JP7311103B2 - ワクチン - Google Patents

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Description

[0001]本開示は、一般的にはコクシエラ・バーネッティイ(Coxiella burnetii)感染症及びQ熱に対して免疫化するためのワクチン及びその使用方法に関する。より詳細には、本開示は、任意選択で免疫原性担体に、典型的にはタンパク質にコンジュゲートしている脱脂C.バーネッティイ(C.burnetii)多糖を含むワクチンに関する。免疫原性担体タンパク質は、多糖に対するT細胞依存性免疫応答を誘発する目的で脱脂C.バーネッティイ多糖に共有結合している。
[0002]Q熱は、偏性細胞内細菌のコクシエラ・バーネッティイによって引き起こされる全身性感染症である。感染症は、家畜及び様々な野生動物を含む動物において一般的なものであるが、動物は典型的には無症状である。しかし、C.バーネッティイは、多数の経路、主に吸息を介してヒトに容易に伝染する。ヒトでの症状は大きく異なり、その症状としては、肺炎を呈することが最も多い急性熱性疾患、頭痛、大量の発汗及び筋肉痛、心内膜炎又は血管感染症を呈する慢性併発Q熱、並びにQ熱後疲労があり得る。C.バーネッティイ感染症に対する個々の応答における変動を考慮すると、診断は困難であることがあり、曝露歴、臨床検査、血清学的及び分子分析(例えばPCR)の組合せに基づく場合がある。
[0003]急性段階における診断の場合、Q熱は、抗生物質、例えばドキシサイクリンの比較的短いコースで治療することができるが、長期にわたる衰弱及び疲労と関連する慢性Q熱は、治療が非常に困難であり、死亡率が高い。
[0004]Q熱の発症を予防する有効なワクチン、特に最もリスクがある個人及び集団、例えば飼育動物、家畜及び他の畜産動物又は野生動物に日常的に曝露されるものに使用するためのワクチンが当技術分野において明確に必要とされている。
[0005]現在のところ利用可能な唯一のQ熱のワクチンはQ-VAX(登録商標)である。その有効性にもかかわらず、Q-VAX(登録商標)は重大な毒性と関連する。医療専門家にとって使用するには非常に困難なワクチンであり、安全に使用することができる前に、患者がC.バーネッティイに曝露したことがあるかを予備試験する必要がある。既に感作したヒトにおいて使用すると、重大な副作用が生じることになる。Q-VAX(登録商標)はホルムアルデヒド不活性化全細菌細胞ワクチンであり、もとはイタリアの患者から第二次世界大戦中に単離されたC.バーネッティイの「ヘンゼルリング(Henzerling)」菌株から調製されたものである。
[0006]Q-VAX(登録商標)の毒性、また対象がワクチンを受けるのに適しているかどうかの決定に極度の慎重さを要することから、その使用が問題になる。Q熱のためのより安全で毒性が少ないワクチンの開発が必要とされている。
[0007]本開示の第1の態様によれば、コクシエラ・バーネッティイ感染症に対する防御のためのワクチンであって、C.バーネッティイの細胞壁リポ多糖由来の脱脂C.バーネッティイ多糖を含むワクチンが提供される。
[0008]典型的には、脱脂多糖は、1相細胞壁リポ多糖のリピドA構成成分を除去することによって得られるO-特異的多糖である。脱脂多糖は、誘導体化されていてもよい。
[0009]特定の実施形態において、脱脂多糖は免疫原性担体にコンジュゲートしている。典型的には、免疫原性担体は、タンパク質又はポリペプチドである。1つの例示的な実施形態において、免疫原性担体タンパク質は破傷風トキソイドである。脱脂多糖は、架橋剤を使用して担体にコンジュゲートしていてもよい。
[0010]特定の実施形態において、ワクチンは、C.バーネッティイ感染症と関連する発熱に対して対象を防御する。
[0011]本開示の第2の態様によれば、Q熱の少なくとも1つの症状を治療するか又は予防するためのワクチンであって、C.バーネッティイの細胞壁リポ多糖由来の脱脂C.バーネッティイ多糖を含むワクチンが提供される。
[0012]特定の実施形態において、少なくとも1つの症状は発熱である。
[0013]典型的には、脱脂多糖は、1相細胞壁リポ多糖のリピドA構成成分を除去することによって得られるO-特異的多糖である。脱脂多糖は、誘導体化されていてもよい。
[0014]特定の実施形態において、脱脂多糖は免疫原性担体にコンジュゲートしている。典型的には、免疫原性担体は、タンパク質又はポリペプチドである。1つの例示的な実施形態において、免疫原性担体タンパク質は破傷風トキソイドである。脱脂多糖は、架橋剤を使用して担体にコンジュゲートしていてもよい。
[0015]本開示の第3の態様によれば、コクシエラ・バーネッティイ感染症に対する防御のためのコンジュゲートワクチンであって、ワクチンが、免疫原性担体に連結した、C.バーネッティイの細胞壁リポ多糖由来の脱脂C.バーネッティイ多糖を含む、コンジュゲートワクチンが提供される。
[0016]脱脂多糖は、架橋剤を使用して免疫原性担体にコンジュゲートしていてもよい。例示的な実施形態において、免疫原性担体は、タンパク質、例えば破傷風トキソイドである。
[0017]特定の実施形態において、ワクチンは、C.バーネッティイ感染症と関連する発熱に対して対象を防御する。
[0018]本開示の第4の態様によれば、Q熱の少なくとも1つの症状を治療するか又は予防するためのコンジュゲートワクチンであって、ワクチンが、免疫原性担体に連結した、C.バーネッティイの細胞壁リポ多糖由来の脱脂C.バーネッティイ多糖を含む、コンジュゲートワクチンが提供される。
[0019]特定の実施形態において、少なくとも1つの症状は発熱である。
[0020]脱脂多糖は、架橋剤を使用して免疫原性担体にコンジュゲートしていてもよい。例示的な実施形態において、免疫原性担体は、タンパク質、例えば破傷風トキソイドである。
