JP2004538330A - 免疫応答増強剤 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は免疫学の分野に関し、詳細には、病原体、哺乳動物抗原および他の臨床的に重要な標的に対する改善されたインビボ抗体応答を生じさせることにおいて宿主を助けるための、異なるクラスのアジュバントの組合せに関する。
【背景技術】
【0002】
75年前に、Ramonは、発熱性細菌によるワクチンを投与することによってジフテリアおよび破傷風に対する抗毒素応答を高めることが可能であることを明らかにした。そのときから、ヒトにおけるその使用を妨げる、しばしば存在する毒性副作用を最小限に抑えることを試みながら、アジュバントによる免疫応答を増強するための努力が臨床家および免疫学者によって現在まで続けられている。
【0003】
一般に、抗原は、APCの表面の主要組織適合抗原複合体分子(MHC)に関連して、B細胞、樹状細胞およびマクロファージを含む抗原提示細胞によって免疫系に「提示」される。通常、免疫原として与えられた合成抗原および天然抗原は、APCによって取り込まれ、部分的に消化され、これにより、元の無傷の抗原のより小さい要素が細胞表面に発現させられると考えられている。
【0004】
現在、Bリンパ球に対して、Tリンパ球は、可溶性の抗原と相互作用することが比較的できないと理解されている。典型的には、Tリンパ球は、上記に記されたように、抗原がプロセシングされ、その後、MHC分子に関連してAPCの細胞表面に発現されることを要求する。T細胞、具体的にはT細胞の受容体は、抗原を、プロセシングされた抗原と、1つまたは複数のMHC分子とから構成される二分子リガンドの形態で認識する。APCは、T細胞の効果的な初回抗原刺激が生じ得る前に同時刺激分子を発現するために活性化されなければならないと考えられている。
【0005】
樹状細胞についてさらに詳しく述べると、DCは、最も強力な抗原提示細胞であり、そして明らかに、(以前に刺激されていない)本来のT細胞を一次免疫応答において活性化することができる唯一の細胞であると考えられる(非特許文献1参照)。ワクチンが、完全なT細胞免疫性および最適な抗体応答を生じるようになるには、ナイーブT細胞の活性化が必要である。残念ながら、樹状細胞は数が少ない。樹状細胞は、二次的なリンパ様器官では400個の細胞に1個、WBCでは500個に1個、そしてほとんどの非リンパ様組織では1000個の細胞に1個含まれるにすぎない。数が少ないことは、任意の個々の抗原エピトープ、すなわちMHC−ペプチド複合体に応答することができるナイーブT細胞の低い頻度(これは、10,000に1つ程の低さであると見積もられる)によってさらに度合いを強めることになる(非特許文献2参照)。要約すれば、最も良い免疫応答を生じさせることは、結局のところ、抗原を1つの稀な細胞に到達させ、引き続いて、これが別の稀な免疫細胞と相互作用しなければならないということである。
【0006】
ナイーブT細胞は、血流によってリンパ節を通って連続して再循環しており(非特許文献3参照)、これに対して、未成熟な樹状細胞は非リンパ様器官に比較的安定的に存在している(非特許文献4参照)。未成熟な樹状細胞は、低レベルの表面MHC分子および同時刺激分子を発現しており、そのため、T細胞の弱い細胞性活性化因子にすぎない。しかしながら、これらの細胞は飲作用性および食作用性であり、これにより、潜在的な病原体の存在についてそれらの環境を絶えずサンプリングすることが可能である。適切な「刺激」(刺激性アジュバント)にさらされたとき、未成熟な樹状細胞が動員され、局所的な組織から解放され、異なるリンパ管を経て移動してリンパ節に流出する(非特許文献1参照)。リンパ節に移動している間に、DCは成熟し、強力なT細胞活性化因子になる。ランゲルハンス細胞が、おそらくはDCの最も研究されている細胞である。ランゲルハンス細胞は、他の非リンパ様器官で見出される未成熟の樹状細胞よりも高頻度でランゲルハンス細胞が存在する皮膚および粘膜の表皮層に存在する。アジュバントを各タイプの免疫細胞および特にランガヘルン(Langahern)タイプのDCに適合させる能力は、大きい利益を有しうるであろう。
【0007】
上記に示された理由のために、多くの免疫原およびその一部分(エピトープ)は、外来性および内因性の両方を含めて、多くの場合、免疫系によって認識されないか、または弱く認識されるにすぎない。そのような標的に対する抗体を生じさせることはこれまで困難であり、場合により不可能であった。この問題は、小さいハプテンを用いて研究しているときに、または小さい非免疫原性ペプチドからなるサブユニットワクチンを開発しているときに遭遇することが多い。そのようなワクチンを調製するための従来の方法では、これらの抗原は、より大きい免疫原性を有し、かつワクチン標的でもあるタンパク質キャリアとコンジュゲート化することによって高分子として提示される(複合ワクチン(combination vaccines))。しかし、非常に多くの場合、コンジュゲートは、免疫原性がより低い物質に対する細胞傷害性Tリンパ球(CTL)応答を誘導することが依然としてできない。これらの場合、アジュバントが必要とされる。残念ながら、(承認済みおよび治験中の)現在のアジュバントの多くは、免疫応答の幾つかの局面を高めることができるが、あまりにも一般的なことではあるが、必要なレベルのCTL応答、血清応答を誘発することができず、および/または、幾つかのタイプの毒性を示す。ウイルス感染に関する現在の見解では、保護は、長期記憶および細胞傷害性T細胞を含む液性の免疫性および細胞媒介による免疫性の両方によって最も良く達成されることが示唆されている。
【0008】
特許文献1には、刺激因子としてこの発明で分類されるいくつかの作用因子とともに免疫原を局所投与することが記載されている。発明者らは、DC成熟化の優れた概要、および刺激因子に対する必要性を示しているが、指示分子(directing molecule)および刺激因子の組合せは何ら述べていない。
【0009】
特許文献2には、様々な局所的な前処理剤および前処理アジュバントが記載されている。この発明はそれらの一部を刺激因子として分類しているが、この発明では、抗原の標的化は議論されてない。送達経路は、IM、経口、鼻腔および直腸的に限定されている。
【0010】
特許文献3では、その発明者らはサポニンをα2−MおよびHSPと組み合わせることを記載している。この文書には、この発明が刺激因子として分類する他の応答修飾因子が列記されている。データは示されず、相乗的な関係の証拠も示されなかったが、単一刺激因子(サポニン)を2つの異なる指示分子と組み合わせることが記載された。両方の指示分子は同じ受容体(CD91)に対するものであったので、発明者らは、2つのクラスのアジュバントの間におけるより広い関係を認識し、明らかにすることができなかった。さらに、HSPは、ストレスを受けた細胞に関連しており、「刺激因子」タイプのエピトープを有することが予想されるので、サポニンからの寄与は明かではない。発明者らは、抗体の使用については何ら言及していなかった。
【0011】
特許文献4には、抗原標的化が議論されているが、2つのクラスのアジュバントを組み合わせたときに達成され得る協同性の説明が不足している。研究はDNA抗原に集中しており、抗原および指示分子はPEIのような試薬とコンジュゲート化されなければならないことが暗示される。わずかに2倍の増強が第1の送達経路によって観測されただけであり、これは、第2の送達経路により指示分子を伴うことなく抗原を送達することと釣り合うようであった。本出願明細書において前記で議論されたように、従来の免疫原のようなDNA抗原は刺激因子を依然として要求する。この国際公開の書類には、この発明においてい、そのくつかが分類される他の指示分子が列記される。標的化分子を伴う遺伝子送達複合体を抗レトロウイルス薬療法と一緒に送達する方法が論じられている(特許文献5)。
【0012】
別の観点から、研究者および試薬開発者がインビボおよびインビトロでの適用のために抗体を作製しようとするとき、動物がさらされる毒性を低下させることもまた求められている。1985年に、米国公衆保健サービスは、施設内の動物管理および使用委員会(IACUC)を設立することを動物施設に命じるガイドラインを策定した。IACUCは、その施設に関して、完全フロイントアジュバントなどの毒性剤の動物実験における削減を確実にする責任を有する。今日まで、何らかのレベルの毒性を局所的または全身的のいずれでも示さない、CFAの有効性を代替する物は存在しない。
【0013】
歴史的には、指示分子および刺激因子は別々に使用されてきた。これは、あるクラスのアジュバントはそれ以外のクラスのアジュバントを損ない得ると免疫学者は考えていたからである。実際、抗原指向化法の多くは、刺激因子に対する必要性を回避することが特に意図されており、モノホスホリル脂質A(MPL)などの刺激因子が、かつては、完全フロイントに対する非依存的な選択肢であると勧められていた。本発明では、免疫原および刺激因子が、指向性(提示)抗体および/またはα2−マクログロブリンとともに意図的に用いられる。
【0014】
数が少ない未成熟な抗原提示細胞(APC)による抗原の補足、APCの成熟化および取り込み、そして最後に、抗原特異的T細胞とのAPC相互作用の増大を促進するアジュバントおよびそのようなアジュバントの選択方法が求められている。これらのアジュバント属性は、従来の免疫原に対して、ならびに、同じ制約を受けるより新しいDNA/RNA免疫原に対しても必要とされる(非特許文献5)。1つだけの役割を果たすアジュバントと組み合わせられた抗原では、最も良い可能な免疫応答が実現されない。
【0015】
【特許文献1】
米国特許出願公開第2001/0024649号明細書
【特許文献2】
国際公開第99/43350号パンフレット
【特許文献3】
国際公開第02/11669号パンフレット
【特許文献4】
国際公開第99/13915号パンフレット
【特許文献5】
米国特許出願公開第2002/0022034号明細書
【非特許文献1】
Banchereau and Steinman 1998 Nature 392: 245-252
【非特許文献2】
Mason 1998 Immunol. Today 19: 395-404
【非特許文献3】
Gretz et al 1996 J Immunol. 157: 495-499
【非特許文献4】
Cowing and Gilmore 1992 J. Immunol. 148: 1072-1079
【非特許文献5】
Iwasaki et al 1997. J. Immunol. 159: 11
【非特許文献6】
Stockinger, B. 1992
【非特許文献7】
Fossum, S., et al., 1992. "Targeting Antigens to Antigen Presenting Cells". Semin. In Immunol. 4: 275
【非特許文献8】
Chattergoon M. A. et al., 2000
【非特許文献9】
Kensil R. C., 1996
【非特許文献10】
Kawamura and Berzofsky, 1986
【非特許文献11】
Manca et al., 1991
【非特許文献12】
Bahr et al., 1985
【非特許文献13】
Balsap et al., 2000
【非特許文献14】
Harte et al., 1983
【非特許文献15】
Rock et al., 1984
【非特許文献16】
Binder, R. J. et al., J of Immunol, 2001, 166: 4968-4972
【非特許文献17】
Unanvel, 1981
