JP4028593B2 - 3−o脱アシル化モノホスホリルリピドa含有ワクチン組成物 - Google Patents

3−o脱アシル化モノホスホリルリピドa含有ワクチン組成物 Download PDF

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Description

本発明は、新規ワクチン処方、それらの製造方法および治療におけるそれらの使用に関する。
3−O脱アシル化モノホスホリルリピドA(または3デ−O−アシル化モノホスホリルリピドA)は、グルコサミンの還元末端の3位がデ−O−アシル化されていることを示すので、以前は3D−MPLまたはd3−MPLと呼ばれていた。製造についてはGB2220221A参照。化学的には、該物質は、4、5または6位がアシル化された鎖を有する3−脱アシル化モノホスホリルリピドAの混合物である。本明細書においては、「MPL」は、モンタナ州のリビ・イミュノケム(Ribi Immunochem)により、その3−O−脱アシル化モノホスホリルリピドA製品を明示するために使用される登録商標であるため、本明細書においては3D−MPL(またはd3−MPL)をMPLと略する。
GB2220221Aには、以前使用されていた腸内細菌のリポ多糖(LPS)のエンドトキシン毒性が減じられるが、その一方で、免疫原としての特性が変化することが述られている。しかしながら、GB2220221には、細菌(グラム陰性)の系との関連においてのみこれらの知見が引用されている。MPLの粒子サイズは述べられていなかった。実際、知られている3−O−脱アシル化モノホスホリルリピドAは、粒子サイズが500nmを超えるものがある。
WO92/16231には、3−脱アシル化リピドAに抱合した単純ヘルペスウイルス糖蛋白gDまたはその免疫学的フラグメントからなるワクチン処方が開示された。やはり、3−脱アシル化モノホスホリルリピドAの粒子サイズは述べられていなかった。
WO92/06113には、3−脱アシル化モノホスホリルリピドAに結合した、HIVgp160、またはgp120のごときその透導体からなるワクチン処方が開示された。MPLの粒子サイズは述べられていなかった。
本発明は、3−O−脱アシル化モノホスホリルリピドA(本明細書ではMPLと略す)と抱合した抗原および適当な担体からなり、MPL粒子サイズが「小さく」、調製された場合に一般的には120nmを超えないワクチン組成物を提供する。
かかる処方は、広範囲の1価または多価ワクチンに適する。
驚くべきことに、本発明ワクチン組成物が本明細書記載の有利な特性を特別に有することが見いだされた。詳細には、かかる処方は非常に免疫原性がある。さらに、製品は除菌濾過が可能であるので、アジュバント処方の滅菌状態が保証されうる。MPLは水酸化アルミニウムおよび抗原と相互作用して単一物を形成するため、水酸化アルミニウムとともに処方された場合に「小さい」MPLのさらなる利点が生じる。
本発明の具体例において、抗原はウイルス抗原、例えば、下記の肝炎(A、B、C、DまたはE型肝炎)感染またはヘルペス(HSV−1またはHSV−2)感染に対する抗原である。多くの鍵となる文献を包含している現代の肝炎ワクチンに関する概説は、1990年5月12日付けのランセット(Lancet)の1142ff頁(エイ・エル・ダブリュウ・エフ・エドレストン(A.L.W.F.Eddleston)教授著)において見いだすことができる。さらに「ウイラル・ヘパティティス・アンド・リバー・ディジーズ(Viral Hepatitis and Liver Disease)」(ビアス,ビー・エヌ(Vyas,B.N.)、ディエンスタグ,ジェイ・エル(Dienstag,J.L.)およびホーフナグル,ジェイ・エイチ(Hoofnagle,J.H.)編,グルネ・アンド・ストラットン,インコーポレイテッド(Grune and Stratton,Inc.)(1984年))および「ウイラル・ヘパティティス・アンド・リバー・ディジーズ(Viral Hepatitis and Liver Disease)」(1990年国際シンポジウムのプロシーディングス,エフ・ビー・ホリンガー(F.B.Hollinger)、エス・エム・レモン(S.M.Lemon)およびエイチ・マーゴリス(H.Margolis)編,ウィリアムス・アンド・ウィルキンス(Williams and Wilkins)により出版)参照のこと。HSV−1およびHSV−2に関する文献は、WO92/16231において見いだすことができる。
A型肝炎ウイルス(HAV)での感染は、広範囲にわたる問題であるが、大量の人を免疫するために使用することのできるワクチン、例えば、HAVのHM−175株から得られる死滅弱毒ワクチン製品「ハブリックス(Havrix)」(スミスクライン・ビーチャム・バイオロジカルズ(SmithKline Beecham Biologicals)製が市販されている[エフ・イー・アンドレ(F.E.Andre)、エイ・ヘプバン(A.Hepburn),プログ・メディ・ウイロロ(Prog.Med.Virol.)第37巻72〜95頁の「インアクチベーティッド・キャンディデイト・ワクチンズ・フォー・ヘパティティス・A(Inactivated Candidate Vaccines for Heppatitis A)」および製品のモノグラフ「ハブリックス・パブリッシュト・バイ・スミスクライン・ビーチャム・バイオロジカルズ(Havrix Published by SmithKline Beecham Biologicals(1991年)」参照]。
フレーミング(上記文献56〜71頁)は、A型肝炎の臨床的局面、ウイルス学、免疫学および伝染病学について概説し、このありふれたウイルス感染に対するワクチンの開発のアプローチについて議論している。
本明細書で用いる表現「HAV抗原」は、ヒトにおいてHAVに対する中和抗体を刺激することのできるすべての抗原をいう。HAV抗原は、生きた弱毒ウイルス粒子または不活性化弱毒ウイルス粒子からなっていてもよく、あるいは例えば、組み換えDNA法により便利に得ることにできるHAVキャプシドまたはHAVウイルス蛋白であってもよい。
B型肝炎ウイルス(HBV)での感染は、広範囲にわたる問題であるが、大量の人を免疫するために使用することのできるワクチン、例えば、遺伝子操作法により得られる製品「エンジェリックス−B(Engerix-B)」(スミスクライン・ビーチャム・ピ−エルシー(SmithKline Beecham plc)製)が市販されている。
B型肝炎表面抗原(HBsAg)の製造も十分に開示されている。例えば、ハーフォード(Harford)ら,ディベロップ・バイオロ・スタンダード(Divelop.Biol.Standard)第54巻,125頁(1983年)、グレッグ(Gregg)ら,バイオテクノロジー(Biotechnology)第5巻,479頁(1987年)、EP−A−0226846、EP−A−299およびそれらの中の文献参照。
本明細書に用いる表現「B型肝炎表面抗原」または「HBsAg」は、HBV表面抗原の抗原性を示すすべてのHBsAg抗原またはそのフラグメントを包含する。HBsAg S抗原の226個のアミノ酸配列(チオライス(Tiollais)ら,ネイチャー(Nature)第317巻,489頁(1985年)およびその中の文献参照)の他に、本明細書記載のHBsAgは、所望であれば、上記文献およびEP−A−1278940に記載のプレ−S配列のすべてまたは一部分を含んでいてもよい。詳細には、HBsAgは、ab血清型のB型肝炎ウイルス上のオープンリーディングフレームに関するL−蛋白の残基12〜52、133〜145および175〜400からなるアミノ酸配列よりなるポリペプチドからなる(このポリペプチドはL*と呼ばれる;EP0414374参照)。本発明の範囲内のHBsAgは、EP0198474(エンドトロニクス(Endotronics)社)に記載のごときプレS1−プレS2−SポリペプチドまたはEP0304578(マコーミック・アンド・ジョーンズ(Mc Cormick and Jones))に記載のごときそのアナログを包含してもよい。本明細書記載のHBsAgは、変異種、例えば、WO91/14703または欧州特許出願公開第0511855A1号記載の「エスケープ変異種」とも呼ばれ、特に、145番目の位置でのアミノ酸置換がグリシンからアルギニンへの置換となっている。
