JP2023523716A - Vaccine formed by conjugation of virus and antigen - Google Patents
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Abstract
冷蔵温度又は室温でコンジュゲート化合物の性質を有する化合物及び例示的な安定化合物を形成する方法が、本明細書において開示され、幾つかの実施形態では、該方法は、コンジュゲート反応において抗原及びウイルス粒子を混合して、コンジュゲート混合物を形成することを含み、それにより、これらの生成物を形成する条件及びステップが、ワクチンとしての該コンジュゲート混合物の使用、例えば、限定されないが、新規なコロナウイルス(SARS-COV2を含む)により生じる疾患の治療用を含む、各種の病原体に対するワクチンとしての使用を可能にする。Disclosed herein are methods of forming compounds and exemplary stable compounds that have the properties of conjugate compounds at refrigeration or room temperature, and in some embodiments, the methods involve combining an antigen and a virus in a conjugation reaction. mixing particles to form a conjugate mixture whereby the conditions and steps for forming these products are relevant to the use of the conjugate mixture as a vaccine, e.g. It enables use as a vaccine against a variety of pathogens, including for the treatment of diseases caused by viruses (including SARS-COV2).
Description
本国際特許出願は、2021年2月26日に出願した仮出願ではない米国特許出願第17/186,941号の利益及びそれに対する優先権を主張し、それは2020年7月2日に出願した仮出願ではない米国特許出願第16/919,943号の一部継続出願であり、かつその利益及び優先権を主張し、またそれは2019年12月10日に出願した仮出願ではない米国特許出願第16/709,063号の利益及び優先権を主張し、またそれは2019年6月11日に出願した仮出願ではない米国特許出願第16/437,734号の利益及び優先権を主張し、またそれは2018年6月12日に出願した米国仮特許出願第62/683,865号の利益及び優先権を主張し、本国際特許出願はまた、2020年7月2日に出願した米国仮特許出願第63/047629号及び2020年4月21日に出願した米国仮特許出願第63/013284号の利益及び優先権を主張し、これら全ての教示及び全ての開示内容は、参照により本明細書に組み込む。 This international patent application claims the benefit of, and priority to, non-provisional U.S. patent application Ser. A non-provisional U.S. patent application that is a continuation-in-part of, and claims the benefit of and priority to, non-provisional U.S. patent application Ser. No. 16/709,063, which claims the benefit of and priority to U.S. Patent Application Serial No. 16/437,734, which is a non-provisional application filed June 11, 2019; It also claims the benefit of and priority to U.S. Provisional Patent Application No. 62/683,865, filed June 12, 2018, and this international patent application also claims U.S. Provisional Patent Application No. It claims the benefit of and priority to application Ser. incorporate into
(配列表の参照)
本出願は、電子形式の配列表を含み、その全内容は参照により本明細書に組み込む。出願時に提出された配列表のテキストファイルは、コンピュータ読み取り可能な様式のファイル「SequenceListings、PCT_ST25」を含み、それは2021年3月5日に作成され、10,826バイトのサイズである。
(reference to sequence listing)
The instant application contains a Sequence Listing in electronic form, the entire contents of which are incorporated herein by reference. The sequence listing text file filed with the filing contains a computer readable format file “Sequence Listings, PCT_ST25” which was created on March 5, 2021 and is 10,826 bytes in size.
(技術分野)
本明細書に記載される実施形態は、抗原担体としての、高度に精製された組換えウイルスを産生するためのマルチセットプロセスの使用を含み、また一層さらなる各種実施形態は、新型コロナウイルス、例えばSARS-CoV2(本明細書において、Covid-19又はSARS-2と称される)疾患の予防を目的とするワクチンを含む、精製されたウイルス及び精製された抗原を使用したワクチンの産生に関する。
(Technical field)
Embodiments described herein include the use of multi-set processes to produce highly purified recombinant viruses as antigen carriers, and still further various embodiments include novel coronaviruses, e.g. SARS-CoV2 (herein referred to as Covid-19 or SARS-2) relates to the production of vaccines using purified virus and purified antigens, including vaccines aimed at preventing disease.
ウイルスは、タンパクのコート内に核酸分子を有し、他の生物の生細胞内部でのみ複製を行う。しばしば有害なものと考えられる通り、広範囲にわたるウイルスは、全ての種類の生物形態(例えばヒト、家畜及び植物)に対して感染することができる。しかし、好ましい側面が無いわけではなく、少し例を挙げれば、限定されないが、ワクチンの作製、遺伝子治療及びがん治療など、治療的目的の範囲におけるウイルスの使用に対する関心が高まりつつある。しかしながら、ウイルス研究を行い、それらの構造を理解し、またウイルスを分子的ツール、疾患治療用ベクター及び担体として使用するために適応させるためには、ウイルスの意図された機能を妨げるいかなる細胞片、高分子繊維、オルガネラ、脂質及び他の不純物を除去するために、ウイルスを先ずは精製しなければならない。 Viruses contain nucleic acid molecules within a protein coat and replicate only inside living cells of other organisms. A wide range of viruses, often considered harmful, are capable of infecting all kinds of organisms (eg humans, livestock and plants). Not without positive aspects, however, there is growing interest in using viruses for a range of therapeutic purposes, including, but not limited to, vaccine production, gene therapy and cancer therapy. However, in order to study viruses, understand their structure, and adapt viruses for use as molecular tools, disease therapeutic vectors and carriers, any cellular debris that interferes with the intended function of the virus, The virus must first be purified to remove macromolecular fibres, organelles, lipids and other impurities.
一旦精製されると、ウイルスは幾つかの使用に適する。本開示において重要であるのは、ウイルスに対する遺伝子的ストラテジーの研究及び開発のための(この文脈においては病原体を考慮した)ウイルスを使用する従来の考えである。しかし、ワクチンを調製する抗原担体としての精製されたウイルスの使用についても、本開示においてある程度の長さで議論する。抗原とは、適切に生物に送達されたときに、抗原の分子構造にマッチする生物体内の抗体との結合により、抗体産生を刺激することによって、その生物での免疫応答を生じさせることができる分子である。少し例を挙げれば、公知の技術によってベクターにクローニングされて、次に特異的な宿主細胞(例えば細菌、哺乳動物細胞、酵母細胞及び植物細胞)に導入される組換えDNAから、組換え抗原は産生される。組換え抗原は、宿主細胞中の翻訳装置を使用して次に発現される。発現の後、組換え抗原は回収され、コンジュゲーションとして公知のプロセスによって、共有結合を介してウイルスに結合される。ウイルスに対する抗原のコンジュゲートの後、ウイルスは、生物に抗原を送達し、免疫系の応答を活性化するための担体として機能することができる。このようにして、ウイルス-抗原コンジュゲートは、治療的使用を提供することができる。抗原が供給源生物の宿主細胞において抗体を産生する免疫応答を活性化するために、適切なウイルス-抗原のコンジュゲーションが必要である。ウイルス及び抗原の精製は、この適切なコンジュゲーションの基本となる。 Once purified, viruses are suitable for several uses. Important to the present disclosure is the conventional notion of using viruses (considering pathogens in this context) for research and development of genetic strategies against viruses. However, the use of purified viruses as antigen carriers to prepare vaccines is also discussed at some length in this disclosure. An antigen is a substance that, when properly delivered to an organism, is capable of producing an immune response in that organism by stimulating antibody production through binding with antibodies within the organism that match the molecular structure of the antigen. is a molecule. To give a few examples, recombinant antigens are derived from recombinant DNA cloned into vectors by known techniques and then introduced into specific host cells (e.g., bacteria, mammalian cells, yeast cells and plant cells). produced. The recombinant antigen is then expressed using the translational machinery in the host cell. After expression, the recombinant antigen is recovered and attached to the virus through a covalent bond by a process known as conjugation. After conjugation of an antigen to a virus, the virus can serve as a carrier to deliver the antigen to the organism and activate the immune system's response. In this manner, virus-antigen conjugates can provide therapeutic use. Appropriate virus-antigen conjugation is required for the antigen to activate an immune response that produces antibodies in the host cells of the source organism. Purification of virus and antigen is the basis for this proper conjugation.
ウイルスを精製する現行法は一般に、小さい生化学的量に制限され、例えば、およそナノグラム~ミリグラム程度であり、およそグラム~キログラム程度の産業的な量においては実証されていない。例えば、「粗感染細胞ライセート」として公知の従前の方法は、ウイルス感染細胞に由来する粗製の細胞ライセート又は細胞培地を利用する。感染した哺乳動物細胞は凍結融解によって溶解され、又は、他の公知の方法によって、破片を低速遠心によって除去され、次に上清が実験のために使用される。感染した未処理の生物は物理的に破砕又は粉砕され、得られた抽出物を、遠心又は濾過を使用して清澄にし、粗製のウイルス調製物を得る。しかしながら、この方法は、実験を実施しウイルスを操作するための能力に影響を与える、多くの非ウイルス的因子による高度の汚染を被る。 Current methods of purifying viruses are generally limited to small biochemical quantities, eg, on the order of nanograms to milligrams, and have not been demonstrated in industrial quantities on the order of grams to kilograms. For example, previous methods known as "crude infected cell lysates" utilize crude cell lysates or cell culture media derived from virus-infected cells. Infected mammalian cells are lysed by freeze-thaw, or debris is removed by low speed centrifugation by other known methods, and the supernatant is then used for experiments. Infected, untreated organisms are physically disrupted or pulverized and the resulting extract clarified using centrifugation or filtration to obtain a crude virus preparation. However, this method suffers from a high degree of contamination with many non-viral agents that affect the ability to perform experiments and manipulate viruses.
従来の精製ステップの第2の例は、高速超遠心であり、それによって、ウイルスはペレット化され、又は低比重スクロース溶液を経たペレット化を通じてさらに精製され、又は各種の密度のスクロース溶液の間に懸濁される。この方法の制約としては、高速分離ではサイズ及びスケーラビリティが限られていることにより、精製されたウイルスの産生量が少ないことや、しばしばウイルスサンプルと共に精製された他の宿主タンパク質の存在によるウイルス純度の低下が挙げられる。 A second example of a conventional purification step is high-speed ultracentrifugation, whereby the virus is pelleted, or further purified through pelleting through low-density sucrose solutions, or between different densities of sucrose solutions. Suspended. Limitations of this method include low yields of purified virus due to limited size and scalability for high-speed separations, and the presence of other host proteins, often co-purified with the virus sample, affecting virus purity. decline.
従来のウイルス純度を強化するために用いられた第3の方法は、密度勾配超遠心である。この方法では、構築されたウイルス粒子の分離のために、又は遺伝子の含まない粒子の除去のために、塩化セシウム、スクロース、イオジキサノール又は他の溶液の勾配が用いられる。この方法の制約としては、ウイルス精製に要する時間(しばしば2~3日)、限られたサンプル数、一度に分析できるサンプルの含量(一般にローター当たり6個)、及び精製できるウイルス量が少ないこと(一般に、最終生成物がマイクログラム~ミリグラム)。 A third method used to enhance conventional virus purity is density gradient ultracentrifugation. In this method, gradients of cesium chloride, sucrose, iodixanol or other solutions are used for the separation of assembled virus particles or for the removal of gene-free particles. Limitations of this method include the time required for virus purification (often 2-3 days), the limited number of samples, the sample content that can be analyzed at one time (typically 6 per rotor), and the low amount of virus that can be purified ( typically micrograms to milligrams of final product).
有機抽出及びポリエチレングリコール沈殿もまた、植物由来のウイルスなどのウイルスを、例えば脂質及びクロロプラストを除去することによって精製するために用いられている。しかしながら、これらの公知の方法もやはり、典型的には未だ生成物が宿主のタンパク質、核酸、脂質及び糖に付着していることから、純度の低さが問題となり、結果として、得られるウイルス生成物の顕著な凝集を生じさせる。これらの制約は、米国食品医薬品局(FDA)によって実施される現行適正製造基準(Current Good Manufacturing Practice、cGMP)規則の遵守のための最終生成物の有用性を損なわせる。 Organic extraction and polyethylene glycol precipitation have also been used to purify viruses such as plant-derived viruses, for example by removing lipids and chloroplasts. However, these known methods also suffer from poor purity, as the product is typically still attached to host proteins, nucleic acids, lipids and sugars, resulting in virus production. Produces significant agglomeration of materials. These limitations undermine the usefulness of the final product for compliance with current Good Manufacturing Practice (cGMP) regulations enforced by the US Food and Drug Administration (FDA).
FDAによって流布されている現在のcGMP規則は、薬物製品の製造、処理及びパッキングにおいて使用される方法、施設及び規制のための最低条件を含む。これらの規則は、製品の安全性を目標とし、それが有すると主張している成分及び長所が有されていることを確実にしている。したがって、ワクチンの作製、遺伝子治療、がん治療及び他の臨床設定において利用されるウイルスの場合、最終的なウイルス製品は、cGMP規則に従わなければならない。最終的なウイルス製品がcGMP規則に従わない場合、ポリエチレングリコール沈殿法から得られた製品のように、臨床設定に用いられるその有用性が存在しない、又は非常に低下する。 Current cGMP regulations promulgated by the FDA contain minimum requirements for methods, facilities and regulations used in the manufacture, processing and packaging of drug products. These regulations target product safety and ensure that it has the ingredients and benefits it claims to have. Therefore, for viruses utilized in vaccine production, gene therapy, cancer therapy and other clinical settings, the final virus product must comply with cGMP regulations. If the final viral product does not comply with cGMP regulations, its utility in clinical settings is non-existent or greatly diminished, such as products derived from polyethylene glycol precipitation.
拡張性とは、製品の量が増加するときに、同じ製品を一貫性及び再現性をもって生産するプロセスを指し、例えば、実験室規模(<0.1平方メートル)から少なくとも>20平方メートルのシステムへの拡張をいう。上記で挙げたように、以前に使用されている方法は全て、整合性の無さ、低い拡張性(すなわち、生化学的量でのみ製品を作製)及びcGMP規則の不遵守から、問題である。 Scalability refers to the process of consistently and reproducibly producing the same product as the quantity of product increases, e.g. from laboratory scale (<0.1 square meters) to systems of at least >20 square meters. means expansion. As noted above, all previously used methods are problematic due to their inconsistency, low scalability (i.e. making products only in biochemical quantities) and non-compliance with cGMP regulations. .
大量生産に関して、植物ベースの産生は注目されているが、それらの使用においては顕著な限界も存在する。植物ベースの産生システムは、動物の細胞産生システム(例えばチャイニーズハムスター卵巣(CHO))より非常に少ないコストで産業的規模の収率を得ることができる。しかしながら、特定の従来の精製方法(非植物ウイルスのための幾つかのスケールでは適切)は、植物で産生されたウイルス及び抗原の場合には機能しない。動物の細胞培養からのウイルスの精製とは対照的に、植物ウイルスを精製することは大きく異なるため、これらの限界が生じる。動物性細胞は主にタンパク質及び核酸不純物を産生する一方、植物は、動物性細胞において見出されない重要な及びさらなる不純物の源でもある。これらの幾つかとしては、クロロプラスト膜の脂質組成物及び空胞状の膜、単純な及び複合した炭水化物不純物及びナノ粒子状の細胞オルガネラ不純物が挙げられる。実際、植物の粗抽出物は、植物から得られるウイルス及び抗原物質のプロセシング及び精製において用いられる装置を(例えば装置の分離膜又は培地ベッドリーディング上の不純物の蓄積による)しばしば汚損する。かかる汚損は、結果として圧力流不全、不良な濾過及び製品の最終的に低い収率を必然的にもたらす。他の課題は、これらの不純物が、凝集する傾向を有し、植物由来のいずれかのタンパク質、ウイルス又は他の所望する「産物」と共に精製することもできてしまうことである。したがって、ウイルスを精製するための現行法は、植物エキスにおいて存在する不純物を含むがこれに限らない不純物の全て又は十分量でさえも適切に除去するわけではなく、また適切に精製されたウイルスを産生したことも示されていない。 Although plant-based production has attracted attention for large-scale production, there are also significant limitations in their use. Plant-based production systems can provide industrial scale yields at a much lower cost than animal cell production systems (eg, Chinese Hamster Ovary (CHO)). However, certain conventional purification methods (suitable on some scales for non-plant viruses) do not work in the case of plant-produced viruses and antigens. These limitations arise because purifying plant viruses is very different, as opposed to purifying viruses from animal cell cultures. While animal cells primarily produce protein and nucleic acid impurities, plants are also a source of significant and additional impurities not found in animal cells. Some of these include the lipid composition of chloroplast membranes and vacuolar membranes, simple and complex carbohydrate impurities and nanoparticulate cellular organelle impurities. In fact, crude plant extracts often foul the equipment used in the processing and purification of viral and antigenic material obtained from plants (eg, by accumulation of impurities on the separation membranes or media bed readings of the equipment). Such fouling inevitably results in pressure flow failure, poor filtration and ultimately low yields of product. Another problem is that these impurities have a tendency to aggregate and can be co-purified with any plant derived protein, virus or other desired "product". Accordingly, current methods for purifying viruses do not adequately remove all or even sufficient amounts of impurities, including but not limited to those present in plant extracts, and do not produce adequately purified viruses. It is not shown to have done so.
商業的規模、すなわちグラムからキログラム以上で、かつcGMP規則に従う形で高度に精製されたウイルスを一貫して生産することができるウイルス及び抗原精製プラットフォームに関しては、ほとんど前進が見られなかった。かかる改善は、ワクチンの作製、遺伝子治療において使用しているツールのため、及びがん治療のための臨床的開発を可能にするものである。本明細書において概説されている他の特徴及び効果と共に、複数の実施形態及び代替形態に従って本明細書に記載されているプラットフォームは、このニーズ及び他のニーズを満たす。 Little progress has been made in terms of virus and antigen purification platforms capable of consistently producing highly purified virus at commercial scale, from grams to kilograms and beyond, and in compliance with cGMP regulations. Such improvements will enable clinical development for tools used in vaccine production, gene therapy, and for cancer therapy. The platform described herein according to multiple embodiments and alternatives, along with other features and advantages outlined herein, meet this and other needs.
現在まで、7つのコロナウイルス(CoVs)が、ヒトの感染症をもたらし得るものとして同定され、重症急性呼吸症候群コロナウイルス(SARS-CoV)、Middle East呼吸症候群コロナウイルス(MERS-CoV)及び新しく同定されたCoV(SARS-CoV2、2019-nCoV又はCovid-19)が含まれる。ヒト集団において、これらの3つのウイルスは、顕著な公衆衛生リスクを有し、また高い死亡率を示す:SARS-CoV:10%、MERS-CoV:34.4%及びSARS-CoV2:6.1%。Johns Hopkins Coronavirus Resource Centerによれば、Covid-19は、現在188カ国以上に広がり、10,000,000人以上に感染し、世界的に500,000人以上の死亡をもたらした。これらの数は指数的に増大しており、その蔓延は世界的な健康及び経済を危機に陥れた。Covid-19の出現及びヒトの健康及び経済に対するその影響は、緊急の対応、特にCovid-19による疾患の予防用ワクチンを要求するものである。感染症を制御又は減速するためのワクチンを見出すための世界的な努力にもかかわらず、現在、ヒトコロナウイルスを標的とする抗ウイルス治療は承認されていない。その代わりに、サポート的及び一時的に軽減するケアが依然として主な処置として行われている。 To date, seven coronaviruses (CoVs) have been identified as capable of causing human infections, severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV), Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) and a newly identified CoV (SARS-CoV2, 2019-nCoV or Covid-19). In the human population, these three viruses pose significant public health risks and exhibit high mortality: SARS-CoV: 10%, MERS-CoV: 34.4% and SARS-CoV2: 6.1. %. Covid-19 has now spread to more than 188 countries, infected more than 10,000,000 people, and caused more than 500,000 deaths worldwide, according to the Johns Hopkins Coronavirus Resource Center. Their numbers are growing exponentially, and their epidemic has put a global health and economy in jeopardy. The emergence of Covid-19 and its impact on human health and the economy calls for an urgent response, especially a vaccine to prevent Covid-19 disease. Despite worldwide efforts to find vaccines to control or slow down infections, there are currently no approved antiviral treatments targeting human coronaviruses. Instead, supportive and palliative care remains the primary treatment.
有効なSARS-CoV及びMERS-CoVワクチンの開発はまた、ある程度は成功した。DNAプラスミド又はRNA送達システムから発現される不活化ウイルス、組換え型弱毒ウイルス、他の生きたウイルスベクター、サブユニットワクチン又は個々のウイルスタンパク質など、多くの従来のワクチンのストラテジーが利用されてきた。従来のSARSワクチンは、主にヒト受容体結合、膜融合及びウイルス侵入のその機能のため、スパイク(S)タンパク質に集中していた。さらに、Sタンパク質は、コロナウイルスの主要な抗原であり、ウイルス受容体結合及び感染の開始をブロックする保護中和抗体の結合部位である。全長Sタンパク質を利用して得た不活化SARS-CoV調製物は、免疫された動物の中和抗体を誘発したにもかかわらず、これらの従来のワクチンは、ヒトに効果的なものではなく、また(例えば多くの系においてウイルス感染を実際に強化することによって)重要な安全性に関する懸念を増大させることが分かった。同様に、多くの異なるSARS及びMERSワクチンが開発され、試験される一方で、それはいずれも、全長又は三量化されたSタンパク質ワクチンと関連する免疫病理学を伴うことのないウイルス中和による感染からの防御を示した。 The development of effective SARS-CoV and MERS-CoV vaccines has also met with some success. Many conventional vaccine strategies have been utilized, including inactivated viruses, recombinant attenuated viruses, other live viral vectors, subunit vaccines or individual viral proteins expressed from DNA plasmids or RNA delivery systems. Previous SARS vaccines focused primarily on the spike (S) protein due to its functions in human receptor binding, membrane fusion and viral entry. In addition, the S protein is the major antigen of coronaviruses and the binding site for protective neutralizing antibodies that block viral receptor binding and initiation of infection. Although inactivated SARS-CoV preparations obtained using the full-length S protein elicited neutralizing antibodies in immunized animals, these conventional vaccines are not effective in humans. It has also been found to raise important safety concerns (eg, by actually enhancing viral infection in many systems). Similarly, while many different SARS and MERS vaccines have been developed and tested, none of them are capable of preventing infection by viral neutralization without the immunopathology associated with full-length or trimerized S protein vaccines. showed defense.
様々なウイルスベクターが広範囲な抗原のための担体として公知であり、宿主生物、例えば、哺乳動物、例えばヒトに有効な治療的送達を行うことが理解される。しかしながら、かかるウイルスベクターは、送達される特定の抗原と別のベクターによって引き出される免疫応答に関して変化する傾向がある。例えば、幾つかのウイルスベクター、例えばERVEBO(登録商標)Ebola Zaire Vaccineは生きているウイルスであり、それは宿主の免疫系による応答を刺激する。しかしながら、ウイルスベクターによって送達される抗原に対する、ウイルスベクター自体からの応答は、多くの場合、例えば同じ又は類似のワクチンの後の投与の際の応答を妨げる1つの抗原の免疫ドミナンスを示すことによって、意図された免疫応答を鈍化させる。好都合にも、本開示の抗原は、後の宿主の免疫応答を刺激せずに、1つの抗原の免疫ドミナンスを示さずに、また同じウイルス性ベクターを用いた次のワクチンの後の投与用量に影響を及ぼさずに、TMV NtKベクターにコンジュゲートさせることができることが見出されている。また、ウイルス性ベクター自体によって生じるかかる免疫応答を回避することは、今回及び将来のワクチン投与によるウイルス性ベクターの効果を考慮せずに、各抗原のための応答が評価できるという理由から、さらなる利点を二価、三価及び四価ワクチンに提供する。 A variety of viral vectors are known as carriers for a wide variety of antigens and are understood to effect effective therapeutic delivery to host organisms such as mammals such as humans. However, such viral vectors tend to vary with respect to the particular antigens delivered and the immune response elicited by different vectors. For example, some viral vectors, such as the ERVEBO® Ebola Zaire Vaccine, are live viruses, which stimulate a response by the host's immune system. However, responses from the viral vector itself to antigens delivered by the viral vector are often distorted, e.g., by exhibiting immune dominance of one antigen that prevents responses upon subsequent administration of the same or similar vaccine blunting the intended immune response. Advantageously, the antigens of the present disclosure do not stimulate subsequent host immune responses, do not exhibit immune dominance of one antigen, and are effective at doses administered subsequent to subsequent vaccines using the same viral vector. It has been found that it can be conjugated to the TMV NtK vector without effect. Also, avoiding such an immune response generated by the viral vector itself is a further advantage because the response for each antigen can be evaluated without considering the viral vector's effect on current and future vaccinations. provides bivalent, trivalent and tetravalent vaccines.
