[发明专利]具有改善的免疫原性的蛋白质基质疫苗

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张2009年9月9日递交的美国临时专利申请系列号61/276,183的优先权，在此将其整个内容全部引用作为参考。

发明领域

本发明涉及免疫原性组合物、制造疫苗的方法以及疫苗给药的方法。具体地，本发明涉及蛋白质荚膜基质疫苗，其特征在于目的抗原被包载在交联的载体蛋白质基质中，其中控制蛋白质荚膜基质的颗粒尺寸以增加组合物的免疫原性。更具体地，本发明涉及消除了低分子量基质颗粒（例如，＜100nm直径）的基质疫苗制剂。在制备为具有大于100nm直径的平均颗粒尺寸直径的基质疫苗制剂中获得了免疫原性增加的优点，即考虑150nm、200nm、500nm、1微米、2微米或甚至更大的颗粒尺寸。

许多抗原，尤其是与病原体的荚膜层相关的那些抗原刺激很少或者不刺激免疫应答并且使产生针对那些抗原的有效疫苗的努力复杂化。荚膜是微生物的表面组分，其通常由有机化合物如碳水化合物、氨基酸或醇的聚合物所构成。荚膜的化学结构非常多样。构成荚膜的单体单元（例如碳水化合物）可以以多种分子构型连接在一起并且可以进一步被磷酸盐、氮、硫酸盐以及其他化学修饰所取代。完整的微生物荚膜的低免疫原性使得微生物免于宿主免疫系统的效应子细胞的作用。荚膜也可以是毒性因子，其防止微生物被宿主巨噬细胞和多形核白细胞吞噬以及杀死。

针对荚膜的抗体通过将补体固定在微生物表面而提供针对包膜化的生物体的潜在防御，这可以造成它们被噬菌性宿主免疫细胞裂解或调理、摄取以及杀死。针对微生物荚膜的最有潜能的抗体是IgG抗体。荚膜抗原由于引发不需要T辅助细胞的免疫应答并且通常并未引发长效免疫记忆反应，因此它们通常被分类为非T依赖性的抗原。蛋白质与荚膜抗原的共价偶联使得荚膜抗原为“T-依赖性的”，并且这种T-依赖性的抗原引发了辅助性T细胞介导的（T_h-依赖的）IgG反应。

研究了致使抗原更具免疫原性以及更理想地T-依赖性的多种方法。微生物表面多糖片段的分离通常提供了能够引发将识别微生物荚膜中天然发生抗原的免疫应答的免疫原性抗原。也证明了抗原与载体蛋白的共价链接而提供的多价免疫原可以极大地增加抗原的免疫原性并且也促进理想的T-依赖性的免疫应答（或免疫记忆），该T-依赖性的免疫应答（或免疫记忆）造成针对具有抗原的微生物的后续感染的宿主保护。例如，非缀合的肺炎链球菌疫苗，如Merck的对于个体中的侵袭性肺炎链球菌疾病是有效的，然而它通常对于引发免疫记忆以及能允许终身免疫性及避免经常再免疫接种的理想的保护性免疫是无效的（例如，在婴儿中）。缀合疫苗如Pfizer的其多个肺炎链球菌多糖抗原缀合到蛋白质“载体”上，被证明即使在2个月大的婴儿中也具有高度的免疫原性，并且诱导T-依赖性的免疫性。

然而，尽管缀合疫苗在免疫原性上是有前途的，但是它们的制造可能极其困难复杂（并且昂贵），这极大地妨碍了它们对于世界上需要它们的所有患者以及患者群体的贡献。例如，在的情形下，令用来提供缀合用的7种多糖抗原的各肺炎链球菌（S.pneumoniae）菌株在生物反应器中生长；收获细胞；提取、纯化多糖并水解到适当大小；然后将各抗原与蛋白质载体缀合；再纯化缀合物，与通过相似方式制备的另外6种其他多糖-蛋白质复合体（缀合物）混合；最终将多-缀合混合物佐以明矾。预计在制造七价的疫苗时有超过200个GMP步骤。

近来，提出将蛋白质基质疫苗作为缀合疫苗的替代品。参见，美国专利公开2008-0095803，其在此通过引用作为参考。蛋白质基质疫苗并不是将目的抗原共价缀合到载体上，而是将抗原包载到载体蛋白质基质中，蛋白质基质疫苗是由在理想的抗原存在时通过交联载体蛋白而制备的。避免了抗原与载体蛋白的显著共价链接；相反，抗原通过在基质形成（交联反应）期间被蛋白质载体包载而仍旧与基质结合。这样的蛋白质基质疫苗显示出比单独使用抗原所制备的疫苗具有更高的免疫原性；并且蛋白质基质疫苗也可以实现在缀合疫苗中看到的那类免疫原性（以及T-依赖性的免疫性的诱导）。并且这种优点通过更少的生产缀合疫苗所需的处理步骤（例如，一半的步骤）以及复杂的缀合反应得以实现。

尽管蛋白质基质疫苗提供了若干优点，但是通过蛋白质基质疫苗引发的抗原特异性抗体的滴度通常显著低于通过相应的缀合疫苗（如果可以得到）所引发的滴度。因此，提供一种增加蛋白质基质疫苗的免疫原性的手段从而开发这一新兴技术的科学前景及制造及成本优势是本领域持续存在的技术问题。持续需要具有增强的免疫原性或潜能的改良的蛋白质基质疫苗。

发明概述