TW201212937A - Multivalent pneumococcal polysaccharide-protein conjugate composition - Google Patents
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Description
201212937 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明概言之係關於醫藥領域,且特定而言係關於微生 物學、免疫學、疫苗及藉由免疫對細菌性病原體感染之預 防。 【先前技術】 肺炎鏈球菌係在全世界範圍内嬰兒及年幼兒童中引起腦 膜炎、肺炎、及嚴重侵入性疾病的主要原因。多價肺炎球 菌多醣疫苗得到許可已有許多年並已證明在預防老年人及 高危患者中肺炎球菌疾病方面具有價值。然而,嬰兒及年 幼兒童對大部分肺炎球菌多醣反應不佳。7-價肺炎球菌共 軛物疫苗(7vPnC,Prevnar®)係首個此類藥物,經證明在 嬰兒及年幼兒童中具有高免疫原性且對侵入性疾病及中耳 炎非常有效。此疫苗目前已在全世界的許多國家得到批 准。Prevnar包含來自血清型4、6B、9V、14、18C、19F及 23F之莢膜多醣,每一多醣皆與一稱作CRM197之載體蛋白 質共輛結合。Prevnar在美國、歐洲、及世界其他地區分別 覆蓋約80至90%、60至80%、及40至80%之侵入性肺炎球 菌疾病(IPD)[ 1,2]。在引入Prevnar後數年間搜集之監視數 據已清楚證明,美國嬰兒中侵入性肺炎球菌疾病有如所預 期之下降(圖1)[3,4]。 引入Prevnar之前於美國嬰兒中實施之IPD監視證明,大 部分由血清群6及19引起之疾病係因6A(約1/3)及19A(約 1/4)血清型所致[5,6]。向Prevnar頒發許可證後於美國實施 160374.doc 201212937 之肺炎球菌侵入性疾病監視證明,造成疾病巨大負擔之原 因仍係血清型6A及19A(圖1)[3]。此外,由此兩種血清型 引起之侵入性疾病病例超過了由血清型1、3、5、及7F總 共引起之病例(8.2對3 _3例/100,000個2歲及以下兒童)。此 外,血清型6A及19A與抗生素抗性之高發率有關(圖 2)[7,8,9]。儘管隨著更多兒童受到免疫,血清群交叉保護 有可能會引起血清型6A及19A疾病的減少,但有證據表 明’此種減少很有限且因此等血清型引起之疾病造成的重 大負擔仍會繼續存在(參見下文)。 考慮到因血清型1、3、5、6A、7F、及19A引起之侵入 性肺炎球菌疾病的相對負擔及重要性,向卩^…訂調配物中 添加此等血清型會在美國及歐洲使針對侵入性疾病之覆蓋 範圍增加至>90%,且在亞洲及拉丁美洲會使之增加至高 達70%至80%。此種疫苗會使覆蓋範圍明顯超過prevnari 覆蓋範圍,並提供不依賴於血清群交叉保護限制之6八及 19A的覆蓋範圍。 【發明内容】 因此,本發明概言之提供一種多價免疫原組合物,包含 13個各不才目同之多醣-蛋白質共軛物,#中各㈣共軛物 中白匕3與一载體蛋白質共軛結合的來自不同肺炎鏈球 菌血清型的莢膜多_,以及一生理上可接受之媒劑。視情 :’在該調配物令納入—佐劑’諸如基於鋁之佐劑。更特 °本發明提供一種13-價肺炎球菌共軛物(13vPnC) 組合物,該組合物包含7種存於7vPnC疫苗之血清型(4、 160374.doc 201212937 6B、9V、14、18C、19F 及 23F)加 6 種額外血清型(1、3、 5、6A、7F及 19A)。 本發明亦提供一種多價免疫原組合物,其中該等莢膜多 醣係來自肺炎鏈球菌之ir清型1、3、4、5、6A、6B、 7F、9V、14、18C、19A、19F及23F且該載體蛋白質係 CR^4i97 〇 本發明進一步提供一種多價免疫原組合物,其中該等莢 膜多醣係來自肺炎鏈球菌之血清型1、3、4、5、6A、 6B、7F、9V、14、18C、19A、19F及 23F,該載體蛋白質 係CRM 197 ’且該佐劑係基於銘之佐劑,諸如碌酸銘、硫酸 鋁及氫氧化鋁。在一本發明特定實施例中,該佐劑係磷酸 銘。 本發明亦提供一種多價免疫原組合物,該免疫原組合物 包含多醣-蛋白質共輛物以及一生理上可接受之媒劑,其 中各該共軛物皆包含一與一載體蛋白質共軛結合之來自不 同肺炎鏈球菌血清型的莢膜多醣,且該等莢膜多醣係由血 清型3及至少一種額外血清型製備而成。 在此種多價免疫原組合物之一實施例中,該額外血清型 係選自由血清型 1、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、 19A、19F、及23F組成之群。在另一實施例中,該載體蛋 白質係CRMm。在又一實施例中,該組合物包含一佐劑, 諸如選自磷酸鋁、硫酸鋁及氫氧化鋁之基於鋁之佐劑。在 一特定實施例中,該佐劑係磷酸鋁。 本發明亦提供一種多價免疫原組合物,包含多醣-蛋白 160374.doc 201212937 質共轆物以及-生理上可接受之媒劑,其中各該共輛物皆 合之來自不同肺炎鏈球菌血 清型的芙膜多醣’且該等莢膜多畴係由血清型4、6B、 …、㈣……及至少一種額“清型製備而 成。 在-此種多價免疫原組合物之實施例中,該額外血清型 係選自由血清m、3、5、6A、mAWM4 另一實施例中’該載體蛋白質俾Γ'Τβ'Μ' 4- 來《貝你lkm197。在又一實施.例 中,該組合物包含一佐劑,法^„,s ώ h 削者如選自磷酸鋁、硫酸鋁及氫 氧化鋁之基於鋁之佐劑。在一拄中寄说Λ丨士 社特疋實施例中’該佐劑係磷 酸紹。 本發明亦提供一種用於誘發對肺炎鏈球菌莢膜多醣共軛 物之免疫反應的方法,該方法包括施予給人類一免疫有效 量之任一剛剛闡述之免疫原組合物。 本發明進一步提供:經施予之免疫原組合物中任一種係 單一 0.5毫升劑量,經調配含有:2微克之各種醣,但仍係 4微克;約29微克之CRMi97載體蛋白質;0.125毫克之元素 鋁(0.5毫克磷酸鋁)佐劑;及作為賦形劑之氯化鈉與琥珀酸 鈉緩衝劑。 【實施方式】
Prevnar血清型 4、6B、9V、14、18C、19F、23F之納入 據來自1995至1998年間IPD監視之數據估計,prevnar中 7種血清型係造成年齡<2歲之兒童中約82%之IPD的原因 [5]。在北加利福尼亞州(功效試驗進行地),嬰兒及年幼兒 160374.doc -6- 201212937 童中所有IPD病例之90〇/。歸因於Prevnar血清型[1〇]。自從 2000年引入Prevnar疫苗以來,整體IpD率已有明顯下降, 乃因由疫苗血清型引起之疾病減少之故[3,4]。因此,目前 尚無法證明自下一代肺炎球菌共軛物疫苗中去除任一 Prevnar血清型的正確性,故寧可增加血清型以得到更廣泛 之覆蓋範圍。 ▲清型1、3、5及7F之納入 在美國,年齡小於5歲之兒童中由血清型丨引起之ipD率 係<2。/。,約與企清型3A7F中每一種相同π,6]。血清型以 5係造成美國侵入性肺炎球菌疾病高危人群中較高ipD率之 原因。特定而言’血清型!在年齡<2歲之阿拉斯加本地兒 童中引起3.5%iIPD,且在年齡為2至4歲之兒童中引起 18%[11]。血清型α血清型5二者在世界其他地區及發達 國家之本地居民中皆會明顯引起疾病[12,13,14]〇 與其他肺炎球菌血清型相比血清型】亦可能與更為嚴重 之疾病有關Π5]。此種觀測結論係基於美國與歐洲之間在 病例鐘定率上的差異及醫療實踐上的相關差異。總之,歐 洲的1PD發病率低於美國。然而,在歐洲由血清型i引起之 IPD百分比不成比例地高於美國(分別係6至7%對丨至?叫。 在歐洲,主要從就醫兒童中獲取血液培養物。在美國,在 門。夕中自出現239 C之發熱及白細胞數增加之兒童中獲取 幻夜培養物係-常規醫療實踐。考慮到醫療實踐方面之差 異’人們推定在美國由血清❸引起之疾病的較低百分比 可能係由引起較輕疾病之其他血清型的較高比例所沖淡, 160374.doc 201212937 而在歐洲較高百分比則反映更嚴重之疾病。此外,患有複 雜肺炎之兒童的血清流行病學研究證明,血清型1以不成 比例的形式呈現[16,17,18]。此表明,血清型1之納入可降 低嚴重肺炎球菌疾病之數量,同時有助於侵入性肺炎球菌 疾病之整體下降。 添加血清型3及7F會增加針對ipd之覆蓋範圍,在世界大 部分地區可增加約3%至7%,且在亞洲可增加約9%。因 此’ 11-價疫苗在亞洲能夠覆蓋5〇%iIpD而在其他地區覆 蓋約80%之IPD[1,2]。對於中耳炎覆蓋範圍此等血清型亦 很重要[19]。引起中耳炎之肺炎球菌血清型的跨國研究 中,Hausdorff等人發現血清型3係全部最常見之中耳液體 分離菌中的第8個[20]。血清型3佔與中耳炎有關之肺炎球 菌血清型的多達8.7〇/〇。因此,血清型3及汀在中耳炎以及 在IPD中的重要性使之有理由被納入肺炎球菌共扼物疫苗 中。 然而,欲產生對血清型3多醣展現顯著免疫原性之多價 肺炎球®共概物疫苗的嘗試未獲得成功。例如,在u_價 肺炎球菌蛋白質D共軛物疫苗⑴_Pn_pD)之免疫原性及安 全杜研究中’於已接受3劑量疫苗其後又接受相同疫苗或 肺炎球菌多醣疫苗強化劑之嬰兒中未觀㈣對血清⑽之 激發效應(Nurkka等人,(2004) ped Inf Dis 】,23 1〇〇8_ 1014)。在另一研究中,來自已接受數劑之嬰兒 的調理吞噬分析(〇PA)結果在與其他經測試血清型相當之 水平下未能表現出針對血清型3之抗體反應(GatchaHl等 160374.doc 201212937 人,17th Annual Meeting of the Eur. Soc. Paed. Inf. Dis. (ESPID),Poster No. 4,P1A Poster Session 1,Istanbul Turkey, 2001年3月27曰)。在評定11-Pn-PD於急性中耳炎預防中之 功效的又一研究中,該疫苗未能提供針對由血清型3引起 之事件的保護(Prymula 等人,www.thelancet.com,第 367 卷:740至748 (2006年3月4曰))。因此,包含來自血清型3之 莢膜多醣且能夠引發針對血清型3多醣之免疫原性反應的 肺炎球菌共軛物疫苗可帶來超越業内現狀之明顯改進。 血清型6A及19A之納入 a. 血清型6A及19A之流行病學 文獻中監視數據表明,在年齡<2歲之美國兒童中血清型 6A及19A引起之侵入性肺炎球菌疾病超過血清型1、3、 5、及7F引起之疾病數總和(圖1)[1,5]。此外,此等血清型 通常與抗生素抗性有關(圖2)並在中耳炎中起到重要作用 [6,19,20]。尚不清楚當前Prevnar疫苗使人們免受因6A及 19A引起之疾病的能力。下文論述在13vPnC疫苗中納入6A 及19A組份之基本原理。 b. 由6B及19F多醣誘發之針對6A及19A的反應 獲得許可之非共軛結合之肺炎球菌多醣疫苗(用於年齡 至少為2歲之兒童)已含有6A或6B莢膜多醣但未將二者同時 納入[21]。在調配23-價肺炎球菌多醣疫苗時產生之免疫原 性數據證明,6B單價疫苗誘發出針對6A及6B莢膜二者之 抗體。來自在各種群體中以游離多醣及肺炎球菌共軛物疫 苗評定IgG及調理呑噬分析(0PA)反應之若干試驗的數據表 160374.doc 201212937 明’對6A之IgG反應由6B抗原誘發,但該等反應水平一般 較低’且6A有機體的OPA活性不同於6B有機體 [22,23,24,25]。此外,產生高水平6B抗體反應之受試者會 具有很少或沒有針對6A之活性。 與其中存在高度相似性之6A及6B莢膜多醣的化學組成 形成對比,19A及19F莢膜完全不同,原因在於19A多醣中 存在兩條額外側鏈。並不奇怪的是,在用丨9F多醣疫苗免 疫之人類志願者中量測之免疫反應表明,在80%之受試者 中誘發出對19F之反應,但僅有20%受試者對19A產生反應 [26]。亦已在使用共輊物疫苗之試驗中證明,在用19ρ多 釀免疫後對血清型19A存在低水平之交叉反應性IgG及OPA 反應[24,26]。 有關對6A及19A之交叉反應性OPA反應的内部數據已在 美國嬰兒中實施之7vPnC銜接性臨床試驗(D118_P16)中獲 得(圖3)。此等研究與其他研究之實驗結果一致,並證明用 6B多酿免疫後對6A多醣存在交叉反應性功能抗體的誘 發,但水平較低,且用19F免疫後產生極少量之針對19A的 功能抗體。 動物模型中6B及19F免疫對6A及19A之影響 曾使用動物模型來評估使用多醣免疫進行交叉保護之潛 力。在由Giebink等人研發之中耳炎模型中,用四價多酶 外膜蛋白(OMP)共軛物疫苗(包含6B、14、19F、23F酿)或 安慰劑免疫栗鼠[27]。在此試驗中,似乎存在一定程度針 對6A之交叉保護;然而其並未達到統計學顯著水平且此針 160374.doc -10- 201212937 對中耳炎之保護水平低於6B。在此相同模型中,存在 100%針對19F中耳炎之保護,但僅有17%針對19A中耳炎 之保護。
