KR20200038339A - 다가 vlp 접합체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바이러스 유사 입자 (VLP)의 하나 이상의 성분과 접합된 캡슐 다당류를 포함하는 백신, 및 본 발명의 백신의 투여 방법 및 제조 방법에 관한 것이다. 바람직하게는, 본 발명의 백신은 필요한 개체에서 동일한 또는 상이한 감염성 물질의 복수의 균주 및/또는 혈청형에 대해 치료학적으로 유효한 반응을 구축한다. 바람직하게는, 상기한 백신은 동일한 감염성 물질의 모든 병원성 균주 및/또는 혈청형에 대해 치료학적으로 유효한 반응을 구축한다. 특히, 본 발명은, 백신의 투여가 필요한 환자에게 백신을 비용 효율적으로 투여하기 위한 방법 및 조성물에 관한 것으로서, 예방 면역 반응을 구축하는데 유익할 수 있는 면역원성 성분에만 환자의 면역 시스템을 노출시킴으로써 효능 및 안전성 모두 증가되고 비용 효율적이다.
Description
관련
출원에 대한 언급
본 출원은 "다가 VLP 접합체"를 발명의 명칭으로 하는 2015년 9월 10일자 미국 가출원번호 62/216,646에 대해 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
발명의 기술 분야
본 발명은 바이러스 질환, 박테리아 질환 및 기타 질환에 사용하기 위한 조성물, 방법 및 다가의 백신, 특히 VLP를 이용한 다가 접합체 백신 조성물 및 이의 제조 방법을 제공한다.
바이러스, 박테리아 또는 기타 물질에 의해 유발되는 감염은 다양한 동물들에서 발생한다. 감염은 일반적으로 종 특이적이며, 감염하는 숙주에 따라 구분되는 그룹들로 분류되며, 감염성 물질은 다수 혈청형을 포함할 수 있다. 감염성 물질의 혈청형 전체 또는 대부분에 대한 백신을 제공하고자 다가 백신이 개발되었다. 다가 폐렴구균 다당류 백신인 Prevnar 13은 폐렴 질환을 예방하는데 사용되고 있다. Prevnar 13은 13종의 폐렴구균 혈청형, 즉 1, 3, 4, 5, 6A, 6B, 7F, 9V, 14, 18C, 19A, 19F 및 23F를 포함한다. 병원성일 수도 있는 부가적인 혈청형 9종도 여전히 존재하고 있어, Prevnar 13 백신은 이들 부가적인 9종의 혈청형에 의해 유발되는 감염은 해결하지 못한다. 이들 새로운 혈청형은 인간 숙주를 가지고 있지 않다는 또 다른 문제가 존재한다. 백신 개발은 수년이 걸리기 때문에, 가능한 빨리 적절한 백신 개발이 시급하게 요구된다.
바이러스-유사 입자 (VLP)는 바이러스 감염 및 박테리아 감염 등의 다양한 감염들에 대한 백신으로 유용한 것으로 입증된 바 있다. VLP는 선택된 바이러스 군의 구조 단백질의 자가-조립을 통해 만들어진다. 이들 단백질은 캡슐로 자가-조립되지만 복제성 핵산이 전혀 존재하지 않기 때문에, VLP는 바이러스 게놈을 복제할 수 없으며, 더 많은 바이러스 입자 또는 감염성 바이러스 입자를 만들 수 없다. VLP는 엄격하게는 비-감염성이며, 일반적으로 환경에 무해하다.
VLP가 항원성 분자의 존재 하에 조립되는 경우, VLP는 항원의 전달 비히클 또는 다시 말해서 효과적인 백신이 된다. VLP는 그 구조적 성분이 수득 또는 유래되는 모 바이러스와 유사한 항원성을 가질 수 있으며, 따라서 특정 바이러스 감염에 대한 백신으로서도 유용하다. VLP는 일반적으로 VLP의 성분내에 항원을 가짐으로써 백신으로서 유용하다. 이로써 이들 표면에 외래 항원을 노출시킬 수 있다. 다른 VLP들은, 화학적 접합을 통해, 비-단백질 항원 등의 외래 항원의 캐리어 (carrier)로서 사용되고 있다. 그러나, VLP에 유전자 융합 또는 화학적 변형에 의해 타겟-항원을 부가하는 과정은 시간-소모적이며, 종종 캡시드 조립 불량 또는 항원 미스-폴딩으로 이어져, 예방적인 면역 구축을 어렵게 한다.
