DE69327599T2 - Adjuvantien enthaltende Impfstoffzusammensetzung - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft neue Zusammensetzungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in der Medizin. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Zusammensetzungen, die QS21, eine HPLC-gereinigte, nicht-toxische Fraktion, welche von der Rinde von Quillaja saponaria molina stammt, und 3-Des-O-acyliertes Monophosphoryllipid A (3D-MPL) enthalten.
- 3-Des-O-acyliertes Monophosphoryllipid A ist von GB-2220 211 (Ribi) bekannt. Chemisch ist es ein Gemisch von 3-desacyliertem Monophosphoryllipid A mit 4, 5 oder 6 acylierten Ketten und wird von Ribi Immunochem, Montana, hergestellt.
- QS21 ist eine HPLC-gereinigte, nicht-toxische Fraktion eines Saponins aus der Rinde des südamerikanischen Baums Quillaja saponaria molina, und das Verfahren zu seiner Herstellung ist in US-Patent Nr. 5,057,540 offenbart (als QA21).
- Die vorliegende Erfindung basiert auf der überraschenden Entdeckung, daß Formulierungen, die Kombinationen von QS21 und 3D-MPL enthalten, Immunantworten auf ein bestimmtes Antigen synergistisch verstärken.
- Zum Beispiel hat eine Impfstoff-Formulierung des Malaria-Antigens RTS,S in Kombination mit 3D-MPL und QS21 eine wirksame synergistische Induktion einer CS-Protein-spezifischen Antwort cytotoxischer T-Lymphocyten (CTL)- in der Milz zur Folge.
- RTS ist ein Hybridprotein, das im wesentlichen den gesamten C-terminalen Teil des Circumsporozoit (CS)-Proteins von P. falciparium, gebunden über vier Aminosäuren des präS&sub2;-Teils des Hepatitis B-Oberflächenantigens an das Oberflächen (S)-Antigen des Hepatitis B-Virus, umfaßt. Seine vollständige Struktur ist in der gleichzeitig anhängigen Internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/EP92/02591 offenbart, die unter der Nummer WO-93/10152 veröffentlicht wurde, und die Priorität der GB-Patentanmeldung Nr. 9124390.7 beansprucht. Bei der Expression in Hefe wird RTS als ein Lipoproteinteilchen produziert, und bei der Coexpression mit dem S-Antigen von HBV bildet es ein gemischtes Teilchen, das als RTS,S bekannt ist.
- Die Beobachtung, daß es möglich ist, starke cytolytische T-Lymphocytenantworten zu induzieren, ist bedeutend, da für diese Antworten in bestimmten Tiermodellen gezeigt wurde, daß sie einen Schutz gegen eine Erkrankung induzieren.
- Die hier genannten Erfinder haben gezeigt, daß die Kombination der zwei Adjuvantien QS21 und 3D-MPL mit dem rekombinanten teilchenförmigen Antigen RTS,S eine wirksame Induktion von CS-Protein-spezifischen CTLs in der Milz zur Folge hat. QS21 verstärkt auch die Induktion von CTLs allein, während 3D-MPL nicht dazu in der Lage ist. Es kann angenommen werden, daß die Kombination in einer synergistischen Weise wirksam ist, da sie eine Wirkung hat, die größer ist als die Summe der einzelnen Wirkungen eines jeden Adjuvans. Die Synergie zwischen diesen zwei Adjuvantien zur CTL-Induktion ist eine überraschende Beobachtung, die wichtige Auswirkungen auf die Verwendung von rekombinanten Molekülen als Impfstoffe zur Induktion einer CTL-vermittelten Immunität hat.
- Die Induktion von CTLs ist leicht nachweisbar, wenn das Zielantigen intrazellulär synthetisiert wird (z. B. bei Infektionen durch Viren, intrazelluläre Bakterien oder in Tumoren), da die durch den proteolytischen Abbau des Antigens erzeugten Peptide in den geeigneten Prozessierungsweg eintreten können, was die Präsentation in Verbindung mit Klasse I-Molekülen auf der Zellmembran zur Folge hat. Jedoch erreicht im allgemeinen ein vorgeformtes lösliches Antigen diesen Prozessierungs- und Präsentationsweg nicht und löst keine Klasse I-begrenzte CTL-Antwort aus. Deshalb induzieren herkömmliche Nichtlebendimpfstoffe im allgemeinen keine CTL-vermittelte Immunität, obwohl sie Antikörper- und T- Helferantworten auslösen. Die Kombination der zwei Adjuvantien QS21 und 3D-MPL kann diese starke Einschränkung von Impfstoffen auf Grundlage rekombinanter Proteine überwinden und ein breiteres Spektrum von Immunantworten induzieren.
