JPH05506234A - ワクチン組成物 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、改良された免疫原性を有するワクチン組成物に関する。より詳しくは
、本発明の組成物は、ポリペプチドの免疫原とイムノアジュバントとして長鎖ア
ルキル化合物との組み合わせからなる。
発明の背景
ワクチンは病気の予防において重要である。ワクチンは宿主動物を外来物質に暴
露することによってはたらき、この外来物質は免疫系を活性化して、宿主を病気
の危険にさらさないで、その物質に対する免疫性を宿主に付与するように設計さ
れている。現在、約20のワクチンが商業的使用のために開発されている。それ
らのワクチンの大部分は、病気を引き起こす有機体、またはその有機体の一部分
を、い(つかの方法、例えば、有機体の特定の無毒の部分の分離の1つによるか
、あるいは有機体の毒性部分を化学物質、熱または遺伝学的弱毒化で処理するこ
とにより、無毒化して作られる。無毒化の手順は、しばしば、組成がわからない
毒性の副生物で汚染された異種産生物を産生ずる。その結果、純粋でない無毒化
されたワクチンの免疫原性物質としての有効性は損なわれる。
さらに、不快な、時には永久的に損傷性の副作用を生ずることがある。
よく知られた例は、子供の百日咳のためのワクチンのベースとしての完全な百日
咳菌(B、pertussis)の使用である。米国において現在使用されてい
るワクチンは、1940年代に導入された本賞的に同一のワクチンである。副作
用は小さい反応から麻痺、永久的脳随害およびさらに死の主張された例まで変化
する。
組み換え技術および他の複雑な化学的技術の出現は、より純粋な、それゆえ安全
なワクチンの開発を促進した。しかしながら、この改良された純度、これはしば
しば自然の免疫刺激が温度されていることを意味する、のために、これらの新し
いワクチンはしばしば弱いか、あるいは、ことにそれらの先行するものと比較し
たとき、免疫原性が劣る。その作用を相殺するために、イムノアジュバントをワ
クチンに関連して使用して、増強された抗体の形成を引き出す。
現在、アルミニウム塩およびカルシウム塩のみが商業的ワクチンのためのアジュ
バントとして使用されている。しかしながら、アルミニウム塩およびカルシウム
塩は効力のあるイムノアジュバントでない。カルシウム塩は使用が制限されるこ
とがわかり、そしてアルミニウム塩は注射部位において一時的または慢性の局所
的肉芽腫を誘発することがある。
L、 H,コリア−(Collier)が、ランセット(Lancet)、p、
1364−1367 (1970)において述べているように、破傷風トキソイ
ドのワクチンに対する反応の発生および程度は抗原の純度ならびにアルミニウム
アジュバントの存在に依存する。アルミニウムのアジュバントの調製は常に再現
性あるというわけではない。そのうえ、アルミニウム単独では、直ちの過敏性反
応の仲介の原因となるIgE抗体の産生を刺激する。これはT、マツハシら、ジ
ャーナル・オブ・インフエクシャス・デイジージ(J、Infectious
Disease)、146.290 (1982)に記載された。
近年、アジュバントとして**化合物の使用が注目された。わずかの有機化合物
のみが商業的に受け入れる無機塩に類似する方法で、すなわち、遅(放出される
ベヒクルまたは抗原(ワクチン)の貯蔵所として機能し、これにより抗原は比較
的長い期間にわたって注射部位において放出される。このような有機化合物の例
は、有機界面活性剤および乳化剤、例えば、BASEコーポレーション製のポリ
オキシエチレンおよびポリオキシプロピレンの非イオン性コポリマーであるプル
ロニクス−(pluronics)およびテトロニクス(Tetronics)
である。アジュバントのこのようなゆっくりした放出のメカニズムは、免疫系の
過度の刺激の可能性を減少するので、ヒトの使用のために長い間受は入れてきて
いる。免疫系の過度の刺激は、自己免疫の応答、例えば、効力のある免疫刺激剤
、例えば、フロインドアジュバントを使用するとき起こるような応答に導くこと
ができる。こうして、ゆっくりした放出のメカニズムは好ましいメカニズムであ
る。
有機アジュバントの大部分は効力のある免疫刺激剤であることが示されたが、こ
のような高度に活性なアジュバントは毒性であり、したがって、ヒトの使用のた
めには受け入れられない。既知の有機アジュバントの例は効力のある免疫刺激剤
であるフロイント完全アジュバントおよびムラミルジペプチドであるが、それら
の化合物の両者は毒性を考慮して動物の研究における使用に限定される。アルミ
ニウム塩に似る有機アジュバントの多数はアルミニウム塩より毒性である。例え
ば、D、ガル(Ga I I) 、免疫学(Immuno 1ogy) 、11
.369−386.1966、に記載されている長鎖アルキルアミンは、細胞膜
の構造に対して一般に破壊的である。
種々の組成物の大きい高分子量の異種抗原はアジュバントとして機能する不溶性
有機分子と複合化することが知られている。これは非特異的結合現象であり、抗
原性物質が大きくかつ十分に多様性である場合、それは電荷および極性に無関係
に不溶性有機分子に結合するであろう。有機アジュバントと生物分子との間の複
合化は種々の弱い、非共有結合の力、例えば、B型肝炎相互作用および水素結合
を通して起こる。
この現象は米国特許第4.428.932号(Overall)および米国特許
第4,258.0294号(Moloney et al、)において見られる
。オベレル(Oberell)は、アルキルチロシンが異種の多成分の高分子量
のアレルゲン、例えば、ライムギ、草および花粉の抽出物と複合化するとき、ア
レルギー性脱感作の治療ためのアジュバントとして機能することを開示している
。モロネイ(Moloney)らは、異種多成分の高分子量の破傷風トキソイド
およびI、IIおよびIII型ポリオウィルスと複合化するとき、アジュバント
としてアミノ酸の長鎖アルコールエステルの使用を教示している。
