RU2295954C2 - Microparticles for delivery of heterologous nucleic acids - Google Patents

Microparticles for delivery of heterologous nucleic acids Download PDF

Info

Publication number
RU2295954C2
RU2295954C2 RU2003112234/15A RU2003112234A RU2295954C2 RU 2295954 C2 RU2295954 C2 RU 2295954C2 RU 2003112234/15 A RU2003112234/15 A RU 2003112234/15A RU 2003112234 A RU2003112234 A RU 2003112234A RU 2295954 C2 RU2295954 C2 RU 2295954C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vector
antigen
microparticle
microparticles
hiv
Prior art date
Application number
RU2003112234/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003112234A (en
Inventor
Дерек О`ХЭЙГАН (US)
Дерек О`ХЭЙГАН
Гиллис ОТТЕН (US)
Гиллис ОТТЕН
Джон Джеймс ДОННЕЛЛИ (US)
Джон Джеймс ДОННЕЛЛИ
Джон М. ПОЛО (US)
Джон М. ПОЛО
Сьюзн БАРНЕТТ (US)
Сьюзн БАРНЕТТ
Манмохан СИНГХ (US)
Манмохан Сингх
Джеффри АЛМЕР (US)
Джеффри АЛМЕР
Томас В. мл. ДУБЕНСКИ (US)
Томас В. Мл. ДУБЕНСКИ
Original Assignee
Чирон Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чирон Корпорейшн filed Critical Чирон Корпорейшн
Publication of RU2003112234A publication Critical patent/RU2003112234A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2295954C2 publication Critical patent/RU2295954C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: medicine, organic chemistry, biochemistry, pharmacy.
SUBSTANCE: invention relates to microparticles with adsorbing surface and methods for preparing such particles and methods for their using. Microparticles comprise polymer, for example, poly-(α-hydroxyacid) and they are formed by using cationic, anionic and nonionic detergents, and microparticles as submicron emulsions and oil-drop emulsion containing oil and emulsifying agent able for metabolic processes. Surface of microparticles adsorbs polypeptides, such as antigens, and nucleic acids, for example, ELVIS vectors and other vector constructions comprising heterologous nucleotide sequences encoding biologically active macromolecules, such as polypeptides, antigens and adjuvants. Also, invention describes using microparticle-containing compositions used in producing medicinal agents. The advantage of invention involves the development of medicinal agent carriers of enhanced effectiveness.
EFFECT: improved and valuable properties of microparticles.
53 cl, 21 tbl, 19 ex

Description

Техническая областьTechnical area

Настоящее изобретение в общем относится к фармацевтическим композициям. В частности, изобретение относится к полимерным микрочастицам или субмикронным эмульсиям, обладающим адсорбционными поверхностями, на которых адсорбируются биологически активные средства, в частности нуклеиновые кислоты, такие, как плазмидная ДНК, системы инициации эукариотического многоуровневого вектора (Eukaryotic Layered Vector Initiation Systems; векторы ELVIS) или конструкции РНК-векторов, к способам получения таких микрочастиц и субмикронных эмульсий и к способам их применения, включая индукцию иммунного ответа, вакцины и доставку гетерологичных нуклеотидных последовательностей в эукариотические клетки и животным.The present invention generally relates to pharmaceutical compositions. In particular, the invention relates to polymer microparticles or submicron emulsions having adsorption surfaces on which biologically active agents, in particular nucleic acids, such as plasmid DNA, Eukaryotic Layered Vector Initiation Systems; ELVIS vectors, or constructs of RNA vectors, to methods for producing such microparticles and submicron emulsions and to methods for their use, including the induction of an immune response, vaccines and the delivery of heterologous cleotide sequences in eukaryotic cells and animals.

ПРЕДПОСЫЛКИBACKGROUND

Носители на основе частиц использовали для достижения контролируемой парентеральной доставки лекарственных соединений. Такие носители сконструированы для поддержания активного средства в системе доставки в течение длительного периода времени. Примеры носителей на основе частиц включают в себя те, что происходят из полимеров полиметилметакрилата, а также микрочастицы, происходящие из поли(лактидов) (см., например, патент США № 3773919), поли(лактидкогликолидов), известных как PLG (см., например, патент США № 4767628), и полиэтиленгликоля, известного как PEG (см., например, патент США № 5648095).Particle-based carriers were used to achieve controlled parenteral drug delivery. Such carriers are designed to maintain an active agent in the delivery system for a long period of time. Examples of particulate carriers include those derived from polymethylmethacrylate polymers, as well as microparticles derived from poly (lactides) (see, for example, US Pat. No. 3,773,919), poly (lactide glycolides) known as PLG (see, for example, US patent No. 4767628), and polyethylene glycol known as PEG (see, for example, US patent No. 5648095).

Полимеры полиметилметакрилата не подлежат деградации, тогда как частицы PLG деградируют в биологических условиях за счет случайного неферментативного гидролиза сложноэфирных связей до молочной и гликолевой кислот, которые экскретируются по обычным метаболическим путям.Polymethyl methacrylate polymers are not subject to degradation, while PLG particles are degraded under biological conditions due to random non-enzymatic hydrolysis of ester bonds to lactic and glycolic acids, which are excreted by the usual metabolic pathways.

Например, в патенте США № 5648095 описано применение микросфер с инкапсулированными фармацевтическими средствами в качестве систем доставки лекарственных средств для назальной, пероральной и пульмональной доставки.For example, US Pat. No. 5,648,095 describes the use of microspheres with encapsulated pharmaceuticals as drug delivery systems for nasal, oral and pulmonary delivery.

Также описаны препараты замедленного высвобождения, содержащие различные полипептидные факторы роста. См, например, International Publication № WO 94/12158, патент США 5134122 и International Publication № WO 96/37216.Slow release preparations containing various polypeptide growth factors are also described. See, for example, International Publication No. WO 94/12158, US patent 5134122 and International Publication No. WO 96/37216.

Fattal et al., Journal of Controlled Release 53: 137-143 (1998), описывают наночастицы, полученные из полиалкилцианоакрилатов (PACA), содержащих адсорбированные олигонуклеотиды.Fattal et al., Journal of Controlled Release 53: 137-143 (1998), describe nanoparticles derived from polyalkyl cyanoacrylates (PACA) containing adsorbed oligonucleotides.

Носители на основе частиц, таких как микрочастицы, также использовали с адсорбированными или захваченными антигенами, пытаясь вызывать адекватный иммунный ответ. Такие носители представляют иммунной системе множественные копии выбранного антигена и способствуют захвату и удержанию антигенов в региональных лимфатических узлах. Данные частицы могут фагоцитироваться макрофагами и могут усиливать презентацию антигена за счет высвобождения цитокинов. В принадлежащей настоящему заявителю совместно рассматриваемой заявке на выдачу патента № 09/015652, поданной 29 января 1998 г., описано применение микрочастиц с адсорбированным или инкапсулированным антигеном для стимуляции клеточно-опосредованного иммунного ответа, а также способы получения таких микрочастиц.Particle-based carriers, such as microparticles, have also been used with adsorbed or trapped antigens in an attempt to elicit an adequate immune response. Such carriers represent the immune system multiple copies of the selected antigen and contribute to the capture and retention of antigens in the regional lymph nodes. These particles can be phagocytosed by macrophages and can enhance the presentation of antigen by the release of cytokines. The co-pending patent application No. 09/015652, filed on January 29, 1998, owned by the present applicant, describes the use of microparticles with an adsorbed or encapsulated antigen to stimulate a cell-mediated immune response, as well as methods for producing such microparticles.

В совместной заявке на выдачу патента № 09/015652 описан, например, способ образования микрочастиц, включающий в себя объединение полимера с органическим растворителем с последующим добавлением стабилизатора эмульсии, такого как поливиниловый спирт (PVA), после чего органический растворитель упаривают, формируя таким образом микрочастицы. Поверхность микрочастиц содержит полимер и стабилизатор. Затем на данные поверхности могут адсорбироваться макромолекулы, такие как векторы ELVIS, другие нуклеотиды (ДНК или РНК), полипептиды и антигены.In the joint application for the grant of patent No. 09/015652, for example, a method of forming microparticles is described, which involves combining a polymer with an organic solvent followed by the addition of an emulsion stabilizer such as polyvinyl alcohol (PVA), after which the organic solvent is evaporated, thereby forming microparticles . The surface of the microparticles contains a polymer and a stabilizer. Then, macromolecules such as ELVIS vectors, other nucleotides (DNA or RNA), polypeptides and antigens can be adsorbed onto these surfaces.

Адъюванты представляют собой соединения, способные усиливать иммунный ответ на антигены. Адъюванты могут усиливать как гуморальный, так и клеточный иммунитет. Однако при борьбе с некоторыми патогенными микроорганизмами предпочтительно стимулировать клеточный иммунитет, в частности, Th1-клетки. Во многих случаях применяемые в настоящее время адъюванты не индуцируют адекватный ответ Th1-клеток и/или характеризуются вредоносными побочными эффектами.Adjuvants are compounds capable of enhancing the immune response to antigens. Adjuvants can enhance both humoral and cellular immunity. However, in the fight against certain pathogenic microorganisms, it is preferable to stimulate cellular immunity, in particular Th1 cells. In many cases, the currently used adjuvants do not induce an adequate Th1 cell response and / or are characterized by harmful side effects.

В настоящее время единственным адъювантом, разрешенным в Соединенных Штатах к использованию у человека, являются соли алюминия (квасцы). Данные адъюванты используются в некоторых вакцинах, включая вакцины против гепатита В, дифтерии, полиомиелита, бешенства и гриппа, но не подлежат использованию в других. Так, сообщалось о том, что квасцы не улучшали эффективность вакцин против коклюша и брюшного тифа и обеспечивали лишь незначительный эффект в вакцинах против аденовирусов. Кроме того, возникали такие проблемы, как индукция гранулем в месте инъекции и вариация препаратов квасцов от партии к партии.Currently, the only adjuvant permitted in the United States for human use are aluminum salts (alum). These adjuvants are used in some vaccines, including hepatitis B, diphtheria, polio, rabies, and flu vaccines, but are not to be used in others. So, it was reported that alum did not improve the effectiveness of vaccines against pertussis and typhoid fever and provided only a slight effect in vaccines against adenoviruses. In addition, problems arose such as the induction of granulomas at the injection site and the variation of alum preparations from batch to batch.

Было показано, что микрочастицы из подлежащих деградации в биологических условиях и биологически совместимых полимеров, известных как поли(лактидкогликолиды) (PLG), являлись эффективными носителями для некоторого количества антигенов. Кроме того, микрочастицы PLG могут контролировать скорость высвобождения захваченных антигенов и, таким образом, обладают потенциалом для применения в вакцинах однократного введения. Более того, показано, что введение полимеров, подлежащих деградации в биологических условиях, с захваченными антигенами индуцирует у некоторых экспериментальных животных мощный иммунный ответ. O'Hagan et al., Advanced Drug Deliv. Rev., 1998,32,225-246 и Singh et al., Advanced Drug Deliv. Rev., 1998, 34, 285-304, описания этих публикаций включены в данную публикацию полностью в качестве ссылки.It was shown that microparticles from subject to degradation in biological conditions and biocompatible polymers known as poly (lactide-glycolides) (PLG), were effective carriers for a certain amount of antigens. In addition, PLG microparticles can control the rate of release of captured antigens and, thus, have the potential for use in single-dose vaccines. Moreover, it was shown that the introduction of polymers subject to degradation under biological conditions with captured antigens induces a powerful immune response in some experimental animals. O'Hagan et al., Advanced Drug Deliv. Rev., 1998, 32,225-246 and Singh et al., Advanced Drug Deliv. Rev., 1998, 34, 285-304, descriptions of these publications are incorporated by reference in their entirety.

Показано, что эмульсия, содержащая сквален, сорбитантриолеат (Span85™) и полисорбат 80 (Tween 80™), микрофлуидизированная с образованием микрокапель одинаковых размеров, т.е. MF59, также индуцировала мощный иммунный ответ. Препараты MF59, как показано, индуцируют образование титров антител, в 5 до >100 раз больших, чем полученные с адъювантами на основе солей алюминия. Показано, что MF59 усиливал иммунный ответ на антигены из многих источников, включая, например, вирус простого герпеса (HSV), вирус иммунодефицита человека (HIV), вирус гриппа, вирус гепатита C (HCV), цитомегаловирус (CMV), вирус гепатита B (HBV), вирус папилломы человека (HPV) и возбудитель малярии. Ott et al., Vaccine Design: The Subunit и Adjuvant Approach, 1995, M. F. Powell и M. J. Newman, Eds., Plenum Press, New York, p. 277-296; Singh et al., Vaccine, 1998,16,1822-1827; Ott et al., Vaccine, 1995,13,1557-1562; O'Hagan et al., Mol. Medicine Today, 1997, February, 69-75; и Taquina et al., J Infect. Dis., 1996,174, 1168-75, описания этих публикаций включены в данную публикацию полностью в качестве ссылки. Адъювант на основе MF59 усиливает иммуногенность субъединичных антигенов, хотя при этом сохраняется профиль безопасности и переносимости адъювантов на основе квасцов. Van Nest et al., Vaccines 92,1992, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 57-62 и Valensi et al., J. Immunol., 1994,153,4029-39; описания этих публикаций включены полностью в качестве ссылки. MF59 далее описан в совместно поданной заявке на выдачу патента США № 08/434512, поданной 4 мая 1995 г., переуступленной правопреемнику настоящего изобретения, описание которой включено полностью в качестве ссылки. В исследованиях на животных не было обнаружено, что MF59 является генотоксичным, тератогенным и также он не вызывал сенсибилизации. Оказалось, что механизм действия MF59 зависит от генерирования мощного ответа CD4+ T-клеток, т.е. от ответа Th2-клеток. Однако адъюванты на основе MF59 слабо, если вообще стимулируют, ответы Th1-клеток или ответы цитотоксических T-лимфоцитов (CTL).It was shown that an emulsion containing squalene, sorbitan trioleate (Span85 ™) and polysorbate 80 (Tween 80 ™) microfluidized with the formation of microdrops of the same size, i.e. MF59 also induced a potent immune response. MF59 preparations, as shown, induce the formation of antibody titers 5 to> 100 times larger than those obtained with adjuvants based on aluminum salts. MF59 has been shown to enhance the immune response to antigens from many sources, including, for example, herpes simplex virus (HSV), human immunodeficiency virus (HIV), influenza virus, hepatitis C virus (HCV), cytomegalovirus (CMV), hepatitis B virus ( HBV), human papillomavirus (HPV) and the causative agent of malaria. Ott et al., Vaccine Design: The Subunit and Adjuvant Approach, 1995, M. F. Powell and M. J. Newman, Eds., Plenum Press, New York, p. 277-296; Singh et al., Vaccine, 1998,16,1822-1827; Ott et al., Vaccine, 1995,13,1557-1562; O'Hagan et al., Mol. Medicine Today, 1997, February, 69-75; and Taquina et al., J Infect. Dis., 1996,174, 1168-75, descriptions of these publications are incorporated herein by reference in their entirety. An MF59-based adjuvant enhances the immunogenicity of subunit antigens, although the safety and tolerance profile of alum-based adjuvants is maintained. Van Nest et al., Vaccines 92.1992, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 57-62; and Valensi et al., J. Immunol., 1994,153,4029-39; descriptions of these publications are incorporated by reference in their entirety. MF59 is further described in co-filed US Patent Application No. 08/434512, filed May 4, 1995, assigned to the assignee of the present invention, the disclosure of which is incorporated by reference in its entirety. In animal studies, it was not found that MF59 is genotoxic, teratogenic and also did not cause sensitization. It turned out that the mechanism of action of MF59 depends on the generation of a powerful response of CD4 + T cells, i.e. from the response of Th2 cells. However, adjuvants based on MF59 weakly, if at all stimulate, Th1 cell responses or cytotoxic T lymphocyte (CTL) responses.

Было продемонстрировано, что олигонуклеотиды, содержащие CpG-мотивы, в смеси с антигеном индуцируют мощный иммунный ответ Th1-клеток. Roman et al., Nat. Med., 1997,3,849-854; Weiner et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997,94,10833-10837 ; Davis et al., J. Immunol., 1998,160,870-876; Chu et al., J. Exp. Med., 1997,186,1623-1631; Lipford et al., Eur. J. Immunol., 1997,27, 2340-2344; и Moldoveanu et al., Vaccine, 1988, 16, 1216-1224, описания этих публикаций включены в данную публикацию полностью в качестве ссылки. Неметилированные CpG-динуклеотиды относительно распространены в бактериальной ДНК, но слабо представлены и метилированы в ДНК позвоночных. Bird, Trends Genet, 1987, 3, 342-347. Известно, что бактериальная ДНК или синтетические олигонуклеотиды, содержащие неметилированные CpG-мотивы также индуцируют иммунный ответ, включая, например, пролиферацию B-клеток, секрецию интерлейкина-6 иммуноглобулина, и устойчивость к апоптозу. Krieg et al., Nature, 1995, 374, 546-549; Klinman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1996, 93, 2879-2883; Ballas et al., J. Immunol., 1996, 157, 1840-1845; Cowdery et al., J. Immunol., 1996, 156, 4570-4575; Halpern et al., Cell. Immunol., 1996,167,72-78; Yamamoto et al., Jpn. J Cancer Res., 1988,79,866-873; Stacey et al., J. Immunol., 1996, 157, 2116-2122; Messina et al., J. Immunol., 1991, 147, 1759-1764; Yi et al., J. Immunol., 1996, 157, 4918-4925; Yi et al., J. Immunol., 1996, 157, 5394-5402; Yi et al., J. Immunol., 1998, 160, 4755-4761; и Yi et al., J. Immunol., 1998, 160, 5898-5906; PCT Publication WO 96/02555 ; PCT Publication WO 98/16247; PCT Publication WO 98/18810; PCT Publication WO 98/40100; PCT Publication WO 98/55495; PCT Publication WO 98/37919; и PCT Publication WO 98/52581, описания этих публикаций включены в данное описание полностью в качестве ссылки.It has been demonstrated that oligonucleotides containing CpG motifs, when mixed with an antigen, induce a potent immune response of Th1 cells. Roman et al., Nat. Med., 1997,3,849-854; Weiner et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1997,94,10833-10837; Davis et al., J. Immunol., 1998,160,870-876; Chu et al., J. Exp. Med., 1997,186,1623-1631; Lipford et al., Eur. J. Immunol., 1997.27, 2340-2344; and Moldoveanu et al., Vaccine, 1988, 16, 1216-1224, descriptions of these publications are incorporated herein by reference in their entirety. Unmethylated CpG dinucleotides are relatively common in bacterial DNA, but are poorly represented and methylated in vertebrate DNA. Bird, Trends Genet, 1987, 3, 342-347. Bacterial DNA or synthetic oligonucleotides containing unmethylated CpG motifs are known to also induce an immune response, including, for example, B cell proliferation, secretion of immunoglobulin-6, and apoptosis resistance. Krieg et al., Nature, 1995, 374, 546-549; Klinman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1996, 93, 2879-2883; Ballas et al., J. Immunol., 1996, 157, 1840-1845; Cowdery et al., J. Immunol., 1996, 156, 4570-4575; Halpern et al., Cell. Immunol., 1996,167,72-78; Yamamoto et al., Jpn. J Cancer Res., 1988,79,866-873; Stacey et al., J. Immunol., 1996, 157, 2116-2122; Messina et al., J. Immunol., 1991, 147, 1759-1764; Yi et al., J. Immunol., 1996, 157, 4918-4925; Yi et al., J. Immunol., 1996, 157, 5394-5402; Yi et al., J. Immunol., 1998, 160, 4755-4761; and Yi et al., J. Immunol., 1998, 160, 5898-5906; PCT Publication WO 96/02555; PCT Publication WO 98/16247; PCT Publication WO 98/18810; PCT Publication WO 98/40100; PCT Publication WO 98/55495; PCT Publication WO 98/37919; and PCT Publication WO 98/52581, descriptions of these publications are incorporated herein by reference in their entirety.

Также показано, что эмульсии, основанные на катионных липидах, могут использоваться в качестве носителей для генов. См., например, Yi et al., Proc. Int'l. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater., 24: 653-654 (1997); Kim et al., Proc. Int'l. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater., 25: 344-345 (1998); Kim et al., Proc. Int'l. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater., 26; #5438 (1999). Вначале было показано, что катионные субмикронные эмульсии, представляющие собой лишь недавно использованный подход для фармацевтической доставки, обладают несущей активностью в отношении низкомолекулярных лекарственных средств (Elbaz et al. 1993 Int. J. Pharm. 96 R1-R6). Применение заряженной поверхности для стабилизации связывания и защиты олигонуклеотидов в сыворотке было продемонстрировано и для низкомолекулярных олигомеров (Teixera et al (1999) Pharm Res 16 30-36) и для плазмидной ДНК (Yi et al. (2000) Pharm Res 17 314320.) Показано, что эмульсии на основе DOTAP усиливают трансфекцию in vitro и in vivo (Kim et al., supra).It is also shown that emulsions based on cationic lipids can be used as carriers for genes. See, for example, Yi et al., Proc. Int'l. Symp Control Rel. Bioact. Mater. 24: 653-654 (1997); Kim et al., Proc. Int'l. Symp Control Rel. Bioact. Mater., 25: 344-345 (1998); Kim et al., Proc. Int'l. Symp Control Rel. Bioact. Mater., 26; # 5438 (1999). Initially, it was shown that cationic submicron emulsions, which are only a recently used approach for pharmaceutical delivery, have carrier activity against low molecular weight drugs (Elbaz et al. 1993 Int. J. Pharm. 96 R1-R6). The use of a charged surface to stabilize the binding and protection of serum oligonucleotides has been demonstrated for both low molecular weight oligomers (Teixera et al (1999) Pharm Res 16 30-36) and plasmid DNA (Yi et al. (2000) Pharm Res 17 314320.) Shown that DOTAP-based emulsions enhance in vitro and in vivo transfection (Kim et al., supra).

Таким образом, требуется адъювант, стимулирующий ответ Th1-клеток, который может иметь профилактическое и терапевтическое применение. Такой ответ может быть полезным, например, при лечении вирусных инфекций, а также при иммунизации субъектов, восприимчивых к вирусным инфекциям.Thus, an adjuvant is required that stimulates the response of Th1 cells, which may have prophylactic and therapeutic applications. Such a response may be useful, for example, in the treatment of viral infections, as well as in the immunization of subjects susceptible to viral infections.

В патентах США 5814482 и 6015686 описаны системы инициации эукариотического многоуровневого вектора (Eukaryotic Layered Vector Initiation Systems; векторы ELVIS), в частности, те из них, что происходят и конструируются из геномов альфавирусов (таких, как вирус Sindbis), которые применяют, среди прочих способов использования, для стимуляции иммунного ответа на антиген, для способов ингибирования патогенных агентов и для доставки гетерологичных нуклеотидных последовательностей в эукариотические клетки и в организм животных.US Pat. Nos. 5,814,482 and 6,015,686 describe Eukaryotic Layered Vector Initiation Systems (ELVIS vectors), in particular those that originate from and are constructed from alphavirus genomes (such as the Sindbis virus) that are used, among others. methods of use, for stimulating the immune response to an antigen, for methods of inhibiting pathogenic agents and for delivering heterologous nucleotide sequences to eukaryotic cells and to animals.

В совместной Международной заявке PCT/US99/17308 и заявке на выдачу патента США 09/715902 описаны способы получения микрочастиц с адсорбированными макромолекулами, такими как фармацевтические средства, полинуклеотид, полипептид, белок, гормон, фермент, медиатор транскрипции или трансляции, промежуточный продукт метаболического пути, иммуномодулятор, антиген, адъювант или их комбинации, и тому подобное.In the joint International application PCT / US99 / 17308 and the application for the grant of US patent 09/715902 describes methods for producing microparticles with adsorbed macromolecules, such as pharmaceuticals, polynucleotide, polypeptide, protein, hormone, enzyme, mediator of transcription or translation, an intermediate product of the metabolic pathway , immunomodulator, antigen, adjuvant, or combinations thereof, and the like.

В совместной заявке на выдачу Международного патента PCT/USOO/03331 описаны способы получения субмикронных эмульсий с адсорбированными макромолекулами, такими как фармацевтическое средства, полинуклеотид, полипептид, белок, гормон, фермент, медиатор транскрипции или трансляции, промежуточный продукт метаболического пути, иммуномодулятор, антиген, адъювант или их комбинации, и тому подобное.In the joint application for the grant of International patent PCT / USOO / 03331 describes methods for producing submicron emulsions with adsorbed macromolecules, such as pharmaceuticals, polynucleotide, polypeptide, protein, hormone, enzyme, mediator of transcription or translation, an intermediate product of the metabolic pathway, immunomodulator, antigen, adjuvant or combinations thereof, and the like.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Авторами настоящего изобретения было обнаружено, что эффективность различных способов применения нуклеиновых кислот, в частности, векторных конструкций, способных обеспечивать экспрессию последовательности нуклеиновой кислоты, и, более конкретно, векторных конструкций, включающих в себя гетерологичную последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую антиген, таких как векторы pCMV, векторы, ELVIS, или векторных РНК-конструкций, может быть усилена за счет адсорбции данных векторных конструкций на полимерных микрочастицах или субмикронных эмульсиях с адсорбционными поверхностями, что облегчает введение векторных конструкций и гетерологичных последовательностей нуклеиновой кислоты, включенных в векторные конструкции, в клетки животного.The authors of the present invention have found that the effectiveness of various methods of using nucleic acids, in particular, vector constructs capable of expressing a nucleic acid sequence, and, more specifically, vector constructs comprising a heterologous nucleic acid sequence encoding an antigen, such as pCMV vectors , vectors, ELVIS, or vector RNA constructs, can be enhanced by adsorption of these vector constructs on polymer microparticles or submicrons emulsions with adsorption surfaces, which facilitates the introduction of vector constructs and heterologous nucleic acid sequences included in vector constructs into animal cells.

Как раскрыто в описанной выше Международной патентной заявке PCT/US99/17308, был изобретен способ образования микрочастиц с адсорбционными поверхностями, способными адсорбировать очень разнообразные макромолекулы. В одном из осуществлений данные микрочастицы состоят как из полимера, так и из детергента. Микрочастицы согласно изобретению адсорбируют такие макромолекулы более эффективно, чем другие доступные в настоящее время микрочастицы.As disclosed in the International Patent Application PCT / US99 / 17308 described above, a method of forming microparticles with adsorption surfaces capable of adsorbing a wide variety of macromolecules has been invented. In one embodiment, these microparticles consist of both a polymer and a detergent. The microparticles of the invention adsorb such macromolecules more efficiently than other currently available microparticles.

В некоторых осуществлениях настоящего изобретения используются микрочастицы, происходящие из такого полимера, как поли-(α-гидроксикислота), полигидроксимасляная кислота, поликапролактон, полиортоэфир, полиангидрид, полиалкилцианоакрилат, полицианоакрилат и тому подобных, и они образуются с участием детергентов, таких как катионные, анионные и неионные детергенты, причем данные детергенты могут использоваться в комбинации. Авторами настоящего изобретения обнаружено, что данные микрочастицы способствуют улучшенной адсорбции векторных конструкций (например, векторов ELVIS, векторных РНК-конструкций), а также вирусных антигенов и обеспечивают более высокий иммунный ответ.In some embodiments of the present invention, microparticles derived from a polymer such as poly- (α-hydroxyacid), polyhydroxybutyric acid, polycaprolactone, polyorthoester, polyanhydride, polyalkylcyanoacrylate, polycyanoacrylate and the like are used, and they are formed with the participation of detergents such as cationic, anionic and non-ionic detergents, and these detergents can be used in combination. The authors of the present invention found that these microparticles contribute to improved adsorption of vector constructs (for example, ELVIS vectors, vector RNA constructs), as well as viral antigens and provide a higher immune response.

Как раскрыто в описанной выше Международной патентной заявке PCT/US00/03331, был изобретен препарат микрочастиц, содержащий масляно-капельные субмикронные эмульсии с ионными поверхностно-активными веществами. Такие композиции легко адсорбируют макромолекулы, такие как ДНК, белок и другие антигенные молекулы. В некоторых осуществлениях настоящего изобретения применяются микрочастицы, происходящие из масляно-капельной эмульсии, предпочтительно включающей в себя метаболизирующееся масло и эмульгирующий агент, которые предпочтительно присутствуют в виде эмульсии масла-в-воде, содержащей капельки масла, по существу все составляющие в диаметре менее 1 микрона, предпочтительно менее 250 нм. Предпочтительно, композиция существует в отсутствие каких-либо полиоксипропилен-полиоксиэтиленовых блок-сополимеров. Масло предпочтительно представляет собой животное масло, ненасыщенный углеводород, терпеноид, например, такой как сквален, или растительное масло. Композиция предпочтительно включает в себя по объему от 0,5 до 20% масла в водной среде. Эмульгирующий агент предпочтительно представляет собой неионный детергент, такой как полиоксиэтиленсорбитановый моно-, ди- или триэфир, или сорбитановый моно-, ди- или триэфир. Предпочтительно, композиция включает в себя по массе примерно от 0,01 до 5% эмульгирующего агента.As disclosed in the International Patent Application PCT / US00 / 03331 described above, a microparticle preparation was invented containing oil-drop submicron emulsions with ionic surfactants. Such compositions readily adsorb macromolecules such as DNA, protein, and other antigenic molecules. In some embodiments of the present invention, microparticles are used which are derived from an oil-drop emulsion, preferably comprising a metabolizable oil and an emulsifying agent, which are preferably present in the form of an oil-in-water emulsion containing oil droplets substantially all of which are less than 1 micron in diameter. preferably less than 250 nm. Preferably, the composition exists in the absence of any polyoxypropylene-polyoxyethylene block copolymers. The oil is preferably an animal oil, an unsaturated hydrocarbon, a terpenoid, for example, such as squalene, or vegetable oil. The composition preferably includes in volume from 0.5 to 20% oil in an aqueous medium. The emulsifying agent is preferably a non-ionic detergent, such as a polyoxyethylene sorbitan mono-, di- or tri-ester, or a sorbitan mono-, di- or tri-ester. Preferably, the composition includes by weight from about 0.01 to 5% emulsifying agent.

Таким образом, в некоторых осуществлениях часть композиции согласно изобретению, относящаяся к частицам, представлена микрочастицей с адсорбционной поверхностью, где микрочастица включает в себя полимер, выбранный из группы, включающей поли-(α-гидроксикислоту), полигидроксимасляную кислоту, поликапролактон, полиортоэфир, полиангидрид и полицианоакрилат.Thus, in some embodiments, the particle-related portion of the composition of the invention is an adsorbed surface microparticle, wherein the microparticle includes a polymer selected from the group consisting of poly- (α-hydroxy acid), polyhydroxybutyric acid, polycaprolactone, polyorthoester, polyanhydride and polycyanoacrylate.

В другом осуществлении часть композиции согласно изобретению, относящаяся к частицам, представлена субмикронной эмульсией, включающей в себя масляно-капельную эмульсию, составленную с ионным детергентом.In another embodiment, the particle portion of the composition according to the invention is represented by a submicron emulsion comprising an oil-drop emulsion formulated with an ionic detergent.

В других осуществлениях микрочастица дополнительно включает векторные конструкции, способные обеспечивать экспрессию последовательности нуклеиновой кислоты, например, выбранные из вектора ELVIS или векторной РНК-конструкции, адсорбированные на поверхности микрочастиц, при этом векторная конструкция включает гетерологичную нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид, белок, гормон, фермент, медиатор транскрипции или трансляции, промежуточный продукт метаболического пути, иммуномодулятор, антиген, адъювант, или их комбинации и тому подобное.In other embodiments, the microparticle further includes vector constructs capable of expressing a nucleic acid sequence, for example, selected from an ELVIS vector or vector RNA construct adsorbed on the surface of the microparticles, the vector construct comprising a heterologous nucleotide sequence encoding a polypeptide, protein, hormone, enzyme , mediator of transcription or translation, metabolic pathway intermediate, immunomodulator, antigen, adjuvant, or a combination thereof AI and the like.

В других осуществлениях данное изобретение относится к композиции микрочастиц, включающей в себя нуклеиновую кислоту, предпочтительно векторные конструкции, способные обеспечивать экспрессию последовательности нуклеиновой кислоты, такие как вектор pCMV, вектор ELVIS или векторная РНК-конструкция, адсорбированные на микрочастицах согласно изобретению, и фармацевтически приемлемый наполнитель.In other embodiments, the invention provides a microparticle composition comprising a nucleic acid, preferably vector constructs capable of expressing a nucleic acid sequence, such as a pCMV vector, an ELVIS vector, or a vector RNA construct adsorbed on microparticles of the invention, and a pharmaceutically acceptable excipient .

В других осуществлениях данное изобретение относится к способу получения микрочастиц с адсорбированной нуклеиновой кислотой, предпочтительно, с векторными конструкциями, способными обеспечивать экспрессию последовательности нуклеиновой кислоты, такими как вектор ELVIS или векторная РНК-конструкция, причем данный способ включает в себя:In other implementations, this invention relates to a method for producing microparticles with adsorbed nucleic acid, preferably with vector constructs capable of expressing a nucleic acid sequence, such as an ELVIS vector or vector RNA construct, the method comprising:

(a) объединение раствора полимера, содержащего полимер, выбранный из группы, состоящий из поли-(α-гидроксикислоты), полигидроксимасляной кислоты, поликапролактона, полиортоэфира, полиангидрида и полицианоакрилата, где данный полимер присутствует в концентрации, составляющей примерно от 1% до 30%, в органическом растворителе, с анионным, катионным или неионным детергентом, где детергент присутствует в соотношении между детергентом и полимером, равном от 0,001 до 10 (мас./мас.), с образованием смеси детергент/полимер;(a) combining a polymer solution containing a polymer selected from the group consisting of poly- (α-hydroxy acid), polyhydroxybutyric acid, polycaprolactone, polyorthoester, polyanhydride and polycyanoacrylate, where the polymer is present in a concentration of from about 1% to 30% , in an organic solvent, with an anionic, cationic or nonionic detergent, where the detergent is present in a ratio between detergent and polymer of 0.001 to 10 (w / w) to form a detergent / polymer mixture;

(b) диспергирование смеси детергент/полимер;(b) dispersing a detergent / polymer mixture;

(c) удаление органического растворителя;(c) removing the organic solvent;

(d) образование микрочастицы;(d) microparticle formation;

(f) адсорбцию вектора ELVIS или векторной РНК-конструкции на поверхности микрочастицы, где вектор ELVIS или векторная РНК-конструкция содержит гетерологичную нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид, белок, гормон, фермент, медиатор транскрипции или трансляции, промежуточный продукт метаболического пути, иммуномодулятор, антиген, адъювант, или их комбинации и тому подобное.(f) adsorption of an ELVIS vector or vector RNA construct on the surface of a microparticle, where the ELVIS vector or vector RNA construct contains a heterologous nucleotide sequence encoding a polypeptide, protein, hormone, enzyme, transcription or translation mediator, metabolic pathway intermediate, immunomodulator, antigen adjuvant, or combinations thereof and the like.

Предпочтительно, смесь полимер/детергент эмульгируют в форму эмульсии перед удалением органического растворителя.Preferably, the polymer / detergent mixture is emulsified to form an emulsion before removal of the organic solvent.

В других осуществлениях данное изобретение относится к вышеописанным способам. Более предпочтительно, продуцируют композицию микрочастиц, которая также включает в себя фармацевтически приемлемый наполнитель.In other implementations, the invention relates to the above methods. More preferably, a microparticle composition is produced that also includes a pharmaceutically acceptable excipient.

В других осуществлениях данное изобретение относится к способу доставки гетерологичной нуклеотидной последовательности, относящемуся к позвоночным субъекту, который включает в себя введение относящемуся к позвоночным субъекту любой из описанных выше композиций.In other implementations, the present invention relates to a method for delivering a heterologous nucleotide sequence related to a vertebrate subject, which comprises administering to the vertebrate subject any of the compositions described above.

В дополнительных осуществлениях данное изобретение относится к способу индукции у относящегося к позвоночным субъекта клеточного иммунного ответа, включающему в себя введение относящемуся к позвоночным субъекту терапевтически эффективного количества выбранной гетерологичной последовательности нуклеиновой кислоты, адсорбированной на микрочастицах согласно изобретению.In further embodiments, the present invention relates to a method for inducing a vertebrate-related cellular immune response comprising administering to the vertebrate-related subject a therapeutically effective amount of a selected heterologous nucleic acid sequence adsorbed on microparticles of the invention.

В других осуществлениях данное изобретение относится к способу иммунизации, включающему в себя введение относящемуся к позвоночным субъекту терапевтически эффективного количества любой из описанных выше композиций микрочастиц. Данная композиция может необязательно содержать несвязанные макромолекулы и также может необязательно содержать адъюванты, включая соли алюминия, такие как фосфат алюминия, или олигонуклеотид, содержащий по меньшей мере один CpG-мотив.In other implementations, the present invention relates to a method of immunization, comprising administering to a vertebrate subject a therapeutically effective amount of any of the microparticle compositions described above. This composition may optionally contain unbound macromolecules and may also optionally contain adjuvants, including aluminum salts such as aluminum phosphate, or an oligonucleotide containing at least one CpG motif.

В некоторых предпочтительных осуществлениях микрочастицы образуют из поли-(α-гидроксикислоты), более предпочтительно из поли-(D,L-лактидкогликолида), и, наиболее предпочтительно, из поли-(D,L-лактидкогликолида).In some preferred embodiments, the microparticles are formed from poly- (α-hydroxyacids), more preferably from poly- (D, L-lactide-glycolide), and most preferably from poly- (D, L-lactide-glycolide).

Каждый из неограничивающих примеров ранее описанных адсорбционных микрочастиц может также необязательно содержать макромолекулы, захваченные внутри них или находящиеся в свободном растворе. Таким образом, данное изобретение относится к разнообразным комбинациям, в которых молекулы нуклеиновой кислоты адсорбированы на микрочастицах, и другие молекулы нуклеиновой кислоты захвачены или адсорбированы. Более того, микрочастицы согласно изобретению могут содержать адсорбированными более одного вида нуклеиновой кислоты, а также другие адсорбированные антигенные макромолекулы. Кроме того, микрочастицы могут содержать захваченными внутри себя различные виды нуклеиновой кислоты и/или другие антигенные макромолекулы.Each of the non-limiting examples of the previously described adsorption microparticles may also optionally contain macromolecules trapped within them or in free solution. Thus, the present invention relates to a variety of combinations in which nucleic acid molecules are adsorbed on microparticles and other nucleic acid molecules are captured or adsorbed. Moreover, the microparticles according to the invention may contain adsorbed more than one type of nucleic acid, as well as other adsorbed antigenic macromolecules. In addition, the microparticles may contain trapped within themselves various types of nucleic acids and / or other antigenic macromolecules.

В других предпочтительных осуществлениях микрочастицы получают в виде субмикронных эмульсий, как описано выше.In other preferred embodiments, the microparticles are prepared as submicron emulsions as described above.

Настоящее изобретение также относится к иммуногенным композициям, включающим в себя иммуностимуляторное количество нуклеиновой кислоты (например, векторную конструкцию, способную обеспечивать экспрессию последовательности нуклеиновой кислоты, такую как выбранные вектор ELVIS или векторную РНК-конструкцию, где гетерологичная часть нуклеотидной последовательности вектора ELVIS или векторной РНК-конструкции может кодировать антиген), и иммуностимуляторное количество описанной здесь композиции адъюванта. В некоторых осуществлениях изобретения иммуногенная композиция включает в себя CpG-олигонуклеотид в комбинации с микрочастицами с адсорбированной нуклеиновой кислотой. Адсорбированная макромолекула, как таковая, предпочтительно представляет собой вектор ELVIS или векторную РНК-конструкцию, кодирующие антигенный полипептид.The present invention also relates to immunogenic compositions comprising an immunostimulatory amount of nucleic acid (e.g., a vector construct capable of expressing a nucleic acid sequence, such as a selected ELVIS vector or RNA vector construct, where the heterologous part of the nucleotide sequence of an ELVIS vector or vector RNA- constructs can encode antigen), and an immunostimulatory amount of the adjuvant composition described herein. In some embodiments of the invention, the immunogenic composition comprises a CpG oligonucleotide in combination with adsorbed nucleic acid microparticles. The adsorbed macromolecule, as such, is preferably an ELVIS vector or vector RNA construct encoding an antigenic polypeptide.

В некоторых предпочтительных осуществлениях изобретения антигенный полипептид происходит из вируса, такого, например, как вирус гепатита C (HCV), вирус гепатита B (HBV), вирус простого герпеса (HSV), вирус иммунодефицита человека (HIV), цитомегаловирус (CMV), вирус гриппа (грипп) и вирус бешенства. Предпочтительно, антигенный полипептид выбран из группы, состоящей из гликопротеина gD HSV, гликопротеина gp120 HIV, гликопротеина gp140 HIV, p55 gag и полипептидов из регионов pol и tat HIV. В других предпочтительных осуществлениях изобретения антигенный полипептид происходит из бактерии, такой, например, как возбудители холеры, дифтерии, столбняка, стрептококк (например, стрептококк B), возбудитель коклюша, Neisseria meningitidis (например, менингит B), Neisseria gonorrhoeae, Helicobacter pylori и Haemophilus influenza. В других предпочтительных осуществлениях изобретения антигенный полипептид происходит, например, из такого паразита, как малярийный паразит.In some preferred embodiments of the invention, the antigenic polypeptide is derived from a virus, such as, for example, hepatitis C virus (HCV), hepatitis B virus (HBV), herpes simplex virus (HSV), human immunodeficiency virus (HIV), cytomegalovirus (CMV), virus flu (flu) and rabies virus. Preferably, the antigenic polypeptide is selected from the group consisting of glycoprotein gD HSV, glycoprotein gp120 HIV, glycoprotein gp140 HIV, p55 gag and polypeptides from regions pol and tat HIV. In other preferred embodiments, the antigenic polypeptide is derived from a bacterium, such as, for example, cholera, diphtheria, tetanus, streptococcus (e.g., streptococcus B), pertussis, Neisseria meningitidis (e.g., meningitis B), Neisseria gonorrhoeae, Helicobacter pylus Hayl influenza. In other preferred embodiments of the invention, the antigenic polypeptide is derived, for example, from a parasite such as a malaria parasite.

Композиции адъюванта могут включать в себя, например, соли алюминия. Альтернативно, композиции адъюванта могут содержать олигонуклеотид, содержащий по меньшей мере один CpG-мотив. Композиция адъюванта также может содержать необязательный компонент, который приведет к образованию положительно заряженной эмульсии. Олигонуклеотид предпочтительно включает в себя по меньшей мере одну связь фосфоротиокислоты или связь пептидной нуклеиновой кислоты. В предпочтительном осуществлении изобретения олигонуклеотид содержит нуклеотидную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 1-28. В других предпочтительных осуществлениях изобретения олигонуклеотид содержит CpG-мотив, фланкированный двумя остатками пурина непосредственно в 5'-направлении от мотива, и двумя остатками пиримидина непосредственно в 3'-направлении от него. В других предпочтительных осуществлениях изобретения олигонуклеотид включает в себя нуклеотидную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 19-28. Наиболее предпочтительной является SEQ ID NO: 28. В некоторых предпочтительных осуществлениях изобретения композиция адъюванта, кроме того, включает в себя отдельное иммуностимулирующее средство, которое предпочтительно выбрано из группы, состоящей из квасцов, компонента бактериальной клеточной стенки и мурамилпептида. Композиция адъюванта, как таковая, может находиться в виде второй микрочастицы. Вторая микрочастица может содержать адсорбированными и/или захваченными разнообразные нуклеиновые кислоты и/или антигенные полипептиды, или другие антигенные макромолекулы. Кроме того, иммуногенные композиции согласно изобретению могут включать в себя свободную нуклеиновую кислоту в растворе.Adjuvant compositions may include, for example, aluminum salts. Alternatively, adjuvant compositions may contain an oligonucleotide containing at least one CpG motif. The adjuvant composition may also contain an optional component, which will lead to the formation of a positively charged emulsion. The oligonucleotide preferably includes at least one phosphorothioacid bond or a peptide nucleic acid bond. In a preferred embodiment of the invention, the oligonucleotide comprises a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1-28. In other preferred embodiments of the invention, the oligonucleotide contains a CpG motif flanked by two purine residues directly in the 5'-direction from the motif, and two pyrimidine residues directly in the 3'-direction from it. In other preferred embodiments of the invention, the oligonucleotide includes a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 19-28. Most preferred is SEQ ID NO: 28. In some preferred embodiments of the invention, the adjuvant composition further includes a separate immunostimulating agent, which is preferably selected from the group consisting of alum, a component of the bacterial cell wall and muramyl peptide. The adjuvant composition, as such, may be in the form of a second microparticle. The second microparticle may contain a variety of nucleic acids and / or antigenic polypeptides, or other antigenic macromolecules, adsorbed and / or captured. In addition, the immunogenic compositions of the invention may include free nucleic acid in solution.

Настоящее изобретение также относится к способам стимуляции у животного-хозяина иммунного ответа, включающим в себя введение животному описанной здесь иммуногенной композиции в количестве, эффективном для индукции иммунного ответа. Животное-хозяин преимущественно представляет собой млекопитающее, более предпочтительно, макака резус и еще более предпочтительно человека.The present invention also relates to methods of stimulating an immune response in a host animal, comprising administering to the animal an immunogenic composition described herein in an amount effective to elicit an immune response. The host animal is preferably a mammal, more preferably a rhesus monkey and even more preferably a human.

Настоящее изобретение также относится к способам иммунизации животного-хозяина против вирусной, бактериальной или паразитарной инфекции, включающим в себя введение животному описанной здесь иммуногенной композиции в количестве, эффективном для индукции протективного ответа. Животное-хозяин предпочтительно представляет собой млекопитающее, более предпочтительно, макака резус, и еще более предпочтительно, человека.The present invention also relates to methods for immunizing an animal host against a viral, bacterial or parasitic infection, comprising administering to the animal an immunogenic composition described herein in an amount effective to induce a protective response. The host animal is preferably a mammal, more preferably a rhesus monkey, and even more preferably a human.

Настоящее изобретение также относится к способам повышения иммунного ответа Th1, или ответа CTL, или лимфопролиферации, или продукции цитокинов в организме животного-хозяина, включающим в себя введение животному описанной здесь иммуногенной композиции в количестве, эффективном для индукции иммунного ответа Th1, или ответа CTL, или лимфопролиферации, или продукции цитокинов. Животное предпочтительно представляет собой млекопитающее, более предпочтительно, макака-резус, и еще более предпочтительно, человека.The present invention also relates to methods for increasing a Th1 immune response, or a CTL response, or lymphoproliferation, or cytokine production in an animal host, comprising administering to an animal an immunogenic composition described herein in an amount effective to induce a Th1 immune response or CTL response, or lymphoproliferation, or cytokine production. The animal is preferably a mammal, more preferably a rhesus monkey, and even more preferably a human.

Настоящее изобретение также относится к способам индукции у животного-хозяина иммунного ответа, согласно которым животному вначале вводят адсобированные на микрочастицах макромолекулы, содержащие гетерологичную последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую первый антиген (например, плазмидную ДНК, такую как вектор pCMV или ELVIS, или векторную РНК-конструкцию), в количестве, эффективном для индукции иммунного ответа. Впоследствии животному вводят второй антиген.The present invention also relates to methods for inducing an immune response in a host animal, wherein the animal is first administered microparticle-adsorbed macromolecules containing a heterologous nucleic acid sequence encoding a first antigen (e.g., plasmid DNA, such as pCMV or ELVIS vector, or vector RNA- construct), in an amount effective to induce an immune response. Subsequently, the second antigen is administered to the animal.