- Es wurde gezeigt, daß für das CS-Protein spezifische CTLs in Mausmodellsystemen vor Malaria schützen (Romero et al., Nature 341 (1989), 323). Bei Versuchen an Menschen, bei denen Freiwillige unter Verwendung von bestrahlten Sporozoiten von P. falciparum immunisiert wurden und gezeigt wurde, daß sie gegen eine nachfolgende Malaria-Exposition geschützt sind, wurde die Induktion von CTL, die für CS-Epitope spezifisch sind, gezeigt (Malik et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 88 (1991), 3300).
- Die Fähigkeit zur Induktion von CTLs, die für ein Antigen spezifisch sind, das als rekombinantes Molekül verabreicht wird, ist für die Malaria-Impfstoffentwicklung relevant, da die Verwendung von bestrahlten Sporozoiten aus Gründen der Herstellung und der Art der Immunantwort ungeeignet ist.
- Ergänzend zu Malaria-Impfstoffen würden Impfstoffe gegen das Herpes simplex- Virus, Cytomegalievirus oder das menschliche Immunschwächevirus, und allgemein in allen Fällen, wo das Pathogen ein intrazelluläres Lebensstadium aufweist, von der Fähigkeit zur Induktion von CTL-Antworten profitieren.
- Außerdem könnten für bekannte Tumorantigene spezifische CTLs durch eine Kombination aus einem rekombinanten Tumorantigen und den zwei Adjuvantien induziert werden. Dies würde die Entwicklung von Antikrebsimpfstoffen ermöglichen.
- In bestimmten Systemen war die Kombination von 3D-MPL und QS21 in der Lage, die Interferon-γ-Produktion synergistisch zu steigern. Die hier genannten Erfinder haben das synergistische Potential von 3D-MPL und QS21 unter Verwendung eines als gD&sub2;t bekannten Herpes simplex-Antigens gezeigt. gD&sub2;t ist ein lösliches verkürztes Glykoprotein D von HSV-2 und wird in CHO-Zellen gemäß der Methodik von Berman et al., Science 222, 524-527, produziert.
- Die IFN-γ-Sekretion ist mit Schutzantworten gegen intrazelluläre Pathogene einschließlich Parasiten, Bakterien und Viren assoziiert. Die Aktivierung von Makrophagen durch IFN-γ verstärkt die intrazelluläre Abtötung von Mikroben und erhöht die Expression von Fc-Rezeptoren. Es kann auch eine direkte Cytotoxizität auftreten, insbesondere in Synergie mit Lymphotoxin (ein anderes Produkt von TH1-Zellen). IFN-γ ist sowohl ein Induktor als auch ein Produkt von NK-Zellen, welche die wichtigsten angeborenen Effektoren eines Schutzes sind. Antworten vom TH1-Typ, entweder durch IFN-γ oder andere Mechanismen, unterstützen vorzugsweise IgG2a-Immunglobulin-Isotypen.
- Das Glykoprotein D ist auf der Virushülle angeordnet und wird auch im Cytoplasma von infizierten Zellen nachgewiesen (Eisenberg R. J. et al., J. of Virol. 35 (1980), 428- 435). Es besteht aus 393 Aminosäuren, einschließlich einem Signalpeptid, und hat ein Molekulargewicht von etwa 60 kD. Von allen HSV-Hüllglykoproteinen ist dieses wahrscheinlich das am besten charakterisierte (Cohen et al., J. Virology 60, 157-166). Es ist bekannt, daß es in vivo ein zentrale Rolle bei der Virusanlagerung an Zellmembranen spielt.
- Außerdem wurde gezeigt, daß das Glykoprotein D in der Lage ist, in vivo neutralisierende Antikörper hervorzurufen (Eing et al., 3. Med. Virology 127, 59-65). Jedoch kann ein latentes HSV-2-Virus immer noch reaktiviert werden und trotz der Gegenwart eines hohen Titers an neutralisierenden Antikörpern in den Seren von Patienten das Wiederauftreten der Krankheit induzieren. Es ist deshalb einsichtig, daß die Fähigkeit zur Induktion eines neutralisierenden Antikörpers allein unzureichend ist, um die Krankheit hinreichend zu kontrollieren.