したがって、改良された免疫原性を有しそして免疫原およびアジュバントの両者
が無毒である、無毒のワクチン−アジュバント組成物が要求されている。
発明の要約
本発明は、均質な免疫原性ポリペプチドおよび無毒長鎖アルキルイムノアジュバ
ントからなる、改良されたワクチン組成物に関する。こうして、本発明の1つの
面によれば、均質な免疫原性ポリペプチドおよびそのポリペプチドの免疫原性を
増幅するために有効量で存在する無毒の長鎖アルキル化合物であるアジュバント
からなる組成物が提供される。
本発明の他の面によれば、ヒトを包含する温血動物に、有効量の本発明のワクチ
ン組成物を投与することからなる、免疫応答を引き出す方法が提供される。
驚(べきことには、本発明によれば、無毒の正に帯電した長鎖アルキル化合物、
とくにアミノ酸またはペプチドのエステルは選択的方法で均質なポリペプチドに
結合することができることが発見された。これは、不溶性エステルの中に存在す
るアミノ酸のタイプならびに均質なポリペプチドのタイプに依存する、特別の現
象である。この予期せざる特異性は本発明に従い使用する均質なポリペプチドの
特性であり、そして同様な分子量の多糖類により示されない。また、標準のアル
ミニウムを含有するアジュバントをアジュバントとして無毒の長鎖アルキル化合
物、典型的には長鎖アルキルアミノ酸エステルと置換するとき、産生される抗体
のアイソタイプに関する1または2以上の作用が多分起こることができることが
発見された。1つの作用はIgE抗体の産生に関する。詳しくは、本発明の長鎖
アルキルアジュバント化組成物を使用すると・き、アルミニウムを含有するアジ
ュバントを使用するとき[側されるIgEレベルの増加と比較して、IgE抗体
のレベルは実賞的に上昇せずそしてアジュバントを使用しないときのレベルに本
質的に止まる。IgE抗体は直ちの過敏性反応の仲介の原因となる。アルミニウ
ムのアジュバント添加ワクチンを使用する免疫化に対する応答におけるIgEの
産生の結果として、アナフラキシー反応およびなお死の報告が存在した。参照、
前述のマツハシら。したがって、本発明の長鎖アルキルのアジュバントを添加し
た組成物で観測されるIgE形成のレベルの減少は有益な治療学的作用である。
他の作用は、アルミニウムのアジュバントを使用したとき観測される比率と反対
に、IgG2a抗体/IgG1の比がより高いことであり、長鎖アルキルアジュ
バントを本発明の組成物の中で使用したとき増加する両者の抗体のアイソタイプ
のレベルは増加する。この比の増加は、また、有益な作用である。なぜなら、I
gG2a抗体は、補体の活性化および抗体依存性細胞の細胞障害性メカニズムお
よび腫瘍および寄生体に用語「均質な」は、本発明のワクチン組成物において使
用するポリペプチドを定義するためにここで使用するとき、化学的合成または生
物学本質的に成る、免疫原性ポリペプチド種を意味する。1より多いエピトープ
が存在する場合、均質な免疫原性ポリペプチドは免疫優性の1また]よ2以上の
エピトープからなるであろう。1つのエピトープが存在するとき、化学的合成を
使用するが、1より多いエピトープが存在す4場合、化学的または生物学的合成
を使用することができる。均質なポリペプチドは、無毒でありかつ均質なポリペ
プチドの免疫原性に悪影響を及ぼさない、病原性因子の他の部分を含むことがで
きる。
無毒のアジュバントは、好ましくは、アミノ酸またはペプチドの正に帯電したエ
ステル、とくに14〜20個の炭素原子を有するアルキルアルコールおよびアミ
ノ酸、ジペプチドまたはトリペプチドのエステルである。
発明の詳細な説明
本発明の組成物において使用する均質な免疫原性ポリペプチドは、宿主において
免疫応答を引き出すことができる。免疫原性ポリペプチドは、エイズ、A型肝炎
、B型肝炎、C型肝炎、破傷風、ポリオ、百日咳(リンパ球増加促進因子(L
P F)の毒素)、単純ヘルペス、RSウィルス、麻疹、インフルエンザウィル
ス、狂犬病、ラサ熱、ロタウィルス、アデノウィルス、ライノウィルス、足およ
び口の病気、ウシおよびネコの白血病ウィルス、牛疫ウィルス、デング熱ウィル
ス、ダニ媒介性脳炎ウィルス、マラリアおよびバラインフルエンザウィルスの原
因となる病原性因子から誘導された1または2以上のエピトープから実質的に構
成されている。
多数の場合において、ポリペプチドの免疫原の天然に存在するアミノ酸配列を修
飾して、均質なポリペプチドを、その免疫原性を変化させないようにして、ワク
チン組成物においていっそう有用とすることが望ましい。このような変化の例は
、翻訳後の修飾に類似させるか、あるいは免疫原の化学的性質を変更する、アミ
ノ酸の側鎖の修飾を包含する。免疫原の生体内の寿命を改良するポリペプチドの
修飾は、また、可能である。そのうえ、ポリペプチドのアミノまたはカルボキシ
ル末端にシスティン残基を付加して、ポリペプチドの担体タンパク質への結合を
可能とすることができる。
これらの変化または修飾は、保存的または非保存的の挿入、欠失および置換であ
ることができる。このような変化は、タンパク質の合成に使用する天然に存在す
るアミノ酸の組み合わせ、例えば、gly%ala;val、i Ie、Ieu
;asp、glu;asns gIn:ser。
thr; lys、arg;pheStyr;alaSser;ala。
Val :Ala、pro:Ala、glu; Ieu、Gin;Gly。
phe; ice、ser:およびtie、metを包含する。
免疫原性均質なポリペプチドは任意の便利な方法により生成することができる。
こうして、ポリペプチドは組み換えまたは合成技術またはそれらの組み合わせに
より生成することができる。既知の組み換え技術は、分子クローニング:実験室
のマニュアル(Molecular C1゜nin、g:A Laborato
ry Manual)、:+−ルド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−(C
old Spring′Harbor Laboratory)、−7−ルドー
スプリングTハーバ−(Cold Sprtng Harbor)、ニュー=1
