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JP2022535063A - 免疫原性血清型35b肺炎球菌多糖類-タンパク質コンジュゲート及びそれを作成するためのコンジュゲーションプロセス - Google Patents

免疫原性血清型35b肺炎球菌多糖類-タンパク質コンジュゲート及びそれを作成するためのコンジュゲーションプロセス Download PDF

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JP2022535063A JP2021571698A JP2021571698A JP2022535063A JP 2022535063 A JP2022535063 A JP 2022535063A JP 2021571698 A JP2021571698 A JP 2021571698A JP 2021571698 A JP2021571698 A JP 2021571698A JP 2022535063 A JP2022535063 A JP 2022535063A
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Abstract

本発明は、肺炎レンサ球菌(S.pneumoniae)血清型35Bからの莢膜多糖類の担体タンパク質へのコンジュゲーションに関連するプロセスの改善を提供する。開示されているプロセスによって調製された血清型35B多糖類-タンパク質コンジュゲートは、とりわけ、従来技術の方法によって作製された同様のコンジュゲートよりも免疫原性が高い。本発明のプロセスを使用して調製された肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類-タンパク質コンジュゲートは、多価肺炎球菌コンジュゲートワクチン組成物の中に含ませることができる。【選択図】図1A

Description

本発明は、肺炎レンサ球菌(S.pneumoniae)血清型35Bからの莢膜多糖類の担体タンパク質へのコンジュゲーションに関連するプロセスの改善を提供する。開示されているプロセスによって調製された血清型35B多糖類-担体タンパク質コンジュゲートは、とりわけ、従来技術の方法によって作製された同様のコンジュゲートよりも免疫原性が高い。本発明のプロセスを使用して調製された肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類-担体タンパク質コンジュゲートは、多価肺炎球菌コンジュゲートワクチン組成物の中に含ませることができる。
被包性細菌の一例である肺炎レンサ球菌は、世界的に深刻な疾患の重要な原因である。1997年、疾病予防管理センター(CDC)は、米国内で、毎年、3,000例の肺炎球菌性髄膜炎、50,000例の肺炎球菌性菌血症、7,000,000例の肺炎球菌性中耳炎及び500,000例の肺炎球菌性肺炎があると推定した。「Centers for Disease Control and Prevention, MMWR Morb Mortal Wkly Rep 1997, 46(RR-8):1-13」を参照されたい。さらに、これらの疾患の合併症は重大である可能性があり、いくつかの研究では、肺炎球菌性髄膜炎による最大で8%の死亡率と25%の神経学的後遺症を報告している。「Arditi et al., 1998, Pediatrics 102:1087-97」を参照されたい。
長年にわたって認可されてきた多価肺炎球菌多糖類ワクチンは、成人、特に高齢者及び高リスクの成人における、肺炎球菌性疾患の予防において非常に貴重であることが分かっている。しかしながら、乳児及び幼児は、非コンジュゲート肺炎球菌多糖類への反応が不充分である。細菌の多糖類は、T細胞非依存性の免疫原であり、乳児においては反応が弱くしか誘発されないか又は全く誘発されない。細菌多糖免疫原の担体タンパク質への化学的コンジュゲーションは、乳児において、免疫応答をT細胞依存性に変換させる。ジフテリアトキソイド(DTx、DTの化学的に無毒化されたバージョン)及びCRM197は、それらのアミノ酸配列中にT細胞刺激エピトープが存在していることに起因して、細菌多糖免疫原のための担体タンパク質として記載されている。
当時、幼児及び乳児において侵襲性肺炎球菌性疾患を引き起こす最も頻繁に分離された7つの血清型(4、6B、9V、14、18C、19F、及び、23F)を含んでいる肺炎球菌コンジュゲートワクチン、Prevnar(登録商標)は、2000年2月に米国で最初に認可された。米国内でPrevnar(登録商標)が広く使用された後、Prevnar(登録商標)内に存在している血清型によって、小児の侵襲性肺炎球菌性疾患が著しく低減した。「Centers for Disease Control and Prevention, MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2005, 54(36):893-7」を参照されたい。しかしながら、世界の特定の地域ではPrevnar(登録商標)による血清型の範囲に限界があり、及び、米国内では特定の新しい血清型に関するいくつかの証拠が存在している(例えば、19Aなど)。「O’Brien et al., 2004, Am J Epidemiol 159:634-44」、「Whitney et al., 2003, N Engl J Med 348:1737-46」、「Kyaw et al., 2006, N Engl J Med 354:1455-63」、「Hicks et al., 2007, J Infect Dis 196:1346-54」、「Traore et al., 2009, Clin Infect Dis 48:S181-S189」を参照されたい。
Prevnar 13(登録商標)は、血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F及び23Fを含んでいる13価の肺炎球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートワクチンである。例えば、米国特許出願公開第US2006/0228380A1、「Prymula et al., 2006, Lancet 367:740-48」及び「Kieninger et al., Safety and Immunologic Non-inferiority of 13-valent Pneumococcal Conjugate Vaccine Compared to 7-valent Pneumococcal Conjugate Vaccine Given as a 4-Dose Series in Healthy Infants and Toddlers, presented at the 48th Annual ICAAC/ISDA 46th Annual Meeting, Washington DC, October 25-28, 2008」を参照されたい。さらにまた、「Dagan et al., 1998, Infect Immun. 66: 2093-2098」及び「Fattom, 1999, Vaccine 17:126」も参照されたい。しかしながら、世界の特定の地域ではPrevnar 13(登録商標)による血清型の範囲に限界があり、及び、米国内では特定の新しい血清型に関するいくつかの証拠が存在している(例えば、血清型35B)。「O’Brien et al., 2004, Am J Epidemiol 159:634-44」、「Whitney et al., 2003, N Engl J Med 348:1737-46」、「Kyaw et al., 2006, N Engl J Med 354:1455-63」、「Hicks et al., 2007, J Infect Dis 196:1346-54」、「Traore et al., 2009, Clin Infect Dis 48:S181-S189」、「Olarte et al., 2017, J. Clin. Microbiology 55:724-734」を参照されたい。
米国特許出願公開第US2006/0228380A1
Centers for Disease Control and Prevention, MMWR Morb Mortal Wkly Rep 1997, 46(RR-8):1-13 Arditi et al., 1998, Pediatrics 102:1087-97 Centers for Disease Control and Prevention, MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2005, 54(36):893-7 O’Brien et al., 2004, Am J Epidemiol 159:634-44 Whitney et al., 2003, N Engl J Med 348:1737-46 Kyaw et al., 2006, N Engl J Med 354:1455-63 Hicks et al., 2007, J Infect Dis 196:1346-54 Traore et al., 2009, Clin Infect Dis 48:S181-S189 Prymula et al., 2006, Lancet 367:740-48 Kieninger et al., Safety and Immunologic Non-inferiority of 13-valent Pneumococcal Conjugate Vaccine Compared to 7-valent Pneumococcal Conjugate Vaccine Given as a 4-Dose Series in Healthy Infants and Toddlers, presented at the 48th Annual ICAAC/ISDA 46th Annual Meeting, Washington DC, October 25-28, 2008 Dagan et al., 1998, Infect Immun. 66: 2093-2098 Fattom, 1999, Vaccine 17:126 Olarte et al., 2017, J. Clin. Microbiology 55:724-734
現在の多価肺炎球菌コンジュゲートワクチンは、そのワクチン内に存在している血清型に関連する肺炎球菌性疾患の発生率を低減させるのに効果的であった。しかしながら、上記で述べたように、該ワクチン内に存在しない血清型を発現する肺炎球菌の有病率は増加している。新たな血清型に関するプロセス条件は、コンジュゲーション効率に関して各血清型について確認されるべきである。特定の血清型(これは、血清型35Bを包含する)は、その独特の構造のために、特有の課題を提示する。従って、免疫原性血清型35B多糖類-担体タンパク質コンジュゲート及びそれを作成するための改善されたプロセスが求められている。
本発明は、免疫原性血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲート及びそれを調製するためのプロセスを提供する。
一実施形態では、本発明は、1,000kDa~7,000kDaの分子量を有する血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを提供する。
別の実施形態では、本発明は、1,000kDa~7,000kDaの分子量を有する血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを提供し、ここで、該コンジュゲートは、3mol/molタンパク質~9mol/molタンパク質のリシン消費を含んでいる。
別の実施形態では、本発明は、1,000kDa~7,000kDaの分子量を有する血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを提供し、ここで、該コンジュゲートは、4mol/mol担体タンパク質~8mol/molタンパク質のリシン消費を含んでいる。
一実施形態では、本発明は、1,000kDa~5,000kDaの分子量を有する血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを提供する。
別の実施形態では、本発明は、1,000kDa~5,000kDaの分子量を有する血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを提供し、ここで、該コンジュゲートは、3mol/molタンパク質~9mol/molタンパク質のリシン消費を含んでいる。
別の実施形態では、本発明は、1,000kDa~5,000kDaの分子量を有する血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを提供し、ここで、該コンジュゲートは、4mol/mol担体タンパク質~8mol/molタンパク質のリシン消費を含んでいる。
別の実施形態では、本発明は、上記コンジュゲートを含んでいる組成物を提供し、ここで、該組成物は、さらに、総多糖類量の30%未満の遊離多糖類及び総タンパク質量の30%未満の遊離タンパク質を含んでいる。
別の実施形態では、本発明は、上記コンジュゲートを含んでいる組成物を提供し、ここで、該組成物は、さらに、総多糖類量の20%未満の遊離多糖類及び総タンパク質量の20%未満の遊離タンパク質を含んでいる。
上記コンジュゲートの別の態様において、該血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートのタンパク質は、CRM197である。
上記組成物の別の態様において、該多糖類-タンパク質コンジュゲートのタンパク質は、CRM197である。
一実施形態では、本発明は、上記血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを作成するためのプロセスも提供し、ここで、該プロセスは、該多糖類を活性化させることを含んでおり、ここで、該活性化は、多糖類反復単位1モルあたり0.01~0.1モルの過ヨウ素酸塩の範囲内の過ヨウ素酸塩を使用する。別の実施形態では、過ヨウ素酸塩の該範囲は、多糖類反復単位1モルあたり0.03~0.06モルの過ヨウ素酸塩である。
