JP2024517229A - インフルエンザに対する免疫原性組成物 - Google Patents
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本発明は、ヘマグルチニン抗原などの1つまたは複数のインフルエンザ抗原をコードするポリヌクレオチド分子を含むリボ核酸ワクチンの調製、製造および治療的使用のための組成物および方法に関する。
Description
関連出願
本出願は、以下の出願のそれぞれに対する優先権を主張し、それぞれの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる:2021年5月3日に出願された米国仮特許出願第63/183,624号;2021年5月4日に出願された米国仮特許出願63/184,201号;2021年6月4日に出願された米国仮特許出願第63/197,325号;および2021年9月28日に出願された米国仮特許出願第63/261,784号。
本出願は、以下の出願のそれぞれに対する優先権を主張し、それぞれの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる:2021年5月3日に出願された米国仮特許出願第63/183,624号;2021年5月4日に出願された米国仮特許出願63/184,201号;2021年6月4日に出願された米国仮特許出願第63/197,325号;および2021年9月28日に出願された米国仮特許出願第63/261,784号。
本発明は、ヘマグルチニン抗原などの1つまたは複数のインフルエンザ抗原をコードするポリヌクレオチド分子を含むリボ核酸ワクチンの調製、製造および治療的使用のための組成物および方法に関する。
インフルエンザウイルスは、オルトミクソウイルス科のメンバーであり、その核タンパク質(NP)とマトリックス(M)タンパク質との間の抗原性の相違に基づいて、3つの型(A、B、およびC)に分類されている。
インフルエンザAウイルスのゲノムは、ヌクレオカプシドを形成する、RNAにより導かれるRNAポリメラーゼタンパク質(PB2、PB1およびPA)および核タンパク質(NP);マトリックスタンパク質(ウイルス膜中に埋め込まれた表面露出タンパク質でもある、M1、M2);リポタンパク質エンベロープから突出する、2つの表面糖タンパク質:ヘマグルチニン(HA)およびノイラミニダーゼ(NA);ならびに非構造タンパク質(NS1およびNS2)を含むいくつかのポリペプチドをコードする、線状、負極性の一本鎖RNAの8つの分子(インフルエンザCウイルスについては7つ)を含む。
ヘマグルチニンは、インフルエンザAおよびBウイルスの主要なエンベロープ糖タンパク質であり、インフルエンザCウイルスのヘマグルチニン-エステラーゼ(HE)は、HAと相同なタンパク質である。
伝統的なワクチンを使用したインフルエンザおよび他の感染に対する療法および予防に関する課題は、範囲におけるワクチンの制約であり、密接に関連するサブタイプのみに対する防御をもたらすことである。さらに、現在の標準的なインフルエンザウイルスワクチン生産プロセスを完了するのに必要とされる時間の長さは、パンデミック状況における適合ワクチンの迅速な開発および生産を阻害する。
インフルエンザに対する改良された免疫原性組成物が必要である。
特に、インフルエンザに対する改良された免疫原性組成物の満たされていない必要性が、本明細書に提供される。一態様では、本開示は、(i)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第1の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第1のリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチド、および(ii)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第2の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第2のRNAポリヌクレオチドを含み、第1および第2のRNAポリヌクレオチドが脂質ナノ粒子(LNP)中で製剤化されている、免疫原性組成物に関する。一部の実施形態では、第1および第2の抗原は、ヘマグルチニン(HA)、またはその免疫原性断片もしくはバリアントを含む。一部の実施形態では、第1の抗原は、第2の抗原のインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片とは異なるサブタイプのインフルエンザウイルスに由来するHAを含む。一部の実施形態では、組成物は、(iii)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第3の抗原であって、インフルエンザウイルスに由来するが、第1および第2の抗原の両方とは異なる株のインフルエンザウイルスに由来する、第3の抗原をさらに含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のRNAポリヌクレオチドは、脂質ナノ粒子中で製剤化されている。
一部の実施形態では、組成物は、(iv)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第4の抗原であって、インフルエンザウイルスに由来するが、第1、第2および第3の抗原とは異なる株のインフルエンザウイルスに由来する、第4の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第4のRNAポリヌクレオチドをさらに含む。一部の実施形態では、第1、第2、第3、および第4のRNAポリヌクレオチドは、脂質ナノ粒子中で製剤化されている。
一部の実施形態では、それぞれのRNAポリヌクレオチドは、修飾ヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、修飾ヌクレオチドは、シュードウリジン、1-メチルシュードウリジン、2-チオウリジン、4’-チオウリジン、5-メチルシトシン、2-チオ-1-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、2-チオ-1-メチル-シュードウリジン、2-チオ-5-アザ-ウリジン、2-チオ-ジヒドロシュードウリジン、2-チオ-ジヒドロウリジン、2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-シュードウリジン、4-チオ-1-メチル-シュードウリジン、4-チオ-シュードウリジン、5-アザ-ウリジン、ジヒドロシュードウリジン、5-メトキシウリジン、および2’-O-メチルウリジンからなる群から選択される。
一部の実施形態では、それぞれのRNAポリヌクレオチドは、5’末端キャップ、5’UTR、3’UTR、および3’ポリアデニル化尾部を含む。一部の実施形態では、5’末端キャップは、
一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、85%より高い完全性を有する。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、85%より高い純度を有する。
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、20~60mol%のイオン化可能なカチオン性脂質、5~25mol%の中性脂質、25~55mol%のコレステロール、および0.5~5mol%のPEG修飾脂質を含む。
一部の実施形態では、カチオン性脂質は、
一部の実施形態では、PEG修飾脂質は、
一部の実施形態では、第1の抗原は、インフルエンザAサブタイプH1に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントであり、第2の抗原は、第1の抗原とは異なるH1株に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントである。一部の実施形態では、第1および第2の抗原は、インフルエンザAサブタイプH3に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントであり、両抗原は、H3インフルエンザウイルスの異なる株に由来する。
一部の実施形態では、第1および第2の抗原は、インフルエンザAサブタイプH1に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントであり、第3および第4の抗原は、インフルエンザAサブタイプH3またはその免疫原性断片もしくはバリアントであり、第1および第2の抗原は、H1ウイルスの異なる株に由来し、第3および第4の抗原は、H3インフルエンザウイルスの異なる株に由来する。
一部の実施形態では、少なくとも第1および第2のRNAポリヌクレオチドは、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている。一部の実施形態では、第1、第2のRNAポリヌクレオチドは、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている。一部の実施形態では、第1、第2、および第3のRNAポリヌクレオチドは、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている。一部の実施形態では、第1、第2、第3、および第4のRNAポリヌクレオチドは、単一のLNP中で製剤化されている。
一部の実施形態では、それぞれのRNAポリヌクレオチドは、単一のLNP中で製剤化され、それぞれの単一のLNPは、1つの抗原をコードするRNAポリヌクレオチドを封入する。一部の実施形態では、第1のRNAポリヌクレオチドは、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドは、第2のLNP中で製剤化されている。一部の実施形態では、第1のRNAポリヌクレオチドは、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドは、第2のLNP中で製剤化され、第3のRNAポリヌクレオチドは、第3のLNP中で製剤化されている。一部の実施形態では、第1のRNAポリヌクレオチドは、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドは、第2のLNP中で製剤化され、第3のRNAポリヌクレオチドは、第3のLNP中で製剤化され、第4のRNAポリヌクレオチドは、第4のLNP中で製剤化されている。
別の態様では、本開示は、インフルエンザに対する免疫応答を引き出すのに使用するための、本明細書に記載の任意の免疫原性組成物に関する。
別の態様では、本開示は、インフルエンザ疾患に対する免疫応答を引き出す方法であって、有効量の本明細書に記載の任意の免疫原性組成物を投与することを含む方法に関する。
別の態様では、本開示は、in vitroでの転写によって合成されたRNAポリヌクレオチドを精製する方法に関する。方法は、限外濾過および透析濾過を含む。一部の実施形態では、方法は、クロマトグラフィーステップを含まない。一部の実施形態では、精製されたRNAポリヌクレオチドは、短いアボーティブRNA種、長いアボーティブRNA種、二本鎖RNA(dsRNA)、残留プラスミドDNA、残留in vitro転写酵素、残留溶媒および/または残留塩を含む夾雑物を実質的に含まない。一部の実施形態では、残留プラスミドDNAは、500ng以下のDNA/mg RNAである。一部の実施形態では、精製されたmRNAの収率は、約70%~約99%である。一部の実施形態では、精製されたmRNAの純度は、約60%~約100%である。一部の実施形態では、精製されたmRNAの純度は、約85%~95%である。
本開示の実施形態は、インフルエンザウイルス抗原をコードするポリヌクレオチドを含むRNA(例えば、mRNA)ワクチンを提供する。本明細書に提供されるインフルエンザウイルスRNAワクチンを使用して、DNAワクチン接種と関連する多くのリスクなしに、細胞性免疫と体液性免疫との両方を含む、バランスの取れた免疫応答を誘導することができる。一部の実施形態では、ウイルスは、インフルエンザAもしくはインフルエンザBの株またはその組合せである。
一態様では、本開示は、(i)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第1の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第1のリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチド、および(ii)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第2の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第2のRNAポリヌクレオチドを含み、第1および第2のRNAポリヌクレオチドが脂質ナノ粒子(LNP)中で製剤化されている、免疫原性組成物に関する。一部の実施形態では、第1および第2の抗原は、ヘマグルチニン(HA)、またはその免疫原性断片もしくはバリアントを含む。一部の実施形態では、第1の抗原は、第2の抗原のインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片とは異なるサブタイプのインフルエンザウイルスに由来するHAを含む。一部の実施形態では、組成物は、(iii)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第3の抗原であって、インフルエンザウイルスに由来するが、第1および第2の抗原の両方とは異なる株のインフルエンザウイルスに由来する、第3の抗原をさらに含む。一部の実施形態では、第1、第2および第3のRNAポリヌクレオチドは、脂質ナノ粒子中で製剤化されている。
一部の実施形態では、組成物は、(iv)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第4の抗原であって、インフルエンザウイルスに由来するが、第1、第2および第3の抗原とは異なる株のインフルエンザウイルスに由来する、第4の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第4のRNAポリヌクレオチドをさらに含む。一部の実施形態では、第1、第2、第3、および第4のRNAポリヌクレオチドは、脂質ナノ粒子中で製剤化されている。
一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、単一の容器中で所望の比率で混合され、続いて、脂質ナノ粒子中で製剤化されている。本発明者らは驚くべきことに、単一のLNPプロセスにおいて製剤化されている既知の比率の異なるRNAポリヌクレオチドの初期インプットが、驚くべきことに、インプット比とほぼ同じ比率で異なるRNAポリヌクレオチドを封入するLNPをもたらすことを発見した。この結果は、RNAポリヌクレオチドをLNP中に封入する場合、別のものよりも1つのRNAポリヌクレオチドを選択する製造プロセスの可能性を考慮すると驚くべきことであった。そのような実施形態を、本明細書では「事前混合」と称してもよい。したがって、一部の実施形態では、第1および第2のRNAポリヌクレオチドは、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている。一部の実施形態では、第1、第2、第3、および第4のRNAポリヌクレオチドは、単一のLNP中で製剤化されている。一部の実施形態では、第1、第2、第3、第4、および第5のRNAポリヌクレオチドは、単一のLNP中で製剤化されている。一部の実施形態では、第1、第2、第3、第4、第5、および第6のRNAポリヌクレオチドは、単一のLNP中で製剤化されている。一部の実施形態では、第1、第2、第3、第4、第5、第6、および第7のRNAポリヌクレオチドは、単一のLNP中で製剤化されている。一部の実施形態では、第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、および第8のRNAポリヌクレオチドは、単一のLNP中で製剤化されている。
一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のRNAポリヌクレオチドのミックス中の第1のRNAポリヌクレオチドの第2のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のRNAポリヌクレオチドの第2のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、1:1より大きい。
一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のRNAポリヌクレオチドのミックス中の第1のRNAポリヌクレオチドの第3のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のRNAポリヌクレオチドの第3のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、1:1より大きい。
一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のRNAポリヌクレオチドのミックス中の第1のRNAポリヌクレオチドの第4のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のRNAポリヌクレオチドの第4のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、1:1より大きい。一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のRNAポリヌクレオチドのミックス中の第1のRNAポリヌクレオチドの第5のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のRNAポリヌクレオチドの第5のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、1:1より大きい。一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のRNAポリヌクレオチドのミックス中の第1のRNAポリヌクレオチドの第6のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のRNAポリヌクレオチドの第6のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、1:1より大きい。一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のRNAポリヌクレオチドのミックス中の第1のRNAポリヌクレオチドの第7のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のRNAポリヌクレオチドの第7のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、1:1より大きい。一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のRNAポリヌクレオチドのミックス中の第1のRNAポリヌクレオチドの第8のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のRNAポリヌクレオチドの第8のRNAポリヌクレオチドに対するモル比は、1:1より大きい。
代替的な実施形態では、特定の抗原をコードするそれぞれのRNAポリヌクレオチドは、それぞれのLNPが同一の抗原をコードするRNAポリヌクレオチドを封入するように、個々のLNP中で製剤化されている。そのような実施形態を、本明細書では「事後混合」と称してもよい。したがって、一部の実施形態では、第1のRNAポリヌクレオチドは第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドは第2のLNP中で製剤化され、第3のRNAポリヌクレオチドは第3のLNP中で製剤化され、第4のRNAポリヌクレオチドは第4のLNP中で製剤化され、第5のRNAポリヌクレオチドは第5のLNP中で製剤化され、第6のRNAポリヌクレオチドは第6のLNP中で製剤化され、第7のRNAポリヌクレオチドは第7のLNP中で製剤化され、第8のRNAポリヌクレオチドは第8のLNP中で製剤化されている。
一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のLNPのミックス中の第1のLNPの第2のLNPに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のLNPの第2のLNPに対するモル比は、1:1より大きい。
一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のLNPのミックス中の第1のLNPの第3のLNPに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のLNPの第3のLNPに対するモル比は、1:1より大きい。
一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のLNPのミックス中の第1のLNPの第4のLNPに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のLNPの第4のLNPに対するモル比は、1:1より大きい。一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のLNPのミックス中の第1のLNPの第5のLNPに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のLNPの第5のLNPに対するモル比は、1:1より大きい。一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のLNPのミックス中の第1のLNPの第6のLNPに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のLNPの第6のLNPに対するモル比は、1:1より大きい。一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のLNPのミックス中の第1のLNPの第7のLNPに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のLNPの第7のLNPに対するモル比は、1:1より大きい。一部の実施形態では、LNP中での製剤化の前のLNPのミックス中の第1のLNPの第8のLNPに対するモル比は、約1:50、約1:25、約1:10、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、約3:1、約4:1、または約5:1、約10:1、約25:1または約50:1である。一部の実施形態では、第1のLNPの第8のLNPに対するモル比は、1:1より大きい。
驚くべきことに、本発明者らは、複数のRNAポリヌクレオチドをLNP中での製剤化の前に混合しようと(事前混合)、特定の抗原をコードするRNAポリヌクレオチドを個々のLNP中で製剤化し、異なる抗原に対する複数のLNPを混合しようと(事後混合)、プロセスに関係なく、RNAポリヌクレオチドの得られる比が同等であることを発見した。この発見の結果として、特に、個々のLNPが単一の抗原のためのRNAを封入する場合、インフルエンザの季節に応じて、異なる比の抗原を混合し、投与する医療専門家の選択肢があり得る。
一部の実施形態では、抗原性ポリペプチドは、ヘマグルチニンタンパク質またはその免疫原性断片をコードする。一部の実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、H18、またはその免疫原性断片である。一部の実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、頭部ドメインを含まない。一部の実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、頭部ドメインの一部を含む。一部の実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、細胞質ドメインを含まない。一部の実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、細胞質ドメインの一部を含む。一部の実施形態では、トランケートされたヘマグルチニンタンパク質は、膜貫通ドメインの一部を含む。
一部の実施形態は、カチオン性脂質ナノ粒子内で製剤化された、ヘマグルチニンタンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドと、薬学的に許容できる担体または賦形剤とを含むインフルエンザワクチンを提供する。一部の実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、H1、H7およびH10から選択される。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、ノイラミニダーゼ(NA)タンパク質をさらにコードする。一部の実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、インフルエンザAウイルスもしくはインフルエンザBウイルスの株またはその組合せに由来する。一部の実施形態では、インフルエンザウイルスは、H1N1、H3N2、H7N9、およびH10N8から選択される。
一部の実施形態では、ウイルスは、インフルエンザAもしくはインフルエンザBの株またはその組合せである。一部の実施形態では、インフルエンザAまたはインフルエンザBの株は、鳥、ブタ、ウマ、イヌ、ヒト、または非ヒト霊長類と関連する。一部の実施形態では、抗原性ポリペプチドは、ヘマグルチニンタンパク質またはその断片をコードする。一部の実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、H7もしくはH10またはその断片である。一部の実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、頭部ドメインの一部を含む(HA1)。一部の実施形態では、ヘマグルチニンタンパク質は、細胞質ドメインの一部を含む。一部の実施形態では、トランケートされたヘマグルチニンタンパク質。一部の実施形態では、タンパク質は、膜貫通ドメインの一部を含む、トランケートされたヘマグルチニンタンパク質である。一部の実施形態では、ウイルスは、H7N9およびH10N8からなる群から選択される。タンパク質断片、機能的タンパク質ドメイン、および相同タンパク質も、目的のポリペプチドの範囲内にあると考えられる。例えば、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100アミノ酸長の、または100アミノ酸長よりも長い参照タンパク質の任意のタンパク質断片(参照ポリペプチド配列よりも少なくとも1アミノ酸残基短いが、その他は同一であるポリペプチド配列を意味する)。
一部の実施形態では、インフルエンザRNA組成物は、抗原性融合タンパク質をコードするRNAを含む。かくして、コードされた抗原または複数の抗原は、一緒に連結された2つ以上のタンパク質(例えば、タンパク質および/またはタンパク質断片)を含んでもよい。あるいは、タンパク質抗原が融合されたタンパク質は、それ自身に対する強力な免疫応答を促進しないが、むしろインフルエンザ抗原に対する強力な免疫応答を促進する。抗原性融合タンパク質は、一部の実施形態では、それぞれの元のタンパク質に由来する機能的特性を保持する。
一部の実施形態は、インフルエンザウイルス感染を防止または処置する方法であって、本明細書に記載の任意のワクチンを対象に投与することを含む方法を提供する。一部の実施形態では、抗原特異的免疫応答は、T細胞応答を含む。一部の実施形態では、抗原特異的免疫応答は、B細胞応答を含む。一部の実施形態では、抗原特異的免疫応答は、T細胞応答とB細胞応答との両方を含む。一部の実施形態では、抗原特異的免疫応答を生じさせる方法は、ワクチンの単回投与を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、皮内、筋肉内注射、皮下注射、鼻内接種、または経口投与によって対象に投与される。
一部の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドまたはその一部は、抗原としてインフルエンザ株の1つもしくは複数のポリペプチドまたはその断片をコードしてもよい。
1.本開示のmRNAワクチン
本開示は、一般に、mRNAワクチンに関する。いくつかのmRNAワクチンプラットフォームが、先行技術において利用可能である。in vitroで転写された(IVT)mRNAの基本構造は、「成熟」真核mRNAと非常に似ており、(i)タンパク質をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)、(ii)それを挟む5’および3’非翻訳領域(UTR)、ならびに末端側に、(iii)7-メチルグアノシン5’キャップ構造および(iv)3’ポリ(A)尾部を含む。非コード構造特色は、mRNAの薬理作用に重要な役割を果たすものであり、それを個別に最適化して、mRNA安定性、翻訳効率(translation efficiency)、および免疫原性をモジュレートすることができる。修飾ヌクレオシドを組み入れることにより、「ヌクレオシド修飾mRNA」と称される、免疫賦活活性が低減したmRNA転写物を作製することができ、したがって、改善された安全性プロファイルを得ることができる。さらに、修飾ヌクレオシドは、IFN型によって誘導され、侵入するmRNAを分解するおよび阻害するようにプログラムされている直接抗ウイルス経路を回避することができるので、安定性および翻訳能が強力に増強されたmRNAワクチンを設計することが可能になる。例えば、IVT mRNAにおけるウリジンをシュードウリジンで置き換えることにより、RNase LによるmRNA切断を調節する2’-5’オリゴアデニル酸シンテターゼの活性が低下する。さらに、mRNA翻訳プロセスの阻害に関連する酵素プロテインキナーゼRの活性の低下が測定される。
本開示は、一般に、mRNAワクチンに関する。いくつかのmRNAワクチンプラットフォームが、先行技術において利用可能である。in vitroで転写された(IVT)mRNAの基本構造は、「成熟」真核mRNAと非常に似ており、(i)タンパク質をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)、(ii)それを挟む5’および3’非翻訳領域(UTR)、ならびに末端側に、(iii)7-メチルグアノシン5’キャップ構造および(iv)3’ポリ(A)尾部を含む。非コード構造特色は、mRNAの薬理作用に重要な役割を果たすものであり、それを個別に最適化して、mRNA安定性、翻訳効率(translation efficiency)、および免疫原性をモジュレートすることができる。修飾ヌクレオシドを組み入れることにより、「ヌクレオシド修飾mRNA」と称される、免疫賦活活性が低減したmRNA転写物を作製することができ、したがって、改善された安全性プロファイルを得ることができる。さらに、修飾ヌクレオシドは、IFN型によって誘導され、侵入するmRNAを分解するおよび阻害するようにプログラムされている直接抗ウイルス経路を回避することができるので、安定性および翻訳能が強力に増強されたmRNAワクチンを設計することが可能になる。例えば、IVT mRNAにおけるウリジンをシュードウリジンで置き換えることにより、RNase LによるmRNA切断を調節する2’-5’オリゴアデニル酸シンテターゼの活性が低下する。さらに、mRNA翻訳プロセスの阻害に関連する酵素プロテインキナーゼRの活性の低下が測定される。
修飾ヌクレオチドの組み入れに加えて、他の手法でも、mRNAの翻訳能および安定性が増大することが検証されている。1つの例は、「配列が工学的に操作されたmRNA」の開発である。その場合、mRNAのORFおよびUTRの配列最適化を、例えば、GC含量を富化させることによってまたは天然の長寿命mRNA分子のUTRを選択することによって行うことにより、mRNA発現を強力に増大させることができる。別の手法は、「自己増幅性mRNA」構築物の設計である。これらは、大部分がアルファウイルスに由来するものであり、ウイルスレプリカーゼをコードする追加的なORFと共に目的の抗原によって置き換えられたORFを含有する。後者は、mRNAの細胞内増幅を駆動するものであり、したがって、抗原発現能を有意に増大させることができる。
