KR20180054629A - 장외 병원성 e. 콜리에 대한 면역 보호를 위한 방법 및 조성물 - Google Patents

장외 병원성 e. 콜리에 대한 면역 보호를 위한 방법 및 조성물 Download PDF

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버트 자퀴뮌
대런 로버트 아바나트
패트리샤 이바라 욘
페터 빌헬무스 마리아 헤르만스
미하엘 토마스 코바리크
미하엘 루카스 베터
슈테판 요헨 케믈러
미하 안드레스 하우프틀
베로니카 갬빌라라
마누엘라 말리
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글락소스미스클라인 바이오로지칼즈 에스.에이.
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Abstract

장외 병원성 에스케리키아 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도함으로써 ExPEC와 관련된 질병에 대한 면역 보호를 제공하기 위한 조성물 및 방법이 기재된다. 특히, ExPEC 혈청형 O1A, O2, O6A 및 O25B에 의해 야기되는 침습성 ExPEC 질병의 예방을 위한 백신으로서 슈도모나스 에어루지노사의 무독화된 외독소 A(EPA) 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 다당류 항원 O25B, O1A, O2 및 O6A의 컨쥬게이트를 이용하기 위한 조성물 및 방법이 기재된다.

Description

장외 병원성 E. 콜리에 대한 면역 보호를 위한 방법 및 조성물
관련 출원의 전후 참조
본 출원은 35 U.S.C. § 119(e)에 따라 2015년 8월 24일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 62/209,091호, 및 2015년 8월 27일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 62/210,655호에 대한 우선권의 권리가 있으며, 상기 출원들의 개시내용 전체는 참조로서 본원에 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 장외 병원성 에스케리키아 콜리(Escherichia coli)(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도함으로써 ExPEC와 관련된 질병에 대한 면역 보호를 제공하기 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 구현예는 슈도모나스 에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa)의 무독화된 외독소 A 담체 단백질에 각각 공유적으로 결합된 E. 콜리 다당류 항원 O25B, O1A, O2 및 O6A의 컨쥬게이트를 함유하는 다가 백신 및 ExPEC 감염에 대한 효과적인 면역 보호를 제공하기 위한 상기 백신의 용도에 관한 것이다.
장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)는 일반적으로 인간 장의 무해한 거주자이다. 그러나, ExPEC 균주는 다양하고 심각한 침습성 질병을 야기시켜 매년 유의한 이환율, 사망률 및 비용을 발생시키는 위장관 외부 부위의 집락화 및 감염에 대한 독성 인자를 가질 수 있다(예를 들어, 문헌[Johnson et al., J Lab Clin Med. 2002;139(3):155-162; Kohler et al., Int J Med Microbiol. 2011;301(8):642-647; Foxman, Am J Med. 2002;113 Suppl 1A:5S-13S; 및 Russo et al., Microbes Infect. 2003;5(5):449-456] 참조). ExPEC 균주는 요로 감염(UTI)의 가장 흔한 원인이다. 이들은 또한 복부 및 골반 감염 및 병원내 폐렴과 관련된 수술 부위 감염 및 신생아 수막염의 기여자이며(Johnson et al., 2002; 및 Russo et al., 2003), 때때로 다른 장외 감염, 예를 들어, 골수염, 연조직염 및 상처 감염과 관련된다. 이러한 모든 일차 감염 부위는 ExPEC 세균혈증을 발생시킬 수 있다(Russo et al., 2003).
항생제에 대한 박테리아 내성은 박테리아 감염에 대한 저항에서 주요 관심사이며, 다중 약물 내성(MDR) E. 콜리 균주가 점차 우세해지고 있다(예를 들어, 문헌[Schito et al., 2009, Int. J. Antimicrob. Agents 34(5):407-413; 및 Pitout et al., 2012, Expert Rev. Anti. Infect. Ther. 10(10):1165-1176] 참조). ExPEC 서열 유형 131의 출현 및 신속한 전세계적 전파가 다중 약물 내성을 포함하는 증가된 약물 내성의 주요 동력원으로 간주된다(Johnson et al., Antimicrob Agents Chemother. 2010; 54(1):546-550; Rogers et al., J Antimicrob Chemother. 2011; 66(1):1-14). 이러한 클론은 모든 ExPEC 임상 분리물의 12.5% 내지 30%에서 발견되고, 대부분 혈청형 O25B:H4를 나타내며, 트리메토프림/설파메톡사졸 내성을 종종 수반하는 높은 수준의 플루오로퀴놀론 내성을 나타낸다(Rogers et al, 2011, 및 Banerjee et al., Antimicrob Agents Chemother. 2014; 58(9):4997-5004).
O-항원 혈청형은 그람-음성 박테리아에서 지질다당류(LPS)의 외막 부분인 O 다당류 항원의 화학 구조를 기초로 한다. 180개가 넘는 E. 콜리 O-항원이 보고되었다(Stenutz et al., FEMS Microbial Rev. 2006; 30: 382-403). ExPEC 감염은 임의의 혈청형에 의해 야기될 수 있다. ExPEC 감염에서 특정 혈청형의 과잉대표(overrepresentation)가 존재하나, 그럼에도 불구하고 ExPEC 분리물로부터의 표면 다당류는 상당한 항원 다양성을 나타내며, 이는 표면 다당류를 기초로 한 ExPEC 백신의 개발을 극도로 어렵게 만든다(Russo et al., Vaccine. 2007; 25: 3859-3870). 또한, 특정 O-항원은 면역원성이 불충분할 수 있다. 또한, 폐렴구균 컨쥬게이트 백신으로부터의 연구를 기초로 하여, 다수의 혈청형이 질병을 야기시킬 수 있는 경우, 백신에 포함시키기 위한 혈청형의 선택 및 포함되는 혈청형의 투여량 수준과 같은 백신 조성이 중요할 수 있는데, 이는 특정 혈청형에 대한 백신의 사용이 백신에 포함되지 않은 혈청형, 또는 심지어 백신에 포함되나 혈청형에 대한 면역화에서 단지 약하게 효과가 있는 혈청형의 운반 및 상기 혈청형으로부터의 질병을 잠재적으로 증가시킬 수 있기 때문이다(Lipsitch, Emerging Infectious Diseases; 1999, 5:336-345). 이상적으로, 백신은 비-백신 혈청형의 증가된 운반으로부터의 추가 질병의 위험을 최소화하면서 백신에 포함된 혈청형에 의해 야기되는 질병의 예방에 있어서 이로운 효과를 극대화시켜야 한다.
따라서, ExPEC에 대한 백신이 당 분야에 필요하다. 특히, ExPEC O25B 혈청형 및 ExPEC에서 우세한 다른 혈청형에 대한 효과적인 면역 보호를 제공하기 위해 사용될 수 있는 표면 다당류를 기초로 한 ExPEC 백신이 필요하다.
놀랍게도, E. 콜리 O25B 항원이 P. 에어루지노사의 무독화된 외독소 A(EPA) 담체 단백질에 각각 공유적으로 결합된 O-항원의 컨쥬게이트로 시험되는 경우 다른 E. 콜리 O-항원(예를 들어, O1A, O2 및 O6A)보다 다소 덜 면역원성인 것을 나타내고, 적절한 용량 및 비의 E. 콜리 O25B 항원의 EPA 컨쥬게이트 및 하나 이상의 추가 E. 콜리 O-항원의 EPA 컨쥬게이트를 함유하는 조성물을 이용한 예방접종이 ExPEC O25B 혈청형 및 하나 이상의 추가 ExPEC O-혈청형에 대한 개선된 면역 반응을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
따라서, 일반적인 일 양태에서, 본 발명은 8 내지 48 ㎍/㎖의 제1 농도의 E. 콜리 O25B 항원, 및 제1 농도의 10% 내지 100%인 제2 농도의 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원을 포함하는 조성물에 관한 것으로, E. 콜리 O25B 항원 및 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, 상기 조성물은 E. 콜리 O25B 항원 및 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 E. 콜리 O25B 항원 및 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원에 대한 면역 반응을 유도하는데 효과적이다. 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원은 적어도 5 ㎍/㎖의 제2 농도, 더욱 바람직하게는 적어도 8 ㎍/㎖의 제2 농도로 존재한다.
일 구현예에서, 본 발명은 10 내지 36 ㎍/㎖의 제1 농도의 E. 콜리 O25B 항원, 및 E. 콜리 O1A 항원, E. 콜리 O2 항원 및 E. 콜리 O6A 항원으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원을 포함하는 조성물에 관한 것으로, 추가 E. 콜리 O-항원 각각은 독립적으로 조성물에서 E. 콜리 O25B 항원의 제1 농도의 50% 내지 100%인 농도를 갖고, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다.
바람직한 일 구현예에서, 본 발명은 10 내지 36 ㎍/㎖의 제1 농도의 E. 콜리 O25B 항원, 및 제2 농도의 E. 콜리 O1A 항원, E. 콜리 O2 항원 및 E. 콜리 O6A 항원 각각을 포함하는 조성물에 관한 것으로, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, 제1 농도 대 제2 농도의 비는 1:1 내지 2:1이다. 바람직하게는, 조성물은 1:1:1:1 또는 2:1:1:1의 중량비의 E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 조성물은 16 또는 32 ㎍/㎖의 O25B 항원을 포함한다.
또 다른 일반적은 양태에서, 본 발명은 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 투여 당 4 내지 24 ㎍의 제1 유효량의 E. 콜리 O25B 항원, 및 제1 유효량의 10% 내지 100%인 제2 유효량의 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원을 대상체에 투여하는 단계를 포함하며, E. 콜리 O25B 항원 및 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, 상기 투여는 대상체에서 E. 콜리 O25B 항원 및 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원에 대한 면역 반응을 유도하는데 효과적이다. 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원은 투여 당 적어도 3 ㎍의 제2 유효량, 더욱 바람직하게는 투여 당 적어도 4 ㎍의 제2 유효량으로 투여된다. E. 콜리 O25B 항원 및 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원은 하나의 조성물로 투여될 수 있거나, 다수의 조성물로부터의 조합으로 투여될 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명은 투여 당 5 내지 18 ㎍, 더욱 바람직하게는 투여 당 8 내지 16 ㎍의 제1 유효량의 E. 콜리 O25B 항원, 및 E. 콜리 O1A 항원, E. 콜리 O2 항원 및 E. 콜리 O6A 항원으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도하는 방법에 관한 것으로, 추가 E. 콜리 O-항원 각각은 독립적으로 E. 콜리 O25B 항원의 제1 유효량의 50% 내지 100%인 유효량으로 투여되고, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다.
바람직한 일 구현예에서, 본 발명은 투여 당 5 내지 18 ㎍, 더욱 바람직하게는 투여 당 8 내지 16 ㎍의 제1 유효량의 E. 콜리 O25B 항원, 및 제2 유효량의 E. 콜리 O1A 항원, E. 콜리 O2 항원 및 E. 콜리 O6A 항원 각각을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도하는 방법에 관한 것으로, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, 제1 유효량 대 제2 유효량의 비는 1:1 내지 2:1이다. 바람직하게는, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원은 1:1:1:1 또는 2:1:1:1의 투여량 비로 투여되고, E. 콜리 O25B 항원은 투여 당 5 ㎍, 8 ㎍ 또는 16 ㎍으로 투여된다. 바람직한 구현예에서, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원은 하나의 조성물, 더욱 바람직하게는 EPA 담체 단백질에 각각 독립적으로 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원을 포함하는 조성물로 대상체에 투여되고, 조성물 내의 상기 O-항원의 농도는 각각 16:8:8:8 ㎍/㎖(즉 16 ㎍/㎖의 O25B 항원, 8 ㎍/㎖의 O1A 항원, 8 ㎍/㎖의 O2 항원, 및 8 ㎍/㎖의 O6A 항원), 16:16:16:16 ㎍/㎖, 32:16:16:16 ㎍/㎖ 및 32:32:32:32 ㎍/㎖로부터 선택된다. 바람직하게는, 각각 8:4:4:4 ㎍(즉, 8 ㎍의 O25B 항원, 4 ㎍의 O1A 항원, 4 ㎍의 O2 항원, 및 4 ㎍의 O6A 항원), 8:8:8:8 ㎍, 16:8:8:8 ㎍ 또는 16:16:16:16 ㎍의 E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원의 투여 당 투여량을 달성하도록 0.5 ㎖의 상기 조성물이 대상체에 투여된다.
바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 방법에 의해 유도된 면역 반응은 ExPEC 혈청형 O1A, O2, O6A 및 O25B에 의해 야기되는 침습성 ExPEC 질병을 예방할 필요가 있는 인간 대상체에서 ExPEC 혈청형 O1A, O2, O6A 및 O25B에 의해 야기되는 침습성 ExPEC 질병을 예방한다. ExPEC와 관련된 질병 또는 ExPEC 질병은 요로 감염, 수술-부위 감염, 세균혈증, 복부 또는 골반 감염, 폐렴, 병원내 폐렴, 골수염, 연조직염, 신우신염, 상처 감염, 수막염, 신생아 수막염, 복막염, 담관염, 연조직 감염, 화농근육염, 패혈성 관절염 및 패혈증을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 인간 대상체는 침습성 ExPEC 질병에 걸리거나, 걸릴 위험이 있는 위험한 인간 대상체, 예를 들어, 노인, 입원 환자, 인간 아동, 면역저하된 인간, 임신한 여성, 당뇨 또는 상처 손상을 갖는 사람, 최근에 수술을 받거나 수술 예정인 사람 등이다.
본 발명의 구현예에 따르면, O-항원 각각은 Asp(Glu)-X-Asn-Z-Ser(Thr)(SEQ ID NO:3)을 포함하는 당화 서열의 Asn 잔기에서 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, 상기 식에서 X 및 Z는 Pro를 제외한 임의의 천연 아미노산으로부터 독립적으로 선택된다. 바람직한 구현예에서, EPA 담체 단백질은 SEQ ID NO:1의 아미노산 서열을 포함한다. 또 다른 구현예에서, O-항원은 1:7 내지 1:2, 바람직하게는 1:5 내지 1:2의 다당류 대 단백질 중량비로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 따른 O-항원/EPA 컨쥬게이트에서, O-항원의 중량은 EPA의 중량의 15% 내지 50%, 또는 20% 내지 40%일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 본 발명의 구현예에 따른 조성물을 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 한 조성물에서 EPA 담체 단백질에 각각 독립적으로 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원을 조합하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도하거나, ExPEC와 관련된 질병을 예방하거나 치료할 필요가 있는 대상체에서 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도하거나, ExPEC와 관련된 질병을 예방하거나 치료하기 위한 백신 또는 약제의 제조를 위한 본 발명의 구현예에 따른 조성물의 용도에 관한 것이다.
상기 개요뿐만 아니라 본 발명의 하기 상세한 설명은 첨부되는 도면과 함께 읽는 경우 더 잘 이해될 것이다. 본 발명은 도면에 제시된 정확한 구현예로 제한되지 않음이 이해되어야 한다.
도면에서:
도 1은 당컨쥬게이트 백신 생산 플랫폼의 예시적 표현이다: 숙주 세포의 세포질(회색으로 표시됨)은 숙주 세포의 원형질막공간(백색으로 표시됨)에서의 O-항원/EPA 컨쥬게이트의 재조합 생성에 필요한 모든 DNA 구조물을 함유한다;
도 2는 단백질 당화 과정의 상세한 개략도이다;
도 3a-3c는 표시된 용량의 1가 백신의 1회의 프라이밍 용량 및 2회의 부스터 용량을 이용한 면역화 42일 후(채워진 사각형)에 비한 면역화 전(빈 원)의 래트로부터 유래된 혈청으로 획득된 옵소닌화 지수(OI)를 도시한다; 도 3a: O2-EPA 면역화; 도 3b: O6A-EPA 면역화; 및 도 3c: O25B-EPA 면역화;
도 4는 위약 또는 혈청형 당 4 ㎍ 다당류의 E. 콜리 항원 O1A, O2, O6A 및 O25B를 포함하는 4가 백신으로 예방 접종된 인간 대상체로부터의 혈청으로 획득된 ELISA 역가를 제시한다; 주사후(주사 30일 후)와 주사전(1일) 사이의 ELISA 역가에서의 유의한 증가가 예방 접종된 그룹에서만 관찰되었다(*는 통계적 유의성을 나타내고, 여기서 다수의 *는 증가된 유의성 정도를 나타내고; ns는 유의한 차이가 없음임);
도 5a-5d는 혈청형 당 4 ㎍ 다당류의 E. 콜리 항원 O1A, O2, O6A 및 O25B를 포함하는 4가 백신으로 예방 접종된 인간 대상체로부터 유래된 혈청으로 획득된 OI를 도시한다; 면역 반응은 위약 및 4가 백신의 성분에 대한 OI로 표시됨; 도 5a: O1A-EPA; 도 5b: O2-EPA; 도 5c: O6A-EPA; 및 도 5d: O25B-EPA; 주사전(1일) 및 주사후(주사 30일 후), 여기서 주사 후와 주사 전 사이에 OI에서의 유의한 증가(*로 표시됨, 다수의 *는 증가된 유의성 정도를 나타냄)가 예방 접종된 그룹에서만 관찰되었다; ns, 유의한 차이 없음.
다양한 간행물, 논문 및 특허가 배경 및 명세서 전체에 걸쳐 인용되거나 기재되며; 이들 참고문헌 각각은 전체내용이 참조로서 본원에 포함된다. 본 명세서에 포함된 문서, 행위, 물질, 장치, 물품 등의 논의는 본 발명의 상황을 제공하기 위한 것이다. 상기 논의는 이들 주제 중 일부 또는 전부가 개시되거나 청구된 임의의 발명과 관련하여 선행 기술의 일부를 구성한다고 인정하는 것이 아니다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 그렇지 않은 경우, 본원에서 인용된 특정 용어는 명세서에서 설정된 바와 같은 의미를 갖는다. 본원에서 인용된 모든 특허, 공개된 특허 출원 및 간행물은 본원에 완전히 기재된 것처럼 참조로서 포함된다. 본원 및 첨부된 청구항에서 사용되는 바와 같은 단수 형태는 문맥이 명백히 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시대상을 포함하는 것이 인지되어야 한다.
