JP2014523873A - 強化された免疫賦活化剤 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、免疫反応を刺激、変調あるいは増強するのに有用な新規の方法および組成物を提供する。
【解決手段】イヌリン粒子と病原体関連分子パターン物質PAMPを組み合わせることにより、驚くほど安全で有効な免疫反応を誘導するに至った。
【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明
本発明は、一般に、免疫学の分野に関する。さらに特定すると、本発明は、免疫応答を変調あるいは増強する組成物および方法に関する。さらに特定すると、本発明は、イヌリン粒子と病原体関連分子パターン(PAMP)で構成され免役応答に影響を与える組成物および方法に関する。
本明細書において既報の文献や考察の引用は、必ずしも先行文献が最高水準の技術あるいは一般知識の一部であることを承認するものではない。
すでに文献で知られているように、微生物由来の物質は同時に投与されるワクチン抗原に対し、自然免疫反応と共に獲得免疫反応を活性化する。このような物質は現在病原体関連分子パターン(PAMP)として知られ、PAMPは宿主分子とは免疫学的に区別される病原体由来の構造的に保存されたモチーフであり自然免疫受容体により認識される(Heine et al.,2005)。
PAMPsは特定の病原体によって発現される特定の種類のタンパク質、脂質、リポタンパク質、炭水化物、糖脂質、糖タンパク質および核酸に存在し、三アシル・リポペプチド、ポーリン、グリカン、一本鎖および二本鎖RNA、フラジェリン、リポテイコ酸、N−フォルミルメチオニンおよび細菌またはウイルスDNAを含む。
PAMPsは、Toll様受容体(TLR)、NOD様受容体、RIGリガーゼ受容体およびC型レクチン受容体のようなPAMP特異的自然免疫受容体と結合することにより自然免疫活性剤として働く。このことが免疫細胞の炎症性遺伝子経路の活性化を誘導する。
これらのPAMP物質に共通することは、すべての物が、特に炎症性遺伝子を活性化する為の主たる転写制御機構である核内因子κB(NFκB)の活性化により自然免疫系を活性化することである。この炎症反応は、病原体関連分子パターンの副産物あるいは付随効果として、同時に投与された抗原に対する獲得免疫反応を増強することがある。
抗原と共に投与され獲得免疫を増強する物質は「アジュバント」として知られている。理論によって限定されることを望むものではないが、アジュバント効果を持つ物質に一般的な要因は、それらが免疫学的「危険信号」を発生させ(Matzinger,2002)自然免疫を誘導し、NFκBやその他の炎症性経路を活性化するということであることが当業者に認められている。
免疫増強作用をもたらす危険信号は、局所組織の傷害、例えば油乳剤のような炎症性物質の注射、より詳細には病原体の進入や組織の傷害を感知する自然免疫受容体へのPAMPsの結合により引き起こされる。PAMP特異的危険信号は、認められた脅威に対して防御激的な炎症性反応を開始する必要があることを自然免疫系に警告する。
このような危険を探知するPAMP受容体の活性化は、主要なNFκB経路を含む炎症性遺伝子経路を活性化し、単核球の様な免疫細胞の腫瘍壊死因子(TNF)−α、インターロイキン(IL)−1、IL−6、IL−8およびIL−12のごとき主要炎症性物質を分泌を誘導する。PAMP活性化に呼応したこれら炎症仲介性物質の放出が、PAMPsの抗原特異的獲得免疫の増強作用に極めて重要であると文献的に信じられており、新規のアジュバント物質をTNF−α、IFN−γ、IL−1、IL−8またはIL−12の様な炎症性サイトカインの誘導能を指標としたハイスループットな細胞を用いたアッセイがなされた(Buckner et al,2008)。
概念的に、二つまたはそれ以上のこれらの病原体関連分子パターン剤が混合されればより強い危険信号を誘導し、より高いレベルの炎症性遺伝子の活性化を引き起こし、増強されたアジュバント効果を示すことが予測される(Querec et al.,2006;Kasturi et al,2011)。
しかしながら、当業者に周知のごとく、PAMPsを単独あるいは特に複数混合したものを免疫調整剤またはワクチン・アジュバントとして用いる場合の問題は炎症性反応による極めて高い毒性であり、この方法で獲得免疫を増強することは、自然免疫増強剤の投与量に応じて増大する局所と全身性の炎症反応に伴う毒性により投与量が限定される。
例えば、B型肝炎ウイルス表面抗原(HBs)ワクチンにおける高度に減毒化されたPAMP誘導体であるモノホスフォリピドA(MPA)と水酸化アルミニウム(アラム)の混合アジュバントは、アラム・アジュバント単独のHBsワクチンより有意に高い接種部位の局所反応、発熱およびその他の全身性福作用を引き起こす(Tong et al.,2005)。
二つあるいはそれ以上の病原体関連分子パターン剤をワクチン組成に混合したときのワクチンの副作用や毒性の増加がこれらが免疫原性によい影響を与えるかもしれないにもかかわらず当局の認可に対し大きな障壁となっている(Petrovsky et al,2008)。
さらにいくつかの病原体関連分子パターン剤の組み合わせが同時に投与された抗原に対して誘導する獲得免疫は、病原体関連分子パターン剤の単独投与に勝らないことや劣ることさえあるなど病原体関連分子パターン剤の必ずしもすべてが免疫学見地から好適ではない。例えば、アラムとマラリアのサーカムスポロゾイトC末端組換え蛋白質で免疫されたヒトはアラムとMPLの混合物と共に免疫されたヒトより高い抗原特異的抗体を得た(Gordon et al.,1995)。
ワクチンにおいて抗原と共に用いられたとき免疫反応を増強するための物質はアジュバントとして知られている。ここで用いられるように、「アジュバント」という用語は、抗原と同時にまたは付随して投与されると抗原に対する免疫反応を増加させるすべての物質または材料を意味すると理解されるべきである。
近代ワクチンで用いられる精製された組換えまたは合成抗原の問題点は、精製度が劣る従前の生あるいは不活化全粒子ワクチンより免疫原性が劣ることである。このことが効果的なアジュバントの開発の必要性を生じさせた。アジュバントはまたアジュバントを使用しない場合より早いあるいはより強い免疫反応を誘導するためにも用いられた。更に、アジュバントはアジュバントを用いない場合に必要な抗原量より少量で同様の免疫反応を誘導したり、免疫学的防御に有効な特定のサブクラスの抗体を誘導したり特定の細胞性免疫(すなわちCD4またはCD8記憶T細胞反応)を増強するために用いられるかもしれない(Petrovsky et al.,2004)。
既知のアジュバントは、(一般的に「アラム」と呼ばれる)アルミニウム塩を含む。少数の例外を除き、アラム・アジュバントは多くの国でヒトへの使用を認可された唯一のアジュバントである。アラム・アジュバントは、しばしば同時に投与された抗原に対する優れた抗体(Th2)反応を惹起するが、多くの病原体に対する防御に重要な細胞性(Th1)免疫反応を刺激することには多くの場合無効である。
更に、アラムは稀に重篤な無菌性膿瘍、好塩基球増加症およびマクロファージ性筋膜炎などの局所や全身性の副作用を引き起こす(Israeli et al.,2010)。アルツハイマー病のような神経変性疾患にアルミ塩がかかわっているかもしれないという地域的懸念もある(Bondy,2010)。他の認可されたアジュバントには、インフルエンザ・ワクチンの一部にヨーロッパで認可されたスクワレン油乳濁液のMF59(Durando et al.,2010)とヨーロッパでB型肝炎ワクチンに認可された水酸化アルミとモノフォスフォリル・リピドA(MPL)の組み合わせであるAS04がある。
しかし、単独で使用するか否かにかかわらず改良されたヒト用アジュバントの開発における唯一最大の障壁は局所および全身性の毒性と副作用の問題である。このことは安全が最大限要求される子供用ワクチンの開発に特に問題となる。
ワクチンによる副作用には、接種部位の炎症や肉芽腫の形成、発熱、吐き気、アジュバント関節炎、ブドウ膜炎、好酸球増加症、アレルギー、アナフィラキシー、臓器特異的毒性または免疫毒性(例えば、炎症性サイトカインの放出)などがある(Petrovsky et al)。このような重篤な毒性のため、病原体関連分子パターンアジュバントによる炎症経路の過度な刺激による毒性を示す完全フロインド・アジュバントは、非常に有効なアジュバントであるが使用できない。
有効に獲得免疫を増強し、同時に痛みが少なく、ヒトに安全かつ無毒である化合物または混合物は今だ非常に発見しにくく、病原体関連分子パターン剤やワクチンアジュバント活性があるとして知られる何百もの化合物のうち十以下のものがヒトへの使用を許可され、わずか二つの化合物、アラムとMPLがアメリカ合衆国のワクチン市場でヒト用ワクチンへの使用がFDAに認可されたところである。理想的には、アジュバントはできるだけ多くのワクチン抗原と共に使用でき、免疫応答の弱い子供、老人および免疫不全状態の個人にも安全に使用できるべきである。
このように、ワクチン研究の主要な課題の一つは局所や全身性の毒性の悪化を誘導することなく、いかにワクチンの有効性を増強させるかということである。この目的を達成することの難しさは、アラム・アジュバントが発見から90年たった今もヒト用アジュバントとして独占的に使用されている事実に例示されている。アジュバントの作用機序の多くが未知のままであるため、現在の知識では一般にある化合物や化合物の混合物がアジュバント活性を経験的な原則で予想することは不可能である。同様に、特定のアジュバントやアジュバントの混合物が安全で受忍できるか否かを経験的な原則で予想することは不可能である。
さらに、それぞれのアジュバントと抗原の混合物は異なるタイプの免疫反応を引き起こすかも知れず、当該病原体に対する抵抗性を必ずしも増強しないかもしれない。例えば、Tヘルパー(Th)1、Th2およびTh17のごとき異なるタイプの獲得免疫反応を引き起こすことが知られている。特定の病原体に対しては、ある獲得免疫反応がその他のものより防御に有効であるかもしれない。
例えば、リーシュマニア症に対してはTh1ワクチン反応は防御的であるが、Th2反応は望ましくない結果をもたらすかもしれない。その他の病原体にとっては、逆がまた真かもしれずTh2ワクチン反応が有益でTh1反応が有害でありえ、さらに他の状況ではTh17ワクチン反応が望ましいかもしれない。
このことは、有効なアジュバントと抗原の組み合わせの発見は、現在の技術では広範な試行錯誤試験に頼ることを意味する。実験動物モデルでの広範囲な確認後であっても、動物攻撃モデルでは有効なアジュバントと抗原の組み合わせが、ヒトに投与されると無効であったり有害でさえある例は多い。
無効である例は、ヒト・インフルエンザ・ワクチンにおけるアラム・アジュバントであり、動物実験では防御効果の増強を示した。他の例は、RSウイルス(RSV)ワクチンであり、アラム・アジュバントで調整されたワクチンはRSウイルス感染動物モデルでは増強された免疫原性と感染防御を示したが、ヒトの子供に投与するとTh1反応ではなく誤った免疫反応タイプであるTh2反応を誘導し病気の悪化とRSウイルス感染による死亡率の上昇を引き起こした(Prince et al.,1986)。
β−D−(2→1)ポリフルクトフラノシルα−D−グルコース(一般にイヌリンとして知られる)は、安定した粒子状の構造で結晶化されると有用な特性を持つ多糖体(国際特許WO 87/02679、WO 2006/024100およびWO 2011/032229号において開示されており、それらの内容は参照により本明細書に組み入れられる)である。
イヌリンは比較的疎水性のポリオキシエチレン様の骨格を有し、この珍しい構造に加えてイオン化されない性質が、再結晶による容易で、非常に純粋なイヌリンの調製を可能にしている。未処理のイヌリンは、一般的に温水に可溶性であるが、国際特許WO 87/02679、WO 2006/024100およびWO 2011/032229号において開示されているように、特異的な処理により既報のガンマ(gIN)、デルタ(dIN)およびエプシロン(eIN)型のような、より安定な多形形態に結晶化され得る。
このようなイヌリン粒子(以降単に総称として単に「イヌリン粒子」と呼ぶ)は、一般的な哺乳動物の体温ではほぼ不溶性であり、すぐれたアジュバント能を示すことが知られている。理論に束縛されることを望むものではないが、これらイヌリンの安定的構造はイヌリン粒子が免疫細胞に結合および作用するに十分な時間、安定的に存在するために重要である。
一方、イヌリン粒子の懸濁液が高温に加熱されイヌリン粒子が解離され溶解されたイヌリン溶液は、すべての免疫学的性質とアジュバント能を失う。イヌリン粒子は抗原処理能や適切な免疫細胞による抗原提示能を増強する能力を含むアジュバント能に関する特性を共有し、より可溶性のイヌリン多形形態の特性は共有しない。
理論に束縛されることを望むものではないが、我々は各イヌリン多形形態は溶解する温度が上昇すると共に免疫効果が上昇することを観察した。すなわちdIN粒子はgIN粒子より熱安定でありアジュバント効果も高く、さらにeIN粒子はdIN粒子よりさらに熱安定でありアジュバント効果も高い。このように、gIN、dINあるいはeIN多形形態の順によりアジュバント活性を示す。国際特許WO87/0267、WO2006/024100およびWO2011/032229号において開示されているように、gIN、dINあるいはeINの適切な大きさと組成を持つ粒子から成る安定なイヌリン組成物は、同時に投与されるワクチン抗原に対する液性および/または細胞性獲得免疫反応を増強できる。
本明細書に後述されるごとく、イヌリン粒子の生物学的効果を研究した所、我々は抗炎症作用もまたもたらされるという驚くべき発見に至った。より詳細には、ヒト抹消血単核球(PBMC)またはマウス脾細胞とイヌリン粒子を共に培養すると抗炎症性遺伝子の発現を下方抑制せずむしろ上方抑制するということを見出した。反対に、イヌリン粒子は多くの炎症誘発性遺伝子の発現を下方制御し、そして特にイヌリン粒子はNFκBの発現を活性化しない。
このことは広く「危険モデル(danger model)」として知られている概念、すなわちすべてのアジュバントはNFκBおよび/またはインフラマソームの活性化を通して炎症誘発性自然免疫系を活性化することによりTNF−αやIL−1のような炎症性サイトカインの産生を誘導することにより作用するという概念を否定するように見える。
危険モデルは、例えば自然免疫系を刺激すると同時に直接または間接的に同時に投与される抗原に対する獲得免疫を増強するTLRアゴニストのようなPAMPsのアジュバント作用に基づいて構築された。PAMP由来のアジュバントは、腫瘍壊死因子(TNF−α)、インターロイキン(IL)−1およびIL−6のような炎症誘発性サイトカインを誘導するという特色を共有する。
PAMPsは免疫細胞に炎症を誘導する主たる転写因子であるNFκBの活性化を通じてこれらのサイトカインを誘導する(Werling et al.,2003)。同様にアラム・アジュバントや油懸濁アジュバントは、もし活性化されるとIL−1のような炎症性サイトカインの産生を引き起こす組織傷害探知機構であるインフラマソームを活性化する(Eisenbarth et al,2008)。対照的にイヌリン粒子は、ヒトPBMCと共に培養すると驚くべきことにNFκBを活性化せず、代わりにインターロイキン(IL)−1、IL1RAP、IL18RAP、サイクロオキシゲネース(Cox)−2、NALP3、NLRP3、NLRP12、CARD12、IFIT1、IFIT2、IFIT3、IDO、CXCL5、CXCL6、CXCR7、CD14、TLR4、NOD2、フォルミル・レセプター1・2および3のような炎症誘発性遺伝子の発現を下方制御し、自然免疫反応の下方制御に伴う遺伝子を上方制御し、IL−1受容体アンタゴニスト(IL−1RA)、IL1RN、IL1R2、IL18BP、CD33、ATF3、TREM1、PPAR−ガンマ、FCRL2およびCD36のような炎症誘発性IL−1サイトカイン経路を阻害する。
このような結果は、イヌリン粒子が抗炎症活性を持ち後述する本発明の第一の局面に至る。それゆえ我々はまず炎症性疾患の治療や予防にイヌリン粒子を用いるという観点でイヌリン粒子の炎症抑制能を試そうとした。
イヌリン粒子が炎症誘発性免疫活性化剤の副作用を軽減できるか否かを試すため、インリン粒子がPAMPsやその他の病原体関連分子パターン剤により誘導される炎症とアジュバント活性の両者を阻害するであろうことを予測して、インリン粒子をin vitroおよびin vivoにおいてさまざまなPAMPsおよび広範囲のTLRアゴニストと共に試験した。
結果は予想外で驚くべきものであり、本発明の第二の局面をもたらした。予測されたとおり、イヌリン粒子とCpGモチーフ含有オリゴヌクレオチド(ODN)のような古典的病原体関連分子パターンPAMPを同時に投与するとCpG ODNによる炎症性遺伝子の活性化が下方修正された。しかしながら予想外であったことは、逆に、PAMPによって誘導される炎症性シグナルをうまく阻害するにもかかわらず、イヌリン粒子は同時に投与された抗原に対する防御的免疫記憶反応増強能で測定されるような獲得免疫反応に関してPAMPのアジュバント能を実際に強化したということである。
この発見はイヌリン粒子が同時に投与されたPAMPsによる自然免疫の活性化と炎症誘導性「危険信号」を下方制御するという予測に反し驚くべきものであった。アジュバント活性が危険信号モデルに従うという概念の元では、イヌリン粒子は炎症性反応を阻害することでPAMPのアジュバント能を減少させると予測されていた。
我々は引き続きさらに広く多様なPAMPアジュバントを用いて実験を繰り返し、一貫してイヌリン粒子の炎症を抑制するがアジュバント能は増強するという同様の有益な効果を観察した。複数のアジュバントを一つの組成物に組み込むとき現在の知識ではその結果を予測できないことを考えると、イヌリン粒子と試したすべてのPAMPsの混合物が一貫した結果をもたらしたことはさらに驚くべき結果であった。
理論に束縛されることを望むものではないが、イヌリン粒子のPAMPsにより誘導される炎症誘発性自然免疫経路の下方制御は、PAMPsの獲得免疫記憶反応を逆に増強し、PAMPsにより誘導されるIL−1のような炎症誘発性自然免疫サイトカインのレベルが高すぎると獲得免疫記憶反応を刺激するよりむしろ抑制するのかもしれない。
このようにワクチン抗原と同時にPAMPのような病原体関連分子パターン剤およびイヌリン粒子を同時に投与すると、同時に投与されたワクチン抗原に対する免疫記憶反応の増強に驚くべき相乗作用をもたらした。イヌリン粒子とPAMPのような病原体関連分子パターン剤の同時投与は、同様のアジュバント能がより少量のPAMP病原体関連分子パターン剤によって得られるという驚くべき用量節約効果をもまたもたらした。
このイヌリン粒子の作用もまたアジュバントの危険信号モデルでは予測され得ない。
このことはイヌリン粒子がより少量の病原体関連分子パターン剤で同等の獲得免疫増強効果を得ることを可能にし、それによりPAMPsを含む病原体関連分子パターン剤に伴う炎症のような用量特異的副作用を軽減する可能性をもたらした。
イヌリン粒子の同時投与はさらに、炎症性遺伝子の発現を阻害または減弱させることにより病原体関連分子パターン剤やPAMPsの炎症に伴う副作用を減少する能力もある。以上のように出願人はイヌリン粒子とPAMP病原体関連分子パターン剤の組合せが、驚くほど良好で相乗的な免疫反応をもたらすことを発見した。
PCT/AU86/00311(WO87/02679)titled″Immunotherapeutictreatment″ PCT/AU2005/001328(WO2006/024100)titled″New polymorphic form of inulin and uses thereof” PCT/AU2010/001221(WO2011/032229)titled″A novel epsilon polymorphic form of inulin and compositions comprising same″
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本発明は、好ましい抗炎症作用および/または免疫反応を誘導する製品と方法に関する。本発明はイヌリン粒子が、これまで未知であった抗炎症作用をもたらすために使用できるという驚くべき発見に基ずく。
本発明のさらなる態様は、イヌリン粒子と病原体関連分子パターン剤の同時投与が自然免疫と獲得免疫のバランスを好ましくかつ相乗的に変調し、もしあるとすれば炎症による副作用を軽減し、同時に投与された抗原に対する免疫記憶反応を増強するという予想外の発見に基づく。
従って、第一の態様において本発明は、個体の炎症を抑制または阻止および/または炎症性疾患の治療や防止に使用できるイヌリン粒子から成るまたはイヌリン粒子組成物を提供する。
関連局面において、本発明の第一の態様は、個体の炎症を軽減または阻止および/または炎症性疾患の治療や防止(予防を含む)する方法、治療的有効量のイヌリン粒子から成るまたはイヌリン粒子組成物を投与することから成る方法を提供する。
別の関連局面において本発明の第一の態様は、イヌリン粒子から成るまたはイヌリン粒子組成物を個体の炎症の抑制または阻止および/または炎症性疾患の治療や防止のための医薬品の製造に用いる方法を提供する。
本発明の第一の態様の一つの実施形態においては、個体、より必要に応じて具体的には個体の単核球、樹状細胞、顆粒球、NK細胞および/またはリンパ球を含む骨髄またはリンパ系細胞において、一つあるいは複数の抗炎症性遺伝子および/または蛋白質の発現の上方制御および/または一つあるいは複数の炎症誘発性遺伝子および/または蛋白質の発現の下方制御に炎症の軽減や阻止および/または炎症性疾患の治療や防止は特徴付けられるかもしれない。
この文脈において、個体に下方制御するための例示的炎症誘発性遺伝子は、インターロイキン(IL)−1、IL1RAP、IL18RAP、IL6、サイクロオキシゲネース(Cox)−2、FPR2、MYD88、NALP3、NLRP3、NLRP12、CARD12、IFIT1、IFIT2、IFIT3、IDO、CXCL5、CXCL6、CXCR7、CD14、TLR4、NOD2、フォルミル・レセプター1・2および3そしてCXCLケモカイン・ファミリーおよび/またはTLRファミリー・メンバーを含むことができる。
この文脈において、個体に上方制御するための例示的抗炎症性遺伝子は、IL−1受容体アンタゴニスト(IL−1RA)、IL1RN、IL1R2、IL18BP、CD5L、CD33、ATF3、TREM1、PPAR−ガンマ、FCRL2およびCD36を含むことができる。
したがって、個体において炎症を軽減または阻害する本発明の第一の態様に従ってイヌリン粒子を使用することができる。個体において炎症は、例えば一つあるいは複数の病原体の感染(細菌、ウイルス、真菌または原虫感染、パンデミックや季節性インフルエンザ、吸入炭疽、グラム陰性敗血症、全身性のウイルス血症、脳炎、Q熱、野兎病、天然痘、慢性B型またはC型肝炎ウイルス感染症、SARS、百日咳、マラリア、HIV、結核、ポリオ、狂犬病、RSウイルス(RSV)、赤痢、単核球症、サイトメガロウイルスや毒素ショック症候群、アレルギー物質、典型的なアレルゲンは昆虫毒、犬や猫のふけ、ホソムギ、チリダニ抗原、および花粉である、または例えばワクチン組成物やアレルギー減感作組成物または抗癌治療のような他の炎症誘発性物質または組成物により引き起こされるかもしれない。
イヌリン粒子は、個体の一つまたは複数の炎症誘発物質の暴露前、暴露と同時あるいは暴露後個体に投与され得る。
本発明の第一の態様における特に興味深い一実施形態は、病原体関連分子パターン剤及びその機能的変異体、誘導体または類似体を含む特に病原体関連分子パターン(PAMP)を含む炎症誘発物質又は含有する組成物への(投与等による)曝露によって引き起こされる個体の炎症を低減または阻止するためのイヌリン粒子の使用である。
炎症誘発組成物は、例えば個体に意図的に投与される炎症誘発組成物であって薬理学的に許容される組成あるいは他の例では、個体が意図的にあるいは偶発的に暴露される炎症誘発物質(例えば生物あるいは病原物質または有機体)かもしれない。このように本実施形態においては、イヌリン粒子を含む組成物は、炎症誘発性物質または組成物に対する被験体の炎症反応を減少させるまたは阻止するために使用される。
炎症誘発性組成物がPAMPから成るあるいは組成されるアジュバント組成物である場合、例えば、イヌリン粒子が頭痛、倦怠感、筋肉痛、下痢、発熱、炎症、接種部位の肉芽腫形成、発熱作用、吐き気、アジュバント関節炎、ブドウ膜炎、好酸球増加症、アレルギー、アナフィラキシー、臓器特異的な毒性や炎症性サイトカインの毒性量の放出による免疫毒性の様なPAMPにより個体に発生する一つあるいは複数の副作用を抑制または予防するために使用することができるかもしれない。
イヌリン粒子はまた、個体における炎症性疾患を治療または予防するために本発明の第一の態様に従って使用することができるかもしれない。この概念で治療または予防のために特に興味深い炎症性疾患の種類は、によって特徴付けられる、またはNFκBの活性化および/またはIL−1遺伝子または蛋白質レベルや信号の増加またはIL−1の調節異常に伴うあるいは特徴付けられる炎症性疾患を含む。
例示的な炎症性疾患は、片頭痛、慢性疲労症候群、関節リウマチ、喘息、慢性閉塞性気道疾患、潰瘍性大腸炎などの炎症性腸疾患、クローン病、慢性疲労症候群、新生児発症多臓器の炎症性疾患とマックル・ウェルズ症候群を含むクリオピリン関連周期性症候群、インフラマソーム関連疾患、乾癬、アテローム性動脈硬化症、1型または2型糖尿病、遺伝性発熱症候群、腫瘍壊死因子受容体関連周期性症候群、シュニッツラー症候群、全身性エリテマトーデス、自己免疫性肝炎、ベーチェット病および特発性再発性心膜炎を含む。
このように、本発明の第一の態様の方法による治療対象は、現在そうであるかまたは(好ましくは、翌月以内に、翌週以内に、6、5、4、3、2、あるいは1日以内に、または24、12、6、5、4、3、2あるいは1時間以内にそうであることのリスクが増加するようにスケジュールされているという意味で)将来、同時に一つまたは複数の病原体感染(細菌、ウイルス、真菌または原虫感染を含む)、アレルギー性物質またはワクチンや減感作に用いられる組成物のような炎症誘導性アジュバントから成る組成物を含む炎症誘導性物質および/またはIL−1レベルあるいはシグナルの上昇あるいはIL−1の調節不全によるかあるいはそれに伴う炎症性疾患に苦しんでいるまたはそのリスクがある個体および片頭痛、慢性疲労症候群、慢性関節リウマチ、潰瘍性大腸炎やクローン病を含む炎症性腸疾患、慢性疲労症候群、新生児発症多臓器の炎症性疾患とマックル・ウェルズ症候群を含むクリオピリン関連周期性症候群、インフラマソーム関連疾患、乾癬、アテローム性動脈硬化症、2型糖尿病、遺伝性発熱症候群、腫瘍壊死因子受容体関連周期性症候群、シュニッツラー症候群、ベーチェット病および特発性再発性心膜炎からなるグループから選ぶこともできる。