Saeland等人在肺感染模型中使用來自用8_價肺炎球菌破 傷風共軛物疫苗(包含6B及19F)免疫之嬰兒的血清被動免 疫小鼠’之後用6A有機體進行鼻内攻擊[28]。在59個血清 樣品中,有53。/。的小鼠受到針對與6B相關的菌血症之保護 且有370/〇受到針對6A之保護。在相同模型中用19A有機體 對用來自經4劑11-價肺炎球菌共軛物疫苗(包含與破傷風類 毒素共軛之19F)免疫之嬰兒的血清被動免疫之小鼠施以鼻 内攻擊[29]。在經被動免疫且隨後經攻擊之1〇〇只小鼠中, 有60只小鼠在肺紕織中沒有檢測到19A有機體,而在所有 給予鹽水安慰劑之小鼠中皆鑑定出有機體。然而,在此模 型中被動免疫未能使之免受19F有機體之攻擊;因此,該 模型與血清群19之相關性仍存在疑問。一般而言,此等模 型可提供6B免疫對6A有機體產生某種生物學影響之證 據’但對異種血清型之影響與同種血清型中觀察到之影響 不同。由此等模型不能充分瞭解19F免疫對19A有機體之影 響。 功效/效力試驗中6B及19F多醣共輛物免疫對6A及19A疾病 之影響 表1中示出7vPnC及9vPnC (7vPnC +血清型1及5)功效試驗 中因6B、6A、19F及19A血清型引起之疾病病例數 [3〇, 10,3 1 ]。侵入性疾病病例數過少,故對於血清型6A及 160374.doc -11 - 201212937 19A無法得出任何結論。然而,芬蘭人中耳炎試驗得到了 大量肺炎球菌分離菌[32]。在按方案分析中,7vPnC對對 84% (95% CI 62%、93%)由血清型6B引起之中耳炎有效且 對57% (95% CI 24%、76%)由血清型6A引起之中耳炎有效 (表1)。相反,7vPnC對於由19F或19A引起之中耳炎並未展 現出血清型特異性功效。 表1. 7vPnC及9vPnC疫苗之功效試驗中由血清型6B、6A、 1 9F、及1 9 A引起之肺炎球菌疾病病例 6B 6A 19F 19A PnC Contr. PnC Contr. PnC Contr. PnC Contr. Kaiser功效試驗_ 7vPnC (ITT) 1 7 0 1 2* 13 0 1 Navajo功效試驗-7vPnC (ITT) 0 5 1 0 1 1 1 0 南非人功效試驗-9vPnC HIV(-)(ITT) 1 2 1 0 0 1 3 1 南非人功效試驗-9vPnC HIY(+)(ITT) 1 7 3 10 2 3 2 3 芬蘭人中耳炎試驗-7vPnC (PP) 9* 56 19* 45 43 58 17 26 *經證明之統計學顯著功效 來自參考文獻30、10及33以及個人私下交流
Contr=對照 ITT=意向治療分析 ΡΡ=按方案分析 上市後IPD監視數據亦可自疾病控制中心(Centers for Disease Control)實施之旨在評估Prevnar效力的病例對照試 驗中獲得[33]。在監視實驗室鑑定在3至23個月大兒童中出 現之且在年齡及郵編上與3個對照病例相匹配之肺炎球菌 -12· 160374.doc ⑧ 201212937 侵入性疾病病例。得到允許後,自父母及醫療供應者處獲 得病例與對照之病史及免疫史(若受試者曾接受至少1劑 Prevnar即認為其受到免疫)。在2003年ICAAC會議上提出 了初步結果並在表2中示出有關6B、19F、19A及6A疾病之 研究結果之總結。此等數據表明Prevnar能夠預防由6A引 起之疾病,但在程度上賴低於血清型6B疾病。此等數據亦 表明對由19A引起之侵入性疾病的交叉保護很有限。 表2. CDC實施之病例對照試驗的初步結果(在2003年 ICAAC上提出) 血清型 供給信息之集合,η VE* (95% CI) 疫苗類型,全部 115 94 (87,97) 相關疫苗,全部 36 70 (38 > 86) 非疫苗類型,全部 43 -4 (-106,48) 6B 27 94 (72 ’ 99) 19F 19 73 (16,92) 6A 15 87 (53,97) 19A 16 40 (-87,80) *疫苗效力,對接種疫苗(21劑量)與未接種疫苗加以比較,並根據基本條 件加以調整 參考文獻40及個人/保密信函 使用Prevnar之已發表分析[3]亦表明,血清型6B及19F使 由血清型6A及19A在年齡小於2歲之兒童中引起之IPD適當 降低([3]中表1)。由血清型6A、9A、9L、9N、18A、 18B、18F、19A、19B、19C、23A及 23B (「所有疫苗相關 160374.doc -13- 201212937 血清型」)引起之未經免疫之成年人中的發病率稍有降低 ([3]中之表2)。此等數據確定’用Prevnar在年齡小於2歲之 兒童中進行群體免疫適合血清型6A及19A,且為將血清型 6A及19A納入本發明13vPnC疫苗中提供依據。 有關添加6A及19A之結論 示於圖1及表2中使用7 vPnC疫苗進行之上市後監視數據 及病例對照研究結果表明,與上述動物模型中有關免疫反 應及性能之其他信息相同,會存在一定程度針對6A疾病之 交叉保護,但與6B疾病相比程度較低。此外,針對19A之 保護似乎很有限。因此,含有血清型6A及19A之13vPnC疫 苗可提供不依賴於血清型6B及19F之血清群交叉保護限制 的覆蓋範圍。 因此,本發明提供一種包含13個各不相同之多醣蛋白 質共軛物以及一生理上可接受之媒劑的多價免疫原組合 物,其中該等共軛物中每一個皆包含一與一載體蛋白質共 軛結合的不同莢膜多醣,且其中該等莢膜多醣係由肺炎鏈 球菌之血清型 i、3、4、5、6A、6B、7F、9v、14、加、 19A 191?及23F製備而成。一此種載體蛋白質係稱作 CRM〗9?之白喉類毒素。該免疫原組合物可進一步包含佐 劑諸如基於鋁之佐劑,諸如磷酸鋁、硫酸鋁及氫氧化 鋁。 莢膜夕醣可藉由熟習此項技術者已知之標準技術製備。 本發月中’莢膜多醣係由肺炎鏈球菌之血清型1、3、 、5、6A、6B ' 7F、9V、14、18C、19Α、19F 及 23F 製備 160374.doc 201212937 而成。此專肺炎球菌共軛物可藓 J错由分開之方法製 其調配成單劑量調配物。例如,—_ 備並了將 仕—貫施例中,作名_ —姑 炎球菌多醣血清型生長於以大 尺母 w 穴丑為主的培養基中。,缺後可 藉由離心、沉澱、超渡、及管枉層析純化各個多.:對經 純化之多醣實施化學活化以㈣Μ㈣Μ發 生反應。 旦沽化,母 凡狀少嗯會分別與—載體蛋白質共軛結 合以形成醣共軛物。在一實施例中 J r 母—失膜多醣係與相 同載體蛋白質共輕結合。在此营始加士 任此貫施例中,該共軛結合作用 係藉由還原性胺化作用達成。 多醣之化學活化及隨後與載體蛋白f之共輛結合作用可 藉由習知方法達成。可參見(例如)美國專利第4,673,574號 及第 4,902,506號[34,35]。 載體蛋白質較佳係無毒及不具反應原性且可以足夠量及 足夠純度獲得之蛋白質。載體蛋白質應能夠經受標準共輛 結合作用程序。在本發明-特定實施例中,使紅RMi”作 為載體蛋白質。 CRM197 (Wyeth,Sanford , NC)係白喉毒素的無毒變體 (即,類毒素)’其分離自生長於以水解酪蛋白胺基酸及酵 母抽提物為主之培養基中的白喉桿菌(c〇rynebactedum diphtheria)菌株C7(pl97)培養物。CRM,”係藉由超濾、硫 酸敍沉澱、及離子交換層析法純化。或者,可根據以引用 方式併入本文中的美國專利第5,614,382號以重組方式製備 CRM197。其他白喉類毒素亦適於用作載體蛋白質。 160374.doc 201212937 其他適宜載體蛋白質包括經滅活之細菌毒素,諸如破傷 風類毒素、百日咳類毒素、霍亂類毒素(例如,國際專利 申請案第WO 2004/083251號中所述者[38])、大腸桿菌(E coli)LT、大腸桿菌ST、及來自綠膿桿菌(pseud〇m⑽μ aeruginosa)之外毒素a。亦可使用細菌外膜蛋白質,諸如 外膜複合體c(OMPC)、細胞外膜孔道蛋白(ρ〇Ηη)、鐵傳遞 蛋白結合蛋白、肺炎球菌溶血素、肺炎球菌表面蛋白 A(PSPA)、肺炎球菌黏附素蛋白(PsaA)、來自a族或B族鏈 球菌之C5a肽酶、或流感嗜血桿菌(Haem〇philus丨㈤此虹狀) 蛋白亦可用其他蛋白質,諸如卵清蛋白鑰孔血藍蛋 白(KLH)、牛血清白蛋白(BSA)或結核菌素的純化蛋白衍 生物(PPD)作為載體蛋白質。 莢膜多醣與載體蛋白質進行共軛結合後,可藉由多種技 術純化多醣-蛋白質共軛物(相對於多醣_蛋白質共軛物之量 進行昌集)。此專技術包括濃縮/透析過渡操作、沉殺/溶 洗、管柱層析法及深度過濾。參見下文實例。 對逐個醣共軛物實施純化後,將其混合以調配可用作疫 苗之本發明免疫原組合物。本發明免疫原組合物之調配可 使用業内公認方法達成。例如,可將13種單獨肺炎球菌共 軛物與生理上可接受之媒劑調配在一起來製備該組合物。 此等媒劑之實例包括但不限於水、經緩衝鹽水、多元醇 (例如,甘油、丙二醇、液體聚乙二醇)及葡萄糖溶液。 在某些實施例中’免疫原組合物會包含一或多種佐劑。 本文所疋義之佐劑」係可用來增強本發明免疫原組合物 160374.doc -16- 201212937 之免疫原性的物質。因此,佐劑常用來加強免疫反應且為 熟習此項技術者所熟知。