JP2015522692A - 糖およびその使用 - Google Patents

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Abstract

本発明は、新規の糖およびその使用に関する。一態様では、本発明は、レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分を有する糖に関する。別の態様では、本発明は、アルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分を有する糖に関する。また別の態様では、本発明は、グリセロールホスファート部分およびグルコース部分の繰り返し単位を有する糖であって、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)に由来する糖に関する。さらなる態様では、本発明は、−6−β−D−Fruf−2(式中、Fruはフルクトース部分である)の繰り返し単位を有する糖であって、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)に由来する糖に関する。別の態様では、本発明は、本明細書に記載の糖に特異的に結合する単離抗体またはその断片およびその使用に関する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている2012年7月16日出願の米国特許仮出願第61/672,221号の利益を主張する。
本発明は、糖およびその使用に関する。
グラム陽性菌による感染症は、世界中の保健医療施設において観察される感染症の発生率の上昇によって、医学的重要性が高まっている。ヒト病理に関して最も問題のあるグラム陽性菌には、とりわけブドウ球菌属種、エンテロコッカス属種、および連鎖球菌属種がある。なおさらに厄介なことは、これらのグラム陽性菌および他のグラム陽性菌が抗生物質耐性を示す傾向が増大していることであり、例えば、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)(MRSA)およびバンコマイシン耐性腸球菌(VRE)などである。
したがって、グラム陽性菌感染症を防止および処置する組成物および方法が依然として必要とされている。
これらの必要性および他の必要性を満たすために、本発明は、新規の糖、それに対する抗体、およびその使用に関する。以下の節では、本発明の一部の態様および実施形態を記載する。
一態様では、本発明は、レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分を含む多糖に関する。一実施形態では、レジオナミン酸部分は、グルコース部分に結合している。別の実施形態では、レジオナミン酸部分は、ガラクトース部分に結合している。また別の実施形態では、レジオナミン酸部分は、N−アセチルガラクトサミン部分に結合している。一実施形態では、レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分は、1:1:2:3のモル比で存在する。一実施形態では、多糖は、
Figure 2015522692
[式中、Legはレジオナミン酸部分であり、Galはガラクトース部分であり、Glcはグルコース部分であり、GalNAcはN−アセチルガラクトサミン部分であり、nは、1〜1000の整数である]によって表される構造の繰り返し単位を含む。一実施形態では、nは、約40から約60の間である。一実施形態では、多糖の分子量は、約60kDaから約100kDaの間である。一実施形態では、多糖は、図7に示されているとおりのNMRスペクトルを有する。
一態様では、本発明は、アルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分を含む多糖に関する。一実施形態では、アルトルロン酸部分は、フコース部分に結合している。別の実施形態では、フコース部分は、グルコース部分に結合している。また別の実施形態では、アルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分は、1:4:2のモル比で存在する。さらなる実施形態では、多糖は、
Figure 2015522692
[式中、Fucはフコース部分であり、Glcはグルコース部分であり、AltAはアルトルロン酸部分であり、nは、1〜1000の整数である]によって表される構造の繰り返し単位を含む。一実施形態では、nは、約280から約300の間である。別の実施形態では、多糖の分子量は、約250kDaから約350kDaの間である。一実施形態では、多糖は、図2に示されているとおりのNMRスペクトルを有する。
一態様では、本発明は、グリセロールホスファート部分およびグルコース部分の繰り返し単位を含む多糖であって、好ましくは、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である多糖に関する。別の態様では、本発明は、グリセロールホスファート部分およびグルコース部分の繰り返し単位を含む多糖であって、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である多糖に関する。一実施形態では、繰り返し単位は、
Figure 2015522692
[式中、Gro−1Pはグリセロールホスファート部分であり、Glcはグルコース部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造を含む。一実施形態では、nは、約80から約100の間である。別の実施形態では、繰り返し単位は、
Figure 2015522692
[式中、Gro−1Pはグリセロールホスファート部分であり、Glcはグルコース部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造を含む。また別の実施形態では、nは、約80から約100の間である。さらなる実施形態では、多糖の分子量は、約10kDaから20kDaの間である。一実施形態では、多糖は、図6に示されているとおりのNMRスペクトルを有する。
一態様では、本発明は、−6−β−D−Fruf−2(式中、Fruはフルクトース部分である)の繰り返し単位を含む多糖であって、好ましくは、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である多糖に関する。別の態様では、本発明は、−6−β−D−Fruf−2(式中、Fruはフルクトース部分である)の繰り返し単位を含む多糖であって、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である多糖に関する。一実施形態では、繰り返し単位は、[−6−β−D−Fruf−2]n(式中、Fruはフルクトース部分であり、nは1000から100,000の整数である)を含む。一実施形態では、nは約35,000から約45,000の間である。一実施形態では、多糖の分子量は約10,000kDaから20,000kDaの間である。一実施形態では、多糖は、図1に示されているとおりのNMRスペクトルを有する。
一実施形態では、多糖は細胞表面多糖である。別の実施形態では、多糖は莢膜多糖である。
一実施形態では、多糖は免疫原性である。別の実施形態では、多糖は、オプソニン活性を有する免疫応答を誘導し得る。なおさらなる実施形態では、多糖は、殺菌免疫応答を誘導し得る。
一実施形態では、多糖は単離されている。別の実施形態では、多糖は合成によって合成されている。
一実施形態では、多糖は分枝している。
一実施形態では、多糖はグラム陽性球菌多糖である。一実施形態では、多糖はエンテロコッカス属多糖である。一実施形態では、多糖はエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)多糖である。一実施形態では、多糖は好ましくは、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である。一実施形態では、多糖はエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である。
一実施形態では、多糖は細胞表面多糖である。別の実施形態では、多糖は莢膜多糖である。一実施形態では、多糖は免疫原性である。別の実施形態では、多糖は、オプソニン活性を有する免疫応答を誘導し得る。なおさらなる実施形態では、多糖は、殺菌免疫応答を誘導し得る。一実施形態では、多糖は単離されている。別の実施形態では、多糖は合成によって合成されている。
一実施形態では、多糖は、担体タンパク質にコンジュゲートされている。別の実施形態では、担体タンパク質は、ジフテリアトキソイド、CRM197、破傷風トキソイド、コレラトキソイド、百日咳トキソイド、大腸菌(E.coli)熱不安定性トキソイド(LT)、ニューモリシントキソイド、肺炎球菌表面タンパク質A(PspA)、肺炎球菌アドヘシンタンパク質A(PsaA)、連鎖球菌属のC5aペプチダーゼ、ヘモフィルス・インフルエンザエ(Haemophilus influenzae)タンパク質D、オボアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ウシ血清アルブミン(BSA)、ツベルクリンの精製タンパク質誘導体(PPD)、およびシュードモナス外毒素、またはその誘導体からなる群から選択されるタンパク質である。さらなる実施形態では、担体タンパク質はCRM197である。
一態様では、本発明は、有効量の多糖と、薬学的に許容できる賦形剤とを含む組成物であって、前記多糖が、レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分を含む組成物に関する。一実施形態では、組成物は免疫原性である。
一態様では、本発明は、有効量の多糖と、薬学的に許容できる賦形剤とを含む組成物であって、前記多糖が、アルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分を含む組成物に関する。一実施形態では、組成物は免疫原性である。
一態様では、本発明は、有効量の多糖と、薬学的に許容できる賦形剤とを含む組成物であって、前記多糖が、グリセロールホスファート部分およびグルコース部分の繰り返し単位を含み、前記多糖が好ましくは、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である、組成物に関する。一実施形態では、組成物は免疫原性である。
別の態様では、本発明は、有効量の多糖と、薬学的に許容できる賦形剤とを含む組成物であって、前記多糖が、グリセロールホスファート部分およびグルコース部分の繰り返し単位を含み、前記多糖がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である、組成物に関する。一実施形態では、組成物は免疫原性である。
また別の態様では、本発明は、有効量の多糖と、薬学的に許容できる賦形剤とを含む組成物であって、前記多糖が、−6−β−D−Fruf−2(式中、Fruはフルクトース部分である)の繰り返し単位を含み、前記多糖が好ましくは、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である、組成物に関する。一実施形態では、組成物は免疫原性である。
さらなる態様では、本発明は、有効量の多糖と、薬学的に許容できる賦形剤とを含む組成物であって、前記多糖が、−6−β−D−Fruf−2(式中、Fruはフルクトース部分である)の繰り返し単位を含み、前記多糖が、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である、組成物に関する。一実施形態では、組成物は免疫原性である。
一態様では、本発明は、少なくとも2種の本明細書に記載の多糖を含む組成物に関する。一実施形態では、組成物は、少なくとも3種の本明細書に記載の多糖を含む。別の実施形態では、各多糖は、担体分子にコンジュゲートされている。また別の実施形態では、担体分子は担体タンパク質である。さらなる実施形態では、担体タンパク質は、ジフテリアトキソイド、CRM197、破傷風トキソイド、コレラトキソイド、百日咳トキソイド、大腸菌(E.coli)熱不安定性トキソイド(LT)、ニューモリシントキソイド、肺炎球菌表面タンパク質A(PspA)、肺炎球菌アドヘシンタンパク質A(PsaA)、連鎖球菌属のC5aペプチダーゼ、ヘモフィルス・インフルエンザエ(Haemophilus influenzae)タンパク質D、オボアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ウシ血清アルブミン(BSA)、ツベルクリンの精製タンパク質誘導体(PPD)、およびシュードモナス外毒素、またはその誘導体からなる群から選択されるタンパク質である。一実施形態では、担体タンパク質はCRM197である。別の実施形態では、組成物は、薬学的に許容できる賦形剤をさらに含む。
一態様では、本発明は、哺乳動物において免疫応答を誘導する方法であって、有効量の本明細書に記載の多糖を投与するステップを含む方法に関する。一実施形態では、免疫応答は、グラム陽性球菌に対するものである。別の実施形態では、免疫応答は、エンテロコッカス属に対するものである。
一態様では、本発明は、哺乳動物において免疫応答を誘導する方法であって、本明細書に記載の多糖を含む有効量の組成物を投与するステップを含む方法に関する。一実施形態では、免疫応答は、グラム陽性球菌に対するものである。別の実施形態では、免疫応答はエンテロコッカス属に対するものである。
一態様では、本発明は、本明細書に記載の単離多糖を生産する方法であって、多糖を産生する能力を有するグラム陽性球菌を培養するステップと;その細菌によって産生された多糖を単離するステップとを含む方法に関する。一実施形態では、グラム陽性球菌はエンテロコッカス属である。別の実施形態では、グラム陽性球菌はエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)である。また別の好ましい実施形態では、グラム陽性球菌はエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)である。一実施形態では、グラム陽性球菌はエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155である。
一態様では、本発明は、グラム陽性球菌を試料中で検出する方法であって、本明細書に記載の多糖を接触させるステップと;抗体−抗原コンジュゲート複合体を検出するステップとを含み、抗体−抗原複合体が存在することは、グラム陽性球菌が試料中に存在することを示す、方法に関する。
一態様では、本発明は、本明細書に記載の多糖に特異的に結合する抗体またはその断片に関する。一実施形態では、抗体またはその断片は単離されている。一態様では、本発明は、本明細書に記載の単離抗体またはその断片を含む組成物に関する。別の態様では、本発明は、グラム陽性球菌を試料中で検出する方法であって、本明細書に記載の抗体を接触させるステップと;抗体−抗原コンジュゲート複合体を検出するステップとを含み、抗体−抗原複合体が存在することは、グラム陽性球菌が試料中に存在することを示す、方法に関する。さらなる態様では、本発明は、単離抗体またはその抗体断片を生産する方法であって、有効量の本明細書に記載の多糖を哺乳動物に投与するステップと;抗体またはその断片を哺乳動物から単離するステップとを含む方法に関する。
多糖Pf1のH−13C HSQCスペクトルを示すグラフである。 多糖Pf2のH NMRスペクトルを示すグラフである。2ppm付近の鋭いピークは、アセトン(内標準)および酢酸(カラム緩衝液に由来)である。 Pf2多糖のH−13C HSQCスペクトルの断片を示すグラフである。 Pf2 OS1オリゴ糖のH NMRスペクトルを示すグラフである。 Pf2 OS1オリゴ糖およびD−アルトロースに由来するアセチル化2−ブチルグリコシドのGCトレースを示すグラフである。 Pf3多糖のH−13C HSQCスペクトルを示すグラフである。 Pf4多糖試料のH−13C HSQCスペクトルを示すグラフである。記載の多糖構造に関連しない一部の主要なシグナルは四角形の枠でマーキングされている。 Pf2(黒色の実線)およびPf4(黒色の点線)多糖HSQC−メチル基スペクトルの重なりを示すグラフである。 E155(Freiburg)株多糖Pf11〜14のNMRスペクトルを示すグラフである。 パネルAは、E.フェシウム(E.faecium)株TX0016(DO)上で発現されたPf1〜Pf4多糖のフローサイトメトリー分析を示すグラフであり、図10、パネルBは、E.フェシウム(E.faecium)E0155(Freiburg)上で発現されたPf1〜Pf4多糖のフローサイトメトリー分析を示すグラフである。白塗りの棒は、平均免疫前血清MFIを表している。黒塗りの棒は、平均免疫後血清MFIを表している。 株TX0016(DO)およびE0155(Freiburg)に対する、E.フェシウム(E.faecium)Pf2〜Pf4多糖によって誘導された抗血清のオプソニン作用活性を示すグラフである。パネルAは、TX0016(DO)株に対するPf2血清のOPA活性が20μg/ml Pf2によって逆転されることを示している。パネルBは、E0155(Freiburg)に対するPf3血清の部分OPA活性が20μg/ml Pf3によって逆転されることを示している。パネルCは、E0155(Freiburg)に対するPf4血清のOPA活性が20μg/ml Pf4によって逆転されることを示している。図11のパネルAおよびパネルBにおけるラベル「C’なし」は、補体が存在しないことを指す。 Pf1−CRM197コンジュゲート、Pf2−CRM197コンジュゲート、Pf4−CRM197コンジュゲート、およびPf3(LTA)に対するウサギ血清のELISAスクリーニングを示すグラフである。パネルAは、Pf1抗原に対するPf1−CRM197抗血清を示している。パネルBは、Pf2抗原に対するPf2−CRM197抗血清を示している。パネルCは、Pf3抗原に対するPf3(LTA)抗血清を示している。パネルDは、Pf4抗原に対するPf4−CRM197抗血清を示している。 E.フェシウム(E.faecium)1,231,502上で発現されたPf1〜Pf4多糖のフローサイトメトリー分析を示すグラフである。 株1,231,502(‘502)に対する、E.フェシウム(E.faecium)Pf2−およびPf4−CRM197コンジュゲートによって誘導された抗血清のオプソニン作用活性を示すグラフである。図14のパネルAは、株‘502に対するPf2血清のOPA活性が20μg/ml Pf2によって逆転されることを示している。図14のパネルBおよびパネルCは、株‘502に対するPf4血清のOPA活性が20μg/ml Pf4によって逆転されることを示している。パネルBは、凡例の最後のボックスに誤植を含み、これは、「Pf4後+Pf2」ではなく「Pf4後+Pf4」と示されているべきである。図14のパネルCは図14のパネルBと同一であるが、訂正された凡例を含む。図14のパネルA、パネルB、およびパネルC中の「HI C’」は、熱不活化補体を指す。 Aは、式(I)(Pf4)によって示されるとおりのレジオナミン酸部分を含む糖;Bは、式(II)によって示されるとおりのPf2糖;Cは、式(III)によって示されるとおりのPf3糖、およびDは、式(IV);およびEは、レバン部分(Pf1)を有する糖の構造である。
本発明者らは意外にも、本明細書においてPf1、Pf2、Pf3、およびPf4と名付けた少なくとも4種の糖を発見および同定した。Pf1糖はレバン部分を含む。Pf2糖はアルトルロン酸部分を含む。Pf3糖はグリセロールホスファート部分を含む。Pf4糖はレジオナミン酸部分を含む。
本明細書に記載の糖はいずれも、グラム陽性球菌から単離され得る。グラム陽性球菌は、グラム陽性に染色する化学有機栄養性中温性の非胞子形成球菌である。個々の生体は共通する球形の形態学的特徴を有し、細菌塊または鎖を形成し得る。グラム陽性球菌の例には、ブドウ球菌属種、エンテロコッカス属種、および連鎖球菌属種が含まれる。
一実施形態では、糖は、エンテロコッカス属細菌から単離される。例示的なエンテロコッカス属種には、E.アビウム(E.avium)、E.カセリフラブス(E.casseliflavus)、E.ディスパー(E.dispar)、E.デュランス(E.durans)、E.フェカリス(E.faecalis)、E.フェカリス(E.faecalis)変異体、E.フェシウム(E.faecium)、E.フラヴェセンス(E.flavescens)、E.ガリナルム(E.gallinarum)、E.ヒラエ(E.hirae)、E.ムンディティ(E.mundtii)、およびE.ラフィノスス(E.raffinosus)が含まれる。
一実施形態では、糖は、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)から単離される。多糖は、E.フェシウム(E.faecium)のいずれの株からも単離することができる。E.フェシウム(E.faecium)株には、例えば、株E1162(genome GenBank受入番号ABQJ00000000)および株U0317(genome GenBank受入番号ABSW00000000)、ならびに以下に列挙する株が含まれる。
Figure 2015522692
E.フェシウム(E.faecium)株の追加の例には、E.フェシウム(E.faecium)1,141,733(genome GenBank受入番号ACAZ00000000),1,230,933(genome GenBank受入番号ACAS00000000)、1,231,408(genome GenBank受入番号ACBB00000000)、1,231,410(genome GenBank受入番号ACBA00000000)、1,231,501(genome GenBank受入番号ACAY00000000)、1,231,502(genome GenBank受入番号ACAX00000000)、Com12(genome GenBank受入番号ACBC00000000)、およびCom15(genome GenBank受入番号ACBD00000000)が含まれ、これらはまた、Palmerら、J Bacteriol.、2010年5月;192(9):2469〜70に記載されている。E.フェシウム(E.faecium)株のまた別の例は、E155(Freiburg)またはE0155(Freiburg)である。