本発明の第二の態様は、下記のものから成る、免疫学的および/または薬学的に許容される組成物を提供する。
(a)イヌリン粒子および/または1つまたは複数のその他のIL−1の抗炎症阻害剤および/または1つまたは複数のその他のNFκBの活性化を阻害する抗炎症阻害剤。
(b)1つまたは複数の病原体関連分子パターン(PAMP)から成るあるいはで構成される物質であって、必要に応じて更に
(c)例えば、抗体、アンチセンスオリゴヌクレオチド、淡白質、抗原、アレルゲン、ポリヌクレオチド分子、組換えウイルスベクター、微生物、またはウイルスからなる群から選択される1つまたは複数の物質。
本発明の第一及び第二の態様で使用される病原体関連分子パターン(PAMPs)は、自然免疫系を活性化する能力を有する分子を指す。PAMPsは、直接または間接的に一または複数の自然免疫受容体に認識され、そして/または免疫細胞の炎症性遺伝子経路を活性化する。
PAMPsは、例えば、リンパ球、単球、顆粒球、NK細胞、樹状細胞の1つまたは複数の免疫細胞に炎症誘導性遺伝子の発現および炎症誘導性蛋白質の産生を誘導する。
炎症誘導性遺伝子は、例えばTNF−α、G−CSF、GM−CSF、IL−1からIL−33より具体的には、IL−1、IL−4、IL−5、IL−6、IL−12、IL−13、IL−18、IL−20の1つまたは複数のサイトカイン、1型インターフェロンおよびガンマ・インターフェロン、CXCL1からCXCL17を含むCXCファミリー・ケモカインを含み、CCL1からCCL28を含むCCファミリー・ケモカイン、フラクタルカインを含むCX3Cケモカイン、XCL1からXCL2を含むCファミリー・ケモカインの発現を含み、これらの炎症誘発性遺伝子の誘導は一般的にNFκB転写因子の活性化が関与する。
本出願では、PAMPという用語は単に自然界に見つけられるものだけでなく、合成PAMPsを含み、機能的に同等の模倣体、変異体、誘導体および類似体をも含むことを意図している。数多くの天然に存在するものと合成PAMPsは、当該技術分野で知られており、その多くは、以下により詳細に説明される。
発明の第二の態様の組成物の成分(a)は、例えば、IL−1の抗炎症阻害剤またはNFκBの抗炎症阻害剤などの抗炎症成分である。本発明で特に興味深い実施形態では、抗炎症成分がイヌリン粒子またはそれを含む組成物である。他に興味深いIL−1の抗炎症阻害剤は、本質的に同等の抗炎症特性および/または特異性および/または本質的に同等のアジュバント能を有するという意味で、機能的にイヌリン粒子と同等である。
これらは、IL1受容体アンタゴニスト、IL1RA、Anakinra、Rilonacept、IL−1R/IL1RacP/Fc−融合淡白質、Canakinumab、大量のIL−1βブロッキング抗体、IL1受容体遮断薬、IL−1RII、インドメタシン、インドメタシンを含む非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)、グルココルチコイド、カスパーゼ1阻害剤を含む、カスパーゼ阻害剤、インフラマソーム阻害剤、クロロキン、P2X7受容体阻害剤、ST2受容体阻害剤、クルクミン、レスベラトロール、およびエイコサノイド生合成阻害剤含み得る。
本発明の第二の態様の組成物の成分(b)は、一つまたは複数の病原体関連分子パターン(PAMP)から成るまたは構成される物質である。一実施形態では、物質は、10種を越さない異なる分子種のPAMP、すなわち9以下、8以下、7以下、6以下、5以下、4以下、3以下、2以下または1の異なる分子種のPAMPであり得る。一つのオプションでは、成分(b)のPAMPの異なる分子種の数に、特定のタイプのイヌリンから成るまたは構成されるイヌリン粒子との組み合わせに関し、制限があり得る。
別の実施形態では、成分(a)がデルタ・イヌリンから成るあるいは構成されるイヌリン粒子であるとき、成分(b)は10種、9種、8種、7種、6種、5種、4種、2種、2種、あるいは1種を越さない異なる分子種のPAMPで構成され得る。
別の実施形態では、成分(a)がエプシロン・イヌリンから成るあるいは構成されるイヌリン粒子であるとき、成分(b)は10種、9種、8種、7種、6種、5種、4種、2種、2種、あるいは1種を越さない異なる分子種のPAMPで構成され得る。
本発明の第二の態様では、PAMPの異なる分子種は、例えば構造的に区別され得る。このような構造上の区別は、例えば、質量分析、核磁気共鳴、FTIR、CD、または示差走査熱量測定などの当該分野で知られており日常的である構造解析法によって決定され得る。
さらに、またはあるいは、本発明の第二の態様では、病原体関連分子パターン(PAMP)の異なる分子種は、機能的に異なる得る。PAMPの機能的に異なる分子種は、自然免疫受容体に異なる結合プロファイルを示することで特徴付けられ得る。これは、例えば、自然免疫受容体のパネルに対するPAMP分子の結合能を測定することにより評価し得、自然免疫受容体のパネルは、ヒトまたは動物のTLR−1、TLR−2、TLR−3、TLR−4、TLR−5、TLR−6、TLR−7は、TLR−8、TLR−9、マウスのTLR−11などのTLR、NOD−1、NOD−2やNLRP1、NLRP3、NLRP12、NLRC4の様な他のNOD様受容体(NLRs)、デクチン−1、DC−SIGN、AIM−2、C型レクチン、MD2、CD14、LBP、CD36、RIG−I、MDA5、LGP2および/またはASCを含むRIG−I様受容体などから選ぶことができる。
これらの受容体に対するPAMP分子種の結合は、表面プラズモン共鳴などの一般的な方法によって評価し得る(Schasfoort,2008)。当業者は、通常、非常に厳しい条件に適度で結合特異性の評価を提供するように選択されるべきである結合を評価する際の適切な条件を決定することができるであろう。
さらに、別法として、当業者によって知られているように、THP−1またはRAW細胞株などの免疫細胞株で、例えばThermo Scientific社のPierceルシフェラーゼ測定キットやNFκBの活性化レポーター・アッセイを使用してあるいは、PAMP活性化能が知られている物質と細胞株を培養し炎症性遺伝子や蛋白質の活性化を測定する機能的アッセイにより、PAMPの特性を検出または定量し得る。
本発明の第二の態様の一実施形態においては、組成物(必要に応じて、成分(c)が別のPAMPを含む場合、組成物中のすべてのPAMP)の成分(b)に存在するすべてのPAMP全体として、特に興味深い3、2、あるいは1以上の受容体と結合しないPAMPと上述の自然免疫受容体のパネルの受容体の20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、あるいは1以上に結合しない。
貪食細胞におけるリソソームの溶解、インフラマソームの活性化、カスパーゼの活性化、免疫細胞死の誘導および内因性DNAの放出を通して、間接的に自然免疫系を活性化することができるが、アラム(あるいは他の金属塩またはマグネシウム、カルシウムやアルミニウムのリン酸塩、硫酸塩、水酸化物または水和物のような析出物)の様なアジュバント特性を有する抗原結合担体材料は、それ自体は特定のPAMP受容体と結合することが示されておらず、そして病原体に発現する分子構造を模さず自然免疫受容体に結合する分子的に定義されているPAMPsとは異なる方法で作用ため、これらは本明細書で使用するPAMPsの定義から外れる。
なお、本発明の第二の態様の組成物の任意の成分(c)は、例えば、抗体、アンチセンス・オリゴヌクレオチド、淡白質、抗原、アレルゲン、ポリヌクレオチド分子、組換えウイルスベクター、微生物粒子、またはウイルス粒子からなる群から選択される1つまたは複数の追加の物質を含むことができ、成分(c)は組成物に1つまたは複数の追加のPAMPsを提供し得ることが理解されるであろう。例えば、微生物粒子、ウイルス粒子、エンドトキシンなどには、分子的、構造的、物理的および/または機能的に異なるPAMPの分子種が(確実に10を超える)多数含まれる。
したがって、本発明の第二態様の組成物におけるPAMPsの異なる分子種の総数は10以上であり得る。しかし、それは本発明の第二の態様の一実施形態において、組成物の成分(b)が10またはより少ない異なるPAMPの分子種から成るという要件を損なうものでは無い。典型的には、それゆえ、任意に存在する成分は、分子構造的におよび/または機能的に成分(b)に含まれる分子とは異なる分子である。
本発明の第二の態様の組成物に成分(b)ぬ含まれる1つまたは複数のPAMPs(好ましくはすべてのPAMPs)は、平均分子量が200,000KDa以下、例えば、150,000KDa以下、100,000KDa以下、50,000KDa以下、40,000KDa以下、20,000KDa以下、10,000KDa以下、5,000KDa以下、2,000KDa以下、1,000KDa以下、500KDa以下、450KDa以下、400KDa以下、350KDa以下、300KDa以下、250KDa以下、200KDa以下、150KDa以下、100KDa以下、50KDa以下、40KDa以下、30KDa以下、20KDa以下、10KDa以下、9KDa以下、8KDa以下、7KDa以下、6KDa以下、5KDa以下、4KDa以下、3KDa以下、2KDa以下、1KDa以下あるいはそれ以下である。
本発明の第二の態様に係る組成物は、薬学的に許容される組成物であってもよい。
さらに薬学的に許容される組成物は、ヒトのような個体に例えば、静脈内、皮下または筋肉注射として安全に投与される組成物であってもよい。
一つの実施形態では、もしそれが全くまたは実質的にエンドトキシンを含まない場合、組成物は安全であると定義し得る。エンドトキシンは、多くの場合、グラム陰性菌の外細胞壁の主要構成成分であるリポ多糖体という用語と同義に使用される。それは、エンドトキシンで観察される毒性効果の原因である脂質Aとして知られている脂質部分と多糖類(糖)鎖から構成されている。
糖鎖は、異なる細菌間で非常に異なり、エンドトキシンの血清型を決定し、脂質成分もまた、単一エンドトキシンのサンプルが何十から何百の異なる分子種を含むように、非常に多様である。エンドトキシンのサイズは約10kDaであるが、最大1000kDaの大きな凝集体をも形成し得る。
エンドトキシンは、治療用組成物内で通常有害で発熱性であり、規制当局は医薬組成物内のエンドトキシンの許容レベルに厳しい制限を課している。従って、本発明の第二の態様に記載の組成物中のエンドトキシンのレベルが最小化されるべきであり、用量当たり100エンドトキシン単位(EU)未満または90、80、70、60、50、40、30、20、10、5、4、3、2、1あるいはそれ以下のEU/用量であり得る。本発明の第二の態様に記載の組成物中のエンドトキシンの濃度は、200EU/m未満または150、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、5、4、3、2、1あるいはそれ以下のEU/mであり得る。
いくつかの実施形態では、これらの制限は、成分(a)のイヌリン粒子が、ガンマ・イヌリン、デルタ・イヌリンまたはエプシロン・イヌリンの内の1つまたは2つので構成または組成される本発明の第二の態様の組成物に適用され得る。カブトガニ・アメボサイト・アッセイ(LAL)法のようなエンドトキシンレベルの測定方法は、当該分野で周知である。
本発明の第二の態様の組成物は、必要に応じてパッケージ化されたおよび/または便利な単位剤形で提供することができる。
本発明の第二の態様の組成物中の成分(b)(および必要に応じて、組成物全体におけるPAMPの量および/または濃度)に含まれるPAMPの量および/または濃度は、好ましくは、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)が含まれていないだけという点でのみ異なっている同等の組成物に要求されるPAMPの量以下である。換言すれば、本発明の第二の態様の組成物の成分(a)のイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)の存在が、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)が含まれていないだけという点でのみ異なっている同等の組成に比して成分(b)のより少量のPAMPにより個体に免疫反応を誘導または変調し得る。
従って、本発明の第二の態様の組成物の成分(b)の一つあるいは複数のPAMPsの量または濃度(および必要に応じて、組成物全体における一つまたは複数のPAMPsの量および/または濃度)は、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)が含まれていないだけという点でのみ異なっている同等の組成物で必要とされてるPAMPsと同じまたはそれ以上の最適量の90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.4%、0.3%、0.2%、0.1%、0.05%、0.04%、0.02%、0.01(重量)%あるいはそれ未満であり得る。
同等の組成におけるPAMPsの最適量は、例えば許容できないレベルの炎症および/または他の副作用を引き起こす程高くは無いが、同時に投与される抗原に対する免疫応答を増強するアジュバント効果を達成するために必要とされる量である。当該技術分野では、これは、例えば動物モデルにおいて用量毒性試験を行うことによる、あるいは細胞ベースの機能アッセイにおけるNFκBの活性化の程度を測定するような代理指標の利用による等の日常的方法を用いて、個々のPAMPについて経験的に決定することができることが知られている。
現実には、このような同等の組成物は、イヌリン粒子が存在しない場合には、いかなる量のPAMPが含まれていても、同じレベルまたはタイプの誘導や調整を達成でき得ないかもしれない。いくつかの実施形態では、これらの制限は、ガンマ・イヌリン、デルタ・イヌリンまたはエプシロン・イヌリンの一つまたは二つで構成または組成される成分(a)にイヌリン粒子が含まれる本発明の第二の態様の組成物に適用され得る。
成分(a)内のイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)と本発明の第二の態様の組成物の成分(b)内のPAMPの所望の効果を達成するために適切なまたは最適な比率は、当業者によって日常的方法により、それぞれの特定のイヌリン粒子とPAMPの組み合わせに毎に経験的に決定され得る。しかしながら、典型的には、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)とPAMPの重量/重量比は10,000:1から1:1、1000:1から1:1、100:1から1:1、あるいは100:1から10:1の範囲であり得る。
従って、本発明の第二の態様に係る免疫学的組成物は、所望の免疫応答を誘導するための有効量を含むことができ、前記組み合わせは、少なくとも一種のイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)と少なくとも一つのPAMP自然免疫賦活剤を含む。免疫学的組成物におけるPAMP自然免疫賦活剤は、当該技術分野において既知の任意のタイプのPAMP自然性免疫賦活剤あり得る。
例えば、PAMP病原体関連分子パターン剤は、一つまたは複数の自然免疫受容体と結合しアゴニストとして知られている物質のいずれかグループから選択し得る。従って、本発明で使用できるPAMP病原体関連分子パターン剤は、TLRs、RNAヘリカーゼ、NOD1、NOD2、NLRP1、NLRP3、NLRP12、NLRC4などのような他のNOD様受容体(NLRs)のアゴニストに結合し、デクチン−1、DC−SIGN、AIM−2、C型レクチン、MD2、CD14、LBP、RIG−Iを含むRIG−I様受容体、MDA5、LGP2および/またはASC、C型レクチン受容体、補体受容、Fc受容体、およびスカベンジャー受容体の任意の一つまたは複数の自然免疫受容体と結合しアゴニストとして働き得る。
本発明の第三の態様は、(a)第一の容器はイヌリン粒子および/または一つあるいは複数のIL−1またはNFκB(本発明の第二の態様に関して上記で説明した)の抗炎症阻害剤で構成あるいは組成物され、そして(b)PAMPで構成または組成される物質が含まれている第二の容器からなるキットを提供する。
本発明の第二の態様の特定の実施形態における組成物中の各種成分のアイデンティティ、種類、量、濃度等に関する上記の開示は、本発明の第三の態様のキットの第一および第二の容器の組成物および物質の定義に準用することができる。
したがって、本発明の第三の態様の一実施形態では、第二の容器内に存在する物質は、10を越えない、9以下、8以下、7以下、6以下、5以下、4以下、3以下、2以下、またはそれ以下の異なる分子種のPAMPを含むことができる。一つのオプションでは、第二の容器内に存在する物質におけるPAMPの異なる分子種の数の制限は、キットの第一のコンテナーが、ガンマ・イヌリンのみ、デルタ・イヌリンのみあるいはエプシロン・イヌリンのみというような特定の種類のイヌリン粒子から成るまたは組成される場合のみ適用することができる。
本発明の第三の態様の別の実施形態では、第二の容器内に存在するPAMPの全体は20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2または1つ以上の上述の自然免疫受容体のパネルの受容体と結合しないことがある。
本発明の第三の態様のキットの最初のコンテナおよび/または第二の容器の一方または両方が必要に応じてさらに、例えば、抗体、アンチセンスオリゴヌクレオチド、淡白質、抗原、アレルゲン、ポリヌクレオチド分子、組換えウイルスベクター、微生物粒子、またはウイルス粒子からなる群から選択される、一つまたは複数の追加の物質を含んでいてもよい。
本発明の第三の態様のキットの第二の容器中に存在するひとつまたは複数のPAMPs(好ましくは全てのPAMPs)は、最大の平均分子量が200,000KDa未満、150,000KDa、100,000KDa、50,000KDa、40,000KDa、20,000KDa、10,000KDa、5,000KDa、2,000KDa、1,000KDa、500KDa、450KDa、400KDa、350KDa、300KDa、250KDa、200KDa、150KDa、100KDa、50KDa、40KDa、30KDa、20KDa、10KDa、9KDa、8KDa、7KDa、6KDa、5KDa、4KDa、3KDa、2KDa、1KDaあるいはより小さいのもである。
本発明の第三の態様のキットの最初の容器および/または第二の容器の一方または両方が、その中に含まれる物質の単位用量が含まれ得る。上記で定義した本発明の第三の態様のキットの最初の容器および/または第二の容器のいずれかまたは両方は、典型的には、薬学的に許容される組成物となる。したがって、キットの最初の容器および/または第二の容器のいずれか、または両方のエンドトキシンのレベルは用量当たり100EU未満または90、80、70、60、50、40、30、20、10、5、4、3、2、1あるいはそれ以下のEU/用量であり得る。キットの最初の容器および/または第二の容器のいずれか、または両方にのエンドトキシンの濃度は、200EU/m3未満または150、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、5、4、3、2、1あるいはそれ以下のEU/mであり得る。いくつかの実施形態では、これらの制限は、第一の容器内に存在するイヌリン粒子がガンマ・イヌリン、デルタ・イヌリンまたはエプシロン・イヌリンの1つまたは二つで構成される本発明の第三の態様のキットに適用し得る。
本発明の第三の態様のキットの最初の第二の容器に存在するPAMPの量および/または濃度は、好ましくは最適量の90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.4%、0.3%、0.2%、0.1%、0.05%、0.04%、0.02%、0.01(重量)%あるいはそれ未満であり得る。
本発明の第三の態様の一実施形態では、第一の容器内のイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)と第二の容器内のPAMPの重量/重量比は10000:1から1:1、1000:から1:1、100:1から1:1、あるいは100:1から10:1の範囲であり得る。
本発明の第一、第二または第三の態様のいずれかのさらなる実施形態において、PAMPから成るまたはで構成される物質は、自然免疫賦活剤とし、TLRs、RNAヘリカーゼ、NOD1、NOD2、NLRP1、NLRP3、NLRP12、NLRC4などのような他のNOD様受容体(NLRs)のアゴニストに結合し、デクチン−1、DC−SIGN、AIM−2、C型レクチン、MD2、CD14、LBP、RIG−Iを含むRIG−I様受容体、MDA5、LGP2および/またはASC、C型レクチン受容体、補体受容、Fc受容体、およびスカベンジャー受容体の一つまたは複数と結合しアゴニストとして働き得る。
本発明の第一、第二または第三の態様のいずれかのさらなる実施形態において、各PAMPは、ジアシルリポペプチド、トリアシルリポペプチド、Pam3CSK4、リポテイコ酸、ペプチドグリカン、HSP70、ザイモサン、一本鎖RNA、二本鎖RNAは、二本鎖DNA、Poly(I:C)、Poly(I:C−LC)、HiltonolTM、PolyI:PolyC12−U、AmpligenTM、MPLA、ヒート・ショック淡白質、フィブリノーゲン、ヘパラン硫酸断片、ヒアルロン酸断片、合成TLR4アゴニスト、イミダゾキノリン、gardiquimod、ロキソリビン、bropirimine、CL264、R848、CL075、PolyU、イミキモッド、レシキモッド、ssPolyU/LyoVec、ssRNA40/LyoVec、非メチル化CpGオリゴヌクレオチド、クラスB ODN、クラスC ODN、CpG2006、CpG1826、CpG7909、C12−iE−DAP、iE−DAP、Tri−DAP、ムラミルジペプチド(MDP)、L8−MDP、M−TriDAP、murabutide、PGN−ECndi、PGN−ECndss、PGN−Sandi、porin、リポアラビノマンナン、phospholipomannan、glucuronoxylomannan、グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)アンカー型淡白質、ヘモゾイン、ウイルスの二本鎖DNA、合成二本鎖DNA、ウイルス二本鎖RNA、合成二本鎖RNA、ムラミルを含むペプチドグリカン、NAG−NAM−γ−D−グルタミルメソジアミノピメリン酸ジペプチド、NAG−NAM−L−アラニールーイソグルタミンムラミルジペプチドを含むペプチドグリカン、N−ホルミルメチオニン、ムラミルトリペプチド、β−1,3−グルカン、ザイモサン、臍帯因子、トレハロース−6,6−ジベヘネート、Poly(dA:dT)、Poly(dG:dC)、5’ppp−二本鎖RNA、低密度リポ淡白質(LDL)、酸化LDL、化学的に修飾されたLDL、ヘモゾイン、ATPからなる群より世羅ばれる物質であり得る。
本発明の第一、第二または第三の態様のいずれかの別の実施形態では、イヌリン粒子は、ガンマ・イヌリン、デルタ・イヌリンとエプシロン・イヌリンの一つまたは複数から選択されるイヌリンで構成または組成されていてもよく、さらに、本明細書に記載のような方法によって得ることができるようフォスガムリン、フォスデルチィン、フォスエプシリン、アルガムリン、そしてアルガムリン、アルデルチィン、アルエプシリンを含むイヌリンとリン酸アルミニウムまたは水酸化アルミニウムの一つまたは複数の組み合わせであり得る。アルファおよび/またはベータ/イヌリンあるいは他の修飾イヌリン粒子は、それらが適切な粒子の形状を提供する、ガンマ、デルタまたはエプシロンイヌリンに加えて、または代わりに使用され得る。
前記第一の態様、第二の態様および/または第三の態様のキットの第一および/または第二の容器の組成物のさらなる実施形態において使用される組成物は、少なくとも二つのイヌリン製剤の粒子を含み、または構成されており、その後の製剤は、イヌリン多形態の存在および/または抗原結合担体材料の存在や種が異い得る。例えば−
● イヌリン粒子は、ガンマ・イヌリン(および/またはガンマ・イヌリンとリン酸アルミニウムまたは水酸化アルミニウムの混合物)とデルタ・イヌリンの混合物であってもよい。
● イヌリン粒子は、ガンマ・イヌリン(および/またはガンマ・イヌリンとリン酸アルミニウムまたは水酸化アルミニウムの混合物)とエプシロン・イヌリンの混合物であってもよい。
● イヌリン粒子は、デルタ・イヌリン(および/またはデルタ・イヌリンとリン酸アルミニウムまたは水酸化アルミニウムの混合物)とガンマ・イヌリンの混合物であってもよい。
● イヌリン粒子は、デルタ・イヌリン(および/またはデルタ・イヌリンとリン酸アルミニウムまたは水酸化アルミニウムの混合物)とエプシロン・イヌリンの混合物であってもよい。
● イヌリン粒子は、エプシロン・イヌリン(および/またはエプシロン・イヌリンとリン酸アルミニウムまたは水酸化アルミニウムの混合物)とガンマ・イヌリンの混合物であってもよい。
● イヌリン粒子は、エプシロン・イヌリン(および/またはデルタ・イヌリンとリン酸アルミニウムまたは水酸化アルミニウムの混合物)とデルタ・イヌリンの混合物であってもよい。
上記のリストにおいて、ガンマ、デルタおよび/またはエプシロン・イヌリンは必要に応じて、アルファ・イヌリンおよび/またはベータ・イヌリンと置き換えてもよい。
本発明の第一、第二または第三の態様のいずれかのさらなる実施形態では、第一の態様で使用される組成物、第二の態様および/または第三の態様で使用される組成物、および/または第三の態様のキットの第一および/または第二の容器の組成は、さらに、例えば、抗体、アンチセンス・オリゴヌクレオチド、淡白質、抗原、アレルゲン、ポリヌクレオチド分子、組換えウイルスベクター、微生物粒子、またはウイルス粒子からなる群から選択され得る一つまたは複数の追加の物質を含んでいてもよい。
従って、本発明の第一、第二または第三の態様のいずれかのさらなる実施形態では、組成物は、第一の態様、第二の態様および/または第三の態様のキットの第一および/または第二の容器の組成は、さらに、一つまたは複数の抗原を含んでもよい。各抗原は、当該分野で公知の抗原の任意のタイプであってよく、淡白質、糖淡白質、ペプチド、ポリペプチド、細胞、細胞抽出物、多糖類、多糖類コンジュゲート、脂質、糖脂質、核酸および炭水化物、炭水化物のコンジュゲート、脂質と淡白質、ポリペプチド/ペプチド抗原のコンジュゲート、多糖のペプチド模倣体、または抗原はまた核酸配列内にコード化され得る、からなる群から選ばれ得る。抗原は未精製、精製あるいは組換え体として投与し得る。抗原は、ウイルス、細菌、真菌または寄生虫などの感染性病原体に由来、または腫瘍抗原、アレルゲン、または自己淡白由来であり得る。
一つまたは複数の抗原、特に一つまたは複数のワクチン抗原が本発明の第一、第二または第三の態様のいずれかのさらなる実施形態に含まれてる場所、それがまたさらに、抗原の混合物中に一つまたは複数の抗原結合担体を含めることが適当であり得る。