[0021]本開示の第5の態様によれば、コクシエラ・バーネッティイ感染症に対する防御のための、及び/又はQ熱の少なくとも1つの症状を治療するか又は予防するための非毒性ワクチンを調製するための方法であって、C.バーネッティイの細胞壁リポ多糖由来の脱脂多糖を免疫原性担体に連結することを含む方法が提供される。
[0022]脱脂多糖は、架橋剤を使用して免疫原性担体にコンジュゲートしていてもよい。例示的な実施形態において、免疫原性担体は、タンパク質、例えば破傷風トキソイドである。
[0023]上記態様の特定の実施形態において、ワクチンは、それが投与される対象における皮膚の有害作用、例えば硬結又は紅斑との関連はない。
[0024]本開示の第6の態様によれば、コクシエラ・バーネッティイ感染症に対して対象を防御するための方法であって、第1の又は第2の態様に記載の免疫防御量のワクチンを対象に投与することを含む方法が提供される。
[0025]本開示の第7の態様によれば、必要とする対象においてQ熱の少なくとも1つの症状を治療するか又は予防するための方法であって、免疫防御量の第1の又は第2の態様に記載のワクチンを対象に投与することを含む方法が提供される。
[0026]典型的には、対象はヒトである。
本開示の態様及び実施形態は、単に非限定的な例の目的で、以下の図面を参照しながら本明細書において述べる。
1相C.バーネッティイナインマイル菌株に感染する前及び後のモルモット(n=8)における体温及び体重変化を示す図である(実施例4に記載の1群)。体温に関しては、グラフの各点は、特定の日における平均体温+/-1標準偏差を表す。 C.バーネッティイに感染していないモルモット(n=4)における体温及び体重変化を示す図である(実施例4に記載の2群)。体温に関しては、グラフの各点は、特定の日における平均体温+/-1標準偏差を表す。 1相C.バーネッティイナインマイル菌株に感染する前及び後のモルモット(n=8)における体温及び体重変化を示す図である。動物を、C.バーネッティイdOSP-TTコンジュゲートワクチンで0日目にワクチン接種した(実施例4に記載の3群)。体温に関しては、グラフの各点は、特定の日における平均体温+/-1標準偏差を表す。 1相C.バーネッティイナインマイル菌株に感染する前及び後のモルモット(n=8)における体温及び体重変化を示す図である。動物を、C.バーネッティイdOSP-TTコンジュゲートワクチンで0日及び28日目にワクチン接種した(実施例4に記載の4群)。体温に関しては、グラフの各点は、特定の日における平均体温+/-1標準偏差を表す。 1相C.バーネッティイナインマイル菌株に感染する前及び後のモルモット(n=6)における体温及び体重変化を示す図である。動物を、C.バーネッティイdOSPのみのワクチンで0日目にワクチン接種した(実施例4に記載の5群)。体温に関しては、グラフの各点は、特定の日における平均体温+/-1標準偏差を表す。 1相C.バーネッティイナインマイル菌株に感染する前及び後のモルモット(n=6)における体温及び体重変化を示す図である。動物を、C.バーネッティイdOSPのみのワクチンで0日及び28日目にワクチン接種した(実施例4に記載の6群)。体温に関しては、グラフの各点は、特定の日における平均体温+/-1標準偏差を表す。
[0034]別段の定義がない限り、本明細書において使用する全ての技術及び科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。開示全体にわたって言及する全ての特許、特許出願、公開された出願及び文献、データベース、ウェブサイト、並びに他の公開資料は、特に記載がない限り、その全体が参照により組み込まれるものとする。用語に関して複数の定義が存在する場合には、この項における定義を優先する。URL又は他のそのような識別子若しくはアドレスを参照する場合、そのような識別子は変更されていることがあり、インターネット上の特定の情報は掲載されており、消去される場合があるが、同等の情報をインターネット検索によって見出せることが理解される。識別子に対する言及は、そのような情報の利用度及び一般的な普及度を証明する。
[0035]冠詞「a」及び「an」は、冠詞の文法上の対象物の1つ又は1つ超(すなわち、少なくとも1つ)を指すために本明細書において使用する。例として、「要素(an element)」は、1つの要素(element)又は1つ超の要素(element)を意味する。
[0036]本明細書の文脈において、「約」という用語は、同じ機能又は結果に達する文脈において、当業者であれば列挙される値と同等と考えるであろう様々な数を指すと理解される。
[0037]本明細書全体及びそれに続く特許請求の範囲にわたって、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、「含む(comprise)」という単語、及び変形形態、例えば「含む(comprises)」」又は「含んでいる(comprising)」は、記載の整数又はステップ又は整数若しくはステップの群を含むが、その他の整数又はステップ又は整数若しくはステップの群を除外しないことを示唆することは理解されるであろう。
[0038]「任意選択で」という用語は、その後に記載される特徴が存在していてもしていなくてもよいか又はその後に記載される事象又は状況が生じても生じなくてもよいことを意味するために本明細書において使用する。したがって本明細書は、特徴が存在する実施形態及び特徴が存在しない実施形態、並びに事象又は状況が生じる実施形態及び事象又は状況が生じない実施形態を含み、包含することは理解されるであろう。
[0039]本明細書の文脈において、「タンパク質」及び「ポリペプチド」という用語は、本明細書において互換的に使用してもよい。
