヌクレオチド及び/またはヌクレオシドの糖部分、主鎖部分または核酸塩基部分における修飾を挙げられ得る。
いくつかの実施形態では、本開示の天然に存在する修飾ヌクレオチドまたはヌクレオチドは、概して既知であるか、または当該技術分野において認識されているものである。そのような天然に存在する修飾ヌクレオチド及びヌクレオチドの非限定的な例は、特に、広く認識されているMODOMICSデータベースに見出すことができる。
いくつかの実施形態では、本開示の天然に存在しない修飾ヌクレオチドまたはヌクレオシドは、概して既知であるか、または当該技術分野において認識されているものである。そのような天然に存在しない修飾ヌクレオチド及びヌクレオシドの非限定的な例は、特に、公開されている米国出願第PCT/US2012/058519号、PCT/US2013/075177号、PCT/US2014/058897号、PCT/US2014/058891号、PCT/US2014/070413号、PCT/US2015/036773号、PCT/US2015/036759号、PCT/US2015/036771号、またはPCT/IB2017/051367に見出すことができ、これらの全てが参照により本明細書に組み込まれる。
したがって、本開示の核酸(例えば、DNA核酸及びmRNA核酸などのRNA核酸)は、標準的なヌクレオチド及びヌクレオシド、天然に存在するヌクレオチド及びヌクレオシド、天然に存在しないヌクレオチド及びヌクレオシド、またはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。
本開示の核酸(例えば、DNA核酸及びmRNA核酸などのRNA核酸)は、いくつかの実施形態では、様々な(1つより多くの)異なる種類の標準的な及び/または修飾ヌクレオチド及びヌクレオシドを含む。いくつかの実施形態では、核酸の特定の領域は、1つまたは2つ以上の(任意に異なる)種類の標準的なヌクレオチド及びヌクレオシド、及び/または修飾ヌクレオチド及び修飾ヌクレオシドを含有する。
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核酸(例えば、修飾mRNA核酸)は、標準的なヌクレオチド及びヌクレオシドを含む非修飾核酸と比較して、それぞれ、細胞または生物における分解の減少を示す。
いくつかの実施形態では、細胞または生物に導入される修飾RNA核酸(例えば、修飾mRNA核酸)は、標準的なヌクレオチド及びヌクレオシドを含む非修飾核酸と比較して、それぞれ細胞または生物における低減された免疫原性(例えば、低減された生得的応答)を呈し得る。
核酸(例えば、mRNA核酸などのRNA核酸)は、いくつかの実施形態では、核酸の合成または合成後に導入されて、所望の機能または特性を達成する非天然修飾ヌクレオチドを含む。その修飾は、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、または糖に存在してよい。修飾は、化学合成によって導入されてもよいし、またはポリメラーゼ酵素を用いて鎖の末端もしくは鎖中の任意の場所に導入することもできる。核酸の領域のいずれかが化学修飾されていてよい。
本開示は、核酸の修飾ヌクレオシド及びヌクレオチド(例えば、mRNA核酸などのRNA核酸)を提供する。「ヌクレオシド」は、有機塩基(例えば、プリンもしくはピリミジン)またはその誘導体(本明細書では「核酸塩基」とも称される)と組み合わせた、糖分子(例えば、ペントースもしくはリボース)を含有する化合物またはその誘導体を指す。「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、1つ以上の修飾または非天然ヌクレオシドを含めるため、任意の有用な方法で、例えば、化学的に、酵素的に、または組換え的に合成され得る。ポリヌクレオチドは、連結されたヌクレオシドの領域(複数可)を含み得る。そのような領域は、可変骨格結合を有し得る。この結合は、標準的なホスホジエステル結合であり得、その場合、核酸は、ヌクレオチドの領域を含むことになろう。
修飾ヌクレオチドの塩基対合は、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、非標準的なまたは修飾塩基を含むヌクレオチド及び/または修飾ヌクレオチド間で形成される塩基対も包含し、ここで、水素結合供与体と水素結合受容体の配置により、例えば、少なくとも1つの化学修飾を有するこれらの核酸における、非標準的な塩基と標準的な塩基との間、または2つの相補的な非標準的塩基構造間の水素結合が可能になる。そのような非標準的な塩基対合の一例は、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合である。塩基/糖またはリンカーの任意の組み合わせを本開示のポリヌクレオチドに組み込むことができる。
いくつかの実施形態では、核酸中の修飾核酸塩基(例えば、mRNA核酸などのRNA核酸)は、1-メチル-プソイドウリジン(m1ψ)、1-エチル-プソイドウリジン(e1ψ)、5-メトキシ-ウリジン(mo5U)、5-メチル-シチジン(m5C)、及び/またはプソイドウリジン(ψ)を含む。いくつかの実施形態では、核酸中の修飾核酸塩基(例えば、mRNA核酸などのRNA核酸)は、5-メトキシメチルウリジン、5-メチルチオウリジン、1-メトキシメチルプソイドウリジン、5-メチルシチジン、及び/または5-メトキシシチジンを含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドは、限定されないが、化学修飾を含む前述の修飾核酸塩基のうちのいずれかのうちの少なくとも2つ(例えば、2つ、3つ、4つ、またはそれ以上)の組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、本開示のmRNAは、核酸の1つ以上または全てのウリジン位置に1-メチル-プソイドウリジン(m1ψ)置換を含む。
いくつかの実施形態では、本開示のmRNAは、核酸の1つ以上または全てのウリジン位置に1-メチルプソイドウリジン(m1ψ)置換、及び核酸の1つ以上または全てのシチジン位置に5-メチルシチジン置換を含む。
いくつかの実施形態では、本開示のmRNAは、核酸の1つ以上または全てのウリジン位置にシュードウリジン(ψ)置換を含む。
いくつかの実施形態では、本開示のmRNAは、核酸の1つ以上または全てのウリジン位置にシュードウリジン(ψ)置換、及び核酸の1つ以上または全てのシチジン位置に5-メチルシチジン置換を含む。
いくつかの実施形態では、本開示のmRNAは、核酸の1つ以上または全てのウリジン位置にウリジンを含む。
いくつかの実施形態では、mRNAは、特定の修飾について均一に修飾される(例えば、完全に修飾される、配列全体にわたり修飾される)。例えば、核酸は、1-メチル-プソイドウリジンで一様に修飾され得、つまり、当該mRNA配列の全てのウリジン残基が1-メチル-プソイドウリジンで置き換えられる。同様に、核酸は、その配列に存在するいずれかの種類のヌクレオシド残基を、上に示した残基のような修飾残基に置き換えることによって、一様に修飾することができる。
本開示の核酸は、分子の全長に沿って部分的にも完全にも修飾することができる。例えば、1つ以上または全て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のいずれか1つ以上もしくは全て)は、本開示の核酸、またはその所定の配列領域(例えば、ポリAテールを含むか、または除外するmRNA)において均一に修飾され得る。いくつかの実施形態において、本開示の核酸(またはその配列領域)内の全てのヌクレオチドXが修飾ヌクレオチドであり、Xは、ヌクレオチドA、G、U、Cのいずれか1つ、または以下の組み合わせ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のいずれか1つであり得る。
核酸は、約1%~約100%の修飾ヌクレオチド(全体のヌクレオチド含有量に関して、または1つ以上の種類のヌクレオチド、すなわちA、G、U、もしくはCのうちのいずれか1つ以上に関して)あるいは任意の介在するパーセンテージ(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%)を含有し得る。残りの割合にはいずれも、修飾されていないA、G、UまたはCが存在することになることは分かるであろう。
mRNAは、1%以上100%までの修飾ヌクレオチド、または任意の範囲のパーセンテージ(例えば、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)を含有し得る。例えば、その核酸は、修飾ウラシルまたは修飾シトシンのような修飾ピリミジンを含有してもよい。いくつかの実施形態では、核酸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)で置き換えられる。修飾ウラシルは、単一の固有の構造を有する化合物によって置き換えられ得るか、または異なる構造(例えば、2つ、3つ、4つ、またはそれ以上の固有の構造)を有する複数の化合物によって置き換えられ得る。いくつかの実施形態では、核酸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)で置き換えられる。修飾シトシンは、単一の固有の構造を有する化合物によって置き換えられ得るか、または異なる構造(例えば、2つ、3つ、4つ、またはそれ以上の固有の構造)を有する複数の化合物によって置き換えられ得る。
非翻訳領域(UTR)
本開示のmRNAは、非翻訳領域として作用または機能する1つ以上の領域または部分を含み得る。mRNAが、少なくとも1つの目的の抗原をコードするように設計される場合、核酸は、これらの非翻訳領域(UTR)のうちの1つ以上を含み得る。核酸の野生型非翻訳領域は、転写されるが翻訳はされない。mRNAにおいて、5’UTRは、転写開始部位で開始し、開始コドンまで続くが、開始コドンを含まない一方で、3’UTRは、終止コドンのすぐ後に始まり、転写終結シグナルまで続く。核酸分子の安定性及び翻訳の観点から、UTRによって果たされる調節的役割に関する証拠が増えている。UTRの調節特徴は、特に分子の安定性を向上させるために、本開示のポリヌクレオチドに組み込むことができる。また、転写産物が望ましくない臓器部位に誤って向けられた場合に備え、転写産物の下方調節の制御を確保するための特定の特徴も組み込むことができる。様々な5’UTR及び3’UTR配列が当該技術分野において既知であり、利用可能である。
本開示のmRNAは、非翻訳領域として作用または機能する1つ以上の領域または部分を含み得る。mRNAが、少なくとも1つの目的の抗原をコードするように設計される場合、核酸は、これらの非翻訳領域(UTR)のうちの1つ以上を含み得る。核酸の野生型非翻訳領域は、転写されるが翻訳はされない。mRNAにおいて、5’UTRは、転写開始部位で開始し、開始コドンまで続くが、開始コドンを含まない一方で、3’UTRは、終止コドンのすぐ後に始まり、転写終結シグナルまで続く。核酸分子の安定性及び翻訳の観点から、UTRによって果たされる調節的役割に関する証拠が増えている。UTRの調節特徴は、特に分子の安定性を向上させるために、本開示のポリヌクレオチドに組み込むことができる。また、転写産物が望ましくない臓器部位に誤って向けられた場合に備え、転写産物の下方調節の制御を確保するための特定の特徴も組み込むことができる。様々な5’UTR及び3’UTR配列が当該技術分野において既知であり、利用可能である。
5’UTRとは、開始コドン(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)からすぐ上流(5’)にあるmRNAの領域である。5’UTRはタンパク質をコードしない(非コードである)。天然5’UTRは、翻訳開始で役割を果たす機能を有する。それらは、リボソームが多くの遺伝子の翻訳を開始するプロセスに関与することが一般に既知であるコザック配列のようなシグネチャーを有する。コザック配列は、コンセンサスCCR(A/G)CCAUGG(配列番号8)を有し、Rが、開始コドン(AUG)の3塩基上流にあるプリン(アデニンまたはグアニン)であり、それに別の「G」が続く。5′UTRはまた、伸長因子結合に関与する二次構造を形成することが知られている。
本開示のいくつかの実施形態では、5’UTRは、異種UTRであり、すなわち、異なるORFに関連付けられる天然に見出されるUTRである。別の実施形態では、5’UTRは合成UTRであり、すなわち、天然には存在しない。合成UTRとしては、例えば、遺伝子発現を増加させる、その特性を改善するために変異させたUTR、ならびに完全に合成されたものが挙げられる。例示的な5’UTRとしては、Xenopusまたはヒト由来のa-グロビンまたはb-グロビン(8278063、9012219)、ヒトシトクロムb-245aポリペプチド、及びヒドロキシステロイド(17b)デヒドロゲナーゼ、及びタバコエッチウイルス(US8278063、9012219)が挙げられる。CMV即時早期1(IE1)遺伝子(US2014/0206753、WO2013/185069)、配列GGGAUCCUACC(配列番号97)(WO2014/144196)も使用され得る。別の実施形態では、TOP遺伝子の5’UTRは、5’TOPモチーフ(オリゴピリミジントラクト)が欠如したTOP遺伝子の5’UTRであり(例えば、WO/2015/101414、WO/2015/101415、WO/2015/062738、WO2015/024667、WO2015/024667;リボソームタンパク質ラージ32(L32)遺伝子に由来する5’UTRエレメント(WO/2015/101414、WO2015/101415、WO/2015/062738)、ヒドロキシステロイド(17-β)デヒドロゲナーゼ4遺伝子(HSD17B4)の5’UTRに由来する5’UTRエレメント(WO2015/024667)、またはATP5A1の5’UTRに由来する5’UTRエレメント(WO2015/024667)が使用され得る。いくつかの実施形態では、5’UTRの代わりに配列内リボソーム侵入部位(IRES)が使用される。
いくつかの実施形態では、本開示の5’UTRは、配列番号3及び配列番号4から選択される配列を含む。
3’UTRは、終止コドン(翻訳終了をシグナル伝達するmRNA転写産物のコドン)のすぐ下流(3’)にあるmRNAの領域である。3’UTRはタンパク質をコードしない(非コードである)。天然または野生型の3′UTRは、一連のアデノシン及びウリジンが埋め込まれていることが知られている。これらのAUリッチシグネチャは、ターンオーバー率の高い遺伝子で特に一般的である。それらの配列特徴及び機能特性に基づいて、AUリッチエレメント(ARE)を3つのクラスに分離することができる(Chen et al,1995):クラスI AREは、Uリッチ地域内のAUUUAモチーフのいくつかの分散コピーを含有する。C-Myc及びMyoDは、クラスI AREを含有する。クラスII AREは2つ以上の重複するUUAUUUA(U/A)(U/A)九量体を有する。この種類のAREを含有する分子としては、GM-CSF及びTNF-aが挙げられる。クラスIII ARESは、あまりよく定義されていない。これらのUリッチ領域は、AUUUAモチーフを含有しない。c-Jun及びMyogeninは、このクラスの中でも十分に研究された2つの例である。AREに結合するほとんどのタンパク質はメッセンジャーを不安定化することが知られているが、ELAVファミリーのメンバー、特にHuRは、mRNAの安定性を高めることが報告されている。HuRは、3つ全てのクラスのAREに結合する。HuR特異的結合部位を核酸分子の3′UTRに操作することは、HuR結合をもたらし、故に、インビボでのメッセージの安定化をもたらす。
3’UTR AUリッチエレメント(ARE)の導入、除去、または修飾を使用して、本開示の核酸(例えば、RNA)の安定性を調節することができる。特定の核酸を操作する場合、AREの1つまたは複数のコピーを導入して、本開示の核酸の安定性を低下させ、それによって翻訳を抑制し、得られるタンパク質の産生を減少させることができる。同様に、AREを同定し、除去または変異させて、細胞内安定性を増加させ、故に、結果として生じるタンパク質の翻訳及び産生を増加させることができる。トランスフェクション実験は、本開示の核酸を使用して、関連細胞株において行うことができ、タンパク質産生は、トランスフェクション後の様々な時点でアッセイすることができる。例えば、細胞に様々なAREエンジニアリング分子をトランスフェクトし、ELISAキットを使用して関連タンパク質にトランスフェクトし、トランスフェクションの6時間後、12時間後、24時間後、48時間後、及び7日後に生成されたタンパク質をアッセイしてもよい。
当業者であれば、異種または合成の5’UTRが、任意の所望の3’UTR配列とともに使用され得ることを理解するであろう。例えば、異種5’UTRを、合成3’UTRと、異種3”UTRとともに使用することができる。
非UTR配列はまた、核酸内の領域またはサブ領域として使用され得る。例えば、イントロン配列またはイントロン配列の部分は、本開示の核酸の領域に組み込まれ得る。イントロン配列の組み込みは、タンパク質産生ならびに核酸レベルを増加させ得る。
特徴の組み合わせをフランキング領域に含めてもよいし、他の特徴の中に含有してもよい。例えば、ORFは、強力なコザック翻訳開始シグナルを含有し得る5´UTR及び/またはポリAテールのテンプレート化付加のためのオリゴ(dT)配列を含み得る3´UTRによって隣接され得る。5’UTRは、米国特許出願公開第20100/293625号及びその全体が参照により本明細書に組み込まれるPCT/US2014/069155に記載の5UTRなどの、同じ及び/または異なる遺伝子からの第1のポリヌクレオチド断片及び第2のポリヌクレオチド断片を含み得る。
任意の遺伝子からの任意のUTRを核酸の領域に組み込んでもよいことを理解されたい。更に、任意の既知の遺伝子の複数の野生型UTRを利用してもよい。野生型領域のバリアントではない人工UTRを提供することも、本開示の範囲内である。これらのUTRまたはその一部分は、それらが選択された転写物と同じ向きに配置されてもよいし、または向きもしくは位置が改変されてもよい。したがって、5’または3’UTRは、1つ以上の他の5’UTRまたは3’UTRで逆転、短縮、延長、作製されてもよい。本明細書で使用される場合、「改変された」という用語は、UTR配列に関するものであり、UTRが参照配列に関して何らかの形で変化したことを意味する。例えば、3’UTRまたは5’UTRは、上に教示されるように、配向もしくは位置の変化によって野生型もしくは天然UTRと比較して、改変され得るか、または追加のヌクレオチドの包含、ヌクレオチドの欠失、ヌクレオチドのスワッピングもしくは転位によって改変されてもよい。「改変された」UTR(3’または5’のいずれか)を産生する任意のこれらの変化はバリアントUTRを含む。
いくつかの実施形態では、5’UTRまたは3’UTRなどの二重、三重、または四重のUTRが使用され得る。本明細書で使用する「二重」UTRとは、同じUTRの2つのコピーが直列または実質的に直列にコード化されているものである。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2010/0129877号に記載の二重ベータ-グロビン3′UTRが使用され得る。
パターン化されたUTRを有することも本開示の範囲内である。本明細書で使用される「パターン化UTR」とは、ABABABもしくはAABBAABBAABBもしくはABCABCABCまたはそのバリアントが1回、2回、または3回以上反復されるような反復パターンまたは交互パターンを反映するUTRである。これらのパターンでは、各文字A、B、またはCは、ヌクレオチドレベルで異なるUTRを表す。
いくつかの実施形態では、隣接領域は、そのタンパク質が共通の機能、構造、特徴、または特性を共有する、転写物のファミリーから選択される。例えば、目的のポリペプチドは、特定の細胞、組織または発達中のある時期に発現されるタンパク質のファミリーに属する場合がある。これらの遺伝子のいずれかからのUTRは、同じかまたは異なるファミリーのタンパク質の任意の他のUTRとスワッピングして、新しいポリヌクレオチドを作製してもよい。本明細書で使用される場合、「タンパク質のファミリー」とは、最も広い意味において使用され、少なくとも1つの機能、構造、特徴、局在、起点または発現パターンを共有する2つ以上の目的のポリペプチドの群を指す。
非翻訳領域は、翻訳エンハンサーエレメント(TEE)も含んでもよい。非限定的な例として、TEEとしては、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願第20090226470号に記載されているTEE、及び当該技術分野において既知であるTEEが挙げられ得る。
RNAのインビトロ転写
本開示の態様は、RNA転写物の産生を生じる条件下で、DNAテンプレート(例えば、第1の投入DNA及び第2の投入DNA)をRNAポリメラーゼ(例えば、T7 RNAポリメラーゼ、T7 RNAポリメラーゼバリアントなど)と接触させることを含む、RNA転写物(例えば、mRNA転写物)を生成(合成)する方法を提供する。このプロセスは、「インビトロ転写」または「IVT」と称される。IVT条件は、通常、プロモータを含有する精製された線状DNAテンプレート、ヌクレオシド三リン酸、ジチオスレイトール(DTT)及びマグネシウムイオンを含む緩衝系、及びRNAポリメラーゼを必要とする。転写反応で使用される正確な条件は、特定の用途に必要なRNAの量に依拠する。典型的なIVT反応は、転写緩衝液中でDNAテンプレートをRNAポリメラーゼ及びGTP、ATP、CTP、UTP(またはヌクレオチド類似体)を含むヌクレオシド三リン酸とともにインキュベートすることにより行われる。5’末端グアノシン三リン酸を有するRNA転写物は、この反応から生成される。
本開示の態様は、RNA転写物の産生を生じる条件下で、DNAテンプレート(例えば、第1の投入DNA及び第2の投入DNA)をRNAポリメラーゼ(例えば、T7 RNAポリメラーゼ、T7 RNAポリメラーゼバリアントなど)と接触させることを含む、RNA転写物(例えば、mRNA転写物)を生成(合成)する方法を提供する。このプロセスは、「インビトロ転写」または「IVT」と称される。IVT条件は、通常、プロモータを含有する精製された線状DNAテンプレート、ヌクレオシド三リン酸、ジチオスレイトール(DTT)及びマグネシウムイオンを含む緩衝系、及びRNAポリメラーゼを必要とする。転写反応で使用される正確な条件は、特定の用途に必要なRNAの量に依拠する。典型的なIVT反応は、転写緩衝液中でDNAテンプレートをRNAポリメラーゼ及びGTP、ATP、CTP、UTP(またはヌクレオチド類似体)を含むヌクレオシド三リン酸とともにインキュベートすることにより行われる。5’末端グアノシン三リン酸を有するRNA転写物は、この反応から生成される。
いくつかの実施形態では、野生型T7ポリメラーゼは、IVT反応で使用される。いくつかの実施形態では、修飾されたまたはバリアントT7ポリメラーゼは、IVT反応で使用される。いくつかの実施形態では、T7 RNAポリメラーゼバリアントは、野生型T7(WT T7)ポリメラーゼと少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、または99%の同一性を共有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、T7ポリメラーゼバリアントは、国際出願公開第WO2019/036682号または同第WO2020/172239号によって記載されるT7ポリメラーゼバリアントであり、その各々の内容は、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、RNAポリメラーゼ(例えば、T7 RNAポリメラーゼまたはT7 RNAポリメラーゼバリアント)は、0.01mg/ml~1mg/mlの濃度で反応(例えば、IVT反応)において存在する。例えば、該RNAポリメラーゼは、反応中に、濃度0.01mg/mL、0.05mg/ml、0.1mg/ml、0.5mg/mlまたは1.0mg/mlで含まれ得る。
投入デオキシリボ核酸(DNA)は、RNAポリメラーゼの核酸テンプレートとして機能するDNAテンプレートは、目的のポリペプチド(例えば、抗原性ポリペプチド)をコードするポリヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態では、DNAテンプレートは、目的のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドから5’に位置し、機能的に連結されたRNAポリメラーゼプロモータ(例えば、T7 RNAポリメラーゼプロモータ)を含む。また、DNAテンプレートは、目的の遺伝子の3’末端に位置するポリアデニル化(ポリA)テールをコードするヌクレオチド配列を含み得る。いくつかの実施形態では、投入DNAは、プラスミドDNA(pDNA)を含む。本明細書で使用される場合、「プラスミドDNA」または「pDNA」は、細胞内の染色体DNAから物理的に分離され、独立して複製することができる染色体外DNA分子を指す。いくつかの実施形態では、プラスミドDNAは、細胞から単離される(例えば、プラスミドDNA調製物として)。いくつかの実施形態では、プラスミドDNAは、1つ以上の異種核酸、例えば、RNAポリメラーゼのテンプレートとして機能し得る治療用タンパク質をコードする核酸を含有し得る複製起点を含む。プラスミドDNAは、環化または線状であり得る(例えば、制限酵素消化によって線状化されたプラスミドDNA)。
多価mRNA構築物は、典型的には、一度に1つのmRNA生成物を転写し、各mRNA生成物を精製し、次いで、製剤化前に精製されたmRNA生成物を一緒に混合することによって生成される。この種類のプロセスは、特に適正製造基準(GMP)スケールでは、かなりの時間及び金銭的投資を必要とする。
本開示の態様は、多価の異なるRNA(例えば、2つ以上の異なるRNA)を含む組成物を生成するための方法に関する。いくつかの態様では、本明細書に開示の多価転写の方法は、以前の方法を使用して生成されたRNA組成物よりも高い純度を有する多価RNA組成物を生じる、IVT反応のための投入DNAの量を選択する事に関与する。DNA分子間の長さの差、DNA分子のポリAテール効率など、及び/または共IVT反応混合物中に存在する他の試薬(例えば、RNAポリメラーゼ、ヌクレオチド三リン酸(NTP)など)などの、共転写される(例えば、インビトロで同時に転写される)DNA分子のある特定の特徴または特性が、生じる多価RNA組成物に組成バイアスを導入し得ることが観察された。驚くべきことに、そのような組成バイアスを低減する方法が、発見された。いくつかの実施形態では、投入DNA量を修飾することは、以前の方法によって生成されたRNA組成物と比較して、増加した純度(例えば、ポリAテールを含むRNAのパーセンテージによって測定される)を有する多価RNA組成物の生成を生じる。また、本明細書に記載の同時IVT方法は、IVT反応で使用される投入DNAの長さに大きな差(例えば、100超のヌクレオチド)がある場合でも、高純度の多価RNA組成物を生じることも驚くべき発見であった。
したがって、いくつかの態様では、本開示は、多価RNA組成物を生成するための方法であって、方法が、第1のRNAをコードするDNA分子の第1の集団、及び第1のRNAとは異なる第2のRNAをコードするDNA分子の第2の集団を含む、反応混合物中の少なくとも2つのDNA分子を同時にインビトロで転写することと、IVTによって生成される第1のRNA対第2のRNAの所定の比を有する多価RNA組成物を得ることと、を含む、方法を提供する。
本明細書で使用される場合、「多価RNA組成物」という用語は、2つを超える異なるmRNAを含む組成物を指す。多価RNA組成物は、2つ以上の異なるRNA、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上の異なるRNAを含み得る。いくつかの実施形態では、多価RNA組成物は、10を超える異なるRNAを含む。「異なるRNA」という用語は、多価RNA組成物中の別のRNAと同じではない任意のRNAを指す。例えば、2つのRNAは、i)(2つの長さのうちの短い方の全体にわたってRNAが同一であるか否かにかかわらず)異なる長さ、ii)異なるヌクレオチド配列、iii)異なる化学修飾パターン、またはiv)前述の任意の組み合わせを有する場合、異なる。
いくつかの実施形態では、同時IVT反応における各投入DNA(例えば、投入DNA分子の集団)は、異なる供給源(例えば、異なる細胞または細胞集団において、例えば、別々に合成される)から得られる。いくつかの実施形態では、各投入DNA(例えば、投入DNAの集団)は、異なる細菌細胞または細菌細胞の集団から得られる。例えば、投入DNAの3つの集団を有する同時IVT反応では、第1の投入DNAは、細菌細胞集団Aで産生され、第2の投入DNAは、細菌細胞集団Bで産生され、第3の投入DNAは、細菌集団Cで産生され、A、B、及びCの各々は、同じ細菌培養物ではない(例えば、同じ容器またはプレートで共培養される)。投入DNA(例えば、プラスミドDNA)の集団を得る方法は、例えば、Sambrook,Joseph.Molecular Cloning:a Laboratory Manual.Cold Spring Harbor,N.Y.:Cold Spring Harbor Laboratory Press,2001によって記載されるように既知である。
