KR20090103939A

KR20090103939A - 당 면역원

Info

Publication number: KR20090103939A
Application number: KR1020097016906A
Authority: KR
Inventors: 레이몬드 알렌 드웩; 크리스토퍼 스칸란; 데이비드 카메론 던롭; 파트마 미이 만사브; 사라 에린 툴리; 폴 웬트워쓰; 니콜 지츠만
Original assignee: 유나이티드 세러퓨틱스 코오포레이션
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2009-10-01
Also published as: WO2008094849A3; CA2676995A1; EP2109458A2; WO2008094849A2; JP2010516784A; US20080181913A1; CN101622010A; US20110045021A1

Abstract

피험체 또는 숙주에서 면역원성 반응을 유도하기에 유용한 조성물 및 방법이 공개된다. 특히, 본 조성물 및 방법은 탄수화물 HIV 백신 및 HIV 엔벨로프 당단백질인 gp120 및 gp41의 글리칸의 모방체에 항원성 당을 도입함으로써 탄수화물 HIV 백신을 제조하는 방법에 관한 것일 수 있다.

Description

당 면역원{SUGAR IMMUNOGENS}

관련 출원

본 출원은 US 가출원 제60/887,033호(2007. 1. 29 출원, Raymond Dwek 등)에 대한 우선권 이익을 주장하며, 이의 전체 내용은 참고문헌으로 본 명세서에 포함된다.

기술 분야

본 발명은 일반적으로 당 면역원 분야에 관한 것이다.

항-탄수화물 인식은 적응성 면역과 선천성 면역 모두에서 주요 구성요소에 해당된다. 그러나, 단지 한정된 경우에서만, 표면 탄수화물에 대한 항체의 보호 성질이 백신 디자인에 이용되어 왔다.

글리코실화의 항원 역할은 인간 면역결핍 바이러스 1형(HIV-1)의 경우 특히 중요하다. HIV-1의 표면은 체액성 면역 회피를 촉진하는 '진화 글리칸 방패(evolving glycan shield)'를 형성하는 크고 가요성이며 약한 면역원성을 갖는 N-연결된 탄수화물로 덮여있다(예, X. Wei 등, "Antibody neutralization and escape by HIV-1", Nature, 422(6929), pp. 307-312, 2003 참고, 그 내용 전체는 참고문헌으로 포함됨). HIV 글리칸의 약한 면역원성에 대해서는 3가지의 주요 설명이 제안된 바 있다. 첫째, HIV에 부착된 글리칸은 숙주 세포에서 합성되므로, 면역학적으로 '자가(self)'성을 가진다. 둘째, 단백질의 탄수화물에 대한 결합은 일반적으로 약하므로, 고친화성 항-탄수화물 항체에 대한 잠재성을 제한한다. 마지막으로, 여러 개의 상이한 글리코폼은 임의의 주어진 N-연결된 부착 자리에 부착되어, 잠재성 항원들의 고도 이질성 믹스를 생성할 수 있다. 광범위한 복합 올리고만노스 및 하이브리드 타입 글리칸은 모두 HIV 상에 나타나며, 올리고만노스 글리칸은 gp120의 노출된 외부 도메인상에 단단히 밀집된다. 그러나, HIV 탄수화물에 대한 항체는 감염중에 일반적으로 관찰되지 않는다.

HIV-1 gp120 분자는 공유적으로 부착된 N-글리칸에 의해 부여되는 이러한 당단백질의 거의 절반의 분자량으로 광범위하게 N-글리코실화된다. 당단백질 표면상으로 모형화된 N-글리칸을 갖는 gp120 코어의 결정 구조는 N-글리칸의 다발을 함유하는 gp120 분자의 한 면을 식별한다(예, P. D. Kwong 등, "Structure of an HIV gp120 envelope glycoprotein in complex with the CD4 receptor and a neutralizing human antibody", Nature, 393(6686) pp.648-659, 1998 참고, 그 내용 전체는 참고문헌으로 포함됨). 당단백질 분자의 이러한 영역을 인식할 수 있는 단지 한 개의 항체(2G12)만이 지금까지 확인되었기 때문에, 이러한 면은 면역학적으로 사일런트(silent)한 면으로 표시되어 왔다. HIV-1 gp120 분자의 N-글리코실화는 N-글리코실화 자리 아래 놓여있는 항원성 단백질 에피토프에 대한 항체 접근성을 차단함으로써 면역 회피에서 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 이 경우에, N-글리칸의 정확한 구조는 아래 위치하는 gp120 분자를 항체 인식으로부터 차단할 수 있다면 별로 중요하지 않다. 따라서, gp120 글리칸 방패는 바이러스 게놈의 돌연변이에 후속되는 새로운 N-글리코실화 자리의 도입으로 인해 진화될 수 있다. 이는 숙주 면역의 계속적인 회피를 촉진한다.

HIV의 탄수화물에 대한 항체가 드물기는 하지만, 병원체의 탄수화물 부분이 강한 항체 반응을 유도하는 여러 다른 병원체들이 존재한다. 정말로, 체액성 항-탄수화물 반응성의 중요한 특징은 α1→2 연결된 만노스 올리고당에 특이적인 항-만노스 항체가 폭넓게 존재한다는 것이다. 그러나, 2G12와 달리 이러한 항체들은 '자가' 올리고만노스 글리칸 범주 이내에 존재하는 만노스에 결합하지 않는다. 천연 항-만노스 항체의 가능한 표적은 여러 통상적으로 존재하는 효모의 지질 및 단백질 상에 존재하는 세포 벽 만난이다. 효모 만난으로의 면역화는 gp120 탄수화물과의 일부 체액성 교차 반응성을 제공할 수 있다(예, W. E. Muller 등, "Polyclonal antibodies to mannan from yeast also recognize the carbohydrate structure of gp120 of the AIDS virus: an approach to raise neutralizing antibodies to HIV-1 infection in vitro", AIDS. 1990 Feb; 4(2), pp. 159-62 참고, 그 내용 전체는 참고문헌으로 포함됨; 및 W. E. Muller 등, "Antibodies against defined carbohydrate structures of Candida albicans protect H9 cells against infection with human immunodeficiency virus-1 in vitro", J Acquir Immune Defic Syndr. 1991; 4(7) pp. 694-703 참고, 그 내용 전체는 참고문헌으로 포함됨). 그러나, 관찰되는 타이터(titer)와 친화도는 예방제로서 보증 용도에는 충분하지 않다.