本発明の第二および第三の態様はまた、第二の態様の組成物または第三の態様のキットの組成物を調製する方法を提供する。方法は、コンポーネント部品を提供する段階と、第二の態様の組成物または第三の態様のキットの組成物を形成するためにそれらを一緒にする工程を含んでもよい。
また、本発明は、個体に第二の態様または第三の態様のよるキットの免疫学的組成物の治療的有効量を投与ことを含む、免疫応答を刺激またはを調節する方法を提供する。方法は、個体に第二の態様または第三の態様のよるキットの免疫学的組成物を投与する段階を含み、組成物または各構成物が所望の免疫応答または効果を誘導する有効量、効果的な時間と経路で投与されることを含む。
従って、本発明の第四の態様は、個体に免疫反応を誘導あるいは調節する方法を提供し、前記方法は、個体に本発明の第二の態様による組成物の治療有効量を投与するか、本発明の第三の態様のキットの第一及び第二の容器の内容物の治療有効量を同時に、順番にあるいは別々に投与することから成る。
別の言い方をすると、本発明の第四の態様は、個体に免疫反応を誘導あるいは調節するために使用する、本発明の第二の態様に係る組成物または本発明の第三の態様に係るキットに係る組成物を提供する。
さらに換言すると、本発明の第四の態様は、個体に免疫反応を誘導あるいは調節するための薬剤製造に用いる本発明の第二の態様に係る組成物および/または本発明の第三の態様に係るキットの使用法を提供する。
本発明の第四の態様の一実施形態では、免疫応答の調節は、イヌリン粒子を含まないという点でのみ異なる同等の組成物が個体に生じる免疫反応の発達の速度に比べて、より速い速度で免疫応答を発達させるということを含んでもよい。この免疫反応は、例えば、一つあるいは複数の抗原に対する獲得免疫反応であってもよい。獲得免疫反応は、一つまたは複数のT細胞(一つまたは複数のCD4+および/またはCD8+T細胞を含む)および/またはB細胞、そして例えばIgA、IgE、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3、IgG4またはIgMのような一つまたは複数のタイプやサブタイプの抗体またはIFN−γ、TGF−β、GM−CSF、TNFα、IL−1、IL−2、IL−4、IL−5、IL−6、IL7、IL−8、IL10、IL12、IL13、IL−17、IL−20のような一つまたは複数のサイトカインの生産であってもよい。
本発明の第四の態様の別の実施形態では、免疫反応の調節は、イヌリン粒子を含まないという点でのみ異なる同等の組成物が個体に生じる免疫反応の特異性に比して個体の免疫反応をより特異的にする調節を含んでもよい。この免疫反応は、例えば、獲得免疫反応であってもよい。
獲得免疫反応は、一つまたは複数のT細胞(一つまたは複数のCD4+および/またはCD8+T細胞を含む)および/またはB細胞、そして例えばIgA、IgE、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3、IgG4またはIgMのような一つまたは複数のタイプやサブタイプの抗体の生産であってもよい。特異性の上昇は、例えば投与された組成物に含まれるいかなる抗原に対するB−またはT−細胞の特異性の上昇を含んでもよい。
本発明の第四の態様の別の実施形態では、免疫反応の調節は、イヌリン粒子を含まないという点でのみ異なる同等の組成物が個体に生じる免疫反応の大きさに比して個体の免疫反応の大きさを増大を含んでもよい。この免疫反応は、例えば、獲得免疫反応であってもよい。獲得免疫反応は、一つまたは複数のT細胞(一つまたは複数のCD4+および/またはCD8+T細胞を含む)および/またはB細胞、そして例えばIgA、IgE、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4またはIgMのような一つまたは複数のタイプやサブタイプの抗体の生産であってもよい。
本発明の第四の態様の別の実施形態では、免疫反応の調節は、イヌリン粒子を含まないという点でのみ異なる同等の組成物が個体に生じる免疫反応の持続時間に比して個体の免疫反応の持続時間の増大を含んでもよい。この免疫反応は、例えば、獲得免疫反応であってもよい。獲得免疫反応は、一つまたは複数のT細胞(一つまたは複数のCD4+および/またはCD8+T細胞を含む)および/またはB細胞、そして例えばIgA、IgE、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4またはIgMのような一つまたは複数のタイプやサブタイプの抗体の生産であってもよい。
本発明の第四の態様の別の実施形態では、免疫反応の調節は、イヌリン粒子を含まないという点でのみ異なる同等の組成物が個体に生じる免疫反応のタイプに比して個体の免疫反応のタイプの修飾を含んでもよい。この免疫反応は、例えば、獲得免疫反応であってもよい。獲得免疫反応のタイプは、一つまたは複数の他の獲得免疫の態様に比べ速度、大きさ、特異性、および/または持続期間の一つまたは複数によって特徴づけることができてもよい。
獲得免疫の態様は、例えば一つまたは複数のT細胞(一つまたは複数のCD4+および/またはCD8+T細胞、Th1、Th2、Th17およびTreg細胞を含む)および/またはB細胞の反応を含み、そして例えば一つまたは複数のIgA、IgE、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4またはIgMのような一つまたは複数のタイプまたはサブタイプ抗体の産生により決定され得る。
本発明の第四の態様によれば、個体の免疫反応のタイプのより具体的な修飾例は、自然免疫と獲得免疫反応のバランスの修正、免疫記憶反応の増強、他の反応に比してTh1、Th2、Th17またはTreg細胞の反応を増強あるいは抑制、IgE反応の抑制、IgA、IgMまたはIgGサブタイプ反応の一つまたは複数の増強を含む。別の言い方をすると、本発明の第四の態様は、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)が含まれていないという点でのみ異なる同等の組成物またはキットを使用した場合には達成し得ない、ワクチン抗原に対する最適なT−またはB−細胞反応を含む、最適な免疫サブクラスまたはサブタイプ応答を得る方法を提供する。
本発明の第五の態様は、抗原に対する免疫反応を誘導または調節するための方法を提供し、前記方法は−
(a)個体に、本発明の第二の態様に係る組成物の治療有効量を投与することであって、前記組成物はまた、抗原および必要に応じてさらに抗原結合担体材料を含み;あるいは
(b)同時に、順次または別々に本発明の第三の態様のキットの第一および第二の容器の内容物の治療的有効量を個体に投与する。ここではキットの第一および/または第二の容器の内容物は、抗原および必要に応じてさらに抗原結合担体材料を含む。
別の言い方をすると、本発明の第五の態様は、本発明の第二の態様に記載の組成物を提供し、ここで組成物は、抗原および必要に応じて、さらに抗原に対する免疫反応を変調するために使用する抗原結合担体材料を含み、さらに抗原結合担体材料を含むキットの第一および/または第二の容器の内容物が抗原に対する免疫反応を変調するために使用する抗原結合担体材料を含む本発明の第三の態様のキットを提供する。
さらに換言すると、本発明の第五の態様は、本発明の第二の態様に記載の組成物を使用するために提供され、前記組成物はまた、抗原および必要に応じて、さらに抗原に対する免疫反応を誘導または調節するための医薬の製造のための抗原結合担体材料を含み、さらに本発明の第三の態様のキットを使用するために提供され、前記組成物はまた、キットの第一および/または第二の容器の内容物が抗原および必要に応じて、さら抗原に対する免疫反応を変調するための医薬の製造のための抗原結合担体材料を含む。
本発明の第六の態様は、個体のワクチン接種のための方法を提供し、その方法は−
(a)個体に本発明の第二の態様に係る組成物の治療有効量を投与することであって、前記組成物はまた、抗原および必要に応じて、さらに抗原結合担体材料を含み、あるいは
(b)同時に、順次または別々に本発明の第三の態様のキットの第一および第二の容器の内容物の治療的有効量を個体に投与する。ここではキットの第一および/または第二の容器の内容物は、抗原および必要に応じてさらに抗原結合担体材料を含む。
別の言い方をすると、本発明の第六の態様は、本発明の第二の態様に記載の組成物を提供し、ここで組成物は、抗原および必要に応じて、さらに抗原に対する免疫反応を変調するために使用する抗原結合担体材料を含み、さらに抗原結合担体材料を含むキットの第一および/または第二の容器の内容物が抗原に対する免疫反応を変調するために使用する抗原結合担体材料を含む本発明の第三の態様のキットを提供する。
さらに換言すると、本発明の第六の態様は、本発明の第二の態様に記載の組成物を使用するために提供され、前記組成物はまた、抗原および必要に応じて、さらに抗原に対する免疫反応を誘導または調節するための医薬の製造のための抗原結合担体材料を含み、さらに本発明の第三の態様のキットを使用するために提供され、前記組成物はまた、キットの第一および/または第二の容器の内容物が抗原および必要に応じて、さらに抗原に対する免疫反応を変調するための医薬の製造のための抗原結合担体材料を含む。
本発明の第五および/または六の態様で使用するのに適したワクチン抗原は、上記の本発明の第一、第二および第三の態様について記載したものを含めて、本出願のどこかで記載されたものを含んでよい。
本発明の第五および/または第六の態様で使用する抗原の量および/または濃度は、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)が含まれていないという点でのみ異なる同等の組成物および/またはキットに必要なものより少ない抗原であってもよい。換言すれば、組成物および/またはキットに存在するイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)が、より少ない抗原量で第五の態様における免疫反応の誘導または調節あるいは第六の態様で個体を免疫する方法や使用法を提供してもよい。
したがって、本発明の第五および/または第六の態様の組成物および/またはキットの一つまたは複数の抗原の量または濃度は、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)が含まれていないという点でのみ異なる同等の組成物および/またはキットで所望の免疫反応、または個体に効果的なワクチン接種を達成するために必要とされているものと同じ一つまたは複数の抗原の最適量の90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.4%、0.3%、0.2%、0.1%、0.05%、0.04%、0.02%、0.01(重量)%あるいはそれ未満であり得る。
同等の組成物における最適量は、許容できないレベルの炎症および/または他の副作用を引き起ことなく、免疫反応の望ましい誘導または調節効果を達成するために必要とされる量である。この量は、抗原とPAMPそれぞれにつき、日常的な方法を使用して、当業者によって経験的に決定され得る。実際、このような同等の組成物は、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)の非存在下では、いかなる量の抗原を使用したとしても、同じレベルまたはタイプの免疫誘導や変調、またはワクチン接種、を完全には達成できないかもしれない。
本発明はまた、例えばアレルゲン特異的IgEの下方制御またはアレルゲン特異的アレルギー阻止IgGの誘導により、アレルゲンに対するアレルギー、または慢性炎症性疾患のような個体に既存の望ましくない免疫反応を下方制御する方法を提供する。この方法は、第二の態様の組成物または第三の態様のキットの構成物、そして必要に応じて望ましくない免疫反応を下方制御しさらに/または望ましい反規制免疫反応を誘導する、有効量で効果的な時間と経路で投与される抗原またはアレルゲンなどのさらなる組成物を個体に投与する工程を含む。
従って、本発明の第七の態様は、個体をアレルゲンに対し減感作するための方法を提供し、この方法は−
(a)個体に本発明の第二の態様に係る組成物の治療有効量を投与することであって、前記組成物はまた、アレルゲン必要に応じさらにアレルゲン結合担体材料を含む、または
(b)同時に、順次または別々に本発明の第三の態様のキットの第一および第二の容器の内容物の治療有効量を個体に投与することであって、ここではキットの第一および/または第二の容器の内容は、アレルゲン、必要に応じてさらにアレルゲン結合担体材料をも含む。
別の言い方をすると、本発明の第七の態様は、本発明の第二の態様に記載の組成物を提供し、ここで組成物は、アレルゲンおよび必要に応じて、さらに個体のアレルゲン減感作に使用するアレルゲン結合担体材料を含み、キットの第一および/または第二の容器の内容物がアレルゲンおよび必要に応じて、さらに個体のアレルゲン減感作に使用するアレルゲン結合担体材料を含む本発明の第三の態様のキットを提供する。
さらに換言すると、本発明の第七の態様は、本発明の第二の態様に記載の組成物を使用するために提供され、前記組成物はまた、アレルゲンおよび必要に応じて、さらに個体のアレルゲン減感作に使用するための医薬の製造のためのアレルゲン結合担体材料を含み、さらに本発明の第三の態様のキットを使用するために提供され、前記組成物はまた、キットの第一および/または第二の容器の内容物がアレルゲンおよび必要に応じて、さらに個体のアレルゲン減感作に使用するための医薬の製造のためのアレルゲン結合担体材料を含む。
本発明の第八の態様は、癌治療のための方法を提供し、前記方法は、個体に請求項の第二の態様に記載の組成物の治療的有効量を投与することによるか、または同時に、連続して、あるいは別々に、個体に本発明の第三の態様のキットの第一および第二の容器の内容物の治療的有効量を投与することから成る。
別の言い方をすると、本発明の第八の態様は、癌治療に使用する本発明の第二の態様に係る組成物または本発明の第三の態様のキットを提供する。
さらに別の言い方では、本発明の第八の態様は、本発明の第二の態様または本発明の第三の態様のキットに記載の組成物の癌治療に使用する医薬の製造における使用方を提供する。
本発明の第八の態様の一実施形態では、本発明の第二の態様に係る組成物は、さらにそこで用いられるように癌抗原を含む。
本発明の第八の態様の別の実施形態では、本発明の第三の態様のキットの第一および/または第二の容器の内容物は、さらに、そこで用いられるように癌抗原を含む。
本発明の第九の態様は、ワクチンの製造法、本発明の第二の態様の組成物の成分(a)および(b)と抗原を結合させる工程から成る方法、および必要に応じて抗原結合担体材料をも結合させワクチン組成物を製造する方法を提供する。
従って、本発明の第九の態様はまた、ワクチンのアジュバントとして、本発明の第二態様の組成物の使用を提供する。
以下の実施例において、我々が、本発明に係る組成物は、ワクチンの単回投与により、そうでなければ致死的感染症に対する防御を提供できることを実証することに留意されたい。我々はまた、マウスモデルにおいて本発明の組成物は、インフルエンザワクチンと調整すると、効果的な単回投与による防御を提供することができることを見出した。単回投与ワクチンによる防御は、ワクチン学の分野で達成することが非常に望ましいが、従来達成困難であった。しかし、本願の組成物は、単回投与ワクチンによる防御を提供することが見出されている。
従って、本発明の第九の態様の別の実施形態では、単回投与ワクチン組成物は、イヌリン粒子(必要に応じて本発明の第二の態様または第三の態様のキットに記載の組成物の形で)、抗原、必要に応じてさらに抗原結合担体材料から成るまたは組成される単回投与ワクチン組成物を提供する。このような単回投与ワクチン組成物は、ワクチンの単回投与のみで個体にワクチンによる防御を有効に提供できる。
さらに、個体にワクチンの単回投与することから成る方法による個体のワクチン投与法もまた提供される。方法は一つまたは複数の他の工程を含んでもよいが、初回投与後にいかなる追加のワクチン投与ステップも含まない。
したがって、別の言い方をすると、本発明はまた上記で定義された単回投与ワクチンもまた提供し、個体にワクチンを単回投与することから成る方法により個体のワクチンに使用できる。
さらに換言すれば、本発明はまた上記で定義された単回投与ワクチンの使用法もまた提供し、個体にワクチンを単回投与することから成る方法により個体のワクチンに使用するための医薬の製造のための使用法を提供する。
本発明のさらに有利な特徴は、本発明の他の側面による組成物、物質、キットおよび方法は、従来のアジュバントおよびワクチン組成物に全くあるいは十分に反応しない典型的な個体群の治療に特に効果的である。このような対象グループは、若年、高齢者や妊婦を含んでもよい。一実施形態において、本発明のインフルエンザワクチンは、このような個体への投与が特に興味深いかもしれない。
従って、本発明の他の局面に係る組成物、物質、キットおよび方法によって治療される対象は、たとえば男性または女性の子供であってよい。子供は、例えば彼らの生年月日を基準に18歳以下、17歳、16歳 15歳、、14歳、13歳、12歳、11歳、10歳、9歳、8歳、7歳、6歳、5歳、4歳、3歳、2歳、1歳、11ヶ月、10ヶ月、9ヶ月、8ヶ月、7ヶ月、6ヶ月、5ヶ月、4ヶ月、3ヶ月、2ヶ月、または1ヶ月であってよい。
あるいは、本発明の他の局面に係る組成物、物質、キットおよび方法によって治療される対象は、たとえば男性または女性のより年長者であってよい。年長者は、少なくとも40歳、少なくとも45歳、少なくとも50歳、少なくとも55歳、少なくとも60歳、少なくとも65歳、少なくとも70歳、少なくとも75歳、少なくとも80歳、少なくとも85歳、または少なくとも90歳であってよい。
あるいは、本発明の他の局面に係る組成物、物質、キットおよび方法によって治療される対象は、妊娠中の女性であってよい。女性は最大あるいは少なくとも、妊娠5、10、15、20、25、30、35または40週であってよい。
本発明の第十の態様は、本発明の第二の態様の組成物の成分(a)と(b)の最適な濃度と比率を同定する方法を提供し、その方法は、必要に応じて抗原を結合する工程、および必要に応じて抗原結合担体材料もまた本発明の第二の態様に係る組成物の成分(a)および(b)とを異なる投与量の範囲内で一連の個体に投与し、その結果生ずる免疫反応を測定し、さらに必要に応じて個体を生きた病原体で攻撃し、最適な組成を同定することによる。
本発明の第十の態様の別の実施形態では、本発明の第三の態様に係るキットの第一および/または第二の容器の内容物は、必要に応じて抗原と共に、所望の免疫反応のための最適な組成物を同定するための測定キットを構成する。
本発明の第十の態様の別の実施形態では、測定キットの製造方法を提供し、その方法は、抗原、必要に応じて、抗原結合担体材料と本発明の第二の態様に係る組成物の成分(a)と(b)を結合させる工程を含み、それによってワクチン測定キットを製造する。
これらおよび他の態様および本発明の実施形態を以下により詳細に記載する。
発明の詳細な説明
本発明の実施は、特に反する指示がない限り、ウイルス学、免疫学、微生物学、分子生物学および組換えDNAの一般的方法が当該技術の範囲内で用いられ、例示の目的のために以下でその多くが説明される。このような技法は文献で十分に説明されている。Sambrook,et al.Molecular Cloning:A Laboratory Manual(2nd Edition,1989);Maniatis et al.Molecular Cloning:A Laboratory Manual(1982);DNA Cloning:A Practical Approach,vol.I & II(D.Glover,ed.);Oligonucleotide Synthesis(N.Gait.ed.,1984);Nucleic Acid Hybridization(B.Hames & S.Higgins,eds.,1985);Transcription and Translation(B.Hames & S.Higgins,eds.,1984);Animal Cell Culture(R.Freshney,ed.,1986);Perbal,A Practical Guide to Molecular Cloning(1984),Current Protocols in Immunology ISBN 9780471522768(Publisher:John Wiley and Sons Inc),Vaccine Adjuvants and Delivery Systems(Manmohan Singh ed.2007),Methods in Molecular Biology,ISBN 9781607615842(Publisher:Springer),History of Vaccine Development 2011,ISBN:1441913386(Publisher:Springer)を参照されたい。
特記しない限り、本明細書で使用される専門用語および科学用語はすべて、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。本発明の実施または試験において、本明細書に記載のものと類似のまたは同等の任意の方法および材料を用いることができるが、好ましい方法および材料を以下に記載する。
当分野で経験がある者に知られているように、自然免疫の活性化は獲得免疫記憶反応の種類や大きさを増強するために使用することができる。獲得免疫反応の増強または調整は、特定の病原体に対する免疫記憶反応の持続時間を拡大または拡張する手段を提供したり、あるいはより有益な免疫反応のタイプに変更できるので、ワクチン接種時またはアレルゲン減感作時に有利である。
例えば、ある病原体にとっては、免疫する抗原に対する強い抗体(Th2)の誘導が有利かも知れず、また他の病原体にとっては、強いTh1またはTh17反応が有利かもしれない。一方アレルゲンのような抗原に対しては、既存のIgE反応を抑制しその代わりアレルゲンに対するTh1反応を誘導する方が有利かも知れない。
本発明では、イヌリン粒子と病原体関連分子パターン剤の組み合わせが、例えば同時に投与される抗原に対する獲得免疫記憶反応を調節するために使用することができる、様々な独特の免疫反応を得ることを可能にするが発見された。
本発明は第一の態様として、個体におい炎症の軽減または阻止および/または炎症性疾患の治療または予防に用いるイヌリン粒子で組成または構成される組成物を提供する。
本発明は第二の態様は、(a)イヌリン粒子および・または他のIL−1の抗炎症阻害剤と共に(b)一つまたは複数の病原体関連分子パターン(PAMP)のような病原体関連分子パターン剤から成るあるいはで構成される免疫学的および/または薬学的に許容される組成物を提供する。理論に束縛されることを望むものではないが、免疫学的組成物の2つの成分の各々が免疫遺伝子の独立したセットの転写を調節し、個々の成分により誘導される遺伝子発現パターンとは異なる混合物に固有な混合免疫組成物に応答した免疫遺伝子発現パターンを誘導するために、望ましい免疫応答が引き起こされる。
本発明は第三の態様は、(a)第一の容器がイヌリン粒子および/または一つあるいは複数の他のIL−1の抗炎症阻害剤(本発明の第二の態様に関し上述した)と(b)第二の容器が病原体関連分子パターン(PAMP)で組成または構成される物質を含む成分で構成されるキットを提供する。
本発明の第二の態様または本発明の第三の態様のキットの成分(a)は、IL−1の抗炎症阻害剤またはNFκBの抗炎症阻害剤のような抗炎症成分から成るあるいはで構成される。
本発明の特に興味のある実施形態では、抗炎症成分はイヌリンの粒子から成るあるいはで構成されている。ここで用いられる「イヌリン粒子」という用語は、(イヌリンとして知られる)β−D−(2−1)polyfructofuranosyl−α−D−glucoseから成る粒子のみならず、例えば末端グルコースを除去できるインベルターゼまたはイヌラーゼ酵素を使用しイヌリンの末端グルコースを酵素的に除去したβ−D−(2−1)polyfructoseのような誘導体をも指す。
イヌリン粒子という用語はまた、イヌリンまたはその誘導体含む構成あるいは被覆されている任意の天然または合成粒子をも指す。この用語の範囲内に含まれる適切なイヌリン誘導体は、遊離ヒドロキシル基が、例えば公知の方法によるアルキル基、アリル基またはアシル基の化学的置換により、アセチル化、メチル化、エーテル化またはエステル化されたイヌリンの誘導体である。安定したイヌリン粒子は、固体または中空であってもよいし、完全にイヌリン分子から構成されてもよく、あるいは、例えば糖化合物、金属化合物、淡白質や脂質から成る非糖核、骨格や殻であって、共有結合または非共有結合により核となる物質の表面にイヌリン粒子を発現してもよい。
好ましくは、イヌリン粒子はgIN、dINおよびeIN、またはそれらの修飾物の群から選択されて得る。最も好ましくは、イヌリン粒子はdINでよい。好ましくは、イヌリン粒子は、20nMから20μMの範囲の直径を持ってよい。より好ましくは、イヌリン粒子は、0.1から5μMの範囲の直径を持ってよい。最も好ましくは、イヌリン粒子は、0.5から5μMの範囲の直径を持ってよい。
一実施形態において、本発明で使用されるイヌリン粒子は、安定したイヌリン粒子である。本明細書で用いられる「安定」という用語は、それが投与される個体の体温において完全に不溶性または主に不溶性または部分的に不溶であるイヌリン粒子を指す。この文脈において安定性とは、必要に応じて25℃まであるいは30℃まで、37℃まで、40℃まで、42℃まで、45℃まで、50℃まで、52℃まで、55℃まで、58℃まで、または60℃までの温度で、蒸留水または生理食塩水で0.5mg/mlまたは1mg/mlまたは2mg/mLを超えない濃度で存在し、少なくとも10、20、30、40、50、または60分間インキュベートしてもイヌリン粒子が不溶であるという意味を含んでもよい。
不溶性のイヌリン量は、分光光度計を用いて300nm、400nm、500nm、600nm、700nmの波長(OD700)でのイヌリン懸濁液の光学密度の変化により測定でき、この文脈において、イヌリン粒子は、もしそれが定義された条件でOD700の値が定義された温度(好ましくは10℃あるいはそれ以上インキュベーション温度より低い温度で測定する時)におけるインキュベーション前の同一溶媒および同一濃度のイヌリン組成物のOD700の値の50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%、99.5%、99.9%あるいは実質的に100%の値を下回っていないことにより不溶性のままであれば安定であると言える。
本発明の第二の態様の組成物の成分(a)またはこの態様のキットでイヌリン粒子の代わりにまたは同時に使用することができる他の抗炎症成分は、以下を含むことができる−
(i)本質的に同等の抗炎症性、活性および/または特異性および/または本質的に同等の免疫調節剤またはアジュバント特性を持つという意味で特にイヌリン粒子と機能的に同等であるIL−1経路の遺伝子や淡白質の阻害剤、