- Um ein Wiederauftreten der Krankheit zu verhindern, muß ein Impfstoff nicht nur neutralisierende Antikörper, sondern auch eine durch T-Zellen, insbesondere cytotoxische T-Zellen, vermittelte zelluläre Immunität stimulieren.
- In diesem Fall ist gD&sub2;t ein aus 308 Aminosäuren bestehendes HSV-2-Glykoprotein D, das die Aminosäuren 1 bis 306 des natürlich vorkommenden Glykoproteins unter Addition von Asparagin und Glutamin am C-terminalen Ende des verkürzten Proteins umfaßt. Diese Form des Proteins schließt das Signalpeptid ein, das abgespalten wird, wobei ein aus 283 Aminosäuren bestehendes reifes Protein erhalten wird. Die Produktion eines solchen Proteins in Ovarzellen des Chinesischen Hamsters wurde in dem Europäischen Patent EP-B-139 417 von Genentech beschrieben.
- In den erfindungsgemäßen Impfstoff-Formulierungen werden vorzugsweise das reife verkürzte Glykoprotein D (rgD2t) oder von Säugerzellen sezernierte äquivalente Proteine verwendet.
- Die erfindungsgemäßen Formulierungen sind bei der Induktion einer schutzgewährenden Immunität in einem Herpes genitalis-Modell in Meerschweinchen sehr wirksam. Auch bei sehr niedrigen Antigendosen (z. B. so niedrig wie 5 ug rgD2t) schützen die Formulierungen Meerschweinchen gegen eine Primärinfektion und stimulieren auch Antworten mit spezifischen neutralisierenden Antikörpern. Die Erfinder haben unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Formulierung auch Effektorzell-vermittelte Antworten vom TH1-Typ in Mäusen gezeigt.
- Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung bereit, umfassend 3-desacyliertes Monophosphoryllipid A und QS21. Eine solche Zusammensetzung ist für einen großen Bereich von monovalenten oder polyvalenten Impfstoffen geeignet.
- Vorzugsweise enthält die Zusammensetzung ein Antigen oder eine antigene Zusammensetzung, das bzw. die in der Lage ist, eine Immunantwort gegen ein menschliches oder tierisches Pathogen auszulösen, wobei das Antigen oder die antigene Zusammensetzung von HIV-1 (wie gp120 oder gp160), einem Katzenimmunschwächevirus, menschlichen oder tierischen Herpes-Viren, wie gD oder Derivate davon oder das sehr frühe Protein, wie ICP27 von HSV-1 oder HSV-2, Cytomegalievirus (insbesondere des Menschen) (wie gB oder Derivate davon), Varicella zoster-Virus (wie gpI, -II oder -III) oder von einem Hepatitis- Virus, wie dem Hepatitis B-Virus, zum Beispiel das Hepatitis B-Oberflächenantigen oder ein Derivat davon, Hepatitis A-Virus, Hepatitis C-Virus und Hepatitis E-Virus, oder von anderen viralen Pathogenen, wie das respiratorische Syncytialvirus, menschliche Papillomvirus oder Iniluenzavirus, oder von bakteriellen Pathogenen, wie Salmonella, Neisseria, Borrelia (zum Beispiel OspA oder OspB oder Derivate davon), oder Chlamydia oder Bordetella, zum Beispiel P.69, PT und FHA, oder von Parasiten, wie Plasmodium oder Toxoplasma, stammen.
- Die Zusammensetzungen können auch ein Antitumorantigen enthalten und zur immuntherapeutischen Behandlung von Krebserkrankungen nützlich sein.
- Die Zusammensetzungen können auch zur Verwendung mit leichten Herpes-Teilchen nützlich sein, wie in der Internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/GB92/00824 und der Internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/GB92/00179 beschrieben ist.
- Derivate des Hepatitis B-Oberflächenantigens sind auf dem Fachgebiet gut bekannt und schließen u. a. diejenigen präS&sub1;- und präS&sub2;-Antigene ein, die in den Europäischen Patentanmeldungen EP-A-414 374; EP-A-0304 578 und EP-198 474 beschrieben sind.
- Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Gesichtspunkt wird eine Zusammensetzung wie hier beschrieben zur Verwendung in der Medizin bereitgestellt.
