[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2784449C2 - Pneumococcal polysaccharides and their use in immunogenic polysaccharide-protein-carrier conjugates - Google Patents

Pneumococcal polysaccharides and their use in immunogenic polysaccharide-protein-carrier conjugates Download PDF

Info

Publication number
RU2784449C2
RU2784449C2 RU2020112312A RU2020112312A RU2784449C2 RU 2784449 C2 RU2784449 C2 RU 2784449C2 RU 2020112312 A RU2020112312 A RU 2020112312A RU 2020112312 A RU2020112312 A RU 2020112312A RU 2784449 C2 RU2784449 C2 RU 2784449C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polysaccharide
carrier protein
kda
conjugate
protein
Prior art date
Application number
RU2020112312A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020112312A3 (en
RU2020112312A (en
Inventor
Ричард Дж. ПОРАМБО
Читрананда Абейгунавардана
Луви Кавука МЬЮЗИ
Майкл Дж. КОСИНСКИ
Ядун Адам Цуй
Джули Мари СКИННЕР
Original Assignee
МЕРК ШАРП И ДОУМ ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by МЕРК ШАРП И ДОУМ ЭлЭлСи filed Critical МЕРК ШАРП И ДОУМ ЭлЭлСи
Priority claimed from PCT/US2018/049306 external-priority patent/WO2019050814A1/en
Publication of RU2020112312A publication Critical patent/RU2020112312A/en
Publication of RU2020112312A3 publication Critical patent/RU2020112312A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2784449C2 publication Critical patent/RU2784449C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biochemistry; immunology.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of biochemistry and immunology, namely to capsule polysaccharides of Streptococcus pneumoniae serotypes. A polysaccharide-protein-carrier conjugate is disclosed, in which polysaccharide has a repeating link of polysaccharide of S. pneumoniae of 23B serotype, and where a protein carrier is CRM197; and where the conjugate additionally has molecular weight from 1000 to 10,000 kDa. In addition, a polysaccharide-protein-carrier conjugate is described, in which polysaccharide has a repeating link of polysaccharide of S. pneumoniae of 23B serotype, and where a protein carrier is CRM197, and where the polysaccharide-protein-carrier conjugate additionally has a mass ratio of polysaccharide and the protein carrier from 0.5 to 3.0.
EFFECT: group of inventions provides high immunogenicity, which can be used in multivalent pneumococcal conjugated vaccines.
30 cl, 15 dwg, 2 tbl, 9 ex

Description

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к очищенным капсульным полисахаридам из Streptococcus pneumoniae серотипов 23A и 23B, и к конъюгатам полисахарид-белок, имеющим полисахариды из одного или нескольких из этих серотипов. Конъюгаты полисахарид-белок из одного или нескольких из этих серотипов можно включать в мультивалентные пневмококковые конъюгированные вакцины.The present invention relates to purified capsular polysaccharides from Streptococcus pneumoniae serotypes 23A and 23B, and to polysaccharide-protein conjugates having polysaccharides from one or more of these serotypes. Polysaccharide-protein conjugates from one or more of these serotypes can be included in multivalent pneumococcal conjugate vaccines.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ДЛЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Streptococcus pneumoniae, один из примеров инкапсулированной бактерии, является значительной причиной серьезного заболевания в всем мире. В 1997 г., Центры контроля и профилактики заболеваний (CDC) оценивали наличие 3000 случаев пневмококкового менингита, 50000 случаев пневмококковой бактериемии, 7000000 случаев пневмококкового среднего отита и 500000 случаев пневмококковой пневмонии ежегодно в Соединенных Штатах. См. Centers for Disease Control and Prevention, MMWR Morb Mortal Wkly Rep 1997, 46(RR-8):1-13. Кроме того, осложнения этих заболеваний могут являться значительными, где в некоторых исследованиях опубликовано до 8% смертности и 25% неврологических осложнений при пневмококковом менингите. См. Arditi et al., 1998, Pediatrics 102:1087-97. Streptococcus pneumoniae , one example of an encapsulated bacterium, is a significant cause of serious disease worldwide. In 1997, the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) estimated that there were 3,000 cases of pneumococcal meningitis, 50,000 cases of pneumococcal bacteremia, 7,000,000 cases of pneumococcal otitis media, and 500,000 cases of pneumococcal pneumonia annually in the United States. See Centers for Disease Control and Prevention, MMWR Morb Mortal Wkly Rep 1997, 46(RR-8):1-13. In addition, the complications of these diseases can be significant, with some studies reporting up to 8% mortality and 25% neurological complications in pneumococcal meningitis. See Arditi et al ., 1998, Pediatrics 102:1087-97.

Доказано, что мультивалентные пневмококковые полисахаридные вакцины, лицензированные в течение многих лет, являются неоценимыми для предотвращения пневмококкового заболевания у взрослых, в частности, пожилых и подверженных высокому риску. Однако, дети грудного и раннего возраста плохо отвечают на неконъюгированные пневмококковые полисахариды. Бактериальные полисахариды представляют собой не зависимые от T-клеток иммуногены, вызывающие слабый ответ или не вызывающие ответа у детей грудного возраста. Химическая конъюгация иммуногена бактериального полисахарида с белком-носителем переводит иммунный ответ в зависимый от T-клеток ответ у детей грудного возраста. Дифтерийный анатоксин (DTx, химически детоксифицированный вариант DT) и CRM197 описаны как белки-носители для бактериальных полисахаридных иммуногенов из-за присутствия стимулирующих T-клетки эпитопов в их аминокислотных последовательностях.Multivalent pneumococcal polysaccharide vaccines, licensed for many years, have been shown to be invaluable in preventing pneumococcal disease in adults, particularly the elderly and those at high risk. However, infants and young children respond poorly to unconjugated pneumococcal polysaccharides. Bacterial polysaccharides are T-cell independent immunogens that elicit a weak or no response in infants. Chemical conjugation of a bacterial polysaccharide immunogen to a carrier protein translates the immune response into a T-cell dependent response in infants. Diphtheria toxoid (DTx, a chemically detoxified variant of DT) and CRM197 have been described as carrier proteins for bacterial polysaccharide immunogens due to the presence of T cell stimulatory epitopes in their amino acid sequences.

Пневмококковая конъюгированная вакцина, Prevnar®, содержащая 7 наиболее часто выделяемых серотипов (4, 6B, 9V, 14, 18C, 19F и 23F), вызывающих инвазивное пневмококковое заболевание у детей раннего возраста и детей грудного возраста на тот момент, впервые лицензирована в Соединенных Штатах в феврале 2000 г. После универсального применения Prevnar® в Соединенных Штатах, присутствовало значительное уменьшение случаев инвазивного пневмококкового заболевания у детей из-за серотипов, присутствующих в Prevnar®. См. Centers for Disease Control and Prevention, MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2005, 54(36):893-7. Однако, существуют ограничения перекрывания серотипов с использованием Prevnar® в определенных районах мира, и некоторые доказательства появления определенных серотипов в Соединенных Штатах (например, 19A и других). См. 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.The pneumococcal conjugate vaccine, Prevnar® , containing the 7 most commonly isolated serotypes (4, 6B, 9V, 14, 18C, 19F, and 23F) causing invasive pneumococcal disease in infants and infants at the time, licensed for the first time in the United States in February 2000. Following the universal use of Prevnar® in the United States, there has been a significant reduction in the incidence of invasive pneumococcal disease in children due to the serotypes present in Prevnar® . See Centers for Disease Control and Prevention, MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2005, 54(36):893-7. However, there are limitations of serotype overlap using Prevnar ® in certain areas of the world, and some evidence for the emergence of certain serotypes in the United States (eg 19A and others). See 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.

Prevnar 13® представляет собой 13-валентную конъюгированную вакцину пневмококковый полисахарид-белок, включающую серотипы 1, 3, 4, 5, 6A, 6B, 7F, 9V, 14, 18C, 19A, 19F и 23F. См., например, Публикацию патентной заявки США No. US 2006/0228380 A1, Prymula et al., 2006, Lancet 367:740-48 и 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. См. также Dagan et al., 1998, Infect Immun. 66: 2093-2098 и Fattom, 1999, Vaccine 17:126.Prevnar 13® is a 13-valent pneumococcal polysaccharide protein conjugate vaccine including serotypes 1, 3, 4, 5, 6A, 6B, 7F, 9V, 14, 18C, 19A, 19F and 23F. See, for example, U.S. Patent Application Publication No. US 2006/0228380 A1, Prymula et al ., 2006, Lancet 367:740-48 and 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. See also Dagan et al ., 1998, Infect Immun. 66:2093-2098 and Fattom, 1999, Vaccine 17:126.

S. pneumoniae разделен на категории из более чем девяноста серотипов, на основании структуры капсульного полисахарида. Список известных структур пневмококковых капсульных полисахаридов представлен в Geno, 2015, Clinical Microbiology Reviews 28:871-899. Серотип 23A описан в Итальянском патенте No. IT 1418572 B1, но структура не представлена. S. pneumoniae is categorized from over ninety serotypes based on the structure of the capsular polysaccharide. For a list of known structures of pneumococcal capsular polysaccharides, see Geno, 2015, Clinical Microbiology Reviews 28:871-899. Serotype 23A is described in Italian patent no. IT 1418572 B1, but the structure is not presented.

Современные мультивалентные пневмококковые конъюгированные вакцины являлись эффективными при уменьшении встречаемости пневмококкового заболевания, ассоциированного с теми серотипами, которые присутствуют в вакцинах, например, 23F. Однако, распространенность пневмококков, экспрессирующих серотипы, не присутствующие в вакцине, увеличилась. Кроме того, пневмококковые конъюгированные вакцины, включающие 23F, не обеспечивают перекрестную защиту от серотипов 23A и 23B. Соответственно, существует необходимость идентификации и характеризации появляющихся пневмококковых серотипов для включения в будущие вакцины.Modern multivalent pneumococcal conjugate vaccines have been effective in reducing the incidence of pneumococcal disease associated with those serotypes present in vaccines, such as 23F. However, the prevalence of pneumococci expressing serotypes not present in the vaccine has increased. In addition, pneumococcal conjugate vaccines containing 23F do not provide cross-protection against serotypes 23A and 23B. Accordingly, there is a need to identify and characterize emerging pneumococcal serotypes for inclusion in future vaccines.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к очищенным капсульным полисахаридам из Streptococcus pneumoniae серотипов 23A и 23B, и к конъюгатам полисахарид-белок, имеющим эти серотипы. Настоящее изобретение основано, частично, на структурной идентификации капсульных полисахаридов из эти серотипов.The present invention relates to purified capsular polysaccharides from Streptococcus pneumoniae serotypes 23A and 23B, and polysaccharide-protein conjugates having these serotypes. The present invention is based, in part, on the structural identification of capsular polysaccharides from these serotypes.

Соответственно, в одном варианте осуществления, настоящее изобретение относится к полисахариду с одним из повторяющихся звеньев:Accordingly, in one embodiment, the present invention relates to a polysaccharide with one of the repeating units:

23A23A илиor 23B23B

Figure 00000001
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000002

Полисахарид из Streptococcus pneumoniae серотипа 23A можно представлять следующей формулойA polysaccharide from Streptococcus pneumoniae serotype 23A can be represented by the following formula

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где n представляет собой количество повторяющихся звеньев.where n is the number of repeating links.

Полисахарид из Streptococcus pneumoniae серотипа 23B можно представлять следующей формулойA polysaccharide from Streptococcus pneumoniae serotype 23B can be represented by the following formula

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где n представляет собой количество повторяющихся звеньев.where n is the number of repeating links.

В конкретных вариантах осуществления, полисахарид имеет между 10 и 5000 повторяющихся звеньев. В конкретных аспектах, полисахарид имеет между 50 и 3000, 100 и 2500, или 100 и 2000 повторяющихся звеньев.In specific embodiments, the polysaccharide has between 10 and 5000 repeat units. In specific aspects, the polysaccharide has between 50 and 3000, 100 and 2500, or 100 and 2000 repeat units.

В конкретных вариантах осуществления, полисахарид имеет молекулярную массу от 50 кДа до 4000 кДа. В конкретных аспектах, полисахарид имеет молекулярную массу от 80 кДа до 2000 кДа или от 100 кДа до 1500 кДа.In specific embodiments, the polysaccharide has a molecular weight of 50 kDa to 4000 kDa. In specific aspects, the polysaccharide has a molecular weight of 80 kDa to 2000 kDa, or 100 kDa to 1500 kDa.

Кроме того, настоящее изобретение относится к активированным полисахаридам, полученным в любом из вышеуказанных вариантов осуществления, где полисахарид активируют с использованием химического реагента для получения реакционноспособных групп для конъюгации с линкером или белком-носителем. В конкретных вариантах осуществления, активация полисахарида S. pneumoniae серотипа 23A происходит на α-Rhap или β-Glcp. В конкретных вариантах осуществления, активация полисахарида S. pneumoniae серотипа 23B происходит на β-Glcp или β-Rhap. В одном аспекте этого варианта осуществления, активация полисахарида S. pneumoniae серотипа 23B происходит в более, чем 90%, 95% или 99% на β-Rhap. В конкретных вариантах осуществления, полисахарид активируют с использованием периодата. В конкретных аспектах этого варианта осуществления, активация полисахарида серотипа 23A происходит во 2м или 3ем положении углерода α-Rhap или β-Glcp, или активация полисахарида серотипа 23B происходит во 2м или 3ем положении углерода β-Glcp или β-Rhap. В одном подаспекте этого аспекта, активация периодатом полисахарида серотипа 23B происходит в более, чем 90%, 95% или 99% на β-Rhap.In addition, the present invention relates to activated polysaccharides obtained in any of the above embodiments, where the polysaccharide is activated using a chemical reagent to obtain reactive groups for conjugation with a linker or carrier protein. In specific embodiments, S. pneumoniae serotype 23A polysaccharide activation occurs on α-Rha p or β-Glc p . In specific embodiments, S. pneumoniae serotype 23B polysaccharide activation occurs on β-Glc p or β-Rha p . In one aspect of this embodiment, S. pneumoniae serotype 23B polysaccharide activation occurs at greater than 90%, 95%, or 99% on β-Rha p . In specific embodiments, the polysaccharide is activated using periodate. In specific aspects of this embodiment, serotype 23A polysaccharide activation occurs at the 2nd or 3rd carbon position of α-Rha p or β-Glc p , or serotype 23B polysaccharide activation occurs at the 2nd or 3rd carbon position of β-Glc p or β -Rha p . In one sub-aspect of this aspect, periodate activation of the serotype 23B polysaccharide occurs at greater than 90%, 95%, or 99% on β-Rha p .

Кроме того, настоящее изобретение относится к конъюгатам полисахарид-белок, в котором полисахариды или активированные полисахариды, как представлено выше, конъюгируют с белком-носителем. В конкретных аспектах, белок-носитель выбран из CRM197, фрагмента B дифтерийного токсина (DTFB), DTFB C8, дифтерийного анатоксина (DT), столбнячного анатоксина (TT), фрагмента C TT, коклюшного анатоксина, холерного анатоксина, LT E. coli, ST E. coli и экзотоксина A из Pseudomonas aeruginosa. В одном специфическом аспекте, белок-носитель представляет собой CRM197.In addition, the present invention relates to polysaccharide-protein conjugates in which the polysaccharides or activated polysaccharides as described above are conjugated to a carrier protein. In specific aspects, the carrier protein is selected from CRM197, diphtheria toxin fragment B (DTFB), DTFB C8, diphtheria toxoid (DT), tetanus toxoid (TT), TT fragment C, pertussis toxoid, cholera toxoid, E. coli LT, ST E. coli and exotoxin A from Pseudomonas aeruginosa . In one specific aspect, the carrier protein is CRM197.

В конкретных аспектах, конъюгаты полисахарид-белок получают с использованием химических реакций восстановительного аминирования в водных условиях или в апротонном растворителе, таком как диметилсульфоксид (DMSO). В конкретном аспекте, конъюгаты полисахарид-белок получают с использованием химических реакций восстановительного аминирования в DMSO.In specific aspects, polysaccharide-protein conjugates are prepared using reductive amination chemical reactions under aqueous conditions or in an aprotic solvent such as dimethyl sulfoxide (DMSO). In a specific aspect, polysaccharide-protein conjugates are prepared using reductive amination chemistries in DMSO.

В одном варианте осуществления, настоящее изобретение относится к мультивалентной иммуногенной композиции, содержащей неконъюгированные полисахариды или конъюгаты полисахарид-белок из одного или нескольких из Streptococcus pneumoniae серотипов 23A и 23B, и неконъюгированные полисахариды или конъюгаты полисахарид-белок из одного или нескольких из серотипов Streptococcus pneumoniae 1, 2, 3, 4, 5, 6A, 6B, 6C, 6D, 7B, 7C, 7F, 8, 9N, 9V, 10A, 11A, 12F, 14, 15A, 15B, 15C, 16F, 17F, 18B, 18C, 19A, 19F, 20, 21, 22A, 22F, 23F, 24B, 24F, 27, 28A, 31, 33F, 34, 35A, 35B, 35F и 38. В одном субварианте осуществления, мультивалентная иммуногенная композиция содержит неконъюгированные полисахариды или конъюгаты полисахарид-белок-носитель, но не оба. В одном субварианте осуществления, мультивалентная иммуногенная композиция содержит смесь неконъюгированных полисахаридов или конъюгатов полисахарид-белок-носитель. В конкретных субвариантах осуществления, мультивалентная иммуногенная композиция по изобретению имеет вплоть до 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 или 90 серотипов.In one embodiment, the present invention relates to a multivalent immunogenic composition comprising unconjugated polysaccharides or polysaccharide-protein conjugates from one or more of Streptococcus pneumoniae serotypes 23A and 23B, and unconjugated polysaccharides or polysaccharide-protein conjugates from one or more of Streptococcus pneumoniae 1 serotypes. , 2, 3, 4, 5, 6A, 6B, 6C, 6D, 7B, 7C, 7F, 8, 9N, 9V, 10A, 11A, 12F, 14, 15A, 15B, 15C, 16F, 17F, 18B, 18C , 19A, 19F, 20, 21, 22A, 22F, 23F, 24B, 24F, 27, 28A, 31, 33F, 34, 35A, 35B, 35F, and 38. In one sub-embodiment, the multivalent immunogenic composition comprises unconjugated polysaccharides or conjugates carrier protein polysaccharide, but not both. In one sub-embodiment, the multivalent immunogenic composition comprises a mixture of unconjugated polysaccharides or polysaccharide-carrier protein conjugates. In specific sub-embodiments, the multivalent immunogenic composition of the invention has up to 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 , 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 or 90 serotypes.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фигурах 1A-B показаны графические представления структуры повторяющегося звена полисахаридов S. pneumoniae серотипа 23A (A) и 23B (B). Участки активации, доступные для периодата, показаны стрелками. Для активированного полисахарида, не все из участков активации повторяющихся звеньев являются активированными. Это отражает возможную активацию полисахарида серотипа 23B во 2м или 3ем положении углерода β-Rhap. Figures 1A-B show graphical representations of the repeat unit structure of S. pneumoniae serotype 23A (A) and 23B (B) polysaccharides. The sites of activation accessible to the periodate are shown by arrows. For an activated polysaccharide, not all of the repeat unit activation sites are activated. This reflects the possible activation of the serotype 23B polysaccharide at the 2nd or 3rd carbon position of β-Rhap.

На фигуре 2A-B показан спектр одномерного 1H ЯМР при 600 МГц для капсульного полисахарида из S. pneumoniae серотипа 23A (A) и 23B (B) в оксиде дейтерия (D2O) при 50°C. Отмечены сигналы от внутренних стандартов (DMSO и DSS-d6), остаточной воды (HOD) и других остаточных компонентов способа очистки; этанола (EtOH), изопропанола (IPA) и ацетата. Минорные сигналы, отмеченные *, обусловлены остатками клеточной стенки S. pneumoniae, такими как C-полисахарид и/или пептидогликаны. Figure 2A-B shows the one-dimensional 1 H NMR spectrum at 600 MHz for capsular polysaccharide from S. pneumoniae serotypes 23A (A) and 23B (B) in deuterium oxide (D 2 O) at 50°C. Signals from internal standards (DMSO and DSS-d 6 ), residual water (HOD) and other residual components of the purification process are noted; ethanol (EtOH), isopropanol (IPA) and acetate. Minor signals marked with * are due to S. pneumoniae cell wall residues such as C-polysaccharide and/or peptidoglycans.

На фигурах 3A-B показана область идентичности одномерного (1D) 1H ЯМР для использования для идентификации серотипов S. pneumoniae серотипов 23A (A) и 23B (B). Отмечены положения сигнала каждого аномерного протона повторяющегося звена из каждого остатка моносахарида. Figures 3A-B show the one-dimensional (1D) 1 H NMR region of identity for use in identifying serotypes of S. pneumoniae serotypes 23A (A) and 23B (B). The positions of the signal of each anomeric proton of the repeat unit from each monosaccharide residue are marked.

На фигурах 4A-B показан частичный двумерный (2D) спектр ЯМР для корреляции множества связей 1H-13C для S. pneumoniae серотипа 23A (A) и 23B (B), образующих ковалентные связи между остатками сахара в повторяющейся структуре. Образующие корреляцию гликозидные связи отмечены на фигуре. Figures 4A-B show a partial two-dimensional (2D) NMR spectrum to correlate multiple 1 H- 13 C bonds for S. pneumoniae serotypes 23A (A) and 23B (B) forming covalent bonds between sugar residues in a repeat pattern. Correlating glycosidic bonds are marked in the figure.

На фигурах 5A-B изображено образование фосфодиэфирных связей в повторяющейся единице капсульного полисахарида S. pneumoniae серотипа 23A (A) и 23B (B). Figures 5A-B depict the formation of phosphodiester bonds in the repeating unit of the S. pneumoniae capsular polysaccharide serotype 23A (A) and 23B (B).

Фигура 6: спектр одномерного 1H ЯМР при 600 МГц для окисленного и дериватизированного TSC капсульного полисахарида из S. pneumoniae серотипа 23B в оксиде дейтерия (D2O) при 25°C. Врезка представляет собой усиление сигналов имина, образованных при дериватизации с использованием тиосемикарбазида. Figure 6: One-dimensional 1 H NMR spectrum at 600 MHz for oxidized and TSC-derivatized capsular polysaccharide from S. pneumoniae serotype 23B in deuterium oxide (D 2 O) at 25°C. Inset is an amplification of imine signals generated by derivatization using thiosemicarbazide.

Фигура 7: 2D TOCSY спектра для окисленного и дериватизированного TSC капсульного полисахарида S. pneumoniae серотипа 23B. Сигналы корреляции между пиками 7,36-7,40 м.д. и пиками рамнозы CH3 (~1,32 м.д.) заключены в круги. Врезка представляет собой структуру для капсульного полисахарида из S. pneumoniae серотипа 23B, участок активации для периодата показан стрелкой. Figure 7 : 2D TOCSY spectrum for oxidized and TSC-derivatized S. pneumoniae serotype 23B capsular polysaccharide. Correlation signals between peaks 7.36-7.40 ppm and peaks of rhamnose CH 3 (~1.32 ppm) are enclosed in circles. Inset is the structure for a capsular polysaccharide from S. pneumoniae serotype 23B, the activation site for periodate is indicated by an arrow.

Фигура 8A-B: 2D gCOSY (A) и NOESY (B) спектра для окисленного и дериватизированного TSC капсульного полисахарида S. pneumoniae серотипа 23B. Figure 8A-B: 2D gCOSY (A) and NOESY (B) spectra for oxidized and TSC-derivatized S. pneumoniae serotype 23B capsular polysaccharide.

Фигура 9: титры в ELISA антитела IgG (после дозирования 2) для кроликов, иммунизированных с использованием моновалентных серотипов полисахаридов S. pneumoniae, конъюгированных с CRM197 и составленных с адъювантом фосфатом алюминия (APA). Планки погрешностей представляют среднее геометрическое+95% доверительный интервал. Figure 9: ELISA titers of IgG antibodies (after dosing 2) for rabbits immunized with monovalent S. pneumoniae polysaccharide serotypes conjugated to CRM197 and formulated with aluminum phosphate (APA) adjuvant. Error bars represent the geometric mean + 95% confidence interval.

Фигура 10: титры специфических для серотипа OPA (после дозирования 2) для кроликов, иммунизированных с использованием моновалентных серотипов полисахаридов S. pneumoniae, конъюгированных с CRM197 и составленных с адъювантом фосфатом алюминия (APA). Планки погрешностей представляют среднее геометрическое+95% доверительный интервал. Figure 10: OPA serotype-specific titers (after dosing 2) for rabbits immunized with monovalent S. pneumoniae polysaccharide serotypes conjugated to CRM197 and formulated with aluminum phosphate (APA) adjuvant. Error bars represent the geometric mean + 95% confidence interval.

На фигурах 11A-B: A. показаны титры в ELISA антитела IgG против PnPs23A; и B. титры OPA против полисахарида S. pneumoniae серотипа 23A (до иммунизации, после дозирования 1 (PD1) и после дозирования 2 (PD2)) для кроликов, иммунизированных с использованием моновалентных серотипов полисахаридов S. pneumoniae 23A, 23B или 23F, конъюгированных с CRM197 и составленных с адъювантом фосфатом алюминия (APA). Планки погрешностей представляют среднее геометрическое+95% доверительный интервал.On thefigures 11A-B: A. Showing ELISA titers of IgG antibodies against PnPs23A; and B. OPA titers against polysaccharideS. pneumoniae serotype 23A (pre-immunization, post-dose 1 (PD1), and post-dose 2 (PD2)) for rabbits immunized with monovalent polysaccharide serotypesS. pneumoniae 23A, 23B or 23F conjugated to CRM197 and formulated with an aluminum phosphate adjuvant (APA). Error bars represent the geometric mean + 95% confidence interval.

Фигуры 12A-B: A. показаны титры в ELISA антитела IgG против PnPs23B; и B. титры OPA против полисахарида S. pneumoniae серотипа 23B (до иммунизации, после дозирования 1 (PD1) и после дозирования 2 (PD2)) для кроликов, иммунизированных с использованием моновалентных серотипов полисахаридов S. pneumoniae 23A, 23B или 23F, конъюгированных с CRM197 и составленных с адъювантом фосфатом алюминия (APA). Планки погрешностей представляют среднее геометрическое+95% доверительный интервал. Figures 12A-B: A. Showing ELISA titers of IgG antibodies against PnPs23B; and B. OPA titers against polysaccharideS. pneumoniae serotype 23B (pre-immunization, post-dose 1 (PD1), and post-dose 2 (PD2)) for rabbits immunized with monovalent polysaccharide serotypesS. pneumoniae 23A, 23B or 23F conjugated to CRM197 and formulated with an aluminum phosphate adjuvant (APA). Error bars represent the geometric mean + 95% confidence interval.

Фигуры 13A-B: A. титры в ELISA антитела IgG против PnPs 23F; и B. титры OPA против полисахарида S. pneumoniae серотипа 23F (до иммунизации, после дозирования 1 (PD1) и после дозирования 2 (PD2)) для кроликов, иммунизированных с использованием моновалентных серотипов полисахаридов S. pneumoniae 23A, 23B или 23F, конъюгированных с CRM197 и составленных с адъювантом фосфатом алюминия (APA). Планки погрешностей представляют среднее геометрическое+95% доверительный интервал. Figures 13A-B: A. ELISA titers of anti-PnPs 23F IgG antibody; and B. OPA titers against S. pneumoniae serotype 23F polysaccharide (pre-immunization, post-dose 1 (PD1), and post-dose 2 (PD2)) in rabbits immunized with monovalent S. pneumoniae polysaccharide serotypes 23A, 23B, or 23F conjugated to CRM197 and formulated with aluminum phosphate adjuvant (APA). Error bars represent the geometric mean + 95% confidence interval.

На фигуре 14 показаны средние геометрические титров специфических для серотипа (S. pneumoniae серотипов 16F, 23A, 23B, 24F, 31) до иммунизации, PD1 и PD2, для кроликов, иммунизированных с использованием мультивалентной пневмококковой конъюгированной вакцины (2 мкг/PnPs). Планки погрешностей представляют 2 стандартных ошибки среднего геометрического титра каждого серотипа (X-ось).On thefigure 14 showing geometric mean titers serotype specific (S. pneumoniae serotypes 16F, 23A, 23B, 24F, 31) before immunization, PD1 and PD2, for rabbits immunized with a multivalent pneumococcal conjugate vaccine (2 µg/PnPs). Error bars represent 2 standard errors of the geometric mean titer of each serotype (X-axis).

На фигуре 15 показаны титры разведения специфических для серотипа (S. pneumoniae серотипов 16F, 23A, 23B, 24F, 31) OPA, до иммунизации, PD1 и PD2 для кроликов, иммунизированных с использованием мультивалентной пневмококковой конъюгированной вакцины (2 мкг/PnPs). Символы обозначают индивидуальные титры, и планки погрешностей представляют 95% доверительные интервалы (CI) средних геометрических титров (GMT).* p<0,05, ** p<0,01, *** p<0,001, ns=не значимо. Figure 15 shows dilution titers of serotype-specific ( S. pneumoniae serotypes 16F, 23A, 23B, 24F, 31) OPA, pre-immunization, PD1 and PD2 for rabbits immunized with a multivalent pneumococcal conjugate vaccine (2 μg/PnPs). Symbols denote individual titers and error bars represent 95% confidence intervals (CI) of geometric mean titers (GMT).* p<0.05, ** p<0.01, *** p<0.001, ns=not significant.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Настоящее изобретение основано, частично, на идентификации новых структур пневмококковых полисахаридов посредством технологии ЯМР. Считают, что структуры, представленные в настоящем описании, являются первой идентификацией или первой правильной идентификацией для этих S. pneumoniae серотипов 23A и 23B.The present invention is based, in part, on the identification of novel pneumococcal polysaccharide structures by means of NMR technology. The structures presented herein are believed to be the first identification or the first correct identification for these S. pneumoniae serotypes 23A and 23B.