그럼에도 불구하고, 하나의 드문, 중화 항-gp120 항체 2G12는 HIV 엔벨로프 상의 특정 탄수화물 에피토프에 결합한다. 2G12에 의해 인식되는 이 에피토프는 gp120의 외부 도메인 상에 존재하는 만노스 잔기의 고도로 통상적이지 않는 다발이다(예, C. N. Scanlan 등, "The Broadly Neutralizing Anti-Human Immunodeficiency Virus Type 1 Antibody 2G12 Recognizes a Cluster of α1→2 Mannose Residues on the Outer Face of gp120," J. Virol. 76(2002) 7306-7321 참고, 그 내용 전체는 참고문헌으로 포함됨). 2G12 결합에 대한 주요 분자 결정자는 gp120의 Asn332 및 Asn392에 부착된 글리칸의 α1→2 연결된 만노스 말단이다. 이러한 다발은 '자가' 글리칸으로 구성되어 있음에도 밀집한 어레이로 정렬되며, 이는 포유류 글리코실화에서 고도로 비전형적인 것으로, 2G12에 의한 '비-자가(non-self)' 식별에 있어 구조적 기본을 제공한다. 2G12 Fab의 구조적 연구는 Fab의 2개의 중쇄가 이전에 관찰되지 않던 도메인이 교환된 배열을 통해 서로 결합됨을 밝혔다(예, D. Calarese 등, "Antibody domain exchange is an immunological solution to carbohydrate cluster recognition", Science, vol. 300, pp. 2065-2071, 2003 참고, 그 내용 전체는 참고문헌으로 포함됨). 이러한 도메인이 교환된 Fab에 의해 형성되는, 연장된 파라토프는 다가 탄수화물의 높은 어비디티(avidity) 결합을 위한 넓은 면적을 제공한다.

2G12의 수동적 전달 연구는 이 항체가 HIV-1의 동물 모델에서 바이러스 도전에 대해 보호작용을 할 수 있음을 나타낸다. 이러한 분자적 기초는 광범위한 HIV-1 주요 분리물에 대한 2G12의 폭넓은 특이성을 해명해주었다. 그러므로, 2G12 에피토프의 공지된 구조에 기초하여, 2G12-유사 항체를 유도할 수 있으며 HIV-1에 대한 살균 면역에 기여할 수 있는 면역원을 개발하는 것이 매우 바람직하다. 그러나, 이러한 면역원의 디자인은 gp120 상의 글리칸 에피토프의 항원성 모방체를 요구하는 구조적인 제약과 HIV의 약한 면역원성을 갖는 N-연결된 글리칸에 대해 내재된 면역학적 제약 모두를 극복해야만 한다.

gp120 면역원 디자인에 대한 하나의 접근법은 2G12이 결합하는 gp120의 항원성 부분을 합성적으로 재생성시키는 것이다(예, H. K Lee 등, "Reactivity-Based One-Pot Synthesis of Oligomannoses: Defining Antigens Recognized by 2G12, a Broadly Neutralizing Anti-HIV-1 Antibody", Angew. Chem. Int. Ed. Engl, 43(8), pp. 1000-1003, 2004 참고, 그 내용 전체는 참고문헌으로 포함됨; H. Li 등, "Design and synthesis of a template-assembled oligomannose cluster as an epitope mimic for human HIV-neutralizing antibody 2G12", Org. Biomol. Chem., 2(4), pp. 483-488, 2004 참고, 그 내용 전체는 참고문헌으로 포함됨; L.-X. Wang, "Binding of High-Mannose-Type Oligosaccharides and Synthetic Oligomannose Clusters to Human Antibody 2G12: Implications for HIV-1 Vaccine Design", Chem. Biol. 11(1), pp. 127-34, 2004 참고, 그 내용 전체는 참고문헌으로 포함됨). 탄수화물 면역원을 제조하는 다른 접근법에 대해서는 U.S. 2006-0251680(그 내용 전체는 참고문헌으로 포함됨)에 기술되어 있다. 다가 포멧으로 합성 만노시드를 표시함으로써 2G12에 대한 친화도를 거의 100배까지 증가시킬 수 있다(예, L.-X. Wang, "Binding of High- Mannose-Type Oligosaccharides and Synthetic Oligomannose Clusters to Human Antibody 2G12: Implications for HIV-1 Vaccine Design", Chem. Biol. 11(1), pp. 127-34, 2004 참고).

면역원 디자인에 대한 합성 접근법이 잠재적으로 강력한 것임에도 불구하고, 면역원의 "합리적인" 디자인에 대한 중요한 도전이 존재한다. 탄수화물 면역원을 디자인하는 대안적인 방법을 개발하는 것이 매우 바람직하다.

개요

올리고-D-만노스 부분을 포함하는 항원에 대한 면역원성 반응을 유도하기 위한 약학 조성물 및 키트(kit)가 공개된다. 면역원성 반응을 유도하기 위해 조성물을 사용하는 방법 및 상기 약학 조성물을 제조하는 방법 또한 공개된다. 전형적으로, 상기 약학 조성물은 (a) 항원의 올리고-D-만노스 부분의 1 이상의 D-만노스 잔기가 1 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기로 치환되어 있는 치환된 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 유효량의 항원; 및 (b) 담체(예, 부형제, 희석제 및/또는 어주번트)를 포함한다.

일부 구체예에서, 비-D-만노스 단당류 잔기는 D-만노스의 구조적 모방체 또는 유사체를 포함한다. 비-D-만노스 단당류 잔기는 약학 조성물이 투여되는 피험체(예, 인간)에서 항원성인 단당류 잔기를 포함할 수 있다. 비-D-만노스 단당류 잔기는 피험체(예, 인간)에서 선척적으로 생산되거나 관찰되지 않는 단당류 잔기를 포함할 수 있다. 비-D-만노스 단당류 잔기는 D- 또는 L-형 단당류를 포함할 수 있다. 전형적으로, 비-D-만노스 단당류 잔기는 5- 또는 6-탄소를 가지며, 탄소 또는 히드록실 위치에서 임의적으로 치환된다. 비-D-만노스 단당류 잔기의 예로는 데옥시-단당류(예, 람노스), 할로-치환된 단당류 또는 할로-치환된 데옥시-단당류(예, 6-데옥시-6-플루오로-D-글루코스), 니트로-치환된 단당류, 아미노-치환된 단당류(예, 노지리마이신 및 데옥시노지리마이신), 설포-치환된 단당류, 인광체-치환된 단당류, 및 아릴-치환된 단당류(예, 1-파라니트로페닐-D-람노스)로 구성되는 군에서 선택된 단당류 잔기가 포함될 수 있다.

약학 조성물 내에서, 치환된 올리고-D-만노스 부분은 당단백질, 글리코컨주게이트 스캐폴드, 또는 덴드리머와 같은 거대 분자의 일부로 존재할 수 있다. 일부 구체예에서, 치환된 올리고-D-만노스 부분은 치환된 올리고-D-만노스 부분이 N-글리칸으로 연결되어 있는 당단백질의 일부로 약학 조성물 내에 존재한다.

올리고-D-만노스 부분은 직쇄 또는 분지 올리고-D-만노스 올리고당을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 올리고-D-만노스 부분은 약 5-12개의 만노스 잔기(예, Man9GlcNAc2, Man8GlcNAc2, Man7GlcNAc2, 또는 Man6GlcNAc2)를 포함한다.

