JP5249041B2 - ビスアシルオキシプロピルシステイン複合体に基づく新規なアジュバント及び誘導体並びに医薬組成物におけるその使用 - Google Patents

ビスアシルオキシプロピルシステイン複合体に基づく新規なアジュバント及び誘導体並びに医薬組成物におけるその使用 Download PDF

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Description

発明の詳細な説明
本発明の分野
本発明は、ビスアシルオキシプロピルシステイン型の新規なアジュバント、及びワクチンのような医薬組成物中での使用に関する。特に、本発明は、アジュバント及び/又は感染性疾病、炎症性疾病、自己免疫性疾病、腫瘍、アレルギーの治療における予防的及び/又は治療的ワクチン接種のための免疫調節物質として、並びにヒト又は動物の集団の受胎能を制御するために有用な新規な化合物を提供する。化合物は、全身性だけではなく、好ましくは粘膜性アジュバントとして特に有用である。更に、本発明は、医薬組成物中の活性成分としてのその使用にも関する。
発明の背景
感染性疾病は、罹患率及び死亡率の主要な原因であり、毎年世界中で起こる死亡の3分の1を占める。更に、感染性病原体は、新しい癌の少なくとも15%に対して直接の原因であり、そしてこれらは、更にいくつかの慢性疾病(例えば炎症性、血管性及び変性疾患)の病態生理学にも関係するように見受けられる。伝統的な感染性疾病は、更に感染した患者の健康関連経費及び仕事の生産性の損失において非常に高価である。
感染性疾病を予防するために使用される主要な戦略は、治療及び予防である。ワクチン接種は、感染を予防するための最も対費用効果の高い方法となっている。しかしながら、ワクチンがいまだ利用可能ではない、或いは利用可能なワクチンが低い効力、高い反応原性、乏しい安定性及び/又は高い費用のために、完全に満足できない多くの疾病がなお存在する。従って、新規な、そして改良されたワクチンに対する緊急な必要性がなお存在する。
ワクチンが感染性疾病の予防のために伝統的に使用されてきたという事実にも関わらず、最近の発見は、これらが、伝染性疾病(例えばウイルス性肝炎、ヘリコバクターピロリ感染、ヘルペスウイルス感染、等)の免疫療法の強力な道具であることも示唆する。更に、ワクチンは、自己免疫性疾病、炎症性疾病、腫瘍、アレルギーの免疫療法又は免疫予防のために、そしてヒト及び/又は動物の集団の受胎能の制御のために使用することができる。特に、後者の適用は、生殖器管のレベルにおける有効な粘膜性応答の誘発を必要とするように見受けられる。
殆んどの感染性疾病は、粘膜に限定されるか、又は病原体は感染の初期段階に粘膜を通過する必要があるかのいずれかである。従って、ワクチン接種の結果として、全身性だけではなく、局所的な粘膜性免疫応答を得て、これによって感染(即ちコロニー形成)及び疾病の発生の両方を遮断することが好ましい。これは、感染に対する更に有効な保護となることができ、更にヒトが唯一の貯蔵所である疾病の根絶(即ち感受性な宿主への伝染を遮断する)を容易にする。非経口的に投与されたワクチンは、主として全身性応答を刺激し、一方粘膜経路によって投与されたワクチンは、自然感染によって誘発される免疫応答を模倣し、そして有効な粘膜性及び全身性応答に導くことができる。全身性及び粘膜性免疫系の明白な区分化のために、非経口的に投与されたワクチンは、粘膜性病原体に対する保護において効果が低い(McGhee,J.R.,Mestecky,J.,Dertzbaugh,M.T.,Eldridge,J.H.,Hirasawa,M.and Kiyono,H.(1992)The mucosal immune system:from fundamental concepts to vaccine development.Vaccine 10,75−88)。従って、粘膜経路を介した免疫原の投与は、十分な保護を達成することが必要とされる。しかしながら、殆んどの利用可能なワクチンは、非経口経路によって投与され、これによって個体中の全身性免疫を誘発する。
粘膜経路によるワクチンの投与は、非経口ワクチン接種に対していくつかの利益を提供する。これらの利益は、投与の容易さ、自己投与の可能性(例えば鼻腔内、直腸又は経口投与によって)、感染した針の使用又は非滅菌作業に起因する望ましくない交差感染の機会の排除、低い率の副作用、大衆によるより高い容認、ワクチン接種プロトコルのより良好な遵守(即ち全体的効力の増加)、より簡単な投与の管理及びより低い運搬経費を含み、大量免疫プログラムに特に適している。しかしながら、粘膜免疫系のレベルにおける区分化を考慮しなければならない。事実、鼻腔内ワクチン接種後に観察することができる免疫応答は、必ずしも経口又は直腸内免疫化後に起こることができない。例えば、経口ワクチン接種は、尿生殖器及び/又は呼吸器管において効率的な応答を刺激することができない。
不幸なことには、粘膜経路による抗原の放出は、重要な問題、即ちこの経路によって放出される抗原は、一般的に乏しい免疫原性を伴う。これは、(i)非特異的な宿主の排除機構(例えば繊毛活性、蠕動運動)による促進された抗原排除、(ii)局所酵素による抗原の分解、(iii)極端なpH(例えば胃における酸性、腸におけるアルカリ性)の結果としての抗原の変質及び/又は構造的変化、(iv)粘膜を介する乏しい抗原の浸透性、(v)ワクチン抗原の抗原提示細胞への制約された接近、及び(vi)局所的末梢寛容、のような異なった機構の結果である。
これらの問題を克服するために、抗原の捕捉、或いは物理的又は生物学的粒子(例えばマイクロ粒子、ナノ粒子、細菌のゴースト)との会合、ビロソーム又はウイルス様粒子の使用、リポソーム又はISCOMSの使用、遺伝子導入植物の使用、弱毒化ウイルス或いは慣用的なベクター又は核酸ワクチンのための担体のいずれかとして作用する細菌担体による抗原の産生及び/又は粘膜性アジュバントとのこれらの投与のような、異なった戦略が使用されている。しかしながら、近年の前臨床研究において得られた大量の実験の証明にも関わらず、殆んどの候補物質は、ワクチン開発の経路に移されなかった。
最適なアジュバントの使用は、ワクチン接種において重要な役割を果たす。アジュバントを伴わずに投与された抗原は、まれにしか十分な免疫応答を媒介しない。更に、強さだけではなく、誘発された免疫応答の質も問題である。正しくない免疫パターンの刺激は、免疫病理学的応答及び感染の症状の悪化に導くかもしれない。これに関連して、アジュバントは、所望の免疫応答を補助することを援助することができる。言い換えれば、アジュバントは、免疫応答を調節し、又は免疫応答の方向を変更して、所望の方向で免疫応答の均衡を保たせることができる。
“アジュバント”として言及される物質は、体液性及び/又は細胞媒介の免疫応答を増強するために、実際の抗原(即ち所望の免疫応答を引き起こす物質)に対する免疫化において加えられ及び/又は同時処方されるものである(“Lexikon der Biochemie und Molekularbiologie”,1.Band,Spektrum,Akademischer Verlag 1995)。即ち、アジュバントは、特に、抗原と同時投与された場合、免疫増強特性を有する化合物である。多くのアジュバントの使用は、実験のみに基づき、そしてその効果は、正確に説明又は予測のいずれもできない。特に、次の群のアジュバント:水酸化アルミニウム、鉱油の乳液、サポニン、デタージェント、ケイ素化合物、チオ尿素、グラム陰性細菌の内毒素、グラム陽性細菌の外毒素、殺菌された又は弱毒化された生きた細菌或いはその部分が、伝統的に使用されている。
現在知られている粘膜性アジュバント及び送達システム、例えばタンパク質−DNA−及びRNA−ベースのワクチンのための上述の粒子、ICOMS、リポソーム及びウイルス様粒子に対する概観は、Vajdy et al.,Immunol.Cell Biol.,2004,82,617−627中に与えられる。その中に、粘膜性ワクチンの免疫増強における現時点で利用可能なアプローチが考察されている。
即ち、全身性投与のために有用なアジュバントの代替物として役立つ筈である各種の粘膜性アジュバントが記載され、例えば上掲Vajdy等を参照されたい。これらの粘膜性アジュバントは、熱不安定性エンテロトキシン及び解毒されたその変異体を含む。特に、E.coliの熱不安定性のエンテロトキシンの遺伝子的に解毒された変異体が、有用な粘膜性アジュバントとして開発されている。更に、コレラ菌のコレラ毒素は、粘膜性ワクチン接種のために有用なアジュバントとして知られている。更に、非メチル化CpGジヌクレオチドの適用が記載されている。CpGが、Th1応答に対する免疫応答に偏らせることができ、そして既存の免疫応答を調節できることが示された。サポニンも、主として免疫応答を調節及び/又は活性化する特異的サイトカインの誘導を介する免疫調節物質として記載された。
不幸なことには、粘膜性アジュバントとして有用である先に記載した殆んどの化合物は、その本来的な毒性、例えば細菌性トキソイドの神経組織への逆行性ホーミング、及び/又は経鼻ワクチン接種後の誘導体における/その中の毒素のために、利用不可能である。
更に、粘膜ワクチン接種において有用であるかもしれないアジュバントとして、以下のことが記載されている:
LP−2分子及びその誘導体、ビスアシルオキシプロピルシステイン−複合体、例えばビスパルミトイルオキシプロピルシステイン−PEG分子、は、マクロファージの強力な活性化因子を代表することが知られている。アジュバントとしてのMALP−2の有用性は、以前に示され、例えばWO2004/009125及びWO2003/084568を参照されたい。特に、MALP−2が、免疫応答を増強する有効なアジュバントとして作用することができ、例えば抗原特異的IgA抗体の増強された発現を促進することが証明された。
更に、MALP−2が、樹状細胞及びB細胞、両方とも特異的体液性免疫応答の誘導において重要な役割を果たす、を活性化することができることが示された。更に、予備的な研究は、生物学的に活性なHIV−1tatタンパク質及び合成MALP−2の組合せが、例えば粘膜経路を介する有効なアジュバントとしてMAPL−2成分を伴う有望なワクチンであるかもしれないことを証明する。
しかしながら、WO2004/009125に記載されているような一つのポリアルキレン単位を有するビスアシルオキシプロピルシステイン−複合体、BPPcysPEG又はBPPcysMPEGは、ポリアルキレン単位の大きさが異なり、そして従って、広い範囲の分子の大きさを有する多分散分子のみとして得ることが可能である。従って、単一の大きさの複合体を、既知の、そして工業的に適用可能な技術によって精製することは不可能である。
より安定で、そして活性な、即ち改良された生体利用性を有し、従ってワクチン中のアジュバントの投与量を減少することを可能にするアジュバントを提供することに対する必要性がなお存在する。更に、親水性溶媒中の改良された溶解度を有し、そして体内のその滞留時間が改良された、特に代謝及び排泄に対してより安定な化合物を提供することに対する必要性がなお存在する。更に、新規な化合物は、改良された有効期間を有する必要がある。
従って、これらの以前に記載された粘膜性アジュバントのいずれもは、いまだ認可されていないが、しかし、今日、二つの全身性アジュバントのみが、ヒトへ投与することに対して認可を受け、そして、従って、ヒトのワクチンの調製のために使用されている。これらのアジュバントは、Alum及びMF59である。しかしながら、両方とも粘膜性アジュバントとして有効ではない。
近年、粘膜投与経路のためのものを含む新規なアジュバントのための、集中的な探求が存在している。僅かな物質のみが、粘膜性応答を増強することが可能であることが見出されている。これらの中で、いくつかのものは、抗原が、それに結合又は融合されていなければならない担体として作用する。先に概略記載したように、抗原と混合される、更に僅かな普遍的に使用可能な“真の”アジュバントが見出されている。
従って、アジュバントとして、特に粘膜性アジュバント及び/又はワクチンとして有用な新規の化合物を提供することに対する、従来の技術における必要性がなお存在する。特に、体液性及び細胞性成分の両方に関係する均衡のとれた又は調節された免疫応答を表す強力な免疫応答を誘発することができ、従って、各種の疾病及び症状、特に感染性疾病又は癌の予防又は治療に有効であることを可能にする、粘膜性アジュバントに対する必要性が存在する。更に、前記のアジュバントの生体利用率は、優れた安定性及び活性を伴って良好であるべきであり、従ってアジュバントの投与量の減少、及びバイオセーフティーの向上が可能になる。