Первый антиген и второй антиген в данных осуществлениях могут быть одинаковыми или разными и, предпочтительно, являются одинаковыми. Предпочтительные антигены включают в себя бактериальные и вирусные антигены, такие как антигены ВИЧ (например, gp120, gp140, gp160, p24gag или p55gag), антигены вируса гепатита C, антигены вируса гриппа A, антигены бактерии менингита B и бактериальные антигены стрептококка B. Второй антиген предпочтительно адсорбируют на описанных здесь микрочастицах или вводят совместно с адъювантом, таким как MF59. Указанная макромолекула также может, если требуется, вводиться совместно с адъювантом. В некоторых предпочтительных осуществлениях макромолекулу вводят два или три раза до введения второго антигена, который также может вводиться два или более раз.The first antigen and the second antigen in these embodiments may be the same or different and, preferably, are the same. Preferred antigens include bacterial and viral antigens, such as HIV antigens (e.g. gp120, gp140, gp160, p24gag or p55gag), hepatitis C virus antigens, influenza A antigens, meningitis B bacterial antigens, and streptococcus B. bacterial antigens. Second antigen preferably adsorbed onto the microparticles described herein or administered together with an adjuvant such as MF59. The specified macromolecule can also, if required, be administered together with an adjuvant. In some preferred embodiments, the macromolecule is administered two or three times before administration of a second antigen, which can also be administered two or more times.

Согласно одному конкретному осуществлению, (1) макромолекулу вводят: (a) во время инициального введения, (b) в период времени от 1 до 8 недель после инициального введения и (c) в период времени от 4 до 32 недель после инициального введения, и (2) второй антиген вводят: (a) в период времени от 8 до 50 недель после инициального введения и (b) в период времени от 8 до 100 недель после инициального введения.According to one particular embodiment, (1) a macromolecule is administered: (a) during initial administration, (b) in a period of 1 to 8 weeks after initial administration, and (c) in a period of time from 4 to 32 weeks after initial administration, and (2) a second antigen is administered: (a) in a period of time from 8 to 50 weeks after initial administration and (b) in a period of time from 8 to 100 weeks after initial administration.

Доставка композиций микрочастиц согласно изобретению может выполняться любым из известных способов, включая непосредственную инъекцию (например, подкожно, внутрибрюшинно, внутривенно или внутримышечно), и такая доставка также может усиливаться применением электропорации (см., например, заявку на патент США 09/499023, описание которой включено в данное описание полностью в качестве ссылки). Электропорация представляет собой воздействие на клетки краткосрочными электрическими импульсами для усиления проницаемости клеточных мембран, облегчая, таким образом, захват ДНК клетками. Недавно было обнаружено, что воздействие на ткани in vivo электрическим полем значительно усиливает захват ДНК и генную экспрессию (Mathiesen, I., 1999, Gene Therapy 6: 508). Примерами тканей, подвергавшихся электропорации in vivo, являются кожа, печень, опухоли и мышцы. По применению ДНК-вакцины Widera et al. показали, что электропорация in vivo существенно усиливает действие ДНК-вакцины у мышей, морских свинок и кроликов (Widera, G., et al., 2000, J. Immunol. 164: 4635).The delivery of microparticle compositions according to the invention can be accomplished by any of the known methods, including direct injection (for example, subcutaneously, intraperitoneally, intravenously or intramuscularly), and such delivery can also be enhanced by the use of electroporation (see, for example, US patent application 09/499023, description which is incorporated herein by reference in its entirety). Electroporation is the action of cells with short-term electrical impulses to enhance the permeability of cell membranes, thus facilitating the uptake of DNA into cells. Recently, it was found that exposure to tissue in vivo by an electric field significantly enhances DNA uptake and gene expression (Mathiesen, I., 1999, Gene Therapy 6: 508). Examples of tissues subjected to in vivo electroporation are skin, liver, tumors, and muscles. For the use of DNA vaccines, Widera et al. showed that in vivo electroporation significantly enhances the effect of DNA vaccines in mice, guinea pigs and rabbits (Widera, G., et al., 2000, J. Immunol. 164: 4635).

Векторы ELVIS по описанным выше осуществлениям, в общем, представляют собой молекулы ДНК, содержащие промотор, который функционирует в эукариотической клетке, последовательность кДНК, транскрипционным продуктом которой является векторная РНК-конструкция (например, векторный РНК-репликон альфавируса), и 3'-терминаторный регион. Векторные РНК-конструкции предпочтительно включают в себя РНК-геном из пикорнавируса, тогавируса, флавивируса, коронавируса, парамиксовируса, вируса желтой лихорадки или альфавируса (например, вируса Синдбис, вируса Леса Семлики, вируса венесуэльского лошадиного энцефалита или вируса Росс-Ривер) и, более предпочтительно, геном альфавируса, модифицированный путем замены одного или нескольких генов структурных белков на выбранные гетерологичные последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующие интересующий генный продукт. Векторные РНК-конструкции согласно изобретению получают главным образом путем транскрипции in vitro из ДНК-матрицы.The ELVIS vectors of the above embodiments are generally DNA molecules containing a promoter that functions in a eukaryotic cell, a cDNA sequence whose transcription product is a vector RNA construct (e.g., vector RNA replicon of alphavirus), and a 3'-terminator region. Vector RNA constructs preferably include an RNA genome from picornavirus, togavirus, flavivirus, coronavirus, paramyxovirus, yellow fever virus or alphavirus (e.g., Sindbis virus, Semlica virus, Venezuelan equine encephalitis virus or Ross virus) or preferably, the alphavirus genome, modified by replacing one or more structural protein genes with selected heterologous nucleic acid sequences encoding the gene product of interest. The vector RNA constructs of the invention are obtained primarily by in vitro transcription from a DNA template.

Эти и другие аспекты и осуществления настоящего изобретения будут хорошо понятны рядовым специалистам в данной области в свете приведенного здесь описания.These and other aspects and embodiments of the present invention will be well understood by those of ordinary skill in the art in light of the description herein.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг.1 представлена последовательность ДНК (SEQ ID NO: 63), кодирующая модифицированный полипептид p55gag HIV-1.Figure 1 presents the DNA sequence (SEQ ID NO: 63) encoding the modified p55gag HIV-1 polypeptide.

На фиг.2 представлена последовательность ДНК (SEQ ID NO: 64), кодирующая модифицированный полипептид p55gag HIV-1.Figure 2 presents the DNA sequence (SEQ ID NO: 64) encoding the modified p55gag HIV-1 polypeptide.

На фиг.3 представлена последовательность ДНК (SEQ ID NO: 65), кодирующая модифицированный оболочечный полипептид HIV-1.Figure 3 presents the DNA sequence (SEQ ID NO: 65) encoding a modified HIV-1 enveloped polypeptide.

На фиг.4 представлена последовательность ДНК (SEQ ID NO: 66), кодирующая модифицированный оболочечный полипептид HIV-1.4 shows a DNA sequence (SEQ ID NO: 66) encoding a modified HIV-1 enveloped polypeptide.

На фиг.5 представлена последовательность ДНК (SEQ ID NO: 67), кодирующая модифицированный полипептид p55gag HIV-1.Figure 5 presents the DNA sequence (SEQ ID NO: 67) encoding the modified p55gag HIV-1 polypeptide.

На фиг.6 представлена последовательность ДНК (SEQ ID NO: 68), кодирующая модифицированный полипептид p55gag HIV-1.Figure 6 presents the DNA sequence (SEQ ID NO: 68) encoding the modified p55gag HIV-1 polypeptide.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Настоящее изобретение основано на неожиданном обнаружении того, что микрочастицы с адсорбированными молекулами нуклеиновой кислоты, предпочтительно векторными конструкциями, способными обеспечивать экспрессию последовательности нуклеиновой кислоты, и более предпочтительно векторными конструкциями, включающими в себя гетерологичную последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую антиген, такими как векторы pCMV, векторы ELVIS или векторные РНК-конструкции, вызывают усиленный иммунный ответ. Кроме того, комбинация микрочастиц с адсорбированными молекулами нуклеиновой кислоты (например, микрочастиц с адсорбированными векторами pCMV, векторами ELVIS или векторными РНК-конструкциями) и адъювантов может применяться для индукции усиленного иммунного ответа.The present invention is based on the unexpected discovery that microparticles with adsorbed nucleic acid molecules, preferably vector constructs capable of expressing a nucleic acid sequence, and more preferably vector constructs comprising a heterologous nucleic acid sequence encoding an antigen, such as pCMV vectors, vectors ELVIS or vector RNA constructs elicit an enhanced immune response. In addition, a combination of microparticles with adsorbed nucleic acid molecules (e.g., microparticles with adsorbed pCMV vectors, ELVIS vectors or RNA vector constructs) and adjuvants can be used to induce an enhanced immune response.

Данное изобретение также основано на неожиданном обнаружении того, что векторные конструкции, содержащие кодирующие антиген последовательности нуклеиновой кислоты, такие как векторы pCMV, векторы ELVIS или векторные РНК-конструкции, в сочетании с последующем введением антигена, вызывают усиленный иммунный ответ.The present invention is also based on the unexpected discovery that vector constructs containing antigen encoding nucleic acid sequences, such as pCMV vectors, ELVIS vectors, or RNA vector constructs, in combination with subsequent administration of the antigen, elicit an enhanced immune response.

В практическом осуществлении настоящего изобретения используются общепринятые методы химии, химии полимеров, биохимии, молекулярной биологии, иммунологии и фармакологии, лежащие в пределах данной области, если не оговорено специально. Такие способы полно освещены в литературе. См., например, Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Edition (Easton, Pennsylvania: Mack Publishing Company, 1990); Methods In Enzymology (S. Colowick и N. Kaplan, eds., Academic Press, Inc.); Handbook of Experimental Immunology, Vols. I-IV (D. M. Weir и C. C. Blackwell, eds., 1986, Blackwell Scientific Publications) ; Sambrook, et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd Edition, 1989) ; Handbook of Surface и Colloidal Chemistry (Birdi, KS., ed, CRC Press, 1997) и Seymour/Carraher's Polymer Chemistry (4th edition, Marcel Dekker Inc., 1996).In the practical implementation of the present invention, conventional methods of chemistry, polymer chemistry, biochemistry, molecular biology, immunology and pharmacology are used, which are within the scope of this field, unless otherwise specified. Such methods are fully covered in the literature. See, for example, Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Edition (Easton, Pennsylvania: Mack Publishing Company, 1990); Methods In Enzymology (S. Colowick and N. Kaplan, eds., Academic Press, Inc.); Handbook of Experimental Immunology, Vols. I-IV (D. M. Weir and C. C. Blackwell, eds., 1986, Blackwell Scientific Publications); Sambrook, et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd Edition, 1989); Handbook of Surface and Colloidal Chemistry (Birdi, KS., Ed, CRC Press, 1997) and Seymour / Carraher's Polymer Chemistry (4th edition, Marcel Dekker Inc., 1996).

Все цитируемые здесь публикации, патенты и патентные заявки, приведены ли они выше или ниже, включены полностью в качестве ссылки.All publications, patents and patent applications cited herein, whether listed above or below, are incorporated by reference in their entireties.

Используемые в данном описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа включают в себя ссылки на множественное число, кроме случаев, когда контекст ясно указывает иначе. Так, например термин «микрочастица» относится к одной или нескольким микрочастицам, и тому подобное.Used in this description and the attached claims, the singular include references to the plural, unless the context clearly indicates otherwise. So, for example, the term "microparticle" refers to one or more microparticles, and the like.

A. ОпределенияA. Definitions

При описании настоящего изобретения применяются следующие термины, и они подразумевают указанные ниже определения.In describing the present invention, the following terms are used, and they mean the following definitions.

Если не указано иначе, все процентные доли и отношения приведены здесь на основе массы.Unless otherwise indicated, all percentages and ratios are given here based on mass.

Применяемый здесь термин «микрочастица» относится к частице, составляющей примерно от 10 нм до 150 мкм в диаметре, более предпочтительно примерно от 200 нм до 30 мкм в диаметре и, наиболее предпочтительно примерно от 500 нм до 10 мкм в диаметре. Предпочтительно, микрочастицы характеризуются диаметром, позволяющим осуществлять парентеральное введение и введение в слизистые без окклюзии игл и капилляров.As used herein, the term “microparticle” refers to a particle constituting from about 10 nm to 150 μm in diameter, more preferably from about 200 nm to 30 μm in diameter, and most preferably from about 500 nm to 10 μm in diameter. Preferably, the microparticles are characterized by a diameter that allows for parenteral administration and introduction into the mucous membranes without occlusion of needles and capillaries.

Размер микрочастиц легко определяется способами, хорошо известными в данной области, такими как фотонная корреляционная микроскопия, лазерная дифрактометрия и/или сканирующая электронная микроскопия. Термин «частица» также может использоваться для обозначения определенной выше микрочастицы.The size of the microparticles is easily determined by methods well known in the art, such as photon correlation microscopy, laser diffractometry, and / or scanning electron microscopy. The term “particle” can also be used to denote a microparticle as defined above.

Используемые здесь полимерные микрочастицы формируются из материалов, которые подлежат стерилизации и биодеградации, а также нетоксичны. Такие материалы без ограничения включают в себя поли-(α-гидроксикислоту), полигидроксимасляную кислоту, поликапролактон, полиортоэфир, полиангидрид, PACA и полицианоакрилат. Предпочтительно, микрочастицы для применения согласно изобретению представляют собой полимерные микрочастицы, происходящие из поли-(α-гидроксикислоты), в частности из поли(лактида) («PLA») или сополимера D,L-лактида и гликолида или гликолевой кислоты, такого как поли-(D,L-лактидкогликолид) («PLG» или «PLGA»), или сополимера D,L-лактида и капронолактона. Полимерные микрочастицы могут происходить от любого из разнообразных полимерных исходных материалов, обладающих различными молекулярными массами и, в случае сополимеров, таких как PLG, различными соотношениями лактид:гликолид, причем их селекция может во многом быть предметом выбора, частично зависящим от совместно вводимой макромолекулы. Данные параметры более полно обсуждаются ниже. Альтернативно, микрочастицы согласно изобретению включены в субмикронные эмульсии.The polymer microparticles used here are formed from materials that are sterilized, biodegradable, and non-toxic. Such materials include, but are not limited to, poly- (α-hydroxy acid), polyhydroxybutyric acid, polycaprolactone, polyorthoester, polyanhydride, PACA, and polycyanoacrylate. Preferably, the microparticles for use according to the invention are polymer microparticles derived from poly- (α-hydroxy acids), in particular from poly (lactide) (“PLA”) or a copolymer of D, L-lactide and glycolide or glycolic acid, such as poly - (D, L-lactide-glycolide) ("PLG" or "PLGA"), or a copolymer of D, L-lactide and capronolactone. Polymeric microparticles can be derived from any of a variety of polymeric starting materials having different molecular weights and, in the case of copolymers such as PLG, different lactide: glycolide ratios, and their selection can be largely a matter of choice, partially depending on the co-introduced macromolecule. These parameters are discussed more fully below. Alternatively, the microparticles of the invention are included in submicron emulsions.

Применяемое здесь выражение «капельно-масляная эмульсия» относится к эмульсии, включающей в себя метаболизирующее масло или эмульгирующий агент. Применяемый здесь термин «субмикронная эмульсия» относится к капельно-масляной эмульсии согласно изобретению, содержащей капли, варьирующие по размеру примерно от 10 нм до 1000 нм.The expression “drip oil emulsion” as used herein refers to an emulsion comprising a metabolizing oil or an emulsifying agent. As used herein, the term “submicron emulsion” refers to an oil droplet emulsion according to the invention containing droplets ranging in size from about 10 nm to about 1000 nm.

Применяемый здесь термин «микрочастица» может относиться к описанной здесь полимерной микрочастице или описанной здесь композиции субмикронной эмульсии.As used herein, the term “microparticle” may refer to a polymer microparticle described herein or a submicron emulsion composition described herein.

Используемый здесь термин «детергент» включает в себя поверхностно-активные вещества, диспергирующие средства, суспендирующие средства и стабилизаторы эмульсии. Анионные детергенты включают в себя в качестве неограничивающих примеров SDS (додецилсульфат натрия), SLS (лаурилсульфат натрия), DSS (дисульфосукцинат), сульфатированные жирные спирты и тому подобное. Катионные детергенты включают в себя в качестве неограничивающих примеров цетримид (цетилтриметиламмония бромид, или «CTAB»), бензалкония хлорид, DDA (диметилдиоктодециламмония бромид), DOTAP (диолеил-3-триметиламинопропан) и тому подобные. Неионные детергенты включают в себя в качестве неограничивающих примеров PVA, повидон (также известный как поливинилпирролидон или PVP), сорбитановые сложные эфиры, полисорбаты, полиоксиэтилированные моноэфиры гликоля, полиоксиэтилированные алкилфенолы, полоксамеры и тому подобные.The term “detergent” as used herein includes surfactants, dispersing agents, suspending agents, and emulsion stabilizers. Anionic detergents include, but are not limited to, SDS (sodium dodecyl sulfate), SLS (sodium lauryl sulfate), DSS (disulfosuccinate), sulfated fatty alcohols, and the like. Cationic detergents include, but are not limited to, cetrimide (cetyltrimethylammonium bromide, or “CTAB”), benzalkonium chloride, DDA (dimethyldioctodecylammonium bromide), DOTAP (dioleyl-3-trimethylaminopropane) and the like. Non-ionic detergents include, but are not limited to, PVA, povidone (also known as polyvinylpyrrolidone or PVP), sorbitan esters, polysorbates, polyoxyethylene glycol monoesters, polyoxyethylene alkyl phenols, poloxamers and the like.

Используемый здесь термин «электрокинетический потенциал» относится к электрическому потенциалу, который существует между поверхностью раздела твердых веществ и жидкостей, т.е. потенциалу между диффузным слоем ионов, окружающим заряженную коллоидную частицу. Электрокинетический потенциал может рассчитываться из электрофоретической подвижности, т.е. из скоростей, с которыми коллоидные частицы перемещаются между заряженными электродами, размещенными в контакте с подлежащим измерению веществом, с использованием хорошо известных в данной области способов.As used herein, the term "electrokinetic potential" refers to the electric potential that exists between the interface of solids and liquids, i.e. potential between the diffuse layer of ions surrounding a charged colloidal particle. The electrokinetic potential can be calculated from the electrophoretic mobility, i.e. of the speeds at which colloidal particles move between charged electrodes placed in contact with the substance to be measured, using methods well known in the art.

Применяемый здесь термин «макромолекула» без ограничения относится к фармацевтическому средству, полинуклеотиду, полипептиду, гормону, ферменту, промежуточному продукту метаболического пути, иммуномодулятору, антигену, адъюванту или их комбинациям. Конкретные макромолекулы для применения согласно изобретению более подробно описаны ниже.As used herein, the term “macromolecule” without limitation refers to a pharmaceutical agent, polynucleotide, polypeptide, hormone, enzyme, metabolic pathway intermediate, immunomodulator, antigen, adjuvant, or combinations thereof. Specific macromolecules for use according to the invention are described in more detail below.

Термин «фармацевтическое средство» относится к биологически активным соединениям, таким как антибиотики, противовирусные средства, факторы роста, гормоны и тому подобные, более подробно описанным ниже.The term "pharmaceutical agent" refers to biologically active compounds, such as antibiotics, antiviral agents, growth factors, hormones and the like, described in more detail below.

Термин «адъювант» относится к любому веществу, которое способствует или модулирует действие фармацевтического средства, включая в качестве неограничивающих примеров адъюванты, которые усиливают иммунный ответ на антиген или делают его разнообразнееThe term “adjuvant” refers to any substance that promotes or modulates the effect of a pharmaceutical, including but not limited to adjuvants that enhance the immune response to a antigen or make it more diverse.

«Полинуклеотид» представляет собой полимер нуклеиновой кислоты, обычно кодирующий биологически активный (например, иммуногенный или терапевтический) белок или полипептид. В зависимости от природы полипептида, кодируемого полинуклеотидом, полинуклеотид может включать в себя только 10 нуклеотидов, например, в случае, когда полинуклеотид кодирует антиген. Более того, «полинуклеотид» может включать в себя как двух-, так и одноцепочечные последовательности, и относится в качестве неограничивающих примеров к кДНК из вирусной, прокариотической или эукариотической мРНК, геномным последовательностям РНК и ДНК из вирусной (например, из РНК- и ДНК-вирусов, и ретровирусов) или прокариотической ДНК, и особенно к синтетическим последовательностям ДНК. Данный термин также относится к последовательностям, содержащим любые из известных основных аналогов ДНК и РНК. Данный термин, кроме того, включает в себя модификации нативной последовательности, такие как делеции, добавления и замены (в основном консервативные в природе), предпочтительно такие, что молекула нуклеиновой кислоты кодирует терапевтический или антигенный белок. Данные модификации могут быть намеренными, такими как осуществленные путем сайт-специфического мутагенеза, или могут быть случайными, такими как осуществленными за счет мутаций хозяев, продуцирующих антиген.A “polynucleotide” is a nucleic acid polymer that typically encodes a biologically active (eg, immunogenic or therapeutic) protein or polypeptide. Depending on the nature of the polypeptide encoded by the polynucleotide, the polynucleotide may include only 10 nucleotides, for example, in the case where the polynucleotide encodes an antigen. Moreover, a “polynucleotide” can include both double and single stranded sequences, and refers as non-limiting examples to cDNA from viral, prokaryotic or eukaryotic mRNA, genomic RNA sequences and viral DNA (eg, from RNA and DNA viruses, and retroviruses) or prokaryotic DNA, and especially to synthetic DNA sequences. The term also refers to sequences containing any of the known basic analogues of DNA and RNA. The term also includes modifications to the native sequence, such as deletions, additions and substitutions (mostly conservative in nature), preferably such that the nucleic acid molecule encodes a therapeutic or antigenic protein. These modifications may be intentional, such as carried out by site-specific mutagenesis, or may be random, such as carried out due to mutations of hosts producing antigen.

Термины «полипептид» и «белок» относятся к полимеру из аминокислотных остатков и не ограничены минимальной длиной продукта. Таким образом, пептиды, олигопетиды, димеры, мультимеры и тому подобное включены в данное определение. Данным определением охвачены как полноразмерные белки, так и их фрагменты. Данные термины также включают в себя модификации, такие как делеции, добавления и замены (в основном консервативные в природе), предпочтительно такие, что белок сохраняет способность вызывать иммунный ответ или терапевтический эффект в отношении субъекта, которому вводят данный белок.The terms "polypeptide" and "protein" refer to a polymer of amino acid residues and are not limited to the minimum product length. Thus, peptides, oligopetides, dimers, multimers and the like are included in this definition. This definition covers both full-sized proteins and their fragments. These terms also include modifications, such as deletions, additions and substitutions (generally conservative in nature), preferably such that the protein retains the ability to elicit an immune response or therapeutic effect in relation to the subject to which the protein is administered.

Под «антигеном» понимают молекулу, содержащую один или несколько эпитопов, способных стимулировать иммунную систему хозяина на осуществление специфичного для клеточного антигена иммунного антигена, где антиген представлен согласно изобретению, или гуморального ответа антител. Антиген может быть способным вызывать клеточный или гуморальный ответ сам по себе или когда присутствует в комбинации с другой молекулой. Обычно эпитоп включает в себя примерно 3-15 аминокислот, предпочтительно примерно 5-15 аминокислот, и более предпочтительно примерно 7-15 аминокислот. Эпитопы конкретного белка могут идентифицироваться с использованием любого количества способов картирования эпитопов, хорошо известных в данной области. См., например, Epitope Mapping Protocols в Methods in Molecular Biology, Vol. 66 (Glenn E. Morris, Ed., 1996) Humana Press, Totowa, New Jersey. Например, линейные эпитопы могут определяться посредством одновременного твердофазного синтеза большого количества пептидов, причем данные пептиды должны соответствовать частям белковой молекулы, и путем взаимодействия данных пептидов с антителами, при том, что пептиды связаны с подложками. Такие способы хорошо известны в данной области и описаны, например, в патенте США № 4708871; Geysen et al. (1984) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81: 3998-4002; Geysen et al. (1986) Molec. Immunol. 23: 709-715, которые включены в данную публикацию полностью в качестве ссылки. Сходным образом легко идентифицировать конформационные эпитопы путем определения пространственной конформации аминокислот, как, например, путем рентгеновской кристаллографии и двумерного ядерно-магнитного резонанса. См., например, Epitope Mapping Protocols.By “antigen” is meant a molecule containing one or more epitopes capable of stimulating the host’s immune system to produce a cell antigen specific immune antigen, where the antigen is provided according to the invention, or a humoral antibody response. The antigen may be able to elicit a cellular or humoral response alone or when present in combination with another molecule. Typically, an epitope includes about 3-15 amino acids, preferably about 5-15 amino acids, and more preferably about 7-15 amino acids. Epitopes of a particular protein can be identified using any number of epitope mapping methods well known in the art. See, for example, Epitope Mapping Protocols in Methods in Molecular Biology, Vol. 66 (Glenn E. Morris, Ed., 1996) Humana Press, Totowa, New Jersey. For example, linear epitopes can be determined by simultaneous solid-phase synthesis of a large number of peptides, and these peptides must correspond to parts of the protein molecule, and by the interaction of these peptides with antibodies, despite the fact that the peptides are bound to substrates. Such methods are well known in the art and are described, for example, in US Pat. No. 4,708,871; Geysen et al. (1984) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81: 3998-4002; Geysen et al. (1986) Molec. Immunol. 23: 709-715, which are incorporated by reference in their entirety in this publication. Similarly, conformational epitopes are easily identified by determining the spatial conformation of amino acids, such as, for example, by X-ray crystallography and two-dimensional nuclear magnetic resonance. See, for example, Epitope Mapping Protocols.

Используемый здесь термин «антиген» означает как субъединичные антигены, т.е. антигены, которые отделены и обособлены от целого организма, с которым данный антиген ассоциирован в природе, так и убитые, аттенуированные или инактивированные бактерии, вирусы и паразиты, или другие микробы. Антитела, такие как антиидиотипические антитела или их фрагменты, и синтетические пептидные мимотопы, которые могут имитировать антиген или антигенную детерминанту, также подпадают под используемое здесь определение антигена. Сходным образом, олигонуклеотид или полинуклеотид, который экспрессирует in vivo терапевтический или иммуногенный белок, или антигенную детерминанту, как в применениях генной терапии и иммунизации нуклеиновой кислотой, также включены здесь в определение антигена.As used herein, the term “antigen” means as subunit antigens, i.e. antigens that are separated and isolated from the whole organism with which this antigen is associated in nature, as well as killed, attenuated or inactivated bacteria, viruses and parasites, or other microbes. Antibodies, such as anti-idiotypic antibodies or fragments thereof, and synthetic peptide mimotopes that can mimic an antigen or antigenic determinant also fall within the definition of antigen used herein. Similarly, an oligonucleotide or polynucleotide that expresses an in vivo therapeutic or immunogenic protein, or an antigenic determinant, as in gene therapy and nucleic acid immunization applications, is also included herein in the definition of antigen.

Кроме того, для целей настоящего изобретения антигены могут происходить от любых известных вирусов, бактерий, паразитов и грибов, а также из различных опухолевых антигенов. Более того, для целей настоящего изобретения «антиген» относится к белку, который содержит модификации нативной последовательности, такие как делеции, добавления и замены (в основном, консервативные в природе), при условии, что белок сохраняет способность вызывать иммунный ответ. Данные модификации могут быть намеренными, такими как осуществленные путем сайт-специфического мутагенеза, или могут быть случайными, такими как осуществленными за счет мутаций хозяев, продуцирующих антиген.In addition, for the purposes of the present invention, antigens can be derived from any known viruses, bacteria, parasites and fungi, as well as from various tumor antigens. Moreover, for the purposes of the present invention, “antigen” refers to a protein that contains native sequence modifications, such as deletions, additions and substitutions (generally conservative in nature), provided that the protein retains the ability to elicit an immune response. These modifications may be intentional, such as carried out by site-specific mutagenesis, or may be random, such as carried out due to mutations of hosts producing antigen.

«Иммунологический ответ» и «иммунный ответ» на антиген или композицию представляет собой развитие у субъекта гуморального и/или клеточного иммунного ответа на молекулы, присутствующие в интересующей композиции. Для целей настоящего изобретения «гуморальный иммунный ответ» относится к иммунному ответу, опосредованному молекулами антител, в то время как «клеточный иммунный ответ» представляет собой тот, что опосредован T-лимфоцитами и/или другими лейкоцитами. Один из важных аспектов клеточного иммунитета включает в себя антигенспецифический ответ цитотоксических T-клеток («CTL»). CTL специфичны в отношении пептидных антигенов, которые презентируются в ассоциации с белками, кодируемыми главным комплексом гистосовместимости (MHC) и эспрессируются на поверхности клетки. CTL способствуют индукции и развитию внутриклеточной деструкции внутриклеточных микробов, или лизису клеток, инфицированных такими микробами. Другой аспект клеточного иммунитета включает в себя антигенспецифический ответ хелперных T-клеток. Хелперные Т-клетки способствуют стимуляции функционирования неспецифических эффекторных клеток и направлению их активности против клеток, экспрессирующих пептидные антигены в ассоциации с молекулами MHC на их поверхности. «Клеточный иммунный ответ» также относится к продукции цитокинов, хемокинов и других таких молекул, продуцируемых активированными T-клетками и/или другими лейкоцитами, включая те, что происходят от CD4+ или CD8+ T-клеток.An “immunological response” and an “immune response” to an antigen or composition is the development in a subject of a humoral and / or cellular immune response to molecules present in the composition of interest. For the purposes of the present invention, a “humoral immune response” refers to an immune response mediated by antibody molecules, while a “cellular immune response” is that mediated by T-lymphocytes and / or other white blood cells. One important aspect of cellular immunity includes the antigen-specific response of cytotoxic T cells (“CTL”). CTLs are specific for peptide antigens that are presented in association with proteins encoded by major histocompatibility complex (MHC) and expressed on the cell surface. CTLs promote the induction and development of intracellular destruction of intracellular microbes, or the lysis of cells infected with such microbes. Another aspect of cellular immunity includes the antigen-specific response of helper T cells. Helper T cells help stimulate the functioning of non-specific effector cells and direct their activity against cells expressing peptide antigens in association with MHC molecules on their surface. A “cellular immune response” also refers to the production of cytokines, chemokines and other such molecules produced by activated T cells and / or other white blood cells, including those derived from CD4 + or CD8 + T cells.

Композиция, такая как иммуногенная композиция или вакцина, вызывающая клеточный иммунный ответ, может служить для сенсибилизации субъекта, относящегося к позвоночным, путем презентации антигена в ассоциации с молекулами MHC на клеточной поверхности. Клеточно-опосредованный иммунный ответ направлен на клетки, презентирующие антиген на их поверхности, или близко к этому. Кроме того, антигенспецифические T-лимфоциты могут быть образованы для обеспечения будущей защиты иммунизированного хозяина.A composition, such as an immunogenic composition or a vaccine that elicits a cellular immune response, can serve to sensitize a vertebrate subject by presenting the antigen in association with MHC molecules on the cell surface. The cell-mediated immune response is directed to, or close to, cells presenting antigen on their surface. In addition, antigen-specific T lymphocytes can be formed to provide future protection for the immunized host.

Способность конкретного антигена или композиции стимулировать клеточно-опосредованный иммунный ответ может быть определена несколькими способами анализа, такими как способы анализа лимфопролиферации (активации лимфоцитов), способами анализа цитотоксических клеток CTL, путем определения у сенсибилизированного субъекта T-лимфоцитов, специфичных к данному антигену, или путем измерения продукции цитокинов Т-клетками в ответ на повторную стимуляцию антигеном. Такие способы анализа хорошо известны в данной области. См., например, Erickson et al., J. Immunol. (1993) 151: 4189-4199 ; Doe et al., Eur. J. Immunol. (1994) 24: 2369-2376, и приведенные ниже примеры.The ability of a particular antigen or composition to stimulate a cell-mediated immune response can be determined by several analysis methods, such as methods for analyzing lymphoproliferation (activation of lymphocytes), methods for analyzing CTL cytotoxic cells, by determining, in a sensitized subject, T lymphocytes specific for a given antigen, or by measuring cytokine production by T cells in response to repeated stimulation with antigen. Such assay methods are well known in the art. See, for example, Erickson et al., J. Immunol. (1993) 151: 4189-4199; Doe et al., Eur. J. Immunol. (1994) 24: 2369-2376, and the following examples.

Таким образом, используемый здесь термин «иммунный ответ», может быть одним из ответов, которые стимулируют продукцию CTL, и/или продукцию или активацию хелперных Т-клеток. Интересующий антиген может также вызывать опосредованный антителами иммунный ответ. Следовательно, иммунный ответ может включать в себя один или несколько из следующих эффектов: продукцию антител В-клетками и/или активацию супрессорных Т-клеток и/или γδ-T-клеток, специфичных в отношении антигена или антигенов, присутствующих в интересующей композиции или вакцине. Данные реакции могут способствовать нейтрализации инфекции и/или опосредовать взаимодействие антитела с комплементом или антителозависимую клеточную цитотоксичность (ADCC) для обеспечения защиты иммунизируемого хозяина. Такие реакции могут определяться с использованием стандартных способов иммунологического анализа и способов анализа нейтрализации, хорошо известных в данной области.Thus, the term “immune response” as used herein may be one of the responses that stimulate CTL production and / or production or activation of helper T cells. An antigen of interest may also elicit an antibody-mediated immune response. Therefore, the immune response may include one or more of the following effects: production of antibodies by B cells and / or activation of suppressor T cells and / or γδ-T cells specific for the antigen or antigens present in the composition or vaccine of interest . These reactions can help neutralize infection and / or mediate complement-antibody interaction or antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC) to protect the immunized host. Such reactions can be determined using standard methods of immunological analysis and methods of analysis of neutralization, well known in this field.

Композиция, содержащая выбранный антиген, адсорбированный на микрочастице, проявляет «повышенную иммуногенность», когда она обладает способностью вызывать более мощный иммунный ответ по сравнению с иммунным ответом, который вызывается эквивалентным количеством антигена, когда тот доставляется без ассоциации с микрочастицей. Таким образом, композиция может проявлять «повышенную иммуногенность», поскольку антиген становится более иммуногенным за счет адсорбции на микрочастице или поскольку требуется более низкая доза антигена для достижения иммунного ответа у субъекта, которому она вводится. Такая повышенная иммуногенность может определяться путем введения животным композиции микрочастица/антиген и антигенных контролей и сравнения титров антител в этих двух случаях, с использованием стандартных способов анализа, таких как радиоиммунный анализ и способы ELISA, хорошо известные в данной области.A composition containing a selected antigen adsorbed on a microparticle exhibits “increased immunogenicity” when it has the ability to elicit a more potent immune response compared to an immune response that is elicited by an equivalent amount of antigen when delivered without association with the microparticle. Thus, the composition may exhibit "increased immunogenicity" because the antigen becomes more immunogenic due to adsorption on the microparticle or because a lower dose of antigen is required to achieve an immune response in the subject to which it is administered. Such increased immunogenicity can be determined by administering to the animal a microparticle / antigen composition and antigenic controls and comparing antibody titers in these two cases using standard assay methods such as radioimmunoassay and ELISA methods well known in the art.

Используемые здесь термины «эффективное количество» или «фармацевтически эффективное количество» данной композиции относятся нетоксичному количеству композиции, но достаточному для обеспечения требуемого ответа, такого как иммунный ответ, и соответствующего терапевтического эффекта, или, в случае доставки терапевтического белка, к количеству, достаточному для эффективного лечения субъекта, как это определено ниже. Как будет показано ниже, точное требуемое количество варьирует от субъекта к субъекту, в зависимости от вида, возраста и основных условий жизни субъекта, тяжести подлежащего лечению состояния и конкретной интересующей макромолекулы, способа введения и тому подобного. Подходящее «эффективное количество» в любом индивидуальном случае может быть определено путем рутинного экспериментирования рядовым специалистом в данной области.As used herein, the terms “effective amount” or “pharmaceutically effective amount” of a composition refers to a non-toxic amount of the composition, but sufficient to provide the desired response, such as an immune response, and the corresponding therapeutic effect, or, in the case of delivery of a therapeutic protein, to an amount sufficient to effective treatment of the subject, as defined below. As will be shown below, the exact amount required varies from subject to subject, depending on the species, age, and basic living conditions of the subject, the severity of the condition to be treated, and the particular macromolecule of interest, route of administration, and the like. A suitable “effective amount” in any individual case can be determined by routine experimentation by an ordinary person skilled in the art.

Под «субъектом, относящимся к позвоночным» подразумевается любой представитель подтипа хордовых, включая, без ограничения, млекопитающих, таких как крупный рогатый скот, овцы, свиньи, козы, лошади и люди; домашних животных, таких как собаки и кошки; и птиц, включая домашних, диких и промысловых птиц, таких как обоеполые особи кур, индеек и других курообразных птиц. Данный термин не означает конкретный возраст. Таким образом, подразумевается, что термином охвачены как взрослые, так и новорожденные животные.By “vertebrate subject” is meant any member of the chordate subtype, including, without limitation, mammals such as cattle, sheep, pigs, goats, horses and humans; domestic animals such as dogs and cats; and birds, including domestic, wild and game birds, such as bisexual chickens, turkeys and other chicken birds. This term does not mean a specific age. Thus, it is understood that the term encompasses both adult and newborn animals.

Под «фармацевтически приемлемым» или «фармакологически приемлемым» подразумевают материал, который не является неподходящим в биологическом или ином смысле, т.е. данный материал может вводиться субъекту в составе препарата микрочастиц без причинения ему каких-либо нежелательных биологических эффектов или без неблагоприятного взаимодействия с любым другим компонентом композиции, в состав которой он входит.By “pharmaceutically acceptable” or “pharmacologically acceptable” is meant a material that is not suitable in a biological or other sense, i.e. this material can be administered to a subject as part of a microparticle preparation without causing any undesirable biological effects to it or without adverse interaction with any other component of the composition of which it is included.

Термин «наполнитель» относится к веществам, которые обычно предоставляются с законченными дозированными формами, и включает в себя носители, связующие вещества, разрыхлители, наполнители (растворители), смазки, агенты скольжения (вещества для улучшения текучести), уплотняющие средства, красители, подсластители, консерванты, суспендирующие/диспергирующие средства, пленкообразователи/покрытия, вкусовые добавки и печатные краски.The term "filler" refers to substances that are usually provided with finished dosage forms, and includes carriers, binders, disintegrants, fillers (solvents), lubricants, slip agents (flow agents), sealants, colorants, sweeteners, preservatives, suspending / dispersing agents, film formers / coatings, flavoring agents and printing inks.

Под «физиологическим pH» или «pH в физиологических пределах» подразумевают pH в приблизительных пределах от 7,2 до 8,0 включительно, обычно в приблизительных пределах от 7,2 до 7,6 включительно.By “physiological pH” or “pH within physiological limits” is meant a pH in the approximate range of 7.2 to 8.0 inclusive, usually in the approximate range of 7.2 to 7.6 inclusive.

Применяемый здесь термин «лечение» (включая его вариации, например «лечить» или «подвергавшийся лечению») относится к любому из перечисленного: (i) к профилактике инфекции или повторной инфекции, как в случае традиционной вакцины, (ii) к снижению или элиминации симптомов, (iii) к существенной или полной элиминации рассматриваемого патогенного микроорганизма или нарушения. Лечение может осуществляться пофилактически (до инфекции) или терапевтически (после инфекции).The term “treatment” as used herein (including variations thereof, for example, “treat” or “treated”) refers to any of the following: (i) the prevention of infection or reinfection, as in the case of a traditional vaccine, (ii) reduction or elimination symptoms, (iii) a substantial or complete elimination of the pathogen in question or disorder. Treatment can be carried out prophylactically (before infection) or therapeutically (after infection).

Применяемое здесь выражение «нуклеиновая кислота» относится к ДНК, РНК или образованным на их основе химерным молекулам.The expression "nucleic acid" as used herein refers to DNA, RNA, or chimeric molecules formed therefrom.

Применяемое здесь выражение «олигонуклеотид, содержащий по меньшей мере один CpG-мотив» относится к полинуклеотиду, включающему в себя по меньшей мере один динуклеотид CpG. Олигонуклеотиды, содержащие по меньшей мере один CpG-мотив, могут включать в себя множественные CpG-мотивы. Данные олигонуклеотиды также известны в данной области как «CpG-олигонуклеотиды». Применяемое здесь выражение «CpG-мотив» относится к динуклеотидной части олигонуклеотида, который включает в себя нуклеотид цитозин с последующим нуклеотидом-гуанозином. Вместо цитозина также может быть использован 5-метилцитозин.As used herein, the term “oligonucleotide containing at least one CpG motif” refers to a polynucleotide comprising at least one CpG dinucleotide. Oligonucleotides containing at least one CpG motif may include multiple CpG motifs. These oligonucleotides are also known in the art as “CpG oligonucleotides”. The term “CpG motif” as used herein refers to the dinucleotide portion of an oligonucleotide that includes a cytosine nucleotide followed by a guanosine nucleotide. Instead of cytosine, 5-methylcytosine can also be used.

Применяемый здесь термин «альфавирусный векторный РНК-репликон», «векторный РНК-репликон», «векторный РНК-репликон» и «репликон» относится к молекуле РНК, способной направлять собственную амплификацию или саморепликацию in vivo внутри клетки-мишени. Векторный РНК-репликон альфавирусного происхождения должен содержать следующие упорядоченные элементы: 5'-концевые вирусные последовательности, требуемые в цис-положении для репликации (также обозначенные как 5'-CSE), которые при экспрессии кодируют биологически активные неструктурные белки альфавируса (например, nsP1, nsP2, nsP3, nsP4), 3'-концевые вирусные последовательности, требуемые в цис-положении для репликации (также обозначенные как 3'-CSE), и полиаденилатный участок. Векторный РНК-репликон альфавирусного происхождения также может содержать вирусный субгеномный промотор «региона сращения», последовательности одного или нескольких генов структурных белков или их части, внешнюю(-ие) молекулу(-ы) нуклеиновой кислоты, достаточного размера для обеспечения продукции жизнеспособного вируса, а также подлежащую(-ие) экспрессии гетерологичную(-ые) последовательность(-и).The term “alphavirus vector RNA replicon”, “vector RNA replicon”, “vector RNA replicon” and “replicon” as used herein refers to an RNA molecule capable of directing its own amplification or self-replication in vivo within a target cell. Alphavirus-derived vector RNA replicon should contain the following ordered elements: 5'-terminal viral sequences required at the cis position for replication (also referred to as 5'-CSE), which upon expression encode biologically active non-structural alphavirus proteins (e.g. nsP1, nsP2, nsP3, nsP4), the 3'-terminal viral sequences required at the cis position for replication (also designated as 3'-CSE), and the polyadenylate site. Vector RNA replicon of alphavirus origin may also contain a viral subgenomic promoter of the “fusion region”, a sequence of one or more genes of structural proteins or parts thereof, an external nucleic acid molecule (s) of sufficient size to ensure the production of a viable virus, and also the heterologous sequence (s) to be expressed.

Применяемый здесь термин «система инициации эукариотического многоуровневого вектора», «ELVIS» или «вектор ELVIS» относится к конструкции, которая способна направлять экспрессию последовательности(-ей) интересующего гена(-ов). Система инициации эукариотического многоуровневого вектора должна содержать 5'-концевой промотор, способный инициировать in vivo (т.е. внутри клетки) синтез РНК с кДНК, и вирусную векторную последовательность, способную направлять свою собственную репликацию в эукариотической клетке и также экспрессировать гетерологичную последовательность. В предпочтительных осуществлениях векторная последовательность нуклеиновой кислоты представляет собой последовательность альфавирусного происхождения и состоит из 5'-концевой последовательности, способной инициировать транскрипцию альфавирусной РНК (также обозначаемой как 5'-CSE), а также последовательностей, которые при экспрессии кодируют биологически активные неструктурные альфавирусные белки (например, nsP1, nsP2, nsP3, nsP4), и последовательности распознавания альфавирусной РНК-полимеразы (также обозначаемой как 3'-CSE). Кроме того, векторная последовательность может включать в себя вирусный субгеномный промотор «региона сращения», последовательности одного или нескольких генов структурных белков или их части, внешнюю(-ие) молекулу(-ы) нуклеиновой кислоты, достаточного размера для обеспечения продукции жизнеспособного вируса, подлежащую(-ие) экспрессии гетерологичную(-ые) последовательность(-и), один или несколько рестрикционных сайтов для вставки гетерологичных последовательностей, а также последовательность полиаденилирования. Система инициации эукариотического многоуровневого вектора также может содержать последовательности распознавания сплайсинга, последовательность участвующего в процессинге каталитического рибозима, сигнал экспорта из ядра и последовательность терминации транскрипции.The term “eukaryotic multilevel vector initiation system”, “ELVIS” or “ELVIS vector” as used herein refers to a construct that is capable of directing the expression of the sequence (s) of the gene (s) of interest. The eukaryotic multilevel vector initiation system should contain a 5'-terminal promoter capable of initiating in vivo (i.e., within the cell) synthesis of RNA with cDNA, and a viral vector sequence capable of directing its own replication in the eukaryotic cell and also expressing the heterologous sequence. In preferred embodiments, the vector nucleic acid sequence is an alphavirus-derived sequence and consists of a 5'-terminal sequence capable of initiating transcription of alphavirus RNA (also referred to as 5'-CSE), as well as sequences which, when expressed, encode biologically active non-structural alphavirus proteins ( for example, nsP1, nsP2, nsP3, nsP4), and recognition sequences for alphavirus RNA polymerase (also referred to as 3'-CSE). In addition, the vector sequence may include a viral subgenomic promoter of the “fusion region”, a sequence of one or more genes of structural proteins or parts thereof, an external nucleic acid molecule (s) of sufficient size to ensure the production of a viable virus to be expression expression (s) heterologous sequence (s), one or more restriction sites for insertion of heterologous sequences, as well as a polyadenylation sequence. The eukaryotic multilevel vector initiation system may also contain splicing recognition sequences, a sequence of the catalytic ribozyme involved in processing, an export signal from the nucleus, and a transcription termination sequence.

«Альфавирусная векторная конструкция» относится к конструкции, способной направлять экспрессию интересующей последовательности или гена. Такие векторные конструкции главным образом включают в себя 5'-концевую последовательность, способную инициировать транскрипцию альфавирусной РНК (также обозначаемую как 5'-CSE), а также последовательности, которые при экспрессии кодируют биологически активные неструктурные альфавирусные белки (например, nsP1, nsP2, nsP3, nsP4), последовательность распознавания альфавирусной РНК-полимеразы (также обозначаемую как 3'-CSE) и участок полиаденилата. В дополнение, векторная последовательность может содержать вирусный субгеномный промотор «региона сращения», последовательности одного или нескольких генов структурных белков или их части, внешнюю(-ие) молекулу(-ы) нуклеиновой кислоты, достаточного размера для обеспечения продукции жизнеспособного вируса, 5'-концевой промотор, способный инициировать синтез вирусной ДНК с кДНК in vitro или in vivo, подлежащую экспрессии гетерологичную последовательность, один или несколько рестрикционных сайтов для вставки гетерологичных последовательностей."Alphavirus vector construct" refers to a construct capable of directing the expression of a sequence or gene of interest. Such vector constructs mainly include a 5'-terminal sequence capable of initiating transcription of alphavirus RNA (also referred to as 5'-CSE), as well as sequences that, when expressed, encode biologically active non-structural alphavirus proteins (e.g., nsP1, nsP2, nsP3 , nsP4), an alphavirus RNA polymerase recognition sequence (also referred to as 3'-CSE) and a polyadenylate site. In addition, the vector sequence may comprise a viral subgenomic promoter of the “fusion region”, a sequence of one or more genes of structural proteins or parts thereof, an external nucleic acid molecule (s) of sufficient size to ensure the production of a viable virus, 5'- terminal promoter capable of initiating viral DNA synthesis with cDNA in vitro or in vivo, the heterologous sequence to be expressed, one or more restriction sites for insertion of the heterologous sequence th.