可增強組合物效力之適宜佐劑包 括但不限於: (1) 鋁鹽(明礬),諸如氫氧化鋁、磷酸鋁、硫酸鋁,等 等; (2) 水包油乳液調配物(含有或不含其他特異性免疫調 節劑,諸如胞壁醯肽(如下文定義)或細菌細胞壁組份),例 如, (a) MF59 (PCT公開案第WO 90/14837號),其含有5%角 鯊烯、0.5%吐溫80、及0.5% Span 85(視情況含有不同量之 MTP-PE (見下文,但並非必需)),使用微射流均質機(諸如 型號為110Y之微射流均質機)(MicroHuidics,Newton, ΜΑ)將其調配成亞微米顆粒, (b) SAF,其含有10%角鯊烯、0.4%吐溫80、5%普羅尼 克(pluronic)嵌段聚合物L121、及thr-MDP (見下文),可將 其微流化成亞微米乳液或進行渦旋以形成較大粒徑之乳 液,及 (c) RibiTNMi 劑系統(RAS)(Corixa,Hamilton,MT),其 含有2%角鯊烯、0.2%吐溫80、及一或多種選自由闡述於 美國專利第4,912,094號之3-0-去芳基化單磷脂A(MPLtm) (Corixa)、二分枝菌酸海藻糖(TDM)、及細胞壁骨架(CWS)組 成之群的細菌細胞壁組份,較佳係MPL+CWS (Detox™); (3) 可使用皂苷佐劑,諸如Quil A或STIMULON™ QS-21 (Antigenics,Framingham,ΜΑ)(美國專利第 5,057,540號) 160374.doc -17- 201212937 或由其形成之顆粒,諸如IS COM (免疫刺激複合體); (4) 細菌脂多膽’合成之脂質a類似物,諸如胺基烷基 葡萄糖胺磷酸化合物(AGP)或其衍生物或類似物,彼等可 購自Corixa且闡述於美國專利第6,113,918號中;一種此類 AGP係2-[(R)-3-十四烷醯基氧基十四烷醯基胺基]乙基2去 氧-4-0-膦醯基-3-0-[(R)_3-十四烷醯基氧基十四烷醯基]_2_ [(R)-3-十四烷醯基氧基十四烷醯基胺基]·比喃葡萄糖 苷’其亦稱作529(先前稱作RC529),可將其調配成水性形 式或穩定乳液;又如合成之多核苷酸,諸如包含一或多個 CpG基序之寡核苷酸(美國專利第6,2〇7,646號); (5) 細胞因子,諸如介白素(例如,jl]、IL 2、IL 4、 IL-5、IL-6、IL-7、IL-12、IL-15、IL-18,等等)、干擾素 (例如,γ干擾素)、粒細胞_巨噬細胞集落刺激因子(GM_ CSF)、巨噬細胞集落刺激因子(M_CSF)、腫瘤壞死因子 (TNF)、協同刺激分子B7-1及B7-2,等等; (6) 細菌ADP-核糖化毒素之去毒突變體,諸如呈野生 型或突變型(例如’根據公開之國際專利申請案第w〇 00/18434號(亦參見 WO 02/098368 及 WO 02/098369,其中 29位胺基酸麩胺酸由另一胺基酸(較佳為組胺酸)取代)之霍 亂毒素(CT)、百曰咳毒素(PT)、或大腸桿菌熱不穩定毒素 (LT),尤其係LT-K63、LT-R72、CT-S109、PT-K9/G129(參 見,例如 WO 93/13302 及 WO 92/19265);及 (7) 可用作免疫調節劑以增強組合物效力之其他物質。 胞壁醯肽包括但不限於N-乙醯基·胞壁醯基-L-蘇胺醯基- 160374.doc ⑧ 201212937 D-異麩胺醯胺(thr-MDP)、N-乙醯基-降胞壁醯基-L-丙胺 酸-2-(Γ-2'二棕櫚醯基-Sn-甘油-3-羥基磷醯基氧基)-乙胺 (MTP-PE),等等 本發明疫苗調配物可用於藉助經系統或黏膜途徑施予疫 苗來保護或治療易受肺炎球菌感染之人類。此等施予可包 括經肌内 '腹膜腔内、皮内或皮下途徑注射;或經由黏膜 向口腔/食道、呼吸道或泌尿生殖道施予。在一實施例 中’使用鼻内施予來治療肺炎或中耳炎(因可更有效地防 止肺炎雙球菌的鼻嚥運輸,從而減弱早期階段之感染)。 對每一疫苗劑中共軛物的量加以選擇,該量應能夠誘發 免疫保護反應,而且無明顯副作用。端視肺炎球菌血清 型’該量會有所變化。一般而言,每一劑會含有〇. 1至100 微克之多醣,特定而言含0.1至10微克,且更特定而言含i 至5微克。 用於特定疫苗之組份的最佳量可藉由涉及觀察受試者中 適當免疫反應之標準研究確定。初次免疫接種後,受試者 可接受一或數次經恰當間隔開之加強免疫。 在本發明一特定實施例中,13vPnC疫苗係分別與 CRM197共軛結合之血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、 9V、14、18C、19A、19F、及23F肺炎球菌莢膜多醣的無 菌液體調配物。每一 0.5毫升劑量經調配含有:2微克之各 種膽’僅有6B為4微克;約29微克之CRM197載體蛋白質; 0.125毫克之元素鋁(〇.5毫克磷酸鋁)佐劑;以及作為賦形 劑之氯化鈉與琥珀酸鈉缓衝劑。將該液體填裝入不含保存 160374.doc -19- 201212937 劑之單個劑量注射器中。震盪後,疫苗呈均質白色懸浮液 狀態,可用於肌内施予。 13乂?11〇:疫苗劑量水平之選擇類似於上市之7乂?11(:疫苗 (Prevnar)。對於所有血清型皆選擇2微克之醣劑量水平, 僅6B為每劑4微克。7vPnC疫苗對於血清型4、9V、14、 18C、19F及23F在2微克醣劑量水平下以及對於6B在4微克 劑量下已顯示出期望之安全性、免疫原性、及針對IPD之 功效。 免疫方案可遵循指定用於7 vPnC疫苗之方案。例如,針 對因納入13vPnC疫苗中的血清型而由肺炎鏈球菌引起之侵 入性疾病的例行方案係用於2、4、6及12至1 5月齡之嬰兒 及幼童。本發明組合物亦適用於較大兒童、青少年及成年 人0 本發明組合物可進一步包括一或多種針對由其他細菌感 染引起之中耳炎的額外抗原。此等細菌包括非典型的流感 嗜血桿菌(Haemophilus influenza)、卡他莫拉菌(Moraxella catarrhalis)(先前稱作卡他布蘭漢氏菌(Branhamella catarrhalis))及耳炎差異球菌(A11〇i〇c〇ccus 〇tiUdis)。 適於納入之非典型流感嗜血桿菌抗原的實例包括p4蛋白 質,亦稱作蛋白質「e」(美國專利第5,601,831號;國際專 利申請案第WO03/078453號)、P6蛋白質,亦稱作pal或 PBOMP-1蛋白質(美國專利第511〇 9〇8號;國際專利申請 案第W00100790號)、P5蛋白質(美國再公告專利第37 741 號)、嗜血桿菌黏附及透過蛋白(美國專利第6,245,337號及 160374.doc •20· 201212937 第6,676,948號)、LKP tip黏附素蛋白(美國專利第5,643,725 號)及NucA蛋白(美國專利第6,221,365號)。 適於納入之卡他莫拉菌抗原之實例包括UspA2蛋白(美國 專利第5,552,146號、第6,310,190號)、CD蛋白(美國專利第 5,725,862號)' E蛋白(美國專利第5,948,412號)及74 kD外 膜蛋白質(美國專利第6,899,885號)。 適於納入之耳炎差異球菌抗原之實例包括彼等在國際專 利申請案第WO 03/048304號中得到鑑別者。 本發明組合物亦可包括一或多種來自肺炎鍵球菌之蛋白 質。適於納入之肺炎鏈球菌蛋白質之實例包括彼等在國際 專利申請案第WO 02/083855號中得到鑑別者,以及闡述於 國際專利申請案第WO 02/053761號中的肺炎鏈球菌蛋白 質。 本發明組合物可進一步包括一或多種腦膜炎雙球菌 (Neisseria meningitidis)類型8之蛋白質。適於納入之腦膜 炎雙球菌類型B蛋白質之實例包括彼等在國際專利申請案 第 WO 03/063766號,第 WO 2004/094596號,第贾〇 01/85772 號第W〇 02/16612號及第WO 01/87939號中得到鑑別 者。 上文揭示内容概括性地闡述了本發明。參考以下具體實 例可獲彳于更為全面之理解。此等實例僅用於舉例說明之目 的而非意欲對本發明範圍加以限制。 實例 實例1 160374.doc •21- 201212937 肺炎鏈球菌莢膜多醣血清型丨之製備 主細胞庫及工作細胞庫之製備 肺炎鏈球菌之血清型1自美國典型培養物收藏中心 (American Type Culture Collection,ATCC)獲得,菌株 6301。製備若干代菌種儲備物以擴繁菌株並去除動物源組 份(FI、F2、及F3代)。製備額外的兩代菌種儲備物。額外 的第一代由F3小瓶之菌液製備而成,而隨後的一代由該額 外的第一代製備而成。以合成甘油作為低溫保存劑來冷凍 (<-70°C )保存該等菌種小瓶。除冷凍小瓶外,對於F4代亦 製備經凍乾小瓶。對於細胞庫製備,使所有培養物生長於 以大豆為主的培養基中。冷凍之前,藉由離心濃縮細胞, 去除餘下之培養基並將細胞沉澱重懸於含有低溫保存劑 (諸如合成甘油)之新鮮培養基中。 發酵及收集 使用來自工作細胞庫之培養物接種含有以大豆為主的培 養基之接種瓶。將各瓶在36t±2t(無攪拌)下培育直至滿 足生長要求為止。使用接種瓶接種含有以大豆為主的培養 基之菌種發酵罐。用無菌碳酸鈉溶液維持約7.〇2pH值。 達到目標光密度後,使用菌種發酵罐接種含有以大豆為主 的培養基之生產發酵罐。用無菌碳酸鈉溶液維持pH。在生 長停止後或達到發酵罐工作體積時終止發酵。向培養物中 添加適宜量之無菌的12%去氧膽酸鈉以裂解細菌細胞並釋 放細胞結合多醣。裂解後,冷卻發酵罐内含物。用乙酸將 經裂解培養液之PH調節至約PH 6.6。藉由連續流動離心繼 160374.doc -22- 201212937 而進行深度過濾及0·45微米微孔過濾來澄清裂解物。 在—替代方法中,用3 N NaOH維持約7·0之發酵pH。達 到目"^光密度後,使用菌種發酵罐接種含有以大豆為主的 培養基之生產發酵罐。用3 N NaOH維持pH。在生長停止 後或達到發酵罐工作體積時終止發酵。向培養物中添加適 且量之無菌的12。/〇去氧膽酸鈉以在培養液中得到〇〖2〇/〇之 濃度’從而裂解細菌細胞並釋放細胞結合多醣。裂解後, 邊攪拌邊在介於7°C至13°C之間的溫度下使發酵罐内含物 保持8至24小時之間的時間間隔,以確保細胞裂解及多醣 釋放進行完全。在此保持期間進行攪拌以防止裂解物沉澱 沈積於發酵罐壁及pH探頭上,從而使探頭能夠保持完好。 接下來,用50%乙酸將裂解培養液之卩^調節至約pH 5 〇。 保持^又時間後(無授拌’時間間隔介於12小時至24小時 之間,溫度介於15°C至25。(:之間),大部分先前可溶之蛋 白質由溶液中析出成為固體沉澱物,其中留在溶液中之多 醣幾乎無損失或無降解。藉由連續流動離心繼而進行深度 過濾及0.45微米微孔過濾來澄清含有沉澱物之溶液。 純化 肺炎球菌多醣之純化由若干濃縮/透析過濾操作、沉澱/ 溶洗、管柱層析、及深度過濾步驟構成。除非另有說明, 否則’所有程序皆在室溫下實施。 將來自肺炎鏈球菌血清型i之發酵罐培養物的澄清培養 液濃縮並使用100 kDa MWCO(千道爾頓分子量截流)過濾 器進行透析過濾。使用磷酸鈉緩衝液在中性pH下達成透析 160374.doc •23· 201212937 過濾。藉由透析過濾自較高分子量之生物高分子(諸如核 酸、蛋白質及多醣)中去除低分子量培養基組份。 藉由添加來自儲備溶液之溴化十六碳烷基三曱銨(HB)達 1% HB (w/v)之終濃度來自經濃縮且經透析過濾之溶液中 沉澱出多醣。在深度過濾器上收集多醣/HB沉澱物並棄去 濾液。藉由使氯化鈉溶液循環通過含有沉澱物之深度過濾 器來重新溶解及溶洗多醣沉澱物。然後用額外氣化鈉溶液 漂洗過濾器。 將來自Nal儲備溶液的蛾化納(Nal)添加至多酿溶液中以 達到0.5%之終濃度從而沉澱HB。藉由深度過濾去除沉澱 物。濾液包含目標多醣。用NaCl/Nal溶液漂洗沉澱容器及 過濾器並將漂洗液與經部分純化之多醣溶液合併。棄去濾 液。