−り州(1982) 、T、マニアチス(Maniatis)ら、に記載されて
いる。例えば、細胞は所望のポリペプチドをコードする遺伝子を使用するトラン
スフエフシコンにより、そのポリペプチドを過度に発現するように設計すること
ができる。
適当な化学的合成法は、固体または溶液相のペプチド合成または酵素合成を包含
する。適当な手順は、ペプチドの合成の原理(Prf、nciples of
Peptide 5ynthesis)、スブリンガーフェルラーグ(Spri
nger Verlag)、1984、M。
ポダンスズキイ(Bodanszky);固相ペプチド合成(Solid Ph
ase Peptide 5ynthesis)、第2版、1984、ピアース
・ケミカル・カンパニー(Pierce Chemical company)
Oシコン・モロウ・スツアート(JohnMorrow 5tuart)および
ジャニス・ディルラバ・ヤング(Janis Dillaha Young)に
記載されている。
ポリペプチドは既知の技術により切頭、伸長または他の方法で修飾することがで
きる。そのうえ、ポリペプチドは線状または環状であることができる。
免疫原性ポリペプチドの精製は普通に使用される技術を使用して実施することが
できる。他の生物分子または不必要な物質を破壊または除去し、そして所望の免
疫原性ポリペプチドを影響を受けないようにして残す、任意の化学的または生合
成の方法を使用することができる。好ましくは、免疫原性ポリペプチドはクロマ
トグラフィー技術により精製される。とくに、クロマトグラフィー技術、例えば
、大きさ排除、イオン交換、親和クロマトグラフィー、最も好ましくは高性能液
体クロマトグラフィーまたはそれらの組み合わせを使用することができる。免疫
原性ポリペプチドの純度はゲル電気泳動により評価することができる。
免疫原性ポリペプチドは、宿主により認識される大きさを有し、そして外来物質
として同定されるべきである。免疫原は通常少なくとも10゜000ダルトンの
分子量を有する。ポリペプチドが特定の宿主が認識する臨界的大きさより小さい
場合、ポリペプチドはポリペプチド−担体接合体を免疫原性とする担体に結合し
なくてはならない。好ましい担体はタンパク質である。動物の使用のために好ま
しい担体はウシ血清アルブミンおよびキーホールリンベットヘモシアニン(KL
H)である。ヒトの使用に適当な担体は、次のものを包含する:破傷風トキソイ
ド、ジフテリアトキソイド、無細胞の百日咳ワクチン(LPS)、交差反応性物
質(CRM)、これらはバクテリアの毒素に抗原的に類似するが、突然変異によ
り無毒である、好ましくはCRMI。7、これはバラペンへイマ−(Pappe
nheimer)ら、ジフテリア毒素の分子の免疫学的研究(An Immun
ological 5tudy of theDipptheria Toxi
n Mo1ecule)、免疫化学(Immunochemi s try)9
.891−906 (1972)、および他のバクテリアのタンパク質の担体、
例えば、髄膜炎外膜タンパク質。好ましくは、担体タンパク質それ自体は免疫原
である。
ポリペプチドは担体にこの分野において知られている任意の便利な方法によって
担体に結合することができる。非対称リンカ−1例えば、アイミデート(例えば
、ジメチルスベリミデート)の使用は本発明の範囲内であるが、ヘテロ2官能性
リンカ−を使用することが好ましい。後者はポリペプチドの担体への結合が、規
定された再現性ある方法で、副反応、例えば、純粋でない異種El製物に導く担
体分子の架橋を回避することによって、起こることを保証する。好ましいヘテロ
2官能性リンカ−の例は、次のものを包含する二N−スクシニミジル3−(2−
ビワジルジチオ)プロピオネート、J、カールソン(Carlsson)ら、B
ioChem、J、173.723−737 (1978)に記載されている、
およびスルホスクシニミジル4−(p−マレイミドフェニル)ブチレート、J、
D、パンゲス(Bangs)ら、ジャーナル・オブ・セル・バクテリオロジー(
J、Ce1l Biol、)、103.255−263 (1986)。最も好
ましいものはスルホスクシニミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサ
ン−1−カルボキシレート、S。
ハシダ(Hashida)ら、J、Applied Biochem6.58−
63 (1984)に記載されている、である。
適当な均質なポリペプチドの例は、肝炎ウィルスの表面抗原と実質的に同一のア
ミノ酸配列から本質的に成るもの、例えば、B型肝炎の表面抗原と実質的に同一
のアミノ酸配列から本質的に成る均質なポリペプチドである。他の例は、肝炎の
表面抗原の1または2以上のエピトープから成る均質なポリペプチドである。他
の例は次の通りである二単純ヘルベスウイルスのgDサブユニットの表面抗原と
実質的に同一のアミノ酸配列から本質的に成る均質なポリペプチド、ヒト免疫欠
損ウィルスのgp120の1または2以上のエピトープから本質的に成る均質な
ポリペブから本質的に成る均質なポリペプチド、またはリンパ球増加促進因子(
L P F)と実質的に同一のアミノ酸配列から本質的に成る均質なポリペプチ
ド。
長鎖アルキルアジュバントならびに宿主におけるその代謝から生ずる化合物は無
毒であるべきである。長鎖脂肪族アルコールは天然に存在する無毒の物質である
ことはよく知られている。例として、オクタデカノールはヒトにおける完全に無
毒であることが発見された。これは15g/kgより大きい経口的LD5゜によ
り示され、ボッセリン(Go、s s elin)の「商品の臨床的毒物学(C
1inical Toxicology of Commercial Pro
ducts)J、第4版、1976゜オクタデシルチロシンは動物において無毒
であることが発見され、そして天然に存在するアミノ酸の大部分は無毒である。
C,L。
ペネイ(P e n n e y)ら、ワクチン(Vacc 1ne) 、4.