스트렙토코커스 뉴모니애 (Streptococcus pneumoniae) 백신과 같이 현재 이용가능한 백신은 단백질 캐리어를 사용하는 다가 다당류 접합체 백신이다. 현재, 밸런스 혈청형 (balance serotype)에 대한 비-예방 존을 구축하는 항원 접합체의 수는 제한적이다. 현행 백신은 백신 항원에 특이적인 병원체에 의해 유발되는 감염을 예방하기 때문에, 백신에 항원이 존재하지 않는 병원체가 더 만연해지게 된다. 이러한 상황에서, 새로운 병원체를 파악하고, 타겟 항원을 동정 및 특징을 규명하여 새로운 백신을 개발하는데 소요되는 시간을 비롯한 상당한 시간 동안 이용가능한 예방 백신이 존재하지 않을 것이다. 또한, 현재의 이슈는 캐리어 단백질로서 사용되는 단일 단백질이다. 접합체내 단백질 성분은 다당류 함량의 2배이며, 백신의 결합가 (valency) 증가에 따라 그 수가 엄청나게 많아지게 된다. 다수의 혈청형을 포함하는 다가 백신의 경우, 환자에 대한 단백질 부하 (protein load)가 엄청날 수 있다. 예를 들어, 다당류 항원성 성분이 2 ㎍/투여/혈청형이고, 캐리어 단백질이 4 ㎍/투여/혈청형이라고 가정하면, 23가 백신은 1회 투여시 단백질 부하가 약 92 ㎍일 수 있으며, 이는 환자에게 재앙이 될 수 있다.
이에, 단백질 과부하를 유발하지 않으면서도 특정 감염성 미생물의 모든 병원성 균주 및/또는 혈청형을 예방하는, 백신이 필요한 실정이다.
본 발명은 현행 전략 및 설계와 관련된 문제 및 단점을 해결하고, 감염성 질환, 특히 특정 질환에 대한 모든 병원성 균주를 퇴치하기 위한 새로운 백신과 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예는 바이러스 유사 입자 (VLP)와 커플링된 동일 또는 상이한 감염성 물질로부터 수득 또는 유래된 면역원성 항원을 하나 이상, 바람직하게는, 복수개 포함하는 백신에 관한 것이다. 바람직하게는, 면역원성 항원은 감염성 물질의 복수의 병원성 혈청형 또는 모든 병원성 혈청형을 나타내는 다당류 (PS)이다. 바람직하게는, 바이러스 유사 입자는 간염 바이러스, 인간 유두종 바이러스, 호흡기 세포융합 바이러스, 플라비바이러스 또는 이들의 조합으로부터 수득되거나 또는 유래된다. 바람직하게는, 복수의 다당류가 바이러스 유사 입자의 하나 이상의 성분과 접합을 통해 공유 결합된다. 바람직하게는, 접합은 예를 들어, 1-시아노-4-(다이메틸아미노)-피리디늄 테트라플루오로보레이트 (CDAP), 1-시아노벤조트리아졸 (1-CBT), 2-시아노피리다진-3(2H)-온 (2-CPO), 1-시아노이미다졸 (1-CI), 1-시아노-4-피롤리디노피리디늄 테트라플루오르보레이트 (CPPT) 또는 이들의 조합과 같은 시아닐화제 (cyanylating agent)를 경유한 커플링을 수반한다.
바람직하게는, 감염성 물질은 바이러스, 박테리아 또는 기생생물을 포함한다. 바람직하게는, 바이러스는 장내바이러스, 간염 바이러스, 인간 면역결핍 바이러스 (HIV), 인간 유두종 바이러스 (HPV), 인플루엔자 바이러스, 백일해 바이러스, 풍진 바이러스, 파상풍 바이러스, 수두 대상포진 바이러스 (VZV), 플라비바이러스, 웨스트 나일 바이러스, 뎅기열바이러스, 진드기-매개 뇌염 바이러스, 황열 바이러스, 지카바이러스 및 이들의 조합 중 하나 이상을 포함한다. 바람직하게는, 박테리아는 클라미디아 (chlamydia), 클로스트리듐 (clostridium), 디프테리아 (diphtheria), 수막구균 (meningococcal), 연쇄구균 (streptococcal), 포도상구균 (staphylococcal), 폐렴구균 (pneumococcal), 바실러스 또는 이들의 조합 중 하나 이상을 포함한다. 바람직하게는, 기생생물은 지아르디아 (giardia), 말라리아 원충 (plasmodium) 또는 이들의 조합을 포함한다. 바람직하게는, VLP는 재조합에 의해 제조될 수 있는 간염 바이러스 등의 단일 바이러스로부터 수득 또는 유래되지만, 복수의 여러 바이러스들로부터 제조될 수도 있다. 바람직하게는, 다당류는 바이러스 유사 입자의 하나 이상의 성분과 공유 결합되며, 스트렙토코커스 뉴모니애 (Streptococcus pneumoniae)의 혈청형 1, 2, 3, 4, 5, 6B, 7F, 8, 9N, 9V, 10A, 11A, 12F, 14, 15B, 17F, 18C, 19A, 19F, 20, 22F, 23F 및 33F 중 하나 이상, 2 이상 또는 그 전체로부터 수득 및/또는 유래된다. 본 발명의 백신은, 환자에게 투여시 감염성 물질에 대해 치료학적으로 유효한 면역 반응을 구축하기 위해, 예를 들어, 알루미늄 하이드록사이드와 같은 보강제를 포스페이트 완충제와 함께 포함할 수 있거나, 또는 보강제가 필요없을 수도 있다.