Применяемое здесь выражение «векторная конструкция» относится главным образом к любой конструкции, способной направлять экспрессию интересующей(-их) последовательности(-ей) нуклеиновой кислоты или интересующего(-их) гена(-ов). Векторная конструкция обычно включает в себя транскрипционный промотор/энхансер или элемент(-ы), определяющий(-ие) локус, или другие элементы, контролирующие генную экспрессию другими способами, такими как альтернативный сплайсинг, экспорт РНК из ядра, посттрансляционная модификация несущей информацию РНК или посттрансляционная модификация белка. Кроме того, векторная конструкция обычно включает в себя последовательность, которая при транскрипции оказывается функционально связанной с интересующей(-ими) последовательностью(-ями) или интересующим(-ими) геном(-ами), и функционирует как последовательность инициации транскрипции. Векторная конструкция также может необязательно включать в себя сигнал, который направляет полиаденилирование, маркер для селекции, а также один или несколько рестрикционных сайтов для вставки гетерологичных последовательностей и последовательность терминации трансляции. Кроме того, если векторная конструкция помещена в ретровирус, данная векторная конструкция может включать в себя сигнал упаковки, длинные терминальные повторы (LTR) и сайты связывания праймера плюс- и минус-нитей, соответствующие применяемому ретровирусу (если они не присутствуют изначально). Примеры векторных конструкций включают в себя векторы ELVIS, которые содержат кДНК, комплементарную векторным РНК-конструкциям, веторные РНК-конструкции как таковые, альфавирусные векторные конструкции, векторные конструкции CMV и тому подобное.The expression "vector construct" as used herein refers primarily to any construct capable of directing the expression of the nucleic acid sequence (s) of interest or gene (s) of interest. A vector construct typically includes a transcriptional promoter / enhancer or element (s) that determines the locus (s), or other elements that control gene expression in other ways, such as alternative splicing, export of RNA from the nucleus, post-translational modification of information-carrying RNA or post-translational protein modification. In addition, a vector construct typically includes a sequence that upon transcription appears to be functionally linked to the sequence (s) of interest (s) or gene (s) of interest (s), and functions as a transcription initiation sequence. The vector construct may also optionally include a signal that directs polyadenylation, a marker for selection, as well as one or more restriction sites to insert heterologous sequences and a translation termination sequence. In addition, if a vector construct is placed in a retrovirus, this vector construct may include a packaging signal, long terminal repeats (LTRs), and plus and minus strand primer binding sites corresponding to the retrovirus used (if they are not present initially). Examples of vector constructs include ELVIS vectors that contain cDNA complementary to vector RNA constructs, wind RNA constructs as such, alphavirus vector constructs, CMV vector constructs, and the like.

Одним из конкретных типов векторных конструкций является «плазмида», которая относится к кольцевой двухцепочечной петле ДНК, в которую могут лигироваться дополнительные сегменты ДНК. Конкретные плазмиды, описанные ниже, включают в себя pCMV и pSINCP.One of the specific types of vector constructs is a "plasmid", which refers to a circular double-stranded DNA loop into which additional DNA segments can be ligated. Specific plasmids described below include pCMV and pSINCP.

По некоторым осуществлениям настоящего изобретения предоставляются композиции и способы, которые осуществляют лечение, включающее в себя профилактическую и/или терапевтическую иммунизацию животного-хозяина против вирусных, грибковых, микоплазменных, бактериальных и вызываемых простейшими инфекций, а также против опухолей. Способы согласно изобретению могут использоваться для индукции у млекопитающего, предпочтительно у человека, профилактического и/или терапевтического иммунитета. Способы согласно изобретению могут также быть реализованы на млекопитающих, отличных от человека, включая млекопитающих, применяемых в биомедицинских исследованиях.In certain embodiments of the present invention, compositions and methods are provided that provide treatment that includes prophylactic and / or therapeutic immunization of an animal host against viral, fungal, mycoplasma, bacterial and protozoan infections, as well as against tumors. The methods of the invention can be used for induction in a mammal, preferably in humans, prophylactic and / or therapeutic immunity. The methods of the invention may also be practiced on non-human mammals, including mammals used in biomedical research.

B. Основные способыB. Basic methods

1. Полимерные микрочастицы с адсорбированными макромолекулами1. Polymer microparticles with adsorbed macromolecules

Полимерные микрочастицы, включая микрочастицы на основе PLA и PLG, эффективно адсорбируют биологически активные макромолекулы. Более того, данные микрочастицы адсорбируют очень разнообразные молекулы, включая заряженные и/или объемные макромолекулы. Так, макромолекула/микрочастицы, применяемые согласно изобретению, могут использоваться в качестве системы доставки для доставки биологически активных компонентов с целью лечения, профилактики и/или диагностики широкого спектра заболеваний.Polymeric microparticles, including microparticles based on PLA and PLG, effectively adsorb biologically active macromolecules. Moreover, these microparticles adsorb a wide variety of molecules, including charged and / or bulk macromolecules. Thus, the macromolecule / microparticles used according to the invention can be used as a delivery system for the delivery of biologically active components for the treatment, prevention and / or diagnosis of a wide range of diseases.

В ассоциации с микрочастицами может доставляться широкий спектр макромолекул, включая в качестве неограничивающих примеров фармацевтические средства, такие как антибиотики и противовирусные средства, нестроидные противовоспалительные лекарственные средства, анальгетики, вазодилататоры, сердечно-сосудистые лекарственные средства, психотропные средства, нейролептики, антидепрессанты, лекарственные средства против паркинсонизма, бета-блокаторы, блокаторы кальциевых каналов, ингибиторы брадикинина, ингибиторы АПФ, вазодилататоры, ингибиторы пролактина, стероиды, антагонисты гормонов, антигистаминные средства, антагонисты серотонина, гепарин, средства химиотерапии, противоопухолевые средства, и факторы роста, включая в качестве неограничивающих примеров, PDGF, EGF, KGF, IGF-1 и IGF-2, FGF, полинуклеотиды, кодирующие терапевтические или иммуногенные белки, иммуногенные белки и их эпитопы для применения в вакцинах, гормоны, включая пептидные гормоны, такие как инсулин, проинсулин, гормон роста, GHRH, LHRH, EGF, соматостатин, SNX-111, BNP, инсулинотропин, ANP, FSH, LH, PSH и hCG, стероидные гормоны гонад (андрогены, эстрогены и прогестерон), тиреоидстимулирующий гормон, ингибин, холецистокинин, ACTH, CRF, динорфины, эндорфины, эндотелин, фрагменты фибронектина, галанин, гастрин, инсулинотропин, глюкагон, фрагменты ГТФ-связывающих белков, гуанилин, лейкокинины, магаинины, мастопараны, дермасептин, системин, нейромедины, нейротензин, панкреастатин, панкреатический полипептид, субстанция P, секретин, тимозин, и тому подобные, ферменты, медиаторы транскрипции и трансляции, промежуточные продукты метаболических путей, иммуномодуляторы, такие как любой из различных цитокинов, включая интерлейкин-1, интерлейкин-2, интерлейкин-3, интерлейкин-4 и гамма-интерферон, антигены и адъюванты.A wide range of macromolecules can be delivered in association with microparticles, including but not limited to pharmaceuticals such as antibiotics and antivirals, non-steroidal anti-inflammatory drugs, analgesics, vasodilators, cardiovascular drugs, psychotropic drugs, antipsychotics, antidepressants, anti-depressants parkinsonism, beta-blockers, calcium channel blockers, bradykinin inhibitors, ACE inhibitors, vasodilators, and prolactin inhibitors, steroids, hormone antagonists, antihistamines, serotonin antagonists, heparin, chemotherapeutic agents, antitumor agents, and growth factors, including but not limited to PDGF, EGF, KGF, IGF-1 and IGF-2, FGF, polynucleotides, encoding therapeutic or immunogenic proteins, immunogenic proteins and their epitopes for use in vaccines, hormones including peptide hormones such as insulin, proinsulin, growth hormone, GHRH, LHRH, EGF, somatostatin, SNX-111, BNP, insulinotropin, ANP, FSH , LH, PSH and hCG, gonad steroid hormones (androgens, estrogens and progesterone), thyroid-stimulating hormone, inhibin, cholecystokinin, ACTH, CRF, dynorphins, endorphins, endothelin, fragments of fibronectin, galanin, gastrin, insulinotropin, glucagon, fragments of GTP-binding proteins, gukinin, mastinin, laninar, maganin, lanin, laninar, laninar, laninina, laninina, laninina, laninina, laninarina, luminin, dermaseptin, systemic, neuromedins, neurotensin, pancreastatin, pancreatic polypeptide, substance P, secretin, thymosin, and the like, enzymes, transcription and translation mediators, metabolic pathway intermediates, immunomodulators, such as bout of various cytokines, including interleukin-1, interleukin-2, interleukin-3, interleukin-4 and gamma-interferon, antigens, and adjuvants.

В некоторых предпочтительных осуществлениях изобретения макромолекула представляет собой нуклеиновую кислоту, более предпочтительно векторную конструкцию, такую как вектор ELVIS, или векторную РНК-конструкцию. Одним из особых преимуществ настоящего изобретения является способность микрочастиц с адсорбированным вектором ELVIS генерировать клеточно-опосредованный иммунный ответ у субъекта, относящегося к позвоночным.In some preferred embodiments of the invention, the macromolecule is a nucleic acid, more preferably a vector construct, such as an ELVIS vector, or a vector RNA construct. One of the particular advantages of the present invention is the ability of microparticles with an adsorbed ELVIS vector to generate a cell-mediated immune response in a vertebrate subject.

Кроме того, в дополнение к обычному ответу антител, описанные здесь системы могут, например, обеспечивать ассоциацию экспрессированных антигенов с молекулами MHC I класса, так что может развиваться клеточный иммунный ответ на интересующий антиген in vivo, стимулирующий продукцию CTL, что впоследствии позволяет распознавать антиген. Более того, данными способами можно вызывать антигенспецифичный ответ хелперных T-клеток. Таким образом, способы согласно изобретению найдут применение любой макромолекуле, на которую требуется индуцировать клеточный и/или гуморальный иммунный ответ, предпочтительно, антигенам, происходящим из патогенных вирусов, способному индуцировать выработку антител, Т-клеточным хелперным эпитопам и Т-клеточным цитотоксическим эпитопам. Такие антигены включают в себя в качестве неограничивающих примеров антигены, кодируемые вирусами человека и животных, и могут соответствовать как структурным, так и неструктурным белкам.Furthermore, in addition to the normal antibody response, the systems described herein can, for example, provide for the association of expressed antigens with class I MHC molecules, so that a cellular immune response to an in vivo antigen of interest can be developed that stimulates CTL production, which subsequently allows the antigen to be recognized. Moreover, these methods can cause an antigen-specific response of helper T cells. Thus, the methods of the invention will find use in any macromolecule to which a cellular and / or humoral immune response is required, preferably antigens derived from pathogenic viruses capable of inducing antibody production, T cell helper epitopes and T cell cytotoxic epitopes. Such antigens include, but are not limited to, antigens encoded by human and animal viruses, and may correspond to both structural and non-structural proteins.

Микрочастицы согласно изобретению, в частности, могут использоваться для иммунизации против внутриклеточных вирусов, которые обычно вызывают слабый иммунный ответ. Например, настоящее изобретение найдет применение при стимуляции иммунного ответа против широкого спектра белков семейства герпесвирусов, включая белки, происходящие из вируса простого герпеса (HSV) 1 и 2 типов, такие как гликопотеины gB, gD и gH из HSV-1 и HSV-2, антигены, происходящие из вируса ветряной оспы (VZV), вируса Эпштейна-Барр (EBV) и цитомегаловируса (CMV), включая gB и gH из CMV; и антигены, происходящие из других герпесвирусов человека, таких как HHV6 и HHV7. (См., например Chee et al., Cytomegaloviruses (J. K McDougall, ed., Springer-Verlag 1990) pp. 125-169, для обзора кодирующего белки содержимого цитомегаловируса; McGeoch et al., J. Gen. Virol. (1988) 69: 1531-1574, для обсуждения различных белков, кодируемых HSV-1; патент США № 5171568 для обзора белков gB и gD из HSV-1 и HSV-2 и кодирующих их генов; Baer et al., Nature (1984) 310: 207-211, для идентификации кодирующих белков последовательностей в геноме EBV; и Davison и Scott, J. Gen. Virol. (1986) 67: 1759-1816, для обзора VZV.)The microparticles according to the invention, in particular, can be used to immunize against intracellular viruses, which usually cause a weak immune response. For example, the present invention will find application in stimulating an immune response against a wide range of proteins of the herpesvirus family, including proteins derived from herpes simplex virus (HSV) types 1 and 2, such as glycopoteins gB, gD and gH from HSV-1 and HSV-2, antigens derived from chickenpox virus (VZV), Epstein-Barr virus (EBV) and cytomegalovirus (CMV), including gB and gH from CMV; and antigens originating from other human herpes viruses, such as HHV6 and HHV7. (See, e.g., Chee et al., Cytomegaloviruses (J. K McDougall, ed., Springer-Verlag 1990) pp. 125-169, for a review of coding proteins for cytomegalovirus contents; McGeoch et al., J. Gen. Virol. ( 1988) 69: 1531-1574, for discussing various proteins encoded by HSV-1; US Pat. No. 5,171,568 for a review of gB and gD proteins from HSV-1 and HSV-2 and their genes encoding them; Baer et al., Nature (1984) 310: 207-211, for identifying coding protein sequences in the EBV genome; and Davison and Scott, J. Gen. Virol. (1986) 67: 1759-1816, for a review of VZV.)

Антигены из семейства вирусов гепатита, включая вирус гепатита A (HAV), вирус гепатита B (HBV), вирус гепатита C (HCV), вирус гепатита дельта (HDV), вирус гепатита E (HEV) и вирус гепатита G (HGV), также могут обычным образом применяться по описанным здесь способам. Для примера, известна последовательность генома HCV, как и способы получения данной последовательности. См., например, International Publication №№ WO 89/04669 ; WO 90/11089; и WO 90/14436. Геном HCV кодирует несколько вирусных белков, включая E1 (также известный как E) и E2 (также известный как E2/NSI) и N-концевой белок нуклеокапсида (называемый «кор») (см., Houghton et al., Hepatology (1991) 14: 381-388, для обсуждения белков HCV, включая E1 и E2). Каждый из данных белков, а также их антигенные фрагменты найдут применение в настоящей композиции и способах.Hepatitis A virus antigens, including hepatitis A virus (HAV), hepatitis B virus (HBV), hepatitis C virus (HCV), hepatitis delta virus (HDV), hepatitis E virus (HEV) and hepatitis G virus (HGV), also can be conventionally applied according to the methods described herein. For example, the HCV genome sequence is known, as are the methods for producing this sequence. See, for example, International Publication No. WO 89/04669; WO 90/11089; and WO 90/14436. The HCV genome encodes several viral proteins, including E1 (also known as E) and E2 (also known as E2 / NSI) and the N-terminal nucleocapsid protein (called "core") (see, Houghton et al., Hepatology (1991) 14: 381-388, for discussion of HCV proteins, including E1 and E2). Each of these proteins, as well as their antigenic fragments, will find application in the present composition and methods.

Сходным образом, известна последовательность δ-антигена из HDV (см., например, патент США № 5378814), и данный антиген может обычно использоваться в настоящих композициях и способах. Кроме того, здесь найдут применение антигены, происходящие из HBV, такие как коровый антиген, поверхностный антиген SAg, а также приповерхностные последовательности pre-S1 и pre-S2 (ранее называемая pre-S), а также комбинации вышеуказанных последовательностей, такие как SAg/pre-S1, SAg/pre-S2, SAg/pre-S1/pre-S2, и pre-S1/pre-S2. См., например,"HBV Vaccines-from the laboratory to license: a case study", Mackett, M. и Williamson, J. D., Human Vaccines и Vaccination, pp. 159-176, для обсуждения структуры HBV; и патенты США № 4722840, 5098704, 5324513, включенные в описание полностью в качестве ссылки; Beames et al., J. Virol. (1995) 69: 6833-6838, Birnbaum et al., J. Virol. (1990) 64: 3319-3330; и Zhou et al., J. Virol. (1991) 65: 5457-5464.Similarly, a δ-antigen sequence from HDV is known (see, for example, US Pat. No. 5,378,814), and this antigen can usually be used in the present compositions and methods. In addition, antigens derived from HBV, such as core antigen, surface antigen SAg, as well as surface sequences pre-S1 and pre-S2 (previously called pre-S), as well as combinations of the above sequences, such as SAg / pre-S1, SAg / pre-S2, SAg / pre-S1 / pre-S2, and pre-S1 / pre-S2. See, for example, "HBV Vaccines-from the laboratory to license: a case study", Mackett, M. and Williamson, J. D., Human Vaccines and Vaccination, pp. 159-176, to discuss the structure of HBV; and US patent No. 4722840, 5098704, 5324513, incorporated into the description in full by reference; Beames et al., J. Virol. (1995) 69: 6833-6838, Birnbaum et al., J. Virol. (1990) 64: 3319-3330; and Zhou et al., J. Virol. (1991) 65: 5457-5464.

В заявленных композициях и способах также найдут применение антигены, происходящие из других вирусов, такие как приведенные без ограничения белки из представителей семейств Picornaviridae (например, вирусы полиомиелита, и т.д.); Caliciviridae; Togaviridae (например, вирус краснухи, вирус тропической лихорадки, и т.д.); Flaviviridae ; Coronaviridae ; Reoviridae ; Birnaviridae ; Rhabdoviridae (например, вирус бешенства, и т.д.); Filoviridae ; Paramyxoviridae (например, вирус свинки, вирус кори, респираторно-синцитиальный вирус, и т.д.); Orthomyxoviridae (например, вирус гриппа типов A, B и C, и т.д.); Bunyaviridae; Arenaviridae; Retroviradae (например, HTLV-I; HTLV-II ; HIV-1 (также известный как HTLV-III, LAV, ARV, hTLR, и т.д..)), среди прочих включая в качестве неограниченных примеров антигены из изолятов HIVIIIb, HIVSF2, HIVLAV, HIVLAI, HIVMN; HIV-1CM235, HIV-1US4; HIV-2; вирус иммунодефицита обезьян (SIV). В дополнение, антигены также могут происходить из папилломавируса человека (HPV) и вирусов клещевого энцефалита. См., например, Virology, 3rd Edition (W. K. Joklik ed. 1988); Fundamental Virology, 2nd Edition (B. N. Fields и D. M. Knipe, eds. 1991), для описания данных и других вирусов.The claimed compositions and methods will also find use of antigens derived from other viruses, such as, but not limited to, proteins from the Picornaviridae family (for example, poliomyelitis viruses, etc.); Caliciviridae; Togaviridae (e.g., rubella virus, tropical fever virus, etc.); Flaviviridae; Coronaviridae; Reoviridae; Birnaviridae; Rhabdoviridae (e.g., rabies virus, etc.); Filoviridae; Paramyxoviridae (e.g., mumps virus, measles virus, respiratory syncytial virus, etc.); Orthomyxoviridae (e.g., influenza virus types A, B and C, etc.); Bunyaviridae; Arenaviridae; Retroviradae (e.g., HTLV-I; HTLV-II; HIV-1 (also known as HTLV-III, LAV, ARV, hTLR, etc ..)), among others including, but not limited to, antigens from HIV IIIb isolates , HIV SF2 , HIV LAV , HIV LAI , HIV MN ; HIV-1 CM235 , HIV-1 US4 ; HIV-2; Monkey immunodeficiency virus (SIV). In addition, antigens can also be derived from human papillomavirus (HPV) and tick-borne encephalitis viruses. See, for example, Virology, 3rd Edition (WK Joklik ed. 1988); Fundamental Virology, 2nd Edition (BN Fields and DM Knipe, eds. 1991), for describing data and other viruses.

Более конкретно, известны и описаны оболочечные белки gp120 или gp140 любых из указанных изолятов HIV, включая представителей различных генетических субтипов HIV (см., например, Myers et al., Los Alamos Database, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico (1992); Myers et al., Human Retroviruses and Aids, 1990, Los Alamos, New Mexico: Los Alamos National Laboratory; и Modrow et al., J. Virol. (1987) 61: 570-578, для сравнения оболочечных последовательностей различных изолятов HIV), и антигены, происходящие из данных изолятов найдут применение по настоящим способам. Более того, данное изобретение в равной степени применимо к другим иммуногенным белкам, происходящим от любых из различных изолятов HIV, включая любые из различных оболочечных белков, такие как gp160 и gp41, антигены gag, такие как p24gag и p55gag, а также белки, происходящие из регионов pol и tat. Любые из данных белков и антигенов могут также модифицироваться для применения согласно изобретению. Например, на фиг. 1, 2, 5 и 6 представлены последовательности ДНК, кодирующие модифицированные антигены gag (SEQ ID NO: 63,64,67 и 68), а на фиг. 3 и 4 представлены последовательности ДНК, кодирующие модифицированные оболочечные антигены (SEQ ID NO: 65 и 66).More specifically, envelope proteins gp120 or gp140 are known and described for any of these HIV isolates, including representatives of various HIV genetic subtypes (see, for example, Myers et al., Los Alamos Database, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico (1992 ); Myers et al., Human Retroviruses and Aids, 1990, Los Alamos, New Mexico: Los Alamos National Laboratory; and Modrow et al., J. Virol. (1987) 61: 570-578, for comparing shell sequences of different isolates HIV), and antigens derived from these isolates will find use in the present methods. Moreover, this invention is equally applicable to other immunogenic proteins originating from any of various HIV isolates, including any of various envelope proteins, such as gp160 and gp41, gag antigens, such as p24gag and p55gag, as well as proteins derived from regions pol and tat. Any of these proteins and antigens may also be modified for use in accordance with the invention. For example, in FIG. 1, 2, 5, and 6 show the DNA sequences encoding the modified gag antigens (SEQ ID NOs: 63.64.67 and 68), and in FIG. 3 and 4 show DNA sequences encoding modified enveloped antigens (SEQ ID NO: 65 and 66).

Другим примером вируса, для которого настоящее изобретение особо применимо, является вирус гриппа. Конкретно, оболочечные белки HA и NA вируса гриппа А вызывают особый интерес для индукции иммунного ответа. Были идентифицированы многие субтипы HA вируса гриппа A (Kawaoka et al., Virology (1990) 179: 759-767; Webster et al.,"Antigenic variation among type A influenza viruses,"p. 127-168. In: P. Palese and D. W. Kingsbury (ed.), Genetics of influenza viruses. Springer-Verlag, New York). Таким образом, белки, происходящие от любого из данных изолятов также могут использоваться в описанных здесь композициях и способах.Another example of a virus for which the present invention is particularly applicable is the influenza virus. Specifically, influenza A virus HA and NA envelope proteins are of particular interest for the induction of an immune response. Many subtypes of influenza A virus HA have been identified (Kawaoka et al., Virology (1990) 179: 759-767; Webster et al., "Antigenic variation among type A influenza viruses," p. 127-168. In: P. Palese and DW Kingsbury (ed.), Genetics of influenza viruses Springer-Verlag, New York). Thus, proteins derived from any of these isolates can also be used in the compositions and methods described herein.

Описанные здесь композиции и способы также найдут применение с многочисленными бактериальными антигенами, такими как антигены, происходящие из организмов, вызывающих дифтерию, холеру, туберкулез, столбняк, коклюш, менингит и другие патологические состояния, включая без ограничения Bordetella pertussis, Neisseria meningitides (A, B, C, Y), Neisseria gonorrhoeae, Helicobacter pylori и Haemophilus influenza, Haemophilus influenza типа B (HIB), Helicobacter pylori, и их комбинации. Примерами антигенов из Neisseria meningitides B служат те, что описаны в следующих патентных заявках, совладельцем которых является настоящий заявитель: PCT/US99/09346; PCT IB98/01665; и PCT IB99/00103. Примеры паразитических антигенов включают в себя антигены, происходящие из организмов, вызывающих малярию и болезнь Лайма.The compositions and methods described herein will also find use with numerous bacterial antigens, such as antigens derived from organisms that cause diphtheria, cholera, tuberculosis, tetanus, pertussis, meningitis and other pathological conditions, including but not limited to Bordetella pertussis, Neisseria meningitides (A, B , C, Y), Neisseria gonorrhoeae, Helicobacter pylori and Haemophilus influenza, Haemophilus influenza type B (HIB), Helicobacter pylori, and combinations thereof. Examples of antigens from Neisseria meningitides B are those described in the following patent applications co-owned by the present applicant: PCT / US99 / 09346; PCT IB98 / 01665; and PCT IB99 / 00103. Examples of parasitic antigens include antigens originating from organisms that cause malaria and Lyme disease.

Дополнительные антигены для применения согласно изобретению, некоторые из которых также перечислены в другом месте в данного описания, включают в себя следующие примеры (ссылки даны непосредственно ниже):Additional antigens for use according to the invention, some of which are also listed elsewhere in this description, include the following examples (links are given immediately below):

- белковый антиген из N. meningitidis серогруппы B, такой как в ссылках от 1 до 7 ниже;a protein antigen from N. meningitidis serogroup B, such as in links 1 to 7 below;

- препарат везикул наружной мембраны (OMV) из N. meningitidis серогруппы B, такой как описанные ниже в ссылках 8, 9, 10, 11, и т.д.;- preparation of outer membrane vesicles (OMV) from N. meningitidis serogroup B, such as described below in references 8, 9, 10, 11, etc .;

- сахаридный антиген из N. meningitidis серогруппы A, C, W135 и/или Y, такой как олигосахарид, описанный в ссылке 12 ниже для серогруппы C (см. также ссылку 13);a saccharide antigen from N. meningitidis serogroup A, C, W135 and / or Y, such as the oligosaccharide described in link 12 below for serogroup C (see also link 13);

- сахаридный антиген из Streptococcus pneumoniae [например, ссылки 14,15,16];- saccharide antigen from Streptococcus pneumoniae [for example, references 14,15,16];

- антиген из N. gonorrhoeae [например, ссылки 1,2,3];- antigen from N. gonorrhoeae [for example, references 1,2,3];

- антиген из Chlamydia pneumoniae [например, ссылки 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23];- an antigen from Chlamydia pneumoniae [for example, references 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23];

- антиген из Chlamydia trachomatis [например, 24];- antigen from Chlamydia trachomatis [for example, 24];

- антиген из вируса гепатита А, такого как инактивированный вирус [например, ссылки 25, 26];- an antigen from hepatitis A virus, such as an inactivated virus [eg, refs. 25, 26];

- антиген из вируса гепатита B, такой как поверхностные и/или коровые антигены [например, ссылки 26,27];- an antigen from hepatitis B virus, such as surface and / or core antigens [eg, ref. 26.27];

- антиген из вируса гепатита C [например, ссылка 28];- antigen from hepatitis C virus [for example, ref. 28];

- антиген из Bordetella pertussis, такой как коклюшный холотоксин (PT) и филаментный гемагглютинин (FHA) из B. pertussis, необязательно также в комбинации с пертактином и/или агглютиногенами 2 и 3 [например, ссылки 29 и 30];an antigen from Bordetella pertussis, such as pertussis holotoxin (PT) and filament hemagglutinin (FHA) from B. pertussis, optionally also in combination with pertactin and / or agglutinogens 2 and 3 [eg, refs. 29 and 30];

- дифтерийный антиген, такой как дифтерийный анатоксин [например, глава 3 ссылки 31], например, мутант CRM197 [например, ссылка 32];- diphtheria antigen, such as diphtheria toxoid [for example, chapter 3 of reference 31], for example, a CRM 197 mutant [for example, reference 32];

- столбнячный антиген, такой как столбнячный анатоксин [например, глава 4 ссылки 31];- tetanus antigen, such as tetanus toxoid [for example, chapter 4 of ref. 31];

- белковый антиген из Helicobacter pylori, такой как CagA [например, ссылка 33], VacA [например, ссылка 33], NAP [например, ссылка 34], HopX [например, ссылка 35], HopY [например, ссылка 35] и/или уреаза;a protein antigen from Helicobacter pylori, such as CagA [for example, reference 33], VacA [for example, reference 33], NAP [for example, reference 34], HopX [for example, reference 35], HopY [for example, reference 35] and / or urease;

- сахаридный антиген из Haemophilus influenzae B [например, ссылка 13];- saccharide antigen from Haemophilus influenzae B [for example, ref. 13];

- антиген из Porphyramonas gingivalis [например, ссылка 36];- antigen from Porphyramonas gingivalis [eg, ref. 36];

- полиомиелитный(-ые) антиген(-ы) [например, ссылки 37,38], такой как IPV или OPV;- polio (s) antigen (s) [for example, refs. 37.38], such as IPV or OPV;

- антиген(-ы) вируса бешенства [например, ссылка 39], такой как лиофилизированный инактивированный вирус [например, ссылка 40, Rabavert™);- rabies virus antigen (s) [eg, reference 39], such as lyophilized inactivated virus [eg, reference 40, Rabavert ™);

- антигены кори, свинки и/или краснухи [например, главы 9, 10 и 11 ссылки 31];- antigens of measles, mumps and / or rubella [for example, chapters 9, 10 and 11 of reference 31];

- антиген(-ы) гриппа [например, глава 19 ссылки 31], такой как поверхностные белки гемагглютинин и/или нейраминидаза;- influenza antigen (s) [for example, chapter 19 of ref. 31], such as hemagglutinin and / or neuraminidase surface proteins;

- антиген из Moraxella catarrhalis [например, ссылка 41];- antigen from Moraxella catarrhalis [eg, ref. 41];

- антиген из Streptococcus agalactiae (стрептококк группы B) [например, ссылки 42,43];- antigen from Streptococcus agalactiae (group B streptococcus) [for example, ref. 42.43];

- антиген из Streptococcus pyogenes (стрептококк группы А) [например, ссылки 43,44,45];- antigen from Streptococcus pyogenes (group A streptococcus) [for example, refs. 43,44,45];

- антиген из Staphylococcus aureus [например, ссылка 46];- antigen from Staphylococcus aureus [for example, reference 46];

- композиции, включающие один или несколько данных антигенов.- compositions comprising one or more of these antigens.

В случае применения полисахаридного или углеводного антигена его предпочтительно конъюгируют с белком-носителем для усиления иммуногенности [например, ссылки с 47 по 56]. Предпочтительные белки-носители представлены бактериальными токсинами или анатоксинами, такими как дифтерийный или столбнячный анатоксины. Особенно предпочтительным является дифтерийный анатоксин CRM197. Другие подходящие белки-носители включают в себя белок наружной мембраны N. meningitidis [например, ссылка 57], синтетические пептиды [например, ссылки 58, 59], белки теплового шока [например, ссылка 60], белки возбудителя коклюша [например, ссылки 61,62], белок D из H. Influenzae [например, ссылка 63], токсин A или B из C. difficile [например, ссылка 64], и т.д. В случае, когда смесь содержит полисахариды капсулы серогрупп A и C предпочтительным является, когда отношение (масс./масс.) полисахарид MenA: полисахарид MenC превышает 1 (например, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1, 10:1 или выше). Полисахариды из других серогрупп N. meningitidis могут конъюгироваться с одним тем же или различными белками-носителями.When using a polysaccharide or carbohydrate antigen, it is preferably conjugated to a carrier protein to enhance immunogenicity [for example, references 47 to 56]. Preferred carrier proteins are bacterial toxins or toxoids, such as diphtheria or tetanus toxoids. Particularly preferred is diphtheria toxoid CRM 197 . Other suitable carrier proteins include the outer membrane protein of N. meningitidis [eg, link 57], synthetic peptides [eg, links 58, 59], heat shock proteins [eg, link 60], proteins of the pertussis pathogen [eg, links 61 , 62], protein D from H. Influenzae [for example, reference 63], toxin A or B from C. difficile [for example, reference 64], etc. When the mixture contains polysaccharides capsules of serogroups A and C, it is preferable when the ratio (mass./mass.) Of the MenA polysaccharide: MenC polysaccharide exceeds 1 (for example, 2: 1, 3: 1, 4: 1, 5: 1, 10: 1 or higher). Polysaccharides from other serogroups of N. meningitidis can be conjugated to the same or different carrier proteins.

Может применяться любая реакция конъюгации, где необходимо, с любым подходящим линкером.Any conjugation reaction, where necessary, with any suitable linker may be used.

Антигены токсичных белков, если необходимо, могут детоксифицироваться (например, детоксификация коклюшного токсина химическими и/или ... средствами [ссылка 30].Toxic protein antigens, if necessary, can be detoxified (eg, detoxification of pertussis toxin with chemical and / or ... means [ref. 30].

В случае включения в композицию дифтерийного антигена предпочтительно также включение столбнячного антигена и коклюшного антигена. Сходным образом, при включении столбнячного антигена предпочтительно также включение дифтерийного и коклюшного антигена. Сходным образом, при включении коклюшного антигена предпочтительно также включение дифтерийного и столбнячного антигена.If diphtheria antigen is included in the composition, it is also preferable to include tetanus antigen and pertussis antigen. Similarly, when a tetanus antigen is included, the inclusion of diphtheria and pertussis antigen is also preferred. Similarly, when the pertussis antigen is turned on, the inclusion of diphtheria and tetanus antigen is also preferable.

Легко понять, что настоящее изобретение может применяться для доставки различных макромолекул, осуществления таким образом лечения, профилактики и/или диагностики большого числа заболеваний. В некоторых осуществлениях композиции макромолекула/микрочастица согласно изобретению могут применяться для сайт-специфической направленной доставки. Например, внутривенное введение композиций макромолекула/микрочастица может применяться для нацеленной доставки в легкие, печень, селезенку, циркулирующую кровь или костный мозг.It is readily understood that the present invention can be used to deliver various macromolecules, thereby treating, preventing and / or diagnosing a large number of diseases. In some embodiments, the macromolecule / microparticle compositions of the invention can be used for site-specific targeted delivery. For example, the intravenous administration of macromolecule / microparticle compositions can be used for targeted delivery to the lungs, liver, spleen, circulating blood or bone marrow.

Адсорбция макромолекул на поверхности микрочастиц адсорбента (или субмикронных эмульсий согласно изобретению) происходит по любому механизму связывания-взаимодействия, включая в качестве неограниченных примеров, образование ионной связи, водородной связи, ковалентной связи, ван-дер-ваальсовых взаимодействий, физический захват и связывание за счет гидрофильных/гидрофобных взаимодействий. Обычные специалисты в данной области могут легко выбрать детергенты, подходящие для конкретного типа подлежащей адсорбции макромолекулы.The adsorption of macromolecules on the surface of the adsorbent microparticles (or submicron emulsions according to the invention) occurs by any binding-interaction mechanism, including, but not limited to, the formation of ionic bonds, hydrogen bonds, covalent bonds, van der Waals interactions, physical capture and binding due to hydrophilic / hydrophobic interactions. Conventional specialists in this field can easily select detergents suitable for the particular type of macromolecule to be adsorbed.

Например, выработка микрочастиц в присутствии заряженных детергентов, таких как анионные и катионные детергенты, может приводить к получению микрочастиц с поверхностью, обладающей суммарным отрицательным или суммарным положительным зарядом, которая может адсорбировать разнообразные молекулы. Например, микрочастицы, получаемые в присутствии анионных детергентов, таких как додецилсульфат натрия (SDS), т.е. микрочастицы SDS-PLG, адсорбируют положительно заряженные антигены, такие как белки. Сходным образом, микрочастицы, получаемые в присутствии катионных детергентов, таких как гексадецилтриметиламмония бромид (CTAB), т.е. микрочастицы CTAB-PLG, адсорбируют отрицательно заряженные антигены, такие как ДНК. В случае, когда подлежащие адсорбции макромолекулы содержат регионы с положительным и отрицательным зарядом, подходящими могут быть катионные, антионные, неионные или цвиттерионные детергенты.For example, the production of microparticles in the presence of charged detergents, such as anionic and cationic detergents, can result in microparticles with a surface having a total negative or total positive charge that can adsorb a variety of molecules. For example, microparticles obtained in the presence of anionic detergents such as sodium dodecyl sulfate (SDS), i.e. SDS-PLG microparticles adsorb positively charged antigens, such as proteins. Similarly, microparticles obtained in the presence of cationic detergents such as hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB), i.e. CTAB-PLG microparticles adsorb negatively charged antigens, such as DNA. In the case where the macromolecules to be adsorbed contain regions with a positive and negative charge, cationic, antionic, nonionic or zwitterionic detergents may be suitable.

Подлежащие биодеградации полимеры для получения микрочастиц, применяющихся согласно изобретению, легко доступны коммерчески, например, от Boehringer Ingelheim, Германия, и Birmingham Polymers, Inc., Бирмингем, Алабама. Например, полимеры, которые могут использоваться здесь для формирования микрочастиц, включают в себя гомополимеры, сополимеры и смеси полимеров, происходящие из следующих соединений: полигидроксимасляная кислота (также известная как полигидроксибутират); полигидроксивалериановая кислота (также известная как полигидроксивалерианат); полигликолевая кислота (PGA) (также известная как полиглиолид); полимолочная кислота (PLA) (также известная как полилактид); полидиоксанон; поликапролактон; полиортоэфир; и полиангидрид. Более предпочтительными являются поли-(α-гидроксикислоты), такие как поли-(L-лактид), поли-(D,L-лактид) (обе известные здесь как «PLA»), поли(гидроксибутират), сополимеры D,L-лактида и гликолида, такие как поли-(D,L-лактидкогликолид) (обозначенный здесь как «PLG» или «PLGA») или сополимер D,L-лактида и капролактона. Особенно предпочтительными полимерами для применения здесь являются полимеры PLA и PLG. Данные полимеры доступны в различных молекулярных массах, и подходящую молекулярную массу для данного определения легко определит специалист в данной области. Так, например, для PLA порядок подходящих молекулярных масс будет составлять примерно от 2000 до 5000. Для PLG подходящие молекулярные массы в основном будут изменяться примерно от 10,000 до 200000, предпочтительно примерно от 15000 до 150000.The biodegradable microparticle polymers used according to the invention are readily available commercially, for example from Boehringer Ingelheim, Germany, and Birmingham Polymers, Inc., Birmingham, Alabama. For example, polymers that can be used here to form microparticles include homopolymers, copolymers and polymer blends derived from the following compounds: polyhydroxybutyric acid (also known as polyhydroxybutyrate); polyhydroxyvaleric acid (also known as polyhydroxyvalerianate); polyglycolic acid (PGA) (also known as polyglyolide); polylactic acid (PLA) (also known as polylactide); polydioxanone; polycaprolactone; polyorthoester; and polyanhydride. More preferred are poly- (α-hydroxy acids) such as poly- (L-lactide), poly- (D, L-lactide) (both hereinafter referred to as “PLA”), poly (hydroxybutyrate), copolymers D, L- lactide and glycolide such as poly- (D, L-lactide-glycolide) (referred to herein as “PLG” or “PLGA”) or a copolymer of D, L-lactide and caprolactone. Particularly preferred polymers for use herein are PLA and PLG. These polymers are available in various molecular weights, and a suitable molecular weight for this determination will be readily determined by one skilled in the art. For example, for PLA, the order of suitable molecular weights will be from about 2000 to 5000. For PLG, suitable molecular weights will generally vary from about 10,000 to 200,000, preferably from about 15,000 to 150,000.

Если для образования микрочастиц применяется такой сополимер, как PLG, здесь найдут применение различные отношения лактид:гликолид, и данное отношение во многом является предметом выбора, частично зависимым от совместно вводимой макромолекулы и требуемой скорости деградации. Например, полимер PLG 50:50, содержащий 50% D,L-лактида и 50% гликолида, будет предоставлять быструю резорбцию сополимера, тогда как PLG 75:25 деградирует медленнее, а варианты 85:15 и 90:10 даже медленнее вследствие повышения содержания лактидного компонента. Легко понять, что подходящее отношение лактид:гликолид легко определяется специалистом в данной области, например, на основании природы антигена и конкретного заболевания. Более того, в осуществлениях настоящего изобретения, где антигены или адъюванты захватываются микрочастицами, найдут применение смеси микрочастиц с различными отношениями лактид:гликолид, с целью достижения требуемой кинетики высвобождения данной макромолекулы и для обеспечения и первичного, и вторичного иммунного ответа. Скорость деградации микрочастиц согласно изобретению может также контролироваться такими факторами, как молекулярная масса полимера и его кристалличность. Сополимеры PLG с различными отношениями лактид:гликолид и молекулярными массами легко доступны коммерчески из некоторых источников, включая Boehringer Ingelheim, Германия, и Birmingham Polymers, Inc., Бирмингем, Алабама. Данные полимеры также могут синтезироваться простой поликонденсацией компонента молочной кислоты с использованием способов, хорошо известных в данной области, таких как описанные Tabata et al., J. Biomed. Mater. Res. (1988) 22: 837-858.If a copolymer such as PLG is used to form microparticles, various lactide: glycolide ratios will be used here, and this ratio is largely a matter of choice, partially dependent on the co-introduced macromolecule and the required rate of degradation. For example, a 50:50 PLG polymer containing 50% D, L-lactide, and 50% glycolide will provide rapid resorption of the copolymer, while a 75:25 PLG degrades more slowly and 85:15 and 90:10 even slower due to higher levels lactide component. It is easy to understand that a suitable lactide: glycolide ratio is readily determined by one skilled in the art, for example, based on the nature of the antigen and the particular disease. Moreover, in embodiments of the present invention where antigens or adjuvants are captured by microparticles, a mixture of microparticles with various lactide: glycolide ratios will find use in order to achieve the desired release kinetics of the given macromolecule and to provide both a primary and secondary immune response. The degradation rate of microparticles according to the invention can also be controlled by factors such as the molecular weight of the polymer and its crystallinity. PLG copolymers with various lactide: glycolide and molecular weight ratios are readily available commercially from several sources, including Boehringer Ingelheim, Germany, and Birmingham Polymers, Inc., Birmingham, Alabama. These polymers can also be synthesized by simple polycondensation of the lactic acid component using methods well known in the art, such as those described by Tabata et al., J. Biomed. Mater. Res. (1988) 22: 837-858.

Предпочтительными полимерными поли-(D,L-лактидкогликолидами), где они применяются, являются те, что характеризуются молярным отношением лактид:гликолид, изменяющимся от 30:70 до 70:30, более предпочтительно от 40:60 до 60:40, и обладают молекулярной массой, изменяющейся от 10000 до 100000 дальтон, более предпочтительно от 30000 дальтон до 70000 дальтон.Preferred polymer poly- (D, L-lactide-glycolides), where applicable, are those having a lactide: glycolide molar ratio ranging from 30:70 to 70:30, more preferably from 40:60 to 60:40, and a molecular weight ranging from 10,000 to 100,000 daltons, more preferably from 30,000 daltons to 70,000 daltons.

Полимерные микрочастицы получают с использованием любых из нескольких способов, хорошо известных в данной области. Например, в некоторых осуществлениях для получения микрочастиц могут использоваться способы двойной эмульсии/упаривания растворителя, такие как описанные в патенте США № 3523907 и Ogawa et al., Chem. Pharm. Bull. (1988) 36: 1095-1103. Данные способы включают в себя образование первичной эмульсии, состоящей из капель раствора полимера, который впоследствии смешивают с непрерывной водной фазой, содержащей стабилизатор частиц/поверхностно-активное вещество.Polymeric microparticles are prepared using any of several methods well known in the art. For example, in some embodiments, dual emulsion / solvent evaporation methods such as those described in US Pat. No. 3,523,907 and Ogawa et al., Chem. Pharm. Bull. (1988) 36: 1095-1103. These methods include the formation of a primary emulsion consisting of drops of a polymer solution, which is subsequently mixed with a continuous aqueous phase containing a particle stabilizer / surfactant.

Альтернативно, для образования микрочастиц может применяться упаривание растворителя «вода в масле в воде» (в./м./в.), как описано O'Hagan et al., Vaccine (1993) 11: 965-969, в PCT/US99/17308 (WO 00/06123), выданном O'Hagan et al., и Jeffery et al., Pharm Res. (1993) 10: 362. По данному способу конкретный полимер обычно комбинируют с органическим растворителем, таким как этилацетат, диметилхлорид (также называемый метиленхлоридом и дихлорметаном), ацетонитрил, ацетон, хлороформ и тому подобные. Полимер предоставляется в концентрации раствора в органическом растворителе, равной около 1-30%, предпочтительно около 2-15%, более предпочтительно около 3-10%, и наиболее предпочтительно 4-6%. Раствор полимера затем объединяют с водным раствором и эмульгируют с образованием эмульсии м./в. Водный раствор может, например, представлять собой деионизованную воду, физраствор или буферный раствор, такой как фосфатно-солевой буфер (PBS) или буферный раствор цитрата натрия/этилендиаминоукусной кислоты (цитрат натрия/ETDA). Предпочтительно, объемное отношение раствора полимера и водного раствора изменяется примерно от 5:1 до 20:1, более предпочтительно составляет примерно 10:1. Эмульгирование проводят с использованием любого оборудования подходящего для этой задачи, и оно обычно представляет собой устройство с высоким усилием сдвига, такое как, например, гомогенизатор.Alternatively, evaporation of a water-in-oil-in-water solvent (w / m / v) can be used to form microparticles, as described by O'Hagan et al., Vaccine (1993) 11: 965-969, in PCT / US99 / 17308 (WO 00/06123) issued by O'Hagan et al. And Jeffery et al., Pharm Res. (1993) 10: 362. In this method, a particular polymer is usually combined with an organic solvent such as ethyl acetate, dimethyl chloride (also called methylene chloride and dichloromethane), acetonitrile, acetone, chloroform and the like. The polymer is provided in a solution concentration in an organic solvent of about 1-30%, preferably about 2-15%, more preferably about 3-10%, and most preferably 4-6%. The polymer solution is then combined with an aqueous solution and emulsified to form an m / v emulsion. The aqueous solution may, for example, be deionized water, saline or a buffer solution, such as phosphate buffered saline (PBS) or a buffer solution of sodium citrate / ethylenediamino acetic acid (sodium citrate / ETDA). Preferably, the volume ratio of the polymer solution and the aqueous solution varies from about 5: 1 to 20: 1, more preferably about 10: 1. Emulsification is carried out using any equipment suitable for this task, and it is usually a high shear device, such as, for example, a homogenizer.

Объем эмульсии м./в. затем предпочтительно, но необязательно объединяют с большим объемом водного раствора, предпочтительно содержащего катионный, анионный или неионный детергент. Объемное отношение водного раствора и эмульсии м./в. обычно изменяется примерно от 2:1 до 10:1, наиболее обычно составляет примерно 4:1. Примеры анионных, катионных и неионных детергентов, подходящих для выполнения изобретения, перечислены выше и включают в себя SDS, CTAB и PVA, соотвественно. Конкретные макромолекулы могут лучше адсорбироваться на микрочастицы, содержащие комбинации стабилизаторов и/или детергентов, например комбинацию PVA и DOTAP. Более того, в некоторых случаях может потребоваться добавление детергентов к указанному выше органическому раствору. В случае применения неионного детергента, такого как PVA, в качестве стабилизатора эмульсии его обычно предоставляют в растворе с концентрацией, примерно равной 2-15%, более обычно равной примерно 4-10%. В случае применения катионного или анионного детергента его обычно предоставляют в растворе с концентрацией, примерно равной 0,05-5%, более обычно равной примерно 0,25-1%. В основном применяют массовое соотношение детергента и полимера в примерных пределах от 0,00001:1 до 0,5:1, более предпочтительно в примерных пределах от 0,0001:1 до 0,5:1, более предпочтительно в примерных пределах от 0,001:1 до 0,5:1, и даже более предпочтительно в примерных пределах от 0,005:1 до 0,5:1.The volume of the emulsion m / v. then preferably, but not necessarily combined with a large volume of an aqueous solution, preferably containing a cationic, anionic or non-ionic detergent. The volumetric ratio of an aqueous solution and emulsion m / v. usually varies from about 2: 1 to 10: 1, most usually about 4: 1. Examples of anionic, cationic and nonionic detergents suitable for carrying out the invention are listed above and include SDS, CTAB and PVA, respectively. Particular macromolecules may be better adsorbed onto microparticles containing combinations of stabilizers and / or detergents, for example, a combination of PVA and DOTAP. Moreover, in some cases, it may be necessary to add detergents to the above organic solution. When a non-ionic detergent, such as PVA, is used as an emulsion stabilizer, it is usually provided in solution with a concentration of about 2-15%, more usually about 4-10%. When using a cationic or anionic detergent, it is usually provided in solution with a concentration of about 0.05-5%, more usually about 0.25-1%. Basically, the mass ratio of detergent to polymer is used in the approximate range from 0.00001: 1 to 0.5: 1, more preferably in the approximate range from 0.0001: 1 to 0.5: 1, more preferably in the approximate range from 0.001: 1 to 0.5: 1, and even more preferably in the approximate range of 0.005: 1 to 0.5: 1.