【非特許文献18】
Barret and Starkey, 1973
【非特許文献19】
Pizzo et al., 1984
【非特許文献20】
R. C. Brunham et al., 2000. J. of Infectious Disease 538-543
【非特許文献21】
J. J Donnelly, et al., 1997. Ann. Review of Immunology 15: 617-648
【非特許文献22】
R. A. Reid and J. J. Hemperly, 1992. J of Mol Neuroscience 3: 127-135
【非特許文献23】
R. P. Morrison et al., 1995. Infection and Immunity 4661-4668
【非特許文献24】
A. L. Baron et al., 1984 Infection and Immunity 82-85
【非特許文献25】
Mitragori et al. 1995 Science 269: 850-853
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
完全フロイント(CFA)のアジュバント性に、CFAに関連する毒性を伴うことなく匹敵し、理想的には勝るアジュバントが求められている。広範囲の送達経路およびマイクロデバイスをベースとするデバイスと適合し得る新しいアジュバント配合物が求められている。新しいアジュバントは、より少ない免疫原、および免疫原性の乏しい標的とともに機能し、かつ「添加および混合」を越える何れの処理も要求せず、かつ活性の喪失を伴うことなく、凍結およびおそらくは凍結乾燥に耐えることができることが必要である。したがって、下記の研究では、受容体により媒介されるアジュバントカクテルの効果をも制限し得るリポソームおよびオイルなどのデポー体は意図的に避けられる。
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明は、免疫原性組成物ならびに該組成物の作製方法および使用方法に関する。
【0018】
免疫原性組成物は、指示分子、刺激因子および免疫原を含有する。刺激因子および指示分子は化学的に異なる。刺激因子および免疫原は、免疫原と、指示分子または刺激因子の一方だけとから生じる免疫応答に対して改善された免疫応答をもたらすために対応する量で存在する。
【0019】
本発明はさらに、目に見える外的の毒性症状またはアレルギー症状を生じさせる因子を含まない免疫原性組成物に関する。好ましくは、組成物はミョウバンを含まない。成分をカプセル化すること、またはリポソームを用いることは要求されない。組成物は、凍結または凍結乾燥された状態で貯蔵することができる。第1のアジュバントおよび第2のアジュバントが相互に混合されることが意図される。組成物は、所望する場合には、免疫原に対して特異的でない抗体または断片の添加を含むことができる。より明確には、組成物は、抗体または断片の添加を含むことができ、したがって、その相補性決定領域(CDR)は、免疫原に対して特異的であり、APCに対して特異的であり、および/または刺激因子に対して特異的である。それに対して、CDRが、APC、刺激因子または免疫原に対して特異的であることは必ずしも必要でない。
【0020】
本発明はさらに、抗体の産生を誘導するための組成物に関する。抗体は、診断的使用、研究的使用および治療的使用のために好適である。組成物はワクチンとして使用することができる。任意の薬学上許容可能なキャリアをこれに関連して組成物に添加することができる。組成物は、粘膜的を含む任意の従来の投与モードを用いて対象に投与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
本発明者らによって考察されるように、「アジュバント」は、その機能により分類されるように少なくとも3つのカテゴリーの物質を取り込むと考えられる幅広い用語である。1つのカテゴリーの物質は、デポー体として機能するものである。デポー体の例には、ミョウバンおよび不完全フロイントが含まれ、これらは、免疫原を濃縮されたままで保ち、放出を制御する。別のカテゴリーは、刺激因子であり、これにより、生物(C.Parvumなど)に由来する表面抗原および植物抽出物が、抗原提示細胞および最終的にはより広い免疫応答を誘起する。第3のカテゴリーは、免疫抗原提示細胞(APC)の表面に抗原を濃縮し、それにより取り込みを高めることを助ける免疫原指向分子または抗原標的化分子である。この第3のタイプの物質の例には、抗体およびα2−マクログロブリンなどの分子がある。すべてのアジュバントは認識可能な一次機能を有しているが、一部のアジュバントは、あまり明かでない二次的特質を有している。例えば、いくつかのオイルは、主にデポー体として作用し、そして、より小さい程度ではあるが、刺激因子として機能する。弱い、穏やかおよび強いなどの用語は、歴史的には毒性と相関したアジュバント効力を記載するために使用されていることが多い。
【0022】
免疫原の選択
免疫原は、任意の病原体、ガンおよび他の臨床的に重要な標的に関連するか、またはそれらに由来する任意の天然抗原または合成抗原であり得る。より好ましい抗原性の材料には、全細胞、タンパク質、炭水化物、脂質またはDNAが含まれる。全細胞の「抗原」には、クラミジア、具体的には、トラコーマクラミジア(trachomatis)、肺炎クラミジア(pneumoniae)またはオウム病クラミジア(psittaci)が含まれ得る。適する場合または所望する場合には、多数のタイプの免疫原を用いることができる(例えば、多価ワクチン)。
【0023】
5つの異なった免疫原が、これらの2つのクラスのアジュバントが適切に対にされたときに生じ得る相乗的な応答を明らかにするために選択された。ヒト絨毛性ゴナドトロピン(HCG)の精製タンパク質調製物がα2−Mと組み合わせられた。全細胞免疫原であるトラコーマクラミジア基本小体が、ある種の処理が指示分子の選択に対して有し得る影響を明らかにするために、3つの異なる方法によって不活性化され、そして特異的なマウス抗体および非特異的なマウス抗体に適合された。さらに、異なる組織に関して生じ得る、能力の変化を示すために、クラミジア、サポニンおよび非特異的な抗体から構成される接種物が調製され、3つの異なる方法によって送達された。最後に、存在する抗体が、類似する性質および異なる性質を有する新規な抗体を生じさせるためにどのように影響され得るかを明らかにするために、哺乳動物膜タンパク質の混合物がヒト小島始原細胞から抽出され、市販の抗体と組み合わせられた。
【0024】
抗原標的化および刺激因子
抗原標的化は、ヒトでの適用についてそれらのいずれもが承認されていない完全フロイントおよびTiterMaxなどの最強のアジュバントで経験する毒性作用を避けることに対する一般的な方法になっていた。研究のほとんどは1970年代後半に始まり、KohlerおよびMilsteinによって1975年に導入されたモノクローナル抗体技術を増強することに集中していた。応答が増強され、毒性が除去されたが、力価に対する全体的な増大は十分とはいえなかった。驚くべきことに、その時およびそれ以降、多くの研究室の努力が、指示分子の独立した使用に集中したが、これらは、指示分子が、毒性をまったく示さないか、または毒性の限られた症状を示すある種の「より弱いアジュバント」と組み合わせられた場合に生じ得る相乗的な作用に対して検討することなく行われていた。
【0025】
「より弱いアジュバント」の多くは、刺激因子として分類することができ、CFAに対して広範囲に報告されているような皮膚の持続する壊死性皮膚炎または触診可能なしこりまたは潰瘍形成を生じない。単独で使用されたとき、これらのより弱いアジュバントは、使用が制限されることが見出された。免疫学者は、効力を増大させるために、典型的には、そのようなアジュバントをオイルと組み合わせること、またはリポソーム内に取り込むことに頼った。残念なことに、これらのカクテルは、より多くの処理を必要とし、(広範囲の商業化のために必要とされるような)凍結または凍結乾燥することがほとんどできず、送達経路/デバイスとの適合性がほとんどなく、そして場合により、アジュバントカクテルがより複雑になるに従い、毒性が上昇している。
【0026】
異なるAPCによる抗原細胞内取り込みに対する能力は、提示効率と相関するようであり(非特許文献6)、抗原の集中化または細胞内シグナル伝達を伴うことがある。一般に、APC表面への抗原の標的化は免疫応答を増強するようである。APCへの抗原の標的化はインビトロおよびインビボで広範囲に研究されている。抗原標的化の総説については、非特許文献7を参照のこと。より近年(非特許文献8)には、抗原提示が、アポトーシスカスケードを利用することによって樹状細胞に対して直接、抗原を標的化することを介して改善されている。
【0027】
刺激因子は、そのような特性を有する通常のアジュバントから、例えば、CpG DNA、核酸、サポニン、サポニン誘導体、または必要な活性を有するサポニン成分から選択される。サポニン誘導体には、サポニン構造および刺激活性を有する化合物(例えば、塩)が含まれる。サポニン成分は、活性が程度において異なり得るとしても、天然化合物の同じ刺激活性を有するそのようなサポニン部分である。これらのサポニン化合物は合成することができる。
【0028】
サポニン化合物、特にトリテレペングリコシドサポニン化合物は、キラヤ(Quillaja saponaria)から採取することができる天然に存在する物質である。それらのアジュバント的性質が広く報告されており、そのような性質には、CTL応答、T依存性抗原およびT非依存性抗原に対する強い応答の刺激が含まれる(非特許文献9)。
【0029】
サポニンが、誘起することができる応答の範囲、および不純物が非常に多い抽出物で観測される比較的低レベルの毒性のために、刺激因子クラスのアジュバントから選択された。この研究は精製サポニンを用いて行われたが、より規定された調製物および合成体(Stimulon QS−21など)が、増大した効果により、現在、臨床試験が進められている。
【0030】
CpGは、メチル化されていないシトシン−グアニンジヌクレオチドを特定の塩基コンテクスト内に含有する短いDNA配列(オリゴヌクレオチド)である。哺乳動物の免疫系は、感染の指標として、細菌DNAにおいて自然に見出されるこれらの配列を認識するように進化してきた。
【0031】