- Das Verhältnis von QS21:3D-MPL liegt üblicherweise in der Größenordnung von 1 : 10 bis 10 : 1, vorzugsweise 1 : 5 bis 5 : 1 und oft im wesentlichen im Bereich von 1 : 1. Der bevorzugte Bereich für eine optimale Synergie beträgt 2,5 : 1 bis 1 : 1 von 3D-MPL:QS21. Für die Verabreichung an Menschen liegen QS21 und 3D-MPL in einem Impfstoff üblicherweise im Bereich von 1 ug-100 ug, vorzugsweise 10 ug-50 ug, pro Dosis vor. Oft ist für den Impfstoff kein spezifischer Träger erforderlich, und er kann in einem wäßrigen oder einem anderen pharmazeutisch verträglichen Puffer formuliert werden. In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, daß die erfindungsgemäßen Impfstoffe weiterhin Alaun enthalten oder in einer Öl-in-Wasser-Emulsion oder einem anderen geeigneten Vehikel, wie zum Beispiel Liposomen, Mikrokügelchen oder eingekapselte Antigenteilchen, vorliegen.
- Die Impfstoffherstellung wird allgemein beschrieben in New Trends and Developments in Vaccines, herausgegeben von Voller et al. (1978), University Park Press, Baltimore, Maryland, USA. Die Einkapselung in Liposome wird zum Beispiel von Fullerton, US-Patent 4,235,877, beschrieben. Die Konjugation von Proteinen an Makromoleküle wird zum Beispiel von Likhite, US-Patent 4,372,945 und von Armor et al., US-Patent 4,474,757, offenbart.
- Die Menge an Protein in jeder Impfstoffdosis ist als eine Menge gewählt, die eine Immunschutzantwort ohne signifikante ungünstige Nebenwirkungen in typischen Impflingen induziert. Eine solche Menge variiert in Abhängigkeit davon, welches spezifische Immunogen verwendet wird und wie es präsentiert wird. Im allgemeinen wird erwartet, daß jede Dosis 1-1000 ug, vorzugsweise 2-100 ug und besonders bevorzugt 4-40 ug Protein umfaßt. Eine optimale Menge für einen bestimmten Impfstoff kann durch Standardversuche ermittelt werden, die die Beobachtung geeigneter Immunantworten in Individuen einschließen. Nach einer Erstimpfung können die Individuen in geeigneten Abständen eine oder mehrere Nachimmunisierungen erhalten.
- Die erfindungsgemäßen Formulierungen können sowohl für prophylaktische als auch für therapeutische Zwecke verwendet werden.
- Um die Fähigkeit von Adjuvansformulierungen von rgD2t auf der Grundlage von 3D-MPL und QS21 zur Induktion von Effektorzell-vermittelten Immunantworten zu testen, wurden Gruppen von Balb/c-Mäusen geimpft und ihre Zellen von ableitenden Lymphknoten auf eine IFN-γ-Sekretion untersucht, wie nachstehend beschrieben ist.
- Dieses Experiment vergleicht drei Adjuvansformulierungen:
- (i) rgD2t in 3D-MPL
- (ii) rgD2t in QS21
- (iii) rgD2t in 3D-MPL/QS21
- Diese Formulierungen wurden wie folgt hergestellt. rgD2t wurde in CHO-Zellen produziert und entspricht den Aminosäuren 1 bis 283 des reifen HSV-2-gD-Proteins und wird gemäß der Methodik von Berman (a. a. O.) und EP-0139417 hergestellt.
- 5 ug rgD2t/Dosis werden eine Stunde unter Rühren bei Raumtemperatur inkubiert und anschließend mit einer 3D-MPL-Suspension (25 ug/Dosis) gemischt. Das Volumen wird unter Verwendung einer Natriumchloridlösung (5 M, pH 6,5 ± 0,5) und Wasser zur Injektion auf 70 ul/Dosis eingestellt, wobei eine Endkonzentration von 0,15 M Natriumchlorid erhalten wird. Der pH-Wert wird bei 6,5 ± 0,5 gehalten.
- 5 ug rgD2t/Dosis werden eine Stunde unter Rühren bei Raumtemperatur inkubiert. Das Volumen wird unter Verwendung einer Natriumchloridlösung (5 M, pH 6,5 ± 0,5) und Wasser zur Injektion auf 70 ul eingestellt. Im Anschluß daran wird QS21 (10 ug/Dosis) zugegeben. Der pH-Wert wird bei 6,5 ± 0,5 und die Natriumchlorid-Endkonzentration bei 0,15 M gehalten.