従って、本発明の目的は、個体又は対象における(既存の)免疫応答を誘発及び/又は増強及び/又は調節することができる粘膜性アジュバントの提供にある。特に、本発明は、ある範囲の新規な高度に活性なアジュバント、特にヒトに対して非毒性であり、そして特に癌及びDNAワクチンを含む予防的又は治療的ワクチンのような慣用的な或いは新規なワクチン中で補助される、広い範囲の活性成分と共に使用することができる粘膜性アジュバントの開発の目的に基づく。
発明の説明
この技術的問題点は、特許請求の範囲において特徴づけられる態様の提供によって解決される。
本発明は、一般的に免疫調節化合物、特にアジュバント、好ましくは粘膜性アジュバントとして有用な、新規な複合体或いはその塩又は溶媒和物の提供に関する。更に、本発明は、本明細書中に記載されるとおりの複合体を、医薬的に受容可能な担体と、所望により更なる活性成分と共に含んでなる新規な医薬品に関する。
即ち、本発明は、治療的又は予防的ワクチン接種におけるアジュバント及び/又は免疫調節物質として有用な特異的化合物或いは複合体の使用の提供に関する。前記の化合物及び複合体は、全身性として有用であり、そして個体の粘膜を介して適用される粘膜性アジュバントとして特に有用である。
本発明者等は、ビスアシルオキシプロピルシステイン−複合体の特異的形態が、治療的又は予防的ワクチン接種のためのワクチン中のアジュバントとして特に有用であることを、いまや見出した。特に、本明細書中に記載される化合物は、非経口アジュバントとして、そして特に低い投与量における粘膜性アジュバントとしての適用性を証明する。
本明細書中で使用される場合、用語“アジュバント”は、活性な抗原に対する免疫化において加えられ及び/又は同時に調合される物質、即ち活性な抗原に対する体液性及び/又は細胞媒介(細胞性の)免疫応答を増強又は誘発又は調節するために、所望の免疫応答を引き起こす物質を意味する。好ましくは、本発明によるアジュバントは、更に自然免疫応答を増強又は誘発することも可能である。
用語“療法”又は“治療”は、哺乳動物、例えばしばしば患者として呼ばれるヒト、又は動物、のような個体の症状に利益のある変化を生じることを意図する方法を指す。利益のある変化は、例えば、一以上の:機能の回復、症状の軽減、疾病、疾患、又は症状の進行の制約又は減速、或いは予防、患者の症状、疾病又は疾患の悪化の制約或いは減速を含むことができる。このような治療は、通常特に薬物の投与を包含する。
本明細書中で使用される場合、用語“送達システム”は、アジュバントより不活性であり、そしてより低い免疫調節効果を有し、そしてワクチンを保護し、投与の部位から関心のある部位へ送達することができる系を指す。特に、送達システムは、免疫系への抗原のより有効な提示を可能にする。送達システムの例は、ウイルス又はウイルス様粒子、ISCOM、ナノ粒子、マイクロ粒子、リポソーム、ビロソーム、ポリオーマ様粒子、弱毒化ワクチン及び弱毒化ウイルス様粒子である。
本明細書中で使用される場合、用語“ペグ化”は、化合物部分の、少なくとも二つのポリアルキレン単位を含有する複合体部分との結合を指す。特に、この用語ペグ化は、化合物部分の、少なくとも二つのポリエチレングリコール単位を有する複合体部分との結合を指す。用語“ペグ化”は、ビスアシルオキシプロピルシステイン残基の直線ペグ化を有する形態を含まない。
本明細書中で使用される場合、用語“粘膜”は、鼻腔、口腔、胃腸、直腸、泌尿器、結膜、腺、例えば乳腺、上皮粘膜のような身体の粘膜性表面を指す。
本明細書中で使用される場合、用語“複合体”は、複合体部分及び化合物部分を含んでなる化合物を指す。化合物部分は、ビスアシルオキシプロピルシステイン残基である。用語“複合体部分”は、ビスアシルオキシプロピルシステイン残基に連結した分子を指す。複合体部分は、本明細書中で開示される化合物の適用性を増加することを目的とする。
本明細書中で使用される場合、用語“抗原構造”又は“抗原”は、細胞性又は体液性免疫応答を起こすことが可能な構造を指す。エピトープとしても知られる抗原構造は、抗原の一部分であり、これは、MHC又はMHC様分子によって表される。更に、エピトープ又は抗原構造は、前記の抗原に対する抗体によって認識される抗原の一部分を表す。
本明細書中で使用される場合、用語“免疫応答を調節する”は、免疫応答の現在の状態のいずれもの変化を意味する。免疫応答は、応答が誘発されるか、或いは既存の免疫応答が増強又は減少される限り、調節することができる。更に、免疫応答は、免疫応答をより体液性から、より細胞性免疫応答に変化することよって、或いはその逆でも同様に調節することができる。更に、免疫応答は、応答をTh1からTh2若しくはTh3応答に切換え又は方向を変更することによって、或いはその逆で、特に均衡のとれたTh1/Th2の応答に調節することができる。更に、免疫応答の調節は、自然免疫応答の活性化又は増強を包含することができる。
本明細書中で使用される場合、本明細書中で互変的に使用される用語“個体”又は“対象”は、治療又は予防を必要とする個体又は対象を指す。好ましくは、対象又は個体は、脊椎動物、なお更に好ましくは哺乳動物、特に好ましくはヒトである。
本明細書中で使用される場合、用語“担体”は、希釈剤、アジュバント、賦形剤、又はベヒクルを指す。
第1の側面において、本発明は、式1:
Figure 0005249041
[式中、
及びRは、同一、又は異なっていることができ、そしてアシル部分であり;
Lは、NH、O、S又はOCOの群から選択されるリンカー部分であり;
は、同一、又は異なっていてもよい、少なくとも二つの式:
−[(CHR−O]−(CHR
のポリアルキレングリコール単位を含んでなる、共有結合により連結した複合体部分であり、
式中、
は、水素、又はヘテロ原子を含有していてもよい炭化水素、例えば直鎖又は分枝鎖C−Cアルキル基或いは直鎖又は分枝鎖C−Cアルコキシ基であり;
は、独立に水素、OH、C−C直鎖又は分枝鎖アルキル基、OR或いはCO−Rのいずれか一つであり;
は、独立に水素或いはC−C直鎖又は分枝鎖アルキル基のいずれか一つであり;
は、独立に水素、OH、OR又はNRのいずれか一つであり;
及びRは、独立に水素、又はヘテロ原子を含有していてもよく、そして環を形成していてもよい炭化水素のいずれか一つであり;
nは、1〜100の整数であり;
xは、独立に1〜10の整数であり;
yは、0〜10の整数である]
で表されるビスアシルオキシプロピルシステイン−複合体の、治療的又は予防的ワクチン接種のためのアジュバントとしての使用に関する。
第2の側面において、本発明は、式(1)で表されるビスアシルオキシシステイン誘導体に関し、ここで、R及びRは、上記で定義したとおりであり、Lは、アミノ−3’−デオキシアデノシン、アミノ−3’−デオキシグアノシン、アミノ−3’−デオキシイノシン、又はアミノ−3’−デオキシキサンチンであり、そしてRは、非存在であってもよく、又はプリン残基、例えばプリン環の6位において共有結合していてもよく、そして上記で概略したように定義される。好ましくは、前記の誘導体は、S−[2,3−ビス(パルミトイルオキシ)−(2S又は2R)−プロピル]−L−システイニルカルボキシ−3’アミノ−3’−デオキシアデノシン(BPPcysAda)である。別の方法によれば、式(1)で表されるビスアシルオキシシステイン誘導体は、更にスクシニル化されていてもよい。
好ましくは、複合体は、同一又は異なっていてもよいR及びR残基が、独立にC−C25アシル基、好ましくはC−C22−アルキル、−アルケニル、又はアルキニル基であり、そして不飽和の位置が、好ましくはcis配置であり、アルキル−、アルケニル−、及びアルキニル残基が、直鎖、分枝鎖又は環式残基であってもよく、これらは、置換されていてもよい、ことにおいて特徴づけられる。
用語“これは置換されていてもよい”は、直鎖又は分枝鎖C−Cアルキル基或いは直鎖又は分枝鎖C−Cアルコキシ基、及び/又はハロゲン、ヒドロキシル基又はカルボキシル基による置換を意味する。
本発明による複合体の複合体部分は、共有結合した生理学的に寛容な複合体部分であり、それはビスアシルオキシプロピルシステイン残基を更に水溶性の形態に転換するために適している。複合体部分は、水のような親水性溶媒中で良好な溶解性を提供し、そして免疫原性ではないことにおいて特徴づけられる。更に、複合体部分は、相当高いプロテアーゼ安定性、有意に減少した免疫原性、及び腎排出の知覚可能な遅延を提供する。新規なペグ化構造は、薬物分子をほとんど完全に覆い、このようにしてこれを、抗体及び内在性酵素による早期の分解を効率よく遮蔽する。更に、この遮蔽試薬の援助により、薬物は、免疫系及び酵素的分解過程による攻撃に抵抗することができ、その目的地にスムーズに達し、そしてその治療的効果を効率よく発揮することができる。従って、所望の効果を達成するために必要なアジュバント又は活性成分の量は、生体利用率を改良しながら、有意に減少することができる。
特に、本出願中で特許請求される複合体の複合体部分は、一列ではなく、分枝鎖構造で存在する、少なくとも二つのポリアルキレングリコール単位を含有する複合体部分である。分枝鎖構造は、この単位が、枝分かれ分子を介して直接的又は間接的に共有結合し、そして前記の枝分かれ分子が、同一又は異なっていてもよい式:
−[(CHR−O]−(CHR
のビスアシルオキシプロピルシステイン残基と、直接的又は間接的に連結することを意味し、
式中、
は、水素、又は直鎖又は分枝鎖C−Cアルキル基或いは直鎖又は分枝鎖C−Cアルコキシ基のようなヘテロ原子を含有していてもよい炭化水素であり;
は、独立に水素、OH、直鎖又は分枝鎖C−Cアルキル基、OR或いはCO−Rのいずれか一つであり;
は、独立に水素或いは直鎖又は分枝鎖C−Cアルキルのいずれか一つであり;
は、独立に水素、OH、OR又はNRのいずれか一つであり;
及びRは、独立に水素、又はヘテロ原子を含有していてもよく、そして環を形成していてもよい炭化水素のいずれか一つであり;
nは、1〜100の整数であり;
xは、独立に1〜10の整数であり;
yは、0〜10の整数である。
好ましくは、nは、2〜50の整数、2〜10のような、特に3〜5である。
yは、好ましくは1〜5、特に1〜3の整数であり、他の好ましい態様において、yは0である。
好ましくは、xは、2、3、又は4の整数、特に2である。
は、優先的にOR、N(R、SR又はCOORであり、ここにおいて、それぞれのRは、個別に、水素、ベンジル、或いは直鎖又は分枝鎖C−Cアルキル、好ましくはメトキシ、エトキシ又はプロポキシ基のような直鎖又は分枝鎖C−Cアルコキシである。
は、好ましくは水素原子である。
従って、上述のポリアルキレングリコール単位は、好ましくは少なくともエチレングリコール、プロピレングリコール又はブチレングリコール、或いはこれらの組合せの二つのサブユニットを含有していてもよい。それぞれのポリアルキレングリコール単位の鎖長は、1〜100サブユニット、好ましくは2〜10サブユニットのような2〜50サブユニットの範囲、特に3〜5サブユニットの範囲であってもよい。
本発明による複合体中に存在するポリアルキレン単位は、直鎖の複合体部分は有せず、少なくとも二つの単位が、例えば図10及び11に示すように枝分かれした形態で存在する。
特に好ましいポリアルキレングリコールサブユニットは、アルキレン分子がエチレン又はプロピレン分子であるメトキシポリアルキレングリコール−カルボニル−残基である。
従って、本明細書中で定義したようなペグ化された形態は、親水性溶媒及び親水性環境中の溶解度を増加することを可能にする。更に、複合体部分は、化合物部分を保護することを可能にする、即ち活性な粘膜性アジュバント部分を、酵素的分解、pHの変化による構造の変化、機械的除去、等に対して保護することを可能にする。従って、第一に化合物の安定性は増加される。複合体の別の利益のある効果は、前記生物によってよく寛容されながら、例えば非免疫原性でありながら、固体中の滞留時間を増加する、例えば腎排出を遅らせることである。従って、本発明による複合体は、改良された生体利用性を示し、一方で所望の効果を誘発するために必要な投与量の減少を可能にする。
更に、本発明による複合体又は誘導体は、図12に示すように、室温で2ヶ月の貯蔵後でさえ、その活性を維持する。
具体的には、複合体部分は、ポリアルキレングリコール単位を有する少なくとも四つの鎖を含んでなる。この複合体は、それぞれの腕がポリアルキレングリコール単位を含有する分枝鎖化合物であることができる。特に好ましいものは、ポリアルキレングリコール単位が、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリブチレングリコール単位である複合体部分である。