本明細書内の刺激因子の例には、グリコシド(サポニン)および核酸(CpG)が含まれるが、他のタイプの分子が、指示分子とともに類似する様式で機能することが予想され得る。具体的には、GM−CSF、IL−1B、IL−2、IL−4、IL−7、IL−12、モノホスホリル脂質A(MPL)、3−Q−デスアシル−4’−モノホスホリル脂質A(3D−MLA)、ホルミル化されたmet−leu−phe(fMLP)、およびIL−1βの163〜171ペプチド(「Sclavoペプチド」)。前記はすべてが、「刺激」、「刺激性」、「免疫刺激性」、「刺激剤」または「刺激因子」として記載されている。さらに、25−ジヒドロキシビタミンD3(カルシトール)、カルシチニン遺伝子により調節されるペプチド、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)、N−アセチルグルコサミニル−(P1−4)−N−アセチルムラミル−L−アラニル−L−グルタミン(GMDP)/ジメチルジオクタデシル若しくはジステアリルアンモニウム臭化物(DDA)/亜鉛L−プロリン、ムラミルジペプチド(MDP)、N−アセチルグルコサミニル−(P1−4)−N−アセチルムラミル−L−アラニル−D−グルタミン(GMDP)、N−アセチルムラミル−L−トレオニル−D−イソグルタミン(トレオニル−MDP)、N−アセチル−L−アラニル−D−イソグルタミニル−L−アラニン−2−(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−(ヒドロキシ−ホスホリルオキシ)エチルアミドモノナトリウム塩(MTP−PE)、Nac−Mur−L−Ala−D−Gln−OCH3、Nac−Mur−L−Thr−D−isoGln−sn−グリセロール ジパルミトイル、Nac−Mur−D−Ala−D−isoGln−sn−グリセロール ジパルミトイル、1−(2−メチルプロピル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−4−アミン、4−アミノ−otec−ジメチル−2−エトキシメチル−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−1−エタノール、N−アセチルグルコサミニル−N−アセチルムラミル−L−Ala−D−isoGlu−L−Ala−グリセロールジパルミタート(DTP−GDP)、N−アセチルグルコサミニル−N−アセチルイヌラミル−L−Ala−D−isoGlu−L−Ala−ジパルミトキシプロピルアミド(DTP−DPP)、γ−インターフェロン、7−アリル−8−オキソグアノシン、ポリアデニル酸−ポリウリジル酸複合体、MIP−1a、MIP−3a、RANTES、フタル酸ジブチルおよびフタル酸ジブチル類似体、ならびにC5aが、指示分子と共同的に機能することが予想される。上記は、それぞれが(単独で)アジュバント的性質を有し、かつ水溶性である様々な化合物群である。幾つかの場合には、上記の刺激因子は、水溶液中で凝集物またはミセルを自発的に形成し、したがって、リポソームを構築するために使用することができる。しかしながら、この分野で使用される濃度は、下記のサポニンの例に対する場合がそうであったように、常に臨界ミセル濃度(CMC)よりも低い。カプセル化を達成するための処理は、デポー体について以前に記載された制限のために行われなかった。C5a補体およびその断片が予想されるが、補体タンパク質は抗体のようなオプソニン化性質を有することが示されているので、これらは好ましくない。下記で議論されるように、標的化性質および刺激性質の両方を有する天然物質は、1つの役割に特化しているものと競合し得る。それぞれの役割について特有の分子を有することにより、最大の調節がもたらされる。この理論的根拠を裏付ける証拠は、強力な確立されたアジュバントを上回る250倍のこれまでにない血清Ig増強が明らかにされるように、本明細書中にある。
【0032】
本明細書中に記載される刺激因子は、ヒトに対するその関係によって特徴づけられており、したがって、CpGおよびサポニン化合物は外因性刺激因子の例である。IL−2およびGM−CSFは、内因性刺激因子の例、すなわち、免疫カスケードの一部であり、ヒトにおいて産生される。
【0033】
サポニンおよびCpGはそれぞれ良好な溶解性を有し、それらは非常に異なる分子であるのでこれらの研究のために選択され、それにより、適切に対にされたとき、刺激因子と標的化分子との間に存在する幅広い関係を明らかにすることに成功した。
【0034】
本発明はさらに、刺激因子を、組織からのAPC遊離、リンパ節に向かうAPC遊走、およびAPC成熟化に寄与する物質として定義する。刺激因子は、多くの場合、サイトカインであり、より具体的には、ケモカインであり、すなわち、化学誘引性を有するものである。
【0035】
抗体を用いた抗原標的化
それぞれの指示分子、および抗原提示細胞におけるその対応する受容体は、異なる効率で結合し、続いて異なる速度で免疫カスケードを促進することが予測され得る。いくつかの指示分子は、多数のタイプのAPCに受容体を有しており、この場合、それぞれのタイプの細胞における受容体頻度が特徴的であることが予想される。以前に議論されたように、提示細胞のタイプおよび数は組織タイプにより異なり得る。また、それぞれの免疫原と指示分子との相互作用は異なる。したがって、指示分子の選択は、細胞内取り込みを容易にする能力が免疫原および投与経路により変化するので慎重にしなければならない。刺激因子の選択についても同様である。
【0036】
抗体を用いた抗原標的化に関する刊行物の長いリストが存在する。以前の抗体研究では、表面タンパク質に対して指向される抗原を架橋すること(非特許文献10)、およびFcRにより認識される免疫複合体を形成させること(非特許文献11)などの天然および合成の両方を係留する方策が含まれる。より初期の研究においてモデル化された免疫原には、アジュバント成分(抗ムラミルジペプチド)に対する抗体が使用された場合のStrep M糖ペプチド(非特許文献12)、抗原特異的なIgMが関与する場合の肝炎抗原(非特許文献13)、そして特異的なIgMとも組み合わせられたマラリア抗原(非特許文献14)が含まれた。最も初期の抗原標的化研究が、モノクローナル抗体(MAB)試薬を作製することに集中していた場合、タンパク質(特に抗体)をヒト化することが現在できることにより、(抗体による)抗原標的化をワクチンのために使用するという見込みがより現実に近づいている。下記は、様々なヒト化度を有する、FDAにより承認された抗体治療薬である:
【0037】
Orthoclone(抗CD3)、ReoPro(抗11b/111a)、Rituxan(抗CD20)、Zenapax(抗IL2受容体)、Herceptin(抗Her2受容体)、Remicade(抗TNF)、Synagis(抗RSV)、Simulect(抗IL2)、Mvlotara(抗CD33)、Campath(抗CD52)。
【0038】
本発明により教示される組成物または配合物は、抗体を誘導するために用いることができる。組成物は、抗体形成を誘導するために、任意の所望する部位において対象に投与される。免疫原は、追加免疫あたり40ngもの低い量またはさらにより少ない量(例えば、追加免疫あたり約8ng)で存在させることができる。所望する場合には、組成物の成分の1つまたは複数を別々に対象に投与することができ、または、いずれかの成分が、別途、所望する部位において対象に存在する場合、組成物は、所望する効果が達成されるように改変することができる。誘導される抗体は、Ka値が104〜1013モル/リットルの間であり、対象から回収することができる。回収された抗体は、その後、抗原エピトープに対するその親和性について分析される。さらに、抗体の保護的力価が達成される。組成物はワクチンとして使用することができる。任意の薬学上許容可能なキャリアをこれに関連して組成物に加えることができる。組成物は、粘膜的を含む任意の通常的な投与モードを用いて対象に投与することができる。さらなる投与を、2つ以上の経路によって、そして同時または連続的のいずれかでの2つ以上の経路によって行うことができる。連続したワクチン接種も可能である。
【0039】
α2マクログロブリンを用いた抗原標的化
本明細書中で使用された指示分子には、種々の方法によって調製されたα2−マクログロブリン(α2−MまたはA2M)、および様々な特異性を有する種々の純度での抗体が含まれる。補体および他のオプソニン化分子が予想される。免疫原と結合することができる、これらの分子の断片もまた、指示分子として考えられる。指示分子は、組成物中に存在する免疫原に対して特異的である必要はない。本明細書における抗体複合体は、免疫原に対して特異的であり、並びに、非特異的である。指示分子は、APC受容体に対して特異的であり得る。あるいは、標的化分子をAPC受容体に直接的または間接的に連結することができる。抗体およびα2−Mは好ましい指示分子であるが、トランスフェリン、マンノースおよびアシアロ糖タンパク質受容体に結合する分子が予想される。哺乳動物の熱ショックタンパク質が予想されるが、HSPはストレスタンパク質であり、「刺激性」エピトープを有し得ることがよく確立されているので、哺乳動物の熱ショックタンパク質は好ましくない。標的化性質および刺激性質の両方を有する天然物質は、そのような役割に特化しているものと競合し得る。前に詳述されたように、それぞれの役割について特有な分子を有することにより、最大の調節がもたらされる。
【0040】
B細胞はIgに対する特異的な受容体を有する(非特許文献15)が、マクロファージおよび他の非B細胞APCは、食作用およびエンドサイトーシスを含む他の機構を使用することが知られている。マクロファージによる可溶性抗原の細胞内取り込みおよび提示は十分には理解されていない。しかしながら、同じ受容体が熱ショックタンパク質によって使用されているので、α2−マクログロブリンおよびCD91に関して受容体媒介機構を支持する主張がなされている(非特許文献16)。
【0041】
免疫細胞の中で、マクロファージは、より広範囲の免疫系においてマクロファージが果たす極めて重要な役割のために特に注目されている。免疫学的相互作用の範囲を調節するマクロファージの能力は、部分的には、それらがla表面抗原を発現しているためである。膜la抗原の発現は、抗原に対する特異的なT細胞応答を誘導するためには必須である(非特許文献17)。これらの理由のために、α2−マクログロブリン系は、現在、多くの関心を集めており、α2−Mによる増強が、抗体を用いて得られたより初期の抗原標的化データと比較されている。
【0042】
ヒトα2−Mは、血漿に多量に存在するタンパク質(2〜5mg/ml)である。ヒトα2−Mは、二面分子「トラップ」を形成するように配置される4つの同一サブユニットからなる。このトラップは、酵素またはメチルアミンが、非常に感受性の高いアミノ酸の範囲(「餌領域」)を活性化し、これにより、追跡可能な立体配座的変化が生じたときに引き金が引かれる(非特許文献18)。生じた受容体で認識されたα2−Mが、マクロファージ、樹状細胞、およびα2−M受容体を発現する他の細胞によって効率的に取り込まれる(非特許文献19)。今日まで、天然物または合成物のいずれかであっても、非タンパク質分解性のタンパク質に対するα2−Mの結合は、APCによる細胞内取り込みを生じさせないようであるが、サイズおよび電荷は結合の程度に影響を及ぼし得る。α2−Mは、抗原標的化の将来の適用において幅広い使用が見出される可能性がある。
【0043】
抗体およびα2−Mのそれぞれが全身の循環および組織に正常な状態で高濃度に存在し、それにより、結果を混乱させる刺激因子タイプのエピトープを有することが予想されないので、抗体およびα2−Mがこれらの研究のために選択された。さらに、α2−Mおよび抗体は、構造が非常に異なる分子であり、そして異なるAPC受容体を利用しており、それにより、適切に対にされたとき、刺激因子と標的化分子との間に存在する幅広い関係を明らかにすることに成功している。
【0044】
(実施例)
抗体指示分子、全細胞免疫原(クラミジアEB)およびサポニン刺激因子
ヒトに感染する3つのクラミジア種は、トラコーマクラミジア、肺炎クラミジアおよびオウム病クラミジアである。トラコーマクラミジアによる眼および生殖管の感染症は、世界中における病的状態の主要な原因の1つであり、処置するために費用がかかる。感染または重篤な疾患からの保護が可能であるワクチンの開発は特別な課題を提供しているが、クラミジア疾患の蔓延防止に対する最も効果的な長期間の選択肢である。
【0045】
肺炎クラミジア(TWAR)は、約15年前に呼吸器感染症者から最初に単離され、続いて、肺炎、気管支炎、副鼻腔炎および咽頭炎の一般的原因であることが示されている。より近年には、冠状動脈のアテロームに肺炎クラミジアが存在することにより、多くの製薬企業は、従来のワクチン法を、アテローム性動脈硬化を処置することに対して採用している。クラミジアは血清学的に類似しているので、1つのワクチンが直接的および間接的なクラミジア障害からの保護を提供し得ることが可能である。