別の実施形態では、本発明は、上記免疫原性血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを作成するためのプロセスを提供し、ここで、該プロセスは、該多糖類を該タンパク質にコンジュケートさせることを含んでおり、ここで、該コンジュゲーションは、22℃~38℃のコンジュゲーション温度で実施する。別の実施形態では、該コンジュゲーション温度は、32℃~36℃である。
別の実施形態では、本発明は、上記血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを調製するためのプロセスを提供し、ここで、該プロセスは、(i)該多糖類を活性化させること(ここで、該活性化は、多糖類反復単位1モルあたり0.01~0.1モルの過ヨウ素酸塩の範囲内の過ヨウ素酸塩を使用する)、及び、(ii)該多糖類を該タンパク質にコンジュゲートさせること(ここで、該コンジュゲーションは、22℃~38℃のコンジュゲーション温度で実施する)、を含んでいる。
別の実施形態では、本発明は、プロセスを提供し、ここで、該多糖類の活性化は、多糖類反復単位1モルあたり0.03~0.06モルのメタ過ヨウ素酸ナトリウムの範囲内の過ヨウ素酸塩を使用する。
別の実施形態では、本発明は、プロセスを提供し、ここで、該コンジュゲーション温度は、32℃~36℃である。
別の実施形態では、本発明は、多価肺炎球菌コンジュゲートワクチン組成物を提供し、ここで、該組成物は、上記コンジュゲートの実施形態において提供されている血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいる。
別の実施形態では、本発明は、上記血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを調製するプロセスを提供し、ここで、該多糖類は、非プロトン性溶媒の中で該タンパク質にコンジュゲートさせる。さらなる実施形態では、該非プロトン性溶媒は、DMSOである。別の実施形態では、該DMSO溶媒は、1.2%(v/v)未満の水を含んでいる。別の実施形態では、該DMSO溶媒は、0.6%(v/v)未満の水を含んでいる。別の実施形態では、該DMSO溶媒は、0.3%(v/v)未満の水を含んでいる。
別の実施形態では、本発明は、上記血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを調製するためのプロセスを提供し、ここで、該多糖類の該タンパク質へのコンジュゲーションは、塩化ナトリウムの存在下で実施する。さらなる実施形態では、塩化ナトリウムの濃度は、約5~15mMである。
8種類の異なる製剤からの35B-CRM197ワクチンの免疫原性、(A)抗PnPs35B IgG力価(B)抗35B OPA力価。エラーバーは、GMTの95%信頼区間を表している。
肺炎レンサ球菌血清型35B莢膜多糖類は、多糖鎖の骨格内に活性化部位を含んでいる複合分子である。過ヨウ素酸塩による活性化中に、非環式トリオールが酸化されて反応性アルデヒドになるので、多糖類の主鎖が開裂される。これにより、反応性アルデヒドの数が増えるにつれて多糖類のMwが減少し、有効な活性化範囲が制限される。活性化中に生成される末端アルデヒドは、担体タンパク質との多糖体架橋の程度をさらに制限し、それによって低Mwコンジュゲートをもたらす。
この構造の複雑さのために、血清型35B多糖類をコンジュゲートさせる努力は、従来の活性化及びコンジュゲーションプロセスを利用する場合、限られた成功しか収められていない。例えば、他の肺炎レンサ球菌血清型からの多糖類に使用される標準的な範囲の過ヨウ素酸塩で血清型35B多糖類を活性化させると、小さすぎるコンジュゲートになる。さらに、コンジュゲーション反応において使用される典型的なPs:Pr(多糖類と担体タンパク質の比率)、多糖類濃度、担体タンパク質濃度及び温度範囲は、低いコンジュゲートMw、低いリシン消費量並びに高い遊離Ps及び担体タンパク質などの不充分なコンジュゲート属性をもたらした。
免疫原性血清型35B多糖類-タンパク質コンジュゲートを生成させる活性化段階に関して、過ヨウ素酸塩の好ましい範囲が確認された。好ましい過ヨウ素酸塩範囲未満で活性化させた場合、所望のサイズを有する多糖類-タンパク質コンジュゲートが得られたが、コンジュゲーションに利用可能なアルデヒドを欠いているため、低リシン消費、高遊離タンパク質及び高遊離多糖類などの不充分なコンジュゲート属性がもたらされた。好ましい過ヨウ素酸塩範囲を超えて活性化させた場合、活性化反応中の多糖類サイズの減少の程度に起因して、免疫原性である可能性が低い低Mwコンジュゲートが生じた。
さらに、肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類が該コンジュゲーション反応中における水分含有量に対して感受性であること、及び、該コンジュゲーション反応が阻害され得ることが確認された。水は、タンパク質と多糖類の凝集を促進することによって、血清型35B多糖類コンジュゲーション反応を妨害する。有機コンジュゲーション反応では、塩や還元剤などの追加の成分を反応に加えるときに水を導入することができる。本明細書中に提示されている本発明は、弱い還元剤を排除すること及び前凍結乾燥製剤中に塩化ナトリウムを含ませることによる、コンジュゲーション反応中における水分含有量を低減させる方法を提供する。さらに、タンパク質及び多糖類の前凍結乾燥製剤を共凍結乾燥製剤の中に一緒に組み込ませた。これにより、多糖類とタンパク質の混合がなくなり、溶解直後にコンジュゲーションが初期化され、及び、空気中の水分の吸収が低減し、さらに、当該反応中の含水量が制限される。
改善されたコンジュゲート属性を有する免疫原性血清型35B多糖類-タンパク質コンジュゲートを生成する、肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類コンジュゲーション反応に関する好ましい温度範囲が特定された。この好ましい範囲より低い温度でのコンジュゲーションでは、反応速度の低下により、コンジュゲート属性が不充分な(特に、遊離Psが多い)小さなコンジュゲートが生じた。当該コンジュゲーション反応に関して好ましい温度範囲を超える温度では、タンパク質の安定性が不充分になり、そして、タンパク質が凝集する可能性があった。
本明細書中で使用されている場合、用語「担体タンパク質」は、DT(ジフテリアトキソイド)、TT(破傷風トキソイド)又はCRM197を示している。「担体タンパク質」は「タンパク質」とも称される。好ましい実施形態では、「担体タンパク質」は、CRM197を意味する。
本明細書中で使用されている場合、用語「遊離タンパク質」は、当該組成物中に存在しているが、多糖類に共有結合はしていないタンパク質を意味する。用語「複合タンパク質(conjugated protain)」は、多糖類に共有結合しているタンパク質を意味する。用語「総タンパク質」は、遊離タンパク質及び複合タンパク質を含包含する、当該組成物中に存在する全てのタンパク質を意味する。
本明細書中で使用されている場合、用語「多糖類」(Ps)は、肺炎レンサ球菌莢膜多糖類を示している。用語「遊離多糖類」は、当該組成物中に存在しているが、担体タンパク質に共有結合はしていない多糖類を意味する。用語「複合多糖類(conjugated polysaccharide)」は、タンパク質に共有結合している多糖類を意味する。用語「全多糖類」は、遊離多糖類及び複合多糖類を包含する、当該組成物中に存在する全ての多糖類を意味する。
本明細書中で使用されている場合、「過ヨウ素酸塩」には、過ヨウ素酸塩及び過ヨウ素酸の両方が包含される。この用語には、さらに、メタ過ヨウ素酸塩(IO4-)及びオルト過ヨウ素酸塩(IO6-)の両方も包含され、並びに、過ヨウ素酸塩の様々な塩(例えば、過ヨウ素酸ナトリウム及び過ヨウ素酸カリウム)も包含される。好ましい実施形態では、「過ヨウ素酸塩」は、メタ過ヨウ素酸ナトリウムを示している。
本明細書中で使用されている場合、用語「Mw」は、重量平均分子量を示しており、そして、典型的には、Da又はkDaで表される。Mwは、大きな分子が小さな分子よりも多くのポリマーサンプル総質量をふくんでいることを考慮に入れている。Mwは、静的光散乱、小角中性子散乱、X線散乱及び沈降速度などの技術で測定することができる。
本明細書中で使用されている場合、用語「Mn」は、数平均分子量を示しており、そして、典型的には、Da又はkDaで表される。Mnは、サンプルの総重量をサンプル内の分子数で除して計算され、そして、ゲル浸透クロマトグラフィー、(マルク-ホウインクの式)による粘度測定、束一的方法(例えば、蒸気圧浸透圧測定)、末端基定量又はプロトンNMRなどの技術で測定することができる。Mw/Mnは、多分散性を反映している。
本明細書中で使用されている場合、用語「Ps:Pr」は、多糖類-タンパク質コンジュゲート内の多糖類とタンパク質の質量対質量比を示している。Ps:Prは、コンジュゲーション反応に装入された多糖類とタンパク質の質量によって直接影響される。Ps:Prは、HPSEC/UV/MALS/RIアッセイで測定することができる。本発明の一実施形態では、血清型35B多糖類-タンパク質コンジュゲートに関するPs:Pr比は、0.5~2.0の範囲内にある。
本明細書中で使用されている場合、本発明の免疫原性組成物及び/又は多価肺炎球菌コンジュゲートワクチンと一緒に使用される場合の用語「含んでいる(comprise)」は、アジュバント及び賦形剤などの他の任意の成分(抗原混合物に関する用語「からなる」の制限に従う)を包含することを示している。多価多糖類-タンパク質コンジュゲート混合物と一緒に使用される場合の用語「からなる(consisting of)」は、それらの特定の肺炎レンサ球菌多糖類タンパク質コンジュゲートを有しているが、異なる血清型からの他の肺炎レンサ球菌多糖類タンパク質コンジュゲートは有していない混合物を示している。
本明細書中で使用されている場合、用語「活性化段階」は、血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類上の隣接するジオールを酸化剤と反応させて反応性アルデヒドを形成させるプロセスを示している。
本明細書中で使用されている場合、用語「コンジュゲーション段階」は、血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類上の反応性アルデヒドを担体タンパク質上のリシン基に還元的アミノ化を使用してコンジュゲートさせるプロセスを示している。
別途明記されていない限り、本明細書中に記載されている全ての範囲は、記載されている下限と上限を含んでいる。
定義及び略語
本明細書及び添付されている特許請求の範囲の全体をとおして使用されているように、以下の略語が適用される:
Figure 2022535063000002
多価肺炎球菌多糖類コンジュゲートワクチンを作成するための一般的な方法
莢膜多糖類
細菌莢膜多糖類、特に抗原として使用されてきた細菌莢膜多糖類は、本発明において使用するのに適しており、そして、免疫原性及び/又は抗原性多糖類を識別するための方法によって容易に確認することができる。肺炎レンサ球菌由来の細菌莢膜多糖類の例は、以下の血清型である: 1、2、3、4、5、6A、6B、6C、7C、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15A、15B、15C、16F、17F、18C、19A、19F、20(20A及び20B)、22F、23A、23B、23F、24F、33F、35B、35F又は38。
多糖類は、既知技術によって精製することができる。本発明は、天然源から精製された多糖類に限定されないが、多糖類は、全合成又は部分合成などの他の方法によって得ることができる。肺炎レンサ球菌由来の莢膜多糖類は、当業者には既知の標準的な技術によって調製することができる。例えば、多糖類は、既知方法によって、細菌から分離することが可能であり、及び、ある程度サイジングすることができる(例えば、欧州特許番号EP497524及びEP497525を参照されたい);そして、好ましくは、ホモジナイザーを使用して達成されるマイクロ流動化によって、又は、化学的加水分解によって、分離及びサイジングすることができる。各多糖血清型に対応する肺炎レンサ球菌株は、ダイズベースの培地で増殖させることができる。次いで、個々の多糖類は、遠心分離、沈澱及び限外濾過などの標準的な段階をとおして精製することができる。例えば、米国特許出願公開第2008/0286838号及び米国特許第5,847,112号を参照されたい。多糖類は、粘度を下げるために、及び/又は、濾過性とその後のコンジュゲートされた製品のロット間の一貫性を改善するために、サイジングすることが可能である。
精製された多糖類は、標準的な技術を使用して、化学的に活性化させて担体タンパク質と反応することが可能な官能性を導入することができる。多糖類の化学的活性化及びその後の担体タンパク質へのコンジュゲーションは、米国特許第4,365,170号、第4,673,574号及び第4,902,506号に記載されている方法によって達成される。簡潔に言えば、肺炎球菌多糖類を過ヨウ素酸塩ベースの酸化剤(例えば、過ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウム又は過ヨウ素酸)と反応させ、それによって、隣接するヒドロキシル基の酸化的開裂をもたらして反応性アルデヒド基を生成させる。過ヨウ素酸塩(例えば、過ヨウ素酸ナトリウム、メタ過ヨウ素酸ナトリウムなど)の適切なモル当量には、0.05~0.5モル当量(過ヨウ素酸塩と多糖の反復単位のモル比)又は0.1~0.5モル当量が包含される。過ヨウ素酸塩の反応は、過ヨウ素酸ナトリウムへの反応性ヒドロキシル基の接触性を制御するジオールのコンフォメーション(例えば、非環式ジオール、シスジオール、トランスジオール)に応じて、30分から24時間まで変化させることができる。
用語「過ヨウ素酸塩(periodate)」には、過ヨウ素酸塩と過ヨウ素酸の両方が包含される;この用語には、メタ過ヨウ素酸塩(IO4-)とオルト過ヨウ素酸塩(IO6-)の両方も包含され、そして、過ヨウ素酸塩のさまざまな塩(例えば、過ヨウ素酸ナトリウム及び過ヨウ素酸カリウム)が包含される。莢膜多糖類は、メタ過ヨウ素酸塩の存在下で、又は、過ヨウ素酸ナトリウム(NaIO)の存在下で、酸化され得る。さらに、莢膜多糖類は、オルト過ヨウ素酸塩の存在下で、又は、過ヨウ素酸の存在下で、酸化され得る。