본원에서 사용되는 용어 "O 다당류", "O-항원", "O 항원", "O-항원 다당류", "O-다당류 항원" 및 약어 "OPS"는 모두 지질다당류(LPS)의 성분이고, 그람-음성 박테리아의 각각의 혈청형 또는 혈청(아)형에 대해 특이적인 그람-음성 박테리아의 O 항원을 나타낸다. O 항원은 일반적으로 2 내지 7개의 당 잔기의 반복 단위(RU)를 함유한다. 본원에서 사용되는 RU는 생물학적 반복 단위(BRU)와 동일하게 설정된다. BRU는 생체내에서 합성되는 O-항원의 RU를 기재한다.
본원에서 사용되는 용어 "컨쥬게이트" 및 "당컨쥬게이트"는 모두 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O 항원을 함유하는 컨쥬게이션 생성물을 나타낸다. 컨쥬게이트는 숙주 세포에서 제조된 컨쥬게이션 생성물인 바이오컨쥬게이트일 수 있으며, 숙주 세포 기구는 O 항원 및 담체 단백질을 생성하고, 예를 들어, N-연결을 통해 O 항원을 담체 단백질에 연결시킨다. 컨쥬게이트는 또한 다른 수단, 예를 들어, 단백질 및 당 항원의 화학적 결합에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 구현예에 따른 방법에서 대상체에 O 항원을 투여하는 상황에서 본원에서 사용되는 용어 "유효량"은 대상체에서 원하는 면역 효과 또는 면역 반응을 유도하기에 충분한 O 항원의 양을 나타낸다. 특정 구현예에서, "유효량"은 대상체에서 하기 효과 중 하나 이상을 달성하기 위해 대상체에서 면역을 발생시키기에 충분한 O 항원의 양을 나타낸다: (i) ExPEC 감염, 바람직하게는 침습성 ExPEC 질병, 또는 이와 관련된 증상의 발달 또는 발생을 예방하고/하거나; (ii) ExPEC 감염, 바람직하게는 침습성 ExPEC 질병, 또는 이와 관련된 증상의 재발을 예방하고/하거나; (iii) ExPEC 감염, 바람직하게는 침습성 ExPEC 질병, 또는 이와 관련된 증상의 중증도를 예방하거나, 감소시키거나, 개선시키고/시키거나; (iv) ExPEC 감염, 바람직하게는 침습성 ExPEC 질병, 또는 이와 관련된 증상의 기간을 감소시키고/시키거나; (v) ExPEC 감염, 바람직하게는 침습성 ExPEC 질병, 또는 이와 관련된 증상의 진행을 예방하고/하거나; (vi) ExPEC 감염 또는 이와 관련된 증상의 회귀를 야기시키고/시키거나; (vii) ExPEC 감염과 관련된 장기 부전을 예방하거나 감소시키고/시키거나; (viii) ExPEC 감염을 갖는 대상체의 입원 가능성 또는 빈도를 감소시키고/시키거나; (ix) ExPEC 감염을 갖는 대상체의 입원 길이를 감소시키고/시키거나; (x) ExPEC 감염, 바람직하게는 침습성 ExPEC 질병에 걸린 대상체의 생존을 증가시키고/시키거나; (xi) ExPEC 감염, 바람직하게는 침습성 ExPEC 질병을 제거하고/하거나; (xii) ExPEC 복제를 억제하거나 감소시키고/시키거나; (xiii) 또 다른 요법의 예방 또는 치료 효과(들)을 향상시키거나 개선시킨다.
"유효량"은 다양한 요인, 예를 들어, 대상체의 신체 조건, 연령, 체중, 건강 등; 투여 경로, 예를 들어, 경구 또는 비경구; 투여되는 조성물, 예를 들어, 표적 O 항원, 다른 공동 투여되는 O 항원, 애쥬번트 등; 및 면역이 요망되는 특정 질병에 따라 가변적일 수 있다. O 항원이 단백질 담체에 공유적으로 결합되는 경우, O 항원에 대한 유효량은 컨쥬게이트 내의 O 항원 다당류 모이어티만 기초로 하여 계산된다.
대상체로의 2개 이상의 O 항원 또는 조성물의 투여의 상황에서 본원에서 사용되는 용어 "조합하여"는 O 항원 또는 조성물이 대상체에 투여되는 순서를 제한하지 않는다. 예를 들어, 제1 조성물은 대상체로의 제2 조성물의 투여 전(에를 들어, 5분, 15분, 30분, 45분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 12시간, 16시간, 24시간, 48시간, 72시간, 96시간, 1주, 2주, 3주, 4주, 5주, 6주, 8주, 또는 12주 전), 투여와 동시에, 또는 투여 후(예를 들어, 5분, 15분, 30분, 45분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 12시간, 16시간, 24시간, 48시간, 72시간, 96시간, 1주, 2주, 3주, 4주, 5주, 6주, 8주, 또는 12주 후)에 투여될 수 있다.
본원에서 사용되는 "대상체"는 본 발명의 구현예에 따른 방법 또는 조성물에 의해 예방 접종되거나 예방 접종된 임의의 동물, 바람직하게는 포유동물, 가장 바람직하게는 인간을 의미한다. 본원에서 사용되는 용어 "포유동물"은 임의의 포유동물을 포함한다. 포유동물의 예는 소, 말, 양, 돼지, 고양이, 개, 마우스, 래트, 토끼, 기니아 피그, 원숭이, 인간 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않으며, 가장 바람직하게는 인간이다. 일부 구현예에서, 대상체는 인간 영아이다. 또 다른 구현예에서, 대상체는 인간 아동이다. 또 다른 구현예에서, 대상체는 인간 성인이다. 특정 구현예에서, 대상체는 질병의 위험이 있는 인간 성인이다. 또 다른 구현예에서, 대상체는 노인이다. 또 다른 구현예에서, 대상체는 미성숙 인간 영아 및 임신 기간 후에 태어난 인간 영아를 포함하는 인간 영아이다. 또 다른 구현예에서, 대상체는 인간 유아이다. 용어 "대상체" 및 "환자"는 상호교환적으로 본원에서 사용될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "미성숙 인간 영아"는 임신 나이 37주 미만에 태어난 인간 영아를 나타낸다.
본원에서 사용되는 용어 "인간 영아"는 신생아부터 1세의 인간을 나타낸다.
본원에서 사용되는 용어 "인간 유아"는 1세 내지 3세의 인간을 나타낸다.
본원에서 사용되는 용어 "인간 아동"은 1세 내지 18세의 인간을 나타낸다.
본원에서 사용되는 용어 "인간 성인"은 18세 이상의 인간을 나타낸다.
본원에서 사용되는 용어 "질병의 위험이 있는 인간 성인"은 평균 인간 성인 집단보다 ExPEC 감염에 더 취약한 18세 이상의 인간을 나타낸다. "질병의 위험이 있는 인간 성인"의 예는 노인, 면역저하된 인간, 임신한 여성, 당뇨 또는 상처 손상을 갖는 사람, 최근에 수술을 받거나 수술 예정인 사람 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
본원에서 사용되는 용어 "노인"은 55세, 바람직하게는 60세, 더욱 바람직하게는 65세 이상의 인간을 나타낸다.
본원에서 사용되는 "침습성 ExPEC 질병"은 박테리아 감염과 일치하는 급성 질환을 나타내는 대상체에서 정상 멸균 신체 부위로부터의 ExPEC의 분리 및 확인으로 정의된다.
본원에서 사용되는 항원 또는 조성물에 대한 "면역학적 반응" 또는 "면역 반응"은 항원 또는 조성물에 존재하는 항원에 대한 체액성 및/또는 세포 면역 반응의 대상체에서의 발생을 나타낸다.
놀랍게도, EPA 담체 단백질에 컨쥬게이션된 E. 콜리 O25B 항원이 EPA 담체 단백질에 컨쥬게이션된 다른 E. 콜리 O-항원(예를 들어, O1A, O2 및 O6A)보다 덜 면역원성인 것을 나타내는 것이 본 발명에서 발견되었다. 이러한 발견은 E. 콜리 O25B 항원의 투여량 및 다가 백신 내의 다양한 E. 콜리 O 항원의 투여량 비에 대한 추가 연구를 유도하고, 이에 따라 O25B 혈청형 및 ExPEC의 다른 혈청형에 대한 개선된 면역 반응을 위한 E. 콜리 O 항원을 기초로 한 다가 백신 및 면역화 방법의 개발을 유도한다.
역학
ExPEC 질병을 야기시키는 E. 콜리의 혈청형 분포에 대한 연구는 유형 분류할 수 없는 균주의 하위부분의 범위를 가정하는 경우 10개의 우세한 O 혈청형이 ExPEC 감염의 추정된 60-80%를 차지할 수 있음을 나타낸다. 예를 들어, 하기 표 1A-1C를 참조한다. UTI 및 세균혈증 표적 집단 둘 모두에서, 4개의 가장 우세한 E. 콜리 혈청형으로서 혈청형 O1, O2, O6 및 O25가 확인되었으며, 그 중에서, 혈청형 O25가 세균혈증에서 가장 우세한 E. 콜리 혈청형이었다. 별개의 구조적 및 항원적으로 관련된 아형으로 구성된 O 항원 혈청형에 대해, 하나의 아형이 다른 것들보다 임상 분리물에서 더 우세할 수 있음이 또한 발견되었다. 예를 들어, O1A, O6A 및 O25B 항원이 각각 O1, O6 및 O25 혈청형에 대한 분석된 더욱 최근의 임상 균주 또는 분리물 중에서 더욱 빈번한 아형인 것으로 결정되었다. 개시내용 전체가 참조로서 본원에 포함되는 국제 특허 출원 번호 PCT/EP2015/053739호에서 역학 연구에 대한 관련 개시내용을 참조한다.
표 1A: 2012년에 스위스에서 수집된 1841개의 소변 샘플의 수집으로부터 가장 흔한 UTI-관련 E. 콜리 혈청형의 분포. 671명의 대상체의 관련 하위집단으로부터의 샘플의 혈청형 분포, 및 모든** 샘플로부터의 분포가 제시된다.
Figure pct00001
표 1B: 1987-2011년 범위의 선택된 문헌 및 2000-2011년의 후향적으로 분석된 미국 데이터(ECRC)로부터의 가장 흔한 UTI-관련 혈청형의 우세.
Figure pct00002
표 1C: 2011-2013년 기간에 미국 및 유럽에서 수집된 860개의 혈액 분리물의 수집물로부터의 가장 흔한 세균혈증-관련 E. 콜리 O-혈청형의 분포. 샘플의 상대적 O-혈청형 분포가 표시된다.
Figure pct00003
병원 환경으로부터 분리된 E. 콜리에서 최근에 신규한 O25 응집 클론이 출현하였고, 이는 O25B로 명명되었다. O-혈청형 O25에 대해, PCR에 의한 아형 분석을 이용하여 대다수가 실제로 O25B 아형인 것으로 확인되었다(O25 응집 양성 표현형을 갖는 24개의 시험된 임상 분리물의 연구에서, 20개가 O25B 아형으로 지정된 한편, 나머지 4개가 O25A 아형으로 지정되었고, 이후 연구된 세균혈증 집단에서, 57개의 연구된 O25 혈청형 분리물 중 56개가 O25B로 유형 분류될 수 있었다). 자가 항혈청이 비-자가 항원보다 자가 항원을 더 잘 인지하고, 따라서 백신으로의 O25B 항원의 포함이 O25A 항원을 포함하는 것보다 O25 그룹의 우세한 O25B 임상 균주에 대해 더 나은 보호를 제공할 수 있는 것으로 확인되었다(예를 들어, 국제 특허 출원 번호 PCT/EP2015/053739호 참조). 결과는 O25B 백신이 O25A 항원과 교차반응하는 혈청을 발생시킬 수 있고, 따라서 O25A 혈청형에 대한 면역 반응을 또한 제공하는 것을 나타내었다(Id.). 본 발명의 구현예에 따른 조성물은 EPA 담체 단백질에 컨쥬게이션된 E. 콜리 O25B 항원 및 EPA 담체 단백질에 컨쥬게이션된 다른 E. 콜리 O-항원을 포함한다.
E. 콜리 O 항원 컨쥬게이트를 포함하는 조성물
일반적인 일 양태에서, 본 발명은 백신에 함유된 O-항원 혈청형을 갖는 ExPEC에 의해 야기되는 질병의 예방을 위한 활성 면역화를 제공하기 위해 사용될 수 있는 E. 콜리 임상 분리물에서 주로 발견되는 O-항원 혈청형을 함유하는 다가 백신에 관한 것이다. 일 구현예에서, 본 발명은 8 내지 48 ㎍/㎖의 제1 농도의 E. 콜리 O25B 항원, 및 제1 농도의 10% 내지 100%인 제2 농도의 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원을 포함하는 조성물에 관한 것으로, E. 콜리 O25B 항원 및 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다.
바람직하게는, 본 발명의 구현예에 따른 조성물에서 사용되는 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O 항원은 E. 콜리 임상 분리물에서 우세하다. 상기 추가 O 항원의 예는 E. 콜리 O1, O2, O4, O6, O7, O8, O15, O16, O18, O21, O73, O75 및 O153 항원을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 필요에 따라, 조성물은 E. 콜리 O25B 혈청형에 더하여 다수의 E. 콜리 혈청형에 대한 면역 보호를 제공하기 위해 하나 초과의 추가 E. 콜리 O 항원, 예를 들어, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개 또는 9개의 추가 E. 콜리 O 항원을 포함할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 추가 E. 콜리 O-항원은 E. 콜리 O1, O2 및 O6 항원으로 구성된 군으로부터 선택된다. 더욱 바람직하게는, 추가 E. 콜리 O-항원은 E. 콜리 O1A, O2 및 O6A 항원으로 구성된 군으로부터 선택된다.
일 구현예에서, 본 발명의 조성물은 10 내지 36 ㎍/㎖의 제1 농도의 E. 콜리 O25B 항원, 및 각각 독립적으로 제1 농도의 10% 내지 100%인 농도의 E. 콜리 O1A, O2 및 O6A 항원을 포함하며, E. 콜리 O25B 항원 및 추가 E. 콜리 O-항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다. 바람직한 구현예에서, E. 콜리 O1A, O2 및 O6A 항원 각각은 독립적으로 적어도 5 ㎍/㎖의 농도, 더욱 바람직하게는 적어도 8 ㎍/㎖의 농도로 존재한다.
본 발명의 구현예에 따른 조성물은 조성물 내의 추가 O 항원 중 임의의 O 항원의 농도와 동일하거나 이보다 높은 농도의 E. 콜리 O25B 항원을 함유한다. 예를 들어, 조성물은, 예를 들어, 10, 16, 24, 32 또는 36 ㎍/㎖의 제1 농도의 E. 콜리 O25B 항원, 및 각각, 예를 들어, 제1 농도의 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% 또는 100%인 농도의 하나 이상의 추가 E. 콜리 O-항원을 가질 수 있다. 조성물이 하나 초과의 추가 O 항원을 함유하는 경우, 추가 O 항원 모두는 조성물 내의 E. 콜리 O25B 항원 농도의 10 내지 100%인 동일한 농도를 가질 수 있다. 대안적으로, 추가 O 항원은 또한 각각 독립적으로 E. 콜리 O25B 항원 농도의 10-100%인 상이한 농도를 가질 수 있다. 바람직하게는, 조성물은 32 ㎍/㎖의 E. 콜리 O25B 항원 및 각각 독립적으로 16 내지 32 ㎍/㎖의 하나 이상의 추가 O 항원을 포함하며, E. 콜리 O25B 항원 및 추가 E. 콜리 O-항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다. 또 다른 바람직한 구현예에서, 조성물은 16 ㎍/㎖의 E. 콜리 O25B 항원 및 각각 독립적으로 8 ㎍/㎖ 내지 16 ㎍/㎖의 하나 이상의 추가 O 항원을 포함하며, E. 콜리 O25B 항원 및 추가 E. 콜리 O-항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다.
바람직한 일 구현예에서, 본 발명은 10 내지 36 ㎍/㎖의 제1 농도의 E. 콜리 O25B 항원, 및 제2 농도의 E. 콜리 O1A 항원, E. 콜리 O2 항원 및 E. 콜리 O6A 항원 각각을 포함하는 조성물에 관한 것으로, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, 제1 농도 대 제2 농도의 비는 1:1 내지 2:1이다.
바람직하게는, 조성물은 1:1:1:1 또는 2:1:1:1의 중량비의 E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원을 포함하고, 조성물은 32 ㎍/㎖의 E. 콜리 O25B 항원을 포함하며, O-항원 각각은 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다. 또 다른 바람직한 구현예에서, 조성물은 1:1:1:1 또는 2:1:1:1의 중량비의 E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원을 포함하고, 조성물은 16 ㎍/㎖의 E. 콜리 O25B 항원을 포함하며, O-항원 각각은 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다. 더욱 바람직하게는, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 각각은 독립적으로 SEQ ID NO:1의 아미노산 서열을 갖는 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, O-항원 및 EPA 담체 단백질 컨쥬게이트 각각은 세포 내에서 제조되고, 즉, 바이오컨쥬게이트이다. 가장 바람직하게는, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원은 각각 하기에 기재되는 식 O25B', 식 O1A', 식 O2' 및 식 O6A'의 구조를 포함한다.
본원에 기재된 조성물은 ExPEC를 가진 대상체(예를 들어, 인간 대상체)의 감염의 치료 및 예방에 유용하다. 특정 구현예에서, EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O-항원을 포함하는 것에 더하여, 본원에 기재된 조성물은 약학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본원에서 사용되는 용어 "약학적으로 허용되는"은 미연방 또는 주정부의 규제 기관에 의해 승인되거나, 동물, 더욱 특히 인간에서 사용하기 위한 미국 약전 또는 다른 일반적으로 인정되는 약전에 나열된 것을 의미한다. 약학적으로 허용되는 담체의 상황에서 본원에서 사용되는 용어 "담체"는 약학적 조성물과 함께 투여되는 희석제, 애쥬번트, 부형제 또는 비히클을 나타낸다. 염수 용액 및 수성 덱스트로스 및 글리세롤 용액이 또한 액체 담체, 특히 주사용 용액을 위한 액체 담체로서 이용될 수 있다. 적합한 부형제는 전분, 글루코스, 락토스, 수크로스, 젤라틴, 맥아, 쌀, 밀가루, 초크, 실리카 겔, 소듐 스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 탤크, 소듐 클로라이드, 건조 탈지유, 글리세롤, 프로필렌, 글리콜, 물, 에탄올 등을 포함한다. 적합한 약학적 담체의 예는 문헌["Remington's Pharmaceutical Sciences" by E.W. Martin]에 기재되어 있다.