【0046】
クラミジアは、免疫系を逃れる能力を発達させている。これらの病原体からの保護には、強い液性応答および細胞媒介応答が必要であると考えられている。これらの感染症の病理学を理解することおよび保護において進歩がある。最も有望なデータが、全細胞、主外膜タンパク質(MOMP)およびMOMP DNAを用いて得られている。ワクチン法を選択するとき、全細胞の免疫原は、一般に、サブユニットワクチンよりも免疫原が大きい。このことはクラミジアについても正しい。しかしながら、クラミジア粒子全体が不活性化されたとき、粒子は、歴史的にはその免疫原性を失っている。実施例1には、不活性化されたクラミジア粒子の免疫原性が、指示分子および刺激因子クラスのアジュバントと組み合わせることによっていかに増強され得るかが示される。
【実施例1】
【0047】
免疫原 =全細胞(トラコーマクラミジア)
指示分子=抗体(マウス、クラミジアLPSに対して特異的)
刺激因子 =サポニン
免疫原の調製
約108個のホルマリン固定トラコーマクラミジア(L2血清型)の基本小体(EB)を100ulのHBSSに分注した。このEBストック液に、90マイクログラムの精製された#403マウス抗体を、25ulのリン酸塩緩衝化生理的食塩水中で加えた。最後に、2ul(10ug)の精製サポニンを加えた。上記を混合し、室温で10分間インキュベーションした。その後、体積を1mlにし、それぞれの動物に200ulの調製された接種物を与えた。
【0048】
免疫化
5匹のbalb/cマウスを従来のCFA免疫化のために指定し、5匹を新規なアジュバント組合せのために指定し、それぞれの可能な成分の組合せを対照とした。すべての動物は、ハンクス緩衝化生理的食塩水の200ul中それぞれ2×107で、2週間の間隔を置いて4回のIP免疫化を受けた。総接種量は常に200ulであった。
【0049】
【表1】
【0050】
試験用採血物が、4回目のIP注射の後に採取され、固相ELISAでCTL2感染MeCoy細胞に対して力価測定された。
【0051】
クラミジア免疫原に対する抗体レベルを定量するために使用された方法および材料
材料:PVCプレート、L2トラコーマクラミジア(CT)MeCoy溶解物、ウシ血清アルブミン、リン酸塩緩衝化生理的食塩水(PBS)、炭酸塩緩衝液、0.5%ツイーン20を含むリン酸塩緩衝化生理的食塩水(PBS−T)、20%血清を含むDMEM培地、5mlガラス管、40日目に各ケージから採取された試験用採血物(test bleed)のプール、ヤギ抗マウスIgG(完全分子)HRP(Sigma A−4416)、リン酸塩−クエン酸塩緩衝液カプセル(Sigma P−4922)、OPD基質(30mg錠剤、Sigma P−8412)、4.5M硫酸。
【0052】
ELISA手順:
1.PVCプレートを、106個のトラコーマクラミジア粒子/mlで、ウエルあたり100μlのpH9.5の炭酸塩緩衝液により37℃で1時間までコーティングする。
【0053】
2.コーティング液を捨て、3%BSA/PBSでウエルを満たし、37℃でインキュベーションすることによって1時間ブロッキングする。
【0054】
3.ブロッキング液を捨て、ウエルを満たすことによってPBS−Tで2回洗浄する。
【0055】
4.それぞれの試験用/事前採血(pre−bleed)プール希釈物の50μlを加え、37℃で1時間インキュベーションする。それぞれの希釈物は、90%PBS−Tおよび10%DMEM培地(20%血清を含む)である溶液を用いて作製される。
【0056】
5.液を捨て、ウエルを毎回満たすことによって3回洗浄する。
【0057】
6.PBS−Tを用いて1:10Kで希釈されたヤギ抗マウスIgGHRPの50ulを加え、37℃で1時間インキュベーションする。
【0058】
7.液を捨て、ウエルを毎回満たすことによって3回洗浄する。
【0059】
8.2mg/mlのOPDであるクエン酸塩−リン酸塩緩衝液の50ulを加え、495nmで走査したときに、最も高い応答の最低希釈物が1ODに達することが見積もられるまでインキュベーションする。
【0060】
9.50ulの4.5M硫酸で反応を停止させ、最終的な記録のために、Titertekプレートリーダーを用いて495nmで読み取りを行う。
【0061】
クラミジア結果のまとめ
一連の実験において、1つの刺激因子(精製サポニンの「Quil A」)は、C−LPS特異的抗体と複合体化させた不活性化トラコーマクラミジア(CT)粒子と混合されたとき、血清力価の即時的な増大および持続した増大をもたらすことが見出された。この結果は、増強が、免疫原単独を上回っただけでなく、完全フロイントアジュバントを上回ったので、特に驚くべきものであった。
【0062】
発表された文献には、マウス(免疫化後)およびヒト(感染後)が約1:500の対クラミジア力価を有することが示されている。上記および図1に記載された新規な組合せによって刺激された力価は、抗体、抗原:抗体比または免疫化経路を変化させることなどの最適化を何ら行うことなく1:5,000以上で観測されていた。
【0063】
希釈物を1:100から開始し、事前採血物の応答および代表的なCFA応答に対して比較した。事前採血物は1:100でCT抗体に対して陰性であり、CFA処理は、有効な値を最大シグナルの30%に低下させることによって最低希釈度で陽性であると呼ぶことができるだけであった。特異的抗体および免疫原の組合せは、フロイントを上回る改善を示さなかったことには留意すること。同様に、Quil−Aおよび免疫原の組合せは、フロイントを上回る改善を示さなかった。
【0064】
α2−マクログロブリン指示分子、精製タンパク質の免疫原(HCG)およびサポニン刺激因子
HCGは、分子量が38,000ダルトンの糖タンパク質である。HCGは、α鎖およびβ鎖の2つのサブユニットから構成される。αサブユニットは92aaの配列からなり、これは下垂体の糖タンパク質(FSH、LHおよびTSH)と同一である。βサブユニットは、N末端の115aa部分がβ−LHサブユニットと同じであり、しかし、C末端の30aaの配列が特徴的であり、この分子の仕事末端(busines end)と呼ばれることが多い。HCGは胎盤によって分泌され、レベルが妊娠の第1トリメスターのときに増大する。
【0065】
HCGは、HCG−A2M免疫原を用いてもたらされ得る何らかの増強を評価するための優れた候補物である。多くの学術研究室および診断研究室により、この20年間、HCGに対する力価が、OTC妊娠試験のための試薬を作製する途中で追跡されており、それにより、比較用の多数の血清力価データが得られている。
【0066】
α2−マクログロブリンは別の利点をもたらし得る。抗原がAPCによって取り込まれると、タンパク質分解的な部分的分解がエンドソーム内で行われ、抗原のプロセシングされたペプチド断片がMHC分子と結合する。しかし、抗原のタンパク質分解的な部分的分解は、そのペプチド断片に結合する適切なMHCおよびT細胞を生じさせることに対して不可欠であり得る一方で、過度な分解は免疫応答に対して有害であることがわかる。完全なタンパク質分解はプロセシングのために必須ではなく、α2−Mの遮蔽は、細胞内取り込みおよび保護のために必要とされる重要なエピトープを保護することができる。
【0067】
今日まで、α2−Mが、研究室動物に対して典型的に負わされる毒性を避けながら、診断的適用のために必要なKa値(104〜1013モル/リットルの範囲である)を有する抗体を生じさせることに寄与し得ることは立証されていない。さらに、開示されたアジュバント配合物に関して、低濃度で与えられた免疫原は機能的な抗体力価を刺激することができる。用語「機能的な力価」はそれぞれの分野で異なる意味を有する。KohlerおよびMilsteinによって開発されたモノクローナル抗体ツールを実施する場合に対する機能的な力価は、一般には1:10,000である。10,000未満の力価を有する動物は、典型的には、融合のために意図される抗原刺激されたB細胞のための良好な供給源ではない。機能的な力価はまた、中和抗体または保護抗体を含有することなどの、体内の抗体の量によって記載されることがある。
【実施例2】
【0068】
免疫原 =精製タンパク質(HCG)
指示分子=マクログロブリン(マウス、α2)
刺激因子 =サポニン
免疫原の調製
HCGをBioPacific(4240 Hollis Street、Emeryville CA、94608)から得た。これは、50mM炭酸アンモニウム溶液からの凍結乾燥粉末として提供された。
【0069】
いくつかの研究室は、様々な物質をα2−Mにコンジュゲート化することに関する経験がある。一般的なタンパク質−タンパク質カップリングのためのリンカーもまた使用することができ、そのようなリンカーはPierce Chemicalsから容易に入手することができ、説明書に従うことができる。Synergy Vaccines Inc.は、Becton Dickinson’s RTPに置かれた「インキュベーターカンパニー」(NC施設)であり、コンジュゲート化ステップを実施するために選択された。
【0070】
免疫化および血清サンプリング
すべての免疫化は2週間の間隔で腹腔内(IP)に施された。再度ではあるが、IP経路が選択され、それにより、脾臓のB細胞を後に集め、個々の抗体分析のためにMABを作製するための選択肢がもたらされた。各動物には、追加免疫あたり1ugのHCGが200ulのハンクス緩衝化生理的食塩水で与えられた。血清サンプルが試験群の各動物から採取され、力価測定のためにプールされた。
【0071】
【表2】
【0072】
HCGに対する抗体の血清レベルを定量するために使用された方法および材料
材料:PVCプレート、HCG、ウシ血清アルブミン、リン酸塩緩衝化生理的食塩水(PBS)、炭酸塩緩衝液、0.5%ツイーン20を含むリン酸塩緩衝化生理的食塩水(PBS−T)、20%血清を含むDMEM培地、5mlガラス管、33日目に各ケージから採取された試験用採血物のプール、ヤギ抗マウスIgG(完全分子)HRP(Sigma A−4416)、リン酸塩−クエン酸塩緩衝液カプセル(Sigma P−4922)、OPD基質(30mg錠剤、Sigma P−8412)、4.5M硫酸。
【0073】
手順:
1.PVCプレートを、1ug/mlの濃度で、pH9.5の炭酸塩緩衝液中のHCG100ulにより37℃で1時間までコーティングする。
【0074】
2.コーティング液を捨て、3%BSA/PBSでウエルを満たし、37℃でインキュベーションすることによって1時間ブロッキングする。
【0075】
3.ブロッキング液を捨て、ウエルを満たすことによってPBS−Tで2回洗浄する。
【0076】
4.それぞれの試験用/事前採血プール希釈物の50μlを加え、37℃で1時間インキュベーションする。それぞれの希釈物は、90%PBS−Tおよび10%DMEM培地(20%血清を含む)である溶液を用いて作製される。
【0077】
5.液を捨て、ウエルを毎回満たすことによって3回洗浄する。
【0078】
6.PBS−Tを用いて1:10Kで希釈されたヤギ抗マウスIgG HRPの50ulを加え、37℃で1時間インキュベーションする。
【0079】
7.液を捨て、ウエルを毎回満たすことによって3回洗浄する。
【0080】
8.2mg/mlのOPDを含むクエン酸塩−リン酸塩緩衝液の50ulを加え、492nmで走査したときに、最大応答の最低希釈物が1ODに達することが見積もられるまでインキュベーションする。
【0081】
9.50ulの4.5M硫酸で反応を停止させ、最終的な記録のために、Titertekプレートリーダーを用いて492nmで読み取りを行う。
【0082】
力価および毒性試験