(ii)一つあるいは複数のIL1受容体拮抗薬、IL1RA、Anakinra、Rilonacept、IL−1R/IL1RacP/Fc−融合淡白質、Canakinumab、ヒト IL−1β抗体、IL1受容体遮断薬、IL−1RII、インドメタシン、非ステロイド性抗炎症(NSAID)、グルココルチコイド、カスパーゼ1阻害剤、NALP3拮抗剤を含むインフラマソーム阻害剤、クルクミン、レスベラトロール、クロロキン、P2X7受容体阻害剤、ST2受容体阻害剤、および/またはATPアンタゴニスト、
(iii)抗炎症蛋白質ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体ガンマ(PPAR−γ)を上方制御または活性化する薬剤または特に(PPAR−γ経路遺伝子がイヌリン粒子によっても上方制御される)単球や樹状細胞においてPPAR−γ経路の遺伝子や淡白質を上方制御薬剤。PPAR−γの上方制御は、以前LPS誘発IL−1およびTNFαの抑制逆にIL1およびTNFαによるPPAR−γの阻害を含む炎症反応の阻害することが示された。適切な薬剤はロシグリタゾン、ピオグリタゾン、プロスタグランジンJ2、クルクミン、レスベラトロール、thiazolidenediones、ベルベリン、パーフルオロノナン酸、RS5444、遊離脂肪酸、ビタミンD、および/またはエイコサノイドの一つあるいは複数を含んでもよい。
(iv)例えば、アスピリン、イブプロフェン、およびナプロキセン、サリチル酸、顎下腺ペプチド−T、フェニルアラニン−グルタミン−グリシン(FEG)、ショウガ、ウコン、セスキテルペンラクトン、オメガ3脂肪酸、プロスタグランジン−E、プロスタグランジン−E3、クルクミン、メサラジン、セレクティブグルココルチコイド受容体アゴニスト、Lisofylline、Mofezolac、Oleocanthal、Ibuproxam、シクロペンテノン、プロスタグランジン、カンナビジオール、BMS−345541、BMS−470、539、アンレキサノクス、Amixetrine、アリシン、Actarit、Butylpyrazolidines、例えば、フェニルブタゾン、メフエブタゾン、オキシフェンブタゾン、Clofezone、Kebuzone、Suxibuzone、酢酸誘導体とインドメタシンなどの関連物質スリンダク、トルメチン、ゾメピラク、ジクロフェナク、Alclofenac、Bumadizone、エトドラク、Lonazolac、Fentiaza、アセメタシン、Difenpiramide、Oxametacin、Proglumetaci、ケトロラッ、アセクロフェナク、ブフェキサマク、インドメタシン、ジクロフェナク、ピロキシカムなどのオキシカム、テノキシカム、Droxicam、ロルノキシカム、メロキシカム、イブプロフェンなどのプロピオン酸誘導体、ナプロキセン、ケトプロフェン、フェノプロフェン、フェンブフェン、ベノキサプロフェン、スプロフェン、Pirprofen、フルルビプロフェン、インドプロフェン、チアプロフェン酸、オキサプロジン、Ibuproxam、Dexibuprofen、Flunoxaprofen、アルミノプロフェン、Dexketoprofen、Naproxcinod、ナプロキセンとエソメプラゾール、ナプロキセンとミソプロストール、Vedaprofen、カルプロフェン、Tepoxalin。メフェナム酸などのフェナメート、トルフェナム酸、フルフェナム酸、メクロフェナム酸、セレコキシブ、ロフェコキシブ、バルデコキシブ、パレコキシブ、エトリコキシブ、ルミラコキシブ、Firocoxib、Robenacoxib、Mavacoxib、Cimicoxibなどのコキシブ類、その他の抗炎症およびナブメトンなどの抗リウマチ剤、ニフルム酸、アザプロパゾン、グルコサミン、ベンジダミン、グルコサミノグリカンペントサンポリサルフェート、Proquazone、Orgotein、ニメスリド、Feprazone、ジアセレイン、Morniflumate、テニダプ、Oxaceprol、コンドロイチン硫酸、アボカドおよび大豆油、不けん化物、ニフルム酸、Feprazone、組合せ、ペントサンポリサルフェート、アミノプロピオニトリル、抗炎症/抗リューマチ剤とコルチコステロイドの組み合わせ、例えばフェニルブタゾンとコルチコステロイド、Dipyrocetylとコルチコステロイド、アセチルサリチル酸とコルチコステロイド、Oxycinchophenなどのキノリン、Sodium aurothiomalate、Sodium aurothiosulfate、Auranofin、Aurothioglucose、Aurotioprolなどの金製剤、および/またはペニシラミンと例えば、ブシラミンなどの類似の剤。
一般的なルールとして、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)は、免疫される個体の体重1キログラムあたり0.001mgから100mgの範囲の量で使用することができる。例えば、本発明の組成物のイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)が体重キロ当たり0.1mgから100.0mgの範囲の濃度で存在してもよい。
別の例では、組成物のイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)が用量当たり20mgのように投与量あたり1から100mgの範囲で成人ヒト個体に投与することができる。
「アジュバント」と言う用語は、抗原に対する免疫反応を増強する物質または混合物を指す。多くの場合、抗原のみによる一次免疫は、アジュバントの非存在下では、免疫反応を誘発することに失敗する。
「アゴニスト」と言う用語は、細胞反応を生成する細胞受容体と相互作用する淡白質、核酸、脂質、炭水化物、または化学物質を指す。自然免疫受容体を刺激するアゴニストに、本発明で特に興味があってよい。
「病原体関連分子パターン剤」と言う用語は、自然免疫系の機能に関与する細胞を直接または間接的に活性化する任意の物質を指すと理解されるべきである。
自然免疫の活性化は、限定することなく、一つまたは複数の遺伝子発現や淡白質産生、サイトカインまたはケモカイン産生または分泌の誘導、細胞形態の変化、分化、細胞***、細胞表面淡白質の発現の変化、走化性、貪食、エキソサイトーシス、オートファジー、またはアポトーシスの変化により細胞レベルで明白であってよい。
「ワクチン」と言う用語は、予防的または既存の状態の治療のために投与される、特定の抗原に対する有益な免疫反応を誘発するよう設計された免疫刺激療法と定義される。
「免疫原性」と言う用語は、体液性および/または細胞性免疫のいずれかを含む免疫反応を誘発し得る抗原の能力を指す。
抗原または病原体関連分子パターン剤に関して本明細書で使用される「免疫学的に有効な量」と言う用語は、当業者に公知の標準的なアッセイによって測定されるような免疫反応を誘発するのに十分な病原体関連分子パターン剤の量を指す。免疫原としての抗原の有効性は、T細胞の増殖やサイトカイン分泌アッセイ、特定の標的細胞を溶解するT細胞の能力を測定するためのクロム放出アッセイなどの細胞毒性アッセイ、または血清中の抗原特異的循環抗体のレベルの測定によるB細胞の活性化レベルの測定や例えばELISPOTなどの抗体のスポットを形成するB細胞の数を測定することにより測定され得る。さらに、免疫反応の防御レベルは、免疫された抗原を含有する増殖可能なウイルス、病原体または細胞で免疫された宿主を攻撃することにより測定し得る。
例えば、免疫応答が望まれる抗原がウイルスまたは腫瘍細胞である場合、「免疫学的に有効な量」の抗原によって誘発される防御レベルは、動物をウイルスや腫瘍細胞で攻撃後の生存率を検出することにより測定され得る。あるいは、防御はまた動物を攻撃後のウイルス複製または腫瘍増殖の減少として測定し得る。免疫原性の量を提供するのに必要な抗原の量は、当業者であれば例えば、様々に濃度を変化させた抗原で本発明の一連のワクチンを準備し、適した実験動物(例えば、マウス、ラット、モルモット、またはウサギ)へワクチン製剤を投与し、血清または粘膜の抗体価、抗原に誘発された皮膚の腫れ(遅延型過敏反応アッセイ)、T細胞増殖、サイトカイン産生や細胞傷害活性、病原体攻撃に対する防御などにより容易に決定し得る。
「非経口」という用語は、身体の任意の組織にワクチンを投与する事を指し、当技術分野で周知の方法および送達デバイスによって筋肉内投与、皮下投与、、皮内、腹腔内および眼内経路のワクチン投与を含む。
本発明の局面の重要な態様において、対象はヒトである。他の実施形態では、対象は、動物、犬、猫、馬、ラクダ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、タカ、ウサギおよび魚からなる群から選択される。「動物」という用語は、すべての家畜と野生哺乳類、魚、家禽、およびこれらに限定されない、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ラクダ、イヌ、ネコ、ウサギ、鹿、ミンク、鶏、アヒル、ガチョウ、七面鳥、野生の鳥など含む。
一実施形態では、付加的な成分として、本発明の組成物はまた、必要に応じて、単球、樹状細胞、NK細胞、リンパ球または顆粒球などの自然免疫細胞の1つまたは複数のタイプを活性化する化学物質の免疫学的有効量を含んでいてもよい。当分野で知られているように、自然免疫細胞の活性化を誘発する化学物質の例としては、ロイコトリエン、プロスタグランジン、サイトカイン、ケモカイン、インターフェロン、キニン、ビタミンD、フォルボールミリスチン酸アセテート、イオノマイシン、マイトジェン、オプソニン、ヒスタミン、ブラジキニン、セロトニン、ロイコトリエン、cAMP、抗菌ペプチド、およびプロドラッグまたは上記物質の誘導剤を含む。
重要な態様において、本発明のPAMP自然免疫賦活剤は、自然免疫受容体に結合する物質の免疫学的に有効な量である。現在知られている自然免疫受容体は、TLR−1、TLR−2、TLR−3、TLR−4、TLR−5、TLR−6、TLR−7は、TLR−8、TLR−9、マウスTLR−11、NOD−1、NOD−2、NLRP1、NLRP3、NLRP12、NLRC4などなどの他のNOD様受容体(NLRs)、デクチン−1、DC−SIGN、AIM−2、C−タイプレクチンを含むマンノース受容体、MD2、CD14、LBP、RIG−1(レチノイン酸誘導性遺伝子−1)およびMDA−5(メラノーマ分化関連遺伝子−5)、LGP2およびASCのようなCARD(カスパーゼ活性化およびリクルートドメイン)を含む蛋白質、CD−36、CD−68、およびSRB−1を含むスカベンジャー受容体、C反応性蛋白、マンノース結合レクチン、C3aおよびC4bを含む補体受容体、およびFPRやFPRL1を含むN−フォルミル・メチオニン受容体を含む。本発明において特に興味深いものは、TLR−1、−2、−3、−5、−6、−7、−9およびNOD様受容体に結合し活性化するPAMPSである。より好ましくは、TLR3、TLR9およびNOD2受容体アゴニストである。最も好ましくは、TLR9アゴニストである。
本発明のすべての局面の重要な態様において、免疫学的に有効な量の一つまたは複数のPAMps(病原体関連分子パターン)が使用される。PAMpは、病原体に由来する構造的に保存された分子であり、免疫学的に宿主分子と区別可能であり、自然免疫受容体に認識され特異的に結合する。
PAMPSは、特定の病原体により特定の淡白質、脂質、リポ淡白質、炭水化物、脂質、糖淡白質、および核酸に発現され、ジ−およびトリ−アシルリポペプチド、lipotechoic酸、ザイモサン、ペプチドグリカン、ポリン、リポアラビノマンナン、Phospholipomannan含むTLR2アゴニストを含む核酸、Glucuronoxylomannan、グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)アンカー型寄生虫淡白質を含むTLR2アゴニスト、例えばポリイノシン:ポリシチジル酸(PolyI:C)のような合成dsRNAを含む二本鎖RNAを含む、TLR3アゴニスト、マンナン、glucuronoxylomannan、熱ショック淡白質、フィブリノーゲンおよび合成MPLを含むTLR4アゴニスト、フラジェリン含むTLR5アゴニスト、lipotechoic酸含むTLR6アゴニスト、例えばイミクイモドおよびレシクイモド(R848)などのウイルス由来または合成一本鎖(ss)RNAを含むTLR8アゴニスト、および非メチル化シトシン−グアニンジヌクレオチド オリゴヌクレオチド配列(CpGODN)およびhemozoinを含むを含むTLR9アゴニスト、例えば、ウイルスまたは合成二本鎖(ds)RNAなどのRIG−1アゴニスト、ウイルス由来または合成二本鎖DNAなどのMDA5アゴニスト、ムラミルジペプチドNAG−NAM−γ−D−グルタミル−メソジアミノピメリン酸を含むペプチドグリカンを含むNOD2アゴニスト、ssRNAおよびdsRNAを含むRIG1およびMDA5アゴニスト、N−フォルミルメチオニンを含むN−フォルミルメチオニン受容体アゴニストに存在する。
従って、本発明で使用されるPAMP病原体関連分子パターン剤は、上記のアゴニストまたは合成類似体またはその誘導体のグループのいずれかから選択することができる。
本発明の態様の重要な局面において、一つまたは複数の病原体関連分子パターン(PAMP)から成るまたはで構成される物質は、体重1キログラム当たり0.01から500マイクログラムの範囲内の免疫学的に有効な量および/または濃度で、存在あるいは投与されてよい。
本発明の態様の重要な局面において、病原体関連分子パターン(PAMP)から成るまたはで構成される各物質は、純粋で、はっきりとした単一分子や化学実体として、存在あるいは投与されてよい。
本発明の態様の一実施形態では、病原体関連分子パターン(PAMP)から成るまたはで構成される物質は、高度に精製された状態で、はっきりとした単一分子や化学PAMP実体が、少なくとも50%の純度、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.9%、99.99%、99.999%、実質100%の純度であってよい。
重要な態様において、本発明のPAMPは、TLRアゴニストである。現在ほとんどの哺乳動物種には、約10から15の異なるタイプのTLRがあると考えられている。異なるTLRは、ある範囲の天然および合成リガンドと結合し活性化される。異なるTLRは、異なるシグナル伝達分子を介しシグナルを伝達し、共通の特徴は、これらがすべての炎症性転写因子NFκBを活性化することである。
ある実施形態では、本発明のPAMPは、トリアシルリポペプチドとPam3CSK4の群から選ばれるTLR1アゴニストなどのTLR1アゴニストである。最も好ましくは、Pam3CSK4である。
ある実施形態では、本発明のPAMPは、糖脂質、リポテイコ酸、ペプチドグリカン、HSP70、ザイモサン、およびPam3CSK4の群から選ばれるTLR2アゴニストなどのTLR2アゴニストである。
ある実施形態では、本発明のPAMPは、二本鎖RNA、Poly(I:C)、Poly(I:C−LC)(HiltonolTM)、およびPolyI:PolyC12U(AmpligenTM)の群から選ばれるTLR3アゴニストなどのTLR3アゴニストである。最も好ましくは、(I:C)である。
別の実施形態においては、本発明のPAMPは、モノホスホリルリピドA(MPLA)、熱ショック淡白質、フィブリノーゲン、ヘパラン硫酸断片、ヒアルロン酸断片、およびE6020、GLAおよびLPSペプチドミモトープなどの合成TLR4アゴニストの群から選ばれるTLR4アゴニストなどのTLR4アゴニストである。最も好ましくは、NFκB経路ではなく優先的にインターフェロン−β誘導アダプター含有TIRドメイン(TRIF)を介して信号伝達する合成TLR4アゴニストである。
毒性および規制要件により、リポポリサッカライド(LPS)TLR4アゴニストおよび(エンドトキシンなどの)LPSを含む物質は本発明においては避けるべきである。本発明の態様で使用される物質および組成物におけるLPSおよび/またはエンドトキシンの量は、用量当たり100EU未満で、90、80、70、60、50、40、30、20、10、5、4、3、2、1あるいはそれ未満のEUであってよい。本発明の態様で使用される物質および組成物におけるLPSおよび/またはエンドトキシンの濃度は、200EU/m未満で、150、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、5、4、3、2、1あるいはそれ未満のEU/m未満であってよい。
別の実施形態において、本発明のPAMPは、細菌由来または合成フラジェリンの群から選ばれるTLR5アゴニストなどのTLR5アゴニストである。最も好ましくは、合成フラジェリンである。
別の実施形態において、本発明のPAMPは、ジアシルリポペプチドの群から選ばれるTLR6アゴニストなどのTLR6アゴニストである。最も好ましくは、ジアシルリポペプチドである。
別の実施形態において、本発明のPAMPは、ウイルスの一本鎖RNA、イミダゾキノリン、gardiquimod、ロキソリビン、bropirimine、CL264、R848およびCL075の群から選ばれるTLR7アゴニストなどのTLR7アゴニストである。最も好ましくは、R848である。
別の実施形態において、本発明のPAMPは、一本鎖RNA、PolyU、イミキモド、レシキモド、ssPolyU/LyoVecおよびssRNA40/LyoVecの群から選ばれるTLR8アゴニストなどのTLR8アゴニストである。
重要な好ましい実施形態では、本発明のPAMPは、TLR9アゴニストである。より好ましくは、TLR9アゴニストは、CpG ODNである。
本明細書で使用される「CpG」または「CpG ODN分子」と言う用語は、ポリヌクレオチド配列(即ち「CpGモチーフ」)に見られる通常の方法でリン酸分子によって結合されたシトシンヌクレオシドの後にグアニンヌクレオシドが続いているモチーフから成り、シトシンヌクレオシドはメチル化であるODN分子を指すものとして理解されるべきである。
CpGモチーフは、細菌やウイルスのゲノム中に一般的であるが、脊椎動物のゲノムではまれである。さらに、CpGモチーフは、一般的に原核生物でメチル化されず、一方真核生物では、DNAメチルトランスフェラーゼが一般的に存在するCpGモチーフの70−80%をメチル化する。また、少なくとも1つの非メチル化CpGモチーフを含む合成オリゴヌクレオチド分子をもまた指す。多くの場合、複数のCpGモチーフが存在する。様々なCpGオリゴヌクレオチド分子が市販されている。これらは典型的に18から24ヌクレオチドの間の長さであるが、当業者であれば、他の長さのCpGオリゴヌクレオチド分子もまた好適であることが理解されよう。
異なる塩基配列が様々な程度TLR9を刺激することが示されており、CpGオリゴヌクレオチド分子は、少なくとも1つのCpGモチーフを取り巻く様々な塩基配列を含むことができる。クラスB ODNは、ヒトB細胞と単球の成熟の強力な刺激剤である。これらはまた、形質細胞様樹状細胞(pDC)の成熟を刺激するが、クラスA ODNより少ない程度にIFNαのごく少量を誘導する。クラスC ODNは、クラスAとクラスBのODNの両方の機能を備えている。
好ましくは、クラスBまたはクラスCのCpG ODNが本発明で使用される。当業者に知られているように、CpGのバックボーンは、ODNの安定性を高めるために天然のホスホジエステルバックボーンから合成フォスフォロチオエートバックボーンまたは2つのタイプのバックボーンの混合物に変化させることができる。
本発明の好ましい実施形態においては、CpG PAMPは天然フォスフォロチオエートバックボーンを持っており、長さは18から28ヌクレオチドである。本発明の別の好ましい実施形態では、TLR9アゴニストは、合成フォスフォロチオエートバックボーンを持つクラスBまたはC CpG ODNはあり、長さは18から28ヌクレオチドである。好ましい実施形態では、PAMPはCpG2006、CpG1826のグループと、最も好ましくは、CpG7909から選ばれる。
別の実施形態において、本発明のPAMPは、NOD様受容体アゴニストである。好ましくは、アゴニストはNOD1受容体に対するものでありiE−DAPのアシル化誘導体(C12−iE−DAP)、D−γ−Glu−mDAP(iE−DAP)、L−Ala−γ D−Glu−mDAP(Tri−DAP)のグループから選ばれる。より好ましくは、アゴニストはNOD2の受容体に対するものであり、ムラミルジペプチド(MDP)、ムラミルトリペプチド、L18−MDP、M−TriDAP、murabutide、PGN−ECndi、PGN−ECndss、N−glycolylatedムラミルジペプチドおよびPGN−Sandiの群から選ばれる。最も好ましくは、NOD2アゴニストはmurabutideである。
別の実施形態において、本発明のPAMPは、C型レクチン受容体のアゴニストである。より好ましくは、C型レクチン受容体アゴニストは、マクロファージマンノース受容体、CLEC−2、DEC205/CD205、DC−SIGN−様、DC−ASGPR(MGL)/CD301、デクチン−1、ランゲリン/CD207、MincleおよびCLR BDCA−2/CD303のグループの一つと結合する。最も好ましくは、C型レクチン受容体アゴニストは、β−1、3−グルカン、ザイモサン、熱殺菌されたC.アルビカンス、臍帯因子、トレハロース−6,6−ジベヘネートのグループから選ばれる。
別の実施形態において、本発明のPAMPは、RIG−1とMDA−5含むレチノイン酸誘導性遺伝子ベース−1様ヘリカーゼ受容体ファミリーを含むヌクレオチド結合オリゴマー化ドメイン−様受容体ファミリー(NLR)淡白質のアゴニストである。好ましくは、Poly(I:C)、Poly(dA:dT)、Poly(dG:dC)および5’ppp−dsRNAのグループから選ばれる。
別の実施形態において、本発明のPAMPは、DNA依存性インターフェロン調節因子の活性化因子(DAI)とabsent in melanoma 2(AIM2)の群から選ばれたDNA探知淡白質のアゴニストである。好ましくは、Poly(dA:dT)である。
別の重要な態様において、本発明のPAMPは、例えば、SCARA1、SCARA2、SCARA3、SCARA4、SCARA5、SCARB1、SCARB2、SCARB3、MARCO、CD36、SR−B1、CD68、およびLOX−1のグループから選ばれる、自然免疫細胞に発現される、クラスA、BまたはCのスカベンジャー受容体のアゴニストである。好ましくは、低密度リポ淡白質(LDL)、酸化LDL、アセチル化LDLまたは化学的に修飾されたLDLである。
別の実施形態において、本発明のPAMPは、NLRP1またはNALP3のアゴニストである。好ましくは、hemozoinまたはATPである。
本発明で選択されたPAMP病原体関連分子パターン剤は、免疫学的組成物で処置される動物やヒトの種、系統、年齢、体重、性別に応じて異なることが当業者に知られている「免疫学的に有効」な免疫賦活化量を本発明の局面で使用される物質及び組成物に添加され得る。
「免疫賦活化量」と言う用語は、当業者に知られている標準的なアッセイによって測定る免疫反応の増加を達成するために必要な免疫学的製剤の量を指す。理解されるように、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)を含むそれぞれの免疫学的製剤は、PAMP病原体関連分子パターン剤および特定イヌリン多形体(または他の同等の抗炎症成分)に応じて異なる場合がある有効量の範囲を有してもよい。
したがって、単一の用量範囲は、本発明の範囲内で可能な各イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)とPAMP病原体関連分子パターン剤の組み合わせに性格に適応するように規定できない。しかし、当業者によって免疫賦活化量は容易に決定され得る。免疫活性化の効果は、免疫細胞増殖アッセイまたは例えばフローサイトメトリーや蛍光顕微鏡法のような細胞表面の活性化マーカーの発現レベルの変化を測定するアッセイ、または細胞溶解アッセイにより、またはサイトカインやケモカインの分泌を測定することにより、または活性化された免疫細胞によって分泌される他の物質、または例えばリアルタイムポリメラーゼ連鎖反応や遺伝子発現アレイなどの免疫細胞の遺伝子発現の活性化による変化を測定することによって測定され得る。
免疫学的に有効な量を提供するために必要な免疫学的製剤の各成分の量は当業者に公知の手段により容易に決定され得る。すなわちPAMP病原体関連分子パターン剤とイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)の濃度を変化させて、本発明の一連の免疫学的製剤を準備し、これらの製剤を免疫細胞の培養に添加し、ここに詳述したアッセイを含む当業者公知の免疫細胞の活性化アッセイによる。
同様に、ワクチン抗原に対する免疫反応の増強を提供するために必要な各成分の量は、例えばPAMP病原体関連分子パターン剤およびイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)に加えワクチン抗原の様々な濃度の本発明の免疫学的製剤のシリーズを用意し、適切な実験動物(例えば、マウスまたはモルモット)にワクチンと一緒にイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)を投与し、血清または粘膜の抗原特異的抗体価の測定、抗原誘発皮膚浮腫(DTH)または抗原誘発T細胞増殖やサイトカイン産生の測定などの抗原特異的免疫反応の測定により、当業者に通常の技術で容易に決定され得る。
本発明で使用されるPAMP病原体関連分子パターン剤は、任意の動物で有効であり得、好ましくは哺乳類に、より好ましくはヒトに有効であり得る。異なるPAMP病原体関連分子パターン剤は、種に応じて最適な免疫刺激を引き起こし得る。
したがって、ヒトTLR9に結合することにより、ヒトに最適な刺激を提供する特定のCpG ODNのようなPAMP病原体関連分子パターン剤は、マウスTLR9を発現しているマウスに最適な刺激を引き起こさないかもしれず、逆もまた真であり得る。当業者は、当該技術分野の通常の技術で、本明細書に記載されているか公知の通常の免疫アッセイを用い、関心のある特定の種に有用な最適PAMP病原体関連分子パターン剤を決定し得る。
本発明の態様の組成物および物質の水性部分は、等張の生理食塩水に緩衝されてよい。組成物および物質は、非経口または経粘膜投与を意図され得るので、組成物と体液間のイオン濃度の差に起因する投与後の腫れや組成物の急速な吸収を防ぐために浸透圧は基本的に通常の生理的液体と同じになるように組成することが適切であり得る。また、通常の生理的条件と互換性のpHを維持するために、生理食塩水を緩衝化することが適切であり得る。
例えば、緩衝化されたpHは適切に4から10までの範囲、5から9の範囲、6から8.5の範囲、または7から8.5の範囲することが適切であり得る。また、特定の事例では、製剤中のイヌリン粒子、PAMPまたは淡白質抗原などの特定の組成物の成分の安定性を確実にするために、特定のpHレベルを維持する必要があってよい。