99−10.1986゜したがって、オクタデシルチロシンおよび他のアルコー
ルとアミノ酸とのエステルはヒトにおける毒性を示さないであろうことが期待さ
れるであろう。
アジュバントは水性媒質中で約150μm〜1mm(18〜100メツンユ)、
好ましくは約250μm(60メツシユ)の大きさを有し、これにより均一なコ
ンシスチンシーの懸濁液を生ずるミクロ粒子を形成することができるべきである
。そのうえ、アジュバントのミクロ粒子は免疫原の吸着を可能とし、これにより
宿主の中に免疫原をゆっくり放出することができるべきである。
本発明の好ましい実施態様において、アジュバントは式:式中、Cは水素原子、
アミノ酸残基、または10アミノ酸残基まで(すなわち、デカペプチドまで)を
包含するペプチド残基であり:Dは水素原子または製剤学的に許容されつる酸、
例えば、塩酸、臭化水素酸、リン酸、硫酸、酒石酸、乳酸または酢酸であり:E
は4ニル、4−アミノブチル、イソプロピル、メチル、水素または天然に存在す
るアミノ酸であり:Aは(CHz)−5酸素またはCH2Oであり、モしてBは
(CH2)、または酸素であり、ここでnは0〜4であり、ただしAおよびBは
(CH2)、および酸素について同一でなく:そしてRは12〜20個の炭素原
子を有するアルキルである:
の化合物である。
好ましくは、Cは水素、アミノ酸、ジペプチドまたはトリペプチドであることが
できる。Cがアミノ酸である場合、アジュバントのアミノ酸配列は、例えば、チ
ロシルグリシン、グリシルグリシン、グリシルチロノン、またはフェニルアラニ
ルグリジンから成る群より選択されることができる。Cがジペプチドである場合
、アジュバントのアミノ酸配列はチロシルグリシルグリシンおよびチロシルアラ
ニルグリシンから選択されることができる。アミノ酸残基がキシルである場合、
D一対車体、L一対掌体またはそれらの混合物を使用することができる。アジュ
バントはアルファアミノ酸からなることがとくに好ましい。 。
Eは4−ヒドロキシベンジル、ベンジル、4−ヒドロキシフェニル、フェニルお
よび水素から選択されることがとくに好ましい。Eは最も好ましくは4−ヒドロ
キシベンジルである。
AがCH,OでありかつBが(CHり、であるとき、化合物はN−アミノアシル
エタノールアミン−〇−ステアレートである。AがCH,0でありかつBが酸素
であるとき、化合物はカーボネートである。
より好ましくは、アジュバントはアミノ酸エステル塩酸塩であり、ここでCは水
素であり、Dは塩酸であり、Aは(CH,)、であり1、ここでnは0〜4であ
り、モしてBは酸素である。
最も好ましくは、アジュバントはオクタデシルチロシン塩酸塩であり、ここでC
は水素であり、Dは塩酸であり、Eは4−ヒドロキシベンジルであり、モしてR
はオクタデシルであり、Aは(CHz)−であり、ここでnはゼロであり、モし
てBは酸素である。
一般に、Cが水素でないとき、アジュバントの主鎖は実質的にペプチド結合から
なり、すなわち、1つのアミノ酸残基のカルボキシレートは隣接する残基のアミ
ノに頭尾の方法で直接結合されている。あるいは、ペプチド結合はチオアミドで
あることができる。
アジュバントは共有結合法により調製することができる。例えば、アジュバント
のアミジエステル部分は確立されたある数の方法の任意の1つ、例えば、ポダン
スズキ−(Bodanszky)ら、「ペプチドの合成(Pepitide 5
ynthesis)J、第2版、ウイリイ(W i 1 e y) 、二x−ヨ
ーク、1976およびR3W、レスケ(R。
eskeLペプチド(Pepitides)、(N、 Y、 ) 3.102
(1981)に記載されている方法、により合成することができる。
と(に好ましい方法は、C,ペンネイ(P e n n e V)ら、ジャーナ
ル・オブ・オーガニック・ケミストリー(J、Org、Chem、) 、50.