図2は、事前採血物が、被覆HCG抗原に対して活性を有しないことを示している。HCGは単独で、3×バックグラウンドの基準を用いたとき、1:3,333の希釈度で陽性であると呼ぶことができなかった。HCG+サポニンの組合せは、HCG単独を上回る改善であった。HCGおよびα2−マクログロブリンの組合せはさらなる改善をもたらしたが、際だったものは、明らかに、HCG(免疫原)+α2−マクログロブリン(指示分子)+サポニン(刺激因子)の組合せであった。本発明の組合せはまた、HCGおよびフロインドアジュバントの組合せにも勝っていた(データは示されず)。
【0083】
より重要なことは、群1および群3(上記)に与えられた接種物が再び調製され、毒性をモニターするだけの目的のために、5匹のマウスからなる別の群に対して皮下に送達された。再度ではあるが、すべての動物には、200ulの接種物が与えられたが、今回は、接種物は6つの部位に分けられた。動物は2週間にわたってモニターされ、その後、明敏な結果が大腿四頭筋および足蹠に現れていた。表3には、観察結果がまとめられる。
【0084】
【表3】
【0085】
表3に示されるように、HCG+α2−M+サポニンが与えられた動物は、広く報告されている膿瘍を生じさせるフロイント中に乳化されたHCGが与えられた動物に対して、毒性の局所的徴候を何ら示していなかった。
【0086】
α2−マクログロブリン指示分子、精製タンパク質免疫原(HCG)およびCpG刺激因子
【実施例3】
【0087】
免疫原 =精製タンパク質(HCG)
指示分子=マクログロブリン(マウス、α2)
刺激因子 =CpG DNA
免疫原の調製
本実施例で使用されたCpG刺激因子は、Qiagen Inc.(28159 Stanford Avenue、Valencia、CA91355)から購入されたImmunoEasy(商標)であった。CpG刺激因子は、メチル化されていないシトシンおよびグアイシンのジヌクレオチドを特異的な塩基内容で含有する短いDNA片である。再度ではあるが、HCGはBioPacificによって提供され、研究室内でさらに処理された。HCG+α2−Mの複合体が、以前に示されたように、Synergy Vaccines Inc.によって調製された。
【0088】
免疫化および血清サンプリング
機能的な力価を生じさせるための以前の実施例はもっぱらIP注射であったので、この研究では、皮下(SQ)免疫化のみを含んでいた。したがって、この研究により、本発明は特定の経路に限定されないことが明らかにされる。各動物には、200ulの体積で40ngのHCGが毎週与えられた。希釈が必要とされたときには、ハンクス緩衝化生理的食塩水が使用された。血清サンプルが試験群の各動物から採取され、力価測定のためにプールされた。
【0089】
【表4】
【0090】
HCGに対する血清抗体レベルを定量するために使用された方法および材料は、実施例2に示された方法および材料と同一であった。
【0091】
血清力価の結果
図3には、HCGおよび指示分子(α2−M)の組合せは、アッセイされた最低希釈度で活性(3×バックグラウンド)を生じさせることができなかったことが示される。HCG+刺激因子(QiagenのCpG)の組合せは活性を示したが、それは、1:270の希釈度に及んだときにだけであった。これに対して、指示分子(α2−M)および刺激因子(CpG)とのHCGの組合せは、モノクローナル抗体適用のために十分な機能的な力価をもたらした。
【0092】
膵臓細胞膜抗原に対する応答を増強するために使用された、サイトケラチンに対するマウス抗体(指示分子)およびCpG DNA刺激因子
膵臓細胞膜抗原(PCMA)は、主に管および腺房タイプの細胞から構成されるヒト膵臓細胞から集められたタンパク質の複合体である。糖尿病のような疾患を処置するために幹細胞または始原細胞を使用することを試みている企業は、機能するインスリン産生細胞への小島始原細胞の進化をモニターし、そのような進化を行わせるためにこれらの膜タンパク質を使用している。これらの膜タンパク質マーカーは、多くのガンマーカーのように、一時的に発現していることが多く、最大産生時に低濃度で存在するに過ぎない。ヒト起源で、一時的に発現し、最大発現時に低コピーであることは、そのような標的に対する抗体を作製することを困難にしており、多くの場合には不可能にしている。したがって、ヒトPCMAは、刺激因子および指示分子タイプのアジュバントを組み合わせることからもたらされ得る何らかの増強を評価するための別の優れた候補物である。免疫化から産生される抗体はどれも、小島細胞治療に関して機能するものとして有益な研究試薬および/または開発試薬になると考えられる。
【実施例4】
【0093】
免疫原 タンパク質複合体(膵臓細胞膜抗原)
指示分子 抗体(マウス、CK19に対して特異的)
刺激因子 CpG
免疫原の調製
試験および対照の免疫化スケジュールのために調製された総免疫原は、ヒト膵臓細胞の(置床後2日目の)1つの150cm2フラスコに由来した。血清含有培地を接着細胞のフラスコから吸引し、フラスコの内部をHBSSで4回洗浄し、その後、細胞を表面からかき取った。採取された細胞を50mlの円錐チューブに入れ、2,000rpmで5分間遠心分離した。上清を捨て、20mlの新鮮なHBSSを使用して、細胞を再懸濁した。この操作を3回繰り返して、残留培地成分のすべてを除いた。4回目の遠心分離の後、ペレットを10mlの溶解緩衝液(pH8;10mM HEPES、1mM MgCl2、1mM EDTAおよび1mM PMSFを含有する)に懸濁した。混合物を軽くボルテックス処理し、氷上で10分間インキュベーションした。その後、溶解物を3,000rpmで10分間遠心分離した。上清を除き、100xgで90分間再び遠心分離した。上清を捨て、ペレットを1,300ulの溶解緩衝液に溶解した。14.3ug/mlの最終的なストック液濃度がLowryタンパク質アッセイによって決定された。本実施例で使用されたCpG刺激因子は、Qiagen Inc.から購入されたImmunoEasy(商標)であった。CK19マウス抗体はBiogenex(Cat.AM246−5M)から得られ、完全な腹水形態で使用された。
【0094】
免疫化
5匹のBalb/cマウスには、免疫原+CpGが与えられ、5匹には、免疫原+CpGとCK19抗体との新規なアジュバントの組合せが与えられた。両群とも、毎週、IP免疫化が4週間の期間にわたって施され、その後、5回目の追加免疫の3日後に試験用採血が行われた。試験用採血以降、動物は40日目および46日目に免疫化された。脾臓が49日目にPEG融合のために摘出された。試験群および対照群における各動物には、追加免疫あたり20ul、すなわち、286ngの総タンパク質が与えられた。ポリアクリルアミドゲル電気泳動により、PCMAが等しい割合の少なくとも10個の異なるタンパク質または抗原の混合物であることが確認された。このことは、免疫化された各タンパク質は約28ngで存在したことを示唆する。CpGの動物には、50ulのQiagen CpGと、150ulのハンクス緩衝化生理的食塩水と、20ulの上記に記載される免疫原ストック液との混合物が与えられた。本発明のカクテルを受ける動物には、50ulのQiagen CpGと、10ulのBiogenex腹水(CK19特異的抗体が10ug〜100ugの間で存在する)と、120ulのHBSSと、20ulの免疫原ストック液とが与えられた。
【0095】
【表5】
【0096】
31日目の試験用採血物は、類似する膵臓細胞膜調製物を固相ELISAで使用して力価測定された。
【0097】
膵臓細胞膜抗原に対する血清抗体レベルを定量するために使用された方法および材料
材料:PVCプレート、膵臓細胞膜抗原、ウシ血清アルブミン、リン酸塩緩衝化生理的食塩水(PBS)、炭酸塩緩衝液、0.5%ツイーン20を含むリン酸塩緩衝化生理的食塩水(PBS−T)、20%血清を含むDMEM培地、5mlガラス管、31日目に各ケージから採取された試験用採血物のプール、ヤギ抗マウスIgG(完全分子)HRP(Sigma A−4416)、リン酸塩−クエン酸塩緩衝液カプセル(Sigma P−4922)、OPD基質(30mg錠剤、Sigma P−8412)、4.5M硫酸。
【0098】
ELISA手順:
1.PVCプレートを、3.34ug/mlの濃度の膵臓細胞膜抗原で、ウエルあたり100μlの炭酸塩緩衝液(pH9.5)により37℃で1時間までコーティングする。
【0099】
2.コーティング液を捨て、PBS中3%BSAでウエルを満たし、37℃でインキュベーションすることによって1時間ブロッキングする。
【0100】
3.ブロッキング液を捨て、ウエルを満たすことによってPBS−Tで2回洗浄する。
【0101】
4.それぞれの試験/非免疫血清希釈物の50μlを加え、37℃で1時間インキュベーションする。それぞれの希釈物は、90%PBS−Tおよび10%DMEM培地(20%の血清を含む)である溶液を用いて作製される。
【0102】
5.液を捨て、ウエルを毎回満たすことによって3回洗浄する。
【0103】
6.PBS−Tを用いて1:10Kで希釈されたヤギ抗マウスIgG HRPの50ulを加え、37℃で1時間インキュベーションする。
【0104】
7.液を捨て、ウエルを毎回満たすことによって3回洗浄する。
【0105】
8.2mg/mlのOPDを含むクエン酸塩−リン酸塩緩衝液の50ulを加え、495nmで走査したときに、最大応答の最低希釈物が1ODに達することが見積もられるまでインキュベーションする。
【0106】
9.50ulの4.5M硫酸で反応を停止させ、最終的な記録のために、Titertekプレートリーダーを用いて495nmで読み取りを行う。
【0107】
稀な標的に対するMABのPEG融合および回収
力価データは、CpGスケジュールから得られるMABを続行するために十分ではなかったが、脾臓細胞をCpGスケジュールおよびCpG−Ck19スケジュールの両方から採取した。それぞれのスケジュールに由来する約2×108個の脾臓細胞を融合した。10日後、それぞれのスケジュールに由来するプレート(10枚)を、総ハイブリッド、および特異的抗体を産生するハイブリッドの数についてスクリーニングした。
【0108】
【表6】
【0109】
血清力価および融合の結果
図4には、CpG刺激因子は、アッセイされた最低希釈度で活性(3×バックグラウンド)を生じさせることができなかったことが示される。これに対して、指示分子(マウスCK19抗体)および刺激因子(CpG)の組合せは、1:30Kの力価(3×Bkgd)をもたらした。これは、モノクローナル抗体を回収しようとする努力とともに先に進めるための研究室内の基準(1:10K)を容易に満たしている。表6では、ほぼ5倍のハイブリッドが、CpGで抗原刺激された細胞からスクリーニングされたが、PCMAに対して特異的な抗体を産生するハイブリッドは見出されなかった。これに対して、特異的な抗体を産生する4個のクローンが、ちょうど98個のハイブリッドをスクリーニングした後に見出された。さらに、4個のハイブリドーマはすべてが、安定なIgG1アイソタイプであった。
【0110】
前記の実施例では、新規なアジュバントカクテルは、モノクローナル抗体適用のために十分な力価を最初の追加免疫から1カ月以内にもたらした。PCMA免疫原を用いた本実施例において、従来のアジュバントで抗体を産生させることができないとき、本発明のカクテルは、所望する標的に対する抗体(モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体の両方)を産生させることができることはまったく疑いのないことである。最も重要なことであるが、CK19抗体は、完全な腹水形態で接種物に加えられたので、使用前の精製を必要としなかった。完全な血清形態、組織培養の完全な上清形態、または半精製形態での抗体もまた機能することが予想される。