특정 구현예에서, EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원, 및 각각 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 하나 이상의 추가 E. 콜리 O 항원을 포함하는 조성물이 본원에 제공된다.
또 다른 특정 구현예에서, (i) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원을 포함하는 바이오컨쥬게이트, 및 (ii) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O1A 항원을 포함하는 바이오컨쥬게이트를 포함하는 조성물이 본원에 제공된다.
또 다른 특정 구현예에서, (i) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원을 포함하는 바이오컨쥬게이트, 및 (ii) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O2 항원을 포함하는 바이오컨쥬게이트를 포함하는 조성물이 본원에 제공된다.
또 다른 특정 구현예에서, (i) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원을 포함하는 바이오컨쥬게이트, 및 (ii) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O6A 항원을 포함하는 바이오컨쥬게이트를 포함하는 조성물이 본원에 제공된다.
또 다른 특정 구현예에서, EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원을 포함하는 E. 콜리 O25B 바이오컨쥬게이트, 및 (i) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O1A 항원을 포함하는 E. 콜리 O1A 바이오컨쥬게이트; (ii) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O2 항원을 포함하는 E. 콜리 O2 바이오컨쥬게이트; 및 (iii) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O6A 항원을 포함하는 E. 콜리 O6A 바이오컨쥬게이트로 구성된 군으로부터 선택되는 2개 이상의 바이오컨쥬게이트를 포함하는 조성물이 본원에 제공된다.
또 다른 특정 구현예에서, 본원에 제공되는 조성물은 (i) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원을 포함하는 E. 콜리 O25B 바이오컨쥬게이트; (ii) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O1A 항원을 포함하는 E. 콜리 O1A 바이오컨쥬게이트; (iii) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O2 항원을 포함하는 E. 콜리 O2 바이오컨쥬게이트; 및 (iv) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O6A 항원을 포함하는 E. 콜리 O6A 바이오컨쥬게이트를 포함하며, (i), (ii), (iii) 및 (iv)는 단일 제형으로 제형화된다.
또 다른 특정 구현예에서, 본원에 제공되는 조성물은 (i) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원을 포함하는 E. 콜리 O25B 바이오컨쥬게이트; (ii) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O1A 항원을 포함하는 E. 콜리 O1A 바이오컨쥬게이트; (iii) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O2 항원을 포함하는 E. 콜리 O2 바이오컨쥬게이트; 및 (iv) EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O6A 항원을 포함하는 E. 콜리 O6A 바이오컨쥬게이트를 포함하며, (i), (ii), (iii) 및 (iv)는 본 발명의 구현예의 방법에 따라 조합하여 투여되는 개별적 조성물로 제형화된다.
특정 구현예에서, 상기 조성물은 임의로 E. 콜리 O1A, O2, O6A 및 O25B가 아닌 E. 콜리 O-항원에 공유적으로 연결된 EPA 담체 단백질을 포함한다. 다른 E. 콜리 O 항원은 상기 표 1A-1C에 나열된 추가 O 항원을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
본원에 제공된 조성물은 조성물이 투여되는 숙주에서 면역 반응을 유도하는데 사용될 수 있으며, 즉, 면역원성이다. 따라서, 본원에 기재된 조성물은 ExPEC 감염에 대한 백신으로 사용될 수 있으며, 백신에서 사용하기에 적합한 임의의 추가 성분을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물은 다가 제형, 예를 들어, O25B, O1A, O6A 및 O2 혈청형/혈청아형(subserotype)의 E. 콜리 O-항원의 바이오컨쥬게이트를 포함하는 적어도 4가 제형이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물은 보존제, 예를 들어, 수은 유도체 티메로살을 추가로 포함한다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 약학적 조성물은 0.001% 내지 0.01%의 티메로살을 포함한다. 다른 구현예에서, 본원에 기재된 약학적 조성물은 보존제를 포함하지 않는다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(예를 들어, 면역원성 조성물)은 애쥬번트를 포함하거나, 애쥬번트와 조합하여 투여된다. 본원에 기재된 조성물과 조합하여 투여하기 위한 애쥬번트는 상기 조성물의 투여 전, 투여와 동시에 또는 투여 후에 투여될 수 있다. 일부 구현예에서, 용어 "애쥬번트"는 본원에 기재된 조성물과 함께 또는 조성물의 일부로서 투여되는 경우 바이오컨쥬게이트에 대한 면역 반응을 증가시키고/시키거나, 향상시키고/시키거나, 부스팅시키나, 애쥬번트 화합물이 단독으로 투여되는 경우 바이오컨쥬게이트에 대한 면역 반응을 발생시키지 않는 화합물을 나타낸다. 일부 구현예에서, 애쥬번트는 폴리 바이오컨쥬게이트 펩티드에 대한 면역 반응을 발생시키고, 알레르기 또는 기타 유해한 반응을 발생시키지 않는다. 애쥬번트는, 예를 들어, 림프구 모집, B 및/또는 T 세포의 자극, 및 대식세포의 자극을 포함하는 여러 메커니즘에 의해 면역 반응을 향상시킬 수 있다. 특정한 바람직한 구현예에서, 본원에 기재된 조성물은 바이오컨쥬게이트 이외의 애쥬번트를 포함하지 않고/않거나, 바이오컨쥬게이트 이외의 애쥬번트와 조합하여 투여되지 않는다(바이오컨쥬게이트가 일부 내인성 애쥬번트 특성을 포함하는 경우, 이들은 무시되고, 외인성 애쥬번트는 이들 구현예에 추가되지 않을 것이다).
애쥬번트의 특정 예는 알루미늄 염(명반)(예를 들어, 알루미늄 하이드록시드, 알루미늄 포스페이트, 및 알루미늄 설페이트), 3 데-O-아실화 모노포스포릴 지질 A(MPL)(영국 특허 GB2220211호 참조), MF59(Novartis), AS03(GlaxoSmithKline), AS04(GlaxoSmithKline), 폴리소르베이트 80(Tween 80; ICL Americas, Inc.), 이미다조피리딘 화합물(국제 공개 번호 WO2007/109812호로 공개된 국제 출원 번호 PCT/US2007/064857호 참조), 이미다조퀴녹살린 화합물(국제 공개 번호 WO2007/109813호로 공개된 국제 출원 번호 PCT/US2007/064858호 참조) 및 사포닌, 예를 들어, QS21(문헌[Kensil et al., in Vaccine Design: The Subunit and Adjuvant Approach (eds. Powell & Newman, Plenum Press, NY, 1995)]; 미국 특허 번호 5,057,540호 참조)을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 일부 구현예에서, 애쥬번트는 프로인트 애쥬번트(완전 또는 불완전)이다. 다른 애쥬번트는 임의로 면역 자극제, 예를 들어, 모노포스포릴 지질 A와 조합된 수중유 에멀젼(예를 들어, 스쿠알렌 또는 땅콩유)이다(문헌[Stoute et al., 1997, N. Engl. J. Med. 336, 86-91] 참조). 또 다른 애쥬번트는 CpG이다(Bioworld Today, Nov. 15, 1998).
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물은 대상체로의 의도된 투여 경로에 적합하게 제형화된다. 예를 들어, 본원에 기재된 조성물은 피하, 비경구, 경구, 피내, 경피, 결장직장, 복막내, 및 직장 투여에 적합하도록 제형화될 수 있다. 특정 구현예에서, 약학적 조성물은 정맥내, 경구, 복막내, 비내, 기관내, 피하, 근내, 국소, 피내, 경피 또는 폐 투여용으로 제형화될 수 있다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물은 근내 주사에 의해 투여된다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물은 하나 이상의 완충제, 예를 들어, Tris-완충된 염수, 포스페이트 완충제, 및 수크로스 포스페이트 글루타메이트 완충제를 추가로 포함한다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물은 하나 이상의 염, 예를 들어, Tris-하이드로클로라이드, 소듐 클로라이드, 칼슘 클로라이드, 포타슘 클로라이드, 소듐 포스페이트, 모노소듐 글루타메이트, 및 알루미늄 염(예를 들어, 알루미늄 하이드록시드, 알루미늄 포스페이트, 명반(포타슘 알루미늄 설페이트), 또는 상기 알루미늄 염의 혼합물)을 추가로 포함한다. 일 구현예에서, 본 발명의 조성물은 Tris-완충된 염수(TBS) pH 7.4(예를 들어, 각각 25 mM, 137 mM 및 2.7 mM의 Tris, NaCl 및 KCl을 함유함) 내에 본원에 기재된 바이오컨쥬게이트를 포함한다.
본원에 기재된 조성물은 투여를 위한 설명서와 함께 용기, 팩 또는 디스펜서에 포함될 수 있다.
본원에 기재된 조성물은 사용 전에 보관될 수 있고, 예를 들어, 조성물은 동결 보관(예를 들어, 약 -20℃ 또는 약 -70℃)될 수 있거나; 냉장 조건(예를 들어, 약 4℃)에서 보관될 수 있거나; 실온에서 보관될 수 있다.
방법/용도
또 다른 일반적인 양태에서, 본 발명은 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도하는 방법에 관한 것이다. 바람직하게는, 면역 반응은 ExPEC와 관련된 질병을 예방하거나 치료할 필요가 있는 대상체에서 ExPEC와 관련된 질병을 예방하거나 치료하는데 효과적이다. 상기 방법은 투여 당 4 내지 24 ㎍의 제1 유효량의 E. 콜리 O25B 항원, 및 제1 유효량의 10% 내지 100%인 제2 유효량의 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원을 대상체에 투여하는 단계를 포함하며, E. 콜리 O25B 항원 및 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, 조성물은 E. 콜리 O25B 항원 및 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 E. 콜리 O25B 항원 및 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원에 대한 면역 반응을 유도하는데 효과적이다.
바람직하게는, 본 발명의 방법 및 용도에서 사용되는 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O 항원은 E. 콜리 임상 분리물에서 우세하다. 상기 추가 O 항원의 예는 E. 콜리 O1, O2, O4, O6, O7, O8, O15, O16, O18, O21, O73, O75 및 O153 항원을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 필요에 따라, E. 콜리 O25B 혈청형에 더하여 다수의 E. 콜리 혈청형에 대한 면역 보호를 제공하기 위해 하나 초과의 추가 E. 콜리 O 항원, 예를 들어, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개 또는 9개의 추가 E. 콜리 O 항원이 투여될 수 있다.
바람직한 구현예에서, 본 발명의 방법은 ExPEC 혈청형 O25, 및 E. 콜리 O1, O2 및 O6 항원으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 추가 E. 콜리 O-항원에 대해 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 면역 반응을 유도한다. 바람직하게는, 본 발명의 방법은 ExPEC 혈청형 O25B, 및 E. 콜리 O1A, O2 및 O6A 항원으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 추가 E. 콜리 O-항원에 대해 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 면역 반응을 유도한다. 상기 방법은 투여 당 5 내지 18 ㎍의 제1 유효량의 E. 콜리 O25B 항원, 및 각각 독립적으로 제1 유효량의 10% 내지 100%인 유효량의 E. 콜리 O1A, O2 및 O6A 항원을 이를 필요로 하는 대상체에 투여하는 단계를 포함하며, E. 콜리 O25B 항원 및 추가 E. 콜리 O-항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다. 바람직한 구현예에서, E. 콜리 O1A, O2 및 O6A 항원 각각은 독립적으로 투여 당 적어도 3 ㎍의 유효량, 더욱 바람직하게는 투여 당 적어도 4 ㎍의 유효량으로 투여된다.
본 발명의 구현예에 따른 방법에서, E. 콜리 O25B 항원의 투여되는 유효량은 추가 O 항원 중 임의의 O 항원의 투여되는 유효량과 동일하거나 이보다 높다. 예를 들어, E. 콜리 O25B 항원은 투여 당 4 내지 24 ㎍의 제1 유효량으로 투여될 수 있고, 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O-항원은, 예를 들어, 제1 유효량의 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% 또는 100%인 제2 유효량으로 투여될 수 있다. 하나 초과의 추가 O 항원이 조합하여 투여되는 경우, 추가 O 항원 모두는 E. 콜리 O25B 항원에 대한 제1 유효량의 10-100%인 동일한 유효량으로 투여될 수 있다. 추가 O 항원은 또한 각각 독립적으로 E. 콜리 O25B 항원에 대한 제1 유효량의 10-100%인 상이한 유효량으로 투여될 수 있다. 바람직하게는, E. 콜리 O25B 항원은 5 ㎍ 내지 18 ㎍의 제1 유효량으로 투여되고, 적어도 하나의 추가 O 항원은 독립적으로 제1 유효량의 50% 내지 100%인 제2 유효량으로 투여된다.
본 발명에 따른 일 구현예에서, ExPEC에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도하는 방법은, 예를 들어, 투여 당 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 또는 16 ㎍의 제1 유효량의 E. 콜리 O25B 항원, 및 각각 독립적으로, 예를 들어, 제1 유효량의 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% 또는 100%인 유효량의 E. 콜리 O1A, O2 및 O6A 항원을 대상체에 투여하는 단계를 포함하며, E. 콜리 O25B 항원 및 추가 E. 콜리 O-항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다.
바람직한 일 구현예에서, 본 발명은 투여 당 5 내지 18 ㎍의 제1 유효량의 E. 콜리 O25B 항원, 및 제2 유효량의 E. 콜리 O1A 항원, E. 콜리 O2 항원 및 E. 콜리 O6A 항원 각각을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도하는 방법에 관한 것으로, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 각각은 독립적으로 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, 제1 유효량 대 제2 유효량의 비는 1:1 내지 2:1이다. 바람직하게는, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원은 1:1:1:1 또는 2:1:1:1의 투여량 비로 대상체에 투여되고, E. 콜리 O25B 항원은 투여 당 5 ㎍, 8 ㎍ 또는 16 ㎍으로 투여된다. 또한 바람직하게는, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원은 하나의 조성물로 대상체에 투여된다.
EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원, 및 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O 항원을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, ExPEC에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 ExPEC에 대한 면역 반응을 유도하기 위한 본 발명의 방법 및 조성물의 용도가 본원에 제공된다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물은 인간 대상체의 ExPEC 감염에 대한 보호 면역을 유도하기 위해 인간 대상체를 예방 접종하기 위해 사용된다.
EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원, 및 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 적어도 하나의 추가 E. 콜리 O 항원을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, ExPEC에 대한 옵소닌식균작용 항체의 생성을 유도할 필요가 있는 대상체에서 ExPEC에 대한 옵소닌식균작용 항체의 생성을 유도하는 방법이 본원에 추가로 제공된다.
일 구현예에서, 상기 대상체는 투여시에 ExPEC 감염을 갖는다. 또 다른 구현예에서, 상기 대상체는 투여시에 ExPEC 감염을 갖지 않는다. ExPEC에 의해 야기되는 감염의 예는 요로 감염, 수술-부위 감염, 세균혈증, 복부 또는 골반 감염, 폐렴, 병원내 폐렴, 골수염, 연조직염, 상처 감염, 수막염, 신생아 수막염, 복막염, 담관염, 연조직 감염, 화농근육염, 패혈성 관절염 및 패혈증을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 바람직하게는, ExPEC에 의해 야기되는 감염은 항원이 본 발명의 구현예에 따른 조성물 또는 방법에 포함되는 ExPEC 혈청형에 의해 야기되는 침습성 ExPEC 질병이다.
본원에 기재된 대상체에서 면역 반응을 유도하는 방법은 O-항원이 조성물(들)에 존재하는 ExPEC 균주에 의한 감염에 대한 대상체의 예방접종을 발생시킨다. O-항원 아형이 사용되는 경우, 본 발명의 방법은 또한 유사한 항원성을 갖는 또 다른 O-항원 아형에 대한 면역 반응을 유도할 수 있다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 방법 또는 조성물에 의해 유도되는 면역 반응은 O25 혈청형의 E. 콜리에 의해 야기되는 감염을 예방하고/하거나 치료하는데 효과적이다. 특정 구현예에서, 상기 O25 혈청형은 O25B이다. 또 다른 특정 구현예에서, 상기 O25 혈청형은 O25A이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 방법 또는 조성물에 의해 유도되는 면역 반응은 O25 혈청형, 예를 들어, O25B 혈청형, 및 O1 혈청형, 예를 들어, O1A 혈청형의 E. 콜리에 의해 야기되는 감염을 예방하고/하거나 치료하는데 효과적이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 방법 또는 조성물에 의해 유도되는 면역 반응은 O25 혈청형, 예를 들어, O25B 혈청형, 및 O2 혈청형의 E. 콜리에 의해 야기되는 감염을 예방하고/하거나 치료하는데 효과적이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 방법 또는 조성물에 의해 유도되는 면역 반응은 O25 혈청형, 예를 들어, O25B 혈청형, 및 O6 혈청형, 예를 들어, O6A 혈청형의 E. 콜리에 의해 야기되는 감염을 예방하고/하거나 치료하는데 효과적이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 방법 또는 조성물에 의해 유도되는 면역 반응은 O25 혈청형의 E. 콜리(예를 들어, O25B 및/또는 O25A), 및 E. 콜리 혈청형 O1(예를 들어, O1A, O1B 및/또는 O1C), O2 및/또는 O6(예를 들어, O6A 및/또는 O6GlcNAc) 중 두개 이상에 의해 야기되는 감염을 예방하고/하거나 치료하는데 효과적이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 방법 또는 조성물에 의해 유도되는 면역 반응은 E. 콜리 혈청형 O25(예를 들어, O25B 및/또는 O25A), O1(예를 들어, O1A, O1B 및/또는 O1C), O2 및 O6(예를 들어, O6A 및/또는 O6GlcNAc) 각각에 의해 야기되는 감염을 예방하고/하거나 치료하는데 효과적이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 방법 또는 조성물에 의해 유도되는 면역 반응은 O25 혈청형, 예를 들어, O25B 혈청형의 E. 콜리, 및 표 1A-1C에 나열된 추가 O 혈청형을 포함하나 이에 제한되지는 않는 O1, O2, O6 또는 O25가 아닌 E. 콜리 혈청형에 의해 야기되는 감염을 예방하고/하거나 치료하는데 효과적이다.