精製された多糖類も、リンカーに連結させることができる。各莢膜多糖は、活性化されるか又はリンカーに連結されたら、担体タンパク質に別々にコンジュゲートさせて、複合多糖を形成させることができる。多糖類コンジュゲートは、既知カップリング技術によって調製することができる。
多糖をリンカーにカップリングさせて、リンカーの遊離末端がエステル基である多糖-リンカー中間体を形成させることができる。従って、当該リンカーは、少なくとも1つの末端がエステル基であるリンカーである。もう一方の末端は、多糖と反応して多糖-リンカー中間体を形成できるように選択される。
多糖類は、その多糖内の第一級アミン基を使用してリンカーにカップリングさせることが可能である。この場合、該リンカーは、典型的には、両方の末端にエステル基を有している。これにより、求核アシル置換反応によって該エステル基の1方を多糖類の第一級アミン基と反応させることでカップリングを行うことが可能になる。該反応によって、多糖がアミド結合を介してリンカーにカップリングしている多糖-リンカー中間体が生じる。従って、該リンカーは、多糖類内の第一級アミン基と反応するための第1のエステル基及び担体分子内の第一級アミン基と反応するための第二のエステル基を提供する二官能性リンカーである。典型的なリンカーは、アジピン酸N-ヒドロキシスクシンイミドジエステル(SIDEA)である。
該カップリングは、間接的に実施することも可能であり、即ち、リンカーにカップリングさせる前に多糖類を誘導体化するために使用される追加のリンカーを用いて行うことも可能である。
多糖類は、その多糖の還元末端にあるカルボニル基を使用して、追加のリンカーにカップリングさせることができる。このカップリングは、以下の2つの段階を含んでいる:(a1)カルボニル基を追加のリンカーと反応させる段階;及び、(a2)該追加のリンカーの遊離末端を前記リンカーと反応させる段階。これらの実施形態では、該追加のリンカーは、典型的には、両方の末端に第一級アミン基を有しており、それにより、該第一級アミン基の1方を還元的アミノ化によって多糖内のカルボニル基と反応させることで、段階(a1)を実施することが可能になる。該多糖類内のカルボニル基と反応し得る第一級アミン基を使用する。ヒドラジド基又はヒドロキシルアミノ基が適している。同一の第一級アミン基は、典型的には、多糖(Ps)-Psカップリングの可能性を可能にする追加のリンカーの両方の末端に存在する。該反応は、当該多糖類がC-N結合を介して追加のリンカーにカップリングされる多糖-追加のリンカー中間体をもたらす。
多糖類は、その多糖内の異なる基(特に、カルボキシル基)を使用して、追加のリンカーにカップリングさせることができる。このカップリングは、以下の2つの段階を含んでいる:(a1)当該基を追加のリンカーと反応させる段階;及び、(a2)該追加のリンカーの遊離末端を前記リンカーと反応させる段階。この場合、該追加のリンカーは、典型的には、両方の末端に第一級アミン基を有しており、それにより、該第一級アミン基の1方をEDAC活性化によって多糖内のカルボキシル基と反応させることで、段階(a1)を実施することが可能になる。該多糖類内のEDAC活性化されたカルボキシル基と反応し得る第一級アミン基を使用する。ヒドラジド基が適している。同一の第一級アミン基は、典型的には、追加のリンカーの両方の末端に存在する。該反応は、当該多糖類がアミド結合を介して追加のリンカーにカップリングされる多糖-追加のリンカー中間体をもたらす。
担体タンパク質
本発明の特定の実施形態では、CRM197を担体タンパク質として使用する。CRM197は、ジフテリア毒素の無毒性変異体(即ち、トキソイド)である。CRM197は、カザミノ酸及び酵母エキスベースの培地内で増殖させたジフテリア菌(Corynebacterium diphtheria)C7株(β197)の培養物から分離することができる。さらに、CRM197は、米国特許第5,614,382号に記載されている方法に従って組換え的に調製することができる。典型的には、CRM197は、限外濾過と硫酸アンモニウム沈澱とイオン交換クロマトグラフィーの組み合わせによって精製される。一部の実施形態では、CRM197は、Pfenex Expression TechnologyTM(Pfenex Inc., San Diego, CA)を使用して、シュードモナス・フルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)において調製される。
別の適切な担体タンパク質としては、さらなる不活性化細菌毒素、例えば、DT(ジフテリアトキソイド)、TT(破傷風トキソイド)又はTTのフラグメントC、百日咳トキソイド、コレラトキソイド(例えば、国際特許出願公開第WO2004/083251号に記載されている)、E.coli LT、E.coli ST、及び、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)由来のエキソトキシンAなどがある。細菌外膜タンパク質、例えば、外膜複合体c(OMPC)、ポリン類、トランスフェリン結合タンパク質、肺炎球菌表面タンパク質A(PspA;国際出願特許公開第WO02/091998号を参照されたい)、肺炎球菌表面アドヘシンタンパク質(PsaA)、グループA若しくはグループBのストレプトコッカスに由来するC5aペプチダーゼ、又は、インフルエンザ菌(Haemophilus influenzae)タンパク質D、肺炎球菌ニューモリシン(Kuo et al., 1995, Infect Immun 63; 2706-13)〔これは、何らかの方法で無毒化されたply、例えば、dPLY-GMBS(国際特許出願公開第WO04/081515号を参照されたい)又はdPLY-formolを包含する〕、PhtX(例えば、PhtA、PhtB、PhtD、PhtE、及び、Phtタンパク質の融合物、例えば、PhtDE融合物、PhtBE融合物)(国際特許出願公開第WO01/98334号及び第WO03/54007号を参照されたい)なども使用することもできる。別のタンパク質、例えば、オボアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ウシ血清アルブミン(BSA)若しくはツベルクリンの精製タンパク質誘導体(PPD)、PorB(N.メニンギチジス(N.meningitidis)由来)、PD(インフルエンザ菌(Haemophilus influenzae)タンパク質D;例えば、欧州特許第EP0594610B号を参照されたい)又はそれらの免疫学的に機能的な同等物、合成ペプチド(欧州特許第EP0378881号及び第EP0427347号を参照されたい)、熱ショックタンパク質(国際特許出願公開第WO93/17712号及び第WO94/03208号を参照されたい)、百日咳タンパク質(国際特許出願公開第WO98/58668号及び欧州特許第EP0471177号を参照されたい)、サイトカイン類、リンホカイン類、成長因子又はホルモン類(国際特許出願公開第WO91/01146号を参照されたい)、さまざまな病原体に由来する抗原からの複数のヒトCD4+T細胞エピトープを含んでいる人工タンパク質(「Falugi et al., 2001, Eur J Immunol 31:3816-3824」を参照されたい)、例えば、N19タンパク質(「Baraldoi et al., 2004, Infect Immun 72:4884-7」を参照されたい)、鉄取り込みタンパク質(国際特許出願公開第WO01/72337号を参照されたい)、C.ディフィシレ(C.difficile)の毒素A若しくは毒素B(国際特許公開第WO00/61761号を参照されたい)、及び、フラジェリン(「Ben-Yedidia et al., 1998, Immunol Lett 64:9」を参照されたい)なども、担体タンパク質として使用することができる。
多価ワクチンを使用する場合、第2の担体は、多価ワクチン中の1以上の抗原に対して使用することができる。該第2の担体タンパク質は、好ましくは、無毒性で無反応原性(non-reactogenic)であり且つ充分な量及び純度で入手可能なタンパク質である。該第2の担体タンパク質を、さらに、抗原(例えば、肺炎レンサ球菌多糖類)とコンジュゲーション又は結合させて、抗原の免疫原性を増強させる。担体タンパク質は、標準的なコンジュゲーション手順に従うべきである。第1の担体タンパク質にコンジュゲートしていない各莢膜多糖類は、同じ第2の担体タンパク質にコンジュゲートさせることができる(例えば、各莢膜多糖分子は、単一の担体タンパク質にコンジュゲートしている)。第1の担体タンパク質にコンジュゲートしていない莢膜多糖は、2以上の担体タンパク質にコンジュゲートさせることができる(各莢膜多糖分子は、単一の担体タンパク質にコンジュゲートしている)。そのような実施形態では、同じ血清型の各莢膜多糖は、典型的には、同じ担体タンパク質にコンジュゲートさせる。別のDT変異体、例えば、以下のものを、第2の担体タンパク質として使用することができる:CRM176、CRM228、CRM45(Uchida et al., 1973, J Biol Chem 218:3838-3844);CRM9、CRM45 CRM102、CRM103及びCRM107、並びに、Nicholls及びYouleが「Genetically Engineered Toxins, Ed: Frankel, Maecel Dekker Inc, 1992」の中で記載した別の変異体;Glu-148の欠失又はAsp、Gln若しくはSerへの突然変異、及び/又は、Ala 158の欠失若しくはGlyへの突然変異、並びに、米国特許第4,709,017号若しくは米国特許第4,950,740号に開示されている別の突然変異;少なくとも1以上の残基Lys 516、Lys 526、Phe 530及び/若しくはLys 534の突然変異、並びに、米国特許第5,917,017号若しくは米国特許第6,455,673号に開示されている別の突然変異;又は、米国特許第5,843,711号に開示されているフラグメント。
還元的アミノ化によるコンジュゲーション
多糖の担体タンパク質への共有結合は、多糖上のアミン反応性部分をタンパク質の第一級アミン基(主に、リシン残基)に直接カップリングさせる還元的アミノ化を介して実施することができる。よく知られているように、還元的アミノ化反応は、2段階の機構を介して進行する。第1に、分子1のアルデヒド基(R-CHO)を分子2の第一級アミン基(R’-NH2)と反応させて、式R-CH=N-R’で表されるシッフ塩基中間体を形成させる。第2の段階では、該シッフ塩基を還元して、式R-CH2-NH-R’で表されるアミノ化合物を形成させる。多くの還元剤を利用することができるが、殆どの場合、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(NaCNBH)などの選択性の高い還元剤を使用する。これは、そのような試薬が、シッフ塩基のイミン官能基のみを特異的に還元するからである。
全ての多糖類は鎖の末端にアルデヒド官能基(末端アルデヒド官能基)を有しているので、多糖類の還元的アミノ化を含んでいるコンジュゲーション法は、極めて一般的に適用可能であり、そして、反復単位内に別のアルデヒド官能基(鎖内アルデヒド官能基)が存在しない場合、そのような方法では、多糖分子が担体タンパク質の単一分子にカップリングしているコンジュゲートを得ることが可能になる。
典型的な還元剤は、シアノ水素化ホウ素ナトリウムなどのシアノ水素化ホウ素塩である。通常使用されるイミン選択的還元剤はシアノ水素化ホウ素ナトリウムであるが、シアノ水素化ホウ素カリウムを包含する別のシアノ水素化ホウ素塩を使用することも可能である。シアノ水素化ホウ素ナトリウム試薬ロット中の出発シアン化物レベルとコンジュゲーション反応における残留シアン化物の違いにより、コンジュゲーション性能に一貫性がなくなる可能性があり、その結果、コンジュゲーションサイズ及びコンジュゲートPs対CRM197比などの製品属性が変動し得る。最終反応生成物中の遊離シアン化物レベルを制御及び/又は低減することにより、コンジュゲーションの可変性を低減させることができる。
多糖類上の残留未反応アルデヒドは、場合により、水素化ホウ素ナトリウムなどの強還元剤を添加することで還元する。一般的に、強還元剤の使用が好ましい。しかしながら、一部の多糖類では、この段階を回避することが好ましい。例えば、肺炎レンサ球菌血清型5には、強還元剤と容易に反応し得るケトン基が含まれている。この場合、多糖類の抗原構造を保護するために還元段階を回避することが好ましい。
コンジュゲーションに続いて、当業者によく知られている任意の技術(これは、濃縮/ダイアフィルトレーション操作、限外濾過、沈殿/溶出、カラムクロマトグラフィー及び深層濾過を包含する)の1以上によって、多糖-タンパク質コンジュゲートを精製して、過剰のコンジュゲーション試薬並びに残留遊離タンパク質及び遊離多糖を除去する。例えば、米国特許第6,146,902号を参照されたい。一実施形態では、該精製段階は、限外濾過による。
一実施形態では、本発明は、500kDa~10,000kDa又は1000kDa~10,000kDa又は1,000kDa~9,000kDa又は1,000kDa~8,000kDa又は1,000kDa~7,000kDa又は1,000kDa~6,000kDaの分子量を有する血清型35B肺炎レンサ球菌多糖-タンパク質コンジュゲートを提供する。好ましくは、本発明は、1,000kDa~7,000kDaの分子量を有する血清型35B肺炎レンサ球菌多糖-タンパク質コンジュゲートを提供する。さらに、好ましくは、本発明は、1,000kDa~5,000kDaの分子量を有する血清型35B肺炎レンサ球菌多糖-タンパク質コンジュゲートを提供する。
一実施形態では、本発明は、上記コンジュゲートの実施形態に記載されているように、血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを作製するためのプロセスを提供し、ここで、該プロセスは、該多糖類を活性化させることを含み、ここで、該活性化は、多糖類反復単位1モルあたり0.01~0.1モルの過ヨウ素酸塩の範囲内の過ヨウ素酸塩を使用する。別の実施形態では、過ヨウ素酸塩の該範囲は、多糖類反復単位1モルあたり0.03~0.06モルの過ヨウ素酸塩である。