したがって、中和抗体を高レベルで引き出し、免疫の後長期にわたり持続的かつ強力な中和抗体タイターを誘発する、Covid-19疾患の予防のための有効かつスケールアップ可能なワクチン戦略に対する、顕著な、切迫した及びグローバルなニーズが存在する。本明細書において概説される他の特徴及び効果と共に、複数の実施形態及び代替形態に従って本明細書に記載されているプラットフォームは、このニーズ及び他のニーズを満たす。この際、本実施形態に従うワクチンは、前臨床試験において強い免疫応答を示しており、従来の単価ワクチンに勝る重要な利点として、一度で複数のCoV抗原にコンジュゲートする能力を有し(すなわち多価結合のワクチン)、中和抗体を高レベルで引き出し、免疫の後、長期にわたり持続性的かつ強力な中和抗体タイターを誘発する可能性がある。 Therefore, there is significant potential for an effective and scalable vaccine strategy for the prevention of Covid-19 disease that elicits high levels of neutralizing antibodies and induces sustained and potent neutralizing antibody titers long after immunization. , urgent and global needs exist. The platform described herein according to multiple embodiments and alternatives, along with other features and advantages outlined herein, meet this and other needs. In this regard, vaccines according to the present embodiments have shown strong immune responses in preclinical studies and, as an important advantage over conventional monovalent vaccines, have the ability to conjugate to multiple CoV antigens at once (i.e., multiple valence-binding vaccines), elicit high levels of neutralizing antibodies and have the potential to induce long-lasting and potent neutralizing antibody titers after immunization.
本開示による幾つかの実施形態では、ウイルス精製方法は、少なくとも1つのウイルスを含む供給源生物からウイルス材料を回収することと、少なくとも1つのウイルスから細胞の破片を除去して、それにより少なくとも1つのウイルスの構造を明らかにすることと、分離され及び明らかにされたウイルスを、幾つかの実施形態では、ユーザによって選択された所定の制限を上回らない孔サイズの膜を備える濾過装置で濃縮を実施することと、濃縮されたウイルスを、それを一連の分離手順に供し、各分離手順の後にウイルスを回収することによって処理することとを含むマルチセットプロセスを対象とし、その際、少なくとも1つの分離手順は、宿主細胞の汚染物質をウイルスから分離するイオン交換クロマトグラフィーを含み、少なくとも1つの分離手順は、残留する不純物を、ウイルスと不純物の少なくともサイズの違い及び不純物と1つ以上のクロマトグラフィーリガンドとの間に発生する化学的相互作用に基づき、ウイルスから分離する、マルチモードクロマトグラフィーを含む。幾つかの実施形態では、植物は、非限定例としてのニコチアナ・ベンサミアナ(Nicotiana benthamiana)及びレムナ・マイナー(Lemna minor)であり、ウイルスの組換え発現を行う供給源生物である。供給源生物が植物であるとき、後述するように、回収は、所望のタンパク質の発現のための一過性の遺伝子発現を誘導するために、種子の形成及び植物発芽を含んでもよい。あるいは、ウイルスの組換え発現を行う供給源生物は非植物の宿主であり、例えば、限定されないが、細菌、藻類、酵母、昆虫又は哺乳類などの生物である。 In some embodiments according to the present disclosure, a virus purification method comprises recovering viral material from a source organism comprising at least one virus and removing cellular debris from the at least one virus, thereby removing at least one characterization of the two viruses and concentration of the isolated and characterized viruses in a filtration device comprising, in some embodiments, a membrane with a pore size not exceeding a predetermined limit selected by the user. and treating the concentrated virus by subjecting it to a series of isolation procedures and harvesting the virus after each isolation procedure, wherein at least one The separation procedures include ion exchange chromatography to separate host cell contaminants from viruses, and at least one separation procedure separates residual impurities from viruses by at least size differences between impurities and impurities and one or more chromatographies. Including multi-mode chromatography, which separates from viruses based on chemical interactions that occur with ligands. In some embodiments, the plant is Nicotiana benthamiana and Lemna minor, as non-limiting examples, and is the source organism for recombinant expression of the virus. When the source organism is a plant, recovery may involve seed formation and plant germination to induce transient gene expression for expression of the desired protein, as described below. Alternatively, the source organism for recombinant expression of the virus is a non-plant host, such as, but not limited to, organisms such as bacteria, algae, yeast, insects or mammals.
さらに、本明細書に記載される複数の実施形態の各種の態様は、ウイルス粒子とコンジュゲートすることができる抗原を産生又は精製する又はその両方に関する。本実施形態及びその代替形態では、ウイルス粒子は、限定されないが、例えば、ロッド形のウイルス、正二十面体ウイルス、エンベロープを有するウイルス及びそれらの1つ以上の断片などの、1つの、幾つかの、又は全てのウイルス及び/若しくはその断片を含む。幾つかの実施形態では、抗原の組換え発現を行う供給源生物が、植物であるか、あるいは、抗原の組換え発現を行う供給源生物が、例えば、限定されないが、細菌、藻類、酵母、昆虫又は哺乳動物などの非植物性の宿主である。 In addition, various aspects of the embodiments described herein relate to producing and/or purifying antigens that can be conjugated to viral particles. In this embodiment and its alternatives, the viral particle may be one or several, including, but not limited to, rod-shaped viruses, icosahedral viruses, enveloped viruses, and one or more fragments thereof. or all viruses and/or fragments thereof. In some embodiments, the source organism for recombinant expression of the antigen is a plant, or the source organism for recombinant expression of the antigen is, for example, but not limited to, bacteria, algae, yeast, Non-vegetative hosts such as insects or mammals.
好都合にも、本明細書に記載される各種実施形態に従い実施されるマルチセットプロセスは、高度に精製されたウイルス又は組換え抗原又はその両方を商業的規模で産生する。各種のステップを使用して、上流の精製プロセス、例えば植物ウイルスを富化するプロセスが改良される。幾つかの実施形態では、サイズ排除クロマトグラフィー、並びに他の特徴を利用して、精製された組換えウイルス及び組換え抗原を産生する。したがって、本明細書に記載される各種の実施形態は、コンジュゲートしたウイルス及び抗原の1つ以上のワクチンの調製に適する、1つ以上のウイルス及び1つ以上の抗原を提供する。 Advantageously, the multiset process performed according to various embodiments described herein produces highly purified virus or recombinant antigen or both on a commercial scale. Various steps are used to improve upstream purification processes, such as plant virus enrichment processes. In some embodiments, size exclusion chromatography, as well as other features, are used to produce purified recombinant viruses and recombinant antigens. Accordingly, various embodiments described herein provide one or more viruses and one or more antigens suitable for the preparation of one or more vaccines of conjugated viruses and antigens.
ウイルスに関して、本明細書に記載される本発明のウイルス精製プラットフォームの幾つかの実施形態の実施によって、ロッド形の植物ウイルス(例えばタバコモザイクウイルス(すなわち、「TMV)」)及び正二十面体植物ウイルス(例えばアカツメクサモザイクウイルス)の精製が可能になった。本明細書における複数の実施形態によれば、サイズ及び構造に関して2つの構造的に異なるウイルスを表す、TMV及びアカツメクサモザイクウイルスの精製が可能となった。例えば、アカツメクサモザイクウイルスのような小さい正二十面体ウイルスは、T=3左右対称、およそ31~34nmのサイズ及びおよそ180のキャプシドタンパク質を有する。反対に、TMVは、直径およそ18nm、長さ300nmであり、17.5kDaのコートタンパク質のおよそ2,131のコピーから構成され、コートタンパク質当たり3ntの比率で螺旋状にゲノムRNAをキャプシド化する剛性ロッド形の粒子であるTMVビリオンを有する2160のキャプシドタンパク質を含む。TMV NtKゲノムは、6,407のヌクレオチドであり、2,135のコートタンパク質によってキャプシド化されていると予測される。以下の記載は、本実施形態と共に使用されるウイルス担体を任意の特定のものに限定するものではないが、適切なTMV-NtK中間体及びかかるウイルスのコートタンパク質のさらなる説明及び特徴描写は、限定されないが、例えば米国特許第7,939,318号(McCormickら、「Flexible vaccine assembly and vaccine delivery platform」)及びSmithら、「Modified Tobacco mosaic virus particles as scaffolds for display of protein antigens for vaccine applications」、Virology2006;348(2):475~88などの参考文献に見出され得る。ウイルスの種類の違いに関連する多様性を考慮し、本発明のプロセスは、2つの構造的に異なるウイルスに基づいて、不必要な細胞の破片を保持しつつ、ウイルスを濾過によって通過させることを可能にした。使用において、操作パラメータを制御することにより、全ての種類のウイルスが濾過液に移りつつ、クロロフィル/細胞の破片は保持され、接線流(TFF)システムが、過度に又はタイミング悪く汚染されずに効率的に操作し続けることが可能となる。さらなるTFFステップは、小さいタンパク質を濾過液に移しつつ、ウイルスを保持するよう設計され、二重クロマトグラフィーステップは、大小いずれのウイルスも排除する一方で、宿主細胞タンパク質、宿主細胞DNA、エンドトキシン及び植物ポリフェノールを捕捉するよう制御される。 With respect to viruses, rod-shaped plant viruses (e.g., tobacco mosaic virus (i.e., "TMV)") and icosahedral plant It is now possible to purify viruses (eg red clover mosaic virus). Embodiments herein have enabled the purification of TMV and red clover mosaic virus, representing two structurally distinct viruses in terms of size and structure. For example, small icosahedral viruses, such as red clover mosaic virus, have T=3 bilateral symmetry, a size of approximately 31-34 nm and approximately 180 capsid proteins. In contrast, TMVs are approximately 18 nm in diameter and 300 nm in length, are composed of approximately 2,131 copies of a 17.5 kDa coat protein, and are rigid to helically encapsidate genomic RNA at a ratio of 3 nt per coat protein. It contains 2160 capsid proteins with TMV virions that are rod-shaped particles. The TMV NtK genome is 6,407 nucleotides and is predicted to be encapsidated by 2,135 coat proteins. Although the following description is not intended to limit the viral carriers for use with the present embodiments to any particular one, further description and characterization of suitable TMV-NtK intermediates and such viral coat proteins are US Pat. No. 7,939,318 (McCormick et al., "Flexible vaccine assembly and vaccine delivery platform") and Smith et al., "Modified Tobacco mosaic virus particles as sca ffolds for display of protein antibodies for vaccine applications”, Virology 2006 348(2):475-88. Considering the diversity associated with different virus types, the process of the present invention is based on two structurally distinct viruses, allowing the virus to pass through filtration while retaining unwanted cellular debris. made it possible. In use, by controlling operating parameters, all types of viruses are transferred to the filtrate while chlorophyll/cell debris is retained, allowing the tangential flow (TFF) system to be efficiently controlled without excessive or untimely contamination. It is possible to continue to operate effectively. A further TFF step is designed to retain viruses while transferring small proteins to the filtrate, and a double chromatography step eliminates both large and small viruses while eliminating host cell proteins, host cell DNA, endotoxins and plant matter. Controlled to trap polyphenols.
アカツメクサモザイクウイルス及びTMVの良好な精製に基づけば、複数の実施形態によるウイルス精製プラットフォーム及びその代替形態が、以下を含むウイルス粒子の広いアレイを効率よく精製ができると考えられる:様々な遺伝物質(例えば二本鎖の及び一本鎖のDNAウイルス及びRNAウイルス)、ジオメトリー(例えばロッド形、屈曲したロッド形、及び正二十面体)及び科(カリモウイルス科(Caulimoviridae)、ジェミニウイルス科(Geminiviridae)、ブロモウイルス科(Bromoviridae)、クロステロウイルス科(Closteroviridae)、コモウイルス科(Comoviridae)、ポティウイルス科(Potyviridae)、セキウイルス科(Sequiviridae)、トンブスウイルス科(Tombusviridae)を含むウイルス。 Based on the successful purification of red clover mosaic virus and TMV, it is believed that the virus purification platform according to multiple embodiments and its alternatives can efficiently purify a wide array of virus particles, including: a variety of genetic material ( double- and single-stranded DNA viruses and RNA viruses), geometries (e.g. rod-shaped, curved rod-shaped, and icosahedral) and families (Caulimoviridae, Geminiviridae) , Bromoviridae, Closteroviridae, Comoviridae, Potyviridae, Sequiviridae, Tombusviridae.
本明細書に記載される実施形態が成功すると考えられる非限定的なウイルスとしては、以下のものが挙げられる:バドナウイルス属(Badnavirus)(例えばツユクサ黄色斑紋ウイルス)、カリモウイルス属(Caulimovirus)(例えばカリフラワーモザイクウイルス)、SbCMV様ウイルス属(例えば大豆萎黄病まだらウイルス)、CsVMV様ウイルス属(例えばキャッサバ静脈モザイクウイルス)、RTBV様ウイルス属(例えばライスツングロ桿状ウイルス)、ペチュニア葉脈透化様ウイルス属(例えばペチュニア葉脈透化ウイルス)、マストレウイルス属(Mastrevirus)(サブグループIジェミニウイルス)(例えばトウモロコシ線条ウイルス)、そして、クルトウイルス属(Curtovirus)(サブグループIIジェミニウイルス)(例えばビートカーリートップウイルス)及びベゴモウイルス属(Begomovirus)(サブグループIIIジェミニウイルス)(例えば豆ゴールデンモザイクウイルス)、アルファモウイルス属(Alfamovirus)(例えばアルファルファ-モザイクウイルス)、アイラーウイルス属(Ilarvirus)(例えばタバコ線条ウイルス)、ブロモウイルス属(Bromovirus)(例えばブロム-モザイクウイルス)、ククモウイルス属(Cucumovirus)(例えばキュウリモザイクウイルス)、クロステロウイルス属(Closterovirus)(例えばビート黄色ウイルス)、クリニウイルス属(Crinivirus)(例えばレタス伝染性黄色ウイルス)、コモウイルス属(Comovirus)(例えばササゲモザイクウイルス)、ファバウイルス属(Fabavirus)(例えばソラマメ-ウイルトウイルス1)、ネポウイルス属(Nepovirus)(例えばタバコリングスポットウイルス)、ポティウイルス属(Potyvirus)(例えばジャガイモウイルスY)、リモウイルス属(Rymovirus)(例えばライグラスモザイク病ウイルス)、ビモウイルス属(Bymovirus)(例えばオオムギ黄斑モザイクウイルス)、セキウイルス属(Sequivirus)(例えばパースニップ黄色斑点ウイルス)、ワイカウイルス属(Waikavirus)(例えばライスツングロ球状ウイルス)、カルモウイルス属(Carmovirus)(例えばカーネーションまだらウイルス)、ディアントウイルス属(Dianthovirus)(例えばカーネーションリングスポットウイルス)、マクロモウイルス属(Machlomovirus)(例えばトウモロコシ萎黄病まだらウイルス)、ネクロウイルス属(Necrovirus)(例えばタバコネクローシスウイルス)、トンブスウイルス属(Tombusvirus)(例えばトマトブッシースタントウイルス)、カピロウイルス属(Capillovirus)(例えばリンゴシステムグルービングウイルス)、カーラウイルス属(Carlavirus)(例えばカーネーション潜在ウイルス)、エナモウイルス属(Enamovirus)(例えばエンドウひだ葉モザイクウイルス)、フロウイルス属(Furovirus)(例えば土壌感染性ムギ類萎縮ウイルス)、ホルデイウイルス属(Hordeivirus)(例えばムギ斑葉モザイクウイルス)、イダエオウイルス属(Idaeovirus)(例えばラスベリー黄化ウイルス)、ルテオウイルス属(例えばオオムギ黄化萎縮ウイルス)、マラフィウイルス属(Marafivirus)(例えばトウモロコシrayadoフィノウイルス)、ポテクスウイルス属(Potexvirus)(例えばジャガイモウイルスX及びクローバーモザイクウイルス)、ソベモウイルス属(Sobemovirus)(例えば南方豆モザイクウイルス)、テヌイウイルス属(Tenuivirus)(例えばイネ縞葉枯ウイルス)、トバモウイルス属(Tobamovirus)(例えばタバコモザイクウイルス)、トブラウイルス属(Tobravirus)(例えばタバコ茎壊疽ウイルス)、トリコウイルス属(Trichovirus)(例えばリンゴ-クロロティック-リーフスポットウイルス)、ティモウイルス属(Tymovirus)(例えばカブ黄班モザイクウイルス)及びアンブラウイルス属(Umbravirus)(例えばニンジンまだらウイルス)。 Non-limiting viruses for which the embodiments described herein are believed to be successful include: Badnaviruses (e.g. Commelina yellow spot virus), Caulimoviruses (e.g. cauliflower mosaic virus), SbCMV-like virus (e.g. soybean wilt mottle virus), CsVMV-like virus (e.g. cassava vein mosaic virus), RTBV-like virus (e.g. Leistungro rod-shaped virus), petunia leaf vein transmembrane-like virus (e.g. petunia vein transmissibility virus), Mastrevirus (subgroup I geminivirus) (e.g. corn streak virus), and Curtovirus (subgroup II geminivirus) (e.g. beet curly top virus) and Begomovirus (subgroup III geminiviruses) (e.g. bean golden mosaic virus), Alfamovirus (e.g. alfalfa-mosaic virus), Ilarvirus (e.g. tobacco streak virus), Bromovirus (e.g. Brom-mosaic virus), Cucumovirus (e.g. cucumber mosaic virus), Closterovirus (e.g. beet yellow virus), Crinivirus (e.g. lettuce infectious yellow virus), Comovirus (e.g. cowpea mosaic virus), Fabavirus (e.g. fava bean-wilt virus 1), Nepovirus (e.g. tobacco ringspot virus), Potyvirus (e.g. potato virus Y), Rymovirus (e.g. ryegrass mosaic virus), Bymovirus (e.g. barley yellow mosaic virus), Sequivirus (e.g. parsnip yellow spot virus), Waikavirus (e.g. Leiss Tunglo spherical virus), Carmovirus (e.g. carnation spotted virus), Dianthovirus (e.g. carnation ringspot virus), Macromovirus (e.g. Machlomovirus (e.g. maize wilt spot virus), Necrovirus (e.g. tobacco necrosis virus), Tombusvirus (e.g. tomato bushy stunt virus), Capillovirus (e.g. apple system grooving virus), Carlavirus (e.g. carnation latent virus), Enamovirus (e.g. pea foliage mosaic virus), Furovirus (e.g. soil-borne wheat dwarf virus), Hormone Hordeivirus (e.g. wheat spotted leaf mosaic virus), Idaeovirus (e.g. raspberry yellowing virus), Luteovirus (e.g. barley yellow dwarf virus), Marafivirus ( corn rayado finovirus), Potexviruses (e.g. potato virus X and clover mosaic virus), Sobemoviruses (e.g. southern bean mosaic virus), Tenuiviruses (e.g. rice streak virus) viruses), Tobamoviruses (e.g. tobacco mosaic virus), Tobraviruses (e.g. tobacco stem gangrene virus), Trichoviruses (e.g. apple-chlorotic-leaf spot virus), Timoviruses Tymovirus (eg turnip yellow mosaic virus) and Umbravirus (eg carrot spot virus).
商業的規模での及びcGMP規則に従う方法での、ウイルスの精製に成功した。幾つかの実施形態では、供給源生物は植物であり、本実施形態の幾つかの変形において植物ベースのウイルスの産生が含まれるが、本明細書に記載される実施形態は、植物のウイルスの製造又は精製に限定されない。幾つかの実施形態では、ウイルス精製プラットフォームは、制御された栽培室で植物を栽培することから始まり、複製能を有するウイルスを植物に感染させ、破砕機により細胞を破砕し、スクリュープレスを介して液体から植物繊維を除去することによって、ウイルスを回収することにより行われる。 Viruses have been successfully purified on a commercial scale and in a manner that complies with cGMP regulations. In some embodiments, the source organism is a plant, and although in some variations of this embodiment production of plant-based viruses is included, the embodiments described herein are directed to production of plant viruses. It is not limited to manufacturing or refining. In some embodiments, the virus purification platform begins by growing plants in a controlled growth chamber, infecting the plants with a replication-competent virus, disrupting the cells with a disruptor, and This is done by recovering the virus by removing the plant fibers from the liquid.
幾つかの実施形態では、植物ベースの及び非植物ベースのウイルスを含む精製ステップは、接線流システムを用いた清澄な抽出物を濃縮することを含み、その際、カセット孔径、膜貫通圧力及び膜表面積の平方メートル当たりの清澄化された抽出物のロード量が制御される。膜貫通圧力(TMP)は、分離膜の上流及び下流側の間の圧力差であり、以下の式:((フィード圧+保持液圧)/2)-濾過液圧に基づいて算出される。ウイルスのセラミックの移動を確実に行い、清澄化された抽出物を作製するために、幾つかの実施形態では、フィード圧、保持液圧及び濾過液圧を各々制御して、適切なTMPを得る。清澄化された抽出物は、イオン交換カラム体積によってさらに濃縮され、イオン交換クロマトグラフィー平衡化緩衝液で洗浄される。幾つかの実施形態では、Capto Qイオン交換カラムを平衡化し、フィードをロードし、フロースルー画分に回収する。次にカラムはベースラインに洗浄され、宿主細胞の汚染物質が、高塩濃度を用いてカラムから取り除かれる。 In some embodiments, the purification step involving plant-based and non-plant-based viruses comprises concentrating the clarified extract using a tangential flow system, wherein cassette pore size, transmembrane pressure and membrane The load of clarified extract per square meter of surface area is controlled. Transmembrane pressure (TMP) is the pressure difference between the upstream and downstream sides of a separation membrane and is calculated based on the following formula: ((feed pressure + retentate pressure)/2) - filtrate pressure. To ensure viral ceramic transfer and produce a clarified extract, in some embodiments, the feed pressure, retentate pressure and filtrate pressure are each controlled to obtain the appropriate TMP. . The clarified extract is further concentrated by an ion exchange column volume and washed with an ion exchange chromatography equilibration buffer. In some embodiments, a Capto Q ion exchange column is equilibrated, loaded with feed, and collected in the flow-through fraction. The column is then washed to baseline and host cell contaminants are removed from the column using a high salt concentration.
植物ベースのウイルスと関連する幾つかの実施形態では、葉緑素及び他のより大きな細胞の破片、例えば接線流セラミック濾過を用いた高分子繊維、オルガネラ、脂質などを除去する前に、抽出緩衝液を添加する。幾つかの実施形態では、セラミック濾過は、植物宿主、細胞片及び他の不純物から葉緑素の保持を促進し、一方でウイルスの通過を最適化する。植物ベースの又は非植物ベースのウイルスにおいて、このアプローチは、望ましい対象物(ウイルス又は抗原)は濾過により通過する一方、不純物は保持水として保持されることにより、プロセスのスケーラビリティを促進する。さらに、ウイルスのセラミックの移動を確実にして清澄化された抽出物を作製するために、パラメータ、例えば平方メートル当たりロードされる膜貫通圧力、セラミック孔径及びバイオマスの全てが制御される。セラミックTFFシステムは、高いスケーラビリティを有し、パラメータ、例えばTMP、十字流速、孔径及び表面積を、より大量のバイオマスを受容するために容易に拡大・縮小することができる。さらなるセラミックモジュールを、システム内に容易に追加できる。フィード液、保持液及び濾過液の圧を制御して、効率的な十字流速を維持し、システムの汚損がほとんど無いか全く無い状態とすることもできる。幾つかの実施形態では、十字速度及び圧力差をセットして、約10~20psiのTMPを得るように制御し、それより、より小さい及びより大きなスケールでウイルスを効果的に通過させる。セラミックTFFシステムは、高度に効率的な洗浄用化学物質、例えばGMP及び/又はcGMPの要件に対処して行われるために洗浄試験が行われている硝酸、漂白剤及び水酸化ナトリウムの使用が可能である。 In some embodiments related to plant-based viruses, an extraction buffer is added prior to removing chlorophyll and other larger cellular debris such as macromolecular fibers, organelles, lipids, etc. using tangential flow ceramic filtration. Added. In some embodiments, ceramic filtration promotes retention of chlorophyll from plant hosts, cell debris and other impurities while optimizing virus passage. In plant-based or non-plant-based viruses, this approach facilitates scalability of the process by allowing the desired target (virus or antigen) to pass through filtration while impurities are retained as retentate water. In addition, parameters such as transmembrane pressure, ceramic pore size and biomass loaded per square meter are all controlled to ensure ceramic movement of the virus and produce a clarified extract. Ceramic TFF systems have high scalability, parameters such as TMP, crossflow velocity, pore size and surface area can be easily scaled up or down to accommodate larger amounts of biomass. Additional ceramic modules can easily be added into the system. The feed, retentate, and filtrate pressures can also be controlled to maintain efficient cross-flow velocities with little or no fouling of the system. In some embodiments, the cross velocity and pressure differential are set and controlled to obtain a TMP of about 10-20 psi, which effectively allows virus to pass through at smaller and larger scales. Ceramic TFF systems are capable of using highly efficient cleaning chemicals such as nitric acid, bleach and sodium hydroxide which are cleaning tested to meet GMP and/or cGMP requirements is.