ExPEC 감염에 대해 대상체를 면역화시키기 위해, 대상체는 본원에 기재된 단일 조성물이 투여될 수 있으며, 상기 조성물은 각각 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원, 및 본원에 기재된 1, 2, 3, 4개 이상의 추가 E. 콜리 O 항원을 포함한다. 대안적으로, ExPEC 감염을 갖는 대상체를 치료하거나, ExPEC 감염에 대해 대상체를 면역화시키기 위해, 대상체는 조합된 본원에 기재된 다수의 조성물이 투여될 수 있다. 예를 들어, 대상체는 본 발명의 구현예에 따른 추가 O 항원 컨쥬게이트를 포함하는 2, 3, 4개 이상의 조성물의 투여와 조합하여 EPA 담체 단백질에 컨쥬게이션된 E. 콜리 O25B 항원을 포함하는 조성물이 투여될 수 있다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물의 투여 후 대상체에서 유도된 면역 반응은 조성물이 투여된 대상체의 ExPEC 감염으로부터 발생하는 증상을 바람직하게는 적어도 30%, 더욱 바람직하게는 적어도 40%, 예를 들어, 적어도 50% 예방하거나 감소시키는데 효과적이다. ExPEC 감염의 증상은 감염의 특성에 따라 가변적일 수 있으며, 배뇨장애, 증가된 빈뇨 또는 절박, 고름뇨, 혈뇨, 요통, 골반통, 소변 동안의 통증, 열, 오한, 및/또는 구역(예를 들어, ExPEC에 의해 야기된 요로 감염을 갖는 대상체); 고열, 두통, 목경직, 구역, 구토, 발작, 졸림, 및/또는 빛 민감성(예를 들어, ExPEC에 의해 야기된 수막염을 갖는 대상체); 열, 증가된 심박수, 증가된 호흡률, 감소된 소변 배출량, 감소된 혈소판 수, 복통, 호흡 곤란, 및/또는 비정상적인 심장 기능(예를 들어, ExPEC에 의해 야기된 패혈증을 갖는 대상체)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물의 투여 후 대상체에서 유도된 면역 반응은 ExPEC 감염으로 고통받는 대상체의 입원 가능성을 감소시키는데 효과적이다. 일부 구현예에서, 본원에 기재된 조성물의 투여 후 대상체에서 유도된 면역 반응은 ExPEC 감염으로 고통받는 대상체의 입원 기간을 감소시키는데 효과적이다.
E. 콜리 O-항원
본 발명의 구현예는 E. 콜리 O25B 항원 및 하나 이상의 추가 E. 콜리 O 항원과 관련된 조성물 및 방법에 관한 것이다. 바람직하게는, 추가 O 항원은 E. 콜리의 임상 분리물에서 우세하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 E. 콜리 항원의 예는 E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
본원에서 사용되는 "E. 콜리 O25B 항원"은 E. 콜리 O25B 혈청형에 특이적인 O 항원을 나타낸다. 일 구현예에서, E. 콜리 O25B 항원은 하기 식 O25B의 구조를 포함한다:
Figure pct00004
,
바람직하게는, E. 콜리 O25B 항원은 하기 식 O25B'의 구조를 포함한다:
Figure pct00005
,
여기서, 식 O25B 또는 식 O25B'의 n은 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 1 내지 5, 10 내지 30, 15 내지 30, 20 내지 30, 25 내지 30, 5 내지 25, 10 내지 25, 15 내지 25, 20 내지 25, 10 내지 20, 또는 15 내지 20의 정수이다. 본 발명의 일 구현예에서, 식 O25B 또는 식 O25B'의 n은 10-20의 정수이다.
바람직하게는, 식 O25B, 더욱 바람직하게는 식 O25B'의 구조를 갖는 E. 콜리 O25B 항원의 집단이 본 발명의 구현예에 따른 조성물 및 방법에서 사용되며, 상기 집단 내의 E. 콜리 O25B 항원의 적어도 80%의 n은 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 1 내지 5, 10 내지 30, 15 내지 30, 20 내지 30, 25 내지 30, 5 내지 25, 10 내지 25, 15 내지 25, 20 내지 25, 10 내지 20, 또는 15 내지 20의 정수이다. 본 발명의 일 구현예에서, 집단 내의 E. 콜리 O25B 항원의 적어도 80%의 n은 10-20의 정수이다.
본원에서 사용되는 "E. 콜리 O1 항원"은 E. 콜리 O1 혈청형에 특이적인 O 항원을 나타낸다. 일 구현예에서, E. 콜리 O1 항원은 E. 콜리 O1A 항원이다.
본원에서 사용되는 "E. 콜리 O1A 항원"은 E. 콜리 O1A 혈청형에 특이적인 O 항원을 나타낸다. 일 구현예에서, E. 콜리 O1A 항원은 하기 식 O1A의 구조를 포함한다:
Figure pct00006
,
바람직하게는, E. 콜리 O1A 항원은 하기 식 O1A'의 구조를 포함한다:
Figure pct00007
,
여기서, 식 O1A 또는 식 O1A'의 n은 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 1 내지 5, 10 내지 30, 15 내지 30, 20 내지 30, 25 내지 30, 5 내지 25, 10 내지 25, 15 내지 25, 20 내지 25, 10 내지 20, 또는 15 내지 20의 정수이다. 일 구현예에서, 식 O1A 또는 식 O1A'의 n은 7-15의 정수이다.
바람직하게는, 식 O1A, 더욱 바람직하게는 식 O1A'의 구조를 갖는 E. 콜리 O1A 항원의 집단이 본 발명의 구현예에 따른 조성물 및 방법에서 사용되며, 상기 집단 내의 E. 콜리 O1A 항원의 적어도 80%의 n은 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 1 내지 5, 10 내지 30, 15 내지 30, 20 내지 30, 25 내지 30, 5 내지 25, 10 내지 25, 15 내지 25, 20 내지 25, 10 내지 20, 또는 15 내지 20이다. 일 구현예에서, 집단 내의 E. 콜리 O1A 항원의 적어도 80%의 n은 5-15의 정수이다.
본원에서 사용되는 "E. 콜리 O2 항원"은 E. 콜리 O2 혈청형에 특이적인 O 항원을 나타낸다. 일 구현예에서, E. 콜리 O2 항원은 하기 식 O2의 구조를 포함한다:
Figure pct00008
,
바람직하게는, E. 콜리 O2 항원은 하기 식 O2'의 구조를 포함한다:
Figure pct00009
,
여기서, 식 O2 또는 식 O2'의 n은 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 1 내지 5, 10 내지 30, 15 내지 30, 20 내지 30, 25 내지 30, 5 내지 25, 10 내지 25, 15 내지 25, 20 내지 25, 10 내지 20, 또는 15 내지 20의 정수이다. 일 구현예에서, 식 O2 또는 식 O2'의 n은 8-16의 정수이다.
바람직하게는, 식 O2, 더욱 바람직하게는 식 O2'의 구조를 갖는 E. 콜리 O2 항원의 집단이 본 발명의 구현예에 따른 조성물 및 방법에서 사용되며, 상기 집단 내의 E. 콜리 O2 항원의 적어도 80%의 n은 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 1 내지 5, 10 내지 30, 15 내지 30, 20 내지 30, 25 내지 30, 5 내지 25, 10 내지 25, 15 내지 25, 20 내지 25, 10 내지 20, 또는 15 내지 20이다. 일 구현예에서, 집단 내의 E. 콜리 O2 항원의 적어도 80%의 n은 5-20의 정수이다.
본원에서 사용되는 "E. 콜리 O6 항원"은 E. 콜리 O6 혈청형에 특이적인 O 항원을 나타낸다. 일 구현예에서, E. 콜리 O6 항원은 E. 콜리 O6A이다.
"E. 콜리 O6K2 항원" 또는 "E. 콜리 O6Glc 항원"으로도 언급되는 본원에서 사용되는 "E. 콜리 O6A 항원"은 E. 콜리 O6A 혈청형에 특이적인 O 항원을 나타낸다. 일 구현예에서, E. 콜리 O6A 항원은 하기 식 O6A의 구조를 포함한다:
Figure pct00010
,
바람직하게는, E. 콜리 O6A 항원은 하기 식 O6A'의 구조를 포함한다:
Figure pct00011
,
여기서, β 1, 2 결합은 또한 β2 결합으로 명명되고, 식 O6A 또는 식 O6A'의 n은 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 1 내지 5, 10 내지 30, 15 내지 30, 20 내지 30, 25 내지 30, 5 내지 25, 10 내지 25, 15 내지 25, 20 내지 25, 10 내지 20, 또는 15 내지 20의 정수이다. 일 구현예에서, 식 O6A 또는 식 O6A'의 n은 8-18의 정수이다.
바람직하게는, 식 O6A, 더욱 바람직하게는 식 O6A'의 구조를 갖는 E. 콜리 O6A 항원의 집단이 본 발명의 구현예에 따른 조성물 및 방법에서 사용되며, 상기 집단 내의 E. 콜리 O6A 항원의 적어도 80%의 n은 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 10, 1 내지 5, 10 내지 30, 15 내지 30, 20 내지 30, 25 내지 30, 5 내지 25, 10 내지 25, 15 내지 25, 20 내지 25, 10 내지 20, 또는 15 내지 20이다. 일 구현예에서, 집단 내의 E. 콜리 O6A 항원의 적어도 80%의 n은 5-20의 정수이다.
바람직한 구현예에서, 본 발명의 조성물은 식 O25B'의 구조를 갖는 E. 콜리 O25B 항원(여기서, 집단 내의 E. 콜리 O25B 항원의 적어도 80%의 n은 10-20의 정수임); 식 O1A'의 구조를 갖는 E. 콜리 O1A 항원(여기서, 집단 내의 E. 콜리 O1A 항원의 적어도 80%의 n은 5-15의 정수임); 식 O2'의 구조를 갖는 E. 콜리 O2 항원(여기서, 집단 내의 E. 콜리 O2 항원의 적어도 80%의 n은 5-20의 정수임); 및 식 O6A'의 구조를 갖는 E. 콜리 O6A 항원(여기서, 집단 내의 E. 콜리 O6A 항원의 적어도 80%의 n은 5-20의 정수임)을 포함하며, O-항원 각각은 SEQ ID NO:1의 아미노산 서열을 갖는 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다.
본 발명에서 유용한 E. 콜리 O 항원은 본 발명의 개시의 관점에서 당 분야에 공지된 방법에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 이들은 세포, 바람직하게는 O 항원의 생합성에 최적화된 재조합 세포로부터 생성될 수 있다. 예를 들어, 개시내용 전체가 참조로서 본원에 포함되는 WO 2006/119987호, WO 2009/104074호, 국제 특허 출원 번호 PCT/EP2015/053739호, 문헌[Ihssen et al., 2010, Microbial Cell Factories 9, 61]에서 E. 콜리 O 항원 생합성을 위한 핵산, 단백질, 숙주 세포, 생성 방법 등에 대한 관련 개시내용을 참조한다.
EPA 담체 단백질
본 발명의 구현예에 따르면, 각각의 E. 콜리 O 항원은 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다(예를 들어, 문헌[Ihssen et al., 2010, Microbial Cell Factories 9, 61] 참조). 다양한 무독화 EPA 변이체가 문헌에 기재되었으며, 본원에 기재된 컨쥬게이트에서 EPA 담체 단백질로 사용될 수 있다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 컨쥬게이트에서 사용되는 EPA 담체 단백질은 단백질이 덜 독성이고/이거나 당화에 더 민감한 방식으로 변형된 EPA이다. 예를 들어, 무독화는 문헌[Lukac et al., Infect Immun, 56: 3095-3098, 1988 및 Ho et al., Hum Vaccin, 2:89-98, 2006]에 따라 촉매적으로 필수적인 잔기, 예를 들어, L552V 및 ΔΕ553을 돌연변이시키고 결실시킴으로써 달성될 수 있다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 컨쥬게이트의 생성에서 사용되는 담체 단백질은 담체 단백질 내의 당화 부위의 수가, 예를 들어, 바이오컨쥬게이트 형태의 면역원성 조성물로 단백질의 더 낮은 농도가 투여되는 것을 가능하게 하는 방식으로 최적화되도록 변형된 EPA이다.
특정 구현예에서, EPA 담체 단백질은 일반적으로 담체 단백질과 관련된 것보다 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 이상의 당화 부위를 포함(예를 들어, 자연/천연, 예를 들어, "야생형" 상태의 담체 단백질과 관련된 당화 부위의 수에 비함)하도록 변형된 EPA이다. 특정 구현예에서, 당화 부위의 도입은 EPA 단백질의 일차 구조 내의 임의의 위치에서 당화 컨센서스 서열(예를 들어, Asn-X-Ser(Thr), 여기서 X는 Pro를 제외한 임의의 아미노산일 수 있음(SEQ ID NO: 2); 또는 바람직하게는 Asp(Glu)-X-Asn-Z-Ser(Thr), 여기서 X 및 Z는 Pro를 제외한 임의의 천연 아미노산으로부터 독립적으로 선택됨(SEQ ID NO:3)(WO 2006/119987호 참조))의 삽입에 의해 달성된다. 한 특정 구현예에서, EPA 담체 단백질은 4개의 컨센서스 당화 서열 Asp/Glu-X-Asn-Z-Ser/Thr(SEQ ID NO:3)을 포함하며, SEQ ID NO:1에 제공된 바와 같은 아미노산 서열을 갖는다.
특정 구현예에서, EPA 담체 단백질은 담체 단백질을 발현하는 숙주 세포의 원형질막 주위공간으로 담체 단백질을 표적화하는 신호 서열(예를 들어, E. 콜리 DsbA, E. 콜리 외막 포린 A(OmpA), E. 콜리 말토스 결합 단백질(MalE) 등에 대한 신호 펩티드)과 함께 생성될 수 있다. EPA 담체 단백질은 또한 "태그(tag)", 즉, 담체 단백질의 분리 및/또는 확인을 가능하게 하는 아미노산 서열에 대해 변형될 수 있다.
본 발명에서 유용한 EPA 담체 단백질은 본 발명의 개시의 관점에서 당 분야에 공지된 방법에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 개시내용 전체가 참조로서 본원에 포함되는 문헌[Ihssen et al., 2010, Microbial Cell Factories 9, 61], 및 WO 2006/119987호, WO 2009/104074호, 및 국제 특허 출원 번호 PCT/EP2015/053739호의 관련 개시내용을 참조한다.
컨쥬게이트
특정 구현예에서, 숙주 세포는 E. 콜리 O 항원 및 EPA 담체 단백질을 생성할 수 있고, O 항원을 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합시켜 본 발명에서 유용한 바이오컨쥬게이트를 형성시킬 수 있다. 예를 들어, 개시내용 전체가 참조로서 본원에 포함되는 문헌[Ihssen et al., 2010, Microbial Cell Factories 9, 61], 및 WO 2006/119987호, WO 2009/104074호, 및 국제 특허 출원 번호 PCT/ EP2015/053739호의 관련 개시내용을 참조한다.
대안적으로, 당컨쥬게이트는 화학 합성에 의해 제조될 수 있고, 즉, 숙주 세포의 외부(시험관 내)에서 제조될 수 있다. 예를 들어, 본원에 기재된 E. 콜리 O-항원, 예를 들어, O25B 항원은 다당류/올리고당류뿐만 아니라 단백질 담체 내의 활성화 반응기를 이용하는 것을 포함하여 당업자에게 공지된 방법을 이용하여 담체 단백질에 컨쥬게이션될 수 있다. 예를 들어, 개시내용이 참조로서 본원에 포함되는 문헌[Pawlowski et al., 2000, Vaccine 18:1873-1885; 및 Robbins et al., 2009, Proc Natl Acad Sci USA 106:7974-7978]을 참조한다. 상기 접근법은 숙주 세포로부터의 항원성 다당류/올리고당류의 추출, 다당류/올리고당류의 정제, 다당류/올리고당류의 화학적 활성화, 및 담체 단백질로의 다당류/올리고당류의 컨쥬게이션을 포함한다.
바이오컨쥬게이트는 시험관내 제조되는 당컨쥬게이트에 비해 이로운 특성을 가지며, 예를 들어, 바이오컨쥬게이트는 제조에 있어서 화학물질을 덜 필요로 하고, 생성되는 최종 제품과 관련하여 더욱 일관적이고 균일하다. 따라서, 바이오컨쥬게이트는 화학적으로 생성된 당컨쥬게이트에 비해 바람직하다.
특정 구현예에서, EPA 담체 단백질은 본 발명에서 유용한 E. 콜리 O-항원에 N-연결된다. 예를 들어, E. 콜리 O 항원은 담체 단백질의 당화 서열, 예를 들어, Asn-X-Ser(Thr)(여기서, X는 Pro를 제외한 임의의 아미노산일 수 있음(SEQ ID NO: 2)), 바람직하게는 Asp(Glu)-X-Asn-Z-Ser(Thr)(여기서, X 및 Z는 Pro를 제외한 임의의 천연 아미노산으로부터 독립적으로 선택됨(SEQ ID NO: 3)) 내의 Asn 잔기에 연결된다.
본원에 기재된 컨쥬게이트는 단백질의 정제를 위한 당 분야에 공지된 임의의 방법, 예를 들어, 크로마토그래피(예를 들어, 이온 교환, 음이온 교환, 친화성, 및 사이징 컬럼 크로마토그래피), 원심분리, 차별적 용해도, 또는 단백질의 정제를 위한 임의의 다른 표준 기술에 의해 정제될 수 있다. 예를 들어, 문헌[Saraswat et al., 2013, Biomed . Res. Int. ID#312709 (p. 1-18)]을 참조하며; 또한 WO 2009/104074호에 기재된 방법을 참조한다. 특정 컨쥬게이트를 정제하는데 사용되는 실제 조건은 부분적으로 합성 전략(예를 들어, 합성 생성 대 재조합 생성) 및 바이오컨쥬게이트의 순 전하, 소수성 및/또는 친수성과 같은 요인에 좌우될 것이며, 이는 당업자에게 명백할 것이다.
조합 요법
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물은 하나 이상의 다른 요법(예를 들어, 항박테리아 또는 면역조절 요법)과 조합하여 대상체에 투여된다. 하나 이상의 다른 요법은 ExPEC 감염의 치료 또는 예방에서 이로울 수 있거나, ExPEC 감염과 관련된 증상 또는 질환을 개선시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 다른 요법은 통증 완화제 또는 항-열 치료제이다. 특정 구현예에서, 요법은 5분 미만 내지 1주 미만 간격으로 적용된다. 당업자에게 공지된 임의의 항박테리아 제제(예를 들어, 항생제)가 본원에 기재된 조성물과 조합하여 사용될 수 있다.