別の実施形態では、本発明は、上記コンジュゲートの実施形態に記載されているように、免疫原性血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを作製するためのプロセスを提供し、ここで、該プロセスは、該多糖類を該タンパク質にコンジュゲートさせることを含んでおり、ここで、該コンジュゲーションは、22℃~38℃のコンジュゲーション温度で実施する。別の実施形態では、該コンジュゲーション温度は、32℃~36℃である。
別の実施形態では、本発明は、上記コンジュゲートの実施形態に記載されているように、血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを調製するためのプロセスを提供し、ここで、該プロセスは、該多糖類を活性化させること(ここで、該活性化は、多糖類反復単位1モルあたり0.01~0.1モルの過ヨウ素酸塩の範囲内の過ヨウ素酸塩を使用する)及び該多糖類を該タンパク質にコンジュゲートさせること(ここで、該コンジュゲーションは、22℃~38℃のコンジュゲーション温度で実施する)を含んでいる。
別の実施形態では、本発明は、プロセスを提供し、ここで、該多糖類の活性化は、多糖類反復単位1モルあたり0.03~0.06モルのメタ過ヨウ素酸ナトリウムの範囲内の過ヨウ素酸塩を使用する。
別の実施形態では、本発明は、プロセスを提供し、ここで、該コンジュゲーション温度は、32℃~36℃である。
本発明の一実施形態では、該コンジュゲーション反応において非プロトン性溶媒を使用する。本発明の別の実施形態では、該コンジュゲーション反応において、非プロトン性溶媒としてDMSO(ジメチルスルホキシド)を使用する。
別の実施形態では、コンジュゲーションは、塩化ナトリウムを含んでいるDMSO溶媒の中で実施する。別の実施形態では、塩化ナトリウム濃度は、約1mM~50mMである。別の実施形態では、塩化ナトリウム濃度は、約5mM~15mMである。
別の実施形態では、コンジュゲーションは、1.2%未満の水(v/v)を含んでいるDMSO溶媒中で実施する。別の実施形態では、該コンジュゲーションは、0.6%未満の水(v/v)を含んでいるDMSO溶媒中で実施する。別の実施形態では、該コンジュゲーションは、0.3%未満の水(v/v)を含んでいるDMSO溶媒中で実施する。
一実施形態では、該コンジュゲーションは、0.01~0.1の範囲内の反復単位あたりのアルデヒドを有する活性化多糖類を使用して、DMSO溶媒中で実施する。別の実施形態では、該コンジュゲーションは、0.03~0.06の範囲内の反復単位あたりのアルデヒドを有する活性化多糖類を使用して、DMSO溶媒中で実施する。
一実施形態では、該コンジュゲーションは、30~200KDaの範囲内の分子量を有する活性化多糖類を使用して、DMSO溶媒中で実施する。別の実施形態では、該コンジュゲーションは、40~100KDaの範囲内の分子量を有する活性化多糖類を使用して、DMSO溶媒中で実施する。
別の実施形態では、該コンジュゲーション反応は、過ヨウ素酸塩による活性化を介して作製されたサイズが縮小された多糖類を用いて実施する。
多価多糖類-タンパク質コンジュゲートワクチン
特定の実施形態では、該免疫原性組成物は、1以上の担体タンパク質にコンジュゲートした1、2、3、4、5、6A、6B、6C、7C、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15A、15B、15C、16F、17F、18C、19A、19F、20(20A又は20B)、22F、23A、23B、23F、24F、33F、35B、35F又は38の少なくとも1から選択される肺炎レンサ球菌血清型に由来する莢膜多糖類を含有することができる。好ましくは、特定の血清型に由来する糖類は、2以上の担体タンパク質にはコンジュゲートしない。
個々の複合糖質を精製した後、それらを配合して、本発明の免疫原性組成物を製剤する。これらの肺炎球菌コンジュゲートは、別々のプロセスによって調製し、そして、単一の剤形にバルク製剤される。
医薬品/ワクチン組成物
本発明は、さらに、上記で記載した多糖類血清型組み合わせのいずれかを薬学的に許容される担体及びアジュバントと一緒に含んでいる、又は、本質的にそれらからなる、又は、それらからなる、組成物(これは、医薬組成物、免疫原性組成物及びワクチン組成物を包含する)を提供する。該組成物は、2から3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34又は35までの異なる多糖類-タンパク質コンジュゲートを含むことができるか、又は、本質的にそれらからなることができるか、又は、それらからなることができ、ここで、該コンジュゲートのそれぞれは、第1の担体タンパク質又は第2の担体タンパク質のいずれかにコンジュゲートした異なる莢膜多糖類を含んでおり、並びに、ここで、肺炎レンサ球菌の血清型1、2、3、4、5、6A、6B、6C、7C、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15A、15B、15C、16F、17F、18C、19A、19F、20(20A又は20B)、22F、23A、23B、23F、24F、33F、35B、35F又は38の少なくとも1種に由来する莢膜多糖類がCRM197にコンジュゲートしている。
一実施形態では、本発明は、上記コンジュゲートの実施形態で提供されている血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいる多価肺炎球菌コンジュゲートワクチンを提供する。
多糖類-タンパク質コンジュゲートの製剤化は、当技術分野で認められている方法を使用して達成することができる。例えば、個々の肺炎球菌コンジュゲートは、生理学的に許容されるビヒクルを用いて製剤して、当該組成物を調製することができる。そのようなビヒクルの例としては、限定するものではないが、水、緩衝生理食塩水、ポリオール類(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコール)及びデキストロース溶液などを挙げることができる。
好ましい実施形態では、ワクチン組成物は、塩化ナトリウムを含んでいるL-ヒスチジン緩衝液の中で製剤する。
本明細書中で定義される場合、「アジュバント」は、本発明の免疫原性組成物の免疫原性を増強するのに役立つ物質である。免疫アジュバントは、単独で投与された場合に免疫原性が弱い(例えば、抗体力価若しくは細胞性免疫応答を誘発しないか又は弱い抗体力価若しくは細胞性免疫応答を誘発する)抗原に対する免疫応答を増強することができ、抗原に対する抗体力価を増加させることができ、及び/又は、個体における免疫応答を達成するのに効果的な抗原の用量を低下させる。従って、アジュバントは、多くの場合、免疫応答を高めるために与えられ、そして、当業者にはよく知られている。該組成物の有効性を増強するための適切なアジュバントとしては、限定するものではないが、以下のものを挙げることができる:
(1) アルミニウム塩(ミョウバン)、例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウムなど;
(2) 水中油型エマルション製剤(ムラミルペプチド(下記で定義される)又は細菌細胞壁成分などの他の特定の免疫賦活剤の存在下又は非存在下)、例えば、(a)MF59(国際特許出願公開第WO90/14837号)〔これは、5%スクアレン、0.5%Tween80及び0.5%Span 85を含んでおり(場合により、さまざまな量のMTP-PEを含んでいる)、マイクロフルイダイザー(例えば、Model 110Yマイクロフルイダイザー(Microfluidics, Newton, MA)を用いてサブミクロン粒子に製剤されている〕;(b)SAF〔これは、10%スクアレン、0.4%Tween80、5%プルロニックブロックポリマーL121及びthr-MDPを含んでおり、サブミクロンエマルションにマイクロフルイダイズされているか、又は、ボルテックスされて大粒径のエマルションを生成している〕;(c)RibiTMアジュバント系(RAS)(Corixa, Hamilton, MT)〔これは、2%スクアレン、0.2%Tween80を含んでおり、並びに、3-O-脱アシル化モノホスホリル脂質A(MPLTM)(米国特許第4,912,094号に記載されている)、トレハロースジミコレート(TDM)及び細胞壁骨格(CWS)からなる群から選択される1種類以上の細菌細胞壁成分(好ましくは、MPL+CWS(DetoxTM))を含んでいる〕;及び、(d)Montanide ISA;
(3) サポニンアジュバント〔例えば、Quil A若しくはSTIMULONTMQS-21(Antigenics, Framingham, MA)(例えば、米国特許第5,057,540号を参照されたい)を使用し得るか、又は、該アジュバントから生成させた粒子、例えば、ISCOM(コレステロールとサポニンとリン脂質と両親媒性タンパク質の組合せによって形成された免疫賦活性複合体)、及び、Iscomatrix(登録商標)(これは、ISCOMと本質的に同じ構造を有するがタンパク質を含んでいない)〕;
(4) 細菌リポ多糖、合成脂質A類似体〔例えば、アミノアルキルグルコサミンホスフェート化合物(AGP)、又は、その誘導体若しくは類似体(これらは、Corixaから入手可能であり、及び、米国特許第6,113,918号に記載されている);そのようなAGPの一例は、2-[(R)-3-テトラデカノイルオキシテトラデカノイルアミノ]エチル 2-デオキシ-4-O-ホスホノ-3-O-[(R)-3-テトラデカノイルオキシテトラデカノイル]-2-[(R)-3-テトラデカノイルオキシテトラデカノイルアミノ}-b-D-グルコピラノシドである(これは、529としても知られており(以前は、RC529として知られていた)、水性形態として又は安定なエマルションとして製剤される〕;
(5) 合成ポリヌクレオチド〔例えば、CpGモチーフ(1以上)を含んでいるオリゴヌクレオチド(米国特許第6,207,646号)〕;
(6) サイトカイン〔例えば、インターロイキン(例えば、IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-12、IL-15、IL-18など)、インターフェロン(例えば、γインターフェロン)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、マクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)、腫瘍壊死因子(TNF)、共刺激分子B7-1及びB7-2など〕;及び、
(7) 補体〔例えば、補体成分C3dの三量体〕。
別の実施形態では、該アジュバントは、上記アジュバントの2種類、3種類又はそれ以上の混合物、例えば、SBAS2(3-脱アシル化モノホスホリル脂質A及びQS21も含有している水中油型エマルション)である。
ムラミルペプチドとしては、限定するものではないが、N-アセチル-ムラミル-L-トレオニル-D-イソグルタミン(thr-MDP)、N-アセチル-ノルムラミル-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)-エチルアミン(MTP-PE)などを挙げることができる。
特定の実施形態では、該アジュバントは、アルミニウム塩である。該アルミニウム塩アジュバントは、ミョウバン沈殿ワクチン又はミョウバン吸着ワクチンであり得る。アルミニウム塩アジュバントは、当技術分野でよく知られており、そして、例えば、「Harlow, E. and D. Lane (1988; Antibodies: A Laboratory Manual Cold Spring Harbor Laboratory)」及び「Nicklas, W. (1992; Aluminum salts. Research in Immunology 143:489-493)」に記載されている。該アルミニウム塩としては、限定するものではないが、水和アルミナ、アルミナ水和物、アルミナ三水和物(ATH)、アルミニウム水和物、アルミニウム三水和物、アルヒドロゲル、Superfos、Amphogel、水酸化アルミニウム(III)、硫酸ヒドロキシリン酸アルミニウム(リン酸アルミニウムアジュバント(APA))、非晶質アルミナ、三水和アルミナ又はトリヒドロキシアルミニウムなどを挙げることができる。
APAは、ヒドロキシリン酸アルミニウムの水性懸濁液である。APAは、塩化アルミニウムとリン酸ナトリウムを1:1の容積比で混合してヒドロキシリン酸アルミニウムを沈澱させることによって製造する。混合プロセス後、その物質を高剪断ミキサーを用いてサイズ低下させて、単分散粒子サイズ分布を達成する。次いで、その生成物を生理食塩水に対してダイアフィルトレートし、滅菌(蒸気滅菌又は高圧滅菌)する。
市販されているAl(OH)(例えば、「Denmark/Accurate Chemical and Scientific Co., Westbury, NY」のAlhydrogel又はSuperfos)を使用してタンパク質を吸着させることができる。タンパク質の吸着は、別の実施形態では、そのタンパク質のpI(等電pH)及び媒体のpHに依存する。pIが低いタンパク質は、pIが高いタンパク質よりも強力に正荷電アルミニウムイオンに吸着する。アルミニウム塩は、2~3週間の期間にわたってゆっくり放出される抗原の貯蔵部を構築し得る、マクロファージの非特異的活性化及び補体活性化に関与し得る、及び/又は、先天性免疫機構を刺激し得る(おそらく、尿酸の刺激をとおして)。例えば、「Lambrecht et al., 2009, Curr Opin Immunol 21:23」を参照されたい。
一価のバルク水性コンジュゲートは、典型的には、一緒に混合し、及び、6Bを除く全ての血清型に関して目標の8μg/mLまで希釈し、6Bは目標の16μg/mLまで希釈する。希釈したら、そのバッチを濾過滅菌し、そして、等体積のリン酸アルミニウムアジュバントを無菌的に加えて、目標の最終アルミニウム濃度250μg/mLとする。アジュバントが添加され、製剤されたバッチは、使い捨ての0.5mL/用量のバイアルに入れる。