また、mRNAの末端構造におけるいくつかの修飾が行われている。アンチリバースキャップ(ARCA)修飾は、5’末端における正しいキャップ方向性を確実にすることができ、これにより、mRNAのほぼ全ての画分がリボソームに効率的に結合することができるようになる。他のキャップ修飾、例えば、ホスホロチオエートキャップアナログにより、真核生物翻訳開始因子4Eに対する親和性をさらに改善し、RNAキャップ除去複合体に対する抵抗性を増大させることができる。
逆に、mRNAの構造を修飾することによって自然免疫応答を誘発するmRNAの効力をさらに改善することができるが、翻訳能を損ねることになる。ホスホロチオエート骨格を用いて、またはカチオン性タンパク質プロタミンを用いて沈降させることによってのいずれかでmRNAを安定化することにより、抗原発現は減弱される可能性があるが、より強力な免疫賦活能を得ることができる。
一態様では、本発明は、抗原としてインフルエンザ株の1つもしくは複数のポリペプチドまたはその断片をコードするmRNA分子を含む免疫原性組成物に関する。
一部の実施形態では、mRNA分子は、ヌクレオシド修飾mRNAを含む。本開示において有用なmRNAは、典型的には、目的のポリペプチド(例えば、コード領域)をコードする連結されたヌクレオシドの第1の領域、第1の領域の5’末端に位置する第1のフランキング領域(例えば、5-UTR)、第1の領域の3’末端に位置する第2のフランキング領域(例えば、3-UTR)、少なくとも1つの5’キャップ領域、および3’安定化領域を含む。一部の実施形態では、本開示のmRNAは、ポリA領域またはKozak配列(例えば、5’-UTR中の)をさらに含む。一部の場合、本開示のmRNAは、ポリヌクレオチドから切り出され得る1つまたは複数のイントロンヌクレオチド配列を含有してもよい。一部の実施形態では、本開示のmRNAは、5’キャップ構造、鎖終結ヌクレオチド、ステムループ、ポリA配列、および/またはポリアデニル化シグナルを含んでもよい。核酸の領域の任意の1つは、1つまたは複数の代替構成成分(例えば、代替ヌクレオシド)を含み得る。例えば、3’安定化領域が、L-ヌクレオシド、逆向きチミジン、もしくは2’-0-メチルヌクレオシドなどの代替ヌクレオシドを含み得る、ならびに/またはコード領域、5’UTR、3’UTR、もしくはキャップ領域が、5置換ウリジン(例えば、5-メトキシウリジン)、1置換シュードウリジン(例えば、1-メチル-シュードウリジン)、および/もしくは5置換シチジン(例えば、5-メチル-シチジン)などの代替ヌクレオシドを含み得る。
本明細書に記載の組成物は、mRNA(例えば、修飾mRNA)などの、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドを含む。mRNAは、例えば、「in vitro転写鋳型」と称される、鋳型DNAからin vitroで転写される。一部の実施形態では、in vitro転写鋳型は、5’非翻訳(UTR)領域をコードし、オープンリーディングフレームを含有し、3’UTRおよびポリA尾部をコードする。in vitro転写鋳型の特定の核酸配列組成および長さは、鋳型によってコードされるmRNAに依存するであろう。
「5’非翻訳領域」(UTR)とは、ポリペプチドをコードしない、開始コドン(すなわち、リボソームによって翻訳されるmRNA転写物の最初のコドン)からすぐ上流(すなわち、5’側)にあるmRNAの領域を指す。
好ましい実施形態では、5’UTRは、配列番号1を含む。
「3’非翻訳領域」(UTR)とは、ポリペプチドをコードしない、停止コドン(すなわち、翻訳の終結をシグナル伝達するmRNA転写物のコドン)からすぐ下流(すなわち、3’側)にあるmRNAの領域を指す。
好ましい実施形態では、3’UTRは、配列番号2を含む。
「オープンリーディングフレーム」は、開始コドン(例えば、メチオニン(ATG))から始まり、停止コドン(例えば、TAA、TAGまたはTGA)で終わるDNAの連続伸長物であり、ポリペプチドをコードする。
「ポリA尾部」は、複数の連続したアデノシン一リン酸を含有する3’UTRから下流にある、例えば、すぐ下流にある(すなわち、3’側)mRNAの領域である。ポリA尾部は、10~300個のアデノシン一リン酸を含有してもよい。例えば、ポリA尾部は、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290または300個のアデノシン一リン酸を含有してもよい。一部の実施形態では、ポリA尾部は、50~250個のアデノシン一リン酸を含有する。関連する生物学的設定(例えば、細胞中、in vivo)では、ポリ(A)尾部は、例えば、細胞質中での酵素的分解からmRNAを保護するように機能し、転写終結、mRNAの核からの輸出および翻訳を補助する。
好ましい実施形態では、3’ポリアデニル化尾部は、配列番号3を含む。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、200~3,000個のヌクレオチドを含む。例えば、ポリヌクレオチドは、200~500、200~1000、200~1500、200~3000、500~1000、500~1500、500~2000、500~3000、1000~1500、1000~2000、1000~3000、1500~3000、または2000~3000個のヌクレオチドを含んでもよい。
一部の実施形態では、LNPは、1つまたは複数のRNAを含んでよく、1つまたは複数のRNA、脂質、およびその量は、特定のN:P比がもたらされるように選択することができる。組成物のN:P比は、1つまたは複数の脂質の窒素原子とRNAのリン酸基の数のモル比を指す。一般に、低N:P比が好ましい。1つまたは複数のRNA、脂質、およびその量は、約2:1~約30:1、例えば、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、12:1、14:1、16:1、18:1、20:1、22:1、24:1、26:1、28:1、または30:1のN:P比がもたらされるように選択することができる。ある特定の実施形態では、N:P比は、約2:1から約8:1であり得る。他の実施形態では、N:P比は、約5:1から約8:1までである。例えば、N:P比は、約5.0:1、約5.5:1、約5.67:1、約6.0:1、約6.5:1、または約7.0:1であってよい。例えば、N:P比は、約5.67:1であり得る。
本開示のmRNAは、標準ヌクレオチドA(アデノシン)、G(グアノシン)、C(シトシン)、U(ウリジン)、またはT(チミジン)のいずれかを含めた天然に存在する構成成分を1つまたは複数含み得る。一実施形態では、(a)5’UTR、(b)オープンリーディングフレーム(ORF)、(c)3’UTR、(d)ポリA尾部、および(上記のa、b、c、またはd)の任意の組合せを含むヌクレオチドの全てまたは実質的に全てが、天然に存在する標準ヌクレオチドA(アデノシン)、G(グアノシン)、C(シトシン)、U(ウリジン)、またはT(チミジン)を含む。
本開示のmRNAは、安定性の増大、および/またはポリヌクレオチドが導入される細胞の自然免疫応答の実質的な誘導の欠如を含めた有用な特性を付与する本明細書に記載の代替構成成分を1つまたは複数含み得る。例えば、modRNAは、modRNAが導入される細胞において、対応する変更されていないmRNAと比べて分解の低減を示し得る。これらの代替種は、タンパク質産生の効率、ポリヌクレオチドの細胞内保持、および/または接触した細胞の生存率を増強し得る、ならびに低減した免疫原性を有し得る。
本開示のmRNAは、修飾された(例えば、変更されたまたは代替)核酸塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチド、またはこれらの組合せを1つまたは複数含み得る。LNPに有用なmRNAは、例えば、核酸塩基、糖、またはヌクレオシド間連結に対する(例えば、連結しているリン酸に対する/リン酸ジエステル連結に対する/リン酸ジエステル骨格に対する)任意の有用な修飾または変更を含み得る。ある特定の実施形態では、変更(例えば、1つまたは複数の変更)は、核酸塩基、糖、およびヌクレオシド間連結のそれぞれに存在する。本開示による変更は、リボ核酸(RNA)の変更、例えば、リボフラノシル環の2’-OHの2’-Hへの置換、トレオース核酸(TNA)、グリコール核酸(GNA)、ペプチド核酸(PNA)、ロックド核酸(LNA)、またはこれらのハイブリッドであってよい。追加的な変更が本明細書に記載されている。
本開示のmRNAは、分子の全長に沿って均等に変更されていてもそうでなくてもよい。例えば、1つまたは複数または全ての型のヌクレオチド(例えば、プリンもしくはピリミジン、またはA、G、U、Cのいずれか1つもしくは複数もしくは全て)がmRNAにおいてまたはその所与の所定の配列領域において均等に変更されていてもそうでなくてもよい。一部の場合では、mRNA内(またはその所与の配列領域内)の全てのヌクレオチドXが変更されており、ここで、Xは、ヌクレオチドA、G、U、Cのいずれか1つであってよい、またはA+G、A+U、A+C、G+U、G+C、U+C、A+G+U、A+G+C、G+U+CまたはA+G+Cの組合せのいずれか1つであってよい。
種々の糖の変更および/またはヌクレオシド間連結(例えば、骨格構造)がポリヌクレオチド内の種々の位置に存在し得る。ヌクレオチドアナログまたは他の変更(複数可)は、ポリヌクレオチドの機能が実質的に低下しないポリヌクレオチドの任意の位置(複数可)に位置してよいことが当業者には理解されよう。変更は、5’末端または3’末端における変更であってもよい。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、3’末端における変更を含む。ポリヌクレオチドは、約1%から約100%まで(全体的なヌクレオチド含有量との関連で、またはヌクレオチドの1つもしくは複数の型、すなわち、A、G、UもしくはCのいずれか1つもしくは複数との関連で)または間に入る任意のパーセンテージ(例えば、1%から20%まで、1%から25%まで、1%から50%まで、1%から60%まで、1%から70%まで、1%から80%まで、1%から90%まで、1%から95%まで、10%から20%まで、10%から25%まで、10%から50%まで、10%から60%まで、10%から70%まで、10%から80%まで、10%から90%まで、10%から95%まで、10%から100%まで、20%から25%まで、20%から50%まで、20%から60%まで、20%から70%まで、20%から80%まで、20%から90%まで、20%から95%まで、20%から100%まで、50%から60%まで、50%から70%まで、50%から80%まで、50%から90%まで、50%から95%まで、50%から100%まで、70%から80%まで、70%から90%まで、70%から95%まで、70%から100%まで、80%から90%まで、80%から95%まで、80%から100%まで、90%から95%まで、90%から100%まで、および95%から100%まで)の代替ヌクレオチドを含有し得る。標準ヌクレオチド(例えば、A、G、U、またはC)の存在が任意の残りのパーセンテージを占めることが理解されよう。
ポリヌクレオチドは、最低でゼロ、最大で100%の代替ヌクレオチド、または間に入る任意のパーセンテージ、例えば、少なくとも5%の代替ヌクレオチド、少なくとも10%の代替ヌクレオチド、少なくとも25%の代替ヌクレオチド、少なくとも50%の代替ヌクレオチド、少なくとも80%の代替ヌクレオチド、または少なくとも90%の代替ヌクレオチドを含有し得る。例えば、ポリヌクレオチドは、代替ウラシルまたはシトシンなどの代替ピリミジンを含有し得る。一部の実施形態では、ポリヌクレオチド内のウラシルの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも25%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%または100%が代替ウラシル(例えば、5置換ウラシル)で置き換えられている。代替ウラシルを単一の独特の構造を有する化合物で置き換えることができる、または異なる構造(例えば、2つ、3つ、4つもしくはそれよりも多くの独特の構造)を有する複数の化合物で置き換えることができる。一部の場合では、ポリヌクレオチド内のシトシンの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも25%、少なくとも50%、少なくとも80%、少なくとも90%または100%が代替シトシン(例えば、5置換シトシン)で置き換えられている。代替シトシンを単一の独特の構造を有する化合物で置き換えることができる、または異なる構造(例えば、2つ、3つ、4つまたはそれよりも多くの独特の構造)を有する複数の化合物で置き換えることができる。
一部の場合では、核酸は、ポリヌクレオチド(例えば、mRNA)が導入される細胞の自然免疫応答を実質的に誘導しないものである。誘導される自然免疫応答の特色としては、1)炎症促進性サイトカイン発現の増大、2)細胞内PRR(RIG-I、MDA5など)の活性化、および/または3)タンパク質翻訳の終止または低減が挙げられる。
一部の実施形態では、mRNAは、1つまたは複数の代替ヌクレオシドまたはヌクレオチドを含む。代替ヌクレオシドおよびヌクレオチドは、代替核酸塩基を含み得る。核酸の核酸塩基は、プリンまたはピリミジンまたはその誘導体などの有機塩基である。核酸塩基は、標準塩基(例えば、アデニン、グアニン、ウラシル、チミン、およびシトシン)であってよい。これらの核酸塩基を変更するかまたは完全に置き換えて、特性が増強された、例えば、ヌクレアーゼに対する抵抗性などの安定性が増大したポリヌクレオチド分子をもたらすことができる。非標準または修飾塩基には、例えば、これだけに限定されないが、アルキル、アリール、ハロ、オキソ、ヒドロキシル、アルキルオキシ、および/もしくはチオ置換を含めた1つもしくは複数の置換もしくは修飾、1つもしくは複数の縮合環もしくは開環、酸化、ならびに/または還元が含まれ得る。
一部の実施形態では、核酸塩基は代替ウラシルである。代替ウラシルを有する例示的な核酸塩基およびヌクレオシドとしては、シュードウリジン(ψ)、ピリジン-4-オンリボヌクレオシド、5-アザ-ウラシル、6-アザ-ウラシル、2-チオ-5-アザ-ウラシル、2-チオ-ウラシル(s2U)、4-チオ-ウラシル(s4U)、4-チオ-シュードウリジン、2-チオ-シュードウリジン、5-ヒドロキシ-ウラシル(ho5U)、5-アミノアリル-ウラシル、5-ハロ-ウラシル(例えば、5-ヨード-ウラシルまたは5-ブロモ-ウラシル)、3-メチル-ウラシル(mU)、5-メトキシ-ウラシル(mo5U)、ウラシル5-オキシ酢酸(cmo5U)、ウラシル5-オキシ酢酸メチルエステル(mcmo5U)、5-カルボキシメチル-ウラシル(cm5U)、1-カルボキシメチル-シュードウリジン、5-カルボキシヒドロキシメチル-ウラシル(chm5U)、5-カルボキシヒドロキシメチル-ウラシルメチルエステル(mchm5U)、5-メトキシカルボニルメチル-ウラシル(mcm5U)、5-メトキシカルボニルメチル-2-チオ-ウラシル(mcm5s2U)、5-アミノメチル-2-チオ-ウラシル(nmVu)、5-メチルアミノメチル-ウラシル(mnm5U)、5-メチルアミノメチル-2-チオ-ウラシル(mnmVu)、5-メチルアミノメチル-2-セレノ-ウラシル(mnm5se2U)、5-カルバモイルメチル-ウラシル(ncm5U)、5-カルボキシメチルアミノメチル-ウラシル(cmnm5U)、5-カルボキシメチルアミノメチル-2-チオ-ウラシル(cmnmVu)、5-プロピニル-ウラシル、1-プロピニル-シュードウラシル、5-タウリノメチル-ウラシル(xm5U)、1-タウリノメチル-シュードウリジン、5-タウリノメチル-2-チオ-ウラシル(xm5s2U)、1-タウリノメチル-4-チオ-シュードウリジン、5-メチル-ウラシル(m5U、すなわち、核酸塩基デオキシチミンを有する)、1-メチル-シュードウリジン(mV)、5-メチル-2-チオ-ウラシル(m5s2U)、1-メチル-4-チオ-シュードウリジン(m xj/)、4-チオ-1-メチル-シュードウリジン、3-メチル-シュードウリジン(m \|/)、2-チオ-1-メチル-シュードウリジン、1-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、2-チオ-l-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、ジヒドロウラシル(D)、ジヒドロシュードウリジン、5,6-ジヒドロウラシル、5-メチル-ジヒドロウラシル(m5D)、2-チオ-ジヒドロウラシル、2-チオ-ジヒドロシュードウリジン、2-メトキシ-ウラシル、2-メトキシ-4-チオ-ウラシル、4-メトキシ-シュードウリジン、4-メトキシ-2-チオ-シュードウリジン、N1-メチル-シュードウリジン、3-(3-アミノ-3-カルボキシプロピル)ウラシル(acp U)、1-メチル-3-(3-アミノ-3-カルボキシプロピル)シュードウリジン(acp ψ)、5-(イソペンテニルアミノメチル)ウラシル(inm5U)、5-(イソペンテニルアミノメチル)-2-チオ-ウラシル(inm5s2U)、5,2’-0-ジメチル-ウリジン(m5Um)、2-チオ-2’-0_メチル-ウリジン(s2Um)、5-メトキシカルボニルメチル-2’-0-メチル-ウリジン(mem Um)、5-カルバモイルメチル-2’-0-メチル-ウリジン(ncm5Um)、5-カルボキシメチルアミノメチル-2’-0-メチル-ウリジン(cmnm5Um)、3,2’-0-ジメチル-ウリジン(m Um)、および5-(イソペンテニルアミノメチル)-2’-0-メチル-ウリジン(inm5Um)、1-チオ-ウラシル、デオキシチミジン、5-(2-カルボメトキシビニル)-ウラシル、5-(カルバモイルヒドロキシメチル)-ウラシル、5-カルバモイルメチル-2-チオ-ウラシル、5-カルボキシメチル-2-チオ-ウラシル、5-シアノメチル-ウラシル、5-メトキシ-2-チオ-ウラシル、および5-[3-(1-E-プロペニルアミノ)]ウラシルが挙げられる。
一部の実施形態では、核酸塩基は、代替シトシンである。代替シトシンを有する例示的な核酸塩基およびヌクレオシドとしては、5-アザ-シトシン、6-アザ-シトシン、シュードイソシチジン、3-メチル-シトシン(m3C)、N4-アセチル-シトシン(ac4C)、5-ホルミル-シトシン(f5C)、N4-メチル-シトシン(m4C)、5-メチル-シトシン(m5C)、5-ハロ-シトシン(例えば、5-ヨード-シトシン)、5-ヒドロキシメチル-シトシン(hm5C)、1-メチル-シュードイソシチジン、ピロロ-シトシン、ピロロ-シュードイソシチジン、2-チオ-シトシン(s2C)、2-チオ-5-メチル-シトシン、4-チオ-シュードイソシチジン、4-チオ-1-メチル1-シュードイソシチジン、4-チオ-1-メチル-1-デアザ-シュードイソシチジン、1-メチル-1-デアザ-シュードイソシチジン、ゼブラリン、5-アザ-ゼブラリン、5-メチル1-ゼブラリン、5-アザ-2-チオ-ゼブラリン、2-チオ-ゼブラリン、2-メトキシ-シトシン、2-メトキシ-5-メチル-シトシン、4-メトキシ-シュードイソシチジン、4-メトキシ-1-メチル-シュードイソシチジン、リシジン(k2C)、5,2’-0-ジメチル-シチジン(m5Cm)、N4-アセチル-2’-0-メチル-シチジン(ac4Cm)、N4,2’-0-ジメチル-シチジン(m4Cm)、5-ホルミル-2’-0-メチル-シチジン(f5Cm)、N4,N4,2’-0-トリメチル-シチジン(m42Cm)、1-チオ-シトシン、5-ヒドロキシ-シトシン、5-(3-アジドプロピル)-シトシン、および5-(2-アジドエチル)-シトシンが挙げられる。
一部の実施形態では、核酸塩基は代替アデニンである。代替アデニンを有する例示的な核酸塩基およびヌクレオシドとしては、2-アミノ-プリン、2,6-ジアミノプリン、2-アミノ-6-ハロ-プリン(例えば、2-アミノ-6-クロロ-プリン)、6-ハロ-プリン(例えば、6-クロロ-プリン)、2-アミノ-6-メチル-プリン、8-アジド-アデニン、7-デアザ-アデニン、7-デアザ-8-アザ-アデニン、7-デアザ-2-アミノ-プリン、7-デアザ-8-アザ-2-アミノ-プリン、7-デアザ-2,6-ジアミノプリン、7-デアザ-8-アザ-2,6-ジアミノプリン、1-メチル1-アデニン(m1A)、2-メチル-アデニン(m2A)、N6-メチル-アデニン(m6A)、2-メチルチオ-N6-メチル-アデニン(ms2m6A)、N6-イソペンテニル-アデニン(i6A)、2-メチルチオ-N6-イソペンテニル-アデニン(ms2i6A)、N6-(シス-ヒドロキシイソペンテニル)アデニン(io6A)、2-メチルチオ-N6-(シス-ヒドロキシイソペンテニル)アデニン(ms2io6A)、N6-グリシニルカルバモイル-アデニン(g6A)、N6-トレオニルカルバモイル-アデニン(t6A)、N6-メチル-N6-トレオニルカルバモイル-アデニン(m6t6A)、2-メチルチオ-N6-トレオニルカルバモイル-アデニン(ms2g6A)、N6,N6-ジメチル-アデニン(m62A)、N6-ヒドロキシノルバリルカルバモイル-アデニン(hn6A)、2-メチルチオ-N6-ヒドロキシノルバリルカルバモイル-アデニン(ms2hn6A)、N6-アセチル-アデニン(ac6A)、7-メチル-アデニン、2-メチルチオ-アデニン、2-メトキシ-アデニン、N6,2’-0-ジメチル-アデノシン(m6Am)、N6,N6,2’-0-トリメチル-アデノシン(m62Am)、1,2’-0-ジメチル-アデノシン(ml Am)、2-アミノ-N6-メチル-プリン、1-チオ-アデニン、8-アジド-アデニン、N6-(19-アミノ-ペンタオキサノナデシル)-アデニン、2,8-ジメチル-アデニン、N6-ホルミル-アデニン、およびN6-ヒドロキシメチル-アデニンが挙げられる。
一部の実施形態では、核酸塩基は代替グアニンである。代替グアニンを有する例示的な核酸塩基およびヌクレオシドとしては、イノシン(I)、1-メチル-イノシン(mil)、ワイオシン(imG)、メチルワイオシン(mimG)、4-デメチル-ワイオシン(imG-14)、イソワイオシン(imG2)、ワイブトシン(yW)、ペルオキシワイブトシン(o2yW)、ヒドロキシワイブトシン(OHyW)、低修飾(undermodified)ヒドロキシワイブトシン(OHyW*)、7-デアザ-グアニン、キューオシン(Q)、エポキシキューオシン(oQ)、ガラクトシル-キューオシン(galQ)、マンノシル-キューオシン(manQ)、7-シアノ-7-デアザ-グアニン(preQO)、7-アミノメチル-7-デアザ-グアニン(preQl)、アルカエオシン(G+)、7-デアザ-8-アザ-グアニン、6-チオ-グアニン、6-チオ-7-デアザ-グアニン、6-チオ-7-デアザ-8-アザ-グアニン、7-メチル-グアニン(m7G)、6-チオ-7-メチル-グアニン、7-メチル-イノシン、6-メトキシ-グアニン、1-メチル-グアニン(mlG)、N2-メチル-グアニン(m2G)、N2,N2-ジメチル-グアニン(m22G)、N2,7-ジメチル-グアニン(m2,7G)、N2,N2,7-ジメチル-グアニン(m2,2,7G)、8-オキソ-グアニン、7-メチル-8-オキソ-グアニン、1-メチル-6-チオ-グアニン、N2-メチル-6-チオ-グアニン、N2,N2-ジメチル-6-チオ-グアニン、N2-メチル-2’-0-メチル-グアノシン(m2Gm)、N2,N2-ジメチル-2’-0-メチル-グアノシン(m22Gm)、1-メチル-2’-0-メチル-グアノシン(mlGm)、N2,7-ジメチル-2’-0-メチル-グアノシン(m2,7Gm)、2’-0-メチル-イノシン(Im)、1,2’-0-ジメチル-イノシン(mllm)、1-チオ-グアニン、およびO-6-メチル-グアニンが挙げられる。
ヌクレオチドの代替核酸塩基は、独立に、プリン、ピリミジン、プリンまたはピリミジンアナログであってよい。例えば、核酸塩基は、アデニン、シトシン、グアニン、ウラシル、またはヒポキサンチンの代替物であってよい。別の実施形態では、核酸塩基には、例えば、ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン、5-メチルシトシン(5-me-C)、5-ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、2-アミノアデニン、アデニンおよびグアニンの6-メチルおよび他のアルキル誘導体、アデニンおよびグアニンの2-プロピルおよび他のアルキル誘導体、2-チオウラシル、2-チオチミンおよび2-チオシトシン、5-プロピニルウラシルおよびシトシン、6-アゾウラシル、シトシンおよびチミン、5-ウラシル(シュードウラシル)、4-チオウラシル、8-ハロ(例えば、8-ブロモ)、8-アミノ、8-チオール、8-チオアルキル、8-ヒドロキシおよび他の8置換アデニンおよびグアニン、5-ハロ、特に5-ブロモ、5-トリフルオロメチルおよび他の5置換ウラシルおよびシトシン、7-メチルグアニンおよび7-メチルアデニン、8-アザグアニンおよび8-アザアデニン、デアザグアニン、7-デアザグアニン、3-デアザグアニン、デアザアデニン、7-デアザアデニン、3-デアザアデニン、ピラゾロ[3,4-d]ピリミジン、イミダゾ[1,5-a]1,3,5トリアジノン、9-デアザプリン、イミダゾ[4,5-d]ピラジン、チアゾロ[4,5-d]ピリミジン、ピラジン-2-オン、1,2,4-トリアジン、ピリダジン;または1,3,5トリアジンを含めた、塩基の天然に存在するおよび合成の誘導体も含めることができる。ヌクレオチドが省略形A、G、C、TまたはUを使用して示されている場合、各文字は、代表的な塩基および/またはその誘導体を指し、例えば、Aは、アデニンまたはアデニンアナログ、例えば、7-デアザアデニンを含む。
mRNAに5’キャップ構造を含めることができる。ポリヌクレオチドの5’キャップ構造は、核外移行およびポリヌクレオチド安定性の増大に関与し、mRNAのキャップ結合性タンパク質(CBP)に結合し、それにより、CBPとポリA結合性タンパク質が会合して成熟環状mRNA種を形成することを通じて細胞におけるポリヌクレオチド安定性および翻訳コンピテンシーを担う。キャップは、さらに、mRNAスプライシングの間の5’近位イントロンの除去を補助する。
内因性ポリヌクレオチド分子に、5’末端キャップ付加し、それにより、ポリヌクレオチドの末端グアノシンキャップ残基と5’末端の転写されたセンスヌクレオチドとの間に5’ppp-5’三リン酸連結を生成することができる。次いで、この5’グアニル酸キャップをメチル化して、N7-メチル-グアニル酸残基を生成することができる。ポリヌクレオチドの5’末端の末端および/または末端前(anteterminal)の転写されたヌクレオチドのリボース糖を2’-0-メチル化することもできる。グアニル酸キャップ構造の加水分解および切断によって5’キャップを除去することにより、mRNA分子などのポリヌクレオチド分子を分解の標的とすることができる。
ポリヌクレオチドに対する変更により、キャップ除去を防止し、したがってポリヌクレオチド半減期を増大させる非加水分解性キャップ構造を生成することができる。キャップ構造の加水分解には5’-ppp-5’ホスホジエステル連結の切断が必要であるので、キャップ付加反応の間に代替ヌクレオチドを使用することができる。例えば、New England Biolabs(Ipswich、MA)のVaccinia Capping Enzymeを、a-チオ-グアノシンヌクレオチドと共に製造者の指示に従って使用して、5’-ppp-5’キャップにホスホロチオエート連結を創出することができる。
α-メチル-ホスホネートおよびセレノ-ホスフェートヌクレオチドなどの追加的な代替グアノシンヌクレオチドを使用することができる。追加的な変更として、これだけに限定されないが、ポリヌクレオチド(上記の通り)の5’末端および/または5’末端前ヌクレオチドのリボース糖の、糖の2’-ヒドロキシ基における2’-0-メチル化が挙げられる。mRNA分子の5’キャップを生成するために複数の別個の5’キャップ構造を使用することができる。
キャップアナログは、本明細書では合成キャップアナログ、化学的キャップ、化学的キャップアナログ、または構造もしくは機能的キャップアナログとも称され、天然の(すなわち、内因性、野生型、または生理的)5’キャップとは化学構造が異なるが、一方でキャップ機能は保持する。キャップアナログは、化学的に(すなわち、非酵素的に)または酵素的に合成する、および/ポリヌクレオチドに連結することができる。例えば、アンチリバースキャップアナログ(Anti-Reverse Cap Analog)(ARCA)キャップは、5’-5’-三リン酸基によって連結した2つのグアノシンを含有し、ここで、一方のグアノシンはN7-メチル基ならびに3’-0-メチル基を含有する(すなわち、N7、3’-0-ジメチル-グアノシン-5’-三リン酸-5’-グアノシン、m7G-3’mppp-G、これは3’0-Me-m7G(5’)ppp(5’)Gと同等に示され得る)。他方の変更されていないグアノシンの3’-0原子は、キャップ付加されたポリヌクレオチド(例えば、mRNA)の5’末端ヌクレオチドに連結するようになる。N7-および3’-0がメチル化されたグアノシンにより、キャップ付加されたポリヌクレオチド(例えば、mRNA)の末端部分がもたらされる。別の例示的なキャップはmCAPであり、これは、ARCAと同様であるが、グアノシンに2’-0-メチル基を有する(すなわち、N7,2’-0-ジメチル-グアノシン-5’三リン酸-5’グアノシン、m7Gm-ppp-G)。
キャップは、ジヌクレオチドキャップアナログであってよい。非限定的な例として、ジヌクレオチドキャップアナログは、異なるリン酸位置においてボラノホスフェート基またはホスホロセレノエート基で修飾されたもの、例えば、そのキャップ構造が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,519,110号に記載されているジヌクレオチドキャップアナログなどであってよい。
あるいは、キャップアナログは、当技術分野で公知のおよび/または本明細書に記載のN7-(4-クロロフェノキシエチル)置換されたジヌクレオチドキャップアナログであってよい。N7-(4-クロロフェノキシエチル)置換されたジヌクレオチドキャップアナログの非限定的な例としては、N7-(4-クロロフェノキシエチル)-G(5)ppp(5’)GおよびN7-(4-クロロフェノキシエチル)-m3’-OG(5)ppp(5’)Gキャップアナログが挙げられる(例えば、そのキャップ構造が参照により本明細書に組み込まれるKoreら、Bioorganic&Medicinal Chemistry 2013 21:4570~4574に記載されている種々のキャップアナログおよびキャップアナログの合成方法を参照されたい)。他の場合では、本開示のポリヌクレオチドに有用なキャップアナログは、4-クロロ/ブロモフェノキシエチルアナログである。
キャップアナログにより、in vitro転写反応において同時にポリヌクレオチドにキャップ付加することが可能になるが、転写物の20%に至るまでがキャップ付加されないままになる。このこと、ならびにキャップアナログと内因性の細胞の転写機構によって産生されたポリヌクレオチドの内因性5’キャップ構造の構造的差異により、翻訳コンピテンシーの低下および細胞における安定性の低下が導かれる。