【0111】
クラミジア粒子に対する血清応答を増強するための、指示分子としての非特異的抗体およびサポニン刺激因子の使用
今日まで、単一の遺伝子または遺伝子産物は、クラミジアの細胞全体で達成される保護に匹敵させることができていない(非特許文献20)。より詳細には、発表された研究の大部分は、クラミジアの生菌のみが保護的な力価をもたらすことを示唆している(非特許文献21)。いくつかの研究室では、弱毒化されたクラミジア株が探し求められているが、そのような努力から得られる成果は少なくともあと10年かかるようである。実施例1に記載されるように、不活性化されたクラミジアは、典型的には、その免疫原的特性を失っている。実施例1、実施例5および実施例6には、不活性化されたクラミジア粒子の免疫原性が、指示分子および刺激因子クラスのアジュバントと組み合わせることによってどのように回復され得るかが示される。
【0112】
下記の実施例では、不活性化されたクラミジア粒子が、刺激因子および抗体(免疫原に対して特異的でない)と組み合わせられたとき、実質的な血清Ig力価をどのようにもたらし得るかが示される。
【実施例5】
【0113】
免疫原 トラコーマクラミジア感染MeCoy細胞、溶解物
指示分子 抗体(マウス、免疫原に対して非特異的)
刺激因子 サポニン
免疫原の調製
約36ugのUV不活性化トラコーマクラミジア(LGVタイプ2)MeCoy細胞溶解物を1mlのNuncバイアルに分注した。90マイクログラムの精製されたLI特異的マウス抗体を77ulの体積で加え、その後、2ul(10ug)の精製サポニンを加えた。上記を混合し、室温で10分間インキュベーションした。その後、体積をHBSSで1mlにし、5匹の動物のそれぞれに200ulの調製された接種物を与えた。このクラミジアはMicrobix Biosystems Inc.(341 Bering Avenue、Toronto、Ontario、Canada、M8Z 3A8)から得られた。精製サポニンはSuperfos Specialty Chemical(a/s Frydenlundsvej 30、DK−2950 Vedbaek、デンマーク)から得られた。LI特異的抗体は研究室内で作製され、プロテインA樹脂で使用前に精製された。L1は、脳組織で見出された細胞接着分子である。L1細胞接着分子は、最初、ニューロン−ニューロン細胞接着およびニューロン−シュワン細胞接着を媒介する細胞表面の糖タンパク質としてマウスで同定され、特徴づけられた。L1の転写物が神経芽細胞腫(IMR−32)細胞株および網膜芽細胞腫(Y−79)細胞株で検出されている。L1はまた、横紋筋肉腫細胞株のRDおよびA−204でも発現されている(非特許文献22)。本実施例で使用されたクラミジアはUV照射によって不活性化され、これに対して、以前のクラミジア研究(実施例1)でのクラミジア粒子はホルマリンによって不活性化されたことに留意すること。本実施例で使用されたクラミジアは精製されず(宿主細胞溶解物として存在)、L1抗体はクラミジアに対して特異的ではなかった。
【0114】
免疫化
5匹のBalb/cマウスをCFAで免疫化し、5匹には、刺激因子および指示分子の新規なアジュバントの組合せが与えられた。すべての動物は、2週間の間隔を置いた3回のIP免疫化を受けた。試験用採血物が39日目に採取された。
【0115】
【表7】
【0116】
3回目のIP注射の後に採取された試験用採血物は、固相ELISAで、精製CT EBに対して力価測定された。
【0117】
クラミジア免疫原に対する抗体レベルを定量するために使用された方法および材料
材料:Nunc Maxisorb96ウエルプレート、LGV2トラコーマクラミジア(East Coast Biologicsから得られたヒトHep2(Cat#V501−D3271)で培養されたもの)、乾燥粉ミルク、リン酸塩緩衝化生理的食塩水(PBS)、炭酸塩緩衝液、ツイーン−20、5mlガラス管、試験用採血物、TMB基質(Sigma T−8665)、H2SO4、Accurate Chemicalから得られる、血清サンプルを力価測定するためのヤギ抗マウスIgG(1、2A、2Bおよび3)HRPコンジュゲートのプール。
【0118】
ELISA手順:
1.NUNC Maxisorbプレートを、East Coastクラミジア粒子によりウエルあたり約1×107個のEBで、37℃で1時間コーティングする。
【0119】
2.コーティング液を除き、ウエルあたりPBS/ツイーン20中の5%粉ミルク250ulにより37℃で2時間ブロッキングする。
【0120】
3.ブロッキング液を除き、PBS−ツイーン20で3回洗浄する。
【0121】
4.0.5〜0.75%の乾燥粉ミルクで希釈された各血清サンプルの100μlを加え、37℃で1時間インキュベーションする。
【0122】
5.PBS/ツイーン20で3回洗浄する。
【0123】
6.PBS/ツイーン20中に4〜10Kで希釈されたヤギ抗マウスIg HRP試薬の100ulを加え、37℃で45分間インキュベーションする。
【0124】
7.PBS/ツイーン20で3回洗浄する。
【0125】
8.100ulのTMB基質を各ウエルに加え、(暗所で)30分間インキュベーションする。
【0126】
9.100ulの0.5M硫酸で反応を停止させ、記録のためにプレートリーダーで450nmにおける読み取りを行う。
【0127】
サンプルの採取および処理
すべての血清サンプルは、VWR Scientific(Cat.53432−921)から得られる100ulのマイクロピペットを用いた眼窩採血によって得られた。血清サンプルは一晩凝固させられ、その後、凍結前に細胞を除くために遠心分離された。アッセイ希釈度は1:123から1:90Kの範囲であった。
【0128】
血清の結果
図5には、フロイントアジュバントが10Kの血清力価に寄与していること、そして非特異的抗体およびサポニンから構成されるアジュバントカクテルが90Kの力価(>3×bgrd)に寄与していることが示される。非免疫の血清対照は、予想されるとおり陰性であった。上記の結果は、免疫原投薬量、アジュバント対免疫原の比率、送達経路またはサンプル採取時期を最適化することにおける何れの試みを何ら行うことなく得られた。
【0129】
クラミジアでの結果のまとめ
一連の実験において、1つの刺激因子(精製サポニンの「QuilA」)は、不活性化されたトラコーマクラミジア(CT)粒子およびL1非特異的抗体と混合されたとき、フロイントアジュバントと混合された同じ免疫原で惹起される力価を越える血清力価をもたらした。血清抗体の増強は9倍であると見積もられた。これらの結果は、粗製クラミジア調製物を用いて得られ、増強が、精製された免疫原を用いることなく達成され得ることを明らかにしている。実施例1に記載されるクラミジア特異的抗体が、(ホルマリン処理に対して)UV不活性化粒子およびサポニンと組み合わされ、その後、IP送達されたとき、クラミジア粒子およびサポニンだけを含有する接種物を上回る増強は観測されなかった。また、上記の接種物(UVクラミジア−L1AB−サポニン)がIMおよびIDで送達されたとき、クラミジア粒子およびサポニンだけを含有する接種物を上回る増強は観測されなかった(データは示されず)。最後の2つの結果は、免疫原処理および送達経路によってカクテルを目的などに合わせることが必要であることを強調している。
【0130】
膣粘膜におけるクラミジア特異的IgAを生じさせるための、指示分子としての非特異的抗体およびサポニン刺激因子の使用
ワクチンを設計するときの1つの重要な検討事項は、感染部位を考慮に入れることである。クラミジアは、典型的には粘膜組織に感染するので、粘膜的免疫化が、最も良い保護を達成するために必要とされ得る。したがって、下記の実験は、本発明において記載される新規なアジュバントが、粘膜に送達されたときに増強を示すかどうかを決定するために設計された。
【0131】
例外なく、科学的文献は、局所的(膣)な抗クラミジアIg(具体的にはIgA)が感染の消散と一致することを示している(非特許文献23および非特許文献24)。
【0132】
不活性化されたクラミジア粒子を用いて達成されるクラミジアに対する局所的な抗体応答を増強する機構は、一般集団に対する多大な利益をもたらし、これにより、合衆国で毎年発生する約100万人の新規患者がおそらくは治療されると考えられる。
【0133】
実施例6では、不活性化されたクラミジア粒子の鼻腔内送達が、刺激因子および指示分子アジュバントと組み合わせられたとき、膣粘膜IgA力価をどのようにもたらし得るかが示される。
【実施例6】
【0134】
免疫原 トラコーマクラミジア感染MeCoy細胞、溶解物
指示分子 抗体(マウス、免疫原に対して非特異的)
刺激因子 サポニン
免疫原の調製
約36ugのUV不活性化トラコーマクラミジア(LGVタイプ2)MeCoy細胞溶解物をエッペンドルフチューブに分注した。45マイクログラムの精製されたLI特異的マウス抗体を加え、その後、5ugの精製サポニンを加えた。総体積は35ulであり、各動物には、7ulの調製された接種物が与えられた。クラミジア溶解物、サポニンおよびL1抗体は、前記に記載されたような起源を有する。
【0135】
免疫化
5匹のBalb/cマウスには、クラミジア抗原だけが与えられ、5匹には、クラミジア抗原がサポニンとともに与えられ、5匹には、クラミジア抗原がL1抗体とともに与えられ、5匹には、クラミジア、サポニンおよびL1抗体から構成される接種物が与えられた。すべての動物は、4回の免疫化を2カ月の期間にわたって受け、その後、2週間後に膣洗浄を受けた。鼻腔免疫化は、それぞれの鼻孔の端部に約3.5ulをつけることによって行われた。
【0136】
【表8】
【0137】
膣サンプルの採取および処理
膣サンプルを、25ulのハンクス緩衝化生理的食塩水で膣円蓋を2回洗浄することによって得た。50ulのサンプルに12.5ulのアプロチニン(20ug/ml)および12.5ulの0.01M DTTを加えた。膣サンプルをボルテックス処理し、直ちに凍結した。アッセイ当日に、サンプルを解凍し、清澄化のために10K rpmで遠心分離した。
【0138】
クラミジア特異的IgAのレベルを定量するために使用された方法および材料
膣液サンプルを、下記の例外だけを伴って、実施例5について記載されるように、精製されたCT EBに対して力価測定した。1:8の単一スクリーニング希釈度が膣液サンプルについて使用され、二次コンジュゲートが、Southern Biotechから得られるヤギ抗マウスIgA HRP(cat1040−05)に変更された。希釈物は、0.5%乾燥粉ミルクおよび10%培地(20%血清が存在する)を含有する希釈剤で作製された。
【0139】
膣液の結果
図6には、5群のマウスに対する個々の応答が示される。粘膜サンプルのスクリーニングにより、感染細胞溶解物−L1抗体−サポニンで免疫化された動物は、5匹中3匹がクラミジア特異的IgAを産生したことが示された。免疫原から構成される接種物、サポニンと混合された免疫原から構成される接種物、およびLI抗体と混合された免疫原から構成される接種物は、1:8のスクリーニング希釈度で陽性のシグナル(>2×bkgdおよび≧0.3OD)を生じさせることができなかった。3つの非免疫サンプルはバックグラウンドとして供された。
【0140】
クラミジアでの結果のまとめ