- 5 ug rgD2t/Dosis werden eine Stunde unter Rühren bei Raumtemperatur inkubiert. 3D-MPL (25 ug/Dosis) wird als eine wäßrige Suspension zugegeben. Durch Zugabe einer wäßrigen Lösung von QS21 (10 ug/Dosis) wird das Endvolumen auf 70 ul ergänzt, und der pH-Wert wird bei 6,5 ± 0,5 und die Natriumchloridkonzentration bei 0,15 M gehalten.
- Den Mäusen wurden 35 ul/Fußballen der Formulierung in die hinteren Fußballen injiziert. Auf diese Weise erhielt jede Maus 70 ul. Die Immunisierung erfolgte an den Tagen 0 und 14. Die Tiere wurden am Tag 21 getötet.
- Popliteale Lymphknotenzellen von immunisierten Mäusen wurden in vitro unter Verwendung von rgD2t in Konzentrationen von 10, 1, 0,1 und 0 ug/ml stimuliert. Kulturen in dreifacher Ausfertigung (200 ul Volumen) wurden in Rundboden-Mikrotiterplatten mit 96 Vertiefungen unter Verwendung von 2 · 10&sup5; reagierenden Zellen ("responder cells") und 2 · 10&sup5; bestrahlten (3000 Rad) syngenen naiven Milzzellen angesetzt. Das Kulturmedium war RPMI-1640 mit 10% fötalem Kälberserum. Aliquots von 100 ul Kulturmedium aus jedem Replika-Versuchsansatz wurden geerntet und für IFN-γ-Bestimmungen gepoolt. Die Kulturen wurden nach 72 Stunden getestet. Für alle Tests war eine Kontrollgruppe unter Verwendung von ConA (Boehringer Mannheim) in einer Konzentration von 5 pg/ml eingeschlossen. Diese war immer positiv.
- Die IFN-γ-Sekretion wurde unter Verwendung eines im Handel erhältlichen ELISA-Tests bestimmt, der von Holland Biotechnology hergestellt wird (vertrieben von Gibco). Die Tests wurden mit 100 ul des gepoolten Überstands aus Vertiefungen in dreifacher Ausfertigung ausgeführt.
- Bei allen drei Formulierungsgruppen (vgl. Tabelle) wurde eine IFN-γ-Sekretion beobachtet, die über dem Testhintergrund von 50 pg/ul lag. Zusätzlich wurde eine synergistische Wirkung zwischen QS21 und 3D-MPL beobachtet. Obwohl jedes Adjuvans allein Zellen induzierte, die in der Lage waren, IFN-γ in Antwort auf rgD2t zu sezernieren, induzierte ihre Kombination mehr als das Zweifache der Summe der einzelnen Antworten. 1.4 Ergebnisse Synergie zwischen QS21 und 3D-MPL zur Induktion einer IFN-γ-Sekretion
- IFN-γ ist in pg/ml angegeben.
- Die Tabelle zeigt deutlich, daß der Kombinationsimpfstoff eine IFN-γ-Sekretion in einer synergistischen Weise induziert.
- Um die Fähigkeit von RTS,S-Teilchen in Adjuvansformulierungen auf der Grundlage von 3D-MPL und QS21 zur Induktion von CTLs zu testen, wurden Gruppen von B10.BR-Mäusen immunisiert, und deren Milzzellen wurden in vitro stimuliert und in Cytotoxizitätstests mit L-Zellen getestet, die das CS-Protein exprimieren.
- RTS,S-Teilchen wurden in drei verschiedenen Zusammensetzungen formuliert:
- 1. RTS,S-Teilchen (10 ug) mit QS21 (10 ug) und 3D-MPL (25 ug);
- 2. RTS,S-Teilchen (10 ug) mit QS21 (10 ug);
- 3. RTS,S-Teilchen (10 ug) mit 3D-MPL (25 ug).
- Die Formulierungen wurden wie folgt hergestellt:
- 10 ug RTS,S-Teilchen/Dosis werden bei Raumtemperatur unter Rühren inkubiert und anschließend mit einer wäßrigen Suspension von 3D-MPL (25 ug/Dosis) gemischt. Das Volumen wird dann unter Verwendung von Wasser zur Injektion und einer Natriumchloridlösung (5 N, pH 6,5 ± 0,5) auf 70 ul/Dosis eingestellt, wobei eine Endkonzentration von 0,15 M Natriumchlorid erhalten wird (der ph-Wert wird bei 6,5 ± 0,5 gehalten).