然後使多醣通過0.2微米之過濾器過濾。 在30 kDa MWCO超濾器上濃縮多醣溶液並用氣化鈉溶 液透析過濾。 藉由通過經活性炭浸潰之深度過濾器過濾來進一步純化 經部分純化之多醣溶液。過濾後’用氯化鈉溶液漂洗該炭 過濾、器。將漂洗液與多醣溶液合併,然後使之通過0.2微 米之過濾器進行過濾。 在30 kDa Mwc〇超濾器上濃縮多醣溶液並用1 Μ磷酸鈉 緩衝液對其加以調節得到0.025 Μ之磷酸鈉終濃度。檢查 pH並調節至7.〇土〇 2。 用含有氯化鈉之磷酸鈉緩衝液平衡陶瓷羥基磷灰石(HA) 官柱以得到適宜電導率(<15 pS) »然後將多醣溶液上樣至 160374.doc -24- 201212937 管柱上。在此等條件下,雜質結合於樹脂上且可自流經管 柱的液流中回收多醣。使多醣溶液過濾通過置於管柱之前 及之後的0.2微米在線過濾器。 使用30 kDa MWCO過濾器濃縮多醣溶液。然後用注射 用水(WFI)透析過濾濃縮物。 通過0.2微米膜濾器將經透析過濾之多醣溶液過濾至聚 丙烯瓶中。取出樣品供測試並將經純化之多醣冷凍保存 於-25°C ±5°C 下。 定性 藉由賦予多醣分子質子之信號的分配可知1h_NMr數據 與化學結構相一致。1H-NMR譜顯示出一系列解析度良好 的信號(質子來自甲基)從而可用於定量多醣中0_乙醯基官 能團。 藉由逆流免疫電泳使用特異性抗血清確認一價多醣之身 份。 使用偶聯有折射率及多角度雷射光散射(MALLS)檢測器 之高效凝膠過濾層析並結合樣品濃度來計算分子量。 使用尺寸排除層析介質(CL_4B)展示多醣之相對分子大 小分佈。 實例2 血清型1肺炎球菌醣_CRMi97共軛物之製備 活化及共軛 使含有經純化多醣之容器解凍且合併於反應容器中。向 該反應器中添加〇 2 Μ碳酸鈉(pH 9.0)以在50°C下進行3小 160374.doc -25- 201212937 時的部分脫乙醯基作用(水解)。將反應物冷卻至20«c並藉 由0.2 Μ乙酸實施中和。藉由在2至8。(:下培育來實施高碘 酸鈉存在下之氧化,並將混合物攪拌15至21小時。 將活化反應混合物濃縮並用30K MWCO濾膜以0.9% NaCl過濾透析i〇x。滯留物經ο』微米過濾器過濾。將經活 化之_填裝入100毫升玻璃凍乾瓶中,且在_75°CT實施滾 動冷凉然後進行冷床乾燥。 「滾動冷凍」係用於製備供凍乾(冷凍乾燥)之樣品的方 法。在含有醇或任一其他適宜流體之冷束浴中藉由電機驅 動滾筒自動旋轉培養瓶。使一薄層產物在培養瓶「外殼」 内側各處得到均勻冷凍,從而使更大體積之材料在每次冷 凍乾燥運行期間得到安全加工。此等自動化冷凍裝置提供 了一種能夠同時預冷凍許多培養瓶、在内側形成期望塗層 並為有效冷練乾燥提供足夠表面積之簡便而有效的方法。 使含有凍乾材料之瓶升至室溫並以2:1之醣/蛋白質比重 懸於CRMw溶液中。向醣/蛋白質混合物中加入1 μ磷酸鈉 緩衝液以達0·2 Μ之最終離子強度及7·5之pH值,然後添加 氰基硼氫化鈉。將反應物在23。(:下培育18小時,然後再在 37°C下培育72小時。與氰基硼氫化物一起培育之後,用冷 鹽水稀釋反應混合物,之後加入1 Μ碳酸鈉以將反應混合 物pH調節至9.0。藉由添加硼氫化納在23下培育3至6小 時來淬滅未反應之酸。 用鹽水將反應混合物稀釋2倍並將其通過0.45至5微米預 過濾器轉移到滯留物容器中。將反應混合物用〇15 Μ磷酸 160374.doc -26· 201212937 緩衝液(pH 6)透析過濾3〇x並用鹽水透析過濾2〇x。通過0.2 微米之過濾器過濾滞留物。 將共輥物溶液在0.9%鹽水中稀釋成目標濃度為〇·5毫克/ 毫升’且隨後在Class 100通風櫥中將其無菌過濾至最終總 體濃縮物(FBC)容器中。將共軛物保存在2至8。〇下。 定性 使用尺寸排除層析介質(CL-4B)屐示共輕物之相對分子 大小分佈。 藉由狹縫印跡分析使用特異性抗血清確認共軛物之身 份。 分別藉由醛糖酸及Lowry分析測定醣與蛋白質濃度,共 價結合之共輕複合物中醣與蛋白質之比值可藉由如下計算 獲得: 微克/毫升醣 比值=......-................ 微克/毫升蛋白質 藉由Hestdn法量測〇_乙醯基含量(Hestrin等人,;趴〇1
Chem. 1949,180,第249頁)β根據〇_乙酿基濃度與總釀 濃度之比得到每毫克醣中〇_乙醯基的微莫耳數。 實例3 肺炎鍵球菌笑膜多醣企清型3之製備 主細胞庫及工作細胞庫之製備 自 Robert Austrian 博士(Univershy 〇f 卜刪^繼^, Philadelphia,Pennsylvania)處獲得肺炎鏈球菌之血清型 3。有關細胞庫系統之製備,參見實例i。 160374.doc -27- 201212937 發酵及收集 使用來自卫作細胞庫之培養物接種含有以大豆為主之培 養基的接種瓶。將各瓶在36t:±2。。(無攪拌)下培育直至滿 足生長要求為^使用接種瓶接種含有以大豆為主的培養 基之菌種發酵罐。用無菌碳酸鈉溶液維持約7 ()之邱值。 達到目標光密度後’使用菌種發酵罐接種中間菌種發酵 罐。達到目標光密度後,使用中間菌種發酵罐接種生產發 酵罐。用無菌碳酸鈉溶液維持pH。達到發酵罐工作體積後 終止發酵。向培養物中添加適宜量之無菌12%的脫氧膽酸 鈉以裂解細菌細胞並釋放細胞結合多醣。裂解後,冷卻發 酵罐内含物。用乙酸將經裂解培養液之1)11調節至約pH 6.6。藉由連續流動離心繼而進行深度過濾及〇 45微米微孔 過濾來澄清裂解物。 純化 肺炎球菌多醣之純化由若干濃縮/透析過濾操作 '沉澱/ 溶洗、管柱層析、及深度過濾步驟構成。除非另有說明, 否則,所有程序皆在室溫下實施。 將來自肺炎鏈球菌血清型3發酵罐培養物的澄清培養液 濃縮並使用100 kDa M WCO過濾器進行透析過濾。使用碟 酸鈉緩衝液在中性pH下達成透析過濾。藉由透析過濾自較 高分子量之生物高分子(諸如核酸、蛋白質及多醣)中去除 低分子量培養基組份。 在添加溴化十六碳烷基三曱銨(HB)之前,向經濃縮及經 透析過濾之多醣溶液中加入經計算體積的NaCl儲備溶液以 -28- 160374.doc rs) 201212937 得到0.25 M NaCl之終濃度。然後藉由添加來自儲備溶液 之ΗΒ達1% HB (w/v)之終濃度來沉澱多醣。在深度過濾器 上收集多醣/HB沉澱物並棄去濾液。藉由使氣化鈉溶液循 環通過含有沉澱物之深度過濾器來重新溶解及溶洗多醣沉 澱物。然後用額外氣化鈉溶液漂洗過濾器。 將來自Nal儲備溶液的碘化鈉(NaI)添加至多醣溶液中以 連到0.5%之終濃度從而沉澱HB。藉由深度過濾去除沉澱 物。濾液包含目標多醣。用NaCl/Nal溶液漂洗沉澱容器及 過濾器並將漂洗液與經部分純化之多醣溶液合併。棄去滤 液。然後使多醣通過0.2微米之過濾器過濾。 在30 kDa MWCO超渡器上濃縮多醣溶液並用氣化納溶 液透析過濾。 藉由通過經活性炭浸潰之深度過濾器過濾來進一步純化 經部分純化之多醣溶液。過濾後,用氣化鈉溶液漂洗該炭 過渡器。將漂洗液與多醣溶液合併,然後使之通過〇. 2微 米之過濾器進行過濾。 在30 kDa MWCO超濾器上濃縮多醣溶液並用! μ磷酸鈉 缓衝液對其加以調節得到1025 Μ之磷酸鈉終濃度。檢查 pH並調節至7.0±0,2。 用含有氣化鈉之磷酸鈉緩衝液平衡陶瓷羥基磷灰石(HA) 管柱以得到適宜電導率(15 pS)。然後將多醣溶液上樣至管 柱上。在此等條件下,雜質結合於樹脂上且可自流經管柱 的液流中回收多醣。使多醣流過含有緩衝液之管柱並通過 0.2微米過濾器過濾。 160374.doc •29· 201212937 使用30 kDa MWCO過滤器濃縮多醣溶液。然後用WFI透 析過濾濃縮物。 通過0.2微米膜濾器將經透析過濾之多醣溶液過濾、至不 銹鋼容器中。取出樣品供測試並將經純化之多醣冷束保存 於-25°C±5°C 下。 定性 藉由賦予多醣分子質子之信號的分配可知1H-NMR數據 與化學結構相一致。 藉由逆流免疫電泳使用特異性抗血清確認一價多醣之身 份。 使用與折射率及多角度雷射光散射(MALLS)檢測器偶接 之高效凝膠過濾層析並結合樣品濃度來計算分子量。 使用尺寸排除層析介質(CL-4B)展示多醣之相對分子大 小分佈。 實例4 血清型3肺炎球菌醣-CRM197共軛物之製備 活化及共耗 使含ik清型3醣之容器解凍且合併於反應容器中。向該 反應器中,加入WFI及2 Μ乙酸以達0.2 Μ及2毫克/毫升醣 之終濃度。使溶液溫度升高至85°C保持1小時以水解多 醣。將反應物冷卻至;S25°C並添加1 Μ氯化鎂以達〇·1 Μ之 終濃度。藉由在23 °C下培育16至24小時實施高碘酸鈉存在 下之氧化。 將活化反應混合物濃縮並用100K MWCO濾膜以WFI透 160374.doc -30· 201212937 析過濾1〇χ。藉由0.2微米之過濾器過濾滞留物。 對於混合,將0.2 Μ磷酸鈉(pH 7.0)添加至經活化醣中以 達10 mM之終濃度及6.0至6.5之pH。將CRMl97載體蛋白質 與酿溶液混合以得到2克比1克之醣/CRMm比◊將合併之 醣/蛋白質溶液填裝至100毫升玻璃凍乾瓶中(目標填裝量為 50毫升)’在-75 °C下實施滾動冷凍,然後進行冷凍乾燥。 使含有經一起冷乾之醣/蛋白質材料的瓶升溫至室溫並 重懸於0.1 Μ填酸鈉緩衝液(pH 7.0)中以達2〇毫克/毫升之醣 終濃度。將pH調節至6.5且隨後添加0.5莫耳當量之氰基侧 氫化鈉。將反應物在37°C下培育48小時。與氰基硼氫化物 一起培育後,用冷的5 mM琥珀酸鹽/0.9%鹽水緩衝劑稀釋 反應混合物。藉由添加爛氫化鈉並在23°C下培育3至6小時 來淬滅未反應之醛。使反應混合物通過0·45至5微米前過 濾器轉移至滯留物容器中。 用0.1 Μ磷酸緩衝液(pH 9)將反應混合物透析過濾3〇χ, 用0.15 Μ磷酸鹽缓衝液(pH 6)透析過濾20χ,並用5 mM玻 珀酸鹽/0.9%鹽水透析過濾20x。藉由0.2微米之過濾器過渡 滯留物。 將共軛物溶液稀釋成醣目標濃度為0.5毫克/毫升,並在 Class 100通風櫥中將其無菌過濾至FBC容器中》將共輕物 保存在2至8°C下。 定性 使用尺寸排除層析介質(CL-4B)展示共軛物之相對分子 大小分佈。 160374.doc -31- 201212937 藉由狹缝印跡分析使用特異性抗血清確認共輛物之身 份。 分別藉由Anthrone及Lowry分析測定醣與蛋白質濃度。 共價結合之共軛複合物中醣與蛋白質之比值可藉由如下計 算獲得: 微克/毫升酿 比值=.....-................. 微克/毫升蛋白質 實例5 肺炎鍵球菌英膜多醣血清型5之製備 自紐約州立大學(Brooklyn,New York)之 Gerald Schiffman 博士處獲得肺炎球菌血清型5。有關細胞庫系統之製備, 參見實例1。有關多醣之發酵、收穫、純化及定性,參見 實例1。 替代發酵方法 使用來自工作細胞庫之培養物接種含有以大豆為主的培 養基及10 mM無菌NaHC〇3溶液之接種瓶。將各瓶在 36°C±2它(無攪拌)下培育直至滿足生長要求為止。使用接 種瓶接種含有以大豆為主的培養基及1〇 mM無菌NaHc〇3 =液之菌種發酵罐。用3 N Na〇H維持約7〇之阳。達到目 標光密度後,使用菌種發酵罐接種含有以大豆為主的培養 基(其中NaHC〇3濃度為1〇 mM)之生產發酵罐。用]n