特定の実施形態では、該アジュバントは、CpG含有ヌクレオチド配列、例えば、CpG含有オリゴヌクレオチド、特に、CpG含有オリゴデオキシヌクレオチド(CpG ODN)である。別の実施形態では、該アジュバントは、ODN 1826であり、これは、「Coley Pharmaceutical Group」から取得可能である。
「CpG含有ヌクレオチド」、「CpG含有オリゴヌクレオチド」、「CpGオリゴヌクレオチド」及び類似した用語は、非メチル化CpG部分を含んでいる長さが6-50ヌクレオチドのヌクレオチド分子を示している。例えば、「Wang et al., 2003, Vaccine 21:4297」を参照されたい。別の実施形態では、該用語の当技術分野で認められている任意の他の定義が意図される。CpG含有オリゴヌクレオチドには、任意の合成ヌクレオシド間結合、修飾塩基及び/又は修飾糖を用いて修飾されたオリゴヌクレオチドが包含される。
CpGオリゴヌクレオチドを使用する方法は、当技術分野でよく知られており、そして、例えば、「Sur et al., 1999, J Immunol. 162:6284-93」、「Verthelyi, 2006, Methods Mol Med. 127:139-58」及び「Yasuda et al., 2006, Crit Rev Ther Drug Carrier Syst. 23:89-110」に記載されている。
投与/投与量
本発明の組成物及び製剤は、当該ワクチンを全身経路又は粘膜経路を介して投与することによって、感染(例えば、肺炎球菌感染)を受けやすいヒトを保護又は治療するために使用することができる。一実施形態では、本発明は、肺炎レンサ球菌莢膜多糖類コンジュゲートに対する免疫応答を誘発させる方法を提供し、ここで、該方法は、免疫学的に有効な量の本発明の免疫原性組成物をヒトに投与することを含む。別の実施形態では、本発明は、肺炎球菌感染症に対してヒトに予防接種する方法を提供し、ここで、該方法は、免疫学的に有効な量の本発明の免疫原性組成物をヒトに投与する段階を含む。
特定のワクチンに関する成分の最適量は、対象者における適切な免疫応答を観察することを含む標準的な試験によって確認することができる。例えば、別の実施形態では、ヒトへのワクチン接種に関する投与量は、動物試験からヒトデータへの外挿によって決定される。別の実施形態では、投与量は、経験的に決定される。
本発明の組成物の「有効量」は、その後のチャレンジに際して、微生物(例えば、肺炎レンサ球菌)の感染性の可能性又は重症度を有意に低減させる抗体を誘発させるのに必要とされる用量を示している。
本発明の方法は、微生物(例えば、肺炎レンサ球菌)によって引き起こされる主要な臨床症候群(これは、侵襲性感染症(髄膜炎、肺炎及び菌血症)と非侵襲性感染症(急性中耳炎及び副鼻腔炎)の両方を包含する)の予防及び/又は低減のために使用することができる。
本発明の組成物の投与は、以下のもののうちの1以上を包含し得る:筋肉内経路、腹腔内経路、皮内経路若しくは皮下経路を介した注射;又は、経口/食事性、気道若しくは尿生殖路への粘膜投与を介したもの。一実施形態では、肺炎又は中耳炎を治療するために鼻腔内投与が使用される(肺炎球菌の鼻咽頭保菌をより有効に抑制することができ、それによって、感染をその初期段階で減弱させることができることによる)。
各ワクチン用量中のコンジュゲートの量は、重大な有害効果を伴うことなく免疫保護応答を誘発させる量として選択することができる。そのような量は、肺炎球菌の血清型に応じてさまざまであり得る。一般に、多糖ベースコンジュゲートの場合、各用量は、0.1~100μgの各多糖、特に、0.1~10μg、より特に、1~5μgの各多糖を含んでいる。例えば、各用量は、100、150、200、250、300、400、500若しくは750ng、又は、1、1.5、2、3、4、5、6、7、7.5、8、9、10、11、12、13、14、15、16、18、20、22、25、30、40、50、60、70、80、90若しくは100μgを含むことができる。
一実施形態では、アルミニウム塩の用量は、10、15、20、25、30、50、70、100、125、150、200、300、500若しくは700μg、又は、1、1.2、1.5、2、3、5mg、又は、それ以上である。さらに別の実施形態では、上記で記載したアルミニウム塩の用量は、組換えタンパク質1μg当たりのものである。
本明細書の方法のいずれかによれば、及び、一実施形態では、該対象者はヒトである。特定の実施形態では、該ヒト患者は、乳児(1歳未満)、よちよち歩きの子供(約12~24ヶ月)又は幼児(約2~5歳)である。別の実施形態では、該ヒト患者は、高齢患者(>65歳)である。本発明の組成物は、さらに、年長児、青年及び成人(例えば、年齢18~45歳又は18~65歳)での使用にも適している。
本発明の方法の一実施形態では、本発明の組成物は、単回接種として投与される。別の実施形態では、該ワクチンは、2回、3回又は4回又はそれ以上、充分に間隔をあけて投与される。例えば、該組成物は、1、2、3、4、5若しくは6ヶ月間隔で、又は、それらの任意の組合せの間隔で投与され得る。免疫化スケジュールは、肺炎球菌ワクチン用に指定されたスケジュールに従うことができる。例えば、肺炎レンサ球菌によって引き起こされる侵襲性疾患に対する乳児及びよちよち歩きの子供に関する日常的なスケジュールは、2、4、6及び12~15ヶ月齢のときである。従って、好ましい実施形態では、該組成物は、年齢が2、4、6及び12~15ヶ月齢で一連の4回の用量で投与される。
本明細書の組成物には、さらに、肺炎レンサ球菌に由来する1種以上のタンパク質も含ませることができる。含ませるのに適した肺炎連鎖球菌タンパク質の例としては、国際特許出願公開第WO02/083855号及びWO02/053761号において特定されるものなどがある。
製剤
本発明の組成物は、当業者に知られている1以上の方法(例えば、非経口、経粘膜、経皮、筋肉内、静脈内、皮内、鼻腔内、皮下、腹腔内)で、対象者に投与することができ、そして、それに応じて製剤することができる。
一実施形態では、本発明の組成物は、液体調製物の表皮注射、筋肉内注射、静脈内注射、動脈内注射、皮下注射又は呼吸内粘膜注射によって、投与される。注射のための液体製剤としては、溶液剤などがある。
本発明の組成物は、単回用量バイアル、複数用量バイアル又は充填済注射器として製剤することができる。
別の実施形態では、本発明の組成物は、経口投与され、従って、経口投与に適した形態に、即ち、固体又は液体の調製物として、製剤される。固体経口製剤としては、錠剤、カプセル剤、丸剤、粒剤、ペレット剤などがある。液体経口製剤としては、溶液剤、懸濁液剤、分散液剤、エマルション剤、油剤などがある。
液体製剤用の薬学的に許容される担体は、水性若しくは非水性の溶液、懸濁液、エマルション又は油である。非水性溶媒の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール及び注射可能な有機エステル、例えば、オレイン酸エチルである。水性担体としては、水、アルコール性/水性の溶液、エマルション又は懸濁液(例えば、生理食塩水及び緩衝媒体)などがある。油の例は、動物、植物又は合成起源の油、例えば、ピーナッツ油、ダイズ油、オリーブ油、ヒマワリ油、魚肝油、別の魚油、又は、ミルク若しくは卵に由来する脂質である。
該医薬組成物は、等張性、低張性又は高張性であることができる。しかしながら、多くの場合、注入又は注射用の医薬組成物は、投与されるとき本質的に等張性であることが好ましい。従って、貯蔵のためには、該医薬組成物は、好ましくは、等張性又は高張性であることができる。該医薬組成物が貯蔵のために高張性である場合、投与前に等張性溶液となるように希釈することができる。
等張剤は、塩のようなイオン性等張剤又は炭水化物のような非イオン性等張剤であることができる。イオン性等張剤の例としては、限定するものではないが、塩化ナトリウム(NaCl)、塩化カルシウム(CaCl)、塩化カリウム(KCl)及び塩化マグネシウム(MgCl)などを挙げることができる。非イオン性等張剤の例としては、限定するものではないが、マンニトール、ソルビトール及びグリセロールなどを挙げることができる。
さらにまた、少なくとも1種類の薬学的に許容される添加剤は緩衝剤であることが好ましい。目的によっては、例えば、該医薬組成物が注入又は注射用である場合には、多くの場合、その組成物は緩衝剤(ここで、該緩衝剤は、溶液を4~10(例えば、5~9、例えば、6~8)の範囲内のpHに緩衝することができる)を含んでいることが望ましい。
該緩衝剤は、例えば、TRIS緩衝剤、酢酸塩緩衝剤、グルタミン酸塩緩衝剤、乳酸塩緩衝剤、マレイン酸塩緩衝剤、酒石酸塩緩衝剤、リン酸塩緩衝剤、クエン酸塩緩衝剤、炭酸塩緩衝剤、グリシン酸塩緩衝剤、ヒスチジン緩衝剤、グリシン緩衝剤、コハク酸塩緩衝剤及びトリエタノールアミン緩衝剤からなる群から選択することができる。
該緩衝剤は、さらに、例えば、特に、該医薬製剤が非経口使用のためのものである場合、非経口使用のためUSP適合緩衝剤から選択することもできる。例えば、該緩衝剤は、以下のものからなる群から選択することができる:一塩基酸、例えば、酢酸、安息香酸、グルコン酸、グリセリン酸及び乳酸;二塩基酸、例えば、アコニット酸、アジピン酸、アスコルビン酸、炭酸、グルタミン酸、リンゴ酸、コハク酸及び酒石酸;多塩基酸、例えば、クエン酸及びリン酸;並びに、塩基、例えば、アンモニア、ジエタノールアミン、グリシン、トリエタノールアミン及びTRIS。
非経口用ビヒクル(皮下注射用、静脈内注射用、動脈内注射用又は筋肉内注射用)としては、塩化ナトリウム溶液、リンゲルデキストロース(Ringer’s dextrose)、デキストロース及び塩化ナトリウム、乳酸加リンゲル液及び不揮発性油などがある。静脈内用ビヒクルとしては、体液補給液及び栄養補給液、電解質補給液(例えば、リンゲルデキストロースに基づくもの)などがある。その例は、界面活性剤及び他の薬学的に許容されるアジュバントが添加されている又は添加されていない、無菌液体、例えば、水及び油などである。一般に、水、生理食塩水、水性デキストロース及び関連する糖溶液、グリコール(例えば、プロピレングリコール又はポリエチレングリコールなど)が、好ましい液体担体、特に、注射用溶液に関して好ましい液体担体である。油の例は、動物、植物又は合成起源の油、例えば、ピーナッツ油、ダイズ油、オリーブ油、ヒマワリ油、魚肝油、別の魚油、又は、ミルク若しくは卵に由来する脂質である。
本発明の製剤は、さらに、界面活性剤を含有することができる。好ましい界面活性剤としては、限定するものではないが、以下のものなどがある:ポリオキシエチレンソルビタンエステル界面活性剤(一般的に、Tweenと称される);エチレンオキシド(EO)、プロピレンオキシド(PO)及び/又はブチレンオキシド(BO)のコポリマー(DOWFAXTMの商品名で販売されている)、例えば、直鎖EO/POブロックコポリマー;オクトキシノール(これは、反復するエトキシ(オキシ-1,2-エタンジイル)基の数がさまざまであることができ、ここで、オクトキシノール-9(Triton X-100、又は、t-オクチルフェノキシポリエトキシエタノール)が特に重要である);(オクチルフェノキシ)ポリエトキシエタノール(IGEPAL CA-630/NP-40);リン脂質、例えば、ホスファチジルコリン(レシチン);ノニルフェノールエトキシレート、例えば、TergitolTM NPシリーズ;ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール及びオレイルアルコールから誘導されたポリオキシエチレン脂肪エーテル(Brij界面活性剤として知られている)、例えば、トリエチレングリコールモノラウリルエーテル(Brij 30);及び、ソルビタンエステル(一般的に、SPANとして知られている)、例えば、ソルビタントリオレエート(Span 85)及びソルビタンモノラウレート。
界面活性剤の好ましい量(重量%)は、以下のとおりである:ポリオキシエチレンソルビタンエステル類(例えば、PS80) 0.01~1%、特に、約0.1%;オクチル-又はノニルフェノキシポリオキシエタノール類(例えば、Triton X-100、又は、Tritonシリーズの他の界面活性剤) 0.001~0.1%、特に、0.005~0.02%;ポリオキシエチレンエーテル類(例えば、ラウレス9) 0.1~20%、好ましくは、0.1~10%、特に、0.1~1%又は約0.5%。
該製剤は、さらに、pH緩衝生理食塩水溶液も含んでいる。該緩衝剤は、例えば、TRIS緩衝剤、酢酸塩緩衝剤、グルタミン酸塩緩衝剤、乳酸塩緩衝剤、マレイン酸塩緩衝剤、酒石酸塩緩衝剤、リン酸塩緩衝剤、クエン酸塩緩衝剤、炭酸塩緩衝剤、グリシン酸塩緩衝剤、ヒスチジン緩衝剤、グリシン緩衝剤、コハク酸塩緩衝剤、HEPES(4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸)緩衝剤、MOPS(3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸)緩衝剤、MES(2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸)緩衝剤及びトリエタノールアミン緩衝剤からなる群から選択することができる。該緩衝剤は、溶液を4~10、5.2~7.5又は5.8~7.0の範囲内のpHに緩衝する能力を有している。本発明の特定の態様において、該緩衝剤は、リン酸塩、コハク酸塩、ヒスチジン、MES、MOPS、HEPES、酢酸塩又はクエン酸塩からなる群から選択される。該緩衝剤は、さらに、例えば、特に、該医薬製剤が非経口使用のためのものである場合、非経口使用のためUSP適合緩衝剤から選択することもできる。緩衝液の濃度は、1mM~50mM又は5mM~50mMの範囲である。特定の態様において、該緩衝剤は、最終濃度5mM~50mMのヒスチジンであるか、又は、最終濃度1mM~10mMのコハク酸塩である。特定の態様において、該ヒスチジンは、最終濃度20mM±2mMである。
該生理食塩水溶液(即ち、NaClを含んでいる溶液)が好ましいが、製剤に適している別の塩としては、限定するものではないが、CaCl、KCl及びMgCl及びそれらの組み合わせなどがある。非イオン性等張剤(これは、限定するものではないが、ショ糖、トレハロース、マンニトール、ソルビトール及びグリセリンを包含する)を塩の代わりに用いることもできる。適切な塩の範囲としては、限定するものではないが、25mM~500mM又は40mM~170mMなどがある。一態様において、該生理食塩水は、場合により20mM~170mMの濃度で存在していてもよい、NaClである。