植物ベース又は非植物ベースのウイルスかに依らず、複数の実施形態による精製法及びその代替法、並びに、その他の、ウイルスを精製ための拡張性のあるハイスループットな方法の開発に係る方法では、少なくとも、ウイルスと不純物のサイズ違い及び不純物と1つ以上のクロマトグラフィーリガンドとの間に発生する化学相互作用に基づき、残留する不純物をウイルスから分離するマルチモードクロマトグラフィーを用いた、少なくとも1つの分離手順を利用する。例えば、Capto(登録商標)Core 700クロマトグラフィー樹脂(GE Healthcare Bio-Sciences)による少なくとも1つの分離手順を実施することは、実施形態の範囲内に含まれる。Capto(登録商標)Core 700「ビーズ」は、特定のサイズ(例えば700キロダルトン(kDA))の分子をトラップするための、疎水性及び正荷電の特性の両方を有するよう設計されたオクチルアミンリガンドを含む。特定のウイルスがかなり大きく(例えば700kDa超)、またビーズの外部は不活性であるため、Capto(登録商標)Core 700は、サイズ排除によってウイルスの精製ができ、その際、望ましい物質(ウイルス又は抗原)は濾過液として通過し、不純物は保持液として保持される。
Purification methods and alternatives according to embodiments, and other methods for developing scalable, high-throughput methods for purifying viruses, whether plant-based or non-plant-based, include: At least one separation using multimode chromatography that separates remaining impurities from viruses based at least on size differences between the virus and impurities and chemical interactions that occur between the impurities and one or more chromatography ligands. Use procedures. For example, it is within the scope of embodiments to perform at least one separation procedure with a
幾つかの実施形態では、ここでも、植物ベース及び非植物ベースのウイルスも同様に、マルチモードクロマトグラフィーカラムの前に、平衡化緩衝液5カラム体積による平衡化が行われる。幾つかの実施形態では、Capto Qイオン交換クロマトグラフィーからのフロースルー及び洗浄画分を組み合わせ、それをマルチモードクロマトグラフィーカラムにロードして、ウイルスをカラムの空隙体積において回収する。カラムをベースラインに洗浄した後、高い導伝率の水酸化ナトリウムによって取り除く。幾つかの実施形態の態様は、このステップの間、ローディング比、カラムベッド高さ、滞留時間及びクロマトグラフィー緩衝液を制御する。 Again, in some embodiments, plant-based and non-plant-based viruses alike are equilibrated with 5 column volumes of equilibration buffer prior to the multimode chromatography column. In some embodiments, the flow-through and wash fractions from the Capto Q ion exchange chromatography are combined and loaded onto a multimode chromatography column to recover virus in the void volume of the column. After washing the column to baseline, it is stripped with high conductivity sodium hydroxide. Aspects of some embodiments control the loading ratio, column bed height, residence time and chromatography buffer during this step.
精製されたウイルスは、例えば透析濾過によってフィルタ滅菌され、保存される。 The purified virus is filter-sterilized, eg, by diafiltration, and stored.
抗原に関して、本明細書に記載される発明の抗原精製プラットフォームの幾つかの実施形態の実施によって、H5組換えインフルエンザ血球凝集素(rHA)、H7 rHA、西ナイルウイルス(WNV rDIII)のドメインIII、ラッサ熱ウイルス組換え型タンパク質1/2(LFV rGP1/2)、H1N1(インフルエンザA型/ミシガン)、H1N1(インフルエンザA型/ブリスベン)、H3N2(インフルエンザA型/シンガポール)、H3N2(インフルエンザA型/カンザス)、B/Colorado、B/Phuket、RBD-Fc121(ヒトIgG1 Fcドメインに融合するSAR-2スパイク糖タンパク質の受容体結合ドメイン(RBD、S1ドメイン)(以下「RBD-Fc121」は、下記に詳細に説明されるようにSAR-2スパイクタンパク質のアミノ酸配列を指す)及びRBD-Fc139(本明細書において後述する「RBD-Fc139」は、SAR-2スパイクタンパク質の異なるアミノ酸配列を指す)、などの組換え抗原が産生され、精製された。本明細書における各種実施形態のための抗原は、多くの供給源に由来するものであってもよく、細菌、酵母、昆虫、哺乳類などの従来の組換えタンパク質製造ストラテジー、又は植物ベースの発現方法を使用して産生することができる。
With respect to antigens, practice of some embodiments of the inventive antigen purification platform described herein has resulted in H5 recombinant influenza hemagglutinin (rHA), H7 rHA, domain III of West Nile virus (WNV rDIII), Lassa virus
幾つかの実施形態では、抗原製造プラットフォームは、制御された栽培室で植物を栽培することから始まり、組換え抗原複製のため植物に感染させ、破砕機を使用し、続いてスクリュープレスを介して水性液体から繊維を除去し、抗原を回収することにより行われる。濾過によって葉緑素(植物文脈の)及び大きな細胞の破片の除去を補助するために、抽出緩衝液が添加される。植物ベース又は非植物ベースの抗原であるかを問わず、抗原のフィルタの移動を容易にするために、膜表面の平方メートル当たりロードされるフィード圧、濾過孔径、清澄化剤及びバイオマスが制御される。大スケールでのウイルス及び抗原の精製を行うのに適している各種の(ただし、非限定的な)プロセス中の制御に係る説明は、実施例のセクションにおいてより詳細に説明する。 In some embodiments, the antigen production platform begins with growing plants in a controlled growth chamber, infecting the plants for recombinant antigen replication, using a crusher, followed by a screw press. This is done by removing the fibers from the aqueous liquid and recovering the antigen. An extraction buffer is added to aid in the removal of chlorophyll (in the plant context) and large cellular debris by filtration. Feed pressure, filtration pore size, clarifier and biomass loaded per square meter of membrane surface are controlled to facilitate filter movement of antigens, whether plant-based or non-plant-based antigens. . Descriptions of various (but non-limiting) process controls suitable for large-scale purification of viruses and antigens are provided in more detail in the Examples section.
幾つかの実施形態では、植物ベースの及び非植物ベースの抗原も同様に、清澄化された抽出物は、接線フローシステムによって次に濃縮される。この任意のステップの間、カセット孔径、膜貫通圧力及び膜表面の平方メートル当たりの明らかにされた抽出物のロード量などの要素が制御される。幾つかの実施形態では、この任意のステップは完全にスキップされる。この後、清澄化された抽出物は、次に濃縮され、イオン交換クロマトグラフィーの平衡化緩衝液で洗浄される。このステップが行われる1つの方法は、平衡化されたCapto Qイオン交換カラムにフィードをロードし、続いて平衡化緩衝液によって洗浄し、溶出/塩による脱離を行うことによって行われる。抗原画分は、次に溶出において回収され、コバルト固定化金属アフィニティークロマトグラフィ(IMAC)で調製される。IMACを平衡化し、フィードをロードし、次に平衡化緩衝液によって洗浄し、溶出させる。溶出分画を希釈し、pHをチェックし、次にマルチモードセラミックヒドロキシアパタイト(CHT)クロマトグラフィーカラム上にロードする。CHT樹脂を平衡化緩衝液によって平衡化し、抗原を溶出させる。ローディング比、カラムベッド高さ、滞留時間及びクロマトグラフィー緩衝液は、とりわけ制御される因子である。最後に、抗原を濃縮し、生理食塩緩衝液によって透析濾過される。組換え抗原を濾過滅菌し、次に保存する。 In some embodiments, the clarified extract is then concentrated by a tangential flow system, as are plant-based and non-plant-based antigens. During this optional step, factors such as cassette pore size, transmembrane pressure and defined extract load per square meter of membrane surface are controlled. In some embodiments, this optional step is skipped entirely. After this, the clarified extract is then concentrated and washed with an ion exchange chromatography equilibration buffer. One way this step is performed is by loading the feed onto an equilibrated Capto Q ion exchange column, followed by washing with equilibration buffer and elution/salt desorption. Antigen fractions are then collected in elution and prepared by cobalt-immobilized metal affinity chromatography (IMAC). The IMAC is equilibrated, loaded with feed, then washed with equilibration buffer and eluted. Eluted fractions are diluted, pH checked, and then loaded onto a multimode ceramic hydroxyapatite (CHT) chromatography column. The CHT resin is equilibrated with equilibration buffer and the antigen is eluted. Loading ratio, column bed height, residence time and chromatography buffer are among the factors controlled. Finally, the antigen is concentrated and diafiltered with a saline buffer. The recombinant antigen is sterile filtered and then stored.
またさらに、本明細書において開示される各種実施形態に従って、以下の一価の製剤は、効率よくコンジュゲートされた:TMVに対するH7 rHA、TMVに対するH1N1(インフルエンザA型/ミシガン)、TMVに対するH3N2(インフルエンザA型/Singapore)、TMVに対するB/コロラド州、TMVに対するB/Phuket、TMVに対するRBD-Fc121(SARS-2)、及びTMVに対するRBD-Fc139(SARS-2)。本明細書における各種実施形態に従って、2つのイフルエンザBウイルス(B/コロラド及びB/Phuket)に対するTMVの二価製剤も、効率よくコンジュゲートされ、並びに、H1N1(インフルエンザA型/ミシガン州)、H3N2(インフルエンザA型/Singapore)、B/Phuket及びB/コロラド州に対するTMVの四価コンジュゲートもなされた。「四価」インフルエンザワクチンは、4つの異なるインフルエンザウイルス、すなわち2つのインフルエンザA型ウイルス及び2つのインフルエンザB型ウイルスから防御するよう設計されている。長年にわたって、三価ワクチンが一般的に用いられたが、それらが他のBウイルスを添加することによって循環インフルエンザウイルスに対するより広い防御を有益に提供し得るものであったため、四価ワクチンは最も一般的である。本明細書において、用語「多価」ワクチンとは、ウイルスにコンジュゲートされる1つ以上の抗原を指す。幾つかの実施形態では、タンパク質は、ウイルスにコンジュゲートされてワクチンを産生することができる任意のタイプの治療薬からなり、それは次に供給源生物に送達されて、複数の実施形態及び代替形態に従い、免疫応答を生じさせる。したがって、本明細書における開示は、ウイルス-抗原コンジュゲートを含めた、ウイルス-タンパク質のコンジュゲートのアレイを含む組成物を提供する。幾つかの実施形態では、選択されるウイルスは、TMVである又は本明細書における教示によって同定され及び/又は示される、幾つかのウイルスのいずれかである。さらに、幾つかの実施形態では、限定的ではないがインフルエンザ血球凝集素抗原(HA)のようなタンパク質を抗原とすることができ、限定されないが、HAの可溶形態としてウイルス感染を媒介するインフルエンザウイルスの表面に存在するタンパク質などの、この段落にリストされるものが挙げられる。幾つかの実施形態では、HAは、少なくとも約50%の三量体構造を示す。HAは、生物が産生する特定の抗体によって認識される傾向があるため、臨床的に重要であり、各種のインフルエンザ感染症の予防の主な推力を提供するものである。HAの抗原性、すなわちHAの免疫原性は、コンフォメーションと関連するため、HAの三量体形成が免疫応答を惹起する観点から、単量体形態よりも有益であることが知られている。 Furthermore, according to various embodiments disclosed herein, the following monovalent formulations were efficiently conjugated: H7 rHA to TMV, H1N1 to TMV (Influenza A/Michigan), H3N2 to TMV ( Influenza A/Singapore), B against TMV/Colorado, B/Phuket against TMV, RBD-Fc121 against TMV (SARS-2), and RBD-Fc139 against TMV (SARS-2). According to various embodiments herein, bivalent formulations of TMV against two influenza B viruses (B/Colorado and B/Phuket) were also efficiently conjugated, as well as H1N1 (Influenza A/Michigan), Tetravalent conjugates of TMV to H3N2 (Influenza A/Singapore), B/Phuket and B/Colorado were also made. A "quadrivalent" influenza vaccine is designed to protect against four different influenza viruses, two influenza A viruses and two influenza B viruses. For many years, trivalent vaccines were commonly used, but tetravalent vaccines are the most common because they could beneficially provide broader protection against circulating influenza viruses by adding other B viruses. target. As used herein, the term "multivalent" vaccine refers to one or more antigens conjugated to the virus. In some embodiments, the protein consists of any type of therapeutic agent that can be conjugated to a virus to produce a vaccine, which is then delivered to the source organism, multiple embodiments and alternatives. to generate an immune response according to Accordingly, the disclosure herein provides compositions comprising arrays of virus-protein conjugates, including virus-antigen conjugates. In some embodiments, the virus of choice is TMV or any of a number of viruses identified and/or indicated by the teachings herein. Further, in some embodiments, the antigen can be a protein such as, but not limited to, influenza hemagglutinin antigen (HA), including, but not limited to, influenza mediating viral infection as a soluble form of HA. Those listed in this paragraph, such as proteins present on the surface of viruses. In some embodiments, HA exhibits at least about 50% trimeric structure. HA is clinically important because it tends to be recognized by specific antibodies produced by the organism, and provides a major thrust for the prevention of various influenza infections. Since the antigenicity of HA, ie the immunogenicity of HA, is related to conformation, trimerization of HA is known to be more beneficial than the monomeric form in terms of eliciting an immune response. .
幾つかの実施形態では、コンジュゲーションは、弱酸性緩衝液中において精製された抗原及びウイルスを濃縮及び透析濾過することから始める。抗原及びウイルスは、モル濃度に基づき組み合わせられ、次に混合される。調製直後の水溶性のカルボジイミド、例えば1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(別名EDC)を混合物に添加し、モル濃度に基づき混合する。カルボキシル基をアミン反応性N-ヒドロキシスルホスクシンイミドエステルに変換するための化学試薬、例えばThermoFisherのSulfo-NHSを、モル濃度に基づいて、次に添加する。反応は、前もって決定された停止時間まで続けられる。次に反応を、一例としてアミン基(例えば、遊離アミンを含む液体)の添加によりクエンチし、次に標的濃度に希釈された混合物について、反応(例えば、EDC、Sulfo-NHS)を促進する際に使用されるいかなる化学的リンカーも、マルチモードクロマトグラフィーステップ又は透析濾過で除去される。幾つかの実施形態では、タンパク質及び抗原で修飾された複合及び精製されたウイルス粒子を用いて、ワクチン及び/又は診断ツールとし得る。これらの粒子は、宿主生物の抗原を追跡するそれらの能力のため、診断ツールとして、用いられ得る。 In some embodiments, conjugation begins with concentration and diafiltration of the purified antigen and virus in a mildly acidic buffer. Antigen and virus are combined on a molar basis and then mixed. A freshly prepared water-soluble carbodiimide, such as 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (also known as EDC), is added to the mixture and mixed on a molar basis. Chemical reagents for converting carboxyl groups to amine-reactive N-hydroxysulfosuccinimide esters, such as Sulfo-NHS from ThermoFisher, are then added on a molar basis. The reaction is continued until a pre-determined stopping time. The reaction is then quenched by the addition of, for example, an amine group (e.g., a liquid containing free amines), and then on the mixture diluted to the target concentration in accelerating the reaction (e.g., EDC, Sulfo-NHS). Any chemical linkers used are removed by a multimode chromatography step or diafiltration. In some embodiments, complexed and purified viral particles modified with proteins and antigens may be used as vaccines and/or diagnostic tools. These particles can be used as diagnostic tools due to their ability to track antigens of the host organism.
幾つかの実施形態では、精製されたウイルス-抗原の融合は、本明細書において開示される各種実施形態に加えて、遺伝子的な融合に由来してもよい。抗原及びウイルス構造タンパク質(コートに位置する)は、単一の連続的オープンリーディングフレームを形成する。幾つかの実施形態では、コートタンパク質がウイルス粒子に自己アセンブルされるように、植物においてリーディングフレームから抗原-コートタンパク質が産生される。次に、植物材料を回収し、ウイルス粒子を、本明細書において開示される実施形態に従って精製する。融合-コートタンパク質で修飾されているウイルス粒子は、ワクチン及び/又は開示される各種実施形態による診断ツールとして、次に使用され得る。 In some embodiments, purified virus-antigen fusions may be derived from genetic fusions in addition to the various embodiments disclosed herein. Antigen and viral structural proteins (located in the coat) form a single continuous open reading frame. In some embodiments, the antigen-coat protein is produced in the plant in reading frame such that the coat protein is self-assembled into viral particles. Plant material is then harvested and virus particles are purified according to embodiments disclosed herein. Viral particles modified with fusion-coat proteins can then be used as vaccines and/or diagnostic tools according to various disclosed embodiments.
幾つかのウイルス(例えば非限定例としての正二十面体ウイルス)は、特定のpH条件で膨張し、幾つかの実施形態では、この「膨張」がコンジュゲーションのために使われ得る。複数の実施形態及び代替形態によれば、精製されたウイルスは、ウイルス構造を酸性pH条件の影響下に置いてウイルスを「膨張させる」ことによって、治療薬にコンジュゲートされ得る。中性pH条件でウイルス構造を処理することによって、ウイルス構造はリラックスし、五量体の間に、又はウイルスの他の構造サブユニットの間に孔を形成する。次に、治療薬(例えば化学療法剤)を、緩衝液に添加し、リラックスしたウイルス粒子中に拡散させる。再びpHを変えることによって、ウイルス粒子は締まり、一緒になって五量体又は構造サブユニットをパッケージする多孔構造を解消し、ウイルス粒子の化学的拡散が防止される。次に、植物材料を回収し、ウイルス粒子を精製し、本明細書において開示される実施形態に従い、治療薬を含むウイルス粒子を薬物送達のために使用する。 Some viruses (eg, icosahedral viruses as a non-limiting example) swell at certain pH conditions, and in some embodiments, this 'swelling' can be used for conjugation. According to embodiments and alternatives, the purified virus can be conjugated to a therapeutic agent by subjecting the viral structure to acidic pH conditions to "swell" the virus. By treating the viral structure with neutral pH conditions, the viral structure relaxes and forms pores between pentamers or other structural subunits of the virus. A therapeutic agent (eg, a chemotherapeutic agent) is then added to the buffer and allowed to diffuse into the relaxed viral particles. By changing the pH again, the virus particles compact and break up the porous structure that together packages the pentamers or structural subunits, preventing chemical diffusion of the virus particles. The plant material is then harvested, the viral particles are purified, and the therapeutic agent-containing viral particles are used for drug delivery according to embodiments disclosed herein.
したがって、複数の実施形態及び代替形態は、1つ以上の高度に精製されたウイルスの産生を含む。さらなる、複数の実施形態及び代替形態は、組換え抗原の産生又は精製又はその両方を含む。さらなる、複数の実施形態及び代替形態は、ワクチンとして使用するための、精製された抗原及びウイルスのコンジュゲーションを含む。実際、前臨床試験で、本明細書に記載される実施形態に従い産生されるTMV-プラットフォームワクチンは、ウイルス及び抗菌系を含め、幾つかの病原体に対する有効な免疫応答を刺激した。さらに、本発明のTMV-プラットフォームで産生されるワクチンは、複数のコロナウイルス(CoV)抗原に対する即座のコンジュゲート(すなわち多価結合ワクチンとしての)能力を示し、有効な免疫応答を刺激する。これは、(非限定例として)Covid-19疾患及びインフルエンザに対するこれらのワクチンの投与などにおいて、従来の単価ワクチンに勝る顕著な優位性を提供するものである。ウイルスの精製は、本実施形態に従って単独で実施し得る。同様に、組換え抗原の産生又は精製は、本実施形態に従って単独で実施し得る。任意に、また、これらの複数の実施形態の異なる態様は、組み合わせることができ、その際、実施形態を組み合わせることにより、これらの実施形態を実施する他の方法の中でも、1つ以上の供給源生物から開始し、1つ以上のウイルス及び1つ以上の抗原を産生させ、次に、かかるウイルス及び抗原を精製し、次に、少なくとも1つの抗原と少なくとも1つのウイルスと間でコンジュゲートさせたワクチンを形成することを含む。 Accordingly, embodiments and alternatives include production of one or more highly purified viruses. Further embodiments and alternatives involve the production and/or purification of recombinant antigen. Further embodiments and alternatives include conjugation of purified antigens and viruses for use as vaccines. Indeed, in preclinical studies, TMV-platform vaccines produced according to embodiments described herein stimulated effective immune responses against several pathogens, including viral and antimicrobial systems. Furthermore, vaccines produced on the TMV-platform of the present invention demonstrate the ability to readily conjugate (ie, as multivalent conjugate vaccines) against multiple coronavirus (CoV) antigens and stimulate effective immune responses. This provides a significant advantage over conventional monovalent vaccines, such as in the administration of these vaccines against Covid-19 disease and influenza (as non-limiting examples). Virus purification may be performed alone according to this embodiment. Similarly, production or purification of recombinant antigen may be performed alone according to this embodiment. Optionally, different aspects of these multiple embodiments may also be combined, wherein combining embodiments may include one or more sources, among other ways of practicing these embodiments. Starting with an organism, producing one or more viruses and one or more antigens, then purifying such viruses and antigens, and then conjugating between at least one antigen and at least one virus Including forming a vaccine.
本開示に関する国際出願は、カラー仕上げの1つ以上の図面を含むが、そこに示されるものを白黒仕上げで掲載することが事実上無意味又は不可能であるものもあり、かかる例としては、例えば、限定されないが、図51(A)及び図51(B)の、タンパク質の構造及びRBD-Fc融合体、図61の顕微鏡イメージ、及び図71(A)~(C)、79(A)~(B)及び81(A)~(B)の多数の折れ線グラフが挙げられる。公開にあたり、出願人は、カラーイメージを表すものを必要に応じて白黒にして図面を提供するが、それは主題を追加するものではない。 The international application to which this disclosure relates contains one or more drawings in color finish, some of which would be virtually pointless or impossible to be shown in black and white finish, examples of which include: For example, without limitation, protein structures and RBD-Fc fusions in FIGS. 51(A) and 51(B), microscopic images in FIG. 61, and FIGS. 71(A)-(C), 79(A). (B) and 81(A)-(B). For publication, Applicant provides drawings in black and white where appropriate to represent color images, which does not add subject matter.
本明細書に記載されている図面及び実施形態は、本明細書において開示される複数の選択肢の構造、態様及び本発明の複数の実施形態及び代替形態の特徴を図示するものであり、これらの実施形態及び代替形態のいずれの範囲も、限定的なものとして理解すべきではない。本明細書に記載され、提供される図面は必ずしも一定の比率ではなく、また実施形態が示される配置、描写及び手段のそのままのものに限定されないことがさらに理解される。 The drawings and embodiments described herein are illustrative of alternative structures, aspects and features of embodiments and alternatives of the invention disclosed herein, which Neither the scope of the embodiments nor the alternatives should be understood as limiting. It is further understood that the drawings described and provided herein are not necessarily to scale and that the embodiments are not limited to the exact arrangements, depictions and instrumentalities shown.
本明細書における複数の実施形態及び代替形態によるマルチセットプロセスは、植物ウイルスをさらに富化にしつつ上流の精製プロセスを改善し、ウイルス及び抗原のコンジュゲートによるワクチン形成を容易にする。複数の実施形態及び代替形態に従うウイルスを産生及び精製するためのステップは、表1及び図1に関連してリストされ、議論される。同様に、抗原を産生及び精製するためのステップは、表2に関連してリストされ、議論される。各種のプラットフォームが下記の具体的な実施形態を有するにもかかわらず、本発明において含まれる実施形態の範囲は、いかなる唯一の特異的な実施形態にも限定されない。 The multi-set process according to embodiments and alternatives herein improves the upstream purification process while further enriching the plant virus and facilitates vaccine formation with virus and antigen conjugates. Steps for producing and purifying viruses according to several embodiments and alternatives are listed and discussed in connection with Table 1 and FIG. Similarly, the steps for producing and purifying the antigen are listed and discussed in relation to Table 2. Although various platforms have specific embodiments below, the scope of embodiments encompassed by the present invention is not limited to any single specific embodiment.
ウイルスの産生及び精製
表1及び図1は、複数の実施形態及び代替形態に従うウイルス精製プラットフォームのステップを例示する。
Virus Production and Purification Table 1 and FIG. 1 illustrate the steps of the virus purification platform according to several embodiments and alternatives.
この精製プラットフォームは、商業的スケーラビリティ及びcGMP規則の遵守のために設計され、全精製プロセスにわたって1つの緩衝液を利用する。複数の実施形態及び代替形態によれば、ウイルス精製プラットフォームのステップは、植物発現に関連して行われている。しかしながら、(文脈が植物、例えば、植物繊維の除去参照に明らかに関連する場合を除き)非植物ウイルスに対しても、後述するように、空中組織の採取及び細胞破砕の後のステップが適用される。 This purification platform is designed for commercial scalability and compliance with cGMP regulations and utilizes one buffer throughout the entire purification process. According to embodiments and alternatives, the virus purification platform steps are performed in conjunction with plant expression. However, even for non-plant viruses (unless the context clearly relates to plants, e.g. plant fiber removal references), the subsequent steps of aerial tissue collection and cell disruption also apply, as described below. be.