[0040]本明細書において使用する「治療する」及び「予防する」などの用語は、状態又は症状を治療するか、状態又は疾患の確立を予防するか、そうでなければ状態又は疾患又は1つ若しくは複数のこれらの不所望の症状の進行を何らかの方法で予防するか、妨害するか、遅らせるか、又は逆転させる任意の及び全ての使用を指す。したがって、「治療する」及び「予防する」などの用語は、これらの最も広範な文脈で考慮されるべきである。例えば、治療は、対象が完全に回復するまで治療されることを必ずしも暗示しない。複数の症状を示すか又はそれによって特徴付けられる状態において、治療又は予防は、前記症状の全てを治療するか、予防するか、妨害するか、遅らせるか、又は逆転させることを必ずしも必要としないが、前記症状のうちの1つ若しくは複数を予防するか、妨害するか、遅らせるか、又は逆転させる場合がある。本発明の文脈において、回復させるか、逆転させるか、予防するか、遅らせるか又は関連する場合がある症状としては、これらに限定されないが、発熱がある。
[0041]本明細書において使用する「対象」という用語は、哺乳動物、より詳細には本明細書において開示されるワクチン又は方法から利益を受けることがあるヒトを指す。本明細書において使用する「対象」という用語は、非ヒト霊長目、家畜動物(例えばウシ、乳牛、ウマ、ヒツジ、ブタ)、実験動物(例えばマウス、ウサギ、ラット、モルモット)、コンパニオンアニマル(例えばイヌ、ネコ)、野生動物及び捕獲野生動物も含む。ヒト又は非ヒト哺乳動物にかかわらず、対象は、本明細書において個体、対象、動物、患者、又はレシピエントと称されてもよい。
[0042]本明細書において使用する「免疫防御」という用語は、非毒性であるが、対象において防御免疫応答を誘発するか又は誘導する組成物又はワクチンの十分な量又は用量をその意味の中に含む。必要とされる正確な量又は用量は、因子、例えば治療される種、対象の年齢及び全身状態、投与される特定のワクチン及び投与様式などに応じて対象によって異なることになる。任意の所与の症例に関しては、適切な免疫防御量又は用量は、所定の実験のみを使用して当業者によって判定され得る。
[0043]コクシエラ・バーネッティイは、2つの分子形態で存在することがある。1相は、感染後は毒性があり、防御性であるが、2相は、感染後は無毒性であり、非防御性である。細菌のこれらの2つの形態間の1つの違いは、細菌性細胞壁のリポ多糖(LPS)における多糖の長さである。1相では、多糖は長く、特有の単糖類(ビレノース(virenose)など)を含有するが、2相では、多糖は短く、特有の単糖類はなく、「一般的な」糖のみから作製される。1相LPSは、C.バーネッティイにおいて重要な免疫原性分子である。
[0044]本発明は、細胞壁LPSから脂質構成成分を除去(脱脂)した後、その結果LPSと関連する毒性が除去されており、脱脂多糖を、C.バーネッティイ感染症及びQ熱に対する安全で(非毒性の)有効なワクチンのベースとして使用することができ、その免疫原性は、好適な担体タンパク質とコンジュゲートすることによって強化することができるという発明者らの驚くべき実現に基づいている。
[0045]したがって、本開示の1つの態様は、コクシエラ・バーネッティイ感染症に対する防御のためのワクチンであって、C.バーネッティイの細胞壁リポ多糖由来の脱脂C.バーネッティイ多糖を含むワクチンを提供する。
[0046]Q熱の少なくとも1つの症状を治療するか又は予防するためのワクチンであって、C.バーネッティイの細胞壁リポ多糖由来の脱脂C.バーネッティイ多糖を含むワクチンも本明細書において提供される。
[0047]本明細書において使用する「ワクチン」という用語は広範な用語であり、通常の意味で使用し、限定するものではないが、アジュバント、希釈剤、賦形剤、担体、及び他の薬学的に許容される物質と任意選択で製剤化された、脱脂C.バーネッティイ多糖又は免疫原性担体に連結した脱脂C.バーネッティイ多糖を含むコンジュゲートを含む。「薬学的に許容される」という用語は、生体系、例えば細胞、細胞培養物、組織、又は生物に適合する非毒性材料を指すために使用する。
[0048]特定の実施形態において、本開示は、脱脂多糖が、1相細胞壁リポ多糖のリピドA構成成分を除去することによって得られるO-特異的多糖である、ワクチンを提供する。
[0049]C.バーネッティイ細胞壁リポ多糖は、当業者に周知の標準的な技術に従って調製することができる。多糖は、天然に存在する細菌、遺伝子操作された細菌由来であってもよく、又は合成的に製造してもよい。多糖は、典型的には、使用前に1つ又は複数の処理ステップ、例えば、精製、官能基化、弱酸性又は酸化的条件を使用した脱重合、脱アセチル化などが行われる。後処理ステップは、必要に応じて用いてもよい。好適な多糖及びオリゴ糖を合成、調製、及び/又は精製するための当技術分野において既知の任意の好適な方法を用いることもできる。
[0050]本明細書において使用する「脱脂」は、リポ多糖から脂質を完全に又は実質的に除去し、脱脂多糖を生成することを指す。脱脂が実質的であるが完全ではない場合、除去される脂質構成成分の百分率は、例えば、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%超であってもよい。本開示の特定の実施形態において、脱脂は、C.バーネッティイの1相細胞壁リポ多糖のリピドA構成成分が除去されるというようなことである。
[0051]脱脂は、任意の好適な手段によって達成してもよい。例えば、リポ多糖は、酢酸、又はヒドラジン、又はリピドAからエステル結合脂肪酸を除去することができるその他の薬剤若しくは酵素を用いて処理してもよい。様々な好適な技術が当業者に周知であり、本開示の範囲内である。
[0052]特定の実施形態において、本開示によるワクチンの調製において、脱脂多糖は、免疫原性担体分子に共有結合しているか又は別の方法でコンジュゲートしている。典型的には、免疫原性担体はタンパク質又はポリペプチドである。