いくつかの態様は、多価同時IVT反応で使用されるDNAの量を正規化することを含む。いくつかの実施形態では、正規化は、投入DNAのモル質量に基づく。いくつかの実施形態では、正規化は、投入DNAの分解速度に基づく。いくつかの実施形態では、正規化は、得られるmRNAの分解速度に基づいている(例えば、反応混合物中に存在するポリAバリアント、またはT7ポリメラーゼ不全転写物または切断された転写物に基づいて測定される)。いくつかの実施形態では、正規化は、投入DNAのヌクレオチド含有量(例えば、A、G、C、U、またはそれらの任意の組み合わせの量)に基づく。いくつかの実施形態では、正規化は、投入DNAの純度に基づく。いくつかの実施形態では、正規化は、投入DNAのポリAテール効率に基づく。いくつかの実施形態では、正規化は、投入DNAの長さに基づく。
いくつかの実施形態では、mRNAは、所定のmRNA比であり、(例えば、組成物中の異なるRNAの数に応じて)2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上の異なるRNAの比を含み得る。いくつかの実施形態では、所定の比は、10超のRNA間の比を含む。本明細書で使用される場合、「所定のmRNA比」は、多価RNA組成物中のRNA分子の所望の最終的な比を指す。RNA組成物の所望の最終的な比は、RNAによってコードされる最終的なペプチド(複数可)またはポリペプチド産物(複数可)に応じて異なる。例えば、多価RNA混合物は、2つのRNA(例えば、第1の抗原をコードするRNA及び第2の抗原をコードするRNA)を含み得、この例では、RNA分子の望ましい最終的な比は、1(第1の抗原RNA):1(第2の抗原RNA)であり得る。別の例では、多価RNA組成物は、(例えば、ワクチンとして使用する場合)異なる抗原性ペプチドをコードするいくつかの(例えば、3、4、5、6、7、8、またはそれ以上の)RNAを含み得、その場合、望ましい比は、3~10個のRNA(例えば、a:b:c、a:b:c:d、a:b:c:d:e、a:b:c:d:e:f、a:b:c:d:e:f:g、a:b:c:d:e:f:g:h、a:b:c:d:e:f:g:h:i、a:b:c:d:e:f:g:h:i:jなど、式中、a~jの各々が、1~10の数である)を含み得る。
いくつかの実施形態では、正規化は、投入DNA中に存在する最低レベル(例えば、最低モル質量、(例えば、投入DNA及び/または産出RNAの)分解速度、ヌクレオチド含有量、純度、及び/またはポリAテール効率)に基づく。いくつかの実施形態では、正規化は、投入DNAに存在する最高レベル(例えば、最高モル質量、(例えば、投入DNA及び/または産出RNAの)分解速度、ヌクレオチドコンテキスト、純度、及び/またはポリAテール効率)に基づく。いくつかの実施形態では、正規化は、投入DNAのRNA産生の速度(例えば、反応混合物中の投入DNAのRNA産生の最高速度または投入DNAのRNA産生の最低速度)に基づく。
いくつかの態様では、本開示は、投入DNA(例えば、第1のDNAまたは第2のDNA)の量が、事前に定義された構成要素のmRNA比を有する多価RNA組成物の産生を改善するために調整または正規化されるIVT方法に関する。
本明細書に記載の、投入DNA間のサイズにおける大きな差(例えば、長さが100、200、500、1000個、またはそれ以上のヌクレオチドの差)及び/またはIVT中の所与のDNAのポリAテール効率などの多価RNA組成物純度に影響を及ぼすある特定の因子は、それらの因子のうちの1つ以上に基づいて、投入DNAの量を正規化することによって、IVTの前に対処され得る。
IVT反応で使用される投入DNA(例えば、投入DNA分子の集団)の数は、多価RNA組成物に含まれることを望む異なるRNA分子の数に応じて変動し得る。いくつかの実施形態では、IVT反応混合物は、2つ以上の異なる投入DNA、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、またはそれ以上の異なる投入DNAを含む。いくつかの実施形態では、IVT反応は、15超の異なる投入DNAを含む。「異なる投入DNA」という用語は、異なるRNAをコードする、例えば、i)異なる長さ(2つの長さのうちの短い方の全体にわたってRNAが同一であるか否かにかかわらず)、ii)異なるヌクレオチド配列、iii)異なる化学修飾パターン、またはiv)前述の任意の組み合わせを有する、投入DNAを包含する。
いくつかの実施形態では、IVT反応で使用される投入DNA分子のうちの2つ以上は、異なる長さを有する(例えば、異なる数のヌクレオチドを含む)mRNA分子をコードする。いくつかの実施形態では、IVT反応混合物中の異なる投入DNA分子によってコードされるmRNA分子のうちの2つ以上の間の長さの差は、70ヌクレオチド、80ヌクレオチド、90ヌクレオチド、または100ヌクレオチドよりも大きい(例えば、組成物中の2つの投入DNAは、互いに長さが70、80、90、または100ヌクレオチド以内ではないmRNA分子をコードする)。いくつかの実施形態では、異なる投入DNA分子によってコードされるmRNA分子のうちの2つ以上の間の長さの差は、100ヌクレオチド、例えば、500ヌクレオチド、1000ヌクレオチド、1500ヌクレオチド、2000ヌクレオチド、3000ヌクレオチド、4000ヌクレオチド、またはそれ以上よりも大きい。
特定の実施形態では、組み合わせワクチン(例えば、多価RNA組成物)は、第1のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第1のDNA分子、第2のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第2のDNA分子、及び第3のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第3のDNA分子を単一の反応容器内で組み合わせることによって生成され、第1のDNA分子、第2のDNA分子、及び第3のDNA分子が、異なる供給源から得られる。いくつかの実施形態では、異なる供給源は、第1、第2、及び第3の細菌細胞培養物であり、第1、第2、及び第3の細菌細胞培養物は、共培養されない。いくつかの実施形態では、異なる供給源は、第1、第2、及び第3の細菌細胞培養物であり、第1、第2、及び第3の細菌細胞培養物は、共培養される。いくつかの実施形態では、反応混合物中に存在する第1、第2、及び第3のDNA分子の量は、インビトロ転写の開始前に正規化されている。
いくつかの実施形態では、線状化された第1のDNA分子、線状化された第2のDNA分子、及び線状化された第3のDNA分子を同時にインビトロで転写して、多価RNA組成物を得る。
いくつかの実施形態では、インビトロ転写テンプレートは、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有し、3′UTR及びポリAテールをコードする。特定の核酸配列組成物及びインビトロ転写テンプレートの長さは、テンプレートによってコードされるmRNAに依存する。
「5’非翻訳領域」(UTR)は、ポリペプチドをコードしていない開始コドン(すなわち、リボソームによって翻訳されたmRNA転写物の最初のコドン)から直接上流(すなわち、5’側)にあるmRNAの領域を指す。RNA転写産物が生成されている場合、5’UTRはプロモータ配列を含み得る。そのようなプロモータ配列が、当該技術分野において既知である。本開示のワクチンには、そのようなプロモータ配列が存在しないことが理解されるべきである。
「3’非翻訳領域」(UTR)は、ポリペプチドをコードしていない終止コドン(すなわち、翻訳終結をシグナル伝達するmRNA転写物のコドン)から直接下流(すなわち、3’側)にあるmRNAの領域を指す。
「オープンリーディングフレーム」は、開始コドン(例えば、メチオニン(ATG))で始まり、終止コドン(例えば、TAA、TAGまたはTGA)で終わるDNAの連続ストレッチであり、ポリペプチドをコードする。
「ポリ(A)テール」は、複数の連続したアデノシン一リン酸を含有する3’UTRの下流、例えば、すぐ下流(すなわち、3’)にある、mRNAの領域である。ポリ(A)テールは、10~300個のアデノシン一リン酸を含有し得る。例えば、ポリ(A)テールは、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有し得る。いくつかの実施形態では、ポリ(A)テールは、50~250個のアデノシン一リン酸を含有する。関連する生物学的環境(例えば、細胞内、インビボ)において、ポリ(A)テールは、例えば、細胞質での酵素分解からmRNAを保護するように機能し、転写終結、及び/または核からのmRNAの輸送及び翻訳で補助する。
いくつかの実施形態では、核酸は、200~3,000ヌクレオチドを含む。例えば、核酸は、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ヌクレオチドを含み得る。
インビトロの転写系は、典型的には、転写緩衝液、ヌクレオチド三リン酸(NTP)、RNase阻害剤、及びポリメラーゼを含む。
NTPは、社内で製造してもよいか、供給業者から選択してもよいか、または本明細書に記載されるように合成してもよい。NTPは、限定されないが、天然及び非天然(修飾)NTPを含む本明細書に記載のものから選択され得る。
任意の数のRNAポリメラーゼまたはバリアントが、本開示の方法で使用され得る。ポリメラーゼは、限定されないが、ファージRNAポリメラーゼ、例えば、T7 RNAポリメラーゼ、T3 RNAポリメラーゼ、SP6 RNAポリメラーゼ、ならびに/または限定されないが、化学修飾核酸及び/またはヌクレオチドを含む、修飾核酸及び/または修飾ヌクレオチドを組み込むことが可能なポリメラーゼなどの変異体ポリメラーゼから選択され得る。いくつかの実施形態は、DNaseの使用を排除する。
いくつかの実施形態において、RNA転写産物は、酵素キャッピングを介しキャッピングされる。いくつかの実施形態において、RNAは、5’末端キャップ、例えば、7mG(5’)ppp(5’)NlmpNpを含む。
非コード配列
本開示の態様は、mRNA、例えば、各々が呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードする別個のオープンリーディングフレーム(ORF)を含む、2~15個のmRNAポリヌクレオチドを含む、多価RNA組成物に関し、各mRNAポリヌクレオチドが、固有の識別子配列を有する非翻訳領域(UTR)に1つ以上の非コード配列を含む。本明細書で使用される場合、「非コード配列」とは、別の生体分子がその配列と結合したときに他の生体分子を識別するように機能する、生体分子(例えば、核酸、タンパク質など)の配列を指す。典型的には、非コード配列は、標的の生物学的分子の配列内に組み込まれるか、またはその配列に付加され、目的の標的分子を同定するための参照として利用される、異種配列である。いくつかの実施形態では、非コード配列は、標的核酸内に組み込まれるか、または標的核酸に付加され、標的核酸を同定するための参照として利用される、核酸(例えば、異種または合成核酸)の配列である。いくつかの実施形態では、非コード配列は、式(N)nのものである。いくつかの実施形態では、nは、5~20、5~10、10~20、7~20、または7~30の範囲の整数である。いくつかの実施形態では、nは、2、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、またはそれ以上である。いくつかの実施形態では、Nは、A、G、T、U、及びC、またはそれらの類似体から独立して選択される各ヌクレオチドである。したがって、いくつかの実施形態は、(i)目的の標的配列(例えば、(例えば、治療用ペプチドまたは治療用タンパク質をコードする)コード配列)を有し、(ii)固有の非コード配列を含む、核酸(例えば、mRNA)を含む。
本開示の態様は、mRNA、例えば、各々が呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードする別個のオープンリーディングフレーム(ORF)を含む、2~15個のmRNAポリヌクレオチドを含む、多価RNA組成物に関し、各mRNAポリヌクレオチドが、固有の識別子配列を有する非翻訳領域(UTR)に1つ以上の非コード配列を含む。本明細書で使用される場合、「非コード配列」とは、別の生体分子がその配列と結合したときに他の生体分子を識別するように機能する、生体分子(例えば、核酸、タンパク質など)の配列を指す。典型的には、非コード配列は、標的の生物学的分子の配列内に組み込まれるか、またはその配列に付加され、目的の標的分子を同定するための参照として利用される、異種配列である。いくつかの実施形態では、非コード配列は、標的核酸内に組み込まれるか、または標的核酸に付加され、標的核酸を同定するための参照として利用される、核酸(例えば、異種または合成核酸)の配列である。いくつかの実施形態では、非コード配列は、式(N)nのものである。いくつかの実施形態では、nは、5~20、5~10、10~20、7~20、または7~30の範囲の整数である。いくつかの実施形態では、nは、2、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、またはそれ以上である。いくつかの実施形態では、Nは、A、G、T、U、及びC、またはそれらの類似体から独立して選択される各ヌクレオチドである。したがって、いくつかの実施形態は、(i)目的の標的配列(例えば、(例えば、治療用ペプチドまたは治療用タンパク質をコードする)コード配列)を有し、(ii)固有の非コード配列を含む、核酸(例えば、mRNA)を含む。
いくつかの実施形態では、1つ以上のインビトロ転写されたmRNAは、5’UTRまたは3’UTRなどの非翻訳領域(UTR)に1つ以上の非コード配列を含む。mRNAのUTRに非コード配列を含めることによって、非コード配列がペプチドへと翻訳されるのが防止される。いくつかの実施形態では、非コード配列は、mRNAの3’UTRに位置する。いくつかの実施形態では、非コード配列は、mRNAのポリAテールの上流に位置する。いくつかの実施形態では、非コード配列は、mRNAのポリAテールの下流(例えば、後ろ)に位置する。いくつかの実施形態では、非コード配列は、mRNAのORFの最後のコドンとmRNAのポリAテールの最初の「A」との間に位置する。いくつかの実施形態では、UTRに位置するポリヌクレオチド非コード配列は、1~10個のヌクレオチド(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10個のヌクレオチド)を含む。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド非コード配列を含むUTRは、RNase H切断部位などの1つ以上(例えば、1、2、3、またはそれ以上)のRNAse切断部位を更に含む。いくつかの実施形態では、多価RNA組成物の各々の異なるRNAは、異なる(例えば、固有の)非コード配列を含む。いくつかの実施形態では、多価RNA組成物のRNAは、RNAのポリヌクレオチド非コード配列に従って検出及び/または精製される。いくつかの実施形態では、試料(例えば、反応産生物または薬物産生物)中のmRNAの存在を同定するか、または異なるmRNAの相対比を決定するために、mRNA非コード配列が使用される。いくつかの実施形態では、mRNA非コード配列は、ディープシーケンシング、PCR、及びサンガーシーケンシングのうちの1つ以上を使用して検出される。例示的な非コード配列としては、AACGUGAU、AAACAUCG、ATGCCUAA、AGUGGUCA、ACCACUGU、ACAUUGGC、CAGAUCUG、CAUCAAGU、CGCUGAUC、ACAAGCUA、CUGUAGCC、AGUACAAG、AACAACCA、AACCGAGA、AACGCUUA、AAGACGGA、AAGGUACA、ACACAGAA、ACAGCAGA、ACCUCCAA、ACGCUCGA、ACGUAUCA、ACUAUGCA、AGAGUCAA、AGAUCGCA、AGCAGGAA、AGUCACUA、AUCCUGUA、AUUGAGGA、CAACCACA、GACUAGUA、CAAUGGAA、CACUUCGA、CAGCGUUA、CAUACCAA、CCAGUUCA、CCGAAGUA、ACAGUG、CGAUGU、UUAGGC、AUCACG、及びUGACCAが挙げられる。
いくつかの実施形態では、多価RNA組成物は、
(a)第1のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第1のDNA分子、第2のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第2のDNA分子、及び第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、または第10のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、または第10のDNA分子を単一の反応容器内で組み合わせることであって、第1のDNA分子、第2のDNA分子、及び第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、または第10のDNA分子が、異なる供給源から得られる、組み合わせることと、
(b)線状化された第1のDNA分子、線状化された第2のDNA分子、及び線状化された第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、または第10のDNA分子を同時にインビトロで転写して、多価RNA組成物を得ることと、を含む、方法によって生成される。異なる供給源は、共培養され得ない細菌細胞培養物であってもよい。いくつかの実施形態では、IVTの開始前に反応混合物中に存在する第1、第2及び第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9または第10のDNA分子の量は正規化されている。
(a)第1のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第1のDNA分子、第2のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第2のDNA分子、及び第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、または第10のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、または第10のDNA分子を単一の反応容器内で組み合わせることであって、第1のDNA分子、第2のDNA分子、及び第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、または第10のDNA分子が、異なる供給源から得られる、組み合わせることと、
(b)線状化された第1のDNA分子、線状化された第2のDNA分子、及び線状化された第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、または第10のDNA分子を同時にインビトロで転写して、多価RNA組成物を得ることと、を含む、方法によって生成される。異なる供給源は、共培養され得ない細菌細胞培養物であってもよい。いくつかの実施形態では、IVTの開始前に反応混合物中に存在する第1、第2及び第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9または第10のDNA分子の量は正規化されている。
化学合成
固相化学合成。本開示の核酸は、固相技術を使用して全体的または部分的に製造してもよい。核酸の固相化学合成は、分子を固体支持体上に固定し、反応溶液中で段階的に合成する自動化された方法である。固相合成は、核酸配列への化学修飾の部位特異的導入に役立つ。
固相化学合成。本開示の核酸は、固相技術を使用して全体的または部分的に製造してもよい。核酸の固相化学合成は、分子を固体支持体上に固定し、反応溶液中で段階的に合成する自動化された方法である。固相合成は、核酸配列への化学修飾の部位特異的導入に役立つ。
液相化学合成。モノマービルディングブロックの連続付加による本開示の核酸の合成は、液相で実行され得る。
合成方法の組み合わせ。上記で考察した合成方法には、各々独自の利点及び制限がある。その制限を克服するために、これらの方法を組み合わせる試みが行われている。そのような方法の組み合わせは、本開示の範囲内である。酵素ライゲーションと組み合わせた、固相または液相化学合成の使用は、化学合成単独では得ることができない長鎖核酸を生成する効率的な方式が提供される。
核酸領域または部分領域のライゲーション
リガーゼによる核酸の組み立ても使用され得る。DNAまたはRNAリガーゼは、ホスホジエステル結合の形成を介して、ポリヌクレオチド鎖の5’末端と3’末端の分子間ライゲーションを促進する。キメラポリヌクレオチド及び/または環状核酸などの核酸は、1つ以上の領域または部分領域のライゲーションによって調製され得る。DNA断片をリガーゼ触媒反応によって結合させて、異なる機能を有する組換えDNAを生成することができる。2つのオリゴデオキシヌクレオチド(5’ホスホリル基を含むもの及び遊離3’ヒドロキシル基を含むもの)がDNAリガーゼの基質として機能する。
リガーゼによる核酸の組み立ても使用され得る。DNAまたはRNAリガーゼは、ホスホジエステル結合の形成を介して、ポリヌクレオチド鎖の5’末端と3’末端の分子間ライゲーションを促進する。キメラポリヌクレオチド及び/または環状核酸などの核酸は、1つ以上の領域または部分領域のライゲーションによって調製され得る。DNA断片をリガーゼ触媒反応によって結合させて、異なる機能を有する組換えDNAを生成することができる。2つのオリゴデオキシヌクレオチド(5’ホスホリル基を含むもの及び遊離3’ヒドロキシル基を含むもの)がDNAリガーゼの基質として機能する。
精製
本明細書に記載の核酸の精製には、核酸のクリーンアップ、品質保証及び品質管理が含まれ得るが、これらに限定されない。クリーンアップは、限定されるものではないが、AGENCOURT(登録商標)ビーズ(Beckman Coulter Genomics,Danvers,MA)、ポリTビーズ、LNA(商標)オリゴTキャプチャープローブ(EXIQON(登録商標)Inc,Vedbaek,Denmark)、またはHPLCベースの精製方法、限定されるものではないが、強陰イオン交換HPLC、弱陰イオン交換HPLC、逆相HPLC(RP-HPLC)、及び疎水性相互作用HPLC(HIC-HPLC)などの当該技術分野において既知である方法によって実施することができる。「精製された」という用語は、「精製された核酸」などの核酸に関して使用される場合、少なくとも1つの夾雑物から分離されたものを指す。「夾雑物」とは、別の不適切なもの、不純なもの、または粗悪なものに変えてしまう任意の物質である。したがって、精製された核酸(例えば、DNA及びRNA)は、それが天然に見出されるものとは異なる形態もしくは設定で、またはそれに処理もしくは精製方法を施す前に存在していたものとは異なる形態もしくは設定で存在する。
本明細書に記載の核酸の精製には、核酸のクリーンアップ、品質保証及び品質管理が含まれ得るが、これらに限定されない。クリーンアップは、限定されるものではないが、AGENCOURT(登録商標)ビーズ(Beckman Coulter Genomics,Danvers,MA)、ポリTビーズ、LNA(商標)オリゴTキャプチャープローブ(EXIQON(登録商標)Inc,Vedbaek,Denmark)、またはHPLCベースの精製方法、限定されるものではないが、強陰イオン交換HPLC、弱陰イオン交換HPLC、逆相HPLC(RP-HPLC)、及び疎水性相互作用HPLC(HIC-HPLC)などの当該技術分野において既知である方法によって実施することができる。「精製された」という用語は、「精製された核酸」などの核酸に関して使用される場合、少なくとも1つの夾雑物から分離されたものを指す。「夾雑物」とは、別の不適切なもの、不純なもの、または粗悪なものに変えてしまう任意の物質である。したがって、精製された核酸(例えば、DNA及びRNA)は、それが天然に見出されるものとは異なる形態もしくは設定で、またはそれに処理もしくは精製方法を施す前に存在していたものとは異なる形態もしくは設定で存在する。
品質保証及び/または品質管理のチェックは、限定されるものではないが、ゲル電気泳動、UV吸光度、または分析的HPLCなどの方法を使用して行うことができる。
いくつかの実施形態では、核酸は、限定されるものではないが、逆転写酵素PCRを含む方法によって配列決定され得る。
定量化
いくつかの実施形態では、本開示の核酸は、エクソソームにおいて、または1つ以上の体液に由来する場合に定量化され得る。体液には、末梢血、血清、血漿、腹水、尿、脳脊髄液(CSF)、痰、唾液、骨髄、滑膜液、痰性体液、羊膜液、耳垢、母乳、気管支肺胞洗浄液、精液、前立腺液、カウパー液または尿道球腺液、汗、糞便、髪、涙、嚢胞液、胸膜及び腹水、心膜液、リンパ液、粥状液、乳び、胆汁、間質液、月経、膿汁、皮脂、嘔吐物、膣分泌物、粘膜分泌物、便水、膵液、副鼻腔からの洗浄液、気管支肺吸引液、胚盤葉腔液、及び臍帯血が挙げられる。あるいは、エクソソームは、肺、心臓、膵臓、胃、腸、膀胱、腎臓、卵巣、精巣、皮膚、結腸、乳房、前立腺、脳、食道、肝臓、及び胎盤からなる群から選択される器官から取得され得る。
いくつかの実施形態では、本開示の核酸は、エクソソームにおいて、または1つ以上の体液に由来する場合に定量化され得る。体液には、末梢血、血清、血漿、腹水、尿、脳脊髄液(CSF)、痰、唾液、骨髄、滑膜液、痰性体液、羊膜液、耳垢、母乳、気管支肺胞洗浄液、精液、前立腺液、カウパー液または尿道球腺液、汗、糞便、髪、涙、嚢胞液、胸膜及び腹水、心膜液、リンパ液、粥状液、乳び、胆汁、間質液、月経、膿汁、皮脂、嘔吐物、膣分泌物、粘膜分泌物、便水、膵液、副鼻腔からの洗浄液、気管支肺吸引液、胚盤葉腔液、及び臍帯血が挙げられる。あるいは、エクソソームは、肺、心臓、膵臓、胃、腸、膀胱、腎臓、卵巣、精巣、皮膚、結腸、乳房、前立腺、脳、食道、肝臓、及び胎盤からなる群から選択される器官から取得され得る。
アッセイは、構築物特異的プローブ、サイトメトリー、qRT-PCR、リアルタイムPCR、PCR、フローサイトメトリー、電気泳動、質量分析、またはこれらの組み合わせを使用して実施することができ、エクソソームは、酵素結合免疫吸着法(ELISA)などの免疫組織化学を使用して単離することができる。エクソソームはまた、サイズ排除クロマトグラフィー、密度勾配遠心分離、分画遠心分離、ナノ膜限外濾過、免疫吸着捕捉、アフィニティー精製、マイクロ流体分離、またはこれらの組み合わせによって単離することができる。
これらの方法により、研究者は、核酸の残留レベルまたは送達レベルをリアルタイムでモニターすることができる。これは、本開示の核酸が、いくつかの実施形態では、構造的または化学的修飾により内因性形態とは異なることから可能である。
いくつかの実施形態では、核酸は、限定されるものではないが、紫外線可視分光法(UV/Vis)などの方法を使用して定量化され得る。UV/Visスペクトロメーターの非限定的な例は、NANODROP(登録商標)というスペクトロメーター(ThermoFisher、Waltham,MA)である。定量化された核酸は、核酸が適切なサイズであるか否か決定し、核酸の分解が生じていないか確認するために分析され得る。核酸の分解は、限定するものではないが、アガロースゲル電気泳動、HPLCベースの精製方法、例えば、限定するものではないが、強陰イオン交換HPLC、弱陰イオン交換HPLC、逆相HPLC(RP-HPLC)、及び疎水性相互作用HPLC(HIC-HPLC)、液体クロマトグラフィー-質量分析(LCMS)、キャピラリー電気泳動(CE)及びキャピラリーゲル電気泳動(CGE)などの方法によって確認され得る。
脂質ナノ粒子(LNP)
いくつかの実施形態では、本開示のmRNAは、脂質ナノ粒子(LNP)中に製剤化される。脂質ナノ粒子は、典型的には、イオン化可能なアミノ脂質、非カチオン性脂質、ステロール、及びPEG脂質構成要素を、目的の核酸カーゴとともに含む。本開示の脂質ナノ粒子は、当該技術分野において一般的に既知であるような構成要素、組成物、及び方法(例えば、PCT/US2016/052352;PCT/US2016/068300;PCT/US2017/037551;PCT/US2015/027400;PCT/US2016/047406;PCT/US2016/000129;PCT/US2016/014280;PCT/US2016/014280;PCT/US2017/038426;PCT/US2014/027077;PCT/US2014/055394;PCT/US2016/052117;PCT/US2012/069610;PCT/US2017/027492;PCT/US2016/059575及びPCT/US2016/069491(これらは全てその全体が参照により本明細書に援用される)を参照)を使用して生成し得る。