Na〇H維持PH °在生長停止後或達到發酵罐王作體積時終 止發酵。向培養物中添加適宜量之無菌的12%脫氧膽酸鈉 以在培養液中得到〇·12%之濃度,從而裂解細菌細胞並釋 160374.doc
-32· 201212937 放細胞結合多醣。裂解後,邊 遭搜拌邊在介於7C至13<>C之 間的溫度下使發酵罐内含物伴 切侏符8至24小時之間的時間間 隔’以確保細胞裂解及多聽釋放進行完全。在此保持 進行㈣以防止裂解物㈣沈積於發酵罐壁及pH探頭上, 從而使探頭能夠保持完好。技令 ^ f接下來,用50%乙酸將裂解培 養液之pH調節至約PH 4 5 〇徂姓饥士 ° 間間隔介於12小時至24小時之間,溫度介於丨代至抑之 間)’大部分先前可溶之蛋白質由溶液中析出成為固體沉 澱物,其中留在溶液中之多酶幾乎無損失或無降解。藉由 連續流動離心繼而進行深度過滤及㈣微米微孔過據來澄 清含有沉澱物之溶液。 實例6 金清型5肺炎球菌醣-CRMw共軛物之製備 活化及共軛 使含血清型5醣之容器解凍且合併於反應容器中。向該 反應器中加入0.1 Μ乙酸鈉(pH 4·7),之後藉由在23 °c下讲 育16至22小時實施高峨酸鈉存在下之氧化。 將活化反應混合物濃縮並用100K MWCO濾膜以WFI透 析過據10X。通過〇.2微米之過濾器過濾滯留物。 將血清型5活化醣與CRMi97以0.8:1之比例混合。將合併 之膽/蛋白質溶液填裝至100毫升玻璃凍乾瓶中(目標填裝量 為50毫升),在-75°C下實施滾動冷凍,然後一起冷束乾 燥。 使含有經一起凍乾之材料瓶升溫至室溫並重懸於〇 . 1M/^ 160374.doc -33- 201212937 酸鈉(pH 7.5)中且添加氰基硼氫化鈉。將反應物在3〇〇c下 培育72小時’之後再添加一次氰基硼氫化物並在30〇c下培 育20至28小時。 與氰基硼氫化物一起培育後,用鹽水將反應混合物稀釋 2倍並通過0·45至5微米前過濾器將其轉移至滯留物容器 中。用0.01 Μ磷酸緩衝液(ΡΗ 8)將反應混合物透析過濾 30x ’用0.15 Μ磷酸緩衝液(pH 6)透析過濾20x,並用鹽水 透析過濾20x *通過〇,2微米之過濾器過濾滯留物。 將共軛物溶液稀釋成醣目標濃度為〇·5毫克/毫升,並在 Class 100通風櫥中將其無菌過濾至fBc容器中。將共軛物 保存在2至81下。 有關共軛物之特性,參見實例2。 實例7 肺炎鏈球菌莢膜多醣企清型6A之製備 自紐約州立大學(Bro〇klyn,New York)之 Gerald Schiffman 博士處獲得肺炎球菌血清型6A。有關細胞庫系統之製備’ 參見實例1。有關多醣發酵、收穫及純化,參見實例1,但 在純化期間,於進行層析步驟之前省略了 30 kDa MWCO濃 縮步驟。 實例8 血清型6A肺炎球菌醣-CRM197共軛物之製備 活化及共輕 血清型6A多膽係高分子量聚合物,在氧化前須使之減 小。使含血清型6A醣之容器解凍且合併於反應容器中。向 160374.doc •34- 201212937 該反應器中,添加2 Μ乙酸以達0.1 Μ的終濃度,在6〇 °c下 水解1.5小時。將反應物冷卻至23°C並藉由用1 M NaOH將 反應混合物pH調節至6來實施中和。藉由在23 °C下培育14 至22小時來實施高碘酸鈉存在下之氧化。 將活化反應混合物濃縮並用100K MWCO濾膜以WFI透 析過濾10X。通過0.2微米之過濾器過濾滯留物。 將血清型6A與蔗糠混合並填裝至1〇〇毫升玻璃康乾航中 (目標填裝量為50毫升)並在-75°C下實施滾動冷凍然後進行 冷凉·乾燥。 使含有凍乾材料之瓶升溫至室溫並以1:丨之醣/蛋白質比 重懸於一曱基亞硬(DMSO)中。添加氰基棚氫化納後,將 反應混合物在23°C下培育18小時。與氰基硼氫化物一起培 月後’用冷的鹽水稀釋反應混合物。藉由添加棚氫化納在 23C下培育3至20小時來淬滅未反應之酸。 將經稀釋之反應混合物通過5微米前過濾器轉移至滞留 物容器中。用0.9% NaCl將反應混合物透析過濾ι 〇χ並用經 號拍酸鹽緩衝之NaCl透析過濾30χ。通過〇.2微米之過遽器 過滤滞留物。 將共軛物溶液稀釋成醣目標濃度為〇·5毫克/毫升,並在 Class 100通風櫥中將其無菌過濾至fbc容器中。將共軛物 保存於2至8°C下。 有關共輛物之特性,參見實例2。 實例9 肺炎鏈球菌莢膜多II血清型7F之製備 160374.doc -35- 201212937 自纽約州立大學(Brooklyn,New York)之Gerald Sehiffman 博士處獲得肺炎球菌血清型7F。有關細胞庫系統之製備以 及有關多醣之發酵及收穫’參見實例3。對於替代之發酵 及收穫方法’參見實例1令所述之替代方法。 純化 肺炎球菌多醣之純化由若干濃縮/透析過濾操作、沉澱/ 溶洗、管柱層析、及深度過濾步驟構成。除非另有說明, 否則’所有程序皆在室溫下實施。 將來自肺炎鏈球菌血清型7F發酵罐培養物之澄清培養液 濃縮並使用100 kDa MWCO過濾器進行透析過濾。使用碟 酸鈉緩衝液在中性pH下達成透析過濾《藉由透析過濾自較 高分子量之生物高分子(諸如核酸、蛋白質及多醣)中去除 低分子量培養基組份。 血清型7F不與HB形成沉澱。取而代之,藉由添加來自 儲備溶液之HB達1% HB之終濃度來自經濃縮及經透析過遽 之溶液中沉澱雜質。在深度過濾器上收集沉澱物並棄去渡 液。在濾液中得到多醣。 將來自Nal儲備溶液的破化納(Nal)添加至多釀溶液中以 達到0.5%之終濃度從而沉澱HB。藉由深度過濾去除沉殿 物。遽液包含目標多膽。用NaCl/Nal溶液漂洗沉澱容器及 過濾器並將漂洗液與經部分純化之多醣溶液合併。棄去滤 液。然後通過0.2微米之過濾器過濾多醣。 在30 kDa MWCO超濾'器上濃縮多醣溶液並用氣化鈉溶 液透析過濾。 160374.doc -36- 201212937 藉由通過經活性炭浸潰之深度過濾器過濾來進一步純化 經部分純化之多醣溶液。過濾後,用氣化鈉溶液漂洗該炭 過濾器。將漂洗液與多醣溶液合併,然後使之通過0.2微 米之過濾器進行過濾。 在30 kDa MWCO超濾器上濃縮多醣溶液並用1 μ磷酸鈉 緩衝液對其加以調節得到0.025 Μ之鱗酸納終濃度。檢查 pH並調節至7.0±0.2。 用含有氣化鈉之磷酸鈉緩衝液平衡陶瓷羥基磷灰石(HA) 管柱以得到適宜電導率(15 pS)。然後將多醣溶液上樣至管 柱上。在此等條件下’雜質結合於樹脂上且可自流經管柱 的液流中回收多醣。使多醣流過含有緩衝液之管柱並通過 0.2微米之過濾器過濾。 使用30 kDa MWCO過渡器濃縮多醣溶液。然後用wfi透 析過渡濃縮物。 通過0.2微米膜滤器將經透析過濾之多醣溶液過據至不 銹鋼容器中。取出樣品供釋放測試並將經純化之多酿保存 於2°C至8°C下。 有關多醣之特性,參見實例3。 實例10 血清型7F肺炎球菌醣-CRM197共耗物之製備 活化及共耗 藉由在23C下培育16至24小時實施局破酸納存在下 . 氧
niM 將活化反應混合物濃縮並用100K MWCO濾膜以1〇 160374.doc •37- 201212937
NaOAc (pH 4.5)透析過濾1〇><。通過〇 2微米之過濾器過濾 滯留物。 ~ 將血凊型7F填裝至100毫升玻璃凍乾瓶中(目標填裝量為 50毫升)並在-75°C下實施滾動冷凍然後進行冷凍乾燥。 使含有凍乾之血清型7F&CRMi97之瓶升溫至室溫並以 1.5:1之醣/蛋白質比重懸於〇1^8〇中。添加氰基硼氫化鈉 後,將反應物在23。(:下培育8至1〇小時。藉由添加硼氫化 鈉在23 C下培育16小時來淬滅未反應之醛。 用冷鹽水將反應混合物稀釋1〇倍並使其通過5微米預過 濾器轉移至滞留物容器中。將反應混合物用〇9%鹽水透析 過遽1 Ox並用經琥珀酸鹽緩衝之鹽水透析過濾3〇x。通過 〇·2微米之過濾器過濾滯留物。 將共軛物溶液在0.9%鹽水中稀釋成醣目標濃度為〇.5毫 克/毫升’且隨後在Class 100通風櫥中將其無菌過濾至FBC 容器中。將共軛物保存於2至8。(:下。 有關共軛物之特性,參見實例4。 實例11 肺炎鍵球菌英膜多糖金清型19A之製備 自紐約州立大學(Brooklyn,New York)之 Gerald Schiffman 博士處獲得肺炎球菌血清型19A。有關細胞庫系統之製 備,參見實例1。有關多醣之發酵、收穫及純化,參見實 例7。關於定性,參見實例3。 實例12 血清型19A肺炎球菌醣-CRM197共軛物之製備 •38· 160374.doc ⑧ 201212937 活化及共耗 使含血清型19A醣之容器解凍且合併於反應容器中。添 加乙酸鈉達10 Mm (pH 5.0)並在高碘酸鈉存在下藉由在 23°C下培育16至24小時來實施氧化。
將活化反應混合物濃縮並用1 〇〇κ MWCO濾膜以10 mM 乙酸鹽(pH 5.0)透析過濾1〇x。通過〇2微米之過濾器過濾 滯留物。 將經活化醣與蔗糖混合’之後添加CrMi97。將血清型 ^八活化醣與匸尺⑷^之混合物彳二者比為^⑴填裝至丨⑽毫 升玻璃凍乾航中(目標填裝量為5〇毫升)並在_75〇C下實施滾 動冷凍然後進行冷凍乾燥。 使含有凍乾材料之瓶升溫至室溫並重懸於DMSO中。向 醣/蛋白質混合物中添加氰基硼氫化鈉(1〇〇毫克/毫升)。將 反應物在23°C下培育15小時。與氰基硼氫化物一起培育 後’藉由添加硼氫化鈉並在23 °C下培育3至20小時來淬滅 未反應之酿。 用冷鹽水將反應混合物稀釋1〇倍並使其通過5微米預過 濾器轉移至滞留物容器中。將反應混合物用〇9%NaC1透析過 /慮1 Ox,經0.45-微米過渡器過據,並用5 mM破ί白酸鹽/0.9% NaCl緩衝液(ΡΗ 6)透析過濾30χ通過〇·2微米之過濾器過遽 滯留物。 用5 mM玻拍酸鹽/0.9%鹽水將共輛物溶液稀釋成醣目標 濃度為0.5毫克/毫升’並在ciass 1〇〇通風櫥中將其無菌過 濾至FBC容器中。將共軛物保存於2至fc下。 160374.doc -39- 201212937 有關共軛物之特性,參見實例4。 實例13 肺炎鏈球菌莢膜多醣血清型4、66、9¥、14、180、19卩及 23F之製備 肺炎鏈球菌菌種培養物之製備 自紐:約州立大學(Brooklyn,New York)之 Gerald Schiffman 博士處獲得肺炎球菌血清型4、6B、9V、18C、19F及 23F。肺炎鏈球菌之血清型μ自ATcc獲得,菌株6314。 分別使用一小瓶每一期望之肺炎鏈球菌血清型來開始一 發酵批次。使用碳酸鈉將含有以大豆為主之培養基及紛紅 的兩個瓶的pH調節至7.4±0.2範圍内,且隨後向兩個瓶中 添加所需體積之50%葡萄糖/1〇/〇硫酸鎂溶液。用不同量之 菌種接種該兩個瓶。在36t: ±2t下培育該兩個瓶直到培養 基變為黃色為止。培育之後,自每一瓶中取出樣品並測試 光密度(OD)(〇,3至0.9)及PH (4.6至5.5)。選擇兩瓶之一用於 接種菌種發酵罐。 將以大豆為主的培養基轉移至菌種發酵罐中並滅菌。然 後向發酵罐中添加一體積之5〇%葡萄糖/1%硫酸鎂溶液。 監測並控制菌種發酵罐之PH及攪拌情況(PH 6.7至7.4)。將 X維持在36C±2C。以無菌方式將菌種接種物(瓶)連接 至菌種發酵罐上並轉移接種物❶將發酵罐保持在pH控制下 並定期取出樣品進行0D及pH測試。當在6〇〇奈米處達到 月望OD時,用來自菌種發酵罐之發酵培養液接種 間發酵罐。 160374.doc 201212937 將以大豆為主的培養基轉移至中間發酵罐中並滅菌。