[0053]様々な免疫原性担体タンパク質のうちのいずれか1つを用いてもよい。タンパク質の好適なクラスには、病原菌の線毛、外膜タンパク質及び排泄毒素;そのような毒素の非毒性又は「トキソイド」形態、細菌性毒素と抗原性が類似している非毒性タンパク質(すなわち交差反応材料又はCRM)、及び他のタンパク質が含まれる。免疫原性担体タンパク質としての使用が考慮される細菌性トキソイドの非限定的な例としては、破傷風毒素/トキソイド、ジフテリア毒素/トキソイド、解毒緑膿菌(detoxified P.aeruginosa)毒素A、コレラ毒素/トキソイド、百日咳毒素/トキソイド及びクロストリジウム・パーフリンゲンス(Clostridium perfringens)外毒素/トキソイドがある。他の好適な細菌性タンパク質としては、これらに限定されるものではないが、肺炎球菌表面タンパク質A(PspA)、肺炎球菌付着タンパク質(PsaA)、及び肺炎球菌表面タンパク質BVH-3及びBVH-11がある。好適なCRMとしては、CRM197、抗原性が同等のジフテリア毒素及びCRM3201、百日咳毒素の遺伝子操作されたバリアントがある。ウイルス性タンパク質、例えばB型肝炎表面/コア抗原;ロタウイルスVP7タンパク質;及び呼吸器合胞体ウイルスF及びGタンパク質の使用と同様に、キーホールリンペットヘモシアニン、カブトガニヘモシアニン及び植物エデスチンを含む非哺乳動物原料からの免疫原性担体タンパク質の使用も検討される。
[0054]例示的な実施形態において、免疫原性担体タンパク質は破傷風トキソイドである。
[0055]脱脂多糖と担体との間のコンジュゲートは、様々な試薬を使用して達成することができる。コンジュゲートは、脱脂多糖と担体タンパク質との間で直接的であっても、例えば還元的アミノ化による直接共有結合であってもよい。或いは、コンジュゲートは架橋薬剤を使用して行ってもよい。
[0056]架橋剤は、二官能性リンカーであってもよい。場合によっては、スペーサー又はリンカーの存在は、コンジュゲートの免疫原性の改善、及び多糖と担体とのより効率的なカップリングを促進することができる。リンカーの長さ及び可撓性は必要に応じて調整することができる。リンカーは、その調整に付随する抗原の並進運動性及び回転運動性特性における増加も可能にし、可溶性抗体に対する結合部位のアクセスも増加させる。本開示に従って用いることができる好適なリンカーとしては、これらに限定されるものではないが、アジピン酸ジヒドラジド(ADH)、ε-アミノヘキサン酸、ジアミノヘキサン、ε-アミノ-n-カプロン酸、クロロヘキサノールジメチルアセタール、D-グルクロノラクトン及びp-ニトロフェニルアミンがある。カップリング剤としては、ヒドロキシスクシンイミド及びカルボジイミドがある。当業者に既知の多くの他のリンカー及びカップリング剤も、本開示による使用に好適である。
[0057]コンジュゲートの1つの例示的な方法は、脱脂多糖とアジピン酸ジヒドラジド(ADH)とを反応させ、多糖を誘導体化し、続いて担体、例えば破傷風トキソイドと1-エチル-3(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)とを反応させ、誘導体化された脱脂多糖に添加することを含む。この方法によって、脱脂多糖-担体コンジュゲートの共有結合凝集体が形成される。
[0058]脱脂多糖に活性化ステップを行ってから、担体とコンジュゲートしてもよい。「活性化」という用語は、多糖を化学的に治療し、担体と反応することができる化学基を提供する(すなわち多糖を官能基化する)ことを指す。C.バーネッティイ脱脂多糖を活性化するための1つの例示的な試薬は、1-シアノ-4-ジメチルアミノピリジニウムテトラフルオロボレート(CDAP)である。当業者であれば、様々な他の既知の活性化試薬及び手法を用いてもよいことは理解するであろう。
[0059]C.バーネッティイ感染症に対して対象を防御するため、及びQ熱の少なくとも1つの症状を治療するか又は予防するための方法であって、本開示のワクチンを対象に投与することを含む方法も本明細書において提供される。
[0060]典型的には、対象はヒトである。特に興味深いものは、C.バーネッティイ感染症に罹患するリスクが最もある対象、例えば飼育動物、家畜(食肉処理場の労働者を含む)、捕獲野生動物又は野生動物の他の集団と定期的に又は頻繁に接触するものである。
[0061]ワクチンは、任意の好適な経路、例えば、筋肉、皮下、経口又は経鼻腔で投与してもよい。特定の実施形態において、投与は筋肉内又は皮下である。投与されることになる免疫防御量のワクチンは、典型的には、個別に判定し、過度の負担も、更なる発明の必要もなく当業者によって判定され得る。ほんの一例として、対象がヒトである場合、免疫防御量は、約2μg~約200μgの間又は約5μg~約50μgの間の単独の脱脂多糖を又は脱脂多糖-担体コンジュゲートを含んでいてもよい。例えば、免疫防御量は、約2μg、約10μg、約20μg、約30μg、約40μg、約50μg、約60μg、約70μg、約80μg、約90μg、約100μg、約110μg、約120μg、約130μg、約140μg、約150μg、約160μg、約170μg、約180μg、約190μg、又は約200μgの単独の脱脂多糖又は脱脂多糖-担体コンジュゲートであってもよい。ワクチンの免疫原性は、ワクチン投与後の対象における抗体の合成を含む、当業者であれば利用可能な様々な技術によって評価し、モニターすることができる。
[0062]免疫防御量のワクチンは、単回用量で又は一連の用量で投与してもよい。1回を超える用量が必要とされる場合、用量は、数日、数週間又は数カ月間隔で、例えば4週間間隔で投与してもよい。したがって、ワクチンは、単回用量又は1回若しくは複数回のブースターを含む一連として投与することができる。ワクチンが本明細書において述べる脱脂多糖-免疫原性担体コンジュゲートを含む実施形態において、典型的には、1回のみ又は2回の用量の免疫防御量のワクチンが、所望の防御性又は治療効果を達成するために必要である。