いくつかの実施形態では、本開示のmRNAは、脂質ナノ粒子(LNP)中に製剤化される。脂質ナノ粒子は、典型的には、イオン化可能なアミノ脂質、非カチオン性脂質、ステロール、及びPEG脂質構成要素を、目的の核酸カーゴとともに含む。本開示の脂質ナノ粒子は、当該技術分野において一般的に既知であるような構成要素、組成物、及び方法(例えば、PCT/US2016/052352;PCT/US2016/068300;PCT/US2017/037551;PCT/US2015/027400;PCT/US2016/047406;PCT/US2016/000129;PCT/US2016/014280;PCT/US2016/014280;PCT/US2017/038426;PCT/US2014/027077;PCT/US2014/055394;PCT/US2016/052117;PCT/US2012/069610;PCT/US2017/027492;PCT/US2016/059575及びPCT/US2016/069491(これらは全てその全体が参照により本明細書に援用される)を参照)を使用して生成し得る。
本開示のワクチンは、典型的には、脂質ナノ粒子内に製剤化される。ワクチンは、例えば、マイクロ流体及び2つの流体の流れのT型混合(一方がmRNAを含有し、他方が脂質構成要素を有する)などの混合プロセスを用いて製造することができる。いくつかの実施形態において、ワクチンは、イオン化可能なアミノ脂質、リン脂質(DOPEまたはDSPCなど)、PEG脂質(PEG-DMGとしても知られている1,2-ジミリストイル-OT-グリセロールメトキシポリエチレングリコールなど)、及び構造脂質(コレステロールなど)をアルコール(例えば、エタノール)中で合わせることによって調製される。脂質は、所望のモル比が得られるように組み合わせ、水及びアルコール(例えば、エタノール)で希釈して、例えば、約5.5mM~約25mMの最終脂質濃度にすることができる。
mRNA及び脂質構成要素を含むワクチンは、例えば、脂質溶液を、約5:1~約50:1の脂質構成要素対mRNAの重量:重量比でmRNA溶液と組み合わせることによって調製され得る。脂質溶液は、マイクロ流体ベースのシステム(例えば、NanoAssemblr)を使用して、例えば、約10ml/分~約18ml/分の流速で、mRNA溶液中に急速に注入して、懸濁液を産生してもよい(例えば、約1:1~約4:1の水対アルコール比で)。
ワクチンは、透析による処理を行い、アルコール(例えば、エタノール)を除去し、緩衝液交換を実施することができる。製剤は、pH7.4のリン酸緩衝生理食塩水(PBS)に対して、例えば、一次生成物よりも大きな容量で(例えば、Slide-A-Lyzerカセット(Thermo Fisher Scientific Inc.,Rockford,IL)の使用)、例えば、10kDの分子量カットオフを用いて、透析することができる。前述の例示的な方法は、ナノ沈殿及び粒子形成を誘導する。限定されるものではないが、T型及び直接注入を含む代替プロセスを使用して同じナノ沈殿を達成することもできる。
本開示のワクチンは、典型的には、脂質ナノ粒子内で製剤化される。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、少なくとも1つのイオン化可能なアミノ脂質、少なくとも1つの非カチオン性脂質、少なくとも1つのステロール、及び/または少なくとも1つのポリエチレングリコール(PEG)修飾脂質を含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、20~60mol%のイオン化可能なアミノ脂質を含む。例えば、脂質ナノ粒子は、20~50mol%、20~40mol%、20~30mol%、30~60mol%、30~50mol%、30~40mol%、40~60mol%、40~50mol%、または50~60mol%のイオン化可能アミノ脂質を含み得る。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、20mol%、30mol%、40mol%、50mol%、または60mol%のイオン化可能なアミノ脂質を含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、5~25mol%の非カチオン性脂質を含む。例えば、脂質ナノ粒子は、5~20mol%、5~15mol%、5~10mol%、10~25mol%、10~20mol%、10~25mol%、15~25mol%、15~20mol%、または20~25mol%の非カチオン性脂質を含み得る。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、5mol%、10mol%、15mol%、20mol%、または25mol%の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、25~55mol%のステロールを含む。例えば、脂質ナノ粒子は、25~50mol%、25~45mol%、25~40mol%、25~35mol%、25~30mol%、30~55mol%、30~50mol%、30~45mol%、30~40mol%、30~35mol%、35~55mol%、35~50mol%、35~45mol%、35~40mol%、40~55mol%、40~50mol%、40~45mol%、45~55mol%、45~50mol%、または50~55mol%のステロールを含み得る。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、25mol%、30mol%、35mol%、40mol%、45mol%、50mol%、または55mol%のステロールを含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、0.5~15mol%のPEG修飾脂質を含む。例えば、脂質ナノ粒子は、0.5~10mol%、0.5~5mol%、1~15mol%、1~10mol%、1~5mol%、2~15mol%、2~10mol%、2~5mol%、5~15mol%、5~10mol%、または10~15mol%を含む。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、0.5mol%、1mol%、2mol%、3mol%、4mol%、5mol%、6mol%、7mol%、8mol%、9mol%、10mol%、11mol%、12mol%、13mol%、14mol%、または15mol%のPEG修飾脂質を含む。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、20~60mol%のイオン化可能なアミノ脂質、5~25mol%の非カチオン性脂質、25~55mol%のステロール、及び約0.5~15mol%のPEG修飾脂質を含む。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、40~50mol%のイオン化可能なアミノ脂質、5~15mol%の中性脂質、20~40mol%のコレステロール、及び約0.5~3mol%のPEG修飾脂質を含む。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、45~50mol%のイオン化可能なアミノ脂質、9~13%の中性脂質、35~45mol%のコレステロール、及び約2~3mol%のPEG修飾脂質を含む。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、48mol%のイオン化可能なアミノ脂質、11mol%の中性脂質、68.5mol%のコレステロール、及び約2.5mol%のPEG修飾脂質を含む。
いくつかの実施形態では、本開示のイオン化可能なアミノ脂質は、式(I)の化合物:
またはその塩もしくは異性体を含み、式中:
R1が、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が、H、C1-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から独立して選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子と一緒になって複素環もしくは炭素環を形成し、
R4が、C3-6炭素環、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、-CQ(R)2、及び非置換C1-6アルキルからなる群から選択され、ここでQは、炭素環、複素環、-OR、-O(CH2)nN(R)2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX3、-CX2H、-CXH2、-CN、-N(R)2、-C(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)C(O)N(R)2、-N(R)C(S)N(R)2、-N(R)R8、-O(CH2)nOR、-N(R)C(=NR9)N(R)2、-N(R)C(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O)2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R)2、-N(OR)C(S)N(R)2、-N(OR)C(=NR9)N(R)2、-N(OR)C(=CHR9)N(R)2、-C(=NR9)N(R)2、-C(=NR9)R、-C(O)N(R)OR、及び-C(R)N(R)2C(O)ORから選択され、各nは、1、2、3、4、及び5から独立して選択され、
各R5が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R6が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
R8が、C3~6炭素環及び複素環からなる群から選択され、
R9が、H、CN、NO2、C1-6アルキル、-OR、-S(O)2R、-S(O)2N(R)2、C2-6アルケニル、C3-6炭素環、及び複素環からなる群から選択され、
各Rが、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R’が、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から独立して選択され、
各R”が、C3-14アルキル及びC3-14アルケニルからなる群から独立して選択され、
各R*が、C1~12アルキル及びC2~12アルケニルからなる群から独立して選択され、
各Yが、独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが、F、Cl、Br、及びIからなる群から独立して選択され、
mは、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択される。
R1が、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が、H、C1-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から独立して選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子と一緒になって複素環もしくは炭素環を形成し、
R4が、C3-6炭素環、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、-CQ(R)2、及び非置換C1-6アルキルからなる群から選択され、ここでQは、炭素環、複素環、-OR、-O(CH2)nN(R)2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX3、-CX2H、-CXH2、-CN、-N(R)2、-C(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)C(O)N(R)2、-N(R)C(S)N(R)2、-N(R)R8、-O(CH2)nOR、-N(R)C(=NR9)N(R)2、-N(R)C(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O)2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R)2、-N(OR)C(S)N(R)2、-N(OR)C(=NR9)N(R)2、-N(OR)C(=CHR9)N(R)2、-C(=NR9)N(R)2、-C(=NR9)R、-C(O)N(R)OR、及び-C(R)N(R)2C(O)ORから選択され、各nは、1、2、3、4、及び5から独立して選択され、
各R5が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R6が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
R8が、C3~6炭素環及び複素環からなる群から選択され、
R9が、H、CN、NO2、C1-6アルキル、-OR、-S(O)2R、-S(O)2N(R)2、C2-6アルケニル、C3-6炭素環、及び複素環からなる群から選択され、
各Rが、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R’が、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から独立して選択され、
各R”が、C3-14アルキル及びC3-14アルケニルからなる群から独立して選択され、
各R*が、C1~12アルキル及びC2~12アルケニルからなる群から独立して選択され、
各Yが、独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが、F、Cl、Br、及びIからなる群から独立して選択され、
mは、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択される。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物のサブセットは、R4が、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、または-CQ(R)2である場合、(i)Qは、nが1、2、3、4、もしくは5である場合、-N(R)2ではなく、または(ii)Qは、nが1もしくは2である場合、5、6、もしくは7員のヘテロシクロアルキルではないものを含む。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物の別のサブセットには、
R1が、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が、H、C1-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から独立して選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子と一緒になって複素環もしくは炭素環を形成し、
R4が、C3-6炭素環、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、-CQ(R)2、及び非置換のC1-6アルキルからなる群から選択され、ここでQが、C3-6炭素環、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する5~14員のヘテロアリール、-OR、-O(CH2)nN(R)2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX3、-CX2H、-CXH2、-CN、-C(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)C(O)N(R)2、-N(R)C(S)N(R)2、-CRN(R)2C(O)OR、-N(R)R8、-O(CH2)nOR、-N(R)C(=NR9)N(R)2、-N(R)C(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O)2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R)2、-N(OR)C(S)N(R)2、-N(OR)C(=NR9)N(R)2、-N(OR)C(=CHR9)N(R)2、-C(=NR9)N(R)2、-C(=NR9)R、-C(O)N(R)OR、ならびにN、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する5~14員のヘテロシクロアルキルから選択され、これは、オキソ(=O)、OH、アミノ、モノ-またはジ-アルキルアミノ、及びC1-3アルキルから選択される1つ以上の置換基で置換されており、各nが1、2、3、4、及び5から独立して選択され、
各R5が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R6が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
R8が、C3~6炭素環及び複素環からなる群から選択され、
R9が、H、CN、NO2、C1-6アルキル、-OR、-S(O)2R、-S(O)2N(R)2、C2-6アルケニル、C3-6炭素環、及び複素環からなる群から選択され、
各Rが、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R’が、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から独立して選択され、
各R”が、C3-14アルキル及びC3-14アルケニルからなる群から独立して選択され、
各R*が、C1~12アルキル及びC2~12アルケニルからなる群から独立して選択され、
各Yが、独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが、F、Cl、Br、及びIからなる群から独立して選択され、
mが、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択されるもの、
またはその塩もしくは異性体が含まれる。
R1が、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が、H、C1-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から独立して選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子と一緒になって複素環もしくは炭素環を形成し、
R4が、C3-6炭素環、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、-CQ(R)2、及び非置換のC1-6アルキルからなる群から選択され、ここでQが、C3-6炭素環、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する5~14員のヘテロアリール、-OR、-O(CH2)nN(R)2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX3、-CX2H、-CXH2、-CN、-C(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)C(O)N(R)2、-N(R)C(S)N(R)2、-CRN(R)2C(O)OR、-N(R)R8、-O(CH2)nOR、-N(R)C(=NR9)N(R)2、-N(R)C(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O)2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R)2、-N(OR)C(S)N(R)2、-N(OR)C(=NR9)N(R)2、-N(OR)C(=CHR9)N(R)2、-C(=NR9)N(R)2、-C(=NR9)R、-C(O)N(R)OR、ならびにN、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する5~14員のヘテロシクロアルキルから選択され、これは、オキソ(=O)、OH、アミノ、モノ-またはジ-アルキルアミノ、及びC1-3アルキルから選択される1つ以上の置換基で置換されており、各nが1、2、3、4、及び5から独立して選択され、
各R5が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R6が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
R8が、C3~6炭素環及び複素環からなる群から選択され、
R9が、H、CN、NO2、C1-6アルキル、-OR、-S(O)2R、-S(O)2N(R)2、C2-6アルケニル、C3-6炭素環、及び複素環からなる群から選択され、
各Rが、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R’が、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から独立して選択され、
各R”が、C3-14アルキル及びC3-14アルケニルからなる群から独立して選択され、
各R*が、C1~12アルキル及びC2~12アルケニルからなる群から独立して選択され、
各Yが、独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが、F、Cl、Br、及びIからなる群から独立して選択され、
mが、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択されるもの、
またはその塩もしくは異性体が含まれる。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物の別のサブセットには、
R1が、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が、H、C1-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から独立して選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子と一緒になって複素環もしくは炭素環を形成し、
R4が、C3-6炭素環、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、-CQ(R)2、及び非置換C1-6アルキルからなる群から選択され、式中、Qは、C3~6炭素環、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する5~14員の複素環、-OR、-O(CH2)nN(R)2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX3、-CX2H、-CXH2、-CN、-C(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)C(O)N(R)2、-N(R)C(S)N(R)2、-CRN(R)2C(O)OR、-N(R)R8、-O(CH2)nOR、-N(R)C(=NR9)N(R)2、-N(R)C(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O)2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R)2、-N(OR)C(S)N(R)2、-N(OR)C(=NR9)N(R)2、-N(OR)C(=CHR9)N(R)2、-C(=NR9)R、-C(O)N(R)OR、及び-C(=NR9)N(R)2から選択され、各nが、1、2、3、4、及び5から独立して選択され、Qが5~14員の複素環である場合、ならびに(i)R4が、-(CH2)nQである(ここでnは、1もしくは2である)、または(ii)R4が-(CH2)nCHQRである(ここでnは、1である)、または(iii)R4が、-CHQR及び-CQ(R)2である場合、Qは、5~14員のヘテロアリールまたは8~14員のヘテロシクロアルキルのいずれかであり、
各R5が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R6が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
R8が、C3~6炭素環及び複素環からなる群から選択され、
R9が、H、CN、NO2、C1-6アルキル、-OR、-S(O)2R、-S(O)2N(R)2、C2-6アルケニル、C3-6炭素環、及び複素環からなる群から選択され、
各Rが、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R’が、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から独立して選択され、
各R”が、C3-14アルキル及びC3-14アルケニルからなる群から独立して選択され、
各R*が、C1~12アルキル及びC2~12アルケニルからなる群から独立して選択され、
各Yが、独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが、F、Cl、Br、及びIからなる群から独立して選択され、
mが、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択されるもの、
またはその塩もしくは異性体が含まれる。
R1が、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が、H、C1-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から独立して選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子と一緒になって複素環もしくは炭素環を形成し、
R4が、C3-6炭素環、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、-CQ(R)2、及び非置換C1-6アルキルからなる群から選択され、式中、Qは、C3~6炭素環、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する5~14員の複素環、-OR、-O(CH2)nN(R)2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX3、-CX2H、-CXH2、-CN、-C(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)C(O)N(R)2、-N(R)C(S)N(R)2、-CRN(R)2C(O)OR、-N(R)R8、-O(CH2)nOR、-N(R)C(=NR9)N(R)2、-N(R)C(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O)2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R)2、-N(OR)C(S)N(R)2、-N(OR)C(=NR9)N(R)2、-N(OR)C(=CHR9)N(R)2、-C(=NR9)R、-C(O)N(R)OR、及び-C(=NR9)N(R)2から選択され、各nが、1、2、3、4、及び5から独立して選択され、Qが5~14員の複素環である場合、ならびに(i)R4が、-(CH2)nQである(ここでnは、1もしくは2である)、または(ii)R4が-(CH2)nCHQRである(ここでnは、1である)、または(iii)R4が、-CHQR及び-CQ(R)2である場合、Qは、5~14員のヘテロアリールまたは8~14員のヘテロシクロアルキルのいずれかであり、
各R5が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R6が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
R8が、C3~6炭素環及び複素環からなる群から選択され、
R9が、H、CN、NO2、C1-6アルキル、-OR、-S(O)2R、-S(O)2N(R)2、C2-6アルケニル、C3-6炭素環、及び複素環からなる群から選択され、
各Rが、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R’が、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から独立して選択され、
各R”が、C3-14アルキル及びC3-14アルケニルからなる群から独立して選択され、
各R*が、C1~12アルキル及びC2~12アルケニルからなる群から独立して選択され、
各Yが、独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが、F、Cl、Br、及びIからなる群から独立して選択され、
mが、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択されるもの、
またはその塩もしくは異性体が含まれる。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物の別のサブセットには、
R1が、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が、H、C1-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から独立して選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子と一緒になって複素環もしくは炭素環を形成し、