任意の生理学的に許容される緩衝液が、本明細書で使用され得るが、pH6から8.5の重炭酸塩緩衝生理食塩水(1%)を使用するのが最も便利であることが見出されている。適切な防腐剤は、塩化ベンザルコニウムを(0.003〜0.03%w/v)、クロロブタノール(0.3から09%w/v)、パラベン(0.01から0.25%w/v)およびチメロサール(0.004から0.02%w/v)を含む。
他の側面において本発明は、非抗原特異的免疫反応の誘導または抑制を含む変調、を含む。一つの態様において、本発明は、病原体に対する防御を強化するための方法を提供し、この方法は、被験体に本発明の組成物または物質の治療有効量を投与することを含む。
これは、ウイルス、細菌、寄生虫、真菌および原虫などの様々な病原体に対する一時的な防御、癌の治療、または自己免疫疾患、喘息またはアレルギーの予防または治療を提供し得る。その方法は、個体に免疫学的有効量の本発明の免疫学的組成物を投与する段階を含む。より長期的な防御には、免疫学的組成物を複数回投与し得る。
様々な実施形態において、本発明の免疫学的組成物は、種々の疾患の治療または予防を目的とする。よって様々な実施形態で免疫学的組成物は、感染症、癌、またはアレルギーの治療または予防するのに効果的な量で提供される。従って本明細書で提供される方法は、感染症にかかっているか、または発症するリスクがある個体に用いることができ、その方法は、感染症を治療または予防するための手段である方法である。
この方法はまた、喘息を持っているか、または喘息を発症するリスクがある個体にも用いることができ、その方法は、喘息を治療または予防するための手段である方法である。
この方法はまた、アレルギーを持っているか、またはアレルギーを発症するリスクがある個体にも用いることができ、その方法は、アレルギーを治療または予防するための手段である方法である。
この方法はまた、癌を持っているか、または癌を発症するリスクがある個体にも用いることができ、その方法は、癌を治療または予防するための手段である方法である。
本発明の態様で使用される組成物および物質は、同時に投与される抗原に一つのオプションで免疫反応のタイプや規模を変更するいくつかの実施形態で使用されてよい。従って、組成物および物質は、例えば予防または治療ワクチンを形成するために1つまたは複数の関連する抗原とそれらを組み合わせることにより、広くワクチンアジュバントとして使用がすることができることが提案されている。
よって、重要な態様において、本発明の態様の組成物および物質はさらにワクチン抗原を含んでよい。あるいは、治療される対象は、免疫学的有効量の免疫学的組成物の投与と同時にまたは投与に引き続きワクチン抗原を投与され得る。抗原は微生物抗原、自己抗原、癌抗原、アレルゲンからなる群から選択されるが、それは、そのように限定されない。
一つの実施形態では、微生物抗原は細菌抗原、ウイルス抗原、真菌抗原および寄生虫抗原からなる群から選択される。別の実施形態では、抗原はペプチド抗原であってもよい。別の実施形態では、抗原は、核酸ベクターによってコードされてもよい。別の実施形態では、組成物はさらに、サイトカインを含んでよく、あるいは個体は、さらにサイトカインを投与されてもよい。
「抗原」と言う用語は任意の物質を指し、通常の投与の際に特異的な抗体またはメモリーT細胞の形成を刺激する淡白質や糖淡白質、リポ淡白質、糖類、多糖類またはリポ多糖である。抗原は、抗原に対する受容体と供にTリンパ球の増殖を刺激することができ、さらに細胞性免疫と称する一連の反応を開始するためにリンパ球と反応することができる。
本発明での使用に適した抗原は、特異的な免疫反応を生成することができる、微生物(細菌、真菌、原虫、またはウイルス)または内因性物質由来の物質が含まれる。抗原は不活性化された生物から調製されるか、または組換え淡白質技術によって生成されるか、または直接合成されてもよい。この説明の目的のために、抗原は免疫反応が望まれている任意の淡白質、炭水化物、脂質、核酸、またはこれらの混合物、またはこれらの複数の組み合わせと定義される。
本明細書で用いられる抗原と言う用語は、キャリアとハプテンの組み合わせもまた含む。ハプテンは抗原分子またはその免疫学的特異性を決定する抗原複合体の一部であるが、キャリアの非存在下で免疫反応を刺激するには十分ではない。一般的に、ハプテンは比較的小さなペプチドまたは多糖類であり、天然に存在する抗原の断片であってもよい。。ハプテンは、同種抗体またはTリンパ球とin vivoおよびin vitroで特異的に反応してよい。ハプテンは、通常ワクチンとして製剤の前に破傷風トキソイドまたはキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)などの大型担体分子に共有または非共有結合により結合している。
抗原は、疾患を治療または予防するためのワクチンに使用することができる。それらはまた、診断テストまたはキットで使用することができる抗体のような特異的な免疫物質を生成するために使用することができる。
抗原を含むワクチンの被験体は、一般的に脊椎動物、好ましくは哺乳類、より好ましくはヒトである。抗原は分子的に識別される必要は常には無いことに注意することが重要である。例えば、腫瘍に対する免疫反応は、どの分子に対して免疫反応が起こるか事前または事後に知らなくても生成することができる。これらのケースでは、抗原と言う用語は、特異的免疫反応が起こるか知られているか、または知られていない物質を指す。
免疫反応の特異性は、あるタイプの腫瘍に対して生成された免疫は、そのタイプの腫瘍に特異的であるが、別のタイプの腫瘍にはそうでないような、抗原の操作上の定義を提供する。
本発明の局面の一つの重要な態様において、符号化された抗原は、不活化インフルエンザウイルスまたはインフルエンザヘマグルチニン、ノイラミニダーゼまたはM2淡白質またはインフルエンザウイルスの他のコンポーネントを含む、インフルエンザなどのウイルスに由来してもよい。
脊椎動物における抗原である他のRNAウイルスの例としては、以下に限定されないが、Orthoreovirus属(哺乳類と鳥類の両方のレトロウイルスの複数の血清型)を含む、レオウイルス科の以下のメンバーを含む。オルビウイルス属(ブルータングウイルス、Eugenangeeウイルス、ケメロボウイルス、アフリカ馬疫ウイルス、およびコロラドダニ熱ウイルス)、ロタウイルス属(ヒトロタウイルス、ネブラスカ子牛下痢症ウイルス、マウスロタウイルス、サルロタウイルス、ウシまたはヒツジロタウイルス、鳥ロタウイルス)、エンテロウイルス属(ポリオウイルス、コクサッキーウイルスAおよびB、腸細胞変性ヒトオーファン(ECHO)ウイルス、A型肝炎ウイルス、サルエンテロウイルス、マウス脳脊髄炎(ME)ウイルス、ネズミポリオウイルス、ウシエンテロウイルス、ブタエンテロウイルスを含むピコルナウイルス科、カルディオウイルス属(脳心筋炎ウイルス(EMC)、メンゴウイルス)、ライノウイルス属、Apthovirus属(***)、豚水疱性発疹ウイルス、サンミゲルアシカウイルス、ネコピコルナウイルス、ノーウォークウイルス含むカリシウイルス科、アルファウイルス属(東部ウマ脳炎ウイルス、セムリキ森林ウイルス、シンドビスウイルス、チクングニヤウイルス、O’Nyong−Nyongウイルス、ロスリバーウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、西部ウマ脳炎ウイルス)を含むトガウイルス科、Flavirius属(蚊が媒介する黄熱病ウイルス、デングウイルス、日本脳炎ウイルス、セントルイス脳炎ウイルス、マレー渓谷脳炎ウイルス、ウエストナイルウイルス、クンジンウイルス、中央ヨーロッパダニ媒介性ウイルス、極東ダニ媒介性ウイルス、キャサヌール森林ウイルス、Louping IIIウイルス、Powassanウイルス、オムスク出血熱ウイルス)、ルビウイルス属属(風疹ウイルス)、ペスチウイルス属(粘膜病ウイルス、豚コレラウイルス、ボーダー病ウイルス)、Bunyvirus属(Bunyamweraおよび関連ウイルス、カリフォルニア脳炎群ウイルス)を含むブニヤウイルス科、Phlebovirus属(サシチョウバエ熱シチリアウイルス、リフトバレー熱ウイルス)、Nairovirus属(クリミア−コンゴ出血熱ウイルス、ナイロビヒツジ病ウイルス)、およびUukuvirus属(Uukuniemiおよび関連ウイルス)、インフルエンザウイルス属(インフルエンザウイルスA型、多くのヒトサブタイプ)、豚インフルエンザウイルス、トリおよびウマインフルエンザウイルス、インフルエンザB型(多くのヒト亜型)、およびインフルエンザC型(独立し得る属)を含むオルソミクソウイルス科、パラミクソウイルス属(パラインフルエンザウイルス1型、センダイウイルス、血球吸着ウイルス、パラインフルエンザウイルス2から5型、ニューカッスル病ウイルス、ムンプスウイルス)を含むパラミクソウイルス科、モルビリウイルス属(麻疹ウイルス、亜急性硬化性全脳炎ウイルス、ジステンパーウイルス、牛疫ウイルス)、肺炎ウイルス属(呼吸合胞体ウイルス(RSV)、ウシ呼吸器合胞体ウイルスおよびマウス肺炎ウイルス)、Vesiculovirus属(VSV)、Chandipuraウイルス、フランダース−ハートパークウイルス)、リッサウイルス属(狂犬病ウイルス)、ウオラブドウイルス、および二つのおそらくラブドウイルス(マールブルグウイルスおよびエボラウイルス)を含むラブドウイルス科、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス(LCM)、タカリベウイルス群、およびラッサウイルスを含むアレナウイルス科、伝染性気管支炎ウイルスを含む(IBV)、マウス肝炎ウイルス、ヒト腸コロナウイルス、およびネコ伝染性腹膜炎(ネココロナウイルス)を含むCoronoaviridae科。
脊椎動物における抗原である例示的DNAウイルス以下のものを含みが、これらに限定されるものではなく、オルソポックス属(大痘瘡、小痘瘡、サル痘ワクシニア、牛痘、Buffalopox、家兎痘、エクトロメリア)、Leporipoxvirus属(粘液腫、線維腫)、アビポックスウイルス属(鶏痘、他のトリポックスウイルス)、Capripoxvirus属(ヒツジ痘瘡、ヤギ痘瘡)、Suipoxvirus属(豚痘)、パラポックスウイルス属(伝染性postular皮膚炎ウイルス、偽牛痘、ウシ丘疹性口内炎ウイルス)を含むポックスウイルス科、イリドウイルス科(アフリカ豚コレラウイルス、カエルウイルス2および3、魚のLymphocystisウイルス)、アルファヘルペスウイルス(単純ヘルペス1型および2型、水痘帯状疱疹、ウマ流産ウイルス、ウマヘルペスウイルス2および3、仮性狂犬病ウイルス、伝染性ウシ角結膜炎ウイルス、ウシ伝染性鼻気管炎ウイルス、ネコ鼻気管炎ウイルス、伝染性喉頭気管炎ウイルス)、ベータヘルペスウイルス(ヒトサイトメガロウイルスおよびブタ、サルおよびげっ歯類のサイトメガロウイルス)、ガンマヘルペスウイルス(Epstein−Barrウイルス(EBV)、マレック病ウイルス、ヘルペス・サイミリ、ヘルペス・アテレス、ヘルペス・シルビラガス、モルモットヘルペスウイルス、リュッケ腫瘍ウイルス)を含むヘルペスウイルス科、マストアデノウイルス属(ヒトサブグループA、B、C、D、E、およびグループ化されていないもの、サルアデノウイルス(少なくとも23の血清型)、イヌ伝染性肝炎、およびウシ、ブタ、ヒツジ、カエルや他の多くの種のアデノウイルス、アビアデノウイルス属(トリ・アデノウイルス)、および培養不能アデノウイルスを含むアデノウイルス科、パピローマウイルス属(ヒトパピローマウイルス、ウシパピローマウイルス、ショープウサギパピローマウイルス、および他の種の様々な病原性パピローマウイルス)、ポリオーマウイルス属(ポリオーマウイルス、シミアン空胞化エージェント(SV−40)、ウサギ空胞化エージェント(RKV)、Kウイルス、BKウイルス、JCウイルス、およびリンパ球向性パピローマウイルスなどの他の霊長類ポリオーマウイルス)を含むパポウイルス科、アデノ随伴ウイルス属、パルボウイルス属(ネコ汎白血球減少症ウイルス、ウシパルボウイルス、イヌパルボウイルス、アリューシャンミンク病ウイルスなど)を含むパルボウイルス科。DNAウイルスは、クールーとクロイツフェルト・ヤコブ病ウイルスと慢性感染性神経因性薬剤(CHINAウイルス)もまた含む。
上記の各リストは、例示であり限定することを意図するものでは無い。
本発明に適した抗原の他の例としては、これらに限定されろものでは無く、防御免疫反応が所望される可能性のある感染症抗原があり、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)抗原、gag、env、pol、tat、rev、nef、逆転写酵素、および他のHIVコンポーネントまたはその一部、ヒトパピローマウイルスE6およびE7淡白質、単純ヘルペスウイルスのEBNA1抗原、B型肝炎ウイルスのS、MおよびL淡白質などの肝炎ウイルス抗原、B型肝炎ウイルスのプリS抗原、およびC型肝炎ウイルスRNAなどの他の肝炎、例えばA型肝炎、B型、およびC型ウイルス成分、ヘマグルチニン、ノイラミニダーゼ、核淡白質、M2、および他のインフルエンザウイルス成分などのインフルエンザウイルス抗原、麻疹ウイルス融合淡白質や他の麻疹ウイルス成分などの麻疹ウイルス抗原、E1およびE2淡白質や他の風疹ウイルス成分などの風疹ウイルス抗原、VP7scや他のロタウイルス成分などのロタウイルス抗原、エンベロープ糖淡白質Bや他のサイトメガロウイルス抗原成分などのサイトメガロウイルス抗原、RSVの融合タンパク質、M2タンパク質および他の呼吸器合胞体ウイルス抗原成分などの呼吸器合胞体ウイルス抗原、極初期淡白質、糖淡白質D、および他の単純ヘルペス抗原成分などの単純ヘルペスウイルス抗原、gpI、gpIIおよび他の水痘帯状疱疹ウイルス抗原成分などの水痘帯状疱疹ウイルス抗原、E、M−E、M−E−NS1、NS1、NS1−NS2A蛋白質のような日本脳炎ウイルス抗原、狂犬病糖淡白質、狂犬病核淡白質および他の狂犬病ウイルス抗原成分などの狂犬病ウイルス抗原、ウエストナイルウイルスprMおよびE蛋白質およびエボラエンベロープ淡白質。さらなるウイルス抗原の例は、Fundamental Virology,Second Edition,eds.Knipe,D.M.and,Howley P.M.(Lippincott Williams & Wilkins,New York,2001)を参照されたい。
さらに細菌抗原もまた開示される。本発明の組成物および方法で使用することができる細菌抗原としては、これらに限定されるものでは無く、百日咳毒素、糸状赤血球凝集素、ペルタクチン、FIM2、FIM3、アデニル酸シクラーゼおよび他の百日咳菌抗原成分などの百日咳菌抗原、ジフテリア毒素またはトキソイドおよび他のジフテリア菌抗原成分などのジフテリア菌抗原、破傷風毒素またはトキソイドおよび他の破傷風菌抗原成分などの破傷風菌抗原、M淡白質および他の連鎖球菌の細菌抗原成分などの連鎖球菌細菌抗原、IsdA,IsdB,SdrD,and SdrEなどのブドウ球菌細菌抗原、リポ多糖、フラジェリン、および他のグラム陰性細菌抗原成分などのグラム陰性桿菌の細菌抗原、ミコール酸、熱ショック淡白質65(HSP65)、30kDa主要分泌淡白質、85A抗原、ESAT−6、及び他のマイコバクテリア抗原成分などの結核菌抗原、ヘリコバクターピロリ菌抗原成分、ニューモリシン、肺炎球菌莢膜多糖および他の肺炎球菌の細菌抗原成分などの肺炎球菌細菌抗原、莢膜多糖類および他のインフルエンザ菌抗原成分などのインフルエンザ菌抗原、炭疽菌防御抗原、炭疽菌致死因子、および他の炭疽菌抗原成分などの炭疽菌抗原、ペスト菌のF1およびV淡白質、ロンプスおよび他のリケッチア細菌抗原成分などのリケッチア細菌抗原。また、いかなる他の細菌、マイコバクテリア、マイコプラズマ、リケッチア、またはクラミジア抗原もまた本明細書に記載される細菌抗原に含まれて良い。原生動物や他の寄生抗原の例としては、これらに限定されるものではないが、メロゾイト表面抗原、スポロゾイト表面抗原、サーカムスポロゾイト抗原、配偶子/生殖母細胞表面抗原、血液段階の抗原pf1 55/RESAおよび他のプラスモヂウム抗原成分などの熱帯熱マラリア原虫抗原、SAG−1、P30および他のトキソプラズマ抗原成分などのトキソプラズマ抗原、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ、パラミオシン、および他の住血吸虫抗原成分などの住血吸虫抗原、gp63、lipophosphoglycanやその関連淡白質および他のリーシュマニア抗原成分などのリーシュマニアメジャーおよび他のリーシュマニア抗原、および75−77kDa抗原、56kDa抗原および他のトリパノソーマ抗原成分などのトリパノソーマ抗原である。真菌抗原の例としては、これらに限定されるものではないが、カンジダ属、アスペルギルス属、ブラストミセス属、ヒストプラスマ種、Coccidiodomycosis種、癜風菌や他の種、エクソフィアラwerneckiiや他の種、Piedraia hortaiや他の種、Trichosporum beigeliiや他の種、胞子種、白癬菌属、表皮菌種、スポロトリクス属schenckiiや他の種、Fonsecaeapedrosoiや他の種、Wangiella dermatitidisや他の種、Pseudallescheria boydiiや他の種、Madurella病菌および他の種、リゾプス種、アブシディア種、及びムコール種でを含む。
プリオン病抗原の例は、PrP、β−アミロイド、および他のプリオン関連淡白質を含む。
ヒトに抗原特異的な免疫反応を誘導する本発明の態様の組成物および物質の使用に加えて、好ましい実施形態の方法は、特にウマや他の動物の治療に適している。
本発明の方法は、ウシ、ラクダ、ウマ、ブタ、ヒツジおよびヤギなどの家畜を感染症から守るために使用することができる。ウマは日本脳炎やウエストナイルウイルスを含むフラビウイルスに感受性である。好ましい実施形態において、本発明の免疫学的組成物は、日本脳炎および関連フラビウイルスに対してそれらを護るために、不活化日本脳炎ウイルス抗原と共にウマに投与され得る。
上記の感染症及び寄生虫剤に加え、非感染性病原体に対する望ましい増強された免疫原性についての別の領域は癌の領域であり、癌抗原を発現する細胞が身体から望ましく排除される。本明細書で使用する「癌抗原」は、腫瘍または癌細胞に存在するペプチドまたは淡白質などであり、MHC分子と共に抗原提示細胞の表面に発現した時、免疫反応を誘導できる。
癌抗原は、例えば、コーエンら、1994年、Cancer Research、54:1055、に記載した方法により癌細胞の粗抽出液を調製することによって、組換え技術によって、または既知の抗原のデノボの合成により癌細胞から調製することができる。癌抗原は、組換えで発現しているものに限定されないが、抗原の免疫原性部分、または腫瘍または癌全体を含む。このような抗原は、単離または組換えDNA発現技術により、または当技術分野で公知の任意の他の手段によって調製することができる。一実施形態では、癌は胆道癌、骨癌;、脳や中枢神経系の癌、乳癌、子宮頸がん、絨毛癌、結腸癌、結合組織の癌、子宮内膜癌、食道癌、眼癌、胃癌、ホジキンリンパ腫、上皮内新生物、喉頭癌、リンパ腫、肝臓癌、肺癌(例えば、小細胞と非小細胞)、黒色腫、神経芽腫、口腔癌、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、直腸癌、肉腫、皮膚癌、精巣癌、甲状腺癌、および腎癌からなる群から選択される。
本発明の組成物および方法で使用することができる癌抗原は、これらに限定されるものではないが、前立腺特異抗原(PSA)、***、卵巣、精巣、メラノーマ、テロメラーゼ、P−糟蛋白質などの多剤耐性淡白質、MAGE−1、アルファフェトプロテイン、癌胎児性抗原、変異p53、パピローマウイルス抗原、メラノーマまたは他の癌細胞のガングリオシドや他の炭水化物含有成分を含む。任意の癌細胞の抗原が本明細書に記載する組成物に使用される物および方法を本発明によって企図される。抗原は、癌細胞、またはsurvivinおよびテロメラーゼ普遍抗原と癌精巣抗原のMAGEファミリーを含む膜淡白質などの癌細胞から単離された免疫原性材料であっても良い。
別の好ましい実施形態においては、本発明の組成物および方法は、免疫寛容を誘導するために使用することができる自己免疫に関与する抗原が含まれる。このような抗原としては、これらに限定されないが、ミエリン塩基性淡白質、ミエリンオリゴデンドロサイト糖蛋白質および多発性硬化症のプロテオリピド淡白質、慢性関節リウマチのCllコラーゲン淡白質、グルタミン酸脱炭酸酵素、インスリンおよび1型糖尿病のチロシンホスファターゼ淡白質、セリアック病のグリアジン蛋白質を含む。
別の好ましい実施形態では、本発明の態様の組成物、物質および方法は「アレルゲン」として知られている抗原と共に寛容を誘導し、アレルゲン特異的IgEを抑制する為に使用でき得る。「アレルゲン」は、感受性被験者のアレルギーや喘息反応を誘発することができる任意の物質である。アレルゲンは、花粉、昆虫毒、動物の鱗屑ダスト、真菌胞子および薬物(例えばペニシリン)を含む。
天然、動物および植物アレルゲンの例としては、限定するものでは無いが、以下の属に特異的な淡白質を含み、イヌ(Canis familiaris)、Dermatophagoides(例えばコナヒョウヒダニ)、ネコ(Felis domesticus)、アンブロシア(Ambrosia artemiisfolia)、Lolium(例えばLolium perenne or Lolium multiflorum)、スギ(Cryptomeria japonica)、アルテルナリア(Alternaria alternata)、アルダー、ハンノキ(Alnus gultinoasa)、ダケカンバ(Betula verrucosa)、ミズナラ(Quercus alba)、オレア(Olea europa)、ヨモギ(Artemisia vulgaris)、オオバコ(例えばPlantago lanceolata)、Parietaria(例えばParietaria officinalisまたはParietaria judaica)、チャバネゴキブリ属(例えばBlattella germanica)、アピス(例えばApis multiflorum)、イトスギ(例えばCupressus sempervirens,Cupressus arizonicaおよびCupressus macrocarpa)、ビャクシン属(例えばJuniperus sabinoides,Juniperus virginiana,Juniperus communisおよびJuniperus ashei)、Thuya(例えばThuya orientalis)、ヒノキ(例えばChamaecyparis obtusa)、ゴキブリ(例えばPeriplaneta americana)、Agropyron(例えばAgropyron repens)、ライムギ(例えばSecale cereale)、コムギ(例えばTriticum aestivum)、Dactylis(例えばDactylis glomerata)、ウシノケグサ(例えばFestuca elatior)、Poa(例えばPoa pratensisまたはPoa compressa)、カラスムギ属(例えばAvena sativa)、Holcus(例えばHolcus lanatus)、ハルガヤ(例えばAnthoxanthum odoratum)、Arrhenatherum(例えばPArrhenatherumelatius)、Agrostis(例えばAgrostis alba)、チモシー(例えばPhleum pratense)、Phalaris(例えばPhalaris arundinacea、スズメノヒエ(例えばPaspalum notatum)、ソルガム(例えばSorghum halepensis)、およびBromus(例えばBromus inermis)。本発明に最も好ましいものは、昆虫毒アレルゲンである。
別の好ましい実施形態では、本発明の態様の組成物、物質とおよび方法は、喘息に関与する抗原に対して免疫するために使用することができる。このような抗原としては、限定されるものではないが、lgEとヒスタミンを含む。
本明細書において使用される「治療」と言う用語は、鳥、魚、哺乳動物、特にヒトの疾患の任意の治療をカバーしており、以下のものを含む:
(i)病気にかかりやすいが、まだそれを有すると診断されていないかもしれない個体において病気の発生から予防する;
(ii)疾患を阻止すること、すなわち、その進展を減速または凍結する、または
(iii)病気を軽減すること、すなわち、疾患の退行を引き起こす(個体の免疫系が効果のない抗原を認識することにより持続している疾患において、ワクチンが効果的に抗原を提示することにより病気の回帰に影響を与える可能性があることに留意すべきである。)
「必要に応じて」と言う用語は、続いて記載される事象または状況が発生してもあるいはしなくてもよいことを意味し、記載はある事象または状況が発生する場合と発生しない場合を含む。
「免疫反応の調節」と言う用語は、当業者に公知の方法で測定することができる免疫細胞における任意の誘発された変化を誘導するものとして理解されるべきである。
好ましくは、免疫細胞の動作や機能の変化を示すために、測定されたパラメータは、遺伝子発現の変化、淡白質発現、細胞形態、分化、細胞***、細胞表面淡白質の発現、走化性、貪食、エキソサイトーシス、オートファジー、ケモカイン分泌、サイトカイン分泌とアポトーシスの変化群から選択されるであろう。
本発明のさらなる実施形態においては、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)とPAMP病原体関連分子パターン剤との同時投与は、PAMP病原体関連分子パターン剤の用量を低減することを可能にし得る。したがってイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)の存在下では、より低用量のPAMP病原体関連分子パターン剤を同じレベル免疫活性化を得るために使用することができる。
イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)とPAMP病原体関連分子パターン剤の異なる作用により、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)の用量低減効果は、所望の免疫反応またはアジュバント効果を達成するためにより低用量のPAMP病原体関連分子パターン剤を使用することを可能にし、それにより所望の免疫反応を達成しながら、用量に関連する副作用またはPAMP病原体関連分子パターン剤の毒性を低減するための手段が提供する。過剰なPAMP病原体関連分子パターンにと炎症に起因する用量依存性の毒性は、PAMP病原体関連分子パターン剤主たる用量制限副作用であり、本発明は、PAMP病原体関連分子パターン剤の用量に関連した副作用を軽減する新規な手段を提供する。