通常は、HBsAgは粒子形態であろう。該粒子は、例えば、S蛋白のみからなっていてもよく、あるいは、例えば、L*が上記定義と同じでありSがHBsAgのS−蛋白を意味する(L*,S)である成分蛋白であってもよい。有利には、該粒子は、酵母において発現される形態である。
単純ヘルペスウイルス糖蛋白はDウイルス外套上に存在し、感染された細胞の細胞質にも見いだされる(アイゼンベルグ,アール・ジェイ(Eisenberg R.J.)ら,ジャーナル・オブ・ウイロロジー(J.of Virol.),1989年,第35巻428〜435頁)。それはシグナルペプチド含む393個のアミノ酸からなり、約60kDの分子量を有する。おそらく、すべてのHSV外套糖蛋白のうち、この糖蛋白が最もよく特徴づけられているであろう(コーエン(Cohen)ら,ウイロロジー(Virology)第60巻157〜166頁)。インビボにおいて、それは、細胞膜へのウイルスの付着に中心的役割を果たしていること知られている。さらにそのうえ、糖蛋白Dは、インビボにおいて中和抗体を誘導することができることが示されている(エイング(Eing)ら,ジャーナル・オブ・メディカル・ウイロロジー(J.Med.Virol.)第127巻:59〜65頁)。しかしながら、潜伏しているHSV2ウイルスは、やはり、再活性化され、患者の血清中の高い中和抗体の力価にもかかわらず、疾病の再発を誘導しうる。それゆえ、中和抗体のみを誘導する能力が、疾病を十分に抑制するには不十分であると考えられる。
哺乳動物細胞から分泌された成熟組み換え型切断糖蛋白D(rgD2t)または同等蛋白は、好ましくは、本発明ワクチン処方中に使用される。同等蛋白はHSV−1由来の糖蛋白gDを包含する。
好ましい態様において、rgD2tは、天然に存在する糖蛋白の1から306までのアミノ酸とそのC末端にアスパラギンおよびグルタミンを付加したものからなる308個のアミノ酸であるHSV−2糖蛋白Dである。該蛋白のこの形態は、開裂されて283個のアミノ酸の成熟蛋白を生じるシグナルペプチドを含んでいる。チャイニーズハムスター卵巣細胞におけるかかる蛋白の生産は、ジェネンテック(Genentech)社の欧州特許EP−B−139417号およびサイエンス(Science)第222巻524頁、ならびにバイオテクノロジー(Biotechnology),1984年6月,527頁に記載されている。本発明によれば、かかるワクチンが小型のMPLとともに処方された場合、既知のrgD2t処方と比較すると、すばらしい治療能力を有する。
ある種の実験的および市販のワクチンは優れた結果を得ているが、最適なワクチンは中和抗体を刺激する必要があるのみならずT細胞により媒介される細胞性免疫を可能なかぎり刺激する必要があるということが、認識されている事実である。
特別な利点は、たとえ非常に低用量の抗原が存在している場合にでさえ、防御的免疫性を誘導することにおいて、本発明ワクチン処方は非常に有効であるということである。
本発明ワクチン処方は、一次感染および再発性感染に対して優れた防御を提供し、有利なことに、特異的な体液性免疫応答(中和抗体)ならびにエフェクター細胞により媒介される(DTH)免疫応答の両方を刺激する。
通常120nmを越えない小さい粒子サイズの3脱アシル化モノホスホリルリピドAを調製するためには、GB2220211記載の方法にしたがって既知の3D−MPLを得て(あるいは、リビ・イミュノケム(Ribi Immunochem)から市販されているより大きな粒子サイズのMPLを得て)、次いで、懸濁液が透明になるまで生成物を超音波処理することができる。下記のごとく、ダイナミック・ライト・スキャタリング(dynamic light scattering)を用いて粒子サイズを測定してもよい。水酸化アルミニウムとともに処方した後のMPLサイズを100nmの範囲に維持するためには、抗原、緩衝液、ツイン80またはソルビトールを添加することができる。これらの条件下では、MPLはリン酸緩衝液の存在下において凝集しない(処方調製中にそれらの物質がなければ凝集しうる)ことが確認されている。そのようにすることにより、最終処方がさらに定義され特徴づけられる。また、これらの条件下では、MPLは水酸化アルミニウムとさらに反応し、抗原は単一物となることが確認されている。
MPLの透明溶液は本発明の態様を形成する。フィルターを通過させることにより、この溶液を滅菌してもよい。
好ましくは、粒子サイズは60〜120nmの範囲である。
最も有利には、粒子サイズは100nm未満である。
上記定義のMPLは、通常は、1回分につき10〜200μg、好ましくは25〜50μgの範囲で提供され、典型的には、抗原は1回分につき2〜50μgの範囲またはそれ以上の量で存在する。本発明ワクチン処方は、さらに、免疫刺激剤を含有していてもよく、本発明ワクチンの好ましい具体例においてはQS21(時々QA21と呼ばれる)を含有していてもよい。これは、キラジャ・サポナリア・モリナ(Quillaja Saponaria Molina)の樹皮から抽出されるサポニンのHPLCによる画分であり、その製造方法は米国特許5,057,540号に開示されている。
所望により、担体は、水中油エマルジョン、脂質担体、または水酸化アルミニウム(水酸化アルミニウム塩)であってよい。
好ましくは、無毒の水中油エマルジョンは、例えばスクアレンのような無毒の油およびツイン80のごとき乳化剤を水性担体中に含有している。水性担体は、例えば、リン酸緩衝化セイラインであってもよい。
好ましくは、ワクチン処方は、ヒトまたは動物の病原体に対する免疫応答を誘導することのできる抗原または抗原性成分を含有している。該抗原または抗原性成分は、HIV−1由来のもの(gp120またはgp160のごとき;WO92/06113およびその中の文献参照)、gD誘導体のごときヘルペスウイルス由来のもの、またはHSV−1もしくはHSV−2由来のICP27のごとき即時型初期蛋白、ヒトサイトメガロウイルス由来のgB(もしくはその誘導体)、または水痘−帯状疱疹ウイルス由来のgpI、IIもしくはIII、もしくはB型肝炎ウイルスのごとき肝炎ウイルス由来のもの、もしくは呼吸器合胞体ウイルス、ヒト乳頭腫ウイルスもしくはインフルエンザウイルスのごとき他のウイルス性病原体由来のものであるか、あるいはサルモネラ(Salmonella)、ネイセリア(Neisseria)、ボレリア(Borrelia)(例えば、OspAまたはOspBもしくはそれらの誘導体)、またはクラミジア(Chlamydia)、もしくは例えばP.69、PTおよびFHAのごときボルデテラ(Bordetella)に対するものであるか、またはプラスモジウム(plasmodium)もしくはトキソプラズマ(Toxoplasma)のごとき寄生体に対するものである。本発明ワクチン処方は、腫瘍抗原を含有していてもよく、抗癌ワクチンとして有用でありうる。
本発明の1の具体例は、下記のごときMPLおよび水酸化アルミニウムと混合されたHAV抗原(例えばハブリックス(Havrix)のごとき)である。
本発明のさらなる具体例は、下記のごときMPLおよび水酸化アルミニウムと混合されたHBウイルス表面抗原(HBsAg)(例えば、エンジェリックス−B(Engerix-B)のごとき)である。
本発明のさらなる特別な具体例は、MPLおよび水酸化アルミニウムと混合された、上記定義の(L*,S)粒子としてのHBsAg抗原である。
A型肝炎とB型肝炎との混合ワクチンを本発明により製造してもよい。
さらなる具体例は、上記成熟切断糖蛋白D(rgD2t)または同等蛋白からなる本発明処方である。そのうえ、さらなる具体例は、ボレリア・ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)由来のOspA抗原またはその誘導体からなる本発明処方である。例えば、抗原、特にZS7またはB31株由来のOSpA抗原が使用される。さらなる具体例は、インフルエンザ(flu)抗原からなる本発明処方である。これは、特に「スプリット(split)」ウイルスを使用した場合に改良されたインフルエンザワクチンを提供する。
さらに本発明処方は、国際特許出願PCT/GB92/00824および国際特許出願PCT/GB92/00179に記載のごときヘルペス軽粒子(herpetic light particles)との使用に有用である。
有利には、本発明ワクチン組成物は、1種またはそれ以上の細菌性、ウイルス性または真菌性感染の治療または予防に有効なように、他の抗原を含有する。