Полисахариды S. pneumoniae серотипов 23A и 23B продуцировали в их соответствующих штаммов и очищали. Продуцированные (и очищенные) полисахариды использовали для получения конъюгатов индивидуальный Ps-CRM197. S. pneumoniae серотипов 23A и 23B имеют уникальную структуру полисахаридов, что приводит к уникальному процессу получения конъюгата. Показано, что полученные конъюгаты являлись иммуногенным в исследованиях на животных. S. pneumoniae serotypes 23A and 23B polysaccharides were produced in their respective strains and purified. The produced (and purified) polysaccharides were used to prepare individual Ps-CRM197 conjugates. S. pneumoniae serotypes 23A and 23B have a unique polysaccharide structure resulting in a unique conjugate preparation process. The resulting conjugates were shown to be immunogenic in animal studies.

В рамках изобретения, термин «полисахарид» (Ps) понимают как включающий любой антигенный сахаридный элемент (или антигенную единицу), общепринятый в области иммунологии и бактериальных вакцин, включая, но без ограничения, «сахарид», «олигосахарид», «полисахарид», «липосахарид», «липоолигосахарид (LOS)», «липополисахарид (LPS)», «гликозилат», «гликоконъюгат», «дериватизированный или активированный полисахарид или олигосахарид» и т.п. Если не указано иное, номенклатура полисахаридов в рамках изобретения следует рекомендациям Объединенной комиссии по биохимической номенклатуре IUB-IUPAC (JCBM) 1980. См. JCBN, 1982, J. Biol. Chem. 257:3352-3354.For the purposes of the invention, the term "polysaccharide" (Ps) is understood to include any antigenic saccharide element (or antigenic unit) generally accepted in the field of immunology and bacterial vaccines, including, but not limited to, "saccharide", "oligosaccharide", "polysaccharide", "liposaccharide", "lipooligosaccharide (LOS)", "lipopolysaccharide (LPS)", "glycosylate", "glycoconjugate", "derivatized or activated polysaccharide or oligosaccharide", and the like. Unless otherwise indicated, the nomenclature of polysaccharides within the scope of the invention follows the recommendations of the Joint Commission on Biochemical Nomenclature IUB-IUPAC (JCBM) 1980. See JCBN, 1982, J. Biol. Chem. 257:3352-3354.

В рамках изобретения, «иммуногенная композиция» относится к композиции, содержащей антиген, такой как бактериальный капсульный полисахарид или конъюгат полисахарид-белок, имеющий способность вызывать у хозяина, такого как млекопитающее, иммунный ответ, либо гуморальный, либо опосредованный клетками, или оба. Иммуногенная композиция может служить для сенсибилизации хозяина посредством представления антигена в ассоциации с молекулами MHC на поверхности клеток. Кроме того, можно получать антигенспецифические T-клетки или антитела, чтобы обеспечивать будущую защиту иммунизированного хозяина. Иммуногенные композиции, таким образом, могут защищать хозяина от инфекции бактерий, уменьшать тяжесть, или могут защищать хозяина от гибели из-за бактериальной инфекции. Иммуногенные композиции можно также использовать для получения поликлональных или моноклональных антител, которые можно использовать для придания пассивного иммунитета субъекту. Иммуногенные композиции можно также использовать для получения антител, которые являются функциональными, как измерено посредством уничтожения бактерий либо в модели эффективности на животных, либо посредством анализа опсонофагоцитарного уничтожения.As used herein, "immunogenic composition" refers to a composition containing an antigen, such as a bacterial capsular polysaccharide or a polysaccharide-protein conjugate, having the ability to elicit an immune response, either humoral or cell-mediated, or both, in a host, such as a mammal. The immunogenic composition may serve to sensitize the host by presenting the antigen in association with MHC molecules on the cell surface. In addition, antigen-specific T cells or antibodies can be generated to provide future protection to the immunized host. Immunogenic compositions may thus protect the host from bacterial infection, reduce the severity, or may protect the host from death due to bacterial infection. Immunogenic compositions can also be used to generate polyclonal or monoclonal antibodies that can be used to confer passive immunity in a subject. Immunogenic compositions can also be used to generate antibodies that are functional as measured by bacterial kill in either an animal efficacy model or opsonophagocytic kill assay.

В рамках изобретения, термин «выделенный», применительно к полисахариду, относится к выделению специфического для серотипа S. pneumoniae капсульного полисахарида из очищенного полисахарида с использованием способов очистки, известных в данной области, включающих использование центрифугирования, глубинной фильтрации, преципитации, ультрафильтрации, обработки с использованием активированного угля, диафильтрации и/или хроматографии на колонке. Как правило, выделенный полисахарид относится к частичному удалению белков, нуклеиновых кислот и неспецифического эндогенного полисахарида (C-полисахарида). Выделенный полисахарид содержит менее 10%, 8%, 6%, 4% или 2% белковых загрязнений и/или нуклеиновых кислот. Выделенный полисахарид содержит менее 20% C-полисахарида по отношению к типоспецифическим полисахаридам.In the context of the invention, the term "isolated", when applied to a polysaccharide, refers to the isolation of a serotype-specific S. pneumoniae capsular polysaccharide from a purified polysaccharide using purification methods known in the art, including the use of centrifugation, depth filtration, precipitation, ultrafiltration, treatment with using activated carbon, diafiltration and/or column chromatography. Generally, isolated polysaccharide refers to the partial removal of proteins, nucleic acids, and a non-specific endogenous polysaccharide (C-polysaccharide). The isolated polysaccharide contains less than 10%, 8%, 6%, 4%, or 2% protein contaminants and/or nucleic acids. The isolated polysaccharide contains less than 20% C-polysaccharide relative to type-specific polysaccharides.

В рамках изобретения, термин «очищенный», применительно к бактериальному капсульному полисахариду, относится к очистке полисахарида из лизата клеток посредством таких способов, как центрифугирование, преципитация и ультрафильтрация. Как правило, очищенный полисахарид относится к удалению клеточного дебриса и ДНК.In the context of the invention, the term "purified" in relation to a bacterial capsular polysaccharide refers to the purification of the polysaccharide from a cell lysate by methods such as centrifugation, precipitation and ultrafiltration. Generally, purified polysaccharide refers to the removal of cellular debris and DNA.

В рамках изобретения, термин «Mw» относится к средневзвешенной молекулярной массе и, как правило, она выражена в Да или кДа. Mw учитывает то, что более крупная молекула содержит большую часть общей массы образца полимера, чем более мелкие молекулы. Mw можно определять такими способами, как статическое светорассеяние, малоугловое рассеяние нейтронов, рентгеновское рассеяние и скорость седиментации.Within the scope of the invention, the term "Mw" refers to the weight average molecular weight and is generally expressed in Da or kDa. Mw takes into account that the larger molecule contains more of the total mass of the polymer sample than the smaller molecules. Mw can be determined by methods such as static light scattering, small angle neutron scattering, x-ray scattering, and sedimentation rate.

В рамках изобретения, термин «Mn» относится к среднечисловой молекулярной массе и, как правило, она выражена в Да или кДа. Mn рассчитывают посредством получения общей массы образца, деленной на количество молекул в образце, и ее можно определять такими способами, как гель-проникающая хроматография, вискозиметрия посредством (уравнения Марка-Хаувинка), коллигативные способы, такие как осмометрия с использованием давления паров, определение концевой группы или протонный ЯМР. Mw/Mn отражает полидисперсность.Within the scope of the invention, the term "Mn" refers to the number average molecular weight and is generally expressed in Da or kDa. Mn is calculated by obtaining the total mass of the sample divided by the number of molecules in the sample, and can be determined by methods such as gel permeation chromatography, viscometry by (Mark-Houwink equation), colligative methods such as vapor pressure osmometry, determination of end groups or proton NMR. Mw/Mn reflects polydispersity.

В рамках изобретения, термин «молярное соотношение» представляет собой долю, как правило, выраженную как десятичная дробь до первого или второго знака после запятой. Например, молярное соотношение от 0 или 0,1 до 1,0, выраженное до первого знака после запятой, может включать любое из 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9 или 1,0.Within the scope of the invention, the term "molar ratio" is a fraction, usually expressed as a decimal fraction to the first or second decimal place. For example, a molar ratio from 0 or 0.1 to 1.0, expressed to the first decimal place, may include any of 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 or 1.0.

В рамках изобретения, сокращение «PnPs» относится к пневмококковому полисахариду.Within the scope of the invention, the abbreviation "PnPs" refers to pneumococcal polysaccharide.

В рамках изобретения, термин «содержит», при использовании применительно к иммуногенной композиции по изобретению, относится к включению любых других компонентов (подлежащих ограничению выражением «состоящий из» для смеси антигенов), таких как адъюванты и наполнители. Термин «состоящий из» применительно к мультивалентной смеси конъюгатов полисахарид-белок по настоящему изобретению, относится к смеси, содержащей эти конкретные конъюгаты полисахарида S. pneumoniae с белком, а не другие конъюгаты с белком полисахарида S. pneumoniae из другого серотипа.Within the scope of the invention, the term "comprises", when used in relation to the immunogenic composition of the invention, refers to the inclusion of any other components (to be limited to "consisting of" for a mixture of antigens), such as adjuvants and excipients. The term "consisting of" in relation to the multivalent mixture of polysaccharide-protein conjugates of the present invention refers to a mixture containing these particular polysaccharide conjugatesS. pneumoniae with protein, not other conjugates with polysaccharide proteinS. pneumoniae from another serotype.

В рамках изобретения, фраза «участок активации» на сахаре означает, что участок можно химически модифицировать для формирования реакционноспособной группы. Участок активации учитывает предпочтительную тенденцию активирующего средства вступать в реакцию с конкретным участком.Within the meaning of the invention, the phrase "activation site" on a sugar means that the site can be chemically modified to form a reactive group. The site of activation takes into account the preferred tendency of the activating agent to react with a particular site.

В рамках изобретения, фраза «активированный полисахарид» относится к полисахариду, который был химически модифицированным для образования реакционноспособных групп в полисахаридной цепи. Активированный полисахарид не обязательно означает, что все доступные участки активации были химически модифицированными.In the context of the invention, the phrase "activated polysaccharide" refers to a polysaccharide that has been chemically modified to form reactive groups in the polysaccharide chain. An activated polysaccharide does not necessarily mean that all available activation sites have been chemically modified.

В рамках изобретения, фраза «степень активации» на полисахаридной цепи относится к общему соотношению между количеством активированной химической группы и количеством повторяющихся звеньев на полисахаридной цепи.In the context of the invention, the phrase "degree of activation" on a polysaccharide chain refers to the overall ratio between the number of activated chemical group and the number of repeating units on the polysaccharide chain.

Если не указано иное, все диапазоны, представленные в настоящем описании, включают перечисленные нижние и верхние пределы.Unless otherwise noted, all ranges provided herein include the lower and upper limits listed.

Идентифицированы два дополнительных члена S. pneumoniae серогруппы 23, для которых недоступна информация о структуре или составе. Полисахарид серотипа 23B имеет такой же остов, как серотип 23F полисахарид, но лишен выступающей α-Rhap. По сравнению с полисахаридом серотипа 23F, полисахарид серотипа 23A обладает более коротким остовом и более длинной боковой цепью.Two additional members of S. pneumoniae serogroup 23 have been identified for which no structure or composition information is available. The serotype 23B polysaccharide has the same backbone as the serotype 23F polysaccharide but lacks the overhanging α -Rha p. Compared to the serotype 23F polysaccharide, the serotype 23A polysaccharide has a shorter backbone and a longer side chain.

Идентификация структуры для этих серотипов может позволить их включение в пневмококковые вакцины, либо неконъюгированными, либо в форме конъюгата полисахарид-белок. Конъюгированные вакцины, содержащие стрептококковые и пневмококковые Ps, хорошо известны в данной области. См., например, Патенты США No. 6248570; 5866135; и 5773007.Structure identification for these serotypes may allow their inclusion in pneumococcal vaccines, either unconjugated or in the form of a polysaccharide-protein conjugate. Conjugate vaccines containing streptococcal and pneumococcal Ps are well known in the art. See, for example, US Patent No. 6248570; 5866135; and 5773007.

Капсульные полисахаридыCapsular polysaccharides

Капсульные полисахариды из Steptococcus pneumoniae из серотипов по изобретению можно получать стандартными способами, известными специалистам в данной области. Например, полисахариды можно выделять из бактерий, и можно осуществлять коррекцию размера до некоторой степени известными способами (см., например, Европейские патенты No. EP497524 и EP497525); и предпочтительно, посредством микрофлуидизации, осуществляемой с использованием гомогенизатора или посредством химического гидролиза. В одном варианте осуществления, штаммы S. pneumoniae, соответствующие каждому серотипу полисахарида, выращивают в среде на основе сои. Затем индивидуальные полисахариды очищают посредством стандартных стадий, включая центрифугирование, преципитацию и ультрафильтрацию. См., например, Публикацию патентной заявки США No. 2008/0286838 и Патент США No. 5847112. Можно корректировать размер полисахаридов для уменьшения вязкости и/или для улучшения фильтруемости последующих конъюгированных продуктов. Химический гидролиз можно проводить с использованием уксусной кислоты. Механическую коррекцию размера можно проводить с использованием разрезания посредством гомогенизации высокого давления.Capsular polysaccharides from Steptococcus pneumoniae from the serotypes of the invention can be obtained by standard methods known to those skilled in the art. For example, polysaccharides can be isolated from bacteria, and size correction can be carried out to some extent by known methods (see, for example, European patents No. EP497524 and EP497525); and preferably by microfluidization carried out using a homogenizer or by chemical hydrolysis. In one embodiment, S. pneumoniae strains corresponding to each polysaccharide serotype are grown in soy-based media. The individual polysaccharides are then purified by standard steps including centrifugation, precipitation and ultrafiltration. See, for example, U.S. Patent Application Publication No. 2008/0286838 and US Patent No. 5,847,112. The size of the polysaccharides can be adjusted to reduce the viscosity and/or to improve the filterability of subsequent conjugate products. Chemical hydrolysis can be carried out using acetic acid. Mechanical sizing can be carried out using cutting through high pressure homogenization.

В некоторых вариантах осуществления, очищенные полисахариды до конъюгации имеют молекулярную массу между 5 кДа и 4000 кДа. Молекулярную массу можно рассчитывать посредством эксклюзионной хроматографии (SEC), в сочетании с детектором многоуглового светорассеяния (MALS) и детектором показателя преломления (RI). В других таких вариантах осуществления, полисахарид имеет среднюю молекулярную массу между 10 кДа и 4000 кДа; между 50 кДа и 4000 кДа; между 50 кДа и 3000 кДа; между 50 кДа и 2000 кДа; между 50 кДа и 1500 кДа; между 50 кДа и 1000 кДа; между 50 кДа и 750 кДа; между 50 кДа и 500 кДа; между 80 кДа и 2000 кДа; между 100 кДа и 4000 кДа; между 100 кДа и 3000 кДа; между 100 кДа и 2000 кДа; между 100 кДа и 1500 кДа; между 100 кДа и 1000 кДа; между 100 кДа и 750 кДа; между 100 кДа и 500 кДа; между 100 и 400 кДа; между 200 кДа и 4000 кДа; между 200 кДа и 3000 кДа; между 200 кДа и 2000 кДа; между 200 кДа и 1500 кДа; между 200 кДа и 1000 кДа; или между 200 кДа и 500 кДа. В конкретных вариантах осуществления, полисахарид из серотипа 23A имеет среднюю молекулярную массу между 75 кДа и 200 кДа. В конкретных вариантах осуществления, полисахарид из серотипа 23B имеет среднюю молекулярную массу между 150 кДа и 250 кДа.In some embodiments, the purified polysaccharides prior to conjugation have a molecular weight between 5 kDa and 4000 kDa. Molecular weight can be calculated by size exclusion chromatography (SEC), in combination with a multi-angle light scattering (MALS) detector and a refractive index (RI) detector. In other such embodiments, the polysaccharide has an average molecular weight between 10 kDa and 4000 kDa; between 50 kDa and 4000 kDa; between 50 kDa and 3000 kDa; between 50 kDa and 2000 kDa; between 50 kDa and 1500 kDa; between 50 kDa and 1000 kDa; between 50 kDa and 750 kDa; between 50 kDa and 500 kDa; between 80 kDa and 2000 kDa; between 100 kDa and 4000 kDa; between 100 kDa and 3000 kDa; between 100 kDa and 2000 kDa; between 100 kDa and 1500 kDa; between 100 kDa and 1000 kDa; between 100 kDa and 750 kDa; between 100 kDa and 500 kDa; between 100 and 400 kDa; between 200 kDa and 4000 kDa; between 200 kDa and 3000 kDa; between 200 kDa and 2000 kDa; between 200 kDa and 1500 kDa; between 200 kDa and 1000 kDa; or between 200 kDa and 500 kDa. In specific embodiments, the serotype 23A polysaccharide has an average molecular weight between 75 kDa and 200 kDa. In specific embodiments, the serotype 23B polysaccharide has an average molecular weight between 150 kDa and 250 kDa.

В конкретных вариантах осуществления, полисахарид S. pneumoniae серотипов 23A или 23B имеет между 10 и 5000 повторяющихся звеньев. В конкретных аспектах, полисахарид имеет между 50 и 3000, 100 и 2500, или 100 и 2000. В конкретных вариантах осуществления, полисахарид из серотипа 23A имеет между 97 и 260 повторяющихся звеньев. В конкретных вариантах осуществления, полисахарид из S. pneumoniae серотипа 23B имеет между 195 и 324 повторяющихся звеньев.In specific embodiments, the S. pneumoniae serotype 23A or 23B polysaccharide has between 10 and 5000 repeat units. In specific aspects, the polysaccharide has between 50 and 3000, 100 and 2500, or 100 and 2000. In specific embodiments, the polysaccharide from serotype 23A has between 97 and 260 repeat units. In specific embodiments, the polysaccharide from S. pneumoniae serotype 23B has between 195 and 324 repeat units.

Белок-носительcarrier protein

Полисахариды из одного или нескольких серотипов можно конъюгировать с белком-носителем («Pr») для улучшения иммуногенности у детей, пожилых и/или субъектов с иммунной недостаточностью. Когда более одного серотипа используют в мультивалентной композиции, серотипы можно получать с одинаковым белком-носителем или различными белками-носителями. Каждый капсульный полисахарид одинакового серотипа, как правило, конъюгируют с одинаковым белком-носителем.Polysaccharides from one or more serotypes can be conjugated to a carrier protein ("Pr") to improve immunogenicity in children, the elderly and/or immunocompromised subjects. When more than one serotype is used in a multivalent composition, serotypes can be generated with the same carrier protein or different carrier proteins. Each capsular polysaccharide of the same serotype is usually conjugated to the same carrier protein.

В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения, CRM197 используют в качестве белка-носителя. CRM197 представляет собой нетоксичный вариант дифтерийного токсина (DT). Белок-носитель CRM197 представляет собой мутантную форму DT, который сделан нетоксичным посредством одиночной аминокислотной замены в фрагменте A в остатке 52. В одном варианте осуществления, белок-носитель CRM197 выделяют из Corynebacterium diphtheria штамма C7 (β197), выращенного в среде на основе казаминовых кислот и дрожжевого экстракта. В другом варианте осуществления, CRM197 получают рекомбинантным способом, в соответствии со способами, описанными в Патенте США No. 5614382. Как правило, CRM197 очищают посредством комбинации ультрафильтрации, преципитации сульфатом аммония и ионообменной хроматографии. В некоторых вариантах осуществления, CRM197 получают в Pseudomonas fluorescens с использованием технологии Pfenex Expression™ (Pfenex Inc., San Diego, CA).In a specific embodiment of the present invention, CRM197 is used as a carrier protein. CRM197 is a non-toxic variant of diphtheria toxin (DT). The CRM197 carrier protein is a mutant form of DT that is rendered non-toxic by a single amino acid substitution at fragment A at residue 52. In one embodiment, the CRM197 carrier protein is isolated from Corynebacterium diphtheria strain C7 (β197) grown in a casamino acid-based medium. and yeast extract. In another embodiment, CRM197 is produced in a recombinant manner, in accordance with the methods described in US Patent No. 5,614,382. Typically, CRM197 is purified by a combination of ultrafiltration, ammonium sulfate precipitation, and ion exchange chromatography. In some embodiments, CRM197 is produced in Pseudomonas fluorescens using Pfenex Expression™ technology (Pfenex Inc., San Diego, CA).

Другие пригодные белки-носители включают дополнительные инактивированные бактериальные токсины, такие как DT, фрагмент B дифтерийного анатоксина (DTFB), TT (столбнячный анатоксин) или фрагмент C TT, коклюшный анатоксин, холерный анатоксин (например, как описано в Публикации международной патентной заявки No. WO 2004/083251), LT (термолабильный энтеротоксин) E. coli, ST (термостабильный энтеротоксин) E. coli и экзотоксин A из Pseudomonas aeruginosa. Можно использовать также белки наружной мембраны бактерий, такие как комплекс c наружной мембраны (OMPC), порины, связывающие трансферрин белки, пневмококковый поверхностный белок A (PspA; См. Публикацию Международной патентной заявки No. WO 02/091998), пневмококковый белок адгезин (PsaA), пептидаза C5a из стрептококка группы A или группы B, или белок D Haemophilus influenzae, пневмококковый пневмолизин (Kuo et al., 1995, Infect Immun 63; 2706-13), включая ply, детоксифицированный каким-либо способом, например, dPLY-GMBS (См. Публикацию международной патентной заявки No. WO 04/081515) или dPLY-формол, PhtX, включая PhtA, PhtB, PhtD, PhtE и слитые с Pht белки, например, слитые с PhtDE белки, слитые с PhtBE белки (См. Публикации международных патентных заявок No. WO 01/98334 и WO 03/54007). Другие белки, такие как овальбумин, гемоцианин морского блюдечка (KLH), бычий сывороточный альбумин (BSA) или очищенное белковое производное туберкулина (PPD), PorB (из N. meningitidis), PD (белок D Haemophilus influenzae; см., например, Европейский патент No. EP 0 594 610 B), или их иммунологические функциональные эквиваленты, синтетические пептиды (См. Европейские патенты No. EP0378881 и EP0427347), белки теплового шока (См. Публикации международных патентных заявок No. WO 93/17712 и WO 94/03208), белки коклюша (См. Публикацию международной патентной заявки No. WO 98/58668 и Европейский патент No. EP0471177), цитокины, лимфокины, факторы роста или гормоны (См. Публикацию международной патентной заявки No. WO 91/01146), искусственные белки, содержащие множество эпитопов, узнаваемых человеческими CD4+Т-клетками, из антигенов, происходящих из различных патогенов (См. Falugi et al., 2001, Eur J Immunol 31:3816-3824) таких как белок N19 (См. Baraldoi et al., 2004, Infect Immun 72:4884-7), белки захвата железа (См. Публикацию международной патентной заявки No. WO 01/72337), токсин A или B из C. difficile (См. Международную публикацию патента No. WO 00/61761) и флагеллин (См. Ben-Yedidia et al., 1998, Immunol Lett 64:9), также можно использовать в качестве белков-носителей.Other useful carrier proteins include additional inactivated bacterial toxins such as DT, fragment B of diphtheria toxoid (DTFB), TT (tetanus toxoid) or fragment C of TT, pertussis toxoid, cholera toxoid (for example, as described in International Patent Application Publication No. WO 2004/083251), E. coli LT (thermolabile enterotoxin), E. coli ST (thermolabile enterotoxin), and Pseudomonas aeruginosa exotoxin A. Bacterial outer membrane proteins can also be used, such as outer membrane complex c (OMPC), porins, transferrin binding proteins, pneumococcal surface protein A (PspA; See International Patent Application Publication No. WO 02/091998), pneumococcal protein adhesin (PsaA ), peptidase C5a from group A or group B streptococcus, or Haemophilus influenzae protein D, pneumococcal pneumolysin (Kuo et al ., 1995, Infect Immun 63; 2706-13), including ply detoxified by some method, e. GMBS (See International Patent Application Publication No. WO 04/081515) or dPLY-formol, PhtX, including PhtA, PhtB, PhtD, PhtE and Pht fusion proteins, e.g. PhtDE fusion proteins, PhtBE fusion proteins (See Publication of international patent applications No. WO 01/98334 and WO 03/54007). Other proteins such as ovalbumin, limpet hemocyanin (KLH), bovine serum albumin (BSA) or purified tuberculin protein derivative (PPD), PorB (from N. meningitidis ), PD ( Haemophilus influenzae protein D; see e.g. European patent No. EP 0 594 610 B), or their immunological functional equivalents, synthetic peptides (See European patents No. EP0378881 and EP0427347), heat shock proteins (See International patent application publications No. WO 93/17712 and WO 94/ 03208), pertussis proteins (See International Patent Publication No. WO 98/58668 and European Patent No. EP0471177), cytokines, lymphokines, growth factors or hormones (See International Patent Publication No. WO 91/01146), artificial proteins containing multiple epitopes recognized by human CD4+ T cells from antigens derived from various pathogens (See Falugi et al ., 2001, Eur J Immunol 31:3816-3824) such as the N19 protein (See Baraldoi et al ., 2004, Infect Immun 72:4884 -7), iron capture proteins (See Publication of International Patent Application No. WO 01/72337), toxin A or B from C. difficile (See International Patent Publication No. WO 00/61761) and flagellin (See Ben-Yedidia et al ., 1998, Immunol Lett 64:9), can also be use as carrier proteins.

Другие мутанты DT также можно использовать в качестве белков-носителей, такие как CRM176, CRM228, CRM45 (Uchida et al., 1973, J Biol Chem 218:3838-3844); CRM9, CRM45, CRM102, CRM103 и CRM107, и другие мутации, описанные в Nicholls and Youle in Genetically Engineered Toxins, Ed: Frankel, Maecel Dekker Inc, 1992; делеция или мутация Glu-148 до Asp, Gln или Ser, и/или Ala 158 до Gly, и другие мутации, описанные в Патенте США No. 4709017 или Патенте США No. 4950740; мутация по меньшей мере одного или более остатков Lys 516, Lys 526, Phe 530 и/или Lys 534, и другие мутации, описанные в Патенте США No. 5917017 или Патенте США No. 6455673; или фрагмент, описанный в Патенте США No. 5843711.Other DT mutants can also be used as carrier proteins such as CRM176, CRM228, CRM45 (Uchida et al. , 1973, J Biol Chem 218:3838-3844); CRM9, CRM45, CRM102, CRM103 and CRM107, and other mutations described in Nicholls and Youle in Genetically Engineered Toxins, Ed: Frankel, Maecel Dekker Inc, 1992; deletion or mutation of Glu-148 to Asp, Gln or Ser, and/or Ala 158 to Gly, and other mutations described in US Patent No. 4709017 or US Patent No. 4950740; mutation of at least one or more residues of Lys 516, Lys 526, Phe 530 and/or Lys 534, and other mutations described in US Patent No. 5917017 or US Patent No. 6455673; or the fragment described in US Patent No. 5843711.

При использовании мультивалентных вакцин, второй белок-носитель можно использовать для одного или нескольких антигенов. Второй белок-носитель, предпочтительно, представляет собой белок, который является нетоксичным и нереактогенным, и может быть получен в достаточном количестве и с достаточной чистотой. Второй белок-носитель также конъюгируют или связывают с антигеном, например, полисахаридом S. pneumoniae, для увеличения иммуногенности антигена. Белки-носители должны являться пригодными для стандартных способов конъюгации. В одном варианте осуществления, каждый капсульный полисахарид, не конъюгированный с первым белком-носителем, конъюгируют с одинаковым вторым белком-носителем (например, каждую молекулу капсульного полисахарида конъюгируют с одним белком-носителем). В другом варианте осуществления, капсульные полисахариды, не конъюгированные с первым белком-носителем, конъюгируют с двумя или более белками-носителями (каждую молекулу капсульного полисахарида конъюгируют с одним белком-носителем). В таких вариантах осуществления, каждый капсульный полисахарид такого же серотипа, как правило, конъюгируют с таким же белком-носителем.When using multivalent vaccines, the second carrier protein can be used for one or more antigens. The second carrier protein is preferably a protein which is non-toxic and non-reactogenic and can be obtained in sufficient quantity and with sufficient purity. The second carrier protein is also conjugated or linked to an antigen, such as a S. pneumoniae polysaccharide, to increase the immunogenicity of the antigen. Carrier proteins should be suitable for standard conjugation methods. In one embodiment, each capsular polysaccharide not conjugated to a first carrier protein is conjugated to the same second carrier protein (eg, each capsular polysaccharide molecule is conjugated to a single carrier protein). In another embodiment, the capsular polysaccharides not conjugated to the first carrier protein are conjugated to two or more carrier proteins (each capsular polysaccharide molecule is conjugated to one carrier protein). In such embodiments, each capsular polysaccharide of the same serotype is typically conjugated to the same carrier protein.