- 10 ug RTS,S-Teilchen/Dosis werden eine Stunde bei Raumtemperatur unter Rühren inkubiert. Das Volumen wird unter Verwendung von Wasser zur Injektion und einer Natriumchloridlösung (5 N, pH 6,5 ± 0,5) eingestellt und mit einer wäßrigen Lösung von QS21 (10 ug/Dosis) auf ein Endvolumen von 70 ul/Dosis ergänzt. Der ph-Wert wird bei 6,5 ± 0,5 und die Natriumchlorid-Endkonzentration bei 0,15 M gehalten.
- 10 ug RTS,S-Teilchen/Dosis werden eine Stunde bei Raumtemperatur unter Rühren inkubiert und anschließend mit einer wäßrigen Suspension von 3D-MPL (25 ug/Dosis) gemischt. Das Volumen wird dann mit Wasser zur Injektion und einer Natriumchloridlösung (5 N, pH 6,5 ± 0,5) eingestellt. Das Endvolumen wird durch Zugabe einer wäßrigen Lösung von QS21 (10 ug/Dosis) ergänzt. Der pH-Wert wird bei 6,5 ± 0,5 und die Natriumchlorid- Endkonzentration bei 0,15 M gehalten.
- Vier bis sechs Wochen alte weibliche Mäuse des Stamms B10.BR (H-2k) wurden von IFFA CREDO (Frankreich) bezogen. Gruppen von 3 Tieren wurden durch eine Injektion innerhalb des Fußballens von 35 ul der Antigenformulierung in jede hintere Extremität immunisiert. Die Tiere erhielten mit einer zweiten, gleichen Dosis des Antigens eine Nachimpfung, die zwei Wochen später injiziert wurde.
- Zwei Wochen nach der Nachimpfung wurden die Milzzellen geerntet und unter Verwendung von syngenen Fibroblasten in vitro stimuliert, die mit dem Circumsporozoitprotein-Gen von P. falciparum (7G8-Clon) transfiziert worden waren. Diese CS-transfektanten Zellen wurden in der Veröffentlichung von Kumar S. et al., Nature 334 (1988), 258-260 beschrieben.
- Die Kulturen wurden in RPMI-1640-Medium, supplementiert mit 10% hitzeinaktiviertem fötalem Kälberserum und üblichen Zusätzen, unter Bedingungen angelegt, die dem Fachmann gut bekannt sind.
- Reagierende Zellen wurden in einer Konzentration von 10&sup6; Zellen/ml in Gegenwart von 10&sup5; CS-Transfektanten pro ml gezüchtet. Um eine Vermehrung von CS-transfektanten Zellen zu verhindern, wurde diese unter Verwendung einer Dosis von 2 · 10&sup4; Rad bestrahlt. Die Kulturen wurden durch Ersetzen der Hälfte des Kulturmediums am Tag 3 und 6 versorgt und auf eine cytolytische Aktivität am Tag 7 getestet.
- Die reagierenden Zellkulturen wurden geerntet, gewaschen und in variierenden Verhältnissen von 100 : 1 bis 0,3 : 1 mit einer konstanten Zahl von 2000 Zielzellen in Volumina von 200 ul Medium in V-Boden-Platten mit 96 Vertiefungen gemischt. Die Zielzellen waren syngene Fibroblasten, die mit &sup5;¹Cr markiert worden waren.
- Zwei verschiedene Arten von Zielzellen wurden verwendet:
- 1. L-Zellen
- 2 CS-transfizierte L-Zellen
- Diese werden beschrieben bei: Kumar S. et al., Nature 334 (1988), 258-260.
- Der Versuchsansatz wurde 6 Stunden bei 37ºC inkubiert, und anschließend wurde die durch Lyse von Zielzellen in den Überstand freigesetzte Radioaktivität bestimmt. Die cytolytische Aktivität ist als % spezifische Lyse angegeben: Ergebnisse
- Die Immunisierung von BIO. BR-Mäusen mit RTS,S sowie QS21 und 3D-MPL als Adjuvantien (Formulierung #1) induzierte in der Milz hohe Spiegel von CTLs, die für die Circumsporozoit-Komponente von RTS,S spezifisch waren. Die Immunisierung mit RTS,S- Teilchen mit QS21 als Adjuvans (Formulierung #2) induzierte ebenfalls CTLs in der Milz, aber nur mit einem Spiegel, der etwa 1/30 des durch Formulierung #1 erhaltenen Spiegels entsprach. RTS,S mit 3D-MPL (Formulierung #3) induzierte keine CTLs.