Затем смесь гомогенизируют с образованием стабильной двойной эмульсии в./м./в. Затем упаривают органические растворители. Можно управлять параметрами препарата, чтобы получать микрочастицы от малых, порядка 0,05 мкм (50 нм), до более крупных, размером 50 мкм или даже больше. См., например, Jeffery et al., Pharm. Res. (1993) 10: 362-368; McGee et al., J Microencap. (1996). Например, снижение перемешивания приводит к образованию более крупных микрочастиц, как и увеличение объема внутренней фазы. Малые частицы продуцируют при малых объемах водной фазы и с высокими концентрациями стабилизаторов эмульсии.Then the mixture is homogenized with the formation of a stable double emulsion v / m / v. Then the organic solvents are evaporated. You can control the parameters of the drug to obtain microparticles from small ones, on the order of 0.05 microns (50 nm), to larger ones, 50 microns in size or even larger. See, for example, Jeffery et al., Pharm. Res. (1993) 10: 362-368; McGee et al., J Microencap. (1996). For example, a decrease in mixing leads to the formation of larger microparticles, as well as an increase in the volume of the internal phase. Small particles are produced at small volumes of the aqueous phase and with high concentrations of emulsion stabilizers.

Дополнительную информацию можно найти в заявке на выдачу патента США № Attorney Docket Nos. PP 16502.002, озаглавленной «Микрочастицы с адсорбированными макромолекулами», поданной 28 сентября 2001 г.Further information can be found in U.S. Patent Application No. Attorney Docket Nos. PP 16502.002, entitled “Microparticles with Adsorbed Macromolecules”, filed September 28, 2001

Можно управлять параметрами препарата, чтобы получать микрочастицы от малых, порядка 0,05 мкм (50 нм), до более крупных, размером 50 мкм или даже больше. См., например, Jeffery et al., Pharm. Res. (1993) 10: 362-368; McGee et al., J Microencap. (1996). Например, снижение перемешивания приводит к образованию более крупных микрочастиц, как и увеличение объема внутренней фазы. Малые частицы продуцируют при малых объемах водной фазы и с высокими концентрациями стабилизаторов эмульсии.You can control the parameters of the drug to obtain microparticles from small ones, on the order of 0.05 microns (50 nm), to larger ones, 50 microns in size or even larger. See, for example, Jeffery et al., Pharm. Res. (1993) 10: 362-368; McGee et al., J Microencap. (1996). For example, a decrease in mixing leads to the formation of larger microparticles, as well as an increase in the volume of the internal phase. Small particles are produced at small volumes of the aqueous phase and with high concentrations of emulsion stabilizers.

Микрочастицы также могут быть образованы с использованием распыления-высушивания и коацервации, как описано, например, Thomasin et al., J. Controlled Release (1996) 41: 131; в патенте США № 2800457; Masters, К (1976) Spray Drying 2nd Ed. Wiley, New York; с использованием способов покрытия воздушной суспензии, таких как смазывание формы (pan coating) и покрытие Wurster, описанные Hall et al., (1980) The "Wurster Process" in Controlled Release Technologies: Methods, Theory, and Applications (A. F. Kydonieus, ed.), Vol. 2, pp. 133-154 CRC Press, Boca Raton, Florida and Deasy, P. B., Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. (1988) S (2): 99-139; и с использованием ионного застывания, как описано, например, Lim et al., Science (1980) 210: 908-910.Microparticles can also be formed using spray-drying and coacervation, as described, for example, Thomasin et al., J. Controlled Release (1996) 41: 131; U.S. Patent No. 2,800,457; Masters, K (1976) Spray Drying 2nd Ed. Wiley, New York; using air suspension coating methods such as pan coating and Wurster coating described by Hall et al., (1980) The "Wurster Process" in Controlled Release Technologies: Methods, Theory, and Applications (AF Kydonieus, ed. ), Vol. 2, pp. 133-154 CRC Press, Boca Raton, Florida and Deasy, P. B., Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. (1988) S (2): 99-139; and using ion hardening, as described, for example, Lim et al., Science (1980) 210: 908-910.

Размер частиц может определяться, например, путем лазерного светорассеяния, с использованием, например, спектрометра, включающего гелий-неоновый лазер. В основном, определение размера частиц проходит при комнатной температуре и включает в себя множественные анализы данного образца (например, 5-10 раз) для получения среднего значения размера частицы. Размер частиц также легко определяют с использованием сканирующей электронной микроскопии (SEM).Particle size can be determined, for example, by laser light scattering, using, for example, a spectrometer including a helium-neon laser. Basically, the determination of particle size takes place at room temperature and includes multiple analyzes of a given sample (for example, 5-10 times) to obtain an average particle size. Particle size is also easily determined using scanning electron microscopy (SEM).

Альтернативные осуществления настоящего изобретения задействуют препараты микрочастиц, включающих субмикронную эмульсию, которая предпочтительно включает в себя ионное поверхностно-активное вещество. В частности, в качестве основной маслосодержащей субмикронной эмульсии могут применяться MF59 или другие соединения, тогда как ионные поверхностно-активные вещества могут включать в себя в качестве неограничивающих примеров диолеил-3-триметиламонийпропан (DOTAP), диолеил-sn-глицеро-3-этилфосфохолин (DEPC) и диолеилфосфатидную кислоту (DPA), причем все они растворимы в сквалене. Предполагаемые ионные эмульсии могут быть получены путем растворения каждого из данных детергентов в сквалене/10% Span 85 в концентрациях, изменяющихся от 4 до 52 мг/мл сквалена. Смеси сквален/поверхностно-активное вещество могут быть эмульгированы в 0,5% Tween 80/H2О при соотношении 5 мл сквалена/100 мл H2О. Предварительная эмульсия может формироваться путем гомогенизации в гомогенизаторе Silverson (5 минут, 5000 об./мин), и конечные эмульсии могут быть получены микрофлюидизацией (~10000 фунтов на кв.дюйм, 5 циклов, Microfluidizer 110S). Дополнительное обсуждение касательно субмикронных эмульсий можно найти ниже.Alternative embodiments of the present invention utilize microparticle formulations comprising a submicron emulsion, which preferably includes an ionic surfactant. In particular, MF59 or other compounds may be used as the main oil-containing submicron emulsion, while ionic surfactants may include, but are not limited to, dioleyl-3-trimethylammonium propane (DOTAP), dioleyl-sn-glycero-3-ethylphosphocholine ( DEPC) and dioleylphosphatidic acid (DPA), all of which are soluble in squalene. Estimated ionic emulsions can be obtained by dissolving each of these detergents in squalene / 10% Span 85 at concentrations ranging from 4 to 52 mg / ml squalene. Squalene / surfactant mixtures can be emulsified in 0.5% Tween 80 / H 2 O at a ratio of 5 ml squalene / 100 ml H 2 O. A pre-emulsion can be formed by homogenization in a Silverson homogenizer (5 minutes, 5000 vol. / min), and the final emulsion can be obtained by microfluidization (~ 10,000 psi, 5 cycles, Microfluidizer 110S). Further discussion regarding submicron emulsions can be found below.

После получения микрочастицы можно хранить лиофилизованными для будущего применения. Обычно для адсорбции макромолекул на микрочастицы препарат микрочастиц просто смешивают с интересующей макромолекулой, и полученный в результате препарат можно снова лиофилизовать перед применением. В общем, макромолекулы добавляют к микрочастицам для получения микрочастиц с адсорбированными макромолекулами при массовом соотношении макромолекул и микрочастиц, составляющем примерно от 0,0001:1 до 0,25:1, предпочтительно от 0,001:1 до 0,1, более предпочтительно от 0,01 до 0,05. Содержание макромолекул в микрочастицах можно определить стандартными способами.After receiving the microparticles can be stored lyophilized for future use. Typically, to adsorb macromolecules onto microparticles, the microparticle preparation is simply mixed with the macromolecule of interest, and the resulting preparation can be lyophilized again before use. In general, the macromolecules are added to the microparticles to obtain microparticles with adsorbed macromolecules in a weight ratio of macromolecules to microparticles of about 0.0001: 1 to 0.25: 1, preferably from 0.001: 1 to 0.1, more preferably from 0, 01 to 0.05. The content of macromolecules in the microparticles can be determined by standard methods.

Как указывалось выше, макромолекулы для применения согласно изобретению включают в себя белки, предпочтительно антигенные молекулы и нуклеиновые кислоты, предпочтительно векторные конструкции, способные обеспечивать экспрессию последовательности нуклеиновой кислоты, такие как векторы на основе CMV, векторы ELVIS или векторные РНК-конструкции.As indicated above, macromolecules for use according to the invention include proteins, preferably antigenic molecules and nucleic acids, preferably vector constructs capable of expressing a nucleic acid sequence, such as CMV-based vectors, ELVIS vectors, or RNA vector constructs.

Полимерные микрочастицы согласно изобретению могут содержать захваченные или инкапсулированные внутри них макромолекулы, а также содержать адсорбированные на них макромолекулы. Так, например, специалист в данной области может получить согласно изобретению микрочастицы, содержащие инкапсулированные адъюванты с адсорбированным на них вектором ELVIS, или микрочастицы, содержащие инкапсулированный антиген с адсорбированной на них векторной РНК-конструкцией. Данное изобретение относится к различным комбинациям молекул нуклеиновой кислоты, адсорбированных на микрочастицах и захваченных внутрь них, вместе с другими нуклеиновыми кислотами, а также другими молекулами. В некоторых предпочтительных осуществлениях микрочастицы согласно изобретению содержат адсорбированные на них векторы ELVIS или векторные РНК-конструкции.The polymer microparticles according to the invention can contain trapped or encapsulated macromolecules inside them, and also contain macromolecules adsorbed on them. For example, a person skilled in the art can, according to the invention, obtain microparticles containing encapsulated adjuvants with the ELVIS vector adsorbed on them, or microparticles containing encapsulated antigen with an RNA vector structure adsorbed on them. This invention relates to various combinations of nucleic acid molecules adsorbed on microparticles and trapped inside them, together with other nucleic acids, as well as other molecules. In some preferred embodiments, the microparticles of the invention comprise ELVIS vectors or RNA vector constructs adsorbed thereon.

Кроме того, любые осуществления микрочастиц согласно изобретению могут доставляться в сочетании с электропорацией.In addition, any implementation of the microparticles according to the invention can be delivered in combination with electroporation.

Продуцированные микрочастицы с адсорбированными макромолекулами и/или субмикронные эмульсионные микрочастицы составляются с любыми требуемыми адъювантами в фармацевтические композиции, включающие вакцины, для лечения профилактики и диагностики множества нарушений, как описано выше. Композиции, в основном, включают в себя один или несколько фармацевтически приемлемых наполнителей. Например, могут использоваться такие носители, как вода, солевой раствор, глицерин, полиэтиленгликоль, гиалуроновая кислота, этанол, и.т.д. В таких носителях могут присутствовать другие наполнители, такие как увлажняющие или эмульгирующие вещества, биологические буферные вещества и тому подобное.The produced microparticles with adsorbed macromolecules and / or submicron emulsion microparticles are formulated with any desired adjuvants into pharmaceutical compositions including vaccines to treat prophylaxis and diagnosis of a variety of disorders, as described above. Compositions generally include one or more pharmaceutically acceptable excipients. For example, carriers such as water, saline, glycerin, polyethylene glycol, hyaluronic acid, ethanol, etc. can be used. Other excipients, such as wetting or emulsifying agents, biological buffering agents, and the like, may be present in such carriers.

Биологическим буферным раствором может быть практически любой раствор, который является фармацевтически приемлемым и обеспечивает требуемый рН препарата, т.е. рН физиологических пределов. Примеры буферных растворов включают в себя солевой раствор, фосфатно-солевой буфер, Tris-солевой буфер, буферный солевой раствор Хэнкса и тому подобное. Другие наполнители, известные в данной области, могут также вводиться в конечную дозированную форму, включая связующие вещества, разрыхлители, наполнители (растворители), смазки, агенты скольжения (усилители текучести), компрессионные средства, красители, подсластители, консерванты, суспендирующие/диспергирующие средства, пленкообразователи/покрытия, вкусовые добавки и печатные краски.Biological buffer solution can be almost any solution that is pharmaceutically acceptable and provides the desired pH of the drug, i.e. pH physiological limits. Examples of buffer solutions include saline, phosphate-saline buffer, Tris-saline buffer, Hanks saline buffer and the like. Other excipients known in the art may also be introduced into the final dosage form, including binders, disintegrants, fillers (solvents), lubricants, glidants (flow enhancers), compression agents, colorants, sweeteners, preservatives, suspending / dispersing agents, film formers / coatings, flavors and printing inks.

Композиции согласно изобретению включают в себя терапевтически эффективное количество одной или нескольких интересующих макромолекул. То есть композиции включают в себя количество макромолекулы/микрочастицы, которое вызовет у субъекта ответ, достаточный для профилактики, снижения, элиминации или диагностики симптомов. Точное количество необходимо изменять в зависимости от подлежащего лечению субъекта; тяжести подлежащего лечению состояния; в случае иммунного ответа - от способности иммунной системы субъекта синтезировать антитела; степени требуемой защиты и конкретного выбранного антигена и способа его введения, а также от прочих факторов. Подходящее эффективное количество может легко определяться специалистом в данной области. Так, терапевтически эффективное количество попадает в относительно широкий интервал, который может определяться рутинными испытаниями.The compositions of the invention include a therapeutically effective amount of one or more macromolecules of interest. That is, the compositions include an amount of macromolecule / microparticle that will elicit a response in the subject sufficient to prevent, reduce, eliminate, or diagnose symptoms. The exact amount must be changed depending on the subject to be treated; the severity of the condition to be treated; in the case of an immune response, from the ability of the subject's immune system to synthesize antibodies; the degree of protection required and the particular antigen chosen and the method of its administration, as well as other factors. A suitable effective amount can easily be determined by a person skilled in the art. Thus, a therapeutically effective amount falls within a relatively wide range, which can be determined by routine trials.

Например, для целей настоящего изобретения, в том случае, когда молекула представляет собой полинуклеотид, эффективная доза обычно изменяется примерно от 1 нг до 10 мг, более предпочтительно примерно от 10 нг до 1 мг, и, наиболее предпочтительно примерно от 100 мкг до 1 мг доставленной макромолекулы на дозу; в том случае, когда молекула представляет собой антиген, эффективная доза обычно изменяется примерно от 1 мкг до 100 мг, более предпочтительно примерно от 10 мкг до 1 мг, и, наиболее предпочтительно примерно от 50 мкг до 1 мг доставленной макромолекулы на дозу.For example, for the purposes of the present invention, when the molecule is a polynucleotide, the effective dose usually varies from about 1 ng to 10 mg, more preferably from about 10 ng to 1 mg, and most preferably from about 100 μg to 1 mg delivered macromolecule per dose; in the case where the molecule is an antigen, the effective dose usually varies from about 1 μg to 100 mg, more preferably from about 10 μg to 1 mg, and most preferably from about 50 μg to 1 mg of the delivered macromolecule per dose.

После получения композиции согласно изобретению могут вводиться парентерально, например путем инъекции. Композиции могут инъецироваться подкожно, внутрибрюшинно, внутривенно или внутримышечно. Другие способы введения включают в себя назальное введение, введение через слизистые, ректальное, вагинальное, пероральное и пульмональное введение, суппозитории и трансдермальное или чрезкожное применение. Дозированное лечение может представлять собой схему с одной дозой или схему с множественными дозами. В схеме с множественными дозами первичный курс введения может осуществляться 1-10 раздельными дозами, с последующим введением других доз, которые вводят через следующие интервалы времени, выбранные для поддержания и/или усиления ответа на терапию, например через 1-4 месяца вводят вторую дозу, и, если требуется, вводят последующую(-ие) дозу(-ы) через несколько месяцев.After preparation, the compositions of the invention can be administered parenterally, for example by injection. Compositions can be injected subcutaneously, intraperitoneally, intravenously or intramuscularly. Other routes of administration include nasal administration, mucosal administration, rectal, vaginal, oral and pulmonary administration, suppositories, and transdermal or transdermal administration. Dosage treatment may be a single dose regimen or a multiple dose regimen. In a multiple-dose regimen, the initial course of administration can be carried out in 1-10 divided doses, followed by other doses that are administered at the following time intervals, chosen to maintain and / or enhance the response to therapy, for example, a second dose is administered after 1-4 months, and, if required, the subsequent dose (s) are administered after a few months.

В конкретных осуществлениях изобретениях за серией из одной или нескольких инъекций векторной конструкции (которая включает в себя гетерологичную последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующей антиген) следует серия из одной или нескольких инъекций антигена (также обозначена здесь как «поддерживающие инъекции»). Как конкретный пример, векторная конструкция может вводиться тремя инъекциями: (a) в момент первого введения, (b) в момент времени через 1-8 недель после первого введения, (c) в момент времени через 4-32 недели после первого введения, тогда как антиген может вводиться двумя инъекциями: (a) в момент времени через 8-50 недель после первого введения, (b) в момент времени через 8-100 недель после первого введения.In particular embodiments of the invention, a series of one or more injections of a vector construct (which includes a heterologous nucleic acid sequence encoding an antigen) is followed by a series of one or more injections of antigen (also referred to herein as “maintenance injections”). As a specific example, a vector construct can be administered by three injections: (a) at the time of first administration, (b) at time 1-8 weeks after the first administration, (c) at time 4-32 weeks after first administration, then how an antigen can be administered by two injections: (a) at a time point 8-50 weeks after the first injection, (b) at a time point 8-100 weeks after the first injection.

Режим дозировки также может, по меньшей мере частично, определяться потребностью субъекта и может зависеть от решения практикующего врача.The dosage regimen may also be, at least in part, determined by the needs of the subject and may depend on the decision of the practitioner.

Более того, если требуется профилактика заболевания, микрочастицы с адсорбированными векторными конструкциями в основном вводят перед первичной инфекцией интересующим патогенным микроорганизмом. Если требуется лечение заболевания (а не его профилактика), например снижение симптомов или рецидивов, микрочастицы с адсорбированными векторными конструкциями в основном вводят после первичной инфекции.Moreover, if disease prevention is required, microparticles with adsorbed vector constructs are mainly administered before the primary infection by the pathogenic microorganism of interest. If treatment of the disease is required (and not its prevention), for example, reduction of symptoms or relapses, microparticles with adsorbed vector constructs are mainly administered after the primary infection.

2. Масляно-капельные эмульсии2. Oil-drop emulsions

В других осуществлениях настоящего изобретения получают масляно-капельную эмульсию (в частности, субмикронную эмульсию), включающую метаболизирующееся масло и эмульгирующее вещество. Молекулы, такие как олигонуклеотид, включающий по меньшей мере один CpG-мотив, могут комбинироваться с масляно-капельной эмульсией с образованием адъюванта.In other implementations of the present invention, an oil-drop emulsion (in particular, a submicron emulsion) is prepared comprising a metabolizable oil and an emulsifying agent. Molecules, such as an oligonucleotide comprising at least one CpG motif, can be combined with an oil-drop emulsion to form an adjuvant.

Масляно-капельная эмульсия предпочтительно включает в себя метаболизирующееся масло и эмульгирующее вещество, где масло и эмульгирующее вещество присутствуют в форме эмульсии масла в воде, содержащей капли масла, по существу все составляющие менее одного микрометра в диаметре. Субмикронные эмульсии с каплями данного предпочтительного интервала размеров неожиданно имеют преимущество над другими эмульсиями, содержащими масло и эмульгирующие вещества, в которых капли масла являются существенно более крупными, чем в тех, что относятся к настоящему изобретению. В предпочтительных осуществлениях эмульсия положительно заряжена в результате присутствия катионного детергента, который применяли в качестве эмульгирующего вещества, или, альтернативно, содержит катионный детергент в дополнение к эмульгирующему веществу. Это способствует адсорбции нуклеотидных антигенных молекул, таких как CpG-олигонуклеотиды или векторные конструкции. Альтернативно, применение анионных детергентов способствует адсорбции таких молекул, как белки.The oil-drop emulsion preferably includes a metabolizable oil and an emulsifying agent, where the oil and emulsifying agent are present in the form of an oil-in-water emulsion containing oil droplets substantially all of which are less than one micrometer in diameter. Submicron emulsions with droplets of this preferred size range unexpectedly have an advantage over other emulsions containing oil and emulsifying agents in which the oil droplets are substantially larger than those of the present invention. In preferred embodiments, the emulsion is positively charged as a result of the presence of a cationic detergent that has been used as an emulsifying agent, or, alternatively, contains a cationic detergent in addition to the emulsifying agent. This promotes the adsorption of nucleotide antigenic molecules such as CpG oligonucleotides or vector constructs. Alternatively, the use of anionic detergents promotes the adsorption of molecules such as proteins.

Хотя индивидуальные компоненты композиций субмикронных эмульсий согласно изобретению в основном известны, такие композиции не комбинированы тем же способом. Соответственно, индивидуальные компоненты, хотя они и описаны ниже как в общем, так и в некоторых деталях для предпочтительных осуществлений, хорошо известны в данной области, и применяемые здесь термины, такие как метаболизирующееся масло, эмульгирующее вещество, иммуностимулирующее средство, мурамилпептид и липофильный мурамилпептид, известны в достаточной степени, чтобы указать данные соединения специалистам в данной области без дальнейшего описания.Although the individual components of the submicron emulsion compositions of the invention are generally known, such compositions are not combined in the same manner. Accordingly, the individual components, although described below both in general and in some detail for preferred embodiments, are well known in the art and the terms used here, such as metabolizable oil, emulsifying agent, immunostimulating agent, muramyl peptide and lipophilic muramyl peptide, sufficiently known to indicate these compounds to those skilled in the art without further description.

Одним из компонентов данных композиций является метаболизирующееся, нетоксичное масло, предпочтительно, состоящее примерно из 6-30 углеродных атомов, включая в качестве неограничивающих примеров алканы, алкены, алкины и соответствующие им кислоты и спирты, их простые и сложные эфиры и их смеси. Масло может представлять собой любое растительное масло, рыбий жир, животное масло или синтетически полученное масло, которое может метаболизироваться в организме животного-хозяина, которому будет введен адъювант и которое не токсично для данного субъекта. Животное-хозяин обычно является млекопитающим и, предпочтительно, человеком. Применение согласно изобретению минерального масла и подобных токсичных масел-продуктов нефтеперегонки категорически исключено.One component of these compositions is a metabolizable, non-toxic oil, preferably consisting of about 6-30 carbon atoms, including but not limited to alkanes, alkenes, alkynes and their corresponding acids and alcohols, their ethers and esters, and mixtures thereof. The oil may be any vegetable oil, fish oil, animal oil or synthetically obtained oil that can be metabolized in the host animal to which an adjuvant will be administered and which is not toxic to the subject. The host animal is usually a mammal, and preferably a human. The use according to the invention of mineral oil and similar toxic oil products of oil distillation is expressly excluded.

Масляный компонент согласно изобретению может также представлять собой любой длинноцепочечный алкан, алкен или алкин, или производную от них кислоту или спирт, будь то свободная кислота, ее соль или сложный эфир, такой как моно-, ди- или триэфир, включая триглицериды или сложные эфиры 1,2-пропандиола или сходные полигидроксиспирты. Спирты могут ацилироваться с использованием амино- или полифункциональной кислоты, например уксусной кислоты, пропионовой кислоты, лимонной кислоты и тому подобных. Также могут использоваться простые эфиры - производные длинноцепочечных спиртов, являющиеся маслами и отвечающие другим установленным здесь критериям.The oil component of the invention may also be any long chain alkane, alkene or alkine, or an acid or alcohol derivative thereof, whether it is a free acid, a salt thereof or an ester such as a mono-, di- or triester, including triglycerides or esters 1,2-propanediol or similar polyhydroxy alcohols. Alcohols can be acylated using an amino or polyfunctional acid, for example, acetic acid, propionic acid, citric acid and the like. Ethers, derivatives of long chain alcohols that are oils and that meet other criteria set forth here, can also be used.

Индивидуальная группа алкана, алкена или алкина и производные от нее спирты и кислоты могут, как правило, содержать примерно от 6 до 30 углеродных атомов. Данная группа может характеризоваться линейной или разветвленной структурой цепи. Она может быть полностью насыщенной или содержать одну или несколько двойных или тройных связей. В случае применения масел на основе полимеров сложных или простых эфиров, ограничение, касающееся примерно 6-30 углеродов, распространяется на индивидуальную группу жирной кислоты или жирного спирта, а не на общее число углеродных атомов.An individual alkane, alkene or alkynyl group and alcohols and acids derived from it may typically contain from about 6 to about 30 carbon atoms. This group may be characterized by a linear or branched chain structure. It can be fully saturated or contain one or more double or triple bonds. In the case of the use of oils based on polymers of esters or ethers, the restriction regarding about 6-30 carbons applies to the individual group of fatty acid or fatty alcohol, and not to the total number of carbon atoms.

Здесь может использоваться любое метаболизирующееся масло, особенно происходящее из животного, рыбы или растения. Существенным является то, что данное масло метаболизируется организмом хозяина, которому оно вводится, иначе компонент масла может вызвать абсцессы, гранулемы или даже карциномы, или (при использовании в ветеринарной практике) может привести к тому, что масло вакцинированных птиц и животных станет неприемлемым для использования в пищу человеком вследствие вредоносного действия неметаболизированного масла на потребителя.Any metabolizable oil can be used here, especially from an animal, fish or plant. It is essential that this oil is metabolized by the host organism to which it is administered, otherwise the oil component may cause abscesses, granulomas or even carcinomas, or (when used in veterinary practice) may cause the oil of vaccinated birds and animals to become unacceptable human food due to the harmful effects of non-metabolized oil on the consumer.

Для подробного описания таких субмикронных эмульсий см. International Publication № WO 90/14837 и принадлежащую настоящему заявителю International Patent Application PCT/US00/03331.For a detailed description of such submicron emulsions, see International Publication No. WO 90/14837 and International Patent Application PCT / US00 / 03331 belonging to the present applicant.

Масляный компонент данных адъювантов и иммуногенные композиции могут присутствовать в количестве, составляющем примерно от 0,5% до 20% по объему, но предпочтительно не более 15%, особенно в количестве, составляющем примерно от 1% до 12%. Наиболее предпочтительно применение примерно от 1% до 4% масла.The oily component of these adjuvants and immunogenic compositions may be present in an amount of about 0.5% to 20% by volume, but preferably not more than 15%, especially in an amount of about 1% to 12%. Most preferably, about 1% to 4% oil is used.

Водная часть данных композиций субмикронных эмульсий предпочтительно представляет собой солевой буфер, или, более предпочтительно, воду без примесей. Поскольку данные композиции предназначены для парентерального применения, предпочтительно составлять буферные растворы, применяемые в качестве иммуногенных композиций, так, что содержание солей, т.е. осмолярность, будет по существу таким же, как и в нормальных физиологических жидкостях, чтобы предотвратить отек после введения или быстрое всасывание композиции, возникающие по причине различных концентраций ионов в композиции и физиологических жидкостях. Также предпочтительным является делать солевой раствор буферным для поддержания значения рН, совместимого с нормальными физиологическими условиями. Также в некоторых случаях может быть необходимым поддержание рН на конкретном уровне для обеспечения стабильности некоторых компонентов композиции, таких как гликопептиды.The aqueous portion of these submicron emulsion compositions is preferably a salt buffer, or, more preferably, impurity free water. Since these compositions are intended for parenteral use, it is preferable to formulate buffer solutions used as immunogenic compositions so that the salt content, i.e. osmolarity will be essentially the same as in normal physiological fluids to prevent swelling after administration or rapid absorption of the composition resulting from different concentrations of ions in the composition and physiological fluids. It is also preferable to make the saline solution buffered to maintain a pH value compatible with normal physiological conditions. Also, in some cases, it may be necessary to maintain the pH at a specific level to ensure the stability of certain components of the composition, such as glycopeptides.

Может применяться любой фармацевтически приемлемый буфер, но предпочтительными являются фосфатные буферы. Другие приемлемые буферы, такие как ацетатный, tris, бикарбонатный, карбонатный, и подобные им, могут применяться в качестве замены фосфатным буферам. pH водного компонента предпочтительно составляет примерно 6,0-8,0.Any pharmaceutically acceptable buffer may be used, but phosphate buffers are preferred. Other suitable buffers, such as acetate, tris, bicarbonate, carbonate, and the like, may be used as a substitute for phosphate buffers. The pH of the aqueous component is preferably about 6.0-8.0.

Однако в начале получения субмикронной эмульсии предпочтительным водным компонентом эмульсии является вода без примесей. Повышение концентрации соли приводит к затруднениям при достижении требуемого малого размера капель. При получении из адъюванта конечной иммуногенной композиции, антигенный материал может добавляться к буферу подходящей осмолярности для обеспечения требуемой иммуногенной композиции.However, at the beginning of the preparation of the submicron emulsion, the preferred aqueous component of the emulsion is uncontaminated water. An increase in salt concentration leads to difficulties in achieving the required small droplet size. Upon receipt of the final immunogenic composition from the adjuvant, the antigenic material may be added to a buffer of suitable osmolarity to provide the desired immunogenic composition.

Количество водного компонента, применяемого в данных композициях, необходимо для приведения к единице объема композиции. То есть количество водного компонента, достаточное для образования 100%, смешивают с другими перечисленными выше компонентами для доведения объема композиций.The amount of water component used in these compositions is necessary to bring to a unit volume of the composition. That is, an amount of an aqueous component sufficient to form 100% is mixed with the other components listed above to increase the volume of the compositions.

В фармацевтических областях в общем применяют существенное количество эмульгирующих и суспендирующих средств. Они включают в себя материалы природного происхождения, такие как смолы деревьев, растительный белок, основанные на сахарах полимеры, такие как альгинаты и целлюлоза, и тому подобное. Некоторые оксиполимеры или полимеры, содержащие на углеродном скелете гидроксид или другие гидрофильные заместители, обладают действием поверхностно-активных веществ, например повидон, поливиниловый спирт и моно- и полифункциональные соединения на основе гликолевых простых эфиров. Соединения - производные длинноцепочечных жирных кислот образуют третью существенную группу эмульгирующих и суспендирующих средств, которые могут использоваться согласно изобретению. Любые из вышеупомянутых поверхностно-активных веществ могут использоваться при условии, если они не токсичны.In the pharmaceutical fields, a substantial amount of emulsifying and suspending agents are generally used. These include naturally occurring materials such as tree resins, vegetable protein, sugar based polymers such as alginates and cellulose, and the like. Some oxypolymers or polymers containing hydroxide or other hydrophilic substituents on the carbon skeleton have the effect of surfactants, for example povidone, polyvinyl alcohol and mono- and polyfunctional glycol ether-based compounds. Compounds derived from long chain fatty acids form the third significant group of emulsifying and suspending agents that can be used according to the invention. Any of the aforementioned surfactants may be used provided that they are not toxic.

Конкретные примеры подходящих эмульгирующих веществ (также обозначаемых как поверхностно-активные вещества и детергенты), которые могут использоваться согласно изобретению, описаны в принадлежащей настоящему заявителю Международной патентной заявке PCT/USOO/0331. Поверхностно-активные вещества в основном подразделяются на четыре основных типа: анионные, катионные, цвиттерионные и неионные. Неограничивающие примеры анионных детергентов включают в себя альгиновую кислоту, каприловую кислоту, холевую кислоту, 1-декансульфоновую кислоту, дезоксихолевую кислоту, 1-додекансульфоновую кислоту, N-лауроилсаркозин и таурохолевую кислоту, и тому подобное. Катионные детергенты включают в себя в качестве неограничивающих примеров цетримид (цетилтриметиламмония бромид или CTAB), бензалкония хлорид, диметилдиоктодециламмония (DDA) бромид, DOTAP, додецилтриметиламмония бромид, бензилдиметилгексадециламмония хлорид, цетилпиридиния хлорид, метилбензетония хлорид, и 4-пиколиндодецилсульфат и тому подобное. Неограничивающие примеры цвиттерионных детергентов включают в себя 3-[(3-холамидопропил)диметиламмоний]-1-пропансульфонат (обычно сокращается как CHAPS), 3-[(холамидопропил)диметиламмоний]-2-гидрокси-1-пропансульфонат (главным образом обозначается как CHAPSO), N-додецил-N,N-диметил-3-аммоний-1-пропансульфонат и лизо-α-фосфатидилхолин, и тому подобное. Неограничивающие примеры неионных детергентов включают в себя деканоил-N-метилглюкамид, монопентиловый простой эфир диэтиленгликоля, н-додецил-β-D-глюкопиранозид, продукты конденсации этиленоксида с жирными спиртами (например, имеющиеся в продаже под торговым названием Lubrol), полиоксиэтиленовые эфиры жирных кислот (особенно, C12-C20-жирных кислот), полиоксиэтиленовые сорбитановые эфиры жирных кислот (например, имеющиеся в продаже под торговым названием Tween) и сорбитановые эфиры жирных кислот (например, имеющиеся в продаже под торговым названием Span) и тому подобное.Specific examples of suitable emulsifying agents (also referred to as surfactants and detergents) that can be used according to the invention are described in PCT / USOO / 0331 belonging to the present applicant. Surfactants are mainly divided into four main types: anionic, cationic, zwitterionic and nonionic. Non-limiting examples of anionic detergents include alginic acid, caprylic acid, cholic acid, 1-decanesulfonic acid, deoxycholic acid, 1-dodecansulfonic acid, N-lauroyl sarcosine and taurocholic acid, and the like. Cationic detergents include, but are not limited to, cetrimide (cetyltrimethylammonium bromide or CTAB), benzalkonium chloride, dimetildioktodetsilammoniya (DDA) bromide, DOTAP, dodecyltrimethylammonium bromide, benzildimetilgeksadetsilammoniya chloride, cetylpyridinium chloride, metilbenzetoniya chloride, and 4-pikolindodetsilsulfat and the like. Non-limiting examples of zwitterionic detergents include 3 - [(3-cholamidopropyl) dimethylammonium] -1-propanesulfonate (commonly abbreviated as CHAPS), 3 - [(cholamidopropyl) dimethylammonium] -2-hydroxy-1-propanesulfonate (mainly referred to as CHAPSO ), N-dodecyl-N, N-dimethyl-3-ammonium-1-propanesulfonate and lyso-α-phosphatidylcholine, and the like. Non-limiting examples of nonionic detergents include decanoyl-N-methylglucamide, diethylene glycol monopentyl ether, n-dodecyl-β-D-glucopyranoside, condensation products of ethylene oxide with fatty alcohols (for example, commercially available under the trade name Lubrol), polyoxyethylene fatty acid esters (particularly, C 12 -C 20 fatty acids), polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters (e.g., commercially available under the trade name Tween), and sorbitan fatty acid esters (e.g., commercially available under the trade is called aniem Span), and the like.

Особенно полезной группой сурфактантов являются неионные поверхностно-активные вещества на сорбитановой основе, такие как коммерчески доступные SPAN® или ARLACEL®, обычно с буквенным или численным обозначением, предназначенным для различия разных моно-, ди- или триэфирных замещенных сорбитанов. Родственная группа поверхностно-активных веществ включает в себя полиоксиэтиленовые сорбитановые моноэфиры и полиоксиэтиленовые сорбитановые триэфиры, коммерчески доступные под маркой TWEEN®. Для обеспечения стабильности эмульсии поверхностно-активные вещества TWEEN могут комбинироваться с родственными поверхностно-активными веществами на основе сорбитановых моноэфиров или триэфиров.A particularly useful group of surfactants are sorbitan-based nonionic surfactants, such as the commercially available SPAN ® or ARLACEL ® , usually with a letter or number designation, designed to distinguish between different mono-, di- or tri-ester substituted sorbitans. A related group of surfactants includes polyoxyethylene sorbitan monoesters and polyoxyethylene sorbitan triesters commercially available under the TWEEN ® brand name. To ensure stability of the emulsion, TWEEN surfactants can be combined with related surfactants based on sorbitan monoesters or triesters.

Размер масляных капель может варьировать за счет изменения соотношения детергента и масла (повышения отношения снижает размер капли, рабочего давления (повышение рабочего давления снижает размер капли), температуры (повышение температуры снижает размер капли) и за счет добавления амфипатического иммуностимуляторного средства (добавление таких средств снижает размер капли). Фактический размер капли изменяется в зависимости от конкретного детергента, масла и иммуностимуляторного средства (если таковое имеется) и в зависимости от конкретных выбранных условий обработки. Размер капель может подтверждаться путем использования оборудования для измерения размеров, такого как коммерческий Sub-Micron Particle Analyzer (Model N4MD), производимый Coulter Corporation, и данные параметры могут изменяться согласно установленным выше руководящим принципам, пока по существу все капли не будут составлять менее 1 микрометра в диаметре, предпочтительно менее 0,8 микрометров в диаметре, и наболее предпочтительно менее 0,5 микрометра в диаметре. «По существу все капли» означает по меньшей мере около 80% (по количеству), предпочтительно, по меньшей мере, около 90%, более предпочтительно, по меньшей мере, около 95%, и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, около 98%. Распределение размеров частиц обычно является гауссовым, так что их средний диаметр меньше, чем установленные пределы.The size of oil droplets can vary due to changes in the ratio of detergent to oil (increasing the ratio reduces the size of the drop, working pressure (increasing the working pressure decreases the size of the drop), temperature (increasing temperature decreases the size of the drop) and by adding an amphipathic immunostimulant (adding such means reduces droplet size.) The actual droplet size varies depending on the specific detergent, oil and immunostimulant (if any) and depending on the specific The selected dropping conditions can be confirmed by droplet size using commercial size measurement equipment such as the commercial Sub-Micron Particle Analyzer (Model N4MD) manufactured by Coulter Corporation, and these parameters can be changed according to the guidelines set out above until essentially all droplets will be less than 1 micrometer in diameter, preferably less than 0.8 micrometers in diameter, and most preferably less than 0.5 micrometers in diameter. “Essentially all drops” means at least about 80% (by quantity), preferably at least about 90%, more preferably at least about 95%, and most preferably at least about 98 % The particle size distribution is usually Gaussian, so that their average diameter is smaller than the specified limits.

Предпочтительной масляно-капельной эмульсией является MF59. MF59 может быть получена по процедурам, описанным, например, Ott et al., Vaccine Design: The Subunit And Adjuvant Approach, 1995, M. F. Powell and M. J. Newman, Eds., Plenum Press, New York, p. 277-296; Singh et al., Vaccine, 1998,16,1822-1827; Ott et al, Vaccine, 1995,13,1557-1562; и Valensi et al., J. Immunol., 1994,153, 4029-39, описания этих публикаций включены в данное описание полностью в качестве ссылки.A preferred oil droplet emulsion is MF59. MF59 can be obtained by the procedures described, for example, by Ott et al., Vaccine Design: The Subunit And Adjuvant Approach, 1995, M. F. Powell and M. J. Newman, Eds., Plenum Press, New York, p. 277-296; Singh et al., Vaccine, 1998,16,1822-1827; Ott et al, Vaccine, 1995,13,1557-1562; and Valensi et al., J. Immunol., 1994, 153, 4029-39, descriptions of these publications are incorporated herein by reference in their entirety.

Другие масляно-капельные эмульсии включают в себя, например, SAF, содержащую 10% сквалена, 0,4% Tween 80, 5% блокированного плуроном полимера L121 и thr-MDP, микрофлюидизированные с образованием субмикронной эмульсии или обработанные на устройстве типа вортекс с образованием эмульсии с частицами большего размера, и адъювантную систему Ribi® (RAS), (Ribi Immunochem, Гамильтон, Монтана), содержащую 2% сквалена, 0,2% Tween 80 и один или несколько компонентов бактериальной клеточной стенки из группы, включающей в себя монофосфориллипид A (MPL), димиколат трегалозы (TDM), и цитоскелет клеточной стенки (CWS), предпочтительно MPL + CWS (Detox™) (для дальнейшего обсуждения подходящих для применения здесь субмикронных эмульсий масла в воде см. принадлежащую заявителю заявку на выдачу патента № 09/015736, поданную 29 января 1998 г.).Other oil-drop emulsions include, for example, SAF containing 10% squalene, 0.4% Tween 80, 5% pluron blocked polymer L121 and thr-MDP, microfluidized to form a submicron emulsion, or processed on a vortex-type device to form an emulsion with larger particles, and the Ribi ® adjuvant system (RAS), (Ribi Immunochem, Hamilton, Montana) containing 2% squalene, 0.2% Tween 80 and one or more components of the bacterial cell wall from the group consisting of monophosphoryl lipid A (MPL), trehalose dimicolate (TDM), and cytoskel cell wall (CWS), preferably MPL + CWS (Detox ™) (for further discussion of submicron oil-in-water emulsions suitable for use here, see patent application No. 09/015736, filed on January 29, 1998).

После получения микрочастиц согласно изобретению, полимерного типа или типа субмикронной эмульсии, на них могут адсорбироваться макромолекулы, такие как полипептиды и векторные конструкции, как обсуждалось ранее. Микрочастицы, основанные на субмикронной эмульсии, согласно изобретению могут также содержать захваченные или инкапсулированные внутрь них макромолекулы, а также содержать адсорбированные на них макромолекулы. Так, например, специалист в данной области может согласно изобретению получить микрочастицы, содержащие инкапсулированные адъюванты с адсорбированным на них вектором ELVIS, или микрочастицы, содержащие инкапсулированный антиген и адсорбированную на них векторную РНК-конструкцию. Данное изобретение относится к различным комбинациям макромолекул нуклеиновой кислоты, адсорбированных на микрочастицах и захваченных внутрь них, с другими нуклеиновыми кислотами, а также другими антигенными молекулами. Предпочтительно, микрочастицы согласно изобретению содержат адсорбированные на них векторы ELVIS или веторные РНК-конструкции. Кроме того, любые осуществления микрочастиц согласно изобретению могут доставляться в сочетании с электропорацией.After the preparation of microparticles according to the invention, of a polymer type or a type of submicron emulsion, macromolecules such as polypeptides and vector constructs can be adsorbed on them, as discussed previously. Microparticles based on a submicron emulsion according to the invention may also contain macromolecules captured or encapsulated inside them, and also contain macromolecules adsorbed on them. Thus, for example, one skilled in the art can, according to the invention, obtain microparticles containing encapsulated adjuvants with the ELVIS vector adsorbed on them, or microparticles containing encapsulated antigen and a vector RNA construct adsorbed on them. This invention relates to various combinations of nucleic acid macromolecules adsorbed on microparticles and trapped inside them, with other nucleic acids, as well as other antigenic molecules. Preferably, the microparticles according to the invention contain ELVIS vectors adsorbed onto them or wind RNA constructs. In addition, any implementation of the microparticles according to the invention can be delivered in combination with electroporation.

3. Векторы ELVIS3. Vectors of ELVIS

Векторы ELVIS представляют собой системы инициации эукариотического многоуровневого вектора, которые в основном описаны в патентах США 5814482 и 6015686, цитируемых выше, а также в International Patent Applications WO 97/38087 и WO 99/18226. В одном из осуществлений вектор ELVIS происходит из генома альфавируса, более предпочтительно вируса Синдбис (SIN), вируса Леса Семлики (SFV), вируса венесуэльского лошадиного энцефалита (VEE) или вирус Росс-Ривер (RRV). Альфавирус представляет собой РНК-вирус длиной приблизительно 11-12 т.п.н., содержащий 5'-концевой кэп и 3'-концевой полиаденилатный хвост. Зрелый инфекционный вирус состоит из геномной РНК, окруженной нуклеокапсидом и оболочечными белками. Инфекция альфавирусом клеток хозяина происходит как опосредованное рецептором событие, кульминацией которого является высвобождение геномной РНК в цитоплазму. Во время репликации вируса синтезируются и встраиваются в мембрану клетки хозяина кодируемые вирусом оболочечные гликопротеины E1 и E2, посредством которых пробиваются и высвобождаются из клетки хозяина дочерние вирионы.ELVIS vectors are eukaryotic multilevel vector initiation systems, which are mainly described in US patents 5814482 and 6015686, cited above, as well as in International Patent Applications WO 97/38087 and WO 99/18226. In one embodiment, the ELVIS vector originates from the genome of the alphavirus, more preferably Sindbis virus (SIN), Forest Semliki virus (SFV), Venezuelan equine encephalitis virus (VEE), or Ross River virus (RRV). Alphavirus is an RNA virus of approximately 11-12 kb in length containing a 5'-terminal cap and a 3'-terminal polyadenylate tail. A mature infectious virus consists of genomic RNA surrounded by a nucleocapsid and enveloped proteins. Alphavirus infection of host cells occurs as a receptor-mediated event, culminating in the release of genomic RNA into the cytoplasm. During the replication of the virus, virus-encoded envelope glycoproteins E1 and E2 are synthesized and inserted into the host cell membrane, through which daughter virions break down and release from the host cell.

Репликация вирусного генома начинается с цепи геномной РНК, которая служит в качестве матрицы для синтеза комплементарной минус-нити РНК. Минус-нить РНК затем служит в качестве матрицы для полноразмерной геномной РНК и для внутренне инициируемой субгеномной РНК с плюс-нитью. Неструктурные белки транслируются с геномной цепи, в то время как структурные белки транслируются с субгеномной цепи. Все вирусные гены вначале экспрессируются как полипротеины, затем подвергаются пост-трансляционному процессингу путем протеолитического расщепления с образованием индивидуальных белков.Replication of the viral genome begins with the genomic RNA chain, which serves as a template for the synthesis of a complementary RNA minus strand. The minus strand of RNA then serves as a template for full-length genomic RNA and for internally initiated subgenomic RNA with plus strand. Non-structural proteins are translated from the genomic chain, while structural proteins are translated from the subgenomic chain. All viral genes are first expressed as polyproteins, then undergo post-translational processing by proteolytic cleavage to form individual proteins.