本明細書に記載される複数の実施形態及び代替形態に従って、ウイルス発現は、特定の宿主に適切である方法によって達成される。幾つかの実施形態では、タバコ植物において組換え的にウイルスを形成する修飾TMV発現ベクターによって、植物宿主に対するウイルスベースの遺伝子送達が達成される。かかる利用できる選択肢としては、米国特許第7,939,318号(「Flexible vaccine assembly and vaccine delivery platform」)に記載されているGENEWARE(登録商標)プラットフォームがある。この特許に記載されているこの植物ベースの一過性発現プラットフォームは、植物ウイルスTMVを使用して、植物におけるタンパク質産生機構を利用し、接種後の短い回収の期間(例えば、21日未満)で様々なウイルスを発現させる。ウイルス遺伝子によって接種されたタバコ植物は、感染細胞において特定のウイルスを発現させ、そのウイルスは回収の際に抽出される。本明細書に記載される方法において、ユーザによって選択される例として、接種は、葉の表面への手作業による接種、植物ベッドへの機械的接種、葉への高圧スプレー又は真空浸潤によって行われる。 According to several embodiments and alternatives described herein, viral expression is accomplished by methods appropriate to the particular host. In some embodiments, virus-based gene delivery to a plant host is achieved by a modified TMV expression vector that recombinantly forms virus in tobacco plants. One such available option is the GENEWARE® platform described in US Pat. No. 7,939,318 (“Flexible vaccine assembly and vaccine delivery platform”). This plant-based transient expression platform described in this patent uses the plant virus TMV to exploit the protein production machinery in plants, with a short recovery period (e.g., less than 21 days) after inoculation. Express various viruses. Tobacco plants inoculated with viral genes express specific viruses in infected cells, which are extracted upon harvesting. In the methods described herein, inoculation is performed by manual inoculation on the surface of the leaves, mechanical inoculation on the plant bed, high pressure spraying on the leaves or vacuum infiltration, as examples selected by the user. .
ニコチアナ・ベンサミアナの他に、発明の概要に記載のものを含め、他の植物及び非植物宿主が、本開示によって意図される。GENEWARE(登録商標)プラットフォームの他に、植物(非限定的な例としてのレムナ・ギバ(Lemna gibba)又はレムナ・マイナー)及び非植物生物(非限定例としての藻類)への遺伝子送達のために、他のストラテジーを使用することができる。これらの他のストラテジーには、アグロ・インフィルトレーション(agro-infiltration)が含まれるが、それは、トランスフェクションした植物の全体にわたって多くの細胞にアグロバクテリウム細菌ベクターを介してウイルス遺伝子を導入するものである。もう一方は、限定されないが、下記の実施例1及び3に記載されるような、ウイルス及び抗原を組換え的に産生する遺伝子を導入するための、宿主の細胞膜の開放孔に対するエレクトロポレーションである。もう一方は、TMV RNAベースの過剰発現(TRBO)ベクターであり、それは、John Lindbo、「TRBO:A High-Efficiency Tobacco Mosaic Virus RNA-Based Overexpression Vector」、Plant Physiol.Vol.145、2007に記載されるように、TMVコートタンパク質遺伝子配列を欠く、35Sプロモーターの誘導によるTMVレプリコンを利用するものである。 In addition to Nicotiana benthamiana, other plant and non-plant hosts are contemplated by this disclosure, including those described in the Summary of the Invention. In addition to the GENEWARE® platform, for gene delivery to plants (Lemna gibba or Lemna minor as non-limiting examples) and non-plant organisms (algae as non-limiting examples). , other strategies can be used. These other strategies include agro-infiltration, which introduces viral genes via Agrobacterium bacterial vectors into many cells throughout the transfected plant. is. The other is electroporation into open pores in the host cell membrane to introduce genes that recombinantly produce viruses and antigens, such as, but not limited to, those described in Examples 1 and 3 below. be. The other is the TMV RNA-based overexpression (TRBO) vector, which is described in John Lindbo, "TRBO: A High-Efficiency Tobacco Mosaic Virus RNA-Based Overexpression Vector", Plant Physiol. Vol. 145, 2007, utilizes a 35S promoter-driven TMV replicon lacking the TMV coat protein gene sequence.
幾つかの実施形態では、ニコチアナ・ベンサミアナの野生型植物の成長は、制御された栽培室で行われる。植物栽培は、灌水、光及び施肥のサイクルにより制御される。植物は無土壌培地において成長し、また温度もプロセスの全体にわたって制御される。 In some embodiments, the growth of Nicotiana benthamiana wild-type plants is performed in a controlled growth room. Plant cultivation is controlled by cycles of irrigation, light and fertilization. Plants are grown in soilless media and temperature is also controlled throughout the process.
適切な種まき後日数(DPS)、例えば23~25DPSにおいて、植物をウイルス複製物によって感染される。感染の後、植物に、灌水のみを行い、ウイルスのタイプに応じて、一定の感染後日数(DPI)にわたり、光サイクル及び温度を介して制御する。 At a suitable number of days after sowing (DPS), eg 23-25 DPS, the plants are infected with viral replication. After infection, the plants are irrigated only and controlled via light cycle and temperature for a certain number of days after infection (DPI) depending on the virus type.
植物は、丈(高さ)や感染症兆候について詳しく調べ、空中組織を採取する。 Plants are closely examined for height and signs of infection, and aerial tissues are collected.
ウイルスの回収/細胞破裂では、最適化されたブレード/篩サイズによって構成された粉砕機による粉砕、それに続く(例えば、1つの例として、スクリュープレスによる)水性液体からの残余のセルロース系植物繊維の除去によって行われる。 For virus recovery/cell disruption, comminution with a grinder configured with optimized blade/sieve size, followed by removal of residual cellulosic plant fibers from the aqueous liquid (e.g., in one example, by a screw press). done by removal.
適切な抽出緩衝液(例えば、200mMの酢酸ナトリウム、pH5.0、非限定例としての図1のステップ201参照)を、緩衝液:組織=1:1の比率で、結果として生じる抽出物に添加する。パイロットスケールの葉緑素及び大きな細胞の破片の除去では、接線流(TFF)セラミック濾過(1.4ミクロン/5.0ミクロン)が使用される。幾つかの実施形態では、さらなる0.1ミクロンセラミック接線流濾過ステップが使用される。表層膜の平方メートル当たりロードされる膜貫通圧力、セラミック孔径及びバイオマスを全て制御し、ウイルスのセラミックの通過を確実にする。幾つかの実施形態では、フィード圧、保持液圧及び濾過液圧を設定し、約1.5~2barのTMPの範囲で膜貫通圧を生じさせるために制御する。任意選択的に、セラミック接線流濾過に続いて、デッドエンド濾過、例えば1.2ミクロンガラス繊維濾過を行う。
Add a suitable extraction buffer (e.g., 200 mM sodium acetate, pH 5.0, see
セラミック濾過液は、ガラス繊維デプス濾過(非限定例として図1のステップ203)の使用を介して、さらに清澄化される。
The ceramic filtrate is further clarified through the use of glass fiber depth filtration (
清澄化された抽出物は、TFFシステム(Sartorius AG製)によって濃縮される。カセット孔径(100~300kDa)、本明細書に記載される適切なTMP、及び膜表面の平方メートル当たりの清澄化抽出物のロード量を制御する。 The clarified extract is concentrated by a TFF system (from Sartorius AG). Cassette pore size (100-300 kDa), appropriate TMP as described herein, and load of clarified extract per square meter of membrane surface are controlled.
清澄化された抽出物は、イオン交換クロマトグラフィー平衡化緩衝液(200mMの酢酸ナトリウム、pH5.0、非限定例に図1のステップ204に示す)によりNMT 2Xイオン交換カラム体積で濃縮され、7回洗浄される。Capto Qイオン交換カラムを、200mMの酢酸ナトリウム、pH5.0(図1のステップ205を非限定例として示す)により5カラム床体積で平衡化し、フィードをロードし、フロースルー画分を回収する。カラムをベースラインに洗浄し、宿主細胞の汚染物質を、高塩濃度でカラムから取り除く。
The clarified extract is concentrated on an NMT 2X ion exchange column volume with ion exchange chromatography equilibration buffer (200 mM sodium acetate, pH 5.0, shown in
フロースルー及び洗浄画分を回収し、合わせ、マルチモードCapto(登録商標)Core 700クロマトグラフィー用に調製する。マルチモードクロマトグラフィーカラムを、平衡化緩衝液(200mMの酢酸ナトリウム、pH5.0、図1のステップ206は、非限定例を示す)の5カラム床体積で平衡化する。
Flow-through and wash fractions are collected, combined, and prepared for multimode
Capto Qイオン交換クロマトグラフィーからのフロースルー及び洗浄画分を合わせ、それをカラムにロードして、ウイルスをカラムの空隙体積において回収する。カラムをベースラインに洗浄し、高い導伝率の水酸化ナトリウムによって取り除く。ローディング比、カラムベッド高さ、滞留時間及びクロマトグラフィー緩衝液を全て制御する。ウイルス(図2のステップ208)の製剤化及び濃縮を、幾つかの実施形態において、TFFシステム(例えばSartorius AGシステム)により行う。孔径(30~300kDa)、本明細書に記載される適切なTMP、膜表面積の平方メートル当たりのロード量及び孔材料の全てを制御する。ウイルスを、適切な濃度、例えば10mg/mlに濃縮し、幾つかの実施形態では、適切な緩衝液、例えばリン酸ナトリウムと共に透析濾過する。製剤化されたウイルスを滅菌し、適切に保存する。幾つかの実施形態では、滅菌は、PESフィルタを介して行われる。
Combine the flow-through and wash fractions from the Capto Q ion exchange chromatography, load it onto the column and recover the virus in the void volume of the column. The column is washed to baseline and stripped with high conductivity sodium hydroxide. Loading ratio, column bed height, residence time and chromatography buffer are all controlled. Formulation and concentration of virus (
本明細書に提供される全ての実施例は、複数の実施形態及び代替形態の様々な態様の一部又は全部に係る、ウイルス産生、ウイルス精製、抗原産生、抗原精製及びウイルス-抗原コンジュゲーションを図示する意味で提供される。これらの実施例は、非限定的であり、単に本明細書における複数の代替え的な実施形態の特徴を例示するだけである。 All examples provided herein describe virus production, virus purification, antigen production, antigen purification and virus-antigen conjugation according to some or all of the various aspects of multiple embodiments and alternatives. It is provided in an illustrative sense. These examples are non-limiting and merely illustrate features of several alternative embodiments herein.
実施例1-二十面体アカツメクサモザイクウイルスの精製
ウェスタンブロッティング(混合物中の各種のタンパク質を検出する公知技術として図3において示す)は、図2に図示される正二十面体アカツメクサモザイクウイルスの良好な精製を示す。同様に、図5のウェスタンブロッティングは、図4に図示される正二十面体アカツメクサモザイクウイルスの良好な精製を示す。両ウイルスは、本明細書に記載される実施形態に従って精製した。公知の検出技術に従って、標的タンパク質を組織から抽出した。次に、サンプルのタンパク質を、それらの等電点、分子量、電荷又はこれらの因子の各種の組合せに基づいて、ゲル電気泳動を使用して分離した。次に、分子量既知の公知のタンパク質の混合物を含む「ラダー」として設けたレーンと共に、サンプルを、ゲルの各種のレーンにロードした。例えば、図3においてレーン12はラダーとして機能する。次に電圧を印加し、各種のタンパク質を、上述した因子に基づいて異なる速度となるようゲル中を移動させた。それぞれ、図3及び5において提供されるように、各レーン内で異なるタンパク質の可視バンドへの分離が起こった。ウェスタンブロッティングにより、純粋な生成物が明瞭な可視バンドによって特徴づけられ、これらの図において特徴づけられる。
Example 1 - Purification of icosahedral red clover mosaic virus. Show purification. Similarly, Western blotting in FIG. 5 shows successful purification of the icosahedral red clover mosaic virus illustrated in FIG. Both viruses were purified according to embodiments described herein. Target proteins were extracted from the tissue according to known detection techniques. Sample proteins were then separated using gel electrophoresis based on their isoelectric point, molecular weight, charge or various combinations of these factors. Samples were then loaded in various lanes of the gel, with lanes provided as "ladders" containing mixtures of known proteins of known molecular weight. For example,
図3及び5は、正二十面体アカツメクサモザイクウイルスを効率よく精製するウイルス精製プラットフォームを例示する。ウェスタンブロットの各レーンは、ウイルス精製プラットフォームにおける異なるステップの終了の後の、ウイルスの純度を示す。図3において、レーンは、以下の通りである:レーン1-未処理液、レーン2-TFFセラミック清澄化保持液、レーン3-TFFセラミック清澄化濾過液、レーン4-TFFカセット保持液、レーン5-TFFカセット濾過液、レーン6-イオン交換、レーン7-イオン交換、レーン8-マルチモード、レーン9-マルチモード、レーン10-30KのTFF濾過液、レーン11-30Kの保持液、レーン12-マーカー。図5において。ウェスタンブロットのレーンは、以下の通りである:レーン1-未処理液、レーン3-TFFセラミック清澄化保持液、レーン5-TFFセラミック清澄化濾過液、レーン7-TFFカセット保持液、レーン9-TFFカセット濾過液、レーン11-イオン交換、レーン13-マルチモード及びレーン14-マーカー。
Figures 3 and 5 illustrate a virus purification platform that efficiently purifies icosahedral red clover mosaic virus. Each lane of the Western blot shows the purity of the virus after completion of different steps in the virus purification platform. In FIG. 3, the lanes are as follows: Lane 1 - Untreated, Lane 2 - TFF Ceramic Clarified Retentate, Lane 3 - TFF Ceramic Clarified Filtrate, Lane 4 - TFF Cassette Retentate,
最終ステップをウイルス精製プラットフォームで行った後、図3のレーン11及び図5のレーン13の可視バンドに示すように、得られるウイルス生成物は高度に精製されている。
After the final step has been performed on the virus purification platform, the resulting virus product is highly purified as shown by the visible bands in
実施例2-ロッド形のTMVの精製
図6は精製されたロッド形のTMVを示し、図7は、本明細書において開示される複数の実施形態及び代替形態の範囲内で、この精製されたTMVを得る際に使用したウイルス精製プラットフォームを例示する。図3及び5と同様、図7は、本発明のウイルス精製プラットフォームの各種のステップの終了後のウイルス生成物の純度を示す。最終精製ステップの後、得られた生成物は、図7のレーン13の明瞭な可視バンドと一致する、高度に精製されたウイルス生成物である。例示的な、かかるコンジュゲーション前、中間体TMV-NtKの同一性は、質量分析、例えばMALDI-TOF質量分析によって確認することができる。幾つかの実施形態では、中間体TMV-NtKの生理化学的性質は、約7.0~7.4のpH、約15~45mOsm/kg・H2Oの重量オスモル濃度、100CFU(コロニー形成単位)/mL以下のバイオバーデン及び100ng/mg未満の宿主細胞由来残留タンパク質である。
Example 2 Purification of Rod-Shaped TMV FIG. 6 shows purified rod-shaped TMV, and FIG. Figure 1 illustrates the virus purification platform used in obtaining TMV. Similar to Figures 3 and 5, Figure 7 shows the purity of the virus product after completion of various steps of the virus purification platform of the present invention. After the final purification step, the product obtained is a highly purified virus product consistent with the distinct visible band in
したがって、本発明のウイルス精製プラットフォームは、発明者がこれらの方法を適用した、正二十面体ウイルス及びロッド形ウイルスを含む、あらゆるウイルスを効率よく精製し、このプラットフォームは、再現性があり、一貫して商業的規模で(全てではないにしても)任意のタイプのウイルスを精製すると考えられる。 Thus, the virus purification platform of the present invention efficiently purifies any virus to which the inventors have applied these methods, including icosahedral and rod-shaped viruses, and the platform is reproducible and consistent. are expected to purify any (if not all) types of viruses on a commercial scale.
組換え抗原の産生及び精製
表2及び図8は、複数の実施形態及び代替形態に従う抗原精製プラットフォームのステップを例示する。
Recombinant Antigen Production and Purification Table 2 and FIG. 8 illustrate the steps of the antigen purification platform according to several embodiments and alternatives.
この精製プラットフォームは、商業的スケーラビリティ及びcGMP規則の遵守のために設計され、全精製プロセスにわたって1つの緩衝液を利用する。複数の実施形態及び代替形態によれば、抗原精製プラットフォームのステップは、以下の通りである。 This purification platform is designed for commercial scalability and compliance with cGMP regulations and utilizes one buffer throughout the entire purification process. According to several embodiments and alternatives, the steps of the antigen purification platform are as follows.
制御された栽培室におけるニコチアナ・ベンサミアナの野生型植物の成長。植物の成長は、灌水、光及び施肥のサイクルにより制御される。植物は無土壌培地において成長し、温度はプロセスの全体にわたって制御される。適切な数のDPSの後、例えば23~25日後、植物を、選択された抗原のタンパク質複製のために感染させる。一旦付着すると、タンパク質は遺伝子導入植物細胞のER内での保持に充分である。感染の後、植物に、灌水のみを行い、抗原のタイプに応じて、適切な感染後日数、例えば7~14日にわたり、光サイクル及び温度によって制御する。植物は、丈(高さ)や感染症兆候について詳しく調べ、空中組織を採取する。 Growth of Nicotiana benthamiana wild-type plants in a controlled growth chamber. Plant growth is controlled by cycles of irrigation, light and fertilization. Plants are grown in soilless media and temperature is controlled throughout the process. After an appropriate number of DPS, eg 23-25 days, the plants are infected for protein replication of the selected antigen. Once attached, the protein is sufficient for retention in the ER of transgenic plant cells. After infection, the plants are irrigated only and controlled by light cycle and temperature for an appropriate number of days post-infection, eg 7-14 days, depending on the type of antigen. Plants are closely examined for height and signs of infection, and aerial tissues are collected.
植物により産生された抗原の回収は、最適化されたブレード/篩サイズによって構成された粉砕機、それに続く(例えば、1つの例として、スクリュープレスによる)水性液体からの残余のセルロース系植物繊維の除去によって行われる。 Recovery of plant-produced antigens is accomplished by crushing a grinder configured with optimized blade/sieve sizes, followed by removal of residual cellulosic plant fibers from the aqueous liquid (e.g., in one example by a screw press). done by removal.
適切な抽出緩衝液を、適切な割合、例えば、1:1の緩衝液:組織比率、又は2:1の緩衝液:組織比率で得られた抽出物に添加する。幾つかの実施形態では、抽出緩衝液は、50~100mMのリン酸ナトリウム+2mMのEDTA+250mMのNaCl+0.1%のTween80、pH8.5であってもよい。葉緑素及び大きな細胞の破片の除去は、濾過の使用を含む。Celpure300を、33g/Lの比率で添加し、15分間混合する。膜表面の平方メートル当たりロードされるフィード圧(<30PSI)、濾過孔径(0.3ミクロン)、清澄剤(Celpure300)及びバイオマスを、抗原の通過を確実にするために全て制御する。
A suitable extraction buffer is added to the resulting extract at a suitable ratio, eg, a 1:1 buffer:tissue ratio, or a 2:1 buffer:tissue ratio. In some embodiments, the extraction buffer may be 50-100 mM sodium phosphate + 2 mM EDTA + 250 mM NaCl + 0.1% Tween 80, pH 8.5. Removal of chlorophyll and large cellular debris involves the use of filtration. Add
清澄化された抽出物を、TFFシステム(例えばSartorius AGシステム)によって濃縮する。幾つかの実施形態では、カセット孔径(例えば30kDa)、本明細書に記載される適切なTMP及び膜表面積平方メートル当たりの清澄化抽出物のロード量を制御する。 The clarified extract is concentrated by a TFF system (eg Sartorius AG system). In some embodiments, the cassette pore size (eg, 30 kDa), the appropriate TMP described herein and the load of clarified extract per square meter of membrane surface area are controlled.
清澄化抽出物を濃縮し、適切なイオン交換クロマトグラフィー平衡化緩衝液(例えば50mMのリン酸ナトリウム+75mMのNaCl、pH6.5)で7回洗浄する。Capto Qイオン交換カラムを、50mMのリン酸ナトリウム+75mMのNaCl、pH6.5により5カラム体積で平衡化し、フィードをロードし、平衡化緩衝液で洗浄し、高塩濃度でカラムを溶出/脱着した。 The clarified extract is concentrated and washed seven times with a suitable ion exchange chromatography equilibration buffer (eg 50 mM sodium phosphate + 75 mM NaCl, pH 6.5). A Capto Q ion exchange column was equilibrated with 50 mM sodium phosphate + 75 mM NaCl, pH 6.5 for 5 column volumes, loaded with feed, washed with equilibration buffer, and eluted/desorbed the column at high salt. .
抗原画分を、溶出において回収し、コバルトIMACクロマトグラフィーでの調製に供する。IMACを50mMのリン酸ナトリウム+500mMの塩化ナトリウム、pH8.0により5カラム体積で平衡化し、フィードをロードし、平衡化緩衝液によって洗浄し、イミダゾールを使用して溶出させる。 Antigen fractions are collected in the elution and subjected to preparation on Cobalt IMAC chromatography. IMAC is equilibrated with 50 mM sodium phosphate + 500 mM sodium chloride, pH 8.0 for 5 column volumes, loaded with feed, washed with equilibration buffer, and eluted using imidazole.
溶出分画を希釈し、導伝率及びpHをチェックし、マルチモードセラミックヒドロキシアパタイト(CHT)クロマトグラフィーカラム上にロードする。CHT樹脂を、平衡化緩衝液(5mMのリン酸ナトリウム、pH6.5)5カラム体積で平衡化する。抗原を、リン酸塩及びNaClの勾配を使用して溶出させる。ローディング比、カラムベッド高さ、滞留時間及びクロマトグラフィー緩衝液を全て制御する。抗原の製剤化及び濃縮を、TFFシステム(例えばSartorius AGシステム)により行う。孔径(kDa)、TMP、膜表面積の平方メートル当たりのロード量及び孔材料の全てを、さらに詳述されるように制御する。 Eluted fractions are diluted, checked for conductivity and pH, and loaded onto a multimode ceramic hydroxyapatite (CHT) chromatography column. The CHT resin is equilibrated with 5 column volumes of equilibration buffer (5 mM sodium phosphate, pH 6.5). Antigen is eluted using a gradient of phosphate and NaCl. Loading ratio, column bed height, residence time and chromatography buffer are all controlled. Antigen formulation and concentration are performed by a TFF system (eg Sartorius AG system). Pore size (kDa), TMP, loading per square meter of membrane surface area and pore material are all controlled as detailed further.
抗原を次に、適切な濃度、例えば3mg/mlに濃縮し、好適な緩衝液(例えば、リン酸緩衝生理食塩水、pH7.4)によって透析濾過する。製剤化された抗原を滅菌し、適切に保存する。幾つかの実施形態では、滅菌は、PESフィルタを介して行われる。 The antigen is then concentrated to a suitable concentration, eg 3 mg/ml, and diafiltered through a suitable buffer (eg phosphate buffered saline, pH 7.4). The formulated antigen is sterilized and properly stored. In some embodiments, sterilization is through PES filters.
図9、10及び11は、複数の実施形態及び代替形態に従う抗原精製プラットフォームの様々なステップを例示する。図9は、Capto Qクロマトグラフィーステップが終わった後の抗原生成物の純度を示し、図10は、アフィニティークロマトグラフィステップ後の抗原生成物の純度を示し、図11は、CHTクロマトグラフィーカラム後の純度を示す。 Figures 9, 10 and 11 illustrate various steps of the antigen purification platform according to several embodiments and alternatives. Figure 9 shows the purity of the antigen product after the Capto Q chromatography step, Figure 10 shows the purity of the antigen product after the affinity chromatography step and Figure 11 shows the purity after the CHT chromatography column. indicates
実施例3、4、5及び6-H5 rHA、H7 rhA、WNV rDIII及びLFV rGP1/2
図12に示す通り、複数の実施形態及び代替形態による抗原精製プラットフォームは、H5 rHA、H7 rhA、WNV rDIII及びLFV rGP1/2を効率よく精製した。図12は、抗原精製プラットフォームの結果としての2つの画像を示す:
左の画像は、ウイルスベクターTMV NtK(NtKはN末端リジンの省略形)及びインフルエンザ抗原の純度を示すSDS Pageゲルを含み、右の画像は、西ナイル及びラッサ熱抗原への免疫反応性を示すウェスタンブロットを含む。図12の明瞭な可視バンドによって示されるように、各抗原生成物は高純度である。したがって、複数の実施形態及び代替形態による抗原精製プラットフォームは、cGMP規則にも準拠する方法で用いられ、商業的規模で各タイプの抗原を一貫して精製するものであった。同様に、このプラットフォームは、実質的に(全てではないにしても)任意のタイプの抗原を高い再現性で精製すると考えられる。
Examples 3, 4, 5 and 6 - H5 rHA, H7 rhA, WNV rDIII and LFV rGP1/2
As shown in FIG. 12, multiple embodiments and alternatives of the antigen purification platform efficiently purified H5 rHA, H7 rhA, WNV rDIII and LFV rGP1/2. Figure 12 shows two images resulting from the antigen purification platform:
Left image contains SDS Page gel showing purity of viral vector TMV NtK (NtK is an abbreviation for N-terminal lysine) and influenza antigens, right image shows immunoreactivity to West Nile and Lassa fever antigens. Including western blot. Each antigen product is of high purity, as indicated by the distinct visible bands in FIG. Thus, multiple embodiments and alternatives of the antigen purification platform were used in a manner that also complies with cGMP regulations to consistently purify each type of antigen at commercial scale. Likewise, this platform will reproducibly purify virtually (if not all) any type of antigen.