바람직하게는, 백신은 복수의 혈청형에 대해 치료학적으로 유효하며 (예, 다가 다당류-VLP 접합 백신), 한가지 이상의 감염성 물질에 대해 체액성 및/또는 세포성 면역 반응을 유발한다. 바람직하게는, 치료학적으로 유효한 백신은 개체를 후속적인 감염으로부터 예방하거나 및/또는 감염된 개체에 대한 치료학적 처치를 제공하는 백신이다. 바람직하게는, 본 발명의 치료학적으로 유효한 백신은 복수 혈청형의 감염성 물질에 대한 예방을 제공한다. 바람직하게는, 치료학적으로 유효한 면역 반응은 감염성 물질에 대한 체액성 및/또는 세포성 면역 반응을 포함한다.
본 발명의 다른 구현예는 환자에게 본 발명의 백신을 투여하는 단계를 포함하는 감염성 물질에 의한 감염을 예방 또는 치료하는 방법에 관한 것이다. 바람직하게는, 투여는 근육내 주사, 복막내 주사, 정맥내 주사, 비강내, 경구 또는 경피를 포함한다. 바람직하게는, 환자는 영아, 유아, 청소년, 성인 또는 노인이다.
본 발명의 다른 구현예는, 바이러스 유사 입자를 동일 또는 상이한 감염성 물질들의 복수의 면역원성 항원과 조합하는 단계; 바이러스 유사 입자를 동일 또는 상이한 감염성 물질들의 복수의 면역원성 항원과 접합하는 단계; 및 바이러스 유사 입자가 접합된 백신을 제조하는 단계를 포함하는, 본 발명의 백신 제조 방법에 관한 것이다. 바람직하게는, 접합된 VLP는 동결건조된다. 본 발명의 백신은 보강제를 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 보강제가 사용되는 경우, 바람직한 보강제는 예를 들어 알루미늄 하이드록사이드 및 포스페이트 완충제이다. 본 발명의 백신은 안정화제를 더 포함할 수 있다. 바람직한 안정화제로는 예를 들어, 소르비톨 및/또는 분해된 (degraded) 젤라틴을 포함한다.
본 발명의 또 다른 구현예들과 이점들은 후술한 상세한 설명에서 일부 언급되며, 적어도 이러한 설명으로부터 명확해지거나 또는 본 발명을 실시함으로써 알게 될 수 있다.
다가 백신을 개발하기 위한 통상적인 공정은 단백질 캐리어 중에 다가 다당류를 포함시키는 것이다. 특정 감염성 물질에 대한 균주 (strain) 및/또는 혈청형의 수가 매우 많기 때문에, 단백질 부하가 엄청나게 커질 수 있으며, 따라서 이러한 구성이 백신으로서 유용할 수 있다. 단백질/항원 과부하를 해결하기 위해 결합가 (즉, 감염성 균주의 수, 혈청형의 수)를 낮추게 되면, 백신에 존재하지 않는 병원성 혈청형에 대해서는 비-예방 존이 형성되게 된다. 그 결과, 백신에 항원이 존재하지 않는 병원체는 그와 다르게 백신 접종된 집단에서 더 만연해진다. 이러한 집단 중 일부는 단기 예방은 가능할 수도 있지만, 장기적인 관점에서는 현재 치료불가능할 수도 있는 예상되는 병리학적 증상과 합병증을 동반하는, 백신 접종되지 않은 균주에 기인한 감염이 급속하고 공격적으로 발생될 수 있다.
놀랍게도, 특정 감염성 물질의 혈청형 변이체들을 나타내는 복수의 여러가지 다당류 (PS)와 접합된 바이러스 유사 입자 (VLP)가 효과적인 다가 백신으로서 사용될 수 있다는 것을 발견하였다. 놀랍게도, 접합되는 PS의 수가 심지어 많을 경우에도, 달성된 백신 접종으로부터 예방 면역 구축을 방해하는 캡시드 조립 불량 또는 항원 미스-폴딩은 전혀 내지 거의 존재하지 않는다. 보강제가 첨가될 수도 있지만, 또한, 놀랍게도, 첨가된 보강제는 치료학적으로 효과적이고 예방적인 백신에 반드시 필요한 것이 아니라는 것도 확인하였다. 치료학적으로 유효한 백신은 후속 감염에 대한 예방을 개체에게 제공하며 및/또는 감염된 개체에게 치료학적 처치를 제공하는, 백신이다. VLP는 보강제 특성을 가지고 있어, 본 발명의 백신은 상당한 면역-강화 효과 (immune-potentiating effect)를 가지고 있으며, 필요한 수준 보다 투여량이 낮다. 접합 반응은 예방 백신 접종에 필요한 항원 물질의 양을 감소시키며, 바람직하게는 약 절반 이하로 감소시킨다. 또한, 보강제가 필요하지 않아 역시 예방적인 백신 접종에 필요한 물질의 양을 더욱 줄일 수 있다. 이러한 필요한 항원 물질과 총량의 감소는 특정 감염성 물질의 다수 혈청형을 예방하는 다가 백신과, 또한 복수의 여러가지 감염성 물질을 예방하는 백신의 제조를 가능하게 해준다. 필수 항원 및 백신 물질의 총량 감소로 인한 의미있는 이점들 중 한가지는, 본 발명의 백신을 일반적으로 성인의 백신과 비교해 항원 함량 및/또는 백신의 투여량이 낮아야 하는 어린이에게 투여할 수 있다는 것이다.