本明細書で使用する場合、「E155(Freiburg)」または「E0155(Freiburg)」は、Freiburg大学によって「E155」または「E0155」と名付けられたエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)株を指す。
本明細書で使用する場合、その直後に「(Freiburg)」を伴わない「E155」は、例えば、Utrect大学に由来するE.フェシウム(E.faecium)E155株などの、当技術分野で「E155」株として知られている任意のE.フェシウム(E.faecium)株を指す。好ましくは、「(Freiburg)」を伴わない用語「E155」は、Freiburg大学に由来する「E155」株を除外する。
本明細書で使用する場合、その直後に「(Freiburg)」を伴わない「E0155」は、例えば、Utrect大学に由来するE.フェシウム(E.faecium)E155株などの、当技術分野で「E0155」株として知られている任意のE.フェシウム(E.faecium)株を指す。好ましくは、「(Freiburg)」を伴わない用語「E0155」は、Freiburg大学に由来する「E0155」株を除外する。
本明細書に記載の糖は、例えば、本明細書に記載の方法を含めた当技術分野で知られている方法によって、グラム陽性球菌から単離され得る。本明細書で使用する場合、「単離された」は、特定の供給源から得られた、および分離されたことを指す。用語「単離された」はさらに、その個々の天然に存在する形態、状態、および/または環境にはないことを指す。例えば、「エンテロコッカス属から単離された」は、エンテロコッカス属細胞から得られ、分離された物質を指す。単離糖は天然には存在しない。
したがって、一態様では、本発明は、レバン部分を含む天然には存在しない糖(例えば、Pf1)に関する。別の態様では、本発明は、アルトルロン酸部分を含む天然には存在しない糖(Pf2)に関する。追加の態様では、本発明は、グリセロールホスファート部分を含む天然には存在しない糖(Pf3)に関する。さらなる態様では、本発明は、レジオナミン酸部分を含む天然には存在しない糖(Pf4)に関する。
一実施形態では、糖は精製される。用語「精製された」は、完全に純粋である必要はない。例えば、精製された糖、コンジュゲート、または他の活性化合物は、タンパク質、脂質、または他の夾雑物の全部または一部から単離されるものである。単離糖を精製するための方法は、当技術分野で知られており、例えば、本明細書に記載の方法を含む。用語「精製された」は、その調製物が、再現可能な糖の特性決定データ、例えば、分子量、炭水化物残基含有率、炭水化物の結合、クロマトグラフィー応答、および/または免疫原性挙動を示すかぎり、一部の不純物を含むそれらの合成または調製の人為産物を保持している合成による糖の調製物も含み得る。
別法で、本発明の別の実施形態では、糖は、合成によって、または化学的に合成される。糖は、従来の方法によって化学的に合成され得る。
本発明のまた別の実施形態では、糖は、糖を産生する生合成経路をクローニングおよび発現させた後に、代理宿主中で発現させることによって調製される。
本明細書で使用する場合、用語「糖」は、単一の糖部分または単糖単位を、さらには、2個以上の単一の糖部分または単糖単位が共有結合して、二糖、オリゴ糖、および多糖を形成している組合せを指す。用語「糖」は、用語「炭水化物」と互換的に使用され得る。糖は、直鎖または分枝であってよい。
「単糖」は、本明細書で使用する場合、オリゴ糖中の単一の糖残基を指す。用語「二糖」は、本明細書で使用する場合、グリコシド結合によって一緒に結合している2個の単糖単位または部分からなる糖を指す。
一実施形態では、糖はオリゴ糖(OS)である。「オリゴ糖」は、本明細書で使用する場合、2個以上の単糖単位または部分を含有する化合物を指す。オリゴ糖の文脈内では、個々のモノマー単位または部分は、ヒドロキシル基を介して別の単糖単位または部分に結合しているか、または結合し得る単糖である。オリゴ糖は、保護されている単一の残基糖からの化学的合成か、または生物学的に産生された多糖の化学的分解かのいずれかによって調製され得る。別法では、オリゴ糖を、インビトロで酵素的方法によって調製することができる。
好ましい実施形態では、糖は、少なくとも5個の単糖単位または部分の直鎖または分枝ポリマーを指す多糖(PS)である。明確にするために、nが約5を超えるより大きな数の繰り返し単位を、本明細書では多糖と称することとする。
本発明の一実施形態では、多糖は、細菌から単離される。別の実施形態では、多糖は、従来の方法によって化学的に合成される。本発明のまた別の実施形態では、多糖は、糖を産生する生合成経路をクローニングおよび発現させた後に、代理宿主中で発現させることによって調製される。
一実施形態では、多糖は細胞表面多糖である。細胞表面多糖は、少なくとも一部がペプチドグリカン層、細胞壁、および莢膜を含めた最外側の細菌細胞膜または細菌細胞表面上に位置する多糖を指す。典型的には、細胞表面多糖は、インビボにおいて免疫応答の誘導に関連している。細胞表面多糖は、「細胞壁多糖」または「莢膜多糖」であってよい。細胞壁多糖は典型的には、不連続層を細菌表面上で形成している。
一実施形態では、多糖は莢膜多糖である。莢膜多糖は、グリコシド結合によって結合した1個または複数の単糖の繰り返し単位を含むグリコポリマーを指す。莢膜多糖は典型的には、莢膜様層を細菌細胞の周囲に形成している。
一実施形態では、糖は免疫原性である。例えば、本発明者らは、本明細書に記載の各糖が、免疫応答を誘導または誘発し得ることを発見した。用語「免疫原性」は、哺乳動物における体液および/または細胞媒介性免疫応答を開始し、誘起し、引き起こし、増強し、改善し、かつ/またはそれを増大する能力を指す。一実施形態では、哺乳動物は、ヒト、霊長類動物、ウサギ、ブタ、マウスなどである。
一実施形態では、本明細書に記載の糖は、オプソニン活性を誘導し得る。別の実施形態では、本明細書に記載の糖は、オプソニン活性および食細胞活性(例えば、オプソニン作用活性)を誘導し得る。
オプソニン活性またはオプソニン作用は、オプソニン(例えば、抗体または補体因子)が抗原(例えば、本明細書に記載の単離糖)に結合して、その抗原とファゴサイトまたは食細胞(例えば、マクロファージ、樹状細胞、および多形核白血球(PMNL)との結合を促進するプロセスを指す。例えば、莢膜の存在によって典型的には貪食されない被包性(encapsulated)細菌などの一部の細菌は、オプソニン抗体で被覆されると、ファゴサイトによって認識されるようになる可能性が高い。一実施形態では、糖は、例えば、オプソニン性である抗体などの免疫応答を誘導する。一実施形態では、このオプソニン活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものである。
食細胞活性または食作用は、食細胞が物体を飲み込み、その細胞質中に物体を囲い込むプロセスを指す。一実施形態では、糖は、食作用を促進する、例えば、抗体などの免疫応答を誘導する。一実施形態では、この食細胞活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものである。例えば、本明細書に記載の単離糖に対して生じるウサギ抗体は、例えば、インビトロ食作用アッセイによって示されるとおり、補体が存在する状態で糖を発現する株のオプソニン化食作用を特異的に媒介し得ることがある。
また別の実施形態では、本明細書に記載の糖は、殺菌免疫応答を誘導し得る。一実施形態では、この殺菌活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものである。
例えば、インビボで細菌量の低減を測定することによる方法(例えば、エンテロコッカス属で攻撃されている哺乳動物において菌血症レベルを測定することによる方法)および/またはインビトロで細菌細胞死滅を測定することによる方法(例えば、インビトロオプソニン作用アッセイ)など、オプソニン作用、食作用、および/または殺菌活性を測定する方法は、当技術分野で知られている。一実施形態では、糖は、例えば、熱死滅させたグラム陽性球菌に対して生じた抗血清と比較するなど、適切な対照と比較すると、オプソニン活性、食細胞活性、および/または殺菌活性を誘導し得る。
レジオナミン酸部分を含む糖
一態様では、本発明は、レジオナミン酸部分を含む糖に関する。レジオナミン酸(5,7−ジアセトアミド−3,5,7,9−テトラデオキシ−D−グリセロ−D−ガラクト−ノヌロソン酸またはLeg)は、C1321 の分子式を有する9炭素α−ケト酸である。レジオナミン酸は、約333Daの分子量を有する。
一実施形態では、糖は、レジオナミン酸部分およびN−アセチルガラクトサミン(GalNAc)部分を含む。
一実施形態では、糖は、レジオナミン酸部分およびガラクトース(Gal)部分を含む。
一実施形態では、糖は、レジオナミン酸部分およびグルコース(Glc)部分を含む。
一実施形態では、糖は、レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、およびガラクトース部分を含む。別の実施形態では、糖は、レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、およびグルコース部分を含む。
一実施形態では、糖は、レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分を含む。糖の好ましい配置では、レジオナミン酸部分は、グルコース部分に結合している。別の好ましい配置では、グルコース部分は、別のグルコース部分に結合している。一部の調製物では、糖は、ラムノース(Rha)部分の少なくとも1個の単位をさらに含む。
一実施形態では、糖は、レジオナミン酸部分を含む多糖である。一実施形態では、多糖は、レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分を含む。多糖の好ましい配置では、レジオナミン酸部分はグルコース部分に結合している。別の好ましい配置では、グルコース部分は、別のグルコース部分に結合している。一実施形態では、多糖は、レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分を1:1:2:3のモル比で含む。一部の調製物では、多糖は、ラムノース(Rha)部分の少なくとも1個の単位をさらに含む。
一実施形態では、糖は、少なくとも約=、1kDa、1.45kDa、1.5kDa、3kDa、10kDa、または20kDaから、多くとも約5000kDa、2000kDa、1000kDa、900kDa、800kDa、700kDa、600kDa、500kDa、100kDa、90kDa、80kDa、70kDa、60kDaまでの分子量を有する。いずれの最小値およびいずれの最大値も、範囲を定義するために組み合わせることができる。例えば、一実施形態では、糖は、少なくとも約1kDaから多くとも約5000kDaまで、好ましくは、少なくとも約50kDaから多くとも約100kDaまでの分子量を有する。一実施形態では、糖は、約62.5kDaの分子量を有する。別の実施形態では、糖は、約92.5kDaの分子量を有する。
本明細書に記載の糖の分子量または平均分子量は、例えば、多角度光散乱(MALLS)などの当技術分野で知られている方法によって測定される糖の重量を指す。所与の糖の分子量は、例えば、糖を合成する経路および環境、糖を単離するために使用する抽出条件、糖を単離する種、ならびに/または糖を採取する位置および時間などの因子に応じて変化し得ることに注意すべきである。さらに、天然供給源から単離および精製された糖は、サイズが不均質であり得る。したがって、分子量の値は、特定の集団における分子の分子量についての平均値または中央値を表し得る。
一実施形態では、糖は、式(I):
Figure 2015522692
によって表される構造を含む。式(I)によって表される構造を含む糖は、少なくとも約1000Da、好ましくは、少なくとも約1400Da、最も好ましくは、少なくとも約1456Daの分子量を有する。
一実施形態では、式(I)によって表される構造を含む糖は、多糖である。一実施形態では、多糖は、式(I):
Figure 2015522692
[式中、nは、1以上の任意の整数である]によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む。
本明細書において定義する場合、「n」は、多糖分子中の繰り返し単位(括弧内に表されている)の数を指す。当技術分野で知られているとおり、生物高分子では、繰り返し構造には、例えば、分枝の欠失(missing branches)など、不完全な繰り返しの領域が散在していてもよい。加えて、細菌などの天然供給源から単離および精製された多糖は、サイズおよび分枝が不均質であり得ることは当技術分野で知られている。そのような場合、nは、集団における分子についてのnの平均値または中央値を表し得る。
一実施形態では、式(I)中のnは、少なくとも1、2、3、4、5、10、20、または30および多くとも1000、500、400、300、200、100、90、80、70、60、50、または40の整数である。いずれの最小値およびいずれの最大値も、範囲を定義するために組み合わせることができる。例示的な範囲には、例えば、少なくとも1から多くとも1000まで;少なくとも10から多くとも500まで;および少なくとも20から多くとも80までが含まれる。好ましい一実施形態では、nは少なくとも35から多くとも55までである。例えば、一実施形態では、nは35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、または49であり、最も好ましくは、40である。別の好ましい実施形態では、nは少なくとも55から多くとも75までである。例えば、一実施形態では、nは、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、または69であり、最も好ましくは、60である。
この糖構造は、例えば、D、H、および/もしくは13Cを含めたNMR、2D TOCSY、DQF−COSY、NOESY、ならびに/またはHMQCなどの当技術分野で知られている方法およびツールによって決定することができる。一実施形態では、糖は、図7に示されているとおりのNMRスペクトルを有する多糖である。
一実施形態では、糖は単離糖である。好ましい実施形態では、糖は、エンテロコッカス属細菌、好ましくは、本明細書に記載の株のいずれかから選択されるE.フェシウム(E.faecium)株から単離される。好ましい実施形態では、糖は、次の株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれかから選択されるE.フェシウム(E.faecium)株から単離される。別の好ましい実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)株から単離される。
一実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)TX0016(DO;E1794)から単離される糖である。好ましい実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)TX0016(DO;E1794)から単離される多糖であり、多糖は、式(I)により表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含み、nは、少なくとも1および多くとも100の整数であり、より好ましくは、nは、少なくとも10から多くとも60までの整数であり、最も好ましくは、例えば、nは約43の整数であるなど、nは、少なくとも30から多くとも50までの整数である。一実施形態では、多糖は、E.フェシウム(E.faecium)TX0016(DO;E1794)から単離され、多糖は、式(I)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含み、多糖の分子量は、少なくとも約20kDa、好ましくは、少なくとも約40kDa、より好ましくは、少なくとも約60kDa、最も好ましくは、約62.5kDaである。したがって、一実施形態では、単離多糖は、nが、上記のとおり、1以上の整数である式(I)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む。別の実施形態では、単離多糖は、上記のとおりの分子量を有する。
別の好ましい実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E0155から単離される糖である。一実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E0155から単離される多糖であり、多糖は、式(I)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含み、nは少なくとも1および多くとも100の整数であり、より好ましくは、nは、少なくとも20から多くとも80までの整数であり、最も好ましくは、例えば、nは約60の整数であるなど、nは少なくとも50から多くとも70までの整数である。一実施形態では、多糖は、E.フェシウム(E.faecium)E0155から単離され、多糖は、式(I)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含み、多糖の分子量は、少なくとも約20kDa、好ましくは、少なくとも約40kDa、より好ましくは、少なくとも約90kDa、最も好ましくは、約92.5kDaである。したがって、一実施形態では、単離多糖は、nが、上記のとおり1以上の整数である式(I)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む。別の実施形態では、単離多糖は上記のとおりの分子量を有する。
一実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)から単離される多糖であり、多糖は式(I)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含み、nは、少なくとも1および多くとも100の整数であり、より好ましくは、nは、少なくとも20から多くとも80までの整数、最も好ましくは、例えば、nは、約60の整数であるなど、nは、少なくとも50から多くとも70までの整数である。一実施形態では、多糖は、E.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)から単離され、多糖は、式(I)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含み、多糖の分子量は、少なくとも約20kDa、好ましくは、少なくとも約40kDa、より好ましくは、少なくとも約90kDa、最も好ましくは、約92.5kDaである。したがって、一実施形態では、単離多糖は、nが、上記のとおり、1以上の整数である式(I)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む。別の実施形態では、単離多糖は、上記のとおりの分子量を有する。
別の実施形態では、本発明は、化学的に合成された、式(I)によって表される構造を含む糖に関する。さらなる実施形態では、糖は分枝多糖である。
一実施形態では、本発明は、nが、上記のとおり、1以上の整数である式(I)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む化学的に合成された多糖に関する。別の実施形態では、化学的に合成された多糖は、上記のとおりの分子量を有する。
一実施形態では、糖は免疫原性であり、哺乳動物において免疫応答を誘導し得る。一実施形態では、糖は、オプソニン活性を誘導し得る。このオプソニン活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものであってよい。例えば、一実施形態では、糖は、次のE.フェシウム(E.faecium)株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれか少なくとも1種に対するオプソニン活性を誘導し得る。好ましい実施形態では、糖は、少なくとも次のE.フェシウム(E.faecium)株:E.フェシウム(E.faecium)E0980のいずれかに対するオプソニン活性を誘導し得る。好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E0155に対するオプソニン活性を誘導し得る。別の実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)に対するオプソニン活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,230,933に対するオプソニン活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,231,410に対するオプソニン活性を誘導し得る。また別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,231,502に対するオプソニン活性を誘導し得る。
別の実施形態では、糖は、オプソニン活性および食細胞活性(例えば、オプソニン作用活性)を誘導し得る。オプソニン作用活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものであってよい。例えば、一実施形態では、糖は、次のE.フェシウム(E.faecium)株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれか少なくとも1種に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。一実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)株に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。
好ましい実施形態では、糖は、少なくとも次のE.フェシウム(E.faecium)株:E.フェシウム(E.faecium)E0980のいずれかに対するオプソニン作用活性を誘導し得る。好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E0155に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,230,933に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,231,410に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。また別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,231,502に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。