組換え抗原-ウイルスのコンジュゲートの産生
図3は、複数の実施形態及び代替形態による、組換え抗原のコンジュゲーションのステップを図示する。
Production of Recombinant Antigen-Virus Conjugates FIG. 3 illustrates the steps of conjugation of recombinant antigens, according to several embodiments and alternatives.
実施例において、コンジュゲーションプラットフォームのステップは、以下の通りである:
弱酸性の緩衝液、例えばNaClを含む2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)緩衝液に、精製された抗原及びウイルスを、別々に濃縮し、透析濾過する。
In an embodiment, the steps of the conjugation platform are as follows:
The purified antigen and virus are separately concentrated and diafiltered into a weakly acidic buffer, such as 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid (MES) buffer containing NaCl.
水溶性カルボジイミド、例えば1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDCとして公知)を、0.5Mのモル濃度で精製水において製剤化する。 A water-soluble carbodiimide, such as 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (known as EDC), is formulated in purified water at a molar concentration of 0.5M.
カルボキシル基をアミン反応性N-ヒドロキシスルホスクシンイミドエステルに変換するための化学試薬、例えばThermoFisherのSulfo-NHSを、0.1Mのモル濃度となるよう精製水に製剤化する。 Chemical reagents for converting carboxyl groups to amine-reactive N-hydroxysulfosuccinimide esters, such as ThermoFisher's Sulfo-NHS, are formulated in purified water to a molar concentration of 0.1M.
抗原及びウイルスを、重量又はモル濃度に基づいて組み合わせ(例えば1:1のmg:mg添加)、均一に混合する。 Antigen and virus are combined on a weight or molar basis (eg, 1:1 mg:mg loading) and mixed homogeneously.
調製直後の水溶性のカルボジイミド(例えばEDC)を混合物に添加し、モル濃度に基づいて混合する。 A freshly prepared water-soluble carbodiimide (eg, EDC) is added to the mixture and mixed on a molar basis.
カルボキシル基をアミン反応性エステルに変換するための化学試薬(例えばSulfo-NHS)を、モル濃度に基づいて、EDC添加の1分以内に添加する。コンジュゲーション反応が開始され、所定の混合停止時間、例えば4時間まで継続させ、室温を管理する。 A chemical reagent (eg, Sulfo-NHS) to convert carboxyl groups to amine-reactive esters is added within 1 minute of EDC addition on a molar basis. The conjugation reaction is initiated and allowed to continue for a pre-determined mixing stop time, eg, 4 hours, and controlled at room temperature.
遊離アミンを添加することによって反応をクエンチし、化学リンカー(例えばEDC及びSulfo-NHS)を、マルチモードクロマトグラフィーステップ、例えばCapto(登録商標)Core700又はリン酸緩衝食塩水への透析濾過によって除去する。複数の実施形態及び代替形態によれば、残留する不純物を、保持物としての不純物と濾過液としてのコンジュゲート混合物とのサイズの違いに基づいて、コンジュゲーション反応(時々本明細書において、コンジュゲート混合物と称される)の結果物から除去する。
Reactions are quenched by the addition of free amines and chemical linkers (eg EDC and Sulfo-NHS) are removed by multimode chromatography steps such as
コンジュゲート混合物を、標的濃度に希釈する。この時点で、ウイルス抗原コンジュゲートを、精製されたワクチン/原薬として使用するために調製する。ワクチンの適切な送達機構としては、液体バイアルを含む又はプロジェクト注入のために生理的緩衝によって再構成される凍結乾燥材料が挙げられる。注入は、筋肉内又は皮下であってもよい。他の送達方法が意図され、限定されるものではないが、鼻腔内投与が含まれる。 The conjugate mixture is diluted to the target concentration. At this point the viral antigen conjugate is prepared for use as a purified vaccine/drug substance. Suitable delivery mechanisms for vaccines include lyophilized materials containing liquid vials or reconstituted with physiological buffers for project injection. Injection may be intramuscular or subcutaneous. Other delivery methods are contemplated, including but not limited to intranasal administration.
実施例7-TMVに対するH7 rHAのコンジュゲーション
図13は、組換え抗原(「ワクチン抗原」を意味する)のウイルスへのコンジュゲーションの具体例を提供し、図中、明るい及び暗い陰影の卵形は、実施例において表されるワクチン抗原のコンジュゲートする範囲を表す。明るい陰影は、遊離ウイルスを表し、一方で、暗い陰影は、抗原がウイルスのコートタンパク質にコンジュゲートされていることを表す。また、図13に示すように、幾つかのウイルスは、RNAゲノム周辺でコート配置されたタンパク質を含む。例えば、ウイルスベクターTMV NtKは、コートタンパク質へのコネクターポイントとして機能するN末端リジンを含む。幾つかの実施形態では、N末端リジン残基と会合するウイルスの部分を修飾して、タンパク質のアミンを標的とした(例えば抗原からウイルスに対する)コンジュゲーションを提供する組換え抗原の結合のための提示を強化する。本明細書において半径の測定に関する議論に関連して、ウイルス半径は、ウイルスコートタンパク質への組換え型抗原のコンジュゲーションの後、大きく増加する。幾つかの実施形態では、エンベロープウイルスによる、それらの残基の提示を強化するよう改変しようとするとき、修飾を行う。
Example 7 - Conjugation of H7 rHA to TMV Figure 13 provides an illustration of the conjugation of recombinant antigen (meaning "vaccine antigen") to virus, in which light and dark shaded ovals are shown. represents the scope of conjugation of the vaccine antigens represented in the examples. Light shading represents free virus, while dark shading represents antigen conjugated to the viral coat protein. Also, as shown in FIG. 13, some viruses contain proteins arranged in a coat around the RNA genome. For example, the viral vector TMV NtK contains an N-terminal lysine that functions as a connector point to the coat protein. In some embodiments, the portion of the virus that associates with the N-terminal lysine residue is modified to provide amine-targeted conjugation (e.g., antigen to virus) of the protein for binding of recombinant antigen. Strengthen your presentation. Relating to the discussion of radius measurements herein, viral radius is greatly increased following conjugation of recombinant antigen to viral coat protein. In some embodiments, modifications are made when attempting to modify the presentation of those residues by enveloped viruses.
図14~20に示すように、ウイルスに対する組換え抗原のコンジュゲーションのプラットフォームは、TMVにH7 rHAを効率よくコンジュゲートした。図14~16は、TMVとH7 rHAとの間のコンジュゲーションに係る、pH5.50でのドデシル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(「SDS-PAGE」)に基づく分析を示す。これらの図に例示する通り、H7 rHAのほぼ全てが、2時間以内にTMVにコンジュゲートされた。rHAタンパク質のバンドの消失及び200KDaマーカーより上の複合体の染色の同時的な観察結果は、複合体の形成を示す。HA特異的な抗体とのバンドの反応性は、この結論をさらに裏付ける。 As shown in Figures 14-20, the conjugation platform of recombinant antigens to viruses efficiently conjugated H7 rHA to TMV. Figures 14-16 show a sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis ("SDS-PAGE")-based analysis at pH 5.50 of the conjugation between TMV and H7 rHA. As illustrated in these figures, nearly all of the H7 rHA was conjugated to TMV within 2 hours. Concurrent observation of the disappearance of the rHA protein band and staining of the complex above the 200 KDa marker indicates complex formation. The reactivity of the band with HA-specific antibodies further supports this conclusion.
SEC-HPLCのレポートもまた、本発明の共役プラットフォームの実施形態に従う、TMVへのH7 rHAの良好なコンジュゲーションを示した。図17は、遊離TMV生成物のSEC-HPLCのレポートを示す。図17における、遊離TMV生成物のSEC-HPLCレポートから、下記の表4において詳述されるシグナルデータを得た。 SEC-HPLC reports also showed successful conjugation of H7 rHA to TMV according to embodiments of the conjugation platform of the present invention. Figure 17 shows the SEC-HPLC report of the free TMV product. The signal data detailed in Table 4 below were obtained from the SEC-HPLC report of the free TMV product in FIG.
図18は、H7 rHAが本発明のコンジュゲーションプラットフォームの実施形態に従って15分間TMVにコンジュゲートされた後のSEC-HPLCレポートを示す。図18における、H7 rHAが15分間TMVにコンジュゲートされた後のSEC-HPLCレポートから、表5において詳述されるシグナルデータを得た。 Figure 18 shows the SEC-HPLC report after H7 rHA was conjugated to TMV for 15 minutes according to an embodiment of the conjugation platform of the present invention. Signal data detailed in Table 5 were obtained from the SEC-HPLC report in FIG. 18 after H7 rHA was conjugated to TMV for 15 minutes.
図19は、H7 rHAが本発明のコンジュゲーションプラットフォームの実施形態に従って2時間TMVにコンジュゲートされた後のSEC-HPLCレポートを示す。図19における、H7 rHAが本発明のコンジュゲーションプラットフォームの実施形態に従って2時間TMVにコンジュゲートされた後のSEC-HPLCレポートから、下記の表6において詳述されるシグナルデータを得た。 Figure 19 shows the SEC-HPLC report after H7 rHA was conjugated to TMV for 2 hours according to an embodiment of the conjugation platform of the present invention. Signal data detailed in Table 6 below were obtained from the SEC-HPLC report in Figure 19 after H7 rHA was conjugated to TMV for 2 hours according to an embodiment of the conjugation platform of the present invention.
図19及び20に例示説明される通り、全てのTMVロッドが15分間のコンジュゲーションの後、若干のH7 rhAで覆われていることを、SEC-HPLCレポートは示し、またより多くのH7 rhAが、最大2時間までにロッドに添加された。2時間後に、さらなるコンジュゲーションは検出されなかった。複数の実施形態及び代替形態によれば、SEC-HPLCレポートは、コンジュゲーション反応が、非コンジュゲート型、天然分子量の、ウイルスコートタンパク質の少なくとも約50%の減少を達成し、コンジュゲーションが4時間起こったあと、約3%の遊離TMVが残ったことを示す。 As illustrated in Figures 19 and 20, the SEC-HPLC report showed that all TMV rods were covered with some H7 rhA after 15 minutes of conjugation, and more H7 rhA. , was added to the rods up to 2 hours. After 2 hours no further conjugation was detected. According to several embodiments and alternatives, the SEC-HPLC report indicates that the conjugation reaction achieved at least about a 50% reduction of the unconjugated, native molecular weight, viral coat protein, and conjugation lasted 4 hours. It shows that about 3% free TMV remained after it happened.
図20に例示説明される通り、コンジュゲート生成物のウェスタンブロット解析は、共有結合性の付着を介してTMVへのH7 rhAの良好なコンジュゲーションを示した。図20は、本発明の実施形態に従うコンジュゲーションプラットフォームの各種のステップのウェスタンブロット解析を示し、そこでは、全てのサンプルは10μLでロードした。各レーンは、抗原とウイルスとの間の異なるコンジュゲーション反応時間を例示する。全てのTMVロッドが15分後に抗原で覆われていたことを、レーン14及び13は示す。2時間の後のレーン6~9は、さらなるコンジュゲーションが起こらなかったことを示す。
As illustrated in Figure 20, Western blot analysis of the conjugated product showed successful conjugation of H7 rhA to TMV via covalent attachment. FIG. 20 shows a Western blot analysis of various steps of the conjugation platform according to an embodiment of the invention, where all samples were loaded at 10 μL. Each lane illustrates a different conjugation reaction time between antigen and virus.
実施例8-TMV NtKのUVによる不活化
生物薬剤製品のウイルス汚染を回避するために、ウイルスがもはや伝染性でないことを確実にするためにウイルスを不活化(又は、滅菌)することが、しばしば必要である。加えて、多くの取締機関は、ウイルス生成物の精製プロセスにおける少なくとも1つの有効な失活ステップを義務づける規則(例えばcGMP規則)を法律にした。UV-C放射線が長年にわたって水処理システムにおいて用いられていた一方で、生物薬剤製品に対するその使用は未踏のままであり、そのウイルスを効果的に不活化する能力に関する研究は限られていた。
Example 8 - UV Inactivation of TMV NtK To avoid viral contamination of biopharmaceutical products, it is often necessary to inactivate (or sterilize) the virus to ensure that it is no longer infectious. is necessary. In addition, many regulatory agencies have enacted regulations (eg, cGMP regulations) requiring at least one effective inactivation step in the purification process of viral products. While UV-C radiation has been used in water treatment systems for many years, its use in biopharmaceutical products remains unexplored and research on its ability to effectively inactivate viruses has been limited.
したがって、ウイルスの産生及び精製の後、組換え抗原によるコンジュゲーションより前における、TMV NtKを効果的に不活化及び滅菌するための、各種のUV-C条件(すなわちエネルギー密度及び波長)及び各種のTMV濃度を評価した。多くのエネルギー密度をテストしたが、高レベルのエネルギー密度のみが、TMV NtKを効率よく不活化した。加えて、適切な濃度にTMV溶液が希釈されなかったとき、UV-C照射が効果的にサンプルのあらゆるウイルスを滅菌しなかったため、ウイルス失活の成否が濃度依存的であることが明らかとなった。したがって、TMV溶液は、UVC照射が各ウイルスと相互作用し、効果的に不活化することができるようにするため、適切に希釈しなければならない。 Therefore, different UV-C conditions (i.e., energy density and wavelength) and different UV-C conditions (i.e., energy density and wavelength) and different UV-C conditions to effectively inactivate and sterilize TMV NtK after virus production and purification and prior to conjugation with recombinant antigen. TMV concentration was evaluated. Although many energy densities were tested, only high levels of energy densities efficiently inactivated TMV NtK. In addition, the success or failure of viral inactivation was found to be concentration dependent, as UV-C irradiation did not effectively sterilize all virus in the sample when the TMV solution was not diluted to the appropriate concentration. rice field. Therefore, TMV solutions must be diluted appropriately to allow UVC irradiation to interact with and effectively inactivate each virus.
図21に示す通り、各種の量のUVC照射(300J/m2~2400J/m2のエネルギー密度)をニコチアナ・タバカム(Nicotiana tabacum)に試験し、感染性を評価した。図21に示す通り、病変は2400J/m2のUVCエネルギー投与量の後でゼロまで減らされ、したがって、ウイルスの良好な不活化が示された。加えて、多くの高レベルのエネルギー投与量もテストし、4800J/m2~5142J/m2のエネルギー密度でも、TMV NtKの良好な不活化が発生したこと明らかとなった。 As shown in FIG. 21, various amounts of UVC irradiation (energy densities from 300 J/m 2 to 2400 J/m 2 ) were tested on Nicotiana tabacum to assess infectivity. As shown in Figure 21, lesions were reduced to zero after a UVC energy dose of 2400 J/ m2 , thus indicating good inactivation of the virus. In addition, a number of higher energy doses were also tested and it was found that good inactivation of TMV NtK also occurred at energy densities from 4800 J/m 2 to 5142 J/m 2 .
複数の実施形態及び代替形態によれば、ウイルスの不活化のステップ(精製後、コンジュゲーション前の)は、以下の通りである。 According to several embodiments and alternatives, the virus inactivation step (after purification and before conjugation) is as follows.
A260で測定される50μg/ml未満の濃度にTMV NtK溶液を希釈する(260nmの波長でサンプルを紫外線に暴露し、サンプルを通過する光量を測定することによって核酸を定量化する、一般的な方法である。)。 Dilute the TMV NtK solution to a concentration of less than 50 μg/ml as measured by A260 (a common method of quantifying nucleic acids by exposing the sample to UV light at a wavelength of 260 nm and measuring the amount of light passing through the sample). is.).
0.45ミクロンでTMV溶液の濾過を行い、UV線の測定を妨げ得る細菌及び他のあらゆる大きな種を除去し、本実施形態に係る他の精製するステップを、UV光による不活化の直前に行う。 Filtration of the TMV solution at 0.45 micron to remove bacteria and any other large species that may interfere with the measurement of UV radiation, another purification step according to this embodiment, is performed just prior to inactivation by UV light. conduct.
約2400J/m2~約5142J/m2のエネルギー密度を有するUVスペクトル光にウイルスを暴露することによって、TMV NtKを不活化すること。幾つかの実施形態では、紫外線のエネルギー密度は、約4800J/m2~約5142J/m2である。複数の実施形態及び代替形態によれば、紫外線の波長は254nmである。 Inactivating TMV NtK by exposing the virus to UV spectrum light having an energy density of about 2400 J/m 2 to about 5142 J/m 2 . In some embodiments, the energy density of ultraviolet light is from about 4800 J/m 2 to about 5142 J/m 2 . According to embodiments and alternatives, the UV wavelength is 254 nm.
次に、不活化TMV NtKを組換え抗原にコンジュゲートする準備を行う。 Inactivated TMV NtK is then prepared for conjugation to recombinant antigen.
これらのウイルス不活化ステップは、商業的スケーラビリティ及びcGMP規則の遵守のために設計される。 These virus inactivation steps are designed for commercial scalability and compliance with cGMP regulations.
実施例9-コンジュゲーションのpH依存性
酸性pHでウイルスをインキュベートすることが結果として高品質のコンジュゲーションになるかどうかを評価するため、同じバッチのウイルス、抗原、緩衝液及びエステルを使用し、ウイルスの製剤化だけを変えて、実験を行った。反応1において、複数の実施形態及び代替形態に従い、TMVを、3.1mg/mlの濃度で、pH5.50の1×MESコンジュゲーション緩衝液に製剤化した。反応2において、TMVをリン酸塩緩衝液中11.0mg/mlまで濃縮し、コンジュゲーション反応体積の15%として、直接添加した。これらのステップの後、コンジュゲーションプロセスをSECによってモニターし、その際、0分(T=0によって示す)からの遊離TMVの秩序ある減少は、良好なコンジュゲーションを示す。
Example 9 - pH Dependence of Conjugation To assess whether incubating virus at acidic pH results in high quality conjugation, using the same batch of virus, antigen, buffer and ester, Experiments were performed, varying only the formulation of the virus. In
表7及び8に示すように、反応2が遊離TMVのままのパーセントで示すように、不成功である一方、反応1は成功したコンジュゲーション(0分からの遊離TMVの秩序ある減少)を示した。
As shown in Tables 7 and 8,
したがって、表7に示すように、酸性pHでのウイルスのインキュベーションは、結果としてコンジュゲーションが90%超になる。酸性pHでのインキュベーションステップがない場合、%コンジュゲーションは50%未満のままである(表8に示す)。 Thus, as shown in Table 7, incubation of virus at acidic pH results in greater than 90% conjugation. Without the acidic pH incubation step, the % conjugation remains below 50% (shown in Table 8).
この実験に基づいて、コンジュゲーションのモデル(図22に示す)を開発した。複数の実施形態及び代替形態によれば、ウイルスをコンジュゲーション環境に暴露することによって、ウイルスの化学的準備状態を改良(本明細書において「活性化すること」、「活性化」又は「活性化する」のように称する)して抗原を会合させることによって、精製されたウイルスと精製された抗原(図22で「rHA」と示す)との間のコンジュゲーションが非常に強化される。幾つかの実施形態では、コンジュゲート反応の前に酸性pHでウイルスを製剤化して、陽電荷をウイルス表面に集中させることによって、ウイルス活性化がなされる。幾つかの実施形態では、活性化ステップは、ウイルスを約5.5以下のpHで、活性化に十分な時間暴露することを含む。幾つかの実施形態では、コンジュゲーション環境に対するかかる暴露時間は、約18~72時間である。複数の実施形態及び代替形態によれば、酸性pHで精製されたウイルスを処理することは、コートタンパク質のリジンを荷電することによって、ウイルスを活性化する。コンジュゲーション環境におけるこの活性化ステップの結果、アミン基及びウイルスのクラスター形成を経たウイルス表面(図22に示すように)上の陽電荷集中は、組換え抗原のカルボキシル末端とのコンジュゲーションのための準備となる。 Based on this experiment, a model of conjugation (shown in Figure 22) was developed. According to embodiments and alternatives, exposing the virus to a conjugation environment improves the chemical readiness of the virus (referred to herein as "activating," "activating," or "activating"). The conjugation between the purified virus and the purified antigen (denoted as "rHA" in Figure 22) is greatly enhanced by associating the antigen with the antigen. In some embodiments, viral activation is achieved by formulating the virus at an acidic pH prior to the conjugation reaction to concentrate positive charges on the viral surface. In some embodiments, the activating step comprises exposing the virus to a pH of about 5.5 or less for a time sufficient for activation. In some embodiments, such exposure time to the conjugation environment is about 18-72 hours. According to embodiments and alternatives, treating the purified virus at acidic pH activates the virus by charging the lysines of the coat protein. As a result of this activation step in the conjugation environment, positive charge concentrations on the viral surface (as shown in Figure 22) via amine groups and viral clustering are available for conjugation with the carboxyl terminus of the recombinant antigen. Be prepared.
複数の実施形態及び代替形態に従うウイルス活性化ステップは、ウイルスの保存時のpHが、一般に中性pH又はその付近に維持される、従来のアプローチとは対照的である。図22に示すように、従来のアプローチはウイルス表面上に正電荷を集中させず、その結果、%コンジュゲーションは50%以下のままである(表8を参照)。さらに、従来のアプローチは、好ましい表面電荷を有することを代償にして溶解性を促進するリン酸緩衝液を利用する。 The virus activation step according to embodiments and alternatives is in contrast to conventional approaches in which the pH of the virus during storage is generally maintained at or near neutral pH. As shown in Figure 22, conventional approaches do not concentrate the positive charge on the viral surface, resulting in % conjugation remaining below 50% (see Table 8). Additionally, conventional approaches utilize phosphate buffers that promote solubility at the expense of having a favorable surface charge.
TMVを用いる良好なコンジュゲーションの調査において、動的光散乱(DLS)測定されるウイルスの半径が、活性化ステップの間、少なくとも2.75倍増加するときに、良好なコンジュゲーションが一般に起こることが観察された(表9Bと比較して、表9Aを参照)。一般に、これらの表に示すように、(例えば表9Cで議論される)成功したTMVコンジュゲーションは、約70nm~約195nm又はそれ以上のDLS半径の増大を特徴とするものであった。 In studies of successful conjugation with TMV, good conjugation generally occurs when the dynamic light scattering (DLS) measured viral radius increases by at least 2.75-fold during the activation step. was observed (see Table 9A compared to Table 9B). In general, as shown in these tables, successful TMV conjugations (eg, discussed in Table 9C) were characterized by increased DLS radii from about 70 nm to about 195 nm or more.
ウイルス活性化を利用した成功したコンジュゲーションに基づいて、精製されたウイルスに精製された抗原をコンジュゲートするためのプラットフォームを開発した。複数の実施形態及び代替形態によれば、コンジュゲーションのための精製された抗原を調製するためのステップは、以下の通りである:
コンジュゲーション反応のpH調節を確実にするために、精製された抗原を反応開始の直前に反応緩衝液に製剤化する。
Based on successful conjugations utilizing viral activation, we developed a platform for conjugating purified antigens to purified viruses. According to several embodiments and alternatives, the steps for preparing purified antigen for conjugation are as follows:
To ensure pH control of the conjugation reaction, purified antigen is formulated in the reaction buffer just prior to starting the reaction.
コンジュゲーションの前に、精製された抗原を、僅かに中性~塩基性pHのリン酸緩衝食塩水において保存する。 Prior to conjugation, purified antigen is stored in slightly neutral to basic pH phosphate-buffered saline.
分子の性質によって、抗原の標的pHは、典型的にpH5.50~6.50である。 Depending on the nature of the molecule, the target pH for antigens is typically pH 5.50-6.50.
ウイルスへのコンジュゲーションを容易にするために、保存用の緩衝液を、酸性pHを使用する限外濾過でMES/NaCl緩衝液で交換する。またタンパク質濃度を3mg/mL超に増加させる。 To facilitate conjugation to virus, storage buffer is exchanged with MES/NaCl buffer by ultrafiltration using acidic pH. Also increase the protein concentration above 3 mg/mL.
次にコンジュゲーション反応を、抗原調製の完了の4時間以内に開始し、タンパク質構造の不安定化を防止する。 The conjugation reaction is then initiated within 4 hours of completion of antigen preparation to prevent destabilization of protein structure.
複数の実施形態及び代替形態によれば、コンジュゲーションのための精製されたウイルスを調製するためのステップは、以下の通りである:
中性pHでの保存の後、ウイルスを、コンジュゲーションの前に酸性pHで活性化する。良好な反応のために、ウイルスを、コンジュゲーション反応開始の前に最低約18時間~最高約72時間、pH7.4のリン酸緩衝液からpH5.50の酢酸緩衝液へと製剤化する。幾つかの実施形態では、ウイルスを、コンジュゲーション反応開始の前に最低約18時間~最高72時間、pH7.4のリン酸緩衝液からpH4.50の酢酸緩衝液へと製剤化する。酸性pHで72時間超ウイルスを保存すると、ウイルスが難溶性となりコンジュゲーション効率を低下させる、ウイルス間での自己会合が形成されることが観察された。
According to embodiments and alternatives, the steps for preparing purified virus for conjugation are as follows:
After storage at neutral pH, virus is activated at acidic pH prior to conjugation. For a good reaction, the virus is formulated in a pH 7.4 phosphate buffer to a pH 5.50 acetate buffer for a minimum of about 18 hours and a maximum of about 72 hours before starting the conjugation reaction. In some embodiments, the virus is formulated in pH 7.4 phosphate buffer to pH 4.50 acetate buffer for a minimum of about 18 hours and a maximum of 72 hours prior to initiation of the conjugation reaction. It was observed that when viruses were stored at acidic pH for more than 72 hours, self-associations between viruses were formed that made the viruses less soluble and reduced conjugation efficiency.