R4が、C3-6炭素環、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、-CQ(R)2、及び非置換のC1-6アルキルからなる群から選択され、ここでQが、C3-6炭素環、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する5~14員のヘテロアリール、-OR、-O(CH2)nN(R)2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX3、-CX2H、-CXH2、-CN、-C(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)C(O)N(R)2、-N(R)C(S)N(R)2、-CRN(R)2C(O)OR、-N(R)R8、-O(CH2)nOR、-N(R)C(=NR9)N(R)2、-N(R)C(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O)2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R)2、-N(OR)C(S)N(R)2、-N(OR)C(=NR9)N(R)2、-N(OR)C(=CHR9)N(R)2、-C(=NR9)R、-C(O)N(R)OR、及び-C(=NR9)N(R)2から選択され、各nが、1、2、3、4、及び5から独立して選択され、
各R5が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R6が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
R8が、C3~6炭素環及び複素環からなる群から選択され、
R9が、H、CN、NO2、C1-6アルキル、-OR、-S(O)2R、-S(O)2N(R)2、C2-6アルケニル、C3-6炭素環、及び複素環からなる群から選択され、
各Rが、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R’が、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から独立して選択され、
各R”が、C3-14アルキル及びC3-14アルケニルからなる群から独立して選択され、
各R*が、C1~12アルキル及びC2~12アルケニルからなる群から独立して選択され、
各Yが、独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが、F、Cl、Br、及びIからなる群から独立して選択され、
mが、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択されるもの、
またはその塩もしくは異性体が含まれる。
R1が、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が、H、C1-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から独立して選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子と一緒になって複素環もしくは炭素環を形成し、
R4が、C3-6炭素環、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、-CQ(R)2、及び非置換のC1-6アルキルからなる群から選択され、ここでQが、C3-6炭素環、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を有する5~14員のヘテロアリール、-OR、-O(CH2)nN(R)2、-C(O)OR、-OC(O)R、-CX3、-CX2H、-CXH2、-CN、-C(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)C(O)N(R)2、-N(R)C(S)N(R)2、-CRN(R)2C(O)OR、-N(R)R8、-O(CH2)nOR、-N(R)C(=NR9)N(R)2、-N(R)C(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、-N(OR)C(O)R、-N(OR)S(O)2R、-N(OR)C(O)OR、-N(OR)C(O)N(R)2、-N(OR)C(S)N(R)2、-N(OR)C(=NR9)N(R)2、-N(OR)C(=CHR9)N(R)2、-C(=NR9)R、-C(O)N(R)OR、及び-C(=NR9)N(R)2から選択され、各nが、1、2、3、4、及び5から独立して選択され、
各R5が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R6が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
R8が、C3~6炭素環及び複素環からなる群から選択され、
R9が、H、CN、NO2、C1-6アルキル、-OR、-S(O)2R、-S(O)2N(R)2、C2-6アルケニル、C3-6炭素環、及び複素環からなる群から選択され、
各Rが、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R’が、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から独立して選択され、
各R”が、C3-14アルキル及びC3-14アルケニルからなる群から独立して選択され、
各R*が、C1~12アルキル及びC2~12アルケニルからなる群から独立して選択され、
各Yが、独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが、F、Cl、Br、及びIからなる群から独立して選択され、
mが、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択されるもの、
またはその塩もしくは異性体が含まれる。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物の別のサブセットには、
R1が、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が、H、C2-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から独立して選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子と一緒になって複素環もしくは炭素環を形成し、
R4が、-(CH2)nQまたは-(CH2)nCHQRであり、ここで、Qが-N(R)2であり、nが3、4、及び5から選択され、
各R5が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R6が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
各Rが、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R’が、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から独立して選択され、
各R”が、C3-14アルキル及びC3-14アルケニルからなる群から独立して選択され、
各R*が、C1-12アルキル及びC1-12アルケニルからなる群から独立して選択され、
各Yが、独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが、F、Cl、Br、及びIからなる群から独立して選択され、
mが、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択されるもの、
またはその塩もしくは異性体が含まれる。
R1が、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が、H、C2-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から独立して選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子と一緒になって複素環もしくは炭素環を形成し、
R4が、-(CH2)nQまたは-(CH2)nCHQRであり、ここで、Qが-N(R)2であり、nが3、4、及び5から選択され、
各R5が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R6が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
各Rが、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R’が、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から独立して選択され、
各R”が、C3-14アルキル及びC3-14アルケニルからなる群から独立して選択され、
各R*が、C1-12アルキル及びC1-12アルケニルからなる群から独立して選択され、
各Yが、独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが、F、Cl、Br、及びIからなる群から独立して選択され、
mが、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択されるもの、
またはその塩もしくは異性体が含まれる。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物の別のサブセットには、
R1が、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が、C1-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から独立して選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子とともに複素環もしくは炭素環を形成し;
R4が、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、及び-CQ(R)2からなる群から選択され、ここでQが、-N(R)2であり、かつnが、1、2、3、4、及び5から選択され、
各R5が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R6が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
各Rが、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R’が、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から独立して選択され、
各R”が、C3-14アルキル及びC3-14アルケニルからなる群から独立して選択され、
各R*が、C1-12アルキル及びC1-12アルケニルからなる群から独立して選択され、
各Yが、独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが、F、Cl、Br、及びIからなる群から独立して選択され、
mが、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択されるもの、
またはその塩もしくは異性体が含まれる。
R1が、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R”M’R’からなる群から選択され、
R2及びR3が、C1-14アルキル、C2-14アルケニル、-R*YR”、-YR”、及び-R*OR”からなる群から独立して選択されるか、またはR2及びR3が、それらが結合している原子とともに複素環もしくは炭素環を形成し;
R4が、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、及び-CQ(R)2からなる群から選択され、ここでQが、-N(R)2であり、かつnが、1、2、3、4、及び5から選択され、
各R5が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R6が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、
R7が、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から選択され、
各Rが、C1-3アルキル、C2-3アルケニル、及びHからなる群から独立して選択され、
各R’が、C1-18アルキル、C2-18アルケニル、-R*YR”、-YR”、及びHからなる群から独立して選択され、
各R”が、C3-14アルキル及びC3-14アルケニルからなる群から独立して選択され、
各R*が、C1-12アルキル及びC1-12アルケニルからなる群から独立して選択され、
各Yが、独立して、C3-6炭素環であり、
各Xが、F、Cl、Br、及びIからなる群から独立して選択され、
mが、5、6、7、8、9、10、11、12、及び13から選択されるもの、
またはその塩もしくは異性体が含まれる。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物のサブセットには、式(IA):
またはその塩もしくは異性体を含み、ここでlが、1、2、3、4、及び5から選択され、mが、5、6、7、8、及び9から選択され、M1が、結合またはM’であり、R4が、非置換のC1-3アルキル、または-(CH2)nQであり、ここでQが、OH、-NHC(S)N(R)2、-NHC(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)R8、-NHC(=NR9)N(R)2、-NHC(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、ヘテロアリール、またはヘテロシクロアルキルであり、M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-P(O)(OR’)O-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、R2及びR3が、H、C1-14アルキル、及びC2-14アルケニルからなる群から独立して選択される。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物のサブセットには、式(II):
またはその塩もしくは異性体を含み、ここでlが、1、2、3、4、及び5から選択され、M1が、結合またはM’であり、R4が、非置換のC1-3アルキル、または-(CH2)nQであり、ここでnが、2、3、または4であり、Qが、OH、-NHC(S)N(R)2、-NHC(O)N(R)2、-N(R)C(O)R、-N(R)S(O)2R、-N(R)R8、-NHC(=NR9)N(R)2、-NHC(=CHR9)N(R)2、-OC(O)N(R)2、-N(R)C(O)OR、ヘテロアリール、またはヘテロシクロアルキルであり、M及びM’が、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R’)-、-P(O)(OR’)O-、-S-S-、アリール基、及びヘテロアリール基から独立して選択され、R2及びR3が、H、C1-14アルキル、及びC2-14アルケニルからなる群から独立して選択される。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物のサブセットには、式(IIa)、(IIb)、(IIc)、もしくは(IIe):
のもの、またはその塩もしくは異性体が含まれ、式中、R4は、本明細書に記載の通りである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物のサブセットには、式(IId):
のもの、またはその塩もしくは異性体が含まれ、式中、nは、2、3、または4であり;m、R’、R”、及びR2~R6は、本明細書に記載の通りである。例えば、R2及びR3の各々は、C5-14アルキル及びC5-14アルケニルからなる群から独立して選択され得る。
いくつかの実施形態では、本開示のイオン化可能なアミノ脂質は、以下の構造を有する化合物を含む:
いくつかの実施形態では、本開示のイオン化可能なアミノ脂質は、以下の構造を有する化合物を含む:
いくつかの実施形態では、本開示の非カチオン性脂質は、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DSPC)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DOPE)、1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DLPC)、1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-ホスホコリン(DMPC)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DPPC)、1,2-ジウンデカノイル-sn-グリセロ-ホスホコリン(DUPC)、1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(POPC)、1,2-ジ-O-オクタデセニル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:0ジエーテルPC)、1-オレオイル-2コレステリルヘミスクシノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(OChemsPC)、1-ヘキサデシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(C16 Lyso PC)、1,2-ジリノレノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジアラキドノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジドコサヘキサエノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジフィタノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(ME 16.0 PE)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン、1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン、1,2-ジリノレノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン、1,2-ジアラキドノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン、1,2-ジドコサヘキサエノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホ-rac-(1-グリセロール)ナトリウム塩(DOPG)、スフィンゴミエリン、及びそれらの混合物を含む。
いくつかの実施形態では、本開示のPEG修飾脂質は、PEG修飾ホスファチジルエタノールアミン、PEG修飾ホスファチジン酸、PEG修飾セラミド、PEG修飾ジアルキルアミン、PEG修飾ジアシルグリセロール、PEG修飾ジアルキルグリセロール、及びそれらの混合物を含む。いくつかの実施形態では、PEG修飾脂質は、DMG-PEG、PEG-c-DOMG(PEG-DOMGとも称される)、PEG-DSG、及び/またはPEG-DPGである。
いくつかの実施形態では、本開示のステロールは、コレステロール、フェコステロール、シトステロール、エルゴステロール、カンペステロール、スチグマステロール、ブラシカステロール、トマチジン、ウルソール酸、アルファ-トコフェロール、及びそれらの混合物を含む。
いくつかの実施形態では、本開示のLNPは、化合物1のイオン化可能なアミノ脂質を含み、ここで、非カチオン性脂質はDSPCであり、構造脂質はコレステロールであり、PEG脂質はDMG-PEG(例えば、PEG2000-DMG)である。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、45~55モルパーセント(mol%)のイオン化可能なアミノ脂質(例えば、化合物1)を含む。例えば、脂質ナノ粒子は、45~47、45~48、45~49、45~50、45~52、46~48、46~49、46~50、46~52、46~55、47~48、47~49、47~50、47~52、47~55、48~50、48~52、48~55、49~50、49~52、49~55、または50~55mol%のイオン化可能なアミノ脂質(例えば、化合物1)を含み得る。例えば、脂質ナノ粒子は、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、または55mol%のイオン化可能なアミノ脂質を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、5~15mol%の非カチオン性(中性)脂質(例えば、DSPC)を含む。例えば、脂質ナノ粒子は、5~6、5~7、5~8、5~9、5~10、5~11、5~12、5~13、5~14、5~15、6~7、6~8、6~9、6~10、6~11、6~12、6~13、6~14、6~15、7~8、7~9、7~10、7~11、7~12、7~13、7~14、7~15、8~9、8~10、8~11、8~12、8~13、8~14、8~15、9~10、9~11、9~12、9~13、9~14、9~15、10~11、10~12、10~13、10~14、10~15、11~12、11~13、11~14、11~15、12~13、12~14、13~14、13~15、または14~15mol%の非カチオン性(中性)脂質(例えば、DSPC)を含んでもよい。例えば、脂質ナノ粒子は、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15mol%のDSPCを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、35~40mol%のステロール(例えば、コレステロール)を含む。例えば、脂質ナノ粒子は、35~36、35~37、35~38、35~39、35~40、36~37、36~38、36~39、36~40、37~38、37~39、37~40、38~39、38~40、または39~40mol%のコレステロールを含んでもよい。例えば、脂質ナノ粒子は、35、35.5、36、36.5、37、37.5、38、38.5、39、39.5または40mol%のコレステロールを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、1~3mol%のDMG-PEGを含む。例えば、脂質ナノ粒子は、1~1.5、1~2、1~2.5、1~3、1.5~2,1.5~2.5、1.5~3、2~2.5、2~3、または2.5~3.mol%のDMG-PEGを含んでもよい。例えば、脂質ナノ粒子は、1、1.5、2、2.5、または3mol%のDMG-PEGを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、50mol%のイオン化可能なアミノ脂質と、10mol%のDSPCと、38.5mol%のコレステロールと、1.5mol%のDMG-PEGとを含む。いくつかの実施形態では、脂質ナノ粒子は、48mol%のイオン化可能なアミノ脂質と、11mol%のDSPCと、38.5mol%のコレステロールと、2.5mol%のPEG2000-DMGとを含む。
いくつかの実施形態では、本開示のLNPは、約2:1~約30:1のN:P比を含む。
いくつかの実施形態では、本開示のLNPは、約6:1のN:P比を含む。
いくつかの実施形態では、本開示のLNPは、約3:1のN:P比を含む。
いくつかの実施形態では、本開示のLNPは、約10:1~約100:1というwt/wt比のイオン化可能なアミノ脂質構成要素対RNAを含む。
いくつかの実施形態では、本開示のLNPは、約20:1というwt/wt比のイオン化可能なアミノ脂質構成要素対RNAを含む。
いくつかの実施形態では、本開示のLNPは、約10:1というwt/wt比のイオン化可能なアミノ脂質構成要素対RNAを含む。
いくつかの実施形態では、本開示のLNPの平均直径は約50nm~約150nmである。
いくつかの実施形態では、本開示のLNPの平均直径は約70nm~約120nmである。
多価ワクチン
本明細書で提供される組成物は、同じかまたは異なる種の2つ以上の抗原をコードするRNAまたは複数のRNAを含み得、すなわち、組成物は、多価組成物(例えば、ワクチン)であり得る。いくつかの実施形態では、組成物は、2つ以上の呼吸器ウイルス抗原をコードするRNAまたは複数のRNAを含む。いくつかの実施形態では、RNAは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12個、またはそれ以上の呼吸器ウイルス抗原をコードし得る。
本明細書で提供される組成物は、同じかまたは異なる種の2つ以上の抗原をコードするRNAまたは複数のRNAを含み得、すなわち、組成物は、多価組成物(例えば、ワクチン)であり得る。いくつかの実施形態では、組成物は、2つ以上の呼吸器ウイルス抗原をコードするRNAまたは複数のRNAを含む。いくつかの実施形態では、RNAは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12個、またはそれ以上の呼吸器ウイルス抗原をコードし得る。
いくつかの実施形態では、抗原をコードする2つ以上の異なるmRNAは、同じ脂質ナノ粒子内に製剤化され得る(例えば、4つのNA抗原及び4つのHA抗原が、単一の脂質ナノ粒子内に製剤化されるか、またはインフルエンザ抗原及びコロナウイルス抗原が、単一の脂質ナノ粒子内に製剤化される)。他の実施形態では、抗原をコードする2つ以上の異なるRNAが、別々の脂質ナノ粒子内に製剤化されてもよい(各RNAが単一の脂質ナノ粒子内に製剤化される)。脂質ナノ粒子は、次に、組み合わされて単一のワクチン組成物(例えば、複数の抗原をコードする複数のRNAを含むワクチン組成物)として投与され得るか、または別々に投与され得る。
医薬製剤
本明細書で提供されるのは、例えば、ヒト及び他の哺乳類における呼吸器ウイルスの予防または治療のための組成物(例えば、薬学的組成物)、方法、キット、及び試薬である。本明細書で提供される組成物は、治療剤または予防剤として使用され得る。それらは、呼吸器ウイルス感染症を予防及び/または治療するための医薬品において使用され得る。
本明細書で提供されるのは、例えば、ヒト及び他の哺乳類における呼吸器ウイルスの予防または治療のための組成物(例えば、薬学的組成物)、方法、キット、及び試薬である。本明細書で提供される組成物は、治療剤または予防剤として使用され得る。それらは、呼吸器ウイルス感染症を予防及び/または治療するための医薬品において使用され得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のRNAを含有する呼吸器ウイルスワクチンは、対象(例えば、ヒト対象などの哺乳類対象)に投与され得、RNAポリヌクレオチドは、インビボで翻訳されて、抗原性ポリペプチド(抗原)を産生する。
組成物(例えば、RNAを含む)の「有効量」は、少なくとも部分的には、標的組織、標的細胞種類、投与手段、RNAの物理的特性(例えば、長さ、ヌクレオチド組成、及び/または修飾ヌクレオシドの程度)、ワクチンの他の構成要素、ならびに他の決定因子、例えば、対象の年齢、体重、身長、性別、及び全体的健康状態に基づく。典型的には、組成物の有効量は、対象の細胞内での抗原産生の関数として、誘導または追加免疫された免疫応答を提供する。いくつかの実施形態では、有効量は、組み合わせワクチンの単回用量またはブースター用量を伴う組み合わせワクチンの単回用量に基づいて、対象における感染症を予防するか、または呼吸器感染症の重症度を低減するために必要な量である。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの化学修飾を有するRNAポリヌクレオチドを含有する組成物の有効量は、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である。抗原産生の増大は、細胞トランスフェクションの増大(RNAワクチンでトランスフェクトされた細胞のパーセンテージ)、ポリヌクレオチドからのタンパク質翻訳及び/または発現の増大、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大によって示される)、または宿主細胞の抗原特異的免疫応答の変化によって実証され得る。