然 後向發酵罐中添加一體積之50%葡萄糖/1〇/〇硫酸鎂溶液。 監測並控制中間發酵罐之pH及攪拌情況(ΡΗ ό·7至7.4)。將 zm度維持在3 6 C ±2 °c。將菌種發酵罐之内含物轉移至中間 發酵罐中將發酵罐保持在PH控制下並定期取出樣品進行 OD及pH測试。畲在6〇〇奈米處達到〇 5之期望時用來 自中間發酵罐之發酵培養液接種生產發酵罐。 將以大豆為主的培養基轉移至生產發酵罐中並滅菌。然 後向發酵罐中添加一體積之5〇%葡萄糖/1%硫酸鎂溶液。 監測並控制生產發酵罐之pH及攪拌情況(pH 6 7至7 4)。將 溫度維持在36t ± 2。(:。將發酵罐保持在?11控制下並定期 取出樣品進行〇D&pH測試,直至發酵完成為止。 將脫氧膽酸鈉添加至發酵罐中達約〇12% w/v之終濃 度》在最低30分鐘内將反應物混合且將溫度設定點降至 呢。將培養物培育過夜,且在確認滅活後用鄕乙酸 將培養物之PH調節至6.4至6.8之間(必要時)。使發酵罐之 溫度升t^2G°C±5°C並將内含物轉移至澄清儲存罐中。 使澄清儲存罐之内含物(包括細胞碎片)以介於^至㈣ 公升/小時之流速(血清型4除外,#中棄去了細胞碎片且流 速固定在25至250公升/小時之間)通過離心機加以處理。取 出上清液樣品並進行0D測定。離心過程之期望 0.15。 ~ 起初’使上清液再循環通過深度過據器總成,直至達到 0.05±0.03之〇D。然後使上清液诵沾、、哎由 貧辰逋過/菜度過濾器總成並通 160374.doc 41 201212937 過〇·45微米膜濾器直至到達濾液儲存罐。 隨後’將產物通過閉管轉移至用於加工之純化區。 所有上述操作(離心、過濾及轉移)皆在lOt至3〇〇c之間 實施。 有關血清型4及6B之替代的發酵及收穫方法,參見實例i 中所述之替代方法。 純化 每一肺炎球菌多醣之純化由若干濃縮/透析過濾操作、 沉澱/溶洗、管柱層析、及深度過濾步驟構成。除非另有 說明’否則,所有程序皆在室溫下實施^ 將來自期望肺炎鏈球菌血清型之發酵罐培養物的澄清培 養液濃縮並用100 kDa MWCO過濾器透析過濾。使用鱗酸 鈉緩衝液在pH<9下達成透析過濾。藉由透析過濾自較高分 子置·之生物高分子(諸如核酸、蛋白質及多醣)中去除低分 子量培養基組份。 藉由添加來自儲備溶液之HB達1% HB (w/v)之終濃度(血 清型23F除外,其具有2·5%之終濃度)自經濃縮及經透析過 渡之溶液中沉激多醣。在深度過濾器上收集多醣/HB沉澱 物並棄去濾液。(注意:血清型14不會沉澱;因此需保留 濾液。)藉由使氯化鈉溶液循環通過含有沉澱物之深度過 渡器來重新溶解及溶洗多酷沉澱物。然後用額外氯化鈉溶 液漂洗過濾器。 將來自Nal儲備溶液之碘化鈉(Nal)添加至多醣溶液中達 0.5%之終濃度以沉殿HB (血清型όΒ除外,其具有0.25¾之 160374.doc ⑧ •42- 201212937 終濃度)。藉由深度過濾去除沉澱物。濾液包含目標多 醣。棄去濾液。然後通過〇·2微米之過濾器過濾多醣。 在30 kDa MWCO超濾器上濃縮多醣溶液並用氯化鈉溶 液透析過渡。 藉由通過經活性炭浸潰之深度過濾器過濾來進一步純化 經部分純化之多醣溶液》過濾後,用氣化鈉溶液漂洗該炭 過濾器。將漂洗液與多醣溶液合併,然後使之通過0.2微 米之過滤器進行過滤。 在30 kDa MWCO超濾器上濃縮多醣溶液並用氯化鈉溶 液漂洗過濾器。檢查pH並調節至7.0士0.3。 用含有氣化鈉之磷酸鈉緩衝液平衡陶瓷羥基磷灰石(HA) 管柱直至pH達7.0±0·3且電導率達26±4 pS為止。然後將多 膽溶液上樣至管柱上。在此等條件下,雜質結合於樹脂上 且可自流經管柱的液流中回收多醣。然後通過0.2微米之 過濾器過濾多醣溶液。 使用30 kDa MWCO過濾器濃縮多醣溶液。然後用WFI透 析過濾濃縮物直至電導率達<15μ8為止。 將經透析過濾之多醣溶液通過〇·2微米膜濾器過濾至主 體容器中並保存於2至8°C下。 實例14 血清型4、6B、9V、14、18C、19F及23F之肺炎球菌醣-CRM197共輛物的製備 活化方法 如本實例所述’不同血清型醣遵循不同之活化途徑(活 160374.doc -43· 201212937 化前進行水解或不進行水解)及共輛結合(水性或DMSO反 應)。 將多醣自主體容器轉移至反應器中。然後將多醣稀釋於 WFI及磷酸鈉中使終濃度介於i_6至2.4毫克/毫升範圍内。 步驟1 : 對於血清型6B、9V、14、19F及23F,將pH調節至pH 6·0 ±0.3 〇 對於血清型4,添加鹽酸(o.oi μ之酸終濃度)並將溶液在 45°C 土 2°C下培育25至35分鐘。藉由冷卻至21至25。(:並添加1 Μ磷酸鈉達6.7±0.2之目標PH來停止水解《實施加工過程中 的測s式來確認去丙嗣酸化之適當水平。 對於血清型18C,添加冰乙酸(〇.2 Μ之酸終濃度)並在 94 C ±2 C下將溶液培育205至215分鐘。然後將溫度降至2工 至25°C並添加1至2 Μ之磷酸鈉以達6·8±0.2之目標pH。 步驟2 :過破酸鹽反應 使用總醣含量(除外血清型4)確定肺炎球菌醣活化所需 之過蛾酸鈉的莫耳當量。對於血清型4,使用每莫耳醣用 0.8至1.2莫耳過碘酸鈉之比例。充分混合後,對於除19F之 外的所有血清型使氧化反應在21至25艽下持續進行16至2〇 小時’而對於19F,溫度$15°C。 步驟3 :超濾
將經氧化之醣濃縮並用WFI (對於血清型19F為〇 〇1 M 磷酸鈉緩衝液pH 6.0)在100 kDa MWCO超濾器(對於18C為 5 kDa超濾器)上透析過濾。棄去透過液並將滯留物通過 160374.doc -44- 201212937 0.22微米過濾器過濾。 步驟4 :冷凍乾燥 # & U $ 4' ' m將經濃縮之醣與CRMi97載體 蛋白質混合,填裝至玻璃瓶中,經滾動冷凍並保存於仝 65 C下。將經冷凍之濃縮醣冷凍乾燥且隨後保存 於-25°C±5°C 下。 對於血清型6B、19F、及23F,添加特定量之蔗糖,對 該添加量加以計算以在共軛結合反應混合物中達5%±3%之 蔗糖濃度》血清型18C不需要添加蔗糖。然後將經濃縮之 醣填裝至玻璃瓶中,經滾動冷凍並保存於^_65〇c下。將經 冷凍之濃縮醣冷凍乾燥且隨後保存於_25r±5c>c下。 共輕結合方法 使用兩種共輛結合方法:對於血清型4、9V、14及1 8C 使用水性共輛結合且對於血清型6B、19F及23F使用DMSO 共輛結合。 水性共軛結合 步驟1 ··溶解 對於血清型4、9V及14,使經凍乾之活化醣_CRM197混合 物解凍並在室溫平衡。然後於〇. 1 Μ磷酸鈉緩衝液中重構 康乾之經活化醣-CRM197,按如下典型比例實施: •對於血清型4及9V,每16至24克醣用1公升緩衝液 •對於血清型14,6至10克醣用1公升緩衝液 在37C± 2C下培育反應混合物直至▲清型9 V完全溶解 且對於血清型4及14在23°C±2°C下培育。 160374.doc •45· 201212937 對於血清型18C,以每1公升CRMm溶液用0.11公升磷酸 納之典型比例將經凍乾之醣重構於Crm197溶於1 Μ磷酸氫 二鈉之溶液中。在23。〇±2。(:下培育反應混合物(8至12克/公 升之醣濃度)直至完全溶解。 在此階段測試pH作為加工過程中的控制β 步驟2:共輕結合反應 對於血清型4及9V,藉由添加氰基硼氫化鈉溶液(丨〇〇毫 克/毫升)達1.0至1.4莫耳氰基硼氫化鈉/莫耳醣來起始共軛 結合反應。將反應混合物在37°C±2°C下培育44至52小時。 然後使溫度降至23°C ±2°C並向反應器申添加0.9°/。氯化鈉》 添加硼氫化鈉溶液(1〇〇毫克/毫升)以達18至2 2莫耳當量之 硕氫化鈉/莫耳醣。將混合物在23°c ±2°c下培育3至6小 時。用0.9%氯化鈉稀釋混合物並漂洗反應器。使用1.2微 米前過濾器將經稀釋之共軛結合混合物過濾至儲存容器 中。 對於血清型14及18C ’藉由添加氰基硼氩化物溶液(1 〇〇 毫克/毫升)達1.0至1.4莫耳之氰基硼氫化鈉/莫耳醣來起始 共軛結合反應。將反應混合物在23。(:士 2。(:下培育12至24小 時。使溫度升高至37°C±2eC並將反應物培育72至96小時。 然後使溫度降至23°C 土2°C並向反應器中添加0.9%氣化鈉。 添加硼氫化鈉溶液(1〇〇毫克/毫升)以達1.8至2.2莫耳當量之 硼氫化鈉/莫耳醣。將混合物在23°C ±2°C下培育3至6小 時。用0.9%氣化鈉稀釋混合物並漂洗反應器。然後使用 1.2微米前過濾器將經稀釋之共軛結合混合物過濾至儲存 160374.doc • 46· 201212937 容器中。 步驟3 :超濾1〇〇 kDa 將經稀釋之共軛結合混合物濃縮並在丨〇〇 kDa MWC〇超 滤器上以最小15體積(血清型4)或40體積(血清型9V、14、 及18C)之0.9%氣化鈉進行透析過濾。 棄去透過液。 對於血清型4 ’通過0.45微米過濾器過濾滯留物。 在此步實施加工過程中的控制(醣含量)。 步驟4 : Η A管柱純化 僅對血清型4共輛物實施此步。 首先用0·5 Μ磷酸鈉缓衝液(pH 7.0土0.3)中和HA管柱且隨 後用0.9%氣化鈉將之平衡。將經過濾滯留物(血清型4)以 1.0公升/分鐘之流速上樣至管柱上。用0.9%氯化鈉以$2 〇 公升/分鐘之流速洗滌管柱。然後用〇 5 Μ碟酸鈉緩衝液以 S2.0公升/分鐘之流速溶洗產物。 然後將ΗΑ部分濃縮並在1〇〇 kDa MWCO濾膜上以最小20 體積之0.9%氣化納實施透析過遽。棄去透過液。 步驟5 :無菌過濾 將經100 kDa MWCO透析過濾後之滯留物通過0.22微米 過渡器過濾。在經過濾產物上實施加工過程中的控制(醣 含量、游離蛋白質、游離醣及氰化物)。對所過濾滯留物 實施過程中控制以確定是否需要進行額外的濃縮、透析過 渡及/或稀釋來滿足FBC目標。對FBC樣品重複實施此等及 額外測試。 1603 74.d〇< • 47- 201212937 如需要,用0.9%氯化鈉稀釋經過濾之共軛物以達低於 0.55克/公升之終濃度。在此階段實施醣含量、蛋白質含量 及醣:蛋白質比之釋放測試。 最後,將共軛物過濾(0·22微米)並以2 64克/濾毒罐之典 型里填裝至10公升不銹鋼濾毒罐中。在此階段,產率、醣 含量、蛋白質含量、ρΗ、膽:蛋白質比值及離胺酸含量係 作為加工過程中控制加以檢測。在此段 (外觀'游離蛋白f、游離聽、内毒素、分子大小敎式 殘留氰化物 '醣身份、CRM197身份)。 DMSO共辆結合 步驟I,溶解 在室溫平衡經凍乾之活化醣血清型6B、19F、23f及經 凍乾之CRM〗97載體蛋白質並重構於DMS〇中溶解濃度通常 介於2至3克醣(2至2.5克蛋白質)/公升DMS〇範圍内。 步驟II :共軛結合反應 在23°C 土2°C下以0.6克至1 .〇克醣/克CRM丨97 (對於血清型 6B及19F)或1.2至1.8克醣/克CRMw (對於血清型23F)之比 例範圍將經活化之醣與CRM,97載體蛋白質混合6〇至75分 鐘。 藉由以0.8至1.2莫耳當量之氰基硼氫化鈉比丨莫耳醣之比 例添加氰基硼氫化鈉溶液(1〇〇毫克/毫升)來起始共輕結合 反應。將WFI添加至反應混合物中以達1% (v/v)之目標濃 度並將混合物在23 C ±2 C下培育40小時以上。 