より真正に近い5’キャップ構造を生成するために、代替ポリヌクレオチドに、転写後に酵素を使用してキャップ付加することもできる。本明細書で使用される場合、「より真正に近い」という句は、内因性または野生型特色を、構造的にまたは機能的にのいずれかで密接に反映するまたは模倣する特色を指す。すなわち、「より真正に近い」特色は、内因性、野生型、天然のもしくは生理的な細胞機能および/もしくは構造を、合成特色もしくは先行技術のアナログと比較してより良好に表す、または1つもしくは複数の観点で、対応する内因性、野生型、天然の、もしくは生理的な特色を凌ぐものである。本開示のポリヌクレオチドに有用なより真正に近い5’キャップ構造の非限定的な例は、とりわけ、当技術分野で公知の合成5’キャップ構造と比較して(または野生型、天然のもしくは生理的な5’キャップ構造と比較して)キャップ結合性タンパク質の結合性の増強、半減期の増大、5’エンドヌクレアーゼの影響の受けやすさの低減、および/または5’キャップ除去の低減を有するものである。例えば、組換えワクシニアウイルスキャッピング酵素および組換え2’-0-メチルトランスフェラーゼ酵素により、ポリヌクレオチドの5’末端ヌクレオチドとグアノシンキャップヌクレオチドの間に標準5’-5’-三リン酸連結を創出することができ、ここで、キャップグアノシンはN7-メチル化を含有し、ポリヌクレオチドの5’末端ヌクレオチドは2’-0-メチルを含有する。そのような構造はキャップ1構造と称される。このキャップにより、例えば、当技術分野で公知の他の5’キャップアナログ構造と比較して、高い翻訳コンピテンシー、細胞における安定性、および細胞における炎症促進性サイトカインの活性化の低下がもたらされる。他の例示的なキャップ構造としては、7mG(5’)ppp(5’)N,pN2p(キャップ0)、7mG(5’)ppp(5’)NlmpNp(キャップ1)、7mG(5’)-ppp(5’)NlmpN2mp(キャップ2)、およびm(7)Gpppm(3)(6,6,2’)Apm(2’)Apm(2’)Cpm(2)(3,2’)Up(キャップ4)が挙げられる。
代替ポリヌクレオチドに転写後にキャップ付加することができ、このプロセスはより効率的であるので、mRNAのほぼ100%にキャップ付加することができる。これは、in vitro転写反応の過程中にキャップアナログをポリヌクレオチドに連結すると-80%になるのとは対照的である。5’末端キャップは、内因性キャップまたはキャップアナログを包含し得る。5’末端キャップは、グアノシンアナログを包含し得る。有用なグアノシンアナログとしては、イノシン、N1-メチル-グアノシン、2’-フルオロ-グアノシン、7-デアザ-グアノシン、8-オキソ-グアノシン、2-アミノ-グアノシン、LNA-グアノシン、および2-アジド-グアノシンが挙げられる。一部の場合では、ポリヌクレオチドは、修飾された5’キャップを含有する。5’キャップに対する修飾により、ポリヌクレオチドの安定性を増大させることができ、ポリヌクレオチドの半減期を増大させることができ、ポリヌクレオチド翻訳効率(translational efficiency)を上昇させることができる。修飾された5’キャップとしては、これだけに限定されないが、以下の修飾のうちの1つまたは複数を挙げることができる:キャップ付加されたグアノシン三リン酸(GTP)の2’および/または3’位における修飾、糖環酸素(炭素環式環を生じる)のメチレン部分(CH2)での置換え、キャップ構造の三リン酸橋部分における修飾、または核酸塩基(G)部分における修飾。
5’UTRをmRNAに隣接領域として提供することができる。5’UTRは、ポリヌクレオチドに見いだされるコード領域と相同であっても異種であってもよい。複数の5’UTRを隣接領域に含めることができ、それらの配列は同じであっても異なってもよい。いずれの部分にも行わないことを含め、隣接領域の任意の部分をコドン最適化することができ、いずれの部分も、独立に、コドン最適化の前および/または後に1種または複数種の異なる構造的または化学的変質を含有してよい。
一実施形態では、本開示の抗原をコードするORFは、コドン最適化される。コドン最適化法は、当業界で公知である。例えば、本明細書に提供されるいずれか1つまたは複数の配列のORFを、コドン最適化することができる。一部の実施形態では、コドン最適化を使用して、標的および宿主生物におけるコドン頻度を一致させて適切なフォールディングを確保する;GC含量を偏らせてmRNAの安定性を増大させるか、もしくは二次構造を減少させる;遺伝子構築もしくは発現を損ない得るタンデムリピートコドンもしくはベースラン(base run)を最小化する;転写および翻訳制御領域をカスタマイズする;タンパク質輸送配列を挿入もしくは除去する;コードされたタンパク質中の翻訳後修飾部位(例えば、グリコシル化部位)を除去/付加する;タンパク質ドメインを付加、除去もしくはシャッフルする;制限部位を挿入するか、もしくは欠失させる;リボソーム結合部位およびmRNA分解部位を修飾する;タンパク質の種々のドメインを適切にフォールディングさせるために翻訳速度を調整する;またはポリヌクレオチド内の問題の二次構造を減少させる、もしくは除去することができる。コドン最適化のツール、アルゴリズムおよびサービスは、当業界で公知である。非限定例としては、GeneArt(Life Technologies)、DNA2.0(Menlo Park Calif.)からのサービスおよび/または特許で保護された方法が挙げられる。一部の実施形態では、オープンリーディングフレーム(ORF)配列を、最適化アルゴリズムを使用して最適化する。mRNAの1つまたは複数の特性を変更するために、mRNAのコード領域に対して異種である5’UTRを工学的に作製することができる。次いで、mRNAを細胞、組織または生物体に投与することができ、タンパク質レベル、局在、および/または半減期などのアウトカムを測定して、異種5’UTRによりmRNAに対してもたらされた可能性がある有益な影響を評価することができる。A、T、CまたはGを含めた1つまたは複数のヌクレオチドが末端に対して付加または除去された5’UTRのバリアントを利用することができる。5’UTRも本明細書に記載の任意の様式でコドン最適化または変更することができる。
mRNAは、例えば、これだけに限定されないが、ヒストンステムループなどのステムループを含み得る。ステムループは、約25または約26ヌクレオチドの長さのヌクレオチド配列であってよい。ヒストンステムループは、コード領域に対して3’側(例えば、コード領域の3’末端)に位置し得る。非限定的な例として、ステムループは、本明細書に記載のポリヌクレオチドの3’末端に位置し得る。一部の場合では、mRNAは、1つよりも多くのステムループ(例えば、2つのステムループ)を含む。ステムループは、ポリヌクレオチドの第2の末端領域に位置し得る。非限定的な例として、ステムループは、第2の末端領域の非翻訳領域(例えば、3’UTR)内に位置し得る。一部の場合では、ヒストンステムループを含むmRNAを、3’安定化領域(例えば、少なくとも1つの連鎖停止ヌクレオシド(chain terminating nucleoside)を含む3’安定化領域)を付加することによって安定化することができる。理論に制約されることを望むものではなく、少なくとも1つの連鎖停止ヌクレオシドの付加により、ポリヌクレオチドの分解を緩徐化することができ、したがって、ポリヌクレオチドの半減期を増大させることができる。他の場合では、ヒストンステムループを含むmRNAを、ポリヌクレオチドの3’領域に、オリゴ(U)の付加を防止および/または阻害することができる変更を加えることによって安定化することができる。さらに別の場合には、ヒストンステムループを含むmRNAを、3’-デオキシヌクレオシド、2’,3’-ジデオキシヌクレオシド、3’-0-メチルヌクレオシド、3-0-エチルヌクレオシド、3’-アラビノシド、および他の当技術分野で公知のおよび/または本明細書に記載の代替ヌクレオシドで終止するオリゴヌクレオチドを付加することによって安定化することができる。一部の場合では、本開示のmRNAは、ヒストンステムループ、ポリA領域、および/または5’キャップ構造を含み得る。ヒストンステムループは、ポリA領域の前および/または後にあってよい。ヒストンステムループおよびポリA領域配列を含むポリヌクレオチドは、本明細書に記載の連鎖終止ヌクレオシドを含み得る。他の場合では、本開示のポリヌクレオチドは、ヒストンステムループおよび5’キャップ構造を含み得る。5’キャップ構造としては、これだけに限定されないが、本明細書に記載のおよび/または当技術分野で公知のものを挙げることができる。一部の場合では、保存されたステムループ領域は、本明細書に記載のmiR配列を含み得る。非限定的な例として、ステムループ領域は、本明細書に記載のmiR配列のシード配列を含み得る。別の非限定的な例では、ステムループ領域は、miR-122シード配列を含み得る。
mRNAは、少なくとも1つのヒストンステムループおよびポリA領域またはポリアデニル化シグナルを含み得る。ある特定の場合では、ヒストンステムループおよびポリA領域またはポリアデニル化シグナルをコードするポリヌクレオチドは、病原体抗原またはその断片をコードし得る。他の場合では、ヒストンステムループおよびポリA領域またはポリアデニル化シグナルをコードするポリヌクレオチドは、治療用タンパク質をコードし得る。一部の場合では、ヒストンステムループおよびポリA領域またはポリアデニル化シグナルをコードするポリヌクレオチドは、腫瘍抗原またはその断片をコードし得る。他の場合では、ヒストンステムループおよびポリA領域またはポリアデニル化シグナルをコードするポリヌクレオチドは、アレルゲン抗原または自己免疫性自己抗原をコードし得る。
mRNAは、ポリA配列および/またはポリアデニル化シグナルを含み得る。ポリA配列は、アデニンヌクレオチドまたはそのアナログもしくは誘導体の全体または大部分から構成され得る。ポリA配列は、核酸の3’非翻訳領域の隣に位置する尾部であり得る。RNAプロセシングの間に、アデノシンヌクレオチド(ポリA領域)の長鎖が通常はメッセンジャーRNA(mRNA)分子に付加されて、分子の安定性が増大する。転写の直後に、転写物の3’末端が切断されて、3’-ヒドロキシが遊離する。次いで、ポリAポリメラーゼによってアデノシンヌクレオチドの鎖がRNAに付加される。ポリアデニル化と称されるこのプロセスでは、100から250残基長の間のポリA領域が付加される。独特のポリA領域の長さにより、本開示の代替ポリヌクレオチドにある特定の利点をもたらすことができる。一般に、本開示のポリA領域の長さは、少なくとも30ヌクレオチドの長さである。別の実施形態では、ポリA領域は、少なくとも35ヌクレオチドの長さである。別の実施形態では、長さは、少なくとも40ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも45ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも55ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも60ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも70ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも80ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも90ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも100ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも120ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも140ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも160ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも180ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも200ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも250ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも300ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも350ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも400ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも450ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも500ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも600ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも700ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも800ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも900ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも1000ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも1100ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも1200ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも1300ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも1400ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも1500ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも1600ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも1700ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも1800ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも1900ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも2000ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも2500ヌクレオチドである。別の実施形態では、長さは、少なくとも3000ヌクレオチドである。一部の場合では、ポリA領域は、本明細書に記載の代替ポリヌクレオチド分子上の80ヌクレオチド、120ヌクレオチド、160ヌクレオチドの長さであってよい。他の場合では、ポリA領域は、本明細書に記載の代替ポリヌクレオチド分子上の20、40、80、100、120、140または160ヌクレオチドの長さであってよい。一部の場合では、ポリA領域は、代替ポリヌクレオチド全体の長さと相対させて設計される。この設計は、代替ポリヌクレオチドのコード領域の長さ、代替ポリヌクレオチド(例えば、mRNAなど)の特定の特色もしくは領域の長さに基づき得る、または代替ポリヌクレオチドから発現される最終産物の長さに基づき得る。代替ポリヌクレオチドの任意の特色(例えば、ポリA領域を含むmRNA部分以外)と相対させる場合、ポリA領域は、追加的な特色よりも10、20、30、40、50、60、70、80、90または100%長くてよい。ポリA領域を、それが属する代替ポリヌクレオチドに対する分率として設計することもできる。これに関連して、ポリA領域は、構築物の総長または構築物の総長からポリA領域を差し引いた長さの10、20、30、40、50、60、70、80、または90%以上であり得る。
ある特定の場合では、工学的に操作された結合性部位、および/またはポリA結合性タンパク質へのmRNAのコンジュゲーションを使用して、発現を増強することができる。工学的に操作された結合性部位は、mRNAの局所的な微小環境のリガンドの結合性部位として作動し得るセンサー配列であってよい。非限定的な例として、mRNAは、ポリA結合性タンパク質(PABP)およびそのアナログの結合親和性を変更するために少なくとも1つの工学的に操作された結合性部位を含み得る。少なくとも1つの工学的に操作された結合性部位を組み入れることにより、PABPおよびそのアナログの結合親和性を増大させることができる。
さらに、ポリA領域の3’末端に代替ヌクレオチドを使用し、3’末端を通じて、複数の別個のmRNAをPABP(ポリA結合性タンパク質)に連結することができる。トランスフェクション実験を関連性のある細胞株において行うことができ、トランスフェクション後12時間、24時間、48時間、72時間、および7日目の時点でタンパク質産生をELISAによってアッセイすることができる。非限定的な例として、トランスフェクション実験を使用して、少なくとも1つの工学的に操作された結合性部位の付加の結果として、PABPまたはそのアナログの結合親和性に対する効果を評価することができる。ある特定の場合では、ポリA領域を使用して、翻訳開始をモジュレートすることができる。理論に制約されることを望むものではないが、ポリA領域によりPABPが動員され、それが今度は翻訳開始複合体と相互作用し得、したがって、ポリA領域はタンパク質合成のために必須であり得る。一部の場合では、本開示において、ポリA領域を3’-5’エキソヌクレアーゼ消化からの保護のために使用することもできる。一部の場合では、mRNAは、ポリA-G四重鎖を含み得る。G四重鎖は、4本のグアノシンヌクレオチドが環状水素結合したアレイであり、DNAおよびRNAの両方でGリッチ配列によって形成され得る。この実施形態では、G四重鎖をポリA領域の最後に組み入れる。得られたmRNAを、安定性、タンパク質産生、および半減期を含めた他のパラメータについて様々な時点でアッセイすることができる。ポリA-G四重鎖により、120ヌクレオチドのポリA領域を単独で使用した場合に見られるタンパク質産生の少なくとも75%と等価のタンパク質産生がもたらされることが発見されている。一部の場合では、mRNAにポリA領域を含めることができ、また、3’安定化領域を付加することによって安定化することができる。ポリA領域を有するmRNAは、5’キャップ構造をさらに含み得る。他の場合では、mRNAは、ポリA-G四重鎖を含み得る。ポリA-G四重鎖を有するmRNAは、5’キャップ構造をさらに含み得る。一部の場合では、mRNAを安定化するために使用することができる3’安定化領域として、ポリA領域またはポリA-G四重鎖が挙げられる。他の場合では、本開示で使用することができる3’安定化領域として、連鎖停止ヌクレオシド(chain termination nucleoside)、例えば、3’-デオキシアデノシン(コルジセピン)、3’-デオキシウリジン、3’-デオキシシトシン、3’-デオキシグアノシン、3’-デオキシチミン、2’,3’-ジデオキシヌクレオシド、例えば、2’,3’-ジデオキシアデノシン、2’,3’-ジデオキシウリジン、2’,3’-ジデオキシシトシン、2’、3’-ジデオキシグアノシン、2’,3’-ジデオキシチミンなど、2’-デオキシヌクレオシド、またはO-メチルヌクレオシドなどが挙げられる。他の場合では、ポリA領域またはポリA-G四重鎖を含むmRNAを、ポリヌクレオチドの3’領域に対する、オリゴ(U)の付加を防止および/または阻害することができる変更によって安定化することができる。さらに他の場合では、ポリA領域またはポリA-G四重鎖を含むmRNAを、3’-デオキシヌクレオシド、2’,3’-ジデオキシヌクレオシド
3-O-メチルヌクレオシド、3’-O-エチルヌクレオシド、3’-アラビノシド、および他の当技術分野で公知のおよび/または本明細書に記載の代替ヌクレオシドで終止するオリゴヌクレオチドを付加することによって安定化することができる。
3-O-メチルヌクレオシド、3’-O-エチルヌクレオシド、3’-アラビノシド、および他の当技術分野で公知のおよび/または本明細書に記載の代替ヌクレオシドで終止するオリゴヌクレオチドを付加することによって安定化することができる。
ある実施形態では、本開示のmRNAワクチンは、脂質を含む。脂質とmodRNAは、一緒になってナノ粒子を形成し得る。脂質にmRNAを封入して脂質ナノ粒子(LNP)の形態にし、RNA/脂質ナノ粒子の細胞への進入および安定性を補助することができる。
脂質ナノ粒子は、脂質構成成分ならびに治療薬および/または予防薬などの1種または複数種の追加的な構成成分を含み得る。LNPを1つまたは複数の特定の適用または標的のために設計することができる。LNPの要素を、特定の適用もしくは標的に基づいて、および/または1つもしくは複数の要素の有効性、毒性、費用、使いやすさ、利用可能性、もしくは他の特色に基づいて選択することができる。同様に、特定の適用または標的のために、例えば、要素の特定の組合せの有効性および毒性に応じて、LNPの特定の製剤を選択することができる。LNP製剤の有効性および忍容性は、製剤の安定性の影響を受ける可能性がある。
脂質ナノ粒子を1つまたは複数の特定の適用または標的のために設計することができる。例えば、LNPを、RNAなどの治療薬および/または予防薬を哺乳動物の体内の特定の細胞、組織、器官、または系またはこれらの群に送達されるように設計することができる。
特定の体の標的に対する選択性を増大させるために、脂質ナノ粒子の生理化学的特性を変更することができる。例えば、粒子サイズを異なる器官の開窓サイズに基づいて調整することができる。LNPに含まれる治療薬および/または予防薬はまた、所望の送達標的(1つまたは複数)に基づいて選択することもできる。例えば、治療薬および/または予防薬を、特定の適応症、状態、疾患、もしくは障害のために、および/または特定の細胞、組織、器官、もしくは系もしくはこれらの群への送達(例えば、限局的または特異的送達)のために選択することができる。ある特定の実施形態では、LNPは、細胞内で翻訳されて目的のポリペプチドを産生することが可能な、目的のポリペプチドをコードするmRNAを含み得る。そのような組成物を、特定の器官に特異的に送達されるように設計することができる。一部の実施形態では、組成物を、哺乳動物の肝臓に特異的に送達されるように設計することができる。一部の実施形態では、組成物を、リンパ節に特異的に送達されるように設計することができる。一部の実施形態では、組成物を、哺乳動物の脾臓に特異的に送達されるように設計することができる。
LNPは、本明細書に記載の1種または複数種の構成成分を含み得る。一部の実施形態では、本開示のLNP製剤は、少なくとも1種の脂質ナノ粒子構成成分を含む。脂質ナノ粒子は、脂質構成成分ならびに核酸などの治療薬および/または予防薬などの1種または複数種の追加的な構成成分を含み得る。LNPを1つまたは複数の特定の適用または標的のために設計することができる。LNPの要素を、特定の適用もしくは標的に基づいて、および/または1つもしくは複数の要素の有効性、毒性、費用、使いやすさ、利用可能性、もしくは他の特色に基づいて選択することができる。同様に、例えば、要素の特定の組合せの有効性および毒性に応じて、特定の適用または標的のために、LNPの特定の製剤を選択することができる。LNP製剤の有効性および忍容性は、製剤の安定性の影響を受ける可能性がある。
一部の実施形態では、LNPの封入または部分的な封入のために、例えば、ポリマーを含めるおよび/または使用することができる。ポリマーは、生分解性かつ/または生体適合性のものであってよい。ポリマーは、これだけに限定されないが、ポリアミン、ポリエーテル、ポリアミド、ポリエステル、ポリカルバメート、ポリ尿素、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリアセチレン、ポリエチレン、ポリエチレンイミン、ポリイソシアネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、およびポリアリレートから選択することができる。例えば、ポリマーとして、ポリ(カプロラクトン)(PCL)、エチレン酢酸ビニルポリマー(EVA)、ポリ(乳酸)(PLA)、ポリ(L-乳酸)(PLLA)、ポリ(グリコール酸)(PGA)、ポリ(乳酸-co-グリコール酸)(PLGA)、ポリ(L-乳酸-co-グリコール酸)(PLLGA)、ポリ(D,L-ラクチド)(PDLA)、ポリ(L-ラクチド)(PLLA)、ポリ(D,L-ラクチド-co-カプロラクトン)、ポリ(D,L-ラクチド-co-カプロラクトン-co-グリコリド)、ポリ(D,L-ラクチド-co-PEO-co-D,L-ラクチド)、ポリ(D,L-ラクチド-co-PPO-co-D,L-ラクチド)、ポリアルキルシアノアクリレート、ポリウレタン、ポリ-L-リシン(PLL)、ヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)、ポリエチレングリコール、ポリ-L-グルタミン酸、ポリ(ヒドロキシ酸)、ポリ酸無水物、ポリオルトエステル、ポリ(エステル
アミド)、ポリアミド、ポリ(エステルエーテル)、ポリカーボネート、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのポリアルキレン、ポリ(エチレングリコール)(PEG)などのポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド(PEO)、ポリ(エチレンテレフタレート)などのポリアルキレンテレフタレート、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルエーテル、ポリ(酢酸ビニル)などのポリビニルエステル、ポリ(塩化ビニル)(PVC)などのポリハロゲン化ビニル、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリシロキサン、ポリスチレン、ポリウレタン、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリ(メチル(メタ)アクリレート)(PMMA)、ポリ(エチル(メタ)アクリレート)、ポリ(ブチル(メタ)アクリレート)、ポリ(イソブチル(メタ)アクリレート)、ポリ(ヘキシル(メタ)アクリレート)、ポリ(イソデシル(メタ)アクリレート)、ポリ(ラウリル(メタ)アクリレート)、ポリ(フェニル(メタ)アクリレート)、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(イソプロピルアクリレート)、ポリ(イソブチルアクリレート)、ポリ(オクタデシルアクリレート)およびそれらの共重合体および混合物などのアクリル酸のポリマー、ポリジオキサノンおよびその共重合体、ポリヒドロキシアルカン酸、ポリプロピレンフマレート、ポリオキシメチレン、ポロキサマー、ポロキサミン、ポリ(オルト)エステル、ポリ(酪酸)、ポリ(吉草酸)、ポリ(ラクチド-co-カプロラクトン)、炭酸トリメチレン、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)(PAcM)、ポリ(2-メチル-2-オキサゾリン)(PMOX)、ポリ(2-エチル-2-オキサゾリン)(PEOZ)、およびポリグリセリンを挙げることができる。
アミド)、ポリアミド、ポリ(エステルエーテル)、ポリカーボネート、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのポリアルキレン、ポリ(エチレングリコール)(PEG)などのポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド(PEO)、ポリ(エチレンテレフタレート)などのポリアルキレンテレフタレート、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルエーテル、ポリ(酢酸ビニル)などのポリビニルエステル、ポリ(塩化ビニル)(PVC)などのポリハロゲン化ビニル、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリシロキサン、ポリスチレン、ポリウレタン、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリ(メチル(メタ)アクリレート)(PMMA)、ポリ(エチル(メタ)アクリレート)、ポリ(ブチル(メタ)アクリレート)、ポリ(イソブチル(メタ)アクリレート)、ポリ(ヘキシル(メタ)アクリレート)、ポリ(イソデシル(メタ)アクリレート)、ポリ(ラウリル(メタ)アクリレート)、ポリ(フェニル(メタ)アクリレート)、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(イソプロピルアクリレート)、ポリ(イソブチルアクリレート)、ポリ(オクタデシルアクリレート)およびそれらの共重合体および混合物などのアクリル酸のポリマー、ポリジオキサノンおよびその共重合体、ポリヒドロキシアルカン酸、ポリプロピレンフマレート、ポリオキシメチレン、ポロキサマー、ポロキサミン、ポリ(オルト)エステル、ポリ(酪酸)、ポリ(吉草酸)、ポリ(ラクチド-co-カプロラクトン)、炭酸トリメチレン、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)(PAcM)、ポリ(2-メチル-2-オキサゾリン)(PMOX)、ポリ(2-エチル-2-オキサゾリン)(PEOZ)、およびポリグリセリンを挙げることができる。
表面改質剤としては、これだけに限定されないが、アニオン性タンパク質(例えば、ウシ血清アルブミン)、界面活性物質(例えば、ジメチルジオクタデシル-臭化アンモニウムなどのカチオン性界面活性物質)、糖または糖誘導体(例えば、シクロデキストリン)、核酸、ポリマー(例えば、ヘパリン、ポリエチレングリコール、およびポロキサマー)、粘液溶解剤(例えば、アセチルシステイン、ヨモギ、ブロメライン、パパイン、クサギ属(clerodendrum)、ブロムヘキシン、カルボシステイン、エプラジノン、メスナ、アンブロキソール、ソブレロール、ドミオドール、レトステイン、ステプロニン、チオプロニン、ゲルゾリン、チモシンβ4、ドルナーゼアルファ、ネルテネキシン、およびエルドステイン)、ならびにDNA分解酵素(例えば、rhDNase)を挙げることができる。表面改質剤をナノ粒子内および/またはLNPの表面上(例えば、コーティング、吸着、共有結合性の連結、または他のプロセスによって)に配置することができる。
LNPは、1つまたは複数の官能化された脂質を含んでもよい。例えば、脂質を、適当な反応条件下でアジドに曝露すると、環化付加反応を受け得るアルキン基で官能化することができる。特に、脂質二重層を、膜透過、細胞認識、またはイメージングを容易にすることに関して有用な1種または複数種の基を使用し、この様式で官能化することができる。LNPの表面に1種または複数種の有用な抗体をコンジュゲートすることもできる。標的化細胞送達、イメージング、および膜透過に有用な官能基およびコンジュゲートは当技術分野で周知である。
これらの構成成分に加えて、脂質ナノ粒子は、医薬組成物に有用な任意の物質を含み得る。例えば、脂質ナノ粒子は、例えば、これだけに限定されないが、1種または複数種の溶媒、分散媒、希釈剤、分散助剤、懸濁助剤、表面活性剤、緩衝剤、保存剤、および他の種などの1種または複数種の薬学的に許容できる賦形剤または副成分を含み得る。
表面活性剤および/または乳化剤としては、これだけに限定されないが、天然の乳化剤(例えば、アラビアゴム、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、コレステロール、およびレシチン)、ソルビタン脂肪酸エステル(例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート[TWEEN(登録商標)20]、ポリオキシエチレンソルビタン[TWEEN(登録商標)60]、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート[TWEEN(登録商標)80]、ソルビタンモノパルミタート[SPAN(登録商標)40]、ソルビタンモノステアレート[SPAN(登録商標)60]、ソルビタントリステアレート[SPAN(登録商標)65]、グリセリルモノオレエート、ソルビタンモノオレエート[SPAN(登録商標)80])、ポリオキシエチレンエステル(例えば、ポリオキシエチレンモノステアレート[MYRJ(登録商標)45]、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリエトキシル化ヒマシ油、ポリオキシメチレンステアレート、およびSOLUTOL(登録商標))、ショ糖脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル(例えば、CREMOPHOR(登録商標))、ポリオキシエチレンエーテル、(例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル[BRIJ(登録商標)30])、ポリ(ビニル-ピロリドン)、モノラウリン酸ジエチレングリコール、オレイン酸トリエタノールアミン、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸エチル、オレイン酸、ラウリン酸エチル、ラウリル硫酸ナトリウム、PLURONIC(登録商標)F68、POLOXAMER(登録商標)188、臭化セトリモニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンザルコニウム、ドキュセートナトリウム、および/またはこれらの組合せを挙げることができる。