Альфавирусный векторный репликон может быть образован путем замещения некоторых частей вирусного генома (например, генов структурных белков) выбранной гетерологичной последовательностью нуклеиновой кислоты. Таким образом, в некоторых осуществлениях альфавирусный репликон может включать в себя 5'-концевую последовательность, способную инициировать транскрипцию альфавируса, нуклеотидную последовательность, кодирующие неструктурные белки альфавируса, альфавирусный промотор региона сращения, сайт распознавания альфавирусной РНК-полимеразы и 3'-концевой полиаденилатный участок. Кроме того, в альфавирусной векторной конструкции может содержаться альфавирусный векторный репликон в виде копии кДНК. Такие векторные конструкции обычно включают в себя 5'-концевой промотор, способный инициировать синтез РНК с кДНК, который располагается выше по цепи и функционально ассоциирован с векторной кДНК, так что при такой транскрипции образуется векторный РНК-репликон. Векторная конструкция может содержать 3'-концевую последовательность, контролирующую терминацию транскрипции. Гетерологичная последовательность нуклеиновой кислоты может присутствовать выше или ниже по цепи от вирусного региона сращения.Alphavirus vector replicon can be formed by substituting some parts of the viral genome (for example, structural protein genes) with a selected heterologous nucleic acid sequence. Thus, in some embodiments, the alphavirus replicon may include a 5'-terminal sequence capable of initiating transcription of the alphavirus, a nucleotide sequence encoding non-structural proteins of the alphavirus, an alphavirus promoter of the fusion region, an alphavirus RNA polymerase recognition site, and a 3'-terminal polyadenylate region. In addition, the alphavirus vector construct may contain an alphavirus vector replicon in the form of a copy of cDNA. Such vector constructs typically include a 5'-terminal promoter capable of initiating RNA synthesis with cDNA, which is located upstream and is functionally associated with vector cDNA, such that vector RNA replicon is formed upon such transcription. The vector construct may contain a 3'-terminal sequence that controls transcription termination. A heterologous nucleic acid sequence may be present upstream or downstream from the fusion viral region.

Выгодность применения вектора ELVIS основывается на механизме репликации РНК-вируса, обеспечивающего достижение доставки интересующих гетерологичных нуклеотидных последовательностей путем применения двухслойного подхода (например, основанного на описанной выше альфавирусной векторной конструкции). В общем, вектор ELVIS представляет многоуровневую экспрессионную систему, способную амплифицировать некоторое количество РНК, кодирующей интересующий генный продукт, по причине того, что первый слой инициирует транскрипцию второго слоя. Так, типичный вектор ELVIS включает в себя 5'-концевой промотор, способный инициировать синтез РНК с кДНК, кДНК, комплементарную конструкции, способной к автономной репликации в клетке, причем данная конструкция также способна экспрессировать гетерологичную последовательность нуклеиновой кислоты, и 3'-последовательности, контролирующие терминацию транскрипции. Конструкция, способная к автономной репликации и экспрессии выбранной последовательности нуклеиновой кислоты, может являться альфавирусной векторной конструкцией. Таким образом, с первого слоя ДНК-вектора ELVIS транскрибируется альфавирусная векторная РНК-конструкция, с которой достигается экспрессия выбранной гетерологичной последовательности нуклеиновой кислоты.The advantage of using the ELVIS vector is based on the RNA virus replication mechanism, which ensures the delivery of heterologous nucleotide sequences of interest by applying a two-layer approach (for example, based on the alphavirus vector construction described above). In general, the ELVIS vector is a multi-level expression system capable of amplifying a certain amount of RNA encoding a gene product of interest because the first layer initiates transcription of the second layer. So, a typical ELVIS vector includes a 5'-terminal promoter capable of initiating RNA synthesis with cDNA, cDNA, a complementary construct capable of autonomous replication in the cell, and this construct is also capable of expressing a heterologous nucleic acid sequence and 3'-sequence, controlling transcription termination. A construct capable of autonomous replication and expression of a selected nucleic acid sequence may be an alphavirus vector construct. Thus, the alphavirus vector RNA construct is transcribed from the first layer of the ELVIS DNA vector, with which the expression of the selected heterologous nucleic acid sequence is achieved.

Основанный на альфавирусе вектор ELVIS может вначале конструироваться путем получения кДНК, комплементарной альфавирусному геному. кДНК, соответствующая геномной РНК, затем подвергается делеции по последовательностям, кодирующим один или несколько структурных вирусных белков, которые затем могут замещаться гетерологичной ДНК, кодирующей интересующий генный продукт, что таким образом предотвращает сборку зрелого вируса и обеспечивает амплификацию гетерологичной последовательности. Модифицированная кДНК, содержащая гетерологичную последовательность, затем подвергается вставке в первый слой вектора ELVIS. После введения в клетку и ядро вектор ELVIS транскрибируется, и полученные в результате молекулы мРНК, представляющие собой РНК-векторы, способные к саморепликации, начинают реплицироваться и транслировать полипептиды, включая интересующий гетерологичный ген.Alphavirus-based ELVIS vector can initially be constructed by obtaining cDNA complementary to the alphavirus genome. The cDNA corresponding to genomic RNA is then deleted by sequences encoding one or more structural viral proteins, which can then be replaced by heterologous DNA encoding the gene product of interest, which thus prevents the assembly of the mature virus and ensures amplification of the heterologous sequence. The modified cDNA containing the heterologous sequence is then inserted into the first layer of the ELVIS vector. After introduction into the cell and nucleus, the ELVIS vector is transcribed, and the resulting mRNA molecules, which are self-replicating RNA vectors, begin to replicate and translate the polypeptides, including the heterologous gene of interest.

Хотя предпочтительной является обычная альфавирусная векторная конструкция, происходящая от вируса Синдбис, согласно представленной здесь концепции могут легко применяться другие виды альфавирусов. Альтернативно могут задействоваться векторы, происходящие из любого РНК-вируса, особенно из вирусов с плюс-нитью.Although a conventional alphavirus vector construct derived from the Sindbis virus is preferred, other types of alphaviruses can easily be used according to the concept presented here. Alternatively, vectors originating from any RNA virus can be involved, especially viruses with plus strand.

Конструкция вектора ELVIS в общем описана в патентах США 5814482 и 6015686. В кратком изложении, РНК получают из РНК-вируса, тогда как кДНК синтезируют путем PCR-амплификации c использованием подходящих праймеров для конкретных генов или частей РНК-вируса, причем данные праймеры по необходимости могут также содержать дополнительные сайты рестрикции. Затем фрагменты кДНК клонируют в плазмиду и трансформируют ими подходящего хозяина, такого как E. coli. Позитивные колонии выращивают для очистки плазмиды и затем плазмиды объединяют в требуемом векторе ELVIS с частью, содержащей гетерологичную ДНК, такую как ген-репортер (например, GFP) или требуемый ген, кодирующий антиген. В примере 3 ниже описан конкретный предпочтительный вектор ELVIS (pSINCP), применяемый согласно изобретению.The construction of the ELVIS vector is generally described in US Pat. Nos. 5,814,482 and 6,015,686. Briefly, RNAs are derived from an RNA virus, while cDNAs are synthesized by PCR amplification using suitable primers for specific genes or portions of the RNA virus, these primers being necessary may also contain additional restriction sites. The cDNA fragments are then cloned into a plasmid and transformed with them into a suitable host, such as E. coli. Positive colonies are grown to purify the plasmid and then the plasmids are combined in the desired ELVIS vector with a portion containing heterologous DNA, such as a reporter gene (e.g., GFP) or the desired gene encoding the antigen. Example 3 below describes a specific preferred ELVIS vector (pSINCP) used according to the invention.

4. Векторные РНК-конструкции и векторные конструкции pCMV4. Vector RNA constructs and pCMV vector constructs

В других осуществлениях настоящего изобретения векторная РНК-конструкция или вектор-репликон на основе РНК применяется непосредственно, не требуя введения в клетку ДНК и транспорта в ядро, где должна произойти транскрипция. За счет применения РНК-вектора для непосредственной доставки в цитоплазму клетки хозяина эффективно происходит автономная репликация и трансляция гетерологичной последовательности нуклеиновой кислоты. В данном осуществлении векторная РНК-конструкция или вектор-репликон на основе РНК получают путем транскрипции in vitro векторной конструкции на основе ДНК. Предпочтительно, векторная РНК-конструкция или вектор-репликон на основе РНК происходит из генома альфавируса, более предпочтительно из вируса Синдбис (SIN), вируса Леса Семлики (SFV), вируса венесуэльского лошадиного энцефалита (VEE) или вируса Росс-Ривер (RRV). В других осуществлениях векторная РНК-конструкция происходит из вируса, отличного от альфавируса. Предпочтительно, такие вирусы, применяемые для создания производных векторных РНК-конструкций, представляют собой РНК-вирусы с плюс-нитью и, более предпочтительно, они представляют собой пикорнавирусы, флавивирусы, рубивирусы или коронавирусы. Композиции и способы для транскрипции vitro РНК-векторов на основе альфавирусов подробно представлены в других источниках (см. патент США 5842723 и Polo et al., 1999, PNAS 96: 4598-603). РНК-вектор затем адсорбируется на микрочастицу согласно изобретению для доставки, как здесь подробно описано. Хотя предпочтительным является обычный альфавирусный РНК-вектор из SIN, SFV, VEE или RRV, они могут легко замещаться другими видами альфавирусов.In other implementations of the present invention, a vector RNA construct or an RNA-based replicon vector is applied directly without requiring DNA to be introduced into the cell and transport to the nucleus where transcription is to occur. By using an RNA vector for direct delivery to the cytoplasm of the host cell, autonomous replication and translation of the heterologous nucleic acid sequence is effective. In this embodiment, a vector RNA construct or an RNA-based replicon vector is obtained by in vitro transcription of a DNA-based vector construct. Preferably, the RNA vector RNA construct or RNA vector replicon is derived from the alphavirus genome, more preferably Sindbis virus (SIN), Forest Semliki virus (SFV), Venezuelan equine encephalitis virus (VEE), or Ross River virus (RRV). In other implementations, the vector RNA construct is derived from a virus other than alphavirus. Preferably, such viruses used to create derivatives of vector RNA constructs are plus-strand RNA viruses and, more preferably, they are picornaviruses, flaviviruses, rubiviruses or coronaviruses. Compositions and methods for transcribing vitro alphavirus-based RNA vectors are described in detail elsewhere (see US Pat. No. 5,842,723 and Polo et al., 1999, PNAS 96: 4598-603). The RNA vector is then adsorbed onto a microparticle according to the invention for delivery, as described in detail here. Although a preferred alphavirus RNA vector from SIN, SFV, VEE or RRV is preferred, they can be easily replaced by other types of alphaviruses.

В другом осуществлении настоящего изобретения применяются векторные конструкции pCMV. Такие векторные конструкции хорошо известны в данной области. Особенно предпочтительный вектор pCMV содержит немедленный ранний энхансер/промотор CMV и терминатор бычьего гормона роста. Он подробно описан Chapman, B. S., et al. 1991."Effect of intron A from human cytomegalovirus (Towne) immediate-early gene on heterologous expression in mammalian cells." Nucleic Acids Res. 19: 3979-86.In another embodiment of the present invention, pCMV vector constructs are used. Such vector constructs are well known in the art. A particularly preferred pCMV vector contains an immediate early CMV enhancer / promoter and a bovine growth hormone terminator. It is described in detail by Chapman, B. S., et al. 1991. "Effect of intron A from human cytomegalovirus (Towne) immediate-early gene on heterologous expression in mammalian cells." Nucleic Acids Res. 19: 3979-86.

5. Адъюванты5. Adjuvants

Адъюванты могут необязательно применяться для усиления эффективности фармацевтических композиций, причем Th1-стимулирующие адъюванты являются особенно предпочтительными. Адъюванты могут вводиться одновременно с микрочастицами согласно изобретению, например, в одной и той же композиции или в различных композициях. Альтернативно, адъювант может вводиться до или после введения композиций микрочастиц согласно изобретению. В другом осуществлении адъювант, такой как иммунологический адъювант, может инкапсулироватся в микрочастицу. Адъюванты, как и любые другие макромолекулы, могут инкапсулироваться в микрочастицы с использованием любого из нескольких способов, известных в данной области. См., например, патент США № 3523907; Ogawa et al., Chem Pharm. Bull. (1988) 36: 1095-1103; O'Hagan et al., Vaccine (1993) 11: 965-969 and Jefferey et al., Pharm. Res. (1993) 10: 362. Альтернативно, адъюванты могут адсорбироваться на микрочастице, как описано выше для любой макромолекулы. Альтернативно, адъюванты могут включать в себя масляно-капельные эмульсии согласно изобретению.Adjuvants may optionally be used to enhance the effectiveness of pharmaceutical compositions, with Th1 stimulating adjuvants being particularly preferred. Adjuvants can be administered simultaneously with the microparticles according to the invention, for example, in the same composition or in different compositions. Alternatively, an adjuvant may be administered before or after administration of the microparticle compositions of the invention. In another embodiment, an adjuvant, such as an immunological adjuvant, can be encapsulated in a microparticle. Adjuvants, like any other macromolecule, can be encapsulated in microparticles using any of several methods known in the art. See, for example, US patent No. 3523907; Ogawa et al., Chem Pharm. Bull. (1988) 36: 1095-1103; O'Hagan et al., Vaccine (1993) 11: 965-969 and Jefferey et al., Pharm. Res. (1993) 10: 362. Alternatively, adjuvants can be adsorbed onto a microparticle as described above for any macromolecule. Alternatively, adjuvants may include oil-drop emulsions according to the invention.

Иммунологические адъюванты содержит в качестве неограничивающих примеров: (1) соли алюминия (квасцы), такие как гидроксид алюминия, фосфат алюминия, сульфат алюминия и т.д.; (2) другие препараты эмульсии масла в воде (с добавлением других специфических иммуностимуляторных средств, таких как мурамилпептиды (см. ниже) или компоненты бактериальной клеточной стенки, или без них), такие как, например, (a) MF59 (International Publication No. W090/14837 ; глава 10 в Vaccine design: the subunit an adjuvant approach, eds. Powell & Newman, Plenum Press 1995), содержащая 5% сквалена, 0,5% Tween 80 и 0,5% Span 85 (необязательно содержит различные количества MTP-PE (см. ниже), хотя это не требуется), составленные в форме субмикронных частиц с использованием микрофлюидизатора, такого как микрофлюидизатор модели 110Y (Microfluidics, Newton, Массачусетс), (b) SAF, содержащая 10% сквалена, 0,4% Tween 80, 5% блокированного плуроном полимера L121 и thr-MDP (см. ниже), микрофлюидизированные с образованием субмикронной эмульсии или обработанные на устройстве типа вортекс с образованием эмульсии с частицами большего размера, (с) адъювантную систему Ribi® (RAS), (Ribi Immunochem, Гамильтон, Монтана), содержащую 2% сквалена, 0,2% Tween 80 и один или несколько компонентов бактериальной клеточной стенки из группы, включающей в себя монофосфориллипид A (MPL), димиколат трегалозы (TDM) и цитоскелет клеточной стенки (CWS), предпочтительно MPL + CWS (Detox™) (для дальнейшего обсуждения подходящих для применения здесь субмикронных эмульсий масла в воде см. принадлежащую заявителю заявку на выдачу патента № 09/015736, поданную 29 января 1998 г.); (3) могут использоваться сапониновые адъюванты, такие как Quil A или QS21 (например, Stimulon™ (Cambridge Bioscience, Worcester, Массачусетс)) или полученные из них частицы, такие как ISCOM (иммуностимуляторные комплексы), причем данные ISCOM могут не содержать дополнительных детергентов, например WO00/07621; (4) полный адъювант Фрейнда (CFA) и неполный адъювант Фрейнда (IFA); (5) цитокины, такие как интерлейкины (например, IL-1, IL-2, IL-4, IL5, IL-6, IL-7, IL-12 (W099/44636), и т.д.), интерфероны (например, гамма-интерферон), макрофагальный колониестимулирующий фактор (M-CSF), фактор некроза опухолей (TNF), и т.д.; (6) монофосфориллипид A (MPL) или 3-О-деацилированный MPL (3dMPL), например GB-2220221, EP-A-0689454, необязательно, в полное отсутствие квасцов при использовании с полисахаридами пневмококка, например WO00/56358; (7) комбинации 3dMPL, например с QS21 и/или эмульсиями масла в воде, например EP-A-0835318, EP-A0735898, EP-A-0761231; (8) олигонуклеотиды, включающие CpG-мотивы (Roman et al., Nat. Med., 1997,3,849-854; Weiner et al., PNAS USA, 1997,94,10833-10837; Davis et al., J. Immunol 1988, 160,870-876; Chu et al., J. Exp. Med., 1997,186,1623-1631; Lipford et al., Eur. J. Immunol. 1997,27,2340-2344; Moldoveanu et al., Vaccine, 1988, 16,1216-1224, Krieg et al., Nature, 1995,374,546-549; Klinman et al., PNAS USA, 1996,93,2879-2883: Ballas et al., J. Immunol., 1996,157,1840-1845; Cowdery et al., J. Immunol., 1996,156,4570-4575; Halpern et al., Cell. Immunol., 1996,167,72-78; Yamamoto et al., Jpn. J. Cancer Res., 1988, 79,866-873; Stacey et al., J Immunol, 1996,157,2116-2122; Messina et al., J. Immunol., 1991,147,1759-1764; Yi et al., J. Immunol., 1996,157,4918-4925; Yi et al., J. Immunol., 1996,157,5394-5402; Yi et al., J. Immunol., 1998,160,4755-4761; and Yi et al., J: Immunol., 1998,160,5898-5906; International patent applications W096/02555, W098/16247, W098/18810, W098/40100, W098/55495, W098/37919 и W098/52581), т.е. содержащие по меньшей мере один динуклеотид CG, при необязательном использовании 5-метилцитозина вместо цитозина; (9) полиоксиэтиленовый простой или сложный эфир, например W099/52549; (10) поверхностно-активное вещество, представляющее собой полиоксиэтиленовый сорбитановый сложный эфир в комбинации с октоксинолом (WO01/21207), или поверхностно-активное вещество, представляющее собой полиоксиэтиленовый алкиловый простой или сложный эфир в комбинации по меньшей мере с одним дополнительным неионным поверхностно-активным веществом, таким как оксоксинол (WO01/21152); (11) сапонин и иммуностимуляторный олигонуклеотид (например, CpG-олигонуклеотид) (WO00/62800); (12) иммуностимулятор и частица соли металла, например WO00/23105; (13) сапонин и эмульсия масла в воде, например W099/11241; (14) сапонин (например, QS21) + 3dMPL + IL-12 (необязательно, плюс стерол), например W098/57659; (15) детоксифицированные мутанты бактериального АДФ-рибозилирующего токсина, такого как холерный токсин (CT), коклюшный токсин (PT) и термолабильный токсин E. coli (LT), особенно LT-K63 (в котором лизин в положении 63 замещает аминокислоту, характерную для дикого типа), LT-R72 (в котором аргинин в положении 72 замещает аминокислоту, характерную для дикого типа), CT-S109 (в котором серин в положении 109 замещает аминокислоту, характерную для дикого типа) и PT-K9/G129 (в котором лизин в положении 9 замещает аминокислоту, характерную для дикого типа, и глицин замещен в положении 129) (см., например, International Publication Nos. W093/13202 и W092/19265); (16) другие вещества, действующие как иммуностимуляторные средства, усиливающие эффективность композиции. Предпочтительными являются квасцы (особенно фосфат и/или гидроксид алюминия) и MF59.Immunological adjuvants include, but are not limited to: (1) aluminum salts (alum), such as aluminum hydroxide, aluminum phosphate, aluminum sulfate, etc .; (2) other preparations of an oil-in-water emulsion (with the addition of other specific immunostimulatory agents, such as muramyl peptides (see below) or components of a bacterial cell wall, with or without them), such as, for example, (a) MF59 (International Publication No. W090 / 14837; chapter 10 in Vaccine design: the subunit an adjuvant approach, eds. Powell & Newman, Plenum Press 1995) containing 5% squalene, 0.5% Tween 80, and 0.5% Span 85 (optionally containing various amounts MTP-PE (see below), although this is not required), compiled in the form of submicron particles using a microfluidizer, such as a microfluidizer mode 110Y spruce (Microfluidics, Newton, Mass.), (b) SAF containing 10% squalene, 0.4% Tween 80, 5% pluron blocked polymer L121 and thr-MDP (see below) microfluidized to form a submicron emulsion or processed on a vortex-type device with the formation of an emulsion with larger particles, (c) Ribi ® adjuvant system (RAS), (Ribi Immunochem, Hamilton, Montana) containing 2% squalene, 0.2% Tween 80 and one or more bacterial cell components walls from the group consisting of monophosphoryl lipid A (MPL), trehalose dimicolate (TDM) and cell wall cytoskeleton APIS (CWS), preferably MPL + CWS (Detox ™) (for a further discussion of suitable submicron for use herein are oil in water emulsions refer belonging to the applicant for a patent application № 09/015736, filed January 29, 1998.); (3) saponin adjuvants may be used, such as Quil A or QS21 (e.g., Stimulon ™ (Cambridge Bioscience, Worcester, Mass.)) Or particles derived therefrom, such as ISCOM (immunostimulatory complexes), and ISCOM data may not contain additional detergents for example WO00 / 07621; (4) Freund's complete adjuvant (CFA) and Freund's incomplete adjuvant (IFA); (5) cytokines such as interleukins (e.g., IL-1, IL-2, IL-4, IL5, IL-6, IL-7, IL-12 (W099 / 44636), etc.), interferons (e.g. gamma interferon), macrophage colony stimulating factor (M-CSF), tumor necrosis factor (TNF), etc .; (6) monophosphoryl lipid A (MPL) or 3-O-deacylated MPL (3dMPL), for example GB-2220221, EP-A-0689454, optionally in the complete absence of alum when used with pneumococcus polysaccharides, for example WO00 / 56358; (7) combinations of 3dMPL, for example with QS21 and / or oil-in-water emulsions, for example EP-A-0835318, EP-A0735898, EP-A-0761231; (8) oligonucleotides including CpG motifs (Roman et al., Nat. Med., 1997,3,849-854; Weiner et al., PNAS USA, 1997,94,10833-10837; Davis et al., J. Immunol 1988,160,870-876; Chu et al., J. Exp. Med., 1997,186,1623-1631; Lipford et al., Eur. J. Immunol. 1997,27,23440-2344; Moldoveanu et al., Vaccine, 1988, 16,1216-1224, Krieg et al., Nature, 1995,374,546-549; Klinman et al., PNAS USA, 1996.93.2879-2883: Ballas et al., J. Immunol., 1996 , 157.1840-1845; Cowdery et al., J. Immunol., 1996,156,4570-4575; Halpern et al., Cell. Immunol., 1996,167,72-78; Yamamoto et al., Jpn. J. Cancer Res., 1988, 79,866-873; Stacey et al., J Immunol, 1996,157,2116-2122; Messina et al., J. Immunol., 1991,147,1759-1764; Yi et al. , J. Immunol., 1996,157,4918-4925; Yi et al., J. Immunol., 1996,157,5394-5402; Yi et al., J. Immunol., 1998,160,4755-4761; and Yi et al., J: Immunol., 1998,160,5898-5906; International patent applications W096 / 02555, W098 / 16247, W098 / 18810, W098 / 40100, W098 / 55495, W098 / 37919 and W098 / 52581), i.e. containing at least one CG dinucleotide, optionally using 5-methylcytosine instead of cytosine; (9) polyoxyethylene ether or ester, for example W099 / 52549; (10) a surfactant comprising a polyoxyethylene sorbitan ester in combination with octoxynol (WO01 / 21207) or a surfactant comprising a polyoxyethylene alkyl ether or ester in combination with at least one additional non-ionic surfactant a substance such as oxoxynol (WO01 / 21152); (11) saponin and an immunostimulatory oligonucleotide (e.g., CpG oligonucleotide) (WO00 / 62800); (12) an immunostimulant and a particle of a metal salt, for example WO00 / 23105; (13) saponin and an oil in water emulsion, for example W099 / 11241; (14) saponin (e.g. QS21) + 3dMPL + IL-12 (optional, plus sterol), e.g. W098 / 57659; (15) detoxified mutants of a bacterial ADP-ribosylating toxin, such as cholera toxin (CT), pertussis toxin (PT) and heat-labile toxin E. coli (LT), especially LT-K63 (in which lysine at position 63 replaces the amino acid characteristic of wild-type), LT-R72 (in which arginine at position 72 replaces the wild-type amino acid), CT-S109 (in which serine at position 109 replaces the wild-type amino acid) and PT-K9 / G129 (in which lysine at position 9 replaces the wild-type amino acid, and glycine is substituted in polo enii 129) (see, e.g., International Publication Nos W093 / 13202 and W092 / 19265)..; (16) other substances that act as immunostimulatory agents that enhance the effectiveness of the composition. Alum (especially aluminum phosphate and / or hydroxide) and MF59 are preferred.

Мурамилпептиды включают в себя в качестве неограничивающих примеров N-ацетилмурамил-L-треонил-D-изоглутамин (thr-MDP), N-ацетилнормурамил-L-аланил-D-изоглутамин (nor-MDP), N ацетилмурамил-L-аланил-D-изоглутаминил-L-аланин-2-(1',2'-дипальмитоил-sn-глицеро-3-гидроксифосфорилокси)этиламин (MTP-PE), и т.д.Muramyl peptides include, but are not limited to, N-acetylmuramyl-L-threonyl-D-isoglutamine (thr-MDP), N-acetylnormuramyl-L-alanyl-D-isoglutamine (nor-MDP), N acetylmuramyl-L-alanyl-D -isoglutaminyl-L-alanine-2- (1 ', 2'-dipalmitoyl-sn-glycero-3-hydroxyphosphoryloxy) ethylamine (MTP-PE), etc.

Для дополнительных примеров адъювантов см. Vaccine Design, The Subunit and the Adjuvant Approach, Powell, M. F. and Newman, M. J, eds., Plenum Press, 1995.For further examples of adjuvants, see Vaccine Design, The Subunit and the Adjuvant Approach, Powell, M. F. and Newman, M. J, eds., Plenum Press, 1995.

Таким образом, необязательным дополнительным компонентом композиций согласно изобретению является адъювант, такой как соли алюминия или олигонуклеотид, содержащий по меньшей мере один CpG-мотив. Применяемое здесь выражение «CpG-мотив» относится к динуклеотидной части олигонуклеотида, который включает в себя нуклеотид цитозин с последующим нуклеотидом гуанозином. Такие олигонуклеотиды также могут быть получены путем общепринятого олигонуклеотидного синтеза, хорошо известного специалисту в данной области. Предпочтительно, олигонуклеотиды согласно изобретению включают в себя модифицированный скелет, например, на основе фосфоротиокислоты или пептидной нуклеиновой кислоты, для обеспечения устойчивости олигонуклеотида к нуклеазам. Модифицированные скелеты хорошо известны специалистам в данной области. Предпочтительные пептидные нуклеиновые кислоты подробно описаны в патентах США № 5821060, 5789573, 5736392 и 5721102, патенте Японии № 10231290, Европейском патенте № 839828 и PCT Publication № WO 98/42735, WO 98/42876, WO 98/36098, WO 98/27105, WO 98/20162, WO 98/16550, WO 98/15648, WO 98/04571, WO 97/41150, WO 97/39024 и WO 97/38013, описания этих публикаций включены в данную заявку полностью в качестве ссылки.Thus, an optional additional component of the compositions according to the invention is an adjuvant, such as aluminum salts or an oligonucleotide containing at least one CpG motif. The term “CpG motif” as used herein refers to the dinucleotide portion of an oligonucleotide that includes a cytosine nucleotide followed by a guanosine nucleotide. Such oligonucleotides can also be obtained by conventional oligonucleotide synthesis, well known to the person skilled in the art. Preferably, the oligonucleotides according to the invention include a modified skeleton, for example, based on phosphorothioacid or peptide nucleic acid, to ensure the resistance of the oligonucleotide to nucleases. Modified skeletons are well known to those skilled in the art. Preferred peptide nucleic acids are described in detail in US Pat. Nos. 5,821,060, 5,789,573, 5,736,392 and 5,721,102, Japanese Patent No. 10231290, European Patent No. 839828 and PCT Publication No. WO 98/42735, WO 98/42876, WO 98/36098, WO 98/27105 , WO 98/20162, WO 98/16550, WO 98/15648, WO 98/04571, WO 97/41150, WO 97/39024 and WO 97/38013, descriptions of these publications are incorporated herein by reference in their entirety.

Олигонуклеотид предпочтительно включает в себя примерно от 6 до 100 нуклеотидов, более предпочтительно примерно от 8 до 50 нуклеотидов, наиболее предпочтительно примерно от 10 до 40 нуклеотидов. Кроме того, олигонуклеотиды согласно изобретению могут включать в себя замены групп сахаров и групп азотистых оснований. Предпочтительные олигонуклеотиды, например, описаны Krieg et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998,95,12631-12636, Klinman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1996,93,2879-2883, Weiner et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997,94,10833-10837, Chu et al., J. Exp. Med., 1997,186,1623-1631, Brazolot-Millan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998, 95, 15553-15558, Ballas et al., J. Immunol., 1996,157,1840-1845, Cowdery et al., J. Immunol., 1996,156,4570-4575, Halpern et al., Cell. Immunol., 1996, 167, 72-78, Yamamoto et al., Jpn. J. Cancer Res., 1988,79,866-873, Stacey et al., J. Immunol., 1996,157,2116-2122, Messina et al., J. Immunol., 1991,147,1759-1764, Yi et al., J. Immunol., 1996,157,4918-4925, Yi et al., J. Immunol., 1996,157,5394-5402, Yi et al., J. Immunol., 1998, 160, 4755-4761, Roman et al., Nat. Med., 1997,3,849-854, Davis et al., J. Immunol., 1998,160, 870-876, Lipford et al., Eur. J. Immunol., 1997,27,2340-2344, Moldoveanu et al., Vaccine, 1988,16,1216-1224, Yi et al., J. Immunol., 1998,160,5898-5906, в PCT Publication WO 96/02555, PCT Publication WO 98/16247, PCT Publication WO 98/18810, PCT Publication WO 98/40100, PCT Publication WO 98/55495, PCT Publication WO 98/37919 и PCT Publication WO 98/52581, описания этих публикаций включены в описание полностью в качестве ссылки. Также следует понимать, что олигонуклеотиды согласно изобретению могут включать в себя по меньшей мере один CpG-мотив, но могут содержать и множество CpG-мотивов.The oligonucleotide preferably includes from about 6 to 100 nucleotides, more preferably from about 8 to 50 nucleotides, most preferably from about 10 to 40 nucleotides. In addition, the oligonucleotides of the invention may include substitutions of sugar groups and nitrogen base groups. Preferred oligonucleotides, for example, are described by Krieg et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998,95,12631-12636, Klinman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1996.93.2879-2883, Weiner et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1997,94,10833-10837, Chu et al., J. Exp. Med., 1997,186,1623-1631, Brazolot-Millan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998, 95, 15553-15558, Ballas et al., J. Immunol., 1996,157,1840-1845, Cowdery et al., J. Immunol., 1996,156,4570-4575, Halpern et al. , Cell. Immunol., 1996, 167, 72-78, Yamamoto et al., Jpn. J. Cancer Res., 1988.79,866-873, Stacey et al., J. Immunol., 1996,157,2116-2122, Messina et al., J. Immunol., 1991,147,1759-1764, Yi et al., J. Immunol., 1996,157,4918-4925, Yi et al., J. Immunol., 1996,157,5394-5402, Yi et al., J. Immunol., 1998, 160, 4755- 4761, Roman et al., Nat. Med., 1997,3,849-854, Davis et al., J. Immunol., 1998,160, 870-876, Lipford et al., Eur. J. Immunol., 1997,27,2340-2344, Moldoveanu et al., Vaccine, 1988,16,1216-1224, Yi et al., J. Immunol., 1998,160,5898-5906, in PCT Publication WO 96/02555, PCT Publication WO 98/16247, PCT Publication WO 98/18810, PCT Publication WO 98/40100, PCT Publication WO 98/55495, PCT Publication WO 98/37919 and PCT Publication WO 98/52581, descriptions of these publications are included the description is fully by reference. It should also be understood that the oligonucleotides of the invention may include at least one CpG motif, but may also contain many CpG motifs.

Предпочтительные олигонуклеотиды включают в себя нуклеотидные последовательности, например, такие как tccatgacgttcctgacgtt (SEQ ID NO: 1), ataatcgacgttcaagcaag (SEQ ID NO: 2), ggggtcaacgttgagggggg (SEQ ID NO: 3), tctcccagcgtgcgccat (SEQ ID NO: 4), gagaacgctcgaccttcgat (SEQ ID NO: 5), tccatgtcgttcctgatgct (SEQ ID NO: 6), tccatgacgttcctgatgct (SEQ ID NO: 7), gctagacgttagcgt (SEQ ID NO: 8), atcgactctcgagcgttctc (SEQ ID NO: 9), gaaccttccatgctgttccg (SEQ ID NO: 10), gctagatgttagcgt (SEQ ID NO: 11), tcaacgtt (SEQ ID NO: 12), gcaacgtt (SEQ ID NO: 13), tcgacgtc (SEQ ID NO: 14), tcagcgct (SEQ ID NO: 15), tcaacgct (SEQ ID NO: 16), tcatcgat (SEQ ID NO: 17), tcttcgaa (SEQ ID NO: 18), tgactgtgaacgttcgagatga (SEQ ID NO: 19), tgactgtgaacgttagcgatga (SEQ ID NO: 20), tgactgtgaacgttagagcgga (SEQ ID NO: 21), gtttgcgcaacgttgttgccat (SEQ ID NO: 22), atggcaacaacgttgcgcaaac (SEQ ID NO: 23), cattggaaaacgttcttcgggg (SEQ ID NO: 24), ccccgaagaacgttttccaatg (SEQ ID NO: 25), attgacgtcaat (SEQ ID NO: 26), ctttccattgacgtcaatgggt (SEQ ID NO: 27), и tccatacgttcctgacgtt (SEQ ID NO: 28). В предпочтительных осуществлениях изобретения олигонуклеотид содержит CpG-мотив, фланкированный двумя пуринами с 5'-стороны мотива и двумя пиримидинами с 3'-стороны мотивы. Однако следует понимать, что согласно изобретению может использоваться любой олигонуклеотид, содержащий CpG-мотив, при условии, что данный олигонуклеотид в комбинации с описанными здесь композициями микрочастиц индуцирует повышение стимуляции Th1-лимфоцитов.Preferred oligonucleotides include nucleotide sequences, for example, such as tccatgacgttcctgacgtt (SEQ ID NO: 1), ataatcgacgttcaagcaag (SEQ ID NO: 2), ggggtcaacgttgagggggg (SEQ ID NO: 3), SEQ ID NO: 3), tctcccagcgtgcgggggggg SEQ ID NO: 5), tccatgtcgttcctgatgct (SEQ ID NO: 6), tccatgacgttcctgatgct (SEQ ID NO: 7), gctagacgttagcgt (SEQ ID NO: 8), atcgactctcgagcgttctc (SEQ ID NO: 9), gagggac ), gctagatgttagcgt (SEQ ID NO: 11), tcaacgtt (SEQ ID NO: 12), gcaacgtt (SEQ ID NO: 13), tcgacgtc (SEQ ID NO: 14), tcagcgct (SEQ ID NO: 15), tcaacgct (SEQ ID NO: 15) ID NO: 16), tcatcgat (SEQ ID NO: 17), tcttcgaa (SEQ ID NO: 18), tgactgtgaacgttcgagatga (SEQ ID NO: 19), tgactgtgaacgttagcgatga (SEQ ID NO: 20), tgactgtgaacgttagagcgga (SE) , gtttgcgcaacgttgttgccat (SEQ ID NO: 22), atggcaacaacgttgcgcaaac (SEQ ID NO: 23), cattggaaaacgttctttcgggg (SE Q ID NO: 24), ccccgaagaacgttttccaatg (SEQ ID NO: 25), attgacgtcaat (SEQ ID NO: 26), ctttccattgacgtcaatgggt (SEQ ID NO: 27), and tccatacgttcctgacgtt (SEQ ID NO: 28). In preferred embodiments of the invention, the oligonucleotide contains a CpG motif flanked by two purines on the 5'-side of the motif and two pyrimidines on the 3'-side of the motif. However, it should be understood that any oligonucleotide containing a CpG motif can be used according to the invention, provided that the oligonucleotide in combination with the microparticle compositions described herein induces an increase in stimulation of Th1 lymphocytes.

6. Антигены6. Antigens

Настоящее изобретение также относится к иммуногенным композициям, включающим в себя описанные выше микрочастицы с адсорбированными макромолекулами, предпочтительно с векторными конструкциями, кодирующими антигены и/или отдельный антиген. Как правило, антиген стимулирует пролиферацию Т-лимфоцитов, предпочтительно Th1-лимфоцитов, посредством рецепторов для антигена и может взаимодействовать с лимфоцитами, инициируя набор реакций, который обозначается как клеточно-опосредованный иммунитет. Так, антиген может индуцировать ответ CTL и/или гуморальный ответ и может индуцировать продукцию цитокинов.The present invention also relates to immunogenic compositions comprising the microparticles described above with adsorbed macromolecules, preferably with vector constructs encoding antigens and / or a single antigen. Typically, an antigen stimulates the proliferation of T-lymphocytes, preferably Th1 lymphocytes, through antigen receptors and can interact with lymphocytes, initiating a set of reactions, which is referred to as cell-mediated immunity. Thus, an antigen can induce a CTL response and / or a humoral response and can induce cytokine production.

Эпитоп лежит в объеме данного определения антигена. Эпитоп представляет собой часть антигенной молекулы или антигенного комплекса, которая определяет иммунологическую специфичность. Обычно эпитоп является пептидом или полисахаридом в присутствующих в природе антигенах. В искусственных антигенах он может являться веществом низкой молекулярной массы, таким как производное арсаниловой кислоты. Эпитоп специфично взаимодействует in vivo или in vitro с гомологичными антителами или T-лимфоцитами. Альтернативными идентификаторами являются антигенные детерминанты, антигенные структурные группы и гаптенные группы.The epitope lies within the scope of this definition of antigen. An epitope is a part of an antigenic molecule or antigenic complex that determines immunological specificity. Typically, an epitope is a peptide or polysaccharide in naturally occurring antigens. In artificial antigens, it can be a low molecular weight substance, such as an arsanilic acid derivative. The epitope specifically interacts in vivo or in vitro with homologous antibodies or T-lymphocytes. Alternative identifiers are antigenic determinants, antigenic structural groups, and haptenic groups.

В предпочтительных осуществлениях данного изобретения антигенное вещество происходит из вируса, такого, например, как вирус иммунодефицита человека (HIV), вирус гепатита В (HBV), вирус гепатита С (HCV), вирус простого герпеса (HSV), цитомегаловирус (CMV), вирус гриппа (грипп) и вирус бешенства. Предпочтительно, антигенное вещество выбрано из группы, включающей в себя гликопротеин gD из HSV, гликопротеин gp120 из HIV, p55 gag из HIV и полипептиды из регионов pol и tat HIV. В других предпочтительных осуществлениях изобретения антигенное вещество происходит из бактерии, такой как, например, Helicobacter pylori, Haemophilus influenza, возбудители холеры, дифтерии, столбняка, Neisseria meningitidis, возбудитель коклюша. В других предпочтительных осуществлений изобретения антигенное вещество происходит из паразита, например, такого как малярийный паразит. В другом предпочтительном осуществлении настоящего изобретения антиген адсорбирован на поверхности микрочастицы согласно изобретению.In preferred embodiments of the invention, the antigenic substance is derived from a virus, such as, for example, human immunodeficiency virus (HIV), hepatitis B virus (HBV), hepatitis C virus (HCV), herpes simplex virus (HSV), cytomegalovirus (CMV), virus flu (flu) and rabies virus. Preferably, the antigenic substance is selected from the group consisting of glycoprotein gD from HSV, glycoprotein gp120 from HIV, p55 gag from HIV, and polypeptides from the pol and tat regions of HIV. In other preferred embodiments of the invention, the antigenic substance is derived from a bacterium, such as, for example, Helicobacter pylori, Haemophilus influenza, causative agents of cholera, diphtheria, tetanus, Neisseria meningitidis, the causative agent of pertussis. In other preferred embodiments of the invention, the antigenic substance is derived from a parasite, for example, such as a malaria parasite. In another preferred embodiment of the present invention, the antigen is adsorbed on the surface of a microparticle according to the invention.

Антигены могут продуцироваться способами, известными в данной области, или могут быть заказаны из коммерческих источников. Антигены в объеме данного изобретения включают в себя целые инактивированные вирусные частицы, выделенные вирусные белки и субъединицы белков, целые клетки и бактерии, клеточные мембраны и белки клеточной стенки, и тому подобное. Ниже описаны некоторые предпочтительные антигены.Antigens may be produced by methods known in the art, or may be ordered from commercial sources. Antigens within the scope of this invention include whole inactivated viral particles, isolated viral proteins and protein subunits, whole cells and bacteria, cell membranes and cell wall proteins, and the like. Some preferred antigens are described below.

rgD2 вируса простого герпеса (HSV) представляет собой рекомбинантный белок, продуцируемый в полученных посредством генной инженерии клетках яичника китайского хомячка. В данном белке укорочен нормальный якорный регион, что приводит к секреции гликозилированного белка в тканевую культуральную среду. gD2 может очищаться в среде CHO до чистоты, составляющей более чем 90%. env-2-3 вируса иммунодефицита человека (HIV) представляет собой рекомбинантную форму оболочечного белка HIV, продуцированную в полученных посредством генной инженерии Saccharomyces cerevisae. Данный белок представляет собой целый белковый регион gp120 из HIV, но не гликозилирован и денатурирован при очистке из дрожжей. gp120 из HIV представляет собой полностью гликозилированную секретируемую форму gp120, продуцируемого в клетках CHO способом, сходным с описанным выше для gD2. Дополнительные антигены HSV, подходящие для применения в иммуногенных композициях, описаны в PCT Publications WO 85/04587 и WO 88/02634, описания этих публикаций включены в данную заявку полностью в качестве ссылки. Особенно предпочтительными являются смеси антигенов gB и gD, которые представляют собой укороченные поверхностные белки, лишенные якорных регионов.Herpes simplex virus (HSV) rgD2 is a recombinant protein produced in genetically engineered Chinese hamster ovary cells. In this protein, the normal anchor region is shortened, which leads to the secretion of the glycosylated protein in the tissue culture medium. gD2 can be purified in CHO medium to a purity of more than 90%. env-2-3 human immunodeficiency virus (HIV) is a recombinant form of HIV envelope protein produced in genetically engineered Saccharomyces cerevisae. This protein is a whole gp120 protein region from HIV, but is not glycosylated and denatured when purified from yeast. HIV gp120 is a fully glycosylated secreted form of gp120 produced in CHO cells in a manner similar to that described above for gD2. Additional HSV antigens suitable for use in immunogenic compositions are described in PCT Publications WO 85/04587 and WO 88/02634, descriptions of these publications are incorporated herein by reference in their entirety. Particularly preferred are mixtures of gB and gD antigens, which are shortened surface proteins lacking anchor regions.

Дополнительные антигены HIV, применения в иммуногенных композициях, описаны в заявке на выдачу патента США № 490858, поданной 9 марта 1990 г., и в опубликованной заявке на выдачу Европейского патента № 181150 (14 мая 1986 г.), а также в заявках на выдачу патента США № 60/168471; 09/475515; 09/475504 и 09/610313, описания этих публикаций включены полностью в качестве ссылки.Additional HIV antigens, applications in immunogenic compositions, are described in the application for the grant of US patent No. 490858, filed March 9, 1990, and in the published application for the grant of European patent No. 181150 (May 14, 1986), as well as in applications for the grant U.S. Patent No. 60/168471; 09/475515; 09/475504 and 09/610313, descriptions of these publications are incorporated by reference in their entireties.

Антигены цитомегаловируса, подходящие для применения в иммуногенных композициях, описаны в патенте США № 4689225, заявке на выдачу патента США № 367363, поданной 16 июня 1989 г и PCT Publication WO 89/07143, описания этих публикаций включены полностью в качестве ссылки.Cytomegalovirus antigens suitable for use in immunogenic compositions are described in US Pat. No. 4,689,225, U.S. Patent Application No. 367363, filed June 16, 1989, and PCT Publication WO 89/07143, the disclosures of which are incorporated by reference in their entirety.

Антигены вируса гепатита C, подходящие для применения в иммуногенных композициях, описаны в PCT/US88/04125, в опубликованной заявке на выдачу Европейского патента № 318216 (31 мая 1989), опубликованной заявке на выдачу патента Японии 1-500565, выданной 18 ноября 1988 г., в заявке на выдачу патента Канады 583561 и EPO 388232, описания этих публикаций включены в данную заявку полностью в качестве ссылки. Другой набор антигенов HCV описан в заявке на выдачу Европейского патента 90/302866.0, поданной 16 марта 1990 г., и в заявке на выдачу патента США № 456637, поданной 21 декабря 1989 г., и в PCT/US90/01348, описания этих публикаций включены полностью в качестве ссылки.Hepatitis C virus antigens suitable for use in immunogenic compositions are described in PCT / US88 / 04125, published European Patent Application Publication No. 318216 (May 31, 1989), Japanese Patent Application Publication No. 1-500565, issued November 18, 1988 ., in Canadian Patent Application 583561 and EPO 388232, descriptions of these publications are incorporated herein by reference in their entirety. Another set of HCV antigens is described in the application for the grant of European patent 90 / 302866.0, filed March 16, 1990, and in the application for the grant of US patent No. 456637, filed December 21, 1989, and in PCT / US90 / 01348, the description of these publications fully incorporated by reference.

Иммуногенные композиции согласно изобретению могут использоваться для иммунизации птиц и млекопитающих от заболеваний и инфекции, включая без ограничений холеру, дифтерию, столбняк, коклюш, грипп, корь, менингит, свинку, чуму, полиомиелит, бешенство, пятнистую лихорадку Скалистых гор, краснуху, оспу, брюшной тиф, сыпной тиф, вирус кошачьего лейкоза и желтую лихорадку.The immunogenic compositions of the invention can be used to immunize birds and mammals against diseases and infections, including but not limited to cholera, diphtheria, tetanus, pertussis, influenza, measles, meningitis, mumps, plague, polio, rabies, Rocky Mountain spotted fever, rubella, smallpox, typhoid fever, typhus, feline leukemia virus and yellow fever.

Некоторые иммуногенные композиции согласно изобретению могут включать в себя эффективное количество антигена. Например, они могут содержать количество антигена, которое, в комбинации с адъювантом, будет стимулировать продукцию у субъекта специфичного и достаточного иммунного ответа, так что субъект будет наделяться защитой от последующего воздействия вируса, бактерии, гриба, микоплазмы или паразита.Some immunogenic compositions of the invention may include an effective amount of antigen. For example, they may contain an amount of antigen that, in combination with an adjuvant, will stimulate the subject to produce a specific and sufficient immune response, so that the subject will be protected from subsequent exposure to the virus, bacteria, fungus, mycoplasma or parasite.

В других осуществлениях композиция, включающая в себя антиген, используется для поддержки иммунного ответа на предварительно введенную векторную конструкцию, которая предпочтительно включает в себя гетерологичную последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую данный антиген. Более предпочтительно, антиген ассоциирован с описанными здесь микрочастицами (например, адсорбирован на них) и/или антиген вводится совместно с адъювантом.In other implementations, a composition comprising an antigen is used to support an immune response to a previously introduced vector construct, which preferably includes a heterologous nucleic acid sequence encoding that antigen. More preferably, the antigen is associated with the microparticles described herein (e.g., adsorbed on them) and / or the antigen is administered together with an adjuvant.

Назначение однократной дозы для манипуляций с любым и каждым антигеном, которые могут использоваться согласно изобретению, исключено. Эффективное количество антигена является функцией присущей ему активности и чистоты и определяется рядовым специалистом в данной области эмпирически, путем рутинного экспериментирования. Предполагается, что композиции адъюванта согласно изобретению могут использоваться совместно с иммуногенными композициями целых клеток и вирусов, а также с очищенными антигенами, или субъединицами белков, или пептидными иммуногенными композициями, полученными способами рекомбинантной ДНК или синтетически.The appointment of a single dose for manipulating any and every antigen that can be used according to the invention is excluded. An effective amount of antigen is a function of its inherent activity and purity and is determined empirically by an ordinary person skilled in the art through routine experimentation. It is contemplated that the adjuvant compositions of the invention can be used in conjunction with immunogenic compositions of whole cells and viruses, as well as purified antigens or protein subunits, or peptide immunogenic compositions obtained by recombinant DNA methods or synthetically.