例えば、本発明肝炎ワクチン処方は、好ましくは、ジフテリア、破傷風、百日咳、ヘモフィルス・インフルエンゼb(Haemophilus influenzae b)(Hib)およびポリオのうちの1種またはそれ以上に対する防御を提供することが当該分野において知られている肝炎以外の抗原から選択される少なくとも1つの他の成分を含有する。
好ましくは、本発明ワクチンは、上記定義のHBsAgを含有する。
本発明の範囲内の特別な複合ワクチンは、DTP(ジフテリア、破傷風、百日咳)−B型肝炎複合ワクチン処方、Hib−B型肝炎ワクチン処方、DTP−Hib−B型肝炎ワクチン処方およびIPV(不活性化ポリオワクチン)−DTP−Hib−B型肝炎ワクチン処方を包含する。
有利には、上記複合ワクチンは、A型肝炎に対して防御的な成分、特にハービックス中に存在するようなHM−175株由来の死滅弱毒株を包含する。
かかるワクチン中に使用する安定な成分は、すでに市販されており、詳細は世界保健機構(World Health Organization)から得られる。例えば、IPV成分はサルク不活性化ポリオワクチン(Salk inactivated polio vaccine)であってもよい。
有利には、本発明肝炎または複合ワクチンは小児用ワクチンである。
さらなる態様において、本発明は、医学的治療、特に、ウイルス性および細菌性感染の治療もしくは予防、または癌の免疫療法のための治療に使用する本発明ワクチン組成物を提供する。好ましい態様において、本発明ワクチンは、進行中の感染、例えば罹患しているヒトのB型肝炎またはヘルペス感染の治療に有用な治療用ワクチンである。
一般的には、ワクチン標品は、ニュー・トレンズ・アンド・ディベロップメンツ・イン・ワクチンズ(New Trends and Developments in Vaccines),ヴォラー(Voller)ら編,米国メリーランド州ボルチモアのユニバーシティー・パーク・プレス(University Park Press)(1978年)に記載されている。リポソームへの封入は、例えば、フラートン(Fullerton)の米国特許第4,235,877号に記載されている。高分子への蛋白の抱合は、例えば、ライクハイト(Likehite)の米国特許第4,372,945号およびアーマー(Armor)らの米国特許第4,474,757号に開示されている。
ワクチン1回分の抗原量は、典型的なワクチンの有意かつ不利な効果を伴わずに免疫防御応答を誘導する量として選択される。かかる量は、使用される個々の免疫原により変更される。一般的には、1回分は全免疫原1〜1000μg、好ましくは2〜100μg、最も好ましくは4〜40μgからなる。個々のワクチンの最適量は、対象中の抗体力価および他の応答の観察をはじめとする標準的研究により確認することができる。最初のワクチン接種の後、約4週間たってから対象に追加免疫を行ってもよい。
本発明のさらなる態様において、抗原を担体およびMPLと混合することからなる、感染の予防または治療に有効なワクチンの製造方法が提供される。ここに、粒子サイズは120nm未満、通常は60〜120nm、好ましくは約100nmまたはそれ未満である。
以下の実施例は本発明およびその利点を説明する。
実施例1: 60〜120nmの粒子サイズのMPLの調製
モンタナ州のリビ・イミュノケム(Ribi Immunochem)社製の凍結乾燥した3−デ−O−アシル化モノホスホリルリピドA(MPL)の入ったバイアルに、シリンジを用いて、注射用水を添加して、1mlあたり1ないし2mgの濃度とする。ボルテックス(vortex)用いて混合することにより予備的な懸濁液を得る。次いで、バイアルの内容物を25mlの丸底コルテックス試験管(Cortex tubes)(1本あたり懸濁液10ml)中に移し、水浴ソニケーターを用いて懸濁液を超音波処理する。懸濁液が透明になったら、ダイナミック・ライト・スキャッタリング(dynamic light scattering)(マルバーン・ゼータサイザー3(Malvern Zetasizer3))を用いて粒子サイズを測定する。MPL粒子のサイズが60〜120nmの範囲になるまで処理を繰り返す。
いくつかの場合には、懸濁液は、有意な凝集を伴わずに、4℃で5カ月まで保存される。等張NaCl(0.15M)または等張NaClに10mMリン酸を添加したものは急激な凝集(サイズ>3〜5μm)を誘導する。
実施例2: 粒子サイズ100nm未満の滅菌可溶性MPLの大規模生産
3−デ−O−アシル化モノホスホリルリピドAをリビ・イミュノケムから得、注射用水(WFI)に懸濁した。懸濁液をポンプで超音波フローセル(ultrasound flow cell)に通過させた。典型的には、フローセルは、GMP圧に対抗するためにPTFEシールのついたガラスまたはステンレス鋼でできている。ウンダチム・ウルトラソニックス(Undatim Ultrasonic)社製(ベルギーのルーベン−ラ−ヌーブ(Louvain-La-Nouve))の超音波発生装置およびチタン製ホーン(ソノトロード(sonotrode))を用いて超音波を発生させる。ループ中に熱交換器を設けて生成物の熱分解を回避する。フローセルの入り口と出口との間にあるMPLの温度を+4℃ないし30℃の間に維持し、入り口と出口との間の温度差を20℃未満に維持する。熱は、さらに器具中を伝導して除去されることが理解されよう。
使用装置を図1に図式的に示す。
2.1 超音波処理
MPL粉末(50ないし500mg)を、1ないし2mg/mlの濃度でWFIに懸濁する。
MPL懸濁液(攪拌条件下)を、1分間に50ないし100mlの流速で連続的に超音波処理ループを通過させて(図1参照)+4℃ないし+15℃の間の系の平衡温度に到達させる。
システム配置中の超音波ホーンの固有周波数スペクトル(出力、フローセル、流速、T°)を、装置の供給者の説明に従ってセットする。前以て設定された範囲は、20000ヘルツの変換器に関しては19000ヘルツないし21000ヘルツの間に固定される。
超音波発生装置は、一定の時間間隔における超音波処理の最適有効性(より発熱が少なく、よりエネルギー伝導が多い)の調節が可能である。
処理を行っている間の温度を30℃未満に維持してMPLの分解を回避する。
粒子サイズが100nm未満になり、溶液が肉眼で観察して透明になった時、処理を完了する。超音波処理中、実施例1と同じやり方でマルバーン・ゼータサイザー3型を用いる光相関分光法(photocorrelation spectroscopy)(ダイナミック・ライト・スキャッタリング)による粒子サイズ測定のために、超音波処理試料を取る。超音波処理フローセルにおける液体の全滞留時間は、フローセル体積20ml、循環流速50ml/分を用いると、2.5ないし3.5分であると計算される(表1参照)。この流速は、1サイクルあたり25秒の平均滞留時間を与え、通常、小型粒子MPLに対する所望の効果を得るには10サイクル未満が必要である。
2.2 滅菌処理
得られた「可溶性」MPLを、親水性PVDF0.22ミクロン膜によるデッドエンド濾過により滅菌する。観察される圧力は、通常、1バール未満である。1平方センチメーターあたり、少なくとも25mgの「可溶性」MPLが容易に処理され、回収率は約85%である。
2.3 保存/安定性
滅菌「可溶性」MPLを+2℃ないし+8℃で保存する。安定性のデータ(マルバーン(Malvern))によれば、6カ月保存後の実際の粒子サイズについて有意な差異はまったく示されていない(表2参照)。
実施例3: B型肝炎ワクチン処方
実施例1と同様にして、MPL(粒子サイズ100nm未満)を得た。水酸化アルミニウム(アルハイドロゲル(Alhydrogel)をスーパーフォス(Superfos)社から得た。
MPLを、0.2ないし1mg/mlの種々の濃度で注射用水に再懸濁し、水浴中での超音波処理により、粒子サイズを光相関スキャッタリングにより測定した場合に80ないし500nmの間となるようにした。
リン酸緩衝溶液中の1ないし20μgのHBsAg(エンジェリックスB中と同様のS−抗原)を、30ないし100μgの水酸化アルミニウムに室温で1時間攪拌しながら吸着させる。体積およびオスモル濃度を注射用水および5倍濃度のリン酸緩衝液で調節して600μlとする。溶液を室温で1時間インキュベーションし、使用するまで4℃で保存する。処方の成熟が保存中に起こる。これにより、マウスにおいて10回分の注射用量が得られる。
実施例4: A型肝炎ワクチン処方