КонъюгацияConjugation

Перед конъюгацией, очищенные полисахариды можно химически активировать, чтобы сделать сахариды способными к реакции с белком-носителем, для получения активированного полисахарида. В рамках изобретения, термин «активированный полисахарид» относится к полисахариду, который был химически модифицированным, как описано ниже, чтобы позволять конъюгацию с линкером или белком-носителем. Очищенные полисахариды можно, необязательно, соединять с линкером. После активации или соединения с линкером, каждый капсульный полисахарид отдельно конъюгируют с белком-носителем для получения гликоконъюгата. Конъюгаты полисахаридов можно получать посредством известных способов соединения.Prior to conjugation, the purified polysaccharides can be chemically activated to render the saccharides capable of reacting with a carrier protein to produce an activated polysaccharide. Within the scope of the invention, the term "activated polysaccharide" refers to a polysaccharide that has been chemically modified, as described below, to allow conjugation to a linker or carrier protein. Purified polysaccharides can optionally be combined with a linker. After activation or connection to a linker, each capsular polysaccharide is separately conjugated to a carrier protein to form a glycoconjugate. Polysaccharide conjugates can be prepared by known coupling methods.

В конкретных вариантах осуществления, активация полисахарида S. pneumoniae серотипа 23A происходит на α-Rhap или β-Glcp. В конкретных вариантах осуществления, активация полисахарида S. pneumoniae серотипа 23B полисахарид происходит на β-Glcp или β-Rhap. В одном аспекте этого варианта осуществления, активация полисахарида серотипа 23B происходит в более, чем 90%, 95%, 99% или 100% на β-Rhap. Неожиданно, несмотря на доступность подходящего участка активации на β-Glcp, активация происходит исключительно на β-Rhap. В конкретных вариантах осуществления, полисахарид активируют с использованием периодата. В конкретных аспектов этого варианта осуществления, активация полисахарида серотипа 23A происходит в 2м или 3ем положении атома углерода из α-Rhap или β-Glcp, или активация полисахарида серотипа 23B происходит в 2м или 3ем положении атома углерода из β-Glcp или β-Rhap. В одном подаспекте этого аспекта, степень активации полисахарида серотипа 23B в 2м или 3ем положении атома углерода из β-Rhap превышает степень активации в 2м или 3ем положении атома углерода из β-Glcp. Степень активации на β-Rhap может составлять по меньшей мере 60%, 70%, 80% или 90%. В одном подаспекте этого аспекта, активация периодатом полисахарида серотипа 23B происходит в более, чем 90%, 95%, 99% или 100% на β-Rhap.In specific embodiments, the activation of the polysaccharideS. pneumoniae serotype 23A occurs on α-Rhap or β-Glcp. In specific embodiments, the activation of the polysaccharideS. pneumoniae serotype 23B polysaccharide occurs on β-Glcpor β-Rhap. In one aspect of this embodiment, serotype 23B polysaccharide activation occurs at greater than 90%, 95%, 99% or 100% on β-Rhap. Surprisingly, despite the availability of a suitable activation site on β-Glcp, activation occurs exclusively on β-Rhap. In specific embodiments, the polysaccharide is activated using periodate. In specific aspects of this embodiment, activation of the serotype 23A polysaccharide occurs in 2m or 3eat position of the carbon atom from α-Rhap or β-Glcp, or activation of serotype 23B polysaccharide occurs in 2m or 3eat position of the carbon atom from β-Glcpor β-Rhap. In one sub-aspect of this aspect, the degree of activation of the serotype 23B polysaccharide in 2m or 3eat position of the carbon atom from β-Rhap exceeds the activation degree by 2m or 3eat position of the carbon atom from β-Glcp. Degree of activation on β-Rhap may be at least 60%, 70%, 80% or 90%. In one sub-aspect of this aspect, serotype 23B polysaccharide periodate activation occurs at greater than 90%, 95%, 99%, or 100% on β-Rhap.

В конкретных вариантах осуществления, полисахарид можно присоединять к линкеру для получения промежуточного соединения полисахарид-линкер, в котором свободный конец линкера представляет собой группу сложного эфира. Линкер, таким образом, представляет собой линкер, в котором по меньшей мере один конец линкера представляет собой группу сложного эфира. Другой конец выбирают таким образом, чтобы он мог вступать в реакцию с полисахаридом для формирования промежуточного соединения полисахарид-линкер.In specific embodiments, a polysaccharide can be attached to a linker to form a polysaccharide-linker intermediate wherein the free end of the linker is an ester group. The linker is thus a linker in which at least one end of the linker is an ester group. The other end is chosen such that it can react with the polysaccharide to form a polysaccharide-linker intermediate.

В конкретных вариантах осуществления, полисахарид можно присоединять к линкеру с использованием первичной аминогруппы в полисахариде. В этом случае, линкер как правило, имеет группу сложного эфира на обоих концах. Это позволяет осуществлять присоединение посредством реакции одной из групп сложного эфира с первичной аминогруппой в полисахариде посредством нуклеофильного ацильного замещения. Реакция приводит к получению промежуточного соединения полисахарид-линкер, в котором полисахарид присоединен к линкеру посредством амидной связи. Линкер, таким образом, представляет собой бифункциональный линкер, предоставляющий первую группу сложного эфира для реакции с первичной аминогруппой в полисахариде и вторую группу сложного эфира для реакции с первичной аминогруппой в молекуле носителя. Типичный линкер представляет собой N-гидроксисукцинимидный сложный диэфир адипиновой кислоты (SIDEA).In specific embodiments, the polysaccharide can be attached to the linker using the primary amino group in the polysaccharide. In this case, the linker typically has an ester group at both ends. This allows addition by reaction of one of the ester groups with a primary amino group in the polysaccharide via nucleophilic acyl substitution. The reaction results in a polysaccharide-linker intermediate in which the polysaccharide is attached to the linker via an amide bond. The linker is thus a bifunctional linker providing a first ester group for reaction with the primary amino group on the polysaccharide and a second ester group for reaction with the primary amino group on the carrier molecule. A typical linker is an N-hydroxysuccinimide diester of adipic acid (SIDEA).

В конкретных вариантах осуществления, присоединение можно также осуществлять опосредованно, т.е., с использованием дополнительного линкера, который используют для дериватизации полисахарида перед присоединением к линкеру. Полисахарид присоединяют к дополнительному линкеру с использованием карбонильной группы на восстанавливающем конце полисахарида. Это присоединение включает две стадии: (a1) реакцию карбонильной группы с дополнительным линкером; и (a2) реакцию свободного конца дополнительного линкера с линкером. В этих вариантах осуществления, дополнительный линкер, как правило, имеет аминогруппу на обоих концах, таким образом, позволяя осуществление стадии (a1) посредством реакции одной из первичных аминогрупп с карбонильной группой в полисахариде посредством восстановительного аминирования. Используют первичную аминогруппу, которая является реакционноспособной по отношению к карбонильной группе в полисахариде. Группы гидразида или гидроксиламина являются пригодными. Одинаковая первичная аминогруппа, как правило, присутствует на обоих концах дополнительного линкера. Реакция приводит к промежуточному соединению полисахарид-дополнительный линкер, в котором полисахарид соединен с дополнительным линкером посредством связи C-N.In specific embodiments, the attachment can also be done indirectly, ie, using an additional linker that is used to derivatize the polysaccharide prior to attachment to the linker. The polysaccharide is attached to an additional linker using a carbonyl group at the reducing end of the polysaccharide. This addition involves two steps: (a1) reaction of the carbonyl group with an additional linker; and (a2) reacting the free end of the additional linker with the linker. In these embodiments, the additional linker typically has an amino group at both ends, thus allowing step (a1) to be carried out by reacting one of the primary amino groups with a carbonyl group in the polysaccharide via reductive amination. A primary amino group is used which is reactive with respect to the carbonyl group in the polysaccharide. Hydrazide or hydroxylamine groups are suitable. The same primary amino group is typically present at both ends of the additional linker. The reaction results in a polysaccharide-additional linker intermediate in which the polysaccharide is linked to the additional linker via a C-N bond.

В конкретных вариантах осуществления, полисахарид можно присоединять к дополнительному линкеру с использованием другой группы в полисахариде, в частности, карбоксильной группы. Это присоединение включает две стадии: (a1) реакцию группы с дополнительным линкером; и (a2) реакцию свободного конца дополнительного линкера с линкером. В этом случае, дополнительный линкер, как правило, имеет первичную аминогруппу на обоих концах, таким образом, позволяя осуществление стадии (a1) посредством реакции одной из первичных аминогрупп с карбоксильной группой в полисахариде посредством активации EDAC. Используют первичную аминогруппу, которая является реакционноспособной по отношению к активированной EDAC карбоксильной группе в полисахариде. Группа гидразида является пригодной. Одинаковая первичная аминогруппа, как правило, присутствует на обоих концах дополнительного линкера. Реакция приводит к промежуточному соединению полисахарид-дополнительный линкер, в котором полисахарид соединен с дополнительным линкером посредством амидной связи.In specific embodiments, the polysaccharide can be attached to an additional linker using another group on the polysaccharide, in particular a carboxyl group. This addition involves two steps: (a1) reaction of the group with an additional linker; and (a2) reacting the free end of the additional linker with the linker. In this case, the additional linker typically has a primary amino group at both ends, thus allowing step (a1) to be carried out by reacting one of the primary amino groups with a carboxyl group in the polysaccharide via EDAC activation. A primary amino group is used that is reactive with the EDAC-activated carboxyl group in the polysaccharide. The hydrazide group is suitable. The same primary amino group is typically present at both ends of the additional linker. The reaction results in a polysaccharide-additional linker intermediate in which the polysaccharide is linked to the additional linker via an amide bond.

В одном варианте осуществления, химическую активацию полисахаридов и последующую конъюгацию с белком-носителем посредством восстановительного аминирования можно осуществлять способами, описанными в Патентах США No. 4365170, 4673574 и 4902506, Публикациях патентных заявок США No. 2006/0228380, 2007/184072, 2007/0231340 и 2007/0184071, и Публикациях международных патентных заявок No. WO2006/110381, WO2008/079653 и WO2008/143709). Химические реакции могут включать активацию пневмококкового полисахарида посредством реакции с любым окисляющим средством с первичной гидроксильной группой с альдегидом, таким как TEMPO, в присутствии окислителя (WO2104/097099), или реакции двух вицинальных гидроксильных групп с альдегидами, такими как периодат (включая периодат натрия, периодат калия или периодную кислоту). Реакции приводят к случайному окислению первичных гидроксильных групп или случайному окислительному расщеплению вицинальных гидроксильных групп углеводов с формированием реакционноспособных альдегидных групп.In one embodiment, chemical activation of polysaccharides and subsequent conjugation to a carrier protein via reductive amination can be performed by the methods described in US Patent Nos. 4,365,170, 4,673,574 and 4,902,506, U.S. Patent Application Publication Nos. 2006/0228380, 2007/184072, 2007/0231340 and 2007/0184071, and International Patent Application Publication No. WO2006/110381, WO2008/079653 and WO2008/143709). Chemical reactions may include activation of the pneumococcal polysaccharide by reaction with any primary hydroxyl oxidizing agent with an aldehyde such as TEMPO in the presence of an oxidizing agent (WO2104/097099), or reaction of the two vicinal hydroxyl groups with aldehydes such as periodate (including sodium periodate, potassium periodate or periodic acid). The reactions lead to random oxidation of primary hydroxyl groups or random oxidative cleavage of carbohydrate vicinal hydroxyl groups to form reactive aldehyde groups.

В этом варианте осуществления, присоединение к белку-носителю происходит посредством восстановительного аминирования посредством прямого аминирования лизильных групп белка. Например, конъюгацию проводят посредством реакции смеси активированного полисахарида и белка-носителя с восстанавливающим средством, таким как цианоборгидрид натрия, в присутствии никеля. Реакцию конъюгации можно осуществлять в водном растворе или в присутствии диметилсульфоксида (DMSO). См., например, Публикации Патентных заявок США No. US2015/0231270 и US2011/0195086, и Европейский патент No. EP 0471 177 B1. Затем не вступившие в реакцию альдегиды кэпируют с использованием добавления сильного восстанавливающего средства, такого как боргидрид натрия.In this embodiment, attachment to the carrier protein occurs via reductive amination via direct amination of the lysyl groups of the protein. For example, conjugation is carried out by reacting a mixture of activated polysaccharide and carrier protein with a reducing agent such as sodium cyanoborohydride in the presence of nickel. The conjugation reaction can be carried out in an aqueous solution or in the presence of dimethyl sulfoxide (DMSO). See, for example, U.S. Patent Application Publication No. US2015/0231270 and US2011/0195086, and European patent no. EP 0471 177 B1. The unreacted aldehydes are then capped using the addition of a strong reducing agent such as sodium borohydride.

Восстановительное аминирование включает две стадии, (1) окисление полисахарида с образованием реакционноспособных альдегидов, (2) восстановление имина (шиффова основания), образованного между активированным полисахаридом и белком-носителем, с образованием стабильной аминной связи конъюгата. Перед окислением, полисахарид, необязательно, подвергают уменьшению размера. Можно использовать механические способы (например, гомогенизацию) или химический гидролиз. Химический гидролиз можно проводить с использованием уксусной кислоты. Стадия окисления может включать реакцию с периодатом. Для целей по настоящему изобретению, термин «периодат» включает как периодат, так и периодную кислоту; термин также включает как метапериодат (IO4 -), так и ортопериодат (IO6 5-), и включает различные соли периодата (например, периодат натрия и периодат калия). В одном варианте осуществления, капсульный полисахарид окисляют в присутствии метапериодата, предпочтительно, в присутствии периодата натрия (NaIO4). В другом варианте осуществления капсульный полисахарид окисляют в присутствии ортопериодата, предпочтительно, в присутствии периодной кислоты.Reductive amination involves two steps, (1) oxidation of the polysaccharide to form reactive aldehydes, (2) reduction of the imine (Schiff base) formed between the activated polysaccharide and the carrier protein to form a stable amine bond of the conjugate. Prior to oxidation, the polysaccharide is optionally subjected to size reduction. You can use mechanical methods (for example, homogenization) or chemical hydrolysis. Chemical hydrolysis can be carried out using acetic acid. The oxidation step may include reaction with periodate. For the purposes of the present invention, the term "periodate" includes both periodate and periodic acid; the term also includes both metaperiodate (IO 4 - ) and orthoperiodate (IO 6 5- ), and includes various periodate salts (eg, sodium periodate and potassium periodate). In one embodiment, the capsular polysaccharide is oxidized in the presence of metaperiodate, preferably in the presence of sodium periodate (NaIO 4 ). In another embodiment, the capsular polysaccharide is oxidized in the presence of orthoperiodate, preferably in the presence of a periodic acid.

В одном варианте осуществления, окисляющее средство представляет собой стабильное нитроксил- или нитроксид-радикальное соединение, такое как пиперидин-N-окси- или пирролидин-N-окси-соединения, в присутствии окислителя для избирательного окисления первичных гидроксилов (как описано, например, в Публикации международной патентной заявки No. WO 2014/097099). В указанной реакции, фактическим окислителем в каталитическом цикле является N-оксоаммониевая соль. В одном аспекте, указанное стабильное нитроксил- или нитроксид-радикальное соединение представляет собой пиперидин-N-окси- или пирролидин-N-окси-соединения. В одном аспекте, указанное стабильное нитроксил- или нитроксид-радикальное соединение имеет группу TEMPO (2,2,6,6-тетраметил-1-пиперидинилокси) или PROXYL (2,2,5,5-тетраметил-1-пирролидинилокси). В одном аспекте, указанное стабильное нитроксил-радикальное соединение представляет собой TEMPO или его производное. В одном аспекте, указанный окислитель представляет собой молекулу, несущую N- галогеновую группу. В одном аспекте, указанный окислитель выбран из группы, состоящей из N-хлорсукцинимида, N-бромсукцинимида, N-иодсукцинимида, дихлоризоциануровой кислоты, 1,3,5-трихлор-1,3,5-триазинан-2,4,6-триона, дибромизоциануровой кислоты, 1,3,5-трибром-1,3,5-триазинан-2,4,6-триона, дииодизоциануровой кислоты, 1,3,5-трииод-1,3,5-триазинан-2,4,6-триона. Предпочтительно, указанный окислитель представляет собой N-хлорсукцинимид.In one embodiment, the oxidizing agent is a stable nitroxyl or nitroxide radical compound, such as piperidine-N-oxy or pyrrolidine-N-oxy compounds, in the presence of an oxidizing agent to selectively oxidize primary hydroxyls (as described, for example, in Publication International Patent Application No. WO 2014/097099). In this reaction, the actual oxidizing agent in the catalytic cycle is the N-oxoammonium salt. In one aspect, said stable nitroxyl or nitroxide radical compound is piperidine-N-oxy or pyrrolidine-N-oxy compounds. In one aspect, said stable nitroxyl or nitroxide radical compound has a TEMPO (2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy) or PROXYL (2,2,5,5-tetramethyl-1-pyrrolidinyloxy) moiety. In one aspect, said stable nitroxyl radical compound is TEMPO or a derivative thereof. In one aspect, said oxidizing agent is a molecule bearing an N-halogen group. In one aspect, said oxidizing agent is selected from the group consisting of N-chlorosuccinimide, N-bromosuccinimide, N-iodosuccinimide, dichloroisocyanuric acid, 1,3,5-trichloro-1,3,5-triazinan-2,4,6-trione , dibromoisocyanuric acid, 1,3,5-tribromo-1,3,5-triazinan-2,4,6-trione, diiodioisocyanuric acid, 1,3,5-triiodo-1,3,5-triazinan-2,4 ,6-trion. Preferably, said oxidizing agent is N-chlorosuccinimide.

В конкретных аспектах, окисляющее средство представляет собой свободный радикал 2,2,6,6-тетраметил-1-пиперидинилокси (TEMPO) и N-хлорсукцинимид (NCS) в качестве coокислителя (как описано в Публикации международной патентной заявки No. WO2014/097099). Таким образом в одном аспекте гликоконъюгаты из S. pneumoniae можно получать способом, включающим стадии: a) реакции сахарида с 2,2,6,6-тетраметил-1-пиперидинилокси (TEMPO) и N-хлорсукцинимидом (NCS) в водном растворителе для получения активированного сахарида; и b) реакции активированного сахарида с белком-носителем, содержащим одну или несколько аминогрупп (указанный способ обозначен далее в настоящем описании как «TEMPO/NCS-восстановительное аминирование»).In specific aspects, the oxidizing agent is 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy (TEMPO) free radical and N-chlorosuccinimide (NCS) as a co-oxidizing agent (as described in International Patent Application Publication No. WO2014/097099) . Thus, in one aspect, glycoconjugates from S. pneumoniae can be obtained by a method comprising the steps of: a) reacting the saccharide with 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy (TEMPO) and N-chlorosuccinimide (NCS) in an aqueous solvent to obtain activated saccharide; and b) reacting the activated saccharide with a carrier protein containing one or more amino groups (this method is referred to hereinafter as "TEMPO/NCS reductive amination").

Необязательно, реакцию окисления гасят посредством добавления гасящего средства. Гасящее средство может быть выбрано из вицинальных диолов, 1,2-аминоспиртов, аминокислот, глутатиона, сульфита, бисульфата, дитионита, метабисульфита, тиосульфата, фосфитов, гипофосфитов или фосфористой кислоты (например, глицерина, этиленгликоля, пропан-1,2-диола, бутан-1,2-диола или бутан-2,3-диола, аскорбиновой кислоты).Optionally, the oxidation reaction is quenched by adding a quenching agent. The quenching agent may be selected from vicinal diols, 1,2-amino alcohols, amino acids, glutathione, sulfite, bisulfate, dithionite, metabisulfite, thiosulfate, phosphites, hypophosphites, or phosphorous acid (e.g., glycerol, ethylene glycol, propane-1,2-diol, butane-1,2-diol or butane-2,3-diol, ascorbic acid).

Второй стадией способа конъюгации в случае восстановительного аминирования является восстановление иминной связи (шиффова основания) между активированным полисахаридом и белком-носителем с образованием стабильной связи конъюгата (так называемое восстановительное аминирование), с использованием восстанавливающего средства. Подходящие восстанавливающие средства включают цианоборгидриды (такие как цианоборгидрид натрия) или боргидрид натрия. В одном варианте осуществления восстанавливающее средство представляет собой цианоборгидрид натрия.The second step of the conjugation process in the case of reductive amination is the reduction of the imine bond (Schiff base) between the activated polysaccharide and the carrier protein to form a stable conjugate bond (so-called reductive amination), using a reducing agent. Suitable reducing agents include cyanoborohydrides (such as sodium cyanoborohydride) or sodium borohydride. In one embodiment, the reducing agent is sodium cyanoborohydride.

В конкретных вариантах осуществления способов по изобретению, реакцию восстановительного аминирования проводят в апротонном растворителе (или смеси апротонных растворителей). В одном варианте осуществления, реакцию восстановления проводят в растворителе DMSO (диметилсульфоксиде) или в DMF (диметилформамиде). Растворитель DMSO или DMF можно использовать для разведения активированного полисахарида и белка-носителя, если они были лиофилизированы. В одном варианте осуществления, апротонный растворитель представляет собой DMSO.In specific embodiments of the methods of the invention, the reductive amination reaction is carried out in an aprotic solvent (or a mixture of aprotic solvents). In one embodiment, the reduction reaction is carried out in the solvent DMSO (dimethyl sulfoxide) or DMF (dimethylformamide). DMSO or DMF solvent can be used to dilute the activated polysaccharide and carrier protein if they have been lyophilized. In one embodiment, the aprotic solvent is DMSO.

В конце реакции восстановления, могут присутствовать не вступившие в реакцию альдегидные группы, оставшиеся в конъюгатах, которые можно кэпировать или гасить с использованием пригодного кэпирующего или гасящего средства. В одном варианте осуществления это кэпирующее или гасящее средство представляет собой боргидрид натрия (NaBH4). Подходящие альтернативы включают триацетоксиборгидрид натрия или боргидрид натрия или цинка в присутствии кислот Бренстеда или Льюиса, аминобораны, такие как пиридинборан, 2-пиколинборан, 2,6-диборанметанол, диметиламинборан, t-BuMe'PrN-BH3, бензиламин-BH3 или 5-этил-2- метилпиридинборан (PEMB), или смолу для обмена боргидрида.At the end of the reduction reaction, there may be unreacted aldehyde groups remaining in the conjugates, which can be capped or quenched using a suitable capping or quenching agent. In one embodiment, this capping or quenching agent is sodium borohydride (NaBH 4 ). Suitable alternatives include sodium triacetoxyborohydride or sodium or zinc borohydride in the presence of Bronsted or Lewis acids, aminoboranes such as pyridineborane, 2-picolineborane, 2,6-diboranemethanol, dimethylamineborane, t-BuMe'PrN-BH 3 , benzylamine-BH 3 or 5 -ethyl-2-methylpyridineborane (PEMB), or a borohydride exchange resin.

Гликоконъюгаты, полученные с использованием восстановительного аминирования в апротонном растворителе, как правило, используют в мультивалентных пневмококковых конъюгированных вакцинах. Таким образом, в конкретных вариантах осуществления мультивалентных композиций, где не все серотипы получены в апротонном растворителе, реакцию восстановления для остальных серотипов проводят в водном растворителе (например, выбранном из PBS (фосфатно-солевого буфера), MES (2-(N-морфолино)этансульфоновой кислоты), HEPES, (4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинэтансульфоновой кислоты), бис-трис, ADA (N-(2-ацетамидо)иминодиуксусной кислоты), PIPES (пиперазин-N, N′-бис(2-этансульфоновой кислоты)), MOPSO (3-морфолино-2-гидроксипропансульфоновой кислоты), BES (N, N-бис(2-гидроксиэтил)-2-аминоэтансульфоновой кислоты), MOPS (3-(N-морфолино)пропансульфоновой кислоты), DIPSO (3-бис(2-гидроксиэтил) амино-2-гидроксипропан-1-сульфоновой кислоты), MOBS (4-(N-морфолино)бутансульфоновой кислоты), HEPPSO (N-(2-гидроксиэтил)пиперазин-N-(2-гидроксипропансульфоновой кислоты)), POPSO (пиперазин-1,4-бис(2-гидрокси-3-пропансульфоновой кислоты)), TEA (триэтаноламина), EPPS (4-(2-гидроксиэтил)пиперазин-1-пропансульфоновой кислоты), бицина или HEPB, при pH между 6,0 и 8,5, 7,0 и 8,0 или 7,0 и 7,5).Glycoconjugates prepared using reductive amination in an aprotic solvent are generally used in multivalent pneumococcal conjugate vaccines. Thus, in specific embodiments of multivalent formulations where not all serotypes are prepared in an aprotic solvent, the reduction reaction for the remaining serotypes is carried out in an aqueous solvent (e.g., selected from PBS (phosphate buffered saline), MES (2-( N -morpholino) ethanesulfonic acid), HEPES, (4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid), bis-tris, ADA (N-(2-acetamido)iminodiacetic acid), PIPES (piperazine-N, N′-bis(2 -ethanesulfonic acid)), MOPSO (3-morpholino-2-hydroxypropanesulfonic acid), BES (N,N-bis(2-hydroxyethyl)-2-aminoethanesulfonic acid), MOPS (3-(N-morpholino)propanesulfonic acid), DIPSO (3-bis(2-hydroxyethyl)amino-2-hydroxypropane-1-sulfonic acid), MOBS (4-(N-morpholino)butanesulfonic acid), HEPPSO (N-(2-hydroxyethyl)piperazine-N-(2 -hydroxypropanesulfonic acid)), POPSO (piperazine-1,4-bis(2-hydroxy-3-propanesulfonic acid)), TEA (triethanolamine), EPPS (4-(2-hydroxyethyl)piperazine-1-propansul background acid), bicine or HEPB, at pH between 6.0 and 8.5, 7.0 and 8.0 or 7.0 and 7.5).

В некоторых вариантах осуществления, гликоконъюгаты по настоящему изобретению содержат полисахарид, имеющий молекулярную массу между 10 кДа и 10000 кДа. В других таких вариантах осуществления, полисахарид имеет молекулярную массу между 25 кДа и 5000 кДа. В других таких вариантах осуществления, полисахарид имеет молекулярную массу между 50 кДа и 1000 кДа. В других таких вариантах осуществления, полисахарид имеет молекулярную массу между 70 кДа и 900 кДа. В других таких вариантах осуществления, полисахарид имеет молекулярную массу между 100 кДа и 800 кДа. В других таких вариантах осуществления, полисахарид имеет молекулярную массу между 200 кДа и 600 кДа. В других таких вариантах осуществления, полисахарид имеет молекулярную массу 100 кДа - 1000 кДа; 100 кДа - 900 кДа; 100 кДа - 800 кДа; 100 кДа - 700 кДа; 100 кДа - 600 кДа; 100 кДа - 500 кДа; 100 кДа - 400 кДа; 100 кДа - 300 кДа; 150 кДа - 1000 кДа; 150 кДа - 900 кДа; 150 кДа - 800 кДа; 150 кДа - 700 кДа; 150 кДа - 600 кДа; 150 кДа - 500 кДа; 150 кДа - 400 кДа; 150 кДа - 300 кДа; 200 кДа - 1000 кДа; 200 кДа - 900 кДа; 200 кДа - 800 кДа; 200 кДа - 700 кДа; 200 кДа - 600 кДа; 200 кДа - 500 кДа; 200 кДа - 400 кДа; 200 кДа - 300; 250 кДа - 1000 кДа; 250 кДа - 900 кДа; 250 кДа - 800 кДа; 250 кДа - 700 кДа; 250 кДа - 600 кДа; 250 кДа - 500 кДа; 250 кДа - 400 кДа; 250 кДа - 350 кДа; 300 кДа - 1000 кДа; 300 кДа - 900 кДа; 300 кДа - 800 кДа; 300 кДа - 700 кДа; 300 кДа - 600 кДа; 300 кДа - 500 кДа; 300 кДа - 400 кДа; 400 кДа - 1000 кДа; 400 кДа - 900 кДа; 400 кДа - 800 кДа; 400 кДа - 700 кДа; 400 кДа - 600 кДа; или 500 кДа - 600 кДа.In some embodiments, the glycoconjugates of the present invention comprise a polysaccharide having a molecular weight between 10 kDa and 10,000 kDa. In other such embodiments, the polysaccharide has a molecular weight between 25 kDa and 5000 kDa. In other such embodiments, the polysaccharide has a molecular weight between 50 kDa and 1000 kDa. In other such embodiments, the polysaccharide has a molecular weight between 70 kD and 900 kD. In other such embodiments, the polysaccharide has a molecular weight between 100 kD and 800 kD. In other such embodiments, the polysaccharide has a molecular weight between 200 kD and 600 kD. In other such embodiments, the polysaccharide has a molecular weight of 100 kDa - 1000 kDa; 100 kDa - 900 kDa; 100 kDa - 800 kDa; 100 kDa - 700 kDa; 100 kDa - 600 kDa; 100 kDa - 500 kDa; 100 kDa - 400 kDa; 100 kDa - 300 kDa; 150 kDa - 1000 kDa; 150 kDa - 900 kDa; 150 kDa - 800 kDa; 150 kDa - 700 kDa; 150 kDa - 600 kDa; 150 kDa - 500 kDa; 150 kDa - 400 kDa; 150 kDa - 300 kDa; 200 kDa - 1000 kDa; 200 kDa - 900 kDa; 200 kDa - 800 kDa; 200 kDa - 700 kDa; 200 kDa - 600 kDa; 200 kDa - 500 kDa; 200 kDa - 400 kDa; 200 kDa - 300; 250 kDa - 1000 kDa; 250 kDa - 900 kDa; 250 kDa - 800 kDa; 250 kDa - 700 kDa; 250 kDa - 600 kDa; 250 kDa - 500 kDa; 250 kDa - 400 kDa; 250 kDa - 350 kDa; 300 kDa - 1000 kDa; 300 kDa - 900 kDa; 300 kDa - 800 kDa; 300 kDa - 700 kDa; 300 kDa - 600 kDa; 300 kDa - 500 kDa; 300 kDa - 400 kDa; 400 kDa - 1000 kDa; 400 kDa - 900 kDa; 400 kDa - 800 kDa; 400 kDa - 700 kDa; 400 kDa - 600 kDa; or 500 kDa - 600 kDa.