본 발명의 일 구현예는 동일한 또는 복수의 여러가지 감염성 물질의 항원을 하나 이상, 바람직하게는 복수개 포함하는 VLP 백신에 관한 것이다. 본 발명의 백신은 모든 병원성 혈청형, 바람직하게는 다당류를 첨가할 수 있어, 병원체에 대한 완전한 백신을 만들 수 있다. 이러한 조합물의 면역원성은 통상적인 다가 백신의 면역원성 보다 우수하며, 투여량 감소로 인해 환자에 대한 단백질 부하가 낮다. 이는 접합체 백신이 CRM197을 포함하는 경우에 특히 중요하다. 본 발명의 백신에 필요한 CRM197의 양은 통상적인 백신과 비교해 정량적으로 절반 이하이다. 즉, 본 발명의 VLP 백신은 완전 백신의 개발을 어렵게 하는 주된 장애들을 회피하며, 항원의 다량 및/또는 백신의 다량 투여로 인한 유해한 과다복용 또는 임의의 부작용들을 유발하지 않는다.
바이러스 유사 입자는 바이러스와 비슷하지만, 비-감염성이고, 바이러스 유전 물질을 함유하지 않는다. VLP는 외막 또는 캡시드 단백질과 같은 바이러스 구조 단백질을 시험관내 또는 배양으로 발현함으로써 자가-조립할 수 있다. VLP 영역은 바람직하게는 인간, 박테리아, 기생생물, 진균, 식물 및/또는 기타 숙주를 감염하는 바이러스 또는 바이러스 유사 물질로부터 만들어진다. 바이러스 단백질을 함유한 바람직한 VLP로는, 비-제한적으로, 간염 바이러스 (예, Hep A, B, C, D 및/또는 E), 인간 유두종 바이러스 (HPV), 파르보바이러스 (예, 20 아데노-부속 바이러스 (adeno-associated virus)), 호흡기 세포융합 바이러스, 레트로바이러스 (예, HIV), 인플루엔자 바이러스 및 이들의 조합으로부터 정제 또는 유래되는 VLP 등이 있다. 본 발명의 VLP는 바람직하게는 B형 간염 바이러스 (Hep B)로부터 수득 또는 유래되며, HBV 유래의 소형 표면 항원 (HBsAg)으로 구성된다. VLP는 포유류 세포주, 곤충 세포주, 효모 및 식물 세포주 등의 다양한 세포 배양 시스템에서 제조될 수 있다. 바람직하게는, VLP 영역은 감염성 물질의 보편적으로 인지되는 부위이며, 융합 단백질로서 정제, 합성, 구축될 수 있거나 및/또는 재조합에 의해 제조될 수 있다. 바람직하게는, VLP의 항원성 영역은 상업적으로 입수가능하며, 입증된 안전성 프로파일을 가져 백신에 사용하기 안전한 것으로 입증되어 있다.
VLP의 면역원성 물질은 개체에서 면역 반응을 자극하는 항원 또는 기타 구조를 포함한다. 면역원성 물질은, 비-제한적으로, 펩타이드, 단백질, 지질, 지방산, 다당류, 리포폴리사카라이드를 포함한다. 전형적으로, 면역원성 물질은 감염성 입자의 표면 항원이다. 항원은, 예를 들어, 바이러스 감염성 물질 (예, 장내바이러스, 간염 바이러스, 인간 면역결핍 바이러스 {HIV}, 인간 유두종 바이러스 {HPV}, 인플루엔자 바이러스, 백일해 바이러스, 풍진 바이러스, 파상풍, 수두 바이러스 {VZV}, 플라비바이러스, 웨스트 나일 바이러스, 뎅기열바이러스, 진드기-매개 뇌염 바이러스, 황열 바이러스, 지카바이러스), 박테리아 감염성 물질 (예, 클라미디아 (chlamydia), 클로스트리듐 (clostridium), 디프테리아 (diphtheria), 수막구균 (meningococcal), 연쇄구균 (streptococcal), 포도상구균 (staphylococcal), 폐렴구균 (pneumococcal)), 기생생물 감염성 물질 (예, 지아르디아 (giardia), 말라리아 {말라리아 원충 (plasmodium)}) 및/또는 패혈증 (sepsis 또는 septicaemia)을 유발하는 물질 등의, 특정 감염성 물질 또는 이들의 조합에 특이적일 수 있다. 바람직하게는, 면역 반응은 장기간 후속 감염으로부터 개체를 보호하는데 충분하다. 바람직하게는, 백신은 환자를 감염으로부터 6개월 이상, 1년 이상, 2년 이상, 5년 이상 또는 10년 이상 예방하며 유효하다. 본 발명의 면역원성 물질에 반응하여 형성된 면역 반응은 체액성 면역 반응, 세포성 면역 반응 또는 바람직하게는 이 둘다를 개체에서 구축한다. 바람직한 세포성 반응으로는 T 세포 반응 및/또는 식세포성 반응 등이 있으며, 바람직하게는 기억 세포 반응이다.