実施例1に記載のようにして、MPL(粒子サイズ100nm未満)を得た。水酸化アルミニウム(アルハイドロゲル(Alhydrogel))をスーパーフォス(Superfos)社から得た。
HAV(1回分あたり360ないし22EU)を、最終濃度10%の水酸化アルミニウムに吸着させる(0.5mg/ml)。MPL(1回分あたり12.5ないし100μg)を溶液に添加する。
残りの水酸化アルミニウムを溶液に添加し、室温でさらに1時間放置する。リン酸緩衝液(リン酸10mM,NaCl 150mM)で体積を調節し、次いで、最終処方を使用するまで4℃で保存する。
実施例5: 組み換え型単純ヘルペスウイルス糖蛋白Dサブユニットワクチンに対するアジュバント効果の比較
5.1 この研究において、2型単純ヘルペスウイルス(HSV2)(rgD2t)由来の切断された糖蛋白Dの防御的免疫性を改善する種々のAl(OH)3処方の能力を、モルモットを用いた予防的および治療的もでるにおいて評価した。霊長類における免疫原性の研究も行った。これらの実験の目的は、げっ歯類および霊長類におけるrgD2t Al(OH)3 MPLの免疫原性および防御有効性に対する3−デ−O−アシル化モノホスホリルリピドA(MPL)のサイズの影響を調べることであった。小型MPLの3種の異なるAl(OH)3 MPL処方を試験した:
Al(OH)3 MPL 100nm(上記のものと同じ)
ソルビトールを伴うAl(OH)3 MPL 100nm
ツインを伴うAl(OH)3 MPL 100nm
5.2 抗原−アジュバント標品および免疫スケジュール
5.2.1 抗原処方
水酸化アルミニウム(Al(OH)3)を、デンマークのスーパーフォス(Superfos)社から得た。MPLを、リビ・イミュノケム・リサーチ・インコーポレイテッド(Ribi Immunochem Research Inc.)から得た。
5.2.1.1 rgD2t(Al(OH)3)/MPL TEA
MPLを水浴で超音波処理することにより再懸濁して200ないし600nmの間のサイズとした。特許出願WO92/16231の方法により標品を調製し、使用するまで4℃で保存した。
1回分は、5μgのrgD2t、0.5mgのAl(OH)3および50μgのMPLを含有していた。
5.2.1.2 rgD2t/Al(OH)3/MPL 100nm
実施例1に記載のようにして、MPL(粒子サイズ100nm未満)を得た。rgD2tを水酸化アルミニウムに吸着させ、室温で1時間インキュベーションした。MPLを溶液に添加して所望濃度とし、室温でさらに1時間インキュベーションした。
PBSを添加して、最終濃度を10mM PO4、150mM NaClとして標品を完成した。最終処方を室温でさらに30分間インキュベーションし、使用するまで4℃で保存した。
1回分は、5μgのrgD2t、0.5mgのAl(OH)3および50μgのMPLを含有していた。
5.2.1.3 rgD2t/Al(OH)3/MPL 100nm ソルビトール
実施例1記載のごとくMPLを調製した。rgD2tを水酸化アルミニウムに吸着させ、室温で1時間インキュベーションした。次いで、50%ソルビトール溶液を添加して最終濃度5%とした。次いで、10mMのTris溶液を添加して最終的な所望体積とし、溶液を攪拌しながら室温で1時間インキュベーションした。
使用するまで処方を4℃で保存した。
1回分は、5μgのrgD2t、0.5mgのAl(OH)3および50μgのMPLを含有していた。
5.2.1.4 rgD2t/Al(OH)3/MPL 100nm ツイン
実施例1記載のごとくMPLを調製した。MPLサイズを100nmに維持するために、ツイン80を最終濃度0.01%に等しくなるように溶液に添加した。次いで、上記処方5.2.1.3に記載のごとく処方を調製する。
1回分は、5μgのrgD2t、0.5mgのAl(OH)3および50μgのMPLを含有していた。
5.3 モルモットでの予防実験
これらの実験において、0日目および28日目において、2種の異なる水酸化アルミニウムMPL処方中5μgのrgD2tをモルモットに接種した。0.5ml用量で皮下的に免疫を行った。2回目の免疫の1カ月後、モルモットに105pfuのHSV2 MS株を膣内感染させした。モルモットを、一次および再発性HSV2疾患について毎日モニターした(感染させてから4ないし39日目まで)。
5.3.1 モルモットでの治療実験
これらの実験において、0日目において、モルモットに105pfuのHSV2のMS株を感染させた。最初の感染から回復後、モルモットを、再発性の肝炎疾患について毎日(13日目から21日目まで)モニターした。21日目および42日目に、モルモットにrgD2t Al(OH)3 MPLワクチンを投与した。ワクチンは0.5ml用量で皮下的に投与された。±60または±84日目まで、ヘルペス性障害について、動物を毎日モニターした。
5.3.2 霊長類での免疫原性の研究
ソルビトール中でMPLと混合されたrgD2t Al(OH)3の免疫原性を、アフリカミドリザル(African Green Monkeys)において評価した。0日目および28日目に、サルのグループに、ソルビトール中の50、20または5μgのMPLと混合された20μgのrgD2tおよび0.5mgのAl(OH)3を投与した。特異的な体液性免疫応答(ELISAおよび中和抗体力価)およびエフェクター細胞により媒介される免疫応答(遅延型過敏性応答)を評価した。各サルのグループは5匹の動物からなっていた。処方を1ml用量として筋肉内投与した。処方標品は上記用量であった。抗体の測定のために、各2週間ごとに動物から採血した。
2回目のワクチン投与後14日目にDTH応答を試験した。皮膚試験の説明を以下に行う。
5.4 データの読み出し
rgD2t Al(OH)3 MPL処方でのワクチン接種により誘導される特異的抗体応答(抗−rgD2t ELISA力価および抗−HSV2中和力価)を評価するためにアッセイを行った。これらのgD2処方の防御能を、予防的および治療的モルモットモデルにおいて評価した。サルにおいて免疫原性の研究も行った。特異的体液性応答およびDTH応答を評価した。
5.4.1 ELISAおよび中和力価
抗−rgD2t抗体力価および抗−HSV2中和活性を、特許出願WO92/16231記載の方法により測定した。
5.4.2 遅延型過敏性(DTH)
遅延型過敏性(DTH)応答の誘導により測定される、サルにおけるT細胞特異的免疫応答を誘導する能力についても、rgD2t処方を試験した。
0および28日目に、アフリカミドリザルに20μgのgD2ワクチン処方を筋肉内投与した。2回目のワクチン接種後14日目に、セイライン中15または5μgのrgD2tを腹部に皮内注射することにより、アフリカミドリザルについて皮膚試験を行った。24および48時間後に、紅斑および硬化について注射部位を検査し、これらの局部的反応のサイズを測定した。
5.4.3 モルモットに対する膣内投与感染モデル
性器からのHSV感染に関するモルモットモデルは、エル・スタンベリー(L.Stanberry)ら(ジャーナル・オブ・インクシャス・ディジージズ(J.of Infectious Diseases)1982年第146巻:397〜403頁;インターウイロロジー(Intervirology)1985年第24巻:226〜231頁)により記載されている。簡単に説明すると、予防実験においては、最終接種から1カ月後にモルモットを105pfuのHSV2 MS株で感染させた。感染後4〜12日の間における性器の皮膚の障害の発生率および程度を毎日観察することにより、最初の疾病の臨床的変化をモニターした。次いで、13ないし39日目において、ヘルペス性損傷の証拠について動物を試験した。治療実験においては、0日目に105pfuのHSV2 MS株で感染させた。一次感染から回復後、再発性ヘルペス性障害について毎日(13日目から21日目にかけて)動物を評価し、次いで、一次および再発性のスコアにしたがってランダム化して(各グループにおいて温和から重篤にいたるまでの感染に関する動物の均等な分散を提供)、未処理またはワクチン接種を行った。感染後20および41日目にワクチン投与を行った。再発性疾病のパターンは、一般的には、感染後±70日目まで観察された。0から32点までの範囲の障害スコアを用いてヘルペス性障害を定量化した。
スコア付けシステム
Figure 0004028593
臨床的データの読出し
一次感染
−障害の程度=感染後4ないし12日における毎日のスコアの合計
障害の程度を算術平均±標準偏差ならびにメジアン(非パラメーター試験にはより適当)で表す。