[0063]対象に投与されることになるワクチンの投薬量及び投与レジメンは、医薬及び獣医学の技術分野の当業者に周知の標準的な技術に従って判定することができ、因子、例えば使用目的、特に抗原、アジュバント(存在する場合)、年齢、性別、体重、種、全身状態、病歴及び/又は治療歴、並びに投与経路を考慮に入れる。予備用量は、動物試験に従って判定することができ、ヒト投与に関する投薬量のスケーリングは、技術的に許容される実践、例えば標準的な投薬トライアルに従って行われる。投薬量は、コンジュゲートの比活性によって決まり、所定の実験によって容易に判定することができる。
[0064]本開示のワクチン組成物は、典型的には滅菌されており、1つ又は複数の薬学的に許容される担体、例えば対象への投与に好適な1つ又は複数の適合する固体若しくは液体フィラー、希釈剤又は封入物質を含有していてもよい。本開示のワクチンの医薬組成物への製剤化は、当技術分野において既知の方法を使用して達成することができる。ワクチン組成物は、1つ又は複数のアジュバントも含有していてもよい。好適なアジュバントとしては、例えば、アルミニウムアジュバント、例えば水酸化アルミニウム又はリン酸アルミニウム、フロイントのアジュバント、BAY、DC-chol、pcpp、モノホスホリルリピドA、CpG、QS-21、コレラ毒素及びホルミルメチオニルペプチド(例えば、Vaccine Design,the Subunit and Adjuvant Approach、1995年、M.F.Powell及びM.J.Newman編、Plenum Press,N.Y.を参照のこと)がある。本開示のワクチンは、1つ又は複数のアジュバントを含んでいてもよい。例示的なアジュバントとしては、アルミニウム化合物(ミョウバン)、N-アセチルムラミル-L-アラニル-D-グルタミン、及び当業者に既知の他のアジュバントがある。
[0065]ワクチンは、溶解型又はマイクロ微粒子形態であってもよく、又は、例えば、リポソームとして製剤化されていてもよい。ワクチンが、非経口で、例えば静脈内、皮膚、皮下、又は他の注射によって投与されることになる場合、ワクチンは、典型的には、発熱因子不含の非経口で許容される水性又は油性の溶液又は懸濁剤の形態である。好適なpH、等張性、安定性などを有する非経口で許容される溶液の調製物は、当技術分野の範囲内である。好適な希釈剤としては、例えば、水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)及び等張塩化ナトリウム溶液がある。更に、滅菌固定油を、溶媒又は懸濁媒体として慣例的に用いてもよい。この目的のために、合成モノ-又はジグリセリドを含む任意の無刺激の固定油を用いてもよい。更に、脂肪酸、例えばオレイン酸を注射可能な調製物の調製に同様に使用してもよい。
[0066]本明細書における任意の先行文献(又はそこからの情報)又は既知の任意の事項に対する言及は、先行文献(若しくはそこからの情報)又は既知の事項が、本明細書が関連する取組みの分野において一般的な知識の一部を形成することを承認する(acknowledgment)か又は承認する(admission)か又は暗示する任意の形態としては考えないか、又は考えるべきではない。
[0067]本開示は、以下の特定の例を参照しながら記載することになり、本開示の範囲を限定するものと決して解釈するべきではない。
[0068]以下の例は、本開示の例示であり、本明細書全体にわたる説明の開示の一般的な性質を限定するものと決して解釈するべきではない。
実施例1
コクシエラ・バーネッティイ細胞の培養及び精製
[0069]血清学的に相IのC.バーネッティイ菌株ナインマイル、RSA 493(Davis及びCox、Public Health Rep.53巻:2259-2276頁、1938年)(本発明者らの実験室において卵黄嚢3継代)を6~7日齢の発育鶏卵中で増殖させた。接種に関しては、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)中のC.バーネッティイ感染した卵黄嚢(40%)の懸濁原液を使用した。接種物は、Laboratory for Diagnosis and Prevention of Rickettsial and Chlamydial Infections、Institute of Virology、Slovak Academy of Sciences、Bratislava、Slovakiaからのものである。ふ化卵を、感染懸濁原液(各0.25ml)で希釈して接種すると、接種してから7~8日後に胚の死滅が最も多く生じた。接種された卵を、35.5℃及び50~90%の相対湿度でインキュベートした。3日目から、インキュベートを、ovoscopeを用いて1日2回モニターし、顕微鏡下、ヒメネス染色されたスメアによって卵黄嚢を評価した。最初の72時間以内に死滅した胚を有する卵黄嚢を廃棄した。翌日、死滅した胚を卵黄嚢から分離し、胚を収集し、-20℃で貯蔵した。残りの胚の40~60%が死滅した日に、培養を終了した。C.バーネッティイに感染した全ての卵黄嚢から胚を採取し、収集し、-20℃で貯蔵した。
[0070]解凍後、C.バーネッティイ感染した卵黄嚢を、0.2%フェノールを含有する1M NaCl水溶液中、ブレンダーでホモジネートし、20%懸濁液とし、それを5℃で3日間静置した。次いで、混合物を14,000×g、20℃で40分間遠心分離した。沈殿物を0.85%NaCl水溶液中に再懸濁し、10%懸濁液とし、2~3倍体積のエチルエーテルを添加した。C.バーネッティイ細胞を含有する水性層が乳白色になり、ヒメネス染色されたスメアから純粋C.バーネッティイ細胞のみが認められるまで、水相と有機相との間で分配を数回繰り返した。細胞を10,000×g、20℃で30分間水性相から遠心分離し、0.1%フェノールを含有するPBS中の2mg/ml懸濁液(測光法で420nmにおいて調整した)として5℃で貯蔵した。
実施例2