올리고-D-만노스 부분의 만노스 잔기는 환원성 히드록실 및 임의의 기타 적절한 히드록실기를 통해 연결될 수 있다. 일부 구체예에서, 올리고-D-만노스 부분의 만노스 잔기는 1→2 결합(예, α1→2 결합), 1→3 결합(예, α1→3 결합), 1→6 결합(예, α1→6 결합), 또는 이들의 조합을 통해 연결될 수 있다. 치환된 올리고-D-만노스 부분의 비-D-만노스 단당류 잔기는 임의의 적합한 결합(예, α1→2 결합, α1→3 결합, 또는 α1→6 결합, 바람직하게는 α1→2 결합)을 통해 연결될 수 있다.

올리고-D-만노스 부분은 폴리펩티드에 연결될 수 있다. 예를 들어, 올리고-D-만노스 부분은 올리고-D-만노스 부분이 폴리펩티드에 연결된 하나 이상의 N-아세틸갈락토사민 잔기(GlcNAc)(예, 아미드 결합을 통한 아스파라진 잔기(Asn))를 포함할 수 있는 N-글리칸으로 연결될 수 있다. 예시적인 N-글리칸에는 Man9GlcNAc2, Man8GlcNAc2, 또는 Man7GlcNAc2이 포함될 수 있다.

항원의 올리고-D-만노스 부분은 임의의 적합한 비-D-만노스 단당류 잔기로 치환될 수 있다. 일부 구체예에서, 올리고-D-만노스 부분은 Man9GlcNAc2이고, 치환된 올리고-D-만노스 부분은 Rham1Man8GlcNAc2이다.

올리고-D-만노스 부분은 이하 구조식에 따라 표시되는 구조를 가질 수 있다:

상기 구조식에서, "Man"은 만노스이고, "GlcNAc"은 N-아세틸갈락토사민이다. 임의적으로, 올리고-D-만노스 부분은 말단 GlcNAc 잔기에 의해 펩티드에(예, 아스파라진 잔기에서) 컨주게이트된다.

치환된 올리고-D-만노스 부분은 하기 구조식 중 하나에 따라 표시되는 구조를 가질 수 있다:

및

상기 구조식에서, "Man"은 만노스이고, "GlcNAc"은 N-아세틸갈락토사민이고, "X"는 본 명세서에 기술된 바와 같은 비-D-만노스 단당류 잔기(예, 람노스)이다.

항원은 HIV 당단백질 또는 올리고-D-만노스 부분(예, Man9GlcNAc2)에 연결된 10개 이상의 연속 아미노산을 갖는 이의 단편일 수 있다. 항원은 HIV 당단백질 120(gp120) 또는 HIV 당단백질 41(gp41)을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, HIV 당단백질은 gp120이고, 올리고-D-만노스 부분은 Asn332 또는 Asn392에서 N-글리칸으로 부착된 올리고-D-만노스 부분이다.

본 조성물은 전형적으로 피험체(예, 인간)에서 면역원성 반응을 유도하기 위한 유효량의 항원을 포함한다. 일부 구체예에서, 본 조성물은 피험체에서 체액 반응을 유도하는데 사용되며, 상기 체액 반응은 올리고-D-만노스 부분에 특이적으로 결합하는 항체의 생산을 포함한다.

올리고-D-만노스 부분을 포함하는 항원에 대한 면역원성 반응을 유도하기 위한 방법 및 키트 또한 공개된다. 전형적으로, 본 방법은 본 명세서에 공개된 약학 조성물 중 임의의 것을 이를 필요로 하는 피험체(예, HIV 감염을 갖는 인간 또는 HIV 감염을 획득할 위험에 처해 있는 인간)에 투여하는 것을 포함한다.

비치환된 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 항원에 대한 면역원성 반응을 유도하는데 임의적으로 사용될 수 있는 치환된 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 항원을 제조하는 방법 또한 공개된다. 전형적으로, 상기 방법은 (a) 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 항원을 제1 글리코시다제로 처리하여 1 이상의 D-만노스 잔기를 제거하는 단계; 및 (b) 처리된 항원을 제2 글리코시다제의 존재하에 1 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기와 반응시켜 치환된 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 항원을 제공하는 단계를 포함한다.

올리고-D-만노스 부분은 HIV gp120 또는 HIV gp41에 존재하는 올리고-D-만노스 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 올리고-D-만노스 부분은 HIV gp120의 Asn332 또는 Asn392에 부착된 N-글리칸을 포함할 수 있다. 본 제조 방법의 올리고-D-만노스 부분은 Man9GlcNAc2, Man8GlcNAc2, 또는 Man7GlcNAc2를 포함할 수 있다.

본 제조 방법에서, 제1 글리코시다제 또는 제2 글리코시다제는 만노시다제일 수 있다. 글리코시다제는 엑소만노시다제 및 엔도만노시다제를 포함할 수 있다. 예시적인 만노시다제에는 클래스 I 소포체(ER) 만노시다제 및 잭 빈(Jack Bean) 만노시다제가 포함된다. 일부 구체예에서, 제1 글리코시다제는 엑소만노시다제이고, 제2 글리코시다제는 잭 빈 만노시다제이다. 적합한 만노시다제에는 당류의 알파- 또는 베타-아노머 배열이 효소가 글리코시드 결합을 가수분해시킨 후 효소에 의해 유지되는 유지 효소(retaining enzyme)를 포함할 수 있다. 적합한 만노시다제에는 당류의 알파- 또는 베타-아노머 배열이 효소가 글리코시드 결합을 가수분해시킨 후 효소에 의해 베타- 또는 알파-아노머 배열로 전환되는 전환 효소(inverting enzyme)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 본 제조 방법은 비-D-만노스 잔기가 알파-아노머 배열을 갖는 유지 효소인 만노시다제(예, 잭 빈 만노시다제)의 사용을 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 본 제조 방법은 비-D-만노스 잔기가 베타-아노머 배열을 갖는 전환 효소인 만노시다제(예, 클래스 I ER 엑소만노시다제)의 사용을 포함할 수 있다.

본 제조 방법은 임의의 적합한 비-D-만노스 단당류 잔기를 사용할 수 있다. 일부 구체예에서, 비-D-만노스 단당류 잔기는 D-만노스의 구조적인 모방체 또는 유사체를 포함한다. 비-D-만노스 단당류 잔기는 피험체(예, 인간)에서 항원성인 단당류 잔기를 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 비-D-만노스 단당류 잔기는 피험체(예, 인간)에서 선천적으로 생산되거나 관찰되지 않는 단당류 잔기이다. 예를 들어, 비-D-만노스 단당류 잔기에는 데옥시-단당류(예, 람노스), 할로-치환된 단당류, 니트로-치환된 단당류, 아미노-치환된 단당류(예, 노지리마이신 및 데옥시노지리마이신), 설포-치환된 단당류, 인광체-치환된 단당류, 및 파라니트로페닐-치환된 단당류로 구성되는 군에서 선택된 단당류 잔기가 포함될 수 있다.