また別の実施形態では、糖は、殺菌免疫応答を誘導し得る。一実施形態では、この殺菌活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものである。例えば、一実施形態では、糖は、次のE.フェシウム(E.faecium)株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれか少なくとも1種に対する殺菌活性を誘導し得る。一実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)株に対する殺菌活性を誘導し得る。
好ましい実施形態では、糖は、少なくとも次のE.フェシウム(E.faecium)株:E.フェシウム(E.faecium)E0980のいずれかに対する殺菌活性を誘導し得る。好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E0155に対する殺菌活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)に対する殺菌活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,230,933に対する殺菌活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,231,410に対する殺菌活性を誘導し得る。また別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,231,502に対する殺菌活性を誘導し得る。
アルトルロン酸部分を含む糖
一態様では、本発明は、アルトルロン酸部分を含む糖に関する。アルトルロン酸((2S,3S,4R,5S)−2,3,4,5−テトラヒドロキシ−6−オキソヘキサン酸またはAltA)は、C10の分子式を有する。アルトルロン酸は、約194Daの分子量を有する。
一実施形態では、糖は、アルトルロン酸部分およびフコース(Fuc)部分を含む。
一実施形態では、糖は、アルトルロン酸部分およびグルコース(Glc)部分を含む。
一実施形態では、糖は、アルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分を含む。糖の好ましい配置では、アルトルロン酸部分は、フコース部分に結合している。別の好ましい配置では、フコース部分は、グルコース部分に結合している。
一実施形態では、糖は、アルトルロン酸部分を含む多糖である。一実施形態では、多糖は、アルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分を含む。多糖の好ましい配置では、アルトルロン酸部分は、フコース部分に結合している。別の好ましい配置では、フコース部分は、グルコース部分に結合している。別の実施形態では、多糖は、アルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分を1:4:2のモル比で含む。
一実施形態では、糖は、少なくとも約1kDa、1.046kDa、2kDa、10kDa、または20kDaから多くとも約5000kDa、2000kDa、1000kDa、900kDa、800kDa、700kDa、600kDa、500kDa、400kDa、または300kDaまでの分子量を有する。いずれの最小値およびいずれの最大値も、範囲を定義するために組み合わせることができる。例えば、一実施形態では、糖は、少なくとも約1kDaから多くとも約5000kDaまで、好ましくは、少なくとも約50kDaから多くとも約500kDaまでの分子量を有する。一実施形態では、糖は、約300.6kDaの分子量を有する。
本明細書に記載の糖の分子量または平均分子量は、例えば、多角度光散乱(MALLS)などの当技術分野で知られている方法によって測定される糖の重量を指す。所与の糖の分子量は、例えば、糖を合成する経路および環境、糖を単離するために使用する抽出条件、糖を単離する種、ならびに/または糖を採取する位置および時間などの因子に応じて変化し得ることに注意すべきである。さらに、天然供給源から単離および精製された糖は、サイズが不均質であり得る。したがって、分子量の値は、特定の集団における分子の分子量についての平均値または中央値を表し得る。
一実施形態では、糖は、式(II):
Figure 2015522692
によって表される構造を含む。式(II)によって表される構造を含む糖は、少なくとも約1000Da、好ましくは、少なくとも約1400Da、最も好ましくは、少なくとも約1046Daの分子量を有する。
一実施形態では、式(II)によって表される構造を含む糖は、多糖である。別の実施形態では、多糖は、式(II):
Figure 2015522692
[式中、nは、1以上の整数である]によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む。
一実施形態では、式(II)中のnは、少なくとも1、2、3、4、5、10、20、または30および多くとも1000、500、400、300、200、100、90、80、70、60、50、または40の整数である。いずれの最小値およびいずれの最大値も、範囲を定義するために組み合わせることができる。例示的な範囲には、例えば、少なくとも1から多くとも1000まで;少なくとも10から多くとも500まで;および少なくとも100から多くとも300までが含まれる。一実施形態では、多糖は、nが、少なくとも200から多くとも400までの整数であり、より好ましくは、nが、約290の整数である式(II)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む。例えば、一実施形態では、nは、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、または295である。
この糖構造は、例えば、D、H、および/もしくは13Cを含めたNMR、2D TOCSY、DQF−COSY、NOESY、ならびに/またはHMQCなどの当技術分野で知られている方法およびツールによって決定することができる。一実施形態では、糖は、図2に示されているとおりのNMRスペクトルを有する多糖である。
一実施形態では、糖は単離糖である。一実施形態では、糖は、エンテロコッカス属細菌、好ましくは、本明細書に記載の株のいずれかから選択されるE.フェシウム(E.faecium)株から単離される。好ましい実施形態では、糖は、次の株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれかから選択されるE.フェシウム(E.faecium)株から単離される。さらなる好ましい実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)TX0016(DO;E1794)から単離される多糖である。別の好ましい実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E0155から単離される多糖である。別の好ましい実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)株から単離される。
一実施形態では、単離多糖は、nが、上記のとおり、1以上の整数である式(II)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む。一実施形態では、単離多糖は、上記のとおりの分子量を有する。
別の実施形態では、本発明は、化学的に合成された、式(II)によって表される構造を含む糖に関する。さらなる実施形態では、糖は分枝糖である。
一実施形態では、本発明は、nが、上記のとおり、1以上の整数である式(II)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む化学的に合成された多糖に関する。一実施形態では、化学的に合成された多糖は、上記のとおりの分子量を有する。
一実施形態では、糖は免疫原性であり、哺乳動物において免疫応答を誘導し得る。一実施形態では、糖は、オプソニン活性を誘導し得る。このオプソニン活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものであってよい。例えば、一実施形態では、糖は、次のE.フェシウム(E.faecium)株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれか少なくとも1種に対するオプソニン活性を誘導し得る。別の実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)に対するオプソニン活性を誘導し得る。
好ましい実施形態では、糖は、少なくとも次のE.フェシウム(E.faecium)株:E.フェシウム(E.faecium)E0980のいずれかに対するオプソニン活性を誘導し得る。好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)TX0016(DO)に対するオプソニン活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,230,933に対するオプソニン活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,231,410に対するオプソニン活性を誘導し得る。また別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,231,502に対するオプソニン活性を誘導し得る。
別の実施形態では、糖は、オプソニン活性および食細胞活性(例えば、オプソニン作用活性)を誘導し得る。このオプソニン作用活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものであってよい。例えば、一実施形態では、糖は、次のE.フェシウム(E.faecium)株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれか少なくとも1種に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。
好ましい実施形態では、糖は、少なくとも次のE.フェシウム(E.faecium)株:E.フェシウム(E.faecium)E0980のいずれかに対するオプソニン作用活性を誘導し得る。好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)TX0016(DO)に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,230,933に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,231,410に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。また別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,231,502に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。
また別の実施形態では、糖は、殺菌免疫応答を誘導し得る。一実施形態では、この殺菌活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものである。例えば、一実施形態では、糖は、次のE.フェシウム(E.faecium)株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれか少なくとも1種に対する殺菌活性を誘導し得る。一実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)株に対する殺菌活性を誘導し得る。
好ましい実施形態では、糖は、少なくとも次のE.フェシウム(E.faecium)株:E.フェシウム(E.faecium)E0980のいずれかに対する殺菌活性を誘導し得る。好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)TX0016(DO)に対する殺菌活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,230,933に対する殺菌活性を誘導し得る。別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,231,410に対する殺菌活性を誘導し得る。また別の好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)1,231,502に対する殺菌活性を誘導し得る。
グリセロールホスファート部分を含む糖
一態様では、本発明は、グリセロールホスファート部分を含む糖に関する。グリセロールホスファート(2,3−ジヒドロキシプロピル二水素ホスファートまたはGro−1P)は、CPの分子式および約172Daの分子量を有する。一実施形態では、糖は、グリセロールホスファート部分およびグルコース(Glc)部分を含む。
一実施形態では、糖は、グリセロールホスファート部分を含む多糖である。一実施形態では、多糖は、グリセロールホスファート部分およびグルコース部分を1:1のモル比で含む。別の実施形態では、多糖は、グリセロールホスファート部分およびグルコース部分を1:2のモル比で含む。
一実施形態では、多糖はテイコ酸である。別の実施形態では、多糖はリポテイコ酸である。リポテイコ酸は、テイコ酸と、細菌の形質膜に結合していてよい脂質尾部とを含む。
一実施形態では、糖は、少なくとも約170Da、172Da、300Da、344Da、500Da、668Da、1kDa、2kDa、10kDa、または20kDaから多くとも約5000kDa、2000kDa、1000kDa、900kDa、800kDa、700kDa、600kDa、500kDa、100kDa、90kDa、80kDa、70kDa、60kDaまでの分子量を有する。いずれの最小値およびいずれの最大値も、範囲を定義するために組み合わせることができる。例えば、一実施形態では、糖は、少なくとも約172Daから多くとも約5000kDaまで、好ましくは、少なくとも約1kDaから多くとも約100kDaまでの分子量を有する。より好ましくは、糖は、少なくとも約10kDaから多くとも約20kDaまでの分子量を有する。好ましい一実施形態では、糖は、少なくとも約12kDaから多くとも約15kDaまでの分子量を有する。
本明細書に記載の糖の分子量または平均分子量は、例えば、多角度光散乱(MALLS)などの当技術分野で知られている方法によって測定される糖の重量を指す。所与の糖の分子量は、例えば、糖を合成する経路および環境、糖を単離するために使用する抽出条件、糖を単離する種、ならびに/または糖を採取する位置および時間などの因子に応じて変化し得ることに注意すべきである。さらに、天然供給源から単離および精製された糖は、サイズが不均質であり得る。したがって、分子量の値は、特定の集団における分子の分子量についての平均値または中央値を表し得る。
一実施形態では、糖は、少なくとも1個のグリセロールホスファート部分を含む。別の実施形態では、糖は、式(III):
Figure 2015522692
によって表される構造を含む。式(III)によって表される構造を含む糖は、少なくとも約100Da、好ましくは、少なくとも約172Da、より好ましくは、少なくとも約334Daの分子量を有する。
一実施形態では、式(III)によって表される構造を含む糖は、多糖である。また別の実施形態では、糖は、式(III):
Figure 2015522692
[式中、nは、1以上の任意の整数である]の繰り返し単位を少なくとも1個含む。
一実施形態では、式(III)中のnは、少なくとも1、2、3、4、5、10、20、または30および多くとも1000、500、400、300、200、100、90、80、70、60、50、または40の整数である。いずれの最小値およびいずれの最大値も、範囲を定義するために組み合わせることができる。例示的な範囲には、例えば、少なくとも1から多くとも1000まで;少なくとも10から多くとも500まで;および少なくとも50から多くとも200までが含まれる。一実施形態では、多糖は、nが約90の整数である式(III)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む。例えば、一実施形態では、nは、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99、最も好ましくは、90である。
一実施形態では、糖は、式(IV):
Figure 2015522692
を含む。
一実施形態では、式(IV)によって表される構造を含む糖は、多糖である。別の実施形態では、多糖は、式(IV):
Figure 2015522692
[式中、nは、1以上の任意の整数である]の繰り返し単位を少なくとも1個含む。
一実施形態では、式(IV)中のnは、少なくとも1、2、3、4、5、10、20、または30および多くとも1000、500、400、300、200、100、90、80、70、60、50、または40の整数である。いずれの最小値およびいずれの最大値も、範囲を定義するために組み合わせることができる。例示的な範囲には、例えば、少なくとも1から多くとも1000まで;少なくとも10から多くとも500まで;および少なくとも50から多くとも200までが含まれる。一実施形態では、多糖は、nが約90の整数である式(IV)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む。例えば、一実施形態では、nは、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99、最も好ましくは、90である。
一実施形態では、多糖は、グリセロールホスファート、式(III)の単位、および式(IV)の単位を含む。式(III)の単位および式(IV)の単位は、多糖中に1:1のモル比で存在し得る。
この糖構造は、例えば、D、H、および/もしくは13Cを含めたNMR、2D TOCSY、DQF−COSY、NOESY、ならびに/またはHMQCなどの当技術分野で知られている方法およびツールによって決定することができる。一実施形態では、糖は、図6に示されているとおりのNMRスペクトルを有する多糖である。
一実施形態では、糖は単離糖である。好ましい実施形態では、糖は、エンテロコッカス属細菌、好ましくは、本明細書に記載の株のいずれかから選択されるE.フェシウム(E.faecium)株から単離される。別の好ましい実施形態では、糖は、次の株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれかから選択されるE.フェシウム(E.faecium)株から単離される。さらなる好ましい実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)TX0016(DO;E1794)から単離される多糖である。別の好ましい実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E0155から単離される多糖である。別の好ましい実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)株から単離される。
一実施形態では、単離多糖は、nが、上記のとおり、1以上の整数であるレバン部分の繰り返し単位を少なくとも1個含む。一実施形態では、単離多糖は、上記のとおりの分子量を有する。
別の実施形態では、本発明は、化学的に合成された、式(III)によって表される構造を含む糖に関する。また別の実施形態では、本発明は、化学的に合成された、式(IV)によって表される構造を含む糖に関する。一実施形態では、糖は分枝糖である。
一実施形態では、本発明は、nが、上記のとおり、1以上の整数である式(III)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む化学的に合成された多糖に関する。一実施形態では、化学的に合成された多糖は、上記のとおりの分子量を有する。
一実施形態では、化学的に合成された多糖は、nが、上記のとおり、1以上の整数である式(IV)によって表される構造の繰り返し単位を少なくとも1個含む。一実施形態では、化学的に合成された多糖は、上記のとおりの分子量を有する。
一実施形態では、糖は免疫原性であり、哺乳動物において免疫応答を誘導し得る。一実施形態では、糖は、オプソニン活性を誘導し得る。このオプソニン活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものであってよい。例えば、一実施形態では、糖は、次のE.フェシウム(E.faecium)株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれか少なくとも1種に対するオプソニン活性を誘導し得る。好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E0155に対するオプソニン活性を誘導し得る。別の実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)に対するオプソニン活性を誘導し得る。
別の実施形態では、糖は、オプソニン活性および食細胞活性(例えば、オプソニン作用活性)を誘導し得る。このオプソニン作用活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものであってよい。例えば、一実施形態では、糖は、次のE.フェシウム(E.faecium)株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれか少なくとも1種に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E0155に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。別の実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。