본 발명의 VLP에는 감염성 물질의 항원성 영역이 융합, 접합 또는 부착 (예, 공유 또는 비-공유적으로 결합)될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 VLP에는 하나 이상의 감염성 물질의 복수의 다당류 (PS)가, 바람직하게는 예를 들어 인간을 감염시키는 감염성 미생물과 같은 동일한 또는 여러가지 감염성 물질의 캡슐 다당류가 접촉된다. 접합된 백신은 예를 들어 1-시아노-4-(다이메틸아미노)-피리디늄 테트라플루오로보레이트 (CDAP)와 같은 시아닐화 시약, 또는 그외 공지된 시아닐화 시약 (예, 1-시아노벤조트리아졸 {1-CBT}, 2-시아노피리다진-3(2H)-온 {2-CPO}, 1-시아노이미다졸 {1-CI}, 1-시아노-4-피롤리디노피리디늄 테트라플루오르보레이트 {CPPT})와 같은, 활성화제를 사용해 VLP에 PS를 공유 부착시킴으로써, 구축될 수 있다. 접합 방법은 링커 화합물을 포함할 수 있으며, 당해 기술 분야에 매우 잘 알려져 있으며, 상업적으로 구입가능하다 (Lees, et al., "Activation of Soluble Polysaccharides with 1-Cyano-4-Dimethylamino Pyridinium Tetrafluoroborate For Use in Protein-Polysaccharide Conjugate Vaccines and Immunological Reagents," Vaccine, Vol. 14, No. 3 (1996), pp. 190 198; U.S. Patent No. 9,044,517). VLP는 선천적으로 면역원성이므로, VLP에 복수의 여러가지 (한가지 감염성 물질 또는 복수의 감염성 물질에 대한 복수의 혈청형의 것일 수 있는) PS를 커플링시킴으로써, 감염성 물질에 대한 강력하고 넓은 면역성을 달성할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 VLP는 특정 감염성 미생물의 모든 병원성 형태 (예, 혈청형, 균주, 타입, 종, 서브종) 또는 개체 및/또는 특정 집단에 예방을 부여하는데 적합한 적어도 모든 것과 커플링된다. PS는 완전히 형성된 VLP에 또는 VLP의 구조 성분에 접합될 수 있으며, 접합 후 VLP가 형성될 수도 있다.
일 구현예에서, 접합제 백신은 캐리어 단백질에 항원성 다당류 영역 (항원성이 거의 없는 것으로 확인된 것일 수도 있음)을 공유적으로 부착시킴으로써 구축될 수 있으며, 이로써 캐리어는 부착된 항원에 대해 면역학으로 기여하게 된다. 그래서, 접합된 다당류/단백질 캐리어는 T 세포 반응을 유도할 것이며, 2가지 성분 모두에 대해 그럴 것이다. 예를 들어, 캐리어로서 교차-반응성 항원 (예, CRM197)을 사용하는 경우, 종종 CRM197에 대한 원치않은 항체가 다량 생겨난다. 이는, VLP를 이용한 경우에는 그렇지 않은데, 그 이유는 형성된 면역 반응이 특정 질환에 대해 예방적이기 때문이다.