본 제조 방법에서, 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 항원에는 당단백질, 글리코컨주게이트 스캐폴드, 또는 덴드리머가 포함될 수 있다. 본 제조 방법의 일부 구체예에서, 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 항원은 올리고-D-만노스 부분이 N-글리칸으로 연결된 당단백질이다. 항원은 HIV 당단백질(예, gp120 또는 gp41) 또는 올리고-D-만노스 부분에 연결된 10개 이상의 연속 아미노산을 갖는 이의 단편일 수 있다. 본 제조 방법의 일부 구체예에서, 항원은 HIV gp120이고, 올리고-D-만노스 부분은 Asn332 또는 Asn392에서 N-글리칸으로 부착되어 있다.

본 제조 방법의 일부 구체예에서, 올리고-D-만노스 부분은 Man9GlcNAc2, Man8GlcNAc2, 또는 Man7GlcNAc2를 포함할 수 있다. D-만노스가 아닌 단당류 부분은 히드록실 위치에서 치환을 가질 수 있다. 예를 들어, D-만노스가 아닌 단당류 부분은 C6 위치에서 산소→수소 치환을 포함할 수 있다(예, 6-데옥시-알파-D-만노스 또는 "람노스"). 히드록실 위치에서의 치환은 이탈기 치환을 포함할 수 있다(예, C6 히드록실에서의 니트로페닐기). 비-D-만노스 단당류 잔기는 파라니트로페닐-알파-D-람노스를 포함할 수 있다. 예시적으로 제조된 항원은 Rham1Man8GlcNAc2, Rham1Man7GlcNAc2, Rham1Man6GlcNAc2, 및 Rham1Man5GlcNAc2와 같은 치환된 올리고-D-만노스 부분을 포함할 수 있다.

도면의 간단한 설명

도 1은 형광성 항-인간 항체로 측정된 인간 혈청(n=10)이 글리칸 마이크로어레이에 결합하는 것을 분석한 결과를 제공한다.

도 2는 올리고만노스 글리칸의 항원성 유도체의 합성을 위한 예시적인 도식을 제공한다.

도 3은 도 2의 반응의 반응 생성물의 MALDI-TOFF 질량 분광 분석 결과를 나타낸다.

상세한 설명

본 발명의 공개 내용은 약학 조성물, 방법 및 키트에 관한 것이다. 상세하게, 본 공개 내용은 탄수화물 백신 또는 면역원성 조성물, 탄수화물 부분 및 면역원성 조성물에 대한 항체를 유도하는 방법, 및 이들을 제조하는 방법에 관한 것이다. 일부 구체예에서, 본 공개 내용은 탄수화물 HIV 백신 및 면역원성 조성물 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다.

관련 출원

본 공개 내용에는 공개 번호 US 2006-0251680로 공개된 US 특허출원 제11/376,549호의 전체 내용이 참고문헌으로 포함된다.

정의

달리 특정하지 않는 한, 영어 표현 앞에 붙는 부정관사("a" 또는 "an")는 "하나 이상"을 의미한다.

달리 특정하지 않는 한, 본 명세서에 사용된 용어 "알킬"은 하나 이상의 탄소 원자를 함유하는 직쇄 및 분지쇄 알킬 라디칼을 의미하며, 예를 들어, 메틸, 에틸, 부틸 및 노닐이 포함된다.

본 명세서에 사용된 용어 "아릴"은 단일환 방향족기, 예를 들어, 페닐 또는 벤조 융합된 방향족기, 예를 들어, 인다닐, 나프틸 또는 플루오레닐 등을 의미한다.

용어 "헤테로아릴"은 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하는 방향족 화합물을 의미한다. 이의 예에는, 피리딜, 푸릴 및 티에닐, 또는 하나 이상의 헤테로원자를 함유하는 벤조 융합된 방향족기, 예를 들어, 인돌릴 또는 퀴놀리닐을 들 수 있다.

본 명세서에 사용된 용어 "헤테로원자"는 N, O, 및 S와 같은 비탄소 원자를 의미한다.

본 명세서에 사용된 용어 "시클로알킬"은 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8개의 탄소를 함유하는 탄소환 고리를 의미하며, 예를 들어, 시클로프로필 및 시클로헥실이 포함된다.

달리 특정하지 않는 한, 본 명세서에 사용된 용어 "알콕시"는 하나 이상의 탄소 원자를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알콕시를 의미하며, 예를 들어, 메톡시 및 에톡시가 포함된다.

본 명세서에 사용된 용어 "알케닐"은 에테닐 및 프로페닐과 같이 하나 이상의 이중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 의미한다.

본 명세서에 사용된 용어 "아르알킬"은 벤질 및 펜에틸과 같이 아릴로 치환된 알킬을 의미한다.

본 명세서에 사용된 용어 "알키닐"은 에티닐 및 프로피닐과 같이 하나 이상의 삼중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 의미한다.

본 명세서에 사용된 용어 "아릴옥시"는 -OH 기 중의 수소 원자가 아릴기로 대체되어 생성된 치환기를 의미하며, 예를 들어, 펜옥시가 포함된다.

본 명세서에 사용된 용어 "아르알콕시"는 2-페닐에톡시와 같은 아릴기로 치환된 알콕시기를 의미한다.

본 명세서에 사용된 용어 "알킬아미노"는 메틸아미노(-NHCH₃) 및 에틸아미노(-NHCH₂CH₃)와 같이, 하나의 알킬기로 치환된 아미노기를 의미한다. 본 명세서에 사용된 용어 "디알킬아미노"는 디메틸아미노(-N(CH₃)₂) 및 디에틸아미노(-N(CH₂CH₃)₂)와 같이, 2개의 알킬기로 치환된 아미노기를 의미한다.

용어 "할로겐" 또는 "할로-치환체"는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 나타낸다.

단당류란 가수분해에 의해 더 단순한 당으로 분해될 수 없는 테트로스, 펜토스 및 헥소스와 같은 임의의 탄수화물을 의미한다. 본 발명에서 사용될 수 있는 비-D-만노스 단당류에는, 6-데옥시당류[예를 들어, 람노스, 푸코스, 디지토소스(digitoxose), 올레아드로스(oleandrose) 및 퀴노보스(quinovose)], 헥소스[예를 들어, 알로스, 알트로스, 글루코스, 굴로스(gulose), 이도스(idose), 갈락토스 및 탈로스], 펜토스[예를 들어, 리보스, 아라비노스, 자일로스 및 라이소스(lyxose)], 테트로스[예를 들어, 에리트로스 및 트레오스], 아미노당류[예를 들어, 글루코사민 및 다우노사민], 우론산[예를 들어, 글루쿠론산(glucuronic acid) 및 갈락투론산], 케토스[예를 들어, 사이코스(psicose), 프럭토스, 소르보스, 타가토스 및 펜툴로스] 및 데옥시당류[예를 들어, 2-데옥시리보스]를 비롯한 D- 및 L-형 천연 단당류에서 유래된 잔기; 천연 또는 합성 피라노스 및 퓨라노스 당류에서 유래된 잔기; 및 상기 잔기들 중 임의의 것 중의 히드록시 및/또는 아미노기가 보호 또는 아실화되거나 이탈기(즉, -O- 이탈기)를 포함하는 당류 잔기 유도체 또는 히드록시가 불소와 같은 할로겐으로 대체된 할로겐화 당류 잔기를 갖는 당류가 포함되지만, 이로 제한되지 않는다. "히드록실의 이탈기"라는 표현에서 이탈기는 가수분해와 같은 적절한 생화학 과정에 의해 제거될 수 있는 것을 의미한다. "이를 필요로 하는 피험체"는 본 발명의 문맥에서 치환된 올리고-D-만노스 부분에 대한 면역원성 반응이 치료 또는 예방 효과를 초래하는 인간을 비롯하여 임의의 동물일 수 있는 피험체를 의미한다. "이를 필요로 하는 피험체"는 인간 면역결핍 바이러스 1형 또는 HIV-1과 같은 병원체로 감염되거나 감염 위험이 있는 인간을 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "피험체" 및 "환자" 및 "숙주"는 상호교환하여 사용가능하다.