C.バーネッティイリポ多糖の単離及び解毒
[0071]C.バーネッティイ細胞(1.5g)を50mMトリス-HCl緩衝液(150ml、pH7.5)中に懸濁し、両方ともウシ膵臓(Boehringer)から得たRNA分解酵素(EC3.1.27.5)及びDNase(EC3.1.27.1)を用いて、37℃で16時間、同時に治療した。次いで細胞をトリプシン1:250(EC232-650-8;Sigma)を用いて37℃で90分間、続いてTritirachium album(EC3.4.21.14;Sigma)から得たプロテイナーゼKによって、37℃で16時間、治療した。酵素治療後、細胞懸濁液を14,000×g、10℃で50分間遠心分離し、沈殿物をアセトンで洗浄した。細胞をクロロホルム-メタノール(2:1、v/v)を用いて20℃で3時間抽出し、リン脂質を除去した。抽出を、新鮮な溶媒混合物を用いて2時間繰り返した。細胞懸濁液を3,000×g、20℃で20分間遠心分離し、沈殿物を予熱した蒸留水(150ml、68℃)中に懸濁し、等体積の90%フェノール水溶液で前述のように抽出した(Westphal and Jann、1965年)。リポ多糖(LPS)を、大規模の透析(分子量カットオフ3,500、Serva)後に水性相から得、凍結乾燥した。粗製LPSの収量は、もとの細胞の重量に対して計算し、144mg(9.6%)であった。LPSを、RNA分解酵素、DNase、及びプロテイナーゼK(上記を参照のこと)で治療し、透析し、凍結乾燥することによって更に精製した。
[0072]精製したLPSのタンパク質及び核酸含有量は1%未満であった。タンパク質含有量を、Hartree、1972年の方法に従って比色分析で推定し、核酸を分光法で判定した。LPSのホスフェート、3-デオキシ-D-マンノ-オクタ-2-ウロソン酸(Kdo)及びヘキソサミン含有量は、それぞれ140.2、98.6、及び288.5nmol/mgであった。これらをLowryら、1954年(ホスフェート)、Bradeら、1983年(Kdo)、並びにSwann及びBalazs、1966年(ヘキソサミン)の方法に従って比色分析で推定した。対応するアルジトールアセテートとしての構成成分中性糖のガスクロマトグラフィー-質量分析法(GC-MS)による分析によって、ビレノース(6-デオキシ-3-C-メチル-D-グロピラノース)、ジヒドロヒドロキシストレプトース[3-C-(ヒドロキシメチル)-L-リキソフラノース](Tomanら、1998年)、D-マンノース、D-グルコース、及びD-グリセロ-D-マンノ-ヘプトースのそれぞれ24.2、14.5、35.2、1.5、及び24.6(モル%)での存在が明らかになった。
[0073]LPS(120mg)を、1%酢酸水溶液(100ml)を用い、100°Cで90分間加水分解し、加水分解物を-20℃で一晩維持した。融解後、沈殿させたリピドAを低速遠心分離(9,300×gで10分間)によって除去した。脱脂多糖(脱脂O-特異的多糖又はdOSP)溶液を中和し、大規模に透析し(分子量カットオフ3,500、Serva)、凍結乾燥した。dPSの収量は78.2mg(65.2%)であった。dOSPのホスフェート、Kdo及びヘキソサミン含有量は、それぞれ70.3、45.2、及び312.6nmol/mgであった。dOSPのタンパク質及び核酸含有量は1%未満であった。GC-MSによる中性糖の分析によって、ビレノース、ジヒドロヒドロキシストレプトース、D-マンノース、D-グルコース、及びD-グリセロ-D-マンノ-ヘプトースはそれぞれ21.1、11.2、37.3、3.2、及び27.2(モル%)であることが明らかになった。
実施例3
脱脂O-特異的多糖の担体タンパク質へのコンジュゲート
[0074]毒性リピドA構成成分を除去することによる、そのリポ多糖(LPS)由来の解毒(脱脂)Q熱O-特異的多糖(dOSP)を、担体タンパク質としての破傷風トキソイドにコンジュゲートした。担体タンパク質の第1の目的は、動物に注射した場合にdOSPの免疫原性を改善し、T細胞依存性免疫応答を誘導することである。
[0075]精製したdOSP(実施例2)を、1-シアノ-4-ジメチルアミノピリジニウムテトラフルオロボレート(CDAP;Sigma)で活性化し、前述の方法の修飾を使用して(Konaduら、1996年)アジピン酸ジヒドラジド(ADH;Sigma)で誘導体化した。簡潔には、方法論は以下のとおりであった。dOSPを精製水中で5mg/mL(2.0mg/mL、CDAP及びADHの添加後)に希釈し、pHを5.1~5.5に調整した。CDAP(100mg/ml、アセトニトリル中)を添加し、最終濃度を2.0mg/mLにし、室温(RT)で2分間維持した。次いで、pHを、1.0M水酸化ナトリウム(NaOH)(Sigma)を添加することによって約8まで増加させ、次いでADH(90mg/ml、0.1M NaHCO(Sigma)中)を反応混合物に添加し、最終濃度を9.0mg/mLにし、1:4.5(w/w)のdOSP:ADHの比率を得た。反応を室温で2時間進行させ、その間は8.0~8.5の間のpHを維持した。次いで反応混合物を、80mM 2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)(Sigma)に対してpH5.6、4℃で一晩透析した(MWCO6~8kD、Spectrum Laboratories)。
[0076]破傷風トキソイド(TT)を以下のとおりに誘導体化dOSPにコンジュゲートした。1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)(80mM 2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)(Sigma)pH5.6中に20mg/ml)を80mM MES中のTTに添加し、次いで混合物を誘導体化dOSPに添加し、dOSPAH:TT:EDCの最終濃度がそれぞれ0.5:0.25:2.0mg/mlになるようにした。反応を室温で3時間進行させ、pHを5.5~5.8の間で維持した。反応の最後に、残渣EDCを、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)に対して14回交換して透析することによって除去した(Sartorius-Stedim 300kD Vivaspinを使用して)。