1457−1459 (1985)に記載されている、メタンスルホン酸触媒エ
ステル化手順である。
アジュバントがジペプチドまたはトリペプチドであるとき、ペプチド結合は前述
の「ペプチドの合成(Pepitide 5ynthesis)Jに記載されて
いる手順のいずれによっても形成することができる。
さらに、ペプチド結合は固体または溶液相のプロトコルに従い形成することがで
きる。アミド、チオアミドまたはチオエステル結合の形成に有用な、多数のプロ
トコルおよび試薬が存在する。
アジュバントの調製の間、反応性官能基を一時的に保護ことが望ましいことがあ
る。例えば、アミンはウレタン型糖タンパク質により、アルコールはt−ブチル
またはベンジル糖タンパク質により、酸はエステル基により保護することができ
る。適当な保護/脱保護の条件およびプロトコルは「ペプチドの合成(Pepi
tide 5ynthesis)Jに記載されている。
アジュバントは前述の技術の任意のものにより精製することができる。
好ましい精製技術はシリカゲルのクロマトグラフィー、とくに「フラッシュ」
(急速)クロマトグラフィーの技術、例えば、W、クラーク・スチル(C1ar
k 5ti11)ら、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリーD、Or
g、Chem、) 、43.2923−2925(1978)に記載されている
技術である。しかしながら、HPLCを包含する他のクロマトグラフィーの方法
をアジュバントの精製に使用できる。結晶化を、また、使用してアジュバントを
精製することができる。
ある場合において、分析的純度の産生物が合成から直接得られるので、精製は必
要がない。
本発明のワクチン組成物は、既知の技術に従い適当な無菌の条件下にアジュバン
トを均質な免疫原性ポリペプチドと物理的に混合して、アジュバント化組成物を
生成することによって調製される。上の説明から明らかなように、免疫原性ポリ
ペプチドをアジュバントとそのままであるいは適当な担体と結合して混合する。
アジュバントおよび均質なポリペプチドの免疫原の、単独でまたは担体に結合し
て、ヒトにおいて免疫応答を引き出すために必要な量は相互に関係するが、普通
のワクチンにおいて一般に使用する範囲内である。
例えば、減少する量の免疫原を使用できる、増加する量のアジュバントおよびそ
のその逆を示唆することができる。好ましいアジュバントの量は、組成物の1m
l当たり0.01〜5mg、例えば、0.05〜3mg1好ましくは0.5〜1
.0mgである。免疫原の好ましい量は約1〜100μg/m1、好ましくは約
5〜40μg/mlである。投与量はワクチンを受ける宿主ならびに因子、例え
ば、宿主の大きさ、重さ、および年令に依存するであろう。
本発明のワクチン組成物は、他の製剤学的ポリペプチド組成物について使用され
るものに類似する技術を使用して配合できる。こうして、アジュバントおよび免
疫原は凍結乾燥した形態で貯蔵しそして、投与前に、生理学的に許容されうる賦
形剤の中で再構成して懸濁液を形成することができる。あるいは、好ましい賦形
剤は無菌の溶液、とくに無菌の緩衝液、例えば、リン酸塩緩衝液である。混合物
の免疫反応性を保持する賦賦形剤は保存剤あるいは混合物の貯蔵安定性または効
能を改良する他の添加剤を含有することができる。適当な保存剤は、例えば、チ
メロサルを包含する。
本発明のワクチンの単一の投与の体積は変化することができるが、一般に普通の
ワクチンにおいて通常使用する範囲内であろう。単一の投与の体積は、前述の免
疫原およびアジュバントの濃度において、好ましくは約041〜約1.5ml、
より好ましくは約0.2ml〜約0.5mlである。
本発明のワクチン組成物は任意の普通の手段により投与できる。好ましい投与法
は、皮下、筋肉内、皮肉を包含するか、あるいは鼻の供給による。あるいは、混
合物は生物拡散性移植片から放出されることができる。単一の投与を使用するこ
とができる。あるいは、1系列の投与を数日または敗退にわたって実施すること
ができる。
実施例
次の非限定的実施例によって、本発明をさらに説明する。
実施例 1
この実施例は均質なり型肝炎の表面抗原(HBsAg)の!Ii製を記載する。
組み換えHBsAgを、B型肝炎ウィルスの表面抗原でトランスフェクションし
たヒト373細胞から分離した。3T3細胞はマウント・シナイ・スクール・オ
ブ・メディシン(Mount 5inaj 5chool of Medici
ne)[セルス(Sells)ら、クローニングしたB型肝炎ウィルスDNAで
トランスフェクションしたHepG2細胞の中のB型肝炎ウィルス粒子の産生、
プロシーディンゲス・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンシズ(P
roc、Nat 1. Acad、 Sci、 ) USA、84.1005
(1987)]により提供された。細胞は10%のECS (Gibco) 、
1ミリモルのピルビン酸ナトリウムおよび0.5%のゲンタマイシンを補充した
RPMI媒質(Gjbco)の中で成長させた。この時点において、2つの精製
手順、すなわち、密度勾配遠心または免疫親和クロマトグラフィーを使用した。
密度勾配遠心において、細胞の上澄み液を200Orpmで10分間遠心して3
T3全細胞を除去し、次いで抗原を沈澱によりポリエチレングリコール(分子量
8000)を使用して10%(W/V)の濃度で精製する。生ずる沈澱をTNE
緩衝液(IOミリモルのトリスHCI (pH8,OL 100ミリモルのNa
Cl、1ミリモルのEDTA (pH8,0))の中に懸濁させ、そして遠心を
5W41ポリアロマ−管中でTNEil衡液中の20%〜50%(w/v)の勾
配で実施する。勾配を35.00Orpmおよび4℃で60時間遠心する。分画
を管の底から集め、そして密度をリフラクトメータ−で決定する。ある密度(1
,351〜1.358)の分画をプールし、そしてPBSに対して透析し、遠心
し、そして均質なHBsAgの濃度についてアボット(Abbot)RIAキッ
トにより20ng/mlの抗原に対する同等体として陽性の対照を使用して分析