表9A及び9Bは、DLSで測定されるウイルス(この場合、TMV)の半径を増加させることにより、活性化ステップが進むことをさらに証明する。具体的には、表9Aは、活性化された後、かつ右側の列に列挙する抗原との良好なコンジュゲーションがなされる前に、TMVのDLS半径を増加させたデータを示す。「半径の増加倍率」は、中性pHでの典型的なTMV半径約70nmによって、活性化の後のTMV半径を除算したものである。反対に、表9Bは活性化ステップを開始した後、右側の列に列挙される抗原とのコンジュゲーションの不成功の試みに先立ち、TMVのDLS半径を増加させたデータを示す。表9A及び9Bにおいて、左の列は、中性pH及び一般的な保存条件下での、すなわち活性化前の、TMVロッドの標準半径を表す。 Tables 9A and 9B further demonstrate that increasing the radius of the virus (in this case TMV) as measured by DLS advances the activation step. Specifically, Table 9A presents data from increased DLS radii of TMV after activation and before successful conjugation with the antigens listed in the right column. "Folding radius increase" is the TMV radius after activation divided by a typical TMV radius of about 70 nm at neutral pH. Conversely, Table 9B presents data in which the DLS radius of TMV was increased after initiating the activation step and prior to unsuccessful attempts at conjugation with the antigens listed in the right column. In Tables 9A and 9B, the left column represents the standard radius of TMV rods under neutral pH and typical storage conditions, ie before activation.
これらの調製ステップの後、抗原及びウイルスの反応物質を混合し、コンジュゲート混合物を形成させ、コンジュゲーションの進展を、DLS及びSDS-PAGE方法を使用してモニターした。表9Cは、DLSを使用した、ウイルスが酸性pHを使用して活性化された後の、コンジュゲーション反応の時間経過における平均分子半径を示す。表9Cに示す通り、分子半径は、抗原分子によるウイルスロッドの成功したコーティングを示す1つの指標である。 After these preparation steps, the antigen and virus reactants were mixed to form a conjugate mixture and the progress of conjugation was monitored using DLS and SDS-PAGE methods. Table 9C shows the average molecular radius over time of the conjugation reaction using DLS after the virus was activated using acidic pH. As shown in Table 9C, molecular radius is one indicator of successful coating of viral rods by antigenic molecules.
次に、図23は、複数の実施形態及び代替形態に従う、活性化TMV NtKと精製された抗原との間のコンジュゲーションのSDS-PAGEに基づく解析を示す。図23に示す通り、>200kDaのタンパク質バンドの出現に対応した、遊離TMV NtK及び遊離抗原の両方の秩序ある減少は、成功したコンジュゲーションを、時間経過と共に示すものである。 Next, FIG. 23 shows SDS-PAGE-based analysis of conjugation between activated TMV NtK and purified antigen, according to several embodiments and alternatives. As shown in Figure 23, an orderly decrease in both free TMV NtK and free antigen, corresponding to the appearance of a >200 kDa protein band, indicates successful conjugation over time.
実施例10-精製されたウイルス対精製された抗原の比の異なるコンジュゲーションに係るTEMイメージング
精製されたウイルスと精製された抗原との間の所望のコンジュゲーション反応は、以下の式によって表される:
ウイルス+抗原→ウイルス・抗原(式1)
Example 10 - TEM Imaging for Conjugation with Different Ratios of Purified Virus to Purified Antigen The desired conjugation reaction between purified virus and purified antigen is represented by the following equation: :
Virus + antigen → virus/antigen (Formula 1)
しかしながら、抗原が自己コンジュゲーションの傾向があることは公知であり、以下のる式で示すように、望ましい活性が得られない場合もあり得る:
ウイルス+抗原→ウイルス・抗原+抗原・抗原(式2)
However, antigens are known to be prone to self-conjugation and may not provide the desired activity, as shown in the following formula:
Virus + antigen → virus/antigen + antigen/antigen (Formula 2)
抗原-抗原コンジュゲートがサイズクロマトグラフィーステップの間、除去されないため、精製された抗原の自己コンジュゲーションは、ワクチンの開発成功にとって課題であり、その結果、免疫応答が最小化又は低下する。 Self-conjugation of purified antigens is a challenge for successful vaccine development because the antigen-antigen conjugates are not removed during the size chromatography step, resulting in minimal or reduced immune responses.
この自己コンジュゲーションの課題に対処するために、未反応の抗原及び抗原コンジュゲートを消費する方法を測定するための各種の実験を行った。最初に、それらを自己コンジュゲーション抑制試薬に暴露することによって、抗原をキャップした。この従来のアプローチが成功することを予想していたが、反応があまりに急速に発生したので、このアプローチは失敗した。 To address this self-conjugation issue, various experiments were performed to determine how unreacted antigen and antigen conjugates are consumed. Antigens were first capped by exposing them to a self-conjugation inhibiting reagent. We expected this conventional approach to be successful, but it failed because the reaction occurred too quickly.
次に、ウイルス対抗原の比率を、適切なコンジュゲーション比率を決定するために調整した。表10及び11及び図24~30に示すように、逆染色透過型電子顕微鏡(TEM)イメージングを行うことによって、7つの異なるサンプルを解析した。サンプル1~3は対照群とし、サンプル4~7には異なる血球凝集素(HA)対TMV比率を含んでいた(表3の操作ステップ5に示すように、コンジュゲーションプラットフォームの混合ステップ)。
The virus-to-antigen ratio was then adjusted to determine the appropriate conjugation ratio. Seven different samples were analyzed by reverse staining transmission electron microscopy (TEM) imaging, as shown in Tables 10 and 11 and Figures 24-30. Samples 1-3 served as controls and samples 4-7 contained different hemagglutinin (HA) to TMV ratios (mixing step of the conjugation platform, as shown in
本明細書において列挙される各種の呼称において、「KBP-VP」とは、TMV Antigen Presentationを示し、参照目的でのみ提供される。図24は、52,000×の倍率及び200nmのスケールバーの、サンプル1(遊離HA、ロット19UL-SG-001)のTEMイメージである。図24において、このサンプルが約5nm~約9nmの範囲のサイズの、小さい球状の矢印(矢印Aによって示される)、細長い粒子(矢印Bによって示される)を含んでいた。これらの粒子の外観は、天然の三量体コンフォメーションに合う、HAの秩序ある凝集に合わせた正規の構造を示す。加えて、粒子は、最小例のクランピングによって良好に分散した。 In the various designations listed herein, "KBP-VP" refers to TMV Antigen Presentation and is provided for reference purposes only. FIG. 24 is a TEM image of Sample 1 (Free HA, Lot 19UL-SG-001) at 52,000× magnification and 200 nm scale bar. In FIG. 24, the sample contained small spherical arrowheads (indicated by arrow A), elongated particles (indicated by arrow B), ranging in size from about 5 nm to about 9 nm. The appearance of these particles indicates a regular structure that fits the ordered aggregation of HA, matching the natural trimeric conformation. In addition, the particles were well dispersed with minimal clumping.
図25は、52,000×の倍率及び200nmのスケールバーの、サンプル2(TMV NtK単独、ロット18HA-NTK-001)のTEMイメージである。図25では、約125nm~約700nmの長さ、及び約18nm~約20.5nmの幅で変動するサイズのロッド形の粒子(矢印A)が観察された。これらの寸法は、TMVの粒子のサイズ及び形状に一致している。加えて、中央の約4nmのチャネルが、ロッド(矢印B)において観察され、それはTMVの公知の特徴である。複数のロッドは、それらの長軸と平行にしばしば配列され、ロッドの表面は一般に平滑であった。幾つかの場合に、小さい約8nm~約10nmの球状粒子(矢印C)が観察され、ロッドの表面に会合していたが、バックグラウンドでロッド形の粒子には会合していなかった。これらの球状粒子(矢印C)は、個々のHA三量体には類似していなかった。 FIG. 25 is a TEM image of Sample 2 (TMV NtK alone, Lot 18HA-NTK-001) at 52,000× magnification and 200 nm scale bar. In FIG. 25, rod-shaped particles (arrows A) of sizes varying in length from about 125 nm to about 700 nm and width from about 18 nm to about 20.5 nm were observed. These dimensions are consistent with the size and shape of the TMV particles. In addition, a central ~4 nm channel is observed in the rods (arrow B), which is a known feature of TMV. The rods were often aligned parallel to their long axes and the surfaces of the rods were generally smooth. In some cases, small about 8 nm to about 10 nm spherical particles (arrow C) were observed, associated with the surface of the rods, but not with rod-shaped particles in the background. These spherical particles (arrow C) did not resemble individual HA trimers.
図26は、52,000×の倍率及び200nmのスケールバーの、サンプル3(HA:HA自己コンジュゲート、TMV NtKを添加、ロット19UL-SG-004)のTEMイメージである。図26において、約25nm~約885nmの長さ、約18nm~約20.5nmの幅(矢印A)、及び中央の約4nmの内側チャネル(矢印B)で変動する、ロッド形の粒子が観察された。ロッドは、全く装飾されておらず、又はまばらに各種のサイズ及び形状の小さい、タンパク質の粒子で装飾されていた(矢印C)。小さい、タンパク質性の粒子の幾つかは、バックグラウンドでも見られ、ロッドとは会合していなかった(矢印D)。図26は、HA粒子の大きな塊を示すが、TMVは予想通りに非コンジュゲート型TMV(図25に示される)と同一に見えた。 FIG. 26 is a TEM image of Sample 3 (HA:HA self-conjugate, TMV NtK spiked, Lot 19UL-SG-004) at 52,000× magnification and 200 nm scale bar. In FIG. 26, rod-shaped particles are observed, varying in length from about 25 nm to about 885 nm, width from about 18 nm to about 20.5 nm (arrow A), and inner channel of about 4 nm in the middle (arrow B). rice field. The rods were either completely undecorated or sparsely decorated with small protein particles of various sizes and shapes (arrow C). Some of the small, proteinaceous particles were also seen in the background and were not associated with rods (arrow D). Figure 26 shows large clumps of HA particles, but the TMV appeared identical to the unconjugated TMV (shown in Figure 25) as expected.
図27は、52,000×の倍率及び200nmのスケールバーの、サンプル4(TMV:HA、1:1の比、ロット18 KBP-VP-SG-002)のTEMイメージである。図27において、約50nm~約1000nm以上の長さ、約18nm~約20.5nmの幅(矢印A)、中央の約4nmの内側チャネル(矢印B)で変動する、ロッド形の粒子が観察された。粒子ロッドは、図28において観察されるコンジュゲート型TMVとサイズ及び形状が同様であったが、例外として、大部分のロッドが、それらの表面上の小さいタンパク質の密度で重く装飾されていた(矢印C)。小さい、タンパク質性の粒子の幾つかは、バックグラウンドでも見られ、ロッドとは会合していなかった(矢印D)。図27に示されるサンプル5は他のTEMイメージより優れているように見えるが、これはコンジュゲーション前のウイルス処理の違いに最もよるものであろう。このバッチの場合、ウイルスをpH5.50で調製し、pHを15分間にわたり4.50に低下させ、コンジュゲーション反応の開始時にpH5.50まで戻した。図28~30に示されるバッチの場合、ウイルスをpH4.50に直接製剤化し、コンジュゲーションの前に一晩維持した。
FIG. 27 is a TEM image of Sample 4 (TMV:HA, 1:1 ratio,
図28は、52,000×の倍率及び200nmのスケールバーの、サンプル5(TMV:HA、1:1の比、ロット19UL-SG-001)のTEMイメージである。図28において、約65nm~約720nmの長さ、約18nm~約20.5nmの幅(矢印A)、及び中央の約4nmの内側チャネル(矢印B)で変動する、多くのロッド形の粒子が観察された。粒子ロッドは、図25において観察された遊離TMV NtK(サンプル2)と、サイズ及び形状において類似していた。しかしながら、図25に示される非コンジュゲート型ウイルスとは対照的に、図28において観察される粒子ロッドは、適度なタンパク質の密度で装飾されていた(矢印C)。これらの密度は、形状及びサイズにおいて不規則であり、明らかなパターンなしでロッドの表面とランダムに会合しているように見えた。小さい、タンパク質性の粒子の幾つかは、バックグラウンドでも見られ、ロッドとは会合していなかった(矢印D)。 FIG. 28 is a TEM image of Sample 5 (TMV:HA, 1:1 ratio, Lot 19UL-SG-001) at 52,000× magnification and 200 nm scale bar. In FIG. 28, many rod-shaped particles vary in length from about 65 nm to about 720 nm, width from about 18 nm to about 20.5 nm (arrow A), and inner channel of about 4 nm in the middle (arrow B). observed. The particle rods were similar in size and shape to the free TMV NtK (Sample 2) observed in FIG. However, in contrast to the unconjugated virus shown in Figure 25, the particle rods observed in Figure 28 were decorated with moderate protein densities (Arrow C). These densities were irregular in shape and size and appeared to be randomly associated with the surface of the rods with no apparent pattern. Some of the small, proteinaceous particles were also seen in the background and were not associated with rods (arrow D).
図29は、52,000×の倍率及び200nmのスケールバーの、サンプル6(TMV:HA、1:4の比、ロット19UL-SG-002)のTEMイメージである。図29において、約25nm~約1000nm以上の長さ、約18nm~約20.5nmの範囲の幅(矢印A)、中央の約4nmの内側チャネル(矢印B)で変動する、ロッド形の粒子が観察された。図29において観察された粒子ロッドは、サイズの点で前にコンジュゲートされたサンプルと同様であったが、小さいタンパク質の密度(矢印C)の表面修飾のレベルは、適度なものからまばらなものまで変動した。小さい、タンパク質性の粒子の幾つかは、バックグラウンドでも見られ、ロッドとは会合していなかった(矢印D)。 FIG. 29 is a TEM image of Sample 6 (TMV:HA, 1:4 ratio, Lot 19UL-SG-002) at 52,000× magnification and 200 nm scale bar. In FIG. 29, rod-shaped particles fluctuate with a length of about 25 nm to about 1000 nm or more, a width ranging from about 18 nm to about 20.5 nm (arrow A), and an inner channel of about 4 nm in the middle (arrow B). observed. The particle rods observed in Figure 29 were similar in size to the previously conjugated samples, but the density of small proteins (arrow C) varied from moderate to sparse levels of surface modification. fluctuated up to Some of the small, proteinaceous particles were also seen in the background and were not associated with rods (arrow D).
図30は、52,000×の倍率及び200nmのスケールバーの、サンプル7(TMV:HA、1:16の比、ロット19UL-SG-003)のTEMイメージである。図30において、約30nm~約1000nm以上の長さ、約18nm~約20.5nmの幅(矢印A)、中央の約4nmの内側チャネル(矢印B)の、ロッド形の粒子が観察された。図30において観察された粒子ロッドは、全体の形態の点で以前のコンジュゲートされたサンプルと同様であった。しかしながら、ロッドは、まばらにタンパク質(矢印C)で装飾されるだけであったか、又は全く装飾されていなかった。小さい、タンパク質性の粒子は、僅かにバックグラウンドで見られ、ロッドとは会合していなかった(矢印D)。 FIG. 30 is a TEM image of Sample 7 (TMV:HA, 1:16 ratio, Lot 19UL-SG-003) at 52,000× magnification and 200 nm scale bar. In FIG. 30, rod-shaped particles were observed with a length of about 30 nm to about 1000 nm or more, a width of about 18 nm to about 20.5 nm (arrow A), and an inner channel of about 4 nm in the center (arrow B). The particle rods observed in Figure 30 were similar to the previous conjugated samples in terms of overall morphology. However, the rods were only sparsely decorated with protein (arrow C) or not at all. Small, proteinaceous particles were seen slightly in the background and were not associated with rods (arrow D).
図24~30は、1:1の比率が完全なロッド装飾を示したことを示し、また4:1の比率が中程度の装飾を示し、16:1の比率がまばらな装飾を示したことを示す。換言すると、1:1の比率は、HA抗原の重い抗原装飾(すなわちより多くの密度)を有するウイルスロッドを発生させ、一方16:1の比率は、各ロッド上のHA抗原のより少ない抗原装飾(すなわちより少ない密度)を有するウイルスロッドを発生させた。コンジュゲート反応の副産物として、主に1:1の比率の反応で、HA-HA自己コンジュゲートが観察された。さらに、TEMイメージ並びにSDS-PAGEによる反応解析において、1:1の反応と比較して、4:1の反応では遊離HA又はHA-HAコンジュゲートが少なく見え、16:1の反応ではより少なく見えた(データは示さず)。言い換えると、もっぱらHAのTMVロッドへのコンジュゲーション効率は、全体的に16:1の比率で高かったが、1:1の反応よりもロッド当たりのHAの密度が少なかった。 Figures 24-30 show that a 1:1 ratio showed complete rod decoration, a 4:1 ratio showed medium decoration and a 16:1 ratio showed sparse decoration. indicates In other words, a 1:1 ratio generated viral rods with heavy antigenic decoration (i.e., greater density) of HA antigens, while a 16:1 ratio produced less antigenic decoration of HA antigens on each rod. viral rods were generated with a (ie, lower density). HA-HA self-conjugation was observed as a by-product of the conjugation reaction, mainly in a 1:1 ratio reaction. Furthermore, TEM images as well as reaction analysis by SDS-PAGE showed less free HA or HA-HA conjugate in the 4:1 reaction and less in the 16:1 reaction compared to the 1:1 reaction. (data not shown). In other words, the efficiency of conjugation of exclusively HA to TMV rods was overall higher in the 16:1 ratio, but with a lower density of HA per rod than in the 1:1 reaction.
実施例11-異なるコンジュゲーション条件の遠心沈降速度解析
分析用超遠心機(「AUC」)において測定される沈降速度(「SV」)は、タンパク質の異質性及び凝集体の会合状態に関する情報を得る理想的な方法である。具体的には、凝集体又は異なるオリゴマーは、異なる沈降係数を基礎として検出することができる。この方法はまた、1重量%以下のレベルで凝集体又は他の微量成分を検出する。さらに、SVは、種の相対量の高品質な定量化を提供し、いかなる凝集体においても正確な沈降係数を提供する。
Example 11 - Centrifugal Sedimentation Velocity Analysis of Different Conjugation Conditions Sedimentation Velocity ("SV") Measured in an Analytical Ultracentrifuge ("AUC") Provides Information on Protein Heterogeneity and Aggregate Association State The ideal way. Specifically, aggregates or different oligomers can be detected on the basis of different sedimentation coefficients. This method also detects aggregates or other minor constituents at levels of 1% by weight or less. Furthermore, SV provides high quality quantification of the relative abundance of species and provides accurate sedimentation coefficients in any aggregate.
自己コンジュゲートした未反応のHAの含量及び異なるコンジュゲート条件によるTMV NtK上のHA占有量を測定するため、遊離抗原、遊離ウイルス及び各種のTMV:HA比率の遠心沈降と関連する全シグナルを、SV-AUCを使用して測定した。以下のサンプル及び説明を表12に示す: To determine the content of unreacted self-conjugated HA and HA occupancy on TMV NtK by different conjugation conditions, total signals associated with centrifugation of free antigen, free virus and various TMV:HA ratios were analyzed. Measured using SV-AUC. The following samples and descriptions are shown in Table 12:
これらのストックは冷蔵で輸送され(冷凍されていない)、次に分析されるまで2~8℃で保存した。Corning製の1×PBSを、サンプル希釈のために、ブランク参照として使用した。1X PBSで、サンプル1を1:1で希釈し、サンプル2~7を1:3で希釈し、沈降速度用サンプルを調製した。吸光度検出システムの線形範囲の中にサンプルの全吸光度が含まれるよう、これらの希釈を行った。
These stocks were shipped refrigerated (not frozen) and then stored at 2-8°C until analysis.
方法:希釈したサンプルを、12mmの光学路長の2チャネルCharcoal-Eponセンターピースを有するセルにロードした。1X PBSを、各セルの参照チャネルにロードした。ロードされたセルを分析ローターに入れ、分析用超遠心機にロードし、20℃に冷却した。ローターを次に、3000rpmで回転させ、サンプルをスキャンし(280nm)適切なセルローディングを確認した。サンプル2~7の場合、ローターを9,000rpmの最終回転速度とした。スキャンは、できるだけ速く、約11時間(各サンプルのための250件の全スキャン)、このローター回転数(3分ごと)で記録した。サンプル1(遊離HA)の場合、ローターは35,000rpmとし、スキャンは5.3時間、4分毎に記録した。Schuck,P.(2000)、「Size-distribution analysis of macromolecules by sedimentation velocity ultracentrifugation and Lamm equation modeling」、Biophys.J.78、1606~1619に記載されているc(s)法を使用して、データを次に分析した。この方法を使用して、未加工のスキャンを直接フィットさせて、沈降係数の分布を導出し、その一方で、データに対する拡散の影響をモデリングして解像度を強化した。 Method: Diluted samples were loaded into a cell with a 2-channel Charcoal-Epon centerpiece with an optical path length of 12 mm. 1X PBS was loaded into the reference channel of each cell. The loaded cells were placed in an analytical rotor, loaded into an analytical ultracentrifuge and cooled to 20°C. The rotor was then spun at 3000 rpm and the samples were scanned (280 nm) to confirm proper cell loading. For samples 2-7, the rotor had a final spin speed of 9,000 rpm. Scans were recorded at this rotor speed (every 3 minutes) for approximately 11 hours (250 total scans for each sample) as fast as possible. For sample 1 (free HA), the rotor was at 35,000 rpm and scans were recorded every 4 minutes for 5.3 hours. Schuck, P.; (2000), "Size-distribution analysis of macromolecules by sedimentation velocity ultracentrifugation and Lamm equation modeling", Biophys. J. The data were then analyzed using the c(s) method described in 78, 1606-1619. This method was used to directly fit the raw scans to derive the sedimentation coefficient distribution, while modeling the effects of diffusion on the data to enhance resolution.
結果及び考察:サンプル1~7のための高解像度な沈降係数分布を、図31~37に示す。これらの図において、縦軸は濃度を示し、横軸は、沈降係数を基礎とする分離を示す。各ピークの下の領域がその種の割合を示すことを確認するため、全曲線下面積を1.0(100%)にセットすることによって、各分布を正規化した。サンプル2~7が沈降係数の幅広い範囲で沈殿する材料を含むため、データ解析をプッシュし、2000のSvedburg単位(S)と同程度に急速に沈殿する種をカバーし、それにより、横軸はログスケールとする。ログスケーリングがピークの可視領域を歪め得るのを補償するため、縦軸では沈降係数を乗算し、それにより、相対的なピーク面積が正しく拡大・縮小される。サンプル1(遊離HA)のためのデータは、線形沈降係数スケールを使用して、慣例的に示す。 Results and Discussion: High-resolution sedimentation coefficient distributions for samples 1-7 are shown in Figures 31-37. In these figures, the vertical axis indicates concentration and the horizontal axis indicates separation based on sedimentation coefficient. Each distribution was normalized by setting the total area under the curve to 1.0 (100%) to ensure that the area under each peak represented the proportion of that species. Data analysis was pushed as samples 2-7 contained material that precipitated over a wide range of sedimentation coefficients, covering species that precipitated as rapidly as 2000 Svedburg units (S), whereby the horizontal axis was Log scale. To compensate that log scaling can distort the visible region of the peaks, the vertical axis is multiplied by the sedimentation coefficient so that the relative peak areas are properly scaled. Data for sample 1 (free HA) are conventionally presented using a linear sedimentation coefficient scale.