용어 "유효량"은 환자의 대다수에서 면역원성 반응(예, 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 항원에 대한 항체의 생성)을 유도하는 해당 성분(예, 치환된 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 항원)의 양을 의미한다. 용어 "유효량"은 또한 해당 성분이 투여 대상이 되는 피험체에 악영향을 약하게 초래하거나 전혀 초래하지 않는 양으로 주어지는 경우, 또는 해당 성분이 치료 또는 예방용으로 주어지는 질병의 중증도의 관점에서 볼 때 악영향이 의약 및 약학적인 측면으로부터 용인할 수 있는 정도인 경우를 함축한다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "치료"는 예방 및 요법 모두를 포함한다. 따라서, 피험체의 치료시, 본 발명의 화합물은 감염이 이미 일어난 피험체에 투여되거나 이러한 감염이 일어나는 것을 예방하기 위해 투여될 수 있다.

본 발명의 문맥에서, 용어 "만노스 유사체" 또는 "만노스 모방체"는 2G12 모노클로날 항체(the U.S. National Institute of Health(NIH) AIDS Research & Reference Reagent Program, 카탈로그 번호 1476로 입수 가능)의 유효부에 결합하는 만노스 당을 (결합 특성에 관해) 모방하는 임의의 성분을 의미하도록 폭넓게 이해하여야 한다. 따라서, 유사체 또는 모방체는 단순히 만노스-올리고당류의 만노스 당의 2G12 항체에 대한 생체내 또는 시험관내 결합을 모방할 수 있는 것으로 간주되는 임의의 다른 화합물일 수 있다. 본 문맥에서, 만노스 유사체 또는 만노스 모방체는 2G12 항체의 HIV gp120에 대한 결합과 관련된 1 이상의 결합 특성을 나타낸다. 예를 들어, 유사체 또는 모방체에서, 2G12 항체와 관련하여 필수적인 임의의 특정 성질들이 보존되는 한, 각각의 측쇄는 극성 원자 및 비극성 원자와 유사한 입체화학 또는 배열을 갖는 다른 기로 대체될 수 있다.

일부 구체예에서, 비-D-만노스 단당류는 하기의 것들에서 선택되는 구조식을 가진다:

및

상기 구조식에서, 각각의 R^1a, R^1b, R^2a, R^2b, R^3a, R^3b, R^4a, R^4b, R^5a, R^5b, R^6a, R^6b, 및 R^6c은 서로 독립적으로 -H; -OH; -F; -Cl; -Br; -I; -NH₂; 알킬- 및 디알킬아미노; 직쇄 또는 분지쇄 C₁ _-6 알킬, C₂ _-6 알케닐 및 알키닐; 아르알킬; 직쇄 또는 분지쇄 C₁ _-6 알콕시; 아릴옥시; 아르알콕시; -(알킬렌)옥시(알킬); -CN; -NO₂; -COOH; -COO(알킬); -COO(아릴); -C(O)NH(C_1-6 알킬); -C(O)NH(아릴); 설포닐; (C₁ _-6 알킬)설포닐; 아릴설포닐; 술파모일, (C₁ _-6 알킬)술파모일; (C₁ _-6 알킬)티오; (C₁ _-6 알킬)설폰아미드; 아릴설폰아미드; -NHNH₂; -NHOH; 아릴; 및 헤테로아릴로 구성되는 군에서 선택된다. 각각의 치환기는 동일하거나 상이할 수 있다. 추가 구체예에서, 탄소 원자는 헤테로원자로 치환될 수 있다.

면역원을 제공하기 위한 탄수화물의 변형

면역원 디자인에 대한 합성 접근법이 잠재적으로 강력한 것임에도 불구하고, 면역학적으로 "자가(self)"성을 갖는 올리고만노스 글리칸은 선천적으로 약한 면역원이다. 예를 들어, "자가"와 "비자가" 만노시드 사이의 차이는 엄밀하게 조절되어, 백신 디자인에 대한 도전을 나타낸다. 2G12(Man(α1-2) Man (α1-2) Man (α1-3)Man, D1 및 [ Man (α1-2) Man (α1-6)][ Man (α1-2) Man (α1-3)] Man , D2D3)에 결합하는 탄수화물은 천연적으로 항원성이다. 그러나, 이러한 항원성 구조는 자가 글리칸 내에서 역시 이뮤노사일런트(immunosilent)하다. 원자 수준에서, 단일 히드록실은 α-D-람노스에 비교하여 단당류 α-D-만노스의 항원성을 결정해준다. 그러므로 한 접근법은 올리고만노스 글리칸과 밀접한 구조적 상동성을 유지하고 있는 비자가성을 갖는 항원성 탄수화물의 도입에 의해 면역학적 내성을 극복하는 것이다. 예를 들어, 올리고만노스 글리칸의 화학적 및/또는 효소적 변형은 2G12 에피토프의 항원성 모방체를 생산할 수 있다.

천연적으로 또는 선천적으로 인간 면역계에 항원성을 갖는 탄수화물을 동정하기 위해, 면역화된 글리칸에 대한 인간 혈청 항체를 스크리닝할 수 있다(도 1 참고). 이는 "비자가성"으로 인식되는 탄수화물 및/또는 탄수화물 어레이를 밝힐 수 있다. 인간 혈청 반응성의 분석은 알파-D-람노스가 이러한 항원성 당인 반면, 알파-D-만노스(2G12 에피토프의 주요 성분)는 항원성 당이 아니라는 점을 밝혔다(도 1 참고). 중요하게도, 람노스는 만노스의 근접한 구조적 모방체이며(C6 위치에서 단일 산소 원자가 결여된 것만 차이가 날뿐임), 이로써 알파-D-람노스는 6-데옥시-알파-D-만노스이다. 람노스 또는 유사한 항원성 모방체를 gp120의 천연 올리고만노스 구조에 통합시킴으로써, HIV의 (만노스) 당에 대한 선천적인 내성은 극복될 수 있다.