する。
免疫親和クロ・マドグラフィー法は、一般に、細胞の上澄み液を2.00Orp
mで10分間回転して3T3全細胞を除去することによって実施する。臭化シア
ン活性化したセファローズ(Sepharose)CL4Bに抗HBsAgモノ
クローナル抗体を共有結合させることによって調製した、抗HBsAg親和カラ
ムをPBSで洗浄する。溶離液の0DIo、、、を検査し、そして<0.010
であるべきである。COD2mo−=280nmにおける光学密度(吸収))。
上澄み液をカラムを通して2回流して、抗原がカラム上に吸収されることを保証
する。次いで、カラムを3回洗浄して、カラムへのタンパク質の非特異的結合を
除去しく検査OD2.。、、<Q、01) 、次いでグリシン/H(1(pH2
,8)で溶離する。各音においてグリシン/HCIの2mlの分画を中和するた
めに十分なトリス緩衝液(pH11)を使用して、10本の管を調製する。10
本の管をOD、、o、、によるか、あるいはRIAによりHBsAgを測定する
ことによって分析する。均質なポリペプチドを含有する分画を一緒にし、そして
PBSに対して透析する。カラムをPBSで3回洗浄する。カラムをPBS/N
aアジドの中に貯蔵する。
実施例 2
均質なポリペプチドを長鎖アルキルアミノ酸エステルのイムノアジュバントと複
合化する一般方法を次に記載する。
長鎖アルキルアミノ酸エステルイムノアジュバント(50mg)を、回転棒を有
しそして綿の栓または他のゆるい取り付は物質をもつ、25m1の体積測定また
は小さいエルレンマイヤーフラスコの中に入れた。
塩の形態のイムノアジュバントを、適当な温度の炉内で、融点に従い、20時間
の間加熱することによって滅菌する。冷却したフラスコに、濾過により滅菌した
、リン酸塩緩衝液(25ml) 、>50ミリモル、pH=6〜7、を添加を添
加した。生ずる懸濁液を3〜20時間おだやかに撹拌し、栓をガラスの栓と交換
し、そして全体を複合化に必要となるまで4℃で貯蔵する。
イムノアジュバントを均質なポリペプチドで複合化するために、懸濁液を室温に
し、よ(撹拌した。要求される体積の懸濁液は広い孔のピペットで等しい体積の
ポリペプチド溶液に移し、こうしてイムノアジュバントの最終濃度を1mg/m
lとなるようにした。しかしながら、体積の調節はイムノアジュバントの他の所
望の濃度を得るために必要であることがある。イムノアジュバント−ポリペプチ
ドの懸濁液を4℃においておだやかに一夜混合した。複合化反応の終わりに、懸
濁液を沈降させ、必要に応じて、遠心し、そして上澄み液の280nmにおける
吸収を測定して、結合しないポリペプチドの量を決定する。一般に、30%〜9
0%の結合したポリペプチドはすぐれたイムノアジュバント、−ポリペプチドの
免疫原の複合体を表す。
実施例 3
この実施例は、肝炎のための候補のワクチンである、いくつかのオクタデシルア
ミノ酸エステルと均質なポリペプチドとのアジュバント性を実証する。
BALB/cマウスを50ngのB型肝炎の表面抗原で、対照でないマウスのた
めのアジュバントの存在下におよび対照マウスのためのアジュバントの不存在下
に免疫化した。B型肝炎の表面抗原は、表面抗原のための遺伝子でトランスフェ
クションした3T3細胞から得た。100μgのオクタデシルアミノ酸を実施例
2に記載するようにポリペプチドで複合化した。この混合物を、O,1mlの合
計の体積で、第1日に筋肉内のルートで注射し、そしてマウスを第7.14.2
1.28.35.42および61日に採血した。マウスを35ngのポリペプチ
ドで第21日に促進した。
血清の中の抗体の濃度をラジオイムノアッセイにより決定した。抗体の濃度をモ
ノクローナル抗体を使用して得られた標準曲線と比較することによって推定した
。結果を表1に表丁。
*抗HBsAg抗体濃度、ng/m+
アミノ酸1〜226についてのB型肝炎の表面抗原のアミノ酸配PICHBsA
g−adw(S遺伝子産生物)は次の文献に記載されている:バートナガー(B
hatnagar)P、に、ら、プロシーディンゲス・オブ・ナショナル・アカ
デミ−・オブ・サイエンシズ(Prop、Nat 1.Acad、Sci、)U
SA、Vol、79.440−4404(1982)、特別に引用によって加え
る。
表1における結果が示すように、長鎖アルキルアミノ酸エステルおよび免疫原性
ポリペプチド、B型肝炎の表面抗原の間において観測されるアジュバントの作用
は特異的現象である。これはオクタデシルチロシンおよびオクタデシルリジンの
比較により、およびオクタデシル2オルフ工二シノールおよびオクタデシルフォ
ルフェニシンの比較により理解することができる。
実施例 4
この実施例は、肝炎のための候補のワクチンであるポリペプチドとの、投与量の
関数としての、オクタデシルチロシンのアジュバント性を実証する。
プロトコルは前述した通りであるが、ただしマウスを80ngのB型肝炎の表面
抗原で免疫化し、50ngで促進し、そして第7.14.28および35に採血
した。免疫化を対照でないマウスのためのアジュバントの存在下におよび対照マ
ウスのためのアジュバントの不存在下に実施した。結果を表2に表す。
ニー一旦
表面抗原に対する抗体の応答
10IJg 53 611 2314 342 δ403 10005*CPM
、採血前の値は11.5であった0表2の結果が示すように、アジュバントの作
用は組成物の中に存在する長鎖アルキルエステル、オクタデシルチロシンの濃度
に依存する。アジュバントの投与量が増加するにつれて、抗体の力価の比例する
増加は、抗体の力価が増加しない値を越えて、最適な力価の値に到達するまで、
起こる。
実施例 5
この実施例は、ヒト免疫欠損ウィルス、HIV−1のエンベロープタンパク質か
らのツユ−ジオジェニック(fusiogenic)配列に相当するポリペプチ
ドによる、投与量の関数として、異なる動物における、オクタデシルチロシンの
アジュバント性を実証する。
1)HIVペプチドの配列
HIVペプチドの配列は次の通りであった:産生物、BC−101
Lau−01V−^1&−八La−Gly−!3er−535分子量3585.