特に好ましい態様において、複合体部分と共有結合で連結された化合物部分は、少なくとも二つの腕が、3〜5個のエチレングリコールサブユニットを有するポリエチレングリコール単位、及びポリエチレン基の自由末端にメトキシ基を含有する分枝鎖分子である。特に、分枝鎖分子は、それぞれ3個のエチレングリコールサブユニット及びポリエチレン基の自由末端にメトキシ基を有する4又は6又は8本の腕を含んでなる。
特に、複合体は、複合体部分が、本明細書中にその全てが援用される、WO2004/108634に記載されているような、4armPEG((S)−10−アミノ−6,9,13,16−テトラオキソ−N,N’,8,14−テトラキス(3,6,9,12−テトラオキサトリデカ−1−イル)−5,8,14,17−テトラアザヘンイコサン−1,21−ジアミド)、6armPEG又は8armPEGであることにおいて特徴づけられる。少なくとも二つのポリエチレン単位を含んでなる他の適した複合体部分は、例えばcelares GmbH,Berlin,http://www.celares.comを参照、又はNektar Therapeutics,www.nektar.com/pegから得ることが可能であり、そして具体的な例を、図9に示す。
特に好ましい態様は、図11に示すような式(2)の化合物である。
本明細書中に記載される複合体は、医薬的に受容可能な非毒性のその塩の形態であることができる。塩は、無機酸(例えば塩酸、硫酸、硝酸及びリン酸)又は有機酸(例えば酢酸、プロピオン酸、マレイン酸、オレイン酸、パルミチン酸、クエン酸、コハク酸、酒石酸、フマル酸、グルタミン酸、パントテン酸、ラウリル硫酸、メタンスルホン酸及びフタル酸)との塩のような、酸付加塩を含む。
複合体は、その溶媒和(例えば水和)された形態であることができる。
更に、複合体は、金属イオンのようなカチオン性イオン、特にアルカリ又はアルカリ土類金属イオン、或いはNH との塩を形成することができる。
好ましくは、本発明による複合体は、S−[2,3−ビス(アシルオキシ)−(2S)−プロピル]−L−システイニルカルボキシ−複合体、好ましくはS−[2,3−ビス(パルミトイルオキシ)−(2S)−プロピル]−L−システイニルカルボキシ−複合体である。
もう一つの態様において、複合体は、S−[2,3−ビス(アシルオキシ)−(2R)−プロピル]−L−システイニルカルボキシ−複合体、好ましくはS−[2,3−ビス(パルミトイルオキシ)−(2R)−プロピル]−L−システイニルカルボキシ−複合体である。
先に記載したとおりの複合体は、更に、感染性疾病、癌、腫瘍、自己免疫性疾病又はアレルギー、或いは慢性若しくは急性の炎症性過程を予防又は治療するための医薬組成物中の免疫調節物質として、或いはヒト又は動物の集団の受胎能を制御するために使用することができる。
複合体の合成は、当業者にとって既知の方法によって行うことができる。例えば、ヒドロキシル基を、ハロゲン残基、例えばCl.Br、Iに転換することができ、そしてこの残基を、遊離アミノ基を有する修飾された複合体と反応させることができる。例えば、ペグ化された複合体の合成は、参照により本明細書中に援用される、Veronese F.M.,Biomaterials 22(2001),405−417及びKodera Y.,et al.,Prog.Polym.Sci.(1998),23,1233−1271に記載される。
好ましい態様において、複合体或いはその塩又は溶媒和物は、粘膜性アジュバントとして、特に鼻腔内、NALT内、口腔、直腸内、結膜、膣内、髄孔内、気管支内、肺内、又は尿道内投与、乳房の乳管への或いは吸入よる投与のための粘膜性アジュバントとして有用である。
特に好ましいものは、鼻腔内投与又は適したエアゾール製剤を使用する吸入による投与である。ワクチンの投与のために有用なエアゾール製剤は、当技術において既知である。
複合体或いはその塩又は溶媒和物は、更に全身性アジュバントとしても適している。従って、本明細書中に記載されるアジュバントは、非経口アジュバント、特に皮下、局所(経皮ワクチン接種)、静脈内、皮膚内、局所又は筋肉内投与としても適用可能である。
本発明のアジュバントは、当業者にとって既知の全ての方法によって、ワクチン接種を意図している抗原又は活性分子と連結させることができ、後者と共に物理的(例えばマイクロ粒子、ナノ粒子、リポソーム、ISCOM、ポリマー)又は生物学的粒子(細菌、細菌の部分)又はビロソーム中に取り込まれることができ、或いは抗原と混合されることができる。例えば、このアジュバントは、抗原と同時処方又は混合することができる。担体と結合するために、運搬分子又は運搬タンパク質を担体として与えることも可能である。
複合体或いはその塩又は溶媒和物は、好ましくは、鼻腔内、NALT(鼻腔関連リンパ組織)内、エアゾール化、口腔、直腸内、結膜、膣内、泌尿器内投与のために、或いは乳房の乳腺への投与のために適し、そして提供される活性なワクチン接種成分(例えば抗原)との製剤中に存在する。特に、この製剤は、呼吸器管又は胃腸管を経由して取込まれるために適した処方において与えられる。別の方法として、本発明の粘膜性アジュバントは、前述の経路の一つによるワクチンとの同時投与のためのキット中に存在することができる。即ち、ワクチンは、活性なワクチン接種成分と同時、連続又は別個に投与することができる。
従って、本発明による複合体は、免疫応答を均衡のとれたTh1/Th2免疫応答に導く。更に、前記の複合体は、Th2免疫応答を増強することによって免疫応答を偏らせることができる。
もう一つの態様において、本発明は、免疫応答を調節することによって治療することができる疾病又は症状に苦しむ個体を治療する方法に関し、前記の個体に、有効な量の本明細書中で定義したとおりの複合体、その塩及び溶媒和物を、アジュバントとして、特に粘膜性アジュバントとして、活性なワクチン接種成分と一緒に、そして所望により医薬的に受容可能な担体を含んでなる医薬品を投与することを含んでなる。
好ましくは、この方法は、感染性疾病に苦しむ個体の治療に関し、ここにおいて、この感染性疾患は、呼吸器管、胃腸管、尿生殖器、骨関節系、皮膚及び粘膜における、ヒト又は動物の疾病を起こすものから選択される感染性病原体によって産生される。
本明細書中で定義されたとおりの複合体或いはその塩又は溶媒和物は、治療又は予防的介入治療のための抗原提示細胞の抗原提示機能を、in vitro及び/又はin vivoで活性化又は増強するための粘膜性アジュバントとして特に有用である。これは、このアジュバントが、マクロファージを刺激することができ、体液性免疫応答を刺激又は増強する、例えば抗体の産生を増強又は刺激することができることを意味する。更に、このアジュバントは、更に細胞性免疫応答を増強又は刺激する、例えばT細胞の増殖を増加することもできる。更に、アジュバントを、細胞培養におけるex vivoの刺激のために、例えば樹状細胞の産生のため、等に使用することが可能である。ex vivoの刺激によって得られたこれらの細胞は、移植における自己細胞移植のために、或いは癌、自己免疫性疾病又はアレルギーを含む上述の疾病又は症状のような疾病又は症状に対する細胞ベースのワクチンとして使用することができる。
更に、本発明による複合体は、例えば、対象の予防的又は治療的介入治療のために、制約されるものではないが、TLR1、TLR−2及び/又はTLR−6受容体を含み、例えばToll様受容体系を発現する、in vitro、ex vivo及び/又はin vivoの細胞を標的とするために有用である。好ましくは、本発明による複合体の使用は、Toll 2及び/又はToll 6受容体を発現している細胞を標的とすることによってワクチンの効力を改良することを可能にする。
従って、本明細書中で定義したとおりの複合体或いはその塩又は溶媒和物を、アジュバントとして使用する場合、本発明による医薬組成物は、好ましくは、前記の化合物又は複合体或いはその塩又は溶媒和物を、医薬的に受容可能なアジュバントとして、活性なワクチン接種成分(例えば抗原)と一緒に、そして所望により、医薬的に受容可能な担体、希釈剤、保存剤、本発明によるアジュバント以外のアジュバント、免疫調節物質又は賦形剤を含んでなるワクチンである。
活性なワクチン接種成分は、個体における免疫応答を誘発、増強又は調節するために適したいずれもの成分であることができる。活性なワクチン接種成分は、鼻腔内、NALT内、口腔、直腸内、結膜、膣内、エアゾール化又は泌尿器内投与、或いは乳房の乳腺への投与のために特に適している。
例えば、活性なワクチン接種成分、医薬組成物の活性成分は、少なくとも一以上の異なった抗原を、ペプチド、タンパク質、多糖、糖脂質又はこれらをコードするDNA又は細菌のゴースト、ビロソーム或いは弱毒化ワクチンの形態で含んでなる。
優先的には、抗原は、腫瘍抗原又は感染性病原体に由来する抗原である。感染性病原体は、通常粘膜を通ることによって個体の器官に侵入する病原体を含む。
本発明によるアジュバント、活性なワクチン接種成分、所望により更なる担体、希釈剤、保存剤、本発明によるアジュバント以外のアジュバント、免疫調節物質又は賦形剤を含んでなる医薬組成物は、一以上の抗炎症性分子、抗血管新生分子、細胞毒性分子、免疫調節性分子、好ましくはケモカイン、サイトカイン、CD40リガンド、同時刺激性分子又は抗体、或いはこれらの混合物のような化合物のような成分を更に含有することができる。
しかしながら、アジュバントとして使用するための本明細書中で定義したとおりの複合体並びにその塩及び溶媒和物は、更に非経口投与、特に、皮下、経皮(局所ワクチン接種)、静脈内、皮内又は筋肉内投与のために適した製剤中で提供される、医薬組成物の成分であることもできる。
更に、本発明による化合物は、腫瘍治療及び移植における適合細胞転移のための自己細胞のin vitroの産生又はin vitroのプライミングを含む腫瘍治療において有用である。更に、このアジュバントは、微生物成分によって誘導される敗血症性ショック又は他の重度の形態の疾病に対して保護するために、内毒素のような微生物成分に対する交叉耐性の誘導のために有用である。
更に、本明細書中で定義したとおりの化合物自体は、医薬的活性を示すことができ、例えば、癌、感染性疾病、敗血症性ショック、慢性及び炎症性過程、自己免疫性疾病、アレルギー、等のような各種の疾病又は症状の予防及び治療において有用である。
従って、この複合体或いはその塩又は溶媒和物は、更に、感染性疾病、敗血症性ショック、癌、腫瘍、自己免疫性疾病、アレルギー、或いは慢性又は急性炎症性過程を予防又は治療するための医薬品の調製のためにも有用である。
本発明による複合体及びその塩又は溶媒和物は、感染性疾病、敗血症性ショック、腫瘍、自己免疫性疾病、アレルギー、或いは慢性又は急性炎症性過程の予防又は治療のために有用な医薬品中の活性成分として使用することができる。特に、この複合体或いはその塩又は溶媒和物は、黒色腫、前立腺、乳房、結腸直腸、胃、咽喉及び頚部、膵臓、子宮頸部、卵巣、骨、白血病及び肺癌のような癌及び/又は腫瘍;B型肝炎、C型肝炎、ヒト免疫不全ウイルス、ヘリコバクターピロリ、ヘルペスウイルス、等のようなウイルス感染症;結核症、ライ病及びリステリア病のような細菌性感染、並びにマラリアのような寄生虫感染症の予防又は治療のために有用な医薬品中に含有される。
従って、更なる側面において、本発明は、本明細書中で定義したとおりの複合体或いはその塩又は溶媒和物、特に、本明細書中で定義したとおりの、少なくとも二つのポリアルキレングリコール単位を含んでなる少なくとも一つの複合体部分を含有する複合体、或いはその塩又は溶媒和物を、そして所望により、医薬的に受容可能な担体を含んでなる医薬組成物に関する。このような医薬組成物は、治療的に有効な量の複合体及び、所望により、医薬的に受容可能な担体を含んでなる。この医薬組成物は、本明細書中で記載したように、生理学的に受容可能な担体と共に患者に投与することができる。具体的な態様において、用語“医薬的に受容可能な”は、動物において、そして更に特にヒトにおいて使用するために、監督官庁又は他の一般的に認められた薬局方によって認可されていることを意味する。用語“担体”は、これらと共に治療剤が投与される、希釈剤、アジュバント、賦形剤、又はベヒクルを指す。このような医薬的担体は、水、及びピーナッツ油、大豆油、鉱油、ゴマ油、等のような石油、動物、野菜又は合成起源のものを含む油のような滅菌液体であることができる。水は、医薬組成物が静脈内に投与される場合、好ましい担体である。生理食塩溶液並びに水性デキストロース及びグリセロール溶液も、液体担体として、特に注射用溶液のために使用することができる。適した医薬的賦形剤は、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、米、小麦粉、白亜、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、グリセロールモノステアレート、タルク、塩化ナトリウム、乾燥脱脂粉乳、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノール、等を含む。組成物は、所望する場合、更に少量の湿潤剤又は乳化剤、或いはpH緩衝剤も含有することができる。これらの組成物は、溶液、懸濁液、乳液、錠剤、丸薬、カプセル、粉末、徐放性製剤等の形態を取ることができる。この組成物は、伝統的な結合剤及びトリグリセリドのような担体と共に、座薬として処方することができる。経口製剤は、医薬グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、マグネシウムステアレート、サッカリンナトリウム、セルロース、マグネシウム、炭酸塩、等のような標準的な担体を含むことができる。適した医薬的担体の例は、“Remington’s Pharmaceutical Sciences”by E.W.Martin(18th ed.,Mack Publishing Co.,Easton,PA(1990))中に記載されている。このような組成物は、治療的に有効な量の前述の複合体及びその塩又は溶媒和物を、好ましくは精製された形態で、適した量の担体と一緒に、患者への適当な投与のための形態を与えるように含有するものである。製剤は、投与方法に適していなければならない。