환자 집단
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)은 나이브 대상체, 즉, ExPEC 감염되지 않거나, 이전에 ExPEC 감염이 없었던 대상체에 투여(또는 적용)된다. 일 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)은 ExPEC 감염을 획득할 위험이 있는 나이브 대상체에게 투여(또는 적용)된다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)은 ExPEC 감염으로 진단되었거나 이전에 진단되었던 대상체에 투여(또는 적용)된다. 일부 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)은 증상이 나타나거나 증상이 심해지기 전(예를 들어, 환자가 입원을 필요로 하기 전)에 ExPEC에 감염된 대상체에 투여(또는 적용)된다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)은 요로병원성 E. 콜리(UPEC) 감염으로 진단된 대상체에 투여(또는 적용)된다. 일부 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)은 재발성 요로 감염으로 고통받는 대상체에 투여(또는 적용)된다. 일부 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)은 재발성 요로 감염으로 고통받으나 치료 시에는 건강한 대상체에 투여(또는 적용)된다. 일부 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)은 세균혈증 또는 패혈증에 걸리거나 걸릴 위험이 있는 대상체에 투여(또는 적용)된다.
일부 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 동물이다. 특정 구현예에서, 동물은 개이다. 특정 구현예에서, 동물은 고양이이다. 특정 구현예에서, 동물은 말이다. 특정 구현예에서, 동물은 소이다. 특정 구현예에서, 동물은 포유동물, 예를 들어, 말, 돼지, 토끼, 마우스, 또는 영장류이다. 바람직한 구현예에서, 대상체는 인간이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 인간 대상체, 바람직하게는 침습성 ExPEC 질병에 걸릴 위험이 있는 인간 대상체이다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 50세 이상의 인간 성인이다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 55세 이상, 60세 이상 또는 65세 이상의 인간 성인이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 인간 아동이다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 인간 아동이다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 미성숙 인간 영아를 포함하는 인간 영아이다. 일부 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 인간 유아이다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 6개월 미만의 영아가 아니다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 임신한 개체이다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8주 일찍 출산한 여성이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 ExPEC의 증가된 위험이 있는 개체, 예를 들어, 면역저하되거나 면역결핍된 개체, 수술 예정이거나 최근에 수술을 받은 개체, 상처 손상을 갖는 개체, 집중치료실(ICU) 또는 중환자실(CCU) 환자 등이다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 ExPEC 감염을 갖거나 ExPEC 감염의 증가된 위험이 있는 개체와 밀접하게 접촉하는 개체이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 건강 관리 종사자이다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 면역저하(예를 들어, HIV 감염으로 고통받음)되거나 면역억제된 대상체이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 당뇨병을 갖는다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 다발경화증을 갖는다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 카테터, 예를 들어, 요로 카테터를 사용할 필요가 있는 질환을 갖는다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 척수 손상을 갖는다.
특정 구현예에서, 대상체는 전립선 생검을 겪을 것이거나 최근에 겪은 남성이다.
바람직한 구현예에서, 본원에 기재된 조성물(또는 방법)이 투여(또는 적용)되는 대상체는 ExPEC 혈청형 O1A, O2, O6A 및 O25B에 의해 야기된 침습성 ExPEC 질병의 예방을 위한 면역화를 필요로 하는 질병의 위험이 있는 인간 성인이다. 질병의 위험이 있는 인간의 예는 상기 본원에 기재된 인간을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 질병의 위험이 있는 인간의 다른 예는, 예를 들어, 전립선 바늘 생검을 이용한 경직장 초음파촬영술(TRUS-PNB) 또는 재발성 요로성패혈증을 갖는 개체, 장기 요양 시설(LTCF)의 거주자, 장기 요양(LTAC)-보조 생활자, 수술전 환자(비뇨생식기/복부 수술 예정인 환자를 포함하나 이에 제한되지는 않음), 사전-투석 환자, 사전-투석 등을 포함한다.
투여량 및 투여 빈도
O-항원 및 EPA 담체 단백질의 컨쥬게이트 및/또는 이의 조성물의 투여는 임상의에게 공지된 다양한 경로, 예를 들어, 피하, 비경구, 정맥내, 근내, 국소, 경구, 피내, 경피, 비내 등을 통해 수행될 수 있다. 일 구현예에서, 투여는 근내 주사를 통해 이루어진다.
본 발명의 구현예에 따르면, E. 콜리 O25B 항원의 투여량 수준은 공유적으로 본 발명의 조성물 또는 방법에서 사용되는 다른 E. 콜리 O 항원의 투여량 수준보다 적지 않고, 바람직하게는 많아야 하며, E. 콜리 O 항원 각각은 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다. 제형 및 방법에서 이용되는 정확한 투여량은 투여 경로 및 감염의 심각성에 좌우될 것이며, 의사의 판단 및 각각의 대상체의 상황에 따라 결정되어야 한다.
본 발명의 특정 구현예에서, E. 콜리 O25B 항원에 대한 예시적 투여량은 투여 당 4 내지 24 ㎍의 O25B 항원 범위이고, E. 콜리 O25B 항원과 조합하여 사용되는 추가 E. 콜리 O 항원 각각에 대한 예시적 투여량은 E. 콜리 O25B 항원의 투여량의 10% 내지 100% 범위이며, E. 콜리 O 항원 각각은 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된다. 특정 구현예에서, E. 콜리 O25B 당컨쥬게이트에 대한 예시적 투여량은, 예를 들어, 투여 당 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 또는 24 ㎍의 O25B 항원이고, E. 콜리 O25B 당컨쥬게이트와 조합하여 사용되는 또 다른 E. 콜리 O 당컨쥬게이트에 대한 예시적 투여량은, 예를 들어, E. 콜리 O25B 당컨쥬게이트에 대한 투여량의 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% 또는 100%이며, 투여량은 투여 당 O 당컨쥬게이트 내의 O 항원의 양에 의해 계산된다.
본 발명의 특정 구현예에서, 투여를 필요로 하는 대상체는 본 발명에 따른 0.5 ㎖의 조성물이 투여된다.
특정 구현예에서, 인간 대상체에 대한 투여 당 예시적인 투여량은 약 8-48 ㎍/㎖, 예를 들어, 약 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44 또는 48 ㎍/㎖의 제1 농도의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원, 및 제1 농도의 10% 내지 100% 농도의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 하나 이상의 추가 E. 콜리 O 항원을 함유하는 0.5 ㎖의 조성물에 해당한다.
특정 구현예에서, 인간 대상체에 대한 투여 당 예시적인 투여량은 약 16 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원, 약 8 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O1A 항원, 약 8 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O2 항원, 및 약 8 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O6A 항원 농도를 함유하는 0.5 ㎖의 조성물에 해당한다.
특정 구현예에서, 인간 대상체에 대한 투여 당 예시적인 투여량은 약 16 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원, 약 16 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O1A 항원, 약 16 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O2 항원, 및 약 16 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O6A 항원 농도를 함유하는 0.5 ㎖의 조성물에 해당한다.
특정 구현예에서, 인간 대상체에 대한 투여 당 예시적인 투여량은 약 32 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원, 약 16 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O1A 항원, 약 16 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O2 항원, 및 약 16 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O6A 항원 농도를 함유하는 0.5 ㎖의 조성물에 해당한다.
특정 구현예에서, 인간 대상체에 대한 투여 당 예시적인 투여량은 약 32 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O25B 항원, 약 32 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O1A 항원, 약 32 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O2 항원, 및 약 32 ㎍/㎖의 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 E. 콜리 O6A 항원 농도를 함유하는 0.5 ㎖의 조성물에 해당한다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 E. 콜리 O-항원 컨쥬게이트, 바람직하게는 바이오컨쥬게이트 또는 본원에 기재된 조성물은 단일 용량으로 한번에 대상체에 투여된다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 E. 콜리 O-항원 컨쥬게이트, 바람직하게는 바이오컨쥬게이트 또는 본원에 기재된 조성물은 단일 용량으로 대상체에 투여되고, 이후 3 내지 6주 후에 제2 용량이 투여된다. 이들 구현예에 따르면, 부스터 접종은 제2 접종 후 6 내지 24개월 간격으로 대상체에 투여될 수 있다. 특정 구현예에서, 부스터 접종은 상이한 E. 콜리 O-항원, 바이오컨쥬게이트, 또는 조성물을 이용할 수 있다. 일부 구현예에서, 동일한 E. 콜리 O-항원 컨쥬게이트, 또는 조성물의 투여는 반복될 수 있고, 투여는 적어도 1일, 2일, 3일, 5일, 7일, 10일, 15일, 30일, 45일, 2개월, 75일, 3개월, 또는 적어도 6개월 떨어져 있을 수 있다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 E. 콜리 O-항원 컨쥬게이트 또는 본원에 기재된 조성물은 1년에 1회 단일 용량으로 대상체에 투여된다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 E. 콜리 O-항원 컨쥬게이트 또는 본원에 기재된 조성물은 n년 당 1회 단일 용량으로 대상체에 투여되며, n은, 예를 들어, 약 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15 또는 20년이다.
특정 구현예에서, 본원에 기재된 E. 콜리 O-항원 컨쥬게이트 또는 본원에 기재된 조성물은 2주, 3주, 4주, 5주 또는 6주 간격으로 2, 3, 4, 5회 이상의 용량으로 대상체에 투여된다. 일부 구현예에서, 본원에 기재된 E. 콜리 O-항원 컨쥬게이트 또는 본원에 기재된 조성물의 2, 3, 4, 5회 이상의 용량은 2, 3, 4, 5 또는 6주 간격으로 대상체에 투여된다. 특정 구현예에서, 투여되는 E. 콜리 O-항원 컨쥬게이트, 또는 조성물은 매번 동일하다. 특정 구현예에서, 투여되는 E. 콜리 O-항원 컨쥬게이트, 또는 조성물은 매번 상이하다.
검정
대상체에서 면역 반응을 발생시키는 본원에 기재된 컨쥬게이트/조성물의 능력은 본 발명의 개시내용의 관점에서 당업자에게 공지된 임의의 접근법을 이용하여 평가될 수 있다.
면역 반응을 유도하는 바이오컨쥬게이트의 능력을 평가하기 위한 검정
일부 구현예에서, 대상체에서 면역 반응을 발생시키는 바이오컨쥬게이트의 능력은 바이오컨쥬게이트로 대상체(예를 들어, 마우스) 또는 대상체 세트를 면역화시키고, 대조군(예를 들어, 위약)으로 추가 대상체(예를 들어, 마우스) 또는 대상체 세트를 면역화시킴으로써 평가될 수 있다. 대상체 또는 대상체 세트는 이후 ExPEC로 공격될 수 있고, 대상체 또는 대상체 세트에서 질병(예를 들어, UTI)을 야기시키는 ExPEC의 능력이 결정될 수 있다. 당업자는 대조군으로 면역화된 대상체 또는 대상체 세트가 ExPEC로 공격 후에 질병으로부터 고통받으나, 본원에 기재된 바이오컨쥬게이트(들) 또는 이의 조성물로 면역화된 대상체 또는 대상체 세트가 질병으로부터 덜 고통받거나 질병으로부터 고통받지 않는 경우, 바이오컨쥬게이트가 대상체에서 면역 반응을 발생시킬 수 있음을 인지할 것이다. ExPEC로부터의 O-항원과 교차 반응하는 항혈청을 유도하는 본원에 기재된 바이오컨쥬게이트(들) 또는 이의 조성물의 능력은, 예를 들어, 면역검정, 예를 들어, ELISA에 의해 시험될 수 있다.
시험관내 살균 검정
대상체에서 면역 반응을 발생시키는 본원에 기재된 컨쥬게이트/조성물의 능력은 당컨쥬게이트-기반 백신의 승인을 얻는데 사용되는 확립되고 허용되는 방법인 혈청 살균 검정(SBA) 또는 옵소닌식균작용 사멸 검정(OPK)을 이용하여 평가될 수 있다. 상기 검정은 당 분야에 널리 공지되어 있으며, 간단히 상기 항체를 유도하는 화합물을 대상체(예를 들어, 마우스)에 투여함으로써 관심 표적(예를 들어, E. 콜리의 O-항원, 예를 들어, O25B)에 대한 항체를 생성시키고 분리시키는 단계를 포함한다. 이후, 항체의 살균 능력은, 예를 들어, 상기 항체 및 보체 및 검정에 따라 호중구 세포의 존재하에서 해당 박테리아(예를 들어, 관련 혈청형의 E. 콜리)를 배양하고, 예를 들어, 표준 미생물학적 접근법을 이용하여 박테리아를 사멸시키고/시키거나 중화시키는 항체의 능력을 검정함으로써 평가될 수 있다.
키트
본원에 기재된 조성물의 하나 이상의 성분, 예를 들어, 본 발명의 구현예에 따른 EPA 담체 단백질에 공유적으로 결합된 하나 이상의 E. 콜리 O 항원 및/또는 E. 콜리 O 항원의 컨쥬게이트로 충전된 하나 이상의 용기를 포함하는 팩 또는 키트가 본원에 제공된다. 약학적 또는 생물학적 제품의 제조, 사용 또는 판매를 규제하는 정부 기관에 의해 규정된 형태의 통지 또는 지침이 상기 용기(들)과 임의로 관련될 수 있으며, 상기 통지는 인간 투여를 위한 제조, 사용 또는 판매 기관의 승인을 반영한다. 본원에 포함되는 키트는 대상체의 치료 및 면역화의 상기 방법에서 사용될 수 있다.
본 발명의 하기 실시예는 본 발명의 특성을 추가로 예시하기 위한 것이다. 하기 실시예는 본 발명을 제한하지 않으며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 결정되는 것이 이해되어야 한다.
구현예
구현예 1은 제1 농도의 E. 콜리 O25B 항원 다당류, 및 제2 농도의 E. 콜리 O1A 항원 다당류, E. 콜리 O2 항원 다당류 및 E. 콜리 O6A 항원 다당류 각각을 포함하는 조성물이며, 제1 농도 대 제2 농도의 비는 1:1 내지 2:1이고, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류 각각은 독립적으로 슈도모나스 에어루지노사의 무독화된 외독소 A(EPA) 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, 제1 농도는 10 내지 36 ㎍/㎖이다.
구현예 2는 1:1:1:1의 중량비의 E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류를 포함하는 구현예 1의 조성물이다.
구현예 3은 2:1:1:1의 중량비의 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류를 포함하는 구현예 1의 조성물이다.
구현예 4는 16 ㎍/㎖의 O25B 항원 다당류를 포함하는 구현예 1 내지 3 중 어느 하나의 조성물이다.
구현예 5는 32 ㎍/㎖의 O25B 항원 다당류를 포함하는 구현예 1 내지 3 중 어느 하나의 조성물이다.
구현예 6은 5 내지 18 ㎍의 제1 용량의 E. 콜리 O25B 항원 다당류, 및 각각 독립적으로 제1 용량의 50% 내지 100%인 용량의 E. 콜리 O1A 항원 다당류, E. 콜리 O2 항원 다당류 및 E. 콜리 O6A 항원 다당류를 포함하는 다가 면역 조성물이며, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류 각각은 독립적으로 슈도모나스 에어루지노사의 무독화된 외독소 A(EPA) 담체 단백질에 공유적으로 결합된다.
구현예 7은,
하기 식 O25B'의 구조를 갖는 E. 콜리 O25B 항원 다당류:
Figure pct00012
,
하기 식 O1A'의 구조를 갖는 E. 콜리 O1A 항원 다당류:
Figure pct00013
,
하기 식 O2'의 구조를 갖는 E. 콜리 O2 항원 다당류:
Figure pct00014
, 및
하기 식 O6A'의 구조를 갖는 E. 콜리 O6A 항원 다당류:
Figure pct00015
를 포함하는 다가 면역 조성물이며,
상기 식에서, n은 독립적으로 5 내지 25의 정수이고,
E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류 각각은 독립적으로 SEQ ID NO:1의 아미노산 서열을 갖는 담체 단백질에 공유적으로 결합되고;
조성물 내의 E. 콜리 O25B, O1A, O2, O6A 항원 다당류의 농도는 각각 16:8:8:8 ㎍/㎖, 16:16:16:16 ㎍/㎖, 32:16:16:16 ㎍/㎖ 또는 32:32:32:32 ㎍/㎖이다.
구현예 8은 구현예 1 내지 7 중 어느 하나의 조성물을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도하는 방법이다.
구현예 9는 제1 유효량의 E. 콜리 O25B 항원 다당류, 및 제2 유효량의 E. 콜리 O1A 항원 다당류, E. 콜리 O2 항원 다당류 및 E. 콜리 O6A 항원 다당류 각각을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도하는 방법이며, 제1 유효량 대 제2 유효량의 비는 1:1 내지 2:1이고, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류 각각은 독립적으로 슈도모나스 에어루지노사의 무독화된 외독소 A(EPA) 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, 제1 유효량은 투여 당 5 내지 18 ㎍이다.
구현예 10은 E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류가 1:1:1:1의 투여량 비로 투여되는 구현예 9의 방법이다.
구현예 11은 E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류가 2:1:1:1의 투여량 비로 투여되는 구현예 9의 방법이다.
구현예 12는 투여 당 8 ㎍의 O25B 항원 다당류가 투여되는 구현예 8 내지 11 중 어느 하나의 방법이다.
구현예 13은 투여 당 16 ㎍의 O25B 항원 다당류가 투여되는 구현예 8 내지 11 중 어느 하나의 방법이다.
구현예 14는 E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류가 하나의 조성물로 함께 투여되는 구현예 8 내지 13중 어느 하나의 방법이다.
구현예 15는,
하기 식 O25B'의 구조를 갖는 E. 콜리 O25B 항원 다당류:
Figure pct00016
,
하기 식 O1A'의 구조를 갖는 E. 콜리 O1A 항원 다당류:
Figure pct00017
,
하기 식 O2'의 구조를 갖는 E. 콜리 O2 항원 다당류:
Figure pct00018
, 및
하기 식 O6A'의 구조를 갖는 E. 콜리 O6A 항원 다당류:
Figure pct00019
를 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도하는 방법이며,
상기 식에서, n은 독립적으로 5 내지 25의 정수이고,
E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류 각각은 독립적으로 SEQ ID NO:1의 아미노산 서열을 갖는 담체 단백질에 공유적으로 결합되고;
E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류는 투여 당 8:4:4:4 ㎍, 8:8:8:8 ㎍, 16:8:8:8 ㎍ 또는 16:16:16:16 ㎍으로 투여된다.