実施例4
C.バーネッティイワクチンのモルモットへの投与
[0077]モルモットに、多糖-担体タンパク質(dOSP-TT)コンジュゲートワクチン又は多糖(dOSP)単独ワクチンのいずれかを1相C.バーネッティイナインマイル菌株に感染させる前にワクチン接種した。C.バーネッティイに感染したモルモットは急性ヒト感染症を最も詳細に模倣するので、モルモットはQ熱研究のために選択される実験用小動物である。感染後、モルモットは数日間発熱し、次いで自然回復し、大部分のヒト感染症の進行を反映する。対照的に、実験室マウスの大部分の系統は、C.バーネッティイに感染した場合、感染症のいずれの症状も示さない。更に、いくつかのモルモットは、症状が消失するにもかかわらず感染症は完全に治癒せず、免疫抑制された場合、後日再発性感染症が再発する場合がある。これは、ヒトにおける慢性Q熱に類似しており、ヒトの場合、急性Q熱から明らかに回復した後に再発し、慢性Q熱を発症する。
[0078]40匹の成体モルモットを以下のとおり6つの実験群に分けた。
1群 陽性対照;ワクチンなし;C.バーネッティイ感染;n=8
2群 陰性対照;ワクチンなし;未感染;n=4
3群 C.バーネッティイに感染する前にdOSP-TTコンジュゲートワクチン(単回用量)をワクチン接種した;n=8
4群 C.バーネッティイに感染する前にdOSP-TTコンジュゲートワクチン(×2用量)をワクチン接種した;n=8
5群 C.バーネッティイに感染する前にdOSP単独ワクチン(単回用量)をワクチン接種した;n=6
6群 C.バーネッティイに感染する前にdOSP単独ワクチン(×2用量)をワクチン接種した;n=6
[0079]ワクチンの第1の用量(3、4、5及び6群)を0日目に筋肉内注射によって投与した。4及び6群では第2の用量を28日目に筋肉内注射によって投与した。両用量は30μgのワクチンを含んでいた。C.バーネッティイのチャレンジ感染(1及び3~6群)を57日目に投与し、これはマウス脾臓で増殖した5×10細胞の生存可能な1相C.バーネッティイ、ナインマイル菌株からなり、モルモットを麻酔しながら液滴として経鼻腔で接種した。
[0080]各モルモットを-7日目から0日目まで(動物をそのケージに馴化させる1週間)及び0日目から75日目まで毎日検討した。各モルモットの体温は、埋め込み式体温トランスポンダー(subcutaneous temperature transponder)を用いて毎日測定した。モルモットの体重を1週間に2回測定した。一般的な健康状態を連続的にモニターした。ワクチン注射後のC.バーネッティイに対する抗体の発生、並びに局所性(皮膚)及び全身性有害事象も評価した。
[0081]研究の間の各群におけるモルモットの体温変化を図1~6に示す。「発熱」の定義は40℃以上の体温であった。感染後の発熱は、1群(陽性対照、ワクチンなし)及び5群(ワクチン接種×1、dOSP単独ワクチン)のみにおいて検出された。陰性対照の2群を含む全ての他のモルモット群は熱がなかった。全ての群において発熱した日数を表1に要約する。
Figure 0007311103000001
[0082]モルモットがワクチン接種されていないが、感染した1群では、モルモットは平均で3.9日発熱した。3群及び6群は、発熱した日数が有意に減少したことを(p<0.007)示した。これらの結果より、dOSP-TTコンジュゲートワクチンとdOSP単独ワクチンの両方が、毒性があるC.バーネッティイに曝露されたモルモットにおける発熱の予防に効果的であったが、dOSP-TTコンジュゲートワクチンのみが単回用量のワクチン後に効果を達成したことが実証された。1回用量のdOSP単独ワクチンのみが投与された5群では、発熱からの防御は認められなかった(p<0.3)。これは、多糖の免疫原性が低いという既知の観点から予想された。
[0083]各群における研究中のモルモットの体重変化を図1~6に示す。陰性対照群(2群)では、動物は、30日まで一定の体重の増加、30~55日に体重の上昇、次いで研究終了まで一定の体重を示した(図2)。それぞれワクチン群(3~6群)では、動物は同様の体重曲線を有し、ワクチン接種及びその後の感染は体重損失につながらないことが実証された。しかし、陽性対照群(1群)では、動物にC.バーネッティイを感染させた57日目から体重に顕著な減少があった。したがって、C.バーネッティイ感染症は、モルモットに体重の低下及び状態をもたらしたが、事前にワクチン接種していた場合はそうではなかった。感染したモルモットにおける臨床的悪化は、dOSP-TTコンジュゲートワクチンとdOSP単独ワクチンの両方によって予防された。
[0084]10匹のモルモット(3~6群から選択される)を、免疫蛍光法によって、ワクチン接種してから56日後の1:25の出発血清希釈における、C.バーネッティイに対する2相及び1相抗体の発生に関して検討した。1相と2相の両方のC.バーネッティイ細胞をガラススライドのウェル上に固定した。これらの細胞を、モルモット血清中の抗体と反応させた。血清の出発希釈は1:25であり、そのような反応性が血清から消失するまでより高希釈(すなわち1:50、1:100等)を使用した。最後の陽性の希釈をそのモルモット血清に関する抗体力価と称した。陽性反応を、C.バーネッティイ細胞に付着したモルモット抗体と反応させる、フルオロセイン標識化抗モルモットIgG血清を使用した蛍光顕微鏡法によって検出した。結果を表2に示す。
Figure 0007311103000002