В случае предоставления антигена вместе с эмульсией по причине стабильности композиции адъюванта согласно изобретению антиген и эмульсия могут обычно смешиваться путем простого встряхивания. Подходящие иммуногенные композиции легко получаются при помощи других способов, таких как быстрое пропускание смеси адъюванта и раствора или суспензии антигена через малое отверстие (такое, как игла для подкожного введения).When an antigen is provided together with an emulsion due to the stability of the adjuvant composition of the invention, the antigen and emulsion can usually be mixed by simple shaking. Suitable immunogenic compositions are readily prepared by other methods, such as rapidly passing a mixture of adjuvant and antigen solution or suspension through a small opening (such as a hypodermic needle).

Иммуногенные композиции согласно изобретению включают в себя примерно от 1 нанограмма до 1000 микрограмм нуклеиновой кислоты, предпочтительно ДНК, например, такой как CpG-олигонуклеотиды. В некоторых предпочтительных осуществлениях иммуногенные композиции содержат примерно от 10 нанограммов до 800 микрограммов нуклеиновой кислоты. В некоторых предпочтительных осуществлениях иммуногенные композиции содержат примерно от 0,1 до 500 микрограммов нуклеиновой кислоты. В некоторых предпочтительных осуществлениях иммуногенные композиции содержат примерно от 1 микрограмма до 10 миллиграммов нуклеиновой кислоты. В некоторых предпочтительных осуществлениях иммуногенные композиции содержат примерно от 250 микрограммов до 1 миллиграмма нуклеиновой кислоты. В некоторых предпочтительных осуществлениях иммуногенные композиции содержат примерно от 500 микрограммов до 1 миллиграмма нуклеиновой кислоты. Специалист в данной области может легко составить иммуногенную композицию, содержащую любое требуемое количество нуклеиновой кислоты. Иммуногенные композиции согласно изобретению предоставляются в стерильном виде и в отсутствие воспламеняющихся веществ. Данные иммуногенные композиции могут обычным образом вводиться в виде дозированных единиц и могут быть получены любым из способов, хорошо известных в области фармацевтики, например, описанных в Remington's Pharmaceutical Sciences (Mack Pub. Co., Easton, PA, 1980), описание которой включено полностью в качестве ссылки.Immunogenic compositions according to the invention include from about 1 nanogram to 1000 micrograms of nucleic acid, preferably DNA, for example, such as CpG oligonucleotides. In some preferred embodiments, the immunogenic compositions comprise from about 10 nanograms to 800 micrograms of nucleic acid. In some preferred embodiments, the immunogenic compositions comprise from about 0.1 to 500 micrograms of nucleic acid. In some preferred embodiments, the immunogenic compositions comprise from about 1 microgram to 10 milligrams of nucleic acid. In some preferred embodiments, the immunogenic compositions comprise from about 250 micrograms to 1 milligram of nucleic acid. In some preferred embodiments, the immunogenic compositions comprise from about 500 micrograms to 1 milligram of nucleic acid. One of skill in the art can readily formulate an immunogenic composition comprising any desired amount of nucleic acid. Immunogenic compositions according to the invention are provided in sterile form and in the absence of flammable substances. These immunogenic compositions may conventionally be administered in dosage units and may be prepared by any of the methods well known in the pharmaceutical art, for example those described in Remington's Pharmaceutical Sciences (Mack Pub. Co., Easton, PA, 1980), the disclosure of which is fully incorporated. as a reference.

Настоящее изобретение также относится к способам стимуляции у животного-хозяина иммунного ответа, включающим в себя введение животному одной или нескольких описанных выше иммуногенных композиций в количестве, эффективном для индукции иммунного ответа. Животное-хозяин предпочтительно является млекопитающим, более предпочтительно человеком. Предпочтительные пути введения включают в себя в качестве неограничивающих примеров внутримышечный, внутрибрюшинный, внутрикожный, подкожный, внутривенный, внутриартериальный, внутриглазной и пероральный пути, а также трансдермально или путем ингаляции или суппозитория. Наиболее предпочтительные пути введения включают внутримышечную, внутрибрюшинную, внутрикожную и подкожную инъекцию.The present invention also relates to methods of stimulating an immune response in a host animal, comprising administering to the animal one or more of the immunogenic compositions described above in an amount effective to elicit an immune response. The host animal is preferably a mammal, more preferably a human. Preferred routes of administration include, but are not limited to, the intramuscular, intraperitoneal, intradermal, subcutaneous, intravenous, intraarterial, intraocular, and oral routes, as well as transdermally or by inhalation or suppository. Most preferred routes of administration include intramuscular, intraperitoneal, intradermal and subcutaneous injection.

По некоторым осуществлениям настоящего изобретения иммуногенные композиции вводят животному-хозяину с использованием устройств для безыгольной инъекции, которые хорошо известны и общедоступны. Обычный специалист в данной области, следуя приведенным здесь указаниям, может применять устройства для безыгольной инъекции для доставки иммуногенных композиций к клеткам или субъектам. Кроме того, осуществления изобретения могут быть доставлены совместно с применением электропорации.In some embodiments of the present invention, the immunogenic compositions are administered to a host animal using needleless injection devices that are well known and publicly available. A person of ordinary skill in the art, following the directions given here, can use needleless injection devices to deliver immunogenic compositions to cells or subjects. In addition, embodiments of the invention may be delivered in conjunction with electroporation.

Настоящее изобретение также относится к способам иммунизации животного-хозяина против вирусной, бактериальной или паразитарной инфекции, включающим введение животному одной или нескольких описанных выше иммуногенных композиций в количестве, эффективном для индукции протективного ответа. Животное-хозяин, предпочтительно, является млекопитающим, более предпочтительно человеком. Предпочтительными путями введения являются описанные выше. Хотя профилактическое или терапевтическое лечение животного-хозяина может быть направлено на любой патогенный микроорганизм, предпочтительные патогенные микроорганизмы, включая в качестве неограничивающих примеров вирусные, бактериальные и паразитарные патогенные микроорганизмы, описаны выше.The present invention also relates to methods of immunizing an animal host against a viral, bacterial or parasitic infection, comprising administering to the animal one or more of the immunogenic compositions described above in an amount effective to induce a protective response. The host animal is preferably a mammal, more preferably a human. Preferred routes of administration are as described above. Although prophylactic or therapeutic treatment of an animal host can be directed to any pathogenic microorganism, preferred pathogenic microorganisms, including but not limited to viral, bacterial and parasitic pathogenic microorganisms, are described above.

Настоящее изобретение также относится к способам индукции у животного-хозяина иммунного ответа, включающим в себя введение животному одной или нескольких описанных выше иммуногенных композиций в количестве, эффективном для индукции иммунного ответа. Животное-хозяин предпочтительно является млекопитающим, более предпочтительно человеком. Предпочтительными путями введения являются описанные выше. Специалисту в данной области хорошо известны виды иммунного ответа и способы их измерения.The present invention also relates to methods for inducing an immune response in a host animal, comprising administering to the animal one or more of the immunogenic compositions described above in an amount effective to induce an immune response. The host animal is preferably a mammal, more preferably a human. Preferred routes of administration are as described above. Specialist in this field are well known types of immune response and methods for measuring them.

Настоящее изобретение относится к применению полимерных микрочастиц или субмикронных эмульсионных микрочастиц с адсорбированными макромолекулами для индукции ими иммунного ответа отдельно или в комбинации с другими макромолекулами. Это означает, что данное изобретение относится к микрочастицам с адсорбированной нуклеиновой кислотой, субмикронным эмульсиям с адсорбированной нуклеиновой кислотой или иммуностимулирующей молекулой и к комбинации микрочастиц с адсорбированной нуклеиновой кислотой вместе с субмикронными эмульсиями с адсорбированной нуклеиновой кислотой или иммуностимулирующей молекулой. Для улучшения доставки нуклеиновой кислоты можно применять электропорацию.The present invention relates to the use of polymer microparticles or submicron emulsion microparticles with adsorbed macromolecules for their induction of an immune response alone or in combination with other macromolecules. This means that the present invention relates to microparticles with an adsorbed nucleic acid, submicron emulsions with an adsorbed nucleic acid or immunostimulating molecule, and to a combination of microparticles with an adsorbed nucleic acid together with submicron emulsions with an adsorbed nucleic acid or immunostimulating molecule. Electroporation can be used to improve nucleic acid delivery.

Как демонстрируется в следующих примерах, полимерные микрочастицы с адсорбированными макромолекулами согласно изобретению вызывают мощный иммунный ответ. Кроме того, субмикронные эмульсионные микрочастицы согласно изобретению также вызывают мощный иммунный ответ. Следовательно, комбинация микрочастиц согласно изобретению с адсорбированными макромолекулами является мощным средством для индукции иммунного ответа.As demonstrated in the following examples, polymer microparticles with adsorbed macromolecules according to the invention elicit a powerful immune response. In addition, the submicron emulsion microparticles of the invention also elicit a potent immune response. Therefore, the combination of microparticles according to the invention with adsorbed macromolecules is a powerful means for inducing an immune response.

Все цитируемые здесь ссылки включены в данное описание полностью в качестве ссылки.All references cited herein are incorporated by reference in their entirety.

C. Экспериментальная частьC. Experimental

Ниже представлены примеры конкретных осуществлений для выполнения настоящего изобретения. Примеры предложены только для иллюстративных целей и никоим образом не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Специалистам в данной области известны модификации, соответствующие сути настоящего изобретения и лежащие в его объеме.The following are examples of specific implementations for carrying out the present invention. Examples are provided for illustrative purposes only and are in no way intended to limit the scope of the present invention. Modifications are known to those skilled in the art that are within the scope of the present invention.

Чтобы гарантировать точность в отношении используемых значений (например, количества, температуры и т.п.) были затрачены большие усилия, но все же нужно сделать поправку на некоторые экспериментальные ошибки и отклонения.To ensure accuracy with respect to the values used (for example, quantity, temperature, etc.), great efforts have been expended, but nevertheless, some experimental errors and deviations must be corrected.

Пример 1Example 1

Получение полимерных микрочастиц с адсорбированной нуклеиновой кислотойObtaining polymer microparticles with adsorbed nucleic acid

Микрочастицы PLG-CTAB получали с применением модифицированного процесса испарения. Вкратце, микрочастицы получали посредством эмульгирования 10 мл 5%-ного масс./об. раствора полимера в метиленхлориде с 1 мл буфера TE при высокой скорости с применением гомогенизатора IKA. Затем первичную эмульсию добавляли в 50 мл дистиллированной воды, содержащей бромид цетилтриметиламмония (CTAB) (0,5% масс./об.). Это приводило к формированию эмульсии вода-масло-вода, которую перемешивали при 6000 об./мин 12 часов при комнатной температуре, позволяющей испариться метиленхлориду. Полученные в результате микрочастицы дважды промывали дистиллированной водой посредством центрифугирования при 10000g и высушиванием посредством сушки вымораживанием.Microparticles of PLG-CTAB were obtained using a modified evaporation process. Briefly, microparticles were obtained by emulsification of 10 ml of 5% wt./about. a solution of the polymer in methylene chloride with 1 ml of TE buffer at high speed using an IKA homogenizer. The primary emulsion was then added to 50 ml of distilled water containing cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) (0.5% w / v). This led to the formation of a water-oil-water emulsion, which was stirred at 6000 rpm for 12 hours at room temperature, allowing methylene chloride to evaporate. The resulting microparticles were washed twice with distilled water by centrifugation at 10000 g and freeze-drying.

Для обычной порции адсорбирующих ДНК микрочастиц массой 100 мг в стеклянный сосуд добавляли 100 мг катионных микрочастиц PLG-CTAB и ресуспендировали в 5 мл 200 мкг/мл растворе ДНК (например, плазмиды pCMV или pSINP, содержащей gp140 или p55gag) в буфере TE. Суспензию перемешивали на устройстве типа "Вортекс" одну минуту для равномерного диспергирования микрочастиц в растворе ДНК. Сосуд выдерживали в течение ночи на шейкере (медленная скорость) при 4°C для адсорбции. На следующий день микрочастицы центрифугировали 10 минут при 8000 об./мин на центрифуге Beckman, после чего собирался супернатант для количественного анализа ДНК. Осадок однократно промывали в 1X TE-буфере посредством ресуспендирования, перемешивали с помощью шпателя и центрифугировали 10 мин при 8000 об./мин. Конечный осадок ресуспендировали в минимальном количестве деионизированной воды (примерно 2 мл) путем перемешивания посредством шпателя и высушивали вымораживанием 24 часа на лиофильной сушке с рабочей поверхностью (Labconco).For a typical batch of 100 mg DNA adsorbing microparticles, 100 mg of PLG-CTAB cationic microparticles were added to a glass vessel and resuspended in 5 ml of a 200 μg / ml DNA solution (e.g., plasmid pCMV or pSINP containing gp140 or p55gag) in TE buffer. The suspension was mixed on a Vortex-type device for one minute to uniformly disperse the microparticles in the DNA solution. The vessel was kept overnight on a shaker (slow speed) at 4 ° C for adsorption. The next day, the microparticles were centrifuged for 10 minutes at 8000 rpm on a Beckman centrifuge, after which the supernatant was collected for DNA quantification. The pellet was washed once in 1X TE buffer by resuspension, stirred with a spatula and centrifuged for 10 minutes at 8000 rpm. The final precipitate was resuspended in a minimal amount of deionized water (approximately 2 ml) by stirring with a spatula and freeze dried for 24 hours on a freeze dryer with a work surface (Labconco).

Супернатант анализировали на предмет содержания ДНК посредством измерения поглощения при 260 нм. Количество ДНК, абсорбированной на микрочастицах, подсчитывали посредством вычитания количества ДНК в супернатанте из общего количества добавленной ДНК (1 мг на 10 мг частиц). Общую загрузку оценивали посредством растворения 5 мг конечной композиции в растворе 0,5 М NaOH/1% SDS и измерения поглощения чистого раствора после гидролиза при 260 нм.The supernatant was analyzed for DNA content by measuring absorbance at 260 nm. The amount of DNA absorbed on the microparticles was calculated by subtracting the amount of DNA in the supernatant from the total amount of added DNA (1 mg per 10 mg of particles). The total load was estimated by dissolving 5 mg of the final composition in a solution of 0.5 M NaOH / 1% SDS and measuring the absorbance of the pure solution after hydrolysis at 260 nm.

Пример 2Example 2

Получение субмикронных эмульсионных микрочастиц с адсорбированной нуклеиновой кислотойObtaining submicron emulsion microparticles with adsorbed nucleic acid

Субмикронные эмульсии, образованные из MF59 и DOTAP, получали посредством помещения DOTAP (в хлороформе) в химический стакан, позволяя ему испариться до 200 мкл. Для получения гомогенной основы для конечной эмульсии добавляли Tween (0,5% масс./масс.), сквален (5% масс./масс.) и Span (0,5% масс./масс.) и гомогенизировали 10 мм пробы при 10К об./мин 1 минуту в гомогенизаторе Omni. Эту основу 5 раз пропускали через гомогенизатор Microfludizer M110S (Microfluidics Co., Newton, MA) при давлении ~800 фунтов на квадратный дюйм. Электрокинетический потенциал эмульсии, являющийся мерой суммарного поверхностного заряда, измеряли на измерителе DELSA 440 SX Zetasizer фирмы Coulter, и нашли его равным примерно +55 мВ.Submicron emulsions formed from MF59 and DOTAP were obtained by placing DOTAP (in chloroform) in a beaker, allowing it to evaporate up to 200 μl. To obtain a homogeneous base for the final emulsion, Tween (0.5% w / w), squalene (5% w / w) and Span (0.5% w / w) were added and 10 mm samples were homogenized at 10K rpm for 1 minute in an Omni homogenizer. This base was passed 5 times through a Microfludizer M110S homogenizer (Microfluidics Co., Newton, MA) at a pressure of ~ 800 psi. The electrokinetic potential of the emulsion, which is a measure of the total surface charge, was measured on a Coulter DELSA 440 SX Zetasizer meter and found to be approximately +55 mV.

ДНК (или 1 мг ДНК gp140 HIV-1 или 0,5 мг ДНК p55 gag, присутствующей в pCMV или pSINCP) адсорбировали на субмикронной эмульсии посредством инкубации в течение ночи при 4°С.DNA (or 1 mg of HIV-1 gp140 DNA or 0.5 mg of p55 gag DNA present in pCMV or pSINCP) was adsorbed on a submicron emulsion by incubation overnight at 4 ° C.

Пример 3Example 3

Получение векторов ELVIS и других векторных конструкций для адсорбции на микрочастицахObtaining ELVIS vectors and other vector designs for adsorption on microparticles

Как типичный пример, проводилось конструирование основанных на альфавирусах векторов ELVIS и векторов-репликонов с применением вируса Синдбис. Понятно, что нижеследующее может быть легко применимо специалистом в данной области к производным векторов на основе любого альфавируса. Примерно 107 клеток BHK-21 инфицировали штаммом SINDCchiron вируса Синдбис (депозит ATCC VR-2643, 13 апреля 1999) при множественности заражения 1 PFU/клетка. Через 24 часа после инфекции, после развития цитопатического эффекта, тотальную РНК выделили из клеток с применением реагента TRIzol (GIBCO/BRL) соответственно инструкциям производителя. После очистки вирусную РНК растворили в очищенной от нуклеаз воде, разделили на аликвоты и хранили при -80°C для последующего использования при клонировании кДНК.As a typical example, alphavirus-based ELVIS vectors and replicon vectors were constructed using the Sindbis virus. It is understood that the following can easily be applied by a person skilled in the art to derivatives of vectors based on any alphavirus. About 10 7 BHK-21 cells were infected with the SINBchiron SINBchiron strain of Sindbis virus (deposit ATCC VR-2643, April 13, 1999) with a multiplicity of infection of 1 PFU / cell. 24 hours after infection, after the development of a cytopathic effect, total RNA was isolated from cells using TRIzol reagent (GIBCO / BRL) according to the manufacturer's instructions. After purification, viral RNA was dissolved in water purified from nucleases, divided into aliquots and stored at -80 ° C for subsequent use in cDNA cloning.

Синтез кДНК выполняли амплификацией посредством ПЦР с применением набора праймеров, показанных ниже (для каждого праймера указана нумерация нуклеотидов в Синдбис):The cDNA synthesis was performed by PCR amplification using the set of primers shown below (for each primer, the numbering of nucleotides in Sindbis is indicated):

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Пары праймеров 1-5 применяли для клонирования генов структурных вирусных белков, тогда как пары 6-14 - для генов неструктурных вирусных белков. Олигонуклеотиды в парах 1-5 содержали дополнительные последовательности, представляющие участки узнавания рестрикционными ферментами EcoRI и HindIII и не представленные в субгеномной РНК вируса Синдбис. Олигонуклеотиды 6-14 содержали участки для SacI и XhoI, не представленные в полном геноме ранее секвенированных штаммов вируса Синдбис (эти участки подчеркнуты).Pairs of primers 1-5 were used for cloning genes of structural viral proteins, while pairs 6-14 for genes of non-structural viral proteins. Oligonucleotides in pairs 1-5 contained additional sequences representing recognition sites with restriction enzymes EcoRI and HindIII and not present in the Sindbis virus subgenomic RNA. Oligonucleotides 6-14 contained sites for SacI and XhoI, not represented in the full genome of previously sequenced Sindbis virus strains (these sites are underlined).

Каждую реакцию обратной транскрипции (RT) проводили в объеме 50 мкл, применяя фермент SuperscriptII (GIBCO/BRL), соответственно инструкциям производителя. Реакционные смеси, содержащие количества РНК, эквивалентные 106 клеткам и 50 пмоль каждого праймера, показаны ниже.Each reverse transcription (RT) reaction was performed in a volume of 50 μl using the SuperscriptII enzyme (GIBCO / BRL) according to the manufacturer's instructions. Reaction mixtures containing RNA equivalents of 10 6 cells and 50 pmol of each primer are shown below.

Смесь 1: праймеры 1, 3 и 5Mixture 1: primers 1, 3 and 5

Смесь 2: праймеры 2 и 4Mixture 2: primers 2 and 4

Смесь 3: праймеры 6, 9 и 12Mixture 3: primers 6, 9 and 12

Смесь 4: праймеры 8, 11 и 14Mixture 4: primers 8, 11 and 14

Реакционные смеси после RT замораживали и впоследствии использовали для амплификации посредством ПЦР. Реакции ПЦР проводили с применением ДНК-полимеразы Vent (NEB) по рекомендациям производителя. Каждые 50 мкл пробы ПЦР содержали 3 мкл RT-смеси, описанной выше и 50 пмоль праймеров. Всего проводили 14 реакций (Таблица 1).The reaction mixtures after RT were frozen and subsequently used for amplification by PCR. PCR reactions were performed using Vent DNA polymerase (NEB) as recommended by the manufacturer. Every 50 μl of the PCR sample contained 3 μl of the RT mixture described above and 50 pmol of primers. A total of 14 reactions were performed (Table 1).

Таблица 1Table 1 № фрагментаFragment number ПраймерыPrimers № реакции RTRT reaction number длина фрагмента (пн.)fragment length (mon.) 1one 1 и 1,11 and 1,1 1one 11281128 22 2 и 2,12 and 2.1 22 800800 33 3 и 3,13 and 3.1 1one 789789 4four 4 и 4,14 and 4.1 22 644644 55 5 и 5,15 and 5.1 1one 670670 66 6 и 6,16 and 6.1 33 962962 77 7 и 7,17 and 7.1 33 666666 88 8 и 8,18 and 8.1 4four 11071107 99 9 и 9,19 and 9.1 33 638638 1010 10 и 10,110 and 10.1 33 912912 11eleven 11 и 11,111 and 11.1 4four 743743 1212 12 и 12,112 and 12.1 33 870870 1212 13 и 13,113 and 13.1 33 10341034 14fourteen 14 и 14,114 and 14.1 4four 10881088

Реакции ПЦР для фрагментов 1-5 проводили в следующих условиях: 12 циклов, состоящих из 30 секунд при 95°C, 30 секунд при 56°C и 90 секунд при 74°C. Для фрагментов 6-14 число циклов увеличивали с 12 до 15. Небольшие аликвоты каждой реакционной смеси проанализировали с помощью электрофореза в агарозном геле для подтверждения присутствия фрагментов ожидаемой длины. С применением фенол-хлороформа из остальной смеси проводили экстракцию фрагментов ДНК, которые очищали с помощью этанола.PCR reactions for fragments 1-5 were carried out under the following conditions: 12 cycles consisting of 30 seconds at 95 ° C, 30 seconds at 56 ° C and 90 seconds at 74 ° C. For fragments 6-14, the number of cycles was increased from 12 to 15. Small aliquots of each reaction mixture were analyzed by agarose gel electrophoresis to confirm the presence of fragments of the expected length. Using phenol-chloroform from the rest of the mixture, DNA fragments were extracted, which were purified using ethanol.

Для клонирования фрагменты 1-5 расщепляли посредством HindIII и EcoRI и затем лигировали в плазмиду pRS2 (pUC19 с дополнительным участком рестрикции в полилинкере), обработанной теми же ферментами. Фрагменты 6-14 расщепляли посредством SacI и XhoI и лигировали в ту же плазмиду pRS2, обработанную SacI и XhoI. Все рекомбинантные плазмиды трансформировали в штамм E. coli XL-1 Blue (Stratagene, La Jolla, Калифорния).For cloning, fragments 1-5 were digested with HindIII and EcoRI and then ligated into the plasmid pRS2 (pUC19 with an additional restriction site in polylinker) treated with the same enzymes. Fragments 6-14 were digested with SacI and XhoI and ligated into the same plasmid pRS2 treated with SacI and XhoI. All recombinant plasmids were transformed into E. coli XL-1 Blue strain (Stratagene, La Jolla, California).

В дополнение, также получали клоны кДНК, представляющие субгеномный промоторный регион и 3'-нетранслируемую область с применением следующих пар праймеров:In addition, cDNA clones representing the subgenomic promoter region and the 3'-untranslated region were also obtained using the following primer pairs:

Figure 00000003
Figure 00000003

Позитивные клоны для каждой трансформации наращивали с применением набора QIAGEN согласно инструкциям производителя для очищения плазмиды. Фрагменты, обозначенные как p1-p14 соответственно, затем собирали в подходящие векторные конфигурации.Positive clones for each transformation were expanded using the QIAGEN kit according to the manufacturer's instructions for plasmid purification. Fragments designated as p1-p14, respectively, were then assembled into suitable vector configurations.

Конструирование системы инициации эукариотического многоуровневого вектора (ELVIS) и альфавирусной векторной конструкции для транскрипции репликона РНК-вектора in vitro осуществляли с применением клонов p1-p14 и фрагментов субгеномных и 3'-концевых областей вируса Синдбис, как изложено ниже. Фрагмент ApaI-MscI, содержащий промотор для РНК-полимеразы SP6 и старт геномной РНК вируса Синдбис, лигировали с фрагментом MscI-XhoI фрагмента 14, клонированного в плазмиде pRS2, расщепленной посредством ApaI-XhoI. Полученную плазмиду обозначили как p15. Далее, фрагмент SacI-EcoRI фрагмента p8, фрагмент EcoRI-NsiI фрагмента p7 и фрагмент NsiI-XhoI фрагмента p6 лигировали в плазмиду pRS2, расщепленную посредством SacI-XhoI. Полученную плазмиду обозначили как p16. Далее, фрагмент SacI-MunI фрагмента p12, фрагмент MunI-NheI фрагмента p11 и фрагмент NheI-XhoI фрагмента p10 лигировали в плазмиду pRS2, расщепленную посредством SacI-XhoI. Полученную плазмиду обозначили как p17. Фрагмент ApaI-ApaLI фрагмента p15 и фрагмент ApaLI-XhoI фрагмента pl3 затем лигировали в плазмиду pRS2, расщепленную посредством ApaI-XhoI, с получением в результате плазмиды, обозначенной как p18. Далее, фрагмент ApaI-NsiI фрагмента p18 и фрагмент NsiI-XhoI фрагмента pl7 вместе лигировали в плазмиду pRS2, расщепленную посредством ApaI-XhoI. Полученную плазмиду обозначили как p19. В заключение, фрагмент ApaI-AvrII фрагмента pl9, фрагмент AvrII-SalGI фрагмента p9 и фрагмент SaIGI-BamHI фрагмента pl6 вместе лигировали в заранее сконструированный и экспрессирующий GFP-репортер репликон вектора на основе Синдбис (см. Dubensky et al., J. Virol. 70: 508-519, 1996; Polo et al., 1999, там же и патент США 5843723), который расщепляли посредством ApaI-BamHI для удаления существующих генов неструктурных белков. Полученную в результате векторную конструкцию на основе Синдбис, содержащую происходящие из SINDCchiron последовательности и кодирующую также GFP-репортер, обозначили как SINCR-GFP (также известную как DCSP6SINgfp). Получение репликонов РНК данной конструкции-репортера, а также векторных конструкций на основе Синдбис, экспрессирующих другие гетерологичные последовательности (например, антигены, описанные в данном описании ниже), проводили посредством линеаризации ДНК с применением PmeI и последующей транскрипцией in vitro с применением полимеразы бактериофага SP6 как описано ранее (Polo et al., там же, Dubensky et al., там же.).The construction of an eukaryotic multilevel vector initiation system (ELVIS) and an alphavirus vector construct for transcription of an in vitro RNA vector replicon was performed using p1-p14 clones and fragments of the subgenomic and 3'-terminal regions of the Sindbis virus, as described below. The ApaI-MscI fragment containing the SP6 RNA polymerase promoter and the start of the Sindbis virus genomic RNA was ligated with the MscI-XhoI fragment of fragment 14 cloned into the plasmid pRS2 cleaved with ApaI-XhoI. The resulting plasmid was designated as p15. Next, the SacI-EcoRI fragment of the p8 fragment, the EcoRI-NsiI fragment of the p7 fragment and the NsiI-XhoI fragment of the p6 fragment were ligated into the pRS2 plasmid cleaved by SacI-XhoI. The resulting plasmid was designated as p16. Next, the SacI-MunI fragment of the p12 fragment, the MunI-NheI fragment of the p11 fragment and the NheI-XhoI fragment of the p10 fragment were ligated into the pRS2 plasmid cleaved by SacI-XhoI. The resulting plasmid was designated as p17. The ApaI-ApaLI fragment of the p15 fragment and the ApaLI-XhoI fragment of the pl3 fragment were then ligated into the pRS2 plasmid cleaved with ApaI-XhoI, resulting in the plasmid designated p18. Next, the ApaI-NsiI fragment of the p18 fragment and the NsiI-XhoI fragment of the pl7 fragment were together ligated into the pRS2 plasmid cleaved by ApaI-XhoI. The resulting plasmid was designated as p19. In conclusion, the ApaI-AvrII fragment of the pl9 fragment, the AvrII-SalGI fragment of the p9 fragment, and the SaIGI-BamHI fragment of the pl6 fragment were ligated together into a pre-engineered and GFP reporter expressing Sindbis-based replicon vector (see Dubensky et al., J. Virol. 70: 508-519, 1996; Polo et al., 1999, ibid., And US Pat. No. 5,843,723), which were digested with ApaI-BamHI to remove existing non-structural protein genes. The resulting Sindbis-based vector construct containing SINDCchiron-derived sequences and also encoding a GFP reporter was designated as SINCR-GFP (also known as DCSP6SINgfp). The preparation of RNA replicons of this reporter construct, as well as Sindbis vector constructs expressing other heterologous sequences (for example, antigens described in this description below), was performed by linearizing DNA using PmeI and subsequent transcription in vitro using bacteriophage SP6 polymerase as described previously (Polo et al., ibid., Dubensky et al., ibid.).

Подобным образом вышеупомянутые последовательности вируса Синдбис (см. патенты США 5814482 и 6015686) применяли для сборки в основанной на альфавирусе системе инициации многоуровневого эукариотического вектора, в которой транскрипция самоамплифицирующейся векторной РНК происходит с эукариотического промотора (например, с промотора РНК-полимеразы II) непосредственно в эукариотических клетках, трансфицированных ДНК плазмиды ELVIS. ДНК-плазмиду ELVIS, которая также экспрессирует GFP-репортер, сконструировали с помощью замены происходящих от вируса Синдбис последовательностей в данном векторе ELVIS на соответствующую последовательность SINGR-GFP, описанную выше. Начиная с описанного ранее вектора ELVIS pSIN1.5 (Hariharan et al., J Virol. 72: 950-958, 1998), для получения промежуточной конструкции, известной как ELVIS1.5CB, остов плазмиды модифицировали посредством его замены на таковой из pCMVLink (zur Megede et al., J. Virol. 74: 2628-2635, 2000), используя два участка SacI, найденные в каждой плазмиде. Далее, из ELVIS1.5CB удаляли один из двух участков SacI (расположенный рядом с 3'-концом SIN) путем частичного расщепления посредством SacI, создания тупых концов посредством ДНК-полимеразы T4 и лигирования в модифицированный участок линкерной последовательности PmeI 5'-GTTTAAAC-3'. Скорректированную плазмиду без целевого участка SacI обозначили как ELVIS1.5CВd1Sac. Данную промежуточную плазмиду затем подготовили для вставки новых генов неструктурных белков SIN посредством расщепления SacI и XhoI. Соответствующие неструктурные гены получали амплификацией посредством ПЦР участка SINCR-GFP с использованием олигонуклеотидных праймеров 5'CCTATGAGCTCGTTTAGTGAACCGTATTGACGGCGTAGTACACAC (SEQ ID NO: 61) и 5'CCTATCTCGAGGGTGGTGTTGTAGTATTAGTC (SEQ ID NO: 62), последующего расщепления посредством SacI и XhoI и встраивания, с получением промежуточной конструкции SINCP-Not. На конечном этапе один из двух участков NotI, присутствующих в конструкции, элиминировали посредством частичного расщепления и достраивания фрагментом Кленова для того, чтобы оставить в полилинкере только один участок NotI. Вновь сконструированный вектор ELVIS обозначили как SINCP (или pSINCP).Similarly, the aforementioned Sindbis virus sequences (see US Pat. Nos. 5,814,482 and 6,015,686) were used to assemble an alphavirus-based multi-level eukaryotic vector initiation system in which the transcription of self-amplifying vector RNA occurs from the eukaryotic promoter (e.g., directly from the RNA polymerase II promoter) eukaryotic cells transfected with ELVIS plasmid DNA. The ELVIS DNA plasmid, which also expresses the GFP reporter, was constructed by replacing the Sindbis virus-derived sequences in this ELVIS vector with the corresponding SINGR-GFP sequence described above. Starting with the previously described ELVIS vector pSIN1.5 (Hariharan et al., J Virol. 72: 950-958, 1998), to obtain an intermediate construct known as ELVIS1.5CB, the plasmid backbone was modified by replacing it with pCMVLink (zur Megede et al., J. Virol. 74: 2628-2635, 2000) using the two SacI sites found in each plasmid. Next, one of the two SacI sites (located near the 3'-end of the SIN) was removed from ELVIS1.5CB by partial digestion with SacI, blunt ends using T4 DNA polymerase and ligation to the modified portion of the 5me-GTTTAAAC-3 PmeI linker sequence '. The adjusted plasmid without the SacI target region was designated as ELVIS1.5Cbd1Sac. This intermediate plasmid was then prepared to insert new genes for non-structural SIN proteins by cleavage of SacI and XhoI. The corresponding non-structural genes were obtained by PCR amplification of the SINCR-GFP region using 5'CCTATGAGCTCGTTTAGTGAACCGTATTGACGGCGTAGTACACAC oligonucleotide primers (SEQ ID NO: 61) and 5'CCTATCTCGAGGGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGT SINCP-Not. At the final stage, one of the two NotI sites present in the construct was eliminated by partial cleavage and completion with a Klenov fragment in order to leave only one NotI site in the polylinker. The newly constructed ELVIS vector was designated as SINCP (or pSINCP).

Инсерции гетерологичных последовательностей (например, кодирующих антигены генов) в альфавирусные векторы SINCR или SINCP производились преимущественно путем расщепления посредством XhoI/NotI или XhoI/XbaI, с последующим лигированием требуемого фрагмента ДНК, также с XhoI/NotI- или XhoI/XbaI-концами. Альтернативно, для того, чтобы сделать возможным большее число инсерций, эти участки можно превратить в тупые концы, а также использовать другие участки полилинекра (или заменять другие гетерологичные последовательности). Например, в данные векторы вставляют гены, кодирующие в HIV-1 p55gag (штамм SF2) и gpl40 env (штамм SF162). Более точно, кодон-оптимизированную последовательность p55gagmod HIV (см. принадлежащую заявителю заявку на выдачу патента США 09/475515; zur Megede et al., там же) вставляли с помощью расщепления векторов посредством XhoI/XbaI и лигирования в фрагмент p55gagmod, полученный с помощью расщепления посредством SalI/XbaI. Полученный вектор обозначили как SINCR-p55gag или SINCP-p55gag. Подобным образом кодон-оптимизированные последовательности gpl40 HIV (описанные в примере 10 и у Barnett et al., 2001. J. Virol. 75: 5526-40) вставили в обе плазмиды: SINCR и SINCP для получения конструкций SINCR-gpl40 и SINCP-gpl40. Препарат ДНК-плазмиды ELVIS (pSINCR) и репликонов РНК-векторов, транскрибирующихся in vitro с плазмид SINCR, получали как описано в других примерах.Insertions of heterologous sequences (e.g., encoding gene antigens) into SINCR or SINCP alphavirus vectors were predominantly done by cleavage with XhoI / NotI or XhoI / XbaI, followed by ligation of the desired DNA fragment, also at the XhoI / NotI or XhoI / XbaI ends. Alternatively, in order to enable a larger number of insertions, these regions can be turned into blunt ends, and other regions of the multilinear can be used (or other heterologous sequences replaced). For example, genes encoding p55gag (strain SF2) and gpl40 env (strain SF162) are inserted into these vectors. More specifically, the codon-optimized p55gagmod HIV sequence (see US patent application 09/475515; zur Megede et al., Ibid.) Was inserted using vector cleavage by XhoI / XbaI and ligation into the p55gagmod fragment obtained using cleavage by SalI / XbaI. The resulting vector was designated as SINCR-p55gag or SINCP-p55gag. Similarly, codon-optimized HIV gpl40 sequences (described in Example 10 and Barnett et al., 2001. J. Virol. 75: 5526-40) were inserted into both plasmids: SINCR and SINCP to obtain SINCR-gpl40 and SINCP-gpl40 constructs . The preparation of the ELVIS DNA plasmid (pSINCR) and replicons of RNA vectors transcribed in vitro from SINCR plasmids was obtained as described in other examples.

Пример 4Example 4

Иммунизация макак резус антигеном из плазмид pCMV или pSINCP с применением микрочастиц или субмикронных эмульсийImmunization of rhesus macaques with pCMV or pSINCP plasmid antigen using microparticles or submicron emulsions

PLG-полимерные микрочастицы и субмикронные эмульсии M59 получали, как описано выше в примерах 1 или 2. Микрочастицы и субмикронные эмульсии получали с целью анализа различных эффектов при иммунизации макак-резус конструкцией плазмидного вектора, pCMV-gp140 или pCMV-p55gag (см. принадлежащую заявителю заявку на выдачу патента США 09/475515) на микрочастицах или в субмикронной эмульсии, а также сравнения эффекта применения плазмиды ELVIS, pSINCP-gp140 или pSINCP-p55gag, сконструированных как описано выше. Иммунизировали шесть групп животных следующими различными препаратами:M59 PLG-polymer microparticles and submicron emulsions were prepared as described above in Examples 1 or 2. Microparticles and submicron emulsions were prepared to analyze the various effects of immunizing rhesus monkeys with a plasmid vector construct, pCMV-gp140 or pCMV-p55gag (see Applicant's application for the grant of US patent 09/475515) on microparticles or in a submicron emulsion, as well as comparing the effect of using plasmids ELVIS, pSINCP-gp140 or pSINCP-p55gag, constructed as described above. Six groups of animals were immunized with the following various preparations:

Для группы 1 применяли pCMV-gp140 и pCMV-p55gag без микрочастиц или субмикронных эмульсий.For group 1, pCMV-gp140 and pCMV-p55gag without microparticles or submicron emulsions were used.

Для группы 2 применяли pCMV-gp140 и pCMV-p55gag, адсорбированные на микрочастицах PLG/CTAB.For group 2, pCMV-gp140 and pCMV-p55gag adsorbed on PLG / CTAB microparticles were used.

Для группы 3 применяли pCMV-gp140 и pCMV-p55gag, адсорбированные на субмикронной эмульсии MF59-DOTAP.For group 3, pCMV-gp140 and pCMV-p55gag adsorbed on a submicron emulsion MF59-DOTAP were used.

Для группы 4 применяли pSINCP-gp140 и pSINCP-p55gag без микрочастиц или субмикронных эмульсий.For group 4, pSINCP-gp140 and pSINCP-p55gag without microparticles or submicron emulsions were used.

Для группы 5 применяли pSINCP-gp140 и pSINCP-p55gag, адсорбированные на микрочастицах PLG/CTAB.For group 5, pSINCP-gp140 and pSINCP-p55gag adsorbed on PLG / CTAB microparticles were used.

Для 6 группы, контрольной, не применяли ни антигенов, ни микрочастиц, ни субмикронных эмульсий.For the 6th group, the control, neither antigens, nor microparticles, nor submicron emulsions were used.

В каждой группе животных 5 макак-резус (только 4 в группе 6) иммунизировали достаточным количеством материала, так что дозировка вектора с ДНК gp140 составляла 1,0 мг каждому животному, а дозировка вектора с ДНК p55gag составляла 0,5 мг каждому, исключая контроль, где ничего не вводили. Животных иммунизировали второй раз спустя четыре недели после первой иммунизации и третий раз спустя 14 недель после (wp) первой иммунизации. На 2 (2wp1), 6 (2wp2), 11-12 (7wp2) и 16 (2wp3) неделях анализировали сыворотку. Применяли процедуру иммунизации IM TA. После иммунизаций измерили титры анти-p55gag и анти-gp140 IgG в плазме и результаты этих измерений показаны в таблицах 2 и 3 как среднее геометрическое титров.In each group of animals, 5 rhesus monkeys (only 4 in group 6) were immunized with a sufficient amount of material, so that the dosage of the vector with gp140 DNA was 1.0 mg for each animal, and the dosage of the vector with p55gag DNA was 0.5 mg for each, excluding control where nothing was entered. Animals were immunized a second time four weeks after the first immunization and a third time 14 weeks after (wp) the first immunization. At 2 (2wp1), 6 (2wp2), 11-12 (7wp2) and 16 (2wp3) weeks, serum was analyzed. The IM TA immunization procedure was used. After immunization, anti-p55gag and anti-gp140 IgG titers were measured in plasma and the results of these measurements are shown in Tables 2 and 3 as geometric mean titers.

Таблица 2
Титр сывороточного анти-p55gag IgG (среднее геометрическое)
table 2
Serum anti-p55gag IgG titer (geometric mean)
ГруппаGroup Форма ДНКDNA shape 2wp12wp1 2wp22wp2 7wp27wp2 2wp32wp3 1one PCMV в солевом раствореPCMV in saline 77 1919 1919 118118 22 PCMV, адсорбированная на частицах PLG/CTABPCMV adsorbed on PLG / CTAB particles 490490 1077010770 43604360 16371637 33 PCMV, адсорбированная на эмульсии MF59/DOTAPPCMV adsorbed on emulsion MF59 / DOTAP 142142 57025702 14801480 35363536 4four pSINCP в солевом раствореpSINCP in saline 88 77 88 4545 55 pSINCP, адсорбированная на частицах PLG/CTABpSINCP adsorbed on PLG / CTAB particles 728728 1925619256 34263426 856856 66 ОтсутствуетAbsent 1212 99 88 77 Таблица 3
Титр сывороточного анти-gp140 IgG (среднее геометрическое)
Table 3
Serum anti-gp140 IgG titer (geometric mean)
ГруппаGroup Форма ДНКDNA shape 2wp12wp1 2wp22wp2 7wp27wp2 2wp32wp3 1one pCMV в солевом раствореpCMV in saline 55 517517 8181 24602460 22 pCMV, адсорбированная на частицах PLG/CTABpCMV adsorbed on PLG / CTAB particles 55 27622762 52905290 19131913 33 pCMV, адсорбированная на эмульсии MF59/DOTAPpCMV adsorbed on emulsion MF59 / DOTAP 55 564564 112112 48234823 4four pSINCP в солевом раствореpSINCP in saline 88 4848 20twenty 7070 55 pSINCP, адсорбированная на частицах PLG/CTABpSINCP adsorbed on PLG / CTAB particles 15fifteen 1128911289 42664266 10021002 66 НикакаяNo 1212 14fourteen 11eleven 11eleven

Те же группы животных, какие сформировали для предшествующих животных, анализировали на предмет индукции ответа CTL. Отношения эффектора к цели (E:T) находились в диапазоне примерно от 4:1 до 100:1. Результаты анализа CTL показаны ниже в таблицах 4 и 5. "Отвечающей" является макака-резус, характеризовавшаяся специфичным лизисом мишени в 10% или более % случаев при двух или более последовательных отношениях E:T.The same groups of animals that were formed for the previous animals were analyzed for the induction of a CTL response. Effector-to-target ratios (E: T) ranged from about 4: 1 to 100: 1. The CTL results are shown in Tables 4 and 5 below. The “responding” is Rhesus monkey, characterized by specific target lysis in 10% or more% of cases with two or more consecutive E: T ratios.

Таблица 4
Число отвечающих (p55gag)
Table 4
Number of responders (p55gag)
ГруппаGroup Форма ДНКDNA shape 2wp12wp1 2wp22wp2 7wp27wp2 2wp32wp3 1one pCMV в солевом раствореpCMV in saline 00 4four 1one 4four 22 pCMV, адсорбированная на частицах PLG/CTABpCMV adsorbed on PLG / CTAB particles 33 33 22 33 33 pCMV, адсорбированная на эмульсии MF59/DOTAPpCMV adsorbed on emulsion MF59 / DOTAP 00 1one 1one 00 4four pSINCP в солевом раствореpSINCP in saline 00 1one 00 00 55 pSINCP, адсорбированная на частицах PLG/CTABpSINCP adsorbed on PLG / CTAB particles 00 33 1one 1one 66 НикакаяNo 00 00 00 00 Таблица 5
Число отвечающих (gp140)
Table 5
Number of responders (gp140)
ГруппаGroup Форма ДНКDNA shape 2wp12wp1 2wp22wp2 7wp27wp2 2wp32wp3 1one PCMV в солевом раствореPCMV in saline 00 00 00 00 22 pCMV, адсорбированная на частицах PLG/CTABpCMV adsorbed on PLG / CTAB particles 00 00 00 00 33 pCMV, адсорбированная на эмульсии MF59/DOTAPpCMV adsorbed on emulsion MF59 / DOTAP 00 00 00 00 4four pSINCP, в солевом раствореpSINCP, in saline 00 00 00 1one 55 pSINCP адсорбированная на частицах PLG/CTABpSINCP adsorbed on particles of PLG / CTAB 00 1one 00 1one 66 НикакаяNo 00 00 00 00

Тех же животных анализировали на предмет пролиферации лимфоцитов. При помощи данного анализа измеряют специфическую пролиферацию Т-клеток in vitro в ответ на повторную стимуляцию антигеном. Мононуклеарные клетки периферической крови (PBMC) макаки-резус очищали из цельной гепаринизированной крови посредством центрифугирования в градиентах фиколл-гипака. PBMC культивировали в количестве 2x105 на лунку в плоскодонных планшетах для микротитрования в присутствии 3 микрограмм/мл очищенного рекомбинантного белка p55gag или в его отсутствие. Инициировали шесть параллельных культур для каждого состояния. После 4 суток в культуре добавляли тимидин с тритием (3[H]TdR) (1 микрокюри на лунку). Культуры инкубировали в течение ночи и собирали на следующий день. Клетки размещали на микростекловолоконные фильтры. Фильтры подвергли воздействию сцинтиллирующей жидкости и проводили подсчет в жидкостном сцинтилляционном счетчике. Для каждого состояния для 6 параллелей рассчитали включение 3[H]TdR, измеряемое как среднее счетов в минуту (cpm). Результаты показаны в Таблице 6. Средний геометрический индекс стимуляции (GMSI) подсчитан как счеты в минуту (cpm) стимулированных p55gag клеток разделенное на cpm нестимулированных клеток и, таким образом, чем больше был GMSI, тем более позитивным был результат.The same animals were analyzed for lymphocyte proliferation. Using this assay, the specific proliferation of T cells in vitro is measured in response to repeated stimulation with an antigen. Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of rhesus monkeys were purified from whole heparinized blood by centrifugation in ficoll-hypak gradients. PBMCs were cultured in an amount of 2x10 5 per well in flat-bottomed microtiter plates in the presence or absence of 3 microgram / ml purified p55gag recombinant protein. Six parallel cultures for each state were initiated. After 4 days, thymidine with tritium ( 3 [H] TdR) (1 microcurie per well) was added to the culture. The cultures were incubated overnight and harvested the next day. Cells were placed on micro glass fiber filters. The filters were exposed to scintillation fluid and counted in a liquid scintillation counter. For each state for 6 parallels, the inclusion of 3 [H] TdR was calculated, measured as the average of bills per minute (cpm). The results are shown in Table 6. The geometric mean stimulation index (GMSI) is calculated as the counts per minute (cpm) of p55gag-stimulated cells divided by the cpm of unstimulated cells, and thus, the more GMSI was, the more positive the result.