구현예 16은 면역 반응이 질병의 위험이 있는 인간 대상체에서 ExPEC 혈청형 O1A, O2 및 O6A 및 O25B에 의해 야기되는 침습성 ExPEC 질병의 중증도를 제한하거나 상기 질병을 예방하는 구현예 8 내지 15 중 어느 하나이 방법이다.
구현예 17은 성인 인간 대상체가 요로 감염, 수술-부위 감염, 복부 또는 골반 감염, 폐렴, 병원내 폐렴, 골수염, 연조직염, 패혈증, 세균혈증, 상처 감염, 신우신염, 수막염, 신생아 수막염, 복막염, 담관염, 연조직 감염, 화농근육염 및 패혈성 관절염으로 구성된 군으로부터 선택되는 침습성 ExPEC 질병에 걸리거나 걸릴 위험이 있는 성인 인간 대상체인 구현예 16의 방법이다.
구현예 18은 E. 콜리 O25B 항원 다당류, E. 콜리 O1A 항원 다당류, E. 콜리 O2 항원 다당류 및 E. 콜리 O6A 항원 다당류를 조합함으로써 조성물을 획득하는 단계를 포함하는 구현예 1 내지 7 중 어느 하나의 조성물을 제조하는 방법이다.
실시예
O-항원 바이오컨쥬게이트
EPA 단백질 담체의 당화 부위에 공유적으로 연결된 E. 콜리 O1A, O2, O6A 및 O25B를 각각 함유하는 O1A-EPA, O2-EPA, O6A-EPA 및 O25B-EPA 바이오컨쥬게이트는, 예를 들어, 개시내용 전체가 참조로서 본원에 포함되는 문헌[Ihssen et al., 2010, Microbial Cell Factories 9, 61], 및 WO 2006/119987호, WO 2009/104074호, 및 국제 특허 출원 번호 PCT/EP2015/053739호에 기재된 바와 같이 생성되고, 정제되고, 특성 규명될 수 있다. 바이오컨쥬게이트는 올리고사카릴트랜스페라제 PglB, 및 단백질 담체(EPA)의 존재하에서 상이한 O-혈청형의 다당류-합성 효소를 발현하는 재조합 E. 콜리 세포를 이용하여 합성된다. 이러한 접근법에서, 당컨쥬게이트 백신은 도 1 및 도 2에서 예시된 생화학 과정을 통해 E. 콜리의 원형질막공간에서 발현되고, 추출되고, 정제될 수 있다. 표 2는 본 발명의 구현예에 따른 컨쥬게이트의 생성을 위해 사용되는 숙주 균주를 나타낸다.
표 2: 전임상, 독성학 연구 및 임상 배치의 생성을 위한 숙주 균주
Figure pct00020
예를 들어, O25B-EPA 생성을 위해, 유전체적으로 통합된 O25B 클러스터를 갖는 균주 W3110 ΔwaaL ΔgtrABS ΔrfbO16::rfb(upec138)를 작제하였고, 이를 플라스미드 pGVXN1076(SEQ ID NO:1의 아미노산 서열을 갖는 EPA를 발현함) 및 pGVXN970(올리고사카릴 트랜스페라제 PelB를 발현함)로 형질전환시켰다(WO/2009/104074). 이러한 균주를 문헌[Datsenko and Wanner (2000, Proc Natl Acad Sci U S A 97: 6640-6645)]의 방법 및 박테리아 염색체로의 큰 삽입물의 부위 특이적 통합을 위한 상동성 재조합 기술(WO 2014/057109호 참조)에 의해 균주 W3110로부터 시작하여 작제하였다. O25B 항원과 관련된 rfb 클러스터를 O25B에 대해 양성인 E. 콜리 균주 upec138로부터 클로닝하였다. 재조합 숙주 세포는 원형질막공간에서 O25B/EPA 바이오컨쥬게이트를 생성하였다. 생성된 O25B 바이오컨쥬게이트를 표준 방출 및 특성규명 검정을 이용하여 특성규명하였다. 바이오컨쥬게이트를 2회의 연속적인 음이온 교환 및 크기 배제 크로마토그래피 단계를 이용하여 정제하여, 98.1% 순도의 O25B 바이오컨쥬게이트 제조물을 생성시켰다.
유사하게, O1A-EPA, O2-EPA 및 O6A-EPA의 재조합 생성을 위한 숙주 균주를 작제하였다(표 2). 이들 균주는 E. 콜리 균주 upec032, upec116 및 CCUG11309로부터 각각 클로닝된 O1A, O2 및 O6A와 관련된 rfb 클러스터를 포함한다. O1A-EPA, O2-EPA 및 O6A-EPA의 바이오컨쥬게이트를 이들 재조합 숙주 세포로부터 생성시키고, 본 발명의 개시내용의 관점에서 당 분야에 공지된 방법을 이용하여 정제하였다.
순도 분석을 위해 SDS PAGE 정량을 이용하였다. 당 대 단백질 비를 안트론(anthrone) 검정에 의한 당 정량(문헌[Laurentin and Edwards, 2003, Anal Biochem 315, 143-145] 참조) 및 단백질 농도에 대한 BCA 검정을 기초로 하여 계산하였다. 분석 크기 배제 크로마토그래피는 부착된 글리칸 사슬을 갖는 EPA의 예상 유체역학 반경과 일치하는 입자의 단량체 상태를 나타내었다.
바이오컨쥬게이트 및 당화되지 않은 EPA 참조 표준을 다각 광 산란을 이용한 크기 배제 크로마토그래피(SEC-MALS)에 의해 분석하여 개별적 바이오컨쥬게이트의 일당화 및 이당화 정도를 정량하고, 담체 단백질 및 이에 부착된 O-PS의 분자 질량(MW)을 결정하였다. 샘플을 포스페이트 완충액(pH 7.0; 50 mM NaCl, 150 mM 소듐 포스페이트) 중에서 TSKgel-G3000 SWxl 컬럼에서 분리시키고, UV(214 및 280 nm), 굴절 지수(RI) 및 다각 광 산란(MALS)에 의해 모니터하였다.
백신 조성물
본 실시예는 본 발명에 유용한 백신 조성물을 예시한다.
표 3-1: 백신 조성물
Figure pct00021
표 3-2: 백신 조성물
Figure pct00022
상기 예시된 액체 백신 조성물 각각은 주사를 위해 준비된 바이알에 패키징된다. 백신 제품은 +2℃ 내지 +8℃에서 보관되어야 한다.
백신 조성물 내의 활성 물질은 당화된 단백질(E. 콜리 O 항원 다당류에 공유적으로 연결된 EPA 단백질 담체로 구성된 바이오컨쥬게이트)이며, 용량은 다당류 모이어티(O 항원) 단독의 함량을 기초로 하여 계산된다.
EPA 담체 단백질의 용량은 다당류 대 단백질 비에 좌우된다. 추정된 다당류 대 단백질 비는 O-항원 혈청형에 따라 15% 내지 50%였고, 즉, 컨쥬게이트 내의 다당류의 중량은 컨쥬게이트 내의 EPA 단백질 담체 중량의 약 15% 내지 50%이다. ExPEC4V에서의 각각의 혈청형에 대해, 다당류 대 단백질 비를 정량하였고, 예를 들어, 다당류(O-항원)의 양을 안트론 검정에 의해 측정하였고(문헌[Laurentin and Edwards, 2003, Anal Biochem 315, 143-145] 참조), 단백질 농도를 측정하기 위해 비신코닌산(bicinchoninic acid)(BCA) 검정을 이용하였다. 생성물 1-3에서의 각각의 혈청형에 대해, 표 3-1 및 3-2에 제공된 EPA의 값은 ExPEC4V로부터의 분석 결과를 기초로 한 예상 값이다.
4가 백신 조성물(O25B, O1A, O2 및 O6 바이오컨쥬게이트)의 안정성을 3개월의 기간에 걸쳐 시험하였다. 연구는 분해 경로를 확인하기 위한 가속화 및 스트레스 보관 조건을 포함하였다. 이들 연구는 활성 물질 및 4가 백신 조성물이 적어도 3개월 동안 안정적이며, 따라서 안정성과 관련하여 적합한 백신 조성물임을 입증한다.
래트에서의 반복 용량 독성 연구
14일의 회복 기간을 갖는 우수한 실험실 실험(GLP) 독성 연구를 스프라그-돌리(Sprague-Dawley) 래트에서 수행하여 1일 및 14일에서의 2회의 근내(i.m.) 주사(대퇴사두근) 후의 백신 조성물의 독성 및 국소 내약성을 평가하였다. 14일의 회복 기간 후(즉, 28일째)에 가역성, 지속성, 및 임의의 변화의 지연된 발생을 평가하였다. 래트에서 반복 용량 독성 연구를 가능하게 하는 1상의 계획은 표 4에 요약되어 있다.
표 4: 래트에서의 반복 용량 독성 연구의 계획
Figure pct00023
ExPEC4V의 O-항원 다당류(PS) 당 4 ㎍의 용량(16 ㎍의 전체 PS 용량)을 본 연구에서 시험하였다. 이 용량은 하기 기재되는 1상 임상 연구에서 평가되는 최대 용량과 동일하다. 그러므로, 1상에서 사용되는 전체 인간 용량을 래트 GLP 독성 연구에서 투여하였다. 연구를 1상 임상 연구에서 사용된 배치(batch)를 대표하는 비임상 배치로 수행하였다.
연구 동안 사망 또는 임의의 치료 관련 임상 징후(체온을 포함함) 또는 안과적 관찰이 관찰되지 않았다. 또한, 체중, 체중 증가, 음식 섭취, 또는 혈액학, 임상 화학, 응고 및 소변검사 파라미터에 대한 독성학적으로 관련된 유해 효과가 없었다. 치료 종료시(14일) 및 회복 기간(28일)에 시험 항목 관련 육안 소견 또는 장기 중량에서의 차이는 없었다.
유해한 시험 항목 관련 현미경 소견은 관찰되지 않았다. 비히클 및 치료 그룹 둘 모두에서 치료 기간 종료시 대퇴사두근 내의 주사 부위에서 유해하지 않은 최소 내지 가벼운 현미경 소견(간질 염증, 근섬유의 변성/괴사 및 혼합 염증 세포 침윤)이 나타났다. 따라서, 이들 소견은 시험 항목의 투여와 관련이 없고, 투여 절차(즉, i.m. 주사)의 결과와 관련이 있는 것으로 간주되었다. 회복 기간 종료시, 1일-주사 부위 근육이 회복되었고, 14일-주사 부위에서, 근육에서 잔여 최소 혼합 세포 염증/침윤이 관찰되었고, 이는 비히클 및 치료 동물 둘 모두에서 지속적인 회복을 암시한다. 전반적으로, 백신은 충분히 내약성이었고, 유해한 치료-관련 효과가 나타나지 않았다.
제형 완충액만 투여된 비히클과 비교하여 예방 접종된 그룹에서 4개의 O-항원에 대한 더 높은 혈청 면역글로불린 G(IgG) 역가가 유도되어 백신의 면역원성이 확인되었다.
토끼에서의 반복 용량 독성 연구
3주 회복 기간을 갖는 GLP 반복 용량 독성 연구를 NZW 토끼(TOX11163, 초안 보고서)에서 수행하여 2주 간격으로 투여되는 3회의 i.m. 주사(0, 14 및 28일) 후에 ExPEC4V의 독성 및 국소 내약성을 평가하였다. 28일에서의 세번째 주사 후 3주의 치료가 없는 기간 후에 49일에서 가역성, 지속성, 및 임의의 변화의 지연된 발생을 평가하였다. 토끼에서의 반복 용량 독성 연구를 가능하게 하는 2상의 계획은 표 5에서 발견될 수 있다.
표 5: 토끼에서의 반복 용량 독성 연구의 계획
Figure pct00024
ExPEC4V의 O-항원 PS 당 16 ㎍의 최대용량(218 ㎍의 EPA 담체 단백질과 함께 64 ㎍의 전체 PS 용량)을 본 연구에서 시험하였다. 이러한 용량은 래트에서 GLP 독성 연구를 가능하게 하는 1상에서 이전에 시험된 최대 용량보다 4배 더 높고, 하기에 기재되는 2상 임상 연구에서 평가되는 최대 PS(및 EPA) 용량과 동일하다. 그러므로, 2상에서 사용되는 바와 같은 충분한(최대) 인간 용량을 본 토끼 GLP 독성학 연구에서 투여하였다.
연구를 하기에 기재되는 1상 임상 연구에서 사용되는 ExPEC4V(32 ㎍/㎖ 전체 PS를 함유함)로 수행하였다. 이러한 배치는 동일한 약물 물질이 둘 모두의 백신 조성물에 대해 사용됨에 따라 하기 기재되는 2상 임상 연구에서 사용되는 백신 조성물(128 ㎍/㎖ 전체 PS를 함유함)의 대표로 간주된다.
연구 동안 사망은 관찰되지 않았다. 체온, 체중, 체중 증가, 음식 섭취, 안과, 피부 평가(드레이즈 스코어링(Draize scoring)), 임상 화학 및 C-반응성 단백질에 대해 영향이 없었다.
64 ㎍의 ExPEC4V가 투여된 암컷은 치료 및 회복 기간 종료시 유해하지 않은 최소로 감소된 헤모글로빈 수준과 함께 회복 기간 종료시에 전체 RBC 수 및 적혈구용적률에서 최소의 감소를 나타내었다. 피브리노겐은 암컷에서 첫번째 주사 1주 후 및 치료 기간 종료시 최소로 증가되었으나, 치료가 없는(회복) 기간 종료시에 더이상 변화가 관찰되지 않았다.
투여 직후, 피하조직의 어두운 변색이 ExPEC4V-투여 그룹의 일부 동물에서 나타났으며, 이는 부검(30일)시 모든 그룹(대조군 그룹을 포함함)에서 28일에서 주사된 부위에서 관찰된 변색의 초점/영역과 관련이 있었다. 회복 기간 종료시에 이상이 나타나지 않았다. 혼합 염증 세포 침윤(최소에서 약간)의 조직병리학적으로 다수의 초점이 ExPEC4V-투여 동물에서 28일 주사 부위에서 주로 관찰되었다. 회복 기간 종료시(49일), 고 용량 그룹에서 단지 1마리의 암컷이 28일의 주사 부위에서 혼합 염증 세포 침윤을 나타내었고, 이는 (지속적인) 회복을 나타낸다.
배액 내측 장골 림프절 내에서, 치료 기간 종료시 ExPEC4V-투여 토끼의 곁피질 및/또는 속질끈 내에서 림프모구 세포의 생성(배중심 내) 및 격리가 관찰되었고, 이는 전체 세포충실성을 증가시켰다. 또한, 림프절은 둘 모두의 성별에서 더 컸고, 이는 암컷에서 증가된 체중과 관련이 있었다. 이들 소견은 회복 기간 종료시에 관찰되지 않았다. 치료 및 회복 기간 종료시에 치료된 수컷 및 암컷의 비장에서 증가된 수의 배중심이 나타났고, 치료 기간 종료시에 둘 모두의 성별에서 비장 중량에서의 증가가 동반되었다.
이들 소견은 유해하지 않은 것으로 간주되며, 백신 투여에 대한 면역 반응과 관련된다.
4개의 모두의 O-항원 혈청형뿐만 아니라 EPA에 대한 혈청 IgG 수준이 수컷 및 암컷에서 상승됨에 따라 백신의 면역원성이 확인되었다.
전반적으로, 64 ㎍ 이하의 전체 PS를 함유하는 ExPEC4V 용량을 이용한 토끼의 예방접종(3회 i.m. 주사, 2주 간격)은 안전하고 충분히 내약성이었다. 관찰된 모든 치료-관련 효과는 백신 투여에 의해 유도된 정상적인 유해하지 않은 반응을 반영하는 것으로 간주된다.
래트에서 백신에 의해 유도된 항체 반응의 기능성
O25B, O1A, O2 및 O6A 바이오컨쥬게이트의 백신-유도된 항체 반응의 기능적 활성을 평가하기 위해, O25B, O1A, O2 및 O6A EPA 바이오컨쥬게이트를 각각 단독으로 또는 조합하여 함유하는 1가 또는 4가 백신으로 예방 접종된 래트로부터의 혈청을 박테리아, 예를 들어, E. 콜리의 시험관내 보체-의존성 및 항체-의존성 포식작용 및 사멸을 측정하는 옵소닌식균작용 사멸(OPK) 검정을 이용하여 분석하였다. OPK 검정은 다양한 E. 콜리 혈청형의 옵소닌식균작용 및 사멸을 촉진하는 혈청의 능력을 측정한다. 96-웰 플레이트에서, 샘플 혈청의 규정된 희석액을 4개의 백신-특이적 E. 콜리 혈청형 중 하나로부터의 박테리아, 규정된 양의 HL60 세포, 및 새끼 토끼 보체와 함께 각각의 웰에서 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, 혼합물의 일부를 트립틱 소이 아가(TSA) 상에 스포팅하고, 박테리아 콜로니의 수를 세었다. 박테리아 세포에 결합하고, 보체의 침착을 활성화시키고, HL60 세포에 의한 박테리아의 흡수 및 사멸을 매개하는 항체의 능력이 옵소닌 역가로 표현되었다. 옵소닌 역가 또는 옵소닌화 지수(OI)는 박테리아 세포의 50%를 사멸시키는 혈청의 희석액에 해당한다. 면역전 및 면역후 혈청에 대한 옵소닌 지수가 제공된다. 면역전에서 면역후까지 OI의 적어도 4배의 증가가 유의한 것으로 간주된다.
E. 콜리를 예방 접종된 래트로부터의 혈청의 희석액으로 예비 옵소닌화시키고, 보체 및 포식세포(분화된 HL60 세포)와 함께 인큐베이션하고, 콜로니 형성 단위(CFU)를 결정하였다. 이후, 최대 사멸 % 및 옵소닌화 지수(OI: E. 콜리의 50%를 사멸시키는 혈청 희석액)를 계산하였다. OPK 시험을 위해 선택된 E. 콜리는 OC 24453(혈청형 O2), OC 24781(혈청형 O6A) 및 OC 24176(혈청형 O25B)이었다.