따라서, 알파-D-람노스 (또는 기타 "비자가" 단당류)가 gp120에서 발견되는 올리고만노스 글리칸으로 통합될 수 있다. 이러한 항원성 글리칸을 합성하는 한가는 방법은 만노시다제의 가수분해 활성을 반전시켜 만노스 글리코컨주게이트를 생산하는 것이다. 따라서, 과량의 만노스 유사체는 알파-만노시다제의 작용에 의해 글리칸으로 효소적으로 전이될 수 있다. 다양한 합성 계획안을 도 2에 나타낸다. 람노스-치환된 글리칸(들)은 Man9GlcNAc2의 D1 및 D3 아암(arm)을 포함하는 2G12에 대한 결합 자리를 보유할 뿐만 아니라, 또한 고도로 항원성인 당(즉, 람노스)을 함유한다. 이러한 탄수화물 변형은 HIV-1에 대한 탄수화물 백신 디자인시 유용하다.

HIV 백신 및 면역원성 조성물

HIV 백신 또는 면역원성 조성물은 변형된 HIV 성분이 피험체에서 항원성이 되도록 하는 방식으로 탄수화물 부분을 포함하는 HIV 성분을 변형시킴으로써(예, 글리코실화의 변형) 제조될 수 있다. 변형된 HIV 성분은 피험체에 투여되어 비변형된 HIV 성분에 결합하는 항체의 생성과 같은 면역원성 반응을 유도할 수 있다.

본 문맥에서, 용어 "글리코실화의 변형" 또는 "변형된 글리코실화"는 성분(예, 당단백질)의 글리칸(올리고당)이 하나 이상 상이하고, 바람직하게는 성분상에서 천연적으로 발견되는 글리칸과 하나 이상 상이한 경우를 의미한다.

여기에 공개된 항원의 올리고-D-만노스 부분은 고도 만노스 글리칸을 포함할 수 있다. 고도 만노스 글리칸은 1 이상의 말단 Manαl,2Man 결합을 갖는 글리칸을 포함한다. 이러한 올리고당의 예에는, Man9GlcNAc2, Man8GlcNAc2, Man7GlcNAc2, Man6GlcNAc2 또는 이들의 이성질체가 있다. 바람직하게, 항원은 N-글리칸을 갖는 당단백질이며, 당단백질의 N-글리칸은 우세하게 Man9GlcNAc2 또는 이의 이성질체이다.

당 면역원의 표시를 위한 자가 단백질

gp120에 대한 면역 반응은 단백질 코어에 특이적인 항체에 의해 일반적으로 좌우된다. N-연결된 글리칸은 항체 인식에 있어 일반적으로 직접적인 역할을 하는 것은 아니다. 단백질 부분에 대한 면역 반응과 단백질 부분에 의한 면역 조절 모두를 제거하기 위해, "자가" 단백질은 "비자가" 올리고만노스 클러스터에 대한 스캐폴드로 사용될 수 있다.

재조합 "자가" 당단백질의 발현은 2G12 에피토프를 모방하는 올리고만노스-타입 글리칸과의 스캐폴드를 제공할 수 있다. 예를 들어, 재조합 "자가" 당단백질은 변형된 글리코실화(예, 치환된 올리고-D-만노스 부분)를 내포하도록 변형될 수 있다. 이러한 접근법의 이점은 2G12 에피토프가 단지 치환된 올리고-D-만노스 부분에 대한 임의의 항체 반응과의 이뮤노사일런트 단백질 스캐폴드로 표시될 수 있다는 것이다.

면역원으로서 변형된 당단백질 및 만난의 이용

본 공개 내용은 또한 2G12 항체에 대한 특이적 상보성을 갖는 치환된 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 HIV 백신 또는 면역원성 조성물을 제공한다. 이러한 치환된 올리고-D-만노스 부분은 바람직하게는 효모 또는 박테리아 세포로부터 유래된 만노스를 함유하는 다당류인 만난으로부터 제조될 수 있다. 만난은 분리된 만난; 전체 효모 또는 박테리아 세포(사멸되거나 약독화된 세포일 수 있음); 또는 담체 분자 또는 단백질과 커플링된 만난의 형태로 존재할 수 있다. 만난은 2G12 항체에 대한 천연 친화성을 갖는 효모 또는 박테리아 세포의 만난일 수 있다. 이러한 만난의 한 예로는, 2G12 에피토프를 모방하는, 즉, 2G12 항체에 대한 천연적인 특이적 상보성을 갖는 캔디다 알비칸스(Candida albicans)의 만난 구조를 들 수 있다. 만난은 하나 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기를 포함하도록 본 명세서에 서술된 바와 같이 변형될 수 있다.

만난은 인위적으로 또는 유전적으로 선별된 만난일 수도 있다. 이러한 만난은 2G12 항체에 대한 높은 친화도를 갖는 효모 또는 박테리아 세포를 반복적으로 선별함으로써 제조될 수 있다. 이러한 반복적인 과정을 위한 세포의 초기 풀(pool)은 일부 0이 아닌 친화도 또는 특이성을 보이는 세포들을 포함할 수 있다. 초기 풀로부터, 2G12 항체에 대해 나머지 세포들보다 높은 친화도를 갖는 세포의 아집단을 선택할 수 있다. 그 후, 아집단의 세포들을 복제하여 이후 반복을 위한 초기 풀로 사용한다. 2G12 항체에 대한 높은 친화도를 갖는 세포들의 아집단을 확인하기 위한 다양한 기준이 사용될 수 있다. 예를 들어, 최초 반복시, 세포들은 2G12 항체에 대해 검출가능한 친화도를 갖는다. 이후 반복 과정에서는, 선택된 세포는 형광 활성화된 세포 선별기(FACS)를 사용하거나, 또는 친화도 선별을 위해 고정화된 2G12를 사용하는 직접적인 농후화법에 의해 선별된, 2G12 항체에 대해 높은 친화도를 나타내는 세포일 수 있다. 선택된 만난은 전술한 바와 같이 하나 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기를 포함하도록 변형될 수 있다.

세포들의 초기 풀에 사용될 수 있는 하나의 비제한적인 예로 사카로마이세스 세레비지애(S. cervisiae) 세포를 들 수 있다. 2G12 항체는 사카로마이세스 세레비지애 만난에 결합할 수 있으며, 이는 만난과 gp120 당단백질 사이의 특정 0이 아닌 정도의 항원성 모방이 존재함을 의미한다. 사카로마이세스 세레비지애 세포 벽의 탄수화물 구조는 gp120의 올리고만노스 글리칸과 통상적인 항원성 구조를 공유한다. 그러나, 천연적으로 존재하는 사카로마이세스 세레비지애 만난은 면역원으로 사용되는 경우 gp120에 대한 충분한 체액성 상호반응성을 유도하지 못한다. 사카로마이세스 세레비지애 만난은 전술한 바와 같이 하나 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기를 포함하도록 변형될 수 있다.