本発明の態様の組成物および物質は、必要に応じて同時または順次にそれらの個別のコンポーネントで投与してもよいが、好ましくはイヌリン粒子成分(または、他の同等の抗炎症成分)は、抗原に続いて投与されるよりむしろ抗原と一緒にあるいは前に投与される。本発明の態様の組成物または物質の成分が同時に投与される場合、それらはワクチンと同じか、または別々の製剤で投与されて良く、後者の場合には、ワクチン抗原と同時に同じまたは別の注射部位に投与して良い。
PAMP病原体関連分子パターン剤成分は、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)および抗原成分の前後あるいは同時に投与して良い。例えば、PAMP病原体関連分子パターン剤成分は、抗原のプライミング用量とイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)の投与の前または後に投与して良い。
その後抗原のブースト用量は、PAMP病原体関連分子パターン剤とイヌリン粒子成分(または他の同等の抗炎症成分)のいずれか、または両方と共に投与して良い。「プライム用量」とは、個体に投与された抗原の最初の用量である。「ブースト用量」とは、すでに抗原にさらされていた個体に投与された2番目、3番目、またはその後に投与されるの抗原の用量である。成分が逐次的に投与される場合には、成分の投与間の時間の間隔は、ほんの数分であってもよいし、あるいはそれより長くても良い。時間の間隔は、好ましく7日未満、3日、または2日、最も好ましくは1日未満で良い。
本発明の態様の組成物または物質は、DNAワクチンの使用と関連して、ワクチン応答を増強するために用いても良い。好ましい実施形態では、一つまたは複数抗原をコードするDNAワクチンの効果的な免疫原量の一回または複数回のプライムに続き、本発明の態様の組成物または物質と淡白質または他の物理的な抗原は、ブースト用量として投与されて良い。さらなる態様において、本発明の態様の組成物または物質と淡白質または他の物理的な抗原は、一つまたは複数抗原をコードするDNAワクチンと同時に、別の注射部位または混合のいずれかで同じ注射部位に投与されて良い。
物理的な抗原と共にあるいは添加せずに、本発明の態様の組成物または物質は、抗原をコードするベクターと一緒に投与しても良い。その最も広い意味で、「ベクター」は、コードされた、または封入された抗原を感染細胞に伝達し発現を可能にする能力がある任意のベヒクルである。
一般に、本発明において有用なベクターは、これらに限定されるものではないが、プラスミド、ファージ、ウイルス、および抗原核酸配列の挿入または組み込みによって操作されたウイルスや細菌由来する他のベヒクルを含む。
ウイルスベクターは、ベクターの好ましいタイプであり、これらに限定されるものではないが、以下のウイルスからの核酸配列を含む。モロニーマウス白血病ウイルス、ハーベイマウス肉腫ウイルス、マウス乳腺腫瘍ウイルスおよびラウス肉腫ウイルスなどのレトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、SV−40型ウイルス、ポリオーマウイルス、エプスタイン−バールウイルス、パピローマウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、ポリオウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、センダイウイルス。当技術分野では、容易に同様の方法で細胞に抗原を運搬する他のベクターを用いることができると知られている。例えば、.,Sanbrook等著「Molecular Cloning:A Laboratory Manual」、Second Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989を参照されたい。
本発明の態様の組成物質の調整物の1つあるいは複数が抗原結合担体材料やアレルゲン結合担体材料を含んでもよい。抗原結合担体材料やアレルゲン結合担体材料は、例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、鉄およびリン酸第二鉄、鉄および硫酸第二鉄、クロム、リン酸およびクロム硫酸からなる群などの一つあるいは複数の金属塩で構成されて良い。
他の適切な抗原結合担体材料とアレルゲン結合担体材料は、当業者に知られているように、淡白質、脂質、炭水化物(例えば、ヘパリン、デキストラン、セルロース誘導体)、およびキチン(ポリN−アセチルグルコサミン)及びその脱アセチル化誘導体などの有機塩基えお含んで良い。
重要な態様において、免疫学的組成物におけるPAMP病原体関連分子パターン剤は、物理的にイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)結合されるかまたはイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症性)に取り込まれた抗原結合担体材料に結合されて良い。
好ましい実施形態では、PAMP病原体関連分子パターン剤は、共有結合、静水結合、静電結合からなる群から選択される結合によるイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)に結合されて良い。あるいは、PAMP病原体関連分子パターン剤は、立体的にイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)の内部に閉じ込めることができる。更なる実施態様では、リンカー配列は、イヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)にPAMP病原体関連分子パターン剤を結合するために使用できる。
さらに、本発明の一態様の組成物または物質が抗原結合材料を含む場合、好ましくは、イヌリンの粒子(または他の同等の抗炎症成分)は、抗原結合性担体材料と組み合わせてまたはそのに結合される。イヌリン粒子と抗原結合担体材料の共結晶は、例えば、以下の方法により調製することができる:
(a)イヌリン粒子の懸濁液を調製する;
(b)イヌリン粒子が溶解するまで懸濁液を加熱する;
(c)抗原結合担体材料を前記溶液に添加する;
(d)前記懸濁液からイヌリン粒子を再沈殿させる、そして
(e)イヌリン粒子と1つまたは複数の抗原結合担体材料から成る形成された粒子を分離する
本発明の開発においては、イヌリン粒子は特に、水酸化アルミニウムまたはリン酸アルミニウム(以下、総称して「アラム」と言う)ゲルなどの抗原結合担体材料と調整されて良い。アラムゲルはワクチンのアジュバントとして広く使用されており、それが強力な抗体(Th2)免疫反応を誘導するが、ほんの僅かの細胞(Th1)免疫反応しか誘導しないことが知られている。また、gIN、dINまたはeINと一緒にアルミニウム塩(例えば、水酸化アルミニウムまたはリン酸アルミニウム用)を共結晶させ、それぞれgIN/アラム(「アルガムリン」とも呼ばれる)(WO 90/01949、WO 2006/024100を参照されたい)、dIN/アラム(「アルデルティン」とも呼ばれる)あるいはeIN/アラム(「アレプシリン」とも呼ばれる)粒子を形成できることが見出されている。
in vivo試験においてイヌリン粒子とアルミニウム塩の複合体を含むワクチンがよく許容され、同時投与抗原に対する抗体反応をイヌリン粒子またはアラムアジュバント単独製剤より増加させるが、一般的に軽微で相乗的ではなく相加的で、そしてアラムアジュバント単独のように、イヌリンとアラムの製剤は、免疫反応をTh1反応よりむしろTh2に向かわせる。これは、同時投与される抗原に対するTh1免疫を誘導することが求められている特定のワクチンにとって望ましくないかもしれない。
具体的には、理論によって制限されることを望むものではないが、Th1免疫を高めるアジュバントは、Th2版反応の増大を抑制し、そして逆もまた真であり、これはTh2反応を抑制するTh1サイトカインIFN−γとTh2サイトカインIL−4およびIL−10がTh1応答を阻害するなどの要因が関与するフィードバック経路の複雑な配列を介している。
Th2反応に向かうバイアスは、もしそれが、より少ないTh1反応しか得られないという意味、そしてその逆の場合の意味ならば望ましくない場合があり得る。
本発明の一実施形態では、アルガムリン、アルデルティンまたはアレプシリン、あるいはフォスガムリン、フォスデルティンまたはフォスエプシリンなどの場合のようにイヌリンがアルミニウム塩と共結晶化された時に見られるTh2へのバイアスが、イヌリン粒子−アラム粒子とPAMP病原体関連分子パターン剤と組み合わされた場合、低減または、もはや顕著でなくなることが見出されている。
逆に、例えばTLR9アゴニストなどいくつかの病原体関連分子パターン剤単独の場合しばしば観察される強力なTh1バイアスは、TLR9アゴニストが抗原結合アラムの有無に関わらずイヌリン粒子と調整された時に低減または、もはや顕著でなくなることが見出されている。イヌリン粒子の存在下では、Th1およびTh2免疫反応の両方が並行して発達し、同時投与される抗原に対する、個々のコンポーネントの使用のみでは達成できない改善された免疫反応を得る結果となる。
抗原結合担体材料とイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)の組み合わせの相対的重量比は、イヌリン(または他の同等の抗炎症成分)と抗原結合担体材料が1:20から200:1の範囲で1:5から50:1あるいは1:2から20:1で良い。
別の実施形態において、本発明の態様による組成物または物質は、さらに抗微生物剤、抗がん剤およびアレルギーや喘息の薬剤から成る群から選択される治療剤と組成されて良く、または個体はさらに、同グループから選択される治療剤を投与されて良い。関連する実施態様において、抗微生物剤は、抗菌剤、抗ウイルス剤、抗真菌剤、および抗寄生虫剤からなる群から選択される。
関連する実施形態では、免疫学的組成物に含まれる抗がん剤は、化学療法剤、癌ワクチン、および免疫療法剤からなる群から選択される。
関連する実施形態では、免疫学的組成物に含まれるアレルギーや喘息医薬は、PDE−4阻害剤、bronchodilator/beta−2アゴニスト、K+チャネルオープナー、VLA−4アンタゴニスト、neurokinアンタゴニスト、TXA2合成阻害剤、xanthanine、アラキドン酸アンタゴニスト、5リポキシゲナーゼ阻害剤、thromboxin A2受容体アンタゴニスト、トロンボキサンA2アンタゴニスト、5lipox活性化淡白質の阻害剤およびプロテアーゼ阻害剤からなる群から選択される。
本発明の態様の組成物または物質は、非経口投与のために処方され得るか、または持続放出装置で処方されて良い。持続放出装置は、微粒子、マトリックスまたは植込み型ポンプであってもよいが、それはそのように限定されない。
別の実施形態では、本発明の態様の組成物および物質は、粘膜表面への送達のために処方される。関連する実施形態において、本発明の態様の組成物および物質は、粘膜免疫応答を刺激するのに有効な量で提供される。粘膜表面は、口、鼻、直腸、膣、および眼表面からなる群から選択され得るが、そのように限定されない。一実施形態では、本発明の態様の組成物および物質は、経口投与のために処方される。本発明の態様の組成物および物質は、栄養補助剤として製剤されても良い。関連する実施態様においては、栄養補助食品は、カプセル、錠剤、または舌下錠として処方される。別の実施形態では、免疫学的組成物は、局所投与のために処方される。
個体の治療に関連した実施形態では、方法または使用は、さらに個体から免疫細胞を単離し、免疫細胞を免疫学的有効量の本発明の態様の組成物および物質と接触させ、それによってex vivo活性化免疫細胞を生成し、そして必要に応じてその後個体に活性化された免疫細胞を再投与することを含むことができる。一実施形態では、免疫細胞は、単球であり、別の実施形態では、免疫細胞は、樹状細胞である。別の実施形態では、方法または使用は、さらに本発明の態様の組成物または物質の免疫学的有効量を添加する前または後に、で抗原と免疫細胞を接触させることを含んでも良い。
さらに別の態様において、本発明は、本発明の態様の組成物または物質と免疫細胞集団を接触させコントロール・レベルを測定し、その後これと試験組成物と接触させた時の免疫細胞集団の活性化レベルを比較することにより、最適な免疫学的組成物を同定するための方法を提供し、テストレベルがコントロール・レベルと等しいか、または超えている場合適切な免疫学的組成の指標となる。
免疫反応は、遺伝子発現や、サイトカインまたはケモカイン産生または分泌の誘導などの淡白質の生産の変化、表現型の変化、増殖または生存能力または免疫エフェクター特性の変調などの免疫活性化を含んで良い。免疫反応は、さらに抗体産生の誘導や内因性または外因性抗原に対するT細胞のエフェクターまたはメモリー反応の誘導を伴う獲得免疫反応の誘導、増強または調節を含んでも良い。
さらなる態様において、本発明は、免疫応答を調節するための方法を提供し、前記方法は、個体に、本発明の態様の組成物または物質の治療有効量を投与することを含む。
本明細書において用いられる場合、「有効量」と言う用語は、所望の効果を提供する本発明の態様の組成物および物質の無毒だが十分な量を指す。正確な必要量は、治療される種、個体の年齢および全身状態、本発明の態様の特定の組成物または物質がある投与され、そして投与の様式などの要因に応じて、個体毎に異なる。従って、正確な「有効量」を指定することはできない。しかしながら、どんな場合でも、適切な「有効量」は、当業者によって日常的に決定することができる。
本発明はさらに、ワクチンに反応して産生されたサイトカインのパターンを変調する方法を提供する。「変調」と言う用語は、より低いレベルが望まれる特定のサイトカインの発現の抑制、またはより高いレベルが要求される特定のサイトカインの発現の増強を想定している。特定のサイトカインの変調は、局所的または全身的に起こり得る。ワクチンのアジュバントとして使用されるPAMP病原体関連分子パターン剤は、直接マクロファージや樹状細胞を活性化することができ、例えばTNF−αおよびIL−1などのサイトカインを分泌せしめる。病原体関連分子パターン剤により誘導されたサイトカインプロファイルは、免疫応答におけるT細胞の調節およびエフェクター機能を決定し、ワクチンの副作用に関与することもあり得る。
一般的に、PAMP病原体関連分子パターン剤は、TNFおよびIL−1などの炎症や発熱に関連付けられているサイトカインを誘導するだけでなく、例えば、IL−10などの抑制性サイトカインを誘導することもあり、それによって抑制性フィードバックを提供し、ドン時に投与された抗原に対する獲得免疫反応を制限あるいは抑制するかもしれない。本発明の態様の組成物および物質は、PAMP病原体関連分子パターン剤により誘導されるサイトカインを変調することができ、それにより、より良好な免疫反応を引き起こす。
他の態様において、本発明は、TLRアゴニストなどPAMP病原体関連分子パターン剤と抗原の組み合わせを個体に投与することによって引き起こされる免疫反応の過剰偏向を防止するための方法を含む。例えば、TLR9アゴニストCpG ODNなどのPAMP病原体関連分子パターン剤の組合せが、Th1バイアスとなり反応のTh2アームを抑制することが以前に示されている。イヌリン粒子がTh1バイアスなCpG ODNなどのPAMP病原体関連分子パターン剤と組み合わされると、同時投与された抗原に対する強いTh2反応を維持しながら同時にTh1免疫もまた誘導し、抗原に対するTh2とTh1両方の反応をイヌリン粒子の不在の組成物では産生しえない程度に相乗的に誘導することは、驚くべき発見であった。
本発明の態様の組成物および物質は、薬学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤注射に適した形で、または経口、経直腸、経膣、局所、経鼻、経皮または経眼投与に適した形態で製剤化されて良い。本発明の態様の組成物および物質は、また、例えば、さらなる活性成分、ワクチン抗原(組換え抗原を含む)、抗原性ペプチド配列、または免疫グロブリンを含んでも良い。あるいは、活性成分は、マクロファージ刺激剤、ポリヌクレオチド分子(例えばワクチン物質をコードする)または組換えウイルスベクターであっても良い。
本発明のワクチンとアジュバント組成物の成分は、市販のソースを介して取得してもよいし、または当業者によって調製されて良い。イヌリン粒子製剤は、米国仮特許出願No61/243975および国際特許出願PCT/AU86/00311(WO87/02679)、PCT/AU89/00349(WO90/01949)およびPCT/AU2005/001328(WO2006/024100)あるいは、オーストラリアのアデレードにあるVaxine Pty Ltdから商業的に入手して良い。
本発明で使用するPAMP病原体関連分子パターン剤は、市販のものを入手、または、当技術分野で周知の方法を用いて作製して良い。例えば、現在の発明で使用した合成triacylatedリポ淡白質、Pam3CSK4(0.25μg/マウス)、熱不活化リステリア・モノサイトゲネス(2.5x10e7細胞/マウス)、M..smegmatisのリポアラビノマンナン(0.25μg/マウス)、P.gingivalis由来のLPS−PG高純度リポポリサッカライド(2.5μg/マウス)、黄色ブドウ球菌の標準リポテイコ酸(LTA−SA)(2μg/マウス)、黄色ブドウ球菌のペプチドグリカン(PGN−SA)(2μg/マウス)、合成ジアシル化リポ淡白質(0.25μg/マウス)、ザイモサン(1mg/マウス)、およびCpG2006(20μg/マウス)は、すべて米国サンディエゴのInvivogenから購入した。ネイティブまたはホスホロチオエート修飾されたバックボーンで合成された合成CpG ODNはオーストラリアのGeneworksから購入し、他の商業的供給者から入手することもができる。MPLAは米国のSigmaまたは米国サンディエゴのInvivogenから購入して良い。プラスミドDNAはまた、当技術分野で周知の方法を用いて調製して良く、例えば、キアゲン手順(米国キアゲン社)により、公知の方法を用いてDNAを精製しても良い。免疫に用いた不活化または組換え抗原は、米国のSigmaなどの試薬や蛋白質の商業的サプライヤーを介して取得するかまたは、当技術分野で周知の方法を用いて調製して良い。
ワクチンの生物学的活性は、標準実験技術を用いて測定して良く、例えば試験免疫学的製剤を使用し、標準的な実験動物(例えば、マウスまたはモルモット)を標準抗原(例えば、破傷風トキソイド)を免疫することによる。ワクチン効果を高めるための時間、および予防接種の効果が発生するまでの時間の余裕をおいた後、動物から採血するか、脾臓を摘出し、ワクチンに対する反応を測定する。反応は、当技術分野で認められた任意の免疫反応測定法例えば、血清、唾液、膣、糞便抗体価を測定するための(液性免疫測定用)標準抗原および(T細胞免疫測定用)T細胞の増殖、サイトカインELISPOTまたはサイトカインELISA法による測定で定量化して良い。
淡白質抗原とある効果を生じさせるのに必要な免疫学的組成の正確な量は、特定の化合物と抗原、処置対象の大きさ、年齢、種、および体調によって異なることは、当業者にとって自明である。したがって、必要な量を正確に述べることは不可能である。しかしながら、これらの量は当業者に周知の方法を用いて容易に決定することができる。
一般的には、初めに免疫反応をプライミングするために所望の抗原を一回あるいはそれ以上筋注、皮下または皮内注射により投与する。ワクチン接種は、その後間隔(通常1−12ヶ月、例えば6ヶ月)をあけた後、本発明の免疫学的組成物を用い、好ましくは一回あるいはそれ以上免疫学的組成物と組み合わせた抗原を非経口に投与することにより、全身性の免疫を増強するために「追加」する。一般的に成人に用いる抗原投与量は、容量あたり0.001−0.1mgの範囲で、最も一般的には、0.001−0.1mg、または0.005−0.05ミリグラムである。
一般的に、0.1から5.0mLの範囲ワクチン本発明の実施に投与され、ヒトに対して好ましくは、0.1から1ミリリットルにの範囲である。
本発明の態様による組成物および物質は、好ましくは筋肉内又は皮内注射、または他の非経口手段によって、または表皮にbalisticアプリケーションによって投与される。これらはまた、鼻腔内投与、吸入、局所投与、静脈内投与、経口、またはインプラントとして、さらに経直腸や経膣での使用も可能である。適当な液体または固体の医薬製剤形態は、例えば、液体または注射用あるいは吸入用生理食塩水、マイクロカプセル化、コクリート化、微細な金粒子上にコーティング、リポソームに封入、噴霧化、エアロゾル化、皮膚移植用ペレット化、または皮膚を傷付けるための鋭利なものに乾燥させ付着させることである。医薬組成物はまた、顆粒剤、散剤、錠剤、被覆錠剤、(マイクロ)カプセル剤、坐剤、シロップ剤、乳剤、懸濁液、クリーム、ドロップまたは活性化合物を持続的に放出を有する製剤を含み、その調製賦形剤および添加剤および/または崩壊剤、結合剤、コーティング剤、膨張剤、潤滑剤、香料、甘味料または可溶化剤などの助剤などで上記のように習慣的に使用されている。医薬組成物は、様々な薬物送達システムので使用するのに適している。
今日の薬物送達方法の簡単な総説は、本明細に文献として引用されているLanger,Science 249:1527−1533,1990を参照されたい。免疫学的組成物は、好ましくは、投与単位で調製され投与される。液体投与単位は、注射または他の非経口投与用のバイアルまたはアンプルである。固体投与単位は、錠剤、カプセル剤、坐剤である。各用量の投与は、個々の用量単位で単回の形で、または他のいくつかの小さな用量単位の両方で投与されて良い。特定の週または月間隔での複数回投与は、抗原特異的免疫反応を通常増強する。
本発明の態様の組成物および物質、または本発明で有用な抗原は、二つ以上の成分の混合物で送達されて良い。混合物は、一つあるいは複数のタイプのイヌリン粒子(または他の同等の抗炎症成分)と共に一つあるいは複数のPAMP病原体関連分子パターン剤および一つあるいは複数の抗原を含む免疫学的組成物から成って良い。
本発明の本質がより明確に理解されるために、好ましい形態は、その以下の非限定的な実施例を参照しながら説明する。本出願を通じて引用(参考文献、発行された特許、公開特許出願、および同時係属特許出願を含む)のすべての参照の内容全体が本明細書に明確に参照される。
実施例
ワクチンにおけるイヌリン粒子の使用は、単独で、または他の免疫賦活剤との組み合わせにより評価した。組換えB型肝炎ウイルス表面抗原(HBsAg)とインフルエンザウイルス抗原を以下に記載する例で模範的なモデル系として用いた。
材料と方法
実施例1:
アジュバント組成物の調製
後述する実施例で参照されるイヌリン粒子製剤は以下のように調製した。
Gammulin(ガンマイヌリン、gIN)、Algammulin(AG)およびPhosgammulin(PG):ガンマイヌリン(gIN)およびAlgammulinは、「免疫治療」と言うタイトルでPCT/AU86/00311(WO87/02679)および「ガンマイヌリン組成物」というタイトルのPCT/AU89/00349(WO90/01949)に以前記載されたように調製され、これらはここに明示的に参照により援用される。Phosgammulin(PG)を調製しるため、水中で5%のgIN懸濁液がまず80−85℃に加熱し溶解した後、イヌリン:Adju−PhosTM重量/重量比2から200の比率でリン酸アルミニウムゲルの微細な懸濁液(Adju−PhosTMリン酸アルミニウムゲルアジュバント0.44% Brenntag Biosector、Frederickssund、デンマーク)と混合した。次いで、この懸濁液を5℃で結晶化後、Phosgammulinハイブリッド粒子を得るために、ガンマフォームに変換(45℃で1時間)した後、洗浄し、適切に調整した。
Deltin(デルタイヌリンdIN):Deltin(dIN)はここに明示的に参照により援用されるWO2006/024100に以前記載されたようにgINから調製した。簡潔には、水中のgINの標準製剤(50mg/mlで200ミリリットル)を55℃のウォーターバスで1時間インキュベートし、その後60℃に上げた中で30分間インキュベートした。粒子をその後、遠心分離し55℃の水に再懸濁後、55℃で再インキュベートし同様の方法で再度洗浄し、最終的に50ミリリットルの冷たい水に再懸濁した。この処理は、多くのアルファおよびガンマ形態で存在するイヌリンを除去するのに十分である。dIN−濃縮懸濁液のサンプルは、80−85℃で完全に溶解した。屈折率は、48mg/mlの濃度を示した。これらの実験で使用したDeltin懸濁液は、5%重量/水の体積の濃度であった。
Phosdeltin(dIN/リン酸アルミニウム製剤(PD)):Phosdeltin(PD)生成するため、前述したようにまずDeltinの5%水懸濁液を、80−85℃で加熱することにより、水に溶解した後、イヌリン:Adju−PhosTM重量/重量比2から200の比率でリン酸アルミニウムの微細な懸濁液(Adju−PhosTMリン酸アルミニウムゲルアジュバント0.44% BrenntagBiosector、Frederickssund、デンマーク)と混合した。次いで、この懸濁液を5℃で結晶化後、Phosdeltinハイブリッド粒子を得るために、gINに変換(45℃で1時間)した後、dIN(55℃で1時間)変換し、洗浄し、適切に調整した。
Aldeltin(dIN/水酸化アルミニウム製剤):Aldeltin(AD)を生成するため、リン酸アルミニウムゲルの代わりに水酸化アルミニウムゲルの微細な懸濁液(AlhydrogelTMアルミニウム水酸化物ゲルアジュバント、AL(calc)3.0%、BrenntagBiosector Frederickssund、デンマーク)を用いる以外は上記のPhosdeltinと同じ手順を踏んだ。簡潔には、上記のようにまずDeltininの5%水懸濁液80−85℃で加熱溶解した後、dIN:AlhydrogelTM重量/重量比2から200の比率でAlhydrogelTMの微細な懸濁液と混合した。次いで、この懸濁液を5℃で結晶化後、Aldeltinハイブリッド粒子を得るためにgINに変換(45℃で1時間)した後、dIN(55℃で1時間)変換し、洗浄し、適切に調整した。
Epsilin(eIN):Epsilinは「イヌリンの新たな多形形態エプシロン・イヌリンおよびその組成物」と言うタイトルのPCT/AU2010/001221記載したようにdINから調製した。簡潔には、EIは50mg/ml以上の濃縮懸濁液のdINを60℃で1時間加熱して調製した。
Phosepsilin(PE):Phosepsilin(PE)を調製するため、前述のようにまずeINの5%水懸濁液を80−85℃で加熱溶解した後、eIN:Adju−PhosTM重量/重量比2から200の比率でリン酸アルミニウムの微細な懸濁液(Adju−PhosTMリン酸アルミニウムゲルアジュバント0.44%BrenntagBiosector、Frederickssund、デンマーク)と混合した。次いで、この懸濁液を5℃で結晶化後、Phosepsilinハイブリッド粒子を得るためにgINに変換(45℃で1時間)した後、dIN(55℃で1時間)変換し、eINに変換後、洗浄し、適切に調整した。Alepsilin(AE)は、AlhydrogelTMの代わりにAdju−PhosTMに変え上記のPhosepsilinを作るプロセスと同様に作成した。