保存剤の例としては、これだけに限定されないが、抗酸化剤、キレート剤、遊離基スカベンジャー、抗菌性保存剤、抗真菌性保存剤、アルコール性保存剤、酸性保存剤、および/または他の保存剤を挙げることができる。抗酸化剤の例としては、これだけに限定されないが、アルファトコフェロール、アスコルビン酸、パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、モノチオグリセロール、メタ重亜硫酸カリウム、プロピオン酸、没食子酸プロピル、アスコルビン酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、および/または亜硫酸ナトリウムが挙げられる。キレート剤の例としては、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、クエン酸一水和物、エデト酸二ナトリウム、エデト酸二カリウム、エデト酸、フマル酸、リンゴ酸、リン酸、エデト酸ナトリウム、酒石酸、および/またはエデト酸三ナトリウムが挙げられる。抗菌性保存剤の例としては、これだけに限定されないが、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ベンジルアルコール、ブロノポール、セトリミド、塩化セチルピリジニウム、クロルヘキシジン、クロロブタノール、クロロクレゾール、クロロキシレノール、クレゾール、エチルアルコール、グリセリン、ヘキセチジン、イミド尿素、フェノール、フェノキシエタノール、フェニルエチルアルコール、硝酸フェニル水銀、プロピレングリコール、および/またはチメロサールが挙げられる。抗真菌性保存剤の例としては、これだけに限定されないが、ブチルパラベン、メチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、安息香酸カリウム、ソルビン酸カリウム、安息香酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、および/またはソルビン酸が挙げられる。アルコール性保存剤の例としては、これだけに限定されないが、エタノール、ポリエチレングリコール、ベンジルアルコール、フェノール、フェノール化合物、ビスフェノール、クロロブタノール、ヒドロキシ安息香酸、および/またはフェニルエチルアルコールが挙げられる。酸性保存剤の例としては、これだけに限定されないが、ビタミンA、ビタミンC、ビタミンE、ベータカロテン、クエン酸、酢酸、デヒドロアスコルビン酸、アスコルビン酸、ソルビン酸、および/またはフィチン酸が挙げられる。他の保存剤としては、これだけに限定されないが、トコフェロール、酢酸トコフェロール、デテロキシムメシレート、セトリミド、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、エチレンジアミン、ラウリル硫酸ナトリウム(SLS)、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム(SLES)、亜硫酸水素ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、メタ重亜硫酸カリウム、GLYDANT PLUS(登録商標)、PHENONIP(登録商標)、メチルパラベン、GERMALL(登録商標)115、GERMABEN(登録商標)II、NEOLONE(商標)、KATHON(商標)、および/またはEUXYL(登録商標)が挙げられる。例示的なフリーラジカルスカベンジャーとしては、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHTもしくはブチルヒドロキシトルエン)またはデフェロキサミンが挙げられる。
緩衝剤の例としては、これだけに限定されないが、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、塩化アンモニウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、クエン酸カルシウム、グルビオン酸カルシウム、グルセプト酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、d-グルコン酸、グリセロリン酸カルシウム、乳酸カルシウム、ラクトビオン酸カルシウム、プロパン酸、レブリン酸カルシウム、ペンタン酸、第二リン酸カルシウム、リン酸、第三リン酸カルシウム、リン酸水酸化カルシウム、酢酸カリウム、塩化カリウム、グルコン酸カリウム、カリウム混合物、リン酸二カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸カリウムの混合物、酢酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、第二リン酸ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸ナトリウムの混合物、トロメタミン、アミノ-スルホン酸緩衝剤(例えば、HEPES)、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルギン酸、パイロジェンフリー水、等張性生理食塩水、リンゲル液、エチルアルコール、および/またはこれらの組合せが挙げられる。
一部の実施形態では、LNPを含む製剤は、塩化物塩などの塩をさらに含み得る。一部の実施形態では、LNPを含む製剤は、二糖などの糖をさらに含み得る。一部の実施形態では、製剤は、糖をさらに含むが、塩化物塩などの塩は含まない。一部の実施形態では、LNPは、ビタミン(例えば、ビタミンAもしくはビタミンE)またはステロールなどの1種または複数種の小さな疎水性分子をさらに含み得る。炭水化物は、単糖(例えば、グルコース)ならびに多糖(例えば、グリコーゲンおよび誘導体およびそのアナログ)を含み得る。
LNPの特徴は、その構成成分に依存し得る。例えば、構造脂質としてコレステロールを含むLNPは、異なる構造脂質を含むLNPとは異なる特徴を有し得る。本明細書で使用される場合、「構造脂質」という用語は、ステロールを指し、ステロール部分を含有する脂質も指す。本明細書で定義される「ステロール」は、ステロイドアルコールからなるステロイドのサブグループである。一部の実施形態では、構造脂質はステロイドである。一部の実施形態では、構造脂質はコレステロールである。一部の実施形態では、構造脂質はコレステロールのアナログである。一部の実施形態では、構造脂質はアルファトコフェロールである。
一部の実施形態では、LNPの特徴は、その構成成分の絶対量または相対量に依存し得る。例えば、リン脂質を高モル濃度分率で含むLNPは、リン脂質を低モル濃度分率で含むLNPとは異なる特徴を有し得る。特性はまた、脂質ナノ粒子を調製する方法および条件に応じても変動し得る。一般に、リン脂質は、リン脂質部分および1つまたは複数の脂肪酸部分を含む。
リン脂質部分は、例えば、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、ホスファチジン酸、2-リゾホスファチジルコリン、およびスフィンゴミエリンからなる非限定的な群から選択することができる。脂肪酸部分は、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アルファ-リノレン酸、エルカ酸、フィタン酸、アラキジン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ベヘン酸、ドコサペンタエン酸、およびドコサヘキサエン酸からなる非限定的な群から選択することができる。特定のリン脂質により、膜との融合を容易にすることができる。一部の実施形態では、カチオン性リン脂質を膜(例えば、細胞膜または細胞内膜)の1つまたは複数の負に荷電したリン脂質と相互作用させることができる。リン脂質の膜との融合により、脂質含有組成物(例えば、LNP)の1つまたは複数の要素(例えば、治療剤)を膜透過によって通過させること、例えば、1つまたは複数の要素を標的組織に送達することが可能になる。分枝、酸化、環化、およびアルキンを含めた修飾および置換を有する天然の種を含めた非天然リン脂質種も意図されている。一部の実施形態では、リン脂質を、1種または複数種のアルキン(例えば、1つまたは複数の二重結合が三重結合で置き換えられたアルケニル基)で官能化するまたはそれと架橋させることができる。適当な反応条件下でアルキン基をアジドに曝露させると、銅により触媒される環化付加を受け得る。そのような反応は、膜透過もしくは細胞認識を容易にするためにナノ粒子組成物の脂質二重層を官能化することに関して、またはナノ粒子組成物を標的化もしくはイメージング部分(例えば、色素)などの有用な構成成分とコンジュゲートすることに関して有用であり得る。リン脂質としては、これだけに限定されないが、グリセロリン脂質、例えば、ホスファチジルコリン、ホスファチジル-エタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルグリセロール、およびホスファチジン酸などが挙げられる。リン脂質として、スフィンゴミエリンなどのスフィンゴリン脂質も挙げられる。一部の実施形態では、本発明において有用なまたは潜在的に有用なリン脂質は、DSPCのアナログまたはバリアントである。
脂質ナノ粒子は、種々の方法によって特徴付けることができる。例えば、顕微鏡(例えば、透過型電子顕微鏡または走査電子顕微鏡)を使用して、LNPの形態およびサイズ分布を調査することができる。動的光散乱または電位差測定(例えば、電位差滴定)を使用してゼータ電位を測定することができる。動的光散乱を利用して粒子サイズを決定することもできる。複数のLNPの特徴、例えば、粒子サイズ、多分散指数、およびゼータ電位などを測定するためにZetasizer Nano ZS(Malvern Instruments Ltd、Malvern、Worcestershire、UK)などの機器を使用することもできる。
LNPの平均サイズは、例えば、動的光散乱(DLS)によって測定して、数十nmから数百nmの間であり得る。例えば、平均サイズは、約40nmから約150nmまで、例えば、約40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、95nm、100nm、105nm、110nm、115nm、120nm、125nm、130nm、135nm、140nm、145nm、または150nmであり得る。一部の実施形態では、LNPの平均サイズは、約50nmから約100nmまで、約50nmから約90nmまで、約50nmから約80nmまで、約50nmから約70nmまで、約50nmから約60nmまで、約60nmから約100nmまで、約60nmから約90nmまで、約60nmから約80nmまで、約60nmから約70nmまで、約70nmから約100nmまで、約70nmから約90nmまで、約70nmから約80nmまで、約80nmから約100nmまで、約80nmから約90nmまで、または約90nmから約100nmまでであり得る。ある特定の実施形態では、LNPの平均サイズは、約70nmから約100nmまでであり得る。特定の実施形態では、平均サイズは、約80nmであり得る。他の実施形態では、平均サイズは、約100nmであり得る。
LNPは、比較的均一であり得る。多分散指数を使用して、LNPの均一性、例えば、脂質ナノ粒子の粒度分布を示すことができる。多分散指数が小さい(例えば、0.3未満である)ことにより、一般に、粒度分布が狭いことが示される。LNPの多分散指数は、約0から約0.25まで、例えば、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、または0.25などであり得る。一部の実施形態では、LNPの多分散指数は、約0.10から約0.20までであり得る。
LNPのゼータ電位を使用して、組成物の界面動電位を示すことができる。例えば、ゼータ電位により、LNPの表面電荷を記述することができる。高度に荷電した種は体内の細胞、組織、および他の要素と望ましくなく相互作用する恐れがあるので、正または負の比較的低い電荷を有する脂質ナノ粒子が一般に望ましい。一部の実施形態では、LNPのゼータ電位は、約-10mVから約+20mVまで、約-10mVから約+15mVまで、約-10mVから約+10mVまで、約-10mVから約+5mVまで、約-10mVから約0mVまで、約-10mVから約-5mVまで、約-5mVから約+20mVまで、約-5mVから約+15mVまで、約-5mVから約+10mVまで、約-5mVから約+5mVまで、約-5mVから約0mVまで、約0mVから約+20mVまで、約0mVから約+15mVまで、約0mVから約+10mVまで、約0mVから約+5mVまで、約+5mVから約+20mVまで、約+5mVから約+15mVまで、または約+5mVから約+10mVまでであり得る。
治療薬および/または予防薬の封入の効率により、調製後にLNPに封入されているまたは他のやり方で付随している治療薬および/または予防薬の量が記述される。封入効率は高い(例えば、100%に近い)ことが望ましい。封入効率は、例えば、脂質ナノ粒子を含有する溶液中の治療薬および/または予防薬の量を脂質ナノ粒子を1種または複数種の有機溶媒または界面活性剤を用いて崩壊させる前と崩壊させた後で比較することによって測定することができる。蛍光を使用して、溶液中の遊離の治療薬および/または予防薬(例えば、RNA)を量することができる。本明細書に記載の脂質ナノ粒子に関しては、治療薬および/または予防薬の封入効率は、少なくとも50%、例えば、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%であり得る。一部の実施形態では、封入効率は、少なくとも80%であり得る。ある特定の実施形態では、封入効率は、少なくとも90%であり得る。
LNPは、任意選択により1つまたは複数のコーティングを含んでもよい。例えば、LNPを、コーティングを伴うカプセル剤、フィルム剤、または錠剤に製剤化することができる。本明細書に記載の組成物を含むカプセル剤、フィルム剤、または錠剤は、任意の有用なサイズ、引っ張り強さ、硬度、または密度を有してよい。
両親媒性ポリマーおよび脂質ナノ粒子を含む製剤を全体的にまたは部分的に医薬組成物として製剤化することができる。医薬組成物は、1種または複数種の両親媒性ポリマーおよび1種または複数種の脂質ナノ粒子を含み得る。例えば、医薬組成物は、1種または複数種の両親媒性ポリマーならびに1種または複数種の異なる治療薬および/または予防薬を含む1種または複数種の脂質ナノ粒子を含み得る。医薬組成物は、本明細書に記載のものなどの1種または複数種の薬学的に許容できる賦形剤または副成分をさらに含み得る。医薬組成物および薬剤の製剤および製造のための一般的なガイドラインは、例えば、Remington’s The Science and Practice of Pharmacy、第21版、A.R.Gennaro;Lippincott、Williams & Wilkins、Baltimore、MD、2006において入手可能である。いずれかの従来の賦形剤または副成分が本開示の製剤中のLNPの1種もしくは複数種の構成成分または1種もしくは複数種の両親媒性ポリマーと適合しない可能性がある場合を除く限りでは、従来の賦形剤および副成分を任意の医薬組成物に使用することができる。賦形剤または副成分と製剤のLNPの構成成分または両親媒性ポリマーの組合せにより、何らかの望ましくない生物学的影響または他の有害作用がもたらされる恐れがある場合、その賦形剤または副成分は、製剤のLNPの構成成分または両親媒性ポリマーと適合しない可能性がある。
一部の実施形態では、1種または複数種の賦形剤または副成分は、LNPを含む医薬組成物の総質量または体積の50%よりも多くを構成し得る。例えば、1種または複数種の賦形剤または副成分は、医薬組成物の50%、60%、70%、80%、90%、またはそれよりも多くを構成し得る。一部の実施形態では、薬学的に許容できる賦形剤は、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%純粋である。一部の実施形態では、賦形剤は、ヒトにおける使用および動物への使用について承認されたものである。一部の実施形態では、賦形剤は、米国食品医薬品局(Food and Drug Administration)によって承認されたものである。一部の実施形態では、賦形剤は、医薬品グレードのものである。一部の実施形態では、賦形剤は、米国薬局方(USP)、欧州薬局方(EP)、英国薬局方、および/または国際的薬局方の基準を満たすものである。本開示による医薬組成物中の1種または複数種の両親媒性ポリマー、1種または複数種の脂質ナノ粒子、1種または複数種の薬学的に許容できる賦形剤、および/または任意の追加的な成分の相対量は、治療を受ける対象の同一性、サイズ、および/または状態に応じて、また、組成物を投与する経路にさらに応じて、変動する。例として、医薬組成物は、0.1%から100%(wt/wt)の間の1種または複数種の脂質ナノ粒子を含み得る。別の例として、医薬組成物は、0.1%から15%(wt/vol)の間の1種または複数種の両親媒性ポリマー(例えば、0.5%、1%、2.5%、5%、10%、または12.5%w/v)を含み得る。
ある特定の実施形態では、本開示の脂質ナノ粒子および/または医薬組成物を貯蔵および/または輸送のために冷却または凍結させる(例えば、4℃以下の温度、例えば、約-150℃から約0℃の間の温度または約-80℃から約-20℃の間の温度(例えば、約-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-40℃、-50℃、-60℃、-70℃、-80℃、-90℃、-130℃または-150℃で貯蔵する)。例えば、1種または複数種の両親媒性ポリマーおよび1種または複数種の脂質ナノ粒子を含む医薬組成物は、貯蔵および/または輸送のために、例えば、約-20℃、-30℃、-40℃、-50℃、-60℃、-70℃、または-80℃に冷却される溶液または固体(例えば、凍結乾燥によるもの)である。ある特定の実施形態では、本開示は、有効量の両親媒性ポリマーを添加することによって、ならびに脂質ナノ粒子および/またはその医薬組成物を4℃以下の温度、例えば、約-150℃から約0℃の間の温度または約-80℃から約-20℃の間の温度、例えば、約-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-40℃、-50℃、-60℃、-70℃、-80℃、-90℃、-130℃または-150℃)で貯蔵することによって、脂質ナノ粒子の安定性を増大させる方法にも関する。
本開示のLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤の化学的特性を種々の方法によって特徴付けることができる。一部の実施形態では、電気泳動(例えば、キャピラリー電気泳動)またはクロマトグラフィー(例えば、逆相液体クロマトグラフィー)を使用してmRNA完全性を調査することができる。
生成物の効能は、十分に無傷のRNA分子を必要とする、送達されるRNAの発現に依存する。RNAの完全性は、無傷のRNAを定量するRNAの品質の尺度である。方法は、潜在的な分解産物を検出することもできる。RNAの完全性は、好ましくは、キャピラリーゲル電気泳動によって決定される。初期仕様は、製剤調製における十分なRNAの完全性を確保するように設定される。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、少なくとも約80%、85%、90%、92%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の完全性を有する。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、約95%の、またはそれより高い完全性を有する。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、約98%の、またはそれより高い完全性を有する。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、約99%の、またはそれより高い完全性を有する。
好ましい実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、臨床等級の純度を有する。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドの純度は、約60%~約100%である。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドの純度は、約80%~99%である。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドの純度は、約90%~約99%である。一部の実施形態では、精製されたmRNAは、さらに精製することなく臨床等級の純度を有する。一部の実施形態では、臨床等級の純度は、接線流濾過(TFF)精製を含む方法によって達成される。一部の実施形態では、臨床等級の純度は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)精製、リガンドもしくは結合に基づく精製、および/またはイオン交換クロマトグラフィーから選択されるさらなる精製なしに達成される。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドを生産する方法は、長いアボーティブRNA種、二本鎖RNA(dsRNA)、残留プラスミドDNA、残留溶媒および/または残留塩を除去する。一部の実施形態では、短いアボーティブ転写夾雑物は、15塩基未満を含む。一部の実施形態では、短いアボーティブ転写夾雑物は、約8~12塩基を含む。一部の実施形態では、本発明の方法は、RNAse阻害剤も除去する。
一部の実施形態では、精製されたRNAポリヌクレオチドは、キャピラリー電気泳動によって決定した場合、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、1%以下のタンパク質夾雑物を含むか、またはタンパク質夾雑物を実質的に含まない。一部の実施形態では、精製されたRNAポリヌクレオチドは、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によって決定した場合、5%未満、4%未満、3%未満、2%未満、1%未満の塩夾雑物を含むか、または塩夾雑物を実質的に含まない。一部の実施形態では、精製されたRNAポリヌクレオチドは、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などの公知の方法によって決定した場合、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、1%以下の短いアボーティブ転写夾雑物を含むか、または短いアボーティブ転写夾雑物を実質的に含まない。一部の実施形態では、精製されたRNAポリヌクレオチドは、例えば、キャピラリー電気泳動などの公知の方法によって決定した場合、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、または99%以上の完全性を有する。
一部の実施形態では、本開示のLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤のLNP完全性は、約20%以上、約25%以上、約30%以上、約35%以上、約40%以上、約45%以上、約50%以上、約55%以上、約60%以上、約65%以上、約70%以上、約75%以上、約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、約96%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上である。
一部の実施形態では、本開示のLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤のLNP完全性は、同等の方法によって作製されたLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤のLNP完全性よりも、約5%以上、約10%以上、約15%以上、約20%以上、約30%以上、約40%以上、約50%以上、約60%以上、約70%以上、約80%以上、約90%以上、約1倍以上、約2倍以上、約3倍以上、約4倍以上、約5倍以上、約10倍以上、約20倍以上、約30倍以上、約40倍以上、約50倍以上、約100倍以上、約200倍以上、約300倍以上、約400倍以上、約500倍以上、約1000倍以上、約2000倍以上、約3000倍以上、約4000倍以上、約5000倍以上、または約10000倍以上高い。
一部の実施形態では、本開示のLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤のTxo%は、約12カ月以上、約15カ月以上、約18カ月以上、約21カ月以上、約24カ月以上、約27カ月以上、約30カ月以上、約33カ月以上、約36カ月以上、約48カ月以上、約60カ月以上、約72カ月以上、約84カ月以上、約96カ月以上、約108カ月以上、約120カ月以上である。
一部の実施形態では、本開示のLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤のTxo%は、同等の方法によって作製されたLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤のTxo%よりも、約5%以上、約10%以上、約15%以上、約20%以上、約30%以上、約40%以上、約50%以上、約60%以上、約70%以上、約80%以上、約90%以上、約1倍以上、約2倍以上、約3倍以上、約4倍以上、約5倍以上長い。
一部の実施形態では、本開示のLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤のT1/2は、約12カ月以上、約15カ月以上、約18カ月以上、約21カ月以上、約24カ月以上、約27カ月以上、約30カ月以上、約33カ月以上、約36カ月以上、約48カ月以上、約60カ月以上、約72カ月以上、約84カ月以上、約96カ月以上、約108カ月以上、約120カ月以上である。
一部の実施形態では、本開示のLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤のT1/2は、同等の方法によって作製されたLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤のT1/2よりも、約5%以上、約10%以上、約15%以上、約20%以上、約30%以上、約40%以上、約50%以上、約60%以上、約70%以上、約80%以上、約90%以上、約1倍以上、約2倍以上、約3倍以上、約4倍以上、約5倍以上長い。
本明細書で使用される場合、「Tx」は、LNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤の核酸完全性(例えば、mRNA完全性)がLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤の調製のために使用された核酸(例えば、mRNA)の最初の完全性の約Xまで低下するまでに続いた時間の量を指す。例えば、「T8o%」は、LNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤の核酸完全性(例えば、mRNA完全性)がLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤の調製のために使用された核酸(例えば、mRNA)の最初の完全性の約80%に低下するまでに続いた時間の量を指す。別の例として、「T1/2」は、LNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤の核酸完全性(例えば、mRNA完全性)がLNP、LNP懸濁液、凍結乾燥LNP組成物、またはLNP製剤の調製のために使用された核酸(例えば、mRNA)の最初の完全性の約1/2に低下するまでに続いた時間の量を指す。
脂質ナノ粒子は、脂質構成成分ならびに核酸などの治療薬および/または予防薬などの1種または複数種の追加的な構成成分を含み得る。LNPを1つまたは複数の特定の適用または標的のために設計することができる。LNPの要素を、特定の適用もしくは標的に基づいて、および/または1つもしくは複数の要素の有効性、毒性、費用、使いやすさ、利用可能性、もしくは他の特色に基づいて選択することができる。同様に、例えば、要素の特定の組合せの有効性および毒性に応じて、特定の適用または標的のために、LNPの特定の製剤を選択することができる。LNP製剤の有効性および忍容性は、製剤の安定性の影響を受ける可能性がある。
LNPの脂質構成成分は、例えば、カチオン性脂質、リン脂質(例えば、不飽和脂質、例えば、DOPEまたはDSPCなど)、PEG脂質、および構造脂質を含み得る。脂質構成成分の要素を特定の分率で提供することができる。
一部の実施形態では、LNPは、リン脂質、PEG脂質、構造脂質、またはこれらの任意の組合せをさらに含む。本開示の方法に適したリン脂質、PEG脂質、および構造脂質は本明細書にさらに開示される。
一部の実施形態では、LNPの脂質構成成分は、カチオン性脂質、リン脂質、PEG脂質、および構造脂質を含む。ある特定の実施形態では、脂質ナノ粒子の脂質構成成分は、mol%の総計が100%を超えないという条件で、約30mol%~約60mol%のカチオン性脂質、約0mol%~約30mol%のリン脂質、約18.5mol%~約48.5mol%の構造脂質、および約0mol%~約10mol%のPEG脂質を含む。一部の実施形態では、脂質ナノ粒子の脂質構成成分は、約35mol%~約55mol%のカチオン性脂質の化合物、約5mol%~約25mol%のリン脂質、約30mol%~約40mol%の構造脂質、および約0mol%~約10mol%のPEG脂質を含む。特定の実施形態では、脂質構成成分は、約50mol%の前記カチオン性脂質、約10mol%のリン脂質、約38.5mol%の構造脂質、および約1.5mol%のPEG脂質を含む。別の実施形態では、脂質構成成分は、約40mol%の前記カチオン性脂質、約20mol%のリン脂質、約38.5mol%の構造脂質、および約1.5mol%のPEG脂質を含む。一部の実施形態では、リン脂質は、DOPEまたはDSPCであってよい。他の実施形態では、PEG脂質はPEG-DMGであってよく、かつ/または構造脂質はコレステロールであってよい。
LNP中の治療薬および/または予防薬の量は、脂質ナノ粒子のサイズ、組成物、所望の標的および/もしくは適用、または他の特性、ならびに治療薬および/または予防薬の特性に依存し得る。例えば、LNPに有用なRNAの量は、RNAのサイズ、配列、および他の特徴に依存し得る。LNP中の治療薬および/または予防薬(すなわち、医薬物質)および他の要素(例えば、脂質)の相対量も変動し得る。一部の実施形態では、LNP中の脂質構成成分と治療薬および/または予防薬のwt/wt比は、約5:1から約60:1まで、例えば、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、25:1、30:1、35:1、40:1、45:1、50:1、および60:1であり得る。例えば、脂質構成成分と治療薬および/または予防薬のwt/wt比は、約10:1から約40:1までであり得る。ある特定の実施形態では、wt/wt比は、約20:1である。LNP中の治療薬および/または予防薬の量は、例えば、吸収分光分析(例えば、紫外線可視分光分析)を使用して測定することができる。
一部の実施形態では、イオン化脂質は、式(I)の化合物:
