[发明专利]通过光化学内化作用在抗原呈递细胞表面上表达抗原的方法

说明书

本发明涉及一种疫苗接种的方法，该方法包括使用光动力学处理(PDT)将疫苗组分导入细胞，以实现抗原呈递；本发明还涉及用于本方法的疫苗组合物。

大多数的分子不易于穿过细胞膜。将分子导入活细胞胞质的方法是操纵和研究生物过程的有用工具。现今最常用的方法有显微注射、红血球血影介导的融合和脂质体融合、胞饮体渗透裂解、刮式负荷法(scrape loading)、电穿孔、磷酸钙和病毒介导的转染。这些技术对细胞培养研究有用，虽然在许多情况下它们可能不能实行、费时、低效或者它们可能引起明显的细胞死亡。因而这些技术用于生物学或医学研究或治疗并不是最佳的，因在这些研究中要求细胞保持活力和/或功能。

众所周知卟啉和许多其它的光敏化合物可能引起细胞和组织的细胞毒效应。这些效应基于以下事实，即光敏化合物曝光时可能变成有毒，或者可能释放有毒的物质如单态氧或其它氧自由基，这些物质会损伤细胞物质或生物分子，包括细胞膜和细胞结构，而这些细胞结构或膜的损伤最终会杀死细胞。这些效应已被用于治疗各种异常或疾病，尤其包括肿瘤疾病。这种治疗称为光动力学治疗(PDT)，它包括给予机体受感染部位光敏(光化学治疗)制剂，然后在活化光(photoactivatinglight)下曝光以激活光敏剂，并使其转变成细胞毒形式，从而杀死受感染的细胞或减少它们的增殖潜能。已知应将光敏剂优先或选择性地定位在理想的目标位置如肿瘤或其它病灶。

已知光敏剂的范围包括著名的补骨脂素、卟啉、二氢卟酚和酞菁。这些药物当曝光时变成有毒。

光敏药物通过多种机制直接或间接地发挥它们的作用。因此，如某此光敏剂被光激活时直接变成有毒，而其它的则产生有毒物质，例如氧化剂如单态氧或其它的氧衍生的游离自由基，这些物质对细胞物质和生物分子如脂质、蛋白和核苷酸有极大的破坏性。

卟啉光敏剂通过产生毒性氧物质而间接起作用，并且被认为是用于PDT的最佳候选物。卟啉是血红素合成中自然产生的前体。具体而言，当铁(Fe³⁺)通过亚铁螯合酶的作用掺入到原卟啉IX(Pp)中时产生了血红素。Pp是一种极强的光敏剂，而血红素没有光敏感作用。本领域已知道各种以卟啉为基础的或与卟啉有关的光敏剂，文献中也有描述。

细胞毒作用主要是通过单态氧的形成起作用。这些活性中间物质在细胞中寿命很短(＜0.04μs)，因而，在曝光期间PDT主要在单态氧形成位点非常接近的地方发挥其细胞毒作用：单态氧可氧化蛋白质(组氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、酪氨酸)、DNA(鸟嘌呤)、不饱和脂肪酸和胆固醇。PDT的一个优点是没有曝光的组织可能不受影响，即可能获得选择性的PDT作用。还有许多文献认为可以用PDT来破坏不想要的细胞群，如肿瘤细胞。专利文献描述了许多光动力化合物，这些化合物可单独或与靶向试剂(如针对肿瘤细胞受体决定簇的免疫球蛋白)偶联使用，使这些复合物更具有细胞特异性。某些光化学化合物(如血卟啉衍生物)天生具有在恶性细胞中定位的能力。这些方法和化合物在挪威专利第173319号、挪威专利申请第900731、176645、176947、180742、176786、301981、300499和891491号中有描述。

在WO93/14142中描述了一种药物输送系统，该系统包括连在共聚物载体上的一种抗癌制剂和一种光敏剂(即感光剂)。给药后，该复合物通过胞饮或吞噬进到细胞内，停留在核内体和溶酶体中。在溶酶体中，抗肿瘤制剂与聚合物之间的结合键被水解，前者能被动扩散通过溶酶体膜进入胞液中。因而，此法的用途限于能扩散穿过溶酶体膜的小分子化合物。扩散一段时间后，用适当波长和能量的光源照射，以激活该光敏感化合物。抗癌制剂和光敏剂的联合作用破坏了细胞。

因而，上述PDT方法涉及导致细胞死亡的细胞结构的破坏。

另一方面，WO96/07432提到一种方法，该方法用光动力作用机制将另外的不能透过膜的分子，以不导致普遍的细胞破坏或细胞死亡的方式导入胞质中。在这个方法中，该分子与光敏感制剂共同内化(更具体的说是“胞吞”)细胞的胞内囊(例如溶酶体或核内体)中。然后使细胞暴露于活化光中使光敏剂活化，进而引起囊膜破坏或破裂，囊中的物质(包括分子)释放进入细胞内(即胞质中)。已发现在这个方法中，大多数细胞的功能和活力不会受到有害的影响。因而，已提议用该方法〔称为光化学内化(internalisation)〕来将各种各样不同的分子(包括治疗剂)转运到细胞内即胞质内。