また別の実施形態では、糖は、殺菌免疫応答を誘導し得る。一実施形態では、この殺菌活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものである。例えば、一実施形態では、糖は、次のE.フェシウム(E.faecium)株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれか少なくとも1種に対する殺菌活性を誘導し得る。好ましい実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E0155に対する殺菌活性を誘導し得る。一実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)株に対する殺菌活性を誘導し得る。
レバン部分を含む糖
一態様では、本発明は、レバン部分を含む糖に関する。レバン((2→6)−β−D−フルクトフラナンまたは6−β−D−Fruf−2)は、C183216の分子式および約504Daの分子量を有する。
一実施形態では、糖は、少なくとも約500Da、504Da、1kDa、2kDa、10kDa、または20kDaから多くとも約50,000kDa、30,000kDa、10,000kDa、5000kDa、2000kDa、1000kDa、900kDa、800kDa、700kDa、600kDa、500kDa、100kDa、90kDa、80kDa、70kDa、60kDaまでの分子量を有する。いずれの最小値およびいずれの最大値も、範囲を定義するために組み合わせることができる。例えば、一実施形態では、糖は、少なくとも約500Daから多くとも約50,000kDaまで、好ましくは、少なくとも約1kDaから多くとも約30,000kDaまでの分子量を有する。より好ましくは、糖は、少なくとも約5000kDaから多くとも約25,000kDaまでの分子量を有する。好ましい一実施形態では、糖は、少なくとも約10,000kDaから多くとも約25,000kDaまでの分子量を有する。
本明細書に記載の糖の分子量または平均分子量は、例えば、多角度光散乱(MALLS)などの当技術分野で知られている方法によって測定される糖の重量を指す。所与の糖の分子量は、例えば、糖を合成する経路および環境、糖を単離するために使用する抽出条件、糖を単離する種、ならびに/または糖を採取する位置および時間などの因子に応じて変化し得ることに注意すべきである。
一実施形態では、糖は、単位のn数が1以上の任意の整数であるレバン部分の繰り返し単位を少なくとも1個含む多糖である。一実施形態では、nは、少なくとも1、2、3、4、5、10、20、または30および多くとも100,000、50,000、40,000、1000、500、400、300、200、100、90、80、70、60、50、または40の整数である。いずれの最小値およびいずれの最大値も、範囲を定義するために組み合わせることができる。例示的な範囲には、例えば、少なくとも1から多くとも100,000まで;少なくとも10から多くとも50,000まで;および少なくとも50から多くとも50,000までが含まれる。一実施形態では、多糖は、nが多くとも約40,000の整数であるレバン部分の繰り返し単位を少なくとも1個含む。
この糖構造は、例えば、D、H、および/もしくは13Cを含めたNMR、2D TOCSY、DQF−COSY、NOESY、ならびに/またはHMQCなどの当技術分野で知られている方法およびツールによって決定することができる。一実施形態では、糖は、図1に示されているとおりのNMRスペクトルを有する多糖である。
一実施形態では、糖は単離糖である。好ましい実施形態では、糖は、エンテロコッカス属細菌、好ましくは、本明細書に記載の株のいずれかから選択されるE.フェシウム(E.faecium)株から単離される。別の好ましい実施形態では、糖は、次の株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれかから選択されるE.フェシウム(E.faecium)株から単離される。さらなる好ましい実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)TX0016(DO;E1794)から単離される多糖である。別の好ましい実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E0155から単離される多糖である。別の好ましい実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)株から単離される。
一実施形態では、単離多糖は、nが、上記のとおり、1以上の整数であるレバン部分の繰り返し単位を少なくとも1個含む。一実施形態では、単離多糖は、上記のとおりの分子量を有する。
別の実施形態では、本発明は、化学的に合成された、レバン部分を含む糖に関する。一実施形態では、糖は分枝糖である。
一実施形態では、本発明は、nが、上記のとおり、1以上の整数であるレバン部分の繰り返し単位を少なくとも1個含む化学的に合成された多糖に関する。一実施形態では、化学的に合成された多糖は、レバン部分の繰り返し単位を少なくとも1個含み、上記のとおりの分子量を有する。
一実施形態では、糖は免疫原性であり、哺乳動物において免疫応答を誘導し得る。一実施形態では、糖は、オプソニン活性を誘導し得る。このオプソニン活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものであってよい。例えば、一実施形態では、糖は、次のE.フェシウム(E.faecium)株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれか少なくとも1種に対するオプソニン活性を誘導し得る。別の実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)に対するオプソニン活性を誘導し得る。
別の実施形態では、糖は、オプソニン活性および食細胞活性(例えば、オプソニン作用活性)を誘導し得る。このオプソニン作用活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものであってよい。例えば、一実施形態では、糖は、次のE.フェシウム(E.faecium)株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれか少なくとも1種に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。別の実施形態では、糖は、少なくともE.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)に対するオプソニン作用活性を誘導し得る。
また別の実施形態では、糖は、殺菌免疫応答を誘導し得る。一実施形態では、この殺菌活性は、グラム陽性球菌に対する、好ましくは、エンテロコッカス属種に対する、より好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)の少なくとも1種の株に対するものである。例えば、一実施形態では、糖は、次のE.フェシウム(E.faecium)株:E1162;E1636;E1679;U0317;E0155;TX0016;1,230,933;1,231,408;1,141,733;1,231,410;1,231,501;1,231,502;E0980;E1039;E1071;Com12;Com15;およびTX1330のいずれか少なくとも1種に対する殺菌活性を誘導し得る。一実施形態では、糖は、E.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)株に対する殺菌活性を誘導し得る。
糖を含む組成物
一態様では、本発明は、本明細書に記載の糖のうちのいずれか少なくとも2種の組合せを含む組成物に関する。例えば、一実施形態では、組成物は、(a)レジオナミン酸部分を含む多糖;(b)アルトルロン酸部分を含む多糖;(c)グリセロールホスファート部分を含む多糖;および(d)レバン部分を含む多糖のうちのいずれか少なくとも2種を含む。別の実施形態では、組成物は、本明細書に記載の単離多糖のうちのいずれか少なくとも3種を含む。また別の実施形態では、組成物は、本明細書に記載の単離多糖のうちのいずれか少なくとも4種を含む。
別の態様では、本発明は、本明細書に記載の糖のいずれか少なくとも1種と、薬学的に許容できる添加剤、担体、緩衝剤、安定剤、アジュバント、またはそれらの混合物とを含む組成物に関する。好ましい実施形態では、組成物は、本明細書に記載の単離多糖と、担体分子とを含む。適切な担体分子には、タンパク質、多糖、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリマーアミノ酸、アミノ酸コポリマー、脂質凝集物(油滴またはリポソームなど)、および不活性ウイルス粒子が含まれ得る。微粒子担体の例には、ポリメタクリル酸メチルポリマーに由来するもの、さらにはPLGとして知られているポリ(ラクチド)およびポリ(ラクチド−コ−グリコリド)に由来するマイクロ粒子が含まれる。
多糖−タンパク質コンジュゲート
本明細書で使用する場合、「多糖−タンパク質コンジュゲート」は、1つまたは複数の共有結合によってタンパク質担体分子にコンジュゲートされている多糖分子を指す。標的ホストにおいて免疫原性であることが分かっている別の種のタンパク質に、多糖をコンジュゲートすることが望ましいことがある。したがって、一実施形態では、この担体分子は担体タンパク質である。本明細書において定義するとおり、そのような外来タンパク質を、「担体タンパク質」と称する。担体タンパク質は、多糖の抗原性および免疫原性を増強するために役立つ。本明細書で使用する場合、用語「担体効果」は、担体としてのより免疫原性な分子(例えば、異種タンパク質)に付着させることによって、弱免疫原性または非免疫原性分子の抗原性および免疫原性を増強するプロセスを指す。この場合、多糖−タンパク質コンジュゲートの組合せにおける多糖は、それを単独で提供した場合よりも、免疫原性が高くなる。担体タンパク質は、抗体応答を生じさせるためにT細胞ヘルプを刺激するためのT細胞エピトープを含有する。
交差反応材料またはCRMは、本発明の一部の実施形態のために特に有用である。非毒性であるにも関わらず、特定の細菌毒素に対して抗原性において類似している遺伝子改変タンパク質を生産することができる。これらは、「交差反応材料」またはCRMと呼ばれる。CRM197は注目すべきものであり、それというのも、これは、天然のジフテリア毒素から単一のアミノ酸が変化しており、免疫学的に区別できないためである。それらの開示内容全体が、参照によって本明細書に組み込まれるPappenheimerら、Immunochem.、9:891〜906、(1972)および米国特許第5,614,382号を参照されたい。CRM3201は、百日咳毒素の遺伝子操作変異体である。それらの開示内容全体が、参照によって本明細書に組み込まれるBlackら、Science、240:656〜659、(1988)を参照されたい。
ジフテリアトキソイド、CRM197、および百日咳トキソイドに加えて、担体タンパク質のさらなる例には、破傷風トキソイド、コレラトキソイド、大腸菌(E.coli)熱不安定性トキソイド(LT)、肺炎球菌(S.pneumonia)(野生型または毒性を低減させた変異体)のニューモリシン、肺炎球菌表面タンパク質A(PspA)、肺炎球菌アドヘシンタンパク質A(PsaA)、連鎖球菌属のC5aペプチダーゼ、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)からの溶血素、無莢膜型(Nontypeable)ヘモフィルス・インフルエンザエ(Haemophilus influenzae)(NTHi)タンパク質、ヘモフィルス・インフルエンザエ(Haemophilus influenzae)タンパク質D、クロストリジウム・パーフリンジェンス(Clostridium perfringens)外毒素/トキソイド、B型肝炎表面抗原、B型肝炎コア抗原、ロタウイルスVP 7タンパク質、および呼吸系発疹ウイルスFおよびGタンパク質、オボアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ウシ血清アルブミン(BSA)、ツベルクリンの精製タンパク質誘導体(PPD)、ならびにシュードモナス外毒素、または組換えによって生産された非毒性変異体緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)外毒素Aを含むその誘導体が含まれる。好ましい実施形態では、担体タンパク質はジフテリアトキソイドである。より好ましくは、担体タンパク質はCRM197である。
好ましい実施形態では、組成物は、担体分子に結合している多糖を含む。多糖は、当技術分野で知られている任意の適切な手段によって結合させることができる。好ましくは、多糖は、担体分子にコンジュゲートされている。担体タンパク質を多糖にコンジュゲートさせる方法は、当技術分野で知られている。
「コンジュゲート免疫原性組成物」は、本明細書で使用する場合、免疫原性材料が、糖−タンパク質コンジュゲートが生じるように担体タンパク質に共有結合されている抗原糖を含む免疫原性組成物を指す。一実施形態では、本発明の糖−タンパク質コンジュゲートを、一価および/または多価免疫原性組成物として製剤化することができる。
一価コンジュゲート免疫原の合成では、細菌の単一の血清型に由来する糖を、タンパク質にコンジュゲートさせることができる。多価コンジュゲート免疫原性組成物の合成では、糖−タンパク質コンジュゲートを、2種の異なる種の細菌から精製された糖の混合物を担体タンパク質にコンジュゲートさせることによって生産することができる。別法では、多価コンジュゲート免疫原性組成物を、同じ細菌の2種以上の異なる血清型の細菌から精製された糖を組み合わせ、それを混合物として、担体タンパク質にコンジュゲートさせることによって、生産することができる。別法では、異なる糖を使用する別々の反応で、単一の種類の糖を担体タンパク質と反応させることによって生産した糖−タンパク質コンジュゲートを、混合することもできる。したがって、多価免疫原性組成物は、結合した糖の均質または不均質な集団を有する担体タンパク質を含んでもよい。
例示的な糖−タンパク質組成物
一態様では、本発明は、レジオナミン酸部分を有する多糖および担体分子を含む組成物に関する。一実施形態では、多糖は、式(I)によって表される構造を含む。一実施形態では、多糖は、担体分子にコンジュゲートされている。一実施形態では、この組成物は免疫原性である。
別の態様では、本発明は、担体タンパク質に共有結合している多糖を免疫誘導量で含む多糖−タンパク質コンジュゲートであって、多糖が、式(I)によって表される構造を含む、多糖−タンパク質コンジュゲートに関する。一実施形態では、多糖は、エンテロコッカス属細菌、好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)から単離および/または精製される。別の実施形態では、多糖は、化学的に合成される。また別の実施形態では、多糖は、糖を産生するための生合成経路をクローニングおよび発現させた後に、代理宿主中で発現させることによって調製される。
一態様では、本発明は、アルトルロン酸部分を有する多糖および担体分子を含む組成物に関する。一実施形態では、多糖は、式(II)によって表される構造を含む。一実施形態では、多糖は、担体分子にコンジュゲートされている。一実施形態では、この組成物は免疫原性である。
別の態様では、本発明は、担体タンパク質に共有結合している多糖を免疫誘導量で含む多糖−タンパク質コンジュゲートであって、多糖が、式(II)によって表される構造を含む、多糖−タンパク質コンジュゲートに関する。一実施形態では、多糖は、エンテロコッカス属細菌、好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)から単離および/または精製される。別の実施形態では、多糖は、化学的に合成される。また別の実施形態では、多糖は、糖を産生するための生合成経路をクローニングおよび発現させた後に、代理宿主中で発現させることによって調製される。
一態様では、本発明は、グリセロールホスファート部分を有する多糖および担体分子を含む組成物に関する。一実施形態では、多糖は、式(III)によって表される構造および/または式(IV)によって表される構造を含む。一実施形態では、多糖は、担体分子にコンジュゲートされている。一実施形態では、組成物は免疫原性である。一実施形態では、多糖は、担体分子にコンジュゲートされている。
別の態様では、本発明は、担体タンパク質に共有結合している多糖を免疫誘導量で含む多糖−タンパク質コンジュゲートであって、多糖が、式(III)によって表される構造および/または式(IV)によって表される構造を含む、多糖−タンパク質コンジュゲートに関する。一実施形態では、多糖は、エンテロコッカス属細菌、好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)から単離および/または精製される。別の実施形態では、多糖は、化学的に合成される。また別の実施形態では、多糖は、糖を産生するための生合成経路をクローニングおよび発現させた後に、代理宿主中で発現させることによって調製される。
一態様では、本発明は、レバン部分を有する多糖および担体分子を含む組成物に関する。一実施形態では、多糖は、担体分子にコンジュゲートされている。一実施形態では、組成物は免疫原性である。一実施形態では、多糖は、担体分子にコンジュゲートされている。一実施形態では、多糖は、担体分子にコンジュゲートされている。
別の態様では、本発明は、担体タンパク質に共有結合している多糖を免疫誘導量で含む多糖−タンパク質コンジュゲートであって、多糖がレバン部分を含む、多糖−タンパク質コンジュゲートに関する。一実施形態では、多糖は、エンテロコッカス属細菌、好ましくは、E.フェシウム(E.faecium)から単離および/または精製される。別の実施形態では、多糖は、化学的に合成される。また別の実施形態では、多糖は、糖を産生するための生合成経路をクローニングおよび発現させた後に、代理宿主中で発現させることによって調製される。
コンジュゲーション
コンジュゲーションは、多糖の原子がタンパク質表面の原子に共有結合する直接的なものであってよい。コンジュゲーションは、リンカー分子を介したものであってもよく、このリンカー分子は、多糖およびタンパク質の両方と反応して、その2つを接続し、炭水化物をタンパク質につないでいる。
一実施形態では、多糖およびタンパク質は一緒にコンジュゲートして、免疫原性多糖−タンパク質コンジュゲートまたはイムノコンジュゲートを形成している。一実施形態では、タンパク質の分子1個当たり、約1から約50個の間のコンジュゲートされた多糖の分子が存在する。別の実施形態では、タンパク質の分子1個当たり、約1から約20個の間のコンジュゲートされた多糖の分子が存在する。好ましい実施形態では、タンパク質の分子1個当たり、約2から約20個の間のコンジュゲートされた多糖の分子が存在する。
直接的な多糖とタンパク質とのコンジュゲーション
多糖およびタンパク質担体のコンジュゲートは、多糖ポリマー断片の還元末端基を担体タンパク質の第一級アミノ基と反応させて、担体タンパク質に共有結合しているポリマーの抗原決定基を得ることによって形成され得る。還元基は、炭水化物の選択的加水分解もしくは特異的酸化的開裂、または両方の組合せによって形成され得る。
例えば、多糖をタンパク質とコンジュゲートさせるなどの、コンジュゲーションの方法は、当技術分野で知られている。一般に、多糖は、活性化するか、または別の方法でコンジュゲーションを受け易くするべきである、すなわち、少なくとも1個の部分が、タンパク質または他の分子と共有結合し得るようにしなければならない。例えば、多糖上にアルデヒド基を作出するために過ヨウ素酸を使用し、次いで、シアノ水素化ホウ素を使用して還元的アミノ化を行うことを記載している米国特許第4,356,170号を参照されたい。米国特許第4,663,160は、アルデヒド基を作出するために過ヨウ素酸を使用するが、次いで、多糖を、4−12炭素部分で誘導体化されているタンパク質と、シッフ塩基反応を用いて、シアノ水素化ホウ素などの還元剤が存在する状態で結合させることを記載している。米国特許第4,619,828号は、多糖を活性化させ、次いで、多糖を、4〜8個の炭素原子からなるスペーサー橋を介してタンパク質にコンジュゲートさせるために、臭化シアンを記載している。コンジュゲーションのさらに他の方法が当技術分野で知られている。
多糖を加水分解させて、1個の官能性アルデヒド基のみを有する多糖断片を形成する場合、多官能性タンパク質(少なくとも2個の遊離アミン基を有する)へのコンジュゲーションは、タンパク質の単一の分子が、共有結合した1個または複数の多糖断片を有するコンジュゲートをもたらす。本明細書で使用する場合、用語「多糖」または「多糖断片」は、コンジュゲーション反応の文脈において互換的に使用される。タンパク質に結合する多糖の数を、多糖または多糖断片のタンパク質に対する相対濃度および反応物の全体濃度を含めたコンジュゲーション反応の条件の変化によって、常法に従って調節することができることは容易に分かり得る。当然ながら、反応性または反応速度に影響を及ぼす任意の反応パラメーター、例えば、時間、温度、pHなどの調節によって、最終組成およびコンジュゲートの構造は変わる。
多糖断片が、断片の各末端に位置する少なくとも1個の官能性アルデヒド基を有する場合、多官能性タンパク質とのコンジュゲーションは、複数の種類のコンジュゲートをもたらし得る。例えば、特に、多くの遊離アミンがタンパク質上に存在し、また、莢膜断片がタンパク質に対して低いモル過剰で存在する場合、そのような反応物のコンジュゲーションは、格子またはネットワーク構造を形成する可能性を有する。ネットワークまたは格子の架橋程度および全体サイズは、コンジュゲーション反応の条件の常法に従う変化によって調節することができる。
一実施形態では、コンジュゲーションを、当技術分野で知られている還元的アミノ化プロセスによって実施する。例えば、このプロセスは、対象の還元末端を還元せず、また、担体タンパク質または多糖に不利な影響を及ぼすこともないシアノ水素化ホウ素イオンまたは別の還元剤が存在する状態で、還元多糖断片および担体タンパク質を反応させることを伴い得る。