R1は、C5~30アルキル、C5~20アルケニル、-R*YR”、-YR”、および-R”M’R’からなる群から選択され、R2およびR3は、独立に、H、C1~14アルキル、C2~14アルケニル、-R*YR”、-YR”、および-R*OR”、またはR2およびR3からなる群から選択され、それらが付着している原子と一緒になって、複素環または炭素環式化合物を形成しており、R4は、水素、C3~6炭素環式化合物、-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、-CQ(R)2、および非置換C1~6アルキルからなる群から選択され、ここで、Qは、炭素環式化合物、複素環、-OR、-0(CH2)nN(R)2、-C(0)0R、-0C(0)R、-CX3、-CX2H、-CXH2、-CN、-N(R)2、-C(0)N(R)2、-N(R)C(0)R、-N(R)S(0)2R、-N(R)C(0)N(R)2、-N(R)C(S)N(R)2、-N(R)Re、N(R)S(0)2R8、-0(CH2)nOR、-N(R)C(=NR9)N(R)2、-N(R)C(=CHR9)N(R)2、-0C(0)N(R)2J-N(R)C(0)0R、-N(0R)C(0)R、-N(0R)S(0)2R、-N(0R)C(0)0R、-N(0R)C(0)N(R)2、-N(OR)C(S)N(R)2、-N(OR)C(=NR9)N(R)2、-N(OR)C(=CHR9)N(R)2、-C(=NR9)N(R)2、-C(=NR9)R、-C(0)N(R)0R、および-C(R)N(R)2C(0)0Rから選択され、各nは、独立に、1、2、3、4、および5から選択され、各R5は、独立に、C1~3アルキル、C2~3アルケニル、およびHからなる群から選択され、各R6は、独立に、C1~3アルキル、C2~3アルケニル、およびHからなる群から選択され、MおよびM’は、独立に、-C(0)0-、-OC(O)-、-0C(0)-M”-C(0)0-、-C(0)N(R’)-、-N(R’)C(0)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(0)(0R’)0-、-S(0)2-、-S-S-、アリール基、およびヘテロアリール基から選択され、ここで、M”は、結合、C1~13アルキルまたはC2~13アルケニルであり、R7は、C1~3アルキル、C2~3アルケニル、およびHからなる群から選択され、R8は、C3~6炭素環式化合物および複素環からなる群から選択され、R9は、H、CN、NO2、C1~6アルキル、-OR、-S(0)2R、-S(0)2N(R)2、C2~6アルケニル、C3~6炭素環式化合物および複素環からなる群から選択され、各Rは、独立に、C1~3アルキル、C2~3アルケニル、およびHからなる群から選択され、各R’は、独立に、C1~12アルキル、C2~12アルケニル、-R*YR”、-YR”、およびHからなる群から選択され、各R”は、独立に、C3~15アルキルおよびC3~15アルケニルからなる群から選択され、各R*は、独立に、C1~12アルキルおよびC2~12アルケニルからなる群から選択され、各Yは、独立に、C3~6炭素環式化合物;各Xは、独立に、F、Cl、Br、およびIからなる群から選択され、mは、5、6、7、8、9、10、11、12、および13から選択され、R4が-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-CHQR、または-CQ(R)2の場合、(i)nが1、2、3、4もしくは5の場合にはQは-N(R)2ではない、または(ii)nが1もしくは2の場合にはQは5、6、もしくは7員ヘテロシクロアルキルではない。一部の実施形態では、イオン化可能脂質は、
一部の実施形態では、化合物は、以下の構造(I):
脂質ナノ粒子組成物の脂質構成成分は、PEGまたはPEG修飾脂質などのポリエチレングリコールを含む1つまたは複数の分子を含み得る。そのような種は、その代わりに、PEG化脂質とも称され得る。PEG脂質は、ポリエチレングリコールで修飾された脂質である。PEG脂質は、PEG修飾ホスファチジルエタノールアミン、PEG修飾ホスファチジン酸、PEG修飾セラミド、PEG修飾ジアルキルアミン、PEG修飾ジアシルグリセロール、PEG修飾ジアルキルグリセロール、およびそれらの混合物を含む非限定的な群から選択することができる。一部の実施形態では、PEG脂質は、PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、PEG-DPPC、またはPEG-DSPE脂質であり得る。本明細書で使用される場合、「PEG脂質」という用語は、ポリエチレングリコール(PEG)修飾脂質を指す。PEG脂質の非限定的な例としては、PEG修飾ホスファチジルエタノールアミンおよびホスファチジン酸、PEG-セラミドコンジュゲート(例えば、PEG-CerC14またはPEG-CerC20)、PEG修飾ジアルキルアミンおよびPEG修飾1,2-ジアシルオキシプロパン-3-アミンが挙げられる。そのような脂質は、PEG化脂質とも称される。一部の実施形態では、PEG脂質は、PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、PEG-DPPC、またはPEG-DSPE脂質であり得る。一部の実施形態では、PEG修飾脂質は、PEG DMGの修飾形態である。一部の実施形態では、PEG修飾脂質は、式(IV):
を有するPEG脂質である。
RNA(例えば、mRNA)ワクチンを、感染の有病率または満たされていない医学的必要性の程度もしくはレベルに応じて様々な設定で使用することができる。RNAワクチンを使用して、様々な遺伝子型、株、および単離物のインフルエンザウイルスを処置および/または防止することができる。RNAワクチンは、典型的には、それらが商業的に入手可能な抗ウイルス治療処置よりもはるかに大きい抗体価をもたらし、それよりも早く応答をもたらすという点で優れた特性を有する。理論によって束縛されることを望むものではないが、mRNAポリヌクレオチドとしてのRNAワクチンは、RNAワクチンが天然の細胞機構を取り入れているので、翻訳時に適切なタンパク質コンフォメーションをもたらすようにより良好に設計されると考えられる。ex vivoで製造され、望ましくない細胞応答を誘発し得る伝統的なワクチンと違って、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、より自然な様式で細胞系に提示される。
人々が1つより多い株のインフルエンザウイルスによる感染のリスクがある状況があり得る。RNA(例えば、mRNA)治療ワクチンは、限定されるものではないが、製造の速度、認識された地理的脅威に適応させるためにワクチンを迅速に調整する能力などを含むいくつかの因子に起因して、混合ワクチン接種手法に特に適している。さらに、ワクチンはヒトの身体を利用して抗原性タンパク質を生産するため、ワクチンは、より大きく、より複雑な抗原性タンパク質の生産に適しており、ヒト対象における、適切なフォールディング、表面発現、抗原提示などを可能にする。1つより多い株のインフルエンザに対して保護するために、第1のインフルエンザウイルスまたは生物の少なくとも1つの抗原性ポリペプチドタンパク質(またはその抗原性部分)をコードするRNA(例えば、mRNA)を含み、第2のインフルエンザウイルスまたは生物の少なくとも1つの抗原性ポリペプチドタンパク質(またはその抗原性部分)をコードするRNAをさらに含む混合ワクチンを投与することができる。RNA(例えば、mRNA)を、例えば、単一の脂質ナノ粒子(LNP)中で同時製剤化するか、または同時投与のために別々のLNP中で製剤化することができる。
本開示の一部の実施形態は、少なくとも1つのインフルエンザ抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片(例えば、インフルエンザに対する免疫応答を誘導することができる免疫原性断片)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドを含むインフルエンザウイルス(インフルエンザ)ワクチン(または組成物もしくは免疫原性組成物)を提供する。
一部の実施形態では、少なくとも1つの抗原性ポリペプチドは、HA1、HA2と呼ばれる、HAの規定の抗原性サブドメインの1つ、またはHA1とHA2との組合せ、ならびにノイラミニダーゼ(NA)、核タンパク質(NP)、マトリックスタンパク質1(M1)、マトリックスタンパク質2(M2)、非構造タンパク質1(NS1)および非構造タンパク質2(NS2)から選択される少なくとも1つの抗原性ポリペプチドである。
一部の実施形態では、少なくとも1つの抗原性ポリペプチドは、HA1および/またはHA2に由来する抗原性配列を含むHAまたはその誘導体、ならびにNA、NP、M1、M2、NS1およびNS2から選択される少なくとも1つの抗原性ポリペプチドである。
一部の実施形態では、少なくとも1つの抗原性ポリペプチドは、HA1および/またはHA2に由来する抗原性配列を含むHAまたはその誘導体、ならびにNA、NP、M1、M2、NS1およびNS2から選択される少なくとも2つの抗原性ポリペプチドである。
一部の実施形態では、ワクチンは、インフルエンザウイルスタンパク質、またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
一部の実施形態では、ワクチンは、複数のインフルエンザウイルスタンパク質、またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
一部の実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質、またはその免疫原性断片(例えば、少なくとも1つのHA1、HA2、または両方の組合せ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
一部の実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質、またはその免疫原性断片(例えば、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、および/またはH18のいずれか1つまたは任意のもしくは全部の組合せの、少なくとも1つのHA1、HA2、または両方の組合せ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドならびにインフルエンザウイルスから得られるNPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質およびNS2タンパク質から選択されるタンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つの他のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
一部の実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質、またはその免疫原性断片(例えば、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、および/またはH18の、少なくともいずれか1つまたは任意もしくは全部の組合せ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドならびにインフルエンザウイルスから得られるNPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質およびNS2タンパク質から選択される2つのタンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも2つの他のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
一部の実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質、またはその免疫原性断片(例えば、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、および/またはH18の、少なくともいずれか1つまたは任意もしくは全部の組合せ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドならびにインフルエンザウイルスから得られるNPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質およびNS2タンパク質から選択される3つのタンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも3つの他のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
一部の実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質、またはその免疫原性断片(例えば、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、および/またはH18の、少なくともいずれか1つまたは任意もしくは全部の組合せ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドならびにインフルエンザウイルスから得られるNPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質およびNS2タンパク質から選択される4つのタンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも4つの他のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
一部の実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質、またはその免疫原性断片(例えば、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、および/またはH18の、少なくともいずれか1つまたは任意もしくは全部の組合せ)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドならびにインフルエンザウイルスから得られるNPタンパク質、NAタンパク質、M1タンパク質、M2タンパク質、NS1タンパク質およびNS2タンパク質から選択される5つのタンパク質をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも5つの他のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
一部の実施形態では、ワクチンは、HAタンパク質またはその免疫原性断片(例えば、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、および/またはH18の、少なくともいずれか1つまたは任意もしくは全部の組合せ)、インフルエンザウイルスから得られるNPタンパク質またはその免疫原性断片、NAタンパク質またはその免疫原性断片、M1タンパク質またはその免疫原性断片、M2タンパク質またはその免疫原性断片、NS1タンパク質またはその免疫原性断片およびNS2タンパク質またはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
本開示の一部の実施形態は、以下の新規インフルエンザウイルスポリペプチド配列:H1HA10-Foldon_ΔNgly1;H1HA10TM-PR8(H1 A/Puerto Rico/8/34 HA);H1HA10-PR8-DS(H1 A/Puerto Rico/8/34 HA;pH1HA10-Cal04-DS(H1 A/California/04/2009 HA);California 04に由来するパンデミックH1HA10;pH1HA10-フェリチン;HA10;California 04に由来するパンデミックH1HA10;フォールドンを有せず、三量体化のためのK68C/R76C突然変異を有するCalifornia 04株に由来するパンデミックH1HA10;フォールドンを有せず、三量体化のためのY94D/N95L突然変異を有するA/Puerto Rico/8/34株に由来するH1HA10;フォールドンを有せず、三量体化のためのK68C/R76C突然変異を有するA/Puerto Rico/8/34株に由来するH1HA10;H1N1 A/Viet Nam/850/2009;H3N2 A/Wisconsin/67/2005;H7N9(A/Anhui/1/2013);H9N2 A/Hong Kong/1073/99;H10N8 A/JX346/2013を提供する。
本開示の一部の実施形態は、少なくとも1つのインフルエンザ抗原性ポリペプチドまたは上記の新規インフルエンザウイルスポリペプチド配列の免疫原性断片(例えば、インフルエンザに対する免疫応答を誘導することができる免疫原性断片)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドを含むインフルエンザウイルス(インフルエンザ)ワクチンを提供する。一部の実施形態では、インフルエンザワクチンは、上記の新規インフルエンザウイルス配列のアミノ酸配列と少なくとも75%(例えば、70%、80%、85%、90%、95%、99%、および100%を含む、75%~100%の任意の数)同一である改変された配列を含む少なくとも1つのインフルエンザ抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。改変された配列は、上記の新規インフルエンザウイルス配列のアミノ酸配列と少なくとも75%(例えば、70%、80%、85%、90%、95%、99%、および100%を含む、75%~100%の任意の数)同一であってもよい。
本開示の一部の実施形態は、上記の新規インフルエンザウイルスポリペプチド配列をコードする配列を含む単離された核酸;該核酸を含む発現ベクター;および該核酸を含む宿主細胞を提供する。本開示はまた、上記の新規インフルエンザウイルス配列のいずれかのポリペプチドを生産する方法も提供する。方法は、上記の新規インフルエンザウイルス配列の核酸発現を可能にする条件下、培地中で宿主細胞を培養すること、および培養された細胞または細胞の培地から、新規インフルエンザウイルスポリペプチドを精製することを含んでもよい。本開示はまた、新規インフルエンザウイルス配列に対する、完全長抗体および抗体誘導体を含む抗体分子も提供する。
一部の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンのオープンリーディングフレームは、コドン最適化されている。一部の実施形態では、インフルエンザポリペプチドまたはその断片がコードされるオープンリーディングフレームは、コドン最適化されている。一部の実施形態は、少なくとも1つのインフルエンザ抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチドを含むインフルエンザワクチンの使用であって、オープンリーディングフレーム中のウラシルの少なくとも80%(例えば、85%、90%、95%、98%、99%、100%)が化学的修飾を有し、必要に応じて、ワクチンが脂質ナノ粒子中で製剤化されている、インフルエンザワクチンの使用を提供する。一部の実施形態では、オープンリーディングフレーム中のウラシルの100%が、化学的修飾を有する。一部の実施形態では、化学的修飾は、ウラシルの5位にある。一部の好ましい実施形態では、化学的修飾は、N1-メチルシュードウリジンである。
一部の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、アジュバントをさらに含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、細胞受容体に結合する少なくとも1つのインフルエンザ抗原性ポリペプチドをコードする。
一部の実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、ウイルス膜と細胞膜との融合を引き起こす少なくとも1つのインフルエンザ抗原性ポリペプチドをコードする。
一部の実施形態では、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチドは、感染される細胞へのウイルスの結合を担う少なくとも1つのインフルエンザ抗原性ポリペプチドをコードする。
本開示の一部の実施形態は、脂質ナノ粒子内で製剤化された、少なくとも1つのインフルエンザ抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレーム、少なくとも1つの5’末端キャップおよび少なくとも1つの化学的修飾を有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含むワクチンを提供する。
一部の実施形態では、5’末端キャップは、7mG(5’)ppp(5’)NlmpNpである。一部の好ましい実施形態では、5’キャップは、
一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、カチオン性脂質、PEG修飾脂質、ステロールおよび非カチオン性脂質を含む。一部の実施形態では、カチオン性脂質はイオン化可能カチオン性脂質であり、非カチオン性脂質は中性脂質であり、ステロールはコレステロールである。一部の実施形態では、カチオン性脂質は、2,2-ジリノレイル-4-ジメチルアミノエチル-[1,3]-ジオキソラン(DLin-KC2-DMA)、ジリノレイル-メチル-4-ジメチルアミノ酪酸(DLin-MC3-DMA)、ジ((Z)-ノナ-2-エン-1-イル)9-((4-(ジメチルアミノ)ブタノイル)オキシ)ヘプタデカンジオエート(L319)、(12Z,15Z)-N,N-ジメチル-2-ノニルヘニコサ-12,15-ジエン-1-アミン(L608)、およびN,N-ジメチル-1-[(1S,2R)-2-オクチルシクロプロピル]ヘプタデカン-8-アミン(L530)からなる群から選択される。
本開示の一部の実施形態は、少なくとも1つのインフルエンザ抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含むワクチンであって、オープンリーディングフレーム中のウラシルの少なくとも80%(例えば、85%、90%、95%、98%、99%)が化学的修飾を有し、必要に応じて、ワクチンが脂質ナノ粒子(例えば、脂質ナノ粒子はカチオン性脂質、PEG修飾脂質、ステロールおよび非カチオン性脂質を含む)中で製剤化されている、ワクチンを提供する。
一部の実施形態では、オープンリーディングフレーム中のウラシルの100%が、化学的修飾を有する。一部の実施形態では、化学的修飾は、ウラシルの5位にある。一部の実施形態では、化学的修飾は、N1-メチルシュードウリジンである。一部の実施形態では、オープンリーディングフレーム中のウラシルの100%が、ウラシルの5位にN1-メチルシュードウリジンを有する。
一部の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドのオープンリーディングフレームは、少なくとも1つのインフルエンザ抗原性ポリペプチドをコードする。一部の実施形態では、オープンリーディングフレームは、少なくとも2つ、少なくとも5つ、または少なくとも10の抗原性ポリペプチドをコードする。一部の実施形態では、オープンリーディングフレームは、少なくとも100の抗原性ポリペプチドをコードする。一部の実施形態では、オープンリーディングフレームは、1~100の抗原性ポリペプチドをコードする。
一部の実施形態では、ワクチンは、少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームをそれぞれ有する、少なくとも2つのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、ワクチンは、少なくとも1つの抗原性ポリペプチドまたはその抗原性断片をコードするオープンリーディングフレームをそれぞれ有する、少なくとも5つまたは少なくとも10のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、ワクチンは、少なくとも1つの抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームをそれぞれ有する、少なくとも100のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、ワクチンは、少なくとも1つの抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームをそれぞれ有する、2~100のRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチドを含む。
また、ナノ粒子(例えば、脂質ナノ粒子)中で製剤化された前記段落のいずれか1つのインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンも、本明細書で提供される。
一部の実施形態では、ナノ粒子は、50~200nmの平均直径を有する。一部の実施形態では、ナノ粒子は、脂質ナノ粒子である。一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、カチオン性脂質、PEG修飾脂質、ステロールおよび非カチオン性脂質を含む。一部の実施形態では、脂質ナノ粒子は、約20~60%のカチオン性脂質、0.5~15%のPEG修飾脂質、25~55%のステロールおよび25%の非カチオン性脂質のモル比を含む。一部の実施形態では、カチオン性脂質はイオン化可能カチオン性脂質であり、非カチオン性脂質は中性脂質であり、ステロールはコレステロールである。
一部の実施形態では、ナノ粒子は、0.4未満(例えば、0.3、0.2または0.1未満)の多分散性値を有する。
一部の実施形態では、ナノ粒子は、中性pH値で正味の中性電荷を有する。
一部の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、多価である。
本開示の一部の実施形態は、対象における抗原特異的免疫応答を誘導する方法であって、対象に、抗原特異的免疫応答を生じさせるのに有効な量の本明細書に提供されるRNA(例えば、mRNA)ワクチンのいずれかを投与することを含む方法を提供する。一部の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、インフルエンザワクチンである。一部の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、インフルエンザワクチンの組合せを含む混合ワクチン(広域スペクトルインフルエンザワクチン)である。
一部の実施形態では、抗原特異的免疫応答は、T細胞応答またはB細胞応答を含む。
一部の実施形態では、抗原特異的免疫応答を生じさせる方法は、対象に、単回用量(ブースター用量なし)の本開示のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンを投与することを含む。
一部の実施形態では、方法は、対象に、第2の(ブースター)用量のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンを投与することをさらに含む。インフルエンザRNA(例えば、mRNA)のさらなる用量を投与してもよい。
一部の実施形態では、対象は、第1の用量または第2の(ブースター)用量のワクチン後に少なくとも80%(例えば、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%)の血清変換率を示す。血清変換は、特定の抗体が生じ、血液中で検出可能となる期間である。血清変換が起こった後、ウイルスを、抗体に関する血液検査において検出することができる。感染または免疫化の間に、抗原は血液に進入し、免疫系が応答して抗体を産生し始める。血清変換の前は、抗原自体は検出可能であっても、なくてもよいが、抗体は存在しないと考えられる。血清変換の間は、抗体は存在するが、まだ検出可能ではない。血清変換後はいつでも、抗体は血液中で検出可能であり、以前の、または現在の感染を示す。
一部の実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、皮内注射、筋肉内注射、または鼻内投与によって対象に投与される。一部の実施形態では、インフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、筋肉内注射によって対象に投与される。
本開示の一部の実施形態は、対象における抗原特異的免疫応答を誘導する方法であって、対象に、対象における抗原特異的免疫応答を生じさせるのに有効な量のインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンを投与することを含む方法を提供する。一部の実施形態では、本開示のいずれかのインフルエンザRNA(例えば、mRNA)ワクチンの対象への投与後に、抗体価(インフルエンザ抗原性ポリペプチドに結合する抗体の力価)についてアッセイすることによって、対象における抗原特異的免疫応答を決定することができる。一部の実施形態では、対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価は、対照と比較して少なくとも1log増加する。一部の実施形態では、対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価は、対照と比較して1~3log増加する。
一部の実施形態では、対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価は、対象と比較して少なくとも2倍増加する。一部の実施形態では、対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価は、対照と比較して少なくとも5倍増加する。一部の実施形態では、対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価は、対照と比較して少なくとも10倍増加する。一部の実施形態では、対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価は、対照と比較して2~10倍増加する。
一部の実施形態では、対照は、本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンを投与されたことがない対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価である。一部の実施形態では、対照は、弱毒化生または不活化インフルエンザを投与された対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価であるか、または対照は、組換えもしくは精製インフルエンザタンパク質ワクチンを投与された対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価である。一部の実施形態では、対照は、インフルエンザウイルス様粒子(VLP)ワクチンを投与された対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価である。
本開示のRNA(例えば、mRNA)ワクチンは、有効量(免疫応答を誘導するのに有効な量)で対象に投与される。一部の実施形態では、有効量は、組換えインフルエンザタンパク質ワクチンの標準治療用量の2分の1以下、4分の1以下、10分の1以下、100分の1以下、1000分の1以下への減少と同等の用量であり、その場合、対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価は、標準治療用量の組換えインフルエンザタンパク質ワクチン、精製インフルエンザタンパク質ワクチン、弱毒化生インフルエンザワクチン、不活化インフルエンザワクチン、またはインフルエンザVLPワクチンを投与された対照となる対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価と同等である。一部の実施形態では、有効量は、組換えインフルエンザタンパク質ワクチンの標準治療用量の2~1000分の1への減少と同等の用量であり、その場合、対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価は、標準治療用量の組換えインフルエンザタンパク質ワクチン、精製インフルエンザタンパク質ワクチン、弱毒化生インフルエンザワクチン、不活化インフルエンザワクチン、またはインフルエンザVLPワクチンを投与された対照となる対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価と同等である。