典型的には、医薬的に又は治療的に受容可能な担体は、活性成分の生物学的活性の有効性を妨害せず、そして宿主又は患者にとって毒性ではない担体媒体である。
もう一つの好ましい態様において、組成物は、ヒトへの静脈内投与のために適合された医薬組成物として日常的方法によって処方される。典型的には、静脈内投与のための組成物は、滅菌等張水性緩衝液中の溶液である。必要な場合、組成物は、更に可溶化剤及び注射の部位における疼痛を和らげるために、リドカインのような局所麻酔剤を含むこともできる。一般的に、成分は、別個に、又は一緒に混合された単位投与剤形のいずれかで、例えば活性剤の量が示されたアンプル又はサッシェのような気密に密封された容器中の乾燥した凍結乾燥粉末又は水を含まない濃縮物として、供給される。組成物が注入によって投与される場合、これは、滅菌の医薬グレードの水又は生理食塩水を含有する注入用ビンで調剤することができる。組成物が注射によって投与される場合、成分を投与の前に混合することができるように、注射のための滅菌水又は生理食塩水のアンプルを用意することができる。
本発明に関連して使用するための医薬組成物は、中性又は塩の形態で処方することができる。医薬的に受容可能な塩は、塩酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、酒石酸、等に由来するアニオンと形成されたもの、及びナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、水酸化鉄、イソプロピルアミン、トリエチルアミン、2−エチルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカイン、等に由来するカチオンと形成されたものを含む。
本発明の組成物に適用されているような“治療的に又は医薬的に有効な量”は、所望の生物学的結果を誘発するために十分な組成物の量を指す。結果は、兆候、症状、又は疾病の原因の軽減、或いは生物学的な他のいずれの所望の変化であることができる。本発明において、結果は、典型的には、感染に対する免疫学的応答の増加、又は炎症性過程に対する応答の抑制を含むものであろう。
In vitroのアッセイは、最適な投与量の範囲を規定することを援助するために、所望により使用することができる。処方中に使用される正確な投与量は、更に投与の経路、及び疾病又は疾患の重篤度に依存するものであり、そして医師の判定及びそれぞれの患者の状況によって決定されるべきである。有効な投与量は、in vitro又は動物モデル試験系に由来する用量−応答曲線から外挿することができる。好ましくは、医薬組成物は、直接又はアジュバントとの組合せで投与される。
用語“投与される”は、治療的に有効な投与量の本明細書中で定義したとおりの複合体並びにその塩及び溶媒和物を含んでなる前述の医薬組成物の、個体への投与を意味する。“治療的に有効な量”によって、これが投与された効果を生じる投与量を意味する。正確な投与量は、治療の目的に依存するであろうし、そして既知の技術を使用する当業者によって確認可能であろう。当技術において既知であり、そして先に記載したように、全身性対局所放出、年齢、体重、一般的健康状態、性別、食事、投与の時間、薬物の相互作用及び症状の重篤度に対する調節は、必要なことであることができ、そして当業者による日常的実験によって確認可能であるものである。
なおもう一つの態様において、本発明は、感染性疾病、敗血症性ショック、腫瘍、自己免疫性疾病、アレルギー、或いは慢性又は急性の炎症性過程に苦しむ個体を治療する、有効な量の複合体或いはその塩又は溶媒和物を活性成分として、そして所望により、医薬的に受容可能な担体を含んでなる医薬品の、前記の個体への投与の段階を含んでなる方法に関する。特に、この方法は、黒色腫、前立腺、乳房、結腸直腸、胃、咽喉及び頚部、膵臓、子宮頸部、卵巣、骨、白血病及び肺癌のような癌及び/又は腫瘍;B型肝炎、C型肝炎、ヒト免疫不全ウイルス、ヘリコバクターピロリ、ヘルペスウイルス、等のようなウイルス感染症;結核症、ライ病及びリステリア病のような細菌性感染、並びにマラリアのような寄生虫感染症を予防又は治療するために有用である。
更に、この医薬組成物は、更なる成分、例えば一以上の抗炎症性分子、抗血管新生性分子、細胞毒性分子、免疫調節性分子、好ましくはケモカイン、サイトカイン、CD40リガンド、同時刺激性分子又は抗体、或いはこれらの混合物のような化合物も含有することができる。
更に、本明細書中に記載されている医薬組成物は、医薬組成物の成分が、物理的粒子、好ましくはマイクロ粒子、ナノ粒子、リポソーム、ISCOM、コポリマー及び/又は生物学的粒子、好ましくは細菌のゴーストに伴われ及び/又は組込まれ及び/又は被覆されていることにおいて特徴づけることができる。
この方法は、ヒトの治療及び脊椎動物の適用の両方に適用可能である。本明細書中に記載される所望の治療活性を有する化合物は、本明細書中で記載したように、生理学的に受容可能な担体中で患者に投与することができる。導入の方法にもよるが、この化合物は、以下で考察するように種々の方法で処方することができる。処方中の治療的に活性な化合物の濃度は、約0.1−100重量%で変化することができる。薬剤は、単独で、又は他の治療との組合せで投与することができる。
この医薬組成物の投与は、制約されるものではないが、経口、皮下、経皮(局所ワクチン接種)、皮内、静脈内、動脈内、結節内、髄内、髄孔内、脳室内、鼻腔内、結膜、気管支内、経皮、直腸内、腹腔内、筋肉内、肺内、膣的、直腸的、又は眼球内的を含む、先に考察したような各種の方法で行うことができる。ある場合には、例えば、創傷及び炎症の治療において、医薬的に有効な薬剤は、溶液の乾燥噴霧として直接適用することができる。
担当医師及び臨床因子は、投与量管理を決定するものである。典型的な投与量は、例えば、0.001〜1000μgの範囲であることができる;しかしながら、この例示的な範囲の下又は上の投与量が、特に前述の因子を考慮した場合に想定される。
更に、複数のポリアルキレン単位を有する複合体の使用は、個体における有効な免疫調節又は免疫賦活活性を得るための投与量当りの、前記の複合体の必要量を減少することを可能にする。特に、図10に示す分子、BPPcysGlyc4armPEG、のような複数のポリアルキレン単位を有する複合体を使用する場合、BPPcysPEGと比較した場合、有意にアジュバントの投与量を減少することが可能である。
なおもう一つの側面において、本発明は、ヒト又は動物の集団の受胎能を制御するための医薬製剤中の、本明細書中で定義したとおりの複合体、或いはその塩又は溶媒和物の使用に関する。
最後に、本発明は、本発明による複合体或いはその塩又は溶媒和物を含んでなるキットに関する。特に、キットは、医薬組成物の調製のために有用である。所望により、キットは、医薬組成物を調製するための説明書を含有する。
その好ましい態様において、キットは、アジュバントとしての本発明による複合体或いはその塩又は溶媒和物、及び抗原構造を含んでなる抗原を、そして所望により、医薬的に受容可能な担体、希釈剤、保存剤、本発明による複合体以外のアジュバント、免疫調節物質又は賦形剤、並びにワクチンを調製するための説明書を含有する。
これらの、そして他の態様は、そして本発明の特許請求の範囲並びに説明及び実施例によって開示され、包含される。更に、本発明によって使用される方法、使用及び化合物のいずれか一つに関する文献は、公共の図書館から、例えば電子機器を使用して検索することができる。例えば、公共のデータベース“Medline”は、インターネットで利用可能であり、例えば、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed/medline.html.によって利用可能である。http://www.ncbi.nlm.nih.gov/http://www.infobiogen.fr/http://www.tigr.org/のような更なるデータベース及びアドレスは、当業者にとって既知であり、そして更に例えば、http://www.google.de.を使用して得ることもできる。遡及的検索及び現時点の認識のために有用な、バイオテクノロジーの特許情報の概説及び特許情報の関連情報源の調査は、Berks,TIBTECH 12(1994),352−364中に与えられている。
実施例
BPPCysAdaの合成
0.1mmol(約27mg)の3’−アミノ−3’−デオキシアデノシン(3’−Ada)を、10mlのDMSO中に湿度を排除して溶解した。その後、3’−Adaを、0.125mmolのBPPCysGlyc(112mg)、0.12mmolのジイソプロピルカルボジイミド(DIC、18.6μl)及び0.12mmolの1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、16.2mg)と共に30分間インキュベートした。一晩のインキュベーション後、化合物を真空によって乾燥し、残りをメタノールと混合し、そしてドロップ−アウトとして、非晶質の白色の粉末(67mg、収率59%)が残った。47mgのこの化合物を、1mlの20%のピペリジン(ジメチルホルムアミド(DMF)中の)と混合(spiked)し、そして15分後、真空乾燥した。僅かな着色を、シリカゲルを充填したカラムクロマトグラフィー(溶出剤:9:1の比のジクロロメタン及びメタノール)によって洗浄した。これらの工程後、22mg(収率60%)の非晶質の白色固体の粉末を得る。化学構造をH−NMR及び質量スペクトル分析によって分析した。BPPCysAdaの溶解度及び安定性を最適化するための、二つの可能性:a)5’−OH基の選択的リン酸化又はb)アデニン環構造の6位のペグ化がある。
BPPcysGlyc4armPEGの合成
433mg(0.48mmol)の化合物2(図13参照)を、10mlの無水のジクロロメタン(DCM)中に溶解した。短時間のインキュベーション後、80Mlのジイソプロピルカルボジイミド(0.52mmol)3及び52mgの無水のヒドロキシベンゾトリアゾール(0.38mmol)4を溶液に加えた。15分後、溶液を、216mgのCelares社の4armPEG(0.17mmol)1及び2.5mlの無水のジメチルホルムアミド(DMF)で完結させた。溶液を一晩除湿条件下で混合し、試料(probe)をロータリーエバポレーターによって濃縮した。残渣を少量のDCM(約100μl)中に溶解し、そしてシリカゲル及び95:5/90:10の比のDCM/メタノールを用いたカラムクロマトグラフィーによって精製した。fMOCで保護された化合物6を、3mlのDMF中に溶解し、これをピペリジン(20%)で完結させ、そして10分後に濃縮した。化合物6を、シリカゲル及び95:5及び85:15の比のDCM/メタノールを用いたカラムクロマトグラフィーによって精製した。その後、200mg(化合物1の60%)の精製された化合物6をMS及びNMRスペクトル分析によって特徴づけした。
1. BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaによる一次骨髄由来マウス樹状細胞のin vitroの刺激