В конкретных вариантах осуществления, реакцию конъюгации проводят посредством восстановительного аминирования, где никель используют для большей эффективности реакции конъюгации и чтобы способствовать удалению свободного цианида. Переходные металлы, как известно, формируют стабильные комплексы с цианидом и, как известно, улучшают восстановительное метилирование аминогрупп белка с использованием формальдегида и цианоборгидрида натрия (S Gidley et al., Biochem J. 1982, 203: 331-334; Jentoft et al. Anal Biochem. 1980, 106: 186-190). Посредством включения в комплекс остаточного, ингибирующего цианида, добавление никеля увеличивает использование белка в ходе конъюгации и приводит к образованию более крупных, потенциально, более иммуногенных конъюгатов.In specific embodiments, the conjugation reaction is carried out by reductive amination, where nickel is used to make the conjugation reaction more efficient and to help remove free cyanide. Transition metals are known to form stable complexes with cyanide and are known to improve reductive methylation of protein amino groups using formaldehyde and sodium cyanoborohydride (S Gidley et al ., Biochem J. 1982, 203: 331-334; Jentoft et al . Anal Biochem 1980, 106: 186-190). By incorporating residual, inhibitory cyanide into the complex, nickel addition increases protein utilization during conjugation and results in larger, potentially more immunogenic conjugates.

Пригодные альтернативные химические реакции включают активацию сахарида с использованием тетрафторбората 1-циано-4-диметиламинопиридиния (CDAP) с образованием сложного эфира цианата. Активированный сахарид можно, таким образом, присоединять напрямую или посредством группы спейсера (линкера) к аминогруппе на белке-носителе. Например, спейсер может представлять собой цистамин или цистеамин для получения тиолированного полисахарида, который можно присоединять к носителю через тиоэфирную связь, полученную после реакции с активированным малеимидом белком-носителем (например, с использованием GMBS) или с галогенацетилированным белком-носителем (например, с использованием иодацетимида [например, этилиодацетимида HCl] или N-сукцинимидилбромацетата или SIAB, или SIA, или SBAP). Предпочтительно, цианатный сложный эфир (необязательно, полученный посредством химических реакций CDAP) соединяют с гександиамином или дигидразидом адипиновой кислоты (ADH), и амино-дериватизированный сахарид конъюгируют с белком-носителем с использованием химических реакций карбодиимида (например, EDAC или EDC) посредством карбоксильной группы на белке-носителе. Такие конъюгаты описаны в Публикациях международных патентных заявок No. WO 93/15760, WO 95/08348 и WO 96/29094; и Chu et al., 1983, Infect. Immunity 40:245-256.Suitable alternative chemistries include activation of the saccharide using 1-cyano-4-dimethylaminopyridinium tetrafluoroborate (CDAP) to form the cyanate ester. The activated saccharide can thus be attached directly or via a spacer (linker) group to the amino group on the carrier protein. For example, the spacer may be a cystamine or cysteamine to provide a thiolated polysaccharide that can be attached to the carrier via a thioether bond obtained after reaction with a maleimide-activated carrier protein (e.g., using GMBS) or a haloacetylated carrier protein (e.g., using iodoacetimide [eg ethyliodoacetimide HCl] or N-succinimidyl bromoacetate or SIAB or SIA or SBAP). Preferably, the cyanate ester (optionally produced via CDAP chemistry) is coupled to hexanediamine or adipic acid dihydrazide (ADH), and the amino-derivatized saccharide is conjugated to the carrier protein using carbodiimide chemistry (e.g., EDAC or EDC) via the carboxyl group on the carrier protein. Such conjugates are described in International Patent Application Publication No. WO 93/15760, WO 95/08348 and WO 96/29094; and Chu et al ., 1983, Infect. Immunity 40:245-256.

В других подходящих способах конъюгации используют карбодиимиды, гидразиды, активные сложные эфиры, норборан, п-нитробензойную кислоту, S-NHS, EDC, TSTU. Многие из них описаны в Публикации международной патентной заявки No. WO 98/42721. Конъюгация может включать карбонильный линкер, который может образовываться посредством реакции свободной гидроксильной группы сахарида с CDI (См. Bethell et al., 1979, J. Biol. Chem. 254:2572-4; Hearn et al., 1981, J. Chromatogr. 218:509-18), с последующей реакцией с белком с образованием карбаматной связи. Это может включать восстановление аномерного конца до первичной гидроксильной группы, необязательное введение защиты/снятие защиты первичной гидроксильной группы, реакцию первичной гидроксильной группы с CDI с образованием карбаматного промежуточного соединения CDI и соединение карбаматного промежуточного соединения CDI с аминогруппой на белке.Other suitable conjugation methods use carbodiimides, hydrazides, active esters, norborane, p-nitrobenzoic acid, S-NHS, EDC, TSTU. Many of them are described in International Patent Application Publication No. WO 98/42721. The conjugation may include a carbonyl linker which may be formed by the reaction of the free hydroxyl group of the saccharide with CDI (See Bethell et al ., 1979, J. Biol. Chem. 254:2572-4; Hearn et al ., 1981, J. Chromatogr. 218:509-18), followed by reaction with the protein to form a carbamate bond. This may include reducing the anomeric end to a primary hydroxyl group, optionally protecting/deprotecting the primary hydroxyl group, reacting the primary hydroxyl group with CDI to form a CDI carbamate intermediate, and coupling the CDI carbamate intermediate to an amino group on the protein.

После конъюгации (реакции восстановления и, необязательно, реакции кэпирования или гашения), гликоконъюгаты можно очищать (обогащать по отношению к количеству конъюгата полисахарид-белок) множеством способов, известных специалисту в данной области. Эти способы включают диализ, способы концентрации/диафильтрации, проточную фильтрацию вдоль потока, ультрафильтрацию, преципитацию/элюцию, хроматографию на колонке (ионообменную хроматографию, ионообменную хроматографию в нескольких режимах, DEAE или хроматографию гидрофобного взаимодействия) и глубинную фильтрацию. См., например, Патент США No. 6146902. В одном варианте осуществления, гликоконъюгаты очищают посредством диафильтрации или ионообменной хроматографии или эксклюзионной хроматографии.After conjugation (reduction reactions and optionally capping or quenching reactions), glycoconjugates can be purified (enriched relative to the amount of polysaccharide-protein conjugate) by a variety of methods known to the person skilled in the art. These methods include dialysis, concentration/diafiltration methods, flow-through filtration, ultrafiltration, precipitation/elution, column chromatography (ion exchange chromatography, multiple mode ion exchange chromatography, DEAE or hydrophobic interaction chromatography) and depth filtration. See, for example, US Patent No. No. 6,146,902. In one embodiment, the glycoconjugates are purified by diafiltration or ion exchange chromatography or size exclusion chromatography.

Один способ характеризации гликоконъюгатов по изобретению осуществляют посредством количества остатков лизина в белке-носителе (например, CRM197), которые становятся конъюгированными с сахаридом, которое может быть охарактеризовано как диапазон конъюгированных остатков лизина (степень конъюгации). Доказательство лизиновой модификации белка-носителя, за счет ковалентных связей с полисахаридами, можно получать посредством анализа аминокислот с использованием общепринятых способов, известных специалисту в данной области. Конъюгация в результате приводит к уменьшению количества выделенных остатков лизина, по сравнению с исходным материалом белка-носителя, использованным для образования материалов конъюгата. В предпочтительном варианте осуществления, степень конъюгации гликоконъюгата по изобретению составляет между 2 и 15, между 2 и 13, между 2 и 10, между 2 и 8, между 2 и 6, между 2 и 5, между 2 и 4, между 3 и 15, между 3 и 13, между 3 и 10, между 3 и 8, между 3 и 6, между 3 и 5, между 3 и 4, между 5 и 15, между 5 и 10, между 8 и 15, между 8 и 12, между 10 и 15 или между 10 и 12. В одном варианте осуществления, степень конъюгации гликоконъюгата по изобретению составляет приблизительно 2, приблизительно 3, приблизительно 4, приблизительно 5, приблизительно 6, приблизительно 7, приблизительно 8, приблизительно 9, приблизительно 10, приблизительно 11, приблизительно 12, приблизительно 13, приблизительно 14 или приблизительно 15. В предпочтительном варианте осуществления, степень конъюгации гликоконъюгата по изобретению составляет между 4 и 7. В некоторых таких вариантах осуществления, белок-носитель представляет собой CRM197.One way to characterize the glycoconjugates of the invention is by the number of lysine residues in the carrier protein (eg CRM197) that become conjugated to the saccharide, which can be characterized as a range of lysine residues conjugated (degree of conjugation). Evidence of a lysine modification of the carrier protein, due to covalent bonds with polysaccharides, can be obtained by analysis of amino acids using conventional methods known to the person skilled in the art. The conjugation results in a reduction in the number of recovered lysine residues compared to the carrier protein starting material used to form the conjugate materials. In a preferred embodiment, the degree of conjugation of the glycoconjugate of the invention is between 2 and 15, between 2 and 13, between 2 and 10, between 2 and 8, between 2 and 6, between 2 and 5, between 2 and 4, between 3 and 15 , between 3 and 13, between 3 and 10, between 3 and 8, between 3 and 6, between 3 and 5, between 3 and 4, between 5 and 15, between 5 and 10, between 8 and 15, between 8 and 12 , between 10 and 15, or between 10 and 12. In one embodiment, the degree of conjugation of the glycoconjugate of the invention is about 2, about 3, about 4, about 5, about 6, about 7, about 8, about 9, about 10, about 11, about 12, about 13, about 14, or about 15. In a preferred embodiment, the degree of conjugation of the glycoconjugate of the invention is between 4 and 7. In some such embodiments, the carrier protein is CRM197.

Гликоконъюгаты по изобретению можно также характеризовать по соотношению (масс./масс.) сахарида и белка-носителя. В некоторых вариантах осуществления, соотношение полисахарида и белка-носителя в гликоконъюгате (масс./масс.) составляет между 0,5 и 3,0 (например, приблизительно 0,5, приблизительно 0,6, приблизительно 0,7, приблизительно 0,8, приблизительно 0,9, приблизительно 1,0, приблизительно 1,1, приблизительно 1,2, приблизительно 1,3, приблизительно 1,4, приблизительно 1,5, приблизительно 1,6, приблизительно 1,7, приблизительно 1,8, приблизительно 1,9, приблизительно 2,0, приблизительно 2,1, приблизительно 2,2, приблизительно 2,3, приблизительно 2,4, приблизительно 2,5, приблизительно 2,6, приблизительно 2,7, приблизительно 2,8, приблизительно 2,9 или приблизительно 3,0). В других вариантах осуществления, соотношение сахарида и белка-носителя (масс./масс.) составляет между 0,5 и 2,0, между 0,5 и 1,5, между 0,8 и 1,2, между 0,5 и 1,0, между 1,0 и 1,5 или между 1,0 и 2,0. В следующих вариантах осуществления, соотношение сахарида и белка-носителя (масс./масс.) составляет между 0,8 и 1,2. В предпочтительном варианте осуществления, соотношение капсульного полисахарида и белка-носителя в конъюгате составляет между 0,9 и 1,1. В некоторых таких вариантах осуществления, белок-носитель представляет собой CRM197. Гликоконъюгаты и иммуногенные композиции по изобретению могут содержать свободный сахарид, который не является ковалентно конъюгированным с белком-носителем, но, тем не менее, присутствует в композиции гликоконъюгата. Свободный сахарид может являться нековалентно ассоциированным с гликоконъюгатом (т.е., нековалентно связанным с ним, адсорбированным на нем, или заключенным в него или вместе с ним).The glycoconjugates of the invention can also be characterized by the ratio (w/w) of saccharide to carrier protein. In some embodiments, the ratio of polysaccharide to carrier protein in the glycoconjugate (w/w) is between 0.5 and 3.0 (e.g., about 0.5, about 0.6, about 0.7, about 0, 8, about 0.9, about 1.0, about 1.1, about 1.2, about 1.3, about 1.4, about 1.5, about 1.6, about 1.7, about 1, 8, about 1.9, about 2.0, about 2.1, about 2.2, about 2.3, about 2.4, about 2.5, about 2.6, about 2.7, about 2, 8, about 2.9, or about 3.0). In other embodiments, the ratio of saccharide to carrier protein (w/w) is between 0.5 and 2.0, between 0.5 and 1.5, between 0.8 and 1.2, between 0.5 and 1.0, between 1.0 and 1.5, or between 1.0 and 2.0. In further embodiments, the ratio of saccharide to carrier protein (w/w) is between 0.8 and 1.2. In a preferred embodiment, the ratio of capsular polysaccharide to carrier protein in the conjugate is between 0.9 and 1.1. In some such embodiments, the carrier protein is CRM197. The glycoconjugates and immunogenic compositions of the invention may contain a free saccharide that is not covalently conjugated to the carrier protein but is nonetheless present in the glycoconjugate composition. The free saccharide may be non-covalently associated with (ie, non-covalently associated with, adsorbed to, or incorporated into or with the glycoconjugate).

В предпочтительном варианте осуществления, гликоконъюгат содержит менее, чем приблизительно 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20% или 15% свободного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида. В предпочтительном варианте осуществления, гликоконъюгат содержит менее, чем приблизительно 25% свободного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида. В предпочтительном варианте осуществления гликоконъюгат содержит менее, чем приблизительно 20% свободного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида. В предпочтительном варианте осуществления гликоконъюгат содержит менее, чем приблизительно 15% свободного полисахарида, по сравнению с общим количеством полисахарида.In a preferred embodiment, the glycoconjugate contains less than about 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20%, or 15% free polysaccharide relative to the total polysaccharide. In a preferred embodiment, the glycoconjugate contains less than about 25% free polysaccharide compared to the total polysaccharide. In a preferred embodiment, the glycoconjugate contains less than about 20% free polysaccharide compared to the total polysaccharide. In a preferred embodiment, the glycoconjugate contains less than about 15% free polysaccharide compared to the total polysaccharide.

Мультивалентные вакцины на основе конъюгата полисахарид-белокMultivalent vaccines based on polysaccharide-protein conjugate

В конкретных вариантах осуществления изобретения, мультивалентные полисахаридные вакцины содержат неконъюгированные полисахариды и/или конъюгаты полисахарид-белок из одного или нескольких из S. pneumoniae серотипов 23A и 23B, и капсульные полисахариды из одного или нескольких из S. pneumoniae серотипов 1, 2, 3, 4, 5, 6A, 6B, 6C, 6D, 7B, 7C, 7F, 8, 9N, 9V, 10A, 11A, 12F, 14, 15A, 15B, 15C, 16F, 17F, 18B, 18C, 19A, 19F, 20, 21, 22A, 22F, 23F, 24B, 24F, 27, 28A, 31, 33F, 34, 35A, 35B, 35F и 38, в форме свободных полисахаридов, компонента конъюгата полисахарид-белок или их комбинации, для получения мультивалентной пневмококковой вакцины. В конкретных вариантах осуществления изобретения, иммуногенная композиция содержит, в основном состоит из или состоит из капсульных полисахаридов из S. pneumoniae серотипов 2, 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, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43 или 44, индивидуально конъюгированных с одним или несколькими белками-носителями. Предпочтительно, сахариды из конкретного серотипа не конъюгированы более чем с одним белком-носителем.In specific embodiments, the multivalent polysaccharide vaccines comprise unconjugated polysaccharides and/or polysaccharide-protein conjugates from one or more of S. pneumoniae serotypes 23A and 23B, and capsular polysaccharides from one or more of S. pneumoniae serotypes 1, 2, 3, 4, 5, 6A, 6B, 6C, 6D, 7B, 7C, 7F, 8, 9N, 9V, 10A, 11A, 12F, 14, 15A, 15B, 15C, 16F, 17F, 18B, 18C, 19A, 19F, 20, 21, 22A, 22F, 23F, 24B, 24F, 27, 28A, 31, 33F, 34, 35A, 35B, 35F and 38, as free polysaccharides, a polysaccharide-protein conjugate component, or a combination thereof, to produce multivalent pneumococcal vaccines. In specific embodiments, the immunogenic composition comprises, consists primarily of, or consists of capsular polysaccharides from S. pneumoniae serotypes 2, 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, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43 or 44 individually conjugated to one or more carrier proteins. Preferably, saccharides from a particular serotype are not conjugated to more than one carrier protein.

После очистки индивидуальных гликоконъюгатов, получают их соединения для составления иммуногенной композиции по настоящему изобретению. Эти пневмококковые конъюгаты получают отдельными способами, и нерасфасованный препарат составляют в отдельную лекарственную форму.After purification of the individual glycoconjugates, their compounds are obtained to formulate the immunogenic composition of the present invention. These pneumococcal conjugates are prepared by separate methods and the bulk preparation is formulated into a separate dosage form.

Для конкретных серотипов внутри S. pneumoniae серогруппы 23, можно наблюдать перекрестную защиту. Иными словами, полисахариды из конкретного серотипа может индуцировать иммунный ответ, который является защитным против другого серотипа. Как правило, другой серотип находится внутри той же серогруппы, но в некоторых случаях, один серотип может обеспечивать защиту от серотипа в другой серогруппе. С другой стороны, иногда перекрестную защиту не наблюдают даже в одной и той же серогруппе с полисахаридами из этих серотипов, имеющих сходные структуры. В примерах неожиданно показали, что полисахариды из S. pneumoniae серотипов 23A и 23F обеспечивают слабую перекрестную защиту против S. pneumoniae серотипа 23B (в то же время обеспечивая сильную перекрестную защиту друг против друга). Таким образом, для получения защиты против серотипов 23A, 23B и 23F, мультивалентная композиция, включающая полисахарид серотипов 23A или 23F, должна включать полисахарид серотипа 23B. Соответственно, в конкретных вариантах осуществления изобретения, мультивалентная композиция содержит полисахариды из серотипов 23A и 23B. В других вариантах осуществления изобретения, мультивалентная композиция содержит полисахариды из серотипов 23F и 23B.For specific serotypes within S. pneumoniae serogroup 23, cross protection can be observed. In other words, polysaccharides from a particular serotype can induce an immune response that is protective against another serotype. Typically, another serotype is within the same serogroup, but in some cases, one serotype may provide protection against a serotype in another serogroup. On the other hand, sometimes cross-protection is not observed even in the same serogroup with polysaccharides from these serotypes having similar structures. The examples unexpectedly showed that polysaccharides from S. pneumoniae serotypes 23A and 23F provide weak cross protection against S. pneumoniae serotype 23B (while providing strong cross protection against each other). Thus, to obtain protection against serotypes 23A, 23B and 23F, a multivalent composition comprising a serotype 23A or 23F polysaccharide must include a serotype 23B polysaccharide. Accordingly, in specific embodiments of the invention, the multivalent composition contains polysaccharides from serotypes 23A and 23B. In other embodiments of the invention, the multivalent composition contains polysaccharides from serotypes 23F and 23B.

Фармацевтические/вакцинные композицииPharmaceutical/vaccine compositions

Кроме того, настоящее изобретение относится к композициям, включая фармацевтические, иммуногенные и вакцинные композиции, содержащие, в основном состоящие из, или альтернативно, состоящие из любой из комбинаций серотипов полисахаридов S. pneumoniae, описанных выше, вместе с фармацевтически приемлемым носителем и адъювантом.In addition, the present invention relates to compositions, including pharmaceutical, immunogenic and vaccine compositions, containing, essentially consisting of, or alternatively consisting of, any of the combinations of S. pneumoniae polysaccharide serotypes described above, together with a pharmaceutically acceptable carrier and adjuvant.

Получение составов конъюгатов полисахарид-белок по настоящему изобретению можно осуществлять с использованием известных в данной области способов. Например, составы индивидуальных пневмококковых конъюгатов можно получать с использованием физиологически приемлемого носителя для получения композиции. Примеры таких носителей включают, но без ограничения, воду, забуференный солевой раствор, полиолы (например, глицерин, пропиленгликоль, жидкий полиэтиленгликоль) и растворы декстрозы.The preparation of the polysaccharide-protein conjugate formulations of the present invention can be carried out using methods known in the art. For example, formulations of individual pneumococcal conjugates can be prepared using a physiologically acceptable carrier to form the composition. Examples of such carriers include, but are not limited to, water, buffered saline, polyols (eg, glycerol, propylene glycol, liquid polyethylene glycol), and dextrose solutions.

В предпочтительном варианте осуществления, вакцинную композицию составляют в L-гистидиновом буфере с хлоридом натрия.In a preferred embodiment, the vaccine composition is formulated in L-histidine buffer with sodium chloride.

Как определено в настоящем описании, «адъювант» представляет собой вещество, которое служит для увеличения иммуногенности иммуногенной композиции по изобретению. Иммунный адъювант может усиливать иммунный ответ на антиген, который является слабо иммуногенным при введении отдельно, например, не индуцирует или индуцирует слабые титры антитела или опосредованный клетками иммунный ответ, может увеличивать титры антитела против антигена и/или уменьшать дозу антигена, эффективную для достижения иммунного ответа у индивидуума. Таким образом, адъюванты часто вводят для бустер-стимуляции иммунного ответа, и они хорошо известны специалисту в данной области. Пригодные адъюванты для усиления эффективности композиции включают, но без ограничения:As defined herein, an "adjuvant" is a substance that serves to increase the immunogenicity of an immunogenic composition of the invention. An immune adjuvant may enhance an immune response to an antigen that is weakly immunogenic when administered alone, e.g., does not induce or induces weak antibody titers or a cell-mediated immune response, may increase antibody titers against the antigen, and/or reduce the dose of antigen effective to achieve an immune response at the individual. Thus, adjuvants are often administered to boost the immune response and are well known to those skilled in the art. Suitable adjuvants to enhance the effectiveness of the composition include, but are not limited to:

(1) соли алюминия (квасцы), такие как гидроксид алюминия, фосфат алюминия, сульфат алюминия и т.д.;(1) aluminum salts (alum) such as aluminum hydroxide, aluminum phosphate, aluminum sulfate, etc.;

(2) эмульсионные составы масло-в-воде (в присутствии или в отсутствие других специфических иммуностимулирующих средств, таких как мурамилпептиды (определенные ниже) или компоненты клеточной стенки бактерий), например, такие как (a) MF59 (Публикация международной патентной заявки No. WO 90/14837), содержащий 5% сквален, 0,5% Tween 80 и 0,5% Span 85 (необязательно, содержащий различные количества MTP-PE), составленный в субмикронные частицы с использованием микрофлуидизатора, такого как микрофлуидизатор модели 110Y (Microfluidics, Newton, MA), (b) SAF, содержащий 10% сквален, 0,4% Tween 80, 5% блок-сополимер плюроник L121, и thr-MDP, либо микрофлуидизированный в субмикронной эмульсии, либо встряхиваемый для образования эмульсии с более крупным размером частиц, (c) адъювантная система Ribi™ (RAS), (Corixa, Hamilton, MT), содержащая 2% сквален, 0,2% Tween 80, и один или несколько компонентов клеточной стенки бактерий из группы, состоящей из 3-O-деацилированного монофосфориллипида A (MPL™), описанного в Патенте США No. 4912094, димиколата трегалозы (TDM) и каркаса клеточной стенки (CWS), предпочтительно, MPL+CWS (Detox™); и (d) монтанид ISA;(2) oil-in-water emulsion formulations (in the presence or absence of other specific immunostimulatory agents such as muramyl peptides (defined below) or bacterial cell wall components), such as (a) MF59 (International Patent Application Publication No. WO 90/14837) containing 5% squalene, 0.5% Tween 80 and 0.5% Span 85 (optionally containing varying amounts of MTP-PE) formulated into submicron particles using a microfluidizer such as a model 110Y microfluidizer (Microfluidics , Newton, MA), (b) SAF containing 10% squalene, 0.4% Tween 80, 5% Pluronic L121 block copolymer, and thr-MDP, either microfluidized into a submicron emulsion or shaken to form an emulsion with a coarser particle size, (c) Ribi™ adjuvant system (RAS), (Corixa, Hamilton, MT) containing 2% squalene, 0.2% Tween 80, and one or more bacterial cell wall components from the group consisting of 3-O -deacylated monophosphoryl lipid A (MPL™), described in US Patent No. 4912094, trehalose dimycolate (TDM) and cell wall scaffold (CWS), preferably MPL+CWS (Detox™); and (d) montanide ISA;

(3) можно использовать сапониновые адъюванты, такие как Quil A или STIMULON™ QS-21 (Antigenics, Framingham, MA) (см., например, Патент США No. 5057540), или частицы, образованные ими, такие как ISCOM (иммуностимулирующие комплексы, сформированные комбинацией холестерина, сапонина, фосфолипида и амфипатических белков) и Iscomatrix® (имеющий в основном такую же структуру, как ISCOM, но в отсутствие белка);(3) saponin adjuvants such as Quil A or STIMULON™ QS-21 (Antigenics, Framingham, MA) (see e.g. US Pat. formed by a combination of cholesterol, saponin, phospholipid and amphipathic proteins) and Iscomatrix® (having basically the same structure as ISCOM, but without the protein);

(4) бактериальные липополисахариды, синтетические аналоги липида A, такие как соединения аминоалкилглюкозаминфосфата (AGP), или их производные или аналоги, которые доступны от Corixa, и которые описаны в Патенте США No. 6113918; один такой AGP представляет собой 2-[(R)-3-тетрадеканоилокситетрадеканоиламино]этил-2-дезокси-4-O-фосфоно-3-O-[(R)-3-тетрадеканоилокситетрадеканоил]-2-[(R)-3-тетрадеканоилокситетрадеканоиламино]-b-D-глюкопиранозид, также известный как 529 (ранее известный как RC529), который составлен в водной форме или в виде стабильной эмульсии;(4) bacterial lipopolysaccharides, synthetic lipid A analogs such as aminoalkylglucosamine phosphate (AGP) compounds, or derivatives or analogs thereof, which are available from Corixa and which are described in US Patent No. 6113918; one such AGP is 2-[(R)-3-tetradecanoyloxytetradecanoylamino]ethyl-2-deoxy-4-O-phosphono-3-O-[(R)-3-tetradecanoyloxytetradecanoyl]-2-[(R)-3 -tetradecanoyloxytetradecanoylamino]-b-D-glucopyranoside, also known as 529 (formerly known as RC529), which is formulated in aqueous form or as a stable emulsion;

(5) синтетические полинуклеотиды, такие как олигонуклеотиды, содержащие мотив(ы) CpG (Патент США No. 6207646);(5) synthetic polynucleotides such as oligonucleotides containing CpG motif(s) (US Patent No. 6207646);

(6) цитокины, такие как интерлейкины (например, IL-1, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-12, IL-15, IL-18 и т.д.), интерфероны (например, гамма-интерферон), гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (GM-CSF), макрофагальный колониестимулирующий фактор (M-CSF), фактор некроза опухоли (TNF), костимулирующие молекулы B7-1 и B7-2, и т.д.; и(6) cytokines such as interleukins (eg, IL-1, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-12, IL-15, IL-18, etc. .), interferons (e.g. interferon gamma), granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF), macrophage colony stimulating factor (M-CSF), tumor necrosis factor (TNF), costimulatory molecules B7-1 and B7-2, and etc.; and

(7) компоненты комплемента, такие как тример компонента комплемента C3d.(7) complement components such as complement component trimer C3d.

В другом варианте осуществления, адъювант представляет собой смесь из 2, 3 или более из вышеуказанных адъювантов, например, SBAS2 (эмульсия масло-в-воде, также содержащая 3-деацилированный монофосфориллипид A и QS21).In another embodiment, the adjuvant is a mixture of 2, 3 or more of the above adjuvants, eg SBAS2 (oil-in-water emulsion also containing 3-deacylated monophosphoryl lipid A and QS21).

Мурамилпептиды включают, но без ограничения, N-ацетил-мурамил-L-треонил-D-изоглутамин (thr-MDP), N-ацетил-нормурамил-L-аланин-2-(1',2'-дипальмитоил-sn-глицеро-3-гидроксифосфорилокси)-этиламин (MTP-PE) и т.д.Muramyl peptides include, but are not limited to, N-acetyl-muramyl-L-threonyl-D-isoglutamine (thr-MDP), N-acetyl-normuramyl-L-alanine-2-(1',2'-dipalmitoyl-sn-glycero -3-hydroxyphosphoryloxy)-ethylamine (MTP-PE), etc.