면역원성이 우수한 PS와 접합된 VLP 캐리어 단백질은 필수 투여량을 줄여주면서도 감소된 투여량으로도 면역-강화력을 유지한다. 이러한 접합체는 안정적이며, 선택적으로는 흡수 증가를 위해 알루미늄 하이드록사이드 및 포스페이트 완충제와 함께 제형화될 수 있다. VLP 백신의 안정성은, 항원 부하를 증가시키지 않으면서도, 예를 들어 소르비톨, 젤라틴, 바람직하게는 화학적으로 및/또는 기계적으로 분해된 젤라틴 (예, 평균 분자량 10 킬로달톤 (kD) 이하인 젤라틴)과 같은 당 알코올을 첨가하여, 더욱 강화시킬 수 있다. VLP 백신에 사용가능한 안정화제는 "VLP 안정화된 백신 조성물"이라는 표제의 2016년 9월 6일자 미국 출원번호 15/257,143에 기술되어 있으며, 이 문헌의 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 발명의 바람직한 다가 접합체 백신은 재조합 간염 VLP와 접합된 스트렙토코커스 뉴모니애 (Streptococcus pneumoniae)의 복수의 캡슐 다당류를 포함한다. 본 백신은 스트렙토코커스 뉴모니애의 혈청형 (예, 혈청형 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 또는 23) 임의의 하나 이상 또는 전체에 대해 효과적일 수 있다. 바람직하게는, 백신은 스트렙토코커스 뉴모니애의 2종 이상의 혈청형, 더 바람직하게는 5종 이상, 더 바람직하게는 10종 이상, 더 바람직하게는 15종 이상, 더 바람직하게는 20종 이상, 보다 더 바람직하게는 23종 이상의 서로 다른 혈청형을 나타내는 2 이상의 서로 다른 캡슐 다당류를 포함한다. 제조된 백신은, 필수 투여량이 현재 이용가능한 다가 폐렴구균 백신 보다 적고 어린이 및 영아에 잘 허용되기 때문에, 적어도 보편적인 성인 및 영아 백신으로서 효과적이다. 캐리어로서 단백질 필요량은 성인 용량에 가까운 약 23 ㎍일 것이다. 과잉의 단백질이 주사되지 않기 때문에, 이러한 백신은 현재 이용가능한 백신 보다 훨씬 안전할 것이다. 이로써 보다 다가의 백신을 제조할 수 있는데, 그렇지 않으면 다량의 단백질 함량으로 인해 모든 성분에 효과적이지 않을 수 있다.
또 다른 감염성 물질로는 스타필로코커스 아우레우스 (Staphylococcus aureus) 11종 클러스터 및 관련 서브-종, 슈도모나스 에어루지노사 (Pseudomonas aeruginosa) 혈청형 20종, 이들 중 3종 이상이 임상적으로 관련있음 (혈청형 03, 06 및 011), 에스케리치아 콜라이 (Eschericia coli)의 O 항원, K 항원 및 H 항원 혈청형, 예를 들어 병원성 혈청형 O157:H7, O104:H4, O121, O26, O103, O111, O145 및 O104:H21, 및 클렙시엘라 (Klebsiella), 엔테로박터 (Enterobacter), 세라티아 (Serratia), 시트로박터 (Citrobacter), 살모넬라 (Salmonella), 리스테리아 (Listeria), 시겔라 (Shigella), 캄필로박터 (Campylobacter) 및 마이코박테리움 (Mycobacterium)의 다양한 병원성 균주 및/또는 혈청형 중 하나 이상을 포함한다.
본 발명의 다른 구현예는 본 발명의 VLP 백신을 환자에게 투여함으로써 감염성 물질로 인한 감염을 치료 및/또는 예방하는 것이다. 본 발명의 백신의 효과적인 투여 방법으로는, 비-제한적으로, 패치 (예, 피부 패치 (dermal patch)), 주사 (예, 근육내, 복막내, 장기내, 정맥내, 뇌내), 접종 (inoculation), 경구 또는 직접 위장관 투여, 경피 흡수, 백신 총 (vaccine gun) 또는 제트 주사기 (jet injector), 또는 바람직하게는 용해성 또는 가용성 생분해성 바늘 어레이를 이용한 경피 흡수를 통한 투여 등이 있다. 바람직하게는, 본 발명의 백신은 피부내 주사 (intradermal injection)로서 또는 알루미늄 보강제 첨가없이 피부 패치를 통해 제공된다. 이러한 경로로 인해, 투여량 함량은 더욱 줄어들겠지만, 고 투여량만큼 효과적이고 안전한 백신이 된다.
바람직하게는, 백신은 액체로서 유지되지만, 액체는 동결건조되어 사용할 때까지 건조 분말로서 보관될 수 있으며, 이때 분말은 개체에게 투여하기 위해 적절한 담체 물질 (수성 또는 비-수성) 중에 재수화된다. 투여는 복막내 (i.p.), 근육내 (i.m.) 및/또는 정맥내 (i.v.)일 수 있는 주사 또는 감염 부위로의 국지화될 수 있는 주사에 의한 것이 바람직하다.
바람직하게는, 본 발명의 백신은 액체 또는 산제로서 4℃ 이상, 15℃ 이상, 25℃ 이상, 37℃ 이상, 40℃ 이상, 50℃ 이상 또는 100℃ 이상에서 안정적이다. 또한, 바람직하게는, 본 발명의 백신은 액체 또는 분말로서 15℃ 이하, 더 바람직하게는, 0℃ 이하, 더 바람직하게는, -20℃ 이하, 더 바람직하게는, -50℃ 이하에서 안정적이다. 또한, 바람직하게는, 백신의 안정성은 6개월 이상, 8개월 이상 또는 12개월 이상 유지된다. 바람직하게는 본 발명의 백신은 여러번의 냉동 및 해동을 포함할 수 있는 온도 변화 동안에 경시적으로 안정적이다.