一連の鼻腔内送達実験では、1つの接種物のみが、すなわち、刺激因子(精製サポニンの「Quil A」)、不活性化されたトラコーマクラミジア感染細胞の溶解物、およびL1抗体(これは免疫原に対して特異的でない)から構成される接種物が膣IgA力価をもたらした。これらの結果は、不純物を含むクラミジア調製物を用いて得られ、増強が、精製された免疫原を用いることなく達成され得ることを明らかにしている。上記の結果は、免疫原投薬量、アジュバント対免疫原の比率またはサンプル採取時期もしくは免疫化間隔を最適化することにおけるいずれの試みを何ら行うことなく得られた。粘膜におけるIgA応答を可能にするアジュバントカクテルは、接種物がIP投与された実験である実施例5において最初に示されたことには留意すること。実施例5および実施例6により、粘膜適用のために意図されたそのようなアジュバントカクテルを腹膜内でスクリーニングすることができ、それにより、応答が血清においてより精密に測定されるという証拠がもたらされる。
【0141】
膣粘膜におけるクラミジア特異的IgAを生じさせるための、指示分子としてのα2−マクログロブリンおよびサポニン刺激因子の使用
実施例7では、凍結乾燥前のマウスα2−M、サポニン、および不活性化された凍結乾燥前のクラミジア粒子からなる配合物が鼻腔送達された。この配合物は、抗体含有接種物で達成された膣IgAレベルと類似する膣IgAレベルをもたらした。
【実施例7】
【0142】
【表9】
【0143】
免疫原の調製
エッペンドルフチューブに、約8×108個のUV−プソラレン不活性化トラコーマクラミジア(LGVタイプ2)、20ugの精製サポニン、および115ugの精製LIマウス抗体または10ugのマウスα2−マクログロブリンを分注した。総体積は50ulであり、各動物には、10ulの調製された接種物が与えられた。サポニンおよびLI抗体は、前記に記載されたような起源を有する。クラミジアEBは、East Coast Biologicsから得られ、実施例5、実施例6および実施例7のELISAで使用された材料と同等である。マウスα2−マクログロブリンは、Balb/cマウスから採取された全血清を、ウサギ抗マウスα2−マクログロブリンが固定化されたアフィニティー樹脂に通すことによって研究室内で調製された。クラミジア粒子、α2−M、L1抗体およびサポニンは、以前に凍結乾燥されており、接種物を調製する直前に水和された。α2−Mは、実施例2および実施例3で行われたような免疫原に対するコンジュゲート化が行われなかった。
【0144】
免疫化
5匹のBalb/cマウスには、クラミジア、サポニンおよびL1抗体から構成される接種物が与えられた。5匹の第2群には、クラミジア、サポニンおよびα2−マクログロブリンから構成される接種物が与えられた。両群はともに、3回の鼻腔内免疫化を1カ月間にわたって受け、その後、8日後に膣洗浄を受けた。鼻腔免疫化は、それぞれの鼻孔の端部に約5ulをつけることによって行われた。
【0145】
【表10】
【0146】
膣サンプルは、実施例6に記載されるように、採取され、処理され、希釈され、そして精製CT EBに対して力価測定された。
【0147】
膣液の結果
図7には、2つのマウス群に対する個々の応答が示される。それぞれの棒は2つのELISAウエルの平均値であった。L1を含有する接種物で免疫化された動物は、5匹中5匹がクラミジア特異的IgAを産生した。α2−Mを含有する接種物で免疫化された動物もまた、5匹中5匹がクラミジア特異的IgAを産生した。サンプルはスクリーニングのために再び1:8で希釈された。サンプルは、>2×bkgdおよび≧0.3ODのシグナルが観測されたとき、陽性であると呼ばれた。シグナル強度によって示されるように、α2−Mを含有する接種物は、対照群によってもたらされる力価に競合し得る力価をもたらした。3つの非免疫サンプルはバックグラウンドとして使用された。
【0148】
クラミジアでの結果のまとめ
先の実施例6では、サポニンおよびL1抗体とともに鼻腔送達されたクラミジア抗原により、膣IgA力価がもたらされた。実施例7では、α2−Mが抗体の代わりになり得ることが明らかにされる。これらの結果は、凍結乾燥および不活性化されたクラミジア調製物を用いて得られた。このことは、これらの配合物を商業化に関してより行いやすくする。
【0149】
本明細書におけるデータは、刺激因子と指示分子との組合せの6つの異なる組合せが、様々な経路によって送達されたとき、毒性の徴候を伴うことなく、血清抗体力価に対する相加的および相乗的な改善をもたらすことを示している。
【0150】
まとめると、提供された実施例により、刺激因子および指示分子が組み合わせられたとき、予想外の相乗的な増強が示される。実施例には、5つの異なる免疫原、4つの異なる指示分子、2つの独特な刺激因子、6つのアジュバント対(7つの実施例のすべてが指示分子および刺激因子から構成された)、および3つの異なる経路が含まれる。これらの刺激因子と指示分子との間における正の相互作用は、幅広い予測可能な機構が関与し、他の免疫原に対して容易に利用されることを示唆している。さらに、(受容体をAPC上に有する)指示分子はどれも、類似する増強をもたらすに違いない。使用された例は皮下および腹腔内および鼻腔内であったが、類似する増強が、膣、筋肉内、皮内によって観測されている(データは示されず)。静脈内経路、局所的経路、脈管内経路および他の粘膜経路(経口経路および直腸経路のような経路)が、本発明の実施のために好適であることが予想される。ウイルス粒子および破壊されたビリオンを用いてもまた成功が得られている(データは示されず)。
【0151】
刺激因子および指示分子から構成される安全なカクテルが得られることは、ミョウバンなどのデポー体が除外される経路によるワクチン接種における改善に繋がり得る。これらの新しいカクテルは、ミョウバンおよび他の大きい粒子が制限される新しいマイクロニードルデバイスおよびマイクロアブレーダーデバイスとの適合性がより大きいと考えられる。
【0152】
他の研究室における以前の研究は、指示分子とのデポー体の組合せ、または刺激因子とのデポー体の組合せが、それらの構成成分を上回る単なる「相加的な増強」をもたらすことを示していた。本明細書では、指示分子および刺激因子を組み合わせることは、実施例1で明らかにされるように、相乗的な増強に繋がる。
【0153】
実施例2では、刺激因子と指示分子の組合せにより、毒性を伴うことなく、機能的な力価を生じさせることができた。力価の相乗的な増強により、刺激因子の濃度を、局所的または全身的な毒性の何らかの徴候が消失する安全なレベルに下げることができる。
【0154】
最後に、指示分子またはいくつかの刺激因子の独立した使用を唱える者は、それらの試薬はより少ない免疫原を必要とすることを主張する。しかし、実施例3では、単独で使用された市販のα2−MおよびCpG DNAは、40ngの免疫原を用いて機能的な力価を誘発することができなかったことが明確に明らかにされている。これに対して、組合せは、モノクローナル抗体適用のために十分な力価を最初の追加免疫から1カ月以内にもたらした。極めて少ない量の免疫原とともに機能するこの新しい能力は、多くのガンマーカーのような少量でしか存在しない臨床的標的に対する抗体を生じさせるという期待を改善する。
【0155】
粘膜経路によるトラコーマクラミジアに関する成功は、肺炎クラミジアおよびオウム病クラミジアなどの関連する生物に対する明瞭な方法論を提供する。クラミジアを鼻腔に投与し、膣円蓋においてIgAを得ることによって得られた経粘膜の結果は特に有益である。これは、鼻腔免疫化はあまり熟練を必要とせず、ディスポーザブル器具はニードルを伴わないからである。腹膜における成功により、腹腔の悪性腫瘍が、本明細書に記載される本発明のアジュバントカクテルに対する最も重要な候補物になる。直ちに、抗体会社および学術研究室は、研究規格および商業規格の抗体試薬を作製するために典型的に使用されている完全フロイントアジュバントおよび他の毒性物質を廃止することができる。
【0156】
例えば、モノクローナル抗体試薬を作製するとき、実施者は、体内におけるB細胞の最大の単一供給源である脾臓を刺激するアジュバントカクテルおよび経路を選択したいと望むことができる。目的が、下層粘膜の病原体からの保護を生じさせることである場合、実施者は、鼻腔送達されたとき(経粘膜)、膣IgA力価をもたらし得るアジュバントカクテルについて選択したいと望むことができる。
【0157】
本発明は、免疫原、免疫原の処理、送達経路、および求められている免疫応答のタイプに依存して、それぞれの刺激因子および指示分子が様々な効率で機能することが本発明により予想することを免疫学者に教示する。しかし、最も良い性能をもたらすアジュバントは、刺激因子および指示分子の特質を常に有する。本発明は、市販の材料を、機能に基づいて有用なカテゴリーへ配置し、そして最も良い可能な結果に向けて各カテゴリーから候補物を対にする方法を教示する。本明細書中の実施例は、結果を実現させるために必要とされる免疫原の純度レベルおよび指示分子の純度レベルに関する詳細を提供する。数タイプの免疫原、指示分子および刺激因子に対する濃度は、所望する免疫応答を達成するための示唆された比率と一緒に提供される。
【0158】
本発明の範囲内の実施例を検討した後、当業者は増強の大きさを理解し、そしてまた、指示分子/刺激因子タイプアジュバントの1つの対が、すべての免疫原および適用に対して最も良い成果をもたらさないことがあることを理解するであろう。
【0159】
免疫原組成物またはワクチン組成物を調製するための従来の方法はどれも、本発明の組成物を調製する際に用いることができる。組成物の有益な効果を増強するために免疫原および指示分子の複合体を調製することは望ましいことであり得る。
【0160】
本発明のワクチンまたは接種物は、改善された保護および/または処置をもたらすことが期待される。さらに、本発明の組成物の使用は、ヒトおよび動物に対する毒性副作用を伴うことなく、確立されたモノクローナル技術、ポリクローナル技術および組換え技術によって作製されるような、診断および治療のために意図される抗体の発見頻度および品質を高める。
【0161】
刺激性および指向性の両方の性質を有するアジュバントは局所的送達もまた増強することが期待される。これは、Mitragotriらが、本明細書中に記載されるアジュバントのサイズ範囲に含まれる分子は、低い振動数の超音波を使用して角質層を横断させることができることを報告しているからである(非特許文献25)
【図面の簡単な説明】
【0162】
【図1】抗体、抗原:抗体比または免疫化経路を変化させることなどの最適化を何ら行うことなく1:5,000の希釈度で本発明の組成物によって刺激される活性を示す。
【図2】事前採血物は、被覆HCG抗原に対する活性を有しないことを示す。HCGは単独で、3×バックグラウンドの基準を用いたとき、1:3,333の希釈度で陽性であると呼ぶことができなかった。HCG+サポニンの組合せは、HCG単独を上回る改善であった。HCGおよびα2−マクログロブリンの組合せはさらなる改善をもたらしたが、際だったものは、明らかに、HCG(免疫原)+α2−マクログロブリン(指示分子)+サポニン(刺激因子)の組合せであった。本発明の組合せはまた、HCGおよびフロインドアジュバントの組合せに勝っていた(データは示されず)。
【図3】HCGおよび指示分子(α2−M)の組合せは、アッセイされた最低希釈度で活性(3×バックグラウンド)を生じさせることができなかったことを示す。HCG+刺激因子(QiagenのCpG)の組合せは活性を示したが、それは、1:270の希釈度に及んだときにだけであった。これに対して、指示分子(α2−M)および刺激因子(CpG)とHCGの組合せは、モノクローナル抗体適用のために十分な機能的な力価をもたらした。
【図4】いずれの希釈度でも活性を有しない膵臓膜抗原(非免疫)が与えられなかった動物から得られた代表的な試験用採血物を示す。膵臓膜抗原およびCpGで免疫化されたマウスから得られた血清プールはすべての希釈度で非免疫とかろうじて区別可能であった。これに対して、指示分子(CK19抗体)および刺激因子(CpG)との膵臓膜抗原の組合せは1:30Kの力価をもたらした。これは、CpGおよび膵臓抗原を含有する接種物を上回る、最低限でも250×の増強であった。PCMAおよびPMAは同じ物質であることに留意すること。