シアノ水素化ホウ素(cyanoborohydrate)イオン(またはその同等物)は、多糖断片のカルボニル基とタンパク質のアミノ基との間で形成されるシッフ塩基中間体の穏やかな選択的還元剤として主に作用する。そのようなイオンの二次的な効果は、コンジュゲーションが起こった後にも多糖断片上に残っている任意の活性アルデヒド基のよりゆっくりとした還元である。任意選択により、コンジュゲーションの後に、追加のシアノ水素化ホウ素イオン(またはその同等物)を、そのような未反応の遊離アルデヒド基を還元するために加えることができる。より強力な還元剤、水素化ホウ素イオンをコンジュゲーションの後に加えて、残りのカルボニル基の適切な還元を保証することが多くの場合に望ましい。
多糖−タンパク質コンジュゲート:リンカーの使用
直接的なコンジュゲーションの成功は、どれほど多くの表面基が各反応パートナーに対して利用可能であるかに依存している。立体効果が、多糖とタンパク質とのコンジュゲーションの効率に影響を及ぼすことが知られている。これは、コンジュゲートされるタンパク質上の、そうしなければアクセス不可能な部位にアクセスするために、高度に柔軟な二官能性リンカーまたはスペーサーアーム(リンカー)を使用することで克服することができる。リンカーは、どのような統一的な分類スキームも有さないが、しかしながら、次の特徴において共通している:リンカーは低分子量で、多糖およびタンパク質上の選択された官能基と段階的または同時に反応し得る二官能性試薬である。細菌多糖は、ヒドロキシル基、アシル化されていてもされていなくてもよいアミノ基、ホスホジエステル、およびカルボキシル基のような幅広い一連の官能基を有し得る。これらの官能基のいずれも、原則的に、リンカーを多糖にカップリングさせるために使用することができる。
上記で検討したとおり、多糖を、リンカーとして知られている中間またはスペーサー分子を介して担体タンパク質にコンジュゲートさせることができる。例えば、本明細書において提供する方法によれば、多糖の還元末端の還元的アミノ化を、2個のアミノ基を含有する分子を使用して行う。本発明のある種の実施形態では、所与のモル量の多糖を、10×モル過剰のジアミノエタン溶液と、0.2M KHPO中、約pH=9、約25〜100℃、好ましくは100℃の温度にて、約1〜60分の間、好ましくは、約15分にわたって反応させることによって、還元的アミノ化を達成する。その後、調製物中の多糖のモル濃度の25倍に等しいモル量のピリジンボランを加えることができ、反応を約25〜100℃の間、好ましくは、約50℃にて、約1から72時間の間、好ましくは、約48時間にわたって行う。
次いで、還元的アミノ化反応の結果として生じた生成物を、「リンカー」と反応させることができる。本明細書で使用する場合、「リンカー」は二官能性分子であり、両方の官能基が、活性化多糖の末端アミノ基または担体タンパク質の構造中に存在するアミノ基のいずれかと反応することができるので、その結果この二官能性分子は、多糖および担体タンパク質を一緒に結合するために役立ち得る。本発明の一実施形態では、二官能基はジエステルであり、より詳細には、タンパク質のより効率的なグリコシル化に関連することが示されているアジピン酸のジエステルである。本発明の具体的な実施形態では、還元的アミノ化に供しておいた多糖をコハク酸または、より好ましくは、アジピン酸のスクシンイミジルジエステルとさらに反応させる;この反応は最良には、アジピン酸のスクシンイミジルジエステル(SIDEA)またはコハク酸のスクシンイミジルジエステル(succinimidyidiester)(SIDES)のモル濃度の約1/5に等しいモル濃度(アミノ基として)のアミノ化多糖で、ジメチルスルホキシド(DMSO)の溶液中、約0℃から約25℃の間にて、好ましくは、約4℃にて、約0.5から5時間の間、好ましくは、約2時間にわたって行うことができる。次いで、1,4ジオキサン(80%v/v)を使用する沈殿によって、活性化多糖を収集することができるが、これは、上清中に、過剰のSIDEA(またはSIDES)も残す。
本発明の具体的な実施形態では、活性化多糖を、次のとおり精製されているCRM197タンパク質に結合させることができる:ジフテリア菌(Corynebacterium diphtheriae)株によって産生されたCRM197を、Millipore膜に細菌培養物を通し、それによって、タンパク質を濾液から沈殿させ、次いで、CRM197をイオン交換クロマトグラフィーによって精製することによって培養培地から分離することができる。別法では、当技術分野で知られている任意の方法によって、実質的に純粋なCRM197を得ることができる。
活性化多糖は、有機溶媒および、活性化多糖の末端官能基とタンパク質との結合を促進するために任意選択により、任意の他の薬剤(縮合剤など)が存在する状態で、担体タンパク質に共有結合させることができる。
本発明のある種の実施形態では、末端エステル基を有する活性化多糖を、担体タンパク質上に存在する遊離アミノ基に、次のとおりに共有結合させることができる:活性化多糖をジメチルスルホキシドに溶解させ、次いで、モノエステル−活性化多糖/担体タンパク質のアミノ基全部のモル比が約1:2であり、DMSOの最終濃度が約50%v/vであるように、担体タンパク質の水溶液(例えば、限定ではないが、約2mg/mlの濃度のCRM197)に加えることができる。コンジュゲーション反応を4℃で行う。この反応は約2時間でほぼ完了するが、各種の具体的な糖コンジュゲートについて反応の収量を最高値に上昇させるために、反応を一晩進行させ続けることが適切である。次いで、こうして得られた糖コンジュゲートをゲルクロマトグラフィーによって精製する。
リンカー
リンカーの使用は、コンジュゲート免疫原性組成物の分野では知られている。多糖と担体タンパク質との結合は、例えば、グルタルアルデヒドなどの架橋試薬を使用することによって達成することができる。しかしながら、ある種の実施形態では、多糖およびタンパク質担体をリンカーによって分離する。リンカーは、コンジュゲートの最適な免疫原性および多糖と担体とのより効率的なカップリングを促進する。リンカーは、2つの抗原成分を、その長さおよび柔軟性を所望のとおりに調節することができる鎖によって分離する。二官能性部位の間に、鎖は、ヘテロ原子および開裂部位を含めた様々な構造的特徴を含むことができる。またリンカーによって、抗原の翻訳特性および回転特性の増大に対応することが可能となり、結合部位と可溶性抗体とのアクセスが増大する。アジピン酸ジヒドラジド(ADH)の他に、適切なリンカーには、例えば、ε−アミノヘキサン酸、3−(2−ピリジルジチオ(pyridyidithio)プロピオニルヒドラジド(PDPH)、クロロヘキサノールジメチルアセタール、D−グルクロノラクトン、およびp−ニトロフェニルアミンなどのヘテロ二官能性リンカーが含まれる。使用が企図されるカップリング試薬には、ヒドロキシスクシンイミドおよびカルボジイミドが含まれる。当業者に知られている多くの他のリンカーおよびカップリング試薬も、使用に適している。
担体および多糖などの1種または複数の抗原をコンジュゲートさせる(すなわち、共有結合させる)場合、コンジュゲーションは、当技術分野で知られている任意の化学的方法、プロセス、また遺伝的技法によるものであってよい。例えば、担体ポリペプチドと、炭水化物、オリゴ糖、脂質、リポオリゴ糖、多糖、オリゴ糖−タンパク質コンジュゲート、多糖−タンパク質コンジュゲート、ペプチド−タンパク質コンジュゲート、オリゴ糖−ペプチドコンジュゲート、多糖−ペプチドコンジュゲート、タンパク質−タンパク質コンジュゲート、リポオリゴ糖−タンパク質コンジュゲート、多糖−タンパク質コンジュゲート、またはそれらの任意の組合せを含む群から選択される1種または複数の抗原とを、これらに限定されないが、(1)タンパク質官能基を介しての直接的カップリング(例えば、チオール−チオール結合、アミン−カルボキシル結合、アミン−アルデヒド結合;酵素直接的カップリング);(2)アミンのホモ二官能性カップリング(例えば、ビス−アルデヒドを使用);(3)チオールのホモ二官能性カップリング(例えば、ビス−マレイミドを使用);(4)光活性化試薬を介してのホモ二官能性カップリング(5)アミンとチオールとのヘテロ二官能性カップリング(例えば、マレイミドを使用);(6)光活性化試薬を介してのヘテロ二官能性カップリング(例えば、β−カルボニルジアゾ(carbonyidiazo)ファミリー);(7)臭化シアン活性化またはカルボキシメチル化を介してのアミン−反応性基のポリ−またはオリゴ糖への導入;(8)マレイミド−ヒドラジドなどのヘテロ二官能性化合物を介してのチオール−反応性基の多糖またはオリゴ糖への導入;(9)疎水基をタンパク質に導入することを介してのタンパク質−脂質コンジュゲーションおよび(10)反応性基を脂質に組み込むことを介してのタンパク質−脂質コンジュゲーションを含む技法によってコンジュゲートさせることができる。また、ビオチン−アビジン相互作用などのヘテロ二官能性「非共有結合カップリング」技法が企図される。オリゴ糖および多糖と免疫原性担体タンパク質とのコンジュゲーションを行うために当技術分野でよく知られている他の方法も、本発明の一部の実施形態の範囲内である。
免疫原性組成物
一態様では、本発明は、有効量の少なくとも1種の本明細書に記載の糖、オリゴ糖、多糖、その多糖−タンパク質コンジュゲート、またはその生物学的同等物を含む免疫原性組成物に関する。例えば、一実施形態では、免疫原性組成物は、式(I)によって表される構造を含む少なくとも1種の多糖および/またはその多糖−タンパク質コンジュゲートを含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、式(II)によって表される構造を含む少なくとも1種の多糖および/またはその多糖−タンパク質コンジュゲートを含む。別の実施形態では、免疫原性組成物は、式(III)によって表される構造を含む少なくとも1種の多糖および/またはその多糖−タンパク質コンジュゲートを含む。また別の実施形態では、免疫原性組成物は、式(IV)によって表される構造を含む少なくとも1種の多糖および/またはその多糖−タンパク質コンジュゲートを含む。さらなる実施形態では、免疫原性組成物は、レバン部分を含む少なくとも1種の多糖および/またはその多糖−タンパク質コンジュゲートを含む。
一実施形態では、本発明の免疫原性組成物は、薬学的に許容できる賦形剤および/または薬学的に許容できる担体を含む。そのような薬学的に許容できる担体を、本発明の炭水化物をタンパク質に結合させる際に使用され、その炭水化物に対する免疫応答を変更する「担体タンパク質」と混同すべきではない。本明細書に記載のタンパク質担体との混同を回避するために、薬学的に許容できる賦形剤という用語が、薬学的に許容できる担体よりも好ましいであろうが、これらの用語は時折、互換的に使用されることがある。
適切な薬学的に許容できる賦形剤には、任意かつすべての従来の溶媒、分散媒体、増量剤、固体担体、水性溶液、コーティング剤、抗菌剤および抗真菌剤、等張性吸収遅延剤などが含まれる。適切な薬学的に許容できる賦形剤には、例えば、滅菌水、注射用水(WFI)、滅菌等張性生理食塩水、リン酸緩衝溶液、デキストロース、グリセロール、エタノールなどのうちの1種または複数、さらに、それらの組合せが含まれる。薬学的に許容できる賦形剤は、貯蔵寿命または身体における有効性を増強する湿潤剤もしくは乳化剤、保存剤、または緩衝剤などの少量の補助物質をさらに含んでよい。薬学的に許容できる賦形剤の調製および使用は当技術分野でよく知られている。任意の従来の媒体または薬剤が活性成分と不適合である場合を除いて、本発明の免疫原性組成物中でのそれらの使用が企図される。
ある種の実施形態では、免疫原性組成物は、1種または複数のアジュバントを含む。本明細書で使用する場合、「アジュバント」は、本発明の特定の実施形態の免疫原性組成物の免疫原性を増強するのに役立つ物質である。アジュバントは、当技術分野で知られている。
方法
使用方法
一態様では、本発明は、哺乳動物に、有効量の本明細書に記載の少なくとも1種の糖を投与することにより、哺乳動物において免疫応答を誘導する方法に関する。一実施形態では、方法は、グラム陽性球菌に対する免疫応答を誘導することを含む。グラム陽性球菌の例には、ブドウ球菌属種、エンテロコッカス属種、および連鎖球菌属種が含まれる。好ましい実施形態では、方法は、エンテロコッカス属種に対する、最も好ましくは、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)に対する免疫応答を誘導することを含む。
別の態様では、本発明は、哺乳動物に、有効量の本明細書に記載の組成物を投与することにより、哺乳動物において免疫応答を誘導する方法であって、組成物が、少なくとも1種の本明細書に記載の糖を含む、方法に関する。一実施形態では、方法は、グラム陽性球菌に対する免疫応答を誘導することを含む。グラム陽性球菌の例には、ブドウ球菌属種、エンテロコッカス属種、および連鎖球菌属種が含まれる。好ましい実施形態では、方法は、エンテロコッカス属種に対する、最も好ましくは、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)に対する免疫応答を誘導することを含む。
診断用途
また別の態様では、本発明は、診断マーカーとしての本明細書に記載の糖の方法および使用に関する。例えば、一実施形態では、本明細書に記載の単離糖は、グラム陽性球菌抗原および/または抗体(例えば、エンテロコッカス属抗原および/または抗エンテロコッカス属抗体など)の存在を試料中で検出するために有用であり得る。この試料は、グラム陽性球菌の感染が疑われる哺乳動物、食品もしくは水、または他の物質に由来するものであってよい。したがって、一態様では、本発明は、グラム陽性球菌を検査試料中で検出する方法に関する。方法は、試料を、少なくとも1種の本明細書に記載の糖の存在についてアッセイするステップを含む。グラム陽性球菌の例には、ブドウ球菌属種、エンテロコッカス属種、および連鎖球菌属種が含まれる。
本明細書に記載の糖は、例えば、炭水化物をベースとする医薬組成物、免疫原性組成物において、かつ/または研究および診断ツールとして使用することができる。例えば、一実施形態では、本明細書に記載の糖、オリゴ糖、または多糖を、ELISAおよびマイクロアレイを含めた診断アッセイを開発するために適した1種または複数の担体にコンジュゲートさせることができる。そのようなアッセイで使用するための例示的な担体には、ウシ血清アルブミン(BSA)、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ビオチン、標識、ガラススライド、または金表面が含まれる。
一態様では、本発明は、ブドウ球菌属種、エンテロコッカス属種、および連鎖球菌属種による感染症などのグラム陽性球菌感染症を哺乳動物において診断するための方法に関する。方法は、(i)本明細書に記載のとおりの糖を得るステップと;(ii)前記糖を特異的に認識し、それに結合するモノクローナル抗体を生産するステップと;(iii)前記モノクローナル抗体を、哺乳動物に由来する生体試料と反応させるステップと;(iv)糖に結合した抗体の存在を検出するステップとを含む。
別の実施形態では、本発明は、哺乳動物がブドウ球菌属種、エンテロコッカス属種、および連鎖球菌属種による感染症などのグラム陽性球菌感染症に感染しているか、または暴露されたかどうかを検出する方法に関する。方法は、(i)本明細書に記載のとおりの糖を得るステップと;(ii)哺乳動物から得た抗体を、前記糖と反応させるステップと;(iii)哺乳動物に由来する抗体が前記糖を認識し、かつそれに結合するかどうかを検出するステップとを含む。
一実施形態では、本発明は、エンテロコッカス属種または関連微生物に属する細菌を検出および/または同定するためのキットまたはセットに関する。例えば、キットは、本明細書に記載の糖を生体試料中で検出することができるモノクローナル抗体などの標識されている、もしくは標識可能な化合物または作用物質などの試薬を含み得る。
本明細書に記載の糖と免疫反応性の抗体
一態様では、本発明は、本明細書に記載の糖と免疫反応性の抗体に関する。抗体調製物は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、マウスモノクローナルIgG抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、その断片、またはそれらの組合せのうちのいずれか1種を含んでよい。哺乳動物において、この多糖を使用することによって、抗体を生成させることができ、次いで、この抗体を、感染の可能性がある対象の胃液からエンテロコッカス属感染を示す抗原を検出するためのアッセイにおいて使用することができる。
本発明の多糖などの繰り返し構造に対する抗体応答は、いくつかの独特な特徴を示すことがある。例えば、繰り返し単位の規則性は、非常に多様な分子量の抗原分子が、その多糖に特異的な抗体に結合し得ることを意味し得る。第2に、より大きな長さの多糖の繰り返し構造は、T細胞非依存性抗体応答を誘導し得る。したがって、T細胞ヘルパーエピトープを有するタンパク質担体にコンジュゲートされている多糖を使用すると、T細胞非依存性抗体応答およびT細胞依存性抗体応答の両方を刺激することができる。したがって、多糖のサイズを適切に選択し、担体タンパク質を使用するかどうかによって、免疫応答を変更することができる。
一態様では、本発明は、本明細書に記載の糖に特異的に結合する単離抗体またはその断片に関する。「単離」抗体は、本明細書で使用する場合、その天然環境の成分から同定ならびに分離および/または回収された抗体を指す。その天然環境の夾雑物成分は、その抗体についての診断用途または治療用途を妨害するであろう材料であり、これらには、酵素、ホルモン、および他のタンパク質性または非タンパク質性溶質が含まれ得る。例示的な実施形態では、抗体は、(1)ローリー法によって決定した場合に、抗体95重量%超になるまで、および最も好ましくは、99重量%超になるまで、(2)スピニングカップ配列決定装置を使用することによってN末端または内部アミノ酸配列の少なくとも15残基を得るのに十分な程度まで;または(3)クマシーブルーもしくは、好ましくは銀染色を用いて、還元もしくは非還元条件下でのSDS−PAGEによって均一になるまで精製される。単離抗体は、抗体の天然環境の少なくとも1種の成分が存在しないので、組換え細胞内のインサイチュの抗体を含む。しかしながらふつうは、単離抗体を少なくとも1つの精製ステップによって調製する。
特定の糖または特定の糖にあるエピトープに「特異的に結合」するまたは「特異的」である抗体は、任意の他の糖または糖エピトープに実質的に結合することなく、その特定の糖または特定の糖にあるエピトープに結合するものである。
言葉「標識」は、本明細書において使用する場合、「標識された」抗体が生成するように、抗体に直接的または間接的にコンジュゲートさせる検出可能な化合物または組成物を指す。この標識は、単独で検出可能であってもよいし(例えば、放射性同位体標識または蛍光標識)、または酵素標識の場合には、検出可能な基質化合物または組成物の化学変成を触媒してもよい。
ポリクローナル抗体
ある種の実施形態では、抗多糖抗体はポリクローナル抗体である。ポリクローナル抗体は、本明細書において定義する場合、血清の調製に由来する種々の特異性を有し、かつ種々のB細胞クローンに由来する抗体の混合物を指す。ポリクローナル抗体の調製および特性決定は、当技術分野で知られている。
ポリクローナル抗体は、哺乳動物において、例えば、本明細書に記載の免疫原または免疫原性組成物ならびに、所望の場合には、アジュバント、緩衝剤、および/または賦形剤の1種または複数の注射剤を投与することによって生じる。様々な動物種を、特異的抗血清を生産するために使用することができる。典型的には、抗糖ポリクローナル抗血清の生産のために使用される動物は、ウサギ、マウス、ラット、ハムスター、またはモルモットである。典型的には、アジュバントを含むか、または含まない免疫原または免疫原性組成物を、哺乳動物に複数の注射剤によって注射する。免疫原性材料には、本明細書に記載の糖、オリゴ糖、多糖、多糖−タンパク質コンジュゲート、またはより大きな免疫原のアセンブリが含まれ得る。典型的には、第1の免疫化から2〜6週後から開始して、血液を免疫化動物から収集し、凝固させ、血清を採取する。この血清は、免疫化動物に由来する抗糖ポリクローナル抗体を含有し、多くの場合に抗血清と称される。
モノクローナル抗体
抗糖モノクローナル抗体は、既知のハイブリドーマ技法を使用することによって調製することができる。典型的には、モノクローナル抗体の調製は、初めに、適切な標的動物宿主を、本発明の糖、オリゴ糖、多糖、または多糖−タンパク質コンジュゲートを含む選択された免疫原で免疫化することを伴う。所望の場合には、アジュバント、緩衝剤、および/または賦形剤を含んでもよい。免疫化を、糖またはそのコンジュゲートに特異的に結合する抗体を産生または発現するようにBリンパ球を誘発するために十分に行う。別法では、リンパ球をインビトロで免疫化する。
次いで、ポリエチレングリコールなどの適切な融合剤を使用して、リンパ球を不死化細胞系と融合させて、ハイブリドーマ細胞を形成する。リンパ球の供給源によって、そのモノクローナル抗体がヒト由来または動物由来であるかが決まる。一般に、ヒト由来の抗体および細胞が望ましい場合には、末梢血リンパ球(「PBL」)を使用し、非ヒト哺乳動物供給源が望ましい場合には、脾臓細胞またはリンパ節細胞を使用する。
不死化細胞系は典型的には、形質転換された哺乳動物細胞、特に、げっ歯類、ウシ、およびヒト由来の骨髄腫細胞である。通常、ラットまたはマウス骨髄腫細胞系を利用する。このハイブリドーマ細胞を、好ましくは、未融合の不死化細胞の成長または生存を阻害する1種または複数の物質を含有する適切な培養培地中で培養する。例えば、親細胞が酵素ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HGPRTまたはHPRT)を含まない場合、ハイブリドーマのための培養培地は典型的には、HGPRT欠損細胞の成長を防止する物質であるヒポキサンチン、アミノプテリン、およびチミジンを含む(「HAT培地」)。
不死化細胞系を、由来する種、融合、および成長特性などの実際的な検討に関して選択する。例えば、適切な不死化細胞系は、効率的に融合し、選択された抗体産生細胞による抗体の安定した高レベルの発現を支持し、かつHAT培地などの培地に対して感受性のあるものである。不死化細胞系の例には、マウス骨髄腫系が含まれる。ヒト骨髄腫およびマウス−ヒトヘテロ骨髄腫細胞系は、ヒトモノクローナル抗体の生産についても記載されている。
モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ細胞によって、培養培地中に分泌される。次いで、この培養培地を、多糖を認識し、かつそれと結合するモノクローナル抗体の存在についてアッセイする。そのハイブリドーマ細胞によって産生された特定のモノクローナル抗体の抗多糖結合特異性を、当技術分野でよく知られている多数の手順のうちの1つによって決定する。例えば、抗体結合特異性は、免疫沈降、ラジオイムノアッセイ(RIA)、ウェスタンブロット、酵素免疫測定法(ELISA)、または表面プラスモン共鳴(例えば、Biacore)によって決定することができる。モノクローナル抗体によって認識される正確なエピトープは、エピトープマッピングによって決定される。そのような技法およびアッセイは、当技術分野でよく知られている。
所望の特異性を有する抗体を産生するハイブリドーマ細胞を同定した後に、限界希釈によって、クローンをサブクローニングし、標準的な方法を使用して培養する。この目的に適した培養培地には、例えば、ダルベッコ変性イーグル培地およびRPMI−1640培地が含まれる。別法では、ハイブリドーマ細胞を、インビボで、哺乳動物中で腹水として成長させる。サブクローンによって分泌されたモノクローナル抗体を、例えば、タンパク質A−セファロース、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析、またはアフィニティークロマトグラフィーなどの慣用の免疫グロブリン精製手順によって、培養培地または腹水液から単離または精製する。
別法では、所望の特異性を有し、所望の由来の種の抗体を、ファージディスプレイライブラリを使用することによって得ることができる。加えて、特に、抗体ディスプレイライブラリを生成およびスクリーニングする際に使用することができる方法および試薬の例は、当技術分野において見出すことができる。
抗体の使用
一態様では、本発明は、例えば、エンテロコッカス属抗体および/または抗体断片などのグラム陽性球菌抗体および/または抗体断片を検出または生産するための本明細書に記載の糖の使用に関する。本明細書に記載の糖および/またはそれから生成される抗体は、ELISA関連技術およびマイクロアレイ関連技術を含めた当業者に知られている様々な免疫診断技法において使用することができる。加えて、これらの試薬は、例えば、免疫原性糖コンジュゲートに対する血清抗体レベルを含む抗体応答を評価するために使用することができる。本発明のアッセイ方法は、蛍光、化学発光、放射性、酵素標識、もしくは染料分子などの標識、および/または生体試料中の抗原もしくは抗体と、固体支持体に結合している対応する抗体もしくは抗原との複合体を直接的もしくは間接的に検出するための二次免疫試薬の使用を伴い得る。
産生される抗体または抗体断片は他にも、受動免疫療法において、または例えば、エンテロコッカス属感染症などのグラム陽性球菌感染症に対する予防のために有用であり得る。
糖を生産する方法
また別の態様では、本発明は、本明細書に記載の糖のうちの少なくとも1種を生産するための方法に関する。方法は、グラム陽性球菌を培養するステップと、その細菌によって産生された糖を収集するステップとを含む。一実施形態では、グラム陽性球菌には、ブドウ球菌属種、エンテロコッカス属種、および連鎖球菌属種が含まれる。一実施形態では、細菌はエンテロコッカス属細菌である。一実施形態では、細菌は、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)である。細菌は、E.フェシウム(E.faecium)の任意の株であってよい。好ましい実施形態では、細菌はE.フェシウム(E.faecium)TX0016(DO;E1794)である。別の好ましい実施形態では、細菌はE.フェシウム(E.faecium)E0155である。さらなる実施形態では、細菌はE.フェシウム(E.faecium)E155(Freiburg)である。
本明細書に記載の糖は、適切な培地中でグラム陽性球菌を培養することによって生産することができる。適切な培地は、Columbiaブロスを含み得る。培地は、デキストロース、ヘミン、および/またはグルコースを含み得る。好ましくは、培地は、Columbiaブロスおよびデキストロースを含む。E.フェシウム(E.faecium)を、Columbiaブロスおよびデキストロースを使用して培養する場合、好ましくは、培養温度は20〜40℃、好ましくは、37℃である。好ましい実施形態では、細菌を好気性条件下で培養する。別の好ましい実施形態では、細菌を12〜60時間にわたって培養する。
例えば、加熱、酵素処理、遠心分離、および/または濾過などの培養物から標的物質を収集するために当技術分野で知られている方法を使用することによって、得られた培養物から糖を収集することができる。一実施形態では、細菌および糖を含有する培養物を遠心分離し、例えば、リゾチーム、RNアーゼ、DNアーゼ、および/またはプロナーゼなどの酵素で処理する。例えば、一実施形態では、適切な有機溶媒を、得られた上清に加えて、タンパク質を沈殿させ、その沈殿物を遠心分離によって除去する。次いで、適切な有機溶媒を上清にさらに加えることによって、糖を沈殿させることができ、その糖を遠心分離によって収集することができる。より具体的には、エタノールを、細菌が除去されている上清に対して約25体積%の最終濃度で加え、遠心分離によってタンパク質を含有する沈殿を除去し、そこに、エタノールを約75体積%の最終濃度までさらに加え、次いで、遠心分離によって沈殿物を収集することによって、本明細書に記載の糖を得ることができる。結果として生じた沈殿物を、窒素を用いて乾燥させることができる。結果として生じた沈殿物を、トリスおよび0.05%アジ化Na中に再懸濁させることができる。
別法で、本発明の別の実施形態では、糖を化学的に合成する。糖を、従来の方法によって化学的に合成することができる。
本発明のまた別の実施形態では、糖を、糖を産生するための生合成経路をクローニングおよび発現させた後に、代理宿主中で発現させることによって調製する。例えば、宿主細胞を、本明細書に記載の糖に対して構造的類似性を有する糖を産生するように変更することができ、宿主細胞中で産生される糖の繰り返し単位は、本明細書に記載の糖の繰り返し単位と部分的に同一である。糖は、例えば、本明細書に記載の糖の繰り返し単位と比較して、その糖の繰り返し単位が分枝の欠失を有し、サイズが不均質であり、かつ/または分枝配置が不均質である場合に、本明細書に記載の糖に構造的に類似している。好ましくは、宿主細胞は、細菌宿主細胞である。
(実施例1)
E.フェシウム(E.faecium)株
クローナルコンプレックス17(CC17)に関連する2つの株、TX0016(DO)および株E155(Freiburg)を、表面炭水化物を分析するために選択した。心内膜炎患者からもともとは単離されたTX0016株は、多形核白血球[PMN])媒介性死滅に対して耐性である。
(実施例2)
発酵
500mL種培養物を、通気させることなく、2%デキストロースを含むColumbiaブロス中、37℃にて一晩成長させた。体積全体を、8L撹拌タンク反応器内の同じ培地7.5Lに、pH制御下で加え、6時間または24時間成長させた。熱処理(60℃で1時間)によって死滅させた後に、細胞を遠心分離によって採取し、トリス/スクロース緩衝液150mlに再懸濁させ、1mg/mlリゾチームおよび10U/mlムタノリシン(mutanolysin)で一晩処理した。遠心分離(10,000rpm、20分)の後に、上清を100μg/ml RNアーゼおよび10U/ml DNアーゼで8時間にわたって、次いで、プロナーゼ(50μg/ml)で一晩処理した。エタノールを25%まで加え、沈殿物を遠心分離の後に廃棄した。上清を75%エタノールまで調節し、結果として生じた沈殿物を保持した。75%エタノールで2回洗浄した後に、ペレット状物を窒素で乾燥させ、30mMトリスpH7.5および0.05%アジ化Na20mlに再懸濁させた。こうして、粗製の炭水化物2〜3gを、湿潤細胞50〜100gから得た。
(実施例3)
抗原精製
粗製の多糖を、50mMトリスpH7.5/100mM NaClで平衡化させておいたサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)Sephacryl S−400カラム(直列の16/60および26/60カラム)に流速0.5ml/分で負荷した。画分を、215nM、254nM、および280nMでのUV吸収によって、Stains−All検出試薬を用いる天然PAGEゲル電気泳動によって、かつ炭水化物生化学アッセイ(アントロン、デオキシ−糖O−アセチル)でモニターした。TX0016(DO)株から抽出された多糖では、回収された画分を、アントロン活性を伴う主要なピークに対応する5つの貯留物にまとめた。最初の4つのSEC貯留物は、Stains−All染色により、高分子量物質を含有し;5番目は含有せず、さらには調査しなかった。個々のSEC貯留物を、25mMトリス/50mM NaClで平衡化させておいたアニオン交換カラムクロマトグラフィー(AEC)カラム(直列の2×HiTrap Q HP)に適用し、炭水化物を1M NaCl勾配で溶離した。画分を上記のとおりにスクリーニングし、対象のピーク活性に対応する試料を貯留し、30KDa MWCOスピンフィルターで濃縮し、水に対して透析し、生化学分析前に凍結乾燥させた。
(実施例4)
抗原構造分析
炭水化物試料の構造決定は、H−NMRおよび2D−NMR分析(DQCOSY、TOCSY、NOESY/ROESYおよびH/13C HSQC)を伴った。単糖組成を、酢酸アルジトール誘導体のGC−MSによって決定した。試料をCiucanuおよびKerek手順(Carbohydr Res.1984;131:209〜217)によってメチル化した。部分メチル化誘導体を、対応する酢酸アルジトールに変換し、高オリフィス電圧ESI質量分析法に連結したガスクロマトグラフィー(GC)によって分析した。
(実施例5)
分子量の決定
精製多糖の重量平均分子量(Mw)を、オンライン示差屈折率(dRI)、紫外線(UV)、および多角度光散乱(MALLS)の三重検出システムに連結しているサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって決定した。サイズ排除クロマトグラフィーでは、多糖のサイズに基づく分離を、TSK−ゲルGMPWxl混合床分析カラムで、水性PBS緩衝液(pH6.8)を移動相として使用する0.8mL/分の流速での定組成溶離で行った。検出器については、OptiLab rex dRI、TREOS三角度MALLS検出器(両方ともWyatt Technology製)およびVarian単波長UV検出器を使用した。0.133mL/gの一般的なdn/dc値をすべての多糖試料について、SEC−UV−RI−MALLSによってMwを決定するために使用した。データの取得および分析を、Wyatt Technology ASTRAソフトウェア(v. 5.3.4.20)を使用して行った。
(実施例6)
E.フェシウム(E.faecium)Pf1多糖の構造分析
この多糖は、SECによりボイド容量付近の単一ピークとして溶離し、結合することなくAECを通過した。これは、バシラス属に関連したレバン様ポリマーとして同定され、例えば、熱、寒冷、凍結温度、飢餓など)などの環境ストレスに対する忍容性を促進し得る。
試料の単糖分析(酢酸アルジトールのGC)は、グルコースおよびマンノースが等量で存在することを示した。H−NMRスペクトルは、アノマーシグナルを含有しなかったが、3.5ppmと4ppmとの間に多数のシグナルが存在し、タンパク質または他の不純物の証拠はなかった。これらのデータによって、このポリマーが、還元すると、ManおよびGlcをもたらすフルクトースから構成されていることが示されている。2D NMRデータ(表1、図1)の分析によって、ポリマーが大部分、−6−β−D−Fruf−2−(レバン)繰り返し単位を有する規則的な構造を有することが示された。結合の種類は、スペクトルを、様々なフルクトースポリマーについて公開されているデータと比較することによって決定した。スペクトルは、鎖の末端または異なる置換種類かもしれない未定義の起源のフルクトースのマイナーシグナルを含有した。
Figure 2015522692
(実施例7)
E.フェシウム(E.faecium)Pf2多糖の構造分析
この多糖を、第2のSEC貯留物からアニオン交換クロマトグラフィーによって精製した。アントロンのポジティブピークは、AECカラムから0.22M NaClで溶離した。この試料を濃縮し、NMR分析(図2、3)の前に、Sephadex G−15で脱塩した。PSの酸性加水分解によって調製した酢酸アルジトールのGC分析によって、フコースおよびグルコースが3:2の量で存在することが示された。PSの2D NMRスペクトルのセット(DQCOSY、TOCSY、NOESY/ROESY、およびH/13C HSQC)を記録し、割り当てた(表2、図3)。スペクトルは、6種の単糖のスピン系を含有した。ピラノース形態のβ−ガラクツロン酸に典型的なTOCSYシグナルパターンおよびビシナルH−H結合定数を有する3種のフコース、2種のグルコース、および1種の単糖が同定された。ウロン酸の同定は決定的ではない。それというのも、光学的に純粋な2−ブタノールを用いたアセチル化グリコシド/エステルのGC−MSによってその絶対配置を決定しようとしても、ガラクツロン酸の誘導体が見出されていなかったためである。この単糖の13C NMRデータは、β−ガラクツロン酸の期待値と一致しなかった。また、β−Galに典型的であるH−1とH−5との間のNOE相関は観察されなかった。この状況は、β−GalおよびエクアトリアルなH−5と同じく環配置を有する配座でα−L−アルトルロン酸が存在し、結果として、H−1とH−5との間にNOEが存在しないことを指し示した。
PSにおける単糖間の接続を、NOE相関(A1:B1,2;B1:E3;C1:B3;D1:F4;F1:C3)および13C化学シフトに基づき同定した。置換効果の分析によって、グルコースがD−配置を有すると推測すると、フコースはL−配置を有するはずであることが示された。
ウロン酸の暫定的な同定をさらに調査するために、PSの部分加水分解を行った(0.5M TFA、90℃、2時間)。これによって、酸性の二糖(OS1)を得、これをアニオン交換クロマトグラフィーおよびSephadex G−15でのゲルクロマトグラフィーによって単離した。これは、明瞭で完全に説明可能なNMRスペクトルを生成した(図4、表3)。NMRスペクトルの割り当てによって、ウロン酸がα−altro−配置を有することが確認された。
L−フコースおよびD−グルコースの絶対配置を、2−ブタノールの光学的に純粋な異性体を用いて調製したアセチル化2−ブチルグリコシドのGC分析によって決定した。アルトルロン酸の絶対配置を同定するために、OS1を1M HCl/MeOH(90℃、2時間)で処理して、メチルエステルを得、NaBHを用いて水中で還元し(2時間、30℃)、過剰のNaBHを4MのHClで分解し、ホウ酸をメタノールと共に2回蒸発させ、残渣を(R)−2−BuOH−AcCl(10:1)で90℃にて3時間にわたって処理し、乾燥させ、アセチル化させた。生成物のGC分析によって、これが、D−アルトロースおよび(S)−2−BuOHから調製された標準と同一であり、かつ(R)−2−BuOHで得られた誘導体とは異なり、したがってアルトルロン酸のL−配置を示すことが示された(図5)。
メチル化分析(Ciucanu−Kerek手順、部分的にメチル化した酢酸アルジトールのGC)によって、NMRデータと一致して、3−、4−、および2,3−置換のフコース、末端および4−置換のグルコースの存在が示された。
多糖の高オリフィス電圧ESI質量スペクトルによって、その構造が、HOが1個少ない繰り返し単位(計算された正確な質量938.3amu)に対応する937.7amu(ネガティブモード)または939.7amu(ポジティブモード)に顕著なピークを含むことが確認されたが、これらのスペクトルから、有意な構造情報を演繹することはできなかった。他のピークは、ヘキソース(162)または6−デオキシヘキソース(146)残基の付加または欠失に対応した。
Figure 2015522692
Figure 2015522692
(実施例8)
E.フェシウム(E.faecium)Pf3多糖の構造分析
この多糖を、AECカラムから0.58M NaClで溶離した第1および第2のSEC貯留物から同定した。これは、非常に弱いアントロン活性しか示さなかった。先行するH−NMR調査の後に、これらの試料を合わせ、Sephadex G15で脱塩し、テイコ酸化合物が存在することにより、PF3と呼んだ。PF3(DQCOSY、TOCSY、ROESY、H/31P HMQCおよびH/13C HSQC)の2D NMRスペクトルのセットを記録し、割り当てた(表3)。スペクトルは、3種の単糖、すべてのα−Glcp、およびリン酸化グリセロールのスピン系を含んでいた。単糖および二糖置換を伴うか、または伴わないグリセロールホスファート主鎖を表す4つの別個の構造単位の構造を以下に示す:
Figure 2015522692
脂質シグナルが存在したが(1ppm H周囲のこぶ)、これは、この炭水化物が、細胞膜に付着したリポテイコ酸であることを示唆している。この脂質をさらには分析しなかった。非グリコシル化構造が目立ち(Gro1)、グリコシル化したもの(Gro2+Gro3)とほぼ等しい割合で存在する。単糖および二糖修飾単位は、等しい割合で存在した(Gro2=Gro3)。単糖間の接続を、NOE相関(A1:Gro3−2;B1:Gro2−2;C1:A1,2)および13C化学シフトに基づき同定した。H−31P HMQCによって、グリセロールH−1とH−3との間の相関が31Pで0.4ppmにて示された(図6)。3−Gro−1P−単位は、ポリマー末端に存在し得る。高分子量SEC画分におけるこのリポテイコ酸の存在は、そのミセル様性質(micellularnature)を反映している。PAGE分析によって、Pf3は、SDS界面活性剤が存在する状態で、低分子量化合物として移動することが確認された。構造は同一であるが、脂質尾部を有さない化合物も、AECによって、SEC貯留物3および4から精製した。
Figure 2015522692
Figure 2015522692
(実施例9)
E.フェシウム(E.faecium)Pf4多糖の構造分析
Pf4炭水化物を、AECから1.2M NaClで溶離したSEC貯留物3および4から回収した。試料は不均質で、ヘテロ七量体繰り返し構造を有する主なヘテログリカンを少量のラムナンおよびペプチド夾雑物と共に含有した。不均質性は、2個の非化学量論的グルコース残基のNMR分析による存在によって明白であった。少量のポリマーは、3個のRha繰り返し単位から明らかに作製されている。さらにアニオン交換(保持)およびSephadex G50(ボイド容量で溶離)によってそれらを精製することは不可能であったので、これらの少量の夾雑物は、主な多糖に共有結合し得る。単糖組成分析によって、約1:3:3の比のRha、Glc、およびGalが同定された。試料(図7)および得られた断片(以下)のNMR分析によって、次の構造が導かれ、側鎖Glcは、残基HおよびDに結合していた:
Figure 2015522692
H’およびD’は一置換されている。Glc AおよびBは約50%である。Legは、すべてアキシアル位の環プロトン(大きな結合定数、約10Hz)およびH/C7−9のNMRシフトを有するレジオナミン酸(5,7−ジアセトアミド−3,5,7,9−テトラデオキシ−D−グリセロ−D−ガラクト−ノヌロソン酸)である。0.5M TFA(90℃、1.5時間)での部分的な酸性加水分解によって、オリゴ糖の混合物と、PF4のすべて未同定の成分を含有するより高い分子質量ピークとが生じた。少量のラムナンは回収されず、おそらく完全に脱重合された。オリゴ糖をアニオン交換クロマトグラフィーによって分離して、中性の混合物OS1および酸性の二糖OS2を得た:
Figure 2015522692
OS1は、Glc AおよびGal Gでの部分的な置換によって不均質であった(Gal Gは、加水分解によって部分的に喪失された)。OS1のNMRスペクトルは全般的に、予想と一致し、詳細な割り当ては、存在する変異体が多すぎるので行わなかった。MS(負イオン)によって、Hex2HexNAc1(m/z544.6)、Hex3HexNAc1(m/z706.7)、およびHex4HexNAc1(m/z868.8)が示された。Pf4 OS2についてのNMRデータを表4に示す。ネガティブモードES MS m/z495.4(計算分子質量496.19)。Glc、Gal、GalNの配置を決定し、すべてDであることを見出した。内部イノシトールを用いる酢酸アルジトールのGC分析によって、この主なPf4多糖は、夾雑物に対して試料質量の約80%を占めていることが示される。
Figure 2015522692
Figure 2015522692
Pf2抗原と比較したPf4の相対純度を評価するために、2D−HSQCメチル基NMRスペクトルを比較した。これらのスペクトルの間で重複は検出されなかったので、本発明者らは、この試料が、抗原相互汚染(図8)を比較的含まないと結論付ける。
(実施例10)
株E155(Freiburg)から同定された類似の多糖(Pf11〜Pf14)
TX0016(DO)株について上記したのと同じ精製スキームを使用して、E155(Freiburg)として知られている第2のE.フェシウム(E.faecium)臨床株から多糖を単離した。Pf1、Pf3、およびPf4と同一のNMRスペクトルを有する多糖が同定され、それぞれPf11、Pf13、およびPf14と名付けた(図9)。しかしながら、Pf2に類似した多糖は、使用した培養および単離条件下では存在しなかった。代わりに、Pf2に類似したSECおよびAEC特性を有するが、Pf4にマッチするNMRスペクトルを有するPf12と名付けた炭水化物が単離された。Pf12は、SECからPf14よりも早く溶離したためであった。
TX0016およびE155(Freiburg)株から精製したPf1〜Pf4収量のまとめを表5に示す。構造的に同等の多糖Pf4(TX0016)およびPf12/Pf14(E155(Freiburg))は、Pf1/ Pf11(レバン)、Pf2およびPf3/Pf13(LTA)抗原よりも高い収量で回収された。
Figure 2015522692
(実施例11)
抗原CRM197コンジュゲートの調製
シアニル化手順および1−シアノ−4−ジメチルアミノ−ピリジニウムテトラフルオロボラート(CDAP)試薬を使用して、Pf1、Pf2、およびPf4のCRM197担体タンパク質コンジュゲートを調製した。CDAPは、シアナート基を炭水化物ヒドロキシル基に導入し、これは、タンパク質担体のアミノ基と共に共有結合を形成し得る。PS抗原(水1ml中の5mg)をCDAP(アセトニトリル中100mg/ml 50μl)と室温にて合わせ、30秒間にわたって混合した。0.2M TEA50μlを加え、反応物を穏やかに2分間にわたって混合した。等体積のCRM197(HEPES緩衝液中5mg/ml)を導入し、混合物を室温にて16時間撹拌した。反応混合物を100kDa MWCOスピン透析管に移し、0.9%NaCl中で3回洗浄した。最後の2ml体積をSECカラムに適用して、遊離担体タンパク質を除去し、未コンジュゲートの遊離多糖の分集団に対して、コンジュゲートされた多糖を濃縮した。遊離多糖よりも先に溶離する、コンジュゲートに対応する画分を貯留し、その炭水化物およびペプチド含有量を定量化した。