본 발명의 다른 구현예는 본 발명의 백신을 감염의 치료 또는 예방이 필요한 환자에게 투여하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은, 감염된 환자에게 치료를 제공하거나 및/또는 감염으로부터 예방을 제공하는 백신의 투여되는 치료학적인 유효량을 결정하는 것을 포함하는, 본 발명의 백신을 치료학적인 유효량으로 포유류에게 투여하는 단계를 포함한다. 치료학적인 유효량은 전형적으로 포유류의 체중 및 환자 면역 시스템의 강도 또는 반응성에 따라 결정되며, 당해 기술 분야의 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 치료학적인 유효량은 필요한 환자에게 투여되며, 활성형 감염 또는 의심되는 감염을 치료하거나 또는 감염을 예방하기 위한 것일 수 있다. 백신은 동결건조된 분말로 수득하고, 환자에게 투여하기 전에 수성 또는 비-수성 액체로 재구성될 수 있다. 바람직하게는, 백신은 액체로서 투여되며, 근육내, 복막내 또는 정맥내일 수 있으며, 환자는 영아, 유아, 청소년 성인 또는 노인일 수 있다. 놀랍게도, 본 발명의 백신은 주사 부위에 홍반 또는 염증과 같은 부작용을 야기하지 않으며, 전신 열 또는 염증, 또는 환자에서 원치않은 기타 부작용을 유발하지 않는다. 바람직하게는, 면역학적으로 효과적인 백신은 복수의 면역원성 물질을 함유한 완전히 형성된 VLP만 포함하며, 추가적인 것은 없으며, 예를 들어 보강제는 첨가되지 않는다.
본 발명의 다른 구현예는 본 발명의 백신 제조 방법에 관한 것이다. 백신의 구조 성분은 당해 기술 분야의 당업자들에게 잘 알려진 방법을 통해 수득되며, 성분 및 제조된 입자를 복제할 수 있는 어떠한 핵산 물질을 포함하지 않는다. 구조 성분은 미리 결정된 몰 함량으로 혼합되며, 바람직하게는 실온 이하에서 혼합되며, VLP가 하나 이상의 면역원성 물질과 하나 이상의 안정화 물질을 거의 등가의 양으로 캡슐화하도록, 하나 이상의 면역원성 물질과 하나 이상의 본 발명의 안정화 물질은 대략 동일한 몰 함량으로 혼합된다. 완전히 형성된 VLP는 비-형성된 VLP 및 유리형 (free) 구조 및 기타 물질로부터 바람직하게는 여과, 원심분리 또는 당해 기술 분야의 당업자에게 공지된 다른 방법에 의해 분리되며, 이로써 하나 이상의 면역원과 하나 이상의 안정화 물질을 포함하는 완전히 형성된 VLP가 수득된다. 완전히 형성된 VLP는 수성 (예, 물 또는 식염수) 또는 비-수성 (예, 오일, 지방산) 혼합물로서 보관되거나 또는 동결건조되어 분말로서 보관될 수 있다. 바람직하게는, 사용 전까지 보관하는 경우 면역원성 활성이 유의하게 감소하지 않고, 보관은 액체 또는 분말이든 간에, 예를 들어 1달 이상, 4달 이상, 6달 이상 또는 더 바람직하게는 1년 이상, 주위 온도에서일 수 있다. 면역원성 활성의 감소 없이 백신의 보관은, 예를 들어 20℃ 이하, 10℃ 이하, 4℃ 이하 또는 0℃ 이하 등의 주위 온도 보다 낮은 온도에서일 수 있다.
아래 실시예는 본 발명의 구현예를 예시하지만, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.
실시예 1
스트렙토코커스 뉴모니애에 대한 VLP 접합체 백신
VLP는 간염 바이러스의 구조 성분으로부터 수득되며, 스트렙토코커스 뉴모니애 유래의 캡슐 다당류와 공유적으로 접합된다. 접합된 VLP는 미생물로부터 분리되거나 또는 재조합에 의해 제조된 스트렙토코커스 뉴모니애 면역원성 펩타이드와 커플링된다. 접합체는 보강제로서, 그리고 통상적인 Hep B 백신의 제조에 따라 조직 흡수를 강화하기 위해, 알루미늄 하이드록사이드 및 포스페이트 완충제를 사용해 제형화된다. 제조된 접합체 백신은 장기간 (예, 4℃에서 적어도 1-6개월 또는 동결건조된 경우 적어도 12-24개월 간) 안정적이다. 적어도 부분적으로 접합체의 면역 강화력으로 인해, 백신은 혈청형 당 1 ㎍의 투여량으로 포유류에게 투여된다. 혈청형이 23종임을 감안하면, 캐리어의 단백질 부하는 백신 투여 당 총 약 23 ㎍이며, 이는 성인 투여량에 가깝다. 활성 면역계를 가진 포유류 (예, 인간 성인)에게 투여하는 경우, 환자는 체액성 및 세포성 반응 모든 형태로 스트렙토코커스 뉴모니애에 대한 예방 면역 반응을 형성하게 되며, 단백질 과부하 위험성은 없다.