−一次感染の発生率=0、0.5、1、2、4、8または16(まれに32)のうちの最大障害スコアを記録した動物の%値
一次感染インデックス=Σi(最大スコア)x(発生率%)
(i=0、0.5、2、4、8、16)
再発性疾病
−再発日数=感染後13ないし39日目の間の再発日数。1回の再発は、障害のない1日が先行またはこれに続くものとし、紅斑を伴う少なくとも2日または水胞を伴う1日により特徴づけられる。再発日数を算術平均±標準偏差ならびにメジアンで表す。
−再発の程度=感染後13ないし39日目の間の毎日のスコアの合計。結果を算術平均±標準偏差ならびにメジアンで表す。
5.5 結果
異なるrgD2t Al(OH)3 MPL処方の防御能を、モルモットにおける予防および治療実験において比較した。さらに、霊長類における免疫原性の研究も行った。これらの実験の目的は、異なるMPL粒子サイズを有するrgD2t Al(OH)3の免疫原性および防御能を比較することであった。
5.5.1 予防実験
2つの実験を行って、膣内ウイルス接種前にモルモットに投与した場合の異なるrgD2t Al(OH)3 MPLワクチンの一次および再発性HSV2疾病に対する防御能を評価した。
実験例1: MPL TEAに対するMPL 100nm ソルビトールの比較
0日目および28日目において、メスのハートレイモルモット(hartley guinea pigs)のグループを、小サイズのMPL粒子(100nm;ソルビトール中MPL)またはより大きなサイズのMPL粒子(TEA中MPL)と混合されたrgD2t Al(OH)3(各5μg)で免疫した。対照の動物には、同じプロトコールに従って、アジュバントのみを注射するかまたは処理を行わなかった。2回目のワクチン接種から14日目および28日目に、ELISAによる抗体測定および中和アッセイのために動物から採血した。2回目のワクチン接種後29日目に、動物を105pfuのHSV2 MS株に膣内感染させた。感染後、急性感染(感染合計4ないし12日)の臨床的徴候および再発性ヘルペス性疾病(感染後13日ないし39日)の証拠について、モルモットを毎日モニターした。
a)体液性免疫の誘導
表3に示すように、小サイズのMPL粒子をrgD2t Al(OH)3処方に使用した場合、高いELISAおよび中和力価が誘導された。
b)霊長類のHSV2感染に対するワクチン接種の効果(表3)
感染され急性の一次感染を経験した対照と比較すると、両方のワクチン接種グループは有意な障害の程度の低下を示した(p<0.00005)。
rgD2t Al(OH)3 MPL 100nmでワクチン接種されたグループにおいて、有意に低い皮膚障害の発生率が観察された(p<0.06)。
c)再発性HSV2疾病に対するワクチン接種の効果
結果を表4に示す。対照と比較すると、両ワクチンは、再発回数の減少により測定される再発性ヘルペス性疾病の進行を抑制することができた(rgD2t Al(OH)3 MPL 100nmに関してP<0.02)。
d)結論
両処方とも、最初の感染に対して有意な防御を行い、再発性疾病を抑制することができた。これらの結果は、小サイズのMPL含んでいるrgD2t Al(OH)3処方は非常に有効な予防効果を有することを示す。
実験例2: Al(OH)3 MPL 100nmの有効性
0日目および28日目において、ハートレイモルモット(Hartley guinea pigs)(体重200〜250g)に、Al(OH)3 MPL 100nm中に処方したgD2(5μg)を接種した。1回分0.5mlとして皮下的に免疫を行った。Al(OH)3 MPL処方中に50μgのMPL用量を使用した。同じプロトコールに従い、対照の動物にァジュバントのみを投与するかまたは処理を行わなかった。ELISAによる抗体測定および中和アッセイのために、2回目のワクチン接種後14および28日目に動物から採血した。最後の免疫を行った後29日目に、105pfuのHSV MS株をモルモットに膣内接種した。
a)体液性免疫の誘導
表3に示すように、ワクチン接種されたグループは良好なELISAおよび中和力価を生じた。対照群は検知可能な抗体応答を示さなかった。
b)最初のHSV2感染に対するワクチン接種の効果(表3)
感染され急性の一次感染を経験した対照と比較すると、ワクチン接種されたグループは有意に低下した障害の程度(P<0.00005)および障害の発生率(p<0.002)を示した。いずれのワクチン接種されたモルモットにおいても外的皮膚障害の証拠は存在しなかった。
c)対照と比較すると、rgD2t Al(OH)3 MPLワクチンは、再発の程度(p<0.00005)および再発の発生率(p<0.01)の有意な低下により測定される再発性ヘルペス性疾病の進行を抑制することができた。
d)結論
小サイズのMPL粒子に結合したrgD2t Al(OH)3は、モルモットにおける一次および再発性のHSV2感染に対する防御を提供することにおいて非常に有効である。
上記実験から、2つの異なる方法により得られた小サイズの
MPL Al(OH)3処方は、少なくとも、大きなサイズのMPLを有する
MPL Al(OH)3処方と同様の有効な予防的応答を誘導すると結論できる。さらに、小サイズのMPLは、使用前に容易に滅菌されるという利点を有する。
5.5.2 治療実験
これらの実験の目的は、HSV2感染させたモルモットにおける再発性疾病の経過に対するrgD2t Al(OH)3 MPL処方の治療能を比較することであった。
0日目に105pfuのHSV2 MS株をモルモットに膣内接種した。急性感染(4ないし12日目)の臨床的徴候ならびに再発性ヘルペス性疾病(13ないし20日目)の証拠に関して、毎日モルモットをモニターした。一次および再発性のスコアに応じて、動物を異なる実験群にランダム化し、各グループにおいて軽度の感染から重篤な感染に至るまでの動物の均等な分散を行った。感染の臨床的徴候の証拠を示さないモルモットをプロトコールから除外した。感染後21および42日目にワクチンを皮下投与した。
rgD2t Al(OH)3 MPL処方の治療有効性を、3つの異なる実験において評価した。
実験例1: 大サイズのMPL粒子(TEA中MPL)に結合したrgD2t Al(OH)3の有効性
再発性疾病にかかったモルモットをランダム化して大サイズのMPL粒子(TEA中MPL)に結合したrgD2t Al(OH)3を20μg、またはジュバンとのみのいずれかを投与した。感染後21および42日目にワクチンを投与した。再発性疾病のパターンを84日目まで観察した。
表3に示すように、rgD2t Al(OH)3 MPL TEA処方は、進行中の再発性疾病の抑制には効果がなかった。
実験例2: rgD2t Al(OH)3 MPL 100nmの有効性
2つのグループのモルモットを、20μgの小サイズ粒子MPL(MPL 100nm)に結合したrgD2t Al(OH)3でワクチン接種するかまたは処理しなかった。
感染後20および41日目にワクチン接種を行った。再発性疾病を69日目まで追跡した。
表5に示すように、大サイズのMPLが用いられた実験例1のデータとは対照的に、rgD2t Al(OH)3 MPL 100nmワクチンでの接種は、対照グループと比較すると、再発の程度の有意な低下(−39%,p<0.05)および再発日数の減少(−28%,p<0.1)により、確立されたHSV2疾病の再発を抑制した。
実験例3: 小サイズのMPL粒子に結合したAl(OH)3の有効性の比較
この実験において、小サイズのMPL粒子を得るための第3の方法: 例えばツイン80のごときツインの添加を用いた。
実験グループは以下の通り:
グループ1(n=15): ツインを伴う20μgのrgD2t/Al(OH)3 MPL 100nm
グループ2(n=15): ソルビトールを伴う20μgのrgD2t/Al(OH)3 MPL 100nm
グループ3(n=16): 対照
対照については、処理しないかまたはAl(OH)3 MPLのみで処理した。感染後21および42日目にワクチンを接種した。再発性疾病のパターンを感染後60日目まで観察した。
結果を表5に示す。2種のrgD2t/Al(OH)3 MPL処方でワクチン接種した動物において、明確かつ有意な治療効果が観察された。両処方とも、再発の程度、再発日数および発生回数を有意に減少させた。
結論