백신 및 면역원성 조성물

본 명세서에 공개된 약학 조성물은 백신 또는 면역원성 조성물로 사용될 수 있다. 백신 또는 면역원성 조성물은 인간을 비롯한 포유류를 HIV에 대해 백신화 및/또는 면역화하기 위해 투여될 수 있다. 백신 또는 면역원성 조성물은 2G12 항체에 대해 특이적 상보성을 갖는 만난 (또는 전술한 바와 같이 변형된 만난) 및/또는 전술한 바와 같이 제조된 당단백질을 포함할 수 있다. 당단백질은 이의 글리코실화의 추가적인 변형없이 분리된 또는 정제된 당단백질로 백신 내에 포함될 수 있다.

백신 또는 면역원성 조성물은 임의의 종래 수단으로 투여될 수 있다. 예를 들어, 당단백질 및/또는 만난 (또는 변형된 당단백질 또는 만난)은 임의의 약학적으로 허용가능한 담체를 더 포함하는 약학적으로 허용가능한 조성물의 일부로 투여될 수 있거나, 리포좀과 같은 전달 시스템 또는 방출이 조절되는 약학 조성물에 의해 투여될 수 있다. "약학적으로 허용가능한"이라는 용어는 생리학적으로 허용가능하며 투여시 급성위연동이상항진(gastric upset) 또는 어지럼증과 같은 알레르기 반응이나 유사한 바람직하지 않은 반응을 전형적으로 생성시키지 않는 분자 및 조성물을 의미한다. 바람직하게, "약학적으로 허용가능한"은 연방 또는 주정부의 규제 기관에 의해 승인되거나, 또는 동물, 바람직하게는 인간에서의 사용을 위한 미국 약전 또는 기타 일반적으로 인식되는 약전에 나열되어 있다. "담체"라는 용어는 화합물과 함께 투여되는 희석제, 보조제, 첨가제 또는 비히클을 의미한다. 이러한 약학적 담체는 멸균 액체, 예를 들어, 염수 용액, 덱스트로스 용액, 글리세롤 용액, 물 및 오일 에멀션, 예를 들어, 석유, 동물성, 식물성 또는 합성 기원의 오일(땅콩유, 대두유, 미네랄유 또는 참깨류)로 제조된 것들일 수 있다. 물, 염수 용액, 덱스트로스 용액 및 글리세롤 용액이 특히 주사용 용액의 경우 담체로 바람직하게 사용된다.

백신 또는 면역원성 조성물은 당단백질 및/또는 만난과 양립가능한 임의의 표준 기법으로 투여될 수 있다. 이러한 기법에는 비경구, 경피, 및 경점막, 예를 들어, 구강 또는 비강 투여가 포함된다.

예시적인 구체예

이하 비제한적인 구체예로 본 발명을 추가로 설명한다.

구체예 1. 항원성 당을 올리고만노스 글리칸에 도입하여 비천연 올리고만노시드를 제조하여 상기 올리고만노스 글리칸의 면역원성을 개선시키는 방법.

구체예 2. 구체예 1의 방법에서, 비천연 올리고만노스 글리칸의 면역원성은 항-HIV 항체를 유도하는 능력에 관한 것인 방법.

구체예 3. 구체예 1 또는 2의 방법에서, 당은 탄수화물 및 탄수화물 어레이에 대한 인간 혈청의 친화도 결합 연구를 통해 면역원성으로 확인되는 것인 방법.

구체예 4. 구체예 1 내지 3 중 어느 하나의 방법에서, 항원성 당은 D-만노스의 구조적 모방체인 것인 방법.

구체예 5. 구체예 1 내지 4 중 어느 하나의 방법에서, 항원성 당은 D-람노스인 것인 방법

구체예 6. 구체예 1 내지 5 중 어느 하나의 방법에서, 올리고만노스 글리칸은 Man9GlcNAc2, Man8GlcNAc2, Man7GlcNAc2, 또는 이의 구조적 유사체, 모방체, 또는 유도체인 것인 방법.

구체예 7. 구체예 1 내지 6 중 어느 하나의 방법에서, 구체예 1에 따라 치환된 올리고만노스 글리칸은 당단백질, 글리코컨주게이트 스캐폴드, 또는 덴드리머의 표면상에 배열되는 것인 방법.

구체예 8. 구체예 1 내지 7 중 어느 하나의 방법에서, 올리고만노스 스캐폴드에 항원성 당을 도입하는 것은 글리코시다제의 촉매 활성을 이용한 축합(역 가수분해)에 의해 달성되는 것인 방법.

구체예 9. 구체예 1 내지 8 중 어느 하나의 방법에서, 글리코시다제는 만노시다제인 것인 방법.

구체예 10. 구체예 1 내지 9 중 어느 하나의 방법에서, 역 가수분해는 공여체(donor) 당을 이탈기로 치환하는 것에 의해 도움을 받는 것인 방법.

구체예 11. 구체예 1 내지 10 중 어느 하나의 방법에서, 이탈기는 파라니트로페놀인 것인 방법.

구체예 12. 구체예 1 내지 11 중 어느 하나의 방법에서, 만노시다제는 유지 효소이고 공여체 당은 알파-아노머 배열 중에서 치환된 것인 방법.

구체예 13. 구체예 1 내지 12 중 어느 하나의 방법에서, 유지 효소는 잭 빈 만노시다제인 것인 방법.

구체예 14. 구체예 1 내지 13 중 어느 하나의 방법에서, 만노시다제는 전환 효소이고, 공여체 당은 베타-아노머 배열 중에서 치환된 것인 방법.

구체예 15. 구체예 1 내지 14 중 어느 하나의 방법에서, 전환 효소는 클래스 I ER 엑소만노시다제인 것인 방법.

일반적으로 기술된 본 발명은, 본 발명을 설명하기 위한 수단으로 제공되며 본 발명을 제한하려는 것은 아닌 이하 실시예를 참고로 하여 보다 용이하게 이해될 것이다.

일 실시예에서, Man9GlcNAc2을 중심 D2 단당류를 절단하여 Man8(B)GlcNAc2를 산출해내는 엑소만노시다제로 처리한다(도 2 참고). 잭 빈(Jack Bean) 만노시다제(JBM)와 공여체 단당류로 파라니트로페닐-알파-D-람노스를 사용하여 후속적으로 역 가수분해를 수행하여, 신규한 화합물 Rham1Man8GlcNAc2을 산출해낸다. 이러한 반응의 진행은 반응 생성물의 MALDI-TOFF 질량 분광 분석으로 측정할 수 있다(도 3).

본 명세서에서 언급된 모든 문헌, 특허출원, 등록특허 및 기타 문서들은 각각 개별적인 문헌, 특허출원, 등록특허 또는 기타 문서들이 상세하고 개별적으로 그 내용 전체로서 참고문헌으로 포함된다고 언급되고 있는 바와 같이 참고문헌으로 포함된다. 참고문헌으로 포함된 본문에 함유된 정의는 본 공개내용의 정의와 모순되는 범위에서는 배제된다.