好ましい実施形態では、該製剤は、塩化ナトリウムと一緒にL-ヒスチジン緩衝剤を含んでいる。
別の実施形態では、該医薬組成物は、制御放出系で送達される。例えば、該薬剤は、静脈内注入、経皮貼付剤、リポソーム又は他の投与方法を用いて投与することができる。別の実施形態では、ポリマー物質を、例えば、ミクロスフィア又はインプラントにおいて使用する。
本発明の組成物には、肺炎レンサ球菌由来の1以上のタンパク質も含ませることができる。含ませるに適している肺炎レンサ球菌タンパク質の例としては、国際特許出願公開第WO02/083855号及び第WO02/053761号において特定されるものなどがある。
分析方法
HPSEC/UV/MALS/RIアッセイを用いるコンジュゲートの分子量及び濃度分析
コンジュゲートサンプルを注入し、高性能サイズ排除クロマトグラフィー(HPSEC)によって分離する。検出は、一連の紫外線(UV)検出器、多角度光散乱(MALS)検出器及び屈折率(RI)検出器によって行う。タンパク質濃度は、減衰係数を用いてUV280からを計算する。多糖濃度は、mL/gで報告される溶質濃度における変化による溶液の屈折率の変化であるdn/dc係数を用いて、RIシグナル(タンパク質及び多糖の両方による寄与)から解析する。サンプルの平均分子量は、測定された濃度及びサンプルピーク全体の光散乱データを用いて、Astraソフトウェア(Wyatt Technology Corporation, Santa Barbara, CA)によって計算する。多分散分子については、多くの形態の分子量平均値がある。例えば、数平均分子量Mn、重量平均分子量Mw、及び、z-平均分子量Mz(Molecules, 2015, 20:10313-10341)。指定されていない限り、用語「分子量」は、本明細書を通して使用されている場合、重量平均分子量である。
多糖類と担体タンパク質の間の共有結合の数の尺度としてのコンジュゲートされたタンパク質におけるリシン消費の測定
Waters AccQ-Tagアミノ酸分析(AAA)を用いて、コンジュゲートサンプル中のコンジュゲーションの程度を測定する。Eldexワークステーションでの気相酸加水分解を用いてサンプルを加水分解して、担体タンパク質をそれらの成分であるアミノ酸に分解する。その遊離アミノ酸を、6-アミノキノリル-N-ヒドロキシスクシンイミジルカルバメート(AQC)を用いて誘導体化する。次いで、その誘導体化サンプルを、C18カラムでのUV検出を含むUPLCを用いて分析する。平均タンパク質濃度は、リシン以外の代表的なアミノ酸を用いて得られる。コンジュゲーション中のリシン消費(即ち、リシン損失)は、該コンジュゲート中のリシンの平均測定量と出発タンパク質中のリシンの推測量の間の差によって求める。
遊離多糖類試験
当該コンジュゲートサンプル中の遊離多糖類(即ち、CRM197とコンジュゲートしていない多糖類)は、最初に遊離タンパク質及びコンジュゲートをデオキシコール酸塩(DOC)及び塩酸を用いて沈澱させることによって測定する。次いで、沈澱物を濾去し、その濾液を、HPSEC/UV/MALS/RIによって遊離多糖類濃度に関して分析する。遊離多糖類は、HPSEC/UV/MALS/RIによって測定される総多糖類の割合(%)として計算する。
遊離タンパク質試験
当該コンジュゲートサンプル中の遊離多糖類、多糖-CRM197コンジュゲート及び遊離CRM197を、ミセル動電クロマトグラフィー(MEKC)モードでのキャピラリー電気泳動によって分離させる。簡潔に言えば、サンプルを、25mMホウ酸塩、100mM SDS、pH9.3を含んでいるMEKCランニング緩衝液と混合させ、予め調整しておいたベア溶融シリカキャピラリー(bare-fused silica capillary)で分離する。分離を200nmでモニタリングし、遊離CRM197を、CRM197標準曲線を用いて定量する。遊離タンパク質の結果を、HPSEC/UV/MALS/RI手順によって求めた総タンパク質含有量の割合(%)として報告する。
多糖類活性化度アッセイ
コンジュゲーションは、活性化されたアルデヒドと担体タンパク質の主にリシン残基との間の還元的アミノ化によって起こる。多糖類反復単位1モルあたりのアルデヒドのモル数としての活性化のレベルは、該コンジュゲーション反応を制御するために重要である。
このアッセイでは、多糖類を、pH4.0で2.5mg/mLのチオセミカルバジド(TSC)を用いて誘導体化して、発色団を導入する(血清型1、5、9Vに関する活性化多糖類の誘導体化では1.25mg/mLのTSCを使用する)。該誘導体化反応が進行してプラトーに到達した。実際の時間は、各血清型の反応速度に応じて異なる。次いで、TSC-Psを、高性能サイズ排除クロマトグラフィーによって、TSC及び他の低分子量成分から分離させる。シグナルは、266nmでのUV吸光度によって検出する。活性化アルデヒドのレベルは、Mono-TSCの標準曲線注入に対して、又は、所定の減衰係数を直接使用して、計算する。 Mono-TSCは、単糖の合成されたチオセミカルバゾン誘導体である。次いで、アルデヒドレベルを、HPSEC/UV/MALS/RIアッセイによって測定されたPs濃度を使用して、反復単位1モルあたりのアルデヒドのモル数(Ald/RU)として変換する。
添付の明細書を参照して本発明のさまざまな実施形態について説明してきたが、本発明は詳述した実施形態に限定されないこと、及び、当業者は添付の特許請求の範囲において定義されている本発明の範囲又は精神から逸脱することなくさまざまな変更及び修正を実施し得ることは、理解されるべきである。
以下の実施例によって本発明を例証するが、本発明はそれら実施例によって限定されるものではない。
実施例1
肺炎レンサ球菌35B莢膜多糖類の調製
発酵
肺炎球菌を培養する方法は、当技術分野においてよく知られている。例えば、「Chase, 1967, Methods of Immunology and Immunochemistry 1:52」を参照されたい。肺炎球菌莢膜多糖類を調製する方法も、当技術分野においてよく知られている。例えば、欧州特許第EP0497524B1号を参照されたい。下記に記載されているプロセスは、概して、欧州特許第EP0497524B1号に記載の方法に従っており、そして、一般に、特異的に修飾されている場合を除き、全ての肺炎球菌血清型に適用可能である。
肺炎球菌血清型35Bの分離株を、「Merck Culture Collection」から入手した。必要な場合は、特異的抗血清を用いるQuelling反応に基づいて、サブタイプを識別することができる。例えば、米国特許第5,847,112号を参照されたい。得られた分離株を、ヘミンを含まず、大豆ペプトン、酵母エキス及びグルコースを含んでいる動物成分非含有培地からなる寒天プレートで2段階で連続的に平板培養することで、さらにクローン的に分離した。各血清型についてのクローン分離株を、大豆ペプトン、酵母エキス、HEPES、塩化ナトリウム、重炭酸ナトリウム、リン酸カリウム、グルコース及びグリセロールを含んでいる動物成分非含有培地を用いる液体培養でさらに増殖させて、プレマスターセルバンクを調製した。
肺炎レンサ球菌血清型35Bの生成は、細胞増殖及びバッチ製造発酵とそれに続く化学的不活性化とその後の下流精製で構成されていた。解凍させたセルバンクバイアルを、大豆ペプトン又は大豆ペプトン限外濾過液、酵母エキス又は酵母エキス限外濾過液、HEPES、塩化ナトリウム、重炭酸ナトリウム、リン酸カリウム及びグルコースを含んでいる滅菌済み動物成分非含有増殖培地を含んでいる振盪フラスコ又は培養瓶を用いて増殖させた。細胞増殖培養物を密閉した振盪フラスコ又は瓶の中で増殖させて、温度及び撹拌制御下にガス交換を最小にした。600nmでの光学密度によって測定される特定の培養物密度を達成した後、細胞増殖培養物の一部を、大豆ペプトン又は大豆ペプトン限外濾過液、酵母エキス又は酵母エキス限外濾過液、塩化ナトリウム、リン酸カリウム及びグルコースを含んでいる滅菌済み動物成分非含有増殖培地を含んでいる製造発酵槽に移した。温度、pH、圧力及び撹拌を制御した。スパージングを使用しなかったので、空気流オーバーレイも制御した。
グルコースがほぼ枯渇した時、化学不活性化剤であるフェノールを加えることで、バッチ発酵を終了させた。純粋なフェノールを0.8~1.2%の最終濃度まで加えて、細胞を不活性化させ、細胞壁から莢膜多糖を遊離させた。一次不活性化は発酵槽内で指定された時間にわたって行い、その際に温度及び撹拌の継続を制御する。一次不活性化後、バッチを別の容器に移し、そこで、それを、不活性化を完了させるために、追加の指定された時間にわたり、制御された温度及び撹拌下に保持した。不活性化の完了は、微生物プレーティング技術又はフェノール濃度及び指定時間の検証のいずれかによって確認した。次いで、不活性化したブロスを精製した。
Psの精製
肺炎球菌多糖類の精製は、数回の遠心分離、深層濾過、濃縮/ダイアフィルトレーション操作及び沈澱段階で構成されていた。全ての手順は、別途示されていない限り、室温で実施した。
肺炎レンサ球菌の発酵槽培養物からの不活性化ブロスを、カチオン性ポリマー(例えば、BPA-1000、Petrolite「Tretolite」及び「Spectrum 8160」及びポリ(エチレンイミン)、「Millipore pDADMAC」)で凝集させた。該カチオン性ポリマーは、不純物のタンパク質、核酸及び細胞残骸に結合した。凝集段階及び熟成期間後、凝集された固体を遠心分離及び複数回の深層濾過段階によって除去した。不純物を除いたブロスを濃縮し、100kDa~500kDa MWCO(分子量カットオフ)フィルターを用いてダイアフィルトレーションした。ダイアフィルトレーションは、Tris、MgCl緩衝剤及びリン酸ナトリウム緩衝剤を用いて行った。ダイアフィルトレーションによって、残留している核酸及びタンパク質が除去された。
さらに、酢酸ナトリウムとフェノールの中で該多糖類を変性アルコール及び/又はイソプロパノールを用いて再沈澱させることによって、不純物除去を行った。フェノール沈澱段階に際して、リン酸ナトリウム生理食塩水緩衝液中の酢酸ナトリウム及びフェノール(液化フェノール類又は固体フェノール類)を、ダイアフィルトレーションした保持液に加えた。次いで、多糖のアルコール分別を、2段階で行った。第1の段階では、低パーセントアルコールを調製物に加えて、細胞残骸及び他の望ましくない不純物を沈澱させたが、粗製多糖は溶液中に残った。不純物を、深層濾過段階によって除去した。次いで、追加のイソプロパノール又は変性アルコールをバッチに加えることによって、多糖を溶液から回収した。沈澱した多糖ペレットを、遠心分離によって回収し、摩砕し、粉末として乾燥させ、-70℃で冷凍貯蔵した。
実施例2
肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類の活性化
精製された肺炎球菌莢膜Ps粉末を水に溶解させ、0.45ミクロンで濾過した。溶解した多糖類を均質化して、Ps溶液の粘度を低減させた。均質化圧力及びホモジナイザーを通過する回数を、100バール/5パスに制御した。均質化された多糖類を濃縮し、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して水に対してダイアフィルトレーションした。
多糖類溶液を酢酸ナトリウム緩衝液を用いて22℃及びpH5に調整した。多糖類の活性化は、100mMのメタ過ヨウ素酸ナトリウム溶液を添加することによって開始させた。添加したメタ過ヨウ素酸ナトリウムの量は、多糖活性化の目標レベル(多糖反復単位1モルあたりのアルデヒドのモル数)を達成するために、多糖反復単位1モルあたり0.01、0.03、0.05、0.07、0.09又は0.11モルのメタ過ヨウ素酸ナトリウムであった。該酸化反応は、22℃で1時間進行した。活性化された多糖類は、10mMリン酸カリウム、pH6.4に対して約4℃で透析し、続いて、5kDa NMWCO透析カセットを使用して合計3日間蒸留水で透析した。
表1に示されているように、メタ過ヨウ素酸ナトリウムを活性化反応に加える場合、肺炎レンサ球菌血清型35B多糖鎖のサイズが小さくなり、同時に、反復単位あたりのアルデヒド数が増加する。メタ過ヨウ素酸ナトリウムのモル当量(反応に装入される)が増加すると、35B多糖のサイズが低減し、反復単位あたりの反応性アルデヒドの数が増加する。これは、活性化が多糖の主鎖を非環式トリオール部位で開裂していることを示唆している。
Figure 2022535063000003
実施例3
肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類のCRM197へのコンジュゲーション
多糖類の活性化
多糖類は、実施例2に記載されているようにして、活性化及び精製した。
多糖類のCRM197へのコンジュゲーション
精製CRM197(これは、以前に記載されているように(WO2012/173876A1)、シュードモナス・フルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)において発現させることで得られた)を、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して2mMリン酸塩、pH7.2緩衝液に対してダイアフィルトレーションし、0.2ミクロンで濾過した。
活性化された多糖類は、5%w/vのショ糖濃度を用いて6mgPs/mLで凍結乾燥させるために製剤した。CRM197は、1%w/vのショ糖濃度を用いて6mgPr/mLで凍結乾燥させるために製剤した。
製剤されたPs及びCRM197の溶液を、個別に凍結乾燥させた。凍結乾燥したPs及びCRM197材料を、等容積のDMSOに個別に再溶解させた。塩を含んでいるアームでは、溶解したPsに10mM塩化ナトリウムの濃度まで塩化ナトリウムをスパイクした。多糖類とCRM197の溶液を混合させて、多糖類の濃度を6gPs/L(アーム1~6)又は7.5gPs/L(アーム7~12)とし、多糖類とCRM197の質量比を3にした。コンジュゲーションは、34℃で3時間続いた。
水素化ホウ素ナトリウムによる還元