본 발명의 또 다른 구현예들과 용도들은 본원에 기술된 본 발명의 명세서와 실시를 감안하여 본 발명의 당업자들에게 자명할 것이다. 본원에 인용된 모든 참조 문헌들은, 모든 간행물, 미국 특허, 외국 특허 및 특허 출원 등을 비롯하여 구체적이고 전체적으로 원용에 의해 본원에 포함된다. 용어 "포함하는"은 사용되는 모든 경우에 구성되는 및 필수적으로 구성되는 이라는 용어들을 포괄하는 것으로 의도된다. 나아가, 포함하는, 비롯하여 및 함유하는이라는 용어들은 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 명세서 및 실시예는 첨부된 청구항에 의해 교시되는 본 발명의 진정한 범위 및 사상을 단순히 예시하는 것으로 의도된다.
Claims (14)
- 감염성 물질(infectious agent)의 복수의 혈청형에 대한 백신의 제조 방법으로서, 상기 방법은
i) 간염 바이러스의 구조 성분으로부터 수득 또는 유래한 바이러스 유사 입자(VLP; virus like particle)를 제공하는 단계;
ii) 감염성 물질의 복수의 면역원성 항원과 상기 VLP를 혼합하는 단계;
iii) 상기 VLP를 상기 복수의 면역원성 항원과 접합하는 단계; 및
iv) 접합된 VLP를 포함하는 백신을 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 감염성 물질은 스트렙토코커스 뉴모니애(Streptococcus pneumoniae)이며,
상기 복수의 면역원성 항원은 복수의 다당류이고, 복수의 다당류 각각은 상기 감염성 물질의 혈청형을 나타내고 스트렙토코커스 뉴모니애(Streptococcus pneumoniae)의 혈청형 1, 2, 3, 4, 5, 6B, 7F, 8, 9N, 9V, 10A, 11A, 12F, 14, 15B, 17F, 18C, 19A, 19F, 20, 22F, 23F 및 33F 중 하나 이상으로부터 수득 또는 유래된 것인,
백신의 제조 방법. - 제1항에 있어서, 상기 접합이 복수의 면역원성 항원의 복수의 다당류를 VLP의 하나 이상의 성분과 공유적으로 커플링하는 것을 포함하는, 백신의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 접합이 시아닐화제(cyanylating agent)를 통한 커플링을 포함하는, 백신의 제조 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 시아닐화제가 1-시아노-4-(다이메틸아미노)-피리디늄 테트라플루오로보레이트(CDAP), 1-시아노벤조트리아졸(1-CBT), 2-시아노피리다진-3(2H)-온(2-CPO), 1-시아노이미다졸(1-CI), 1-시아노-4-피롤리디노피리디늄 테트라플루오르보레이트(CPPT), 또는 이들의 조합을 포함하는, 백신의 제조 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 면역원성 항원이 스트렙토코커스 뉴모니애의 복수의 캡슐 다당류인, 백신의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 접합된 VLP에 보강제를 첨가하는 단계를 더 포함하는, 백신의 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 보강제가 알루미늄 하이드록사이드 및 포스페이트 완충제를 포함하는, 백신의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 백신을 환자에게 투여시, 상기 감염성 물질에 대해 치료학적으로 유효한 면역 반응이 구축되는, 백신의 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 치료학적으로 유효한 면역 반응이 상기 감염성 물질의 후속 감염으로부터 개체에 대한 예방 및 상기 감염성 물질에 의해 감염된 개체에 대한 치료학적 처치(therapeutic treatment) 중 하나 이상을 포함하는, 백신의 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 치료학적으로 유효한 면역 반응이 상기 감염성 물질의 복수의 혈청형에 의한 감염에 대한 예방을 제공하는, 백신의 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 치료학적으로 유효한 면역 반응이 상기 감염성 물질에 대한 체액성 면역 반응, 또는 세포성 면역 반응, 또는 체액성 면역 반응 및 세포성 면역 반응을 포함하는, 백신의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 백신을 동결건조하는 단계를 더 포함하는, 백신의 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 접합된 VLP에 안정화제를 첨가하는 단계를 더 포함하는, 백신의 제조 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 안정화제가 소르비톨, 또는 분해된 젤라틴(degraded gelatin), 또는 소르비톨 및 분해된 젤라틴을 포함하는, 백신의 제조 방법.
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