実験プロトコル: 一次骨髄由来樹状細胞培養物を、確立されたプロトコルにより組換えGM−CSF(5×10U/ml)の存在中で前駆体のin vitroでの成熟後、BALB/cマウスから得た。成熟した樹状細胞を、10ng/mlのE.coliのリポ多糖(LPS)又は5ng/mlのBPPcysGlyc4armPEGで刺激し、刺激の12、24及び/又は48時間後、細胞をフローサイトメトリーによって分析して、その抗原提示能力に関係する表面マーカーの発現を評価した。
ワクチンの分野におけるin vivoの適用のためのアジュバントとして潜在性を有することができる化合物を確認するために、骨髄由来樹状細胞の一次培養物の使用に基づく最初のin vitroのスクリーニングを確立した。これらは、最も効率のよい抗原提示細胞であり、そしてこれらは、一次免疫応答によって重要な役割を果たすため、樹状細胞を選択した。事実、これらは、in vivoで一次免疫応答を開始する休止T細胞を活性化することが可能な唯一の細胞種である。従って、樹状細胞培養物を、試験された分子又はLPSで処理し、これを、正の対照として使用した。異なった時間間隔で試料を採取し、樹状細胞の抗原提示能力にとって重要な細胞マーカーに対して特異的な蛍光標識抗体で染色し、そしてフローサイトメトリーによって分析した。
得られた結果(図1)は、正の対照とは対照的に、CD54、並びに同時刺激性分子CD86及びCD80の発現が、BPPcysGlyc4armPEGで処理した樹状細胞においてアップレギュレートされたことを証明した。他方、CD40の発現に対する影響は、もしあったとしても僅かであった。同時刺激分子はシグナルを放出し、これは、MHCクラスII分子によって加工されたエピトープの提示に加えて、T細胞の効率のよい活性化のために必須である。コレラ毒素のような十分に確立された粘膜性アジュバントのアジュバント活性が、同時刺激性分子の発現の選択的なアップレギュレートに関係することが、以前に報告されている。
骨髄由来のDCの成熟及び活性化に対するBPPCysAdaの刺激能力を試験するために、未成熟のDC’sを、in virtoでBPPCysAdaで刺激した。CD11c+−依存性のDC表面マーカーを、予備処理の16又は40時間後に、FACS分析によって調査した。図1Bに示すように、50ng/mlのBPPCysAdaとの予備インキュベーションは、MHCクラスI及びII分子の増加した発現となった。同時刺激分子CD86の発現も、更にBPPCysAdaによる刺激後、アップレギュレートされた。BPPCysAdaで刺激されたDCも、更に接着分子ICAM−1(CD54)の増強した発現を示した。MALP−2の濃度を100ng/mlに増強した場合、表面マーカーの発現の差は、観察されなかった(示されていない)。得られた結果は、未成熟のDCのBPPCysAdaとの予備インキュベーションが、MHCクラスI及びII、CD86並びにCD54の増加した発現を伴う細胞の活性化をもたらすことを証明する。
2. BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaは、in vitroで効率のよいT細胞が媒介する増殖応答を刺激する
実験プロトコル: 脾臓を取出し、そして細胞免疫応答の分析のためにプールした。細胞を、10%の胎児ウシ血清、100U/mlのペニシリン、50μg/mlのストレプトマイシン、5×10−5Mの2−メルカプトエタノール及び1mMのL−グルタミンで補充したRPMI 1640(GIBCO BRL,Karlsruhe,Germany)中で増殖させ、そして37℃の加湿した5%COの雰囲気中で維持した。リンパ節及び脾臓細胞懸濁液を、完全培地中で5×10細胞/mlに調節し、細胞を平底の96ウェルのマイクロタイタープレート(Nunc)のウェル当り100μlでまき、そしてプレートを4日間異なった濃度の可溶性β−galの存在中でインキュベートした。それぞれの濃度を、四重で試験した。培養の最後の18時間の間、1μCiの[H]チミジン(Amersham International,Freiburg,Germany)を、それぞれのウェルに加えた。次いで細胞を濾紙(Filtermat A;Wallac,Freiburg,Germany)上に、細胞回収器(Inotech,Wohlen,Switzerland)を使用することによって回収し、そして増殖した細胞のDNA中に組込まれた[H]チミジンの量を、β−シンチレーションカウンター(Wallac 1450、Micro−Trilux)によって決定した。結果を、[H]チミジン取込みの算術平均としてcpmで表示する。
T細胞媒介の免疫応答を、BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaで再刺激した後の脾臓から回収した細胞の増殖を測定することによって48時間調査した。BPPcysAda.4armPEG又はAdaで再刺激した脾臓細胞を、負の対照として選択した。BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaの投与は、全身性(脾臓細胞)のレベルにおいて、効率のよい増殖応答の誘発を、高い刺激指数で引き起こした(図2)。
3. 可溶性抗原と同時投与されたBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaは、効率のよいT細胞媒介の増殖応答を刺激する
実験プロトコル: 脾臓を、生後6週間のメスのBALB/c(H−2d,Harlan Winkelmann)から取出し、そして細胞の免疫応答の分析のためにプールした。細胞を、10%の胎児ウシ血清、100U/mlのペニシリン、50μg/mlのストレプトマイシン、5×10−5Mの2−メルカプトエタノール及び1mMのL−グルタミンで補充したRPMI 1640(GIBCO BRL,Karlsruhe,Germany)中で増殖させ、そして37℃の加湿した5%COの雰囲気中で維持した。リンパ節及び脾臓細胞懸濁液を、完全培地中で5×10細胞/mlに調節し、細胞を平底の96ウェルのマイクロタイタープレート(Nunc)のウェル当り100μlでまき、そしてプレートを4日間異なった濃度の可溶性β−galの存在中でインキュベートした。それぞれの濃度を、四重で試験した。培養の最後の18時間の間、1μCiの[H]チミジン(Amersham International,Freiburg,Germany)を、それぞれのウェルに加えた。次いで細胞を濾紙(Filtermat A;Wallac,Freiburg,Germany)上に、細胞回収器(Inotech,Wohlen,Switzerland)を使用することによって回収し、そして増殖した細胞のDNA中に組込まれた[H]チミジンの量を、β−シンチレーションカウンター(Wallac 1450、Micro−Trilux)によって決定した。結果を、[H]チミジン取込みの算術平均としてcpmで表示する。
T細胞媒介の免疫応答を、38日目に、β−galによるin vitroの再刺激後の脾臓から回収した細胞の増殖を測定することによって調査した。従って、マウスを、β−ガラクトシダーゼ単独、或いは異なった量のBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaと混合されたβ−ガラクトシダーゼのいずれかで免疫化した。ワクチン接種後38日目に、脾臓細胞を精製し、20μg/mlのβ−ガラクトシダーゼの存在中でin vitroで再刺激し、そしてその増殖能力を、β−シンチレーションカウンターを使用して、そのDNAへの[H]チミジンの組込みを測定することによって評価した。正の対照として選択された、β−gal単独のs.c.注射によって免疫化されたマウスからの脾臓細胞は、非免疫化グループと比較して有意な増殖応答を示した(図3A)。増殖の更なる増加は、BPPcysGlyc4armPEG及び抗原を同時投与された動物からの脾臓細胞において注目された(p<0.05)。注目すべきは、最も強力なT細胞増殖応答が、i.n.及び/又はs.c.経路によってBPPcysGlyc4armPEG及びβ−galで免疫化されたマウスの脾臓細胞で観察された。β−gal単独のi.n.投与は、検出可能な細胞増殖を誘発することに失敗したが、BPPcysGlyc4armPEGの同時投与は、増加した刺激指数によって示されるように(図3B)、全身性(脾臓細胞)のレベルにおいて効率のよい増殖応答の誘発を引き起こした。それぞれ0.54nmol又は2.71nmolの投与量における新規な粘膜性アジュバントBPPcysGlyc4armPEGの使用は、統計的に有意(p<0.05)なT細胞増殖の増加となった。更に、図3aにおいて証明されるように、BPPcysPEGの投与量より10倍低い投与量におけるBPPcysGlyc4armPEGは、同等のレベルの刺激を導く。
4. 一酸化窒素放出アッセイ
簡単には、C3H/HeJマウス由来の腹膜のマクロファージを、マクロファージ源として使用した。これらを、96ウェルのマイクロタイタープレート中で培養し、そしてrINF−γ及びマクロファージ活性化物質の一連の希釈物で同時に刺激した。必要な場合(即ちR−Malp−2/標準)、マクロファージ活性化物質を、第1の希釈工程において、25mMのオクチルグルコシド中に溶解し、そして次いで培地で更に希釈した。45−48時間のインキュベーション時間後、硝酸塩を硝酸レダクターゼで還元し、そして出発物質の一酸化窒素を、硝酸塩及び亜硝酸塩の合計としてGriess試薬を使用して決定した。1単位(U)/mlを、最大半量の刺激が起こる希釈度として定義する。
マクロファージ活性化試験の結果を、図4に示す。図から、BPPcysGlyc4armPEG、即ち本発明によるマクロファージ活性化物質は、既知のMalp−2が有するより、マクロファージを活性化することに対する顕著に高い潜在性を有していることを知ることができる。図4は、BPPcysGlyc4armPEGが、同じ程度のマクロファージの活性化を、Malp−2のそれより10〜100倍低い濃度で既に達成していることを示す。図4は、更にこのBPPcysGlyc4armPEGの場合におけるこの卓越した、そして予期していなかった活性化効果が、可溶化剤、この場合オクチルグルコシドを、加えることによって顕著に改良されず、一方このような添加が、Malp−2の効果を最適に示すために必要であることを示す。従って、本発明による新規なBPPcysGlyc4armPEG複合体は、有機溶媒又はデタージェントによるいずれもの更なる、そして恐らく生理学的に不利益な可溶化を必要としない。Malp−2と比較したBPPcysGlyc4armPEGのもう一つの利益は、4armPEG遮蔽の事実に起因すると考えることができる高い安定性である。
5. BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaの可溶性抗原との鼻腔内及び腹膜内への同時投与は、効率のよい全身性体液性応答を刺激する
実験プロトコル: 生後6−8週間のメスのBALB/c(H−2d)マウスを、Harlan Winkelmann GmbH(Borchen,Germany)から購入し、そして地域及び欧州共同体の指針によって処理した。それぞれ5匹のマウスのグループを、1、14及び28日目に、50μgのβ−gal(Boehringer,Mannheim,Germany)の単独、或いは0.54又は2.71nmolの合成BPPcysGlyc4armPEG、4nmolのBPPcysPEG又はBPPcysAda(10μg、10.8nmol)を伴って、或いはAda単独(10μg)で免疫化した。鼻腔内(i.n.)免疫化のために、それぞれの鼻腔に10μlを適用し、一方s.c.注射のために、BPPcysGlyc4armPEGを伴う又は伴わないβ−galを、250μlのPBS中に再懸濁した。血清の試料を、免疫化後の異なった時点で(0、13、27及び38日目)採取し、そしてβ−gal特異的抗体の決定まで−20℃で保存した。96ウェルのNunc−Immuno MaxiSorpアッセイプレート(Nunc,Roskilde,Denmark)を、ウェル当り0.05Mの炭酸緩衝液(pH9.6)中の5μg/mlのβ−gal(Boehringer,Mannheim,Germany)100μlで被覆した。1%のBSA及び0.05%のTween 20を伴うPBS中の、血清又は洗浄液の一連の2倍希釈物を加え(100μl/ウェル)、そしてプレートを2時間37℃でインキュベートした。洗浄後、ビオチニル化γ鎖−特異的ヒツジ抗マウスIgG(Sigma Chemie,Deisenhofen,Germany)を加え、そしてプレートを更に1時間37℃でインキュベートした。4回の洗浄後、100μlのペルオキシダーゼ複合ストレプトアビジン(Pharmingen)を細胞に加え、そしてプレートを37℃で30分間インキュベートした。4回の洗浄後、反応物を0.01%のHを含有する0.1Mのクエン酸リン酸緩衝液(pH4.35)中のABTSで展開した。終点力価を、最終希釈物のlogの逆数として表示し、これは、405nmにおける、15〜30分のインキュベーション後の負の対照の値より0.1単位上の光学密度を与えた。