PGmix、PDmixおよびPEmix:上記のPhosdeltin(dIN/リン酸アルミニウム)およびdIN製剤を、一部が純粋なイヌリンで他がリン酸アルミニウムを含むイヌリンから成る粒子の混合懸濁液(PDmix)を形成するために混合した。本明細書に記載の実験では、PDmix Phosdeltin:Deltinコンビネーションアジュバントは、イヌリンアラムアマルガム粒子とイヌリン粒子のイヌリン含有量の重量で1:1から1:36の範囲の様々な比率で調製し、以下それぞれPDmix1:1からPDmix1:36と呼ぶ。これにより、非アルミニウム塩含有dIN粒子数に対し、リン酸アルミニウム含有粒子の相対量を変化できる。PGmixとPEmixは、同様の方法で調製した。PhosdeltinのDeltin粒子に対する比率は、x:y PD:Dと表記される。これは、イヌリンの含有量に基づいてPDのx量がPDmixx:yを形成するために、dINのy量と混合したことを意味する。
AGmix、ADmixおよびAEmix:ADmixを作るために、上述したようにAldeltinとDeltin製剤を混合懸濁液を形成するために混合した。本明細書に記載の実験では、Aldeltin:Deltinコンビネーションアジュバントは、イヌリン含有量の重量で1:1から1:36の範囲の様々な比率で調製し、それによって非アルミニウム塩含有dIN粒子数に対し、Alhydrogel含有粒子の相対量を変化できる。AGおよびAEは、同様に調製した。
PAMP病原体関連分子パターン剤:合成triacylatedリポ蛋白(Pam3CSK4)(0.25μg/マウス)、熱殺菌されたListeria monocytogenes(2.5x10e7細胞/マウス)、M.smegmatisのリポアラビノマンナン(0.25μg/マウス)、P.gingivalisのLPS−PG高純度リポポリサッカライド(2.5μg/マウス)、黄色ブドウ球菌の標準リポテイコ酸(LTA−SA)(2μg/マウス)、黄色ブドウ球菌のペプチドグリカン(PGN−SA)(2μg/マウス)、合成ジアシル化リポ淡白質(0.25μg/マウス)、ザイモサン(1mg/マウス)、CpG2006(20μg/マウス)およびmonophosphoryl lipid Aを含むPAMP病原体関連分子パターン剤は、すべてInvivogen、サンディエゴ、米国から購入し、製造者の指示に従って使用した。さらに、合成オリゴヌクレオチド(例えばホスホロチオエートバックボーンで合成したODN1826塩基配列TCCATGACGTTCCTGACGTT)は、Geneworksオーストラリアから購入した。PAMP病原体関連分子パターン剤は、メーカーの指示に従って使用前に生理食塩水で希釈溶解した。
PAMP病原体関連分子パターン剤とイヌリン粒子の製剤:gIN、dIN、eIN、AG、AD、AE、PG、PD、PE、PGmix、PDmix、PEmix、AGmix、ADmixまたはAEmix(以下総称して「イヌリン粒子」と呼ぶ)の水懸濁液は、上述の様に調製した。個々のTLRアゴニストおよび上記に詳細した他のPAMP病原体関連分子パターン剤を、所望の最終濃度となるように、関連するイヌリン粒子懸濁液中に分注した。同様に、ワクチン抗原の溶液を、例えば、インフルエンザ赤血球凝集素またはHBsAgは、単純に、所望の最終ワクチン濃度と成る様に、関連する免疫学的製剤に分注した。抗原、PAMP病原体関連分子パターン剤およびイヌリン粒子の混合物は、注射できるように免疫の直前にシリンジに吸い上げた。
マウスの免疫:一群5−10匹の様々な年齢のBALB/cマウスを生理食塩水をベヒクルとしたワクチン50μlで後肢に筋肉内免疫した。注射は29G針が結合した0.3mlのインスリン注射器(ベクトン・ディッキンソン、フランクリンレイクス、ニュージャージー州)を用いて行った。
抗原に対する液性反応の評価:ヘパリン添加血液は他で説明されている(Michelら、1995)ように軽く麻酔したマウスの眼窩静脈叢穿刺により採取した。血漿を遠心分離(13,000rpmで7分)により回収した。血漿中の抗原特異的な抗体は、標準的なプロトコルを用いたELISAアッセイによって検出し、定量化した。血漿の希釈液をまず、抗原で室温(RT)で一晩コーティングした96ウェルマイクロタイタープレートに添加した。次いで結合した抗体を、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識抗マウスIgG、IgM、IgG1またはIgG2a抗体(PBS−Tween+10%FCSで1:2000希釈、100μl/ウェル)37℃で1時間インキュベートし、室温で30分間TMB溶液(100μl/ウェル、Sigma、セントルイス、ミズーリ州)とインキュベーションすることにより検出した。反応は、1M硫酸の添加により止め、ELISAプレートリーダーで吸光度を記録した。
TLR9アゴニスト(CpG2006 ODN)とイヌリン粒子製剤(PDmix)の間に良好な用量反応関係があるかどうかを判断するため、雌の6−8週齢のBalb/cマウス(一群あたりn=5−8)を2、7、20または60μgのCpG2006単独あるいは1mgのPDmix(1:5)と混合した用量あたり100ngのヘマグルチニンを含むヒトの三価不活化インフルエンザワクチン(TIV)(Fluvax▲R▼2007)の50ulで、14日間隔で二回筋肉内に免疫した。マウスは二回目の免疫の42日後に採血し、ELISA法で抗インフルエンザ抗体を測定した(図1)。
2から60ugのCpGの増加は、抗インフルエンザIgG1反応を抑制し同時に抗インフルエンザIgG2a反応を増強した。しかしながら、このCpGによるIgG1の抑制により、たとえ最高のCpG用量60μgによっても、アジュバントなしで投与したTIVが達成するものと抗インフルエンザ総IgG反応に有意差はなかった。しかし、PDmixイヌリン粒子とCpG2006を投与したマウスは、特にCpGの2と7μg用量で抗インフルエンザIgG1反応の相乗的増強が認められ、同じ用量のCpGがイヌリン粒子なしで単独で与えられた時に見られる抗インフルエンザIgG1反応の阻害とは対照的であった。
組み合わせによる総IgGの増強は、イヌリン粒子がPAMP病原体関連分子パターン剤の用量節約効果を提供することを確認し、もしイヌリンと一緒に投与されたときPAMP病原体関連分子パターン剤の免疫反応における利点をより低用量で得られるようのする。同時に、IgG2a反応を増強するというCpGの利点は、イヌリン粒子の存在下で保持されあるいはむしろ増強された。抗インフルエンザ総IgG反応は、TIVにPDmixイヌリン粒子とPAMP CpG 60μgをプラスした群で最も高かった。同様に、抗インフルエンザIgM反応もまた、CpGおよびPDmix併用群で最大程度に増強された。
実施例2:
PDmixとCpGの相乗効果は、年齢に関連するかどうかを判断するため、実施例1と同様の実験を14日齢(新生仔モデル)または200−300日齢(高齢モデル)の雌のBalb/cマウス(n=10/群)で行った。まず、14日齢の新生児の雌BALB/cマウス(一群n=5−7)を動物あたり100ngのHAとなる三価不活化インフルエンザワクチン(TIV)(FIuvax▲R▼2007は、CSLオーストラリア)の50μlで後肢に筋肉内に免疫した。TIVは、単独で投与するか、または1mgのdIN、1mgのPDmix(1:36 PD:Dw/w)、20ugのCpG1668、1mgのPDmix(1:36 PD:D w/w)+20ugのCpG1668と混合した。マウスは9日間隔で2回免疫し、ELISA法で抗インフルエンザ抗体反応を測定するために2回目の免疫の14日に血液サンプルを採取した(図2)。
CpG1668のTIVへの添加は、TLR9アゴニストが免疫反応をTh2からTh1への転換を引き起こすことと合致して、IgG1の優位型からIgG2aで優位型抗体反応に添加する結果にはならなかったが、インフルエンザ抗原単独で見られた抗インフルエンザ総IgGを超えては増強しなかった。TIVがCpG1668プラスPDmixで調製された時、TIVとCpG1668またはPDmixのいづれかとで見られたもの以上のレベルの抗インフルエンザ総1gGおよびIgMの著しい増強を反映した相乗効果により、抗インフルエンザ総IgGレベルの最大の増強が見られた。TIVを単独で投与したマウスと比較した場合、PDmixとCpGを共に投与されたマウスのみにインフルエンザ赤血球凝集抑制(HI)抗体価が有意に上昇した。
二回目の免疫の52日後にマウスを屠殺し、インフルエンザ特異的T細胞のリコール反応をCSFEベースのT細胞増殖アッセイを用いて測定した。PDmixプラスCpG1668を投与したマウスがインフルエンザ抗原に対し、最も高いCD4およびCD8T細胞増殖応答を示した。したがってPDmix、イヌリン粒子製剤およびCpG、TLR9を活性化するPAMP病原体関連分子パターン剤の組み合わせが、新生仔マウスに最高の全体的な抗インフルエンザ総IgGおよびIgM抗体を生成し、高いレベルのIgG2aを誘導し、そして防御的赤血球凝集抑制(HI)抗体価を増加する唯一のグループである。同様に、インフルエンザ抗原に対するCD4+およびCD8+T細胞の増殖リコール反応もまた併用群で最も高かった。このことは、イヌリン粒子とTLR9アゴニストの組み合わせが、新生仔の液性および細胞性免疫反応の誘導に特に有益であることを示す。
200から300日齢の高齢マウス(n=6/群)をTIV(100ngのHA)のみまたは1mgのPDmix(1:36)、20ugCpG1668あるいはその2つの混合物で14日間隔で二回筋肉内に免疫した。マウスは、14日間隔で、2回免疫し二回目の免疫の14日後にELISA法で抗インフルエンザ抗体を測定するためのに血液サンプルを採取した(図3)。
PDmixとCpG1668の同時投与による獲得免疫反応に対する相乗効果が、再び高齢マウスで観察され、TIVプラスPDmixイヌリン粒子プラスTLR9アゴニストCpG2006同時投与群が最も高いインフルエンザ特異的総IgG、IgG2aおよびIgMを獲得し、イヌリン粒子は、CpG単独投与で見られるIgG1生産の抑制を減少させた。
実施例3
PDmixとCpGの相乗効果は、CpGの配列に依存しているかどうかを判断するために、6−8週齢のメスのBalb/cマウス(一群n=5−7)を14日間隔で二回筋肉内に免疫し実施例1の実験を繰り返した。マウスはTIV100ngHAプラス1mgのPDmix(1:3)のみまたはCpG1668(BクラスODN)、CpG2216(AクラスODN)、CpG2006(BクラスODN)、CpG2395(CクラスODN)あるいはコントロールの非CpG配列CpG2237をすべてのマウス当たり10ナノモルの用量でを筋肉内に免疫した。配列は以下のとおりである。
CpG1668−tccatgacgttcctgatgct、CpG2216−ggGGGACGATCGTCgggggG、CpG2006−tcgtcgttttgtcgttttgtcgtt、CpG2395−tcgtcgttttcggcgcgcgccg、CpG2237−tgctgcttttgtgcttttgtgctt、小文字はホスホジエステル結合を表し、大文字はphosphorothiorate結合を表す。抗インフルエンザ抗体レベルは、二回目の免疫の28日後に採取した血液についてELISAにより決定した(図4)。
PDmixとCpG1668、CpG2006またはCpG2395のいづれかの同時投与は、抗インフルエンザ総IgG、IgG2aおよびIgM抗体価を高めることに個々のコンポーネントより勝り相乗効果を示し、CpG2216およびCpG2237は抗体反応に影響を及ぼさなかった。このことは、イヌリン粒子とODNの相乗効果が、好ましくはBクラスまたはCクラスODNの配列に属する、TLR9結合CpGモチーフを含むODNの配列に一般化であることを確認した。
実施例4
イヌリン粒子(dINまたはPDmix)およびCpG ODNの相乗効果が使用される抗原に依存しているかどうかを判断するために、不活化狂犬病ワクチン(Merieux不活化狂犬病ワクチン(MIRV)で繰り返し免疫した。6−8週齢の雌のBALB/cマウス(一群n=5−7)を10ulのMIRV単独または1mgのdINか1mgのPDmix(1:5)単独、あるいはCpG1668(5μg)と一緒に混合し14日間隔で二回筋肉内に免疫した。
抗MIRV抗体レベルは、二回目の免疫の14日後に採取した血液につきELISAで決定した(図5)。dINまたはPDmixとCpG1668プラスMIRVの組み合わせが、最高の抗狂犬病総IgG、IgG1、IgG2aおよびIgMをもたらし、相乗効果がアラムを含むか含まない両形態のイヌリン粒子に一般化できることを確認し、そしてイヌリン粒子とTLR9アゴニストの病原体関連分子パターン剤の好ましい相乗的組み合わせは、インフルエンザ以外の抗原に一般化できた。
同様に、前述の実験と同様にして行う研究により、イヌリン粒子とCpG ODNの相乗的な免疫増強効果が、一貫した総IgG、IgG2aおよびIgMの増強およびTLR9アゴニストによる典型的なIgG1の抑制の減弱する知見で、マラリアMSP4またはMSP淡白質、組換えまたは不活化SARSコロナウイルス抗原、パンデミックインフルエンザH5N1抗原、日本脳炎抗原を含むワクチン抗原に広く拡張できることを確認できた。
実施例5
イヌリン粒子の好ましい相乗効果が、他のPAMP病原体関連分子パターン剤に一般化できるか否かを判断するために、6−8週齢の雌のBALB/cマウス(一群n=5−10)をTIV2007(合計HA 45ng/マウス)で0日目と14日目に14日間隔で二回筋肉内に免疫した。各群は、TIVプラスPDmix(1:5)のみまたは一緒に20ug CpG2006あるいは1mgのザイモサン、2ugリポタイコ酸(LTA)、0.25ug Lipomannnanまたは0.25ugPam3CSK4含む一連のTLR2アゴニストで免疫された。ELISAによる抗インフルエンザ抗体の測定のため二回目の接種の二週間後に血清を採取した(図6)。
イヌリン粒子−TIV製剤への個々のPAMPsのそれぞれの添加は、TLR9アゴニストのCpGまたはTLR2アゴニストのザイモサンいずれかの組み合わせが最大の効果で、抗インフルエンザ総IgGの増加をもたらした。CpGとの組み合わせはIgG1反応を抑制したが、ザイモサンとの組み合わせはIgG1反応を増強し、CpGとザイモサンがイヌリン粒子に添加されると著しくIgG2aおよびIgM反応が強化され、LTAとPamCSKとlipomannanもまた抗インフルエンザIgG2aおよびIgM反応を増強したが、程度は低かった。このことは、TLR9アゴニストとイヌリン粒子の免疫相乗効果が、一連のTLR2アゴニストを含む他のPAMPsに拡張することを示した。
実施例6
イヌリン粒子の好ましい相乗効果がさらに他のPAMP病原体関連分子パターン剤に一般化できるか否かを判断するために、6−8週齢の雌のBALB/cマウス(一群n=5−10)を1mgのPDmix(1:3)含有あるいは不含の1μgの組換え酵母B型肝炎表面抗原(HBsAg)と0.1μg/マウスのPamCSK4、25μg/マウスのTLR3アゴニストのPoly(I:C)、合成TLR4アゴニストのMPLA、TLR5アゴニストのフラジェリン、0.04μg/マウスのTLR6アゴニストのMALP−2、2.5μg/マウスのTLR7アゴニストのPolyU、または20μg/マウスのTLR9アゴニストのCpG2006のいづれかで14日間隔で二回筋肉内に免疫した。マウスは二回目の免疫の42日後に採血し、ELISAによって抗HBsAg抗体を測定した(図7)。
HBs抗原プラスPAMP病原体関連分子パターン剤単独の各投与群は、低いまたは測定不能な抗HBsAg総IgG、IgG1、IgG2aおよびIgM抗体を持っていた。これとは対照的に、PAMP免疫活性化剤プラスPDmixの各投与群は、イヌリン粒子とテストしたPAMP病原体関連分子パターン剤との一貫した相乗効果に一致した抗HBsAg総IgG反応の顕著な増強が認められた。
実施例7
6−8週齢のBalb/cマウス(一群n=5−8)を3ngから3μgのH5血清型換えインフルエンザ赤血球凝集素淡白質(rH5))(プロテイン・サイエンス・コーポレーション、メリデン、USA)と1mgのdINまたは1mgのdINと5μgのCpG2006を含むワクチン製剤50μlで、21日間隔で2回筋肉内に免疫した。マウスは二回目の免疫の14日後に採血し、ELISAで抗組換えH5型抗体を測定した(図8)。
結果は、1mgのdINのプラス5μgのCpG2006のとわずか10ngのrH5のと組み合わせが3μgのrH5単独より高いIgG反応を誘導し、300倍以上の抗原節約効果を示した。抗原節約効果は、IgG2a、IgG2bおよびIgM反応でさらに顕著であり、3μgのrH5が1mgのdINのプラス5μgのCpG2006と組み合わされると、3μgのrH5単独より高いIgG2a応答を誘導し、3000倍以上の抗原節約効果と同等かそれ以上であった。
実施例8
22ヶ月齢の雌のBALB/cマウスを0.1ug不活PR8 H1N1インフルエンザワクチン単独で、または1mgのdINとあるいは1mgのdIN+10ugのCpG2006と組み合わせで2週間間隔で2回免疫した。別の対照群には生理食塩水のみで、またはdINのみであるいはdIN+CpG2006のみ接種した。その後すべてのマウスは、二回目の免疫の5週間後にPR8ウイルス(20xLD50)の致死量で経鼻的に攻撃した(図9A)。
生理食塩水またはアジュバントのみで免疫したすべての対照群およびアジュバントなしのPR8ワクチンで免疫した高齢マウスは体重を減少し死亡した。PR8ワクチンプラスdINで免疫されたマウスは、病気になり重量を減少したが、その後回復した。対照的に、PR8ワクチンプラスdIN粒子とCpG2006の組み合わせを接種した高齢マウスは、イヌリン粒子とTLR9アゴニストの組み合わせが持つ老化した免疫システムがワクチンに反応できるよう回復する相乗効果を持ちそれにより臨床インフルエンザ感染に対する完全な保護を得ることに一致して、病気にならず、体重を失わずあるいは死亡しなかった。
PR8ウイルス攻撃実験で見られる防御が、CpG成分によるものではないことを証明する為に、6−8週齢のBalb/cマウスを不活化PR8インフルエンザと食塩水、CpG2006、または1mgのdINおよび10ugのCpGの組み合わせで0週と3週に筋肉内に免疫し、7週に致死量のPR8H1N1インフルエンザウイルスで攻撃した(図9B)。
PR8プラスイヌリン粒子およびTLR9アゴニストの組み合わせで免疫されたマウスのみが生存し、一方PR8プラスCpGで免疫されたマウスは死亡し、免疫時にイヌリン粒子とTLR9アゴニストが同時に存在することによってのみもたらされる防御と一意した。
実施例9
11−14週齢で体重0.7−1.9kgの去勢フェレット(Mustelaputoriousfuro、トリプルFファーム、サンガー、ペンシルバニア州)を環境順応と検疫のため14日間飼育した。フェレットは現在循環しているインフルエンザA型H1とH3、B型インフルエンザウイルス、およびH5抗原に血清陰性であった。H5N1型A/Vietnam/1203/2004一価インフルエンザサブビリオンワクチン:フィッシャーリポジトリストック番−CLAG−1170(ロット#U007827)は、NIAIDのリポジトリから入手し、2から8℃で保存した。
ワクチンは、0.5mLの容量で太ももに筋肉内(IM)接種し、2回目のワクチンは反対のももに接種した。対照動物はアジュバントのみまたは等量の緩衝生理食塩水を接種した。ロット番号、VAX−SPL−0910−03(重炭酸塩緩衝液で50mg/mlのdINイヌリン、以後Ad1と呼ぶ)と、ロット番号、VAX−SPL−0910−04(0.3mg/mlのCpG2006と重炭酸塩緩衝液で50mg/mlのdINイヌリンの混合物、以後Ad2と呼ぶ)二種類のイヌリンアジュバント製剤を使用した。これらの製剤のそれぞれのフェレット当たり250uLの用量を、各フェレットの免疫前にH5N1型抗原と混合した。こうしてもしフェレットが無作為にAd1で免疫されることになると10mgのdINのアジュバント用量を、もし無作為にAd2で免疫されることになると10mgのdIN+75μgのCpG2006のアジュバント用量を接種した。CpG2006は、完全ホスホロチオエートバックボーンを有する5−TCGTCGTTTTGTCGTTTTGTCGTTの配列であり、Geneworks Pty Ltd、アデレード、オーストラリアから購入した。
アジュバントは、2−8℃で保存し、使用直前にワクチンと混合した。インフルエンザウイルスA/Vietnam/1203/2004A(H5N1)(VN/1203)は、疾病管理予防センター(CDC)から入手した。動物は、コンピュータ化されたデータ収集システム(例えば、Path−ToxXybion、Cedar Knolls、ニュージャージー)により層別(体重)ランダム化の手順を用いて、グループに割り当てられた。合計49匹のフェレットが、10のグループのいずれかに割り当てられ、7匹づつの4群のフェレットは、21日間隔で二回、7.5μgのワクチン+Ad1、7.5μgのワクチン+Ad2、22.5μg+Ad1、22.5μgのワクチン+Ad2で免疫した。3匹づつの2群のフェレットは、それぞれ22.5μg+No Ad;と7.5μg+No Ad.のアジュバント不含ワクチンを二回接種した。
3匹づつの三つの対照群は、それぞれsaline+Ad1、saline+Ad2、saline+Salineを接種した。6匹のもう一つの群は、他の群のプライミング時に22.5μg vaccine+Ad2を接種した。フェレットは、ワクチン追加接種の3週間後または一回免疫群では6週間後、感染させた。攻撃手順は、ケタミン(20mg/kg)およびキシラジン(4mg/kg)を筋注し麻酔後、500μLの106EID50のVN/1203を各鼻孔に注入し、攻撃用希釈は、一貫性のある感染症を確実にするために培養した。鼻洗浄は、1%ウシ血清アルブミン、100単位/mLのペニシリンで、100μg/mlのストレプトマイシン、および0.25μgアムホテリシンB/mLを含む生理食塩水の1.0mL各鼻孔に注入し回収した。完全な血球計算のために全血を攻撃後4日目に上大静脈穿刺によって得た。眼漏、鼻汁、くしゃみ、咳、便の特性、活動スコアを毎日二度の観察で記録した。瀕死の動物は、次の基準のいずれかによって判定した。体温33.3℃未満、25%を超えた体重減少、触れることに無反応、自傷、麻痺、運動障害、または呼吸窮迫。
生存中に得られた上気道のサンプルは、鼻洗浄をウイルス攻撃2日および4日後に、そして咽頭スワブを攻撃1、2、3、4、および6日後に採取した。剖検時に採取した組織では、インフルエンザウイルスを尾肺葉の肺胞洗浄液および4つの250mg片の肺、脳、脾臓、気管気管支リンパ節、2つの気管輪のホモジネート(TissueLyser、QIAGEN、Valencia、CA)を培養した。血清は最初のワクチン接種日と最初のワクチン接種後14日、21日、および28日に大静脈穿刺により採取し、ワクチン接種後14日目は攻撃−28日に対応し、そしてワクチン接種後28日目は攻撃−14日に対応する。血清検体は、receptor−destroying enzyme(デンカ生研、東京、日本)により37℃で16−20時間処理し不活化し、続いて56℃で30分間熱不活した。赤血球凝集抑制(HI)は、ウマ赤血球を用いて実施した。中和抗体の力価は、マイクロ中和アッセイ(MN)を用いて測定した。
100 50%培養細胞感染単位(100 TCID50)のVN/1203ウイルスと四重の血清の連続段階希釈液を等量混合し37℃で1時間インキュベートし、混合物100μLを96ウェルプレート中の洗浄したMDCK細胞の単層に加えた。プレートを3日間インキュベートし、細胞変性効果(CPE)を視覚的に倒立顕微鏡を用いて評価した。ウェルの半分以上を防御する最高血清希釈を抗体価とした。幾何平均力価を報告し、陰性の力価は10と表記した。
肺組織および嗅球と脳を感染後6から8後の瀕死のフェレットと感染14日目に症状がなく生き残ったフェレットから剖検時に採取した。緩衝ホルマリンで固定した後、左前葉、右中葉と右後葉から組織病理学のために標準的な切片を作成した。統計的分析は、GraphPad Prism(バージョン5.03、グラフパッドソフトウェア社、ラホーヤ、カリフォルニア州)使って行った。血清抗体反応は、Bonferroniの事後テスト訂正を使用して、分散分析(ANOVA)により分析した。生存割合は、Log−Rank検定を用いて試験した。累積活動スコアによる罹患率は、フィッシャーの正確確率検定により検討した。
ウイルス量は、反復測定ANOVAによって異なるか否かを決定した。アジュバント不含スプリットビリオンH5N1ワクチンで免疫したフェレットは、ワクチン量に係わらずチャレンジ前に検出可能なH5N1中和抗体を持っていなかった。Ad1またはAd2と含むH5N1ワクチンの2回投与を受けたフェレットすべてチャレンジ前に中和抗体を示し、そしてプライミング投与21日後には、イヌリン粒子とPAMP病原体関連分子パターン剤(CpG)の組み合わせが免疫反応を増強することに一致して、Ad2−アジュバントワクチンレシピエントはAd1群よりも有意に高い血清中和抗体を持っていた(P<0.03、Log Rank−sumテスト)(図10)。
対照動物は、すべての攻撃後に死亡し、抗原のみで2回ワクチン接種した動物は約30%の死亡率であり、Ad1またはAd2のいずれかと抗原の組み合わせで免疫した動物は死亡しなかった(図11)。アジュバントなしのワクチンを2回のレシピエントは、免疫後5日目(pi)までに体重の15%以上を失い、4匹の生存者は体重を回復できなかった。H5N1抗原をイヌリン粒子プラスPAMP病原体関連分子パターン剤の組み合わせと製剤した時の増強された免疫防御と一致して、Ad1と抗原の2回投与で免疫した群は、体重の5%を失いその後回復し、抗原とAd2の2回投与で免疫した群は、体重をまったく失わなかった(図12)。
同様に、イヌリン粒子とPAMP病原体関連分子パターン剤相乗防御効果に一致して、Ad1−アジュバントワクチン群の4匹のフェレットが発熱を示した一方、Ad2−アジュバント群のいかなるフェレットも発熱しなかった(図13)。Ad2ワクチン接種動物の2、3、および4日piにおける咽頭スワブのインフルエンザウイルス力価は、抗原単独接種動物より有意に低く(Mann−Whitney検定、p=0.0018)、Ad1ワクチン接種動物は、抗原単独接種動物と有意な差は認められなかった。
Ad2を含むワクチンの単回投与接種動物は、抗原単独二回接種動物に比べ2−4日piにおいてウイルス量に有意差はなかった。したがってイヌリン粒子製剤(dIN)とPAMP病原体関連分子パターン剤(CpG2006)の組み合わせが相乗的に同時に投与した抗原に対する抗体反応を増強し、単回免疫後でさえ致死的なH5N1の攻撃に対して増強された防御を示した。同様のPR8抗原の単回投与のマウスでの実験は、致死PR8攻撃に対するマウスの完全な防御がdINとCpG2006(10ug)と組み合わせた5ugPR8の単回投与でそれらを免疫することにより得られ、PR8といづれかの成分による免疫は、それぞれ部分的防御または無防御に終わった。