一部の実施形態では、対照は、インフルエンザの構造タンパク質を含むウイルス様粒子(VLP)ワクチンを投与された対象において産生される抗抗原性ポリペプチド抗体価である。
一部の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンは、対象における抗原特異的免疫応答を生じさせるための有効量で製剤化されている。
一部の実施形態では、有効量は、25μg~1000μg、または50μg~1000μgの合計用量である。一部の実施形態では、有効量は、100μgの合計用量である。一部の実施形態では、有効量は、合計2回、対象に投与される25μgの用量である。一部の実施形態では、有効量は、合計2回、対象に投与される100μgの用量である。一部の実施形態では、有効量は、合計2回、対象に投与される400μgの用量である。一部の実施形態では、有効量は、合計2回、対象に投与される500μgの用量である。
一部の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンの効能(または有効性)は、60%よりも高い。一部の実施形態では、ワクチンのRNA(例えば、mRNA)ポリヌクレオチド少なくとも1つのインフルエンザ抗原性ポリペプチド。
ワクチン効能を、標準的な分析を使用して評価することができる。例えば、ワクチン効能を、二重盲検、無作為化、臨床対照治験によって測定することができる。ワクチン効能を、ワクチン非接種(ARU)試験コホートと、ワクチン接種(ARV)試験コホートとの間の疾患発生率(AR)の比例的減少として表すことができ、以下の式を使用してワクチン接種群内の疾患の相対リスク(RR)から算出することができる:
効能=(ARU-ARV)/ARUx100;および効能=(1-RR)x100。
効能=(ARU-ARV)/ARUx100;および効能=(1-RR)x100。
同様に、ワクチン有効性を、標準的な分析を使用して評価することができる。ワクチン有効性は、ワクチン(高いワクチン効能を有することが既に証明されていてもよい)が集団中の疾患をどれぐらい低減させるかの評価である。この尺度は、対照臨床治験よりも自然界の条件下で、ワクチン自体だけでなく、ワクチン接種プログラムの利益と有害効果との正味のバランスを評価することができる。ワクチン有効性は、ワクチン効能(効力)と比例するが、集団中の標的群がどれぐらいよく免疫されているか、ならびに入院、外来訪問、または費用の「現実世界」の結果に影響する他のワクチンとは関連しない因子によっても影響される。例えば、感染症例のセットと、適切な対照との間のワクチン接種率を比較する後ろ向き症例対照分析を使用することができる。ワクチン有効性を、ワクチン接種にも拘わらず感染を発症することに関するオッズ比(OR)を使用して、率差として表すことができる:有効性=(1-OR)x100。一部の実施形態では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンの効能(または有効性)は、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、または少なくとも90%である。
一部の実施形態では、ワクチンは、最大で2年間にわたってインフルエンザに対して対象を免疫する。一部の実施形態では、ワクチンは、2年を超えて、3年を超えて、4年を超えて、または5~10年にわたって、インフルエンザに対して対象を免疫する。
一部の実施形態では、対象は、約5歳以下である。例えば、対象は、約1歳~約5歳(例えば、約1、2、3、5もしくは5歳)、または約6カ月齢~約1歳(例えば、約6、7、8、9、10、11もしくは12カ月齢)であってもよい。一部の実施形態では、対象は、約12カ月齢以下(例えば、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2カ月齢または1カ月齢)である。一部の実施形態では、対象は、約6カ月齢以下である。
一部の実施形態では、対象は、正期(例えば、約37~42週)で産まれた。一部の実施形態では、対象は、未熟児として、例えば、妊娠約36週以前(例えば、約36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26または25週)で産まれた。例えば、対象は、妊娠約32週以前に産まれていてもよい。一部の実施形態では、対象は、妊娠約32週~約36週で未熟児として産まれた。そのような対象では、RNA(例えば、mRNA)ワクチンを、人生のより後で、例えば、約6カ月齢~約5歳以上で投与してもよい。
一部の実施形態では、対象は、約20歳~約50歳(例えば、約20、25、30、35、40、45または50歳)の若年成人である。
一部の実施形態では、対象は、約60歳、約70歳以上(例えば、約60、65、70、75、80、85または90歳)の高齢対象である。
一部の実施形態では、対象は、インフルエンザ(例えば、クラミジア・トラコマティス(C.trachomatis))に曝露されたことがある;対象は、インフルエンザ(例えば、クラミジア・トラコマティス(C.trachomatis))に感染している;または対象は、インフルエンザ(例えば、クラミジア・トラコマティス(C.trachomatis))による感染のリスクがある。
一部の実施形態では、対象は、ベータコロナウイルス(例えば、SARS-CoV-2)に曝露されたことがある;対象は、ベータコロナウイルス(例えば、SARS-CoV-2)に感染している;または対象は、ベータコロナウイルス(例えば、SARS-CoV-2)による感染のリスクがある。
一部の実施形態では、対象は、例えば、COMIRNATY(登録商標)、Pfizer-BioNTechのCOVID-19ワクチン、ModernaのmRNA-1273 COVID-19ワクチン、およびJanssenのCOVID-19ワクチンのいずれか1つから選択されるベータコロナウイルス(例えば、SARS-CoV-2)に対する少なくとも1用量の免疫原性組成物を受けたことがある;対象は、ベータコロナウイルス(例えば、SARS-CoV-2)に対する少なくとも2用量の免疫原性組成物を受けたことがある;対象は、例えば、COMIRNATY(登録商標)、Pfizer-BioNTechのCOVID-19ワクチン、ModernaのmRNA-1273 COVID-19ワクチン、およびJanssenのCOVID-19ワクチンのいずれか1つから選択されるベータコロナウイルス(例えば、SARS-CoV-2)に対する少なくとも1用量の免疫原性組成物を受けている;またはベータコロナウイルス(例えば、SARS-CoV-2)による感染のリスクがある対象は、本明細書に開示されるインフルエンザに対する免疫原性組成物のいずれか1つに付随して、同時に、またはその12~48時間以内に、例えば、COMIRNATY(登録商標)、Pfizer-BioNTechのCOVID-19ワクチン、ModernaのmRNA-1273 COVID-19ワクチン、およびJanssenのCOVID-19ワクチンのいずれか1つから選択されるベータコロナウイルス(例えば、SARS-CoV-2)に対する免疫原性組成物を投与されている。
一部の実施形態では、対象は、免疫無防備状態である(損傷した免疫系を有する、例えば、免疫障害または自己免疫障害を有する)。
一部の実施形態では、本明細書に記載される核酸ワクチンは、化学的に修飾されている。他の実施形態では、核酸ワクチンは、修飾されていない。
さらに他の態様は、対象にワクチン接種するための組成物および方法であって、対象に、第1のウイルス抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンを投与することを含み、RNAポリヌクレオチドが安定化エレメントを含まず、アジュバントがワクチンと共に同時製剤化または同時投与されない、組成物および方法を提供する。
他の態様では、本発明は、対象にワクチン接種するための組成物または方法であって、対象に、第1の抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンを投与することを含み、10μg/kg~400μg/kgの投与量の核酸ワクチンが対象に投与される、組成物または方法である。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドの投与量は、用量あたり、1~5μg、5~10μg、10~15μg、15~20μg、10~25μg、20~25μg、20~50μg、30~50μg、40~50μg、40~60μg、60~80μg、60~100μg、50~100μg、80~120μg、40~120μg、40~150μg、50~150μg、50~200μg、80~200μg、100~200μg、120~250μg、150~250μg、180~280μg、200~300μg、50~300μg、80~300μg、100~300μg、40~300μg、50~350μg、100~350μg、200~350μg、300~350μg、320~400μg、40~380μg、40~100μg、100~400μg、200~400μg、または300~400μgである。一部の実施形態では、核酸ワクチンは、皮内または筋肉内注射によって対象に投与される。一部の実施形態では、核酸ワクチンは、0日目に対象に投与される。一部の実施形態では、第2の用量の核酸ワクチンは、21日目に対象に投与される。
一部の実施形態では、25マイクログラムの投与量のRNAポリヌクレオチドが、対象に投与される核酸ワクチンに含まれる。一部の実施形態では、100マイクログラムの投与量のRNAポリヌクレオチドが、対象に投与される核酸ワクチンに含まれる。一部の実施形態では、50マイクログラムの投与量のRNAポリヌクレオチドが、対象に投与される核酸ワクチンに含まれる。一部の実施形態では、75マイクログラムの投与量のRNAポリヌクレオチドが、対象に投与される核酸ワクチンに含まれる。一部の実施形態では、150マイクログラムの投与量のRNAポリヌクレオチドが、対象に投与される核酸ワクチンに含まれる。一部の実施形態では、400マイクログラムの投与量のRNAポリヌクレオチドが、対象に投与される核酸ワクチンに含まれる。一部の実施形態では、200マイクログラムの投与量のRNAポリヌクレオチドが、対象に投与される核酸ワクチンに含まれる。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、遠位リンパ節と比較して、局所リンパ節に100倍高いレベルで蓄積する。他の実施形態では、核酸ワクチンは、化学的に修飾されており、他の実施形態では、核酸ワクチンは、化学的に修飾されていない。
本開示の態様は、第1の抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドであって、安定化エレメントを含まないRNAポリヌクレオチドと、薬学的に許容される担体または賦形剤とを含む核酸ワクチンであって、アジュバントがワクチンに含まれない、核酸ワクチンを提供する。一部の実施形態では、安定化エレメントは、ヒストンステムループである。一部の実施形態では、安定化エレメントは、野生型配列と比較してGC含量が増加した核酸配列である。
本開示の態様は、許容されるパーセンテージのヒト対象について第1の抗原に対するセロプロテクションの基準より優れた抗体価を付与する、第1の抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンであって、RNAポリヌクレオチドが宿主へのin vivoでの投与のための製剤中に存在する、核酸ワクチンを提供する。一部の実施形態では、本開示のmRNAワクチンによってもたらされる抗体価は、中和抗体価である。一部の実施形態では、中和抗体価は、タンパク質ワクチンよりも高い。他の実施形態では、本開示のmRNAワクチンによってもたらされる中和抗体価は、アジュバント化タンパク質ワクチンよりも高い。さらに他の実施形態では、本開示のmRNAワクチンによってもたらされる中和抗体価は、1,000~10,000、1,200~10,000、1,400~10,000、1,500~10,000、1,000~5,000、1,000~4,000、1,800~10,000、2,000~10,000、2,000~5,000、2,000~3,000、2,000~4,000、3,000~5,000、3,000~4,000、または2,000~2,500である。中和力価は、一般には、プラーク数の50%減少を実現するために必要な最も高い血清希釈度として表される。
また、第1の抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンであって、安定化エレメントを有するか、またはアジュバントと共に製剤化され、第1の抗原性ポリペプチドをコードするmRNAワクチンによって引き出される抗体価よりも長く続く高い抗体価を引き出すために、RNAポリヌクレオチドが、宿主へのin vivoでの投与のための製剤中に存在する、核酸ワクチンも提供される。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、単回投与の1週間以内に中和抗体を産生するように製剤化されている。一部の実施形態では、アジュバントは、カチオン性ペプチドおよび免疫刺激性核酸から選択される。一部の実施形態では、カチオン性ペプチドは、プロタミンである。
態様は、少なくとも1つの化学的修飾を含むか、または修飾ヌクレオチドを含まなくてもよく、第1の抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンであって、宿主中での抗原発現のレベルが、安定化エレメントを有するか、またはアジュバントと共に製剤化され、第1の抗原性ポリペプチドをコードするmRNAワクチンによってもたらされる抗原発現のレベルを大きく超えるように、RNAポリヌクレオチドが、宿主へのin vivoでの投与のための製剤中に存在する、核酸ワクチンを提供する。
他の態様は、少なくとも1つの化学的修飾を含むか、または修飾ヌクレオチドを含まなくてもよく、第1の抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンであって、ワクチンが、同等の抗体価をもたらすために非修飾mRNAワクチンにとって必要とされるものの10分の1以下のRNAポリヌクレオチドを有する、核酸ワクチンを提供する。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、25~100マイクログラムの投与量中に存在する。
本開示の態様はまた、ヒト対象への送達のために製剤化された、少なくとも1つの化学的修飾を含むか、または修飾ヌクレオチドを含まなくてもよく、第1の抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する、10μg~400μgの1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドと、薬学的に許容される担体または賦形剤とを含む、使用ワクチンのユニットも提供する。一部の実施形態では、ワクチンは、カチオン性脂質ナノ粒子をさらに含む。
本開示の態様は、個体または個体の集団におけるウイルス株に対する抗原記憶を作出する、維持する、または回復させる方法であって、前記個体または集団に、(a)少なくとも1つの化学的修飾を含むか、または修飾ヌクレオチドを含まなくてもよく、参照抗原性ポリペプチドのセットをコードする、2つ以上のコドン最適化されたオープンリーディングフレームを含む、少なくとも1つのRNAポリヌクレオチド、および(b)場合により、薬学的に許容される担体または賦形剤を含む、抗原記憶ブースター核酸ワクチンを投与することを含む方法を提供する。一部の実施形態では、ワクチンは、筋肉内投与、皮内投与、および皮下投与からなる群から選択される経路によって個体に投与される。一部の実施形態では、投与ステップは、対象の筋肉組織と、組成物の注射にとって好適なデバイスとを接触させることを含む。一部の実施形態では、投与ステップは、電気穿孔と共に、対象の筋肉組織と、組成物の注射にとって好適なデバイスとを接触させることを含む。
一部の態様では、対象における抗原特異的免疫応答を誘導する方法が提供される。方法は、対象に、抗原特異的免疫応答を生じさせるのに有効な量のインフルエンザRNA組成物を投与することを含む。一部の実施形態では、抗原特異的免疫応答は、T細胞応答またはB細胞応答を含む。一部の実施形態では、抗原特異的免疫応答は、T細胞応答およびB細胞応答を含む。一部の実施形態では、抗原特異的免疫応答を生じさせる方法は、ワクチンの単回投与を含む。一部の実施形態では、方法は、対象に、ブースター用量のワクチンを投与することをさらに含む。一部の実施形態では、ワクチンは、皮内または筋肉内注射によって対象に投与される。
本開示の態様は、対象にワクチン接種する方法であって、対象にワクチン接種するのに有効な量の第1の抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンの25μg/kg~400μg/kgの単回投与量を対象に投与することを含む方法を提供する。
他の態様は、少なくとも1つの化学的修飾を含み、第1の抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンであって、ワクチンが、同等の抗体価をもたらすために非修飾mRNAワクチンにとって必要とされるものの10分の1以下のRNAポリヌクレオチドを有する、核酸ワクチンを提供する。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、25~100マイクログラムの投与量中に存在する。
他の態様は、ヌクレオチド修飾を含まず(非修飾)、第1の抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有するLNP製剤化されたRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンであって、ワクチンが、同等の抗体価をもたらすためにLNP中で製剤化されていない非修飾mRNAワクチンにとって必要とされるものの10分の1以下のRNAポリヌクレオチドを有する、核酸ワクチンを提供する。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、25~100マイクログラムの投与量中に存在する。
実施例に提示されるデータは、本開示の製剤を使用した免疫応答の有意な増強を示す。化学的に修飾されたRNAワクチンと非修飾RNAワクチンとの両方が、本発明に従って有用である。驚くべきことに、ワクチンを生産するために担体中で製剤化された化学的に修飾されていないmRNAを使用することが好ましいという先行技術の報告とは対照的に、化学的に修飾されたmRNA-LNPワクチンが非修飾mRNAよりもはるかに少ない有効mRNA用量、すなわち、LNP以外の担体中で製剤化された場合の非修飾mRNAの10分の1を必要としたことが本明細書に記載される。本開示の化学的に修飾されたRNAワクチンと非修飾RNAワクチンとは両方とも、異なる脂質担体中で製剤化されたmRNAワクチンよりも良好な免疫応答をもたらす。
他の態様では、本発明は、60歳以上の高齢対象を処置する方法であって、対象にワクチン接種するのに有効な量のウイルス抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンを対象に投与することを含む方法を包含する。
他の態様では、本発明は、17歳以下の若年対象を処置する方法であって、対象にワクチン接種するのに有効な量のウイルス抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンを対象に投与することを含む方法を包含する。
他の態様では、本発明は、成人対象を処置する方法であって、対象にワクチン接種するのに有効な量のウイルス抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する1つまたは複数のRNAポリヌクレオチドを含む核酸ワクチンを対象に投与することを含む方法を包含する。
一部の態様では、本発明は、抗原をコードする少なくとも2つの核酸配列を含む混合ワクチンを対象にワクチン接種する方法であって、ワクチンの投与量が、抗原をコードするそれぞれ個々の核酸の投与量が治療投与量未満である混合治療投与量である方法である。一部の実施形態では、混合投与量は、対象に投与される核酸ワクチン中の25マイクログラムのRNAポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、混合投与量は、対象に投与される核酸ワクチン中の100マイクログラムのRNAポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、混合投与量は、対象に投与される核酸ワクチン中の50マイクログラムのRNAポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、混合投与量は、対象に投与される核酸ワクチン中の75マイクログラムのRNAポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、混合投与量は、対象に投与される核酸ワクチン中の150マイクログラムのRNAポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、混合投与量は、対象に投与される核酸ワクチン中の400マイクログラムのRNAポリヌクレオチドである。
好ましい態様では、本開示のワクチン(例えば、LNPに封入されたmRNAワクチン)は、ワクチン接種された対象の血液または血清中で、予防および/または治療有効レベル、濃度および/または力価の抗原特異的抗体を産生する。本明細書で定義される場合、抗体価という用語は、対象、例えば、ヒト対象中で産生される抗原特異的抗体の量を指す。例示的な実施形態では、抗体価は、依然として陽性の結果を与える最大希釈率(連続希釈液中の)の逆数として表される。例示的な実施形態では、抗体価は、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)によって決定または測定される。例示的な実施形態では、抗体価を中和アッセイによって、例えばマイクロ中和アッセイによって決定または測定する。ある特定の態様では、抗体価測定値を、例えば1:40、1:100など、比として表す。
本開示の例示的な実施形態では、効果的なワクチンでは、1:40を超える、1:100を超える、1:400を超える、1:1000を超える、1:2000を超える、1:3000を超える、1:4000を超える、1:500を超える、1:6000を超える、1:7500を超える、1:10000を超える抗体価が生じる。例示的な実施形態では、ワクチン接種の10日後までに、ワクチン接種の20日後までに、ワクチン接種の30日後までに、ワクチン接種の40日後までに、またはワクチン接種の50日後またはそれ以後までに当該抗体価が生じるまたはそれに達する。例示的な実施形態では、対象にワクチンの単回投薬を施行後に当該力価が生じるまたはそれに達する。他の実施形態では、複数回投薬後、例えば、1回目および2回目の投薬(例えば、ブースター投薬)後に当該力価が生じるまたはそれに達する。本開示の例示的な態様では、抗原特異的抗体は、μg/mlの単位で測定されるか、またはIU/L(1リットルあたりの国際単位)もしくはmIU/ml(1mlあたりのミリ国際単位)の単位で測定される。本開示の例示的な実施形態では、有効なワクチンは、0.5μg/ml、0.1μg/ml、0.2μg/ml、0.35μg/ml、0.5μg/ml、1μg/ml、2μg/ml、5μg/mlまたは10μg/mlを超えて産生する。本開示の例示的な実施形態では、有効なワクチンは、10mIU/ml、20mIU/ml、50mIU/ml、100mIU/ml、200mIU/ml、500mIU/mlまたは1000mIU/mlを超えて産生する。例示的な実施形態では、ワクチン接種の10日後までに、ワクチン接種の20日後までに、ワクチン接種の30日後までに、ワクチン接種の40日後までに、またはワクチン接種の50日後またはそれ以後までに抗体レベルまたは濃度が生じる、またはそれに達する。例示的な実施形態では、対象にワクチンの単回投薬を施行後に当該レベルまたは濃度が産生されるまたはそれに達する。他の実施形態では、複数回投薬後、例えば、1回目の投薬および2回目の投薬(例えば、ブースター投薬)後に当該レベルまたは濃度が産生されるまたはそれに達する。例示的な実施形態では、抗体レベルまたは濃度を酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)によって決定または測定する。例示的な実施形態では、抗体レベルまたは濃度を中和アッセイによって、例えばマイクロ中和アッセイによって決定または測定する。
(実施例1)
製剤組成物
製剤組成物は、Wisconsin 2021/2022ヘマグルチニンを標的とするインフルエンザmodRNA製剤原料である。
製剤組成物
製剤組成物は、Wisconsin 2021/2022ヘマグルチニンを標的とするインフルエンザmodRNA製剤原料である。
一部の実施形態では、1つの脂質ナノ粒子に封入された、HAをコードするmRNA分子を含む免疫原性組成物は、一価であり、1μgのmRNA、2μgのRNA、5μgのRNA、および20μgのRNAのうちのいずれか1つから選択される用量を有する。
一部の実施形態では、免疫原性組成物は、1つの脂質ナノ粒子に封入された、HAをコードするmRNA分子、第2の脂質ナノ粒子に封入された、HAをコードするmRNA分子、第3の脂質ナノ粒子に封入された、NAをコードするmRNA分子、および第4の脂質ナノ粒子に封入された、NAをコードするmRNA分子を含み、合計用量は最大で20μgのRNAである。
一部の実施形態では、対象は、30~50歳の年齢である。
(実施例2)
出荷および容器閉鎖情報
製剤は、ドライアイス上で凍結されて出荷される。一次容器閉鎖は、13mmのストッパーを有する2mLのガラス製1型バイアルである。製剤は、-60~-90℃で保存するべきである。
出荷および容器閉鎖情報
製剤は、ドライアイス上で凍結されて出荷される。一次容器閉鎖は、13mmのストッパーを有する2mLのガラス製1型バイアルである。製剤は、-60~-90℃で保存するべきである。
(実施例3)
剤形
PF-07252220インフルエンザmodRNA免疫原性組成物候補は、それぞれ、mRNAの異なる構築物を組み込む、2つの一価型および1つの四価型から選択される、3つの異なる剤形の1つを含む。
剤形
PF-07252220インフルエンザmodRNA免疫原性組成物候補は、それぞれ、mRNAの異なる構築物を組み込む、2つの一価型および1つの四価型から選択される、3つの異なる剤形の1つを含む。
modRNAの4つの構築物:
・ Wisconsin modRNA(Wisc2019 HA)
・ Phuket modRNA(Phuk2013 HA)
・ Washington modRNA(Wash2019 HA)
・ Cambodia modRNA(Camb2020 HA)
・ Wisconsin modRNA(Wisc2019 HA)
・ Phuket modRNA(Phuk2013 HA)
・ Washington modRNA(Wash2019 HA)
・ Cambodia modRNA(Camb2020 HA)
したがって、2つの一価免疫原性組成物(製剤(DP)とも本明細書では称される)および1つの四価免疫原性組成物が存在する。
1.Wisconsin modRNAを含む一価
2.Phuket modRNAを含む一価
3.Wisconsin modRNA、Phuket modRNA、Washington modRNA、およびCambodia modRNAを含む四価
1.Wisconsin modRNAを含む一価
2.Phuket modRNAを含む一価
3.Wisconsin modRNA、Phuket modRNA、Washington modRNA、およびCambodia modRNAを含む四価
免疫原性組成物は、クロロブチルゴムストッパーおよびフリップオフプラスチックキャップを有するアルミニウムシールで密閉された2mLのガラスバイアル(名目体積0.3mL)中で供給される。
4.2.免疫原性組成物の成分
免疫原性組成物は、標的細胞へのウイルス結合および細胞進入を媒介するのを担う、株特異的な完全長のコドン最適化されたHAエンベロープをコードするmodRNAを含む。
免疫原性組成物は、標的細胞へのウイルス結合および細胞進入を媒介するのを担う、株特異的な完全長のコドン最適化されたHAエンベロープをコードするmodRNAを含む。
免疫原性組成物は、IM投与のための水性凍結保護緩衝剤中の、LNPの保存剤を含まない、滅菌分散体である。免疫原性組成物は、0.5mL/バイアル充填体積、および0.3mLの名目体積を有する単回投与バイアルとして、10mM Tris緩衝剤、300mMショ糖、pH7.4中の0.1mg/mLのRNAで製剤化されている。
4.2.1.製剤原料
製剤原料中の、特定の構築物(すなわち、Wisconsin modRNA[Wisc2019 HA]およびPhuket modRNA[Phuk2013 HA])または構築物(4価:Wisconsin modRNA、Phuket modRNA、Washington modRNA、およびCambodia modRNA)(modRNA)が、DP中の唯一の活性成分である。製剤原料は、10mM HEPES緩衝剤、0.1mM EDTA、pH7.0中で製剤化され、HDPEボトルEVA可撓性容器中で20±5℃で保存される。
製剤原料中の、特定の構築物(すなわち、Wisconsin modRNA[Wisc2019 HA]およびPhuket modRNA[Phuk2013 HA])または構築物(4価:Wisconsin modRNA、Phuket modRNA、Washington modRNA、およびCambodia modRNA)(modRNA)が、DP中の唯一の活性成分である。製剤原料は、10mM HEPES緩衝剤、0.1mM EDTA、pH7.0中で製剤化され、HDPEボトルEVA可撓性容器中で20±5℃で保存される。
抗原をコードするコドン最適化された配列に加えて、RNAは、高いRNA安定性および翻訳効率を媒介するために最適化された共通の構造エレメント(5’キャップ、5’UTR、3’UTR、ポリ(A)尾部;以下の表および配列を参照されたい)を含有する。さらに、内在性シグナルペプチド(sec)は、オープンリーディングフレームの一部であり、N末端ペプチドとして翻訳される。RNAは、ウリジンを含有しない;ウリジンの代わりに、修飾されたN1-メチルシュードウリジンがRNA合成において使用される。
特定の構築物は、それぞれ、以下のエレメントを含む:
キャップ1構造を含有するRNAの生産のための5’キャップアナログ(m2 7,3’-OGppp(m1 2’-O)ApG)が以下に示される。
キャップ1構造を含有するRNAの生産のための5’キャップアナログ(m2 7,3’-OGppp(m1 2’-O)ApG)が以下に示される。
キャップ1構造(すなわち、RNA鎖の5’末端の最後から2番目のヌクレオシド上に2’-O-メチル基を含有する)は、in vitroでの転写の間にそれぞれのキャップアナログを使用することによって製剤原料中に組み込まれる。キャップ1はIFIT1などの細胞因子によって認識されず、かくして、キャップ1依存的翻訳は真核翻訳開始因子4Eとの競合によって阻害されないため、修飾ウリジンヌクレオチドを有するRNAについては、キャップ1構造は、他のキャップ構造よりも優れている。IFIT1発現の状況では、キャップ1構造を有するmRNAは、より高いタンパク質発現レベルを与える。
配列
GA
GAAΨAAAC ΨAGΨAΨΨCΨΨ CΨGGΨCCCCA CAGACΨCAGA GAGAACCCGC 50
CACC 54(配列番号1)
C ΨCGAGCΨGGΨ ACΨGCAΨGCA 3900
CGCAAΨGCΨA GCΨGCCCCΨΨ ΨCCCGΨCCΨG GGΨACCCCGA GΨCΨCCCCCG 3950
ACCΨCGGGΨC CCAGGΨAΨGC ΨCCCACCΨCC ACCΨGCCCCA
CΨCACCACCΨ 4000
CΨGCΨAGΨΨC CAGACACCΨC CCAAGCACGC AGCAAΨGCAG CΨCAAAACGC 4050
ΨΨAGCCΨAGC
CACACCCCCA CGGGAAACAG CAGΨGAΨΨAA
CCΨΨΨAGCAA 4100
ΨAAACGAAAG ΨΨΨAACΨAAG CΨAΨACΨAAC CCCAGGGΨΨG GΨCAAΨΨΨCG 4150