小サイズのMPL粒子(約100nm)を含有するrgD2t Al(OH)3 MPLに関して、確立された再発性HSV2性器疾病に対する非常に有効な効果が観察された。対照的に、大サイズのMPL粒子(TEA中MPL)をrgD2t Al(OH)3ワクチンに添加した場合にはこのような治療効果は観察されなかった。
結論として、モルモットにおいて得られた結果は、小サイズのMPL粒子とともに調製されたrgD2t Al(OH)3 MPL処方の予防における有効性を示すものである。これらの処方は、大サイズのMPL粒子に結合したrgD2t Al(OH)3と比較すると、改善された治療有効性を有する。
5.5.3 霊長類における小サイズのMPL粒子に結合したrgD2t Al(OH)3の免疫原性の研究
小サイズのMPL粒子(MPL 100nm ソルビトール)に結合したrgD2t Al(OH)3の免疫原性を霊長類(アフリカミドリザル)において評価した。100nmのMPL50、20または5μg用量を20μgのrgD2tおよびAl(OH)3(0.5mg)と混合した。0および1カ月目に2回にワクチン接種を行った。特異的体液性免疫応答(ELISAおよび中和力価)およびエフェクター細胞により媒介される免疫応答(DTH)を測定した。
a)実験プロトコール
5匹のアフリカミドリザルからなる3つのグループに、0日目および28日目に、50、20または5μgのMPL含有する20μgのgD2t水酸化アルミニウム処方を接種した。1ml用量として筋肉内に免疫を行った。ELISAによる抗体測定(抗−gD2力価)および中和アッセイのために、2週間おきに動物から採血した。さらに、特異的遅延型過敏性(DTH)応答の誘導により測定されるインビボにおけるT細胞により媒介される免疫性を誘導する能力について、3種のワクチン処方を比較した。セイライン中15または5μgのgD2tでの腹部への2回目のワクチン接種後14日目に、各グループのサルを皮膚試験した。さらに、セイラインのみを与えた動物も、対象として皮膚試験した。皮内接種部位の紅斑および硬化を、24時間後および48時間後にモニターした。
b)結果
血清学的およびDTH応答を表6に示す。50または20μgのMPLを含有するgD2t Al(OH)3処方でワクチン接種したサルのグループは、用量5μgのMPLを与えられたグループよりも有意に多い中和抗体を産生した(それぞれP<0.003およびp<0.008)。50または20μgのMPLのグループにはELISAまたは中和力価の有意な相違は存在しなかった。MPL用量とエフェクター細胞により媒介される免疫応答との間の相関を調べた。50または20μgのMPL処方でワクチン接種されたサルの大多数(3/4)において強力なDTH応答が検出された。対照的に、5μgのMPLのグループのうち1匹のサルだけが皮膚試験応答を示した。
c)結論
上記データは、小サイズのMPL粒子に結合したAl(OH)3のアジュバント効果は、霊長類においても有効であり、小動物種に限定されないことを示す。MPL用量とrgD2t水酸化アルミニウムMPL処方との間の相関は、サルにおいても観察することができ、20および50μgの場合に最良の血清学的応答およびDTH応答が示された。
実施例6: ライム病ならびにB型肝炎ワクチンおよび小さいMPLでの臨床的研究
6.1 インフルエンザウイルス由来のNS1(1−81)とビー・ブルグドルフェリ(B.burgdorferi)ZS7由来のOspAとの融合蛋白からなるライム病ワクチン
処方の調製
6.1.1 NS1−OspA/水酸化アルミニウム
WO93/04175に記載の方法に従って調製されたNS1−OspAを水酸化アルミニウムに吸着させ、室温で1時間インキュベーションした。リン酸緩衝液(PO4 10mM,NaCl 150mM)で最終体積を調節した。処方を使用するまで4℃で保存した。
1回分は、NS1−OspA 10μg/水酸化アルミニウム 500μgを含有する。
6.1.2 NS1−OspA/水酸化アルミニウム/MPL
NS1−OspAを水酸化アルミニウムに吸着させ、室温で1時間インキュベーションした。次いで、上記のごとく調製されたMPLを処方に添加し、さらに1時間室温でインキュベーションした。次いで、リン酸緩衝液処方(PO4 10mM,NaCl 150mM)で処方の最終体積を調節した。処方を使用するまで4℃で保存した。
1回分は、OspA 10μg/Al(OH)3 500μg/MPL 50μgを含有する。
6.1.3 免疫スケジュール
ボランティアの人に、1mlの所定の処方を0、31および62日目に3回筋肉内注射した。I、IIおよびIII回目の接種から30日後に血清を採取した。
次いで、抗OspA全IgGおよび阻害試験におけるLA−2様抗体応答(LA−2モノクローナル抗体はマウスにおいて感染に対する防御的抗体であることが示された)について、彼らをELISAにより分析した。
6.2. ヒトにおけるHBsAg/MPL処方
6.2.1. 処方の調製
HBsAg 20μg/水酸化アルミニウム 500μg
HBsAgを全最終量の水酸化アルミニウムに吸着させ、リン酸緩衝液セイライン(PO4 10mM,NaCl 150mM)で最終体積を1回分あたり1mlに調節した。処方を使用するまで4℃で保存した。
6.2.2. HBsAg 20μg/水酸化アルミニウム 100μg
わずか100μgのAl(OH)3に吸着させた以外は上記のごとくHBsAgを処方した。最終体積は1回分あたり1mlであった。
6.2.3. HBsAg 20μg/水酸化アルミニウム 100μg/MPL 50μg
HBsAgを100μgの水酸化アルミミウムに吸着させ、室温で1時間インキュベーションした。次いで、MPLを所望濃度で添加し、室温で1時間インキュベーションした。次いで、適当な緩衝液(上記)にて処方を最終体積(1回分あたり1ml)に調節し、使用まで4℃で保存した。
6.2.4. 免疫スケジュール
ボランテイアの人(グループあたり20人)に、1mlの所定の処方のうちの1つを筋肉内注射した。0、1、3および6カ月目に血清を集めた。それらを、市販のアボット試験(Abbot test)により中和抗体について分析した。
6.3. 結果
表8は、水酸化アルミニウムおよびNS1−OspAと一緒に使用された100nmの粒子形態のMPLは、水酸化アルミニウム上の抗原よりも阻害特性を有する高い抗体力価の産生に有効であり、血清変換が早いことを示す。
このことにより、NS1−OspAのような可溶性抗原については、小さな粒子として処方されたMPLが、すでに動物において他の可溶性抗原について示されているアジュバント特性をヒトにおいて保持することが確認された。
表7は、B型肝炎処方中に存在する水酸化アルミニウム処方の量を減じることにより失われるアジュバント効果を、本明細書において記載された形態のMPLを添加することにより回復させることができることを示す。さらにMPLは血清変換速度を改善する。
実施例7: 複合ワクチン処方−B型肝炎+A型肝炎
最終量(0.5mg/ml)の90%の水酸化アルミニウムにHBsAgを吸着させ、室温で一晩インキュベーションする。pHを6.2に調節し、標品を室温に14時間放置して熟成させる。
HM−175株の不活性化誘導体の形態の(ハービックス中と同様)360ないし22EU用量のA型肝炎抗原を、最終濃度(0.5mg/ml)の水酸化アルミニウムのうちの10%に吸着させる。次いで、残りの水酸化アルミニウムを溶液に添加し、室温で1時間攪拌する。次いで、水酸化アルミニウムに吸着したHAVをHBsAg処方に添加する。
MPL(粒子サイズ100nm未満)を、最終濃度が1mlの1回分において12.5ないし100μgとなるようHAV/HBsAg溶液に添加し、体積を最終剤型の体積に調節し、使用するまで処方を4℃で保存する。
実施例8: さらなる抗原を含有する複合ワクチン
1種またはそれ以上の所望抗原を上記実施例2または実施例3もしくは実施例4記載の処方に添加することにより、複合ワクチンを調製することができる。
実施例9: 水酸化アルミニウムおよびMPLとともに処方されたHBsAgでのマウスに対する免疫による、体液性免疫の増大および細胞により媒介される免疫の誘導
9.1. 抗−HBs抗体に対するAl(OH)3+MPLの効果
アジュバントとしてのMPLを伴うAl(OH)3に吸着した組み換え型HBsAgで、皮下経路または皮内経路によりBalb/cマウスを免疫した。HBsAg/Al/MPL処方でマウスを2回免疫し、1回目および2回目の投与後に抗体応答を測定した。ELISAまたはAUSAB(アボット・ラブ,III(Abbot Lab,III))により全Igを測定したところ、IgG2aイソタイプ抗体の誘導が特に注意を引いた。なぜなら、このイソタイプは主にγ−インターフェロンの分泌により誘導されるからである。したがって、このイソタイプの誘導は、細胞により媒介される免疫の活性化、すなわちTh1の活性化を間接的に反映するものである。