実施例10
PAMP病原体関連分子パターン剤と組み合わせるイヌリン粒子の相乗効果が、純粋にdINの特性であるか、あるいは他のイヌリン粒子の多形形態によって共有されるかどうかをテストする為に、成熟Balb/cマウスをHBs抗原と一緒にgIN、dINまたはeINイヌリン粒子とTLR9 PAMP、CpG2006と共に、21日間隔で二回筋肉内に免疫した。マウスは、ELISAによって抗インフルエンザ抗体を測定するために二回目の免疫の14日後に採血した(図14)。gIN、dINまたはeINは、抗HBsAgは、IgG1、IgG2aおよびIgMの誘導においてイヌリン粒子の異なる多形形態の共有財産であるPAMP病原体関連分子パターン剤との相乗免疫増強効果を持っていた。
実施例11
イヌリン粒子とPAMPの相乗効果が、小動物モデルから大型哺乳類にも適用可能か否かを決定する為に、JEVに対し血清陰性の4−8歳の標準血統の雌馬(一群n=3)を、日本脳炎(JE)ワクチンで頸部に皮下注射により免疫した。Vero細胞培養で増殖させた不活化日本脳炎ワクチン(ccJE、北京−1株)(Toriniwa&小宮、2008)は、日本の北里研究所から入手し、6μgの用量で単独で、またはdINイヌリン粒子製剤(20mg/dose)またはdINイヌリン粒子製剤(40mg/dose)プラスCpG7909(200ug/dose)の両方と一緒に1mlの総注射量で投与した。
馬は、5週間後に同じワクチンの2回目の投与でブーストし、血清を第一と第二回の免疫の5週後に採取した。50%プラーク減少中和試験(PRNT50)は、110μlのHBSS−BSA中の〜400PFUのJEV(中山株)、MVEV(MVE−1−51株)またはWNV(Kunjin MRM61C株)と同じ緩衝液で連続二倍段階希釈した抗血清と共に96ウェルトレイ中で37℃で1時間インキュベートした。二重の0.1ml中の感染性ウイルスは、6ウェル組織培養トレーのVero細胞におけるプラークアッセイにより測定した。
パーセンテージプラーク減少は、同じ系統の無処置マウスの血清と共にインキュベ
Figure 2014523873
減少した血清希釈の逆数として与えられる。ワクチンの2回接種後のJEVに対するPRNT50価の比較は、ccJEがイヌリン粒子のみと処方されたとき、中和抗体反応は標準ccJE群と比較して約4倍増強されたことを示した。
しかし、ccJE抗原とイヌリン粒子およびCpG7909両方の同時投与は、JEV中和抗体を更に2−3倍に増強した(表1)。明白に、イヌリン粒子プラスのCpGとccJEで免疫されたすべての馬が、わずか一回投与後に血清防御レベルの抗体価(PRNT50>10)を達成した。イヌリン粒子とTLR9アゴニストの組み合わせはまた、MVEVおよびWNVに対し最高レベルの交差中和抗体を誘導し、この組み合わせが、他のウイルス株、あるいは他のウイルスに対する交差中和抗体を誘導のために特に有利な条件であることを示した。
Figure 2014523873
実施例12
イヌリン粒子の抗炎症作用は、ヒト全血または精製したたヒト末梢血単核細胞(PBMC)を用い、または別の方法でもしマウスまたは他の小さな種を好む場合は、精製脾細胞を使用し、あるいは例えばウサギのようなより大きな動物の場合は、同様にそれらの全血を使用するか、精製した末梢血単核細胞を使用した簡便なアッセイによって測定できる。要約すると、イヌリン粒子の1mg/mlから1ng/mlまでの連続希釈タイトレーションシリーズを、マルチウェルプレート内の細胞に添加し、その後37Cまたは細胞が得られた種の関連体温でインキュベートする。
リードアウトは、IL−1が特に好ましいとサイトカインの測定による。リードアウトは、もしサイトカイン遺伝子発現をリアルタイムPCRで測定する場合は4から24時間後に、もしサイトカイン淡白質産生を例えばELISAによって測定する場合は、約24から72時間後で測定され得る。この実施例では、3名の健康な成人被験者からヒトPBMCを調製し、100ug/mlのdIN粒子と5時間インキュベートし、その後RNAをTRIZOLで抽出した後、遺伝子発現アレイシステム(イルミナ)上で実行した。
対照比較の為に、同じ被験者のPBMCを、Poly(I:C)およびLPSを含む炎症誘発性PAMPSと共にインキュベートした。予想されたように、3人の被験者のPBMCをPoly(I:C)やLPSとインキュベーション後、それぞれPAMPアゴニストの非存在下でインキュベートしたPBMCと比較した場合、平均で4.1および4.4倍IL−1αおよびIL−1βの平均遺伝子発現がアップレギュレートされた。これとは対照的に、PBMCsを100ug/mlのdIN粒子と培養すると、PBMC単独で培養した場合に比べIL1α遺伝子発現は2.88倍そしてIL1β遺伝子発現は2.17倍減少した。
dIN粒子は、IL1受容体遺伝子すなわちIL1RAPの発現もまたダウンレギュレートし、それはイヌリン粒子の存在下で1.46倍のダウンレギュレートであった。その上さらに、抗炎症作用を強調する為に、dIN粒子はIL1F5(1.49倍アップレギュレート)、IL1R2(1.11倍アップレギュレート)およびIL1RN(2.9倍アップレギュレート)を含むIL−1の炎症作用を拮抗する遺伝子のアップレギュレーションをもたらした。
次にdIN粒子とTLR9アゴニストPAMP、CpGの組み合わせの効果を検討した。dIN粒子プラスCpGの存在下で、IL1αとIL1βの遺伝子発現は、無刺激PBMC単独における発現と比較した場合、ダウンレギュレートされたままであったが、興味深いことに、dINとCpGの組み合わせの存在下では、dIN単独の存在下でよりIL1アンタゴニストの遺伝子発現はさらに大幅にアップレギュレートされていた。したがって、組み合わせ刺激はIL1の抗炎症作用を拮抗する遺伝子に対する効果は、IL1F5(dIN単独対dIN+CPG)が(1.9対1.49倍アップレギュレート)、IL1R2(1.35倍対1.11倍アップレギュレート)、およびIL1RN(3.47倍対2.94倍アップレギュレート)であった。
さらにより驚くべきことに、イヌリン粒子とTLR9アゴニストPAMPの組み合わせは、イヌリン粒子単独の抗炎症特性の一層の向上をもたらした。逆に、同じアッセイで、抗炎症作用に関連付けられている遺伝子は、一貫して上昇していた。したがって、抗炎症性遺伝子、PPARgは、PAMCSK、Poly(I:C)、LPSおよび他の試験したすべてのTLRアゴニストととインキュベートしたPBMCにおいて一貫してダウンレギュレートされていたが、3人のヒト被験者のPBMCをdIN粒子とインキュベートすると平均で1.24倍のアップレギュレートされた。
ヒトPBMCをPAMP、またはイヌリン粒子と24−48時間インキュベーションした後、淡白レベルをサイトカインELISAまたはウェスタンブロット法で測定すると、同じおよび関連する炎症誘発性マーカーの蛋白レベルを測定すると一致する結果が得られた。
結果は、全粒子の生または不活化ウイルス(JEV)または精製PAMPsと共にインキュベートしたヒトPBMCによるIL−1を含むPAMPに刺激された炎症性サイトカインの発現がPBMC培養にイヌリン粒子の存在下で減少することを示した。gINおよびeIN粒子は、IL−1遺伝子および蛋白質の発現を阻害しIL1およびPPARγ経路の抗炎症メンバーの発現をアップレギュレートする能力においてdINに同一の効果を示し、試験したすべてのイヌリン粒子に一般化可能な特性と判明した。
ヒトH1N12009パンデミックインフルエンザワクチンの研究の一環として、dINを組換えH1N12009ヘマグルチニン抗原(rHA)と組み合わせ予防接種あたり20mg用量でヒト被験者に投与した。頭痛の頻度は、rHA単独(15/137:10.9%)に比べ、AdvaxTMアジュバントを接種した被験者(4/137:2.9%)では有意に低かった(p<0.05フィッシャーズ正確検定による)。二回目の免疫後もまた、rHA単独(8/137:5.8%)に比べ、AdvaxTMアジュバントを接種した被験者(2/135:1.5%)は、免疫後の頭痛の減少傾向(p=0.06)があった。
頭痛の減少は、IL−1の血清レベルが頭痛群で上昇し、IL−1遺伝子多型(3953C/T)が片頭痛に関連付けられている(Martelletti等、1993;Rainero等、2002)から、イヌリン粒子が誘導したIL−1産生阻害と一致するものであろう。このことは、ヒトでアジュバント効果が実証済みの用量でイヌリン粒子はまた抗炎症作用を持っていることを示す。
実施例13
イヌリン粒子の良好な相乗効果はさらに他のPAMP病原体関連分子パターン剤に一般化可能か否かを判断する為に、6−8週齢の雌Balb/cマウス(一群n=5−10)を、0.1μg/マウスのTLR2アゴニストPamCSK4、25μg/マウスのTLR3アゴニストPoly(I:C)、合成TLR4アゴニストMPLA、TLR5アゴニストフラジェリン、0.04μg/マウスのTLR6アゴニストMALP−2、2.5μg/マウスのTLR7アゴニストPolyU、または20μg/マウスのTLR9アゴニストCpG2006のいずれかと混合した1μgの組換え酵母B型肝炎表面抗原(HBsAg)のみあるいは1mgのPDmix(1:3)と共に、14日間隔で二回筋肉内に免疫した。
マウスは、二回目の免疫の42日後に採血し、抗HBsAg抗体をELISAにより測定した。HBs抗原プラス各PAMP病原体関連分子パターン剤のみの投与群は、低い抗HBsAg総IgG、IgG1、IgG2aおよびIgM抗体を持っていた。これとは対照的に、各PAMP病原体関連分子パターン剤プラスPDmix投与群は、イヌリン粒子と試験したPAMP病原体関連分子パターン剤の相乗効果と一貫した、抗HBsAg総IgG応答の顕著な向上を示した。
本明細書全体を通じて「含む」または「含むの複数形」や「含んでいる」などの派生用語は、記載の要素、整数またはステップまたはグループの要素、整数またはステップを含むだけでなく、任意の他の要素、整数もしくはステップまたはグループの要素、整数またはステップを排除するものではないことを理解されるべきである。
本明細書において言及された出版物は、引用により組み込まれる。任意の文書の議論、行為、材料、装置、物品、または本明細書に含まれているものは、本発明の文脈を提供する目的のためにのみ使用される。これらの事項のいずれかまたはすべてが、従来技術の基盤の一部を形成することを認めるものと解釈するか、各クレームの優先日前に、アメリカや他の場所に存在していたように、本発明に関連する分野で一般的な知識であったとされるべきではない。
広く記載された本発明の精神および範囲から逸脱することなく、具体的な実施形態に多数の変化および/または変更を加えることができることは当業者には理解されるであろう。本実施形態は、例示であり、限定的ではないようにすべての点で考慮されるべきである。
図1は、AからDの4つのグラフからなりTLR9アゴニストPAMPCpG2006が添加された三価のインフルエンザ・ワクチン(TIV)のマウスにおける免疫原性を示し、CpG含有TIVにイヌリン粒子が加えられた場合の相乗効果を浮き彫りにしている。6−8週齢(n=5−8/群)の雌のBalb/cマウスを2、7、20または60μgのCpG2006単独または1mgのPDmix(1:5)との組み合わせと投与量当たり100ngのHAの市販のヒトTIVの混合物50uLで、14日間隔で二回筋肉内に免疫した。A図はELISAで測定した二回目の免疫の42日後の抗インフルエンザ総IgG抗体レベルを示し、B図は抗インフルエンザIgM抗体レベルを示し、C図は抗インフルエンザIgG1抗体レベルを示し、そしてD図は抗インフルエンザIgG2a抗体レベルを示す。各群の平均ODとSDを示す。
図2は、AからFの6つのグラフからなり新生児マウスのTIVワクチンに対する免疫反応におよぼすTLR9アゴニストPAMPCpG1668とイヌリン粒子(PDmix1:36)の相乗効果を示す。新生児BALB/cマウス(n=5−7/群)は、14日齢と23日齢のときTIV(総HA淡白量100ng)で筋肉内に免疫された。最後の接種の14日後にELISAで抗体を測定するために血清を収集した。
各群は、それぞれTIVのみあるいはPDmix1:36(1mg)添加、CpG1668(20ug)添加、またはPDmix(1mg)+CpG1668(20ug)添加TIVで免疫された。図Aは、TIV+PDmix+CpG(各図の最後のカラム)で免疫された群が、有意に高い抗インフルエンザ総IgGを得たことを示し、図Bはより高いIgMを、図Cはより低いIgG1を、図Dはより高いIgG2aを、図Eは、より高い抗インフルエンザCD4+T細胞をそして図Fは、より高い抗インフルエンザCD8+T細胞免疫反応を示す。
図3は、AからDの4つのグラフからなり3価の不活化インフルエンザ・ワクチンで14日間隔で二度筋注で免疫された200−300日齢の雌のBalb/cマウス(n=10/群)から得た血清中の抗インフルエンザIgM、IgG2a、IgG1、および総IgGをELISAで測定した抗体反応を示す。図Aは、二回目の免疫の42日後にELISAで測定した抗インフルエンザ総IgG抗体レベルを、図Bは抗インフルエンザIgM抗体レベルを、図Cは抗インフルエンザIgG1抗体レベルを、図Dは抗インフルエンザIgG2a抗体レベルを示す。各群の平均OD+SDを示す。イヌリン粒子(PDmix)とTLR9アゴニストPAMP(CpG2006)を添加した群が最も高い抗インフルエンザ抗体価を達成した。
図4は、AからDの4つのグラフからなりイヌリン粒子PDmixのみまたは様々はTLR9アゴニストPAMPsとで組成された3価のインフルエンザ・ワクチン(TIV)のマウスにおける免疫原性を示す。図Aは、二回目の免疫の28日後にELISAで測定した血清中の抗インフルエンザ総IgG抗体レベルを、図Bは抗インフルエンザIgM抗体レベルを、図Cは抗インフルエンザIgG1抗体レベルを、図Dは抗インフルエンザIgG2a抗体レベルを示す。各群の平均OD+SDを示す。TIVとPDmixおよびCpG1668、CpG2006またはCpG2395の同時投与はすべて相乗効果を示し、ここに投与した場合に比べより高い抗インフルエンザ総IgG、IgG2aおよびIgM抗体価を示した。CpG2216およびCpG2237は抗体反応に効果がなかった。
図5は、AからDの4つのグラフからなり二種類のイヌリン粒子(dINまたはPDmix)のいづれかとTLR9アゴニストCpG1668で組成された狂犬病ワクチン(MIRV)のマウスにおける免疫原性を示す。図Aは、二回目の免疫の14日後にELISAで測定した血清中の抗狂犬病総IgG抗体レベルを、図Bは抗狂犬病IgM抗体レベルを、図Cは抗狂犬病IgG1抗体レベルを、図Dは抗狂犬病IgG2a抗体レベルを示す。各群の平均OD+SDを示す。dINまたはPDmixおよびCpG1668を添加したMIRVが最も高い抗狂犬病総IgG、IgG1、IgG2aおよびIgM抗体をもたらした。
図6は、A、B、CおよびDの4つのグラフからなりイヌリン粒子組成PDmixのみあるいはTLR9アゴニストPAMP CpG2006との比較で様々なTLR2アゴニストPAMPs(zymosan,LTA,Lipomannan and PamCSK4)で組成された3価のインフルエンザ・ワクチン(TIV)のマウスにおける免疫原性を示す。図Aは、二回目の免疫の14日後にELISAで測定した血清中の抗インフルエンザ総IgG抗体レベルを、図Bは抗インフルエンザIgM抗体レベルを、図Cは抗インフルエンザIgG1抗体レベルを、図Dは抗インフルエンザIgG2a抗体レベルを示す。各群の平均OD+SDを示す。
図7は、A、B、Cの3つのグラフからなりTIVワクチンのマウスにおける免疫原性に対するイヌリン粒子と様々なPAMPsの望ましい免疫増強効果を示す。図Aは、二回目の免疫の42日後にELISAで測定した血清中の抗インフルエンザ総IgG抗体レベルを、図Bは抗インフルエンザIgG1抗体レベルを、図Cは抗インフルエンザIgG2a抗体レベルを示す。各群の平均OD+SDを示す。
図8は、A、B、C、D、E,Fの6つのグラフからなり組換えパンデミック・インフルエンザ・ワクチンrH5のマウスにおける免疫原性に対するイヌリン粒子(dIN)とTLR9アゴニストPAMP CpG2006の組み合わせによる望ましい免疫増強と抗原節約に対する効果を示す。
6−8週齢のBalb/cマウス(n=5−8)は、3ngから3μgの組換えインフルエンザH5(rH5)血清型のHA蛋白質(Protein Sciences Corp,Meriden,USA)と1mgのdINあるいは1mgのdINと5μgのCpG2006で組成したワクチン50μlで21日間隔で二度筋注で免疫された。図Aは、二回目の免疫の14日後にELISAで測定した血清中の抗H5総IgG抗体レベルを、図Bは抗H5IgM抗体レベルを、図Cは抗H5IgG1抗体レベルを、図Dは抗H5IgG2a抗体レベルを、図Eは、抗H5IgG2b抗体レベルを、図Fは、抗H5IgG3抗体レベルを示す。各群の平均OD+SDを示す。
図9は、AおよびBの2つのグラフからなりイヌリン粒子(dIN)とTLR9アゴニストPAMP CpG2006の組み合わせがH1N1 PR8ワクチンと共に致死量のPR8ウイルス感染に対するマウスの生存に対する望ましい免疫増強効果を示す。図Aは、H1N1 PR8ワクチンと共にイヌリン粒子(dIN)とTLR9アゴニストPAMPCpG2006の組み合わせで免疫されたマウスが体重減少と臨床症状無く完璧に防御され、Cpgを含まないPR8+dINは部分的防御のみを得たことを示す。図Bもまた、別の実験でH1N1 PR8ワクチンと共にイヌリン粒子(dIN)とTLR9アゴニストPAMPCpG2006の組み合わせで免疫されたマウスは死を逃れ、PR8+CpG群は防御しなかったことを示す。
図10は、A、B、C、Dの4つのグラフからなり、追加免疫時(攻撃の21日前)および追加免疫後14日(攻撃の7日前)の時点の赤血球凝集阻止(HI)抗体価とマイクロ中和(MNT)抗体価を示す。H5N1抗原がインリン粒子プラスTLR9アゴニストで組成されたときの反応と一致し、二回のAd2添加H5N1で免疫されたフェレットは、最も高い中和抗体価を示した。
図11は、Ad1またはAd2アジュバント添加H5N1ワクチンで免疫されたフェレットがH5N1の致死的攻撃後の増大した(100%)生存率を、Ad2+22.5μgH5N1ワクチンで一回目免疫された群と共に示す。10群は、それぞれ生存率:ワクチン量(または生理食塩水)+アジュバント組成(または生理食塩水)で表される。5つのアジュバント添加群の生存率は、2つのアジュバント非添加ワクチン群(Log−Rankテストp=0.05)および3つの非ワクチン対照群(Log−Rankテストp<0.001)より統計学的に有意に高かった。
図12は、7つのグラフでH5N1ウイルスで攻撃された免疫されたフェレットの各群の平均体重変化を示す。Ad2添加H5N1の2回接種で免疫されたフェレットは、H5N1抗原がインリン粒子プラスTLR9アゴニストで組成されたときの増大した防御と一致し、まったく体重を減少しなかった。
図13は、7つのグラフでH5N1ウイルスで致死的に攻撃された免疫されたフェレットの各群の平均体温変化を示す。Ad1(イヌリン粒子のみ)添加ワクチン群の4匹のフェレットが発熱を示したが、H5N1抗原がインリン粒子プラスTLR9アゴニストで組成されたときの増大した防御と一致し、Ad2(イヌリン粒子+CpG)添加ワクチン群のすべてのフェレットが発熱しなかった。
図14は、3つのグラフで、gIN、dINあるいはeINのすべてが、異なる多形形態のイヌリン粒子の共通特性として、PAMP病原体関連分子パターン剤と相乗効果を持つことと一致して、IgG1、IgG2aおよびIgM抗HBsAg抗体の誘導にCpGとの相乗増強効果を持つことを示す。成体Balb/cマウスは、HBs抗原とgIN、dINあるいはeINイヌリン粒子単独あるいはTLR9 PAMP、CpG2006と共に筋注で21日間隔で2回免疫された。図Aは、2度目の免疫後にELISAで測定した血清中の抗HBsAg IgG1抗体価を、図Bは、血清中の抗HBsAg IgG2a抗体価を、図Cは、血清中の抗HBsAg IgGM抗体価を示す。各群の平均OD+SDを示す。

Claims (31)

  1. 個体の炎症反応の軽減または阻止および/または炎症性疾患の治療または予防に用いるイヌリン粒子で構成されるまたはイヌリン粒子からなる組成物。
  2. 請求項1記載の組成物であって、イヌリン粒子と別々に、同時にまたは順次投与され、個体はまた炎症促進物質または組成物も投与された場合、個体の炎症促進物質または組成物に対する炎症反応の軽減または抑制に用いるイヌリン粒子で構成されるまたはイヌリン粒子からなる組成物。
  3. 請求項2記載の組成物であって、炎症促進物質または組成物が病原体関連分子パターン(PAMP)で構成あるいは組成される物質とイヌリン粒子から成り、個体のPAMPに対する炎症反応を軽減または阻止するために用いられる組成物。
  4. 請求項2または3記載の組成物であって、イヌリン粒子と炎症促進物質からなる組成物が両者の混合物として個体に単回投与される組成物。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項記載の組成物であって、イヌリン粒子で構成またはイヌリン粒子からなる組成物が炎症促進物質または請求項2または3記載の組成物さらに抗原またはアレルゲンから成る組成物。
  6. 薬理学的に許容される下記で構成される組成物。
    (a)イヌリン粒子
    (b)一つあるいはそれ以上であって10種類を超えない病原体関連分子パターン(PAMP)
    (c)抗体、アンチセンスオリゴヌクレオチド、蛋白質、抗原、アレルゲン、ポリヌクレオチド分子、遺伝子組換えウイルスベクター、微生物またはウイルス粒子のうち一つ以上
  7. (a)イヌリン粒子で構成されるまたはイヌリン粒子からなる組成物を含む容器および
    (b)病原体関連分子パターン(PAMP)で構成あるいは組成される物質を含む第2の容器で構成されるキット。
  8. 病原体関連分子パターンPAMPが、Toll様受容体(TLR)、RIG−I様受容体、NOD様受容体、C型レクチン受容体、補体受容体、Fc受容体、スカベンジャー受容体、RNAヘリケース受容体またはNALPの内一つまたはそれ以上のアゴニストからなる請求項1〜6に記載の組成物または請求項7記載のキット。
  9. 病原体関連分子パターンPAMPが、リポテイコ酸、リボ核酸、デオキシリボ核酸、CpGオリゴヌクレオチド、あるいは非メチル化ポリヌクレオチドの内一つまたはそれ以上からなる請求項1〜6または8に記載の組成物または請求項7または8記載のキット。
  10. イヌリン粒子がガンマ・イヌリン、デルタ・イヌリンおよびエプシロン・イヌリンまたはリン酸アルミニウムまたは水酸化アルミニウムを含むこれらのイヌリンにより構成あるいは組成される請求項1〜6、8または9に記載の組成物または請求項7〜9に記載のキット。
  11. イヌリン粒子および/または請求項4あるいはそれに付随する項に記載の炎症促進物質および/または請求項7あるいはそれに付随する項に記載の病原体関連分子パターン(PAMP)更には抗体、アンチセンスオリゴヌクレオチド、蛋白質、抗原、アレルゲン、ポリヌクレオチド分子、遺伝子組換えウイルスベクター、微生物またはウイルス粒子のうち一つ以上からなる請求項1〜6または8〜10に記載の組成物または請求項7〜10記載のキット。
  12. イヌリン粒子が異なる2種類以上の多形態粒子および/または抗原結合担体を含む粒子で構成または組成される請求項1〜6、8〜11に記載の組成物または請求項7〜11に記載のキット。
  13. 請求項6またはそれに付随する請求項8〜12に記載の組成物の治療的有効量を個体に投与し個体に免疫反応を誘導または調整する方法。
  14. 個体に免疫反応を誘導または調整するために使用する請求項6またはそれに付随する請求項8〜12に記載の組成物。
  15. イヌリン粒子を含まない同等の組成物と比較して、産生速度、特異性、強度および/または獲得免疫反応の持続性および/または免疫反応の型について免疫反応を調整する請求項13に記載の方法または請求項14に記載の組成物。
  16. 例えば自然免疫と獲得免疫のバランスの調整、免疫記憶反応の増強、他の反応と比較してTh1、Th2またはTh17反応のいずれか一つ以上を増強、IgEの抑制あるいはIgM、IgAまたはIgGのいずれか一つ以上を増強することによる免疫反応の型を修飾する請求項15に記載の方法あるいは組成物。
  17. 請求項6またはそれに付随する請求項8〜12に記載の組成物および抗原更には抗原結合担体を含む組成物の治療的有効量を個体に投与し抗原に対する免疫反応を調整する方法。
  18. 組成物が抗原更には抗原結合担体を含む請求項6またはそれに付随する請求項8〜12に記載の組成物。
  19. 請求項6またはそれに付随する請求項8〜12に記載の組成物および抗原更には抗原結合担体を含む組成物の治療的有効量を個体に投与し個体を免疫する方法。
  20. ワクチンとして使用する抗原更には抗原結合担体を含む請求項6またはそれに付随する請求項8〜12に記載の組成物。
  21. 請求項6またはそれに付随する請求項8〜12に記載の組成物および抗原更には抗原結合担体を含む組成物の治療的有効量を個体に投与する個体のアレルゲン減感作法。
  22. 個体のアレルゲン減感作療法に使用する請求項6またはそれに付随する請求項8〜12に記載の組成物およびアレルゲン更にはアレルゲン結合担体を含む組成物。
  23. 抗原と更には抗原結合担体と請求項6またはそれに付随するすべての請求項に記載の組成物(a)および(b)を混合する段階を含むワクチンの製造方法。
  24. 請求項6またはそれに付随するすべての請求項に記載の組成物を用いたワクチンアジュバント。
  25. 請求項6またはそれに付随する請求項8〜12に記載の組成物および抗原更には抗原結合担体を含む組成物からなる単回投与ワクチン。
  26. 請求項25に記載の個体を単回投与ワクチンで免疫する方法。
  27. 請求項25に記載の個体に単回投与するワクチン。
  28. 個体がヒトである請求項1〜5、14、16、18、20、22に記載の組成物、請求項27に記載の単回投与ワクチンあるいは請求項13、15、16、17、19、21または26いづれかに記載の方法。
  29. 個体がヒトの子供、たとえば18歳以下、10歳以下、8歳以下、6歳以下、4歳以下、2歳以下、1歳以下、10ヶ月以下、8ヶ月以下、6ヶ月以下、4ヶ月以下、2ヶ月以下あるいは1ヶ月以下である請求項28に記載の組成物、単回投与ワクチンあるいは方法。
  30. 個体がヒト、少なくとも40歳、50歳、60歳、70歳、80歳または90歳である請求項28に記載の組成物、単回投与ワクチンあるいは方法。
  31. 個体が妊婦である請求項28に記載の組成物、単回投与ワクチンあるいは方法。
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