將100毫克/毫升之硼氫化鈉溶液(通常為,每莫耳活化醣 160374.doc •48· 201212937 用1.8至2.2莫耳當量之硼氫化鈉)及WFI (目標濃度5%乂~) 添加至反應物中並將混合物在23^±2〇c下培育3至6小時。 此程序可還原任何存在於醣上的未反應之醛。然後在 <15°C下將反應混合物轉移至含有0.9%氣化鈉之稀釋罐 中。 步驟III : 100 kDa超遽 將經稀釋之共軛物混合物通過1 2微米過濾器過濾並濃 縮且在100 kDa MWCO濾膜上以最大15體積之0.9。/。氣化鈉 (對於血清型23F使用〇.〇i μ磷酸鈉/0.05 M NaCl緩衝液)實 施透析過濾。棄去透過液。通過〇 45微米之過濾器過濾滯 留物。在此階段採集加工過程中之醣含量樣品。 步驟IV : DEAE管柱純化 僅對血清型23F實施此步驟。 用0·01 Μ磷酸鈉/0.05 Μ氣化鈉緩衝液平衡DEAE管柱。 將經過濾之滯留液(血清型23F)上樣至管柱上並用0.01 Μ磷酸 鈉/0.05 Μ氯化鈉緩衝液洗滌》然後用〇.〇1 μ磷酸鈉/0.9% NaCl緩衝液洗滌管柱。之後用〇〇1 μ磷酸鈉/0.5 Μ氯化鈉 緩衝液洗脫產物。 步驟V : 100 kDa超濾 將來自6B及19F之滯留液濃縮並用至少30體積之0.9%氯 化鈉實施透析過遽。棄去透過液。 將來自血清型23F之溶洗液濃縮並用最小2〇體積之0.9% 氯化納實施透析過濾。棄去透過液。 步驟VI :無菌過滤 160374.doc .49- 201212937 將經100 kDa MWCO透析過濾後之滯留液通過〇22微米 過濾器過濾。對經過濾產物實施加工過程中的控制(醣含 量、游離蛋白質、游離醣、剩餘DMSO及剩餘氰化物)。對 所過濾滞留物實施過程中控制以確定是否需要進行額外的 濃縮、透析過濾及/或稀釋來滿足FBC目標。對FBC樣品重 複實施此等及額外測試。 如需要’用0.9%氣化鈉稀釋經過濾之共軛物以達低於 〇·5 5克/公升之終濃度。在此階段實施有關醣含量、蛋白質 含量及醣:蛋白質比之釋放測試。 最後’將共軛物過濾(0.22微米)並以2.64克/濾毒罐之量 填裝至10公升不銹鋼濾毒罐中。在此階段,產率、醣含 量、蛋白質含量、pH、醣:蛋白質比值及離胺酸含量係作 為加工過程中控制加以檢測。在此階段實施釋放測試(外 觀、游離蛋白質、游離醣、内毒素、分子大小測定、剩餘 氰化物、剩餘DMSO、醣身份及CRM197身份)。 實例15 多價肺炎球菌共軛物疫苗之調配 13個共輥物之最終主體濃縮物含有0.85%之氯化鈉。血 清型3、6A、7F及19A之主體濃縮物亦含有5 mM琥珀酸鈉 緩衝液(pH 5.8)。根據批體積及主體醣濃度計算所需之主 體濃縮物體積》向預先標記之調配物容器中添加80%之 0.85%氯化鈉(生理鹽水)及所需量琥珀酸鹽緩衝液後,添 加主體濃縮物。隨後使用Millipore Durapore膜濾器裝置將 該製劑通過0.22微米濾膜無菌過濾至第二個容器中。用剩 -50- 160374.doc ⑧ 201212937 餘的20%之0.85%氯化鈉洗滌第一個容器並使溶液通過相 同過濾器且收集至第二個容器中。在添加主體磷酸鋁期間 及之後溫和地混合經調配之主體。檢查並調節pH (若需 要)。將經調配之主體產物保存於2至8°C。 將經調配之主體產物填裝至講自Becton Dickinson的1型 硼矽酸注射器中。每隔一定間隔檢測疫苗之混濁度以確保填 裝操作之均一性。將經填裝之疫苗(終產物)保存在2至8°C下。 實例16 1 3 -價共輛物疫苗之免疫原性 迄今為止,已在兔子中實施了有關13vPnC之臨床研究。 設計研究#HT01-0021及#ΗΤ01-0036來分別檢查肺炎鏈球 菌莢膜多醣(PS)與CRM 197之化學共扼結合及填酸銘 (AlP〇4)佐劑對兔子中因應於13vPnC疫苗之免疫反應的影 響。此等影響藉由檢測血清IgG濃度之抗原特異性ELISA 及檢測抗體功能之調理吞噬分析(OPA)來定性。 研究 #HT01-0021 研究#HT01-0021檢查含有AlP〇4佐劑之13vPnC疫苗引發 疫苗血清型特異性免疫反應之能力。13vPnC疫苗中出現之 肺炎球菌血清型包括血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、 9V、14、18C、19A、19F及23F。次要目標包括對抗體反 應動力學及持續時間之評估。在第0周及第2周用同A1P04 (1〇〇微克/劑)調配在一起或未調配在一起之每一多聽的計 劃之人類臨床劑(每一 PS為2微克,僅有6B為4微克)經肌内 免疫新西蘭白兔。在不同時間點採集血清。藉由ELISA量 160374.doc -51 - 201212937 測血清型特異性IgG並藉由OPA評定功能活性。 表3顯示在施予兩劑13vPnC疫苗後對採集之樣品求取之 幾何平均滴定度(GMT)。使用IgG GMT比值來比較第4周與 第〇周之反應。此等數據證明,在13vPnC調配物中納入 Α1Ρ〇4與不含佐劑之相同疫苗比較可誘發出更高水平之 抗體。儘管當調配物中納入Α1Ρ〇4時抗體反應會更強,但 此等增加在統計學上不顯著。 亦在用兩個13 vPnC調配物免疫後於兔子中評定功能抗體 反應(表4)。當對含有或不含佐劑之疫苗調配物加以比較 時,在13vPnC+AlP〇4疫苗處理組中觀察到更高之〇pA GMT。在兩組所有疫苗血清型之第4周血清池中檢測opA 滴定度。對於大部分血清型,在第4周量測之opa滴定度 至少較第0周(基線)之OPA滴定度高4倍。 由兩個處理組之血清池評估每一 13 vPnC疫苗血清型之動 力學反應。在第0周及第1、2、3、4、8、12、26、及39周 進行抽血來評估每一血清型之IgG滴定度且隨後加以比 較。除血清型1以外’接受經佐劑化之疫苗的動物中抗體 反應優於彼等接受未經佐劑化之疫苗動物中的抗體反應且 在免疫方案的第2周達到峰值(數據未顯示)。 總而s之’該等數據表明’與攝酸銘調配在一起之 13vPnC疫苗在兔中具有免疫原性,可誘發對納入在疫苗中 之肺炎球菌莢膜多醣的實質抗體反應且此等反應與功能活 性有關。用13vPnC+AlP04免疫後在7個核心血清型中觀察 到之反應與兔子對7價調配物之歷史反應一致。 •52· 160374.doc ⑧ 201212937 (I3%S6) 昵寸城 ddTV+uCJ>n 5ε °°6 寸Is S卜 LIZ 96寸 5 °°9A寸ee 寸ss 寸S τττ
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(Ζ96-ΊΙ4Ι68-Ί)εδ(060--9 寸 ε"59ε-ιρο"9ε'8Ι"寸 ς)66S-II (ςζζ/8·οα-Ι)(S6-I-9I 寸-)906(9(9Ι9-'ε6Γ 卜) S-Ips-o's--I6S-寸 (17 寸气 81-寸 9"ε) wor00(寸 Ι'Ι寸-86-1)SI 5(600-ι-ος寸d6S (ς卜S-'IS-)寸SI-ε6-'α 卜"s- -55s9S
OS OS s OS 19 § UI IS, H OS OS OS OS 0.1 o.l 0.1 0.1 ·0 寸·ε s •I 5 寸Ό 0.1 0_I 0.1 00I> 00l> 00IV 00I> LLl S66 6卜S 00I> 00I> 00I> 00l> 007 oolv 00IV oolv oolv oolv s 68Z 6--oolv I寸一 寸- 00I> oolv oolv s § V61 381 寸I Λ6 AL V9 -s.0"d)^^^^T^4i^^"-"^w々odlv^±^:q 噠雏概肩無韜蛛w屮e隳蛑丨#c"·丨观铵书他鰣鉍蛛擁< IPMO^啦蛛鉍:β 160374.doc -53- 201212937
表4·用兩劑13-價肺炎球菌醣共軛物免疫後NZW兔血清池之肺 炎鏈球菌OPAGMT 13vPnCa 丘清型 第〇周 第4周
Wk4:WkO 比值 第0周 13vPnC+ ALP〇4a 第4周
Wk4:WkO 比值
164812864128161626425612864 46212123242828256)241256 61351511,012123251,05125 <8<8<8<8888816<8<8<8<8 16243216648823264328 ?m12812826546s23526256128s <8<8<8<8OC<888168<8<88 13456A6B7F9V1418C19A19F23F A :由來自一處理組(n=12)内早個兔子之等體積血清構成之血清池 研究 #ΗΤ01·0036 研究#ΗΤ01-0036比較在用與CRM197蛋白質共軛結合或 未與之共軛結合之13vPnC疫苗免疫後兔對納入疫苗之多醣 (PS)的免疫反應。在第〇周及第2周以劑量為2.2微克之每一 PS(僅有6B為4.4微克)經肌内免疫新西蘭白兔。動物接受 三種疫苗製劑之一 :(a)13vPnC (直接與CRM丨97共軛結合之 PS),(b)13vPnPS,(游離 PS)或(c) 13vPnPS+CRM197 (與 CRM197混合之游離PS) 〇所有疫苗製劑皆以A1P04作為佐 劑,含量係125微克/劑。 在IgG ELISA及量測功能抗體之補體介導之OPA中評估 針對所有疫苗製劑之血清型特異性免疫反應。比較處理組 之間的免疫反應9 表5呈現在抗原特異性IgG ELISA中分析之由第4周抽血 160374.doc -54- 201212937 獲得之GMT數據。額外分析顯示第4周與第〇周之gmt數值 的比值。數據表明,共輛物疫苗製劑較游離叫游離Μ + CRM丨97疫苗誘發出更高之血清IgG滴定度。除肺炎鏈球菌 血凊里14以外,13 vpnc疫苗能夠在〇pA中誘發對肺炎鏈球 菌之代表性菌株之功能抗體(表6)。用13vPnPS或13vPnPS + CRMw疫苗進行兩次免疫後,所量測的13個血清型有…個 在第4周不可誘發出較第〇周乏8倍之〇pA滴定度(表6)。 總而言之’此等結果表明,13_價肺炎球菌疫苗多醣之 共軛結合與單獨游離多醣或與非共軛結合 之C RM 1 9 7混合之 多膽中所見者相比會產生更高之血清IgG滴定度及整體更 強之功能抗體活性。 160374.doc •55- 201212937 (lwo),w^oboIwsdad^^wf!9i驾 <8113书璁^^^龚墀沭潜涸错^鸯^;1冢嗒阳^^ (131)s ycld3 os-s
ι·9 卜 9 is Z/69 寸 寸-0卜 寸-0寸 §0-0.H卜 •9SZ I.卜ε寸-•so 卜 •S ε_ Z.9L ~~(680V8,寸 εΓ" §-寸 (ε卜 Γ£'ε3Ι) 8S-6I -5's-l) -寸-z (I 寸9-"-sw/z£) IS5 (83'stl) ΙΠ豸 (lt's9zz寸ε) εε-os (卜寸s_os§ §-ε (日-·寸 ε6-- §-£ (sr8z'sr 卜 91) s 寸 z-s (寸3^0-^9 寸 >- S3 (寸珥SI-II6 stl (9卜9-1-寸 I 寸-) 寸"01 ρ--·0εΓ6ζ) οδε 13 - 101 OS OS OS ins OS OS OSs •s •91 9.1 •II 6.£ 0·ε 寸.1 0-I.z 2 Ι.Π I 0- s m°=sdln (I3%S6)s OS:寸s (Ιϋ%ς6)s