14 (主1m)
2)マウスにおける実験
B A L E / cマウスを、キーホールリンベットヘモシアニン(KLH
)にカップリングした、HIV−1の残基503−535のアミノ酸配列に相当
する、化学的に合成したポリペプチドの100μgで免疫化した。
オクタデシルチロシン塩酸塩、10μg〜100μgを実施例2に記載するよう
にポリペプチドと複合化した。この混合物を、0. 1m、Iの合計の体積で、
第1日に注射し、再び第21日に注射した。マウスを第7.14.21.28お
よび35日に採血した。
血清の中の抗体濃度をラジオイムノアッセイにより決定した。抗体濃度は、ポリ
クローナル抗体を使用して得られた標準曲線との比較により推定した。結果を表
3に表す。
!−一旦
*抗ペプチド抗体の濃度、μg/m1
表3の結果が示すように、長鎖アルキルエステル、オクタデシルチロシン、は、
他の免疫原性ポリペプチド、すなわち、HIVタンパク質gp41のアミノ酸5
03−535から誘導されたポリペプチドと濃度依存性アジュバントの作用を示
す。再び、最適な抗体の力価に到達し、それを越えて力価は増加しない。
3)ヒヒにおける実験
2頭のヒヒを、キーホールリンペットヘモシアニンにカップリングした、HrV
−1の残基503−535のアミノ酸配列に相当する、化学的に合成したポリペ
プチドの300μgで免疫化した。500μgのオクタデシルチロシン塩酸塩を
実施例2に記載するようにポリペプチドと複合化した。この混合物を、1.0m
lの合計の体積で、第1日に注射し、再び第35日に注射した。動物を第14.
32および49日に採血した。同一実験を他の2頭のヒヒで実施したが、HIV
−1のアミノ酸配列526−535に相当するポリペプチドを使用した。
血清の中の抗体濃度をラジオイムノアッセイにより間接的に測定した。
ペプチド−アルブミン接合体でコーティングしたプレート上で試料をインキュベ
ーションし、そしてヨウ素−125で標識したウサギ抗サル免疫グロブリンとの
反応により、力価決定を実施した。結果を表4に表す。
表4の結果が示すように、長鎖アルキルエステル、オクタデシルチロシン、およ
び免疫原性HIVポリペプチドの間のアジュバントの作用が高等動物、例えば、
ヒヒにおいて観測される。
実施例 に
の実施例は、肝炎のための候補のワクチンについてのアルミニウムアジュバント
化からオクタデシルチロシンアジュバント化への変化において起こる、アイソタ
イプの変化を実証する。
プロトコルは実施例5、節2(マウス)に記載する通りであったが、ただし50
μgのオクタデシルチロシンを一次および二次(篤21日)の免疫化の両者につ
いて使用した。抗体の応答のアイソタイプはラジオイムノアッセイにより決定し
た。トリチウムS識した抗マウスアイソタイプ抗体を使用した。免疫親和精製し
たB型肝炎の表面抗原でコーティングしたプレート上で試料をインキュベーショ
ンすることによって、力価を決定した。結合したアイソタイプ抗体の放射能(c
pm)として報告した結果を表5に表す。
表5の結果は、アルミニウムから長鎖アルキルエステル、(オクタデシルチロシ
ン−0T)アジュバント化免疫原性ポリペプチド、B型肝炎の表面抗原へ行くと
き起こる抗体の応答のアイソタイプの変化を示す。
が、オクタデシルチロシン(OT)を使用するとき、対照を使用して得られたち
の比較して、IgEのレベルの有意の増加は存在しない。
要約書
イムノアジュバントとして長鎖アルキル化合物と均質な免疫原性ポリベブ≦ドと
の組み合わせからなる、改良されたワクチン組成物。゛本発明の組成物は、免疫
系を活性化して、予防的方法で免疫原に対する免疫性を宿主に与えるとき有用で
ある。
国際調査報告
l#、、IIaHht@@a−pcT/ C^91100144−惰−+1−1
^−^−m、PcT/CA 91100144S^ 46924
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、均質な免疫原性ポリペプチドおよび有効量の式:E▲数式、化学式、表等が あります▼ 式中、 Cは水素、アミノ酸残基、およびペプチド残基から成る群より選択され、 Dは水素および製剤学的に許容されうる酸から成る群より選択され、 Eは4−ヒドロキシベンジル、ベンジル、4−ヒドロキシフェニル、フェニル、 4−アミノブチル、イソプロピル、メチル、水素および天然に存在するアミノ酸 の残基から成る群より選択され、Aは(CH2)a、酸素またはCH2Oであり 、そしてBは(CH2)aまたは酸素であり、ここでnは0〜4であり、ただし AおよびBは(CH2)aおよび酸素について同一でなく、そしてRは12〜2 0個の炭素原子を有するアルキルである、の少なくとも1種のアジュバントから なるワクチン組成物。 