予備研究において得られた有望な結果を考慮し、二つの最も有効な経路、即ちs.c.及びi.n.によって、アジュバントとしてのBPPcysGlyc4armPEGで刺激することによって得られる免疫応答を詳細に分析し、そしてこれを十分に確立された粘膜アジュバントと比較することを決定した。従って、効率のよい体液性免疫応答を刺激するBPPcysGlyc4armPEGの能力を、ワクチン接種されたマウス中のβ−gal特異的抗体の血清力価を決定することによって評価した。図5に示すように、β−gal単独(30μg/投与)のi.n.投与は、二回目のブースト後でさえ、非常に低い抗体力価の誘発となった。対照的に、BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaの存在中で、β−galのi.n.投与は、1回の投与後の全てのマウスにおいて、既に特異的IgGの非常に高い力価を誘発した(図5A/B)。BPPcysGlyc4armPEGを使用して得られた抗体応答の動力学及び全体的な効率は、s.c.経路によるβ−galの投与によって観察されたものと同様であった。
有意なアジュバント効果は、BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaが、s.c.経路によって投与された場合にも観察された。具体的には、BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaの同時注射は、β−gal単独で免疫化されたマウスと比較して、増加したβ−gal特異的IgG力価となった(図5C及びD)。この差は、最初の免疫化後既に存在し、そしてブースター注射において維持された。同様な抗体力価は、i.n.又はs.c.経路のいずれかによって免疫化された動物において38日目に検出された。しかしながら、BPPcysGlyc4armPEG同時投与後の一次応答は、i.n.免疫化においてより明白であった。
6. BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaと可溶性抗原の鼻腔内同時投与は、効率のよい粘膜抗体応答を刺激する
実験プロトコル:
38日目に、マウスを犠牲にし、そして最後の試料採取を行った。膣及び肺の洗浄液を、器官を1mlの、50mMのEDTA、0.1%のBSA、及び10mMのPMSFで補充されたPBSで洗浄することによって得た。次いで洗浄液を遠心(3000×gで10分間)して細片を除去し、そして上清液体を−20℃で保存した。肺及び膣洗浄液中に存在する全IgAに濃度を決定するために、対応する試料の一連の希釈物を、捕捉抗体(100μl/ウェル)としてのヤギ抗マウスIgA(Sigma Chemie)で、前もって被覆したマイクロタイタープレート中でインキュベートした。精製されたマウスのIgA(Sigma Chemie)の一連の希釈物を、標準曲線を作製するために使用した。
i.n.経路によって同時投与された抗原に対する粘膜応答を刺激するBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaの能力を調査するために、免疫化された動物からの肺及び膣洗浄液中のβ−gal特異的IgA(図6A)、又はBPPcysAda(図6B)に対する産生を分析した。対照として、BPPcysMPEGを使用した。この化合物は、BPPcysの、普通に使用されるPEG(平均分子量2000Da)の代わりに、より高い分子量(平均分子量5000Da)を有するPEG種との結合を含んでなる。β−gal単独によるi.n.免疫化は、肺洗浄液中の検出可能なレベルのβ−gal特異的IgAの産生を刺激することに失敗したが、抗原特異的IgAのレベルの有意な増加が、β−gal及びBPPcysGly4armPEGで免疫化された動物において検出された(図6A)。BPPcysGlyc4armPEGの同時投与は、更に、膣洗浄液中の有意な濃度のβ−gal特異的IgAの存在によって証明されるように、離れた粘膜部位における効率のよいIgA産生の刺激となった(図6A)。異なった投与量のBPPcysGlyc4armPEGで免疫化された動物間の粘膜性β−gal特異的抗体のレベルでの統計的有意差は、観察されなかった。同じ結果が、BPPcysAda(10μg)を使用して得られた、図6Bを参照されたい。BALB/cマウスにおいて、異なった投与量のBPPcysAda及びβ−galの鼻腔内投与は、OVA単独の鼻腔内投与よりも、血清におけるβ−Gal特異的IgG応答と同様に、気管支肺胞洗浄液(BAL)及び膣洗浄液(VL)における有意に高いレベルのβ−Gal特異的IgA応答を誘発した。更に、β−galのBPPcysAdaとの鼻腔内投与は、β−Gal又はOVA特異的IgG1及びIgG2aレベルを有意に増大した(示されていない)。更に、有意なレベルのIL−2及びIL−4が、全てのBPPcysAda同時投与グループで誘発された(図6B)。
7. BPPcysGly4armPEG又はBPPcysAdaをアジュバントとして使用することによって刺激された、ヘルパーTのパターンの分析
実験プロトコル:
アイソタイプELISA: 96ウェルのNunc−Immuno MaxiSorpアッセイプレート(Nunc,Roskilde,Denmark)を、ウェル当り100μlの、0.05Mの炭酸緩衝液(pH8.2)中の5μg/mlのβ−gal(Boehringer,Mannheim,Germany)で被覆した。1%のBSA及び0.05%のTween 20を伴うPBS中の血清又は洗浄液の一連の2倍の希釈物を加え(100μl/ウェル)、そしてプレートを2時間37℃でインキュベートした。洗浄後、ビオチン結合ラット抗マウスIgG1又はIgG2a(Pharmingen,Hamburg,Germany)を加えて、IgGのサブクラスを決定した。プレートを更に1時間37℃でインキュベートした。4回の洗浄後、100μlのペルオキシダーゼ結合ストレプトアビジン(Pharmingen)を細胞に加え、そしてプレートを37℃で30分間インキュベートした。4回の洗浄後、反応物を0.01%のHを含有する0.1Mのクエン酸−リン酸緩衝液(pH4.35)中のABTSで展開した。血清中のIgGのサブクラスの濃度を決定するために、標準曲線を、アイソタイプ特異的ヤギ抗マウスIgGでウェルを被覆し、そして次いで精製されたマウスのIgG1又はIgG2a抗体(Dianova,Hamburg,Germany)と共にインキュベートすることによって得た。
ワクチン接種されたマウスの血清中に存在するβ−gal抗原特異的IgGアイソタイプの異なったサブクラスのパターンを、図8に示す。図8Aは、β−Gal単独、β−Gal及びBPPcysMPEG又はBPPcysGlyc4armPEGのいずれかの鼻腔内投与の結果を示す。ワクチン接種のためのプロトコルは、実施例2に記載されたプロトコルと同一であった。図8から確認することができるように、IgG1サブタイプ及びIgG2aアイソタイプの抗原特異的抗体の量は、BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaを粘膜性アジュバントとして使用する抗原の鼻腔内投与後、堅調に増加した。更に、全身性投与、この場合皮下投与の場合も、更にIgG1アイソタイプ、並びにIgG2aアイソタイプの発現は、BPPcysAdaに対して堅調に増加する、図8Bを参照されたい。データは、5匹の動物のグループの平均力価で表す。
従って、c−diAMPの使用は、強力な抗原特異的抗体応答を誘発することを可能にする。誘発は、鼻腔内投与後だけではなく、更に非経口投与後も見ることができる。
サイトメトリックビーズアレイ: 増殖中の細胞から培養物の上清を、2及び4日目に収集し、そして−70℃で保存した。IFN−γ、TNFα、IL−2、IL−4、IL−5、IL−6、IL−10及びIL−12の決定を、BDからの商業的キットを使用して製造業者の説明書によってサイトメトリックビーズアレイ分析によって行った。標準曲線を、それぞれのサイトカインに対して、対応する組換えマウスのサイトカイン(Pharmingen)を使用することによって作成した。プローブを室温で更に2時間インキュベートした。次いでプローブを、フローサイトメトリーによって、BDのプロトコルに記載されているように分析した。
免疫化に続いて刺激されたTh応答の型を特徴づけるために、in vitroで再刺激された脾臓細胞の上清中の、IFN−γ、IL−2、IL−4、IL−5、IL−6、IL−10、IL−12及びTNFαの含有量を測定した(図7)。これらのサイトカインの間で、IL−10が最も顕著であることが見出され、優位なTh2応答パターンが刺激されたことを示唆した。IL−10のレベルは、i.n.経路によってBPPcysGlyc4armPEGでワクチン接種されたマウスにおいて有意により高かった。事実、IL−10分泌の強い刺激が、Th1細胞によるサイトカイン合成の阻害、B細胞増殖の増大及びIgA産生の刺激におけるこのサイトカインによって演じられた役割と一致する。
BPPcysAdaにおいて、IL−10産生は、脾臓において有意に増加した。非常に高いレベルのIL−10が、β−Gal抗原の投与量の増加によって誘導され、一方IFNγ、TNFα、IL−2及びIL−6のレベルは、脾臓内のβ−Gal抗原に対する応答におけるサイトカイン分泌の弱い増加のみを示した。鼻腔内、皮下又は筋肉内経路によるBPPCysAdaの同時投与によって誘発されたエピトープ特異的細胞免疫応答を評価するために、MHC cl. Iで制限されたβ−Gal(TPHPARIGL)又はOVA(SINFEKL)ペプチドで脾臓細胞を刺激した後、IFNγ分泌CD8+T細胞を分析した。IFNγ分泌CD8+T細胞の数は、β−Galで免疫化されたグループ又はOVA単独で処理されたグループと比較して、有意に減少した(示されていない)。これらの結果は、BPPcysAdaの粘膜及び非経口同時投与が、Th2優勢の免疫応答を誘発することを証明した。
興味あることに、僅かではあるが、Th1サイトカイン、IL−2及びIFN−γの分泌も、更にi.n.経路によってβ−gal及びBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaでワクチン接種されたマウス由来の細胞中で刺激された。これらの結果は、Th2型応答が優勢であるが、BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaは、更にTh1細胞を刺激することも援助することを確認する。
8. BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaをアジュバントとして使用することによって刺激された、TヘルパーのパターンのElispotによる分析
実験プロトコル: 脾臓を取出し、そして細胞免疫応答の分析のためにプールした。細胞を、10%のウシ胎児血清、100U/mlのペニシリン、50μg/mlのストレプトマイシン、5×10−5Mの2−メルカプトエタノール及び1mMのL−グルタミンで補充したRPMI 1640(GIBCO BRL,Karlsruhe,Germany)中で生育させ、そして37℃の加湿した5%COの雰囲気中で維持した。リンパ節及び脾臓細胞の懸濁液を、完全培地中で5×10細胞/mlに調節し、細胞を平底の96ウェルのマイクロタイタープレート(Nunc)のウェル当り100μlでまき、そしてプレートを4日間異なった濃度の可溶性β−galの存在中でインキュベートした。ELISPOTプレートを、100μl/ウェルの、被覆緩衝液中の10μg/mlの精製した捕獲抗体で被覆し、4℃で一晩インキュベートした。6回の洗浄工程後、プレートを、200μl/ウェルの完全培地RPMI−1640で、室温で1時間ブロックした。活性化した細胞をウェル当り100μlでまき、そして37℃、5%COで加湿したインキュベーター中で24時間又は48時間インキュベートした。5回の洗浄緩衝液の洗浄工程及び1回の蒸留水の工程後、アッセイ希釈液中の1μg/mlの濃度のビオチニル化検出抗体を100μl/ウェルで加え、そして室温で2時間インキュベートした。更なる複数の洗浄工程後、アッセイ希釈液中の1/1000希釈のAV−HRPを100μl/ウェルで加え、そして室温で30分間インキュベートした。更なる複数の洗浄工程後、100μl/ウェルのAEC基質溶液を加え、そして室温で20−60分間、可視スポットが現れるまで展開した。200μl/ウェルの蒸留水による(3×)の洗浄工程後、プレートを空気乾燥し、そしてELISPOTリーダーによってスポットを計数することによって分析した。それぞれの濃度で、三重で試験した。