- Da die in diesem Test verwendeten Zielzellen keine MHC-Klasse II-Moleküle exprimieren, kann angenommen werden, daß es sich bei den Effektorzellen um CD8&spplus;, Klasse I- beschränkte CTLs handelt.
- Die Präparation des Hepatitis B-Oberflächenantigens (HBsAg) ist gut dokumentiert. Vgl. zum Beispiel Harford et al., Develop. Biol. Standard 54 (1983), 125; Gregg et al., Biotechnology 5 (1987), 479; EP-A-0 226 846; und EP-A-299 108 und darin angeführte Literaturstellen.
- 3D-MPL wurde von Ribi Immunochem bezogen, QS21 wurde von Cambridge Biotech bezogen und Aluminiumhydroxid wurde von Superfos (Alhydrogel) bezogen.
- Eine Reihe von unterschiedlichen Formulierungen wurde für Studien der zellvermittelten Immunität in Mäusen und für Studien an Rhesusaffen hergestellt.
- 3.1 Formulierung 1 wurde in Phosphatpuffer (pH 6,8) hergestellt, so daß sie die folgenden Bestandteile pro 60 ul Dosis umfaßt.
- 20 ug HBsAg
- 30 ug Al(QH)&sub3;
- 30 ug 3D-MPL
- 10 ug QS21
- 10 mM PO&sub4;³&supmin;
- 0.15 M NaCl
- Die Formulierung wurde in der folgenden Weise hergestellt. 20 ug HBsAg/Dosis wurden mit Al(OH)&sub3; für eine Stunde bei Raumtemperatur unter vorsichtigem Schütteln inkubiert. 3D-MPL wurde als eine wäßrige Suspension zugegeben, und die Formulierung wurde durch die Zugabe von QS21, Phosphatpuffer und Natriumchlorid vervollständigt und für eine Stunde bei Raumtemperatur inkubiert. Die Endformulierung wies einen pH-Wert zwischen 6,5 und 7,0 auf und wurde für Fußballen-Studien an Mäusen verwendet.
- 3.2 Formulierung 2 wurde in Phosphatpuffer (pH 6,8) hergestellt, so daß sie die folgenden Bestandteile pro 200 ul Dosis umfaßte.
- 1 ug HBsAg
- 100 ug Al(OH)&sub3;
- 50 ug 3D-MPL
- 20 ug QS21
- 10 mM PO&sub4;³&supmin;
- 0.15 M NaCl
- Die Formulierung wurde in der folgenden Weise hergestellt. HBsAg und Al(OH)&sub3; wurden miteinander für eine Stunde bei Raumtemperatur unter vorsichtigem Schütteln inkubiert. Die Formulierung wurde durch die Zugabe von Al(OH)&sub3;, 3D-MPL als eine wäßrige Suspension und QS21 zusammen mit Phosphatpuffer und Natriumchloridlösung vervollständigt und noch einmal für 30 Minuten inkubiert. Der pH-Wert der Formulierung wurde zwischen 6,5 und 7,0 gehalten, und die Formulierung wurde für humorale Immunitätsstudien an Mäusen verwendet.
- 3.3 Formulierung 3 wurde in einer ähnlichen Weise in einem Phosphatpuffer (pH 6,5-7,0) hergestellt, so daß sie die folgenden Bestandteile pro 1 ml Dosis enthielt.
- 10 ug HBsAg
- 500 ug Al(OH)&sub3;
- 50 ug 3D-MPL
- 10 ug QS21
- Die Formulierung wurde für Studien an Affen verwendet.