図31は、サンプル1(単独HA、ロット19S-G-001)の正規化された沈降係数の分布である。遊離抗原がウイルスより非常に小さいサイズであるため、このサンプルは、適切な粒度分布を特徴づけるために、サンプル2~7(9,000rpm)より非常に速いローター回転数(35,000rpm)で解析した。図31に示す通り、サンプル1はいくらか均一であり、8.967Sで73.7%のメインピークを示す。これは、HA抗原のみのサンプルの予想される結果であった。主な境界線の幅とこの沈降係数は、このメインピーク種が約222kDaのモル質量を有することを意味し、これはこのメインピークが予想される概略的にHAの約70kDa単量体の三量体に対応することを示し得る。この沈降係数が単量体に対応することは、物理的に不合理であり、その代わりに、メインピークは、単量体より大きなオリゴマー状態に対応する。下記の表13のHA3 Singaporeの放出のSEC HPLCデータにて強調されるように、HAの>90%は、三量体状態で同定され、解析した4つのサンプルのうちの3については、50%超の三量体形成であった。
FIG. 31 is the normalized sedimentation coefficient distribution for Sample 1 (HA alone, Lot 19S-G-001). Due to the much smaller size of the free antigen than the virus, this sample was run at a much higher rotor speed (35,000 rpm) than samples 2-7 (9,000 rpm) to characterize the proper particle size distribution. bottom. As shown in Figure 31,
図31にも示されるように、メインピークより急速な沈降の7つのマイナーピークが検出され、それは全ての沈降の吸光度の6.2%を一緒に表す。おそらく、それらの2つのピークは、高分子量の不純物よりもむしろ生成物の凝集体を表す。単量体より1.4倍急速に、12.4S(4.25%)の主要な集合種が沈降しており、二量体で観察される通常1.4~1.5の範囲に入る比率である。その比率は、この種がメインピーク材料の二量体であることが示唆され(おそらく約70kDa単量体の六量体)、その沈降係数は、それがメインピーク材料の高度に伸長した、又は部分的に開いた三量体であることを示唆し得る(おそらく約70kDa単量体の九量体)。 As also shown in Figure 31, seven minor peaks of faster sedimentation than the main peak were detected, which together represent 6.2% of the absorbance of all sediments. Presumably, those two peaks represent product aggregates rather than higher molecular weight impurities. The major aggregate species of 12.4S (4.25%) is sedimenting 1.4 times faster than the monomer, falling in the range of 1.4-1.5 typically observed for the dimer. ratio. The ratio suggests that this species is a dimer of the main peak material (probably a hexamer of about 70 kDa monomer), and its sedimentation coefficient suggests that it is highly elongated of the main peak material, or It could suggest a partially open trimer (probably a nonamer of about 70 kDa monomers).
図31において、15.3S(0.96%)の次のピークは、単量体より1.7倍急速に沈降しており、メインピーク材料の三量体を示唆する。30.9S.より大きないかなる沈降係数の吸光度も検出されなかった。また、2.8S(2.81%)、4.5S(12.44%)及び6.0S(4.94%)の3つのマイナーなピークで、メインピークよりゆっくり沈降するものが検出された。これらのマイナーピークのうち、4.5Sのピークは、おそらく抗原単量体に対応する可能性が高い。 In Figure 31, the next peak at 15.3S (0.96%) precipitates 1.7 times faster than the monomer, suggesting a trimer of the main peak material. 30.9S. No absorbance of any higher sedimentation coefficient was detected. Three minor peaks of 2.8S (2.81%), 4.5S (12.44%) and 6.0S (4.94%) were also detected that settled more slowly than the main peak. . Among these minor peaks, the 4.5S peak most likely corresponds to the antigen monomer.
図32は、サンプル2(遊離TMV NtK、ロット.18HA-NTK-001)の正規化された沈降係数の分布である。図32に示す通り、沈降する材料は、約60Sでは検出されなかった。このサンプルは、非常に不均一に見え、最もリッチなピークが229S(30.9%)の沈降であった。2番目にリッチなピークは、191S(28.7%)で検出された。どのピークが完全に構築されたウイルスに対応するかは明らかでない。加えて、全シグナルの25.3%は、229S~ら2,000Sの沈降として観察され、最も大きな沈降係数がこの実施例11において見られた。約60S~2000Sへの部分的に分割されたピークが何を表すかは不明である。 Figure 32 is the normalized sedimentation coefficient distribution for sample 2 (free TMV NtK, Lot.18HA-NTK-001). As shown in Figure 32, no sedimenting material was detected at about 60S. This sample appeared very heterogeneous, with the richest peak being the sedimentation of 229S (30.9%). A second richest peak was detected at 191S (28.7%). It is not clear which peak corresponds to fully assembled virus. In addition, 25.3% of the total signal was observed as sedimentation from 229S to 2,000S, with the largest sedimentation coefficient seen in this Example 11. It is unclear what the partially split peak from about 60S to 2000S represents.
図33~37は、ウイルス-抗原コンジュゲートの正規化沈降係数分布を示す。これらの図の各々は、沈降しなかった約0.15ODの有意な吸光度を示す。これは、全ての残りの材料をペレット化するために、各ランの完了後にローター速度を35,000RPMに増加させることによって確立された。この材料は、遊離抗原又は遊離TMV NtKサンプルのいずれにおいても観察されなかった。しかしながら、この原料は沈殿しなかったため、測定されたサイズ分布の結果に影響を与えなかった。 Figures 33-37 show the normalized sedimentation coefficient distributions of virus-antigen conjugates. Each of these figures shows a significant absorbance of approximately 0.15 OD that did not settle. This was established by increasing the rotor speed to 35,000 RPM after completion of each run in order to pellet all remaining material. This material was not observed in either free antigen or free TMV NtK samples. However, this material did not precipitate and thus did not affect the measured size distribution results.
図33は、サンプル3(TMV対HA=1:1比での、ロット19UL-SG-004)の正規化沈降係数の分布である。図33に示すように、沈降係数における結果は、約40S~2000Sの範囲であり、遊離ウイルスで観察された結果と類似している(図33に示す)。沈降係数の範囲1~40S:9.9S(28.3%)、18.7S(7.8%)、及び34.5S(1.0%)の、3つのピークも観察された。9.9Sで観察されたピークは、遊離HAサンプルで観察された主ピークに対応し得る(図32に示す)。より小さいピークの多様性は、HA-HA自己コンジュゲートのイベントを反映し得る。
FIG. 33 is the normalized sedimentation coefficient distribution for Sample 3 (
図34は、サンプル4(TMV対HA=1:1比での、ロット18 KBP-VP-SG-002)の正規化沈降係数の分布であり、図35は、サンプル5(TMV対HA=1:1比での、ロット19UL-SG-001)の正規化沈降係数の分布である。図34及び図35に示す結果は、サンプル3(及び図33に示す)について説明したものと同様である。しかしながら、幾つかの顕著な差異が観察された。第1に、このローター速度での分解能が低いために、遊離抗原サンプル(1~40S)について観察された差異について言及することが困難である。それにもかかわらず、図34及び35は、サンプル3よりも40S~2,000S(ウイルス関連物質を示す)からのより多くの総シグナルが存在することを示す。
Figure 34 is the normalized sedimentation coefficient distribution for Sample 4 (
図36は、サンプル6(TMV対HA=4:1比での、ロット18 19UL-SG-002)の正規化沈降係数の分布であり、図37は、サンプル7(TMV対HA=16:1比での、ロット19UL-SG-003)の正規化係数の分布である。図36は、91.1%のウイルス関連物質(すなわち、ウイルス抗原コンジュゲート)を示し、図37は、99.4%のウイルス関連物質(すなわち、ウイルス抗原コンジュゲート)を示す。
Figure 36 is the normalized sedimentation coefficient distribution for Sample 6 (
図33~37に示されるウイルス-抗原の正規化された沈降係数分布の結果を、表14に示す。前述のように、複数の実施形態及び代替形態によれば、1~40Sの間の画分はHA単量体/三量体のパーセントを示し、40~2000Sの間の画分はTMV NtK-HAコンジュゲートのパーセントを示す。 The results of the virus-antigen normalized sedimentation coefficient distributions shown in FIGS. 33-37 are shown in Table 14. As mentioned above, according to embodiments and alternatives, the fraction between 1-40S represents the percentage of HA monomer/trimer and the fraction between 40-2000S represents TMV NtK- Percentage of HA conjugates is shown.
表14の結果は、4:1及び16:1の比と比較して、1:1の比がより多くのHAの自己コンジュゲート及びHA生成物を有することを示す。さらに、TMV:HA比を増加させると、TMVコンジュゲーションイベントにおけるHA生成物の実質的に完全な会合が生じる(サンプル7においてほぼ100%のコンジュゲーションに近づく)。 The results in Table 14 show that the 1:1 ratio has more HA self-conjugate and HA product compared to the 4:1 and 16:1 ratios. Furthermore, increasing the TMV:HA ratio results in virtually complete association of the HA product at the TMV conjugation event (approaching almost 100% conjugation in sample 7).
複数の実施形態及び代替形態によれば、コンジュゲーション反応におけるHAの量を、TMV NtK対HA比を1:1から16:1に増加させることによって減少させることにより、(1)実施例10及び図24~30によって観察されるように、各TMVロッド上のHA抗原の凝集が減少する、(2)図31~37及び表14に示されるように、自己コンジュゲーション及び未反応HAイベントの量がほぼゼロに減少する、及び(3)図31~37及び表14に示されるように、自己コンジュゲーション及び未反応HAイベントと比較して、TMVへのHAの会合(パーセンテージ)が増加する。 According to embodiments and alternatives, the amount of HA in the conjugation reaction was reduced by increasing the TMV NtK to HA ratio from 1:1 to 16:1 by (1) Example 10 and (2) the amount of self-conjugation and unreacted HA events, as shown in FIGS. 31-37 and Table 14; and (3) the association (percentage) of HA to TMV increases compared to self-conjugation and unreacted HA events, as shown in FIGS.
実施例12-マウスにおける免疫応答
本発明のウイルス抗原コンジュゲートの投与後の免疫応答を判定するために、マウスに、筋肉内注射を介してワクチンとしてコンジュゲートを投与した。各ワクチンは本明細書に記載の1:1(TMV:HA)比で産生されたTMV:HAコンジュゲートであり、試験の0日目及び14日目に大部分の動物に投与した(対照動物には、緩衝液単独、TMV単独、又はHA単独を投与した)。投与されたワクチンは、以下の表15に示すように、15、7.5、又は3.75mcg(マイクログラム)のいずれかの抗原で受けた。1つのコホートは7日目にサンプルを採取し、14日目及び21日目に別のサンプルを採取し、28日目、42日目、及び90日目に第3のサンプルを採取し、次いで、サンプルを血球凝集阻害(HAI)アッセイに供した。
Example 12 - Immune Response in Mice To determine the immune response following administration of a viral antigen conjugate of the invention, mice were administered the conjugate as a vaccine via intramuscular injection. Each vaccine was a TMV:HA conjugate produced at a 1:1 (TMV:HA) ratio as described herein and administered to most animals on
このアッセイに基づくと、いずれのワクチンについても、いずれの動物からも、7日目又は14日目に測定可能な反応は生じなかった。しかしながら、21日目に一部の動物で初期反応が認められた。具体的には、10/27匹の動物が、H1N1ワクチン(インフルエンザA/ミシガン/45/2015(H1N1pdm09))に対して低いレベルで反応を示した(それらのうちの1匹のみ>80HAIタイター)。また、22/27匹は、H3N2ワクチン(インフルエンザA/シンガポール/INFIMH-16-0019/2016)に対して低いレベルで反応を示した(それらのうち2匹のみ>80)。28日目に、H1N1ワクチンに測定可能に応答するこのコホート内の動物の数は8/29匹であり、単一の動物は80HAIタイターであり、他の全てはそれより低かった。H3N2ワクチンについては、測定可能な応答数は14/29匹であり、また、1匹の動物で80HAIタイターであり、他の全てはそれよりも低かった。
Based on this assay, none of the animals produced a measurable response on
最も顕著な結果は、42日目及び90日目に採取された血液サンプルから観察され、以下の表15に示す。この表において、平均の標準誤差(SEM)を、応答する動物の平均及び割合(Fr.Resp.)と共に示す。各コホートにおいて、マウスの何匹かは、インフルエンザBウイルス(それぞれ、B/Colorado/06/2017(V)及びB/Phuket/3073/2013(Y))に対するワクチンを受けたことに留意されたい。B型インフルエンザウイルス及び対応するHA免疫原は、A型HA免疫原としての効率及び有効性でマウスにおいてHAIタイターを生じさせないことが知られているため、予想されるように、これらの動物においていずれの日にも応答は検出されなかった。
The most striking results were observed from blood samples taken on
前述の免疫応答試験とは別に、適切なウイルス対抗原比に関して本発明のシステムをさらに評価するために、マウスにおける液性免疫応答を、以下に記すように、対照と共に、インフルエンザA抗原及びインフルエンザB抗原の両方の様々なTMV:HAコンジュゲート比(すなわち、1:1、4:1、16:1)でワクチン接種した後に評価した。このようにして、種々のコンジュゲーション比及び免疫応答に対するそれらの効果を試験した。ワクチン接種を受けたマウスに、試験の0日目及び14日目に、背側の皮下領域に15mcgのHAを注射により投与した。次いで、ワクチン接種に対する血清抗体応答を、HA特異的活性について解析した。表15(捕捉タンパク質として使用されるH3インフルエンザウイルス)及び16(捕捉タンパク質として使用される組換えH3タンパク質)は、マウスの群(群当たり12匹のマウス)、及び投与された薬剤を示し、各表の右側の列は、ELISA抗体(Ab)タイターの結果を示す。
To further evaluate the system of the present invention for appropriate virus-to-antigen ratios, apart from the immune response studies described above, humoral immune responses in mice were tested with influenza A and influenza B antigens, along with controls, as described below. Various TMV:HA conjugate ratios (ie, 1:1, 4:1, 16:1) of both antigens were evaluated after vaccination. In this way different conjugation ratios and their effect on the immune response were tested. Vaccinated mice were administered 15 mcg of HA by injection into the dorsal subcutaneous area on
図38は表16に関連する散布図であり、0、1:1、4:1、及び16:1(TMV:HA)の比でのワクチンの投与後のH3:HA抗体タイターのグラフ分析を提供する。図39はまた、コーティングとして組換えH3抗原(表17)を、又は抗インフルエンザA H3抗原抗体と結合する捕捉タンパク質として捕捉H3ウイルス(表17)を用いた、抗原関連Abタイターの幾何平均値試験の結果を図示する。密度(HAが占めるTMVの表面積)に関して、3つの比の傾向は、TEM及びAUC分析によって実証されるように、1:1(最も高電荷密度)>4:1>16:1(最も低電荷密度)の順であった。H3抗原を用いて得られたELISA結果を表すこれらの図において、最も高い免疫応答は、最も低密度のコンジュゲートを用いたときに観察された。すなわち、免疫応答の傾向は16:1>4:1>1:1であり、密度の傾向と逆になった。したがって、驚くべきことに、TMV:HAのこれらの比において、低いコンジュゲーション密度が、より良好な免疫応答を提供する傾向があることが分かった。抗原性が最大のHAコンジュゲーションイベントと相関しないというこの驚くべき発見の説明としては、以下が挙げられる:(1)密度が比較的低い場合、抗原のさらなる均一さに加え、未反応又は自己コンジュゲートタンパク質が少ないこと、(2)コンジュゲート抗原のより効率的なプロセシング及びより保存された/均一な抗原のコンフォメーションが得られること、並びに(3)(例として)TMVロッドが多くの抗原提示細胞を刺激して、注射部位に移動させ、付着抗原のプロセシング又はこれらの因子の幾つかの組合せを刺激し得ること。しかしながら、TMV粒子の存在のみが、コンジュゲーションの必要性を置き換えないことに留意されたい(例えば、表14及び15を参照されたい)。 Figure 38 is a scatter plot related to Table 16, showing a graphical analysis of H3:HA antibody titers after administration of vaccine at ratios of 0, 1:1, 4:1, and 16:1 (TMV:HA). offer. Figure 39 also shows geometric mean studies of antigen-associated Ab titers using recombinant H3 antigen (Table 17) as a coating or captured H3 virus (Table 17) as a capture protein that binds anti-influenza A H3 antigen antibodies. The results of With respect to density (surface area of TMV occupied by HA), the three ratio trends are 1:1 (highest charge density) > 4:1 > 16:1 (lowest charge density), as demonstrated by TEM and AUC analysis. density). In these figures representing ELISA results obtained with H3 antigen, the highest immune response was observed with the lowest density conjugate. That is, the trend of immune response was 16:1>4:1>1:1, which was opposite to the density trend. Therefore, it was surprisingly found that at these ratios of TMV:HA, lower conjugation densities tended to provide better immune responses. Explanations for this surprising finding that antigenicity does not correlate with maximal HA conjugation events include: (1) when the density is relatively low, there is more homogeneity of the antigen, as well as unreacted or self-conjugated; (2) resulting in more efficient processing of conjugated antigens and more conserved/uniform antigen conformation; and (3) (as an example) TMV rods exhibit more antigen presentation. The ability to stimulate cells to migrate to the injection site, to process adherent antigens, or some combination of these factors. Note, however, that the presence of TMV particles alone does not replace the need for conjugation (see, eg, Tables 14 and 15).
A型インフルエンザH3抗原に加えて、B型インフルエンザ抗原(B-Phuket HA)も、組換えB型インフルエンザPhuket抗原及びその対応する抗体の結合の傾向を用いて試験した。以下の表17は、平均ELISA Abタイターの結果に基づいて16:1>4:1>1:1を示すことが明らかになっていない試験のこの部分の結果を示す。 In addition to influenza A H3 antigen, influenza B antigen (B-Phuket HA) was also tested using the binding propensity of recombinant influenza B Phuket antigen and its corresponding antibody. Table 17 below shows the results of this portion of the study that were not shown to exhibit 16:1>4:1>1:1 based on mean ELISA Ab titer results.
それでも、16:1の比が最も高い平均抗体タイターを示した。したがって、密度と免疫応答との間の同じ関係を予測して、インフルエンザB抗原(B-Phuket HA)の試験に適用することは合理的である。すなわち、H3抗原の結果と同様に、免疫応答は、より低密度のコンジュゲートの形成が高くなる。また、4:1比のコンジュゲーション反応が、コンジュゲーション中の異常による可能性があったため、他の比における反応のように進行しなかったと考える理由があり、このサンプルについては電子顕微鏡検査も超遠心分離分析も行わなかった。いずれの場合も、ここでのデータは、3つの比率全てで免疫応答を示す。複数の比で免疫応答が見られたという事実は、いずれか1つの特定の比に拘束されないというシステムの堅牢性を強調する。特定のTMVコンジュゲートワクチンで見られるこの柔軟性は、おそらく、これらの試験に含まれるH3及びH1抗原に加えて、他の抗原がTMVにコンジュゲートされた場合、並びにTMVに加えて他のウイルス担体が担体として使用された場合にも、システムが良好に機能するというさらなる示唆を与えるものである。 Still, a ratio of 16:1 showed the highest average antibody titers. Therefore, it is reasonable to expect the same relationship between density and immune response to apply to testing for influenza B antigen (B-Phuket HA). Thus, similar to the results of the H3 antigen, the immune response is higher in the formation of lower density conjugates. There is also reason to believe that the 4:1 ratio conjugation reaction did not proceed as well as reactions at other ratios, possibly due to anomalies during conjugation, and electron microscopy was also superficially examined for this sample. No centrifugation analysis was performed. In any case, the data here show an immune response at all three ratios. The fact that immune responses were seen at multiple ratios underscores the robustness of the system in not being bound to any one particular ratio. This flexibility seen with certain TMV conjugate vaccines is likely due to the fact that other antigens were conjugated to TMV in addition to the H3 and H1 antigens included in these studies, and to other viruses in addition to TMV. A further indication is that the system works well when a carrier is used as the carrier.
臨床的有用性に関して、本明細書に記載されている複数の実施形態及び代替形態のいずれかに従いコンジュゲートされた生成物は、限定されないが、実施例7、9、10、11、及び12に記載されているウイルス抗原コンジュゲートなどの精製されたウイルスを介して精製された抗原を送達することによって、ワクチンとして利用され得る。一層さらに、本開示の実施形態は、任意のウイルス-タンパク質コンジュゲート組成物から製造され、そのコンジュゲーションが本明細書に提供される、適切な緩衝液及び添加剤と共に任意の数の形態(例えば、バイアル)で包装された任意のワクチン製品を含む。この点において、実施形態は、かかるワクチン製品が、限定されないが、皮下、筋肉内、皮内、及び鼻腔などの経路を介するシリンジ又はスプレーによる投与、並びに、臨床的に適合する程度まで、口による経口投与及び/又は局所投与などの、対象に提供される単位用量の形態での送達に適するものを含む。非限定的な例として、本明細書の実施形態の広さ及び範囲を損なうことがないが、TMVのサイズ(典型的には18nm×300nm)及びそのロッド状形状は、抗原提示細胞(APC)による抗原取り込みを促進し、したがって、細胞性応答を含むT細胞(Th1及びTh2など)によって促進される免疫を増強し、表面コンジュゲート化サブユニットタンパク質にアジュバント活性を提供する働きをする。この活性は、ウイルスRNA/TLR7相互作用によっても刺激される。結果として、ワクチン取り込みの複合効果は、APCの活性化を直接刺激する。体液性免疫は、典型的には、皮下及び鼻腔内送達を介して、IgG1及びIgG2のサブクラス間でバランスを維持される。粘膜ワクチン送達の際の応答には、実質的全身性の及び粘膜のIgAも含まれる。また、細胞性免疫は非常に強固であり、生ウイルス感染応答と同様に抗原特異的分泌を誘導する。全抗原融合は、ヒト白血球抗原(HLA)の分散を考慮することなく、天然の細胞傷害性Tリンパ球(CTL)のエピトーププロセシングを可能にする。 With respect to clinical utility, products conjugated according to any of the multiple embodiments and alternatives described herein include, but are not limited to, Examples 7, 9, 10, 11, and 12. Delivery of purified antigens via purified viruses, such as the viral antigen conjugates described, can be utilized as vaccines. Still further, embodiments of the present disclosure can be made from any virus-protein conjugate composition, the conjugation of which is provided herein, in any number of forms (e.g., , vials). In this regard, embodiments provide that such vaccine products may be administered by syringe or spray via routes such as, but not limited to, subcutaneous, intramuscular, intradermal, and nasal, and, to the extent clinically compatible, by mouth. Including those suitable for delivery in unit dosage forms provided to a subject, such as oral administration and/or topical administration. As a non-limiting example, without compromising the breadth and scope of the embodiments herein, the size of TMVs (typically 18 nm x 300 nm) and their rod-like shape are similar to antigen presenting cells (APCs). , thus enhancing T cell (such as Th1 and Th2)-mediated immunity, including cellular responses, and serving to provide adjuvant activity to surface-conjugated subunit proteins. This activity is also stimulated by viral RNA/TLR7 interactions. As a result, the combined effects of vaccine uptake directly stimulate APC activation. Humoral immunity is typically balanced between IgG1 and IgG2 subclasses via subcutaneous and intranasal delivery. Responses upon mucosal vaccine delivery also include substantial systemic and mucosal IgA. Cell-mediated immunity is also very robust and induces antigen-specific secretion similar to live viral infection responses. Whole-antigen fusions allow epitope processing of natural cytotoxic T lymphocytes (CTL) without regard to human leukocyte antigen (HLA) distribution.
本実施形態によるマルチセット精製プラットフォームに関連する広範な(体液性及び細胞性の)並びに増強された(増幅及び有効性のある)免疫応答は、細胞性又は体液性免疫をほとんど又は全く誘導しない、TMVコンジュゲーションなしで試験されたサブユニットタンパク質とは明確に対照的である。これらの免疫応答の影響は、本発明の実施形態によれば、マルチセットプラットフォームを介して作製されたワクチンが、単回投与ワクチンとして高度に防御的な応答を促進し、他の従来のワクチンプラットフォームによって提供されない速度及び安全性を提供することである。実際、コンジュゲーションプラットフォームは、広範囲の比で組み合わされ、様々な用量で良好に投与され、広範囲のウイルス及びタンパク質(抗原を含む)に作用することが示されており、これもまた、系の堅牢性を示す。本発明の実施形態におけるワクチンを産生するためのマルチセットプラットフォームのさらなる利点としては、病原体の攻撃に対する全身性免疫防御のためのプロアクティブ抗原刺激アプローチが挙げられ、そのプラットフォームは、疾患病原体から抗原ドメイン(ウイルス糖タンパク質又は非分泌型の病原体抗原を含む)を産生するために高度に適応可能であり、またそのプラットフォームは、ウイルス及び細菌病原体の両方に対する有効なワクチンプラットフォームとしての役割を果たす。 The broad (humoral and cellular) and enhanced (amplified and potent) immune responses associated with the multi-set purification platform according to the present embodiments induce little or no cellular or humoral immunity; In sharp contrast to the subunit proteins tested without TMV conjugation. These immune response implications suggest that, according to embodiments of the present invention, vaccines generated via multiset platforms promote highly protective responses as single-dose vaccines, compared to other conventional vaccine platforms. to provide speed and security not provided by Indeed, the conjugation platform has been shown to combine in a wide range of ratios, dose well at various doses, and act on a wide range of viruses and proteins (including antigens), again demonstrating the robustness of the system. show gender. Further advantages of the multiset platform for producing vaccines in embodiments of the present invention include a proactive stimulation approach for systemic immune protection against pathogen challenge, where the platform extracts antigen domains from disease pathogens. (including viral glycoproteins or non-secreted pathogen antigens) and the platform serves as an effective vaccine platform against both viral and bacterial pathogens.
ワクチン投与に関する利点に加えて、本発明の実施形態によるマルチセットプラットフォームを介して精製された植物ウイルス粒子は、様々な薬物送達目的のために製剤化することができる。これらの様々な目的としては、以下が挙げられ得る:1)免疫療法:細胞傷害性効果を増強するための、ウイルス粒子の表面への治療用抗体のコンジュゲーション及びそれらの送達による、2)遺伝子療法:特定の細胞型への遺伝子改変のための導入用の特定の核酸のローディングによる、及び3)薬物送達:標的腫瘍への送達のためのウイルス粒子への化学療法剤のローディングによる。 In addition to advantages for vaccination, plant virus particles purified via the multiset platform according to embodiments of the present invention can be formulated for various drug delivery purposes. These various objectives may include: 1) immunotherapy: by conjugation of therapeutic antibodies to the surface of viral particles and their delivery to enhance their cytotoxic effects; Therapy: by loading specific nucleic acids for introduction for genetic modification into specific cell types and 3) drug delivery: by loading chemotherapeutic agents into viral particles for delivery to target tumors.