「薬学的組成物」という用語は、活性薬剤と、組成物をインビボまたはエクスビボでの診断的または療法的使用に特に好適なものにする不活性または活性の担体との組み合わせを指す。「医薬的に許容される担体」とは、対象への投与後または投与時に、望ましくない生理学的作用を引き起こさないものである。医薬組成物中の担体は、有効成分に適合性であり、それを安定化させることが可能であるという意味においても「許容」されなければならない。1つ以上の可溶化剤を活性薬剤の送達のための医薬担体として利用してもよい。医薬的に許容される担体の例としては、限定されるものではないが、剤形として使用可能な組成物を達成するための生体適合性のビヒクル、アジュバント、添加剤、及び希釈剤が挙げられる。他の担体の例としては、コロイド状酸化ケイ素、ステアリン酸マグネシウム、セルロース、及びラウリル硫酸ナトリウムが挙げられる。追加の好適な医薬用担体及び希釈剤、ならびにそれらを使用するための医薬的必需品は、Remington’s Pharmaceutical Sciencesに記載されている。
いくつかの実施形態では、本開示による(ポリヌクレオチド及びそれらのコードされたポリペプチドを含む)組成物は、呼吸器ウイルス感染症の治療または予防のために使用され得る。ある組成物は、健康な個体または潜伏期間中の感染初期または症状発現後の活動性感染中に、積極的な免疫化スキームの一環として予防的に投与されても、または治療的に投与されてもよい。いくつかの実施形態では、細胞、組織、または対象に提供されるRNAの量は、免疫予防に有効な量であり得る。
本明細書に開示のワクチンは、組み合わせワクチン(すなわち、抗原をコードする両方のmRNAが同じ製剤中に含まれる)として、または別々のワクチン(すなわち、第1の抗原をコードするmRNA及び第2の抗原をコードするmRNAが、別々に投与される)として、抗原特異的免疫応答を誘導するために、対象に投与され得る。ワクチンが別々のワクチンとして投与される場合、2つのmRNAは、同時に(すなわち、互いの1時間以内に)または異なる時間に(すなわち、1時間、12時間、24時間、2日、7日、2週間を超えて別々に)対象に投与され得る。ワクチンが別々のワクチンとして投与される場合、2つのmRNAは、同じ部位または異なる部位で(すなわち、別々の腕への注射として)対象に投与され得る。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、対象が受ける第1の抗原(例えば、インフルエンザ抗原)または第2の抗原(例えば、PIV3抗原)をコードする核酸を含む、唯一のワクチンであり得る。あるいは、ワクチンは、プライム及び/またはブースター用量として、様々な組み合わせで投与され得る。
ワクチンは、血清陽性または血清陰性の対象に投与することができる。例えば、対象は、治療を受けたことがなくても、抗原を有するウイルスと反応する抗体を有していなくてもよく、抗原が、ワクチンのmRNAによってコードされるウイルス抗原またはその断片である。そのような対象は、そのワクチンに対して血清陰性であると言われる。あるいは、対象は、以前に抗原を担持するウイルスに感染したことがあるか、または以前に抗原に対する抗体を誘導する用量のワクチン(例えば、mRNAワクチン)を投与されたことがあり得るので、ワクチンのmRNAによってコードされるウイルス抗原に対する既存の抗体を有し得る。そのような対象は、そのワクチンに対して血清陽性であると言われる。いくつかの場合では、対象は、以前にウイルスに曝露したことがある場合があるが、ウイルスの特定のバリアントもしくは株、またはそのバリアントもしくは株に関連付けられる特定のワクチンに曝露したことがない場合がある。そのような対象は、特定のバリアントまたは株に対して血清陰性であるとみなされる。
したがって、本開示は、対象における第1の抗原(例えば、インフルエンザ抗原)及び第2の抗原(例えば、PIV3抗原)に対する強力な中和抗体を誘発する組成物(例えば、mRNAワクチン)を提供する。そのような組成物は、いくつかの実施形態では、血清陽性の対象に投与されても、または血清陰性の対象に投与されてもよい。血清陰性の対象は、治療を受けたことがない場合があり、対象が免疫化されている特定のウイルスと反応する抗体を有していない場合がある。血清陰性の対象は、以前にそのウイルス、バリアント、もしくは株に感染したことがあるか、または以前にそのウイルス、バリアント、もしくは株に対する抗体を誘導する用量のワクチン(例えば、mRNAワクチン)を投与されたことがあり得るので、特定のウイルスに対する既存の抗体を有し得る。
いくつかの実施形態では、組成物は、異なるSARS-CoV-2変異体株(本明細書ではバリアントとも呼ぶ)からのSARS-CoV-2抗原などの少なくとも1つ(例えば、1つ、2つ、またはそれ以上)のコロナウイルス抗原をコードするmRNAを含む。いくつかの実施形態では、mRNAワクチンは、単一の脂質ナノ粒子内に、異なるバリアントからのSARS-CoV-2抗原をコードする複数のmRNAを含む。
組成物は、他の予防または治療化合物とともに投与され得てもよい。非限定的な例として、予防または治療化合物は、アジュバントであっても、またはブースターであってもよい。本明細書で使用される場合、「ブースター」または「ブースターワクチン」という用語は、ワクチンなどの予防組成物について言及する場合、予防組み合わせ(ワクチン)組成物の追加投与を指す。いくつかの実施形態では、ブースターワクチンは、第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、ブースターワクチンは、第1、第2、及び第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドの各々をコードするORFを有する少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、ブースターワクチンは、第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのバリアントをコードするORFを有する少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドを含む。
ブースター(追加免疫)(またはブースターワクチン)は、予防組成物の早期投与後に投与してもよい。いくつかの実施形態では、組み合わせワクチンは、季節性ブースターワクチンである(例えば、組み合わせワクチンは、毎年秋または冬など、毎年投与される)。予防組成物の初回投与とブースターとの間の投与時間は、限定されないが、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週間、10日、2週間、3週間、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月、または6ヶ月であり得る。例示的な実施形態では、予防的組成物の最初の投与とブースターとの間の投与時間は、限定するものではないが、1週間、2週間、3週間、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、または6ヶ月であってもよい。一実施形態では、ブースターワクチンは、組み合わせワクチンの3週間~1年後の間に投与される。
いくつかの実施形態では、組成物は、当該技術分野において周知の不活化ワクチンの投与と同様に、筋肉内、経鼻、または皮内に投与され得る。
組成物は、感染の有病率または満たされていない医療ニーズの程度もしくはレベルに応じて、様々な設定で利用され得る。非限定的な例として、RNAワクチンは、様々な感染性疾患を治療及び/または予防するために利用され得る。RNAワクチンは、市販のワクチンよりもはるかに大きな抗体力価、より良好な中和免疫をもたらし、より持続性のある免疫応答を生じるか、及び/またはより早期の応答をもたらすという点において優れた特性を有する。
本明細書で提供されるのは、RNA及び/または任意選択で、1つ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である。
RNAは、単独で、または1つ以上の他の構成要素と組み合わせて、製剤化されても、または投与されてもよい。例えば、免疫化組成物は、限定するものではないが、アジュバントを含む他の構成要素を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、免疫化組成物はアジュバントを含まない(アジュバントフリーである)。
RNAは、1つ以上の医薬的に許容される賦形剤と組み合わせて製剤化されてもまたは投与されてもよい。いくつかの実施形態では、ワクチン組成物は、少なくとも1つの追加の活性物質(例えば、治療活性物質、予防活性物質、または両方の組み合わせなど)を含む。ワクチン組成物は、無菌、パイロジェンフリー、または無菌及びパイロジェンフリーの両方であり得る。ワクチン組成物などの医薬品の製剤化及び/または製造におけ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)に見出すことができる。
いくつかの実施形態では、免疫化組成物は、ヒト、ヒトの患者または対象に投与される。本開示の目的において、「有効成分」という表現は、概して、RNA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。
本明細書に記載のワクチン組成物の製剤は、薬理学の分野において既知のまたは今後開発される任意の方法によって、調製され得る。概して、そのような調製方法は、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つ以上の補助成分と会合させるステップと、次に必要に応じて及び/または所望により、生成物を所望の単回または多回用量単位に分割、成形、及び/またはパッケージングするステップとを含む。
本開示に従う医薬組成物中の活性成分、医薬的に許容される賦形剤、及び/または任意の更なる成分の相対量は、治療される対象の固有性、サイズ、及び/または状態に応じて、また更にはその組成物が投与される経路に応じて変動する。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、RNAは、1つ以上の賦形剤を使用して製剤化されて、(1)安定性を増加する、(2)細胞トランスフェクションを増加する、(3)持続放出もしくは遅延放出(例えば、デポー製剤から)を可能にする、(4)生体内分布を改変する(例えば、特定の組織または細胞型を標的とする)、(5)コードされたタンパク質の翻訳をインビボで増加する、及び/または(6)コードされたタンパク質(抗原)の放出プロファイルをインビボで改変することができる。ありとあらゆる溶媒、分散媒体、希釈剤、または他の液体ビヒクルなどの従来の賦形剤に加えて、分散剤または懸濁助剤、界面活性剤、等張剤、増粘剤または乳化剤、保存剤、賦形剤としては、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、RNA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、ナノ粒子模倣物、及びそれらの組み合わせが挙げられ得る。
投与量/投与
本明細書で提供されるのは、ヒト及び他の哺乳類における、少なくとも1つの呼吸器ウイルス感染症の予防及び/または治療のための免疫化組成物(例えば、RNAワクチン)、方法、キット、及び試薬である。免疫化組成物は、治療剤または予防薬剤として使用され得る。いくつかの実施形態では、免疫化組成物は、呼吸器ウイルス感染症からの予防的保護を提供するために使用される。いくつかの実施形態では、免疫化組成物は、呼吸器ウイルス感染症を治療するために使用される。いくつかの実施形態では、免疫化組成物は、対象における呼吸器ウイルス感染症の重症度を低減するために使用される。いくつかの実施形態では、実施形態、免疫化組成物は、例えばエクスビボで末梢血単核細胞(PBMC)を活性化する、免疫エフェクター細胞の初回刺激に使用され、次いで対象に注入(再注入)される。
本明細書で提供されるのは、ヒト及び他の哺乳類における、少なくとも1つの呼吸器ウイルス感染症の予防及び/または治療のための免疫化組成物(例えば、RNAワクチン)、方法、キット、及び試薬である。免疫化組成物は、治療剤または予防薬剤として使用され得る。いくつかの実施形態では、免疫化組成物は、呼吸器ウイルス感染症からの予防的保護を提供するために使用される。いくつかの実施形態では、免疫化組成物は、呼吸器ウイルス感染症を治療するために使用される。いくつかの実施形態では、免疫化組成物は、対象における呼吸器ウイルス感染症の重症度を低減するために使用される。いくつかの実施形態では、実施形態、免疫化組成物は、例えばエクスビボで末梢血単核細胞(PBMC)を活性化する、免疫エフェクター細胞の初回刺激に使用され、次いで対象に注入(再注入)される。
対象は、任意の哺乳類(非ヒト霊長類及びヒト対象を含む)であってもよい。典型的には、対象とはヒト対象である。いくつかの実施形態では、対象は、60歳以上(例えば、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99歳、またはそれ以上)である。いくつかの実施形態では、対象は、18歳未満(例えば、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1歳未満)である。
いくつかの実施形態では、免疫化組成物(例えば、RNAワクチン)は、抗原特異的免疫応答を誘導する有効量で対象(例えば、ヒト対象などの哺乳類対象)に投与される。呼吸器ウイルス抗原をコードするRNAは、発現され、インビボで翻訳されて、抗原が産生され、次いで、対象における免疫応答が刺激される。
呼吸器ウイルスからの予防的保護は、本開示の免疫化組成物(例えば、RNAワクチン)の投与後に達成され得る。免疫化成物は1回、2回、3回、4回、またはそれ以上投与されてもよいが、ワクチンを1回投与するだけで十分な場合がある(任意選択で1回のブースターが続く)。望ましいものではないが、感染した個体にある免疫化組成物を投与して治療応答を達成することも可能である。用量設定を適宜調整する必要がある場合がある。
呼吸器ウイルス抗原(または多重抗原)に対する対象における免疫応答を誘発する方法が、本開示の態様で提供される。いくつかの実施形態では、方法は、呼吸器ウイルス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mRNAを含む免疫化組成物を対象に投与し、それによって、対象において呼吸器ウイルス抗原に特異的な免疫応答を誘導することに関与し、対象における抗抗原抗体力価が、抗原に対する予防有効用量の従来のワクチンをワクチン接種した対象における抗抗原抗体力価と比較して、ワクチン接種後に増加する。「抗抗原抗体」とは、抗原に特異的に結合する血清抗体である。
予防有効用量とは、臨床的に許容されるレベルでウイルス感染を予防する有効用量である。いくつかの実施形態では、有効用量とは、ワクチンの添付文書に列記されている用量である。本明細書で使用される場合、従来のワクチンとは、本開示のmRNAワクチン以外のワクチンを指す。例えば、従来のワクチンとしては、限定されるものではないが、微生物生ワクチン、微生物不活化ワクチン、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、ウイルス様粒子(VLP)ワクチンなどが挙げられる。例示的な実施形態では、従来のワクチンは、国の薬物規制機関(例えば、米国の食品医薬品局(FDA)または欧州医薬品庁(EMA))によって規制上の承認を達成し、及び/または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、対象における抗抗原抗体力価は、ワクチン接種後、呼吸器ウイルスに対する予防有効用量の従来のワクチンをワクチン接種した対象またはワクチン未接種の対象における抗抗原抗体力価と比較して、1log~10log増加する。いくつかの実施形態では、対象における抗抗原抗体力価は、ワクチン接種後、呼吸器ウイルスに対する従来のワクチンの予防有効用量をワクチン接種した対象またはワクチン未接種の対象における抗抗原抗体力価と比較して、1log、2log、3log、4log、5log、または10log増加する。
対象における呼吸器ウイルスに対する免疫応答を誘発する方法が、本開示の他の態様で提供される。方法は、呼吸器ウイルス抗原をコードするオープンリーディングフレームを含むRNAを含む組成物(例えば、RNAワクチン)を対象に投与し、それによって、対象において呼吸器ウイルスに特異的な免疫応答を誘導することに関与し、対象における免疫応答が、免疫化組成物と比較して2倍~100倍の投薬量レベルで呼吸器ウイルスに対する従来のワクチンを接種した対象における免疫応答と等価である。
いくつかの実施形態では、対象における免疫応答は、本開示の免疫化組成物と比較して2倍の投薬量レベルで従来のワクチンを接種した対象における免疫応答と等価である。いくつかの実施形態では、対象における免疫応答は、本開示の免疫化組成物と比較して3倍の投薬量レベルで従来のワクチンを接種した対象における免疫応答と等価である。いくつかの実施形態では、対象における免疫応答は、本開示の免疫化組成物と比較して4倍、5倍、10倍、50倍、または100倍の投薬量レベルで従来のワクチンを接種した対象における免疫応答と等価である。いくつかの実施形態では、対象における免疫応答は、本開示の免疫化組成物と比較して10倍~1000倍の投薬量レベルで従来のワクチンを接種した対象における免疫応答と等価である。いくつかの実施形態では、対象における免疫応答は、本開示の免疫化組成物と比較して100倍~1000倍の投薬量レベルで従来のワクチンを接種した対象における免疫応答と等価である。
他の実施形態では、免疫応答は、対象における[タンパク質]抗体力価を決定することによって評価される。他の実施形態では、ロバストなT細胞応答(複数可)を促進する能力は、当該技術分野において認識されている技法を用いて測定される。
本開示の他の態様は、呼吸器ウイルス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RNAを含む免疫化組成物(例えば、RNAワクチン)を対象に投与し、それによって、対象において呼吸器ウイルス抗原に特異的な免疫応答を誘導することによって、対象において呼吸器ウイルスに対する免疫応答を誘発する方法を提供し、対象における免疫応答が、予防有効量の呼吸器ウイルスに対する従来のワクチンを接種した対象において誘導される免疫応答と比較して、2日~10週間早く誘導される。いくつかの実施形態では、対象における免疫応答は、本開示の免疫化組成物と比較して2倍~100倍の投薬量レベルで、予防有効用量の従来のワクチンを接種した対象において誘導される。
いくつかの実施形態では、対象における免疫応答は、従来のワクチンを予防有効用量でワクチン接種した対象において誘導される免疫応答と比較して、2日、3日、1週間、2週間、3週間、5週間、または10週間早く誘導される。
また、本明細書で提供されるのは、第1の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RNAを対象に投与することによって、呼吸器ウイルスに対する対象における免疫応答を誘発する方法であって、RNAが、安定化エレメントを含まず、アジュバントが、ワクチンと同時製剤化または同時投与されない、方法である。
免疫化組成物(例えば、RNAワクチン)は、治療的に有効な転帰を生じる任意の経路によって投与され得る。そのような経路としては、限定されるものではないが、皮内、筋肉内、鼻腔内、及び/または皮下の投与が挙げられる。本開示は、RNAワクチンを投与することをそれを必要とする対象に行うことを含む方法を提供する。必要とされる正確な量は、対象の人種、年齢、及び全身状態、疾患の重症度、特定の組成物、その投与様式、その活性様式などに応じて対象ごとに異なる。RNAは、典型的には、投与しやすさ及び投薬量の均一性のために、単位剤形で製剤化される。ただし、RNAの1日合計使用量は妥当な医学的判断の範囲内で主治医によって決定され得ることが理解されよう。任意の特定の患者に対する具体的な治療有効用量レベル、予防有効用量レベル、または適切なイメージング用量レベルは、治療する障害及び障害の重症度;用いる具体的化合物の活性;用いる具体的組成物;患者の年齢、体重、全体の健康状態、性別、及び食事;用いる具体的化合物の投与時間、投与経路、及び排泄率;治療の期間;用いる具体的化合物と組み合わせでまたは同時に使用する薬物;ならびに医学分野において周知の類似の因子を含めた様々な因子に依存する。
本明細書で提供されるRNAの有効量は、50μg程度(総mRNA)に低い場合がり、例えば、単回用量または2回の25μg用量として投与される。本明細書で使用される「用量」は、組成物中のRNAの総合計(例えば、製剤中のNA抗原及び/またはHA抗原の全てを含む)を表す。いくつかの実施形態では、有効量は、50μg~300μg、100μg~300μg、150μg~300μg、200μg~300μg、250μg~300μg、150μg~200μg、150μg~250μg、150μg~300μg、200μg~250μg、または250μg~300μgの総用量である。例えば、有効量は、50μg、55μg、60μg、65μg、70μg、75μg、80μg、85μg、90μg、95μg、100μg、110μg、120μg、130μg、140μg、150μg、160μg、170μg、180μg、190μg、200μg、210μg、220μg、230μg、240μg、250μg、260μg、270μg、280μg、290μg、または300μgの総用量であり得る。いくつかの実施形態では、有効量は、66μgの総用量である。いくつかの実施形態では、有効量は、67μgの総用量である。いくつかの実施形態では、有効量は、68μgの総用量である。いくつかの実施形態では、有効量は、132μgの総用量である。いくつかの実施形態では、有効量は、133μgの総用量である。いくつかの実施形態では、有効量は、134μgの総用量である。いくつかの実施形態では、有効量は、266μgの総用量である。いくつかの実施形態では、有効量は、267μgの総用量である。いくつかの実施形態では、有効量は、268μgの総用量である。いくつかの実施形態では、有効量は、100μgの総用量である。いくつかの実施形態では、有効量は、200μgの総用量である。いくつかの実施形態では、有効量は、300μgの総用量である。
本明細書に記載のRNAは、鼻腔内、気管内、または注射用(例えば、静脈内、眼内、硝子体内、筋肉内、皮内、心臓内、腹腔内、及び皮下)などの、本明細書に記載の剤形で製剤化され得る。
ワクチン効果
本開示のいくつかの態様は、免疫化組成物(例えば、RNAワクチン)の製剤であって、RNAが、対象において抗原特異的免疫応答(例えば、呼吸器ウイルス抗原に特異的な抗体の産生)を生成する有効量で製剤化される、製剤を提供する。「有効量」とは、抗原特異的免疫応答をもたらすのに有効なRNAの用量である。また、本明細書では、対象内の抗原特異的免疫応答を誘導する方法も提供する。
本開示のいくつかの態様は、免疫化組成物(例えば、RNAワクチン)の製剤であって、RNAが、対象において抗原特異的免疫応答(例えば、呼吸器ウイルス抗原に特異的な抗体の産生)を生成する有効量で製剤化される、製剤を提供する。「有効量」とは、抗原特異的免疫応答をもたらすのに有効なRNAの用量である。また、本明細書では、対象内の抗原特異的免疫応答を誘導する方法も提供する。
本明細書で使用される場合、本開示のワクチンまたはLNPに対する免疫応答は、ワクチン中に存在する(1つ以上の)呼吸器ウイルスタンパク質(複数可)に対する対象における液性及び/または細胞性免疫応答の発生である。本開示の目的では、「液性」免疫応答は、例えば、分泌(IgA)またはIgG分子を含む抗体分子によって媒介される免疫応答を指す一方で、「細胞性」免疫応答は、T-リンパ球(例えば、CD4+ヘルパー及び/またはCD8+T細胞(例えば、CTL)及び/または他の白血球)によって媒介されるものを指す。細胞性免疫における1つの重要な態様は、細胞溶解性T細胞(CTL)による抗原特異的応答に関与する。CTLは、主要組織適合複合体(MHC)によってコードされたタンパク質とともに提示され細胞表面に発現するペプチド抗原に対し特異性を有する。CTLは、細胞内微生物の破壊またはそのような微生物に感染した細胞の溶解を誘導及び促進する一助となる。細胞性免疫の別の態様は、ヘルパーT細胞による抗原特異的応答に関与する。ヘルパーT細胞は、ペプチド抗原をMHC分子とともにその表面に提示する細胞に対する非特異的エフェクター細胞の機能を刺激し、その活性に焦点を合わせる一助となるように作用する。細胞性免疫応答はまた、活性化T細胞及び/または他の白血球(CD4+及びCD8+T細胞由来のものを含む)によって産生されるサイトカイン、ケモカイン、及び他のそのような分子の産生も引き起こす。
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免疫化組成物を投与された対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価を測定することによって特徴評価される。抗体力価とは、対象内にある抗体、例えば、特定の抗原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。抗体力価は、典型的には、陽性結果をもたらす最大希釈度の逆数として表される。例えば、酵素結合免疫吸着測定アッセイ(ELISA)とは、例えば、抗体力価を定量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、抗体力価は、対象が感染症に罹ったか否かを評価するため、または免疫化が必要か否かを判断するために使用される。いくつかの実施形態では、抗体力価は、自己免疫応答の強さを定量するため、ブースター免疫が必要か否かを判断するため、以前のワクチンが有効だった否かを判断するため、及び最近または過去の感染を確認するために使用される。本開示によれば、抗体力価は、免疫化組成物(例えば、RNAワクチン)によって対象において誘導された免疫応答の強さを決定するために使用され得る。
いくつかの実施形態では、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、少なくとも1log増加する。例えば、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、少なくとも1.5倍、少なくとも2倍、少なくとも2.5倍、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、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、1、1.5、2、2.5、または3log増加する。いくつかの実施形態では、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、1~3log増加する。例えば、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、1~1.5、1~2、1~2.5、1~3、1.5~2、1.5~2.5、1.5~3、2~2.5、2~3、または2.5~3log増加し得る。
いくつかの実施形態では、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、少なくとも2倍増加する。例えば、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、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倍増加し得る。いくつかの実施形態では、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、2、3、4、5、6、7、8、9、または10倍増加する。いくつかの実施形態では、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、2~10倍増加する。例えば、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、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倍増加し得る。
いくつかの実施形態では、抗原特異的免疫応答は、呼吸器ウイルスに対する血清中和抗体力価の幾何平均力価(GMT)の比(幾何平均比(GMR)と称される)として測定される。幾何平均力価(GMT)は、全ての値を掛け合わせ、その数値のn乗根(nは利用可能なデータを有する対象数である)をとることによって算出される、対象の群における平均抗体力価である。
いくつかの実施形態では、対照は、免疫化組成物(例えば、RNAワクチン)を投与されていない対象において産生される抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価である。いくつかの実施形態では、対照は、組換えまたは精製されたタンパク質ワクチンを投与された対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価である。組換えタンパク質ワクチンは、典型的には、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、または大量の病原性生物から精製されたタンパク質抗原を含む。
いくつかの実施形態では、免疫化組成物(例えば、RNAワクチン)が有効となる能力は、マウスモデルで測定される。例えば、免疫化組成物は、マウスモデルに投与され得、中和抗体力価の誘導について、マウスモデルが評価される。また、ウイルスチャレンジ試験も、本開示のワクチンの効果を評価するために使用することができる。例えば、免疫化組成物をマウスモデルに投与し、そのマウスモデルをウイルスでチャレンジし、そのマウスモデルを生存及び/または免疫応答(例えば、中和抗体応答、T細胞応答(例えば、サイトカイン応答))について評価してもよい。