- Die Kombination der zwei Adjuvantien QS21 und 3D-MPL mit dem rekombinanten teilchenförmigen Antigen RTS,S hatte eine wirksame Induktion von CS-Protein-spezifischen CTLs in der Milz zur Folge. QS21 verstärkt die Induktion von CTLs allein, während 3D-MPL dazu nicht in der Lage ist. Es kann angenommen werden, daß die Kombination in einer synergistischen Weise wirksam ist, da sie eine Wirkung hat, die größer ist als die Summe der einzelnen Wirkungen jedes Adjuvans. Die Synergie zwischen diesen zwei Adjuvantien zur CTL-Induktion ist eine überraschende Beobachtung, die die Beobachtung der Erfinder in bezug auf die Synergie zwischen QS21 und 3D-MPL zur Induktion von T-Zellen, die in der Lage sind, in Antwort auf die Stimulierung mit dem löslichen rekombinanten Protein gD2t IFN-γ zu sezernieren, stützt. Diese Feststellung hat wichtige Auswirkungen auf die Verwendung von rekombinanten Molekülen als Impfstoffe zur Induktion einer CTL- vermittelten Immunität, da die Kombination der zwei Adjuvantien QS21 und 3D-MPL diese starke Einschränkung von Impfstoffen auf der Grundlage von rekombinanten Proteinen überwinden kann und ein breiteres Spektrum von Immunantworten als bisher induziert.
- Die Mauszellen-vermittelten Immunogenitätsdaten zeigen, daß Formulierungen von rgD2t auf der Grundlage von QS21 eine signifikante synergistische T-Zellantwort vom TH1-Typ (IFN-γ-Sekretion) induzieren.
- Es wurde gezeigt, daß solche T-Zellen vom TH1-Typ bei der Induktion von Überempfindlichkeitsreaktionen vom verzögerten Typ in Mäusen beteiligt sind. Die Daten der Erfinder in bezug auf die Prophylaxe einer HSV-Erkrankung zeigen, daß die gleichzeitige Induktion von neutralisierenden Antikörpertitern und antigenspezifischen DTH-Antworten den besten Schutz vor einer Herpes simplex-Erkrankung gewährt.
- Zusammenfassend legen diese Daten nahe, daß QS21-Formulierungen von rgD2t bei der Induktion einer Schutzantwort gegen eine HSV-Erkrankung wirksam sein können. Die vorgelegten Daten zeigen eine unerwartete synergistische Wirkung zwischen 3D-Monophosphoryllipid A und QS21 bei der Induktion von IFN-γ sezernierenden antigenspezifischen T-Zellen. Ein solche Synergie kann in eine verbesserte Fähigkeit zur Induktion einer Schutzantwort gegen eine HSV-Erkrankung umgesetzt werden, und tatsächlich sind diese Formulierungen beim Schutz gegen eine Erkrankung in Meerschweinchen wirksam.
Claims (11)
1. Zusammensetzung, umfassend QS21 und 3-Des-O-acyliertes
Monophosphoryllipid A (3D-MPL).
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 zur Verwendung in der
Medizin.
3. Verwendung einer Zusammensetzung, die QS21 und 3-Des-O-
acyliertes Monophosphoryllipid A (3D-MPL) umfaßt, für
die Herstellung eines Medikaments zur Induktion einer
Immunantwort vom Th1-Typ in einem Säuger.
4. Verwendung einer Zusammensetzung, die QS21 und 3-Des-O-
acyliertes Monophosphoryllipid A (3D-MPL) umfaßt, für
die Herstellung eines Medikaments für die Induktion
einer Immunantwort eines cytotoxischen T-Lymphocyten in
einem Säuger.
5. Verwendung einer Zusammensetzung, die QS21 und 3-Des-O-
acyliertes Monophosphoryllipid A (3D-MPL) umfaßt, für
die Herstellung eines Medikaments zur Induktion einer
IFN-γ-Antwort in einem Säuger.
6. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der
Ansprüche 1 oder 2 für die Herstellung eines Medikaments
für die prophylaktische oder therapeutische Behandlung
von viralen, bakteriellen oder parasitären Infektionen
oder von Krebs.
7. Impfstoffzusammensetzung, umfassend eine Zusammensetzung
gemäß Anspruch 1 und das menschliche Immunschwächevirus-
Antigen gp120.
8. Impfstoffzusammensetzung, umfassend eine Zusammensetzung
gemäß Anspruch 1 und das Herpes Simplex Virus-Antigen
gD&sub2;t.
9. Impfstoffzusammensetzung, umfassend eine Zusammensetzung
gemäß Anspruch 1 und das Plasmodium-Antigen RTS,S.
10. Impfstoffzusammensetzung, umfassend eine Zusammensetzung
gemäß Anspruch 1 und das Hepatitis B-Antigen HBsAg.
11. Verfahren zur Herstellung einer
Impfstoffzusammensetzung, umfassend das Mischen von QS21 und 3D-MPL mit
einem Antigen oder einer antigenen Zusammensetzung.
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