В конкретных вариантах осуществления, адъювант представляет собой соль алюминия. Адъювант на основе соли алюминия может присутствовать в преципитированной на квасцах вакцине или адсорбированной на квасцах вакцине. Адъюванты на основе соли алюминия хорошо известны в данной области и описаны, например, в Harlow, E. and D. Lane (1988; Antibodies: A Laboratory Manual Cold Spring Harbor Laboratory) и Nicklas, W. (1992; Aluminum salts. Research in Immunology 143:489-493). Соль алюминия включает, но без ограничения, гидратированный оксид алюминия, гидрат оксида алюминия, тригидрат оксида алюминия (ATH), гидрат алюминия, тригидрат алюминия, Alhydrogel®, Superfos, Amphogel®, гидроксид алюминия (III), гидроксифосфатсульфат алюминия (адъювант на основе фосфата алюминия (APA)), аморфный оксид алюминия, тригидратированный оксид алюминия или тригидроксиалюминий.In specific embodiments, the adjuvant is an aluminum salt. The aluminum salt adjuvant may be present in an alum-precipitated or alum-adsorbed vaccine. Aluminum salt adjuvants are well known in the art and are described, for example, in Harlow, E. and D. Lane (1988; Antibodies: A Laboratory Manual Cold Spring Harbor Laboratory) and Nicklas, W. (1992; Aluminum salts. Research in Immunology 143:489-493). The aluminum salt includes, but is not limited to, hydrated alumina, alumina hydrate, alumina trihydrate (ATH), aluminum hydrate, aluminum trihydrate, Alhydrogel®, Superfos , Amphogel® , aluminum(III) hydroxide, aluminum hydroxyphosphate sulfate (phosphate based adjuvant). alumina (APA)), amorphous alumina, trihydrated alumina or trihydroxyaluminum.

APA представляет собой водную суспензию гидроксифосфата алюминия. APA изготавливают посредством смешивания хлорида алюминия и фосфата натрия в объемном соотношении 1:1 для преципитации гидроксифосфата алюминия. После процесса смешивания, материал подвергают уменьшению размера с использованием смесителя с высоким усилием сдвига для достижения монодисперсного распределения размеров частиц. Затем продукт подвергают диафильтрации против физиологического солевого раствора и стерилизации паром.APA is an aqueous suspension of aluminum hydroxyphosphate. APA is made by mixing aluminum chloride and sodium phosphate in a 1:1 volume ratio to precipitate aluminum hydroxyphosphate. After the mixing process, the material is subjected to size reduction using a high shear mixer to achieve a monodisperse particle size distribution. The product is then diafiltered against physiological saline and steam sterilized.

В конкретных вариантах осуществления, коммерчески доступный Al(OH)3 (например, Alhydrogel® или Superfos от Denmark/Accurate Chemical and Scientific Co., Westbury, NY) используют для адсорбции белков. Адсорбция белка является зависимой, в другом варианте осуществления, от pI (изоэлектрической точки pH) белка и pH среды. Белок с низкой pI адсорбируется на положительно заряженном ионе алюминия более сильно, чем белок с высокой pI. Соли алюминия могут образовывать депо Ag, которое медленно высвобождает его в течение периода 2-3 недель, могут быть вовлечены в неспецифическую активацию макрофагов и активацию комплемента, и/или стимулировать механизм врожденного иммунитета (возможно, посредством стимуляции образования мочевой кислоты). См., например, Lambrecht et al., 2009, Curr Opin Immunol 21:23.In specific embodiments, commercially available Al(OH) 3 (eg, Alhydrogel® or Superfos from Denmark/Accurate Chemical and Scientific Co., Westbury, NY) is used to adsorb proteins. Protein adsorption is dependent, in another embodiment, on the pI (isoelectric pH point) of the protein and the pH of the medium. A protein with a low pI is adsorbed on a positively charged aluminum ion more strongly than a protein with a high pI. Aluminum salts may form a depot of Ag that slowly releases it over a period of 2-3 weeks, may be involved in non-specific macrophage and complement activation, and/or stimulate the innate immune mechanism (possibly through stimulation of uric acid production). See, for example, Lambrecht et al ., 2009, Curr Opin Immunol 21:23.

Моновалентные нерасфасованные водные конъюгаты, как правило, смешивают и разводят. После разведения, партию стерилизуют фильтрацией. Адъювант фосфат алюминия добавляют асептически до целевой конечной концентрации 4 мкг/мл для всех серотипов S. pneumoniae, за исключением серотипа 6B, который разводят до целевой концентрации 8 мкг/мл, и конечной концентрации алюминия 250 мкг/мл. Составом партии с адъювантом можно заполнять ампулы или шприцы.Monovalent bulk aqueous conjugates are generally mixed and diluted. After dilution, the batch is sterilized by filtration. Aluminum phosphate adjuvant is added aseptically to a target final concentration of 4 µg/mL for all S. pneumoniae serotypes except for serotype 6B, which is diluted to a target concentration of 8 µg/mL, and a final aluminum concentration of 250 µg/mL. The formulation of the adjuvanted batch can be filled into ampoules or syringes.

В конкретных вариантах осуществления, адъювант представляет собой содержащую CpG нуклеотидную последовательность, например, содержащий CpG олигонуклеотид, в частности, содержащий CpG олигодезоксинуклеотид (CpG ODN). В другом варианте осуществления, адъювант представляет собой ODN 1826, который можно получать из Coley Pharmaceutical Group.In specific embodiments, the adjuvant is a CpG-containing nucleotide sequence, for example, a CpG-containing oligonucleotide, in particular a CpG-containing oligodeoxynucleotide (CpG ODN). In another embodiment, the adjuvant is ODN 1826, which can be obtained from the Coley Pharmaceutical Group.

«Содержащий CpG нуклеотид», «содержащий CpG олигонуклеотид», «CpG-олигонуклеотид» и сходные термины относятся к молекуле нуклеотида длиной 6-50 нуклеотидов, содержащей неметилированный мотив CpG. См., например, Wang et al., 2003, Vaccine 21:4297. В другом варианте осуществления, предусмотрено любое другое принятое в данной области определение этих терминов. Содержащие CpG олигонуклеотиды включают модифицированные олигонуклеотиды с использованием любых синтетических межнуклеозидных связей, модифицированного основания и/или модифицированного сахара."CpG-containing nucleotide", "CpG-containing oligonucleotide", "CpG oligonucleotide" and similar terms refer to a 6-50 nucleotide long nucleotide molecule containing an unmethylated CpG motif. See, for example, Wang et al ., 2003, Vaccine 21:4297. In another embodiment, any other definition of these terms accepted in the art is contemplated. CpG-containing oligonucleotides include modified oligonucleotides using any synthetic internucleoside linkages, a modified base and/or a modified sugar.

Способы использования CpG-олигонуклеотидов хорошо известны в данной области и описаны, например, в Sur et al., 1999, J Immunol. 162:6284-93; Verthelyi, 2006, Methods Mol Med. 127:139-58; и Yasuda et al., 2006, Crit Rev Ther Drug Carrier Syst. 23:89-110.Methods for using CpG oligonucleotides are well known in the art and are described, for example, in Sur et al ., 1999, J Immunol. 162:6284-93; Verthelyi, 2006, Methods Mol Med. 127:139-58; and Yasuda et al ., 2006, Crit Rev Ther Drug Carrier Syst. 23:89-110.

Введение/дозированиеIntroduction / dosing

Композиции и составы по настоящему изобретению можно использовать для защиты или лечения человека, чувствительного к инфекции, например, пневмококковой инфекции, посредством введения вакцины системным или мукозальным способом. В одном варианте осуществления, настоящее изобретение относится к способу индукции иммунного ответа на конъюгат капсульного полисахарида S. pneumoniae, включающему введение человеку иммунологически эффективного количества иммуногенной композиции по настоящему изобретению. В другом варианте осуществления, настоящее изобретение относится к способу вакцинации человека против пневмококковой инфекции, включающему стадию введения человеку иммунологически эффективного количества иммуногенной композиции по настоящему изобретению.The compositions and compositions of the present invention can be used to protect or treat a person susceptible to an infection, such as pneumococcal infection, by administering a vaccine by the systemic or mucosal route. In one embodiment, the present invention relates to a method of inducing an immune response to a S. pneumoniae capsular polysaccharide conjugate comprising administering to a human an immunologically effective amount of an immunogenic composition of the present invention. In another embodiment, the present invention relates to a method of vaccinating a human against pneumococcal disease, comprising the step of administering to a human an immunologically effective amount of an immunogenic composition of the present invention.

Оптимальные количества компонентов для конкретной вакцины можно определять посредством стандартных исследований, включающих наблюдение соответствующих иммунных ответов у субъектов. Например, в другом варианте осуществления, дозу для вакцинации человека определяют посредством экстраполяции данных исследований на животных до данных для человека. В другом варианте осуществления, дозу определяют эмпирически.The optimal amounts of components for a particular vaccine can be determined through standard studies, including the observation of appropriate immune responses in subjects. For example, in another embodiment, the human vaccination dose is determined by extrapolating animal data to human data. In another embodiment, the dose is determined empirically.

«Эффективное количество» композиции по изобретению относится к дозе, необходимой для стимуляции образования антител, значительного снижающих вероятность или тяжесть инфекции микроорганизмом, например, S. pneumoniae, во время последующего заражения.An "effective amount" of a composition of the invention refers to the dose required to induce the production of antibodies significantly reducing the likelihood or severity of infection by a microorganism, eg S. pneumoniae , during subsequent infection.

Способы по изобретению можно использовать для предотвращения и/или уменьшения первичных клинических синдромов, вызванных микроорганизмами, например, S. pneumoniae, включая как инвазивные инфекции (менингит, пневмонию и бактериемию), так и неинвазивные инфекции (острый средний отит и синусит).The methods of the invention can be used to prevent and/or reduce primary clinical syndromes caused by microorganisms such as S. pneumoniae , including both invasive infections (meningitis, pneumonia and bacteremia) and non-invasive infections (acute otitis media and sinusitis).

Введение композиций по изобретению может включать одно или несколько из: инъекции внутримышечным, внутрибрюшинным, внутрикожным или подкожным способами; или мукозального введения в ротовые/пищеварительные, дыхательные или мочеполовые пути. В одном варианте осуществления, интраназальное введение используют для лечения пневмонии или среднего отита (поскольку носоглоточное носительство пневмококков можно более эффективно предотвращать, таким образом, облегчая инфекцию на ее самой ранней стадии).Administration of the compositions of the invention may include one or more of: injection by intramuscular, intraperitoneal, intradermal, or subcutaneous routes; or mucosal administration to the oral/alimentary, respiratory or genitourinary tracts. In one embodiment, intranasal administration is used to treat pneumonia or otitis media (because nasopharyngeal carriage of pneumococci can be more effectively prevented, thus alleviating infection at its earliest stage).

Количество конъюгатов в каждой дозе вакцины выбирают как количество, которое индуцирует иммунопротективный ответ без значительных неблагоприятных эффектов. Такое количество можно менять в зависимости от пневмококкового серотипа. Как правило, для конъюгатов на основе полисахарида, каждая доза может содержать 0,1-100 мкг каждого полисахарида, в частности 0,1-10 мкг, и более конкретно, 1-5 мкг. Например, каждая доза может содержать 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500 или 750 нг, или 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 или 100 мкг каждого полисахарида.The amount of conjugates in each vaccine dose is chosen as the amount that induces an immunoprotective response without significant adverse effects. This amount can be changed depending on the pneumococcal serotype. Typically, for polysaccharide-based conjugates, each dose may contain 0.1-100 µg of each polysaccharide, in particular 0.1-10 µg, and more specifically 1-5 µg. For example, each dose may contain 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, or 750 ng, or 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 or 100 micrograms of each polysaccharide.

Оптимальные количества компонентов для конкретной вакцины можно определять с помощью стандартных исследований, включающих наблюдение соответствующих иммунных ответов у субъектов. Например, в другом варианте осуществления, дозу для вакцинации человека определяют посредством экстраполяции данных исследований на животных до данных для человека. В другом варианте осуществления, дозу определяют эмпирически.The optimal amounts of components for a particular vaccine can be determined using standard studies, including the observation of appropriate immune responses in subjects. For example, in another embodiment, the human vaccination dose is determined by extrapolating animal data to human data. In another embodiment, the dose is determined empirically.

В одном варианте осуществления, доза соли алюминия составляет 10, 15, 20, 25, 30, 50, 70, 100, 125, 150, 200, 300, 500 или 700 мкг, или 1, 1,2, 1,5, 2, 3, 5 мг или более. В другом варианте осуществления, доза соли алюминия, описанная выше, присутствует на мкг рекомбинантного белка.In one embodiment, the dose of the aluminum salt is 10, 15, 20, 25, 30, 50, 70, 100, 125, 150, 200, 300, 500, or 700 micrograms, or 1, 1.2, 1.5, 2 , 3.5 mg or more. In another embodiment, the dose of aluminum salt described above is present per μg of the recombinant protein.

Как правило, получают состав каждой 0,5 мл дозы, содержащий: 2 мкг каждого полисахарида S. pneumoniae, за исключением полисахарида серотипа 6B при 4 мкг; приблизительно 32 мкг белка-носителя CRM197 (например, 32 мкг±5 мкг,±3 мкг,±2 мкг или±1 мкг); адъювант 0,125 мг элементарного алюминия (0,5 мг фосфата алюминия); и хлорид натрия и L-гистидиновый буфер. Концентрация хлорида натрия составляет приблизительно 150 мМ (например, 150 мМ±25 мМ,±20 мМ,±15 мМ,±10 мМ, или±5 мМ), и приблизительно 20 мМ (например, 20 мМ±5 мМ,±2,5 мМ,±2 мМ,±1 мМ, или±0,5 мМ) L-гистидиновый буфер.Typically, a formulation of each 0.5 ml dose is prepared containing: 2 μg of each S. pneumoniae polysaccharide except for the serotype 6B polysaccharide at 4 μg; approximately 32 μg CRM197 carrier protein (eg, 32 μg ± 5 μg, ± 3 μg, ± 2 μg, or ± 1 μg); adjuvant 0.125 mg elemental aluminum (0.5 mg aluminum phosphate); and sodium chloride and L-histidine buffer. The sodium chloride concentration is approximately 150 mM (for example, 150 mM ± 25 mM, ± 20 mM, ± 15 mM, ± 10 mM, or ± 5 mM), and approximately 20 mM (for example, 20 mM ± 5 mM, ± 2, 5 mM, ±2 mM, ±1 mM, or ±0.5 mM) L-histidine buffer.

В соответствии с любыми способами по настоящему изобретению, и в одном варианте осуществления, субъект представляет собой человека. В конкретных вариантах осуществления, пациент-человек представляет собой грудного ребенка (в возрасте менее 1 года), ребенка преддошкольного возраста (приблизительно 12-24 месяца), или ребенка дошкольного возраста (приблизительно 2-5 лет). В других вариантах осуществления, пациент-человек представляет собой пожилого пациента (> 65 лет). Композиции по этому изобретению являются также пригодными для использования для более старших детей, подростков и взрослых (например, в возрасте 18-45 лет или 18-65 лет).In accordance with any of the methods of the present invention, and in one embodiment, the subject is a human. In specific embodiments, the human patient is an infant (less than 1 year of age), a preschool child (about 12-24 months old), or a preschool child (about 2-5 years old). In other embodiments, the human patient is an elderly patient (>65 years of age). The compositions of this invention are also suitable for use in older children, adolescents and adults (eg aged 18-45 or 18-65).

В одном варианте осуществления способов по настоящему изобретению, композицию по настоящему изобретению вводят в форме однократной инокуляции. В другом варианте осуществления, композицию вводят два раза, три раза или четыре раза, или более, с адекватными промежутками. Например, композицию можно вводить с интервалами 1, 2, 3, 4, 5 или 6 месяцев, или в любой их комбинации. Можно следовать расписанию иммунизации, разработанному для пневмококковых вакцин. Например, общепринятое расписание для детей грудного возраста и детей преддошкольного возраста против инвазивного заболевания, вызванного S. pneumoniae, представляет собой введение в возрасте 2, 4, 6 и 12-15 месяцев. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления, композицию вводят в сериях из 4 доз в возрасте 2, 4, 6 и 12-15 месяцев.In one embodiment of the methods of the present invention, the composition of the present invention is administered in the form of a single inoculation. In another embodiment, the composition is administered two times, three times, or four times, or more, at adequate intervals. For example, the composition can be administered at intervals of 1, 2, 3, 4, 5, or 6 months, or any combination thereof. You can follow the immunization schedule developed for pneumococcal vaccines. For example, a common schedule for infants and preschool children against invasive disease caused by S. pneumoniae is administration at 2, 4, 6, and 12-15 months of age. Thus, in a preferred embodiment, the composition is administered in a series of 4 doses at 2, 4, 6 and 12-15 months of age.

Композиции по настоящему изобретению могут также включать один или несколько белков из S. pneumoniae. Примеры белков S. pneumoniae, пригодных для включения, включают белки, идентифицированные в Публикациях международных патентных заявок No. WO 02/083855 и WO 02/053761.Compositions of the present invention may also include one or more proteins from S. pneumoniae . Examples of S. pneumoniae proteins suitable for inclusion include those identified in International Patent Application Publication Nos. WO 02/083855 and WO 02/053761.

СоставыLineups

Композиции по настоящему изобретению можно вводить субъекту одним или несколькими способами, известным специалисту в данной области, например, парентерально, трансмукозально, чрескожно, внутримышечно, внутривенно, внутрикожно, интраназально, подкожно, внутрибрюшинно, и составлять соответственно.The compositions of the present invention may be administered to a subject by one or more routes known to those skilled in the art, for example, parenterally, transmucosally, transdermally, intramuscularly, intravenously, intradermally, intranasally, subcutaneously, intraperitoneally, and formulated as appropriate.

В одном варианте осуществления, композиции по настоящему изобретению вводят посредством эпидермальной инъекции, внутримышечной инъекции, внутривенной, внутриартериальной, подкожной инъекции, или мукозальной инъекции жидкого препарата в дыхательные пути. Жидкие составы для инъекции включают растворы и т.п.In one embodiment, the compositions of the present invention are administered by epidermal injection, intramuscular injection, intravenous, intra-arterial, subcutaneous injection, or mucosal injection of a liquid preparation into the respiratory tract. Liquid formulations for injection include solutions and the like.

Композицию по настоящему изобретению можно составлять в форме ампул с однократными дозами, флаконов с множественными дозами или предварительно заполненных шприцев.The composition of the present invention may be in the form of single dose ampoules, multi-dose vials or pre-filled syringes.

В другом варианте осуществления, композиции по настоящему изобретению вводят перорально, и таким образом, составляют в форме, пригодной для перорального введения, т.е., в форме твердого или жидкого препарата. Твердые пероральные составы включают таблетки, капсулы, пилюли, гранулы, драже и т.п. Жидкие пероральные составы включают растворы, суспензии, дисперсии, эмульсии, масла и т.п.In another embodiment, the compositions of the present invention are administered orally, and thus formulated in a form suitable for oral administration, ie, in the form of a solid or liquid preparation. Solid oral formulations include tablets, capsules, pills, granules, dragees, and the like. Liquid oral formulations include solutions, suspensions, dispersions, emulsions, oils, and the like.

Фармацевтически приемлемые носители для жидких составов представляют собой водные или неводные растворы, суспензии, эмульсии или масла. Примерами неводных растворителей являются пропиленгликоль, полиэтиленгликоль и пригодные для инъекций органические сложные эфиры, такие как этилолеат. Водные носители включают воду, спиртовые/водные растворы, эмульсии или суспензии, включая солевой раствор и забуференные среды. Примерами масел являются масла животного, растительного или синтетического происхождения, например, арахисовое масло, соевое масло, оливковое масло, подсолнечное масло, рыбий жир, другой жир морских животных или липид из молока или яиц.Pharmaceutically acceptable carriers for liquid formulations are aqueous or non-aqueous solutions, suspensions, emulsions or oils. Examples of non-aqueous solvents are propylene glycol, polyethylene glycol and injectable organic esters such as ethyl oleate. Aqueous vehicles include water, alcoholic/aqueous solutions, emulsions or suspensions, including saline and buffered media. Examples of oils are oils of animal, vegetable or synthetic origin, such as peanut oil, soybean oil, olive oil, sunflower oil, fish oil, other marine animal fat or lipid from milk or eggs.

Фармацевтическая композиция может являться изотоничной, гипертоничной или гипотоничной. Однако, часто является предпочтительным, чтобы фармацевтическая композиция для инфузии или инъекции в основном являлась изотоничной при ее введении. Таким образом, для хранения фармацевтическая композиция может, предпочтительно, являться изотоничной или гипертоничной. Если фармацевтическая композиция является гипертоничной для хранения, ее можно разбавлять до изотоничного раствора перед введением.The pharmaceutical composition may be isotonic, hypertonic or hypotonic. However, it is often preferred that the pharmaceutical composition for infusion or injection is substantially isotonic when administered. Thus, for storage, the pharmaceutical composition may preferably be isotonic or hypertonic. If the pharmaceutical composition is hypertonic for storage, it may be diluted to an isotonic solution prior to administration.

Регулирующее тоничность средство может представлять собой ионное регулирующее тоничность средство, такое как соль, или неионное регулирующее тоничность средство, такое как углевод. Неограничивающие примеры ионных регулирующих тоничность средств включают NaCl, CaCl2, KCl и MgCl2. Неограничивающие примеры неионных регулирующих тоничность средств включают сахарозу, трегалозу, маннит, сорбит и глицерин.The tonicity agent may be an ionic tonicity agent such as a salt or a non-ionic tonicity agent such as a carbohydrate. Non-limiting examples of ionic tonicity agents include NaCl, CaCl 2 , KCl and MgCl 2 . Non-limiting examples of non-ionic tonicity agents include sucrose, trehalose, mannitol, sorbitol, and glycerin.

Является также предпочтительным, чтобы по меньшей мере одна фармацевтически приемлемая добавка представляла собой буфер. Для некоторых целей, например, когда фармацевтическая композиция предназначена для инфузии или инъекции, часто является желательным, чтобы композиция содержала буфер, способный забуферивать раствор при pH в диапазоне 4-10, например, 5-9, например, 6-8.It is also preferred that at least one pharmaceutically acceptable additive is a buffer. For some purposes, for example, when the pharmaceutical composition is intended for infusion or injection, it is often desirable that the composition contains a buffer capable of buffering the solution at a pH in the range of 4-10, eg 5-9, eg 6-8.

Буфер можно, например, выбирать из группы, состоящей из Трис, ацетатного, глутаматного, лактатного, малеатного, тартратного, фосфатного, цитратного, карбонатного, глицинатного, L-гистидинового, глицинового, сукцинатного и триэтаноламинного буфера.The buffer may, for example, be selected from the group consisting of Tris, acetate, glutamate, lactate, maleate, tartrate, phosphate, citrate, carbonate, glycinate, L-histidine, glycine, succinate and triethanolamine buffers.

Буфер может, кроме того, являться выбранным, например, из приемлемых с точки зрения USP буферов для парентерального использования, в частности, когда фармацевтический состав предназначен для парентерального использования. Например, буфер может быть выбран из группы, состоящей из одноосновных кислот, таких как уксусная, бензойная, глюконовая, глицериновая и молочная кислота; двухосновных кислот, таких как аконитовая, адипиновая, аскорбиновая, угольная, глутаминовая, яблочная, янтарная и виннокаменная кислота, многоосновных кислот, таких как лимонная и фосфорная кислота; и оснований, таких как аммиак, диэтаноламин, глицин, триэтаноламин и Трис.The buffer may also be selected from, for example, USP-acceptable buffers for parenteral use, in particular when the pharmaceutical composition is intended for parenteral use. For example, the buffer may be selected from the group consisting of monobasic acids such as acetic, benzoic, gluconic, glyceric and lactic acid; dibasic acids such as aconitic, adipic, ascorbic, carbonic, glutamic, malic, succinic and tartaric acids; polybasic acids such as citric and phosphoric acid; and bases such as ammonia, diethanolamine, glycine, triethanolamine and Tris.

Носители для парентерального введения (для подкожной, внутривенной, внутриартериальной или внутримышечной инъекции) включают раствор хлорида натрия, раствор Рингера с декстрозой, декстрозу и хлорид натрия, раствор Рингера с лактатом и жирные масла. Носители для внутривенного введения включают жидкости и питательные добавки, добавки электролитов, например, на основе раствора Рингера с декстрозой и т.п. Примерами являются стерильные жидкости, такие как вода и масла, с добавлением или без добавления поверхностно-активного вещества и других фармацевтически приемлемых адъювантов. Как правило, вода, солевой раствор, водные растворы декстрозы и родственных сахаров, гликоли, такие как пропиленгликоли или полиэтиленгликоль, полисорбат 80 (PS-80), полисорбат 20 (PS-20), и полоксамер 188 (P188), являются предпочтительными жидкими носителями, в частности, для пригодных для инъекции растворов. Примерами масел являются масла животного, растительного или синтетического происхождения, например, арахисовое масло, соевое масло, оливковое масло, подсолнечное масло, рыбий жир, другой жир морских животных или липид из молока или яиц.Carriers for parenteral administration (for subcutaneous, intravenous, intra-arterial, or intramuscular injection) include sodium chloride solution, dextrose Ringer's solution, dextrose and sodium chloride, lactated Ringer's solution, and fixed oils. Carriers for intravenous administration include fluids and nutritional supplements, electrolyte supplements such as those based on dextrose Ringer's solution, and the like. Examples are sterile liquids such as water and oils, with or without the addition of a surfactant and other pharmaceutically acceptable adjuvants. Generally, water, saline, aqueous solutions of dextrose and related sugars, glycols such as propylene glycols or polyethylene glycol, polysorbate 80 (PS-80), polysorbate 20 (PS-20), and poloxamer 188 (P188) are the preferred liquid carriers. in particular for injectable solutions. Examples of oils are oils of animal, vegetable or synthetic origin, such as peanut oil, soybean oil, olive oil, sunflower oil, fish oil, other marine animal fat or lipid from milk or eggs.

Составы могут также содержать поверхностно-активное вещество. Предпочтительные поверхностно-активные вещества включают, но без ограничения: поверхностно-активные вещества на основе сложных эфиров полиоксиэтиленсорбитана (обычно обозначаемых как Tween), особенно PS-20 и PS-80; сополимеры этиленоксида (EO), пропиленоксида (PO) и/или бутиленоксида (BO), продаваемые под торговым наименованием DOWFAX™, такие как линейные блок-сополимеры EO/PO; октоксинолы, которые могут являться изменчивыми по количеству повторяющихся групп этокси(окси-l,2-этандиила), при этом особенный интерес представляет октоксинол-9 (тритон X-100, или т-октилфеноксиполиэтоксиэтанол); (октилфенокси)полиэтоксиэтанол (IGEPAL CA-630/NP-40); фосфолипиды, такие как фосфатидилхолин (лецитин); нонилфенолэтоксилаты, такие как серии Tergitol™ NP; жирные эфиры полиоксиэтилена, полученные из лаурилового, цетилового, стеарилового и олеилового спиртов (известные как поверхностно-активные вещества Brij), такие как монолауриловый эфир триэтиленгликоля (Brij 30); и сложные эфиры сорбитана (общеизвестные как SPAN), такие как триолеат сорбитана (Span 85) и монолаурат сорбитана. Предпочтительными поверхностно-активными веществами для включения в эмульсию являются PS-20 или PS-80.The compositions may also contain a surfactant. Preferred surfactants include, but are not limited to: polyoxyethylene sorbitan ester surfactants (commonly referred to as Tween), especially PS-20 and PS-80; ethylene oxide (EO), propylene oxide (PO) and/or butylene oxide (BO) copolymers sold under the trade name DOWFAX™, such as EO/PO linear block copolymers; octoxynols, which can be variable in the number of ethoxy(oxy-1,2-ethanediyl) repeating groups, with octoxynol-9 (triton X-100, or t-octylphenoxypolyethoxyethanol) being of particular interest; (octylphenoxy)polyethoxyethanol (IGEPAL CA-630/NP-40); phospholipids such as phosphatidylcholine (lecithin); nonylphenol ethoxylates such as the Tergitol™ NP series; polyoxyethylene fatty esters derived from lauryl, cetyl, stearyl and oleyl alcohols (known as Brij surfactants), such as triethylene glycol monolauryl ether (Brij 30); and sorbitan esters (commonly known as SPAN) such as sorbitan trioleate (Span 85) and sorbitan monolaurate. Preferred surfactants for inclusion in the emulsion are PS-20 or PS-80.

Можно использовать смеси поверхностно-активных веществ, например смеси PS-80/Span 85. Также подходящей является комбинация сложного эфира полиоксиэтиленсорбитана, такого как моноолеат полиоксиэтиленсорбитана (PS-80), и октоксинола, такого как т-октилфеноксиполиэтоксиэтанол (тритон X-100). Другая комбинация, которую можно использовать, включает лаурет 9 плюс сложный эфир полиоксиэтиленсорбитана и/или октоксинол.Mixtures of surfactants can be used, for example mixtures of PS-80/Span 85. Also suitable is a combination of a polyoxyethylene sorbitan ester such as polyoxyethylene sorbitan monooleate (PS-80) and an octoxynol such as t-octylphenoxypolyethoxyethanol (Triton X-100). Another combination that can be used includes laureth 9 plus polyoxyethylene sorbitan ester and/or octoxynol.