ΨGCCAGCCAC ACCCΨGGAGC
ΨAGC(配列番号2)
AAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA 4200
AAAAGCAΨAΨ GACΨAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA
4250
AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA
AAAAAAAAAA
AAAA
4284 (配列番号3)
Ψ=1-メチル-3’-シュードウリジリル
GA
GAAΨAAAC ΨAGΨAΨΨCΨΨ CΨGGΨCCCCA CAGACΨCAGA GAGAACCCGC 50
CACC 54(配列番号1)
C ΨCGAGCΨGGΨ ACΨGCAΨGCA 3900
CGCAAΨGCΨA GCΨGCCCCΨΨ ΨCCCGΨCCΨG GGΨACCCCGA GΨCΨCCCCCG 3950
ACCΨCGGGΨC CCAGGΨAΨGC ΨCCCACCΨCC ACCΨGCCCCA
CΨCACCACCΨ 4000
CΨGCΨAGΨΨC CAGACACCΨC CCAAGCACGC AGCAAΨGCAG CΨCAAAACGC 4050
ΨΨAGCCΨAGC
CACACCCCCA CGGGAAACAG CAGΨGAΨΨAA
CCΨΨΨAGCAA 4100
ΨAAACGAAAG ΨΨΨAACΨAAG CΨAΨACΨAAC CCCAGGGΨΨG GΨCAAΨΨΨCG 4150
ΨGCCAGCCAC ACCCΨGGAGC
ΨAGC(配列番号2)
AAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA 4200
AAAAGCAΨAΨ GACΨAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA
4250
AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA
AAAAAAAAAA
AAAA
4284 (配列番号3)
Ψ=1-メチル-3’-シュードウリジリル
製造プロセスは、in vitroでの転写(IVT)ステップによるRNA合成、次いで、DNaseIおよびプロテイナーゼK消化ステップ、限外濾過/透析濾過(UFDF)による精製、ならびに最終濾過および分注を含む。IVT、消化、および精製プロセスステップに対するプラットフォーム手法を、4つのmodRNA製剤原料の生産において使用した。
mRNA製剤原料の臨床バッチを、IVTのために37.6Lの出発体積の規模で調製した。DNaseI消化ステップの主目的は、線状DNA鋳型のサイズを低減させて、限外濾過/透析濾過ステップにわたるその後の除去を可能にすることである。最終IVTインキュベーションの終わりに、DNaseI溶液を添加する。IVTステップからの温度および撹拌速度は、このステップの間に維持される。プロテイナーゼK消化ステップの主目的は、限外濾過/透析濾過ステップにわたるその後の除去のために反応混合物中のタンパク質のサイズを低減させることである。プロテイナーゼK溶液を反応容器に添加し、所定量の時間にわたってインキュベートする。IVTおよびDNase消化ステップ中に実行される温度および撹拌速度は、このステップの間に維持される。全ての材料を、1回の2段階限外濾過(UF)および透析濾過(DF)(UFDF)によって精製して、RNA製剤原料を生産する。UFDFステップは、小さいプロセス関連不純物および濃縮物を除去し、最終DS製剤へとRNAを緩衝剤交換する。
次いで、必要に応じて、透析濾過2の後に決定される保持液のRNA濃度に基づいて、透析濾過された保持液を濃縮し、二重層フィルターを介して可撓性容器中に回収する。続いて、UFDF系をリンスし、同じ二重層フィルターを介して保持液プールに添加する。製剤緩衝剤を添加することができる。次いで、最終プールを、第2の二重層フィルターを介してHDPEボトル中に濾過する。
脂質ナノ粒子の形成および安定化のためのプロセスパラメータは、表10にまとめられる。
表10:LNPの形成および安定化のためのプロセスパラメータ
プロセスパラメータの許容範囲
水性相の温度:15~25℃
有機相の温度:15~25℃
プロセスパラメータの許容範囲
水性相の温度:15~25℃
有機相の温度:15~25℃
クエン酸緩衝液の、水性相の調製のための希釈された製剤原料に対する流量比:4:1a
LNP懸濁液の、安定化のためのクエン酸緩衝液に対する流量比:2:1a
LNP収集溶液の温度:2~25℃
aLNP形成中の標的設定点。比は、インプット流量から算出することができる。
LNP懸濁液の、安定化のためのクエン酸緩衝液に対する流量比:2:1a
LNP収集溶液の温度:2~25℃
aLNP形成中の標的設定点。比は、インプット流量から算出することができる。
脂質ナノ粒子(LNP)の形成および安定化
LNPを形成させるために、クエン酸緩衝剤を、4:1の流量比で希釈された製剤原料と直列に混合し、水性相を創出する。有機相および水性相を、1つまたは複数のTミキサー中に供給して、LNPを形成させる。LNP懸濁液の形成後、LNPを、LNP懸濁液のクエン酸緩衝剤に対する2:1の比でクエン酸緩衝剤と直列希釈によって安定化した後、2~25℃に維持された容器中に収集する。
LNPを形成させるために、クエン酸緩衝剤を、4:1の流量比で希釈された製剤原料と直列に混合し、水性相を創出する。有機相および水性相を、1つまたは複数のTミキサー中に供給して、LNPを形成させる。LNP懸濁液の形成後、LNPを、LNP懸濁液のクエン酸緩衝剤に対する2:1の比でクエン酸緩衝剤と直列希釈によって安定化した後、2~25℃に維持された容器中に収集する。
緩衝剤交換および濃縮
緩衝剤交換および濃縮操作のために調製するために、接線流濾過(TFF)膜を、平衡化のためのTris緩衝剤で洗い流す。LNPを接線流濾過(TFF)単位操作によってプロセシングし、それらを濃縮した後、2倍透析容量のトリス緩衝剤で緩衝剤交換して、懸濁液からエタノールを除去する。次いで、LNPをさらに濃縮し、8倍以上の追加の透析容量のTris緩衝剤で緩衝剤交換する。
緩衝剤交換および濃縮操作のために調製するために、接線流濾過(TFF)膜を、平衡化のためのTris緩衝剤で洗い流す。LNPを接線流濾過(TFF)単位操作によってプロセシングし、それらを濃縮した後、2倍透析容量のトリス緩衝剤で緩衝剤交換して、懸濁液からエタノールを除去する。次いで、LNPをさらに濃縮し、8倍以上の追加の透析容量のTris緩衝剤で緩衝剤交換する。
4.2.2.賦形剤
LNP製剤中に存在する賦形剤トロメタミン(Tris塩基)およびTris塩酸(HCl)は、医薬品において使用される緩衝剤構成成分であり、所望の製品pHを達成するのに好適である。ショ糖も含まれ、使用時点での分配および冷蔵の前に凍結組成物としての保存を可能にするためにその安定化効果について選択した。免疫原性組成物中の4つの脂質賦形剤は、modRNAプラットフォームの一部として使用される機能的脂質と構造的脂質との両方である。
LNP製剤中に存在する賦形剤トロメタミン(Tris塩基)およびTris塩酸(HCl)は、医薬品において使用される緩衝剤構成成分であり、所望の製品pHを達成するのに好適である。ショ糖も含まれ、使用時点での分配および冷蔵の前に凍結組成物としての保存を可能にするためにその安定化効果について選択した。免疫原性組成物中の4つの脂質賦形剤は、modRNAプラットフォームの一部として使用される機能的脂質と構造的脂質との両方である。
4.3.投与量および投与
免疫原性組成物は、一価組成物または二価組成物については組合せの投与の前に、バイアル中での希釈またはシリンジ間混合のいずれかによって、必要に応じて生理食塩水で希釈される。
免疫原性組成物は、一価組成物または二価組成物については組合せの投与の前に、バイアル中での希釈またはシリンジ間混合のいずれかによって、必要に応じて生理食塩水で希釈される。
一価投薬については、免疫原性組成物は、0.3mLの注射体積で、用量あたり3.75~30μgの範囲で投与される。30μg用量を除いて、滅菌0.9%塩化ナトリウム(生理食塩水)による希釈が、投薬のために必要である。4つの用量レベルは、
・ 3.75μgのmRNA
・ 7.5μgのmRNA
・ 15μgのmRNA
・ 30μgのmRNA
である。
・ 3.75μgのmRNA
・ 7.5μgのmRNA
・ 15μgのmRNA
・ 30μgのmRNA
である。
Wisconsin免疫原性組成物も、0.3mLの合計送達体積中、Phuket免疫原性組成物と共に二価ワクチンとして投与される。提唱される投薬範囲(全RNA)および二価免疫原性組成物中のWisconsin(W)免疫原性組成物のPhuket(P)免疫原性組成物に対する比は、
・ 1W:1Pで15μg(7.5μgのA+7.5μgのB)
・ 1W:1Pで30μg(15μgのA+15μgのB)
・ 1W:2Pで22.5μg(7.5μgのA+15μgのB)
・ 1W:4Pで18.75μg(3.75μgのA+15μgのB)
である。
・ 1W:1Pで15μg(7.5μgのA+7.5μgのB)
・ 1W:1Pで30μg(15μgのA+15μgのB)
・ 1W:2Pで22.5μg(7.5μgのA+15μgのB)
・ 1W:4Pで18.75μg(3.75μgのA+15μgのB)
である。
四価投薬については、免疫原性組成物は、最大で30μgの合計用量に関して4つのmodRNA配列のそれぞれを含有する0.3mLの注射体積で投与される。四価免疫原性組成物容器閉鎖システムの投与のために希釈は必要ない。
I型ホウケイ酸ガラスバイアルは、I型ガラス容器の加水分解耐性に関するUSP<660>、Ph.Eur.3.2.1およびJP7.01公定書の要件を満たす。クロロブチル弾性ストッパーは、弾性閉鎖のUSP<381>、Ph.Eur.3.2.9およびJP7.03公定書の化学試験要件を満たす。
4.4.製剤の保存および輸送、ラベルおよび包装
免疫原性組成物は、長期保存のために極低温(ULT)(-90℃~60℃)で凍結および保存される。
免疫原性組成物は、長期保存のために極低温(ULT)(-90℃~60℃)で凍結および保存される。
インフルエンザmodRNA免疫原性組成物は、季節性ヒトインフルエンザ株に由来する完全長HA糖タンパク質をコードする1つまたは複数のヌクレオシド修飾されたmRNAを含む。modRNAは、IM注射後にmodRNAを分解から保護し、modRNAの宿主細胞中へのトランスフェクションを可能にする、2つの機能性および2つの構造性脂質と共に製剤化されている。インフルエンザHAは、インフルエンザAおよびBビリオンの表面上で最も豊富なエンベロープ糖タンパク質である。
インフルエンザmodRNA免疫原性組成物の主な薬理を、in vitroおよびin vivoでの非臨床試験において評価した。in vitroおよびin vivo試験により、強力な機能的抗体応答と、Th1型CD4+およびIFNg+CD8+T細胞応答との両方を特徴とする免疫応答を誘導するインフルエンザHAをコードすることである、インフルエンザmodRNA免疫原性組成物の作用機構が示された。インフルエンザmodRNAワクチンからのHA糖タンパク質の効率的なin vitro発現が、培養細胞中で示された。マウスおよびラットの免疫原性試験により、インフルエンザmodRNAワクチンが強力な機能的および中和抗体応答ならびにCD4+およびCD8+T細胞応答を引き出すことが示された。ライセンス供与された、アジュバント化不活化インフルエンザワクチンに対してベンチマークされた、マウスにおける免疫原性試験も、4つの異なるインフルエンザウイルス株を標的とするための多価インフルエンザmodRNA免疫原性組成物製剤の潜在的な使用を支持する。
ワクチン抗原としてインフルエンザHAをコードする脂質ナノ粒子に封入されたRNA免疫原性組成物
インフルエンザmodRNA免疫原性組成物は、modRNAプラットフォーム技術に基づくものである。一本鎖の5’キャップ付modRNAは、HAワクチン抗原をコードするオープンリーディングフレームを含有し、高い効能のRNAのために最適化された構造エレメントを特徴とする。modRNAはまた、自然免疫活性化の低下およびタンパク質翻訳の増加をもたらす、TLR7および8などの、自然免疫センサーによるワクチンRNAの認識を低下させるための1-メチル-シュードウリジンの各ウリジンへの置換を含有する。modRNAは、標的細胞への送達のためにLNP中に封入される。製剤は、2つの機能性脂質、ALC-0315およびALC-0159、ならびに2つの構造性脂質、DSPC(1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン)およびコレステロールを含有する。4つの脂質の物理化学的特性および構造は、以下の表に示される。
インフルエンザmodRNA免疫原性組成物は、modRNAプラットフォーム技術に基づくものである。一本鎖の5’キャップ付modRNAは、HAワクチン抗原をコードするオープンリーディングフレームを含有し、高い効能のRNAのために最適化された構造エレメントを特徴とする。modRNAはまた、自然免疫活性化の低下およびタンパク質翻訳の増加をもたらす、TLR7および8などの、自然免疫センサーによるワクチンRNAの認識を低下させるための1-メチル-シュードウリジンの各ウリジンへの置換を含有する。modRNAは、標的細胞への送達のためにLNP中に封入される。製剤は、2つの機能性脂質、ALC-0315およびALC-0159、ならびに2つの構造性脂質、DSPC(1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン)およびコレステロールを含有する。4つの脂質の物理化学的特性および構造は、以下の表に示される。
初期臨床試験のために選択されるインフルエンザmodRNAワクチン候補は、2021~2022年の北半球のインフルエンザ流行期における使用のために推奨される4つの細胞ベースのウイルス株に由来するHA糖タンパク質の完全長のコドン最適化されたコード配列を含有する。
・ A/Wisconsin/588/2019(H1N1)
・ A/Cambodia/e0826360/2020(H3N2)
・ B/Phuket/3073/2013(B Yamagata)
・ B/Washington/02/2019(B Victoria)。
・ A/Wisconsin/588/2019(H1N1)
・ A/Cambodia/e0826360/2020(H3N2)
・ B/Phuket/3073/2013(B Yamagata)
・ B/Washington/02/2019(B Victoria)。
別の実施形態では、注射用懸濁液のためのPF-07252220(IRV)ワクチンは、ゴムストッパー、アルミニウムオーバーシールおよびフリップオフキャップを有する2mLの透明ガラスバイアル中に包装された、白色からオフホワイトの滅菌凍結液体として供給される。溶液は、白色からオフホワイトの不透明な、不定形の粒子を含有してもよい白色からオフホワイトの乳白色の液体である。バイアルは、シリンジ混合によるさらなる希釈のために0.3mLの抽出可能体積を有する0.5mLを含有する。バイアル中での希釈のために、バイアル内容物(0.5mL)は、最終投薬溶液を構成するべきである。各バイアルは、300mMのショ糖および10mMのTris、pH7.4中の脂質ナノ粒子(LNP)構築物中、0.1mg/mLのPF-07252220を含む。製剤中に微生物増殖阻害剤は存在しない。
PF-07252220は、5つのバリエーション;4つの一価株提示物および1つの四価株提示物からなる。一価提示物を、使用時点で二価および四価投薬溶液とさらに混合してもよい。以下に提示される安定性データは、全ての提示物および混合物に適用される。
・ PF-07836259(Phuket)インフルエンザmodRNA注射用懸濁液、0.1mg/mL
・ PF-07829855(Wisconsin)インフルエンザmodRNA注射用懸濁液、0.1mg/mL
・ PF-07836261(Washington)インフルエンザmodRNA注射用懸濁液、0.1mg/ml
・ PF-07836258(Cambodia)インフルエンザmodRNA注射用懸濁液、0.1mg/ml
・ PF-07841697四価インフルエンザmodRNA注射用懸濁液、0.1mg/mL。
・ PF-07836259(Phuket)インフルエンザmodRNA注射用懸濁液、0.1mg/mL
・ PF-07829855(Wisconsin)インフルエンザmodRNA注射用懸濁液、0.1mg/mL
・ PF-07836261(Washington)インフルエンザmodRNA注射用懸濁液、0.1mg/ml
・ PF-07836258(Cambodia)インフルエンザmodRNA注射用懸濁液、0.1mg/ml
・ PF-07841697四価インフルエンザmodRNA注射用懸濁液、0.1mg/mL。
活性治験薬は、使用前に-90~-60℃(-130~-76°F)で保存しなければならない。バイアルを、およそ30分かけて室温(30℃/86°F以下)で解凍した後、バイアルを10回穏やかに反転させることによって混合するべきである。治験薬を、筋肉内投与する。
(実施例4)
非臨床試験
初期マウス免疫原性試験を、A/California/07/2009(H1N1)に由来するHA配列をコードするインフルエンザmodRNA免疫原性組成物を使用して行った。このHA配列は、株の違いのため臨床試験において使用されるH1N1 HA抗原とは異なるが、modRNAを、同じ臨床LNP組成物と共に製剤化したところ、プラットフォームに関して支持的なデータを提供する。
非臨床試験
初期マウス免疫原性試験を、A/California/07/2009(H1N1)に由来するHA配列をコードするインフルエンザmodRNA免疫原性組成物を使用して行った。このHA配列は、株の違いのため臨床試験において使用されるH1N1 HA抗原とは異なるが、modRNAを、同じ臨床LNP組成物と共に製剤化したところ、プラットフォームに関して支持的なデータを提供する。
BALB/cマウスを、0および28日目に1μgのLNP製剤化インフルエンザmodRNAワクチンを用いてIMで免疫した。28および49日目に得られた血清のELISAは、高レベルのHA結合性IgGを示した。第1の用量の早くも14日後に得られた血清は、A/California/07/2009インフルエンザウイルスに対する高い中和価を有し、49日目(第2の用量の21日後)までに、血清インフルエンザ中和価は1x104を超えた。49日目に採取された血清中で測定されたA/California/07/2009に対するHAI力価は、ヒトにおいてインフルエンザに対して保護的と一般に受け入れられている40の力価を大きく超えていた。BALB/cマウスを、1μgのワクチン候補を用いてIMで2回免疫した。HA特異的IgGを、ELISAによって測定した。抗体の機能を、インフルエンザウイルスマイクロ中和によって測定した。49日目に回収し、抗原特異的ペプチドで刺激した脾臓細胞を使用するIFNγELISpotは、強力なCD4+およびCD8+T細胞応答を示した。これらのデータにより、LNPと共に製剤化されたmodRNAは、Th1表現型T細胞応答を引き出すことが確認された。BALB/cマウスは、インフルエンザHAをコードする1μgのmodRNAを用いた2回のIM免疫を受けた。T細胞応答を、脾臓から回収したT細胞を刺激する抗原特異的ペプチドを使用して分析した。ELISpotアッセイを使用するペプチド刺激後に、IFNγの放出を測定した。
インフルエンザに対するワクチン誘導性免疫応答を測定するために使用される一次血清学的アッセイは、ヘマグルチニン阻害アッセイ、またはHAIである。HAIは、受容体破壊酵素で予備処理された血清試料、インフルエンザウイルスおよびシチメンチョウまたはモルモットに由来する赤血球を含有する反応液中での赤血球のHA媒介性凝集を防止する血清中で機能性抗体を定量的に測定する。HAI力価は、マイクロタイタープレートを傾けた時に涙滴型として見えるHA活性の喪失をもたらす最も高い血清希釈率の逆数である。試料あたりの複数の決定に由来する力価を、幾何平均力価(GMT)として報告する。1:40以上のHAI力価は、ヒトにおいて保護的であるとして一般的に受け入れられている。HAIアッセイは、4つのインフルエンザ株、A/Wisconsin/588/2019(H1N1)、A/Cambodia/e0826360/2020(H3N2)、B/Phuket/3073/2013(B Yamagata)およびB/Washington/02/2019(B Victoria)のそれぞれについて開発された。
インフルエンザウイルスマイクロ中和アッセイ、またはMNTは、インフルエンザウイルス活性を中和し、宿主細胞単層の増殖感染を防止する、血清中の機能的抗体を定量的に測定する。中和反応は、インフルエンザウイルスが血清試料と共にインキュベートされた時に生じる;次いで、この反応混合物をMadin-Darbyイヌ腎臓(MDCK)細胞の単層に適用して、中和の程度を測定する。MNT力価は、血清なしの対照と比較した場合の感染の50%の低減をもたらす希釈率の逆数として報告される。
LNPおよび事後混合されたLNPアームを形成するために事前混合された製剤原料(RNA)を用いて二価modRNA HA fluワクチンの実現可能性を評価するための試験
別途記述しない限り、本明細書で使用される場合、「事前混合された」製剤原料とは、HAまたはNAのいずれかを発現するRNAを所望の比で混合した後、LNP中で単一製剤とする組成物を指す。「事後混合された」製剤とは、HAまたはNAのいずれかを発現するそれぞれのRNAをLNP中に封入した後、得られたRNAを封入したLNPを所望の比で混合した組成物を指す。
別途記述しない限り、本明細書で使用される場合、「事前混合された」製剤原料とは、HAまたはNAのいずれかを発現するRNAを所望の比で混合した後、LNP中で単一製剤とする組成物を指す。「事後混合された」製剤とは、HAまたはNAのいずれかを発現するそれぞれのRNAをLNP中に封入した後、得られたRNAを封入したLNPを所望の比で混合した組成物を指す。
ヘマグルチニン阻害(HAI)抗体価を、以下の表に記載される製剤と共に投与されたマウスにおいて検査した。
試験設計表:
高いHAI力価は、用量1の3週後にWisconsin HA modRNAによって誘導された。
二価群においてはHAIはわずかにより高かった。
0.2ug用量の二価について、事前混合製剤においてHAIはより高かった。以下の表17~18を参照されたい。
また、事前混合製剤と事後混合製剤との間で、50%中和Ab価が同等であることも観察された。以下の表19~22を参照されたい。
HAI力価は、事前混合製剤と事後混合製剤との間で同等であった。以下の表23~26を参照されたい。
(実施例5)
四価製剤の説明
四価製剤は、筋肉内投与のための水性凍結保護緩衝剤中の、液体ナノ粒子(LNP)の保存剤を含まない、滅菌分散体である。製剤は、10mM Tris緩衝剤、300mMショ糖、pH7.4中、0.1mg/mLのRNAで製剤化される。
四価製剤の説明
四価製剤は、筋肉内投与のための水性凍結保護緩衝剤中の、液体ナノ粒子(LNP)の保存剤を含まない、滅菌分散体である。製剤は、10mM Tris緩衝剤、300mMショ糖、pH7.4中、0.1mg/mLのRNAで製剤化される。
製剤は、クロロブチルゴムストッパーおよびフリップオフプラスチックキャップを有するアルミニウムシールで密閉された2mLのガラスバイアル(最大名目体積0.3mL)中で供給される。
FIH製剤原料の推奨保存温度は、-20±5℃である。
FIH製剤の推奨長期保存温度は、-60~-90℃である。
製剤は、使用時に2~8℃で保存してもよい。
(実施例6)
LNP Flu HA modRNA四価試験
以下の実施例は、マウスに、以下の表に詳述される様々なLNP_Flu HAmodRNA材料を投与した、LNP Flu HA modRNA四価の試験を記載する。初回免疫後、21日目および42日目(ブーストの14日後)に収集した血清を、血清試験(HAIおよび中和)によって評価した。
LNP Flu HA modRNA四価試験
以下の実施例は、マウスに、以下の表に詳述される様々なLNP_Flu HAmodRNA材料を投与した、LNP Flu HA modRNA四価の試験を記載する。初回免疫後、21日目および42日目(ブーストの14日後)に収集した血清を、血清試験(HAIおよび中和)によって評価した。
HAI力価は、D21で事前混合製剤と事後混合製剤との間で同等であった。以下の表31~35を参照されたい。
H1N1 A/Wisconsin:事前混合と事後混合との間で同等の50%中和価が観察された。H3N2 A/Cambodia:事前混合と事後混合との間で同等の50%中和価が観察された。By/Phuket:事前混合と事後混合との間で同等の50%中和価が観察された。Bv/Washington:また、事前混合と事後混合との間で同等の50%中和価が観察された。
(実施例7)
多価インフルエンザmodRNAワクチンのマウスにおける免疫原性データ、続き
modRNAインフルエンザワクチンの多価製剤の実現可能性を評価するために、4つの異なるHAタンパク質および4つの異なるノイラミニダーゼ(NA)タンパク質をコードするmodRNAを生成した。単一株特異的HAまたはNAをコードするLNP製剤化modRNAをワクチン接種したマウスによって引き出される免疫応答を、8価HA/NA modRNA製剤をワクチン接種した群と比較した。8価製剤法を、LNP中でHAまたはNAを発現するそれぞれのmodRNAを別々に製剤化した後、8つのLNPを等比で一緒に混合することによって、または8つのmodRNAを事前混合した後、LNP中で1回の同時製剤化を行うことによって比較した。
多価インフルエンザmodRNAワクチンのマウスにおける免疫原性データ、続き
modRNAインフルエンザワクチンの多価製剤の実現可能性を評価するために、4つの異なるHAタンパク質および4つの異なるノイラミニダーゼ(NA)タンパク質をコードするmodRNAを生成した。単一株特異的HAまたはNAをコードするLNP製剤化modRNAをワクチン接種したマウスによって引き出される免疫応答を、8価HA/NA modRNA製剤をワクチン接種した群と比較した。8価製剤法を、LNP中でHAまたはNAを発現するそれぞれのmodRNAを別々に製剤化した後、8つのLNPを等比で一緒に混合することによって、または8つのmodRNAを事前混合した後、LNP中で1回の同時製剤化を行うことによって比較した。
BALB/cマウスを、0および28日目に、LNP中の1価または8価ワクチン製剤として、それぞれ2μgの、HAおよびNAを発現するmodRNAを用いてIMで免疫した。LNP製剤化modRNAによって、ライセンス供与されたワクチン比較基準と同様の、またはそれより高いレベルの、全てのHAおよびNA成分に対するロバストな抗体およびT細胞応答が引き出された。個々のHAおよびインフルエンザA株に対する8価製剤について、49日目(2回目のブーストの21日後)に、同様のHAIおよび中和応答が観察された。NAに対して測定された抗体は、HAと同様の傾向を示した(データは示さない)。ライセンス供与された、アジュバント化不活化インフルエンザワクチンに対してベンチマークされた、マウスにおける免疫原性試験は、少なくとも4つの異なるインフルエンザウイルス株を標的とするための多価インフルエンザmodRNAワクチン製剤の潜在的な使用を支持する。8価HA/NA modRNAワクチンのマウスにおける初期免疫原性試験は、インフルエンザA株に対する干渉を示さず、一価対照ワクチンと比較してインフルエンザB株に対する抗体応答を示した。これらの初期マウス免疫原性データは、多価modRNA製剤の使用を支持する。
条項
1.脂質ナノ粒子中で製剤化された、少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチドを含むインフルエンザウイルスワクチン。
1.脂質ナノ粒子中で製剤化された、少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチドを含むインフルエンザウイルスワクチン。
2.RNAが5’キャップアナログをさらに含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
3.5’キャップアナログがm2
7,3’-OGppp(m1
2’-O)ApGを含む、条項2に記載のインフルエンザワクチン。
4.RNAが修飾ヌクレオチドをさらに含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
5.修飾ヌクレオチドがN1-メチルシュードウリジン-5’-三リン酸(m1ΨTP)を含む、条項4に記載のインフルエンザワクチン。
6.少なくとも1つの抗原性ポリペプチドが、インフルエンザヘマグルチニン1(HA1)、ヘマグルチニン2(HA2)、HA1もしくはHA2の免疫原性断片、または前記のいずれか2つ以上の組合せである、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
7.少なくとも1つの抗原性ポリペプチドが、HA1、HA2、またはHA1とHA2との組合せであり、少なくとも1つの抗原性ポリペプチドが、ノイラミニダーゼ(NA)、核タンパク質(NP)、マトリックスタンパク質1(M1)、マトリックスタンパク質2(M2)、非構造タンパク質1(NS1)および非構造タンパク質2(NS2)からなる群から選択される、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
8.少なくとも1つの抗原性ポリペプチドが、HA、HA2、またはHA1とHA2との組合せであり、少なくとも1つの抗原性ポリペプチドが、ノイラミニダーゼ(NA)である、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
9.組成物が、a)インフルエンザヘマグルチニン1(HA1)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチド;b)ヘマグルチニン2(HA2)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチド;c)ノイラミニダーゼ(NA)、核タンパク質(NP)、マトリックスタンパク質1(M1)、マトリックスタンパク質2(M2)、非構造タンパク質1(NS1)および非構造タンパク質2(NS2)からなる群から選択される少なくとも1つの抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチド;ならびにd)ノイラミニダーゼ(NA)、核タンパク質(NP)、マトリックスタンパク質1(M1)、マトリックスタンパク質2(M2)、非構造タンパク質1(NS1)および非構造タンパク質2(NS2)からなる群から選択される少なくとも1つの抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチドを含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
10.オープンリーディングフレームがコドン最適化されている、条項5に記載のインフルエンザワクチン。
11.組成物がカチオン性脂質をさらに含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
12.組成物がmRNA分子を包含する脂質ナノ粒子を含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
13.組成物が、a)インフルエンザヘマグルチニン1(HA1)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチドを包含する脂質ナノ粒子;b)ヘマグルチニン2(HA2)をコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチドを包含する脂質ナノ粒子;c)ノイラミニダーゼ(NA)、核タンパク質(NP)、マトリックスタンパク質1(M1)、マトリックスタンパク質2(M2)、非構造タンパク質1(NS1)および非構造タンパク質2(NS2)からなる群から選択される少なくとも1つの抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチドを包含する脂質ナノ粒子;ならびにd)ノイラミニダーゼ(NA)、核タンパク質(NP)、マトリックスタンパク質1(M1)、マトリックスタンパク質2(M2)、非構造タンパク質1(NS1)および非構造タンパク質2(NS2)からなる群から選択される少なくとも1つの抗原性ポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを有する少なくとも1つのリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチドを包含する脂質ナノ粒子を含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