도 3a-3c에 도시된 결과에 의해 제시된 바와 같이, O2-EPA, O6A-EPA 및 O25B-EPA를 함유하는 1가 백신은 래트에서 강한 항체 반응을 유도하였고, 상기 항체 반응은 이들 혈청형으로부터의 E. 콜리를 사멸시키는데 기능적이다.
표 6은 O-항원 당 0.4 또는 4 ㎍의 4가 백신으로 면역화된 래트로부터의 O-항원 O2, O6A 및 O25B에 대한 전체 OI 역가를 제시한다. 역가는 2개의 별도의 실험에서 결정되었다. 0.4 ㎍ 용량은 O2 및 O6A 혈청형에 대해 모든 동물에서 유의한 OI를 유도하였다. O25B에 대해, 3/8 동물은 0.4 ㎍ 용량을 이용한 면역화 후의 OI에서의 유의한 증가를 나타내었다. 0.4 ㎍ 용량에 비해, 4 ㎍ 용량은 모든 동물에서 O2에 대해 낮은 OI 증가를 유도하였다. 3/8 동물은 4 ㎍ 용량 그룹으로부터의 혈청이 O25B E. 콜리에 대해 시험된 경우 OI 증가를 나타내었다.
데이터는 4가 백신이 동물에서 O2, O6A 및 O25B에 대해 O-항원 특이적 옵소닌 항체를 유도할 수 있음을 확인하며, 이는 본원에 기재된 백신 조성물이 O-항원이 백신에 포함되는 E. 콜리 혈청형에 대한 항체 반응을 유도하고, 상기 항체 반응이 이들 혈청형으로부터의 E. 콜리를 사멸시키는데 기능적임을 입증한다.
표 6: E. 콜리 O2, O6A 및 O25B에 대한 OI. 2개의 별도의 실험으로부터의 개별적 예방접종 전 및 3회 예방접종 후 혈청에 대한 OI가 모든 동물에 대해 제시된다.
Figure pct00025
인간에서의 효과 - I상 연구
ExPEC4V를 전체 194명의 대상체가 등록된 최초 인간 1상 연구에서 시험하였다. 이러한 1상 연구는 무작위, 위약-대조, 다기관 연구이다. 연구를 연구자 및 연구진이 대상체의 무작위화 그룹을 알고 있는 반면, 대상체는 항상 이의 무작위화 그룹에 대해 맹검되는 것이 요구된 점에서 단일 맹검 방식으로 수행하였다.
이러한 최초 인간 연구의 목적은 재발성 요로 감염(rUTI)의 병력을 갖는 18세 이상 내지 70세 이하 연령의 건강한 여성에서 후보 백신의 안전성, 면역원성, 및 효능을 평가하는 것이었다. 연구의 일차 목적은 ExPEC4V가 투여된 대상체와 위약이 투여된 대상체 사이의 의도된 및 의도되지 않은 유해 사례(AE) 및 심각한 유해 사례(SAE)의 비교였다. 주요 이차 목적은 면역원성 파라미터, E. 콜리 백신-혈청형에 의해 야기된 대증 UTI 에피소드의 수, 및 백신-혈청형 특이적 E. 콜리 UTI의 발생률 및 임상 증상을 포함하였다.
적격 대상체는 지난 12개월 내에 적어도 3회의 독립적인 UTI 에피소드 또는 이전 6개월 내에 적어도 2회의 독립적 UTI 에피소드를 갖는 것이 요구되었고; 독립적 UTI 에피소드 중 적어도 1회는 배양-확인된 E. 콜리 감염으로 인한 것이어야 한다. 전체 194명의 대상체가 등록되었고, 0.5 ㎖의 ExPEC4V 또는 위약의 단일 i.m. 용량에 대해 무작위화되었다(표 7 참조). 다음 단계로 진행하기 전에 14일 안전성 데이터를 평가하는 시차를 둔 접근법으로 등록을 수행하였다:
1. 처음 8명의 대상체를 1 ㎍의 각각의 PS, 또는 위약의 용량으로 무작위화시켰다(3:1);
2. 이후 8명의 대상체를 4 ㎍의 각각의 PS, 또는 위약의 용량으로 무작위화시켰다(3:1);
3. 나머지 178명의 대상체를 4 ㎍의 각각의 PS, 또는 위약의 용량으로 무작위화시켰다(1:1).
표 7: 1상 연구에서 등록된 대상체의 인구학 및 기준선 특징.
Figure pct00026
첫번째 방문시, 동의서를 제공한 적격 대상체를 스크리닝하였고, 포함/제외 기준에 대한 순응도를 확인하였다. 혈액을 채취하고, 소변을 수집하였다. 두번째 방문시(1일), 각각의 대상체에 삼각근에 0.5 ㎖의 용액(ExPEC4V 또는 위약)의 1회 근내 주사를 투여하였다. 감소된 용량의 후보 백신은 1 ㎍의 각각의 다당류(전체 4 ㎍ 다당류)를 함유하였다. 표적 용량의 후보 백신은 4 ㎍의 각각의 다당류(전체 16 ㎍ 다당류)를 함유하였다.
예방접종 후 1일로부터 7일까지 다이어리(diary)에 수집된 의도된 국소(주사 부위에서의 동통, 홍반, 및 종창) 및 전신(열, 즉, 38℃ 이상의 체온) AE 및 270일(연구 방문 종료)까지 수집된 AE 및 SAE를 기초로 하여 안전성을 평가하였다. 면역원성을 1일의 예방접종 전 및 30일 및 270일의 예방접종 후에 채취된 혈액 샘플로부터의 혈청을 이용하여 적격 효소 결합 면역흡착 측정법(ELISA) 및 옵소닌식균작용 사멸(OPK) 검정에 의해 평가하였다.
기술 통계(n, 평균, 표준 편차, 연속 변수에 대한 중간값 및 범위, 범주형 변수에 대한 빈도 및 백분율)가 치료 그룹 및/또는 해당하는 경우 방문을 통해 제공된다. 모든 데이터는 대상체, 치료 그룹, 및 해당하는 경우 방문을 통해 나열된다. 위약을 투여하는 그룹 B로부터의 모든 대상체를 조합하여 위약 처리 그룹을 형성시킨다.
안전성
현재까지, 1상 연구(아직 진행 중임)에서 유해한 약물 반응, 유의한 임상 실험실 이상, 심혈관, 폐, 중추신경계, 신장, 또는 기타 유의한 유해 효과, 과량투여가 확인되지 않았다. 유해 사례 및 심각한 유해 사례의 발생은 위약과 예방 접종된 그룹 사이에 동등하였다.
면역원성 - 전체 항체 역가
백신 성분의 면역원성을 평가하기 위해, 임상 연구에 참여하는 여성으로부터의 혈청을 획득하고, ELISA에 의해 분석하여, 4가 백신에 포함된 4개의 상이한 O-항원(E. 콜리 O1, E. 콜리 O2, E. 콜리 O6, 및 E. 콜리 O25B)에 대한 IgG를 정량하였다. 전체 1일(예방접종 전) 및 30일 혈청 IgG 항체 역가를 일차 검정 항원으로서 정제된 혈청형 특이적 O 항원을 이용하여 각각의 혈청형 분리물에 대해 최적화된 적격 ELISA로 평가하였다. 혈청형 당 전체 IgG 항체 역가를 4-파라미터 로지스틱 곡선 적합을 이용하여 계산하여 샘플 당 반수 최대 유효 농도(EC50) 값을 결정하였다.
혈청형 ExPEC4V 당 1 ㎍ 다당류(N = 6)
6명의 대상체에 혈청형 당 1 ㎍ PS(4 ㎍ 전체 PS)의 ExPEC4V 용량을 투여하였다. 30일까지의 이들 대상체의 혈청형 특이적 면역 반응의 분석은 혈청형 당 전체 항체에서의 2배 이상의 증가를 갖는 대상체의 비율이 50%(혈청형 O1A), 83%(혈청형 O2), 50%(혈청형 O6A), 및 67%(혈청형 O25B)인 것을 나타내었다. 항체 역가에서 4배 이상의 증가를 갖는 대상체의 비율은 더 낮았고, 즉, 17%(혈청형 O6A), 33%(혈청형 1A), 33%(혈청형 2) 및 50%(혈청형 O25B)였다.
혈청형 용량 그룹 당 1 ㎍ PS의 반응의 분석은 4개의 혈청형에 걸쳐 유사한 크기의 증가를 발생시켰다. 30일과 1일을 비교하는 혈청형 O1A, O2, O6A 및 O25B에 대해, 항체 역가에서의 중간 배수 증가는 각각 2.5, 3.7, 2.2 및 4.1이었다. 개별적 대상체 배수 증가는 혈청형 O1A 및 O2에 대해 1 내지 6, 혈청형 O6A에 대해 1 내지 7, 및 혈청형 O25B에 대해 1 내지 11의 범위였다. 30일에서의 기하 평균 역가(GMT) 값은 각각 4개의 혈청형에 대해 4,053, 13,768, 1,236 및 227이었고(표 8), 이는 1일 GMT 값에 비해 약 2.2 내지 3.5배 증가를 나타낸다.
표 8: 1일(예방접종 전)에서 30일까지의 ELISA-결정된 전체 항체 역가에서의 GMT 및 95% 신뢰 구간 - 1상 연구
Figure pct00027
혈청형 ExPEC4V 당 4 ㎍ 다당류(N = 93)
혈청형 당 1 ㎍ PS(4 ㎍ 전체 PS)를 함유하는 용량과 비교하여, 혈청형 당 4 ㎍ PS(16 ㎍ 전체 PS)의 ExPEC4V 용량의 투여는 더 강한 면역 반응을 발생시켰다. 30일까지의 이들 대상체의 분석은 혈청형 당 전체 항체에서 2배 이상의 증가를 갖는 대상체의 비율이 81%(혈청형 O1A), 92%(혈청형 O2), 80%(혈청형 O6A), 및 82%(혈청형 O25B)인 것을 나타내었다. 항체 역가에서 4배 이상의 증가를 갖는 대상체의 비율은 57%(혈청형 O1A 및 O6A) 내지 80%(혈청형 O2) 범위였고, 이는 2배 증가를 갖는 비율보다 낮으나, 혈청형 당 1 ㎍ PS를 함유하는 용량으로 관찰된 것보다 특히 높았다. 도 4를 또한 참조하여, O1A, O2, O6A 및 O25B 각각에 대한 강한 면역 반응이 관찰되었고, 주사후(주사 30일 후)와 주사전(1일) 사이에 ELISA 역가에서의 유의한 증가가 예방 접종된 그룹(V_30일 대 V_1일)에서만 관찰되고, 위약 그룹(P_30일 대 P_1일)에서는 관찰되지 않았다.
혈청형 그룹 당 4 ㎍ PS의 반응의 분석은 혈청형 용량 그룹 당 1 ㎍ PS의 것보다 큰 중간 배수 증가를 발생시켰다. 30일과 1일을 비교하는 혈청형 O1A, O2, O6A 및 O25B에 대해, EC50 중간 배수 증가는 각각 4.6, 9.4, 4.9 및 5.9였다. 배수 증가에서의 크기 및 변동성은 이러한 용량 그룹에서 더 컸고, 혈청형 O1A에 대해 1 내지 96, 혈청형 O2에 대해 1 내지 165, 혈청형 O6A에 대해 0 내지 61, 및 혈청형 O25B에 대해 1 내지 579 범위였다. 30일에서의 GMT 값은 각각 4개의 혈청형에 대해 9,460, 27,973, 4,475 및 2,164였고(표 8), 이는 1일 GMT 값에 비해 약 4.9 내지 9.8배 증가를 나타낸다.
결론
이들 중간 결과는 30일의 관찰 기간에 걸쳐 혈청형 ExPEC4V 용량 당 1 ㎍ PS가 투여된 건강한 대상체에서 백신 특이적 면역 반응을 나타내며, 혈청형 ExPEC4V 용량 당 더 높은 4 ㎍ PS로 면역 반응에서 비교적 더 큰 증가를 나타낸다. 이러한 기간에 걸친 위약 그룹에서의 95명의 대상체의 항체 역가에서의 관련 변화의 결핍은 ExPEC4V 수용자에서의 항체 반응이 백신 매개되며, ExPEC 박테리아에 대한 환경적 노출로 인한 것이 아님을 암시한다.
이들 데이터는 혈청형 용량 당 1 ㎍ PS에 비한 혈청형 용량 당 더 높은 4 ㎍ PS와 관련된 항체 역가에서의 전반적 증가를 나타낸다. 이들 결과는 더 적은 용량 그룹에 비해 더 높은 용량 그룹의 역가와 관련된 더 큰 변동성을 암시하나, 대상체 용량 당 1 ㎍에서의 대상체의 적은 수는 임의의 관찰된 차이의 해석을 제한한다. 혈청형 당 상대 IgG 역가에서의 각각의 용량 그룹 내에서 차이가 또한 관찰되었으며, O25B 항원에 대한 항체에 대한 역가가 가장 낮았다(표 8).
기능적 항체 반응
임상 연구에 참여하는 여성의 기능적 항체 반응을 평가하기 위해 OPK 검정을 이용하였다. 혈청을 연구 참여자로부터 수집하였다. E. 콜리를 예방 접종된 여성으로부터의 혈청의 희석액으로 예비 옵소닌화시키고, 보체 및 포식세포(분화된 HL60 세포)와 함께 인큐베이션하고, 나머지 콜로니 형성 단위(CFU)를 결정하였다. 이후, 최대 사멸 퍼센트 및 옵소닌화 지수(OI: E. 콜리의 50%를 사멸시키는 혈청 희석액)를 계산하였다. OPK 시험을 위해 선택된 E. 콜리는 OC 24452(혈청형 O1A), OC 24453(혈청형 O2), OC 24454(혈청형 O6A) 및 OC 24176(혈청형 O25B)였다.
1일 및 30일 혈청을 인간 보체 및 HL60 포식세포와 함께 선택된 혈청형 O1A, O2, O6A 또는 O25B ExPEC 균주를 이용하여 최적화된 OPK 검정에 의해 기능적 항체에 대해 평가하였다(옵소닌화 지수[OI], 또는 E. 콜리 콜로니 형성 단위에서 50% 감소를 발생시키는 혈청 농도로 측정됨). 혈청형 O25B에 대한 기능적 항체 역가가 역가 정확성 및 재현성의 예비 평가를 기초로 하여 중간 분석에 포함된다. 모든 혈청형에 대해, 미국 국립 표준 기술 연구소에 의해 개발된 NICE 프로그램, 및 알라바마 대학에서 개발되고 허가된 Opsititer3 프로그램을 이용한 E. 콜리 옵소닌식균작용-매개 사멸의 측정으로부터 기능적 항체 역가를 결정하였다. 중간 분석을 위해, 위약을 투여한 95명의 대상체, ExPEC4V 1 ㎍ PS(혈청형 당) 백신을 투여한 6명의 대상체 및 ExPEC4V 4 ㎍ PS(혈청형 당) 백신을 투여한 93명의 대상체를 포함하는 194명의 대상체에 대해 OPK 역가를 결정하였다.
위약 수용자(N = 95)
ELISA 시험으로 관찰된 바와 같이, 위약 수용자(95명의 대상체)는 ExPEC4V 혈청형에 대해 1일 및 30일 혈청에 대해 유사한 OPK 반응을 나타내었고, 대부분의 각각의 대상체 당 OPK 역가 값에 대해 변화가 거의 관찰되지 않거나 변화가 관찰되지 않았다. 이들 결과는 상기 기간에 걸친 대부분 또는 모든 위약 대상체에 대한 안정적인 기능적 항체 역가를 나타낸다.
혈청형 ExPEC4V 당 1 ㎍ 다당류(N = 6)
6명의 대상체에 혈청형 당 1 ㎍ PS(4 ㎍ 전체 PS)의 ExPEC4V 용량을 투여하였다. 30일까지의 이들 대상체의 혈청형 특이적 면역 반응의 분석은 혈청형 당 전체 항체에서의 2배 이상의 증가를 갖는 대상체의 비율이 33%(혈청형 O1A), 67%(혈청형 O2) 및 0%(혈청형 O6A 및 O25B)인 것을 나타내었다. 혈청형 O1A 및 O2에 대해, 항체 역가에서 4배 이상의 증가를 갖는 대상체의 비율은 각각 17% 및 50%로 감소하였다.
30일과 1일을 비교하는 혈청형 O1A, O2, O6A 및 O25B에 대해, 항체 역가에서의 중간 배수 증가는 각각 1.0, 4.8, 0.9 및 1.0이었다. 개별적 대상체 배수 증가는 혈청형 O1에 대해 0.6 내지 8.1, O2에 대해 0.3 내지 9.5, 혈청형 O6A에 대해 0.8 내지 1.3, 혈청형 O25B에 대해 0.5 내지 1.5의 범위였다. 30일에서의 기하 평균 역가(GMT) 값은 각각 4개의 혈청형에 대해 429, 1834, 1,136 및 51이었고, 이는 1일 GMT 값에 비해 약 1.0 내지 2.8배 증가를 나타낸다.
혈청형 ExPEC4V 당 4 ㎍ 다당류(N = 93)
혈청형 당 4 ㎍ PS(16 ㎍ 전체 PS)의 ExPEC4V 용량의 투여는 모든 ExPEC 4V 혈청형에 대해 가능적 면역 반응을 발생시켰다. 30일까지의 이들 대상체의 분석은 혈청형 당 OI 값에서 2배 이상의 증가를 갖는 대상체의 비율이 63%(혈청형 O1A), 90%(혈청형 O2), 33%(혈청형 O6A) 및 55%(혈청형 O25B)인 것을 나타내었다. OI 값에서 4배 이상의 증가를 갖는 대상체의 비율은 20%(혈청형 O6A) 내지 82%(혈청형 O2) 범위였고; 예상된 바와 같이, 이들 비율은 2배 이상 증가에 대해 관찰된 것보다 일관되게 낮았다.
30일과 1일을 비교하는 혈청형 O1A, O2, O6A 및 O25B에 대해, OI 중간 배수 OPK 역가 증가는 각각 3.5, 14.7, 1.4 및 2.5였다. 이러한 용량 그룹의 대상체 당 배수 증가의 크기는 혈청형 O1A 및 O2에 대해 0.5 내지 >292, 혈청형 O6A에 대해 0.3 내지 26.4, 및 혈청형 O25B에 대해 0.1 내지 272.8의 범위였다. 도 5a-5d에 도시된 바와 같이, O1A, O2, O6A 및 O25B 각각에 대해 강한 기능적 면역 반응이 관찰되었고, 주사후와 주사전 사이의 OI에서의 유의한 증가가 예방 접종된 그룹에서만 관찰되었고, 위약 그룹에서는 관찰되지 않았다.