Предпочтительные количества поверхностно-активных веществ составляют: сложные эфиры полиоксиэтиленсорбитана (такие как PS-80) 0,01-1% масс./об., в частности, приблизительно 0,1% масс./об.; октил- или нонилфеноксиполиоксиэтанолы (такие как тритон X-100, или другие детергенты в серии тритона) 0,001-0,1% масс./об., в частности, 0,005-0,02% масс./об.; эфиры полиоксиэтилена (такие как лаурет 9) 0,1-20% масс./об., предпочтительно, 0,1-10% масс./об. и в частности, 0,1-1% масс./об. или приблизительно 0,5% масс./об.Preferred amounts of surfactants are: polyoxyethylene sorbitan esters (such as PS-80) 0.01-1% w/v, in particular about 0.1% w/v; octyl or nonylphenoxy polyoxyethanols (such as Triton X-100, or other detergents in the Triton series) 0.001-0.1% w/v, in particular 0.005-0.02% w/v; polyoxyethylene ethers (such as laureth 9) 0.1-20% wt./about., preferably 0.1-10% wt./about. and in particular, 0.1-1% wt./about. or approximately 0.5% wt./about.

В конкретных вариантах осуществления, композиция в основном состоит из L-гистидина (20 мМ), солевого раствора (150 мМ) и 0,2% масс./об. PS-20 при pH 5,8 с 250 мкг/мл APA (адъюванта фосфата алюминия). PS-20 может лежать в диапазоне 0,005-0,1% масс./об., где присутствие PS-20 или PS-80 в составе контролирует агрегацию в ходе имитации изготовления и транспортировки с использованием первичной упаковки. Способ состоит из объединения смеси из вплоть до 44 серотипов полисахаридов S. pneumoniae в L-гистидине, хлориде натрия и PS-20, затем объединения смешанного материала с APA и хлоридом натрия в присутствии или в отсутствие противомикробных консервантов.In specific embodiments, the implementation, the composition mainly consists of L-histidine (20 mm), saline (150 mm) and 0.2% wt./about. PS-20 at pH 5.8 with 250 µg/ml APA (Aluminum Phosphate Adjuvant). PS-20 may be in the range of 0.005-0.1% w/v, where the presence of PS-20 or PS-80 in the formulation controls aggregation during simulated manufacturing and transport using primary packaging. The method consists of combining a mixture of up to 44 S. pneumoniae polysaccharide serotypes in L-histidine, sodium chloride and PS-20, then combining the mixed material with APA and sodium chloride in the presence or absence of antimicrobial preservatives.

Выбор поверхностно-активного вещества может нуждаться в оптимизации для различных продуктов лекарственных средств и веществ лекарственных средств. Для мультивалентных вакцин, содержащих 15 или более серотипов полисахаридов S. pneumoniae, PS-20 и P188 являются предпочтительными. Выбор химических реакций, использованных для получения конъюгата, также может влиять на стабилизацию состава. В частности, как проиллюстрировано ниже, для конъюгатов пневмококковый полисахарид-белок, полученных в водном растворителе или растворителе на основе DMSO и объединенных в мультивалентную композицию, показаны значительные различия стабильности, в зависимости от конкретных систем поверхностно-активных веществ, использованных для получения состава.The choice of surfactant may need to be optimized for different drug products and drug substances. For multivalent vaccines containing 15 or more S. pneumoniae polysaccharide serotypes, PS-20 and P188 are preferred. The choice of chemical reactions used to obtain the conjugate can also affect the stabilization of the composition. In particular, as illustrated below, pneumococcal polysaccharide-protein conjugates prepared in an aqueous or DMSO-based solvent and combined into a multivalent formulation show significant differences in stability, depending on the specific surfactant systems used to formulate the formulation.

Для составов, описанных в настоящем описании, полоксамер обычно имеет молекулярную массу в диапазоне от 1100 Да до 17400 Да, от 7500 Да до 15000 Да или от 7500 Да до 10000 Да. Полоксамер может быть выбран из полоксамера 188 или полоксамера 407. Конечная концентрация полоксамера в составах по изобретению составляет от 0,001 до 5% масс./об., или от 0,025 до 1% масс./об. Система поверхностно-активного вещества, содержащая полоксамер, должна дополнительно содержать полиол. В конкретных аспектах, полиол представляет собой пропиленгликоль и присутствует при конечной концентрации от 1 до 20% масс./об. В конкретных аспектах, полиол представляет собой полиэтиленгликоль 400 и присутствует при конечной концентрации от 1 до 20% масс./об.For the formulations described herein, the poloxamer typically has a molecular weight in the range of 1100 Da to 17400 Da, 7500 Da to 15000 Da, or 7500 Da to 10000 Da. The poloxamer may be selected from poloxamer 188 or poloxamer 407. The final concentration of poloxamer in the compositions of the invention is 0.001 to 5% w/v, or 0.025 to 1% w/v. The surfactant system containing the poloxamer must additionally contain a polyol. In specific aspects, the polyol is propylene glycol and is present at a final concentration of 1 to 20% w/v. In specific aspects, the polyol is a polyethylene glycol 400 and is present at a final concentration of from 1 to 20% wt./about.

Подходящими полиолами для составов являются полимерные полиолы, в частности полиэфирдиолы, включая, но без ограничения, пропиленгликоль и полиэтиленгликоль, монометильные эфиры полиэтиленгликоля. Пропиленгликоль является доступным в диапазоне молекулярных масс мономера от ~425 Да до ~2700 Да. Полиэтиленгликоль и монометильные эфиры полиэтиленгликоля также являются доступными в диапазоне молекулярных масс от ~200 Да до ~35000 Да включая, но без ограничения, PEG200, PEG300, PEG400, PEG1000, PEG MME 550, PEG MME 600, PEG MME 2000, PEG MME 3350 и PEG MME 4000. Предпочтительным полиэтиленгликолем является полиэтиленгликоль 400. Конечная концентрация полиола в составах может составлять 1-20% масс./об. или 6-20% масс./об.Suitable formulation polyols are polymeric polyols, in particular polyester diols, including but not limited to propylene glycol and polyethylene glycol, polyethylene glycol monomethyl ethers. Propylene glycol is available in the monomer molecular weight range from ~425 Da to ~2700 Da. Polyethylene glycol and polyethylene glycol monomethyl ethers are also available in the molecular weight range from ~200 Da to ~35,000 Da including, but not limited to, PEG200, PEG300, PEG400, PEG1000, PEG MME 550, PEG MME 600, PEG MME 2000, PEG MME 3350 and PEG MME 4000. The preferred polyethylene glycol is polyethylene glycol 400. The final concentration of the polyol in the compositions can be 1-20% wt./about. or 6-20% wt./about.

Состав содержит также солевой раствор с забуференным pH. Буфер может, например, являться выбранным из группы, состоящей из буфера на основе Трис, ацетата, глутамата, лактата, малеата, тартрата, фосфата, цитрата, карбоната, глицината, L-гистидина, глицина, сукцината, HEPES (4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинэтансульфоновой кислоты), MOPS (3-(N-морфолино)пропансульфоновой кислоты), MES (2-(N-морфолино)этансульфоновой кислоты) и триэтаноламина. Буфер является способным забуферивать раствор до pH в диапазоне 4-10, 5,2-7,5 или 5,8-7,0. В конкретных аспектах, буфер является выбранным из группы, состоящей из фосфата, сукцината, L-гистидина, MES, MOPS, HEPES, ацетата или цитрата. Буфер может, кроме того, являться выбранным, например, из приемлемых с точки зрения USP буферов для парентерального использования, в частности, когда фармацевтический состав предназначен для парентерального использования. Концентрации буфера могут лежать в диапазоне от 1 мМ до 50 мМ или от 5 мМ до 50 мМ. В конкретных аспектах, буфер представляет собой L-гистидин в конечной концентрации 5 мМ-50 мМ, или сукцинат в конечной концентрации 1 мМ-10 мМ. В конкретных аспектах, L-гистидин присутствует в конечной концентрации 20 мМ±2 мМ.The formulation also contains pH buffered saline. The buffer may, for example, be selected from the group consisting of Tris buffer, acetate, glutamate, lactate, maleate, tartrate, phosphate, citrate, carbonate, glycinate, L-histidine, glycine, succinate, HEPES (4-(2- hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid), MOPS (3-(N-morpholino)propanesulfonic acid), MES (2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid) and triethanolamine. The buffer is capable of buffering the solution to a pH in the range of 4-10, 5.2-7.5, or 5.8-7.0. In specific aspects, the buffer is selected from the group consisting of phosphate, succinate, L-histidine, MES, MOPS, HEPES, acetate, or citrate. The buffer may also be selected from, for example, USP-acceptable buffers for parenteral use, in particular when the pharmaceutical composition is intended for parenteral use. Buffer concentrations may range from 1 mM to 50 mM or from 5 mM to 50 mM. In specific aspects, the buffer is L-histidine at a final concentration of 5 mM-50 mM, or succinate at a final concentration of 1 mM-10 mM. In specific aspects, L-histidine is present at a final concentration of 20 mM±2 mM.

В то время как солевой раствор (т.е., раствор, содержащий NaCl) является предпочтительным, другие соли, пригодные для состава, включают, но без ограничения, CaCl2, KCl и MgCl2, и их комбинации. Неионные регулирующие тоничность средства, включая, но без ограничения, сахарозу, трегалозу, маннит, сорбит и глицерин, можно использовать вместо соли. Подходящие диапазоны концентрации соли включают, но без ограничения, от 25 мМ до 500 мМ или от 40 мМ до 170 мМ. В одном аспекте солевой раствор представляет собой NaCl, необязательно, присутствующий в концентрации от 20 мМ до 170 мМ.While a saline solution (ie, a solution containing NaCl) is preferred, other salts suitable for formulation include, but are not limited to, CaCl 2 , KCl and MgCl 2 , and combinations thereof. Non-ionic tonicity agents, including but not limited to sucrose, trehalose, mannitol, sorbitol, and glycerol, may be used in place of salt. Suitable salt concentration ranges include, but are not limited to, 25 mM to 500 mM, or 40 mM to 170 mM. In one aspect, the saline solution is NaCl, optionally present at a concentration of 20 mM to 170 mM.

В предпочтительном варианте осуществления, составы содержат L-гистидиновый буфер с хлоридом натрия.In a preferred embodiment, the formulations contain L-histidine buffer with sodium chloride.

В другом варианте осуществления, фармацевтическую композицию доставляют в системе с контролируемым высвобождением. Например, средство можно вводить с использованием внутривенной инфузии, чрескожного пластыря, липосом или других способов введения. В другом варианте осуществления, используют полимерные материалы; например, в микросферах или имплантате.In another embodiment, the pharmaceutical composition is delivered in a controlled release system. For example, the agent can be administered using intravenous infusion, transdermal patch, liposomes, or other modes of administration. In another embodiment, polymeric materials are used; for example, in microspheres or an implant.

Композиции по настоящему изобретению могут также включать один или несколько белков из S. pneumoniae. Примеры белков S. pneumoniae, пригодных для включения, включают белки, идентифицированные в Публикациях международной патентной заявки No. WO 02/083855 и WO 02/053761.Compositions of the present invention may also include one or more proteins from S. pneumoniae . Examples of S. pneumoniae proteins suitable for inclusion include those identified in International Patent Application Publication No. WO 02/083855 and WO 02/053761.

Аналитические способыAnalytical methods

Анализ молекулярной массы и концентрации конъюгатов с использованием анализа HPSEC/УФ/MALS/RIMolecular weight and concentration analysis of conjugates using HPSEC/UV/MALS/RI analysis

Образцы конъюгатов инъецируют и разделяют посредством высокоэффективной эксклюзионной хроматографии (HPSEC). Детекцию осуществляют с использованием серий детекторов ультрафиолетового света (УФ), многоуглового светорассеяния (MALS) и показателя преломления (RI). Концентрацию белка рассчитывают по УФ280 с использованием коэффициента экстинкции. Концентрацию полисахарида подвергают деконволюции из сигнала RI (в который вносят вклад как белок, так и полисахарид) с использованием факторов dn/dc, представляющих собой изменение показателя преломления раствора при изменении концентрации растворенного вещества, выраженной в мл/г. Среднюю молекулярную массу образцов рассчитывают посредством программного обеспечения Astra (Wyatt Technology Corporation, Santa Barbara, CA) с использованием информации для измеренных концентрации и светорассеяния для всего пика образца. Существует множество форм средних значений молекулярной массы для полидисперсных молекул. Например, среднечисловая молекулярная масса Mn, средневзвешенная молекулярная масса Mw, и z-средняя молекулярная масса Mz (Molecules, 2015, 20:10313-10341). Если не указано иное, термин «молекулярная масса», как используют на протяжении этого описания, представляет собой средневзвешенную молекулярную массу.Conjugate samples are injected and separated by high performance size exclusion chromatography (HPSEC). Detection is carried out using a series of ultraviolet light (UV), multi-angle light scattering (MALS) and refractive index (RI) detectors. The protein concentration is calculated from UV280 using the extinction coefficient. The polysaccharide concentration is deconvoluted from the RI signal (contributed by both the protein and the polysaccharide) using the dn/dc factors, which are the change in the refractive index of the solution as the solute concentration changes, expressed in ml/g. The average molecular weight of the samples was calculated using Astra software (Wyatt Technology Corporation, Santa Barbara, CA) using the measured concentration and light scattering information for the entire sample peak. There are many forms of average molecular weights for polydisperse molecules. For example, the number average molecular weight Mn, the weight average molecular weight Mw, and the z-average molecular weight Mz (Molecules, 2015, 20:10313-10341). Unless otherwise indicated, the term "molecular weight", as used throughout this description, is a weight average molecular weight.

Определение использования лизина в конъюгированном белке в качестве показателя количества ковалентных связей между полисахаридом и белком-носителем Determination of the use of lysine in a conjugated protein as an indicator of the number of covalent bonds between the polysaccharide and the carrier protein

Анализ аминокислот AccQ-Tag (AAA) от Waters используют для измерения степени конъюгации в образцах конъюгата. Образцы гидролизуют с использованием кислого гидролиза в газовой фазе в рабочей станции Eldex, для расщепления белков-носителей на компоненты их аминокислот. Свободные аминокислоты дериватизируют с использованием 6-аминохинолил-N-гидроксисукцинимидилкарбамата (AQC). Затем дериватизированные образцы анализируют с использованием UPLC с детекцией в УФ на колонке C18. Среднюю концентрацию белка получают с использованием репрезентативных аминокислот, отличных от лизина. Использование лизина во время конъюгации (т.е., потерю лизина) определяют по различию между средним измеренным количеством лизина в конъюгате и ожидаемым количеством лизина в исходном белке.The AccQ-Tag Amino Acid (AAA) assay from Waters is used to measure the degree of conjugation in conjugate samples. Samples are hydrolyzed using gas phase acid hydrolysis in an Eldex workstation to cleave carrier proteins into their amino acid components. Free amino acids are derivatized using 6-aminoquinolyl-N-hydroxysuccinimidylcarbamate (AQC). The derivatized samples are then analyzed using UPLC with UV detection on a C18 column. The average protein concentration is obtained using representative amino acids other than lysine. The use of lysine during conjugation (ie, the loss of lysine) is determined by the difference between the average measured amount of lysine in the conjugate and the expected amount of lysine in the original protein.

Тестирование свободного полисахарида Free polysaccharide a testing

Свободный полисахарид (т.е., полисахарид, не конъюгированный с CRM197) в конъюгате, измеряют посредством сначала преципитации свободного белка и конъюгатов с использованием дезоксихолата (DOC) и соляной кислоты. Затем преципитаты отфильтровывают, и фильтраты анализируют по концентрации свободного полисахарида посредством HPSEC/УФ/MALS/RI. Свободный полисахарид рассчитывают как процент общего полисахарида, измеренный посредством HPSEC/УФ/MALS/RI.Free polysaccharide (ie, polysaccharide not conjugated to CRM197) in the conjugate is measured by first precipitating free protein and conjugates using deoxycholate (DOC) and hydrochloric acid. The precipitates are then filtered off and the filtrates are analyzed for free polysaccharide concentration by HPSEC/UV/MALS/RI. Free polysaccharide is calculated as the percentage of total polysaccharide measured by HPSEC/UV/MALS/RI.

Тестирование свободного белкаFree protein testing

Свободный полисахарид, конъюгат полисахарид-CRM197 и свободный CRM197 в образцах конъюгата разделяют посредством капиллярного электрофореза в режиме мицеллярной электрокинетической хроматографии (MEKC). Кратко, образцы смешивают с рабочим буфером MEKC, содержащим 25 мМ борат, 100 мМ SDS, pH 9,3, и разделяют в предварительно подготовленных капиллярах из плавленого диоксида кремния без покрытия. Разделение мониторируют при 200 нм, и свободный CRM197 оценивают количественно с использованием стандартной кривой CRM197. Результаты для свободного белка регистрируют как процент от общего содержания белка, определенного способом HPSEC/УФ/MALS/RI.Free polysaccharide, polysaccharide-CRM197 conjugate and free CRM197 in conjugate samples are separated by capillary electrophoresis in micellar electrokinetic chromatography (MEKC) mode. Briefly, samples are mixed with MEKC running buffer containing 25 mM borate, 100 mM SDS, pH 9.3 and separated in pre-prepared uncoated fused silica capillaries. Separation is monitored at 200 nm and free CRM197 is quantified using a CRM197 standard curve. Free protein results are reported as a percentage of total protein as determined by the HPSEC/UV/MALS/RI method.

При наличии описанных различных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на сопутствующее описание и чертежи, следует понимать, что изобретение не является ограниченным этими точными вариантами осуществления, и что специалист в данной области может вносить различные изменения и модификации без отклонения от объема или содержания изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.While various embodiments of the invention have been described with reference to the accompanying description and drawings, it should be understood that the invention is not limited to these exact embodiments, and that various changes and modifications may be made by a person skilled in the art without deviating from the scope or content of the invention as defined. in the appended claims.

Следующие примеры иллюстрируют, но не ограничивают изобретение.The following examples illustrate but do not limit the invention.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

ПРИМЕР 1: Получение капсульных полисахаридов S. pneumoniae EXAMPLE 1 Preparation of S. pneumoniae capsular polysaccharides

Способы культивирования пневмококков хорошо известны в данной области. См., например, Chase, 1967, Methods of Immunology and Immunochemistry 1:52. Способы получения пневмококковых капсульных полисахаридов также хорошо известны в данной области. См., например, Европейский патент No. EP 0 497 524 B1. Процесс, описанный ниже, в основном следует способу, описанному в Европейском патенте No. EP 0 497 524 B1, и является в основном применимым ко всем пневмококковым серотипам, за исключением специфически модифицированных.Methods for culturing pneumococci are well known in the art. See, for example, Chase, 1967, Methods of Immunology and Immunochemistry 1:52. Methods for preparing pneumococcal capsular polysaccharides are also well known in the art. See, for example, European Patent No. EP 0 497 524 B1. The process described below basically follows the method described in European Patent No. EP 0 497 524 B1, and is generally applicable to all pneumococcal serotypes except specifically modified ones.

Изоляты пневмококковых подтипов 23A и 23F получены из Merck Culture Collection. Штамм для серотипа 23B получен из Centers for Disease Control and Prevention (Atlanta, GA). При необходимости, подтипы можно дифференцировать на основании реакции набухания с использованием специфических антисывороток. См., например, Патент США No. 5847112. Полученные изоляты дополнительно подвергали клональному выделению посредством серийного рассева в две стадии на чашки с агаром, состоящим из свободной от компонентов животного происхождения среды, содержащей соевый пептон, дрожжевой экстракт и глюкозу без гемина (за исключением среды для серотипа 23F, содержащей гемин). Клональные изоляты для каждого серотипа далее размножали в жидкой культуре с использованием свободных от компонентов животного происхождения сред, содержащих соевый пептон, дрожжевой экстракт, HEPES, хлорид натрия, бикарбонат натрия, фосфат калия, глюкозу и глицерин, для получения предварительных главных банков клеток.Pneumococcal subtypes 23A and 23F are obtained from the Merck Culture Collection. The strain for serotype 23B was obtained from the Centers for Disease Control and Prevention (Atlanta, GA). If necessary, subtypes can be differentiated based on the swelling response using specific antisera. See, for example, US Patent No. No. 5,847,112. The obtained isolates were further subjected to clonal isolation by serial sieving in two stages on agar plates consisting of animal-free medium containing soy peptone, yeast extract and glucose without hemin (except for serotype 23F medium containing hemin). Clonal isolates for each serotype were further expanded in liquid culture using animal-free media containing soy peptone, yeast extract, HEPES, sodium chloride, sodium bicarbonate, potassium phosphate, glucose, and glycerol to prepare preliminary master cell banks.

Получение каждого серотипа пневмококкового полисахарида состояло из размножения клеток и продукции посредством периодической ферментации, с последующей химической инактивацией перед нижестоящей очисткой. Для серотипов, отличных от 23F, ампулу с размороженным банком клеток для каждого серотипа подвергали размножению с использованием встряхиваемой колбы или культуральной бутыли, содержащей предварительно стерилизованные свободные от компонентов животного происхождения среды для роста, содержащие соевый пептон или ультрафильтрат соевого пептона, дрожжевой экстракт или ультрафильтрат дрожжевого экстракта, HEPES, хлорид натрия, бикарбонат натрия, фосфат калия и глюкозу. Культуру для размножения клеток выращивали в герметично закрытой встряхиваемой колбе или бутыли для минимизации газообмена, с контролем температуры и встряхивания. Для серотипа 23F, ампулу с размороженным банком клеток подвергали размножению с использованием ферментера, содержащего такие же среды. Во время размножения клеток серотипа 23F, температуру, pH, давление и встряхивание контролировали. Обтекание потоком воздуха также контролировали, поскольку барботаж не использовали.The preparation of each pneumococcal polysaccharide serotype consisted of cell expansion and production by batch fermentation, followed by chemical inactivation prior to downstream purification. For serotypes other than 23F, the thawed cell bank vial for each serotype was expanded using a shake flask or culture bottle containing pre-sterilized animal-free growth media containing soy peptone or soy peptone ultrafiltrate, yeast extract or yeast ultrafiltrate. extract, HEPES, sodium chloride, sodium bicarbonate, potassium phosphate and glucose. The cell expansion culture was grown in a sealed shake flask or bottle to minimize gas exchange, with temperature control and shaking. For serotype 23F, the thawed cell bank vial was expanded using a fermenter containing the same media. During propagation of serotype 23F cells, temperature, pH, pressure and shaking were controlled. The flow of air was also controlled as bubbling was not used.

После достижения указанной плотности культуры, как измерено по оптической плотности при 600 нм, часть культуры для размножения клеток переносили в ферментер для продукции, содержащий предварительно стерилизованные свободные от компонентов животного происхождения среды для роста, содержащие соевый пептон или ультрафильтрат соевого пептона, дрожжевой экстракт или ультрафильтрат дрожжевого экстракта, хлорид натрия, фосфат калия и глюкозу. Температуру, pH, давление и встряхивание контролировали. Обтекание потоком воздуха также контролировали, поскольку барботаж не использовали.After reaching the specified culture density, as measured by absorbance at 600 nm, a portion of the cell expansion culture was transferred to a production fermenter containing pre-sterilized animal-free growth media containing soy peptone or soy peptone ultrafiltrate, yeast extract or ultrafiltrate. yeast extract, sodium chloride, potassium phosphate and glucose. Temperature, pH, pressure and shaking were controlled. The flow of air was also controlled as bubbling was not used.

Периодическую ферментацию останавливали посредством добавления химического инактивирующего средства, фенола, когда глюкоза была почти истощена. Чистый фенол добавляли до конечной концентрации 0,8-1,2% для инактивации клеток и высвобождения капсульного полисахарида из клеточной стенки. Первичная инактивация происходит в течение определенного времени внутри ферментера, где необходимо продолжать контролировать температуру и встряхивание. После первичной инактивации, партию переносили в другой сосуд, где ее поддерживали в течение дополнительного определенного времени при контролируемых температуре и встряхивании для полной инактивации. Это подтверждали либо посредством способов рассева микроорганизмов, либо посредством проверки концентрации фенола и указанного времени. Затем инактивированный бульон подвергали очистке.Batch fermentation was stopped by adding a chemical inactivator, phenol, when the glucose was nearly depleted. Pure phenol was added to a final concentration of 0.8-1.2% to inactivate the cells and release the capsular polysaccharide from the cell wall. Primary inactivation takes place over a period of time inside the fermenter, where temperature and shaking must continue to be controlled. After primary inactivation, the batch was transferred to another vessel where it was maintained for an additional specified time at controlled temperature and shaking for complete inactivation. This was confirmed either by microorganism sieving methods or by checking the phenol concentration and the indicated time. The inactivated broth was then purified.

Очистка PsPurification Ps

Очистка пневмококкового полисахарида состоит из нескольких операций центрифугирования, глубинной фильтрации, концентрации/диафильтрациии и стадий преципитации. Все способы осуществляли при комнатной температуре если не указано иное.Pneumococcal polysaccharide purification consists of several centrifugation, depth filtration, concentration/diafiltration and precipitation steps. All methods were performed at room temperature unless otherwise noted.

Инактивированный бульон из культур S. pneumoniae из ферментера подвергали флокуляции с катионным полимером (таким как BPA-1000, петролит «Tretolite» и «Spectrum 8160», и поли(этиленимин), «Millipore pDADMAC»). Катионные полимеры связывались с загрязняющими белками, нуклеиновыми кислотами и клеточным дебрисом. После стадии флокуляции и периода выдержки, флокулированные твердые вещества удаляли посредством центрифугирования и множества стадий глубинной фильтрации. Осветленный бульон концентрировали и подвергали диафильтрации с использованием фильтра с MWCO (отсечением по молекулярной массе) 100 кДа - 500 кДа. Диафильтрацию осуществляли с использованием буфера Трис, MgCl2 и буфера фосфата натрия. Диафильтрация удаляла остаточную нуклеиновую кислоту и белок.The inactivated S. pneumoniae culture broth from the fermenter was flocculated with a cationic polymer (such as BPA-1000, Petrolite "Tretolite" and "Spectrum 8160", and poly(ethyleneimine), "Millipore pDADMAC"). Cationic polymers bind to contaminating proteins, nucleic acids and cell debris. After a flocculation step and a holding period, the flocculated solids were removed by centrifugation and multiple depth filtration steps. The clarified broth was concentrated and subjected to diafiltration using a filter with MWCO (cut off by molecular weight) 100 kDa - 500 kDa. Diafiltration was carried out using Tris buffer, MgCl 2 and sodium phosphate buffer. Diafiltration removed residual nucleic acid and protein.

Дополнительное удаление загрязнений осуществляли посредством повторной преципитации полисахарида в ацетате натрия и феноле с денатурированным спиртом и/или изопропанолом. В ходе стадии преципитации фенолом, ацетат натрия в фосфатно-солевом натриевом буфере и фенол (разжиженные фенолы или твердые фенолы) загружали в ретентат после диафильтрации. Затем спиртовое фракционирование полисахарида проводили в две стадии. На первой стадии низкий процент спирта добавляли к препарату для преципитации клеточного дебриса и других нежелательных загрязнений, в то время как неочищенный полисахарид оставался в растворе. Загрязнения удаляли посредством центрифугирования с последующей стадией глубинной фильтрации. Затем полисахарид выделяли из раствора посредством добавления дополнительного изопропанола или денатурированного спирта к партии. Преципитированный осадок полисахарида выделяли посредством центрифугирования, растирали в порошок и высушивали в форме порошка, и хранили замороженным при -70°C.Additional removal of contaminants was carried out by re-precipitation of the polysaccharide in sodium acetate and phenol with denatured alcohol and/or isopropanol. During the phenol precipitation step, sodium acetate in sodium phosphate buffered saline and phenol (thinned phenols or solid phenols) were loaded into the retentate after diafiltration. Then alcohol fractionation of the polysaccharide was carried out in two stages. In the first step, a low percentage of alcohol was added to the formulation to precipitate cell debris and other unwanted contaminants while the crude polysaccharide remained in solution. Contaminants were removed by centrifugation followed by a depth filtration step. The polysaccharide was then isolated from solution by adding additional isopropanol or denatured alcohol to the batch. The precipitated polysaccharide precipitate was isolated by centrifugation, pulverized and dried in powder form, and stored frozen at -70°C.

ПРИМЕР 2: Анализы структуры полисахаридов посредством ЯМРEXAMPLE 2 Polysaccharide Structure Analyzes by NMR

Способ определения структуры полисахарида включал многоступенчатый процесс, осуществляемый, по существу, как описано в Abeygunawardana et al., Determination of the Chemical Structure of Complex Polysaccharides by Heteronuclear NMR Spectroscopy in Advances in Biophysical Chemistry 1993, Vol 3, pages 199-249, JAI Press Inc. Очищенные полисахариды исследовали с использованием стандартных способов 1D и 2D ЯМР. Наконец, полисахариды исследовали по присутствию фосфата с использованием 31P ЯМР.The method for determining the structure of a polysaccharide involved a multi-step process essentially as described in Abeygunawardana et al ., Determination of the Chemical Structure of Complex Polysaccharides by Heteronuclear NMR Spectroscopy in Advances in Biophysical Chemistry 1993, Vol 3, pages 199-249, JAI Press Inc. The purified polysaccharides were examined using standard 1D and 2D NMR methods. Finally, the polysaccharides were examined for the presence of phosphate using 31 P NMR.