[0085]1匹の動物(4群における#12)のみに抗体が発生した。体液性(抗体)免疫応答の非存在下にもかかわらず、ワクチン接種したモルモットはC.バーネッティイ感染から保護され、この感染症において細胞介在性免疫の重要性が高い可能性が指摘された。これは宿主動物及びヒトにおける細菌の既知の細胞内位置(intracellular location)と一致する。全てのモルモットを、研究の最後の安楽死の直前に血液を抜き取り、そのうち30匹のモルモットを試験すると、全てがC.バーネッティイに感染しているにもかかわらず、3匹のみが抗体を産生していなかった(表3)。
Figure 0007311103000003

Figure 0007311103000004
[0086]ワクチン接種を介してC.バーネッティイに既に曝露されている及び/又はC.バーネッティイ感染している8匹のモルモット(1、3、5及び6群からそれぞれ2匹の動物)に、その後dOSP-TTコンジュゲートワクチン(15μg)0.1mlを皮下注射した。研究は、C.バーネッティイに曝露されたことがない2匹の非免疫モルモット(2群)も含んでいた。各動物を、ワクチンを注射してから7日間、毎日挙動の変化に関して検討し、任意の硬結又は紅斑が皮膚に発生したかどうかを評価した。結果を表4に示す。有害反応は全ての動物で認められず、dOSP-TTコンジュゲートワクチンは、モルモットにおいてアレルゲン性ではなく、C.バーネッティイに既に曝露されているモルモットにおいて有害反応は一切なかったことを示した。
Figure 0007311103000005
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Brade et al., Eur J Biochem, 131:195-200,1983
Hartree, Anal Biochem, 48:422-427, 1972
Konadu et al., Infect Immun, 64:2709-2715,1996
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Swann and Balazs, Biochim Biophys Acta,130:112-129, 1966
Toman et al., Carbohyd Res, 306:291-296,1998
Westphal and Jann, Meth Carbohydr Chem,5:83-91, 1965

Claims (17)

  1. コクシエラ・バーネッティイ感染症に対する防御のためのワクチンであって、C.バーネッティイの細胞壁リポ多糖由来の脱脂C.バーネッティイ多糖を含むワクチンであり、前記脱脂多糖が、リピドA構成成分が除去された1相細胞壁リポ多糖のO-特異的多糖であり、前記脱脂多糖が、免疫原性担体にコンジュゲートしている、ワクチン。
  2. C.バーネッティイ感染症と関連する発熱に対して対象を防御する、請求項1に記載のワクチン。
  3. Q熱の少なくとも1つの症状を治療するか又は予防するための、請求項1に記載のワクチン。
  4. 前記少なくとも1つの症状が発熱である、請求項3に記載のワクチン。
  5. 前記免疫原性担体がタンパク質又はポリペプチドである、請求項1~4のいずれか一項に記載のワクチン。
  6. 前記免疫原性担体が破傷風トキソイドである、請求項5に記載のワクチン。
  7. 前記脱脂多糖が、架橋剤を使用して前記免疫原性担体にコンジュゲートしている、請求項1~6のいずれか一項に記載のワクチン。
  8. 免疫防御量の前記脱脂多糖-免疫原性担体コンジュゲートを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載のワクチン。
  9. コクシエラ・バーネッティイ感染症に対する防御のための、及び/又はQ熱の少なくとも1つの症状を治療するか又は予防するための非毒性ワクチンを調製するための方法であって、C.バーネッティイの細胞壁リポ多糖由来の脱脂多糖を免疫原性担体に連結することを含む方法であり、前記脱脂多糖が、1相細胞壁リポ多糖のリピドA構成成分を除去することによって得られるO-特異的多糖である、方法。
  10. 免疫防御量の前記脱脂多糖及び前記免疫原性担体を含む、請求項9に記載の方法。
  11. コクシエラ・バーネッティイ感染症に対して対象を防御するための方法に用いられる、請求項1~8のいずれか一項に記載のワクチンであって、前記方法が、免疫防御量の前記ワクチンを前記対象に投与することを含む、ワクチン。
  12. 必要とする対象においてQ熱の少なくとも1つの症状を治療するか又は予防するための方法に用いられる、請求項1~8のいずれか一項に記載のワクチンであって、前記方法が、免疫防御量の前記ワクチンを前記対象に投与することを含む、ワクチン。
  13. コクシエラ・バーネッティイ感染症に対する防御のための、及び/又はQ熱の少なくとも1つの症状を治療するか又は予防するためのワクチンの製造のための、C.バーネッティイの細胞壁リポ多糖由来の脱脂C.バーネッティイ多糖の使用であり、前記脱脂多糖が、1相細胞壁リポ多糖のリピドA構成成分を除去することによって得られるO-特異的多糖であり、前記脱脂多糖が、免疫原性担体にコンジュゲートしている、使用。
  14. 前記免疫原性担体がタンパク質又はポリペプチドである、請求項13に記載の使用。
  15. 前記免疫原性担体が破傷風トキソイドである、請求項13又は14に記載の使用。
  16. 前記脱脂多糖が、架橋剤を使用して前記免疫原性担体にコンジュゲートしている、請求項13~15のいずれか一項に記載の使用。
  17. 前記ワクチンが免疫防御量の前記脱脂多糖-免疫原性担体コンジュゲートを含む、請求項13~16のいずれか一項に記載の使用。
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