14.脂質ナノ粒子のサイズが、少なくとも40nmである、条項13に記載のインフルエンザワクチン。
15.脂質ナノ粒子のサイズが、最大でも180nmである、条項13に記載のインフルエンザワクチン。
16.組成物中の全RNAの少なくとも80%が封入されている、条項13に記載のインフルエンザワクチン。
17.組成物が、を含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
18.組成物が、ALC-0315(4-ヒドロキシブチル)アザンジイル)ビス(ヘキサン-6,1-ジイル)ビス(2-ヘキシルデカノエート)を含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
19.組成物が、ALC-0159(2-[(ポリエチレングリコール)-2000]-N,N-ジテトラデシルアセトアミド)を含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
20.組成物が、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DSPC)を含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
21.組成物が、コレステロールを含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
22.組成物が、0.9~1.85mg/mLのALC-0315;0.11~0.24mg/mLのALC-0159;0.18~0.41mg/mLのDSPC;および0.36~0.78mg/mLのコレステロールを含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
23.組成物がTrisを含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
24.組成物がショ糖を含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
25.組成物が、塩化ナトリウムをさらに含まない、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
26.組成物が、10mMのTrisを含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
27.組成物が、300mMのショ糖を含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
28.組成物が、pH7.4を有する、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
29.組成物が、12.5EU/mL以下の細菌内毒素を有する、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
30.RNAポリヌクレオチドが、5’キャップ、5’UTR、3’UTR、ヒストンステムループおよびポリA尾部を含む、条項1に記載のインフルエンザワクチン。
31.5’UTRが、配列AATAAACTAGTATTCTTCTGGTCCCCACAGACTCAGAGAGAACCC(5’WHO UTR1)(配列番号4)を含む、条項30に記載のインフルエンザワクチン。
32.5’UTRが、配列GAGAAΨAAACΨAGΨAΨΨCΨΨ CΨGGΨCCCCA CAGACΨCAGA GAGAACCCGCCACC(配列番号5)を含む、条項30に記載のインフルエンザワクチン。
33.5’UTRが、配列AGAATAAACTAGTATTCTTCTGGTCCCCACAGACTCAGAGAGAACCC(5’WHO UTR1)(配列番号6)を含む、条項30に記載のインフルエンザワクチン。
34.3’UTRが、配列CUCGAGCUGGUACUGCAUGCACGCAAUGCUAGCUGCCCCUUUCCCGUCCUGGGUACCCCGAGUCUCCCCCGACCUCGGGUCCCAGGUAUGCUCCCACCUCCACCUGCCCCACUCACCACCUCUGCUAGUUCCAGACACCUCCCAAGCACGCAGCAAUGCAGCUCAAAACGCUUAGCCUAGCCACACCCCCACGGGAAACAGCAGUGAUUAACCUUUAGCAAUAAACGAAAGUUUAACUAAGCUAUACUAACCCCAGGGUUGGUCAAUUUCGUGCCAGCCACACCCUGGAGCUAGC(3’WHO UTR2)(配列番号7)を含む、条項30に記載のインフルエンザワクチン。
35.3’UTRが、配列CΨCGAGCΨGGΨACΨGCAΨGCACGCAAΨGCΨAGCΨGCCCCΨΨΨCCCGΨCCΨGGGΨACCCCGAGΨCΨCCCCCGACCΨCGGGΨCCCAGGΨAΨGCΨCCCACCΨCCACCΨGCCCCACΨCACCACCΨCΨGCΨAGΨΨCCAGACACCΨCCCAAGCACGCAGCAAΨGCAGCΨCAAAACGCΨΨAGCCΨAGCCACACCCCCACGGGAAACAGCAGΨGAΨΨAACCΨΨΨAGCAAΨAAACGAAAGΨΨΨAACΨAAGCΨAΨACΨAACCCCAGGGΨΨGGΨCAAΨΨΨCGΨGCCAGCCACACCCΨGGAGCΨAGC(3’WHO ΨTR2)(配列番号8)を含む、条項30に記載のインフルエンザワクチン。
36.(i)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第1の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第1のリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチド、および(ii)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第2の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第2のRNAポリヌクレオチドを含み、第1および第2のRNAポリヌクレオチドが脂質ナノ粒子(LNP)中で製剤化されている、免疫原性組成物。
37.第1および第2の抗原が、ヘマグルチニン(HA)、またはその免疫原性断片もしくはバリアントを含む、条項36に記載の免疫原性組成物。
38.第1の抗原が、第2の抗原のインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片とは異なるサブタイプのインフルエンザウイルスに由来するHAを含む、条項36または37に記載の免疫原性組成物。
39.第1および第2のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項36~38のいずれかに記載の免疫原性組成物。
40.(iii)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第3の抗原であって、インフルエンザウイルスに由来するが、第1および第2の抗原の両方とは異なる株のインフルエンザウイルスに由来する、第3の抗原をさらに含む、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
41.第1、第2および第3のRNAポリヌクレオチドが、脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項40に記載の免疫原性組成物。
42.第1、第2および第3のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項41に記載の免疫原性組成物。
43.(iv)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第4の抗原であって、インフルエンザウイルスに由来するが、第1、第2および第3の抗原とは異なる株のインフルエンザウイルスに由来する、第4の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第4のRNAポリヌクレオチドをさらに含む、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
44.第1、第2、第3、および第4のRNAポリヌクレオチドが、脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項43に記載の免疫原性組成物。
45.第1、第2、第3、および第4のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項44に記載の免疫原性組成物。
46.(v)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第5の抗原であって、インフルエンザウイルスに由来するが、第1、第2、第3、および第4の抗原とは異なる株のインフルエンザウイルスに由来する、第5の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第5のRNAポリヌクレオチドをさらに含む、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
47.第1、第2、第3、第4、および第5のRNAポリヌクレオチドが、脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項46に記載の免疫原性組成物。
48.第1、第2、第3、第4、および第5のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項47に記載の免疫原性組成物。
49.(vi)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第6の抗原であって、インフルエンザウイルスに由来するが、第1、第2、第3、第4、および第5の抗原とは異なる株のインフルエンザウイルスに由来する、第6の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第6のRNAポリヌクレオチドをさらに含む、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
50.第1、第2、第3、第4、および第5のRNAポリヌクレオチドが、脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項49に記載の免疫原性組成物。
51.第1、第2、第3、第4、および第5のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項50に記載の免疫原性組成物。
52.(vii)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第7の抗原であって、インフルエンザウイルスに由来するが、第1、第2、第3、第4、第5、および第6の抗原とは異なる株のインフルエンザウイルスに由来する、第7の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第7のRNAポリヌクレオチドをさらに含む、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
53.第1、第2、第3、第4、第5、第6および第7のRNAポリヌクレオチドが、脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項52に記載の免疫原性組成物。
54.第1、第2、第3、第4、第5、第6および第7のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項53に記載の免疫原性組成物。
55.(viii)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第8の抗原であって、インフルエンザウイルスに由来するが、第1、第2、第3、第4、第5、第6および第7の抗原とは異なる株のインフルエンザウイルスに由来する、第8の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第8のRNAポリヌクレオチドをさらに含む、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
56.第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7および第8のRNAポリヌクレオチドが、脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項55に記載の免疫原性組成物。
57.第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7および第8のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項56に記載の免疫原性組成物。
58.(v)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第5の抗原であって、インフルエンザウイルスに由来するが、第1、第2、第3、および第4の抗原とは異なる株のインフルエンザウイルスに由来する、第5の抗原をコードするオープンリーディングフレームを有する第5のRNAポリヌクレオチドをさらに含む、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
59.第1、第2、第3、第4、および第5のRNAポリヌクレオチドが、脂質ナノ粒子中で製剤化されている、条項58に記載の免疫原性組成物。
60.RNAポリヌクレオチドがほぼ等しい比で存在する、条項59に記載の免疫原性組成物。
61.それぞれのRNAポリヌクレオチドが、修飾ヌクレオチドを含む、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
62.修飾ヌクレオチドが、シュードウリジン、1-メチルシュードウリジン、2-チオウリジン、4’-チオウリジン、5-メチルシトシン、2-チオ-1-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、2-チオ-1-メチル-シュードウリジン、2-チオ-5-アザ-ウリジン、2-チオ-ジヒドロシュードウリジン、2-チオ-ジヒドロウリジン、2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-シュードウリジン、4-チオ-1-メチル-シュードウリジン、4-チオ-シュードウリジン、5-アザ-ウリジン、ジヒドロシュードウリジン、5-メトキシウリジン、および2’-O-メチルウリジンからなる群から選択される、条項61に記載の免疫原性組成物。
63.それぞれのRNAポリヌクレオチドが、5’末端キャップ、5’UTR、3’UTR、および3’ポリアデニル化尾部を含む、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
64.5’末端キャップが、
65.5’UTRが配列番号1を含む、条項63に記載の免疫原性組成物。
66.3’UTRが配列番号2を含む、条項63に記載の免疫原性組成物。
67.3’ポリアデニル化尾部が、配列番号3を含む、条項63に記載の免疫原性組成物。
68.RNAポリヌクレオチドが、85%より高い完全性を有する、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
69.RNAポリヌクレオチドが、85%より高い純度を有する、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
70.脂質ナノ粒子が、20~60mol%のイオン化可能なカチオン性脂質、5~25mol%の中性脂質、25~55mol%のコレステロール、および0.5~5mol%のPEG修飾脂質を含む、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
71.カチオン性脂質が、
72.PEG修飾脂質が、
73.第1の抗原が、インフルエンザAサブタイプH1に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントであり、第2の抗原が、第1の抗原とは異なるH1株に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントである、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
74.第1および第2の抗原が、インフルエンザAサブタイプH3に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントであり、両抗原が、H3インフルエンザウイルスの異なる株に由来する、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
75.第1および第2の抗原が、インフルエンザAサブタイプH1に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントであり、第3および第4の抗原が、インフルエンザAサブタイプH3またはその免疫原性断片もしくはバリアントであり、第1および第2の抗原が、H1ウイルスの異なる株に由来し、第3および第4の抗原が、H3インフルエンザウイルスの異なる株に由来する、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
76.少なくとも第1および第2のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
77.第1および第2のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
78.第1、第2および第3のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、先行する条項に記載の免疫原性組成物。
79.第1、第2、第3、および第4のRNAポリヌクレオチドが、単一のLNP中で製剤化されている、先行する条項に記載の免疫原性組成物。
80.それぞれのRNAポリヌクレオチドが、単一のLNP中で製剤化され、それぞれの単一のLNPが、1つの抗原をコードするRNAポリヌクレオチドを封入する、条項36~75のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
81.第1のRNAポリヌクレオチドが、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドが、第2のLNP中で製剤化されている、条項80に記載の免疫原性組成物。
82.第1のRNAポリヌクレオチドが、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドが、第2のLNP中で製剤化され、第3のRNAポリヌクレオチドが、第3のLNP中で製剤化されている、条項80に記載の免疫原性組成物。
83.第1のRNAポリヌクレオチドが、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドが、第2のLNP中で製剤化され、第3のRNAポリヌクレオチドが、第3のLNP中で製剤化され、第4のRNAポリヌクレオチドが、第4のLNP中で製剤化されている、条項80に記載の免疫原性組成物。
84.第1のRNAポリヌクレオチドが、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドが、第2のLNP中で製剤化され、第3のRNAポリヌクレオチドが、第3のLNP中で製剤化され、第4のRNAポリヌクレオチドが、第4のLNP中で製剤化され、第5のRNAポリヌクレオチドが、第5のLNP中で製剤化されている、条項80に記載の免疫原性組成物。
85.第1のRNAポリヌクレオチドが、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドが、第2のLNP中で製剤化され、第3のRNAポリヌクレオチドが、第3のLNP中で製剤化され、第4のRNAポリヌクレオチドが、第4のLNP中で製剤化され、第5のRNAポリヌクレオチドが、第5のLNP中で製剤化され、第6のRNAポリヌクレオチドが、第6のLNP中で製剤化されている、条項80に記載の免疫原性組成物。
86.第1のRNAポリヌクレオチドが、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドが、第2のLNP中で製剤化され、第3のRNAポリヌクレオチドが、第3のLNP中で製剤化され、第4のRNAポリヌクレオチドが、第4のLNP中で製剤化され、第5のRNAポリヌクレオチドが、第5のLNP中で製剤化され、第6のRNAポリヌクレオチドが、第6のLNP中で製剤化され、第7のRNAポリヌクレオチドが、第7のLNP中で製剤化されている、条項80に記載の免疫原性組成物。
87.第1のRNAポリヌクレオチドが、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドが、第2のLNP中で製剤化され、第3のRNAポリヌクレオチドが、第3のLNP中で製剤化され、第4のRNAポリヌクレオチドが、第4のLNP中で製剤化され、第5のRNAポリヌクレオチドが、第5のLNP中で製剤化され、第6のRNAポリヌクレオチドが、第6のLNP中で製剤化され、第7のRNAポリヌクレオチドが、第7のLNP中で製剤化され、第8のRNAポリヌクレオチドが、第8のLNP中で製剤化されている、条項80に記載の免疫原性組成物。
88.インフルエンザに対する免疫応答を引き出すのに使用するための、先行する条項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
89.インフルエンザ疾患に対する免疫応答を引き出す方法であって、有効量の条項36~79のいずれか一項に記載の免疫原性組成物を投与することを含む方法。
90.in vitroでの転写によって合成されたRNAポリヌクレオチドを精製する方法であって、限外濾過および透析濾過を含む方法。
91.クロマトグラフィーステップを含まない、条項90に記載の方法。
92.精製されたRNAポリヌクレオチドが、短いアボーティブRNA種、長いアボーティブRNA種、二本鎖RNA(dsRNA)、残留プラスミドDNA、残留in vitro転写酵素、残留溶媒および/または残留塩を含む夾雑物を実質的に含まない、条項90に記載の方法。
93.残留プラスミドDNAが、500ng以下のDNA/mg RNAである、条項90に記載の方法。
94.精製されたmRNAの純度が、約60%~約100%である、条項90に記載の方法。
Claims (36)
- (i)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第1の抗原をコードするオープンリーディングフレームを含む第1のリボ核酸(RNA)ポリヌクレオチド、および(ii)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第2の抗原をコードするオープンリーディングフレームを含む第2のRNAポリヌクレオチドを含み、第1および第2のRNAポリヌクレオチドが脂質ナノ粒子(LNP)中で製剤化されている、免疫原性組成物。
- 第1および第2の抗原が、ヘマグルチニン(HA)、またはその免疫原性断片もしくはバリアントを含む、請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 第1および第2の抗原がそれぞれ、インフルエンザウイルスの異なるサブタイプに由来するHA、またはその免疫原性断片を含む、請求項1または2に記載の免疫原性組成物。
- (iii)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第3の抗原であって、第1および第2の抗原の両方のインフルエンザウイルスの株とは異なるインフルエンザウイルスに由来する、第3の抗原をコードするオープンリーディングフレームを含む第3のRNAポリヌクレオチドをさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 第1、第2および第3のRNAポリヌクレオチドが、脂質ナノ粒子中で製剤化されている、請求項4に記載の免疫原性組成物。
- (iv)少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第4の抗原であって、インフルエンザウイルスに由来するが、第1、第2および第3の抗原とは異なる株のインフルエンザウイルスに由来する、第4の抗原をコードするオープンリーディングフレームを含む第4のRNAポリヌクレオチドをさらに含む、請求項5に記載の免疫原性組成物。
- 第1、第2、第3、および第4のRNAポリヌクレオチドが、脂質ナノ粒子中で製剤化されている、請求項6に記載の免疫原性組成物。
- RNAポリヌクレオチドがほぼ等しい比で存在する、請求項1から7のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- それぞれのRNAポリヌクレオチドが、修飾ヌクレオチドを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 修飾ヌクレオチドが、シュードウリジン、1-メチルシュードウリジン、2-チオウリジン、4’-チオウリジン、5-メチルシトシン、2-チオ-1-メチル-1-デアザ-シュードウリジン、2-チオ-1-メチル-シュードウリジン、2-チオ-5-アザ-ウリジン、2-チオ-ジヒドロシュードウリジン、2-チオ-ジヒドロウリジン、2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-2-チオ-シュードウリジン、4-メトキシ-シュードウリジン、4-チオ-1-メチル-シュードウリジン、4-チオ-シュードウリジン、5-アザ-ウリジン、ジヒドロシュードウリジン、5-メトキシウリジン、および2’-O-メチルウリジンからなる群から選択される、請求項9に記載の免疫原性組成物。
- それぞれのRNAポリヌクレオチドが、5’末端キャップ、5’UTR、3’UTR、および3’ポリアデニル化尾部を含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 5’UTRが配列番号1を含む、請求項11に記載の免疫原性組成物。
- 3’UTRが配列番号2を含む、請求項11に記載の免疫原性組成物。
- 3’ポリアデニル化尾部が、配列番号3を含む、請求項11に記載の免疫原性組成物。
- RNAポリヌクレオチドが、85%より高い完全性を有する、請求項1から15のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- RNAポリヌクレオチドが、85%より高い純度を有する、請求項1から16のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 脂質ナノ粒子が、20~60mol%のイオン化可能なカチオン性脂質、5~25mol%の中性脂質、25~55mol%のコレステロール、および0.5~5mol%のPEG修飾脂質を含む、請求項1から17のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 第1の抗原が、インフルエンザAサブタイプH1に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントであり、第2の抗原が、第1の抗原とは異なるH1株に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントである、請求項1から20のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 第1および第2の抗原が、インフルエンザAサブタイプH3に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントであり、両抗原が、H3インフルエンザウイルスの異なる株に由来する、請求項1から21のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 第1および第2の抗原が、インフルエンザAサブタイプH1に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントであり、第3および第4の抗原が、インフルエンザAサブタイプH3に由来するHAまたはその免疫原性断片もしくはバリアントであり、第1および第2の抗原が、H1ウイルスの異なる株に由来し、第3および第4の抗原が、H3インフルエンザウイルスの異なる株に由来する、請求項6から22のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 少なくとも第1および第2のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、請求項1から23のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 第1および第2のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、請求項1から24のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 第1、第2および第3のRNAポリヌクレオチドが、単一の脂質ナノ粒子中で製剤化されている、請求項4から25のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 第1、第2、第3、および第4のRNAポリヌクレオチドが、単一のLNP中で製剤化されている、先行する請求項のいずれかに記載の免疫原性組成物。
- それぞれのRNAポリヌクレオチドが、単一のLNP中で製剤化され、それぞれの単一のLNPが、1つの抗原をコードするRNAポリヌクレオチドを封入する、請求項1から23のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 第1のRNAポリヌクレオチドが、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドが、第2のLNP中で製剤化されている、請求項28に記載の免疫原性組成物。
- 第1のRNAポリヌクレオチドが、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドが、第2のLNP中で製剤化され、第3のRNAポリヌクレオチドが、第3のLNP中で製剤化されている、請求項28に記載の免疫原性組成物。
- 第1のRNAポリヌクレオチドが、第1のLNP中で製剤化され、第2のRNAポリヌクレオチドが、第2のLNP中で製剤化され、第3のRNAポリヌクレオチドが、第3のLNP中で製剤化され、第4のRNAポリヌクレオチドが、第4のLNP中で製剤化されている、請求項28に記載の免疫原性組成物。
- 対象においてインフルエンザに対する免疫応答を引き出すのに使用するための、請求項1から31のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 対象においてインフルエンザ疾患に対する免疫応答を引き出す方法であって、有効量の請求項1から32のいずれか一項に記載の免疫原性組成物を投与することを含む方法。
- in vitroでの転写によって合成された、少なくとも1つのインフルエンザウイルス抗原性ポリペプチドまたはその免疫原性断片を含む第1の抗原をコードするオープンリーディングフレームを含むRNAポリヌクレオチドを精製する方法であって、限外濾過および透析濾過を含む方法。
- クロマトグラフィーステップを含まない、請求項34に記載の方法。
- 精製されたRNAポリヌクレオチドが、短いアボーティブRNA種、長いアボーティブRNA種、二本鎖RNA(dsRNA)、残留プラスミドDNA、残留in vitro転写酵素、残留溶媒および/または残留塩を含む夾雑物を実質的に含まない、請求項34に記載の方法。
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