本明細書で使用する「標準治療」とは、医学的または心理学的な治療ガイドラインを指し、一般的であっても、特定的であってもよい。「標準治療」は、科学的根拠及び所与の状態の治療に関与する医療従事者間の協力に基づいた適切な治療を指す。それは、医師/臨床医がある特定の種類の患者、病気、または臨床状況に対し従うべき診断及び治療のプロセスである。本明細書で提供される「標準的なケア用量」は、医師/臨床医または他の医療専門家が、呼吸器ウイルス感染または関連する状態を治療または予防するための標準的な治療ガイドラインに従いながら、呼吸器ウイルス感染または関連する状態を治療または予防するために対象に投与する、組換えもしくは精製されたタンパク質ワクチン、または生弱毒化もしくは不活化ワクチン、またはVLPワクチンの用量を指す。
いくつかの実施形態では、有効量の免疫化組成物を投与された対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、組換えもしくは精製されたタンパク質ワクチン、または生弱毒化もしくは不活性化ワクチン、またはVLPワクチンの標準的なケア用量を投与された対照対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価と等価である。
ワクチン有効性は、標準的な解析を使用して評価され得る(例えば、Weinberg et al.,J Infect Dis.2010 Jun 1;201(11):1607-10を参照されたい)。例えば、ワクチン効果は、二重盲検ランダム化対照臨床試験で測定され得る。ワクチン効果は、ワクチン非接種試験コホートの罹患率(ARU)とワクチン接種試験コホートの罹患率(ARV)との間の疾患罹患率(AR)の比例的減少として表してもよく、以下の式を用いてワクチン接種群の疾患の相対リスク(RR)から算出し得る。
有効性=(ARU-ARV)/ARU×100、及び
効果=(1-RR)×100。
有効性=(ARU-ARV)/ARU×100、及び
効果=(1-RR)×100。
同様に、ワクチン有効性は標準的な解析を用いて評価され得る(例えば、Weinberg et al.,J Infect Dis.2010 Jun 1;201(11):1607-10を参照されたい)。ワクチンの有効性とは、ワクチン(高いワクチン効果を有することが既に判明している場合もある)が集団の中でどのように疾患を低減するかを評価するものである。この尺度は、対照臨床試験ではなく、自然現場条件下で、ワクチン自体だけでなく、ワクチン接種プログラムの利益と副作用との正味のバランスを評価することができる。ワクチン有効性は、ワクチン有効性(効力)に比例するがまた、集団内の標的群の免疫化の程度、ならびに入院、外来訪問、または費用の「現実世界」の結果に影響を与える他の非ワクチン関連因子によって影響を受ける。例えば、後ろ向きケースコントロール解析を使用して、感染症例のセット及び適切な対照におけるワクチン接種率を比較してもよい。ワクチン有効性は、ワクチン接種したにもかかわらず感染症を発症したオッズ比(OR)の使用により、割合の差として表すことができる。
有効性=(1-OR)×100
有効性=(1-OR)×100
いくつかの実施形態では、免疫化組成物(例えば、RNAワクチン)の有効性は、ワクチン未接種対照対象と比較して、少なくとも60%である。例えば、免疫化組成物の有効性は、ワクチン未接種対照対象と比較して、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%、少なくとも95%、少なくとも98%、または100%であり得る。
殺菌免疫。殺菌免疫とは、宿主への有効な病原体感染を防止する固有の免疫状態を指す。いくつかの実施形態では、本開示の免疫化組成物の有効量は、少なくとも1年間の間、対象における殺菌免疫を提供するのに十分である。例えば、本開示の免疫化組成物の有効量は、少なくとも2年間、少なくとも3年間、少なくとも4年間、または少なくとも5年間の間、対象における殺菌免疫を提供するのに十分である。いくつかの実施形態では、本開示の免疫化組成物の有効量は、対照と比較して少なくとも5倍低い用量で、対象における殺菌免疫を提供するのに十分である。例えば、有効量は、対照よりも少なくとも10倍、15倍、または20倍低い用量で対象内の殺菌免疫をもたらすのに十分であり得る。
検出可能な抗原。いくつかの実施形態では、本開示の免疫化組成物の有効量は、投与の1~72時間後の対象の血清において測定して、検出可能なレベルの呼吸器ウイルス抗原を産生するのに十分である。
力価。抗体力価とは、対象内の抗体、例えば、特定の抗原(例えば、抗呼吸器ウイルス抗原)に特異的である抗体の量の測定値である。抗体力価は、典型的には、陽性結果をもたらす最大希釈度の逆数として表される。例えば、酵素結合免疫吸着測定アッセイ(ELISA)とは、例えば、抗体力価を定量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、本開示の免疫化組成物の有効量は、投与の1~72時間後の対象の血清において測定して、呼吸器ウイルス抗原に対する中和抗体によって産生される1,000~10,000の中和抗体力価を産生するのに十分である。いくつかの実施形態では、有効量は、投与の1~72時間後の対象の血清において測定して、呼吸器ウイルス抗原に対する中和抗体によって産生される1,000~5,000の中和抗体力価を産生するのに十分である。いくつかの実施形態では、有効量は、投与の1~72時間後の対象の血清において測定して、呼吸器ウイルス抗原に対する中和抗体によって産生される5,000~10,000の中和抗体力価を産生するのに十分である。
いくつかの実施形態では、中和抗体力価は、少なくとも100NT50である。例えば、中和抗体力価は、少なくとも200、300、400、500、600、700、800、900、または1000NT50であり得る。いくつかの実施形態では、中和抗体力価は、少なくとも10,000NT50である。
いくつかの実施形態では、中和抗体力価は、少なくとも100中和単位/ミリリットル(NU/mL)である。例えば、中和抗体力価は、少なくとも200、300、400、500、600、700、800、900、または1000NU/mLであり得る。いくつかの実施形態では、中和抗体力価は、少なくとも10,000NU/mLである。
いくつかの実施形態では、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、少なくとも1log増加する。例えば、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、または10log増加し得る。
いくつかの実施形態では、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、少なくとも2倍増加する。例えば、対象において産生された抗呼吸器ウイルス抗原抗体力価は、対照と比較して、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、または10倍増加する。
いくつかの実施形態では、n個の数の積のn乗根である幾何平均を、比例増殖を説明するために一般的に使用する。幾何平均は、いくつかの実施形態では、対象において産生される抗体力価を特性評価するために使用される。
対照は、例えば、ワクチン未接種の対象、または生弱毒化ウイルスワクチン、不活化ウイルスワクチン、またはタンパク質サブユニットワクチンを投与された対象であり得る。
実施例1.三重組み合わせワクチン(インフルエンザ、SARS-CoV-2、RSV)の免疫原性
この実施例では、インフルエンザ、SARS-CoV-2、及びRSV抗原をコードするmRNAを含むワクチンの異なる組み合わせを、高用量(HD)及び低用量(LD)で試験した。この研究では、抗原を別々に異なるLNP中に製剤化し、投与前に混合した。以下の表1に示されるように実験を行った。0日目に用量をマウスに筋肉内投与し、21日目(用量1の3週間後)及び36日目(用量2の2週間後)に、血清試料を採取した。個々のHA抗原、NA抗原、RSV F融合前、及びSARS-CoV-2 Sp2組換えタンパク質に対するELISAによって、IgG抗体力価を測定した。以下に記載されるように、プライム及びブースト用量後に、二重及び三重の組み合わせで、全ての抗原に対する良好な抗体価が観察された。NA(mRNA-1020)を組み合わせに添加した場合、干渉は見出されなかった。
この実施例では、インフルエンザ、SARS-CoV-2、及びRSV抗原をコードするmRNAを含むワクチンの異なる組み合わせを、高用量(HD)及び低用量(LD)で試験した。この研究では、抗原を別々に異なるLNP中に製剤化し、投与前に混合した。以下の表1に示されるように実験を行った。0日目に用量をマウスに筋肉内投与し、21日目(用量1の3週間後)及び36日目(用量2の2週間後)に、血清試料を採取した。個々のHA抗原、NA抗原、RSV F融合前、及びSARS-CoV-2 Sp2組換えタンパク質に対するELISAによって、IgG抗体力価を測定した。以下に記載されるように、プライム及びブースト用量後に、二重及び三重の組み合わせで、全ての抗原に対する良好な抗体価が観察された。NA(mRNA-1020)を組み合わせに添加した場合、干渉は見出されなかった。
図1~4に示されるように、組み合わせワクチン中の他の抗原の存在は、21日目に、ワクチン中の個々の抗原の各々に対する中和力価を低減しなかった(例えば、組み合わせワクチンと個々の抗原ワクチンとの間で同様の中和力価が観察された)。図29~33に示されるように、36日目(用量2の後)に同様の傾向が観察された。
図5~7は、IgG抗体の正規化された幾何平均力価を使用した結果を示し、高用量でのRSV/SARS-CoV-2/インフルエンザ(4×HA)(群20)が、(21日目の高用量レベルの)他の組み合わせ及び個々の抗原投与と比較して、ワクチン中の全ての構成要素に対するロバストな抗体応答を誘導したことを実証している。結果は、21日目の低用量レベルで同様であった(図11~13)。21日目の高用量(図8A、8B、9、及び10)及び21日目の低用量(図14A、14B、15、及び16)でのRSV/SARS-CoV-2/インフルエンザ(4×HA、4×NA)組成物で同様の結果が見られたので、ノイラミニダーゼを添加することは、組成物の免疫原性に干渉しなかった。
また、36日目(投与2の後)の結果は同様であり、異なる抗原をコードするmRNAを添加することは、実質的に免疫原性に影響を与えなかった。図17~19は、IgG抗体の正規化された幾何平均力価を使用した結果を示し、高用量でのRSV/SARS-CoV-2/インフルエンザ(4×HA)(群20)が、(36日目の高用量レベルの)他の組み合わせ及び個々の抗原投与と比較して、ワクチン中の全ての構成要素に対するロバストな抗体応答を誘導したことを実証している。結果は、21日目の低用量レベルで同様であった(図23~25)。36日目の高用量(図20A、20B、21、及び22)及び21日目の低用量(図26A、26B、27、及び28)でのRSV/SARS-CoV-2/インフルエンザ(4×HA、4×NA)組成物で同様の結果が見られたので、ノイラミニダーゼを添加することは、組成物の免疫原性に干渉しなかった。
実施例2.コットンラットにおける三重組み合わせワクチン(インフルエンザ、SARS-CoV-2、RSV)の免疫原性
この実施例では、インフルエンザ、SARS-CoV-2、及びRSV抗原をコードするmRNAを含むワクチンの免疫原性をコットンラットで試験した。この研究では、抗原を別々に異なるLNP中に製剤化し、投与前に混合した。以下の表2に示されるように実験を行った。0日目及び28日目に、用量をコットンラットに筋肉内投与した。56日目にRSV A2(105pfu)で、対象をチャレンジした。28日目、56日目、61日目に血清試料を採取し、61日目に肺及び鼻の力価を測定した。56日目に更なるELISAを実施して、中和力価を決定した。
この実施例では、インフルエンザ、SARS-CoV-2、及びRSV抗原をコードするmRNAを含むワクチンの免疫原性をコットンラットで試験した。この研究では、抗原を別々に異なるLNP中に製剤化し、投与前に混合した。以下の表2に示されるように実験を行った。0日目及び28日目に、用量をコットンラットに筋肉内投与した。56日目にRSV A2(105pfu)で、対象をチャレンジした。28日目、56日目、61日目に血清試料を採取し、61日目に肺及び鼻の力価を測定した。56日目に更なるELISAを実施して、中和力価を決定した。
図33A、33B、34、及び35に実証されるように、組み合わせワクチンは、免疫原性であり、組み合わせワクチン中の他の抗原の存在は、28日目及び56日目に、ワクチン中の個々の抗原の各々に対する中和力価を低減しなかった(例えば、組み合わせワクチンと個々の抗原ワクチンとの間で同様の中和力価が観察された)。
56日目にRSV A中和力価を測定し、結果を図36に示す。組み合わせワクチン(SARS/Flu/RSV)は、RSVのみのmRNAワクチンでのワクチン接種から生成されるものと同様のレベルのRSV中和抗体を誘導した。ウイルス力価に関して、組み合わせワクチンは、下気道RSV複製に対して対象を完全に保護した(肺ウイルス力価によって示されるように、図37A)が、上気道複製及び脱落に対して対象を部分的にのみ保護した(鼻ウイルス力価によって示されるように、図37B)。
実施形態
1.組み合わせワクチンであって、
第1のウイルスファミリーからの第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を有する第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、
第2のウイルスファミリーからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する第2のmRNAポリヌクレオチドと、
第3のウイルスファミリーからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する第3のmRNAポリヌクレオチドと、を含み、
前記第1、第2、及び第3のウイルスファミリーの各々が、互いに異なる、前記組み合わせワクチン。
1.組み合わせワクチンであって、
第1のウイルスファミリーからの第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を有する第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、
第2のウイルスファミリーからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する第2のmRNAポリヌクレオチドと、
第3のウイルスファミリーからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する第3のmRNAポリヌクレオチドと、を含み、
前記第1、第2、及び第3のウイルスファミリーの各々が、互いに異なる、前記組み合わせワクチン。
2.前記第1のウイルスファミリーが、オルトミクソウイルス科である、実施形態1に記載のワクチン。
3.第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、アルファインフルエンザウイルスの属からである、実施形態2に記載のワクチン。
4.前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ベータインフルエンザウイルスの属からである、実施形態2に記載のワクチン。
5.前記第2のウイルスファミリーが、コロナウイルス科、任意選択で、サブファミリーオルトコロナウイルス亜科である、実施形態1~4のいずれか1項に記載のワクチン。
6.前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ベータコロナウイルスの属からである、実施形態5に記載のワクチン。
7.前記第3のウイルスファミリーが、パラミクソウイルス科である、実施形態1~6のいずれか1項に記載のワクチン。
8.前記第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ニューモウイルス亜科のサブファミリーからである、実施形態7に記載のワクチン。
9.前記第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)からである、実施形態8に記載のワクチン。
10.前記第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ヒトメタニューモウイルス(hMPV)からである、実施形態8に記載のワクチン。
11.前記第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、パラミクソウイルスの属からである、実施形態7に記載のワクチン。
12.前記第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、パラインフルエンザウイルスからである、実施形態11に記載のワクチン。
13.前記第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、モルビリウイルスの属からである、実施形態7に記載のワクチン。
14.前記第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、パラインフルエンザウイルスからである、実施形態13に記載のワクチン。
15.前記ワクチンが、第1のウイルスファミリーからの第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態1に記載のワクチン。
16.前記ワクチンが、第2のウイルスファミリーからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態1に記載のワクチン。
17.前記ワクチンが、第3のウイルスファミリーからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態1に記載のワクチン。
18.前記ワクチンが、15個未満のmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態1~17のいずれか1項に記載のワクチン。
19.前記ワクチンが、3~10個のmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態18に記載のワクチン。
20.前記ワクチンが、4~10個のmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態18に記載のワクチン。
21.前記ワクチンが、5~10個のmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態18に記載のワクチン。
22.前記ワクチンが、8~9個のmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態18に記載のワクチン。
23.前記第1、第2、及び第3のmRNAポリヌクレオチドが、前記組み合わせワクチン中に1:1:1の比で存在する、実施形態1~22のいずれか1項に記載のワクチン。
24.前記ワクチンが、インフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態1~23のいずれか1項に記載のワクチン。
25.前記ワクチンが、インフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも3つのmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態1~24のいずれか1項に記載のワクチン。
26.前記ワクチンが、インフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも4つのmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態1~25のいずれか1項に記載のワクチン。
27.前記ワクチンが、コロナウイルス抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態1~26のいずれか1項に記載のワクチン。
28.前記ワクチンが、パラミクソウイルス科抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態1~27のいずれか1項に記載のワクチン。
29.前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルスファミリー対前記第2のウイルスファミリー対前記第3のウイルスファミリーからの4:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、実施形態1~28のいずれか1項に記載のワクチン。
30.前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルスファミリー対前記第2のウイルスファミリー対前記第3のウイルスファミリーからの3:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、実施形態1~28のいずれか1項に記載のワクチン。
31.前記組み合わせワクチンが、第1のウイルスファミリー対第2のウイルスファミリー対第3のウイルスファミリーからの5:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、実施形態1~28のいずれか1項に記載のワクチン。
32.前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルスファミリー対前記第2のウイルスファミリー対前記第3のウイルスファミリーからの4:2:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、実施形態1~28のいずれか1項に記載のワクチン。
33.前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルスファミリー対前記第2のウイルスファミリー対前記第3のウイルスファミリーからの1:2:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、実施形態1~28のいずれか1項に記載のワクチン。
34.前記組み合わせワクチンが、第1のウイルスファミリー対第2のウイルスファミリー対第3のウイルスファミリーからの1:2:2の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、実施形態1~28のいずれか1項に記載のワクチン。
35.前記組み合わせワクチンが、
(a)前記第1のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第1のDNA分子、前記第2のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第2のDNA分子、及び前記第3のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第3のDNA分子を単一の反応容器内で組み合わせることであって、前記第1のDNA分子、前記第2のDNA分子、及び前記第3のDNA分子が、異なる供給源から得られる、前記組み合わせることと、
(b)前記線状化された第1のDNA分子、前記線状化された第2のDNA分子、及び前記線状化された第3のDNA分子を同時にインビトロで転写して、多価RNA組成物を得ることと、を含む、方法によって生成される、多価RNA組成物である、実施形態1~34のいずれか1項に記載のワクチン。
(a)前記第1のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第1のDNA分子、前記第2のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第2のDNA分子、及び前記第3のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第3のDNA分子を単一の反応容器内で組み合わせることであって、前記第1のDNA分子、前記第2のDNA分子、及び前記第3のDNA分子が、異なる供給源から得られる、前記組み合わせることと、
(b)前記線状化された第1のDNA分子、前記線状化された第2のDNA分子、及び前記線状化された第3のDNA分子を同時にインビトロで転写して、多価RNA組成物を得ることと、を含む、方法によって生成される、多価RNA組成物である、実施形態1~34のいずれか1項に記載のワクチン。
36.前記異なる供給源が、第1、第2、及び第3の細菌細胞培養物であり、前記第1、第2、及び第3の細菌細胞培養物が、共培養されない、実施形態35に記載のワクチン。
37.前記反応混合物中に存在する前記第1、第2、及び第3のDNA分子の量が、前記IVTの開始前に正規化されている、実施形態35に記載のワクチン。
38.前記組み合わせワクチンが、多価RNA組成物であり、前記多価RNA組成物が、40%超のポリAテールRNAを含む、実施形態1~37のいずれか1項に記載のワクチン。
39.前記組み合わせワクチンが、多価RNA組成物であり、前記第1のmRNAポリヌクレオチド、前記第2のmRNAポリヌクレオチド、及び前記第3のmRNAポリヌクレオチドの各々が、互いに少なくとも100ヌクレオチドだけ長さが異なる、実施形態1~38のいずれか1項に記載のワクチン。
40.前記組み合わせワクチンが、多価RNA組成物であり、前記第1、第2、及び第3(及び任意選択で、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第10、第11、第12、第13、第14、または第15の)mRNAポリヌクレオチドの各々、非翻訳領域(UTR)、任意選択で、5’UTRまたは3’UTRに1つ以上の非コード配列を含む、実施形態1~39のいずれか1項に記載のワクチン。
41.前記非コード配列が、mRNAの3’UTR、前記mRNAのポリAテールの上流に位置する、実施形態40に記載のワクチン。
42.前記非コード配列が、mRNAの3’UTR、前記mRNAのポリAテールの下流に位置する、実施形態40に記載のワクチン。
43.前記非コード配列が、前記mRNAの前記ORFの最後のコドンと前記mRNAのポリAテールの最初の「A」との間の、前記mRNAの3’UTRに位置する、実施形態40に記載のワクチン。
44.前記非コード配列が、1~10個のヌクレオチドを含む、実施形態40に記載のワクチン。
45.前記非コード配列が、1つ以上のRNAse切断部位を含む、実施形態40~44のいずれか1項に記載のワクチン。
46.前記RNAse切断部位が、RNase H切断部位である、実施形態45に記載のワクチン。
47.前記組み合わせワクチン中の前記mRNAポリヌクレオチドの各々が、前記組み合わせワクチン中のmRNAポリヌクレオチドと互いに補完的であり、干渉しない、実施形態1~46のいずれか1項に記載のワクチン。
48.前記呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つが、天然に存在する抗原に由来する、実施形態1~47のいずれか1項に記載のワクチン。
49.前記呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つが、天然に存在する抗原の安定化バージョンである、実施形態1~47のいずれか1項に記載のワクチン。
50.前記呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つが、天然に存在しない抗原である、実施形態1~47のいずれか1項に記載のワクチン。
51.前記ワクチンが、バリアント呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドを更に含み、前記バリアントが、前記第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちのいずれか1つのバリアントである、実施形態1~48のいずれか1項に記載のワクチン。
52.前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、及びHCoV-HKU1からなる群から選択される、実施形態1~51のいずれか1項に記載のワクチン。
53.前記第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、hMPV、PIV3、RSV、及びMEVからなる群から選択される、実施形態1~52のいずれか1項に記載のワクチン。
54.前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザHA及び/またはインフルエンザNAである、実施形態1~53のいずれか1項に記載のワクチン。
55.前記抗原性ポリペプチドが、融合(F)タンパク質、スパイク(S)タンパク質、及びヘマグルチニン抗原(HA)を含む、実施形態1~54のいずれか1項に記載のワクチン。
56.少なくとも1つの脂質ナノ粒子(LNP)を更に含む、実施形態1~55のいずれか1項に記載のワクチン。