30일에서의 GMT 값은 각각 4개의 혈청형에 대해 950.5, 4,132, 1,542 및 414.7이었고(표 9), 이는 1일 GMT 값에 비해 약 2 내지 14배 증가를 나타낸다. 이들 데이터는 모든 ExPEC 4V 혈청형에 걸쳐 혈청형 용량 당 4 ㎍ PS와 관련된 30일 기능적 항체 역가에서 전반적인 증가를 나타낸다.
표 9: 1일(예방접종 전)에서 30일까지의 OPK-결정된 기능적 항체 역가에서의 GMT 및 95% 신뢰 구간 - 1상 연구
Figure pct00028
결론
이들 중간 결과는 30일의 관찰 기간에 걸쳐 혈청형 ExPEC4V 용량 당 4 ㎍ PS가 투여된 건강한 대상체에서 백신-특이적 기능적 면역 반응을 나타낸다. 이러한 기간에 걸친 위약 그룹에서의 95명의 대상체의 항체 역가에서의 유의한 변화의 결핍(도 5a-5d 및 표 9)은 ELISA 결과와 일치하며, 예방접종에 대한 항체 반응이 4개의 ExPEC 혈청형에 걸쳐 입증되었다는 결론을 뒷받침한다.
1상 연구로부터의 중간 면역원성 결과는 전체(ELISA) 및 기능적(OPK) 항체 역가 둘 모두에 대해, 30일의 관찰 기간에 걸쳐 혈청형 ExPEC4V 용량 당 1 ㎍ PS가 투여된 건강한 대상체에서 백신 특이적 면역 반응을 나타내며, 혈청형 ExPEC4V 용량 당 더 높은 4 ㎍ PS로 면역 반응에서 비교적 더 큰 증가를 나타낸다. ELISA 시험으로 관찰된 혈청형-특이적 배수 증가와 비교하여, OPK 검정은 둘 모두의 검정에 대해 혈청형 O1A 및 O2에 대한 유사한 반응 수준을 나타내었으나, 혈청형 O6A 및 O25B에 대해서는 다소 낮은 수준의 OPK % 대상체 반응을 나타내었다. 혈청형 O6A 및 O25B에 대한 일부 대상체의 OPK 반응에서의 선택적 감소가 연구 중이다.
특히, O25B 항원에 대한 OPK-결정된 기능적 항체 역가에서의 GMT 값은 다른 항원(O1A, O2 및 O6A)에 대한 것보다 낮다. OPK 검정은 스트렙토코커스 뉴모니에(Prevenar®)에 대해 PS 컨쥬게이트 백신에 의해 유도된 면역 보호에 대한 더 나은 대리 검정으로 받아들여졌는데, 이는 ELISA가 보호성의 고결합성 항체와 비보호성의 저결합성 항체를 구별할 수 없기 때문이다(Kim et al., Clin Diagn Lab Immunol. 2003 10(4):616-21).
인간에서의 효과 - II상 연구
I상 연구로부터의 중간 결과를 기초로 하여, II상 연구가 수행될 것이다. 이러한 무작위, 이중 맹검, 위약 대조, 다기관 연구는 18세 이상 내지 50세 미만(N=275) 및 50세 이상(N=560)으로 계층화된 안정적인 건강 상태의 남성 및 여성에서 5개의 상이한 용량의 안전성, 내약성 및 면원원성을 평가하도록 계획된다.
2개의 백신 조성물, 즉, ExPEC4V에서 사용된 것과 동일한 활성 물질을 이용하여 2개의 상이한 다당류 농도를 갖는 표 3-2에 제공된 생성물 1&2가 II상 연구에서 사용될 것이다. 더욱 특히, 조성물 1 제형은 애쥬번트 없이 E. 콜리 혈청형 O1A, O2, O6A 및 O25B 각각의 O-항원 다당류(PS) 당 32, 32, 32, 32 ㎍/㎖를 함유한다. 조성물 2 제형은 애쥬번트 없이 E. 콜리 혈청형 O1A, O2, O6A 및 O25B 각각의 O-항원 PS 당 16, 16, 16, 32 ㎍/㎖를 함유한다.
다양한 투여량 및 활성 물질의 비가 II상 연구에서 시험될 것이다. 더욱 특히, 등록된 대상체는 무작위화되고, 6개의 아암(arm)으로 나뉠 것이다: (i-v) 5개의 상이한 용량의 후보 백신 및 (vi) 위약. 각각의 대상체는 조성물 1, 조성물 2 또는 위약의 단일 i.m. 용량이 투여될 것이다. 조성물 1 또는 2의 주사 당 E. 콜리 O-항원 O1A: O2: O6A: O25B에 대한 표적 용량은 4:4:4:4 ㎍(즉, 상기 I상 연구에서 사용된 가장 높은 용량과 동일함), 4:4:4:8, 8:8:8:8, 8:8:8:16 및 16:16:16:16 ㎍이다. 연구의 목적은 4가 E. 콜리 바이오컨쥬게이트 백신의 5개의 상이한 용량의 안전성, 면역원성 및 효능을 평가하는 것이다.
서열
Figure pct00029
본원에 기재된 구현예는 단지 예시적인 것이며, 당업자는 일상적인 것을 넘어서지 않는 실험을 이용하여 본원에 기재된 특정 절차에 대한 다수의 등가물을 인지하거나, 확인할 수 있을 것이다. 모든 상기 등가물은 본 발명의 범위 내인 것으로 간주되고, 하기 청구항에 의해 포함된다.
본원에 인용된 모든 참고문헌(특허 출원, 특허 및 간행물을 포함함)은 각각의 개별적 간행물 또는 특허 또는 특허 출원이 모든 목적상 이들의 전체내용이 참조로서 포함되는 것으로 구체적 및 개별적으로 표시되는 것과 동일한 정도로 모든 목적상 전체내용이 참조로서 본원에 포함된다.
참고문헌
Figure pct00030
SEQUENCE LISTING <110> GlycoVaxyn AG Janssen Pharmaceuticals, Inc. <120> METHODS AND COMPOSITIONS FOR IMMUNE PROTECTION AGAINST EXTRA-INTESTINAL PATHOGENIC E. COLI <130> 688097-86WO <150> US 62/209,091 <151> 2015-08-24 <150> US 62/210,655 <151> 2015-08-27 <160> 3 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 652 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Detoxified EPA protein comprising 4 optimized N-glycosylation sequences <400> 1 Gly Ser Gly Gly Gly Asp Gln Asn Ala Thr Gly Ser Gly Gly Gly Lys 1 5 10 15 Leu Ala Glu Glu Ala Phe Asp Leu Trp Asn Glu Cys Ala Lys Ala Cys 20 25 30 Val Leu Asp Leu Lys Asp Gly Val Arg Ser Ser Arg Met Ser Val Asp 35 40 45 Pro Ala Ile Ala Asp Thr Asn Gly Gln Gly Val Leu His Tyr Ser Met 50 55 60 Val Leu Glu Gly Gly Asn Asp Ala Leu Lys Leu Ala Ile Asp Asn Ala 65 70 75 80 Leu Ser Ile Thr Ser Asp Gly Leu Thr Ile Arg Leu Glu Gly Gly Val 85 90 95 Glu Pro Asn Lys Pro Val Arg Tyr Ser Tyr Thr Arg Gln Ala Arg Gly 100 105 110 Ser Trp Ser Leu Asn Trp Leu Val Pro Ile Gly His Glu Lys Pro Ser 115 120 125 Asn Ile Lys Val Phe Ile His Glu Leu Asn Ala Gly Asn Gln Leu Ser 130 135 140 His Met Ser Pro Ile Tyr Thr Ile Glu Met Gly Asp Glu Leu Leu Ala 145 150 155 160 Lys Leu Ala Arg Asp Ala Thr Phe Phe Val Arg Ala His Glu Ser Asn 165 170 175 Glu Met Gln Pro Thr Leu Ala Ile Ser His Ala Gly Val Ser Val Val 180 185 190 Met Ala Gln Ala Gln Pro Arg Arg Glu Lys Arg Trp Ser Glu Trp Ala 195 200 205 Ser Gly Lys Val Leu Cys Leu Leu Asp Pro Leu Asp Gly Val Tyr Asn 210 215 220 Tyr Leu Ala Gln Gln Arg Cys Asn Leu Asp Asp Thr Trp Glu Gly Lys 225 230 235 240 Ile Tyr Arg Val Leu Ala Gly Asn Pro Ala Lys His Asp Leu Asp Ile 245 250 255 Lys Asp Asn Asn Asn Ser Thr Pro Thr Val Ile Ser His Arg Leu His 260 265 270 Phe Pro Glu Gly Gly Ser Leu Ala Ala Leu Thr Ala His Gln Ala Cys 275 280 285 His Leu Pro Leu Glu Ala Phe Thr Arg His Arg Gln Pro Arg Gly Trp 290 295 300 Glu Gln Leu Glu Gln Cys Gly Tyr Pro Val Gln Arg Leu Val Ala Leu 305 310 315 320 Tyr Leu Ala Ala Arg Leu Ser Trp Asn Gln Val Asp Gln Val Ile Arg 325 330 335 Asn Ala Leu Ala Ser Pro Gly Ser Gly Gly Asp Leu Gly Glu Ala Ile 340 345 350 Arg Glu Gln Pro Glu Gln Ala Arg Leu Ala Leu Thr Leu Ala Ala Ala 355 360 365 Glu Ser Glu Arg Phe Val Arg Gln Gly Thr Gly Asn Asp Glu Ala Gly 370 375 380 Ala Ala Ser Ala Asp Val Val Ser Leu Thr Cys Pro Val Ala Lys Asp 385 390 395 400 Gln Asn Arg Thr Lys Gly Glu Cys Ala Gly Pro Ala Asp Ser Gly Asp 405 410 415 Ala Leu Leu Glu Arg Asn Tyr Pro Thr Gly Ala Glu Phe Leu Gly Asp 420 425 430 Gly Gly Asp Val Ser Phe Ser Thr Arg Gly Thr Gln Asn Trp Thr Val 435 440 445 Glu Arg Leu Leu Gln Ala His Arg Gln Leu Glu Glu Arg Gly Tyr Val 450 455 460 Phe Val Gly Tyr His Gly Thr Phe Leu Glu Ala Ala Gln Ser Ile Val 465 470 475 480 Phe Gly Gly Val Arg Ala Arg Ser Gln Asp Leu Asp Ala Ile Trp Arg 485 490 495 Gly Phe Tyr Ile Ala Gly Asp Pro Ala Leu Ala Tyr Gly Tyr Ala Gln 500 505 510 Asp Gln Glu Pro Asp Ala Arg Gly Arg Ile Arg Asn Gly Ala Leu Leu 515 520 525 Arg Val Tyr Val Pro Arg Trp Ser Leu Pro Gly Phe Tyr Arg Thr Gly 530 535 540 Leu Thr Leu Ala Ala Pro Glu Ala Ala Gly Glu Val Glu Arg Leu Ile 545 550 555 560 Gly His Pro Leu Pro Leu Arg Leu Asp Ala Ile Thr Gly Pro Glu Glu 565 570 575 Glu Gly Gly Arg Val Thr Ile Leu Gly Trp Pro Leu Ala Glu Arg Thr 580 585 590 Val Val Ile Pro Ser Ala Ile Pro Thr Asp Pro Arg Asn Val Gly Gly 595 600 605 Asp Leu Asp Pro Ser Ser Ile Pro Asp Lys Glu Gln Ala Ile Ser Ala 610 615 620 Leu Pro Asp Tyr Ala Ser Gln Pro Gly Lys Pro Pro Arg Glu Asp Leu 625 630 635 640 Lys Leu Gly Ser Gly Gly Gly Asp Gln Asn Ala Thr 645 650 <210> 2 <211> 3 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> N-glycosylation consensus sequence <220> <221> any amino acid (except Pro) <222> (2)..(2) <220> <221> Ser or Thr <222> (3)..(3) <400> 2 Asn Xaa Xaa 1 <210> 3 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> N-glycosylation consensus sequence <220> <221> Asp or Glu <222> (1)..(1) <220> <221> any natural amino acid except Pro <222> (2)..(2) <220> <221> any natural amino acid except Pro <222> (4)..(4) <220> <221> Ser or Thr <222> (5)..(5) <400> 3 Xaa Xaa Asn Xaa Xaa 1 5

Claims (18)

  1. 제1 농도의 E. 콜리 O25B 항원 다당류, 및 제2 농도의 E. 콜리 O1A 항원 다당류, E. 콜리 O2 항원 다당류 및 E. 콜리 O6A 항원 다당류 각각을 포함하는 조성물로서, 제1 농도 대 제2 농도의 비가 1:1 내지 2:1이고, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류 각각이 독립적으로 슈도모나스 에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa)의 무독화된 외독소 A(EPA) 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, 제1 농도가 10 내지 36 ㎍/㎖인, 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 1:1:1:1의 중량비의 E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류를 포함하는 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 2:1:1:1의 중량비의 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류를 포함하는 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 16 ㎍/㎖의 O25B 항원 다당류를 포함하는 조성물.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 32 ㎍/㎖의 O25B 항원 다당류를 포함하는 조성물.
  6. 5 내지 18 ㎍의 제1 용량의 E. 콜리 O25B 항원 다당류, 및 각각 독립적으로 제1 용량의 50% 내지 100%인 용량의 E. 콜리 O1A 항원 다당류, E. 콜리 O2 항원 다당류 및 E. 콜리 O6A 항원 다당류를 포함하는 다가 면역 조성물로서, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류 각각이 독립적으로 슈도모나스 에어루지노사의 무독화된 외독소 A(EPA) 담체 단백질에 공유적으로 결합되는, 다가 면역 조성물.
  7. 하기 식 O25B'의 구조를 갖는 E. 콜리 O25B 항원 다당류:
    Figure pct00031
    ,
    하기 식 O1A'의 구조를 갖는 E. 콜리 O1A 항원 다당류:
    Figure pct00032
    ,
    하기 식 O2'의 구조를 갖는 E. 콜리 O2 항원 다당류:
    Figure pct00033
    , 및
    하기 식 O6A'의 구조를 갖는 E. 콜리 O6A 항원 다당류:
    Figure pct00034
    를 포함하는 다가 면역 조성물로서,
    상기 식에서, n이 독립적으로 5 내지 25의 정수이고,
    E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류 각각이 독립적으로 SEQ ID NO:1의 아미노산 서열을 갖는 담체 단백질에 공유적으로 결합되고;
    조성물 내의 E. 콜리 O25B, O1A, O2, O6A 항원 다당류의 농도가 각각 16:8:8:8 ㎍/㎖, 16:16:16:16 ㎍/㎖, 32:16:16:16 ㎍/㎖ 또는 32:32:32:32 ㎍/㎖인, 다가 면역 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 조성물을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도하는 방법.
  9. 제1 유효량의 E. 콜리 O25B 항원 다당류, 및 제2 유효량의 E. 콜리 O1A 항원 다당류, E. 콜리 O2 항원 다당류 및 E. 콜리 O6A 항원 다당류 각각을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도하는 방법으로서, 제1 유효량 대 제2 유효량의 비가 1:1 내지 2:1이고, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류 각각이 독립적으로 슈도모나스 에어루지노사의 무독화된 외독소 A(EPA) 담체 단백질에 공유적으로 결합되고, 제1 유효량이 투여 당 5 내지 18 ㎍인, 방법.
  10. 제9항에 있어서, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류가 1:1:1:1의 투여량 비로 투여되는 방법.
  11. 제9항에 있어서, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류가 2:1:1:1의 투여량 비로 투여되는 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 투여 당 8 ㎍의 O25B 항원 다당류가 투여되는 방법.
  13. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 투여 당 16 ㎍의 O25B 항원 다당류가 투여되는 방법.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류가 하나의 조성물로 함께 투여되는 방법.
  15. 하기 식 O25B'의 구조를 갖는 E. 콜리 O25B 항원 다당류:
    Figure pct00035
    ,
    하기 식 O1A'의 구조를 갖는 E. 콜리 O1A 항원 다당류:
    Figure pct00036
    ,
    하기 식 O2'의 구조를 갖는 E. 콜리 O2 항원 다당류:
    Figure pct00037
    , 및
    하기 식 O6A'의 구조를 갖는 E. 콜리 O6A 항원 다당류:
    Figure pct00038
    를 대상체에 투여하는 단계를 포함하는, 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도할 필요가 있는 대상체에서 장외 병원성 E. 콜리(ExPEC)에 대한 면역 반응을 유도하는 방법으로서,
    상기 식에서, n이 독립적으로 5 내지 25의 정수이고,
    E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류 각각이 독립적으로 SEQ ID NO:1의 아미노산 서열을 갖는 담체 단백질에 공유적으로 결합되고;
    E. 콜리 O25B, O1A, O2 및 O6A 항원 다당류가 투여 당 8:4:4:4 ㎍, 8:8:8:8 ㎍, 16:8:8:8 ㎍ 또는 16:16:16:16 ㎍으로 투여되는, 방법.
  16. 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 면역 반응이 질병의 위험이 있는 인간 대상체에서 ExPEC 혈청형 O1A, O2 및 O6A 및 O25B에 의해 야기되는 침습성 ExPEC 질병의 중증도를 제한하거나 상기 질병을 예방하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 성인 인간 대상체가 요로 감염, 수술-부위 감염, 복부 또는 골반 감염, 폐렴, 병원내 폐렴, 골수염, 연조직염, 패혈증, 세균혈증, 상처 감염, 신우신염, 수막염, 신생아 수막염, 복막염, 담관염, 연조직 감염, 화농근육염 및 패혈성 관절염으로 구성된 군으로부터 선택되는 침습성 ExPEC 질병에 걸리거나 걸릴 위험이 있는 성인 인간 대상체인 방법.
  18. E. 콜리 O25B 항원 다당류, E. 콜리 O1A 항원 다당류, E. 콜리 O2 항원 다당류 및 E. 콜리 O6A 항원 다당류를 조합함으로써 조성물을 획득하는 단계를 포함하는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 조성물을 제조하는 방법.
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