2、前記アジュバントはL−立体配置を有するアミノ酸からなる、請求の範囲1 項記載の組成物。 3、前記アジュバントはD−立体配置を有する、請求の範囲1項記載の組成物。 4、前記アジュバントはDおよびL−立体配置を有するアミノ酸混合物からなる 、請求の範囲1項記載の組成物。 5、Eは4−ヒドロキシベンジル、ベンジル、4−ヒドロキシフェニル、フェニ ル、および4−アミノブチル、イソプロピル、メチル、水素から成る群より選択 される、請求の範囲1項記載の組成物。 6、Eは4−ヒドロキシベンジルである、請求の範囲5項記載の組成物。 7、Cは水素、アミノ酸、および10アミノ酸残基までを含むペプチド残基から 成る群より選択される、請求の範囲1項記載の組成物。 8、前記ペプチド残基はジペプチドおよびトリペプチドから選択される、請求の 範囲7項記載の組成物。 9、Cはアミノ酸であり、そしてチロシルグリシン、グリシルグリシン、グリシ ルチロシン、およびフェニルアラニルグリシンから成る群より選択される、請求 の範囲7項記載の組成物。 10、Cはジペプチドであり、そしてチロシルグリシルグリシンおよびチロシル アラニルグリシンから選択される、請求の範囲8項記載の組成物。 11、製剤学的に許容されうる酸は塩酸、臭化水素、硫酸、酒石酸、乳酸、およ び酢酸から成る群より選択される、請求の範囲1項記載の組成物。 12、前記アジュバントはα−アミノ酸からなる、請求の範囲1項記載の組成物 。 13、前記均質なポリペプチドは線状および環状のポリペプチドから成る群より 選択される、請求の範囲1項記載の組成物。 14、前記均質なポリペプチドは生物学的担体に結合されている、請求の範囲1 項記載の組成物。 15、前記担体は、破傷風トキソイド、ジフテリアトキソイド、無細胞の百日咳 ワクチン(LPS)、交差反応性物資(CRM)およびバクテリアのタンパク質 の担体から成る群より選択される、請求の範囲14項記載の組成物。 16、前記CRMはCRM187である、請求の範囲15項記載の組成物。 17、前記均質なポリペプチドは、エイズ、A型肝炎、B型肝炎、C型肝炎、破 傷風、ポリオ、百日咳(リンパ球増加促進因子(LPF)の毒素)、単純ヘルペ ス、RSウィルス、麻疹、インフルエンザウィルス、狂犬病、ラサ熱、ロタウィ ルス、アデノウィルス、ライノウィルス、足および口の病気、ウシおよびネコの 白血病ウィルス、牛疫ウィルス、デング熱ウィルス、ダニ媒介性脳炎ウィルス、 マラリアおよびパラインフルエンザウィルスから選択される状態の原因となる病 原性因子から誘導された1または2以上のエピトープから実質的に構成されてい る、請求の範囲1項記載の組成物。 18、前記均質なポリペプチドは肝炎ウィルスの表面抗原と実質的に同一のアミ ノ酸配列を有する、請求の範囲1項記載の組成物。 19、前記均質なポリペプチドは肝炎ウィルスの表面抗原の1または2以上のエ ピトープからなる、請求の範囲1項記載の組成物。 20、前記均質なポリペプチドはB型肝炎の表面抗原と実質的に同一のアミノ酸 配列を有する、請求の範囲1項記載の組成物。 21、前記均質なポリペプチドは単純ヘルペスウィルスのgDサブユニットの表 面抗原と実質的に同一のアミノ酸配列を有する、上記第1項記載の組成物。 22、前記均質なポリペプチドはヒト免疫欠損ウィルスのgp120の1または 2以上のエピトープからなる、請求の範囲1項記載の組成物。 23、前記均質なポリペプチドはヒト免疫欠損ウィルスのgp41の1または2 以上のエピトープからなる、請求の範囲1項記載の組成物。 24、前記均質なポリペプチドはリンパ球増加促進因子と実質的に同一のアミノ 酸配列を有する、請求の範囲1項記載の組成物。 25、前記アジュバントは14〜20個の炭素原子を有するアルコールおよびア ミノ酸、ジペプチドまたはトリペプチドのエステルである、請求の範囲1項記載 の組成物。 26、前記アジュバントはオクタデシルチロシンである、請求の範囲25項記載 の組成物。 27、患者に治療的に有効量の請求の範囲1項記載の組成物を投与する工程から なる、患者において免疫応答を引き出す方法。 28、前記組成物を筋肉内、皮下に、皮下に、あるいは鼻への供給により投与す る、請求の範囲27項記載の方法。 29、前記ワクチン組成物はIgE抗体のレベルを実質的に上昇させず、そして IgG2a/IgG1抗体の比を増加する、請求の範囲27項記載の方法。
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