57.前記LNPが、20~60%のイオン化可能なアミノ脂質、5~25%の非カチオン性脂質、25~55%のステロール、及び0.5~15%のPEG修飾脂質のモル比を含む、実施形態56に記載のワクチン。
58.対象をワクチン接種するための方法であって、
組み合わせワクチンを前記対象に投与することを含み、前記組み合わせワクチンが、第1のウイルスファミリーからの第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を有する第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスファミリーからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する第2のmRNAポリヌクレオチドと、第3のウイルスファミリーからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する第3のmRNAポリヌクレオチドと、を含み、前記第1、第2、及び第3のウイルスファミリーの各々が、互いに異なる、前記方法。
組み合わせワクチンを前記対象に投与することを含み、前記組み合わせワクチンが、第1のウイルスファミリーからの第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を有する第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスファミリーからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する第2のmRNAポリヌクレオチドと、第3のウイルスファミリーからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する第3のmRNAポリヌクレオチドと、を含み、前記第1、第2、及び第3のウイルスファミリーの各々が、互いに異なる、前記方法。
59.前記対象が、65歳以上である、実施形態58に記載の方法。
60.前記対象が、18歳未満である、実施形態58に記載の方法。
61.前記方法が、前記対象における呼吸器感染症を予防する、実施形態58に記載の方法。
62.前記方法が、前記対象における呼吸器感染症の重症度を低減する、実施形態58に記載の方法。
63.前記対象が、前記抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つに対して血清陰性である、実施形態58に記載の方法。
64.前記対象が、前記抗原性ポリペプチドの全てに対して血清陰性である、実施形態58に記載の方法。
65.前記対象が、前記抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つに対して血清陽性である、実施形態58に記載の方法。
64.前記対象が、前記抗原性ポリペプチドの全てに対して血清陽性である、実施形態58に記載の方法。
65.ブースターワクチンを投与することを更に含む、実施形態58~64のいずれか1項に記載の方法。
66.前記ブースターワクチンが、前記組み合わせワクチンの3週間~1年後の間に投与される、実施形態65に記載の方法。
67.前記ブースターワクチンが、前記第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを有する少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態65または66に記載の方法。
68.前記ブースターワクチンが、前記第1、第2、及び第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドの各々をコードするORFを有する少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態65または66に記載の方法。
69.前記ブースターワクチンが、前記第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのバリアントをコードするORFを有する少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドを含む、実施形態65または66に記載の方法。
70.前記組み合わせワクチンが、季節性ブースターワクチンである、実施形態58~69のいずれか1項に記載の方法。
71.前記組み合わせワクチンが、実施形態1~58のいずれか1つに記載のワクチンである、実施形態58~70のいずれか1項に記載の方法。
72.実施形態1~57のいずれか1項に記載のワクチンを対象に投与することによって、呼吸器感染症を予防するか、または重症度を低減する方法であって、単回用量またはブースターを伴う単回用量に基づいて、前記対象における前記感染症を予防するか、または前記呼吸器感染症の重症度を低減する有効量で投与する、前記方法。
73.前記組み合わせワクチンが、20μgまたは50μgの用量で前記対象に投与される、実施形態58~72のいずれか1項に記載の方法。
均等物
本明細書に開示される全ての参考文献、特許、及び特許出願は、各々が示される主題に関して参照により組み込まれ、いくつかの場合において、それは書類の全体を包含し得る。
本明細書に開示される全ての参考文献、特許、及び特許出願は、各々が示される主題に関して参照により組み込まれ、いくつかの場合において、それは書類の全体を包含し得る。
明細書、ならびに実施形態及び/または特許請求の範囲における、本明細書で使用される「a」及び「an」という不定冠詞は、明確に反対のことが示されない限り、「少なくとも1つの」を意味するものと理解されるべきである。
また、明確に反対のことが示されない限り、本明細書で特許請求される2つ以上のステップまたは行為を含む任意の方法において、当該方法のステップまたは行為の順序は、必ずしも当該方法のステップまたは行為が記載されている順序に限定されないことも理解されたい。
特許請求の範囲、ならびに上の明細書において、「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する(carrying)」、「有する(having)」、「含有する(containing)」、「含む(involving)」、「有する(holding)」、「からなる(composed of)」などの全ての移行句は、無制限、すなわち、含むが限定されないと意味すると理解されたい。「~からなる」「~から本質的になる」という移行句のみが、米国特許商標庁審査基準の2111.03節に記載のように、それぞれクローズドまたはセミクローズドな移行句であるものとする。
数値の手前にある「約」及び「実質的に」という用語は、記載された数値の±10%を意味する。
値の範囲が示される場合、範囲の上端と下端との間でかつそれを含む各値は、本明細書において具体的に企図され記載されている。
Claims (189)
- 組み合わせワクチンであって、
第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、前記第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、
第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、
第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、
脂質ナノ粒子(LNP)と、を含む、前記組み合わせワクチン。 - 組み合わせワクチンであって、
第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、前記第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、
第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、
第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、
第4のウイルスからの第4の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第4のmRNAポリヌクレオチドと、
脂質ナノ粒子と、を含む、前記組み合わせワクチン。 - 組み合わせワクチンであって、
第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、前記第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、
第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、
第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、
第4のウイルスからの第4の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第4のmRNAポリヌクレオチドと、
第5のウイルスからの第5の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第5のmRNAポリヌクレオチドと、
脂質ナノ粒子と、を含む、前記組み合わせワクチン。 - 組み合わせワクチンであって、
第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、前記第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、
第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、
第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、
第4のウイルスからの第4の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第4のmRNAポリヌクレオチドと、
第5のウイルスからの第5の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第5のmRNAポリヌクレオチドと、
第6のウイルスからの第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第6のmRNAポリヌクレオチドと、
脂質ナノ粒子と、を含む、前記組み合わせワクチン。 - 組み合わせワクチンであって、
第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、前記第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、
第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、
第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、
第4のウイルスからの第4の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第4のmRNAポリヌクレオチドと、
第5のウイルスからの第5の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第5のmRNAポリヌクレオチドと、
第6のウイルスからの第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第6のmRNAポリヌクレオチドと、
第7のウイルスからの第7の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第7のmRNAポリヌクレオチドと、
脂質ナノ粒子と、を含む、前記組み合わせワクチン。 - 組み合わせワクチンであって、
第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、前記第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、
第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、
第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、
第4のウイルスからの第4の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第4のmRNAポリヌクレオチドと、
第5のウイルスからの第5の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第5のmRNAポリヌクレオチドと、
第6のウイルスからの第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第6のmRNAポリヌクレオチドと、
第7のウイルスからの第7の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第7のmRNAポリヌクレオチドと、
第8のウイルスからの第8の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第8のmRNAポリヌクレオチドと、
脂質ナノ粒子と、を含む、前記組み合わせワクチン。 - 前記第1、第2、第3、及び第4のウイルスが、インフルエンザウイルスファミリーオルトミクソウイルス科からである、請求項6に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1、第2、第3、及び第4のウイルスが、インフルエンザAウイルス及びインフルエンザBウイルスから選択される、請求項7に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第5及び第6のウイルスが、ウイルスファミリーコロナウイルス科からである、請求項8に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第5及び第6のウイルスが、サブファミリーオルトコロナウイルス亜科からである、請求項9に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第5及び第6のウイルスが、コロナウイルスである、請求項10に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第7及び第8のウイルスが、非インフルエンザ、非コロナウイルス、呼吸器ウイルスである、請求項1~11のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第7及び第8のウイルスが、ウイルスファミリーパラミクソウイルス科からである、請求項1~11のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第7及び第8のウイルスが、ウイルスサブファミリーニューモウイルス亜科からである、請求項13に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第7及び第8のウイルスが、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)であり、及び/または前記第7及び第8のウイルスが、ヒトメタニューモウイルス(hMPV)からである、請求項14に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第7及び第8のウイルスが、パラミクソウイルスの属またはサブファミリーからである、請求項13に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第7及び第8のウイルスが、パラインフルエンザウイルスである、請求項16に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第7及び第8のウイルスが、モルビリウイルスの属またはサブファミリーからである、請求項13に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第2及び第3のウイルスが、互いに異なり、前記インフルエンザウイルスからである、請求項1~6のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第2のウイルスが、MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、及びHCoV-HKU1からなる群から選択されるコロナウイルスである、請求項1~6のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第3のウイルスが、hMPV、PIV3、RSV、及びMEV、ヘンドラ、ニパ、ならびにPIV1ウイルスからなる群から選択される、請求項1~6のいずれか1項に記載のワクチン。
- 前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルスBからである、請求項1~6のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルスAからである、請求項1~6のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ヘマグルチニン抗原(HA)またはノイラミニダーゼ抗原(NA)である、請求項1~6のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ベータ-コロナウイルスからである、請求項1~6のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、SARS-CoVからである、請求項1~6のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、HCoVからである、請求項1~6のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)からである、請求項1~6または20~27のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ヒトメタニューモウイルス(hMPV)からである、請求項1~6または20~27のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、パラインフルエンザウイルス、ライノウイルス、ヘンドラウイルス、またはニパウイルスから選択される、請求項1~6または20~27のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、インフルエンザウイルス抗原をコードするORFを含む少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項1~13のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、インフルエンザウイルス抗原をコードするORFを含む2~4つのmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項1~31のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、第2のウイルスからの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項1~31のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、第3のウイルスからの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項1~31のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、15個未満のmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項1~34のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、12個未満のmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項1~35のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、3~10個のmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項35または36に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、4~10個のmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項35または36に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、5~10個のmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項35または36に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、8~9個のmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項35または36に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、インフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも3つのmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項1~40のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、インフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも8つのmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項41に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、コロナウイルス抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドと、パラミクソウイルス科抗原性ポリペプチドをコードする少なくとも2つのmRNAポリヌクレオチドと、を含む、請求項42に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1、第2、及び第3のmRNAポリヌクレオチドが、前記組み合わせワクチン中に1:1:1の比で存在する、請求項1~43のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの4:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項1~43のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの3:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項1~43のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの5:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項1~43のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの4:2:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項1~43のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの1:2:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項1~43のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの1:2:2の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項1~43のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの8:2:2の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項1~43のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1のウイルスの前記呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、HA及びNAを4:4の比で含む、請求項51に記載の組み合わせワクチン。
- 前記組み合わせワクチン中の前記mRNAポリヌクレオチドの各々が、前記組み合わせワクチン中のmRNAポリヌクレオチドと互いに補完的であり、干渉しない、請求項1~52のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つが、天然に存在する抗原に由来する、請求項1~52のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つが、天然に存在する抗原の安定化バージョンである、請求項1~52のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つが、天然に存在しない抗原である、請求項1~52のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、構造的に改変されたバリアント呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドを更に含み、前記構造的に改変されたバリアントが、前記第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちのいずれか1つの構造的に改変されたバリアントである、請求項1~56のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1、第2、及び第3のmRNAポリヌクレオチドのうちの少なくとも1つが、ポリシストロン性である、請求項1~56のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1、第2、及び第3のmRNAポリヌクレオチドの各々が、ポリシストロン性である、請求項1~56のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 多価RNA組成物であって、
第1のウイルスからの第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、
第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、
第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、
を含み、前記多価RNA組成物が、40%超のポリAテールRNAを含む、及び/または前記第1、第2、及び/または第3のmRNAポリヌクレオチドの各々が、互いに少なくとも100ヌクレオチドだけ長さが異なる、前記多価RNA組成物。 - 前記組成物が、
(a)前記第1のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第1のDNA分子、前記第2のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第2のDNA分子、及び前記第3のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第3のDNA分子を単一の反応容器内で組み合わせることであって、前記第1のDNA分子、前記第2のDNA分子、及び前記第3のDNA分子が、異なる供給源から得られる、前記組み合わせることと、
(b)前記線状化された第1のDNA分子、前記線状化された第2のDNA分子、及び前記線状化された第3のDNA分子を同時にインビトロで転写して、多価RNA組成物を得ることと、を含む、方法によって生成される、請求項60に記載の多価RNA組成物。 - 前記異なる供給源が、第1、第2、及び第3の細菌細胞培養物であり、前記第1、第2、及び第3の細菌細胞培養物が、共培養されない、請求項61に記載の多価RNA組成物。
- 前記反応混合物中に存在する前記第1、第2、及び第3のDNA分子の量が、前記IVTの開始前に正規化されている、請求項61に記載の多価RNA組成物。
- 前記第1のウイルスが、ウイルスファミリーオルトミクソウイルス科インフルエンザウイルスからである、請求項60~63のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記第1のウイルスが、インフルエンザウイルスである、請求項64に記載の多価RNA組成物。
- 前記第2のウイルスが、ウイルスファミリーコロナウイルス科からである、請求項65に記載の多価RNA組成物。
- 前記第2のウイルスが、サブファミリーオルトコロナウイルス亜科からである、請求項66に記載の多価RNA組成物。
- 前記第2のウイルスが、コロナウイルスである、請求項67に記載の多価RNA組成物。