MPL粒子のサイズのみならずHBsAg/MPL比についても調べた。
9.1.1. 実験例I−Al(OH)3に吸着した組み換え型HBsAgの免疫原性に対するMPL(>500nm)投与の効果
10匹のメスのBalb/cマウスからなるグループに、粒子サイズが500nmを越える50mcgのAl+++(Al(OH)3として、MPL量を増加させて(3.1から50mcgまで))に吸着した2.5mcgの組み換え型HBsAgを皮下注射した。体積100mclとして2週間間隔で2回マウスに注射した。最初の注射から2週間後(部分採血)および追加免疫から1週間後に、マウスから採血した。捕捉抗体として組み換え型HBsAgを用いるELISAにより全抗−HBsAg IgGおよび特異的IgG2aを測定した。最大値の50%に対応する希釈倍率の逆数で力価を表した(中点希釈(mid-point dilution))。結果は、MPL用量の増加、とりわけ12.5から50mcgまでの用量に伴う特異的IgGおよびIgG2a双方の増加を示す。該効果は、一次応答および二次応答の両方に関して見られ、特にIgG2aについて顕著であり(20倍までの増加)、MPLでの免疫により誘導されたγ−インターフェロンの分泌を間接的に示すものである。
9.1.2. 実験例II−MPL(>500nm)含有または不含の吸着組み換え型HBsAgの臨床的ロットの比較
Al(OH)3に吸着した組み換え型HBsAgの3種の臨床用ロットを調製した。ロットDSAH16はMPL不含であり、対照として役立つ。ロットDSAR501および502は同様に調製(0.5mgのAl+++(Al(OH)3として)に吸着した20mcgの組み換え型HBsAg)されたが、50mcgのMPL(>500nm)を含有していた。
10匹のマウスからなるグループに該3つのロットを2週間間隔で2回皮下注射した(HBsAg2.5mg、Al+++100mcgおよびMPL6.25mcgを含有する200mcl)。14日目および追加免疫後1週間目にマウスから採血した。AUSABキットまたはイン−ハウスELISA(in-house ELISA)を用いて、抗−HBsAg抗体をIgGまたはIgG2aいずれかについて測定した。結果を表10に示す。それらにより、最初の注射から2週間後に、MPLを含有する2つのロットは有意な抗−HBs応答(12.4および41.9mIU/ml)を誘導したが、MPL不含ロットは最低の応答(0.75mIU/ml)しか誘導しなかったことが示される。応答者数もMPL含有ロットについては多かった(MPL不含ロットは1/10であるのに対し9/10および9/10)。ロットDSAR501および502について得られる力価はMPL不含ロットについて得られる力価よりも約6倍高いため、MPLの効果は追加免疫後に確認される。
このことは、少なくともマウスにおいては、MPL(>500nm)は抗−HBs応答の動力学および抗−HBs応答のレベルの双方を向上させうることを示すものである。
ロットDSAH16(MPL不含)およびDSAR502(MPL含有)での免疫後に特異的IgGおよびIgG2aを測定した場合に、これらの結果が確認された。MPLが存在する場合、抗−HBs IgG力価は5倍(一次応答)および3倍(二次応答)高い。
IgG2a応答に関しては、少なくとも2回目の投与後においてはMPLの効果はより衝撃的でさえあり、IgG2aの優先的な誘導が示される。このことは、MPL含有標品による細胞により媒介される免疫の活性化を間接的に反映している。
9.1.3. 実験例III: Al(OH)3に吸着組したみ換え型HBsAgの免疫性に対するMPL(<100nm)投与の影響
10匹のマウス(Balb/c、メス、7週齢)からなるグループに、MPL(<100nm)の量を増加させて(3.1から25mcgまで)、50mcgのAl+++(Al(OH)3として)に吸着した組み換え型HBsAg 1mcgを皮下注射した。マウスに200mclの体積で2週間間隔で2回注射した。最初の注射2週間後および追加免疫1週間後にマウスから採血した。ELISAにより抗−HBs応答(全Ig、IgG、IgG2a)を貯留しておいた血清について評価した。力価を、中点希釈率(最高値の50%を与える希釈率の逆数)として表した。結果は、3.1mcg程度の少ないMPLでも、一次および二次応答の双方に対して強力な抗体応答の増大を誘導することを示す。応答最高値は6.25mcgについて得られ、高用量のMPL(25mcg)を用いた場合、MPL不含のものにおいて見られるのと同様にその後減少する。抗体応答のパターンはIgG、IgG2aおよび全Igについて同様である。該パターンは、より大きなサイズのMPLについて得られた結果とは対照をなし、最大効果を得るためにより少量のMPLが必要とされることから、小サイズ(<100nm)のMPL粒子は大サイズ(>500nm)の粒子よりも効果的であることを示す。小サイズのMPLの最大活性はいくつかの実験において確認された。
大サイズMPL(>500nm)について示すように、MPLのアジュバント効果はIgGまたは全Igに対してよりもIgG2aに対して大きい。二次応答の最大効果において(6.25mcgのMPL)、25倍のIg2a増加がみられたが、IgGまたは全Igの増加はそれぞれ7.6倍および4.3倍であった。
9.2. Al(OH)3に吸着した組み換え型HBsAgによる細胞により媒介される免疫の応答−MPLの効果
体液性免疫がB型肝炎に対して防御を行うに十分である場合、細胞により媒介される免疫(CTL,Th1)は疾病の治療にとり特に重要となりうるであろう。
しかしながら、Al(OH)3は体液性免疫を向上させるが細胞により媒介される免疫を向上させないため、治療用ワクチンには新たな処方が必要とされる。
我々は、IL−2およびg−(すなわちガンマ)インターフェロンを分泌する能力のα−Th1細胞の誘導に対するMPLの効果を、Al(OH)3に吸着した組み換え型HBsAgで免疫されたBalb/cマウスにおいて調べた。
9.2.1. 実験例I−Al(OH)3に吸着したHBsAgでBalb/cマウスを免疫した後の、Th1細胞の誘導に対するMPL(>500nm)の影響
10匹のBalb/cマウス(メス、5週齢)からなるグループに、10mcgのHBsAg、15mcgのAl+++(Al(OH)3として)および15mcgのMPLを含有する30mclを各マウスの足の甲に注射することにより免疫した。対照マウスに、FCAと混合した同量のHBsAg(陽性対照)またはMPLなしでAl(OH)3に吸着した同量のHBsAg(陰性対照)のいずれかを同様に注射した。
免疫後6日目にマウスを殺し、膝窩リンパ節を取った。リンパ節細胞(LNC,2x105個/ml)を、組み換え型HBsAg5mcgを含有する、陰性マウス血清1%を補足したRPMI培地中において異なる時間(24時間ないし74時間)培養した。培養終了後、培地中に分泌されたIL−2、INF−gおよびIL−4の量を測定した。IL−2依存性CTL細胞系(VDA2細胞)の分化を刺激する能力によりIL−2を評価し(3H−チミジンの取り込みにより評価)、刺激インデックスSI(SI=刺激された細胞に取り込まれた3H−チミジン量/刺激されない細胞に取り込まれた3H−チミジン量)として力価を表した。IL−4およびINF−gの量を、市販のELISAキット(IFN−gにはホーランド・バイオテクノロジー(Holland Biotechnology)社製のものおよびIL−4にはエンドジェン(Endogen)社製のもの)を用いて測定した。力価を1mlあたりのIFN−gのピコグラム数(pg)で表した。
結果は、Al(OH)3に吸着したHBsAgで免疫されたマウス由来のLNCによっては有意な量のIL−2、IL−4またはINF−gは分泌されないことを示す。対照的に、高レベルのIL−2(48時間目にI.S.=38)および有意な量のINF−gは、MPLを伴うAl(OH)3に吸着したHBsAgで免疫されたマウス由来のLNCにより分泌される。この分泌は、FCAを伴うHBsAgで免疫されたマウスについて観察された分泌と同様であるかまたはそれより多く、インビトロ分泌はより早く起こる。
MPL存在下でAl(OH)3に吸着したHbsAgでの免疫後であっても、IL−4は検出されなかった。