Определение остатков моносахарида проводили посредством 1H-1H COSY, двухквантновой фильтрующей гомоядерной COSY и полной корреляционной спектроскопии (TOCSY). Химические сдвиги 13C оценивали посредством спектроскопии гетероядерного одноквантового взаимодействия (HSQC) и комбинации HSQC-TOCSY. HSQC с коррекцией на множественность использовали для установления отличий метиленовых и метиновых групп. Связи между остатками определяли посредством комбинации спектроскопии HMBC и NOESY. Аномерную конфигурацию остатков определяли по значениям химического сдвига аномерного протона и углерода, 3 J H1,H2 и 1 J H1,C1.Determination of monosaccharide residues was performed by 1 H- 1 H COSY, two-quantum filtering homonuclear COSY and total correlation spectroscopy (TOCSY). 13 C chemical shifts were assessed by heteronuclear single quantum interaction (HSQC) spectroscopy and HSQC-TOCSY combination. Multiplicity corrected HSQC was used to distinguish between methylene and methine groups. Relationships between residues were determined by a combination of HMBC and NOESY spectroscopy. The anomeric configuration of the residues was determined from the chemical shifts of the anomeric proton and carbon, 3 J H1,H2 and 1 J H1,C1 .

1D фосфорная ЯМР-спектроскопия показала, что полисахариды S. pneumoniae серотипов 23A и 23B содержали фосфор в структуре. Определение участков связи фосфора проводили посредством 1H-31P HMBC.1D phosphorus NMR spectroscopy showed that the polysaccharides of S. pneumoniae serotypes 23A and 23B contained phosphorus in the structure. Phosphorus bonding sites were determined using 1 H- 31 P HMBC.

На основании данных ЯМР на фигурах 2-5, определили, что структура полисахарида S. pneumoniae серотипа 23A является следующей:Based on the NMR data in figures 2-5, it was determined that the structure of the polysaccharide of S. pneumoniae serotype 23A is as follows:

Figure 00000003
Figure 00000003

, где n представляет собой количество повторяющихся звеньев, составляющих полисахарид. См. также фигуру 1A.where n is the number of repeat units that make up the polysaccharide. See also figure 1A.

На основании данных ЯМР на фигурах 2-5, определили, что структура полисахарида S. pneumoniae серотипа 23B является следующей:Based on the NMR data in figures 2-5, it was determined that the structure of the polysaccharide of S. pneumoniae serotype 23B is as follows:

Figure 00000004
Figure 00000004

, где n представляет собой количество повторяющихся звеньев. См. также фигуру 1B., where n is the number of repeating links. See also figure 1B.

Остатки сахара для полисахаридов S. pneumoniae серотипа 23A и 23B включают рамнозу (Rha), галактозу (Gal), глюкозу (Glc) и глицерин.Sugar residues for S. pneumoniae serotype 23A and 23B polysaccharides include rhamnose (Rha), galactose (Gal), glucose (Glc), and glycerol.

Выделенные курсивом буквы (p и f) относятся к пиранозе (замкнутому кольцу, состоящему из шести атомов) и фуранозе (замкнутому кольцу, состоящему из пяти атомов).The italicized letters ( p and f ) refer to pyranose (a closed ring of six atoms) and furanose (a closed ring of five atoms).

α и β относятся к конфигурации протона, связанного с аномерным углеродом в звене сахара. Аномерный углерод всегда имеет номер 1 при обозначении атомов углерода в звене сахара (обычно, от 1 до 6). α обозначает, что аномерный протон находится в экваториальном положении в 3D структуре. β обозначает, что аномерный протон находится в осевом положении.α and β refer to the configuration of the proton associated with the anomeric carbon in the sugar unit. The anomeric carbon is always number 1 when referring to the carbon atoms in the sugar unit (usually from 1 to 6). α denotes that the anomeric proton is in the equatorial position in the 3D structure. β denotes that the anomeric proton is in the axial position.

Числа, связанные стрелками, обозначают, каким образом индивидуальные звенья сахара связаны друг с другом. Например, номенклатура α-Rha p -(1→3)-α-Glc p - означает, что атом углерода номер 1 рамнозы связан с атомом углерода номер 3 глюкозы (p обозначает, что оба сахара представляют собой пиранозные кольца).The numbers linked by arrows indicate how the individual sugar units are linked to each other. For example, the nomenclature α-Rha p -(1→3)-α-Glc p - means that carbon atom number 1 of rhamnose is bonded to carbon atom number 3 of glucose ( p denotes that both sugars are pyranose rings).

Идентификация участков активацииIdentification of activation sites

Участки активации идентифицировали посредством реакции альдегидов (обычно гидратированных) с тиосемикарбазидом (TSC) в буфере 5 мМ цитрате. TSC вступает в реакцию с альдегидами (так же как с гидратированными альдегидами) с образованием имина (вторичного альдимина). Образованный протон имина имеет уникальный химический сдвиг в сторону слабого поля от сигналов полисахарида, и его использовали для анализа участков окисления полисахарида.Activation sites were identified by reacting aldehydes (usually hydrated) with thiosemicarbazide (TSC) in 5 mM citrate buffer. TSC reacts with aldehydes (as well as hydrated aldehydes) to form an imine (secondary aldimine). The resulting imine proton has a unique downfield chemical shift away from the polysaccharide signals and was used to analyze polysaccharide oxidation sites.

Окисленный полисахарид S. pneumoniae серотипа 23B разводили с использованием буфера цитрата натрия, затем проводили реакцию с тиосемикарбазидом, непрерывно перемешивали при температуре окружающей среды, и затем лиофилизировали. Лиофилизированный образец растворяли с использованием 0,9 мл оксида дейтерия для анализа ЯМР. S. pneumoniae serotype 23B oxidized polysaccharide was diluted using sodium citrate buffer, then reacted with thiosemicarbazide, stirred continuously at ambient temperature, and then lyophilized. The lyophilized sample was dissolved using 0.9 ml of deuterium oxide for NMR analysis.

Эксперименты ЯМР проводили при 600 МГц при температуре датчика 25°C с использованием криогенно охлаждаемого датчика. 1D протонный спектр получали с использованием импульса 90 градусов с 16 переходами и 10-секундной задержкой между импульсами (включая 3 секунды времени анализа). Данные TOCSY и градиентной COSY получали с использованием 4 переходов в первом направлении и 256 и 512 приращений во втором направлении, соответственно. Данные NOESY получали с использованием 16 переходов в первом направлении и 256 приращений во втором направлении.NMR experiments were performed at 600 MHz at a sensor temperature of 25°C using a cryogenically cooled sensor. A 1D proton spectrum was acquired using a 90 degree pulse with 16 transitions and a 10 second delay between pulses (including 3 seconds of analysis time). TOCSY and gradient COZY data were obtained using 4 transitions in the first direction and 256 and 512 increments in the second direction, respectively. NOESY data was obtained using 16 transitions in the first direction and 256 increments in the second direction.

После дериватизации с использованием TSC, все активированные альдегиды трансформировались в имин. Химические сдвиги протонов альдегида перемещались на 7-8 м.д., фигура 6. Результат эксперимента позволял предполагать образование двух групп пиков между 7,0 м.д. и 7,5 м.д. (7,28 м.д. и 7,36-7,40 м.д.). 2D TOCSY показала корреляцию между пиками 7,36-7,40 м.д. с пиками рамнозы CH3 (~1,32 м.д.; фигура 7), позволяющую предполагать, что эти пики (7,36-7,40 м.д.) представляют собой сигналы протонов из дериватизированной TSC рамнозы 23B. В соответствии со структурой неактивированного полисахарида серотипа 23B, единственным возможным протоном для пиков 7,36-7,40 м.д. в кольце рамнозы является H3.After derivatization using TSC, all activated aldehydes were transformed into imine. The chemical shifts of the aldehyde protons moved 7-8 ppm, Figure 6. The result of the experiment suggested the formation of two groups of peaks between 7.0 ppm. and 7.5 ppm (7.28 ppm and 7.36-7.40 ppm). 2D TOCSY showed a correlation between peaks of 7.36-7.40 ppm. with CH 3 rhamnose peaks (~1.32 ppm; FIG. 7) suggesting that these peaks (7.36-7.40 ppm) represent proton signals from TSC-derivatized rhamnose 23B. According to the structure of the non-activated serotype 23B polysaccharide, the only possible proton for the 7.36-7.40 ppm peaks is in the rhamnose ring is H3.

Данные gCOSY показали, что пики при 5,46 м.д. коррелируют пиками при 7,28 м.д. Данные NOESY показали, что пики при 5,46 м.д. находятся в тесной близости с пиком при 7,37 м.д. (H3). Эти данные позволяли предполагать, что пики при 5,46 м.д. принадлежат H1 дериватизированной TSC рамнозы, и пики при 7,28 м.д. принадлежат H2 дериватизированной TSC рамнозы, фигура 8.The gCOSY data showed that the peaks at 5.46 ppm correlate with peaks at 7.28 ppm. The NOESY data showed that the peaks at 5.46 ppm are in close proximity to the peak at 7.37 ppm. (H3). These data suggested that the peaks at 5.46 ppm belong to H1 derivatized TSC rhamnose, and peaks at 7.28 ppm. belong to H2 derivatized TSC rhamnose, figure 8.

В соответствии с приведенными выше данными, главный участок активации для полисахарида серотипа 23B находится в положении C2/C3 рамнозы, как указано на фигуре 1B.In accordance with the above data, the main site of activation for the polysaccharide serotype 23B is in position C2/C3 rhamnose, as indicated in figure 1B.

ПРИМЕР 3: Конъюгация полисахарида S. pneumoniae серотипа 23A с CRM197 с использованием восстановительного аминирования в диметилсульфоксидеEXAMPLE 3 Conjugation of S. pneumoniae serotype 23A polysaccharide to CRM197 using reductive amination in dimethyl sulfoxide

Полисахарид растворяли, корректировали размер до целевой молекулярной массы, химически активировали и подвергали замене буфера посредством ультрафильтрации. Активированный полисахарид и очищенный CRM197 индивидуально лиофилизировали и повторно растворяли в диметилсульфоксиде (DMSO). Растворы повторно растворенных полисахарида и CRM197 затем объединяли и конъюгировали, как описано ниже. Полученный конъюгат очищали посредством ультрафильтрации перед конечной фильтрацией через фильтр 0,2 микрон. Несколько параметров способа, таких как pH, температура, концентрация и время, контролировали на каждой стадии для получения конъюгатов с желательными признаками.The polysaccharide was dissolved, size-adjusted to the target molecular weight, chemically activated and subjected to buffer exchange via ultrafiltration. The activated polysaccharide and purified CRM197 were individually lyophilized and redissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO). The solutions of the re-dissolved polysaccharide and CRM197 were then combined and conjugated as described below. The resulting conjugate was purified by ultrafiltration before final filtration through a 0.2 micron filter. Several process parameters, such as pH, temperature, concentration and time, were controlled at each stage to obtain conjugates with the desired features.

Уменьшение размера и окисление полисахаридаSize reduction and oxidation of the polysaccharide

Порошок очищенного пневмококкового капсульного Ps растворяли в воде и фильтровали через фильтр 0,45 микрон. Размер растворенного полисахарида уменьшали либо посредством кислого гидролиза, либо посредством гомогенизации. Кислый гидролиз проводили посредством добавления уксусной кислоты до 200 мМ, инкубации при 90°C в течение 1,5 часов, затем нейтрализации посредством добавления холодного буфера фосфата калия, pH 7, до 400 мМ. Для гомогенизации, давление и количество проходов через гомогенизатор контролировали до 800-1000 бар (80-100 МПа)/5 проходов.Purified pneumococcal capsular Ps powder was dissolved in water and filtered through a 0.45 micron filter. The size of the dissolved polysaccharide was reduced either by acid hydrolysis or by homogenization. Acid hydrolysis was carried out by adding acetic acid up to 200 mm, incubation at 90°C for 1.5 hours, then neutralization by adding cold potassium phosphate buffer, pH 7, up to 400 mm. For homogenization, the pressure and the number of passes through the homogenizer were controlled to 800-1000 bar (80-100 MPa)/5 passes.

Полисахарид с уменьшенным размером концентрировали и подвергали диафильтрации против воды с использованием мембраны для проточной ультрафильтрации вдоль потока с NMWCO 5.The reduced size polysaccharide was concentrated and diafiltered against water using a downstream ultrafiltration membrane with NMWCO 5.

Затем раствор полисахарида доводили до 22°C и pH 5 с использованием буфера ацетата натрия для минимизации уменьшения размера полисахарида из-за активации. Активацию полисахарида начинали посредством добавления 100 мМ раствора метапериодата натрия. Добавленный метапериодат натрия составлял 0,20-0,24 моль метапериодата натрия на моль повторяющегося звена полисахарида для достижения целевого уровня активации полисахарида (моль альдегида на моль повторяющегося звена полисахарида). Реакцию окисления продолжали в течение 2 часов при 22°C.The polysaccharide solution was then adjusted to 22° C. and pH 5 using sodium acetate buffer to minimize polysaccharide size reduction due to activation. Polysaccharide activation was started by adding 100 mM sodium metaperiodate solution. Sodium metaperiodate added was 0.20-0.24 moles of sodium metaperiodate per mole of polysaccharide repeating unit to achieve the target level of polysaccharide activation (moles of aldehyde per mole of polysaccharide repeating unit). The oxidation reaction was continued for 2 hours at 22°C.

Активированный продукт подвергали диафильтрации против 10 мМ фосфата калия, pH 6,4, с последующей диафильтрацией против воды с использованием мембраны для проточной ультрафильтрации вдоль потока с NMWCO 5 кДа. Ультрафильтрацию проводили при 2-8°C.The activated product was diafiltered against 10 mM potassium phosphate, pH 6.4, followed by diafiltration against water using a downstream ultrafiltration membrane with 5 kDa NMWCO. Ultrafiltration was carried out at 2-8°C.

Конъюгация полисахарида с CRM197Conjugation of polysaccharide with CRM197

Очищенный CRM197, полученный посредством экспрессии в Pseudomonas fluorescens, как описано ранее (WO 2012/173876 A1), подвергали диафильтрации против буфера 2 мМ фосфата, pH 7,0, с использованием мембраны для проточной ультрафильтрации вдоль потока с NMWCO 5 кДа и фильтровали через фильтр 0,2 микрон.Purified CRM197, obtained by expression in Pseudomonas fluorescens as described previously (WO 2012/173876 A1), was diafiltered against 2 mM phosphate buffer, pH 7.0, using a flow ultrafiltration membrane along the flow with NMWCO 5 kDa and filtered through the filter 0.2 micron.

Получали состав активированных полисахаридов для лиофилизации при 6 мг Ps/мл с концентрацией сахарозы 5% масс./об. Получали состав CRM197 для лиофилизации при 6 мг Pr/мл с концентрацией сахарозы 1% масс./об.Received the composition of activated polysaccharides for lyophilization at 6 mg Ps/ml with a concentration of sucrose 5% wt./about. Received the composition of CRM197 for lyophilization at 6 mg Pr/ml with a concentration of sucrose 1% wt./about.

Растворы составов Ps и CRM197 индивидуально лиофилизировали. Лиофилизированные материалы Ps и CRM197 повторно растворяли индивидуально в равных объемах DMSO. В раствор полисахарида добавляли хлорид натрия до концентрации 25-50 мМ. Растворы полисахарида и CRM197 смешивали для достижения концентрации полисахарида 1,8-3,0 г Ps/л (грамм полисахарида/литр) и массового соотношения полисахарида и CRM197 1,5. Массовое соотношение выбирали для контроля соотношения полисахарида и CRM197 в полученном конъюгате. Добавляли цианоборгидрид натрия (1 моль на моль повторяющегося звена полисахарида), и конъюгацию продолжали в течение 2-4 час при 22°C.Solutions of Ps and CRM197 formulations were individually lyophilized. Lyophilized Ps and CRM197 materials were redissolved individually in equal volumes of DMSO. Sodium chloride was added to the polysaccharide solution to a concentration of 25–50 mM. Polysaccharide and CRM197 solutions were mixed to achieve a polysaccharide concentration of 1.8-3.0 g Ps/l (gram polysaccharide/liter) and a weight ratio of polysaccharide and CRM197 of 1.5. The weight ratio was chosen to control the ratio of polysaccharide and CRM197 in the resulting conjugate. Sodium cyanoborohydride (1 mol per mol of polysaccharide repeat unit) was added and conjugation continued for 2-4 hours at 22°C.

Восстановление с использованием боргидрида натрияRecovery using sodium borohydride

Боргидрид натрия (2 моль на моль повторяющегося звена полисахарида) добавляли после реакции конъюгации и инкубировали в течение 1-3 часов at 22°C. Партию разводили в 150 мМ хлориде натрия с приблизительно 0,025% (масс./об.) полисорбата 20, при приблизительно 4°C. Затем буфер фосфат калия добавляли для нейтрализации pH. Для некоторых партий, партию концентрировали и подвергали диафильтрации при приблизительно 4°C против 150 мМ хлорида натрия, 25 мМ фосфата калия, pH 7, с использованием мембраны для проточной ультрафильтрации вдоль потока с NMWCO 30 кДа.Sodium borohydride (2 mol per mol of polysaccharide repeating unit) was added after the conjugation reaction and incubated for 1-3 hours at 22°C. The batch was diluted in 150 mm sodium chloride with approximately 0.025% (wt./about.) polysorbate 20, at approximately 4°C. Potassium phosphate buffer was then added to neutralize the pH. For some batches, the batch was concentrated and diafiltered at approximately 4° C. against 150 mM sodium chloride, 25 mM potassium phosphate, pH 7 using a downstream ultrafiltration membrane with 30 kDa NMWCO.

Конечная фильтрация и хранение продуктаFinal filtration and product storage

Затем партию концентрировали и подвергали диафильтрации против 10 мМ гистидина в 150 мМ хлориде натрия, pH 7,0, с 0,015% (масс./об.) полисорбата 20, при 4°C с использованием мембраны для проточной ультрафильтрации вдоль потока с NMWCO 300 кДа.The batch was then concentrated and diafiltered against 10 mM histidine in 150 mM sodium chloride, pH 7.0, with 0.015% (w/v) polysorbate 20, at 4° C. using a downstream ultrafiltration membrane with NMWCO 300 kDa .

Партию ретентата фильтровали через фильтр 0,2 микрон, затем разводили с использованием дополнительного 10 мМ гистидина в 150 мМ хлориде натрия, pH 7,0, с 0,015% (масс./об.) полисорбата 20, распределяли по аликвотам и замораживали при ≤ −60°C.The retentate batch was filtered through a 0.2 micron filter, then diluted with additional 10 mM histidine in 150 mM sodium chloride, pH 7.0, with 0.015% (w/v) polysorbate 20, aliquoted and frozen at ≤ − 60°C.

В таблице 1 показаны признаки конъюгата серотипа 23A, полученного в DMSO.Table 1 shows the features of the serotype 23A conjugate obtained in DMSO.

Таблица 1. Признаки конъюгата полисахарида S. pneumoniae серотипа 23A после конъюгации в DMSOTable 1. Signs of S. pneumoniae serotype 23A polysaccharide conjugate after conjugation in DMSO

Mw окисленного PsMw of oxidized Ps Mw конъюгатаMw conjugate Ps:PrPs: Pr Использование лизина (моль/моль CRM197)Lysine utilization (mol/mol CRM197) Свободный Ps/общий PsFree Ps / Shared Ps Свободный белок/общий белокFree Protein/Total Protein 97 кДа97 kDa 3837 кДа3837 kDa 1,201.20 11,811.8 0,2%0.2% 0,6%0.6% 190 кДа190 kDa 5620 кДа5620 kDa 1,071.07 11,111.1 2,7%2.7% 3,0%3.0%

ПРИМЕР 4: Конъюгация полисахаридов S. pneumoniae серотипа 23B с CRM197 с использованием восстановительного аминирования в диметилсульфоксидеEXAMPLE 4 Conjugation of S. pneumoniae serotype 23B polysaccharides to CRM197 using reductive amination in dimethyl sulfoxide

Полисахарид растворяли, корректировали размер до целевой молекулярной массы, химически активировали и подвергали замене буфера посредством ультрафильтрации. Активированный полисахарид и очищенный CRM197 индивидуально лиофилизировали и повторно растворяли в диметилсульфоксиде (DMSO). Растворы повторно растворенных полисахарида и CRM197 затем объединяли и конъюгировали, как описано ниже. Полученный конъюгат очищали посредством ультрафильтрации перед конечной фильтрацией через фильтр 0,2 микрон. Несколько параметров способа, таких как pH, температура, концентрация и время, контролировали на каждой стадии для получения конъюгатов с желательными признаками.The polysaccharide was dissolved, size-adjusted to the target molecular weight, chemically activated and subjected to buffer exchange via ultrafiltration. The activated polysaccharide and purified CRM197 were individually lyophilized and redissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO). The solutions of the re-dissolved polysaccharide and CRM197 were then combined and conjugated as described below. The resulting conjugate was purified by ultrafiltration before final filtration through a 0.2 micron filter. Several process parameters, such as pH, temperature, concentration and time, were controlled at each stage to obtain conjugates with the desired features.

Уменьшение размера и окисление полисахаридаSize reduction and oxidation of the polysaccharide

Порошок очищенного пневмококкового капсульного Ps растворяли в воде и фильтровали через фильтр 0,45 микрон. Растворимый полисахарид гомогенизировали для уменьшения молекулярной массы Ps. Давление при гомогенизации и количество проходов через гомогенизатор контролировали до 400 бар (40 МПа)/5 проходов.Purified pneumococcal capsular Ps powder was dissolved in water and filtered through a 0.45 micron filter. The soluble polysaccharide was homogenized to reduce the molecular weight of Ps. The homogenization pressure and the number of passes through the homogenizer were controlled to 400 bar (40 MPa)/5 passes.

Полисахарид с уменьшенным размером концентрировали и подвергали диафильтрации против воды с использованием мембраны для проточной ультрафильтрации вдоль потока с NMWCO 10 кДа.The reduced size polysaccharide was concentrated and diafiltered against water using a downstream ultrafiltration membrane with NMWCO 10 kDa.

Затем раствор полисахарида доводили до 22°C и pH 5 с использованием буфера ацетата натрия для минимизации уменьшения размера полисахарида из-за активации. Активацию полисахарида начинали посредством добавления 100 мМ раствора метапериодата натрия. Добавленный метапериодат натрия составлял 0,10-0,13 моль метапериодата натрия на моль повторяющегося звена полисахарида для достижения целевого уровня активации полисахарида (моль альдегида на моль повторяющегося звена полисахарида).The polysaccharide solution was then adjusted to 22° C. and pH 5 using sodium acetate buffer to minimize polysaccharide size reduction due to activation. Polysaccharide activation was started by adding 100 mM sodium metaperiodate solution. The sodium metaperiodate added was 0.10-0.13 moles of sodium metaperiodate per mole of polysaccharide repeat unit to achieve the target level of polysaccharide activation (mol of aldehyde per mole of polysaccharide repeat unit).

Активированный продукт подвергали диафильтрации против 10 мМ фосфата калия, pH 6,4, с последующей диафильтрацией против воды с использованием мембраны для проточной ультрафильтрации вдоль потока с 10 кДа NMWCO. Ультрафильтрацию проводили при 2-8°C.The activated product was diafiltered against 10 mM potassium phosphate, pH 6.4, followed by diafiltration against water using a 10 kDa NMWCO flow ultrafiltration membrane. Ultrafiltration was carried out at 2-8°C.

Конъюгация полисахарида с CRM197Conjugation of polysaccharide with CRM197

Очищенный CRM197, полученный посредством экспрессии в Pseudomonas fluorescens, как описано ранее (WO 2012/173876 A1), подвергали диафильтрации против буфера 2 мМ фосфата, pH 7,0, с использованием мембраны для проточной ультрафильтрации вдоль потока с NMWCO 5 кДа и фильтровали через фильтр 0,2 микрон.Purified CRM197, obtained by expression in Pseudomonas fluorescens as described previously (WO 2012/173876 A1), was diafiltered against 2 mM phosphate buffer, pH 7.0, using a flow ultrafiltration membrane along the flow with NMWCO 5 kDa and filtered through the filter 0.2 micron.

Получали состав активированных полисахаридов для лиофилизации при 6 мг Ps/мл с концентрацией сахарозы 5% масс./об. Получали состав CRM197 для лиофилизации при 6 мг Pr/мл с концентрацией сахарозы 1% масс./об.Received the composition of activated polysaccharides for lyophilization at 6 mg Ps/ml with a concentration of sucrose 5% wt./about. Received the composition of CRM197 for lyophilization at 6 mg Pr/ml with a concentration of sucrose 1% wt./about.

Растворы составов Ps и CRM197 индивидуально лиофилизировали. Лиофилизированные материалы Ps и CRM197 повторно растворяли индивидуально в равных объемах DMSO. В раствор полисахарида добавляли хлорид натрия до конечной концентрации 0-50 мМ. Растворы полисахарида и CRM197 смешивали для достижения концентрации полисахарида 5,0 г Ps/л и массового соотношения полисахарида CRM197 1,5. Массовое соотношение выбирали для контроля соотношения полисахарида и CRM197 в полученном конъюгате. Добавляли цианоборгидрид натрия (1 моль на моль повторяющегося звена полисахарида), и конъюгацию продолжали в течение 2-4 час при 22°C.Solutions of Ps and CRM197 formulations were individually lyophilized. Lyophilized Ps and CRM197 materials were redissolved individually in equal volumes of DMSO. Sodium chloride was added to the polysaccharide solution to a final concentration of 0-50 mM. Polysaccharide and CRM197 solutions were mixed to achieve a polysaccharide concentration of 5.0 g Ps/l and a weight ratio of CRM197 polysaccharide of 1.5. The weight ratio was chosen to control the ratio of polysaccharide and CRM197 in the resulting conjugate. Sodium cyanoborohydride (1 mol per mol of polysaccharide repeat unit) was added and conjugation continued for 2-4 hours at 22°C.

Восстановление с использованием боргидрида натрияRecovery using sodium borohydride

Боргидрид натрия (2 моль на моль повторяющегося звена полисахарида) добавляли после реакции конъюгации и инкубировали в течение 1 час при 22°C. Партию разводили в 150 мМ хлориде натрия с приблизительно 0,025% (масс./об.) полисорбата 20, при приблизительно 4°C. Затем буфер фосфат калия добавляли для нейтрализации pH. Партию концентрировали и подвергали диафильтрации при приблизительно 4°C против 150 мМ хлорида натрия, 25 мМ фосфата калия, pH 7, с использованием мембраны для проточной ультрафильтрации вдоль потока с NMWCO 30 кДа.Sodium borohydride (2 mol per mol of polysaccharide repeating unit) was added after the conjugation reaction and incubated for 1 hour at 22°C. The batch was diluted in 150 mm sodium chloride with approximately 0.025% (wt./about.) polysorbate 20, at approximately 4°C. Potassium phosphate buffer was then added to neutralize the pH. The batch was concentrated and diafiltered at approximately 4° C. against 150 mM sodium chloride, 25 mM potassium phosphate, pH 7 using a downstream ultrafiltration membrane with 30 kDa NMWCO.

Конечная фильтрация и хранение продуктаFinal filtration and product storage

Затем партию концентрировали и подвергали диафильтрации против 10 мМ гистидина в 150 мМ хлориде натрия, pH 7,0, с 0,015% (масс./об.) полисорбата 20, при 4°C с использованием мембраны для проточной ультрафильтрации вдоль потока с NMWCO 300 кДа.The batch was then concentrated and diafiltered against 10 mM histidine in 150 mM sodium chloride, pH 7.0, with 0.015% (w/v) polysorbate 20, at 4° C. using a downstream ultrafiltration membrane with NMWCO 300 kDa .

Партию ретентата фильтровали через фильтр 0,2 микрон, затем разводили с использованием дополнительного 10 мМ гистидина в 150 мМ хлориде натрия, pH 7,0, с 0,015% (масс./об.) полисорбата 20, распределяли по аликвотам и замораживали при ≤ −60°C.The retentate batch was filtered through a 0.2 micron filter, then diluted with additional 10 mM histidine in 150 mM sodium chloride, pH 7.0, with 0.015% (w/v) polysorbate 20, aliquoted and frozen at ≤ − 60°C.

В таблице 2 показаны признаки конъюгата полисахарида S. pneumoniae серотипа 23B, полученного в DMSO.Table 2 shows the features of the S. pneumoniae serotype 23B polysaccharide conjugate made in DMSO.