コンジュゲーション反応に続いて、水素化ホウ素ナトリウム(多糖反復単位1モルあたり2モル)を加え、34℃で1時間インキュベートした。そのバッチを、約4℃で、約0.025%(w/v)ポリソルベート20を含む150mM塩化ナトリウムで希釈した。次いで、リン酸カリウム緩衝液を加えてpHを中和した。そのバッチを、300kDa NMWCO透析カセットを使用して、150mM塩化ナトリウム、0.05%(w/v)ポリソルベート20に対して約4℃で3日間透析した。
表2に示されているように、反復単位あたりの反応性アルデヒドの数及び肺炎レンサ球菌血清型35B多糖鎖のサイズ(これらは、活性化段階中に装入される過ヨウ素酸塩の量によって制御される)は、35Bコンジュゲートの属性に直接影響する。酸化された35B多糖類のサイズが大きくなると、反復単位あたりの反応性アルデヒドの数が低減する。従って、反復単位あたりのアルデヒドが少ない酸化35B多糖分子は、大きなサイズの35Bコンジュゲートをもたらすが、(1)リシン消費量が低減し、(2)遊離多糖の割合(%)が増大し、及び、(3)遊離タンパク質の割合(%)が増大する。他方、反復単位あたりのアルデヒドの数が増加した酸化35B多糖分子は、より小さな多糖サイズを有し、サイズが1000kD未満の35Bコンジュゲートをもたらす。
透析は、限外濾過などのフルスケール精製方法と比較して、遊離タンパク質及び遊離多糖の除去にはあまり効果的ではないことに留意されたい(限外濾過を使用して精製されたコンジュゲートの例については、表8を参照されたい)。表2中の遊離多糖と遊離タンパク質の値は、多糖の活性化レベルに関連して、コンジュゲーション効率の傾向を示すために使用される。
Figure 2022535063000004
実施例4
肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類-タンパク質コンジュゲートの属性に対する温度の影響
多糖類の活性化
精製された肺炎球菌血清型35B莢膜Ps粉末を水に溶解させ、0.45ミクロンで濾過した。溶解した多糖類を濃縮し、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して、水に対してダイアフィルトレーションした。
次いで、その多糖類溶液を、酢酸ナトリウム緩衝液を用いて22℃及びpH5に調整した。多糖類の活性化は、10mMのメタ過ヨウ素酸ナトリウム溶液を添加して開始させた。添加したメタ過ヨウ素酸ナトリウムの量は、多糖活性化の目標レベル(多糖反復単位1モルあたりのアルデヒドのモル数)を達成するために、多糖反復単位1モルあたり0.047モルのメタ過ヨウ素酸ナトリウムであった。該酸化反応は、22℃で1時間進行した。
活性化された生成物を、10mMリン酸カリウム、pH6.4に対してダイアフィルトレーションし、続いて、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して水に対してダイアフィルトレーションした。限外濾過は2~8℃で行った。
多糖類のCRM197へのコンジュゲーション
精製CRM197(これは、以前に記載されているように(WO2012/173876A1)、シュードモナス・フルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)において発現させることで得られた)を、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して2mMリン酸塩、pH7.2緩衝液に対してダイアフィルトレーションし、0.2ミクロンで濾過した。
活性化された多糖類は、5%w/vのショ糖濃度及び10mMの塩化ナトリウム濃度を用いて6mgPs/mLで凍結乾燥させるために製剤した。CRM197は、1%w/vのショ糖濃度を用いて6mgPr/mLで凍結乾燥させるために製剤した。
製剤されたPs及びCRM197の溶液を、個別に凍結乾燥させた。凍結乾燥したPs及びCRM197材料を、等容積のDMSOに個別に再溶解させた。その多糖類とCRM197の溶液を混合させて、多糖類の濃度を6gPs/Lとし、多糖類とCRM197の質量比を3にした。シアノ水素化ホウ素ナトリウム(多糖類反復単位1モルあたり1モル)を添加し、そのコンジュゲーション反応は、28℃、30℃、34℃又は38℃で3時間進行した。
水素化ホウ素ナトリウムによる還元
コンジュゲーション反応に続いて、水素化ホウ素ナトリウム(多糖反復単位1モルあたり2モル)を加え、コンジュゲーションと同じ温度で1時間インキュベートした。そのバッチを、約4℃で、約0.025%(w/v)ポリソルベート20を含む150mM塩化ナトリウムで希釈した。次いで、リン酸カリウム緩衝液を加えてpHを中和した。そのバッチを、300kDa MWCO透析カセットを使用して、0.015%(w/v)ポリソルベート20を含む150mM塩化ナトリウム、pH7.0の中の10mMヒスチジンに対して2~8℃で3日間透析した。
表3に示されているように、該コンジュゲーション反応中に使用される温度は、肺炎レンサ球菌35B多糖類/CRM197コンジュゲートの属性に影響する。コンジュゲーション温度が22℃から38℃に上昇すると、該35Bコンジュゲートでは、遊離多糖画分が減少する。これは、コンジュゲーションがこの範囲内の高温でより効果的であることを示唆している。
Figure 2022535063000005
実施例5
肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類-タンパク質コンジュゲートの属性に対する水分濃度の影響
肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類のCRM197へのコンジュゲーションは、DMSOなどの有機溶媒の中で行う。有機環境中でも、他の成分が加えられると、水がコンジュゲーション反応に導入される可能性がある(例えば、還元剤におけるスパイキング、又は、DMSOは吸湿性であるため時間の経過とともに)。肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類-タンパク質(CRM197)コンジュゲートの属性に対する水分含有量の影響について、コンジュゲーションの開始時に蒸留水にスパイクすることによって調べた。
多糖類の活性化
精製された肺炎球菌血清型35B莢膜Ps粉末を水に溶解させ、0.45ミクロンで濾過した。濾過された溶解した多糖類を濃縮し、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して、水に対してダイアフィルトレーションした。
次いで、その多糖類溶液を、酢酸ナトリウム緩衝液を用いて22℃及びpH5に調整した。多糖類の活性化は、10mMのメタ過ヨウ素酸ナトリウム溶液を添加して開始させた。添加したメタ過ヨウ素酸ナトリウムの量は、多糖活性化の目標レベル(多糖反復単位1モルあたりのアルデヒドのモル数)を達成するために、多糖反復単位1モルあたり0.047モルのメタ過ヨウ素酸ナトリウムであった。該酸化反応は、22℃で2時間進行した。
活性化された生成物を、10mMリン酸カリウム、pH6.4に対してダイアフィルトレーションし、続いて、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して水に対してダイアフィルトレーションした。限外濾過は2~8℃で行った。
多糖類のCRM197へのコンジュゲーション
精製CRM197(これは、以前に記載されているように(WO2012/173876A1)、シュードモナス・フルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)において発現させることで得られた)を、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して2mMリン酸塩、pH7.2緩衝液に対してダイアフィルトレーションし、0.2ミクロンで濾過した。
活性化された多糖類は、5%w/vのショ糖濃度を用いて6mgPs/mLで凍結乾燥させるために製剤した。CRM197は、1%w/vのショ糖濃度を用いて6mgPr/mLで凍結乾燥させるために製剤した。
製剤されたPs及びCRM197の溶液を、個別に凍結乾燥させた。凍結乾燥したPs及びCRM197材料を、等容積のDMSOに個別に再溶解させた。その多糖類とCRM197の溶液を混合させて、多糖類の濃度を6gPs/Lとし、多糖類とCRM197の質量比を3にした。そのコンジュゲーション反応に目標の割合(%)になるまで直ぐに水をスパイクした。該質量比は、得られたコンジュゲート中の多糖類とCRM197の比率を制御するために選択した。該コンジュゲーション反応は、34℃で3時間進行した。
水素化ホウ素ナトリウムによる還元
コンジュゲーション反応に続いて、水素化ホウ素ナトリウム(多糖反復単位1モルあたり2モル)を加え、34℃で1時間インキュベートした。そのバッチを、約4℃で、約0.025%(w/v)ポリソルベート20を含む150mM塩化ナトリウムで希釈した。次いで、リン酸カリウム緩衝液を加えてpHを中和した。そのバッチを、300kDa MWCO透析カセットを使用して、0.015%(w/v)ポリソルベート20を含む150mM塩化ナトリウム、pH7.0の中の10mMヒスチジンに対して2~8℃で3日間透析した。
表4に示されているように、遊離多糖類及び遊離タンパク質は、コンジュゲーション反応における含水率の増加とともに増大する。これは、おそらく、高濃度の水でタンパク質が凝集することに起因しており、従って、効果的なコンジュゲーションのためには、コンジュゲーション反応中の水分含有量を最小限に抑えるように注意する必要がある。
Figure 2022535063000006
実施例6
凍結乾燥製剤中の塩化ナトリウムを含んでいる肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類-タンパク質コンジュゲートの調製
コンジュゲートの属性を改善するために、コンジュゲーション反応の中に塩類をスパイクすることができるが、それは、コンジュゲーション反応の中に水も導入する。水は、上記実施例5において示されているように、タンパク質と多糖類の凝集を促進することにより、血清型35B多糖コンジュゲーション反応を妨害する。該コンジュゲーション反応中の水分含有量は、凍結乾燥前の製剤に塩化ナトリウムを含ませることによって最小限に抑えられた。コンジュゲーション反応中の水分含有量の低減は、サイズが増大し、リシン損失が増加し並びに遊離タンパク質及び遊離多糖が低減したコンジュゲートをもたらした。
多糖類の活性化
精製された肺炎球菌血清型35B莢膜Ps粉末を水に溶解させ、0.45ミクロンで濾過した。濾過された溶解した多糖類を濃縮し、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して、水に対してダイアフィルトレーションした。
次いで、その多糖類溶液を、酢酸ナトリウム緩衝液を用いて22℃及びpH5に調整した。多糖類の活性化は、10mMのメタ過ヨウ素酸ナトリウム溶液を添加して開始させた。添加したメタ過ヨウ素酸ナトリウムの量は、多糖活性化の目標レベル(多糖反復単位1モルあたりのアルデヒドのモル数)を達成するために、多糖反復単位1モルあたり0.047モルのメタ過ヨウ素酸ナトリウムであった。該酸化反応は、22℃で2時間進行した。
活性化された生成物を、10mMリン酸カリウム、pH6.4に対してダイアフィルトレーションし、続いて、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して水に対してダイアフィルトレーションした。限外濾過は2~8℃で行った。
多糖類のCRM197へのコンジュゲーション
精製CRM197(これは、以前に記載されているように(WO2012/173876A1)、シュードモナス・フルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)において発現させることで得られた)を、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して2mMリン酸塩、pH7.2緩衝液に対してダイアフィルトレーションし、0.2ミクロンで濾過した。
活性化された多糖類は、5%w/vのショ糖濃度を用いて6mgPs/mLで凍結乾燥させるために製剤した。種々のレベルの塩化ナトリウムを、表5中に記載されている特定のアームに関して、Ps-PreLyoの中にスパイクした。CRM197は、1%w/vのショ糖濃度を用いて6mgPr/mLで凍結乾燥させるために製剤した。
製剤されたPs及びCRM197の溶液を、個別に凍結乾燥させた。凍結乾燥したPs及びCRM197材料を、等容積のDMSOに個別に再溶解させた。その多糖類とCRM197の溶液を混合させて、多糖類の濃度を6gPs/Lとし、多糖類とCRM197の質量比を3にし、及び、塩化ナトリウムの濃度を0mM、5mM、10mM又は15mMとした。表5に記載されているように、塩化ナトリウムの添加は、Ps pre-lyoを介して、又は、Ps溶解後に水溶液としてPs-DMSOにスパイクすることによって、実施した。コンジュゲーション反応は34℃で3時間進行した。
水素化ホウ素ナトリウムによる還元
コンジュゲーション反応に続いて、水素化ホウ素ナトリウム(多糖反復単位1モルあたり2モル)を加え、34℃で1時間インキュベートした。そのバッチを、約4℃で、約0.025%(w/v)ポリソルベート20を含む150mM塩化ナトリウムで希釈した。次いで、リン酸カリウム緩衝液を加えてpHを中和した。そのバッチを、300kDa MWCO透析カセットを使用して、0.015%(w/v)ポリソルベート20を含む150mM塩化ナトリウム、pH7.0の中の10mMヒスチジンに対して2~8℃で3日間透析した。
表5に示されているように、水性塩化ナトリウムをコンジュゲーション反応にスパイクすることで(アーム2~4)、塩化ナトリウムを含んでいないコンジュゲート(アーム1)と同様のコンジュゲート属性が得られる。逆に、凍結乾燥前の反応に塩化ナトリウムを加えると(アーム5~7)、塩化ナトリウムがない状態と比較して、Mwが増大し且つ遊離Psが低減したコンジュゲートが生成される。
Figure 2022535063000007
実施例7