Claims

인간 면역결핍 바이러스 1형(HIV)의 올리고-D-만노스 부분에 대한 면역 반응을 유도하기 위한 약학 조성물로서,

(a) HIV의 올리고-D-만노스 부분의 1 이상의 D-만노스 잔기가 1 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기로 치환되어 있는 HIV의 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 유효량의 항원; 및

(b) 담체를 포함하는 약학 조성물.
제1항에 있어서, 1 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기가 D-만노스의 구조적 모방체(mimic)를 포함하는 것인 약학 조성물.
제1항에 있어서, 1 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기가 피험체에서 항원성인 단당류 잔기를 포함하는 것인 약학 조성물.
제1항에 있어서, 1 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기가 인간에게 비선천적인 단당류 잔기를 포함하는 것인 약학 조성물.
제1항에 있어서, 1 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기가 데옥시-단당류, 할로-치환된 단당류, 니트로-치환된 단당류, 아미노-치환된 단당류, 설포-치환된 단당류, 및 인광체-치환된 단당류로 구성되는 군에서 선택된 단당류 잔기를 포함하는 것인 약학 조성물.
제5항에 있어서, 데옥시-단당류가 람노스를 포함하는 것인 약학 조성물.
제1항에 있어서, 항원이 당단백질, 글리코컨주게이트 스캐폴드, 또는 덴드리머를 포함하는 것인 약학 조성물.
제7항에 있어서, 항원이 N-글리칸으로 연결된 치환된 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 당단백질인 것인 약학 조성물.
제1항에 있어서, 치환된 올리고-D-만노스 부분이 하기로 구성되는 군에서 선택된 구조식을 가지는 것인 약학 조성물:

및

[상기 구조식에서, "Man"은 만노스이고, "GlcNAc"은 N-아세틸갈락토사민이고, "X"는 비-D-만노스 단당류 잔기임].
제9항에 있어서, X가 람노스인 것인 약학 조성물.
제1항에 있어서, HIV의 올리고-D-만노스 부분이 HIV 당단백질 120(gp120) 또는 HIV 당단백질 41(gp41)에 존재하는 것인 약학 조성물.
제11항에 있어서, HIV의 올리고-D-만노스 부분이 gp120의 Asn332 또는 Asn392에서 N-글리칸으로 부탁된 올리고-D-만노스 부분인 것인 약학 조성물.
제1항에 있어서, 면역 반응이 HIV의 올리고-D-만노스 부분에 특이적으로 결합하는 항체의 생산을 포함하는 체액 반응인 것인 약학 조성물.
올리고-D-만노스 부분을 포함하는 항원에 대한 면역 반응을 유도하는 방법으로서, 제1항의 조성물을 이를 필요로 하는 피험체에 투여하는 것을 포함하는 방법.
HIV에 대한 면역 반응을 유도하기 위한 항원을 제조하는 방법으로서,

(a) HIV 올리고-D-만노스 부분을 제1 글리코시다제로 처리하여 1 이상의 D-만노스 잔기를 제거하는 단계; 및

(b) 처리된 올리고-D-만노스 부분을 제2 글리코시다제의 존재하에 1 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기와 반응시켜 치환된 올리고-D-만노스 부분을 제공함으로써, HIV에 대한 면역 반응을 유도하기 위한 항원을 제조하는 단계를 포함하는 방법.
제15항에 있어서, HIV 올리고-D-만노스 부분이 HIV gp120 또는 HIV gp41에 존재하는 것인 방법.
제16항에 있어서, HIV 올리고-D-만노스 부분이 HIV gp120에 존재하는 것인 방법.
제17항에 있어서, HIV 올리고-D-만노스 부분이 Man9GlcNAc2인 것인 방법.
제17항에 있어서, 올리고-D-만노스 부분이 gp120의 Asn332 또는 Asn392에 부착된 N-글리칸인 것인 방법.
제15항에 있어서, 제1 글리코시다제가 만노시다제인 것인 방법.
제20항에 있어서, 만노시다제가 엑소만노시다제인 것인 방법.
제15항에 있어서, 제2 글리코시다제가 만노시다제인 것인 방법.
제22항에 있어서, 만노시다제가 유지 효소이고, 비-D-만노스 단당류 잔기가 알파-아노머 배열을 갖는 것인 방법.
제23항에 있어서, 유지 효소가 잭 빈(Jack Bean) 만노시다제인 것인 방법.
제22항에 있어서, 만노시다제가 전환 효소이고, 비-D-만노스 단당류 잔기가 베타-아노머 배열을 갖는 것인 방법.
제25항에 있어서, 전환 효소가 클래스 I ER 엑소만노시다제인 것인 방법.
제15항에 있어서, 1 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기가 D-만노스의 구조적 모방체를 포함하는 것인 방법.
제15항에 있어서, 1 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기가 인간에서 항원성인 단당류 잔기를 포함하는 것인 방법.
제15항에 있어서, 1 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기가 인간에서 비선천적인 단당류 잔기를 포함하는 것인 방법.
제15항에 있어서, 1 이상의 비-D-만노스 단당류 잔기가 데옥시-단당류, 할로-치환된 단당류, 니트로-치환된 단당류, 아미노-치환된 단당류, 설포-치환된 단당류, 인광체-치환된 단당류, 및 파라니트로페닐-치환된 단당류로 구성되는 군에서 선택된 단당류 잔기를 포함하는 것인 방법.
제15항에 있어서, HIV 올리고-D-만노스 부분이 당단백질, 글리코컨주게이트 스캐폴드, 또는 덴드리머의 일부인 것인 방법.
제15항에 있어서, HIV 올리고-D-만노스가 N-글리칸으로 연결된 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 당단백질의 일부인 것인 방법.
제15항에 있어서, 치환된 올리고-D-만노스 부분이 Rham1Man8GlcNAc2, Rham1Man7GlcNAc2, 및 Rham1Man6GlcNAc2로 구성되는 군에서 선택된 구조식을 가지는 것인 방법.
제15항에 있어서, HIV 올리고-D-만노스 부분이 HIV 당단백질의 일부인 것인 방법.
제34항에 있어서, HIV 당단백질이 gp120 또는 gp41인 것인 방법.
제35항에 있어서, HIV 당단백질이 gp120이고, 올리고-D-만노스 부분이 Asn332 또는 Asn392에서 N-글리칸으로 부착되는 것인 방법.
제15항에 있어서, 치환된 올리고-D-만노스 부분이 Rham1Man8GlcNAc2인 것인 방법.
제15항에 있어서, 비-D-만노스 단당류 잔기가 히드록실 위치에서 치환을 포함하는 것인 방법.
제38항에 있어서, 치환이 이탈기를 포함하는 것인 방법.
제39항에 있어서, 이탈기가 파라니트로페닐기인 것인 방법.
제15항에 있어서, 비-D-만노스 단당류 잔기가 파라니트로페닐-알파-D-람노스를 포함하는 것인 방법.
제15항의 방법으로 제조되는 치환된 올리고-D-만노스 부분을 포함하는 항원.
제42항의 항원 및 담체를 포함하는 약학 조성물.
제43항에 있어서, 항원이 HIV에 대한 면역 반응을 유도하기에 효과적인 농도로 조성물 내에 존재하는 것인 약학 조성물.