Таблица 6
GMSI
Table 6
Gmsi
ГруппаGroup Форма ДНКDNA shape 2wp12wp1 2wp22wp2 7wp27wp2 2wp32wp3 1one PCMV в солевом раствореPCMV in saline 2,62.6 5,15.1 3,03.0 3,23.2 22 pCMV, адсорбированная на частицах PLG/CTABpCMV adsorbed on PLG / CTAB particles 6,66.6 15,415.4 5,95.9 4,64.6 33 pCMV, адсорбированная на
эмульсии MF59/DOTAP
pCMV adsorbed on
Emulsions MF59 / DOTAP
9,19.1 29,529.5 13,613.6 10,510.5
4four pSINCP в солевом раствореpSINCP in saline 7,57.5 6,66.6 4,14.1 4,34.3 55 pSINCP, адсорбированная на частицах PLG/CTABpSINCP adsorbed on PLG / CTAB particles 10,410,4 13,813.8 5,45,4 4,44.4 66 НикакаяNo 1,41.4 1,51,5 1,31.3 1,21,2

Тех же животных анализировали на предмет внутриклеточной продукции цитокинов. При помощи данного анализа измеряют специфическую продукцию цитокинов Т-клетками in vitro в ответ на короткую повторную стимуляцию антигеном. Мононуклеарные клетки периферической крови (PBMC) макаки-резус очищали из цельной гепаринизированной крови посредством центрифугирования в градиентах Ficoll-Hypaque. Аликвоты 1x106 PBMC в присутствии костимуляторного анти-CD28 моноклонального антитела стимулировали совокупностью синтетических перекрывающихся пептидов, охватывающих последовательность белка gag (или env). Для обеспечения возможности аккумуляции вновь синтезированных в клетках цитокинов добавили брефелдин А. После инкубации в течение ночи PBMC окрашивали коммерчески доступными, флуоресцентно меченными моноклональными антителами для установления присутствия внутриклеточного интерферона γ (IFN-γ), фактора некроза опухоли α (TNF-α) и клеточных поверхностных маркеров CD4 и CD8. Окрашенные клеточные образцы анализировали на проточном цитометре с получением данных для приблизительно 50000-100000 PBMC. Частоту клеток, продуцирующих цитокины, определяли для каждого образца, применяя коммерчески доступное программное обеспечение. Результаты для gp140 и p55gag показаны в таблицах 7 и 8, соответственно. Таблицы показывают число отвечающих животных, где отвечающих определяли как животных, с более чем 100 CD4 клеток на 100000 экспрессирующих TNF-α и IFN-γ, измеренных внутриклеточным окрашиванием.The same animals were analyzed for intracellular cytokine production. Using this assay, the specific production of cytokines by T cells in vitro is measured in response to a short re-stimulation of the antigen. Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMC) Rhesus monkeys were purified from whole heparinized blood by Ficoll-Hypaque gradient centrifugation. Aliquots of 1x10 6 PBMC in the presence of a co-stimulatory anti-CD28 monoclonal antibody were stimulated with a combination of synthetic overlapping peptides spanning the gag (or env) protein sequence. Brefeldin A was added to allow the accumulation of newly synthesized cytokines in cells. After incubation overnight, PBMCs were stained with commercially available, fluorescently labeled monoclonal antibodies to establish the presence of intracellular interferon γ (IFN-γ), tumor necrosis factor α (TNF-α) and cellular surface markers of CD4 and CD8. Stained cell samples were analyzed on a flow cytometer to obtain data for approximately 50,000-100,000 PBMCs. The frequency of cytokine producing cells was determined for each sample using commercially available software. The results for gp140 and p55gag are shown in tables 7 and 8, respectively. The tables show the number of responding animals, where responders were defined as animals, with more than 100 CD4 cells per 100,000 expressing TNF-α and IFN-γ, measured by intracellular staining.

Таблица 7
Особи, отвечающие цитокинами на gp140
Table 7
Individuals responding with cytokines on gp140
ГруппаGroup Форма ДНКDNA shape 2wp12wp1 7wp27wp2 2wp32wp3 1one PCMV в солевом раствореPCMV in saline 1one 00 00 22 PCMV, адсорбированная на частицах PLG/CTABPCMV adsorbed on PLG / CTAB particles 1one 22 00 33 PCMV, адсорбированная на эмульсии MF59/DOTAPPCMV adsorbed on emulsion MF59 / DOTAP 00 00 00 4four pSINCP в солевом раствореpSINCP in saline 00 00 00 55 pSINCP, адсорбированная на частицах PLG/CTABpSINCP adsorbed on PLG / CTAB particles 00 1one 00 66 НикакаяNo 00 00 00 Таблица 8
Особи, отвечающие цитокинами на p55gag
Table 8
Individuals responding with cytokines on p55gag
ГруппаGroup Форма ДНКDNA shape 2wp12wp1 7wp27wp2 2wp32wp3 1one PCMV в солевом раствореPCMV in saline 00 00 00 22 PCMV, адсорбированная на частицах PLG/CTABPCMV adsorbed on PLG / CTAB particles 22 1one 00 33 PCMV, адсорбированная на эмульсии MF59/DOTAPPCMV adsorbed on emulsion MF59 / DOTAP 00 00 00 4four pSINCP в солевом раствореpSINCP in saline 00 00 00 55 pSINCP, адсорбированная на частицах PLG/CTABpSINCP adsorbed on PLG / CTAB particles 1one 1one 00 66 ОтсутствуетAbsent 00 00 00

Пример 5Example 5

Векторные РНК-конструкцииVector RNA Constructs

Векторные РНК-конструкции (например, репликоны) можно адсорбировать на микрочастицах для доставки гетерологичных последовательностей нуклеиновой кислоты в клетки животных. Векторная РНК-конструкция обычно содержит вирусную РНК, с областью геномной РНК (например, ген структурного белка), замещенной выбранной гетерологичной последовательностью, полученной из кодирующей ген интересующего продукта последовательности ДНК. Типичные образцы векторных РНК-конструкций включают в себя в качестве неограничивающих примеров альфавирусные РНК-векторы (см., например, патент США 5843723, PCT publication WO 99/18226 и Polo et al., 1999, PNAS 96:4598-4603), пикорнавирусные РНК-векторы (см., например, патент США 6156538 и Vignuzzi et al., 2001, J Gen Virol. 82:1737-47), флавивирусные РНК-векторы (см., например, Varnavski et al. 1999, Virology 255:366-75) и рубивирусные РНК-векторы (Pugachev et al., 2000, J Virol. 74:10811-5). Векторные РНК-конструкции для применения в настоящем изобретении вообще можно получить из плазмидных кДНК-конструкций как источника исходного материала посредством стандартных процессов транскрипции in vitro (см. ссылки выше). Так же, как и плазмидную ДНК, данные РНК-векторные конструкции затем можно адсорбировать на микрочастицах согласно изобретению, как описано здесь в примерах. Например, векторные РНК-конструкции адсорбируют на микрочастицах посредством инкубации 100 мг катионных микрочастиц в 1 мг/мл растворе ДНК 6 часов при 4°С. Затем микрочастицы разделяют посредством центрифугирования, осадок промывают буфером ТЕ и микрочастицы высушивают вымораживанием. Получение и доставка составленных с PLG векторных РНК-конструкций подобна таковой, описанной для ДНК, с применением для доставки, например, как минимум 1 мкг, 10 мкг, 100 мкг или 1000 мкг составленной РНК-векторной конструкции.Vector RNA constructs (e.g., replicons) can be adsorbed onto microparticles to deliver heterologous nucleic acid sequences to animal cells. A vector RNA construct typically contains viral RNA, with a region of genomic RNA (for example, a structural protein gene) replaced by a selected heterologous sequence derived from a DNA sequence encoding a gene of interest to a product. Typical examples of vector RNA constructs include, but are not limited to, alphavirus RNA vectors (see, for example, US Pat. No. 5,843,723, PCT publication WO 99/18226 and Polo et al., 1999, PNAS 96: 4598-4603), picornavirus RNA vectors (see, for example, US patent 6156538 and Vignuzzi et al., 2001, J Gen Virol. 82: 1737-47), flaviviral RNA vectors (see, for example, Varnavski et al. 1999, Virology 255: 366-75) and rubivirus RNA vectors (Pugachev et al., 2000, J Virol. 74: 10811-5). Vector RNA constructs for use in the present invention can generally be obtained from plasmid cDNA constructs as a source of starting material through standard in vitro transcription processes (see references above). Like plasmid DNA, these RNA vector constructs can then be adsorbed onto the microparticles of the invention, as described in the examples here. For example, vector RNA constructs are adsorbed onto microparticles by incubation of 100 mg of cationic microparticles in a 1 mg / ml DNA solution for 6 hours at 4 ° C. Then the microparticles are separated by centrifugation, the precipitate is washed with TE buffer and the microparticles are freeze dried. The preparation and delivery of vector RNA constructs compiled with PLG is similar to that described for DNA, using for delivery, for example, at least 1 μg, 10 μg, 100 μg or 1000 μg of the prepared RNA vector construct.

Пример 6Example 6

Адъюванты у мышейMouse adjuvants

Для анализа действия адъюванта фосфата алюминия (квасцы) у мышей провели эксперимент на этих животных. Полимерные микрочастицы получали, как описано выше, с pCMV-p55gag, адсорбированной на них или без нее. 10 микрограмм ДНК, или свободной или адсорбированной на PLG-микрочастицах, вводили группам из 6 мышей CB6 F1 на 0 и 6 неделях с квасцами или без них. Результаты, как геометрическое среднее титров антител, показаны в таблице 9.To analyze the action of the aluminum phosphate adjuvant (alum) in mice, an experiment was performed on these animals. Polymeric microparticles were prepared as described above with pCMV-p55gag adsorbed on or without them. 10 micrograms of DNA, either free or adsorbed on PLG microparticles, was administered to groups of 6 CB6 F1 mice at 0 and 6 weeks with or without alum. The results, as the geometric mean of antibody titers, are shown in table 9.

Таблица 9
Титр сывороточного IgG для анти-p55gag (геометрическое среднее/стандартная ошибка)
Table 9
Anti-p55gag serum IgG titer (geometric mean / standard error)
ГруппаGroup Форма ДНКDNA shape 2wp12wp1 2wp22wp2 7wp27wp2 2wp32wp3 1one pCMV в солевом раствореpCMV in saline 2828 149149 62386238 52745274 22 pCMV, адсорбированная на частицах PLGpCMV adsorbed on PLG particles 50225022 2199221992 346856346856 171301171301 33 pCMV в солевом растворе плюс квасцыpCMV in saline plus alum 15361536 30393039 195070195070 9243892438

Пример 7Example 7

Электропорация микрочастицами, векторами ELVIS и РНК-векторными конструкциямиElectroporation with microparticles, ELVIS vectors and RNA vector constructs

В комбинации с полимерными микрочастицами или микрочастицами субмикронных эмульсий, полученными вместе с любой из нуклеиновых кислот, описанных выше, такой как плазмидная ДНК, векторы ELVIS и конструкции РНК-векторов, можно применять электропорацию.In combination with polymer microparticles or microparticles of submicron emulsions prepared together with any of the nucleic acids described above, such as plasmid DNA, ELVIS vectors, and RNA vector constructs, electroporation can be used.

Пример 8Example 8

Индукция иммунного ответа у макак-резус первичной и поддерживающей иммунизациямиInduction of the immune response in rhesus monkeys with primary and supportive immunizations

Для определения действия примирования посредством ДНК и поддержания белком, адсорбированным на PLG-микрочастицах, провели эксперимент. Более подробно, микрочастицы PLG-SDS получали, как описано выше и в принадлежащей данному заявителю заявке на выдачу International Patent PCT/US99/17308, и на них адсорбировали очищенный рекомбинантный белок p55gag. Группу животных иммунизировали посредством 1 мг pCMV-p55gag. Животных снова иммунизировали через 4 и затем через 8 недель. Животных в течение 41 недели поддерживали адсорбированным на PLG-микрочастицах белком p55gag. Результаты показаны в таблице 10, которая показывает титр антител у отвечающих особей, индукцию пролиферации хелперных Т-клеток (средний индекс стимуляции отвечающих особей) и индукцию CTL (число отвечающих особей, основанное на более чем 10% лизисе при двух или более последовательных отношениях E:T). Результаты для первых колонок измеряли на 14 неделе после 3 примирования и для вторых колонок на 2 неделе после поддержания. Число в скобках означает количество отвечающих особей при общем количестве 4 животных.An experiment was performed to determine the effect of priming by DNA and to maintain the protein adsorbed on PLG microparticles. In more detail, PLG-SDS microparticles were prepared as described above and in International Patent Application PCT / US99 / 17308 belonging to this applicant, and purified recombinant p55gag protein was adsorbed onto them. A group of animals was immunized with 1 mg pCMV-p55gag. The animals were again immunized after 4 and then after 8 weeks. The animals were maintained for 41 weeks with p55gag protein adsorbed on PLG microparticles. The results are shown in Table 10, which shows the antibody titer in responding individuals, the induction of proliferation of helper T cells (average stimulation index of responding individuals) and CTL induction (number of responding individuals based on more than 10% lysis in two or more consecutive E ratios: T). Results for the first columns were measured at 14 weeks after 3 priming and for the second columns at 2 weeks after maintenance. The number in brackets means the number of responding individuals with a total of 4 animals.

Таблица 10Table 10 ВакцинаVaccine Титр антителAntibody titer Пролиферация лимфоцитов (SI)Lymphocyte proliferation (SI) CTLCTL началоStart поддержаниеmaintaining началоStart поддержаниеmaintaining началоStart поддержаниеmaintaining началоStart поддержаниеmaintaining pCMV-p55gagpCMV-p55gag PLG/
p55gag
PLG /
p55gag
44 (1)44 (1) 1777(4)1777 (4) 2,5 (2)2.5 (2) 21,8 (4)21.8 (4) 4four 4four

Пример 9Example 9

Индукция нейтрализующих антителInduction of neutralizing antibodies

Сыворотку макак-резус из примера 5 выше тестировали на ингибирование двух различных штаммов HIV-1 (SF2 и SF162) с применением маточных растворов вируса, растущего на PBMC, и анализа, основанного на линии Т-клеток CCR5+/CXCR4+/CD4+. Использовалась сыворотка в разведении 1:20. Для каждого животного ингибиторную активность сыворотки до иммунизации вычитали из результатов. Результаты для каждого из пяти животных в каждой группе показаны в таблице 11.Rhesus macaque from Example 5 above was tested for the inhibition of two different strains of HIV-1 (SF2 and SF162) using stock solutions of the virus growing on PBMC and a T-cell assay based on CCR5 + / CXCR4 + / CD4 +. Used serum at a dilution of 1:20. For each animal, the serum inhibitory activity before immunization was subtracted from the results. The results for each of the five animals in each group are shown in table 11.

Таблица 11
Процент ингибирования
Table 11
Percent inhibition
ГруппаGroup Форма ДНКDNA shape HIV-1SF2 HIV-1 SF2 HIV-1SF162 HIV-1 SF162 2wp22wp2 2wp32wp3 2wp22wp2 2wp32wp3 1one pCMV в солевом раствореpCMV in saline 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
8
0
0
0
0
8
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
17
0
12
52
0
17
0
12
52
22 PCMV, адсорбированная на частицах PLG/CTABPCMV adsorbed on PLG / CTAB particles 58
0
0
72
48
58
0
0
72
48
40
41
0
79
61
40
41
0
79
61
3
6
0
0
11
3
6
0
0
eleven
0
0
0
0
10
0
0
0
0
10
33 PCMV, адсорбированная на эмульсии M59/DOTAPPCMV adsorbed on emulsion M59 / DOTAP 0
0
76
81
15
0
0
76
81
fifteen
100
0
100
100
93
one hundred
0
one hundred
one hundred
93
0
0
3
0
0
0
0
3
0
0
0
0
4
0
0
0
0
four
0
0
4four pSINCP в солевом раствореpSINCP in saline 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
12
0
16
0
0
12
0
16
0
0
1
0
0
0
0
one
0
0
55 PSINCP, адсорбированная на частицах PLG/CTABPSINCP adsorbed on PLG / CTAB particles 73
43
91
69
91
73
43
91
69
91
50
0
0
0
23
fifty
0
0
0
23
19
29
4
32
недоступно
19
29th
four
32
not available
0
0
0
6
0
0
0
0
6
0

Пример 10Example 10

Получение плазмидObtaining plasmids

Плазмиды, кодирующие p55gag и gp140 HIV-1, управляемые промотором человеческого цитомегаловируса (CMV), выращивали в штамме DH5α Escherichia coli, очищали посредством Qiagen Endofree Plasmid Giga kit (Qiagen, Inc.) и ресуспендировали в 0,9% растворе хлорида натрия (Abbott Laboratories, North Chicago, Ill). Использующийся вектор pCMV содержит непосредственно-ранний энхансер/промотор CMV и терминатор бычьего гормона роста и описан подробно в другом месте (Chapman, B.S., et aL 1991."Effect of intron A from human cytomegalovirus (Towne) immediate-early gene on heterologous expression in mammalian cells." Nucleic Acids Res. 19:3979-86). ДНК-плазмидная вакцина с gag из HIV (pCMVgag) содержит синтетически сконструированный ген p55gag, полученный из штамма HIV-1 SF2, как описано ранее (zur Megede, J., et al. 2000."Increased expression and immunogenicity of sequence-modified human immunodeficiency virus type 1 gag gene." J Virol. 74:2628-35), с кодонами, отражающими частоту применения кодонов у млекопитающих. ДНК-плазмидная вакцина с env из HIV (pCMVgp140) состоит из сигнальной последовательности человеческого активатора тканевого плазминогена (tPA) и gp140 из штамма SF162 HIV-1, с кодонами, оптимизированными для высокоуровневой экспрессии в клетках млекопитающих (Barnett, S. W., et. 2001. "The ability of an oligomeric human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) envelope antigen to elicit neutralizing antibodies against primary HIV-1 isolates is improved following partial deletion of the second hypervariable region." J Virol. 75:5526-40). Плазмидный вектор SINCP с любым из p55gag или gp140env описан в примере 3.Plasmids encoding HIV-1 p55gag and gp140 driven by the human cytomegalovirus (CMV) promoter were grown in Escherichia coli DH5α strain, purified by Qiagen Endofree Plasmid Giga kit (Qiagen, Inc.) and resuspended in 0.9% sodium chloride solution (Abbott Laboratories, North Chicago, Ill.) The pCMV vector used contains the immediate early enhancer / promoter CMV and the bovine growth hormone terminator and is described in detail elsewhere (Chapman, BS, et aL 1991. "Effect of intron A from human cytomegalovirus (Towne) immediate-early gene on heterologous expression in mammalian cells. "Nucleic Acids Res. 19: 3979-86). The HIV gag DNA plasmid vaccine (pCMVgag) contains a synthetically engineered p55gag gene derived from the HIV-1 SF2 strain as previously described (zur Megede, J., et al. 2000. "Increased expression and immunogenicity of sequence-modified human immunodeficiency virus type 1 gag gene. "J Virol. 74: 2628-35), with codons reflecting the frequency of codon use in mammals. The HIV env DNA plasmid vaccine (pCMVgp140) consists of the signal sequence of the human tissue plasminogen activator (tPA) and gp140 from HIV strain SF162 strain-1, with codons optimized for high-level expression in mammalian cells (Barnett, SW, et. 2001. "The ability of an oligomeric human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) envelope antigen to elicit neutralizing antibodies against primary HIV-1 isolates is improved following partial deletion of the second hypervariable region." J Virol. 75: 5526-40). The SINCP plasmid vector with any of p55gag or gp140env is described in Example 3.

Пример 11Example 11

Получение белковProtein Production

Последовательности белков и кДНК gp160env.SF162 опубликованы в Cheng-Mayer, C., M. Quiroga, J. W. Tung, D. Dina, and J. A. Levy. 1990. "Viral determinants of human immunodeficiency virus type 1 T-cell or macrophage tropism, cytopathogenicity, and CD4 antigen modulation." J Virol. 64:4390-8. Эти последовательности можно найти с помощью инвентарного номера Genbank M65024. Рекомбинантный белок g140.SF162(dV2) из HIV-1 экспрессировали в клетках яичника китайского хомячка и очищали, как описано ранее (Barnett, S. W., ET. 2001. J Virol. 75:5526-40). Рекомбинантный белок p55gag из HIV-1.SF2 экспрессировали в дрожжах и очищали посредством катионообменной хроматографии (Chiron Corporation, Emeryville, CA). кДНК последовательность p55gag из штамма SF2 HIV-1 (инвентарный номер Genbank K02007) клонировали в экспрессирующий убиквитин вектор, что имело результатом добавление глицина и аргинина на N-конце последовательности дикого типа. Рекомбинантный белок p55gag экстрагировали из клеточного осадка дрожжей с применением 50мМ фосфорной кислоты, 6М мочевины, pH 7,9, с последующей ионообменной (катионной) хроматографией с S-fractogel. Элюцию p55gag проводили в линейном градиенте NaCl (пик при 0.4М NaCl). Расчетная очистка посредством SDS-PAGE составила 90%.The gp160env.SF162 protein and cDNA sequences are published by Cheng-Mayer, C., M. Quiroga, J. W. Tung, D. Dina, and J. A. Levy. 1990. "Viral determinants of human immunodeficiency virus type 1 T-cell or macrophage tropism, cytopathogenicity, and CD4 antigen modulation." J Virol. 64: 4390-8. These sequences can be found using Genbank's inventory number M65024. Recombinant protein g140.SF162 (dV2) from HIV-1 was expressed in Chinese hamster ovary cells and purified as previously described (Barnett, S. W., ET. 2001. J Virol. 75: 5526-40). The recombinant p55gag protein from HIV-1.SF2 was expressed in yeast and purified by cation exchange chromatography (Chiron Corporation, Emeryville, CA). The p55gag cDNA sequence from HIV-1 SF2 strain (Genbank accession number K02007) was cloned into a ubiquitin expression vector, resulting in the addition of glycine and arginine at the N-terminus of the wild-type sequence. The recombinant p55gag protein was extracted from the yeast cell pellet using 50 mM phosphoric acid, 6 M urea, pH 7.9, followed by ion-exchange (cationic) chromatography with S-fractogel. P55gag elution was performed in a linear NaCl gradient (peak at 0.4 M NaCl). Estimated purification by SDS-PAGE was 90%.

Пример 12Example 12

Поли(лактидкогликолид)-PLG-микрочастицы с адсорбированной ДНКPoly (lactide-glycolide) -PLG-microparticles with adsorbed DNA

Полимер PLG (RG505) получали от Boehringer Ingelheim. Катионные микрочастицы получали с применением модифицированного процесса испарения растворителя. Вкратце, микрочастицы получали посредством эмульгирования 10 мл 5%-го масс./об. раствора полимера в метиленхлориде с 1 мл фосфатно-солевого буфера (PBS) при высокой скорости с применением гомогенизатора IKA. Затем первичную эмульсию добавляли в 50 мл дистиллированной воды, содержащей бромид цетилтриметиламмония (CTAB) (0,5% масс./об.), что приводило в результате к формированию эмульсии вода-в-масле-в-воде, которую перемешивали при 6000 об./мин 12 часов при комнатной температуре, позволяющей испариться метиленхлориду. Получившиеся в результате микрочастицы дважды промывали дистиллированной водой посредством центрифугирования при 10000g и высушиванием посредством сушки вымораживанием. Плазмидную ДНК из примера 11 адсорбировали на микрочастицах посредством инкубации 100 мг катионных микрочастиц в 5 мл 200 микрограмм/мл растворе ДНК 6 часов при 4°C. Микрочастицы затем разделяли центрифугированием, осадок промывали буфером ТЕ (Tris-EDTA) и микрочастицы высушивали вымораживанием.Polymer PLG (RG505) was obtained from Boehringer Ingelheim. Cationic microparticles were prepared using a modified solvent evaporation process. Briefly, microparticles were obtained by emulsification of 10 ml of 5% wt./about. a solution of the polymer in methylene chloride with 1 ml of phosphate-buffered saline (PBS) at high speed using an IKA homogenizer. The primary emulsion was then added to 50 ml of distilled water containing cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) (0.5% w / v), resulting in the formation of a water-in-oil-in-water emulsion, which was stirred at 6000 rpm ./min 12 hours at room temperature allowing methylene chloride to evaporate. The resulting microparticles were washed twice with distilled water by centrifugation at 10000 g and drying by freeze-drying. The plasmid DNA from Example 11 was adsorbed on microparticles by incubation of 100 mg of cationic microparticles in 5 ml of 200 micrograms / ml DNA solution for 6 hours at 4 ° C. The microparticles were then separated by centrifugation, the precipitate was washed with TE buffer (Tris-EDTA), and the microparticles were freeze dried.

Пример 13Example 13

PLG-микрочастицы с адсорбированным белкомAdsorbed PLG Microparticles

Пустые частицы получали посредством способа испарения растворителя. Вкратце, микрочастицы получали посредством гомогенизирования 10 мл 6%-го масс./об. раствора полимера в метиленхлориде с 40 мл дистиллированной воды, содержащей SDS (1% масс./об.), при высокой скорости, используя 10 мм пробы. Результатом являлась эмульсия масла в воде, которую перемешивали при 1000 об./мин 12 часов при комнатной температуре, что позволяло испариться метиленхлориду. Полученные в результате микрочастицы фильтровали через 38 мкм фильтры, 3 раза промывали в дистиллированной воде и высушивали вымораживанием. Распределение размера микрочастиц определяли с применением анализатора размера частиц (Master sizer, Malvern Instruments, Великобритания).Empty particles were obtained by a solvent evaporation method. Briefly, microparticles were obtained by homogenizing 10 ml of 6% w / v. a solution of the polymer in methylene chloride with 40 ml of distilled water containing SDS (1% w / v) at high speed using a 10 mm sample. The result was an oil in water emulsion, which was stirred at 1000 rpm for 12 hours at room temperature, which allowed methylene chloride to evaporate. The resulting microparticles were filtered through 38 μm filters, washed 3 times in distilled water and dried by freezing. The size distribution of microparticles was determined using a particle size analyzer (Master sizer, Malvern Instruments, UK).

50 мг лиофилизированных с SDS пустых частиц инкубировали с 0,5 мг белка p55gag из примера 12 в 10 мл 25 мМ боратного буфера pH 9 с 6М мочевиной. Частицы оставляли на лабораторной мешалке 5 часов при комнатной температуре. Микрочастицы разделяли от инкубационной среды посредством центрифугирования, осадок с SDS однократно промывали в боратном буфере с 6М мочевиной, а затем три раза дистиллированной водой, после чего высушивали вымораживанием.50 mg of SDS lyophilized empty particles were incubated with 0.5 mg of the p55gag protein of Example 12 in 10 ml of 25 mM pH 9 borate buffer with 6M urea. The particles were left on a laboratory stirrer for 5 hours at room temperature. The microparticles were separated from the incubation medium by centrifugation, the SDS pellet was washed once in a borate buffer with 6M urea, and then three times with distilled water, and then dried by freezing.

Уровень загрузки белка, адсорбированного на микрочастицах, определяли посредством растворения 10 мг микрочастиц в 2 мл раствора 5% SDS - 0,2М гидроксид натрия при комнатной температуре. Концентрацию белка измеряли посредством анализа белка BCA (Pierce, Rockford, Illinois). Электрокинетический потенциал и для пустых и для адсорбировавших микрочастиц измеряли с применением Malvern Zeta analyzer (Malvern Instruments, Великобритания).The level of loading of the protein adsorbed on microparticles was determined by dissolving 10 mg of microparticles in 2 ml of a solution of 5% SDS - 0.2 M sodium hydroxide at room temperature. Protein concentration was measured by BCA protein analysis (Pierce, Rockford, Illinois). The electrokinetic potential for both empty and adsorbed microparticles was measured using a Malvern Zeta analyzer (Malvern Instruments, UK).

Пример 14Example 14

Получение белка с адъювантом MF59Obtaining protein with adjuvant MF59

Рекомбинантный белок g140.SF162(dV2) HIV-1 из примера 12 объединяли с адъювантом MF59, как описано ранее (Barnett, S. W., et. 2001. J Virol. 75:5526-40).The recombinant HIV g140.SF162 (dV2) protein from Example 12 was combined with the MF59 adjuvant as previously described (Barnett, S. W., et. 2001. J Virol. 75: 5526-40).

Пример 15Example 15

ИммунизацияImmunization

Самцов и самок макак-резус содержали в Southern Research Institute (Frederick, MD).Rhesus males and females were housed at the Southern Research Institute (Frederick, MD).

Иммунизацию плазмидной ДНК проводили на 0, 4 и 14 неделях. Макакам-резус вводили внутримышечные инъекции в количестве 0,5 мг pCMVgag из примера 11 (в солевом растворе, в составе с PLG/CTAB микрочастицами, как описано в примере 13, или в составе с MF59/DOTAP, как описано в примере 2) и 1,0 мг pCMVenv из примера 11 (в солевом растворе или в составе с PLG/CTAB микрочастицами, как описано в примере 13) в 4 различных участка каждому животному (по 0,25 мг pCMVgag в правое плечо и правое бедро, по 0,5 мг pCMVenv в левое плечо и левое бедро). Альтернативно, макакам-резус вводили внутримышечные инъекции в количестве 0,5 мг pSINCPgag из примера 11 (в солевом растворе или в составе с PLG/CTAB микрочастицами, как описано в примере 13) и 1,0 мг pSINCPenv из примера 11 (в солевом растворе или в составе с PLG/CTAB микрочастицами, как описано в примере 13) в четыре различных участка каждому животному.Plasmid DNA was immunized at weeks 0, 4, and 14. Rhesus macaques were injected intramuscularly in an amount of 0.5 mg pCMVgag from Example 11 (in saline, as part of PLG / CTAB microparticles as described in Example 13, or as part of MF59 / DOTAP as described in Example 2) and 1.0 mg pCMVenv from example 11 (in saline or in the composition with PLG / CTAB microparticles, as described in example 13) in 4 different sections for each animal (0.25 mg pCMVgag in the right shoulder and right thigh, 0, 5 mg pCMVenv in the left shoulder and left thigh). Alternatively, rhesus macaques were injected intramuscularly in an amount of 0.5 mg of pSINCPgag from Example 11 (in saline or in conjunction with PLG / CTAB microparticles, as described in Example 13) and 1.0 mg of pSINCPenv from Example 11 (in saline or in the composition with PLG / CTAB microparticles, as described in example 13) in four different sections for each animal.

Макак-резус поддерживали посредством внутримышечных инъекций в количестве 0,2 мг рекомбинантного белка p55gag/на PLG микрочастицах из примера 14 на 29 неделе и 0,1 мг рекомбинантного белка gp140env(dV2)/с адъювантом MF59 из примера 15 на 38 неделе.Rhesus monkey was maintained by intramuscular injection in an amount of 0.2 mg of recombinant protein p55gag / on PLG microparticles from example 14 at week 29 and 0.1 mg of recombinant protein gp140env (dV2) / with the adjuvant MF59 from example 15 at week 38.

Пример 16Example 16

Реакции c антителамиAntibody Reactions

В различное время после иммунизации у анестезированных животных собирали гепаринизированную кровь и центрифугированием отделяли плазму. Анти-HIV- gag- и env-антитела измеряли посредством твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA), как описано ниже. Лунки плашек для микротитрования покрывали рекомбинантным белком p55gag из HIV-1.SF2 или рекомбинантным белком gp140env из HIV-1.SF162, растворенных в PBS в концентрации 5 микрограмм/мл, в объеме 50 микролитров на лунку и инкубировали в течение ночи при 4°C. Плашки промывали 6 раз промывочным буфером (PBS, 0,3% Tween 20) и блокировали при 37°C 1 час с 200 микролитрами блокирующего буфера (PBS, 0,3% Tween 20, 5% козьей сыворотки) на лунку. Тестируемые образцы разводили в соотношении 1:25 и затем серийно трехкратно разводили в блокирующем буфере. Блокирующий раствор удаляли и затем плашки 1 час инкубировали при комнатной температуре с 70 микролитрами каждого разведения плазмы на лунку. После шестикратной промывки плашки 1 час инкубировали при 37°C с конъюгированными с пероксидазой хрена анти-IgG антителами (разведение 1:8000). После 6-кратной промывки плашки 15 минут проявляли с субстратом TMB. Реакцию останавливали посредством 2н. NaCl и измеряли оптические плотности (OD) при длине волны 450 нм. Титр подсчитывали как обратный тому разведению, при котором была достигнута OD450 нм 0,5.At various times after immunization, heparinized blood was collected from the anesthetized animals and plasma was separated by centrifugation. Anti-HIV gag and env antibodies were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) as described below. The microtiter plate wells were coated with recombinant p55gag protein from HIV-1.SF2 or recombinant gp140env protein from HIV-1.SF162 dissolved in PBS at a concentration of 5 micrograms / ml in a volume of 50 microliters per well and incubated overnight at 4 ° C . The plates were washed 6 times with wash buffer (PBS, 0.3% Tween 20) and blocked at 37 ° C for 1 hour with 200 microliters of blocking buffer (PBS, 0.3% Tween 20, 5% goat serum) per well. Test samples were diluted 1:25 and then serially diluted three times in blocking buffer. The blocking solution was removed and then the plates were incubated for 1 hour at room temperature with 70 microliters of each plasma dilution per well. After washing six times, the plates were incubated for 1 hour at 37 ° C with horseradish peroxidase conjugated anti-IgG antibodies (1: 8000 dilution). After washing 6 times, the plates were developed for 15 minutes with TMB substrate. The reaction was stopped by 2n. NaCl and measured the optical density (OD) at a wavelength of 450 nm. The titer was counted as the reciprocal of the dilution at which an OD of 450 nm of 0.5 was achieved.

Таблица 12
Титры анти-gag-антител в плазме у макак-резус
Table 12
Anti-gag antibody titers in rhesus monkeys
Время(1) Time (1) ДоBefore 2 нед.
после
1-й
2 weeks
after
1st
2 нед. после 2-й2 weeks after the 2nd 7 нед. после 2-й7 weeks after the 2nd 2 нед. после 3-й2 weeks after the 3rd 6 нед. после 3-й6 weeks after the 3rd 10 нед. после 3-й10 weeks after the 3rd 13 нед. после 3-й13 weeks after the 3rd 2 нед. после белка (4) 2 weeks after protein (4)
Плазмидная ДНКPlasmid DNA КомпозицияComposition НеделяA week 00 22 66 11eleven 1616 20twenty 2424 2727 3131 pCMV-p55gagpCMV-p55gag солевой растворsaline solution Геом.
среднее(2)
Geom.
average (2)
55 66 1919 1919 118118 6666 9191 4141 16841684
LL(3) LL (3) 55 55 88 88 6868 3232 6060 2222 955955 UL(3) UL (3) 55 88 4242 4141 206206 133133 138138 7878 29712971 pCMV-p55gagpCMV-p55gag PLG/CTABPLG / CTAB Геом.
среднее
Geom.
average
66 490490 1077010770 43604360 16371637 550550 349349 286286 99689968
LLLL 55 302302 66726672 23252325 970970 340340 190190 188188 73707370 ULUL 88 795795 1738417384 81798179 27622762 890890 642642 435435 1348413484 pCMV-p55gagpCMV-p55gag MF59/DOTAPMF59 / DOTAP Геом.
среднее
Geom.
average
77 142142 57025702 14791479 35363536 14811481 11831183 854854 21262126
LLLL 55 3535 22752275 577577 11581158 535535 478478 235235 468468 ULUL 99 568568 1429314293 37863786 1079710797 40984098 29312931 31033103 96649664 pSINCP-p55gagpSINCP-p55gag солевой растворsaline solution Геом.
среднее
Geom.
average
66 88 77 88 4545 2424 4242 3232 10031003
LLLL 55 55 55 55 18eighteen 1313 2323 14fourteen 386386 ULUL 88 11eleven 11eleven 1313 114114 4646 7878 7272 26062606 pSINCP-p55gagpSINCP-p55gag PLG/CTABPLG / CTAB Геом.
среднее
Geom.
average
88 728728 1925619256 34273427 856856 489489 648648 678678 2354323543
LLLL 66 635635 1071110711 22592259 596596 331331 431431 396396 1375013750 ULUL 11eleven 835835 3461934619 51995199 12291229 723723 975975 11941194 4031240312 ничегоnothing Геом.
среднее
Geom.
average
99 1212 99 88 77 77 88 88 77
LLLL 66 77 55 55 55 55 55 55 55 ULUL 1313 1919 1616 14fourteen 99 11eleven 14fourteen 14fourteen 99 (1) относительно иммунизаций плазмидами, проведенных на 0, 4 и 14 неделях
(2) Геометрическое среднее для группы
(3) Групповые арифметические средние и стандартные ошибки, подсчитанные после лог-трансформации титров. LL = antilog (арифметическое среднее - стандартная ошибка). UL = antilog (арифметическое среднее + стандартная ошибка).
(4) Рекомбинантный белок p55gag, адсорбированный на анионные PLG микрочастицы, введенные на 29 неделе.
(1) regarding immunization with plasmids carried out at weeks 0, 4 and 14
(2) The geometric mean of the group
(3) Group arithmetic means and standard errors calculated after log transformation of titles. LL = antilog (arithmetic mean - standard error). UL = antilog (arithmetic mean + standard error).
(4) Recombinant p55gag protein adsorbed onto anionic PLG microparticles introduced at week 29.

Таблица 13
Титры анти-env-антител в плазме у макак-резус
Table 13
Plasma anti-env antibody titers in rhesus monkeys
Время(1) Time (1) ДоBefore 2 нед. после 1-й2 weeks after 1st 2 нед. после 2-й2 weeks after the 2nd 7 нед. после 2-й7 weeks after the 2nd 2 нед. после 3-й2 weeks after the 3rd 6 нед. после 3-й6 weeks after the 3rd 10 нед. после 3-й10 weeks after the 3rd 13 нед. после 3-й13 weeks after the 3rd 17 нед. после 3-й17 weeks after the 3rd 23 нед. после 3-й23 weeks after the 3rd 2 нед. после белка2 weeks after protein 8 нед. после белка (4) 8 weeks after protein (4) Плазмидная ДНКPlasmid DNA КомпозицияComposition НеделяA week 00 22 66 11eleven 1616 20twenty 2424 2727 3131 3737 4040 4646 pCMV-gp140envpCMV-gp140env Солевой растворSaline solution Геом.
среднее(2)
Geom.
average (2)
55 55 589589 8181 24602460 342342 30thirty 2626 2424 1313 3580735807 1796217962
LL(3) LL (3) 55 55 273273 3232 17031703 227227 1010 99 99 55 2815128151 1407914079 UL(3) UL (3) 55 55 12721272 202202 35553555 515515 9494 7272 6969 3131 4554445544 2282422824 pCMV-gp140envpCMV-gp140env PLG/CTABPLG / CTAB Геом.
среднее
Geom.
average
66 55 32003200 52905290 19131913 236236 261261 4343 4242 2929th 2793927939 1399213992
LLLL 55 55 13061306 24302430 879879 8787 201201 18eighteen 1717 1313 1801618016 90199019 ULUL 88 55 78417841 1151511515 41634163 640640 338338 105105 101101 6464 4332943329 2170721707 pCMV-gp140envpCMV-gp140env MF59/DOTAPMF59 / DOTAP Геом.
среднее
Geom.
average
77 55 659659 112112 48234823 589589 258258 223223 171171 121121 56985698 33013301
LLLL 55 55 176176 5151 21252125 169169 9090 7979 6464 4848 972972 645645 ULUL 99 55 24612461 248248 1094610946 20522052 742742 630630 451451 304304 3340933409 1690316903 pSINCP-gp140envpSINCP-gp140env Солевой растворSaline solution Геом.
среднее
Geom.
average
66 55 4444 20twenty 7070 3636 1212 1212 14fourteen 1212 1529415294 76607660
LLLL 55 55 1212 88 1313 1010 55 55 55 55 78537853 39313931 ULUL 88 55 168168 4949 366366 127127 3131 30thirty 3737 3131 2978729787 1492614926 pSINCP-gp140envpSINCP-gp140env PLG/CTABPLG / CTAB Геом.
среднее
Geom.
average
88 15fifteen 87358735 42664266 10021002 228228 20twenty 3333 18eighteen 15fifteen 3380133801 1692116921
LLLL 66 88 50155015 28172817 656656 152152 88 15fifteen 88 88 2700227002 1352113521 ULUL 11eleven 30thirty 1521415214 64596459 15311531 341341 4646 7474 3838 3131 4231342313 2117521175 НичегоNothing НичегоNothing Геом.
среднее
Geom.
average
99 1212 11eleven 11eleven 11eleven 11eleven 11eleven 11eleven 1010 1313 1212 1212
LLLL 66 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 ULUL 1313 2828 2323 2525 2626 2424 2222 2525 2222 3232 2929th 30thirty (1) Относительно иммунизаций плазмидами, проведенных на 0, 4 и 14 неделях
(2) Геометрическое среднее для группы
(3) Групповые арифметические средние и стандартные ошибки, подсчитанные после лог-трансформации титров. LL = antilog (арифметическое среднее - стандартная ошибка). UL = antilog (арифметическое среднее + стандартная ошибка).
(4) Рекомбинантный олигомерный белок gp140env(ΔV2)/адъювант MF59, введенные на 38 неделе.
(1) Regarding immunization with plasmids carried out at weeks 0, 4 and 14
(2) The geometric mean of the group
(3) Group arithmetic means and standard errors calculated after log transformation of titles. LL = antilog (arithmetic mean - standard error). UL = antilog (arithmetic mean + standard error).
(4) Recombinant oligomeric protein gp140env (ΔV2) / MF59 adjuvant, administered at 38 weeks.

Пример 17Example 17

Реакции цитотоксических Т-лимфоцитов (CTL)Cytotoxic T lymphocyte reactions (CTL)

Были получены пул из 51 синтетического пептида длиной 20 аминокислот (aa), с перекрыванием по 10 aa и охватывающий p55gag, и пул из 66 синтетических пептидов длиной 20 аминокислот (aa), с перекрыванием по 10 aa и охватывающий gp140. Мононуклеарные клетки периферической крови (PBMC) макаки-резус отделяли от гепаринизированной крови посредством центрифугирования в градиентах фиколл-гипака (Pharmacia Biotech, Piscataway, N.J.). PBMC культивировали 8 дней в 24-луночных плашках в количестве 3x106 на лунку в 1,5 мл среды для культивирования AIM-V/RPMI 1640 (50:50) (Gibco-BRL, Grand Island, N.Y.), дополненной 10% фетальной бычьей сывороткой. Специфичный к gag CTL стимулировали посредством добавления пула пептидов gag, а специфичный к env CTL стимулировали посредством добавления пула пептидов env. В культуры добавляли рекомбинантный человеческий интерлейкин-7 (IL-7; 15 нг/мл ; R&D Systems, Minneapolis, Minn.). Человеческий рекомбинантный IL-2 (20 междунар.ед./мл; Proleukin; Chiron) добавляли на 1, 3 и 6 дни. Стабильные линии B-лимфобластных клеток макак-резус получали посредством воздействия на PBMC супернатанта культуры, содержащей вирус герпеса papio из клеточной линии S594 (Falk, L., et al. 1976. Properties of a baboon lymphotropic herpesvirus related to Epstein-Barr virus. Int J Cancer. 18: 798-807. Rabin, H., et al. 1976. Virological studies of baboon (Papio hamadryas) lymphoma: isolation and characterization of foamyviruses. J Med Primatol. 5: 13-22.) в присутствии циклоспорина А (Sigma, St. Louis, MO). Аутологичные B-LCL заражали рекомбинантным вирусом коровьей оспы (rVV), кодирующим gag-pol из HIV-1.SF2 (rVVgag-pol) или gpl60env из HIV-1.SF162 (rVVgpl60env) (отношение PFU: клетка составляло 10) и конкурентно метили посредством Na[51Cr]2O4 (NEN, Boston, MA) в количестве 25 микрокюри на 1x106 B-LCL. После культивирования в течение ночи при 37°C инфицированные rVV и меченные 51Cr B-LCL промывали и затем добавляли (2500 на круглодонную лунку) в дублированные лунки, содержащие трехкратные серийные разведения культивируемых PBMC. Затем добавляли в расчете 105 на лунку немеченных, неинфецированных B-LCL для ингибирования неспецифического цитолиза. После инкубации в течение 4 часов при 37°C собирали по 50 микролитров супернатантов культур, помещали в LumaPlates (Packard, Meiden, CT) и подсчитывали радиоактивность (счетов в минуту (cpm)) с помощью жидкостного сцинтилляционного счетчика Microbeta 1450 (Wallac, Gaithersburg, MD) Высвобождающийся из лизированных мишеней 51Cr нормализовали, применяя формулу: % специфического высвобождения 51Cr =100% x (среднее экспериментальной число счетов/мин -SR)/(MR - SR), где SR = среднее число счетов/мин одних мишеней, а MR = средне число счетов/мин мишеней, подвергшихся воздействию Triton X-100. Животных определяли как обладающих позитивным, специфичным к p55gag ответом, если при двух последующих разведениях стимулированных пулом пептидов gag PBMC лизис инфицированных посредством rVVgag-pol B-LCL превосходил лизис инфицированных посредством rVVgp160env B-LCL как минимум на 10%, и если при двух последующих разведениях культивируемых PBMC лизис инфицированных посредством rVVgag-pol B-LCL посредством стимулированных пулом пептидов gag PBMC превосходил лизис инфицированных посредством rVVgag-pol B-LCL посредством стимулированных пулом пептидов env PBMC как минимум на 10%. Животных определяли как обладающих позитивным, специфичным к gp160 ответом, если при двух последующих разведениях стимулированных пулом пептидов env PBMC лизис инфицированных посредством rVVgp160env B-LCL превосходил лизис инфицированных посредством rVVgag-pol B-LCL как минимум на 10%, и если при двух последующих разведениях культивируемых PBMC лизис инфицированных посредством rVVgp160env B-LCL посредством стимулированных пулом пептидов env PBMC превосходил лизис инфицированных посредством rVVgp160env B-LCL посредством стимулированных пулом пептидов gag PBMC как минимум на 10%.A pool of 51 synthetic peptides with a length of 20 amino acids (aa), with an overlap of 10 aa and spanning p55gag, and a pool of 66 synthetic peptides with a length of 20 amino acids (aa), with an overlap of 10 aa and spanning gp140, were obtained. Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of rhesus monkeys were separated from heparinized blood by centrifugation using ficoll-hypak gradients (Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ). PBMCs were cultured for 8 days in 24-well plates in an amount of 3x10 6 per well in 1.5 ml of AIM-V / RPMI 1640 (50:50) culture medium (Gibco-BRL, Grand Island, NY) supplemented with 10% fetal bovine serum. Gag specific CTLs were stimulated by adding a gag peptide pool, and env specific CTLs were stimulated by adding an env peptide pool. Recombinant human interleukin-7 (IL-7; 15 ng / ml; R&D Systems, Minneapolis, Minn.) Was added to the cultures. Human recombinant IL-2 (20 international units / ml; Proleukin; Chiron) was added on days 1, 3 and 6. Stable rhesus monkey B-lymphoblast cell lines were obtained by exposing the PBMC to a culture supernatant containing papio herpes virus from S594 cell line (Falk, L., et al. 1976. Properties of a baboon lymphotropic herpesvirus related to Epstein-Barr virus. Int J Cancer. 18: 798-807. Rabin, H., et al. 1976. Virological studies of baboon (Papio hamadryas) lymphoma: isolation and characterization of foamyviruses. J Med Primatol. 5: 13-22.) In the presence of cyclosporin A (Sigma, St. Louis, MO). Autologous B-LCLs were infected with recombinant vaccinia virus (rVV) encoding gag-pol from HIV-1.SF2 (rVVgag-pol) or gpl60env from HIV-1.SF162 (rVVgpl60env) (PFU: cell ratio was 10) and competitively labeled by Na [ 51 Cr] 2 O 4 (NEN, Boston, MA) in an amount of 25 microcuries per 1x10 6 B-LCL. After overnight culture at 37 ° C., infected rVVs and 51 Cr labeled B-LCLs were washed and then added (2500 per round bottom well) to duplicate wells containing triplicate serial dilutions of cultured PBMCs. Then, 10 5 per well of unlabelled, uninfected B-LCL was added to inhibit non-specific cytolysis. After 4 hours of incubation at 37 ° C, 50 microliters of culture supernatants were collected, placed in LumaPlates (Packard, Meiden, CT) and radioactivity (counts per minute (cpm)) was counted using a Microbeta 1450 liquid scintillation counter (Wallac, Gaithersburg, MD) 51 Cr released from lysed targets was normalized using the formula:% specific release 51 Cr = 100% x (experimental average number of counts / min -SR) / (MR - SR), where SR = average number of counts / min of one target, and MR = average counts / min of targets exposed to the Triton X-100. Animals were defined as having a positive, p55gag-specific response if, during two subsequent dilutions of the pool-stimulated gag PBMC peptides, the lysis of those infected with rVVgag-pol B-LCL was superior to the lysis of those infected with rVVgp160env B-LCL by at least 10%, and if two subsequent dilutions cultured PBMCs the lysis of infected with rVVgag-pol B-LCL by pool-stimulated gag peptides PBMC was superior to lysis of infected by rVVgag-pol B-LCL by pool-stimulated peptides of env PBMC by at least 10%. Animals were defined as having a positive, specific to gp160 response if, during two subsequent dilutions of the pool-stimulated env PBMC peptides, the lysis of those infected with rVVgp160env B-LCL was superior to the lysis of those infected with rVVgag-pol B-LCL by at least 10%, and if two subsequent dilutions cultured PBMCs the lysis of infected with rVVgp160env B-LCL by pool-stimulated peptides env PBMC was superior to lysis of infected by rVVgp160env B-LCL by pool-stimulated gag peptides PBMC by at least 10%.