マウス試験のための肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類-タンパク質コンジュゲートの調製
以下に記載されているように、肺炎レンサ球菌血清型35B多糖類を溶解させ、化学的に活性化し、及び、限外濾過によって緩衝液を交換した。活性化された多糖類及び精製されたCRM197を、個別に、凍結乾燥させ、DMSOに再溶解させた。次いで、再溶解した多糖類とCRM197の溶液を合し、コンジュゲートさせた。得られたコンジュゲートを、限外濾過で精製した後、最後に0.2ミクロンで濾過した。所望の属性を有するコンジュゲートを生成させるために、各段階内におけるいくつかのプロセスパラメータ(例えば、pH、温度、濃度、及び、時間)を制御した。
多糖類の活性化
精製された肺炎球菌血清型35B莢膜Ps粉末を水に溶解させ、0.45ミクロンで濾過した。適切な場合には、溶解した多糖類を均質化して、Ps溶液の粘度を低減させた。均質化圧力及びホモジナイザーを通過する回数を制御して、多糖類の粘度を低減させた。多糖類を濃縮し、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して水に対してダイアフィルトレーションした。
次いで、その多糖類溶液を、酢酸ナトリウム緩衝液を用いて22℃及びpH5に調整した。多糖類の活性化は、10mMのメタ過ヨウ素酸ナトリウム溶液を添加して開始させた。添加したメタ過ヨウ素酸ナトリウムの量は、多糖活性化の目標レベル(多糖反復単位1モルあたりのアルデヒドのモル数)を達成するために、多糖反復単位1モルあたり0.038モル又は0.047モルのメタ過ヨウ素酸ナトリウムであった。該酸化反応は、22℃で1~2時間進行した。
活性化された生成物を、10mMリン酸カリウム、pH6.4に対してダイアフィルトレーションし、続いて、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して水に対してダイアフィルトレーションした。限外濾過は2~8℃で行った。
多糖類のCRM197へのコンジュゲーション
精製CRM197(これは、以前に記載されているように(WO2012/173876A1)、シュードモナス・フルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)において発現させることで得られた)を、5kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して2mMリン酸塩、pH7.2緩衝液に対してダイアフィルトレーションし、0.2ミクロンで濾過した。
活性化された多糖類は、5%w/vのショ糖濃度を使用し及びグループ6については塩化ナトリウムを用いて6mgPs/mLで凍結乾燥させるために製剤した。CRM197は、1%w/vのショ糖濃度を用いて6mgPr/mLで凍結乾燥させるために製剤した。
製剤されたPs及びCRM197の溶液を、個別に凍結乾燥させた。凍結乾燥したPs及びCRM197材料を、等容積のDMSOに個別に再溶解させた。グループ3、4及び8では、Ps-DMSO溶液に塩化ナトリウムをスパイクした。その多糖類とCRM197の溶液を混合させて、多糖類の濃度を6gPs/Lとし、多糖類とCRM197の装入質量比を1.5、2.2又は3.0にした。該コンジュゲーション反応は、34℃で3~6時間進行した。コンジュゲーションパラメータは、表6中に要約されている。
水素化ホウ素ナトリウムによる還元
コンジュゲーション反応に続いて、水素化ホウ素ナトリウム(多糖反復単位1モルあたり2モル)を加え、34℃で1時間インキュベートした。そのバッチを、約4℃で、約0.025%(w/v)ポリソルベート20を含む150mM塩化ナトリウムで希釈した。次いで、リン酸カリウム緩衝液を加えてpHを中和した。そのバッチを濃縮し、300kDa NMWCOタンジェンシャルフロー限外濾過膜を使用して、0.015%(w/v)ポリソルベート20を含む150mM塩化ナトリウム、pH7.0の中の10mMヒスチジンに対して2~8℃でダイアフィルトレーションした。
最終濾過及び製品貯蔵
保持液バッチを0.5/0.2ミクロンで濾過し、次いで、0.015%(w/v)ポリソルベート20を含む150mM塩化ナトリウム、pH7.0の中の追加の10mMヒスチジンで希釈し、アリコートに分配し、-60℃以下で凍結させた。結果として得られたコンジュゲートの属性が表7に要約されている。
Figure 2022535063000008
Figure 2022535063000009
実施例8
マウス試験のための肺炎球菌コンジュゲートワクチンの製剤
上記実施例に記載されている種々のプロセスを利用して調製した個々の35B-CRM197コンジュゲートを、一価肺炎球菌コンジュゲートワクチンの製剤に使用した。
該一価の医薬品は、肺炎球菌多糖類35B-CRM197コンジュゲートを使用して調製し、目標4.0μg/mLの肺炎球菌多糖抗原で、20mMヒスチジン pH5.8及び150mM塩化ナトリウム及び0.1%w/vポリソルベート-20(PS-20)の中で製剤する。マウス試験のグループ7及び8の場合は、該製剤は、アジュバントとしてリン酸アルミニウムの形態にある250μg[Al]/mLを使用して調製する。
個々の肺炎球菌多糖抗原の目標濃度を得るために必要なバルクコンジュゲートの必要量は、バッチ容積と個々のバルク多糖濃度の濃度に基づいて計算した。個々のコンジュゲートをヒスチジンと塩化ナトリウムとPS-20の溶液に添加して、2倍のコンジュゲートブレンドを生成した。その2倍コンジュゲートブレンドを含んでいる製剤容器を磁気撹拌バーを使用して混合し、次いで、別の容器内に滅菌濾過する。その滅菌濾過した2倍コンジュゲートブレンドを、リン酸アルミニウムアジュバント(APA)を含んでいる別の容器に加えることで、又は、生理食塩水で希釈することで、所望の多糖類、賦形剤及びAPA(必要な場合)の濃度を達成する。次いで、該製剤をガラス製バイアル又は注射器に充填し、2~8℃で貯蔵する。
実施例9
35B-CRM197ワクチンの免疫原性に対するコンジュゲート/製剤プロセスの影響
若い雌のCD1マウス(6~8週齢、n=5/グループ)を、0日目、14日目及び28日目に、上記で製剤した35B-CRM197ワクチン0.1mLを用いて免疫化した。35B-CRM197ワクチンは、免疫化ごとに、APAアジュバントを加えずに(グループ1~6)又は25μgのAPAを加えて(グループ7及び8)、CRM197にコンジュゲートさせた35B多糖類0.4μgで投与した(表7及び8)。試験開始前(免疫前)及び35日目(投与3後、PD3)に血清を収集した。訓練を受けた動物管理スタッフが、疾患又は苦痛の何らかの兆候に関して、少なくとも毎日マウスを観察した。マウス体内の当該ワクチン製剤は、ワクチン関連の有害事象が認められなかったので、安全であり、耐容性が高いと見なされた。全ての動物実験は、「Guide for Care and Use of Laboratory Animals of the National Institutes of Health」の推奨基準に厳密に従って実施した。当該マウス実験プロトコルは、「Merck & Co., Inc.」の「Institutional Animal Care and Use Committee」によって承認された。
マウス血清は、抗PnPs35B IgG力価に関しては、以前に記載されたELISA(Chen Z.F. et al, BMC Infectious Disease, 2018, 18: 613)を使用して評価し、並びに、抗35B機能性抗体に関しては、以前に記載されたプロトコル(www.vaccine.uab.edu)に基づくオプソニン食作用アッセイ(OPA)及び所有者である「University of Alabama (UAB) Research Foundation」によって使用が許可されたOpsotiter(登録商標)3ソフトウェアによって評価した(Burton, RL, Nahm MH, Clin Vaccine Immunol 2006, 13:1004-9; Burton, RL, Nahm MH, Clin Vaccine Immunol 2012, 19:835-41)。免疫前の血清は、プールとしてアッセイし、PD3血清は、個別にアッセイした。
免疫前血清については、1:200希釈で検出可能な抗35B IgGは存在しなかった(データは示していない)。しかしながら、IgG力価は全てのワクチン製剤についてPD3で増加した(図1A)。該データは、さらにまた、異なるコンジュゲーション/製剤プロセスが35B多糖-CRM197ワクチンの免疫原性に有意な影響を及ぼしたことを示している。APAアジュバントを加えることで、アジュバントなしのワクチンと比較してIgG力価が増大する(グループ7対グループ1 / グループ8対グループ4)。コンジュゲート反応に5mMのNaClを加えた場合も、35B-CRM197ワクチンのIgG力価が増大した(グループ6対グループ5)。抗35B OPA力価は、IgG力価において見られたのと同じ傾向に従った(図1B)。
表7に示すような範囲にわたる属性を有する血清型35B多糖-CRM197コンジュゲートは、免疫原性を示すことが分かった。

Claims (28)

  1. 1,000kDa~7,000kDaの分子量を有する血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲート。
  2. 前記コンジュゲートが、3mol/molタンパク質~9mol/molタンパク質のリシン消費を含んでいる、請求項1に記載のコンジュゲート。
  3. 前記コンジュゲートが、4mol/molタンパク質~8mol/molタンパク質のリシン消費を含んでいる、請求項1に記載のコンジュゲート。
  4. 請求項2又は3のコンジュゲートを含んでいる組成物であって、該組成物が、さらに、総多糖類量の30%未満の遊離多糖類及び総タンパク質量の30%未満の遊離タンパク質を含んでいる、前記組成物。
  5. 請求項2又は3のコンジュゲートを含んでいる組成物であって、該組成物が、さらに、総多糖類量の20%未満の遊離多糖類及び総タンパク質量の20%未満の遊離タンパク質を含んでいる、前記組成物。
  6. 前記タンパク質がCRM197である、請求項1~3に記載のコンジュゲート。
  7. 前記多糖類-タンパク質コンジュゲートのタンパク質成分がCRM197である、請求項4又は5に記載の組成物。
  8. 請求項1~3のコンジュゲートを作成するためのプロセスであって、前記多糖類を活性化させることを含んでおり、ここで、該活性化は、多糖類反復単位1モルあたり0.01~0.1モルの過ヨウ素酸塩の範囲内の過ヨウ素酸塩を使用する、前記プロセス。
  9. 過ヨウ素酸塩の前記範囲が、多糖類反復単位1モルあたり0.03~0.06モルの過ヨウ素酸塩である、請求項8に記載のプロセス。
  10. 前記過ヨウ素酸塩が過ヨウ素酸ナトリウムである、請求項8又は9に記載のプロセス。
  11. 前記過ヨウ素酸塩が、メタ過ヨウ素酸ナトリウムである、請求項8又は9に記載のプロセス。
  12. 請求項1~3のコンジュゲートを作成するためのプロセスであって、前記多糖類を前記タンパク質にコンジュケートさせることを含んでおり、ここで、該コンジュゲーションは22℃~38℃のコンジュゲーション温度で実施する、前記プロセス。
  13. 前記コンジュゲーション温度が32℃~36℃である、請求項12に記載のプロセス。
  14. 請求項1~3のコンジュゲートを作成するためのプロセスであって、前記多糖類を活性化させること(ここで、該活性化は、多糖類反復単位1モルあたり0.01~0.1モルの過ヨウ素酸塩の範囲内の過ヨウ素酸塩を使用する)、及び、該多糖類を前記タンパク質にコンジュゲートさせること(ここで、該コンジュゲーションは、22℃~38℃のコンジュゲーション温度で実施する)、を含んでいる、前記プロセス。
  15. 請求項1~3のコンジュゲートを作成するためのプロセスであって、前記多糖類を活性化させること(ここで、該活性化は、多糖類反復単位1モルあたり0.03~0.06モルの過ヨウ素酸塩の範囲内の過ヨウ素酸塩を使用する)、及び、該多糖類を前記タンパク質にコンジュゲートさせること(ここで、該コンジュゲーションは、32℃~36℃のコンジュゲーション温度で実施する)、を含んでいる、前記プロセス。
  16. 前記コンジュゲーションを非プロトン性溶媒の中で実施する、請求項14又は15に記載のプロセス。
  17. 前記非プロトン性溶媒がDMSOである、請求項16に記載のプロセス。
  18. 前記コンジュゲーションを塩化ナトリウムの存在下で実施する、請求項16又は17に記載のプロセス。
  19. 塩化ナトリウムの濃度が5~15mMである、請求項18に記載のプロセス。
  20. 前記溶媒が、1.2%(v/v)未満の水を含んでいる、請求項16~19のいずれかに記載のプロセス。
  21. 前記溶媒が、0.6%(v/v)未満の水を含んでいる、請求項20に記載のプロセス。
  22. 前記溶媒が、0.3%(v/v)未満の水を含んでいる、請求項21に記載のプロセス。
  23. 前記コンジュゲーションを、0.01~0.1の範囲内の反復単位あたりのアルデヒドを含んでいる活性化多糖類を使用して実施する、請求項12~22のいずれかに記載のプロセス。
  24. 反復単位あたりのアルデヒドが、0.03~0.06の範囲内である、請求項23に記載のプロセス。
  25. 前記コンジュゲーションを、30~200KDaの範囲内の分子量を有する活性化多糖類を使用して実施する、請求項12~24のいずれかに記載のプロセス。
  26. 前記活性化多糖類の分子量範囲が40~100KDaである、請求項25に記載のプロセス。
  27. 免疫原性多価肺炎球菌コンジュゲートワクチン組成物であって、請求項8~26のいずれかに記載のプロセスで調製された血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいる、前記免疫原性多価肺炎球菌コンジュゲートワクチン組成物。
  28. 免疫原性多価肺炎球菌コンジュゲートワクチン組成物であって、請求項1~3の血清型35B肺炎レンサ球菌多糖類-タンパク質コンジュゲートを含んでいる、前記免疫原性多価肺炎球菌コンジュゲートワクチン組成物。
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