MHCクラスIで制限されたβ−ガラクトシダーゼ由来の免疫優勢エピトープを包含するペプチドによる再刺激に対する応答において、β−Gal及びBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaで免疫化された動物中で脾臓のIFNγ産生細胞の数の増加が観察された(図9A及び9B)。更に、i.n.によって、そしてs.c.経路によってでさえ、β−Gal及びBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaで免疫化されたマウスにおいて、脾臓のIL−2及びIL−4産生細胞の増大した発現が示された。
図1は、一次樹状細胞を使用したin vitroの研究の結果を示す。一次骨髄由来の樹状細胞培養物を、BALB/cマウスから、組換えGM−CSF(5×10U/ml)を使用して、前駆体のin vitroの成熟によって得た。成熟した樹状細胞を、10ng/mlのE.coliのリポ多糖(LPS)又は50及び100ng/mlのBPPcysGlyc4armPEG及びBPPcysAdaで、それぞれ刺激した。次いで、細胞を、CD11c(樹状細胞マーカー)に対して特異的な抗体で、抗−CD40、抗−CD54、抗−CD80、抗−CD86、抗−MHCクラスI、又は抗MCH−クラスII抗体との組合せで二重標識した。CD11c依存性の細胞中のCD40、CD80、CD54、CD86、抗−MHCクラスI、及びMCHクラスIIの発現を、フローサイトメトリーによって分析した。 図1は、一次樹状細胞を使用したin vitroの研究の結果を示す。一次骨髄由来の樹状細胞培養物を、BALB/cマウスから、組換えGM−CSF(5×10U/ml)を使用して、前駆体のin vitroの成熟によって得た。成熟した樹状細胞を、10ng/mlのE.coliのリポ多糖(LPS)又は50及び100ng/mlのBPPcysGlyc4armPEG及びBPPcysAdaで、それぞれ刺激した。次いで、細胞を、CD11c(樹状細胞マーカー)に対して特異的な抗体で、抗−CD40、抗−CD54、抗−CD80、抗−CD86、抗−MHCクラスI、又は抗MCH−クラスII抗体との組合せで二重標識した。CD11c依存性の細胞中のCD40、CD80、CD54、CD86、抗−MHCクラスI、及びMCHクラスIIの発現を、フローサイトメトリーによって分析した。 図1は、一次樹状細胞を使用したin vitroの研究の結果を示す。一次骨髄由来の樹状細胞培養物を、BALB/cマウスから、組換えGM−CSF(5×10U/ml)を使用して、前駆体のin vitroの成熟によって得た。成熟した樹状細胞を、10ng/mlのE.coliのリポ多糖(LPS)又は50及び100ng/mlのBPPcysGlyc4armPEG及びBPPcysAdaで、それぞれ刺激した。次いで、細胞を、CD11c(樹状細胞マーカー)に対して特異的な抗体で、抗−CD40、抗−CD54、抗−CD80、抗−CD86、抗−MHCクラスI、又は抗MCH−クラスII抗体との組合せで二重標識した。CD11c依存性の細胞中のCD40、CD80、CD54、CD86、抗−MHCクラスI、及びMCHクラスIIの発現を、フローサイトメトリーによって分析した。 図2は、異なった濃度のBPPcysGlyc4armPEG及びBPPcysAdaをアジュバントとして使用した、再刺激された脾臓細胞の細胞性応答を例示する。Balb/cマウス由来の脾臓細胞のT細胞増殖応答を、in vitroで4日間、異なった濃度での40μg/mlまでの可溶性BPPcysGlyc4armPEG又は20μg/mlまでのPPBcysAdaの存在下で再刺激した。結果を毎分のカウント(A)及び(C)、並びに刺激指数(試料のcpm/対照の非刺激細胞中のcpm)(B)として表示している。 図2は、異なった濃度のBPPcysGlyc4armPEG及びBPPcysAdaをアジュバントとして使用した、再刺激された脾臓細胞の細胞性応答を例示する。Balb/cマウス由来の脾臓細胞のT細胞増殖応答を、in vitroで4日間、異なった濃度での40μg/mlまでの可溶性BPPcysGlyc4armPEG又は20μg/mlまでのPPBcysAdaの存在下で再刺激した。結果を毎分のカウント(A)及び(C)、並びに刺激指数(試料のcpm/対照の非刺激細胞中のcpm)(B)として表示している。 図3は、異なった濃度のBPPcysGlyc4armPEGをアジュバントとして使用した、ワクチン接種後に刺激された細胞性応答を証明する。i.p.又はi.n.経路によって、β−ガラクトシダーゼ(30μg/投与)単独、或いは異なった投与量のBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysPEGのいずれかと混合されたβ−ガレクトシダーゼで、0、14及び28日目に免疫化した、マウス由来の脾臓細胞のβ−ガラクトシダーゼ特異的T細胞増殖反応。一次免疫化の38日後、マウスを犠牲にし、そして脾臓細胞をin vitroで4日間、異なった濃度の可溶性β−ガラクトシダーゼの存在中で再刺激した。結果をi.n.投与後のチミジン組込み及び刺激指数(試料のcpm/対照の非刺激細胞中のcpm)(A)、又は非経口投与後のチミジン組込み及び刺激指数(試料のcpm/対照の非刺激細胞中のcpm)(B)として表示する。(C)は、BPPcysAdaに対する刺激指数を示す。 図3は、異なった濃度のBPPcysGlyc4armPEGをアジュバントとして使用した、ワクチン接種後に刺激された細胞性応答を証明する。i.p.又はi.n.経路によって、β−ガラクトシダーゼ(30μg/投与)単独、或いは異なった投与量のBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysPEGのいずれかと混合されたβ−ガレクトシダーゼで、0、14及び28日目に免疫化した、マウス由来の脾臓細胞のβ−ガラクトシダーゼ特異的T細胞増殖反応。一次免疫化の38日後、マウスを犠牲にし、そして脾臓細胞をin vitroで4日間、異なった濃度の可溶性β−ガラクトシダーゼの存在中で再刺激した。結果をi.n.投与後のチミジン組込み及び刺激指数(試料のcpm/対照の非刺激細胞中のcpm)(A)、又は非経口投与後のチミジン組込み及び刺激指数(試料のcpm/対照の非刺激細胞中のcpm)(B)として表示する。(C)は、BPPcysAdaに対する刺激指数を示す。 図3は、異なった濃度のBPPcysGlyc4armPEGをアジュバントとして使用した、ワクチン接種後に刺激された細胞性応答を証明する。i.p.又はi.n.経路によって、β−ガラクトシダーゼ(30μg/投与)単独、或いは異なった投与量のBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysPEGのいずれかと混合されたβ−ガレクトシダーゼで、0、14及び28日目に免疫化した、マウス由来の脾臓細胞のβ−ガラクトシダーゼ特異的T細胞増殖反応。一次免疫化の38日後、マウスを犠牲にし、そして脾臓細胞をin vitroで4日間、異なった濃度の可溶性β−ガラクトシダーゼの存在中で再刺激した。結果をi.n.投与後のチミジン組込み及び刺激指数(試料のcpm/対照の非刺激細胞中のcpm)(A)、又は非経口投与後のチミジン組込み及び刺激指数(試料のcpm/対照の非刺激細胞中のcpm)(B)として表示する。(C)は、BPPcysAdaに対する刺激指数を示す。 図4は、一酸化窒素産生によって決定されたマクロファージ活性化の濃度依存性を示す(OD550nmにおいて分光学的に決定)。異なった濃度のマクロファージ活性化物質BPPcysGlyc4armPEG(一連の希釈)をアジュバントとして使用した再刺激されたマクロファージのNO放出である。正の対照として、Malp−2の一連の希釈物に応答する、そして4armPEG分子に対する応答(負の対照)におけるマクロファージのNO放出を示す。 図5は、BPPcysGlyc4armPEG及びBPPcysAdaをそれぞれアジュバントとして使用したワクチン接種後の体液性応答を例示する。マウスを、鼻腔内(i.n.)及び皮下、経皮(局所ワクチン接種)(s.c.)経路によって、β−ガラクトシダーゼ(30μg)単独、或いはBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaと混合されたβ−ガラクトシダーゼのいずれかで、0、14及び28日目に免疫化した。一次免疫の38日後、血清試料を採取し、そしてβ−ガラクトシダーゼ−特異的抗体の力価を、ELISAによって決定した。対照として、動物をβ−ガラクトシダーゼ単独で免疫化したグループを使用した(A)。(B)及び(C)において、抗原特異的血清IgGの動力学的特性を、鼻腔内ワクチン接種(B)及び非経口ワクチン接種(C)に対してそれぞれ示す。(D)は、BPPcysAdaを使用したi.n.又はs.c.ワクチン接種が、抗原特異的IgGの増強された発現となったことを証明する。抗原を単独で投与されたマウスに関して、差は、p<0.05()において統計的に有意であった。四つの独立した実験の内の一つの代表を示す。SEMは、垂直の線で示される。 図5は、BPPcysGlyc4armPEG及びBPPcysAdaをそれぞれアジュバントとして使用したワクチン接種後の体液性応答を例示する。マウスを、鼻腔内(i.n.)及び皮下、経皮(局所ワクチン接種)(s.c.)経路によって、β−ガラクトシダーゼ(30μg)単独、或いはBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaと混合されたβ−ガラクトシダーゼのいずれかで、0、14及び28日目に免疫化した。一次免疫の38日後、血清試料を採取し、そしてβ−ガラクトシダーゼ−特異的抗体の力価を、ELISAによって決定した。対照として、動物をβ−ガラクトシダーゼ単独で免疫化したグループを使用した(A)。(B)及び(C)において、抗原特異的血清IgGの動力学的特性を、鼻腔内ワクチン接種(B)及び非経口ワクチン接種(C)に対してそれぞれ示す。(D)は、BPPcysAdaを使用したi.n.又はs.c.ワクチン接種が、抗原特異的IgGの増強された発現となったことを証明する。抗原を単独で投与されたマウスに関して、差は、p<0.05()において統計的に有意であった。四つの独立した実験の内の一つの代表を示す。SEMは、垂直の線で示される。 図5は、BPPcysGlyc4armPEG及びBPPcysAdaをそれぞれアジュバントとして使用したワクチン接種後の体液性応答を例示する。マウスを、鼻腔内(i.n.)及び皮下、経皮(局所ワクチン接種)(s.c.)経路によって、β−ガラクトシダーゼ(30μg)単独、或いはBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaと混合されたβ−ガラクトシダーゼのいずれかで、0、14及び28日目に免疫化した。一次免疫の38日後、血清試料を採取し、そしてβ−ガラクトシダーゼ−特異的抗体の力価を、ELISAによって決定した。対照として、動物をβ−ガラクトシダーゼ単独で免疫化したグループを使用した(A)。(B)及び(C)において、抗原特異的血清IgGの動力学的特性を、鼻腔内ワクチン接種(B)及び非経口ワクチン接種(C)に対してそれぞれ示す。(D)は、BPPcysAdaを使用したi.n.又はs.c.ワクチン接種が、抗原特異的IgGの増強された発現となったことを証明する。抗原を単独で投与されたマウスに関して、差は、p<0.05()において統計的に有意であった。四つの独立した実験の内の一つの代表を示す。SEMは、垂直の線で示される。 図5は、BPPcysGlyc4armPEG及びBPPcysAdaをそれぞれアジュバントとして使用したワクチン接種後の体液性応答を例示する。マウスを、鼻腔内(i.n.)及び皮下、経皮(局所ワクチン接種)(s.c.)経路によって、β−ガラクトシダーゼ(30μg)単独、或いはBPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysAdaと混合されたβ−ガラクトシダーゼのいずれかで、0、14及び28日目に免疫化した。一次免疫の38日後、血清試料を採取し、そしてβ−ガラクトシダーゼ−特異的抗体の力価を、ELISAによって決定した。