Таблица 14
Gag-специфичный CTL
Table 14
Gag-specific CTL
Индукция p55gag-специфичных CTL посредством вакцин
Число позитивных животных на группу (n=5)
Induction of p55gag-specific CTL through vaccines
The number of positive animals per group (n = 5)
Неделя -2Week -2 22 66 11eleven 1616 20twenty 2424 ВакцинаVaccine время: доtime: until 2wp1st2wp1st 2wp2nd2wp2nd 7wp2nd7wp2nd 2wp3rd2wp3rd 6wp3rd6wp3rd 10wp3rd10wp3rd pSINCPpSINCP 00 00 1one 00 00 00 PSINCP/PLGPSINCP / PLG 00 00 33 1one 1one 00 pCMVpCMV 00 00 4four 1one 4four 33 1one PCMV/PLGPCMV / PLG 00 33 33 22 33 1one 1one PCMV/MF59PCMV / MF59 00 00 1one 1one 00 00 нетno 00 00 00 00 00 00 Таблица 15
Env-специфичный CTL
Table 15
Env-specific CTL
Индукция gp140env-специфичных CTL посредством вакцин
Число позитивных животных на группу (n=5)
Induction of gp140env-specific CTL through vaccines
The number of positive animals per group (n = 5)
Неделя -2Week -2 22 66 11eleven 1616 20twenty 2424 ВакцинаVaccine время: доtime: until 2wp1st2wp1st 2wp2nd2wp2nd 7wp2nd7wp2nd 2wp3rd2wp3rd 6wp3rd6wp3rd 10wp3rd10wp3rd pSINCPpSINCP 00 00 00 00 1one 00 PSINCP/PLGPSINCP / PLG 00 00 1one 00 1one 00 pCMVpCMV 00 00 00 00 00 1one 1one PCMV/PLGPCMV / PLG 00 00 00 00 00 00 00 PCMV/MF59PCMV / MF59 00 00 00 00 00 00 нетno 00 00 00 00 00 00

Пример 18Example 18

Анализ пролиферации лимфоцитов (LPA)Lymphocyte Proliferation Assay (LPA)

PBMC макак-резус в количестве 2x105 на лунку культивировали в присутствии рекомбинантного белка p55gag или пула синтетических пептидов env или в их отсутствие. Для каждого условия культивирования задавали шесть параллельных лунок. После 4-суточной инкубации культуры метили посредством [3H]TdR в течение ночи в количестве 1 микрокюри/лунка. Включение [3H]TdR в клетки определяли посредством подсчета сцинтилляций в жидкости (BetaPlate, Wallac, Gaithersburg, MD). Индекс стимуляции (SI) подсчитывали как SI = средний cpm (стимуляция посредством gag или env)/средний cpm (без стимуляции).2x10 5 PBMC rhesus monkeys per well were cultured in the presence or absence of recombinant p55gag protein or a pool of synthetic env peptides. Six parallel wells were set for each culture condition. After a 4-day incubation, cultures were labeled with [ 3 H] TdR overnight at 1 microcurie / well. The incorporation of [ 3 H] TdR into cells was determined by counting fluid scintillations (BetaPlate, Wallac, Gaithersburg, MD). The stimulation index (SI) was calculated as SI = average cpm (stimulation by gag or env) / average cpm (no stimulation).

Таблица 16
Индексы стимуляции анти-gag пролиферации лимфоцитов макак-резус
Table 16
Stimulation indices of anti-gag proliferation of rhesus monkey lymphocytes
Время(1) Time (1) ДоBefore 2 нед. после 1-й2 weeks after 1st 2 нед. после 2-й2 weeks after the 2nd 7 нед. после 2-й7 weeks after the 2nd 2 нед. после 3-й2 weeks after the 3rd 6 нед. после 3-й6 weeks after the 3rd 10 нед. после 3-й10 weeks after the 3rd 13 нед. после 3-й13 weeks after the 3rd 2 нед. после белка (4) 2 weeks after protein (4) 8 нед. после белка8 weeks after protein 11 нед. после белка11 weeks after protein 17 нед. после белка 17 weeks after protein Плазмидная ДНКPlasmid DNA ДоставкаDelivery НеделяA week 00 22 66 11eleven 1616 20twenty 2424 2727 3131 3737 4040 4646 pCMV-p55gagpCMV-p55gag Солевой растворSaline solution Геом.
среднее(2)
Geom.
average (2)
1one 33 55 33 33 22 55 22 77 99 4four 22
LL(3) LL (3) 1one 22 4four 22 33 22 33 22 4four 66 22 22 UL(3) UL (3) 1one 33 77 4four 4four 33 66 33 11eleven 1313 77 33 pCMV- p55gagpCMV- p55gag PLG/CTABPLG / CTAB Геом.
среднее
Geom.
average
22 77 15fifteen 66 55 55 4four 22 88 77 55 4four
LLLL 1one 33 77 33 33 33 22 22 4four 33 22 22 ULUL 22 1616 3434 1212 77 88 88 4four 1717 15fifteen 11eleven 88 pCMV- p55gagpCMV- p55gag MF59/DOTAPMF59 / DOTAP Геом.
среднее
Geom.
average
1one 99 30thirty 14fourteen 11eleven 1010 99 11eleven 1919 1010 88 55
LLLL 1one 55 1313 77 66 66 55 66 99 4four 4four 33 ULUL 1one 18eighteen 6565 2727 1717 15fifteen 15fifteen 2121 4242 2525 14fourteen 77 pSINCP- p55gagpSINCP- p55gag Солевой растворSaline solution Геом.
среднее
Geom.
average
1one 88 66 4four 4four 66 66 33 11eleven 66 66 55
LLLL 1one 4four 33 22 33 33 33 22 66 4four 33 33 ULUL 1one 15fifteen 1313 88 66 1010 1212 4four 1717 99 1212 88 pSINCP- p55gagpSINCP- p55gag PLG/CTABPLG / CTAB Геом.
среднее
Geom.
average
1one 1010 14fourteen 55 4four 66 77 66 1313 66 55 66
LLLL 1one 77 99 4four 33 4four 4four 4four 1010 55 33 4four ULUL 1one 15fifteen 2121 77 66 99 1212 11eleven 1616 77 88 99 ничегоnothing НичегоNothing Геом.
среднее
Geom.
average
1one 1one 22 1one 1one 1one 22 1one 22 1one 1one 1one
LLLL 1one 1one 1one 1one 1one 1one 1one 1one 22 1one 1one 1one ULUL 22 22 22 22 1one 1one 22 1one 33 1one 1one 1one (1) Относительно иммунизаций плазмидами, проведенных на 0, 4 и 14 неделях
(2) Геометрическое среднее для группы
(3) Групповые арифметические средние и стандартные ошибки, подсчитанные после лог-трансформации титров. LL = antilog (арифметическое среднее - стандартная ошибка). UL = antilog (арифметическое среднее + стандартная ошибка).
(4) Рекомбинантный белок p55gag, адсорбированный на анионные PLG микрочастицы, введенные на 29 неделе.
(1) Regarding immunization with plasmids carried out at weeks 0, 4 and 14
(2) The geometric mean of the group
(3) Group arithmetic means and standard errors calculated after log transformation of titles. LL = antilog (arithmetic mean - standard error). UL = antilog (arithmetic mean + standard error).
(4) Recombinant p55gag protein adsorbed onto anionic PLG microparticles introduced at week 29.

Таблица 17
Индексы стимуляции анти-env пролиферации лимфоцитов макак-резус
Table 17
Stimulation indices of anti-env proliferation of lymphocytes of rhesus monkeys
Время(1) Time (1) ДоBefore 2 нед. после 1-й2 weeks after 1st 2 нед. после 2-й2 weeks after the 2nd 7 нед. после 2-й7 weeks after the 2nd 2 нед. после 3-й2 weeks after the 3rd 6 нед. после 3-й6 weeks after the 3rd 10 нед. после 3-й10 weeks after the 3rd 13 нед. после 3-й13 weeks after the 3rd 17 нед. после 3-й 17 weeks after the 3rd 23 нед. после 3-й23 weeks after the 3rd 2 нед. после белка2 weeks after protein 8 нед. после белка(4) 8 weeks after protein (4) Плазмидная ДНКPlasmid DNA ДоставкаDelivery НеделяA week 00 22 66 11eleven 1616 20twenty 2424 2727 3131 3737 4040 4646 pCMV-gp140envpCMV-gp140env Солевой растворSaline solution Геом.
среднее(2)
Geom.
average (2)
4four 4four 33 4four 4four 4four 4four 2222 99
LL(3) LL (3) 33 33 22 33 33 22 22 1212 66 UL(3) UL (3) 66 66 4four 55 66 66 55 4040 15fifteen pCMV-gp140envpCMV-gp140env PLG/CTABPLG / CTAB Геом.
среднее
Geom.
average
55 22 33 33 22 33 22 15fifteen 88
LLLL 33 22 22 22 1one 22 22 88 4four ULUL 99 33 4four 4four 22 55 33 3131 1616 pCMV-gp140envpCMV-gp140env MF59/DOTAPMF59 / DOTAP Геом.
среднее
Geom.
average
66 55 55 55 77 77 4four 18eighteen 1212
LLLL 4four 4four 4four 33 55 55 33 1313 99 ULUL 99 77 77 77 1010 1010 66 2525 1616 pSINCP-gp140envpSINCP-gp140env Солевой растворSaline solution Геом.
среднее
Geom.
average
99 66 77 88 55 55 4four 4141 2323
LLLL 55 4four 4four 55 33 33 33 2323 1212 ULUL 15fifteen 99 1212 14fourteen 99 88 66 7474 4545 pSINCP-gp140envpSINCP-gp140env PLG/CTABPLG / CTAB Геом.
среднее
Geom.
average
1010 33 4four 66 66 4four 33 3434 2626
LLLL 77 33 33 4four 33 33 22 1919 15fifteen ULUL 15fifteen 4four 66 1010 99 66 4four 6262 4747 ничегоnothing НичегоNothing Геом.
среднее
Geom.
average
22 22 1one 22 1one 22 1one 1one 1one
LLLL 1one 1one 1one 1one 1one 22 1one 1one 1one ULUL 33 22 1one 22 1one 33 1one 1one 1one (1) Относительно иммунизаций плазмидами, проведенных на 0, 4 и 14 неделях
(2) Геометрическое среднее для группы
(3) Групповые арифметические средние и стандартные ошибки, подсчитанные после лог-трансформации титров. LL = antilog (арифметическое среднее - стандартная ошибка). UL = antilog (арифметическое среднее + стандартная ошибка).
(4) Рекомбинантный олигомерный белок gp140env(ΔV2)/адъювант MF59, введенные на 38 неделе.
(5) нет значений: анализ не проводили.
(1) Regarding immunization with plasmids carried out at weeks 0, 4 and 14
(2) The geometric mean of the group
(3) Group arithmetic means and standard errors calculated after log transformation of titles. LL = antilog (arithmetic mean - standard error). UL = antilog (arithmetic mean + standard error).
(4) Recombinant oligomeric protein gp140env (ΔV2) / MF59 adjuvant, administered at 38 weeks.
(5) no values: no analysis was performed.

Пример 19Example 19

Внутриклеточная иммунофлуоресценция цитокинов и проточная цитометрияIntracellular cytokine immunofluorescence and flow cytometry

PBMC макак-резус (в количестве 1x106 на лунку) культивировали в присутствии брефелдина А (Pharmingen, San Diego, CA), анти-CD28 моноклональных антител (mAb) (Pharmingen) и в присутствии пулов пептидов gag или env или в их отсутствие. Для каждого условия стимулирования подготовили дублированные лунки. На следующие сутки клетки окрасили конъюгированными с хлорофилловым белком перидинином (PerCP) анти-CD8 mAb и конъюгированными с аллофикоцианином (APC) анти-CD4 mAb (Becton Dickinson, San Jose, CA), фиксировали, разрушили мембраны (Cytofix/Cytoperm, Pharmingen) и окрасили конъюгированным с флуоресцеинизотиоцианатом (FITC) mAb против фактора некроза опухоли α (TNF-α) и конъюгированным с фикоэритрином (PE) mAb против интерферона γ (IFN-γ) (Pharmingen). Окрашенные клеточные образцы анализировали посредством проточного цитометра FACSCalibur™ и программного обеспечения CellQuest™ (Becton Dickinson). Для подклассов Т-клеток CD4+8- и CD8+4- подсчитали фракцию клеток, позитивно окрашенных на IFN-γ и TNF-α. Число клеток, специфичных к gag или env, подсчитали посредством вычитания средней фракции IFN-γ/TNF-α, обнаруженной в нестимулированных контрольных лунках, из средней фракции IFN-γ/TNF-α, обнаруженной в стимулированных gag или env лунках.Rhesus PBMCs (1x10 6 per well) were cultured in the presence or absence of brefeldin A (Pharmingen, San Diego, CA), anti-CD28 monoclonal antibodies (mAb) (Pharmingen) and in the absence or presence of gag or env peptide pools. Duplicate wells were prepared for each stimulation condition. The next day, the cells were stained with conjugated with chlorophyll protein Peridinin (PerCP) anti-CD8 mAb and conjugated with allophycocyanin (APC) anti-CD4 mAb (Becton Dickinson, San Jose, CA), fixed, destroyed membranes (Cytofix / Cytoperm, Pharmingen) and stained with fluorescein isothiocyanate (FITC) conjugated mAb against tumor necrosis factor α (TNF-α) and phycoerythrin (PE) conjugated anti-interferon γ (IFN-γ) mAb (Pharmingen). Stained cell samples were analyzed using a FACSCalibur ™ flow cytometer and CellQuest ™ software (Becton Dickinson). For T-cell subclasses CD4 + 8- and CD8 + 4-, the fraction of cells positively stained for IFN-γ and TNF-α was calculated. The number of gag or env-specific cells was calculated by subtracting the average fraction of IFN-γ / TNF-α found in unstimulated control wells from the middle fraction of IFN-γ / TNF-α found in stimulated gag or env wells.

Для данного подкласса Т-клеток (CD4+8- или CD8+4-) и антигена (gag или env) ответ обозначали как позитивный, если фракция антиген-специфичных клеток составляла как минимум 0,1%.For this subclass of T cells (CD4 + 8- or CD8 + 4-) and antigen (gag or env), the response was designated as positive if the fraction of antigen-specific cells was at least 0.1%.

Таблица 18
Специфичные к gag IFN-γ+/TNF-α+ CD4+ Т-клетки
Table 18
Gag-specific IFN-γ + / TNF-α + CD4 + T cells
Индукция вакциной специфичных к p55gag IFN-γ+/TNF-α+ CD4+
Т-клеток
Число позитивных животных на группу (n=5)*
P55gag-specific vaccine induction IFN-γ + / TNF-α + CD4 +
T cells
The number of positive animals per group (n = 5) *
ДоBefore После
1-й
After
1st
После
2-й
After
2nd
После
3-й
After
3rd
После белкаAfter protein
pSINCPpSINCP 00 00 00 00 1one PSINCP/PLGPSINCP / PLG 00 00 22 00 00 pCMVpCMV 00 00 00 00 00 PCMV/PLGPCMV / PLG 00 00 22 00 1one PCMV/MF59PCMV / MF59 00 00 00 00 00 НетNo 00 00 00 00 00 *Позитивные: частота ≥ 0,1%* Positive: frequency ≥ 0.1% Таблица 19
Специфичные к env IFN-γ+/TNF-α+ CD4+ Т-клетки
Table 19
Env-specific IFN-γ + / TNF-α + CD4 + T cells
Индукция вакциной специфичных к gp140env IFN-γ+/TNF-α+ CD4+ Т-клеток
Число позитивных животных на группу (n=5)*
Gp140env-specific IFN-γ + / TNF-α + CD4 + T cell vaccine induction
The number of positive animals per group (n = 5) *
ДоBefore После
1-й
After
1st
После
2-й
After
2nd
После
3-й
After
3rd
После белкаAfter protein
pSINCPpSINCP 00 00 00 00 33 PSINCP/PLGPSINCP / PLG 00 00 1one 00 33 pCMVpCMV 00 00 1one 00 22 PCMV/PLGPCMV / PLG 00 00 22 00 33 PCMV/MF59PCMV / MF59 00 00 00 00 00 НетNo 00 00 00 00 00 *Позитивные: частота ≥ 0,1%* Positive: frequency ≥ 0.1% Таблица 20
Специфичные к gag IFN-γ+/TNF-α+ CD8+ Т-клетки
Table 20
Gag-specific IFN-γ + / TNF-α + CD8 + T cells
Индукция вакциной специфичных к p55gag IFN-γ+/TNF-α+ CD8+ Т-клеток
Число позитивных животных на группу (n=5)*
Vaccine Induction of p55gag-Specific IFN-γ + / TNF-α + CD8 + T Cells
The number of positive animals per group (n = 5) *
ДоBefore После
1-й
After
1st
После
2-й
After
2nd
После
3-й
After
3rd
После белкаAfter protein
pSINCPpSINCP 00 00 00 00 00 PSINCP/PLGPSINCP / PLG 00 00 00 00 00 pCMVpCMV 00 00 00 1one 00 PCMV/PLGPCMV / PLG 00 00 1one 00 00 PCMV/MF59PCMV / MF59 00 00 00 00 00 НетNo 00 00 00 00 00 *Позитивные: частота ≥ 0,1%* Positive: frequency ≥ 0.1%

Таблица 21
Специфичные к env IFN-γ+/TNF-α+ CD8+ Т-клетки
Table 21
Env-specific IFN-γ + / TNF-α + CD8 + T cells
Индукция вакциной специфичных к gp140env IFN-γ+/TNF-α+ CD8+ Т-клеток
Число позитивных животных на группу (n=5)*
Gp140env-specific IFN-γ + / TNF-α + CD8 + T cell specific vaccine induction
The number of positive animals per group (n = 5) *
ДоBefore После
1-й
After
1st
После
2-й
After
2nd
После
3-й
After
3rd
После белкаAfter protein
pSINCPpSINCP 00 00 00 1one 00 PSINCP/PLGPSINCP / PLG 00 00 00 00 00 pCMVpCMV 00 00 00 00 00 PCMV/PLGPCMV / PLG 00 00 00 00 00 PCMV/MF59PCMV / MF59 00 00 00 00 00 НетNo 00 00 00 00 00 *Позитивные: частота ≥ 0,1%* Positive: frequency ≥ 0.1%

Хотя предпочтительные осуществления настоящего изобретения подробно описаны, следует понимать, что можно осуществлять очевидные вариации без отклонения от сути и объема изобретения, как определено прилагаемой формулой изобретения.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail, it should be understood that obvious variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

СсылкиReferences

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Claims (53)

1. Способ получения микрочастицы, имеющей адсорбирующую поверхность, на которой адсорбирована векторная конструкция, способная экспрессировать выбранную гетерологичную последовательность нуклеиновой кислоты, где указанный способ включает в себя стадии1. A method of producing a microparticle having an adsorbing surface on which a vector construct capable of expressing a selected heterologous nucleic acid sequence is adsorbed, wherein said method comprises the steps of (a) эмульгирования смеси раствора полимера и детергента с образованием эмульсии, где раствор полимера содержит полимер поли-(α-гидроксикислоты), присутствующий в органическом растворителе в концентрации, составляющей примерно от 1% и примерно до 30%, и где детергент присутствует в смеси в отношении массы детергента к массе полимера, составляющем примерно от 0,00001:1 и примерно до 0,5:1;(a) emulsifying a mixture of a polymer solution and a detergent to form an emulsion, wherein the polymer solution contains a polymer of poly (α-hydroxy acid) present in an organic solvent in a concentration of from about 1% to about 30%, and where the detergent is present in the mixture in relation to the mass of detergent to the mass of the polymer, comprising from about 0.00001: 1 and up to about 0.5: 1; (b) удаления из эмульсии органического растворителя, с образованием указанной микрочастицы; и(b) removing the organic solvent from the emulsion to form said microparticle; and (c) адсорбции векторной конструкции на поверхности микрочастицы, где указанная векторная конструкция выбрана из группы, состоящей из вектора ELVIS и векторной РНК-конструкции, и указанная векторная конструкция содержит гетерологичную последовательность нуклеиновой кислоты.(c) adsorbing the vector construct on the surface of the microparticle, wherein said vector construct is selected from the group consisting of an ELVIS vector and a vector RNA construct, and said vector construct contains a heterologous nucleic acid sequence. 2. Способ по п.1, где гетерологичная последовательность нуклеиновой кислоты кодирует представителя, выбранного из группы, состоящей из фармацевтического средства, полипептида, гормона, фермента, медиатора транскрипции или трансляции, промежуточного продукта метаболического пути, иммуномодулятора, антигена и адъюванта.2. The method according to claim 1, where the heterologous nucleic acid sequence encodes a representative selected from the group consisting of a pharmaceutical agent, a polypeptide, a hormone, an enzyme, a transcription or translation mediator, a metabolic pathway intermediate, an immunomodulator, an antigen and an adjuvant. 3. Способ по п.2, где гетерологичная последовательность нуклеиновой кислоты кодирует антиген, выбранный из группы, состоящей из gp120 из HIV, gp140 из HIV, p24gag из HIV, p55gag из HIV и антигена гемагглютинина вируса гриппа A.3. The method of claim 2, wherein the heterologous nucleic acid sequence encodes an antigen selected from the group consisting of gp120 from HIV, gp140 from HIV, p24gag from HIV, p55gag from HIV, and influenza A hemagglutinin antigen A. 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, где указанная гетерологичная последовательность нуклеиновой кислоты кодирует полипептид gag из HIV и включает в себя последовательность, характеризующуюся по меньшей мере 90%-ной идентичностью по отношению к последовательности, выбранной из группы, состоящей из нуклеотидов 844-903 из SEQ ID NO:63, нуклеотидов 841-900 из SEQ ID NO:64, нуклеотидов 1213-1353 из SEQ ID NO:67 и нуклеотидов 82-1512 из SEQ ID NO:68.4. The method according to any one of the preceding paragraphs, where the specified heterologous nucleic acid sequence encodes a gag polypeptide from HIV and includes a sequence characterized by at least 90% identity with respect to the sequence selected from the group consisting of nucleotides 844-903 from SEQ ID NO: 63, nucleotides 841-900 from SEQ ID NO: 64, nucleotides 1213-1353 from SEQ ID NO: 67 and nucleotides 82-1512 from SEQ ID NO: 68. 5. Способ по любому из пп.1-3, где указанная гетерологичная последовательность нуклеиновой кислоты кодирует оболочечный полипептид HIV и включает в себя последовательность, характеризующуюся по меньшей мере 90%-ной идентичностью по отношению к последовательности, выбранной из группы, состоящей из нуклеотидов 1513-2547 из SEQ ID NO:65 и нуклеотидов 1210-1353 из SEQ ID NO:66.5. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein said heterologous nucleic acid sequence encodes an HIV envelope polypeptide and includes a sequence characterized by at least 90% identity with respect to a sequence selected from the group consisting of 1513 nucleotides -2547 from SEQ ID NO: 65 and nucleotides 1210-1353 from SEQ ID NO: 66. 6. Микрочастица, полученная способом по любому из предшествующих пунктов.6. The microparticle obtained by the method according to any one of the preceding paragraphs. 7. Микрочастица, имеющая адсорбирующую поверхность, на которой адсорбирована векторная конструкция, способная экспрессировать выбранную гетерологичную последовательность нуклеиновой кислоты, включающая в себя микрочастицу, выбранную из группы, состоящей из (а) полимерной микрочастицы, содержащей (i) полимер поли-(α-гидроксикислоты) и детергент; и (b) субмикронную эмульсию, включающую в себя (i) метаболизируемое масло; и (ii) одно или более эмульгирующих средств; и векторную конструкцию, адсорбированную на поверхности микрочастиц, где векторная конструкция выбрана из группы, состоящей из вектора ELVIS и векторной РНК-конструкции, и указанная векторная конструкция содержит гетерологичную последовательность нуклеиновой кислоты.7. A microparticle having an adsorbing surface on which a vector construct is adsorbed capable of expressing a selected heterologous nucleic acid sequence comprising a microparticle selected from the group consisting of (a) a polymer microparticle containing (i) a polymer of poly (α-hydroxy acid ) and detergent; and (b) a submicron emulsion comprising (i) a metabolizable oil; and (ii) one or more emulsifying agents; and a vector construct adsorbed on the surface of the microparticles, where the vector construct is selected from the group consisting of an ELVIS vector and a vector RNA construct, and said vector construct contains a heterologous nucleic acid sequence. 8. Микрочастица по п.7, где выбранной микрочастицей является субмикронная эмульсия, и (а) масло представляет собой терпеноид, и (b) одно или более эмульгирующих средств включают в себя один или более неионных детергентов и один или более катионных детергентов.8. The microparticle according to claim 7, where the selected microparticle is a submicron emulsion, and (a) the oil is a terpenoid, and (b) one or more emulsifying agents include one or more nonionic detergents and one or more cationic detergents. 9. Микрочастица по п.8, где масло представляет собой сквален, и одно или более эмульгирующих средств включают в себя полиоксиэтиленовый сорбитановый сложный эфир жирной кислоты, сорбитановый сложный эфир жирной кислоты и DOTAP.9. The microparticle of claim 8, where the oil is squalene, and one or more emulsifying agents include polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester and DOTAP. 10. Микрочастицы по п.7, где указанная полимерная микрочастица выбрана в качестве указанной микрочастицы.10. The microparticles according to claim 7, where the specified polymer microparticle is selected as the specified microparticles. 11. Микрочастица по п.10, где полимерная микрочастица содержит поли-(α-гидроксикислоту), выбранную из группы, состоящей из поли-(L-лактида), поли-(D,L-лактида) и поли-(D,L-лактид-ко-гликолида).11. The microparticle of claim 10, where the polymer microparticle contains a poly- (α-hydroxy acid) selected from the group consisting of poly- (L-lactide), poly- (D, L-lactide) and poly- (D, L -lactide-co-glycolide). 12. Микрочастицы по п.10 или 11, дополнительно содержащая дополнительную биологически активную микромолекулу, захваченную внутри микрочастицы, где дополнительная биологически активная макромолекула является представителем, выбранным из группы, состоящей из полинуклеотида, полинуклеозида, фармацевтического средства, полипептида, гормона, фермента, медиатора транскрипции или трансляции, промежуточного продукта метаболического пути, иммуномодулятора, антигена и адъюванта.12. The microparticles of claim 10 or 11, further comprising an additional biologically active micromolecule trapped inside the microparticle, where the additional biologically active macromolecule is a member selected from the group consisting of polynucleotide, polynucleoside, pharmaceutical, polypeptide, hormone, enzyme, transcription mediator or translation, an intermediate product of the metabolic pathway, immunomodulator, antigen and adjuvant. 13. Микрочастицы по любому из пп.10-12, где указанная векторная конструкция представляет собой вектор ELVIS.13. The microparticles according to any one of paragraphs.10-12, where the specified vector design is an ELVIS vector. 14. Микрочастица по п.13, где указанный вектор ELVIS содержит кДНК, комплементарную векторной РНК-конструкции, происходящей из представителя, выбранного из группы, состоящей из альфавируса, пикорнавируса, тогавируса, флавивируса, коронавируса, парамиксовируса и вируса желтой лихорадки.14. The microparticle of claim 13, wherein said ELVIS vector contains a cDNA complementary to a vector RNA construct derived from a member selected from the group consisting of alphavirus, picornavirus, togavirus, flavivirus, coronavirus, paramyxovirus and yellow fever virus. 15. Микрочастицы по любому из пп.10-12, где указанная векторная конструкция представляет собой векторную РНК-конструкцию, происходящую из представителя, выбранного из группы, состоящей из альфавируса, пикорнавируса, тогавируса, флавивируса, коронавируса, парамиксовируса и вируса желтой лихорадки.15. Microparticles according to any one of claims 10-12, wherein said vector construct is a vector RNA construct derived from a member selected from the group consisting of alphavirus, picornavirus, togavirus, flavivirus, coronavirus, paramyxovirus and yellow fever virus. 16. Микрочастица по п.14 или 15, где указанная векторная конструкция происходит из альфавируса, выбранного из группы, состоящей из вируса Синдбис, вируса леса Семлики, вируса венесуэльского лошадиного энцефалита или вируса Росс-Ривер.16. The microparticle according to 14 or 15, wherein said vector construction is derived from an alphavirus selected from the group consisting of Sindbis virus, Semlica forest virus, Venezuelan equine encephalitis virus or Ross River virus. 17. Микрочастица по п.13 или 14, где указанная гетерологичная последовательность нуклеиновой кислоты кодирует представителя, выбранного из группы, состоящей из фармацевтического средства, полипептида, гормона, фермента, медиатора транскрипции или трансляции, промежуточного продукта метаболического пути, иммуномодулятора, антигена и адъюванта.17. The microparticle according to claim 13 or 14, wherein said heterologous nucleic acid sequence encodes a representative selected from the group consisting of a pharmaceutical agent, a polypeptide, a hormone, an enzyme, a transcription or translation mediator, an intermediate product of the metabolic pathway, an immunomodulator, antigen and adjuvant. 18. Микрочастицы по п.17, где указанная гетерологичная последовательность нуклеиновой кислоты кодирует антиген, выбранный из группы, состоящей из gp120 из HIV, gp140 из HIV, p24gag из HIV, p55gag из HIV и антигена гемагглютинина вируса гриппа А.18. The microparticles of claim 17, wherein said heterologous nucleic acid sequence encodes an antigen selected from the group consisting of gp120 from HIV, gp140 from HIV, p24gag from HIV, p55gag from HIV, and influenza A hemagglutinin antigen A. 19. Микрочастица по п.18, где указанная гетерологичная последовательность нуклеиновой кислоты кодирует колипептид gag из HIV и включает в себя последовательность, характеризующуюся по меньшей мере 90%-ной идентичностью по отношению к последовательности, выбранной из группы, состоящей из нуклеотидов 844-903 из SEQ ID NO:63, нуклеотидов 841-900 из SEQ ID NO:64, нуклеотидов 1213-1353 из SEQ ID NO:67 и нуклеотидов 82-1512 из SEQ ID NO:68.19. The microparticle of claim 18, wherein said heterologous nucleic acid sequence encodes an HIV gag colpeptide and includes a sequence characterized by at least 90% identity with respect to a sequence selected from the group consisting of nucleotides 844-903 of SEQ ID NO: 63, nucleotides 841-900 of SEQ ID NO: 64, nucleotides 1213-1353 of SEQ ID NO: 67 and nucleotides 82-1512 of SEQ ID NO: 68. 20. Микрочастица по п.18, где указанная гетерологичная последовательность нуклеиновой кислоты кодирует оболочечный полипептид HIV и включает в себя последовательность, характеризующуюся по меньшей мере 90%-ной идентичностью по отношению к последовательности, выбранной из группы, состоящей из нуклеотидов 1513-2547 из SEQ ID NO:65 и нуклеотидов 1210-1353 из SEQ ID NO:66.20. The microparticle of claim 18, wherein said heterologous nucleic acid sequence encodes an HIV envelope polypeptide and includes a sequence characterized by at least 90% identity with respect to a sequence selected from the group consisting of nucleotides 1513-2547 from SEQ ID NO: 65 and nucleotides 1210-1353 of SEQ ID NO: 66. 21. Микрочастица по п.13, где указанная векторная конструкция представляет собой вектор, выбранный из группы, состоящей из ELVIS-векторов pSINCP-gp140 и pSINCP-p55gag.21. The microparticle of claim 13, wherein said vector construction is a vector selected from the group consisting of pSINCP-gp140 and pSINCP-p55gag ELVIS vectors. 22. Микрочастица по любому из пп.10-21, дополнительно содержащая по меньшей мере одну дополнительную биологически активную макромолекулу, адсорбированную на поверхности микрочастицы, где указанная дополнительная биологически активная макромолекула является по меньшей мере одним представителем, выбранным из группы, состоящей из полипептида, полинуклеотида, полинуклеозида, антигена, фармацевтического средства, гормона, фермента, медиатора транскрипции или трансляции, промежуточного продукта метаболического пути, иммуномодулятора и адъюванта.22. The microparticle according to any one of claims 10-21, further comprising at least one additional biologically active macromolecule adsorbed on the surface of the microparticle, where the specified additional biologically active macromolecule is at least one representative selected from the group consisting of a polypeptide, polynucleotide , polynucleoside, antigen, pharmaceutical, hormone, enzyme, mediator of transcription or translation, metabolic pathway intermediate, immunomodulator and adju guy. 23. Микрочастица по п.22, где дополнительная биологически активная макромолекула представляет собой антиген, выбранный из группы, состоящей из gp120 из HIV, gp140 из HIV, p24gag из HIV, p55gag из HIV и антигена гемагглютинина вируса гриппа А, полинуклеотид, который кодирует gp140 из HIV, или адъювант.23. The microparticle according to item 22, where the additional biologically active macromolecule is an antigen selected from the group consisting of gp120 from HIV, gp140 from HIV, p24gag from HIV, p55gag from HIV and the hemagglutinin antigen of influenza A virus, polynucleotide that encodes gp140 from HIV, or adjuvant. 24. Микрочастица по п.23, где дополнительная биологически активная макромолекула является адъювантом, представляющим собой соль алюминия.24. The microparticle according to item 23, where the additional biologically active macromolecule is an adjuvant, which is an aluminum salt. 25. Композиция микрочастиц, содержащая микрочастицу по любому из пп.7-24 и фармацевтически приемлемый наполнитель.25. A microparticle composition comprising a microparticle according to any one of claims 7-24 and a pharmaceutically acceptable excipient. 26. Композиция микрочастиц по п.25, дополнительно содержащая адъювант.26. The microparticle composition of claim 25, further comprising an adjuvant. 27. Композиция микрочастиц по п.26, где адъювант является (а) представителем, выбранным из группы, состоящей из CpG-олигонуклеотида, или (b) солью алюминия, которая представляет собой фосфат алюминия.27. The microparticle composition of claim 26, wherein the adjuvant is (a) a member selected from the group consisting of a CpG oligonucleotide, or (b) an aluminum salt that is aluminum phosphate. 28. Композиция микрочастиц по любому из пп.25-27 для применения с целью индукции или повышения у позвоночного хозяина иммунного ответа.28. The microparticle composition according to any one of paragraphs.25-27 for use in order to induce or increase the immune response in a vertebrate host. 29. Композиция микрочастиц по любому из пп.25-27 для применения с целью доставки позвоночному хозяину терапевтически эффективного количества макромолекулы.29. The microparticle composition according to any one of paragraphs.25-27 for use with the goal of delivering a therapeutically effective amount of a macromolecule to the spinal host. 30. Композиция микрочастиц по любому из пп.25-27 для применения с целью лечения заболевания или в качестве вакцины.30. The microparticle composition according to any one of paragraphs.25-27 for use in the treatment of a disease or as a vaccine. 31. Композиция микрочастиц по любому из пп.28-29, где указанное позвоночное-хозяин является человеком.31. The microparticle composition according to any one of paragraphs 28-29, where the specified vertebral host is a human. 32. Применение адсорбированной векторной конструкции в производстве лекарственного средства для повышения иммунного ответа у позвоночного хозяина, где32. The use of an adsorbed vector construct in the manufacture of a medicament for enhancing an immune response in a vertebrate host, where (a) векторная конструкция содержит гетерологичную последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую первый антиген, в количестве, эффективном для того, чтобы вызвать иммунный ответ;(a) the vector construct contains a heterologous nucleic acid sequence encoding a first antigen in an amount effective to elicit an immune response; (b) векторная конструкция адсорбирована на микрочастицах, содержащих (i) полимер поли-(α-гидроксикислоты) и (ii) детергент;(b) the vector structure is adsorbed on microparticles containing (i) a polymer of poly- (α-hydroxyacids) and (ii) a detergent; (c) лекарственное средство используют со вторым антигеном, который служит для усиления иммунологического ответа у позвоночного хозяина; и(c) the drug is used with a second antigen, which serves to enhance the immunological response in the vertebrate host; and (d) первый антиген и второй антиген могут быть одинаковыми или различными.(d) the first antigen and the second antigen may be the same or different. 33. Применение адсорбированной векторной конструкции и второго антигена в производстве лекарственного средства для повышения иммунного ответа у позвоночного хозяина, где33. The use of an adsorbed vector construct and a second antigen in the manufacture of a medicament for increasing the immune response in a vertebrate host, where (a) векторная конструкция содержит гетерологичную последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую первый антиген, в количестве, эффективном для того, чтобы вызвать иммунный ответ;(a) the vector construct contains a heterologous nucleic acid sequence encoding a first antigen in an amount effective to elicit an immune response; (b) векторная конструкция адсорбирована на микрочастицах, содержащих (i) полимер поли-(α-гидроксикислоты) и (ii) детергент;(b) the vector structure is adsorbed on microparticles containing (i) a polymer of poly- (α-hydroxyacids) and (ii) a detergent; (c) второй антиген используется после адсорбированной векторной конструкции и служит для усиления иммунного ответа у позвоночного хозяина; и(c) the second antigen is used after the adsorbed vector construct and serves to enhance the immune response in the vertebrate host; and (d) первый антиген и второй антиген могут быть одинаковыми или различными.(d) the first antigen and the second antigen may be the same or different. 34. Применение по п.32 или 33, где адсорбированная векторная конструкция выбрана из плазмидной ДНК и векторной РНК-конструкции.34. The application of claim 32 or 33, wherein the adsorbed vector construct is selected from plasmid DNA and a vector RNA construct. 35. Применение по п.34, где плазмидная ДНК представляет собой вектор ELVIS.35. The application of clause 34, where the plasmid DNA is an ELVIS vector. 36. Применение по п.35, где вектор ELVIS содержит кДНК, комплементарную векторной РНК-конструкции, происходящей из представителя, выбранного из группы, состоящей из альфавируса, пикорнавируса, тогавируса, флавивируса, коронавируса, парамиксовируса и вируса желтой лихорадки.36. The application of clause 35, where the ELVIS vector contains a cDNA complementary to a vector RNA construct derived from a member selected from the group consisting of alphavirus, picornavirus, togavirus, flavivirus, coronavirus, paramyxovirus and yellow fever virus. 37. Применение по п.36, где альфавирус выбран из группы, состоящей из вируса Синдбис, вируса леса Семлики, вируса венесуэльского лошадиного энцефалита или вируса Росс-Ривер.37. The application of clause 36, where the alphavirus is selected from the group consisting of Sindbis virus, Semlica forest virus, Venezuelan equine encephalitis virus or Ross River virus. 38. Применение по п.34, где плазмидная ДНК включает в себя промотор/энхансер CMV.38. The application of clause 34, where the plasmid DNA includes a CMV promoter / enhancer. 39. Применение по любому из пп.32-38, где первый и второй антигены выбраны из группы, состоящей из антигенов HIV, антигенов вируса гепатита С и антигенов вируса гриппа А.39. The use according to any one of claims 32-38, wherein the first and second antigens are selected from the group consisting of HIV antigens, hepatitis C virus antigens, and influenza A antigens. 40. Применение по п.39, где первый и второй антигены выбраны из группы, состоящей из HIV-антигенов gp120, gp140, gp160, p24gag и p55gag.40. The application of claim 39, wherein the first and second antigens are selected from the group consisting of gp120, gp140, gp160, p24gag and p55gag HIV antigens. 41. Применение по любому из пп.32-40, где второй антиген адсорбирован на микрочастицах, содержащих (i) полимер поли-(α-гидроксикислоты), и (ii) детергент.41. The use according to any one of claims 32-40, wherein the second antigen is adsorbed on microparticles containing (i) a poly- (α-hydroxy acid) polymer, and (ii) a detergent. 42. Применение по любому из пп.32-41, где адсорбированную векторную конструкцию и/или второй антиген используют с адъювантом.42. The use according to any one of claims 32-41, wherein the adsorbed vector construct and / or second antigen is used with an adjuvant. 43. Применение по п.42, где адъювант представляет собой MF59.43. The use of claim 42, wherein the adjuvant is MF59. 44. Применение по любому из пп.32-43, где полимер содержит поли-(α-гидроксикислоту), выбранную из группы, состоящей из поли-(L-лактида), поли-(D,L-лактида) и поли-(D,L-лактид-когликолида), и где детергент включает в себя катионный детергент, выбранный из СТАВ, бензалкония хлорида, DDA и DOTAP.44. The use according to any one of claims 32-43, wherein the polymer comprises a poly- (α-hydroxy acid) selected from the group consisting of poly- (L-lactide), poly- (D, L-lactide) and poly- ( D, L-lactide-co-glycolide), and wherein the detergent includes a cationic detergent selected from CTAB, benzalkonium chloride, DDA and DOTAP. 45. Применение по любому из пп.32-44, где векторную конструкцию можно вводить дважды или большее число раз перед введением второго антигена.45. The use according to any one of paragraphs.32-44, where the vector structure can be entered twice or more times before the introduction of the second antigen. 46. Применение по п.45, где второй антиген также можно вводить дважды или большее число раз.46. The application of item 45, where the second antigen can also be entered twice or more times. 47. Применение по п.46, где векторную конструкцию можно вводить (а) во время первоначального введения, (b) по прошествии периода времени в интервале 1-8 недель после первоначального введения, и (с) по прошествии периода времени в интервале 4-32 недель после первоначального введения, и где второй антиген можно вводить (а) по прошествии периода времени в интервале 8-50 недель после первоначального введения и (b) по прошествии периода времени в интервале 8-100 недель после первоначального введения.47. The application of claim 46, wherein the vector construct can be administered (a) during the initial administration, (b) after a period of time in the range of 1-8 weeks after the initial administration, and (c) after a period of time in the range of 4- 32 weeks after the initial administration, and where the second antigen can be administered (a) after a period of time in the range of 8-50 weeks after the initial administration and (b) after a period of time in the range of 8-100 weeks after the initial administration. 48. Применение по любому из пп.32-47, где позвоночное-хозяин является млекопитающим, выбранным из макаки резус и человека.48. The use according to any one of paragraphs.32-47, where the vertebral host is a mammal selected from rhesus monkey and human. 49. Применение по любому из пп.32-48, где векторную конструкцию и второй антиген можно вводить подкожно, внутрибрюшинно, внутрикожно, внутривенно или внутримышечно.49. The use according to any one of claims 32-48, wherein the vector construct and the second antigen can be administered subcutaneously, intraperitoneally, intradermally, intravenously or intramuscularly. 50. Применение по п.32, где указанный иммунный ответ включает в себя Th1- или CTL- иммунный ответ.50. The application of clause 32, where the specified immune response includes a Th1 or CTL immune response. 51. Применение по п.32, где указанный иммунный ответ индуцирован против вирусной, бактериальной или паразитарной инфекции.51. The application of clause 32, where the specified immune response is induced against a viral, bacterial or parasitic infection. 52. Применение композиции микрочастиц по п.25 в производстве лекарственного средства для (а) иммунизации позвоночного хозяина против вирусной, бактериальной или паразитарной инфекции, (b) индукции Th1- или CTL-иммунной ответа у позвоночного хозяина или (с) снижения уровня инфекции у позвоночного хозяина, имеющего вирусную, бактериальную или паразитарную инфекцию.52. The use of the microparticle composition of claim 25 in the manufacture of a medicament for (a) immunizing a vertebrate host against a viral, bacterial or parasitic infection, (b) inducing a Th1 or CTL immune response in the vertebrate host, or (c) reducing the level of infection in a vertebrate host having a viral, bacterial or parasitic infection. 53. Применение по п.52, где указанным позвоночным хозяином является человек.53. The application of claim 52, wherein said vertebrate host is a human.
RU2003112234/15A 2000-09-28 2001-09-28 Microparticles for delivery of heterologous nucleic acids RU2295954C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US23610500P 2000-09-28 2000-09-28
US60/236,105 2000-09-28
US60/315,905 2001-08-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003112234A RU2003112234A (en) 2004-08-27
RU2295954C2 true RU2295954C2 (en) 2007-03-27

Family

ID=35265918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003112234/15A RU2295954C2 (en) 2000-09-28 2001-09-28 Microparticles for delivery of heterologous nucleic acids

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2295954C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543046C2 (en) * 2008-06-06 2015-02-27 Мерк Патент Гмбх Stable crystalline dopc modifications
RU2670512C2 (en) * 2013-09-23 2018-10-23 Ренссилэйер Политекник Инститьют Gene delivery, mediated by nanoparticles, gene correction and ligand-directed modification in various cell populations

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DENIS-MIZE K.S. Plasmide DNA adsorbed onto cationic microparticles mediates target gene expression and antigen pzesentation by dendritic cells. Gene therapy, 2000, v.7, pp.2105-2112. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543046C2 (en) * 2008-06-06 2015-02-27 Мерк Патент Гмбх Stable crystalline dopc modifications
RU2670512C2 (en) * 2013-09-23 2018-10-23 Ренссилэйер Политекник Инститьют Gene delivery, mediated by nanoparticles, gene correction and ligand-directed modification in various cell populations
US10526616B2 (en) 2013-09-23 2020-01-07 Rensselaer Polytechnic Institute Nanoparticle-mediated gene delivery, genomic editing and ligand-targeted modification in various cell populations

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1322287B1 (en) Microparticles for delivery of the heterologous nucleic acids
CA2528007C (en) Immunogenic compositions based on microparticles comprising adsorbed toxoid and a polysaccharide-containing antigen
CA2420621C (en) Microparticle compositions and methods for the manufacture thereof
Vajdy et al. Mucosal adjuvants and delivery systems for protein‐, DNA‐and RNA‐based vaccines
JP6073053B2 (en) Microemulsion with adsorbed polymer and fine particles
EP1585542B1 (en) Immunogenic compositions containing phospholipid
US20150072016A1 (en) Microparticles with adsorbed polynucleotide-containing species
RU2295954C2 (en) Microparticles for delivery of heterologous nucleic acids
AU2001294897B2 (en) Microparticles for delivery of the heterologous nucleic acids
AU2001294897A1 (en) Microparticles for delivery of the heterologous nucleic acids
CA2765058C (en) Immunogenic compositions based on microparticles comprising adsorbed toxoid and a polysaccharide-containing antigen

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070929

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20090220

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140929