(実施例12)
抗血清の調製
ウサギに、1×10熱死滅細菌およびISCOMATRIX(商標)アジュバント(CSL)100μgを0、4、および6週目に皮下注射することによって、TX0016(DO)株に対して生じるポリクローナルな全細胞抗血清を調製した。細胞は、65℃で45分間にわたって加熱することによって死滅させた。8週目にウサギから採血したが、3匹の動物すべてが、全細胞ELISAアッセイにおいて強い応答を示した(データは図示せず)(精製抗原に対するELISA力価については図12を参照されたい)。
精製炭水化物に対して特異的な抗血清を生じさせるために、ウサギ3〜4匹からなる群に、コンジュゲートさせた多糖25μgおよびISCOMATRIX(商標)100μgを0、6、および8週目に筋肉内注射した。10週目にウサギから採血し、精製抗原に対するELISA力価を決定した(図12を参照されたい)。未コンジュゲートのPf3 LTA抗原についてのワクチン接種スケジュールは、100μgをISCOMATRIX100μgと共に0週目および1週目に皮下注射し、続いて、10μg(アジュバントなし)を2〜4週目に週1回で3回静脈注射することを含んだ。5週目にウサギから採血し、精製抗原に対するELISA力価を決定した。Pf1、Pf2、およびPf4 ELISAでは、5μg/ml抗原を、pH10.0炭酸水素塩コーティング緩衝液中で、高結合マイクロタイタープレートに適用し、0日目およびワクチン接種後の検査採血時点で試料採取した動物由来の連続希釈した血清で調査した。Pf3 LTA血清力価を測定するELISAのために、1μg/ml抗原を、マイクロプレートコーティング用の1μg/mlメチル化ヒト血清アルブミンと合わせて、結合を改善した。KPL製のHRP検出キットを使用して、ELISAを展開した。
Pf1およびPf2コンジュゲートに対して生じた抗血清では、4匹のウサギすべてが応答し、最大半量結合活性は、1:500〜1:1000の範囲の血清希釈で観察された。CRM197−Pf4抗血清では、ワクチン接種された3匹のウサギすべてが応答し、最大半量結合活性は、1:3000〜1:10,000の範囲の血清希釈で観察された。Pf3 LTA抗血清の活性は、炭水化物コンジュゲートに対して誘発された抗血清よりも著しく低く、4匹のウサギすべてが、最大半量血清力価を1:100〜1:500の希釈範囲で示した。比較すると、マッチさせた免疫前血清の最大の非特異的ELISA結合活性は無視できるものであり、1:100超の希釈で、免疫血清の活性の5%未満であった。
(実施例13)
フローサイトメトリー
ウサギ抗血清およびマッチさせた採血前(pre−bleed)対照血清を、フローサイトメトリー検出のための一次抗体として使用した。一晩細菌培養物を1×PBS中で洗浄し、加熱(45分、65℃)によって死滅させた。次いで、細胞を2%BSA/PBSで、室温にて1時間にわたってブロックした。PBS中で洗浄した後に、細胞を、一次ウサギ抗体を含むPBS中の2%BSAに再懸濁させ、室温にて1時間インキュベートした。洗浄した後に、フィコエリトリンコンジュゲートさせたロバ抗ウサギIgG(Jackson Immunoresearch、PA)での二次標識を続けた。細菌細胞を1%パラホルムアルデヒドで固定し、Accuri C6フローサイトメーター(BD Bioscience、CA)で分析した。PEチャネルの平均蛍光強度(MFI)を各試料で決定した(20,000イベントをカウント)。
Pf1〜Pf4抗血清で調査したE.フェシウム(E.faecium)株TX0016およびE155(Freiburg)のフローサイトメトリー分析を図10に示す。特異的な血清によって検出された抗原の表面染色を、マッチさせた免疫前血清対照と比較する(コンジュゲートに対して生じた血清では1:500希釈;Pf3 LTA血清では1:400希釈)。インビボ成長条件下では、抗原を精製した株であるTX0016の表面上で、Pf1多糖は有意なレベルで発現されなかった。E155(Freiburg)株表面で検出された低レベルのPf1活性は、マッチさせた免疫前対照で検出されたものとは有意に異ならなかった。高レベルのPf2抗原がTX0016(DO)上で検出されたが、株E155(Freiburg)上では検出されなかった。Pf3およびPf4(それぞれPf13およびPf12/14)に等しい実質的なレベルの多糖が、株E155(Freiburg)上で検出された。
Pf1〜Pf4抗血清で調査した追加のE.フェシウム(E.faecium)株のフローサイトメトリー分析を以下の表5に示す。さらに、図13は、E.フェシウム(E.faecium)1,231,502上で発現されたPf1〜Pf4多糖のフローサイトメトリー分析を示している。
Figure 2015522692
Figure 2015522692
(実施例14)
HL−60オプソニン作用アッセイ
Pf1〜Pf4抗原をそこから精製した同じ発酵から、E.フェシウム(E.faecium)TX0016(DO)およびE155(Freiburg)の凍結前細菌ストックを調製した。細胞をペレット化し、1ml当たり1OD600単位の濃度まで、DPBS20%グリセロール中に懸濁させ、凍結させた。解凍した細胞を1×10CFU/mlまで、OPA緩衝液(ハンクス平衡塩溶液、0.1%ゼラチン、1mM MgCl、2.5mM CaCl)中で希釈し、10μl(10CFU)を、連続希釈した血清10μlで、4℃にて1時間にわたって、U底組織培養マイクロプレート内でオプソニン化した。その後、補体10μl(Baby Rabbit Serum、Pel−Freez)およびHL−60細胞20μl(0.5×10/ml)を加え、混合物を300rpm、37℃にて1時間にわたって、5%COインキュベーター中で振盪した。各反応物50μlのうちの10μlを、水200μlを含有する予め湿らせておいたMillipore MultiScreenHTS HVフィルタープレートの対応するウェルに移した。液体を減圧濾過した後に、Columbiaブロス(2%グルコースを含む)150μlを適用し、濾過し、プレートを37℃にて一晩インキュベートした。翌日、クマシー染料で染色した後に、ImmunoSpot(登録商標)分析器およびImmunoCaptureソフトウェアを使用して、コロニーを数えた。あらゆる検出可能なOPA活性の特異性を確立するために、オプソニン作用ステップの前に、免疫血清を20μg/ml精製抗原と共にプレインキュベートした。OPAアッセイは、観察されるいずれの死滅も、これらの成分に依存していることを実証するために、好中球様HL60または補体を伴わない対照反応を含む。
熱死滅TX0016(DO)に対して生じた抗血清は、OPAアッセイにおいて殺菌活性を示し得なかった。対照的に、抗原特異的オプソニン活性が、Pf2、Pf3およびPf4抗血清について検出された(図11)。Pf2特異的抗血清は、TX0016(DO)株に対しては活性を示したが、使用した発酵条件下でPf2多糖を産生しないE155(Freiburg)株に対しては示さなかった。Pf3およびPf4抗血清は、E155(Freiburg)株に対しては活性を示したが、これらの抗原が細菌表面上に存在するにも関わらず、TX0016に対しては示さなかった。Pf1抗血清は、検査したOPA条件下で、これらの株を死滅させることはできなかった。抗原特異的オプソニン活性は、追加のE.フェシウム(E.faecium)株に対するPf2、Pf3、およびPf4抗血清についてのオプソニン作用アッセイによっても検出された。以下の表6を参照されたい。表6では、観察されたOPA活性は、フローサイトメトリーによって決定された相対発現レベルに重ねた網掛けのセル(表5においてと同じ)によって表されている。
さらに、図14は、E.フェシウム(E.faecium)Pf2およびPf4抗原によって誘導される抗血清のオプソニン作用活性を示している。より具体的には、図14は、株1,231,502(‘502)に対する、E.フェシウム(E.faecium)多糖−コンジュゲートであるPf2−CRM197およびPf4−CRM197コンジュゲートの活性を示している。図14のパネルAは、株‘502に対するPf2血清のOPA活性が20μg/ml Pf2によって逆転されることを示している。図14のパネルBおよびパネルCは、株‘502に対するPf4血清のOPA活性が20μg/ml Pf4によって逆転されることを示している。パネルBは、凡例の最後のボックスに誤植を含み、これは、「Pf4後+Pf2」ではなく「Pf4後+Pf4」と示されているべきである。図14のパネルCは図14のパネルBと同一であるが、訂正された凡例を含む。図14のパネルA、パネルB、およびパネルC中の「HI C’」は、熱不活化補体を指す。
Figure 2015522692
(実施例15)
本明細書に記載の糖に結合する抗体の調製
本実施例では、多糖Pf1、Pf2、Pf3、Pf4などの本明細書に記載の糖、ならびに/またはそのイムノコンジュゲートおよび/もしくはその免疫原性組成物に特異的に結合し得るモノクローナル抗体の調製物を説明する。
モノクローナル抗体を生産するための技法は当技術分野で知られている。利用することができる免疫原には、本明細書に記載の精製糖、本明細書に記載の糖を含有するイムノコンジュゲート、および本明細書に記載の糖を細胞表面上に発現する細胞が含まれる。当業者であれば、過度に実験することなく、免疫原を選択することができる。
Balb/cなどのマウスを、完全フロイントアジュバント中で乳化されていて、1〜100マイクログラムの量で皮下または腹腔内注射される免疫原で免疫化する。別法では、免疫原をMPL−TDMアジュバント(Ribi Immunochemical Research、Hamilton、Mont.)中で乳化し、動物の後足肉趾に注射する。次いで、免疫化マウスを10〜12日後に、選択されたアジュバント中で乳化させた追加の免疫原で追加免疫する。その後、数週間にわたって、マウスを、追加の免疫化注射で追加免疫することもできる。抗糖抗体を検出するためのELISAアッセイにおいて検査するために、眼窩後方採血によってマウスから血清試料を定期的に得ることができる。
適切な抗体力価が検出された後に、抗体について「陽性」の動物に、免疫原の最後の静脈内注射を注射することができる。3〜4日後に、マウスをと殺し、脾臓細胞を採取する。次いで、脾臓細胞を、ATCC、No.CRL 1597から入手可能なP3X63AgU.1などの選択されたマウス骨髄腫細胞系に融合させる(35%ポリエチレングリコールを使用)。この融合によって、ハイブリドーマ細胞が生じ、次いで、これを、非融合細胞、骨髄腫ハイブリッド、および脾臓細胞ハイブリッドの増殖を阻害するためにHAT(ヒポキサンチン、アミノプテリン、およびチミジン)培地を含有する96ウェル組織培養プレートに播種することができる。
ハイブリドーマ細胞を、糖に対する反応性についてELISAにおいてスクリーニングする。糖に対する所望のモノクローナル抗体を分泌する「陽性」ハイブリドーマ細胞の決定は、当技術分野における技能の範囲内である。
陽性ハイブリドーマ細胞を同系Balb/cマウスに腹腔内注射して、抗糖モノクローナル抗体を含有する腹水を生じさせることができる。別法では、ハイブリドーマ細胞を、組織培養フラスコまたはローラーボトル中で成長させることができる。腹水中に生じたモノクローナル抗体の精製は、硫酸アンモニウム沈殿、続いて、ゲル排除クロマトグラフィーを使用して達成することができる。別法では、抗体とタンパク質Aまたはタンパク質Gとの結合に基づくアフィニティークロマトグラフィーを利用することができる。
本発明の態様
次の条項において、本発明の追加の実施形態を記載する:
C1. レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分を含む単離多糖。
C2. 前記レジオナミン酸部分が前記グルコース部分に結合している、条項C1の多糖。
C3. 前記レジオナミン酸部分が前記ガラクトース部分に結合している、条項C1の多糖。
C4. 前記レジオナミン酸部分が前記N−アセチルガラクトサミン部分に結合している、条項C1の多糖。
C5. 前記レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分が1:1:2:3のモル比で存在する、条項C1の多糖。
C6.
Figure 2015522692
[式中、Legはレジオナミン酸部分であり、Galはガラクトース部分であり、Glcはグルコース部分であり、GalNAcはN−アセチルガラクトサミン部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造の繰り返し単位を含む、条項C1の多糖。
C7. nが約40から約60の間である、条項C6の多糖。
C8. 前記多糖の分子量が約60kDaから約100kDaの間である、条項C1の多糖。
C9. 図7に示されているとおりのNMRスペクトルを有する、条項C1の多糖。
C10. 分枝している、条項C1の多糖。
C11. グラム陽性球菌多糖である、条項C1の多糖。
C12. エンテロコッカス属多糖である、条項C11の多糖。
C13. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)多糖である、条項C12の多糖。
C14. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である、条項C13の多糖。
C15. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である、条項C13の多糖。
C16. 細胞表面多糖である、条項C1の多糖。
C17. 莢膜多糖である、条項C1の多糖。
C18. 免疫原性である、条項C1の多糖。
C19. オプソニン活性を有する免疫応答を誘導し得る、条項C18の多糖。
C20. 殺菌免疫応答を誘導し得る、条項C18の多糖。
C21. レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分を含む分枝多糖。
C22. 前記レジオナミン酸部分が前記グルコース部分に結合している、条項C21の多糖。
C23. 前記レジオナミン酸部分が前記ガラクトース部分に結合している、条項C21の多糖。
C24. 前記レジオナミン酸部分が前記N−アセチルガラクトサミン部分に結合している、条項C21の多糖。
C25. 前記レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分が1:1:2:3のモル比で存在する、条項C21の多糖。
C26.
Figure 2015522692
[式中、Legはレジオナミン酸部分であり、Galはガラクトース部分であり、Glcはグルコース部分であり、GalNAcはN−アセチルガラクトサミン部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造の繰り返し単位を含む、条項C21の多糖。
C27. nが約40から約60の間である、条項C22の多糖。
C28. 前記多糖の分子量が約60kDaから約100kDaの間である、条項C21の多糖。
C29. 図7に示されているとおりのNMRスペクトルを有する、条項C21の多糖。
C30. グラム陽性球菌多糖である、条項C21の多糖。
C31. エンテロコッカス属多糖である、条項C30の多糖。
C32. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)多糖である、条項C31の多糖。
C33. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である、条項C32の多糖。
C34. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である、条項C32の多糖。
C35. 細胞表面多糖である、条項C21の多糖。
C36. 莢膜多糖である、条項C21の多糖。
C37. 免疫原性である、条項C21の多糖。
C38. オプソニン活性を有する免疫応答を誘導し得る、条項C37の多糖。
C39. 殺菌免疫応答を誘導し得る、条項C37の多糖。
C40. 化学的に合成されている、条項C21の多糖。
C41. 有効量の多糖と、薬学的に許容できる賦形剤とを含む免疫原性組成物であって、前記多糖がレジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分を含む、免疫原性組成物。
C42. 前記レジオナミン酸部分が前記グルコース部分に結合している、条項C41の多糖。
C43. 前記レジオナミン酸部分が前記ガラクトース部分に結合している、条項C41の多糖。
C44. 前記レジオナミン酸部分が前記N−アセチルガラクトサミン部分に結合している、条項C41の多糖。
C45. 前記レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分が1:1:2:3のモル比で存在する、条項C41の組成物。
C46. 前記多糖が、
Figure 2015522692
[式中、Legはレジオナミン酸部分であり、Galはガラクトース部分であり、Glcはグルコース部分であり、GalNAcはN−アセチルガラクトサミン部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造の繰り返し単位を含む、条項C41の組成物。
C47. nが約40から約60の間である、条項C42の組成物。
C48. 前記多糖の分子量が約60kDaから約100kDaの間である、条項C41の組成物。
C49. 前記多糖が図7に示されているとおりのNMRスペクトルを有する、条項C41の組成物。
C50. 前記多糖が分枝している、条項C41の組成物。
C51. 前記多糖がグラム陽性球菌多糖である、条項C41の組成物。
C52. 前記多糖がエンテロコッカス属多糖である、条項C51の組成物。
C53. 前記多糖がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)多糖である、条項C52の組成物。
C54. 前記多糖がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である、条項C53の組成物。
C55. 前記多糖がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である、条項C53の組成物。
C56. 前記多糖が細胞表面多糖である、条項C41の組成物。
C57. 前記多糖が莢膜多糖である、条項C41の組成物。
C58. 前記多糖が化学的に合成されている、条項C41の組成物。
C59. 前記多糖が担体タンパク質にコンジュゲートされている、条項C41の組成物。
C60. 前記担体タンパク質が、ジフテリアトキソイド、CRM197、破傷風トキソイド、コレラトキソイド、百日咳トキソイド、大腸菌(E.coli)熱不安定性トキソイド(LT)、ニューモリシントキソイド、肺炎球菌表面タンパク質A(PspA)、肺炎球菌アドヘシンタンパク質A(PsaA)、連鎖球菌属のC5aペプチダーゼ、ヘモフィルス・インフルエンザエ(Haemophilus influenzae)タンパク質D、オボアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ウシ血清アルブミン(BSA)、ツベルクリンの精製タンパク質誘導体(PPD)、およびシュードモナス外毒素、またはその誘導体からなる群から選択されるタンパク質である、条項C59の組成物。
C61. 前記担体タンパク質がCRM197である、条項C60の組成物。
C62. アルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分を含む単離多糖。
C63. 前記アルトルロン酸部分が前記フコース部分に結合している、条項C62の多糖。
C64. 前記フコース部分がグルコース部分に結合している、条項C62の多糖。
C65. 前記アルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分が1:4:2のモル比で存在する、条項C62の多糖。
C66.
Figure 2015522692
[式中、Fucはフコース部分であり、Glcはグルコース部分であり、AltAはアルトルロン酸部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造の繰り返し単位を含む、条項C62の多糖。
C67. nが約280から約300の間である、条項C63の多糖。
C68. 前記多糖の分子量が約250kDaから約350kDaの間である、条項C62の多糖。
C69. 図2に示されているとおりのNMRスペクトルを有する、条項C62の多糖。
C70. 分枝している、条項C62の多糖。
C71. グラム陽性球菌多糖である、条項C62の多糖。
C72. エンテロコッカス属多糖である、条項C71の多糖。
C73. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)多糖である、条項C72の多糖。
C74. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である、条項C73の多糖。
C75. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である、条項C73の多糖。
C76. 細胞表面多糖である、条項C62の多糖。
C77. 莢膜多糖である、条項C62の多糖。
C78. 免疫原性である、条項C62の多糖。
C79. オプソニン活性を有する免疫応答を誘導し得る、条項C78の多糖。
C80. 殺菌免疫応答を誘導し得る、条項C78の多糖。
C81. アルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分を含む分枝多糖。
C82. 前記アルトルロン酸部分が前記フコース部分に結合している、条項C81の多糖。
C83. 前記フコース部分がグルコース部分に結合している、条項C81の多糖。
C84. 前記アルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分が1:4:2のモル比で存在する、条項C81の多糖。
C85.
