用于共生疾病進展的綜合疫苗設計制造技術

本文提供了針對肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)的疫苗組合物和方法。該組合物包含脂質體，該脂質體具有來自一種或多種血清型的多糖并具有與表面非共價連接且暴露于外部的蛋白質。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于共生疾病進展的綜合疫苗設計相關申請的交叉引用本申請要求2017年10月13日提交的美國臨時專利申請號62/572,081和2018年5月11日提交的美國臨時專利申請號62/670,419的優先權，其各自內容通過引用其全文納入本文。關于聯邦資助研究的聲明本專利技術是在政府支持下由國家衛生研究院(NationalInstitutesofHealth)授予的基金號AI088485和AI117309資助完成。政府對本專利技術擁有一定的權利。專利技術背景共生微生物通常與寄居的宿主處于共生關系。然而，在某些情況下，向毒性(virulence)的轉變可能會促使正常良性共生體(commensal)引起疾病。這提出了這樣一個問題，即療法是否應當防止初始定殖，從而消除未來疾病的任何可能性，但是同時也去除共生體建立所(直接或間接)提供的任何益處，或者療法是否應當在靶向毒性轉變過程的同時保留定殖(以及任何相關益處)。為解決肺炎鏈球菌(pneumococcal)疾病而正在進行的疫苗接種工作充分體現了這一困境。肺炎鏈球菌疾病是一種主要全球傳染病威脅，其影響著全球數以百萬計的人，尤其是年輕人、老年人和資源有限的人。疾病結果包括肺炎，菌血癥，腦膜炎和中耳炎(中耳感染)。如上所述，由于感染范圍和疾病進展步驟，治療該疾病具有挑戰性。更具體地，定殖有引起肺炎鏈球菌疾病的肺炎鏈球菌(Streptococcuspneumoniae)的人幾乎是普遍的(Bogaert等,LancetInfectDis4,144-154(2004))。例如，在生命的最初幾年中，超過95％的兒童中出現定殖(Gray,等,JInfectDis142,923-933(1980)；Huebner等,ThePediatricInfectiousDiseaseJournal19,1017-1020(2000))。定殖的組成是復雜的，具有>90種不同的肺炎鏈球菌血清型，它們通過包覆細菌細胞的多糖成分含量(content)區分(Daniels等,JPediatrPharmacolTher21,27-35(2016))。當前的疫苗收獲、純化和結合與侵略性侵入性感染相關的肺炎鏈球菌(S.pneumoniae)血清型的表面莢膜多糖(CPS)。該方法已經有效最小化初始定殖，增強群體免疫力并減少疾病(Loo等,ThePediatricInfectiousDiseaseJournal33增補2,S140-151(2014))。然而，肺炎鏈球菌疾病的進展需要的不僅僅是定殖。獲得后，肺炎鏈球菌以無癥狀生物膜在鼻咽中建立定居點(residence)(Bakaletz,PaediatrRespirRev13,154-159(2012)；Munoz-Elias等,InfectionandImmunity76,5049-5061(2008))。換言之，肺炎鏈球菌代表上呼吸道共生體。疾病在生物膜散播后發生，其通常由促使細菌亞群變得具有毒性的破壞性事件(如病毒感染)所引起(圖5)(Marks等,mBio4,(2013))。轉變時，這些細菌將脫離生物膜；擴散到肺、血液、中耳和其他位置；并導致前述疾病類型(Marks等,InfectImmun80,2744-2760(2012))。從這個角度來看，通過當前疫苗選擇防止定殖是消除后續疾病進展的上游途徑。然而限制定殖僅能夠用于當前疫苗所覆蓋的13-23種血清型，這遠遠低于迄今所鑒定的>90種血清型(TinTinHtar等,BMCInfectDis15,419(2015))。因此，消除定殖能預防疾病，但是也帶來了不希望的后果，即為剩余的血清型在鼻咽中建立定居點并發展出毒性提供生態位(niche)(Richter等,EmergInfectDis19,1074-1083(2013)；Weinberger等,Lancet378,1962-1973(2011))。根據當前策略，能夠提供全面覆蓋應用的唯一假想疫苗將納入各種已知肺炎鏈球菌血清型的多糖表面抗原。這樣的目標從制造角度而言是十分昂貴的，并且仍然沒有消除伴隨尚未被檢測到的肺炎鏈球菌血清型完全不同的上呼吸道共生體和病原體進行生態位替換的風險(Weinberger等,Lancet378,1962-1973(2011)；Hausdorff等,ExpertReviewofVaccines14,413-428(2015)；Madhi等,JournalofInfectiousDiseases196,1662-1666(2007)；Keller等,EmergenceandPathogenesis.mBio7,e01792(2016)；Spijkerman等,PloSOne7,e39730(2012))。因此，尚無疫苗策略能夠用于解決新血清型的問題，或提供針對定殖以及毒性轉變的組合方法。
技術實現思路
在本公開中，提供了組合物和方法，其包括針對定殖所指向的抗原，以及針對毒性轉變所指向的抗原。例如，非共價共定位兩類互補抗原，一種防止最具攻擊性的肺炎鏈球菌血清型的定殖，而另一種限制毒性轉變，從而在動物對象中提供了完全疫苗效力以及對至今為止所報道疾病最全面的覆蓋。因此，本專利技術的疫苗制劑提供了普遍的肺炎鏈球菌疾病預防，并具有有效管控在全球范圍內累及千萬到數億人的疾病的前景。該方法更普遍地提出了應對復雜共生-宿主動力學的平衡預防性治療策略。在本公開中，雙功能脂質體制劑允許共定位互補抗原類型，其各自與共生疾病進展中的單獨狀態相關。從制造的角度來看，與當前疫苗生產選擇形成鮮明對比的是脂質體的設計允許具有成本效益和可擴大規模的制劑。從效力的角度來看，脂質體制劑能力以及所附抗原的廣譜和中和性質能夠產生迄今為止針對Prevnar和Pneumovax對照(肺炎鏈球菌疾病商業疫苗選擇中的當前標準)進行測試所報道的最穩健和全面的免疫應答。本公開的組合物和方法涉及細菌多糖的脂質體包封(本文稱為LEPS)。在一方面中，本公開提供了包含脂質體的疫苗組合物。組合物中的脂質體可以包封單一類型的細菌多糖或多種類型的細菌多糖，如莢膜多糖。至少一些脂質體具有與表面非共價連接的蛋白質，從而使蛋白質的至少部分暴露于脂質體的外部。例如，脂質體可以包封來自肺炎鏈球菌血清型的一種或多種莢膜多糖并具有經由非共價連接與表面連接的一種或多種蛋白質，從而使蛋白質的至少一些部分展示于所述脂質體外部的表面上。疫苗組合物可具有多種類型的脂質體，各種類型包封不同類型的單一血清型或血清型的組合(即，莢膜多糖)。例如，多個脂質體可以包封第一血清型，多個脂質體可以包封第二血清型，多個脂質體可以包封第三血清型，并依此類推，從而使組合物可以總體上具有包封1至約100個已知血清型的脂質體。當鑒定出其他血清型時，可以對組合物進行修飾以向其添加包封了新鑒定的血清型的脂質體。類似地，更進一步地是多個脂質體可以包封血清型的第一組合，多個脂質體可以包封血清型的第二組合，并依此類推。一些脂質體中的所有脂質體可以具有非共價連接的蛋白質，從而使蛋白質的至少部分展示于脂質體外部的表面上。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種包含脂質體的疫苗組合物，其中，所述組合物中的至少一些脂質體包封來自一種或多種肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)血清型的莢膜多糖并具有經由非共價連接與表面連接的一種或多種蛋白質，從而使所述蛋白質的至少一些部分展示于所述脂質體外部的表面上。/n