対照として、動物をβ−ガラクトシダーゼ単独で免疫化したグループを使用した(A)。(B)及び(C)において、抗原特異的血清IgGの動力学的特性を、鼻腔内ワクチン接種(B)及び非経口ワクチン接種(C)に対してそれぞれ示す。(D)は、BPPcysAdaを使用したi.n.又はs.c.ワクチン接種が、抗原特異的IgGの増強された発現となったことを証明する。抗原を単独で投与されたマウスに関して、差は、p<0.05()において統計的に有意であった。四つの独立した実験の内の一つの代表を示す。SEMは、垂直の線で示される。 図6は、i.n.で免疫化したマウスの肺及び膣洗浄液中のβ−gal−特異的分泌型IgA発現を示す。抗原を単独で投与されたマウスに関する差は、p<0.05()において統計的に有意であった。四つの独立した実験の内の一つの代表を示す。SEMは、垂直の線で示されている。 図6は、i.n.で免疫化したマウスの肺及び膣洗浄液中のβ−gal−特異的分泌型IgA発現を示す。抗原を単独で投与されたマウスに関する差は、p<0.05()において統計的に有意であった。四つの独立した実験の内の一つの代表を示す。SEMは、垂直の線で示されている。 図7は、ワクチン接種されたマウスのin vitro再刺激後のThプロファイルを示す。in vitroで再刺激された脾臓細胞によって分泌されたサイトカインを、CBAによって免疫化されたマウス中で決定した。結果をサイトカイン濃度比(IL−10が最も顕著な検出されたサイトカインである)(B)及び(D)、並びに刺激指数(A)及び(C)として表示する。 図7は、ワクチン接種されたマウスのin vitro再刺激後のThプロファイルを示す。in vitroで再刺激された脾臓細胞によって分泌されたサイトカインを、CBAによって免疫化されたマウス中で決定した。結果をサイトカイン濃度比(IL−10が最も顕著な検出されたサイトカインである)(B)及び(D)、並びに刺激指数(A)及び(C)として表示する。 図7は、ワクチン接種されたマウスのin vitro再刺激後のThプロファイルを示す。in vitroで再刺激された脾臓細胞によって分泌されたサイトカインを、CBAによって免疫化されたマウス中で決定した。結果をサイトカイン濃度比(IL−10が最も顕著な検出されたサイトカインである)(B)及び(D)、並びに刺激指数(A)及び(C)として表示する。 図8は、免疫化されたマウスの血清中のベータ−Gal特異的IgGアイソタイプの分析を与える。i.n.又はs.c.経路によって免疫化されたマウスの、PBS、(対照)ベータ−Gal+BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysPEG(図8A)或いはBPPcysAda又はAda単独(図8B)、或いはベータ−Gal単独のいずれかで免疫化されたグループの、抗−ベータ−Gal特異的IgGアイソタイプを、ELISAによって決定した。結果を終点力価として表示する。IgGの力価は、実験グループ当り5匹の動物の平均を表す。抗原を単独で投与されたマウスに対して、差は、p<0.05()において統計的に有意であった。四つの独立な実験の内の一つの代表を示す。SEMは、垂直の線で示されている。 図8は、免疫化されたマウスの血清中のベータ−Gal特異的IgGアイソタイプの分析を与える。i.n.又はs.c.経路によって免疫化されたマウスの、PBS、(対照)ベータ−Gal+BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysPEG(図8A)或いはBPPcysAda又はAda単独(図8B)、或いはベータ−Gal単独のいずれかで免疫化されたグループの、抗−ベータ−Gal特異的IgGアイソタイプを、ELISAによって決定した。結果を終点力価として表示する。IgGの力価は、実験グループ当り5匹の動物の平均を表す。抗原を単独で投与されたマウスに対して、差は、p<0.05()において統計的に有意であった。四つの独立な実験の内の一つの代表を示す。SEMは、垂直の線で示されている。 図9は、BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysMPEG(A)、或いはBPPcysAda(B)及びモデル抗原β−gal(30μg)単独のいずれかでワクチン接種されたマウス由来のin vitroで再刺激された脾臓細胞によって分泌されたサイトカインプロファイル(IFNγ、IL−4及びIL−2)を与える。結果を、非免疫化対照マウスに対する免疫化グループのバックグラウンドを差引いたスポット形成単位として表示する。抗原を単独で投与されたマウスに対して、差は、p<0.05()において統計的に有意であった。 図9は、BPPcysGlyc4armPEG又はBPPcysMPEG(A)、或いはBPPcysAda(B)及びモデル抗原β−gal(30μg)単独のいずれかでワクチン接種されたマウス由来のin vitroで再刺激された脾臓細胞によって分泌されたサイトカインプロファイル(IFNγ、IL−4及びIL−2)を与える。結果を、非免疫化対照マウスに対する免疫化グループのバックグラウンドを差引いたスポット形成単位として表示する。抗原を単独で投与されたマウスに対して、差は、p<0.05()において統計的に有意であった。 図10は、本発明による複合体部分の一部として使用可能なポリアルキレン単位の具体的な例を提供する。 図11は、本発明による特に好ましい複合体、BPPcysGlyc4armPEGを示す。 図12は、BPPcysGlyc4armPEGが、室温における2ヶ月間の貯蔵後に安定であることを証明する。 図13は、BPPcysGlyc4armPEGの合成のスキームである。

Claims (23)

  1. 式1:
    Figure 0005249041
    [式中、
    及びRは、同一、又は異なっていることができ、そしてアシル部分であり;
    Lは、NH、O、S又はOCOの群から選択されるリンカー部分であり;
    は、同一、又は異なっていてもよい、少なくとも二つの、式:
    −[(CHR−O]−(CHR
    のポリアルキレングリコール単位を含んでなる共有結合により連結した複合体部分であり、
    式中、
    は、水素、又はヘテロ原子を含有していてもよい炭化水素であり;
    は、独立に水素、OH、直鎖又は分枝鎖C−Cアルキル基、OR或いはCO−Rのいずれか一つであり;
    は、独立に水素或いは直鎖又は分枝鎖C−Cアルキル基のいずれか一つであり;
    は、独立に水素、OH、OR又はNRのいずれか一つであり;
    及びRは、独立に水素、又はヘテロ原子を含有していてもよく、そして環を形成していてもよい炭化水素のいずれか一つであり;
    nは、1〜100の整数であり;
    xは、独立に1〜10の整数であり;
    yは、0〜10の整数である]
    で表される、ビスアシルオキシプロピルシステイン−複合体。
  2. 前記同一、又は異なっていてもよい残基R及びRが、C−C25アシル基であることを特徴とする、請求項に記載の複合体。
  3. 前記アシル基が、置換されていてもよい、直鎖、環式又は分枝鎖C−C22−アルキル、直鎖、環式又は分枝鎖C−C22−アルケニル、或いは、直鎖、環式又は分枝鎖C−C22−アルキニル基である、請求項1又は2に記載の複合体。
  4. 前記複合体が、S−[2,3−ビス(アシルオキシ)−(2S)−プロピル]−L−システイニルカルボキシ−複合体、又はS−[2,3−ビス(アシルオキシ)−(2R)−プロピル]−L−システイニルカルボキシ−複合体であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合体。
  5. 前記複合体が、S−[2,3−ビス(パルミトイルオキシ)−(2S)−プロピル]−L−システイニルカルボキシ−複合体、又はS−[2,3−ビス(パルミトイルオキシ)−(2R)−プロピル]−L−システイニルカルボキシ−複合体であることを特徴とする、請求項に記載の複合体。
  6. 中で、ポリアルキレングリコール単位が、エチレングリコール、プロピレングリコール、及び/又はブチレングリコール単位或いはこれらの組合せを含んでなり、そしてnが、3〜50の整数であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の複合体。
  7. が、独立にメトキシ又はエトキシ基であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の複合体。
  8. 中で、ポリアルキレングリコール単位が、nが独立に3〜10であるメトキシポリエチレングリコール単位であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の複合体。
  9. nが独立に3又は4である、請求項に記載の複合体。
  10. 前記複合体部分が、(S)−10−アミノ−6,9,13,16−テトラオキソ−N,N’,8,14−テトラキス(3,6,9,12−テトラオキサトリデカ−1−イル)−5,8,14,17−テトラアザヘンイコサン−1,21−ジアミドであることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の複合体。
  11. 前記複合体が、式(2):
    Figure 0005249041
    で表される複合体であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の複合体。
  12. アジュバントとしての請求項1〜11のいずれか1項に定義した化合物又は複合体、医薬的に活性な成分、及び医薬的に受容可能な担体、希釈剤、保存剤、請求項1〜11のいずれか1項に定義した化合物又は複合体以外のアジュバント、免疫調節物質或いは賦形剤を含んでなる医薬組成物。
  13. 前記医薬組成物が、予防的及び/又は治療的ワクチンであることを特徴とする、請求項12に記載の医薬組成物。
  14. 前記アジュバントが、抗原と混合又は同時処方される、請求項12又は13に記載の医薬組成物。
  15. 前記抗原及び/又は複合体が、物理的粒子及び/又は生物学的粒子又は弱毒化ワクチンに伴われ及び/又はそれに組込まれ及び/又はそれに被覆されることを特徴とする、請求項12〜14のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  16. 物理的粒子が、マイクロ粒子、ナノ粒子、リポソーム、ISCOM、又はコポリマーである、請求項15に記載の医薬組成物。
  17. 生物学的粒子が、細菌のゴースト、ビロソーム、ウイルス様粒子(VLP)、又はポリオーマ様粒子(PLP)である、請求項15又は16に記載の医薬組成物。
  18. 粘膜性投与、特に、鼻腔内、NALT内、口腔、直腸内、肺内、気管支内、髄孔内、結膜、膣内又は尿道内投与、乳房の乳管への投与、或いは吸入よる投与のために適した製剤で提供される、請求項12〜17のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  19. 非経口投与、特に、皮下、経皮(局所ワクチン接種)、静脈内、皮膚内又は筋肉内投与のために適した製剤で提供される、請求項12〜17のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  20. 感染性疾病、癌、腫瘍、自己免疫性疾病、若しくはアレルギー、或いは慢性若しくは急性炎症性過程の予防又は治療における、或いはヒト又は動物の集団の受胎能を制御するための、同時、別個又は連続使用のための組合せ組成物としての、請求項12〜19のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  21. 感染性疾病、癌、腫瘍、自己免疫性疾病、若しくはアレルギー、或いは慢性若しくは急性炎症性過程の予防又は治療のための、或いはヒト又は動物の集団の受胎能を制御するための免疫調節物質としての、請求項1〜11のいずれか1項に記載の複合体を含有する医薬組成物。
  22. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の化合物を含んでなるキット。
  23. アジュバントとしての請求項1〜11のいずれか1項に記載の化合物、及び抗原性構造物を含み、医薬的に受容可能な担体、希釈剤、保存剤、請求項1〜11のいずれか1項に定義した複合体以外のアジュバント、免疫調節物質又は賦形剤を含んでいてもよい、請求項22に記載のキット。
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