Figure 2015522692
[式中、Fucはフコース部分であり、Glcはグルコース部分であり、AltAはアルトルロン酸部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造の繰り返し単位を含む、条項C81の多糖。
C86. nが約280から約300の間である、条項C85の多糖。
C87. 前記多糖の分子量が約250kDaおよび約350kDaの間である、条項C81の多糖。
C88. 図2に示されているとおりのNMRスペクトルを有する、条項C81の多糖。
C89. グラム陽性球菌多糖である、条項C81の多糖。
C90. エンテロコッカス属多糖である、条項C89の多糖。
C91. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)多糖である、条項C90の多糖。
C92. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である、条項C91の多糖。
C93. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である、条項C91の多糖。
C94. 細胞表面多糖である、条項C81の多糖。
C95. 莢膜多糖である、条項C81の多糖。
C96. 免疫原性である、条項C81の多糖。
C97. オプソニン活性を有する免疫応答を誘導し得る、条項C96の多糖。
C98. 殺菌免疫応答を誘導し得る、条項C96の多糖。
C99. 化学的に合成されている、条項C81の多糖。
C100. 有効量の多糖と、薬学的に許容できる賦形剤とを含む免疫原性組成物であって、前記多糖がアルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分を含む免疫原性組成物。
C101. 前記アルトルロン酸部分が前記フコース部分に結合している、条項C100の組成物。
C102. 前記フコース部分がグルコース部分に結合している、条項C100の組成物。
C103. 前記アルトルロン酸部分、フコース部分、およびグルコース部分が1:4:2のモル比で存在する、条項C100の組成物。
C104. 前記多糖が、
Figure 2015522692
[式中、Fucはフコース部分であり、Glcはグルコース部分であり、AltAはアルトルロン酸部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造の繰り返し単位を含む、条項C100の組成物。
C105. nが約280から約300の間である、条項C104の組成物。
C106. 前記多糖の分子量が約250kDaから約350kDaの間である、条項C100の組成物。
C107. 前記多糖が図2に示されているとおりのNMRスペクトルを有する、条項C100の組成物。
C108. 前記多糖が分枝している、条項C100の組成物。
C109. 前記多糖がグラム陽性球菌多糖である、条項C100の組成物。
C110. 前記多糖がエンテロコッカス属多糖である、条項C109の組成物。
C111. 前記多糖がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)多糖である、条項C110の組成物。
C112. 前記多糖がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である、条項C111の組成物。
C113. 前記多糖がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である、条項C111の組成物。
C114. 前記多糖が細胞表面多糖である、条項C100の組成物。
C115. 前記多糖が莢膜多糖である、条項C100の組成物。
C116. 前記多糖が化学的に合成されている、条項C100の組成物。
C117. 前記多糖が担体タンパク質にコンジュゲートされている、条項C100の組成物。
C118. 前記担体タンパク質が、ジフテリアトキソイド、CRM197、破傷風トキソイド、コレラトキソイド、百日咳トキソイド、大腸菌(E.coli)熱不安定性トキソイド(LT)、ニューモリシントキソイド、肺炎球菌表面タンパク質A(PspA)、肺炎球菌アドヘシンタンパク質A(PsaA)、連鎖球菌属のC5aペプチダーゼ、ヘモフィルス・インフルエンザエ(Haemophilus influenzae)タンパク質D、オボアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ウシ血清アルブミン(BSA)、ツベルクリンの精製タンパク質誘導体(PPD)、およびシュードモナス外毒素、またはその誘導体からなる群から選択されるタンパク質である、条項C117の組成物。
C119. 前記担体タンパク質がCRM197である、条項C118の組成物。
C120. グリセロールホスファート部分およびグルコース部分の繰り返し単位を含む単離多糖であって、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である単離多糖。
C121. グリセロールホスファート部分およびグルコース部分の繰り返し単位を含む単離多糖であって、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である単離多糖。
C122. 前記繰り返し単位が、
Figure 2015522692
[式中、Gro−1Pはグリセロールホスファート部分であり、Glcはグルコース部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造を含む、条項C120またはC121の組成物。
C123. nが約80から約100の間である、条項C122の多糖。
C124. 前記繰り返し単位が、
Figure 2015522692
[式中、Gro−1Pはグリセロールホスファート部分であり、Glcはグルコース部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造を含む、条項C120またはC121の組成物。
C125. nが約80から約100の間である、条項C124の多糖。
C126. 前記多糖の分子量が約10kDaから20kDaの間である、条項C120またはC121の多糖。
C127. 図6に示されているとおりのNMRスペクトルを有する、条項C120またはC121の多糖。
C128. 細胞表面多糖である、条項C120またはC121の多糖。
C129. 莢膜多糖である、条項C120またはC121の多糖。
C130. 免疫原性である、条項C120またはC121の多糖。
C131. オプソニン活性を有する免疫応答を誘導し得る、条項C130の多糖。
C132. 殺菌免疫応答を誘導し得る、条項C130の多糖。
C133. グリセロールホスファート部分およびグルコース部分の繰り返し単位を含む分枝多糖であって、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である分枝多糖。
C134. グリセロールホスファート部分およびグルコース部分の繰り返し単位を含む分枝多糖であって、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である分枝多糖。
C135. 前記繰り返し単位が、
Figure 2015522692
[式中、Gro−1Pはグリセロールホスファート部分であり、Glcはグルコース部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造を含む、条項C133またはC134の多糖。
C136. nが約80から約100の間である、条項C135の多糖。
C137. 前記繰り返し単位が、
Figure 2015522692
[式中、Gro−1Pはグリセロールホスファート部分であり、Glcはグルコース部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造を含む、条項C133またはC134の多糖。
C138. nが約80から約100の間である、条項C137の多糖。
C139. 前記多糖の分子量が約10kDaから20kDaの間である、条項C133またはC134の多糖。
C140. 図6に示されているとおりのNMRスペクトルを有する、条項C133またはC134の多糖。
C141. 細胞表面多糖である、条項C133またはC134の多糖。
C142. 莢膜多糖である、条項C133またはC134の多糖。
C143. 免疫原性である、条項C133またはC134の多糖。
C144. オプソニン活性を有する免疫応答を誘導し得る、条項C143の多糖。
C145. 殺菌免疫応答を誘導し得る、条項C143の多糖。
C146. 化学的に合成されている、条項C133またはC134の多糖。
C147. 有効量の多糖と、薬学的に許容できる賦形剤とを含む免疫原性組成物であって、前記多糖がグリセロールホスファート部分およびグルコース部分の繰り返し単位を含み、前記多糖がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である免疫原性組成物。
C148. 有効量の多糖と、薬学的に許容できる賦形剤とを含む免疫原性組成物であって、前記多糖がグリセロールホスファート部分およびグルコース部分の繰り返し単位を含み、前記多糖がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である免疫原性組成物。
C149. 前記繰り返し単位が、
Figure 2015522692
[式中、Gro−1Pはグリセロールホスファート部分であり、Glcはグルコース部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造を含む、条項C147またはC148の組成物。
C150. nが約80から約100の間である、条項C149の組成物。
C151. 前記繰り返し単位が、
Figure 2015522692
[式中、Gro−1Pはグリセロールホスファート部分であり、Glcはグルコース部分であり、nは1〜1000の整数である]によって表される構造を含む、条項C147またはC148の組成物。
C152. nが約80から約100の間である、条項C151の組成物。
C153. 前記多糖の分子量が約10kDaから20kDaの間である、条項C147またはC148の組成物。
C154. 前記多糖が、図6に示されているとおりのNMRスペクトルを有する、条項C147またはC148の組成物。
C155. 前記多糖が細胞表面多糖である、条項C147またはC148の組成物。
C156. 前記多糖が莢膜多糖である、条項C147またはC148の組成物。
C157. 前記多糖が化学的に合成されている、条項C147またはC148の組成物。
C158. 前記多糖が担体タンパク質にコンジュゲートされている、条項C147またはC148の組成物。
C159. 前記担体タンパク質が、ジフテリアトキソイド、CRM197、破傷風トキソイド、コレラトキソイド、百日咳トキソイド、大腸菌(E.coli)熱不安定性トキソイド(LT)、ニューモリシントキソイド、肺炎球菌表面タンパク質A(PspA)、肺炎球菌アドヘシンタンパク質A(PsaA)、連鎖球菌属のC5aペプチダーゼ、ヘモフィルス・インフルエンザエ(Haemophilus influenzae)タンパク質D、オボアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ウシ血清アルブミン(BSA)、ツベルクリンの精製タンパク質誘導体(PPD)、およびシュードモナス外毒素、またはその誘導体からなる群から選択されるタンパク質である、条項C158の組成物。
C160. 前記担体タンパク質がCRM197である、条項C159の組成物。
C161. −6−β−D−Fruf−2(式中、Fruはフルクトース部分である)の繰り返し単位を含む単離多糖であって、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である単離多糖。
C162. −6−β−D−Fruf−2(式中、Fruはフルクトース部分である)の繰り返し単位を含む単離多糖であって、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である単離多糖。
C163. 前記繰り返し単位が[−6−β−D−Fruf−2]n(式中、Fruはフルクトース部分であり、nは1000〜100,000の整数である)を含む、条項C161またはC162の多糖。
C164. nが約35,000から約45,000の間である、条項C163の多糖。
C165. 前記多糖の分子量が約10,000kDaから20,000kDaの間である、条項C161またはC162の多糖。
C166. 図1に示されているとおりのNMRスペクトルを有する、条項C161またはC162の多糖。
C167. 細胞表面多糖である、条項C161またはC162の多糖。
C168. 莢膜多糖である、条項C161またはC162の多糖。
C169. 免疫原性である、条項C161またはC162の多糖。
C170. オプソニン活性を有する免疫応答を誘導し得る、条項C169の多糖。
C171. 殺菌免疫応答を誘導し得る、条項C169の多糖。
C172. −6−β−D−Fruf−2(式中、Fruはフルクトース部分である)の繰り返し単位を含む多糖であって、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である、多糖。
C173. −6−β−D−Fruf−2(式中、Fruはフルクトース部分である)の繰り返し単位を含む多糖であって、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である、多糖。
C174. 前記繰り返し単位が、[−6−β−D−Fruf−2]n(式中、Fruはフルクトース部分であり、nは1000から100,000の整数である)を含む、条項C172またはC173の多糖。
C175. nが約35,000から約45,000の間である、条項C174の多糖。
C176. 前記多糖の分子量が約10,000kDaから20,000kDaの間である、条項C172またはC173の多糖。
C177. 図1に示されているとおりのNMRスペクトルを有する、条項C172またはC173の多糖。
C178. 細胞表面多糖である、条項C172またはC173の多糖。
C179. 莢膜多糖である、条項C172またはC173の多糖。
C180. 免疫原性である、条項C172またはC173の多糖。
C181. オプソニン活性を有する免疫応答を誘導し得る、条項C180の多糖。
C182. 殺菌免疫応答を誘導し得る、条項C180の多糖。
C183. 化学的に合成されている、条項C172またはC173の多糖。
C184. 有効量の多糖と、薬学的に許容できる賦形剤とを含む免疫原性組成物であって、前記多糖が−6−β−D−Fruf−2(式中、Fruはフルクトース部分である)の繰り返し単位を含み、前記多糖がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である免疫原性組成物。
C185. 有効量の多糖と、薬学的に許容できる賦形剤とを含む免疫原性組成物であって、前記多糖が−6−β−D−Fruf−2(式中、Fruはフルクトース部分である)の繰り返し単位を含み、前記多糖がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155多糖である免疫原性組成物。
C186. 前記繰り返し単位が[−6−β−D−Fruf−2]n(式中、Fruはフルクトース部分であり、nは1000〜100,000の整数である)を含む、条項C184またはC185の組成物。
C187. nが約35,000から約45,000の間である、条項C186の組成物。
C188. 前記多糖の分子量が約10,000kDaから20,000kDaの間である、条項C184またはC185の組成物。
C189. 前記多糖が、図1に示されているとおりのNMRスペクトルを有する、条項C184またはC185の組成物。
C190. 前記多糖が細胞表面多糖である、条項C184またはC185の組成物。
C191. 前記多糖が莢膜多糖である、条項C184またはC185の組成物。
C192. 前記多糖が化学的に合成されている、条項C184またはC185の組成物。
C193. 前記多糖が担体タンパク質にコンジュゲートされている、条項C184またはC185の組成物。
C194. 前記担体タンパク質が、ジフテリアトキソイド、CRM197、破傷風トキソイド、コレラトキソイド、百日咳トキソイド、大腸菌(E.coli)熱不安定性トキソイド(LT)、ニューモリシントキソイド、肺炎球菌表面タンパク質A(PspA)、肺炎球菌アドヘシンタンパク質A(PsaA)、連鎖球菌属のC5aペプチダーゼ、ヘモフィルス・インフルエンザエ(Haemophilus influenzae)タンパク質D、オボアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ウシ血清アルブミン(BSA)、ツベルクリンの精製タンパク質誘導体(PPD)、およびシュードモナス外毒素、またはその誘導体からなる群から選択されるタンパク質である、条項C193の組成物。
C195. 前記担体タンパク質がCRM197である、条項C194の組成物。
C196. 条項C1〜C40、C62〜C99、C120〜C146、またはC161〜C183のいずれか一条項のとおりの少なくとも2種の多糖を含む組成物。
C197. 条項C1〜C40、C62〜C99、C120〜C146、またはC161〜C183のいずれかのとおりの少なくとも3種の単離多糖を含む、条項C196による組成物。
C198. 条項C1〜40のいずれか一条項のとおりの少なくとも1種の多糖と、条項C62〜C99のいずれか一条項のとおりの少なくとも1種の多糖と、条項C120〜C146のいずれか一条項のとおりの少なくとも1種の多糖と、条項C161〜C183のいずれか一条項のとおりの少なくとも1種の多糖とを含む、条項C196による組成物。
C199. 各多糖が担体分子にコンジュゲートされている、条項C196による組成物。
C200. 前記担体分子が担体タンパク質である、条項C199による組成物。
C201. 前記担体タンパク質が、ジフテリアトキソイド、CRM197、破傷風トキソイド、コレラトキソイド、百日咳トキソイド、大腸菌(E.coli)熱不安定性トキソイド(LT)、ニューモリシントキソイド、肺炎球菌表面タンパク質A(PspA)、肺炎球菌アドヘシンタンパク質A(PsaA)、連鎖球菌属のC5aペプチダーゼ、ヘモフィルス・インフルエンザエ(Haemophilus influenzae)タンパク質D、オボアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ウシ血清アルブミン(BSA)、ツベルクリンの精製タンパク質誘導体(PPD)、およびシュードモナス外毒素、またはその誘導体からなる群から選択されるタンパク質である、条項C200による組成物。
C202. 前記担体タンパク質がCRM197である、条項C201による組成物。
C203. 薬学的に許容できる賦形剤をさらに含む、条項C196による組成物。
C204. 条項C1〜C40、C62〜C99、C120〜C146、またはC161〜C183のいずれかのとおりの有効量の多糖を投与するステップを含む、哺乳動物において免疫応答を誘導する方法。
C205. 前記免疫応答がグラム陽性球菌に対するものである、条項C204の方法。
C206. 前記免疫応答がエンテロコッカス属に対するものである、条項C205の方法。
C207. 条項C1〜C40、C62〜C99、C120〜C146、またはC161〜C183のいずれかのとおりの多糖を含む有効量の組成物を投与するステップを含む、哺乳動物において免疫応答を誘導する方法。
C208. 前記組成物が、条項C41〜C61、C100〜C119、C147〜C160、またはC184〜C195のいずれかのとおりの組成物を含む、条項C207の方法。
C209. 前記免疫応答が、グラム陽性球菌に対するものである、条項C207の方法。
C210. 前記免疫応答が、エンテロコッカス属に対するものである、条項C209の方法。
C211. 条項C1〜C40、C62〜C99、C120〜C146、またはC161〜C183のいずれかのとおりの単離多糖を生産する方法であって、前記多糖を産生する能力を有するグラム陽性球菌を培養するステップと;前記細菌によって産生された多糖を収集するステップとを含む方法。
C212. 前記グラム陽性球菌がエンテロコッカス属である、条項C211の方法。
C213. 前記グラム陽性球菌がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)である、条項C212の方法。
C214. 前記グラム陽性球菌がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)である、条項C213の方法。
C215. 前記グラム陽性球菌がエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)E0155である、条項C213の方法。
C216. 試料中のグラム陽性球菌を検出する方法であって、条項C1〜C40、C62〜C99、C120〜C146、またはC161〜C183のいずれかのとおりの多糖を接触させるステップと;抗体−抗原コンジュゲート複合体を検出するステップとを含み、前記抗体−抗原複合体が存在することは、グラム陽性球菌が前記試料中に存在することを示す、方法。
C217. 条項C1〜C40、C62〜C99、C120〜C146、またはC161〜C183のいずれかのとおりの多糖に特異的に結合する単離抗体またはその断片。
C218. 条項C217のとおりの単離抗体またはその断片を含む組成物。
C219. グラム陽性球菌を試料中で検出する方法であって、条項C217のとおりの抗体を接触させるステップと;抗体−抗原コンジュゲート複合体を検出するステップとを含み、前記抗体−抗原複合体が存在することは、グラム陽性球菌が前記試料中に存在することを示す、方法。
C220. 単離抗体またはその抗体断片を生産する方法であって、条項C1〜C40、C62〜C99、C120〜C146、またはC161〜C183のいずれかのとおりの有効量の多糖を哺乳動物に投与するステップと;前記哺乳動物によって産生された前記抗体またはその断片を単離するステップとを含む方法。

Claims (20)

  1. レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分を含む、天然には存在しない多糖。
  2. 前記レジオナミン酸部分が前記グルコース部分に結合している、請求項1に記載の多糖。
  3. 前記レジオナミン酸部分が前記ガラクトース部分に結合している、請求項1に記載の多糖。
  4. 前記レジオナミン酸部分が前記N−アセチルガラクトサミン部分に結合している、請求項1に記載の多糖。
  5. 前記レジオナミン酸部分、N−アセチルガラクトサミン部分、ガラクトース部分、およびグルコース部分が1:1:2:3のモル比で存在する、請求項1に記載の多糖。
  6. Figure 2015522692
    [式中、Legはレジオナミン酸部分であり、Galはガラクトース部分であり、Glcはグルコース部分であり、GalNAcはN−アセチルガラクトサミン部分であり、nは、40〜60の整数である]によって表される構造の繰り返し単位を含む、請求項1に記載の多糖。
  7. グラム陽性球菌多糖である、請求項1に記載の多糖。
  8. エンテロコッカス属(Enterococcus)多糖である、請求項1に記載の多糖。
  9. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)多糖である、請求項1に記載の多糖。
  10. エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)TX0016(DO;E1794)多糖である、請求項1に記載の多糖。
  11. 細胞表面多糖である、請求項1に記載の多糖。
  12. 莢膜多糖である、請求項1に記載の多糖。
  13. 免疫原性である、請求項1に記載の多糖。
  14. オプソニン活性を有する免疫応答を誘導し得る、請求項1に記載の多糖。
  15. 殺菌免疫応答を誘導し得る、請求項1に記載の多糖。
  16. 単離されている、請求項1に記載の多糖。
  17. 合成物である、請求項1に記載の多糖。
  18. 担体タンパク質にコンジュゲートされている、請求項1に記載の多糖。
  19. 前記担体タンパク質が、ジフテリアトキソイド、CRM197、破傷風トキソイド、コレラトキソイド、百日咳トキソイド、大腸菌(E.coli)熱不安定性トキソイド(LT)、ニューモリシントキソイド、肺炎球菌表面タンパク質A(PspA)、肺炎球菌アドヘシンタンパク質A(PsaA)、連鎖球菌属のC5aペプチダーゼ、ヘモフィルス・インフルエンザエ(Haemophilus influenzae)タンパク質D、オボアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ウシ血清アルブミン(BSA)、ツベルクリンの精製タンパク質誘導体(PPD)、およびシュードモナス外毒素、またはその誘導体からなる群から選択されるタンパク質である、請求項18に記載の多糖。
  20. 前記担体タンパク質がCRM197である、請求項18に記載の多糖。
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