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】20171013 US 62/572,081;20180511 US 62/670,4191.一種包含脂質體的疫苗組合物，其中，所述組合物中的至少一些脂質體包封來自一種或多種肺炎鏈球菌(Streptococcuspneumoniae)血清型的莢膜多糖并具有經由非共價連接與表面連接的一種或多種蛋白質，從而使所述蛋白質的至少一些部分展示于所述脂質體外部的表面上。


2.一種包含多組脂質體的疫苗組合物，其中，一組中的脂質體各自包封與其他組的血清型不同的同一血清型，并且其中所述組合物中的至少一些脂質體具有經由非共價連接與表面連接的一種或多種蛋白質，從而使所述蛋白質的至少一些部分展示于所述脂質體外部的表面上。


3.如權利要求1或2所述的疫苗組合物，其中，所述血清型選自下組：1、2、3、4、5、6A、6B、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15B、17F、18C、19A、19F、20、22F、23F和33F。


4.如權利要求1或2所述的疫苗組合物，其中，所述血清型選自下組：1、2、3、4、5、6A、6B、7F、8、9N、9V、12F、14、17F、18C、19A、19F、20、22F和23F。


5.如權利要求1所述的疫苗組合物，其中，至少多個脂質體包封第一類型的莢膜多糖，并且至少多個脂質體包封第二類型的莢膜多糖。


6.如權利要求1或2所述的疫苗組合物，其中，所述蛋白質是CRM197。


7.如權利要求1或2所述的疫苗組合物，其中，所述蛋白質是PnCo。


8.如權利要求7所述的疫苗組合物，其中，PncO是與所述脂質體非共價連接地唯一蛋白質。


9.如權利要求7所述的疫苗組合物，其中，PncO經由鏈霉親和素-生物素連接與所述脂質體連接。


10.如權利要求1或2所述的疫苗組合物，其中，所述蛋白質包含多聚組氨酸標簽，并且所述蛋白質經由存在于脂質體雙層中的金屬與所述脂質體非共價連接。


11.一種使...

【專利技術屬性】
技術研發人員：B·普菲弗，C·瓊斯，
申請(專利權)人：紐約州立大學研究基金會，阿布康比生物科學股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US