この分泌特性は、Th1細胞(IL−2、INF−g)はMPL存在下で吸着したHBsAgでの免疫により誘導されたが、MPL不存在下においては誘導されなかったことを示す。しかしながら、これらの免疫条件において、Th2(IL−4)は検出されなかった。
9.2.2. 実験例II−Al(OH)3に吸着したHBsAgでBalb/cマウスを免疫した後の、Th1細胞の誘導に対するMPL(<100nm)の影響
5匹のBalb/cマウスからなるグループに、MPL量を増加させて(100nm、0ないし15mcg)、15mcgのAl+++(Al(OH)3として)に吸着した10mcgの組み換え型HBsAgを含有する30mclを、2本の足の甲に免疫した。
注射後6日目に、マウスを殺し、膝窩リンパ節を取った。リンパ節細胞(LNC)を、2x106個/mlとして、組み換え型HBsAg5mcg/mlの存在下、陰性マウス血清1%を補足したRPMI培地中において異なる時間(24ないし96/25時間)培養した。
VDA2細胞の分化に対する刺激によりIL−2の分泌を測定し、IL−2濃度を刺激インデックス(SI)として表した。INF−gの分泌を市販キットを用いて測定し、pg/mlで表した。
低用量のMPL(7.5mcg)によりIL−2の分泌は劇的に増加し、その最大効果は15mcgのMPLについて得られることがわかった。
一般的に、IL−2の分泌は48時間目または72時間目よりも24時間目において重要である。
MPL不存在下においてHBsAgをAl(OH)3に吸着させた場合、INF−gの分泌はない。低用量のMPL(7.5mcg)はINF−gの分泌を誘導し、さらに、その最大効果は15mcgのMPLについて得られる。IL−2について観察されたこととは対照的に、培地中におけるINF−gの分泌は遅れ、96時間目まで継時的に増加する。
これらのデータを総合すると、MPL(<100nm)は、Al(OH)3に吸着したHBsAgに結合した場合、Th1の有効な誘導物質であることが示される。
Al(OH)3およびMPLに吸着したHBsAgを含有する処方の、Balb/cマウスにおける体液性免疫および細胞により媒介される免疫の双方に対する影響を調べた。結果は、一次および二次いずれの免疫の後にも、ずっと多くの抗−HBs抗体が見いだされるので、MPLは抗−HBs応答の動力学をはっきりと向上させることが示される。抗−HBsの量も変化し、IgG2aの優先的な誘導が観察され、このことはINF−gの分泌、すなわち細胞により媒介される免疫の誘導を間接的に反映する。
HBsAg、Al(OH)3およびMPLを含有する処方によるTh1細胞の誘導の直接的評価が、MPLは、IL−2およびINF−g双方を分泌するTh1細胞の有効な誘導物質であることを明確に示す。よって、この種の処方は、治療用ワクチンの開発において重要である。
100nm未満の粒子サイズのMPLを用いて最良の結果が得られた。
上記実験結果を示す表については、以下の表9〜14を参照のこと。
13. 結論
全データは、ヒトを含む霊長類において、小さいMPLは大きいサイズのMPLに優る改善された免疫刺激物質であることを示す。このことにより、大規模の滅菌ロットを製造しうることと相俟って、小さいMPLは、ヒトおよび動物の健康のためのワクチンの範囲に用いられる適当な免疫刺激剤となる。
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明細書記載のごとく、免疫後にリンパ節細胞を1mlあたり5mcgの組み換え型HBsAgとともに示された時間培養し、VDA2T細胞系および2種の市販ELISAキットをそれぞれ用いてIL−2、INF−γおよびIL−4の分泌を測定した。
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Claims (29)

  1. 3−O−脱アシル化モノホスホリルリピドA(3-O-deacylated monophosphoryl lipid A)(MPL)と抱合した抗原および適当な担体を含み、MPLの粒子サイズが120nmを超えないワクチン組成物。
  2. MPLの粒子サイズが60〜120nmの範囲にある請求項1記載のワクチン組成物。
  3. MPLの粒子サイズが100nmより小さい請求項1または請求項2記載のワクチン組成物。
  4. 担体が水酸化アルミニウムである請求項1ないし3のいずれか1項に記載のワクチン組成物。
  5. 担体が水中油エマルジョンまたは他の脂質を基礎とした賦形剤である請求項1ないし3のいずれか1項に記載のワクチン組成物。
  6. 抗原がウイルス抗原である請求項1ないし5のいずれか1項に記載のワクチン組成物。
  7. 抗原がA型肝炎に対する抗原である請求項1〜6のいずれか1項に記載のワクチン組成物。
  8. A型肝炎抗原がHM−175株由来の不活性化された全細胞組成物である請求項7記載のワクチン組成物。
  9. 抗原がB型肝炎に対する抗原である請求項1ないし6のいずれか1項に記載のワクチン組成物。
  10. 抗原がB型肝炎表面抗原(HBsAg)またはその変種からなる請求項9記載のワクチン組成物。
  11. HBsAgがHBsAgのS抗原(226個のアミノ酸)からなる請求項10記載のワクチン組成物。
  12. HBsAgがさらにプレ−S配列(pre-S sequence)からなる請求項10記載のワクチン組成物。
  13. HBsAgが、式(L*,S):
    [式中、L*がL蛋白の残基12〜52、133〜145および175〜400からなるアミノ酸配列を有するB型肝炎ウイルスの修飾L蛋白を意味し、SがHBsAgのS−蛋白を意味する]
    で示される混成粒子である請求項11または請求項12記載のワクチン組成物。
  14. さらにA型肝炎抗原からなる請求項9ないし13のいずれか1項に記載のワクチン組成物。
  15. 1種またはそれ以上の肝炎抗原および以下のもの:
    ジフテリア、破傷風、百日咳、ヘモフィルス・インフルエンゼb(Haemophilus influenzae b)(Hib)、およびポリオ
    のうちの1つまたはそれ以上に対する防御を提供する非肝炎抗原から選択される少なくとも1種の他の成分を含む請求項1〜14のいずれか1項に記載のワクチン組成物。
  16. DTP(ジフテリア−破傷風−百日咳)−HBsAg混合物、Hib−HBsAg混合物、DTP−Hib−HBsAg混合物およびIPV(不活性化ポリオワクチン)−Hib−HBsAg混合物から選択される請求項15記載のワクチン組成物。
  17. さらにA型肝炎抗原からなる請求項16記載のワクチン組成物。
  18. HSV糖蛋白Dまたはその免疫学的フラグメントを含む請求項1ないし6のいずれか1項に記載のワクチン組成物。
  19. 糖蛋白Dが切断された蛋白である請求項18記載のワクチン組成物。
  20. 切断された蛋白がHSVgD2でありC末端アンカー領域
    (anchor region)を欠くものである請求項19記載のワクチン組成物。
  21. HIV gp160またはその誘導体を含む請求項1ないし6のいずれか1項に記載のワクチン組成物。
  22. gp160の誘導体がgp120である請求項21記載のワクチン組成物。
  23. 3−O−脱アシル化モノホスホリルリピドAが、1回分あたり10μg〜100μgの範囲で存在する請求項1〜22のいずれか1項に記載のワクチン組成物。
  24. さらにツイン (登録商標) 80(Tween (登録商標) 80)またはソルビトールのいずれかからなる請求項1〜23のいずれか1項に記載のワクチン組成物。
  25. 医療に使用する請求項1〜24のいずれか1項に記載のワクチン組成物。
  26. 粒子サイズが120nmより小さい3−O−脱アシル化モノホスホリルリピドA。
  27. 3−O−脱アシル化モノホスホリルリピドAの透明滅菌溶液を抗原と混合することを含む請求項1〜25のいずれか1項に記載のワクチン組成物の製造法。
  28. 感染の予防または治療のための医薬の製造における、120nmを超えない粒子サイズを有する3−O−脱アシル化モノホスホリルリピドAと抱合した抗原の使用方法。
  29. 120nmより小さい粒子サイズを有する医薬用途の3−O−脱アシル化モノホスホリルリピドA。
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