(Ι5,ιιε) °°ε9 (寸 S9--0 卜 ε) 166 (ε9Ι-6ε) ο00 (ςε6--00ε) 19卜(s-έ ^- (06'寸卜) 691 (ΙΙΙέ IL (ο寸寸--寸8£) 的寸Δ ίέ 0101 〇0·卜寸 I) ιζε (S 卜 Γι-ειε) § (8S·寸卜) SI (6-V60S) 6S s 19 OS 99 OS ss OSw 86 OS OS 60°-ε 6_寸is •I /A ·寸 IT ΓΙ 9.II ο.ε ·寸 9.卜 Γ寸 •s (ii8s s§ pl"'6ss)s- (6卜I-寸寸) 60° (889--559) S3 ps--I) 00¾ (s<5I-8 寸) 寸01 ?6ε) 19 (szrl-寸 8e) LZL (8S-9I£) 99寸 (os'nl) (6S6^0S1)s (i49)s (06ζ/·ε寸8) 063- iL 19s 99 0£ OSs 寸SI ε寸e os - s卜ε s V6l u8l 寸一 Λ6 dL m9 V9 160374.doc -56- ⑧ 201212937 表6·用兩劑13-價肺炎球菌疫苗免疫後兔血清池之肺炎鏈球菌 ΟΡΑ滴定度 0ΡΑ_定度 處理 編號 13vPnPS (游離PS) 13vPnPS + CRM197 (與CRM197混合之 游離PS)
13vPnC 血清型 第o$s 第4周
Wk4:WkO 比值 第4周
Wk4:Wk0 比值 第4周
Wk4:Wk0 比值 444488161616484 6 I64 4326464321616168 432 11 11 11 11 61-1+6226266 n 1 3 3 1 3 1 1 ti 11 4 4 4 1 2 11 4 1 44163232163216816832 328646456432168264646432 a :對於所有組皆以此作為第〇周數值 應瞭解,上述論述及實例僅給出某些實施例之詳細說 明。因此熟習此項技術者應明瞭可使用各種修改及等效内 容,此並不偏離本發明之精神及範疇。 在本專利申請案中呈現之所有期刊論文、其他參考文 獻、專利案及專利申請案之全文皆以引用方式併入本文 中〇 [参考文獻] 1. Hausdorff WP, Bryant J, Paradiso PR, Siber GR. Which pneumococcal serogroups cause the most invasive disease: implications for conjugate vaccine formulation and use, part I. Clin Infect Dis 2000; 30:100-21。 2. Hausdorff WP, Bryant J, Kloek C, Paradiso PR, Siber GR. The 160374.doc -57· 201212937 contribution of specific pneumococcal serogroups to different disease manifestations: implications for conjugate vaccine formulation and use, part I. Clin Infect Dis 2000; 30:122-40 〇 3. Whitney CG,Farley MM,Hadler J等人Decline in invasive pneumococcal disease after the introduction of protein-polysaccharide conjugate vaccine. New Engl J Med 2003; 348(18):1737-46。 4. Black S, Shinefield H,Hansen J等人Postlicensure evaluation of the effectiveness of seven valent pneumococcal conjugate vaccine. Pediatr Infect Dis J 2001; 20;1105-7。 5. Robinson KA,Baughman W,Rothrock G等人Epidemiology of invasive Streptococcus pneumoniae infections in the United States, 1995-1998: Opportunities for prevention in the conjugate vaccine era. JAMA 2001; 285:1729-35 o 6. Butler J,Breiman R,Lipman H等人Serotype distribution of Streptococcus pneumoniae infections among preschool children in the United States, 1978-1994. J Infect Dis 1995; 171:885-9 。 7. Whitney CG,Farley MM,Hadler J等人Increasing prevalence of multidrug-resistant Streptococcus pneumoniae in the United States. N Engl J Med 2000; 343:1917-24 〇
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O'Brien KL, Moulton LH, Reid R等人Efficacy and safety of seven-valent conjugate pneumococcal vaccine in American Indian children: group randomised trial. Lancet 2003; 362:355-61。 160374.doc -62- ⑧ 201212937 32. Eskola J,Kilpi T, Palmu A等人Efficacy of a pneumococcal conjugate vaccine against acute otitis media. N Engl J Med 2001: 344:403-9。 33· Pilishvili T,Farley M,Vazquez M,Reingold A, Nyquist A等 人 Effectiveness of heptavalent pneumococcal conjugate vaccine in children. Abst G-1079,ICAAC,Chicago, IL, 2003。 34·美國專利第4,673,574號。 35.美國專利第4,9〇2,5〇6號。 【圖式簡單說明】 圖1繪示在自基線(丨998/1999年)至2001年間年齡<2歲之 美國兒童中因血清型產生之IPD率變化。 圖2繪示對青黴素(pcN)有抗性之肺炎球菌分離菌在年齡 <5歲之兒童中的分佈(1998)。 圖3繪示來自D118-P16 Prevnar試驗之OPA第三劑量後結 果的反累積分佈曲線(RCDC)。 160374.doc -63-
Claims (1)
- 201212937 七、申請專利範圍: 1. 一種多價免疫原組合物,其包含13種不相同之多醣-蛋白 質共耗物及生理上可接受之媒劑,其中各共軛物皆包含 與載體蛋白共輥結合之來自不同肺炎鏈球菌血清型的莢 膜多醣’且該等笑膜多醣係由叙清型1、3、4、5、6A ' 6B、7F、9V、14、18C、19A、19F及 23F 製備而成,並 且其中該載體蛋白為CRMm ’其中各〇.5毫升劑量經調 配成含有2_2微克之各種醣,但6B係4.4微克;29微克之 CRMm載體蛋白;〇」25毫克之元素鋁(〇5毫克磷酸鋁) 佐劑;及作為賦形劑之氣化鈉與琥珀酸鈉緩衝劑。 2. 如凊求項1之免疫原組合物,其中該等多醣-蛋白質共輛 物係由13種不相同之多醣-蛋白質共軛物所組成,其中各 共輛物皆包含與CRMw載體蛋白共軛結合之來自不同肺 炎鏈球菌血清型的莢膜多醣,且該等莢膜多醣係由血清 型 1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F 及2:3F製備而成。 3. 如請求項1或2之免疫原組合物,其係用於誘發對肺炎鏈 球菌莢膜多醣共軛物之免疫反應。 4. 如請求項1或2之免疫原組合物,其係用於免疫接種,其 中初次免疫接種後,個體可接受一或數次經恰當間隔開 之加強免疫。 5. 如請求項1或2之免疫原組合物’其係用於嬰兒及幼童之 免疫接種,其中免疫接種之時程為2、4、6及12至15月 齡。 160374.doc 201212937 6.如請求項1或2之免疫原組合物,其係用於青少年及成年 人之免疫接種。 7· —種單劑量注射器,其裝填分別與CRMi97共軛結合之血 清型 1、3、4、5、6A、6B、7F ' 9V、14、18C、19A、 19F、及23F肺炎球菌莢膜多醣的無菌液體調配物,其中 各0.5毫升劑量經調配成含有:2.2微克之各種醣,但6B 係4.4微克;29微克之CRM197載體蛋白;0.125毫克之元 素鋁(0.5毫克磷酸鋁)佐劑;及作為賦形劑之氣化鈉與琥 拍酸鈉緩衝劑。 8. 一種單劑量注射器,其裝填分別與CRM197共軛結合之血 清型 1、3、4 ' 5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、 19F、及23F肺炎球菌莢膜多醣的無菌液體調配物,其中 各0.5毫升劑量經調配成含有:2微克之各種醣,但犯係4 微克;29微克之CRMw載體蛋白;0.125毫克之元素鋁 (〇.5毫克碟酸銘)佐劑;及作為賦形劑之氯化鈉與號拍酸 鈉緩衝劑。 9. 如請求項7或8之單劑量注射器,其係用於肌肉注射。 10. —種用於製備包含13種不相同之多醣_蛋白質共軛物及生 理上可接受之媒劑的多價免疫原組合物之方法,其中各 共耗物皆包含與載體蛋白CRMm共軛結合之不同英膜多 醣,其中: 莢膜多醣係由肺炎鏈球菌血清型1、3、4、5、6A、 6B、7F、9V、14、18C、19A、19F 及 23F製備而成; 各苑膜多醣係經由離心 '沈澱、深度過濾及管柱層析 160374.doc -2- 201212937 而純化; 該等經純化之莢膜多醣經化學活化以使該等莢膜多醣 能夠與載體蛋白crm197發生反應; 每一莢膜多醣在經活化後,分別與載體蛋白CRM197共 輛結合以形成聽共扼物; 各醣共軛物經活化及混合以調配成免疫原組合物。 11. 如請求項10之方法,其中該共軛結合作用係藉由還原性 胺化作用達成。 12. —種用於製備包含丨3種不相同之多醣_蛋白質共軛物及生 理上可接受之媒劑的多價免疫原組合物之方法,其中各 共耗物皆包含與載體蛋白共軛結合之不同肺炎鏈球菌血 清型的英膜多醣,且該等莢膜多醣係由血清型1、3、 4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F及 23F製 備而成’其中該載體蛋白為CRM197,其中在各醣共軛物 經純化後,將其混合以調配成免疫原組合物。 160374.doc
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