【図5】いずれの希釈度でも活性を有しない不活性化クラミジア抗原(非免疫)が与えられなかった動物から得られた代表的な試験用採血物を示す。2×bkgd+≧0.3ODのカットオフ基準を使用したとき、クラミジアおよびCFAで抗原刺激された動物から得られた血清プールは10Kの力価を示した。これに対して、クラミジアEB、L1ABおよびサポニンから構成されるアジュバントで免疫化された動物から得られた血清プールは90Kの力価を示した。9倍の増強である。
【図6】1:8のスクリーニング希釈度における各動物に対する個々の組織液応答を示す。3匹の動物(非免疫1〜3)は、免疫原が何ら投与されず、陰性対照として供された。クラミジアEB粒子だけが投与された5匹の動物はどれも、陽性シグナル(2×bkgd+≧0.3OD)をもたらさなかった。クラミジアEB粒子およびサポニンが投与された5匹の動物はすべてが陰性であった。クラミジアEB粒子およびL1抗体が投与された5匹の動物もまたすべてが陰性であった。これに対して、クラミジアEB粒子、L1ABおよびサポニンから構成される接種物が投与された5匹の動物は3匹が、明白な特異的IgAシグナルをもたらした。
【図7】1:8の希釈度における各動物に対する個々の組織液応答を示す。3匹の動物(非免疫1〜3)は、免疫原が何ら投与されず、陰性対照として供された。クラミジアEB粒子、L1ABおよびサポニンから構成される接種物が投与された5匹の動物はすべて、クラミジアEB粒子、α2−マクログロブリンおよびサポニンから構成される接種物が投与された5匹の動物のすべてがそうであったように、明白な特異的IgAシグナル(2×bkgd+≧0.3OD)をもたらした。
Claims (41)
- 免疫原、指示分子として機能する第1のアジュバント、および刺激因子として機能する第2のアジュバントを含む免疫原性組成物であって、第1のアジュバントおよび第2のアジュバントは化学的に異なる分子であり、免疫原ならびに第1のアジュバントおよび第2のアジュバントは、免疫原と、第1のアジュバントまたは第2のアジュバントの一方だけとから生じる免疫応答に対して、改善された免疫応答をもたらすのに十分な量で存在することを特徴とする免疫原性組成物。
- 刺激因子は弱い刺激因子であることを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 目に見える外的な毒性症状またはアレルギー症状を生じさせる因子を含まないことを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 鼻腔内送達、腹腔内送達、または、皮下送達、皮内送達、筋肉内送達、静脈内送達、脈管内送達、膣送達、直腸送達、経口送達、局所送達または粘膜送達に好適であることを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 刺激因子は、サポニン、またはサポニン成分を含むその誘導体であることを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- サポニンは合成品であることを特徴とする請求項5に記載の免疫原性組成物。
- 刺激因子は、CpG DNA、核酸、サイトカインまたはケモカインであることを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 免疫原は抗原であることを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 抗原は核酸の発現産物であることを特徴とする請求項8に記載の免疫原性組成物。
- 抗原は、全細胞、タンパク質、タンパク質混合物、膜抽出物、哺乳動物細胞、ウイルスまたは細菌であることを特徴とする請求項8に記載の免疫原性組成物。
- 細菌はクラミジアであることを特徴とする請求項10に記載の免疫原性組成物。
- クラミジアは、トラコーマクラミジア(trachomatis)、肺炎クラミジア(pneumonia)またはオウム病クラミジア(psittaci)であることを特徴とする請求項11に記載の免疫原性組成物。
- クラミジアは基本小体であることを特徴とする請求項11に記載の免疫原性組成物。
- クラミジアの基本小体は不活性化されていることを特徴とする請求項13に記載の免疫原性組成物。
- 指示分子は、α2−マクログロブリン(α2−M)、またはA2MのCD91結合性断片であることを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 指示分子は抗体またはその免疫原特異的断片であることを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 抗体またはその断片は抗原提示細胞(APC)受容体に対して特異的であることを特徴とする請求項16に記載の免疫原性組成物。
- 抗体またはその断片は、APC受容体に結合することができるエピトープを有することを特徴とする請求項16に記載の免疫原性組成物。
- 抗体または免疫原特異的断片は免疫原に対して特異的でないことを特徴とする請求項16に記載の免疫原性組成物。
- 抗体の相補性決定領域(CDR)が、APC、免疫原または刺激因子に対して特異的であることを特徴とする請求項16に記載の免疫原性組成物。
- 抗体のCDRが、APC、免疫原または刺激因子に対して特異的でないことを特徴とする請求項16に記載の免疫原性組成物。
- 抗体は刺激因子に対して特異的であることを特徴とする請求項16に記載の免疫原性組成物。
- 抗体は刺激因子に対して特異的でないことを特徴とする請求項16に記載の免疫原性組成物。
- 指示分子は、トランスフェリン、マンノース、アシアロ糖タンパク質受容体またはCD91に結合することを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 指示分子は、APCに結合することができる補体または熱ショックタンパク質またはそれらの断片であることを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 指示分子はオプソニン化分子であることを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 指示分子は、APC受容体に直接的または間接的に連結された分子を含むことを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 指示分子および免疫原は複合体を形成することを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 組成物がワクチンであることを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 組成物が凍結されるか、凍結乾燥されるか、フリーズドライされるか、または、そうでなければ再構成可能であることを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- リポソームを実質的に含まないことを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- ミョウバンを実質的に含まないことを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 免疫原に対して特異的であるか、または免疫原に対して特異的でないかのいずれかである、少なくとも1つの抗体またはその断片をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 刺激因子は、GM−CSF、IL−1β、IL−2、IL−4、IL−7、IL−12、モノホスホリル脂質A(MPL)、3−Q−デスアシル−4’−モノホスホリル脂質A(3D−MLA)、IL−1βの163〜171ペプチド(Sclavoペプチド)、25−ジヒドロキシビタミンD3、カルシチニン遺伝子により調節されるペプチド、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)、N−アセチルグルコサミニル−(P1−4)−N−アセチルムラミル−L−アラニル−D−グルタミン(GMDP)、ジメチルジオクタデシルまたはジステアリルアンモニウム臭化物(DDA)/亜鉛L−プロリン、ムラミルジペプチド(MDP)、ホルミル化されたMet−Leu−Phe(fMLP)、N−アセチルムラミル−L−トレオニル−D−イソグルタミン(トレオニル−MDP)、N−アセチル−L−アラニル−D−イソグルタミニル−L−アラニン−2−(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−(ヒドロキシ−ホスホリルオキシ)エチルアミドモノナトリウム塩(MTP−PE)、Nac−Mur−L−Ala−D−Gln−OCH3、Nac−Mur−L−Thr−D−isoGln−sn−グリセロール ジパルミトイル、Nac−Mur−D−Ala−D−isoGln−sn−グリセロール ジパルミトイル、1−(2−メチルプロピル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−4−アミン、4−アミノ−otec−ジメチル−2−エトキシメチル−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−1−エタノール、N−アセチルグルコサミニル−N−アセチルムラミル−L−Ala−D−isoGlu−L−Ala−グリセロールジパルミタート(DTP−GDP)、N−アセチルグルコサミニル−N−アセチルイヌラミル−L−Ala−D−isoGlu−L−Ala−ジパルミトキシプロピルアミド(DTP−DPP)、γ−インターフェロン、7−アリル−8−オキソグアノシン、ポリアデニル酸−ポリウリジル酸複合体、MIP−1a、MIP−3a、フタル酸ジブチル、フタル酸ジブチル類似体、およびC5aからなる群から選択されることを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 免疫原性組成物を所望部位で対象に投与することによって免疫応答を誘導するための方法であって、免疫原性組成物が、免疫原と、指示分子として機能する第1のアジュバントと、刺激因子として機能する第2のアジュバントとを含み、第1のアジュバントおよび第2のアジュバントは化学的に異なる分子であり、免疫原ならびに第1のアジュバントおよび第2のアジュバントは、免疫原と、第1のアジュバントまたは第2のアジュバントの一方だけとから生じる免疫応答に対して、改善された免疫応答をもたらすのに十分な量で存在することを特徴とする方法。
- 免疫応答には、抗体を生じさせることが含まれることを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 抗体を対象から回収するステップをさらに含むことを特徴とする請求項36に記載の方法
- 抗体は104〜1013モル/リットルの間のKa値を有することを特徴とする請求項37に記載の方法。
- 刺激因子はAPCの遊走に寄与することを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 刺激因子はAPCの成熟化に寄与することを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 刺激因子はAPCを誘引することを特徴とする請求項1に記載の免疫原性組成物。
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