- 前記第2のウイルスが、MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、及びHCoV-HKU1からなる群から選択されるコロナウイルスである、請求項68に記載の多価RNA組成物。
- 前記第3のウイルスが、ウイルスファミリーパラミクソウイルス科からである、請求項60~69のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記第3のウイルスが、ウイルスサブファミリーニューモウイルス亜科からである、請求項70に記載の多価RNA組成物。
- 前記第3のウイルスが、パラミクソウイルスの属またはサブファミリーからである、請求項70に記載の多価RNA組成物。
- 前記第3のウイルスが、モルビリウイルスの属またはサブファミリーからである、請求項70に記載の多価RNA組成物。
- 前記第3のウイルスが、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、ヒトメタニューモウイルス(hMPV)、及び/またはパラインフルエンザウイルスである、請求項70に記載の多価RNA組成物。
- 前記第3のウイルスが、hMPV、PIV3、RSV、及びMEV、ヘンドラ、ニパ、ならびにPIV1ウイルスからなる群から選択される、請求項60~74のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 各々が呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードする別個のオープンリーディングフレーム(ORF)を含む、2~15個のmRNAポリヌクレオチドを含む、多価RNA組成物であって、各mRNAポリヌクレオチドが、非翻訳領域(UTR)、任意選択で5’UTRまたは3’UTRに1つ以上の非コード配列を含む、前記多価RNA組成物。
- 前記非コード配列が、mRNAの3’UTR、前記mRNAのポリAテールの上流に位置する、請求項76に記載の多価RNA組成物。
- 前記非コード配列が、mRNAの3’UTR、前記mRNAのポリAテールの下流に位置する、請求項76に記載の多価RNA組成物。
- 前記非コード配列が、前記mRNAの前記ORFの最後のコドンと前記mRNAのポリAテールの最初の「A」との間の、前記mRNAの3’UTRに位置する、請求項76に記載の多価RNA組成物。
- 前記非コード配列が、1~10個のヌクレオチドを含む、請求項76に記載の多価RNA組成物。
- 前記非コード配列が、1つ以上のRNAse切断部位を含む、請求項76~80のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記RNAse切断部位が、RNase H切断部位である、請求項81に記載の多価RNA組成物。
- 少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ウイルスファミリーオルトミクソウイルス科インフルエンザウイルスからである、請求項76~82のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルス抗原である、請求項83に記載の多価RNA組成物。
- 少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ウイルスファミリーコロナウイルス科、任意選択で、サブファミリーオルトコロナウイルス亜科からである、請求項76~82のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、コロナウイルス抗原である、請求項85に記載の多価RNA組成物。
- 前記少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、及びHCoV-HKU1からなる群から選択されるコロナウイルス抗原である、請求項86に記載の多価RNA組成物。
- 少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ウイルスファミリーパラミクソウイルス科から、任意選択で、ウイルスサブファミリーニューモウイルス亜科、パラミクソウイルス、またはモルビリウイルスからである、請求項76~82のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、ヒトメタニューモウイルス(hMPV)、及び/またはパラインフルエンザウイルスである、請求項88に記載の多価RNA組成物。
- 前記少なくとも1つの呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、hMPV、PIV3、RSV、及びMEV、ヘンドラ、ニパ、ならびにPIV1ウイルスからなる群から選択される、請求項76~82のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 多価RNA組成物であって、
第1のウイルスからの第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、
第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、
第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、
を含み、前記呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つが、天然に存在する抗原または天然に存在する抗原の安定化バージョンに由来し、構造的に改変されたバリアント呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドを更に含み、前記構造的に改変されたバリアントが、前記第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドのうちのいずれか1つの構造的に改変されたバリアントであり、
前記第2と第3のウイルスとが、互いに異なり、前記インフルエンザウイルスからである、前記多価RNA組成物。 - 前記第1のウイルスが、インフルエンザウイルスである、請求項91に記載の多価RNA組成物。
- 前記第2のウイルスが、MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、及びHCoV-HKU1からなる群から選択されるコロナウイルスである、請求項91または92に記載の多価RNA組成物。
- 前記第3のウイルスが、hMPV、PIV3、RSV、及びMEVからなる群から選択される、請求項91~93のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記構造的に改変されたバリアントが、前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドの構造的に改変されたバリアントである、請求項91~94のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記構造的に改変されたバリアントが、前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドの構造的に改変されたバリアントである、請求項91~94のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記構造的に改変されたバリアントが、前記第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドの構造的に改変されたバリアントである、請求項91~94のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 各々が別個の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む、5~15個のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、前記呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、3つの異なるウイルスファミリーに由来する、前記メッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、脂質ナノ粒子と、を含む、多価RNA組成物。
- 前記3つのウイルスファミリーが、インフルエンザウイルス、コロナウイルス、及びパラミクソウイルス科を含む、請求項98に記載の多価RNA組成物。
- 前記組成物が、インフルエンザ抗原をコードするORFを含む3~6つのmRNAポリヌクレオチドを有する、請求項98に記載の多価RNA組成物。
- 前記組成物が、コロナウイルス抗原をコードするORFを含む1~5つのmRNAポリヌクレオチドを有する、請求項98~100のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記組成物が、hMPV、PIV3、RSV、及び/またはMEVに由来する抗原をコードするORFを含む1~4つのmRNAポリヌクレオチドを有する、請求項98~101のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 各々が第1、第2、または第3のウイルスからの呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む、少なくとも6つのメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドのセットを含む、多価RNA組成物であって、前記組成物が、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの4:1:1、4:2:2、4:2:1、4:3:2、4:3:3、4:3:2、または4:2:2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、前記多価RNA組成物。
- 前記第1、第2、及び第3のmRNAポリヌクレオチドが、前記組み合わせワクチン中に1:1:1の比で存在する、請求項60~103のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの4:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項60~103のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの3:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項60~103のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの5:1:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項60~103のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの4:2:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項60~103のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの1:2:1の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項60~103のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの1:2:2の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項60~103のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記組み合わせワクチンが、前記第1のウイルス対前記第2のウイルス対前記第3のウイルスからの8:2:2の、呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするmRNAポリヌクレオチドの比を含む、請求項60~103のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記抗原性ポリペプチドが、融合(F)タンパク質、スパイク(S)タンパク質、及びヘマグルチニン抗原(HA)を含む、請求項60~111のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 少なくとも1つの脂質ナノ粒子(LNP)を更に含む、請求項60~111のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 前記LNPが、20~60%のイオン化可能なアミノ脂質、5~25%の非カチオン性脂質、25~55%のステロール、及び0.5~15%のPEG修飾脂質のモル比を含む、請求項113に記載の多価RNA組成物。
- 前記イオン化可能なアミノ脂質が、化合物1の構造を含む、請求項114に記載の多価RNA組成物:
- 前記抗原性ポリペプチドが、細胞表面糖タンパク質を含む、請求項1~59のいずれか1項に記載のバリアント、または請求項60~111のいずれか1項に記載の多価RNA組成物。
- 対象をワクチン接種するための方法であって、
組み合わせワクチンを前記対象に投与することを含み、前記組み合わせワクチンが、第1のウイルスからの第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドと、第3のウイルスからの第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第3のmRNAポリヌクレオチドと、を含み、前記第1、第2、及び第3のウイルスファミリーの各々が、互いに異なる、前記方法。 - 前記対象が、65歳以上である、請求項117に記載の方法。
- 前記対象が、18歳未満である、請求項117に記載の方法。
- 前記方法が、前記対象における呼吸器感染症を予防する、請求項117に記載の方法。
- 前記方法が、前記対象における呼吸器感染症の重症度を低減する、請求項117に記載の方法。
- 前記対象が、前記抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つに対して血清陰性である、請求項117に記載の方法。
- 前記対象が、前記抗原性ポリペプチドの全てに対して血清陰性である、請求項117に記載の方法。
- 前記対象が、前記抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つに対して血清陽性である、請求項117に記載の方法。
- 前記対象が、前記抗原性ポリペプチドの全てに対して血清陽性である、請求項117に記載の方法。
- ブースターワクチンを投与することを更に含む、請求項117~125のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ブースターワクチンが、前記組み合わせワクチンの3週間~1年後の間に投与される、請求項126に記載の方法。
- 前記ブースターワクチンが、前記第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項126または127に記載の方法。
- 前記ブースターワクチンが、前記第1、第2、及び第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドの各々をコードするORFを含む少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項126または127に記載の方法。
- 前記ブースターワクチンが、前記第1、第2、または第3の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドの構造的に改変されたバリアントをコードするORFを含む少なくとも1つのmRNAポリヌクレオチドを含む、請求項126または127に記載の方法。
- 前記組み合わせワクチンが、季節性ブースターワクチンである、請求項117~130のいずれか1項に記載の方法。
- 前記組み合わせワクチンが、請求項1~116のいずれか1項に記載のワクチンである、請求項117~131のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1~116のいずれか1項に記載の組み合わせワクチンを対象に投与することによって、呼吸器感染症を予防するか、または重症度を低減する方法であって、単回用量またはブースターを伴う単回用量に基づいて、前記対象における前記感染症を予防するか、または前記呼吸器感染症の重症度を低減する有効量で投与する、前記方法。
- 前記組み合わせワクチンが、50μgの用量で前記対象に投与される、請求項117~133のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ワクチンの各RNAポリヌクレオチドが、別々のLNP中に製剤化される、請求項117~133のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ワクチンの前記RNAポリヌクレオチドが、LNP中で共製剤化される、請求項117~133のいずれか1項に記載の方法。
- 組み合わせワクチンであって、
第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルスファミリーオルトミキソウイルス科からのインフルエンザウイルス抗原である、前記第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドであって、前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ウイルスファミリーパラミクソウイルス科からの抗原である、前記第2のmRNAポリヌクレオチドと、脂質ナノ粒子と、を含む、前記組み合わせワクチン。 - 組み合わせワクチンであって、
第1の呼吸器ウイルス抗原性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(ORF)を含む第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドであって、前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ウイルスファミリーコロナウイルス科からのコロナウイルス抗原である、前記第1のメッセンジャーリボ核酸(mRNA)ポリヌクレオチドと、第2のウイルスからの第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む第2のmRNAポリヌクレオチドであって、前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ウイルスファミリーパラミクソウイルス科からの抗原である、前記第2のmRNAポリヌクレオチドと、脂質ナノ粒子(LNP)と、を含む、前記組み合わせワクチン。 - 第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドをコードするORFを含む、第3、第4、第5、及び第6のウイルスmRNAポリヌクレオチドを更に含む、請求項137または138に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザAウイルス及びインフルエンザBウイルスからである、請求項139に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、コロナウイルス科からである、請求項139に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、サブファミリーオルトコロナウイルス亜科からである、請求項139に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、コロナウイルスからである、請求項139に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、非インフルエンザ、非コロナウイルス、呼吸器ウイルスからである、請求項139に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ファミリーパラミクソウイルス科からである、請求項139に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第3、第4、第5、及び第6の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、サブファミリーニューモウイルス亜科からである、請求項139に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザAウイルス及びインフルエンザBウイルスからである、請求項137に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、コロナウイルス科からである、請求項138に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、サブファミリーオルトコロナウイルス亜科からである、請求項138に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、コロナウイルスからである、請求項138に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ファミリーパラミクソウイルス科からである、請求項137または138に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、サブファミリーニューモウイルス亜科からである、請求項137または138に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)及び/またはヒトメタニューモウイルス(hMPV)からである、請求項137または138に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、パラミクソウイルスの属またはサブファミリーからである、請求項137または138に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、パラインフルエンザウイルスからである、請求項137または138に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、モルビリウイルスの属またはサブファミリーからである、請求項137または138に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、MERS-CoV、SARS-CoV、SARS-CoV-2、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-NL、HCoV-NH、及びHCoV-HKU1からなる群から選択されるコロナウイルスからである、請求項138に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第2の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、hMPV、PIV3、RSV、及びMEV、ヘンドラ、ニパ、ならびにPIV1ウイルスからなる群から選択される、請求項137または138に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルスBからである、請求項137に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、インフルエンザウイルスAからである、請求項137に記載の組み合わせワクチン。
- 前記第1の呼吸器ウイルス抗原性ポリペプチドが、ヘマグルチニン抗原(HA)またはノイラミニダーゼ抗原(NA)である、請求項137に記載の組み合わせワクチン。
- 前記ワクチンが、40%超のポリAテールRNAを含む、及び/または前記第1、第2、及び/または第3のmRNAポリヌクレオチドの各々が、互いに少なくとも100ヌクレオチドだけ長さが異なる、請求項137~161のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記組成物が、
(a)前記第1のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第1のDNA分子及び前記第2のmRNAポリヌクレオチドをコードする線状化された第2のDNA分子を単一の反応容器内で組み合わせることであって、前記第1のDNA分子及び前記第2のDNA分子が、異なる供給源から得られる、前記組み合わせることと、
(b)前記線状化された第1のDNA分子及び前記線状化された第2のDNA分子を同時にインビトロで転写して、多価RNA組成物を得ることと、を含む、方法によって生成される、請求項162に記載の組み合わせワクチン。 - 前記反応混合物中に存在する前記第1及び第2のDNA分子の量が、前記IVTの開始前に正規化されている、請求項163に記載の組み合わせワクチン。
- 前記mRNAポリヌクレオチドの各々が、非翻訳領域(UTR)、任意選択で5’UTRまたは3’UTRに1つ以上の非コード配列を含む、請求項137~164のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記非コード配列が、mRNAの3’UTR、前記mRNAのポリAテールの上流に位置する、請求項165に記載の組み合わせワクチン。
- 前記非コード配列が、mRNAの3’UTR、前記mRNAのポリAテールの下流に位置する、請求項165に記載の組み合わせワクチン。
- 前記非コード配列が、前記mRNAの前記ORFの最後のコドンと前記mRNAのポリAテールの最初の「A」との間の、前記mRNAの3’UTRに位置する、請求項165に記載の組み合わせワクチン。
- 前記非コード配列が、1~10個のヌクレオチドを含む、請求項165に記載の組み合わせワクチン。
- 前記非コード配列が、1つ以上のRNAse切断部位を含む、請求項165~169のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記RNAse切断部位が、RNase H切断部位である、請求項170に記載の組み合わせワクチン。
- 前記LNPが、20~60%のイオン化可能なアミノ脂質、5~25%の非カチオン性脂質、25~55%のステロール、及び0.5~15%のPEG修飾脂質のモル比を含む、請求項137~171のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 前記イオン化可能なアミノ脂質が、化合物1の構造を含む、請求項172に記載の組み合わせワクチン:
- 前記抗原性ポリペプチドが、細胞表面糖タンパク質を含む、請求項137~173のいずれか1項に記載の組み合わせワクチン。
- 対象をワクチン接種するための方法であって、
請求項137~174のいずれか1項に記載の組み合わせワクチンを前記対象に投与することを含む、前記方法。 - 前記対象が、65歳以上である、請求項175に記載の方法。
- 前記対象が、18歳未満である、請求項175に記載の方法。
- 前記方法が、前記対象における呼吸器感染症を予防する、請求項175に記載の方法。
- 前記方法が、前記対象における呼吸器感染症の重症度を低減する、請求項175に記載の方法。
- 前記対象が、前記抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つに対して血清陰性である、請求項175に記載の方法。
- 前記対象が、前記抗原性ポリペプチドの全てに対して血清陰性である、請求項175に記載の方法。
- 前記対象が、前記抗原性ポリペプチドのうちの少なくとも1つに対して血清陽性である、請求項175に記載の方法。
- 前記対象が、前記抗原性ポリペプチドの全てに対して血清陽性である、請求項175に記載の方法。
- ブースターワクチンを投与することを更に含む、請求項175~183のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ブースターワクチンが、前記組み合わせワクチンの3週間~1年後の間に投与される、請求項184に記載の方法。
- 請求項137~174のいずれか1項に記載の組み合わせワクチンを対象に投与することによって、呼吸器感染症を予防するか、または重症度を低減する方法であって、単回用量またはブースターを伴う単回用量に基づいて、前記対象における前記感染症を予防するか、または前記呼吸器感染症の重症度を低減する有効量で投与する、前記方法。
- 前記組み合わせワクチンが、50μgの用量で前記対象に投与される、請求項175~186のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ワクチンの各RNAポリヌクレオチドが、別々のLNP中に製剤化される、請求項175~186のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ワクチンの前記RNAポリヌクレオチドが、LNP中で共製剤化される、請求項175~186のいずれか1項に記載の方法。
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