Таблица 2. Признаки конъюгата полисахарида S. pneumoniae серотипа 23B после конъюгации в DMSOTable 2. Signs of S. pneumoniae serotype 23B polysaccharide conjugate after conjugation in DMSO

Mw окисленного PsMw of oxidized Ps Mw конъюгатаMw conjugate Ps:PrPs: Pr Использование лизина (моль/моль CRM197)Lysine utilization (mol/mol CRM197) Свободный Ps/общий PsFree Ps / Shared Ps Свободный белок/общий белокFree Protein/Total Protein 179 кДа179 kDa 3299 кДа3299 kDa 1,281.28 6,26.2 13%13% 5,1%5.1%

ПРИМЕР 5: Получение составов моновалентных конъюгатовEXAMPLE 5 Preparation of Monovalent Conjugate Formulations

Конъюгаты пневмококкового полисахарида-CRM197 из серотипов 23A и 23B получали, как описано в примерах 3 и 4. Конъюгаты пневмококкового полисахарида-CRM197 из серотипа 23F получали, как описано в Патенте США No. 8192746. Требуемый объем нерасфасованных конъюгатов, необходимый для получения целевой концентрации индивидуальных серотипов, рассчитывали на основании объема партии и концентраций индивидуальных нерасфасованных полисахаридов. Нерасфасованные конъюгаты серотипов S. pneumoniae (23A, 23B, и 23F) объединяли с наполнителями, стерилизовали фильтрацией и добавляли к APA в условиях перемешивания. Конечная концентрация каждой моновалентной конъюгированной вакцины составляла 4 мкг/мл (масс./об. PnPs) с 20 мМ гистидином, 150 мМ NaCl, 0,2% (масс./об.) PS-20 и 0,250 мг/мл (масс./об. Al) в форме APA.Pneumococcal polysaccharide-CRM197 conjugates from serotypes 23A and 23B were prepared as described in Examples 3 and 4. Pneumococcal polysaccharide-CRM197 conjugates from serotype 23F were prepared as described in US Pat. 8192746. The required volume of bulk conjugates required to achieve a target concentration of individual serotypes was calculated based on the batch volume and concentrations of individual bulk polysaccharides. Bulk serotype conjugatesS. pneumoniae (23A, 23B, and 23F) were combined with excipients, sterilized by filtration, and added to APA under stirring conditions. The final concentration of each monovalent conjugate vaccine was 4 μg/ml (w/v PnPs) with 20 mM histidine, 150 mM NaCl, 0.2% (w/v) PS-20 and 0.250 mg/ml (w/v Al) in the form of APA.

ПРИМЕР 6: Исследование иммуногенности моновалентного конъюгата у новозеландских кроликов-альбиносовEXAMPLE 6 Immunogenicity study of a monovalent conjugate in New Zealand albino rabbits

Иммуногенность моновалентных конъюгатов оценивали в модели на новозеландских кроликах-альбиносах (NZWR). Взрослых новозеландских кроликов-альбиносов (NZWR, n=3/группу) внутримышечно (IM) иммунизировали с использованием 0,25 мл соответствующей моновалентной конъюгированной вакцины на сутки 0 и сутки 14 (меняя бок). Моновалентную пневмококковую конъюгированную вакцину дозировали при 1 мкг PnPs (полисахарида S. pneumoniae серотипа 23A или 23B, каждого конъюгированного с CRM197) с 62,5 мкг адъюванта фосфата алюминия (APA) для иммунизации. Сыворотки собирали до начала исследования (до иммунизации) и на сутки 14 (после дозирования 1, PD1) и 28 (после дозирования 2, PD2). NZWR обследовал по меньшей мере ежесуточно квалифицированный специалист по уходу за животными, по любым признакам заболевания или недомогания. Вакцинные составы у NZWR, по-видимому, являлись безопасными и хорошо переносимыми. Все эксперименты на животных проводили в строгом соответствии с рекомендациями Руководства по содержанию и использованию лабораторных животных Национальных институтов здравоохранения. Протокол эксперимента на NZWR был одобрен Комитетами по содержанию и использованию лабораторных животных как Merck & Co., Inc (Kenilworth, NJ), так и Covance (Denver, PA).The immunogenicity of the monovalent conjugates was evaluated in the New Zealand albino rabbit (NZWR) model. Adult New Zealand albino rabbits (NZWR, n=3/group) intramuscularly (IM) were immunized with 0.25 ml of the respective monovalent conjugate vaccine on day 0 and day 14 (changing sides). The monovalent pneumococcal conjugate vaccine was dosed at 1 µg of PnPs ( S. pneumoniae serotype 23A or 23B polysaccharide, each conjugated to CRM197) with 62.5 µg of aluminum phosphate adjuvant (APA) for immunization. Sera were collected before the start of the study (before immunization) and on days 14 (after dosing 1, PD1) and 28 (after dosing 2, PD2). The NZWR was examined at least daily by a qualified animal care professional for any signs of disease or illness. The NZWR vaccine formulations appeared to be safe and well tolerated. All animal experiments were performed in strict accordance with the recommendations of the Guidelines for the Care and Use of Laboratory Animals of the National Institutes of Health. The NZWR protocol has been approved by the Animal Care and Use Committees of both Merck & Co., Inc (Kenilworth, NJ) and Covance (Denver, PA).

Сыворотки NZWR тестировали в анализах ELISA для оценки иммуногенности IgG с использованием для покрытия концентрации 1-2 мг/мл соответствующего PnPs. Функциональное антитело определяли посредством анализов опсонофагоцитоза (OPA), на основании описанных ранее способов. См., например, Caro-Aguilar et al., 2017, Vaccine 35:865-72 и Burton et al., 2006, Clin Vaccine Immunol 13(9):1004-9.NZWR sera were tested in ELISA assays to assess IgG immunogenicity using 1-2 mg/mL coverage of the corresponding PnPs to cover. Functional antibody was determined by opsonophagocytosis assays (OPA), based on previously described methods. See, for example, Caro-Aguilar et al ., 2017, Vaccine 35:865-72 and Burton et al ., 2006, Clin Vaccine Immunol 13(9):1004-9.

Обнаружено, что моновалентные пневмококковые полисахаридные конъюгированные вакцины из S. pneumoniae серотипов 23A и 23B являлись иммуногенными у кроликов (фигура 9) и приводили к образованию функционального антитела, уничтожающего соответствующий бактериальный штамм (фигура 10).Monovalent pneumococcal polysaccharide conjugate vaccines from S. pneumoniae serotypes 23A and 23B were found to be immunogenic in rabbits (Figure 9) and resulted in a functional antibody that killed the respective bacterial strain (Figure 10).

ПРИМЕР 7: Исследование иммуногенности моновалентного конъюгата у новозеландских кроликов-альбиносов (перекрестная защита против 23A, 23B, 23F)EXAMPLE 7 Immunogenicity study of a monovalent conjugate in New Zealand albino rabbits (cross protection against 23A, 23B, 23F)

Кроликов иммунизировали с использованием 23A-CRM197/APA, 23B-CRM197/APA или 23F-CRM197/APA для оценки перекрестной реакционной способности между каждыми серотипами S. pneumoniae.Rabbits were immunized with 23A-CRM197/APA, 23B-CRM197/APA, or 23F-CRM197/APA to assess cross-reactivity between each S. pneumoniae serotype.

В общем, кролики, иммунизированные с использованием моновалентных конъюгированных вакцин S. pneumoniae серогруппы 23, имели самые высокие титры IgG и OPA против гомологичного полисахарида и бактериального штамма, соответственно (фигуры 11A-B, 12A-B, 13A-B). Для 23A-CRM197/APA и 23F-CRM197/APA показана низкая/отсутствующая перекрестная реакционная способность против PnPs и бактериального штамма S. pneumoniae серогруппы 23B, по сравнению с кроликами, иммунизированными с использованием конъюгата 23B-CRM197/APA (фигуры 12A-B). При использовании критериев Даннетта для множественных сравнений, кролики, иммунизированные с использованием 23B-CRM197/APA, имели значимо более высокую иммуногенность IgG, по сравнению с кроликами, иммунизированными с использованием 23A-CRM197/APA и 23F-CRM197/APA (P=0,007 и 0,016, соответственно) (фигура 12A). Подобным образом, кролики, иммунизированные с использованием 23B-CRM197/APA, имели значимо более высокий уровень функционального антитела, по сравнению с кроликами, иммунизированными с использованием 23A-CRM197/APA и 23F-CRM197/APA (P=0,0002 и 0,002, соответственно) (фигура 12B). Для покрытия серогруппы 23 S. pneumoniae, пневмококковая полисахаридная конъюгированная вакцина должна содержать по меньшей мере полисахариды серотипа 23A/23F и полисахарид серотипа 23B для защиты против S. pneumoniae серотипов 23A, 23B и 23F.In general, rabbits immunized with S. pneumoniae serogroup 23 monovalent conjugate vaccines had the highest IgG and OPA titers against the homologous polysaccharide and bacterial strain, respectively (Figures 11A-B, 12A-B, 13A-B). 23A-CRM197/APA and 23F-CRM197/APA showed low/no cross-reactivity against PnPs and S. pneumoniae serogroup 23B compared to rabbits immunized with 23B-CRM197/APA conjugate (Figures 12A-B) . Using Dunnett's criteria for multiple comparisons, rabbits immunized with 23B-CRM197/APA had significantly higher IgG immunogenicity compared to rabbits immunized with 23A-CRM197/APA and 23F-CRM197/APA (P=0.007 and 0.016, respectively) (Figure 12A). Similarly, rabbits immunized with 23B-CRM197/APA had significantly higher levels of functional antibody compared to rabbits immunized with 23A-CRM197/APA and 23F-CRM197/APA (P=0.0002 and 0.002, respectively) (Figure 12B). To cover S. pneumoniae serogroup 23, pneumococcal polysaccharide conjugate vaccine must contain at least serotype 23A/23F polysaccharides and serotype 23B polysaccharide to protect against S. pneumoniae serotypes 23A, 23B and 23F.

ПРИМЕР 8: Получение составов пневмококковых конъюгированных вакцин для исследования поливалентности на кроликахEXAMPLE 8 Preparation of Pneumococcal Conjugate Vaccine Formulations for a Multivalence Study in Rabbits

Мультивалентную пневмококковую конъюгированную вакцину, состоящую из смеси нерасфасованных препаратов различных конъюгатов (включая серотипы S. pneumoniae 16F, 23A, 23B, 24F и 31), получали с использованием конъюгатов пневмококковый полисахарид-CRM197 и составляли в 20 мМ гистидине, pH 5,8, и 150 мМ хлориде натрия, и 0,1% масс./об. полисорбата-20 (PS-20) при 4 мкг/мл каждого серотипа до общей концентрации полисахарида 84 мкг/мл. Конъюгаты получали посредством индивидуальной конъюгации белка CRM197 с типами пневмококковых полисахаридов (PnPs) (включая серотипы S. pneumoniae 16F, 23A, 23B, 24F и 31). Требуемый объем нерасфасованных конъюгатов, необходимый для получения целевой концентрации индивидуальных серотипов, рассчитывали на основании объема партии и концентраций индивидуальных нерасфасованных полисахаридов. Индивидуальные конъюгаты добавляли в раствор гистидина, хлорида натрия и полисорбата-20 (PS-20) для получения смеси конъюгатов. В сосуде для получения состава, содержащем смесь конъюгатов, осуществляли перемешивание с использованием якоря магнитной мешалки, и подвергали стерильной фильтрации в другой сосуд. Затем составами заполняли пластиковые шприцы, стеклянные шприцы или флаконы и хранили при 2-8°C.A multivalent pneumococcal conjugate vaccine consisting of a mixture of bulk preparations of various conjugates (including S. pneumoniae serotypes 16F, 23A, 23B, 24F, and 31) was prepared using pneumococcal polysaccharide-CRM197 conjugates and formulated in 20 mM histidine, pH 5.8, and 150 mm sodium chloride, and 0.1% wt./about. polysorbate-20 (PS-20) at 4 µg/ml of each serotype to a total polysaccharide concentration of 84 µg/ml. Conjugates were obtained by individual conjugation of the CRM197 protein with pneumococcal polysaccharide (PnPs) types (including S. pneumoniae serotypes 16F, 23A, 23B, 24F and 31). The required volume of bulk conjugates required to achieve the target concentration of individual serotypes was calculated from the batch volume and the concentrations of individual bulk polysaccharides. Individual conjugates were added to a solution of histidine, sodium chloride and polysorbate-20 (PS-20) to obtain a mixture of conjugates. The formulation vessel containing the mixture of conjugates was agitated using a magnetic stirrer arm and sterile filtered into another vessel. The formulations were then filled into plastic syringes, glass syringes or vials and stored at 2-8°C.

ПРИМЕР 9: Исследование иммуногенности мультивалентной пневмококковой конъюгированной вакцины у новозеландских кроликов-альбиносовEXAMPLE 9 Immunogenicity study of a multivalent pneumococcal conjugate vaccine in New Zealand albino rabbits

Взрослых новозеландских кроликов-альбиносов (NZWR, n=5/группу) внутримышечно (IM) иммунизировали с использованием 0,5 мл мультивалентной пневмококковой конъюгированной вакцины, описанной в примере 8, на сутки 0 и сутки 14 (меняя бок). Мультивалентную пневмококковую конъюгированную вакцину дозировали при 2 мкг каждого конъюгированного PnPs на иммунизацию. Сыворотки собирали до начала исследования (до иммунизации) и на сутки 14 (после дозирования 1, PD1) и 28 (после дозирования 2, PD2). NZWR обследовал по меньшей мере ежесуточно квалифицированный специалист по уходу за животными, по любым признакам заболевания или недомогания. Вакцинные составы у NZWR, по-видимому, являлись безопасными и хорошо переносимыми. Все эксперименты на животных проводили в строгом соответствии с рекомендациями Руководства по содержанию и использованию лабораторных животных Национальных институтов здравоохранения. Протокол эксперимента на NZWR был одобрен Комитетами по содержанию и использованию лабораторных животных как Merck & Co., Inc, так и Covance (Denver, PA).Adult albino New Zealand rabbits (NZWR, n=5/group) intramuscularly (IM) were immunized with 0.5 ml of the multivalent pneumococcal conjugate vaccine described in Example 8 on day 0 and day 14 (changing sides). The multivalent pneumococcal conjugate vaccine was dosed at 2 μg of each conjugated PnPs per immunization. Sera were collected before the start of the study (before immunization) and on days 14 (after dosing 1, PD1) and 28 (after dosing 2, PD2). The NZWR was examined at least daily by a qualified animal care professional for any signs of disease or illness. The NZWR vaccine formulations appeared to be safe and well tolerated. All animal experiments were performed in strict accordance with the recommendations of the Guidelines for the Care and Use of Laboratory Animals of the National Institutes of Health. The NZWR protocol has been approved by the Animal Care and Use Committees of both Merck & Co., Inc. and Covance (Denver, PA).

Сыворотки NZWR оценивали по иммуногенности IgG с использованием мультиплексного анализа электрохемилюминесценции (ECL). Этот анализ разработан для использования с сывороткой кроликов на основе анализа для человека, описанного в Marchese et al. (Optimization and validation of a multiplex, electrochemiluminescence-based detection assay for the quantitation of immunoglobulin G serotype-specific antipneumococcal antibodies in human serum. Clin Vaccine Immunol. 16(3): 387-96 (2009)), с использованием технологии, разработанной в MesoScale Discovery (подразделении MesoScale Diagnostics, LLC, Gaithersburg, MD), в которой используют метку SULFO-TAG™, излучающую свет после электрохимической стимуляции. Меченное SULFO-TAG™ антитело против IgG кролика использовали в качестве вторичного антитела для тестирования образцов сыворотки NZWR. Функциональное антитело определяли посредством мультиплексных анализов опсонофагоцитоза (MOPA), на основании описанных ранее способов, доступных онлайн из Bacterial Respiratory Pathogen Reference Laboratory в University of Alabama at Birmingham, с использованием программного обеспечения Opsotiter® 3 (UAB Research Foundation, Caro-Aguilar et al, 2017, выше, Burton et al., 2006, выше).NZWR sera were assessed for IgG immunogenicity using multiplex electrochemiluminescence (ECL) assay. This assay is designed for use with rabbit sera based on the human assay described in Marchese et al . (Optimization and validation of a multiplex, electrochemiluminescence-based detection assay for the quantitation of immunoglobulin G serotype-specific antipneumococcal antibodies in human serum. Clin Vaccine Immunol . 16(3): 387-96 (2009)), using technology developed by in MesoScale Discovery (a division of MesoScale Diagnostics, LLC, Gaithersburg, MD), which uses a SULFO-TAG™ tag that emits light after electrochemical stimulation. SULFO-TAG™ labeled anti-rabbit IgG was used as a secondary antibody for testing NZWR serum samples. Functional antibody was determined by multiplex opsonophagocytosis assays (MOPA), based on previously described methods available online from the Bacterial Respiratory Pathogen Reference Laboratory at the University of Alabama at Birmingham, using Opsotiter® 3 software (UAB Research Foundation, Caro-Aguilar et al . 2017 supra, Burton et al ., 2006 supra).

Обнаружено, что конъюгаты полисахарид-белок, полученные из S. pneumoniae серотипов 16F, 23A, 23B, 24F и 31, в мультивалентной пневмококковой конъюгированной вакцине, являлись иммуногенными как после дозирования 1 (PD1), так и после дозирования 2 (PD2), у кроликов (фигура 14). Они также приводили к образованию функционального антитела, уничтожающего бактериальные штаммы, относящиеся к типам из вакцины (фигура 15). Кролики, иммунизированные с использованием мультивалентной пневмококковой конъюгированной вакцины в дозе 2 мкг, имели значимо более высокие титры MOPA PD1 для четырех серотипов, по сравнению с сыворотками кроликов до иммунизации (фигура 15). Кролики, иммунизированные с использованием мультивалентной пневмококковой конъюгированной вакцины в дозе 2 мкг, имели значимо более высокие титры MOPA PD2 для всех пяти серотипов, по сравнению с сыворотками кроликов до иммунизации (фигура 15). Данные после логарифмического преобразования анализировали посредством однофакторного ANOVA с использованием критерия Даннетта для определения значимости.Polysaccharide-protein conjugates derived from S. pneumoniae serotypes 16F, 23A, 23B, 24F, and 31 in a multivalent pneumococcal conjugate vaccine were found to be immunogenic both after dosing 1 (PD1) and after dosing 2 (PD2), in rabbits (figure 14). They also led to the formation of a functional antibody that destroys bacterial strains related to the types from the vaccine (figure 15). Rabbits immunized with the 2 μg multivalent pneumococcal conjugate vaccine had significantly higher MOPA PD1 titers for the four serotypes compared to pre-immunization rabbit sera (Figure 15). Rabbits immunized with the 2 μg multivalent pneumococcal conjugate vaccine had significantly higher MOPA PD2 titers for all five serotypes compared to pre-immunization rabbit sera (Figure 15). Log-transformed data were analyzed by one-way ANOVA using Dunnett's test to determine significance.

Claims (34)

1. Конъюгат полисахарид-белок-носитель, в котором полисахарид имеет повторяющееся звено полисахарида S. pneumoniae серотипа 23B следующей структуры:1. Polysaccharide-carrier protein conjugate, in which the polysaccharide has a repeating unit of the S. pneumoniae serotype 23B polysaccharide of the following structure:
Figure 00000005
Figure 00000005
где белок-носитель представляет собой CRM197; и дополнительно где конъюгат имеет молекулярную массу от 1000 до 10000 кДа.where the carrier protein is CRM197; and additionally where the conjugate has a molecular weight of from 1000 to 10000 kDa. 2. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где конъюгат полисахарид-белок-носитель имеет массовое соотношение полисахарида и белка-носителя от 0,4 до 2,0.2. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate has a polysaccharide to carrier protein weight ratio of 0.4 to 2.0. 3. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где белок-носитель конъюгирован со звеном полисахарида серотипа 23B через 2-й или 3-й атом углерода сахара рамнозы.3. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the carrier protein is conjugated to a serotype 23B polysaccharide unit through the 2nd or 3rd carbon atom of the rhamnose sugar. 4. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где полисахарид имеет молекулярную массу от 50 до 1000 кДа.4. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the polysaccharide has a molecular weight of 50 to 1000 kDa. 5. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где полисахарид имеет молекулярную массу от 100 до 800 кДа.5. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the polysaccharide has a molecular weight of 100 to 800 kDa. 6. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где полисахарид имеет молекулярную массу от 100 и 300 кДа.6. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the polysaccharide has a molecular weight between 100 and 300 kDa. 7. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где степень конъюгации конъюгата составляет от 2 до 15.7. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the degree of conjugation of the conjugate is between 2 and 15. 8. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где степень конъюгации конъюгата составляет от 8 до 12.8. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the degree of conjugation of the conjugate is between 8 and 12. 9. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где конъюгат полисахарид-белок-носитель имеет массовое соотношение полисахарида и белка-носителя от 0,5 до 3,0.9. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate has a weight ratio of polysaccharide to carrier protein of 0.5 to 3.0. 10. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где конъюгат полисахарид-белок-носитель имеет массовое соотношение полисахарида и белка-носителя от 0,5 до 1,5.10. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate has a weight ratio of polysaccharide to carrier protein of 0.5 to 1.5. 11. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где конъюгат полисахарид-белок-носитель имеет массовое соотношение полисахарида и белка-носителя приблизительно 1,3.11. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate has a weight ratio of polysaccharide to carrier protein of about 1.3. 12. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где конъюгат полисахарид-белок-носитель содержит менее чем приблизительно 30% нековалентно ассоциированного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида.12. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate contains less than about 30% non-covalently associated polysaccharide relative to the total polysaccharide. 13. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где конъюгат полисахарид-белок-носитель содержит менее чем приблизительно 25% нековалентно ассоциированного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида.13. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate contains less than about 25% non-covalently associated polysaccharide relative to the total polysaccharide. 14. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где конъюгат полисахарид-белок-носитель содержит менее чем приблизительно 20% нековалентно ассоциированного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида.14. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate contains less than about 20% non-covalently associated polysaccharide relative to the total polysaccharide. 15. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где конъюгат полисахарид-белок-носитель содержит менее чем приблизительно 15% нековалентно ассоциированного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида.15. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 1, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate contains less than about 15% non-covalently associated polysaccharide relative to the total polysaccharide. 16. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 1, где полисахарид имеет молекулярную массу от 100 до 300 кДа; где степень конъюгации конъюгата составляет от 4 до 7; где массовое соотношение полисахарида к белку-носителю в конъюгате составляет от 0,5 до 1,5; где конъюгат содержит менее чем приблизительно 15% свободного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида.16. Conjugate polysaccharide-carrier protein according to claim 1, where the polysaccharide has a molecular weight of from 100 to 300 kDa; where the degree of conjugation of the conjugate is from 4 to 7; where the mass ratio of polysaccharide to carrier protein in the conjugate is from 0.5 to 1.5; wherein the conjugate contains less than about 15% free polysaccharide relative to the total polysaccharide. 17. Конъюгат полисахарид-белок-носитель, где полисахарид имеет повторяющееся звено полисахарида S. pneumoniae серотипа 23B следующей структуры: 17. Polysaccharide-carrier protein conjugate, where the polysaccharide has a repeating unit of the S. pneumoniae serotype 23B polysaccharide of the following structure:
Figure 00000006
Figure 00000006
где белок-носитель представляет собой CRM197; и дополнительно где конъюгат полисахарид-белок-носитель имеет массовое соотношение полисахарида и белка-носителя от 0,5 до 3,0.where the carrier protein is CRM197; and further wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate has a polysaccharide to carrier protein weight ratio of 0.5 to 3.0. 18. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где конъюгат полисахарид-белок-носитель имеет массовое соотношение полисахарида и белка-носителя от 0,5 до 1,5.18. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 17, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate has a weight ratio of polysaccharide to carrier protein of 0.5 to 1.5. 19. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где конъюгат полисахарид-белок-носитель имеет массовое соотношение полисахарида и белка-носителя приблизительно 1,3.19. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 17, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate has a weight ratio of polysaccharide to carrier protein of about 1.3. 20. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где белок-носитель конъюгирован со звеном полисахарида серотипа 23B через 2-й или 3-й атом углерода сахара рамнозы.20. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 17, wherein the carrier protein is conjugated to a serotype 23B polysaccharide unit through the 2 or 3 carbon atom of the rhamnose sugar. 21. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где полисахарид имеет молекулярную массу от 50 до 1000 кДа.21. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 17, wherein the polysaccharide has a molecular weight of 50 to 1000 kDa. 22. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где полисахарид имеет молекулярную массу от 100 до 800 кДа.22. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 17, wherein the polysaccharide has a molecular weight of 100 to 800 kDa. 23. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где полисахарид имеет молекулярную массу от 100 до 300 кДа.23. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 17, wherein the polysaccharide has a molecular weight of 100 to 300 kDa. 24. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где степень конъюгации конъюгата составляет от 2 до 15.24. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 17, wherein the degree of conjugation of the conjugate is between 2 and 15. 25. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где степень конъюгации конъюгата составляет от 8 до 12.25. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 17, wherein the degree of conjugation of the conjugate is between 8 and 12. 26. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где конъюгат полисахарид-белок-носитель содержит менее чем приблизительно 30% нековалентно ассоциированного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида.26. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 17, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate contains less than about 30% non-covalently associated polysaccharide relative to the total polysaccharide. 27. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где конъюгат полисахарид-белок-носитель содержит менее чем приблизительно 25% нековалентно ассоциированного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида.27. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 17, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate contains less than about 25% non-covalently associated polysaccharide relative to the total polysaccharide. 28. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где конъюгат полисахарид-белок-носитель содержит менее чем приблизительно 20% нековалентно ассоциированного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида.28. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 17, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate contains less than about 20% non-covalently associated polysaccharide relative to the total polysaccharide. 29. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где конъюгат полисахарид-белок-носитель содержит менее чем приблизительно 15% нековалентно ассоциированного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида.29. The polysaccharide-carrier protein conjugate of claim 17, wherein the polysaccharide-carrier protein conjugate contains less than about 15% non-covalently associated polysaccharide relative to the total polysaccharide. 30. Конъюгат полисахарид-белок-носитель по п. 17, где полисахарид имеет молекулярную массу от 100 до 300 кДа; где степень конъюгации конъюгата составляет от 4 до 7; где массовое соотношение полисахарида к белку-носителю в конъюгате составляет от 0,5 до 1,5; где конъюгат содержит менее чем приблизительно 15% свободного полисахарида по сравнению с общим количеством полисахарида; и где конъюгат имеет молекулярную массу от 1000 до 10000 кДа.30. Conjugate polysaccharide-carrier protein according to claim 17, where the polysaccharide has a molecular weight of from 100 to 300 kDa; where the degree of conjugation of the conjugate is from 4 to 7; where the mass ratio of polysaccharide to carrier protein in the conjugate is from 0.5 to 1.5; where the conjugate contains less than about 15% free polysaccharide compared to the total amount of polysaccharide; and where the conjugate has a molecular weight of from 1000 to 10000 kDa.
RU2020112312A 2017-09-07 2018-09-04 Pneumococcal polysaccharides and their use in immunogenic polysaccharide-protein-carrier conjugates RU2784449C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762555455P 2017-09-07 2017-09-07
US62/555,455 2017-09-07
PCT/US2018/049306 WO2019050814A1 (en) 2017-09-07 2018-09-04 Pneumococcal polysaccharides and their use in immunogenic polysaccharide-carrier protein conjugates

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2022129006A Division RU2022129006A (en) 2017-09-07 2018-09-04 PNEUMOCOCCAL POLYSACCHARIDES AND THEIR APPLICATION IN POLYSACCHARIDE-PROTEIN-CARRIER IMMUNOGENIC CONJUGATES

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020112312A RU2020112312A (en) 2021-10-07
RU2020112312A3 RU2020112312A3 (en) 2022-03-23
RU2784449C2 true RU2784449C2 (en) 2022-11-24

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847112A (en) * 1991-01-28 1998-12-08 Merck & Co., Inc. Process for making capsular polysaccharides from Streptococcus pneumoniae
RU2012151376A (en) * 2010-06-04 2014-07-20 УАЙТ ЭлЭлСи VACCINES STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE
RU2015103017A (en) * 2012-08-16 2016-10-10 Пфайзер Инк. Glycoconjugation Methods and Compositions
US20170021006A1 (en) * 2015-07-21 2017-01-26 Pfizer Inc. Immunogenic compositions comprising conjugated capsular saccharide antigens, kits comprising the same and uses thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847112A (en) * 1991-01-28 1998-12-08 Merck & Co., Inc. Process for making capsular polysaccharides from Streptococcus pneumoniae
RU2012151376A (en) * 2010-06-04 2014-07-20 УАЙТ ЭлЭлСи VACCINES STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE
RU2015103017A (en) * 2012-08-16 2016-10-10 Пфайзер Инк. Glycoconjugation Methods and Compositions
US20170021006A1 (en) * 2015-07-21 2017-01-26 Pfizer Inc. Immunogenic compositions comprising conjugated capsular saccharide antigens, kits comprising the same and uses thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RAVENSCROFT N, et al. Genetic and structural elucidation of capsular polysaccharides from Streptococcus pneumoniae serotype 23A and 23B, and comparison to serotype 23F. Carbohydrе Research, 26.01.2017, vol. 450, pp. 19-29. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230107713A1 (en) Pneumococcal polysaccharides and their use in immunogenic polysaccharide-carrier protein conjugates
US11759523B2 (en) Pneumococcal polysaccharides and their use in immunogenic polysaccharide-carrier protein conjugates
US11759511B2 (en) Pneumococcal polysaccharides and their use in immunogenic polysaccharide-carrier protein conjugates
EP3678654B1 (en) Pneumococcal polysaccharides and their use in immunogenic polysaccharide-carrier protein conjugates
US11524076B2 (en) Pneumococcal polysaccharides and their use in immunogenic polysaccharide-carrier protein conjugates
RU2784449C2 (en) Pneumococcal polysaccharides and their use in immunogenic polysaccharide-protein-carrier conjugates
RU2801304C2 (en) Pneumococcal polysaccharides and their use in polysaccharide-protein-carrier immunogenic conjugates
RU2801288C2 (en) Pneumococcal polysaccharides and their use in polysaccharide-protein-carrier immunogenic conjugates
RU2785429C2 (en) Pneumococcal polysaccharides and their use in immunogen polysaccharide-protein-carrier conjugates