本明細書で議論される方法の多くの利点の簡単な例を挙げると、複数の実施形態によるマルチセットプラットフォームでは、最初に、精製されたウイルスを、上記で議論されるようなpHシフトに曝露することによって膨潤させることによって、薬物送達ツールとして利用し得る。続いて、この状態のウイルスを、ドキソルビシンなどの濃縮された化学療法剤の溶液とインキュベートし、次いでpHを中性に戻し、それによってウイルスをその膨潤前の状態に戻し、それによって化学療法剤分子を捕捉させる。次に、ウイルス粒子は、必ずしも限定されないが、腫瘍の標的治療のための注射などの送達メカニズムによって、生物に送達され得る。 To give a simple example of the many advantages of the methods discussed herein, in a multiset platform according to several embodiments, purified virus is first exposed to a pH shift as discussed above. It can be utilized as a drug delivery tool by swelling by heating. The virus in this state is then incubated with a concentrated solution of a chemotherapeutic agent, such as doxorubicin, and the pH is then returned to neutral, thereby returning the virus to its pre-swelling state, thereby removing the chemotherapeutic agent molecule. is captured. The viral particles can then be delivered to the organism by delivery mechanisms such as, but not necessarily limited to, injection for targeted therapy of tumors.
したがって、上記の記載は、(i)ウイルスの植物ベースでの製造及び精製、(ii)抗原の植物ベースでの製造及び精製、並びに(iii)ワクチン及び抗原担体として治療的に有益な、植物外でのウイルス-抗原コンジュゲートの形成、並びに(iv)精製されたウイルス及び精製された抗原を含む治療用ワクチンの送達のための複数の実施形態及び幾つかの代替的アプローチを提供する。 Thus, the above description includes (i) plant-based production and purification of viruses, (ii) plant-based production and purification of antigens, and (iii) therapeutically useful explants as vaccines and antigen carriers. and (iv) delivery of therapeutic vaccines comprising purified virus and purified antigens.
実施例13-冷蔵及び室温条件下でのワクチンの安定性
ワクチンは、ヒト及び動物の健康を劇的に改善した。例えば、20世紀だけでも、ワクチンは天然痘を根絶し、アメリカ大陸のポリオを排除し、世界中の様々な病気を制御してきた。しかしながら、ワクチンは非常に不安定であり、温度の変化に非常に敏感である。F.Coenenら、Stability of influenza sub-unit vaccine.Does a couple of days outside the refrigerator matter? Vaccine 24(2006)、525~531において議論されるように、インフルエンザワクチンは一般に、室温保存(すなわち、約25℃)で5週間は不可能であり、失活する。F.Coenenの論文で議論された全てのインフルエンザワクチンのうち、室温保存で12週間安定性を示したのは1種類のワクチンのみであった。多くの状況において、これは、他のタイプのワクチン、並びにワクチンの個々の特定の成分(例えば、中間体)についても重大な問題である。したがって、ワクチンは一般に、業者による生産の瞬間から投与までのサプライチェーン全体にわたり冷蔵状態でなければならず、しばしば「コールドチェーン」と呼ばれる。
Example 13 - Vaccine Stability Under Refrigerated and Room Temperature Conditions Vaccines have dramatically improved human and animal health. For example, in the 20th century alone, vaccines have eradicated smallpox, eliminated polio in the Americas, and controlled a variety of diseases around the world. However, vaccines are highly unstable and very sensitive to temperature changes. F. Coenen et al., Stability of influenza sub-unit vaccine. Does a couple of days outside the refrigerator matter? As discussed in Vaccine 24 (2006), 525-531, influenza vaccines generally cannot be stored at room temperature (ie, about 25° C.) for 5 weeks and become inactive. F. Of all the influenza vaccines discussed in the Coenen paper, only one vaccine was stable at room temperature for 12 weeks. In many situations this is a significant problem for other types of vaccines as well as for individual specific components (eg intermediates) of vaccines. Therefore, vaccines generally must be refrigerated throughout the supply chain from the moment of production by the vendor until administration, often referred to as the "cold chain".
冷蔵環境にある間、大多数のワクチンは、典型的な78週間の安定性という目標期間、安定に維持される。しかしながら、コールドチェーンに対する絶対的な要件は、発展途上国において保証することがしばしば困難であり、広範なワクチン喪失をもたらしているため、世界中でのワクチンの利用可能性を制限している世界的問題である。室温安定性を有するワクチンを作製するために多くの努力がなされてきたが、文献で論じられているように、これらの努力は成功していない。さらに、コールドチェーンは、製造業者、並びにワクチンを受領、保管し、集団に投与する医師及び組織にとって、維持するためのコストが非常にかかる。したがって、コールドチェーンへの依存性を低減し、投与までワクチンの効力を確実に保持するために、ワクチンの安定性を増大させ、ワクチン抗原安定性を増強することが重大であり、かつ世界的に必要とされている。抗原自体の安定性に関して、すなわち、適切なウイルス担体とコンジュゲートする準備ができている中間体とすることで、産生及び精製後~コンジュゲーション前において抗原安定性を維持できるという利点がある。これらの利点としては限定されないが、別々の製造施設で、又はウイルス担体の産生及び精製と異なる時点で抗原を製造できることが挙げられる。それが可能であれば、サプライチェーンにおいてより柔軟に対応できる。さらに、安定性を改善することは、ワクチンの貯蔵寿命を延長することができ、これは潜在的なパンデミックのへの備えとしてのワクチンの備蓄を促進し、不適切な条件下でのワクチン喪失を防止する。本明細書に概説されている他の特徴及び利点と共に、本実施形態の範囲は、これら及び他のニーズを満たす。そうすることで、本発明の精製及びコンジュゲーションのプラットフォームは、冷蔵及び室温の両方の条件下で、タンパク質ウイルスコンジュゲートの安定性を進展させることとなる。 While in the refrigerated environment, the majority of vaccines remain stable for the typical 78-week stability target period. However, absolute requirements for the cold chain are often difficult to guarantee in developing countries, leading to widespread vaccine losses and thus limiting vaccine availability worldwide. It is a problem. Many efforts have been made to create vaccines with room temperature stability, but as discussed in the literature, these efforts have been unsuccessful. In addition, cold chains are very costly to maintain for manufacturers and for the physicians and organizations that receive, store and administer vaccines to populations. Therefore, it is critical to increase vaccine stability and enhance vaccine antigen stability to reduce reliance on the cold chain and ensure that vaccines retain potency until administration, and the global is necessary. With regard to the stability of the antigen itself, ie, as an intermediate ready for conjugation with a suitable viral carrier, there is the advantage that antigen stability can be maintained after production and purification and prior to conjugation. These advantages include, but are not limited to, the ability to manufacture the antigen at a separate manufacturing facility or at a different time than the production and purification of the viral carrier. If you can do that, you can be more flexible in your supply chain. In addition, improving stability can extend the shelf life of vaccines, which facilitates stockpiling vaccines in preparation for potential pandemics and reduces vaccine loss under inappropriate conditions. To prevent. The scope of the present embodiments, along with other features and advantages outlined herein, meet these and other needs. In doing so, the purification and conjugation platform of the present invention will advance the stability of protein-viral conjugates under both refrigerated and room temperature conditions.
例えば以下のような、抗原の品質及びワクチンの安定性を測定する幾つかの方法が存在する:(1)BCAプロテインアッセイによって測定されるタンパク質濃度(タンパク質はアルカリ性溶液中でCu2+をCu+1へ還元して紫色を生じさせることができるという原理に基づく)、(2)VaxArray(登録商標)抗体アレイ結合(多重サンドイッチイムノアッセイを利用する)によって測定される保存効力、(3)SDS-Pageの単一の移動バンドの如何として純度を決定する、(4)物理的汚染特性の測定としてのpH、及び可能な場合には、(5)抗原の多量体構造を特徴付けるためのサイズ排除クロマトグラフィー。幾つかの実施形態では、バイオバーデン試験はまた、細菌又はカビ汚染の存在を分析するために実施される(以下の表において、「TAMC」は全好気性微生物郡の略語であり、「TCYM」は、全酵母/カビ数の略語である)。さらに、BCAプロテインアッセイ、VaxArray(登録商標)試験、又はSDS-Page分析で失敗した場合、ワクチンは使用が許容されないと考えられる。言い換えれば、ワクチンがこれらの3つの試験のいずれか1つに失敗した場合、ワクチンは、使用が許容されず、不活性ということになる。VaxArray(登録商標)効力試験は、SARS-CoV2及びインフルエンザの流行株を含む、様々な異なるウイルス株に対する改良された感受性及びそれらを治療する際のワクチンの効力をアッセイするために使用される。インフルエンザウイルス及びワクチンに関連するVaxArray(登録商標)アッセイの幾つかの態様はByrne-Nash,Rose T.ら、「VaxArray potency assay for rapid assessment of ‘pandemic’ influenza Vaccines」、npj vaccines 3、43(2018)に記載されている。2020年のSARS-CoV-2の流行に伴い、コロナウイルス、ワクチン及びワクチン中間体の試験のためのVaxArray(登録商標)効力アッセイが市販されている。
There are several methods of measuring antigen quality and vaccine stability, for example: (1) protein concentration as measured by the BCA protein assay (protein converts Cu 2+ to Cu +1 in alkaline solution; (2) preservative efficacy as measured by VaxArray® antibody array binding (utilizing a multiplex sandwich immunoassay); (3) SDS-Page single (4) pH as a measure of physical contaminant properties, and, where possible, (5) size exclusion chromatography to characterize the multimeric structure of the antigen, to determine the purity of one migrating band. In some embodiments, a bioburden test is also performed to analyze the presence of bacterial or fungal contamination (in the tables below, "TAMC" is an abbreviation for Total Aerobic Microbial is an abbreviation for total yeast/mold count). Additionally, a vaccine is considered unacceptable for use if it fails the BCA protein assay, the VaxArray® test, or the SDS-Page analysis. In other words, if a vaccine fails any one of these three tests, it is unacceptable for use and is inactive. The VaxArray® efficacy test is used to assay improved susceptibility to and efficacy of vaccines in treating a variety of different virus strains, including SARS-CoV2 and pandemic strains of influenza. Some aspects of VaxArray® assays related to influenza viruses and vaccines are described by Byrne-Nash, Rose T.; et al., "VaxArray potency assay for rapid assessment of 'pandemic' influenza Vaccines,"
したがって、上記の段落で言及した5つの試験は、複数の実施形態及び代替形態に従って産生及び精製された、以下のインフルエンザHA抗原について実施した:H1NI(A/Michigan)、H3N2(A/Singapore)、H1N1(A/Brisbane)、H3N2(A/Kansas)、B/Colorado、及びB/Phuket。以下の表は、バイアルに充填し、冷蔵条件下(2~8℃)で保存した後の、放出時及び様々な時間で測定した安定性データ及び保存効力を示す。本明細書で使用される場合、初期濃度又は完全性は、その放出日(すなわち、薬物製品の構成又は希釈後、しばしば「0日目」と呼ばれる)における化合物、コンジュゲート混合物、医薬品、ワクチンなどの濃度又は完全性を指し、放出日は、21 C.F.R.Part 11及びICH Q1A Stability Testing of New Drug Substances and Products、改訂版2(2003年11月)、また後者の文献に引用された参考文献に基づき測定され、上記の全ての全内容をあらゆる目的のために参照により本明細書に組み込む。
Accordingly, the five studies referred to in the paragraph above were performed on the following influenza HA antigens produced and purified according to multiple embodiments and alternatives: H1NI (A/Michigan), H3N2 (A/Singapore), H1N1 (A/Brisbane), H3N2 (A/Kansas), B/Colorado, and B/Phuket. The table below shows the stability data and storage efficacy measured at release and at various times after filling into vials and storage under refrigerated conditions (2-8° C.). As used herein, initial concentration or completeness refers to a compound, conjugate mixture, drug product, vaccine, etc. and the date of release is 21 C.F. F. R.
表18~23は、精製された遊離抗原が異なるパターンの安定性を示すことを示す。例えば、H1NI(A/ミシガン)及びH3N2(A/Singapore)のような幾つかの抗原は、6ヶ月後にも安定しているようであり、測定値に(典型的に観察されるような)有意な偏差は無かった。しかし、B/Colorado及びH1N1(A/Brisbane)などの他の抗原、並びにより少ない程度ではあるがH3N2(A/Kansas)及びB/Phuketは、これらの条件下で分解、三量体の喪失、又は他の重要な特性の喪失を示した。例えば、図40は、冷蔵条件下で1ヶ月後の精製されたB/PhuketのSDS-PAGE分析である。図40では、約60kDAのインタクトなバンドよりも低い分子量の分解体バンドがあり、精製されたB/Phuket抗原が分解したことを示す。予想通り、表18~23及び図40のデータは、異なるタンパク質が冷蔵条件下で異なる安定性を示すことを示している。 Tables 18-23 show that the purified free antigen exhibits different patterns of stability. For example, some antigens, such as H1NI (A/Michigan) and H3N2 (A/Singapore), appear to be stable after 6 months, with significant (as is typically observed) measurements there was no deviation. However, other antigens such as B/Colorado and H1N1 (A/Brisbane), and to a lesser extent H3N2 (A/Kansas) and B/Phuket, under these conditions degrade, lose trimers, or showed loss of other important properties. For example, Figure 40 is an SDS-PAGE analysis of purified B/Phuket after one month under refrigerated conditions. In Figure 40, there is a degraded band of lower molecular weight than the intact band of approximately 60 kDA, indicating that the purified B/Phuket antigen has been degraded. As expected, the data in Tables 18-23 and Figure 40 show that different proteins exhibit different stabilities under refrigeration conditions.
同じ精製された抗原がTMVにコンジュゲートされる場合、複数の実施形態及び代替形態によれば、安定性プロファイル及び保存効力は変化する。幾つかの実施形態では、本発明の方法は、タンパク質及びウイルス粒子を含むコンジュゲート化合物の安定性の尺度を増強するものであって、ウイルス粒子を活性化し、次いでコンジュゲーション反応においてウイルス粒子及び抗原を混合してコンジュゲート混合物を形成することを含み、それにより、コンジュゲート化合物が非冷蔵環境に置かれた場合や放出日後の少なくとも42日の期間後における安定性が増強される。例示的な貯蔵温度は、少なくとも20℃である。安定性の増強は、コンジュゲート混合物の安定性を、抗原単独の安定性と比較することによって測定することができる。適切な尺度は、抗原濃度、抗原完全性、又は抗原効力のいずれか1つ以上である。例えば、安定性の尺度がBCA又は他の適切な方法によって測定される抗原濃度である場合、コンジュゲート化合物の濃度と抗原単独の濃度との間の少なくとも10%の差は、本実施形態の範囲内である。同様に、安定性の尺度がSDS-PAGE、SEC-HPLC又は他の適切な方法によって測定される抗原完全性である場合、コンジュゲート化合物の完全性と抗原単独の完全性との間の少なくとも10%の差異は、本実施形態の範囲内である。同様に、安定性の尺度がELISAの結果に基づく抗原抗体相互作用、又はVaxArray(登録商標)、表面プラズモン共鳴若しくは他の適切な方法論によって測定される抗原効力である場合、コンジュゲート化合物の効力と抗原単独の効力との間の少なくとも30%の差異は、本実施形態の範囲内である。 When the same purified antigen is conjugated to TMV, according to several embodiments and alternatives, the stability profile and preservative efficacy change. In some embodiments, the methods of the invention enhance measures of stability of conjugated compounds comprising proteins and viral particles that activate the viral particles and then combine the viral particles and antigens in the conjugation reaction. to form a conjugate mixture, whereby the conjugate compound has enhanced stability when placed in a non-refrigerated environment and after a period of at least 42 days after the date of release. An exemplary storage temperature is at least 20°C. Enhanced stability can be measured by comparing the stability of the conjugate mixture to the stability of the antigen alone. Suitable measures are any one or more of antigen concentration, antigen integrity, or antigen potency. For example, if the measure of stability is antigen concentration as measured by BCA or other suitable method, a difference of at least 10% between the concentration of conjugated compound and the concentration of antigen alone is within the scope of this embodiment. is within. Similarly, when the measure of stability is antigen integrity as measured by SDS-PAGE, SEC-HPLC or other suitable method, at least a 10% difference between the integrity of the conjugated compound and the integrity of the antigen alone. % difference is within the scope of this embodiment. Similarly, if the measure of stability is antigen-antibody interaction based on ELISA results, or antigen potency as measured by VaxArray®, surface plasmon resonance or other suitable methodology, the potency and A difference of at least 30% from the potency of the antigen alone is within the scope of this embodiment.
したがって、以下の表は、放出時、及びバイアルに充填して冷蔵条件下(2℃~8℃)で保存した後の様々な時間における、幾つかの一価製剤(TMV対抗原比1:1)の安定性データを提供する: Therefore, the table below shows several monovalent formulations (TMV to antigen ratio 1:1) at release and at various times after filling in vials and storing under refrigerated conditions (2°C to 8°C). ) provides stability data for:
加えて、以下の表は、放出時及びバイアルに充填して冷蔵条件下(2℃~8℃)で保存した後の様々な時間における、幾つかの一価製剤(TMV対抗原比8:1)の安定性データを提供する: In addition, the table below shows several monovalent formulations (TMV to antigen ratio 8:1 ) provides stability data for:
以下の表は、放出時及びバイアルに充填して冷蔵条件下(2℃~8℃)、又は室温条件下(22~28℃)で保存した後の様々な時間における、幾つかの他の一価製剤(TMV対抗原比8:1)の安定性データを提供する: The table below shows some other results at various times upon release and after filling in vials and storing under refrigerated conditions (2°C-8°C) or room temperature conditions (22-28°C). provides stability data for a titer formulation (8:1 TMV to antigen ratio):
表24~39に記載されるコンジュゲートのそれぞれにおいて、純度、pH、タンパク質濃度、及び保存効力は、冷蔵条件下で、少なくとも6ヶ月の保存を通して、また他については少なくとも12ヶ月の保存を通して維持される。さらに、ポリダイバーシティも、この時間枠にわたって一貫している。ポリダイバーシティとは、複合体生成物中の粒径の変動性を指し、一般に、生成物が良好である程、ポリダイバーシティが低い。同様に、複数の実施形態及び代替形態による精製及びコンジュゲーションプラットフォームは、様々な抗原の安定性及び効力を首尾よく維持し、様々なコンジュゲーション比を利用し、その多様性を例示した。 In each of the conjugates listed in Tables 24-39, purity, pH, protein concentration, and preservative efficacy were maintained under refrigerated conditions through at least 6 months of storage, and for the others through at least 12 months of storage. be. Furthermore, polydiversity is also consistent over this time frame. Polydiversity refers to the particle size variability in the composite product, and generally the better the product, the lower the polydiversity. Similarly, purification and conjugation platforms according to multiple embodiments and alternatives have successfully maintained the stability and potency of different antigens, utilized different conjugation ratios, and exemplified their versatility.
一価製剤に加えて、1:1のTMV対抗原比で、複数の実施形態及び代替形態に従って生成される以下の四価コンジュゲートは、冷蔵(2℃~8℃)及び室温(22℃~28℃)条件の両方の下で高い安定性を示す: In addition to monovalent formulations, the following tetravalent conjugates produced according to several embodiments and alternatives at a 1:1 TMV to antigen ratio can be stored at refrigerated (2°C to 8°C) and room temperature (22°C to 28° C.) shows high stability under both conditions:
加えて、8:1のTMV対抗原比で、複数の実施形態及び代替形態に従って生成される以下の四価コンジュゲートは、冷蔵(2℃~8℃)及び室温(22℃~28℃)条件の両方の下で高い安定性を示した:この四価コンジュゲートの結果が、インフルエンザ株A/ミシガン、インフルエンザA/Singapore、B/Colorado及びB/Phuketを含む、改変TMV NtK担体にコンジュゲートした4つの各HAについて得られた。これらのコンジュゲート及び他のコンジュゲート及びワクチン成分に関するさらなる効力データを、本明細書において提供する。 In addition, at a TMV to antigen ratio of 8:1, the following tetravalent conjugates produced according to several embodiments and alternatives were refrigerated (2° C.-8° C.) and room temperature (22° C.-28° C.) conditions. Results of this tetravalent conjugate were conjugated to modified TMV NtK carriers, including influenza strain A/Michigan, influenza A/Singapore, B/Colorado and B/Phuket. obtained for each of the four HAs. Additional efficacy data for these conjugates and other conjugates and vaccine components are provided herein.
さらに、表42A、42B、43A及び43Bに記載される四価コンジュゲートの効力を、それぞれ図41A及び41Bに示す。図41(A)は、表42A及び42Bからの2~8℃の冷凍温度でのQIV安定性(図ではルーチン安定性と称する)を示すグラフである。図41(B)は、表43A及び43Bからの22~28℃の高温域でのQIV安定性(図では加速安定性と称する)を示すグラフである。図41A及び41Bに示されるように、室温条件下又は冷蔵条件下で、8:1のTMV対抗原比で、複数の実施形態及び代替形態に従って生成された四価コンジュゲートの効力において、統計的有意差は観察されなかった。 Further, the potencies of the tetravalent conjugates described in Tables 42A, 42B, 43A and 43B are shown in Figures 41A and 41B, respectively. FIG. 41(A) is a graph showing QIV stability (referred to in the figure as routine stability) at freezing temperatures of 2-8° C. from Tables 42A and 42B. FIG. 41(B) is a graph showing the QIV stability (referred to in the figure as accelerated stability) in the high temperature range of 22-28° C. from Tables 43A and 43B. As shown in Figures 41A and 41B, there was a statistically significant increase in the potency of tetravalent conjugates produced according to several embodiments and alternatives at a TMV to antigen ratio of 8:1 under room temperature or refrigerated conditions. No significant difference was observed.
さらに、8:1のTMV対抗原比で、複数の実施形態及び代替形態に従って生成される以下の四価コンジュゲートは、冷蔵(2℃~8℃)及び室温(22℃~28℃)条件の両方の下で高い安定性を示した:上記の表42~43において考察される四価コンジュゲートとは異なり、以下の四価のものは、修飾TMV NtK担体にコンジュゲートされた4つの異なるHAを利用するものであり、これには以下の抗原:H1(Brisbane)、H3(Kansas)、B/Y(Phuket)、B/V(Colorado)が含まれる。 In addition, at a TMV to antigen ratio of 8:1, the following tetravalent conjugates produced according to several embodiments and alternatives were refrigerated (2-8°C) and room temperature (22-28°C) conditions. showed high stability under both: unlike the tetravalent conjugates discussed in Tables 42-43 above, the following tetravalents were conjugated to modified TMV NtK carriers with four different HA which includes the following antigens: H1 (Brisbane), H3 (Kansas), B/Y (Phuket), B/V (Colorado).
表40~45、及び図41A及び41Bは、四価コンジュゲートが少なくとも3~12ヶ月の間、冷蔵及び室温条件の両方の下で、タンパク質濃度、保存効力、pH及び外観に関して、一貫性及び安定性を維持することを示す。データはまた、複数の実施形態及び代替形態による、精製及びコンジュゲーションプラットフォームが、首尾よくコンジュゲートし、広範な抗原及び各種コンジュゲーション比において、安定性を増加させたことを示す。 Tables 40-45 and Figures 41A and 41B demonstrate the consistency and stability of the tetravalent conjugates for at least 3-12 months under both refrigerated and room temperature conditions with respect to protein concentration, preservative efficacy, pH and appearance. show that you maintain your sexuality. The data also demonstrate that the purification and conjugation platform, according to multiple embodiments and alternatives, successfully conjugated and increased stability over a wide range of antigens and various conjugation ratios.
表46は、初期効力を特定の時点での保存効力と比較することによる、表41A及び41Bに記載される様々な抗原の保存効力のパーセント変化を提供する。 Table 46 provides the percent change in preservative potency for various antigens listed in Tables 41A and 41B by comparing initial potency to preservative potency at specified time points.
したがって、表46に示すように、コンジュゲートが非冷蔵環境に置かれた場合、30日後の保存効力は、コンジュゲート後1日以内のコンジュゲート混合物の初期効力の少なくとも70%であった。90日の終わりに、非冷蔵環境で保存されたコンジュゲート混合物の保存効力は、初期効力の少なくとも68%であり、コンジュゲート混合物の保存効力は、少なくとも180日の終わりに少なくとも75%であった。 Thus, as shown in Table 46, when the conjugates were placed in a non-refrigerated environment, the preservative potency after 30 days was at least 70% of the initial potency of the conjugate mixture within 1 day after conjugation. At the end of 90 days, the preservative efficacy of the conjugate mixture stored in a non-refrigerated environment was at least 68% of the initial potency, and the preservative efficacy of the conjugate mixture was at least 75% at the end of at least 180 days. .
以下の表は、複数の実施形態及び代替形態による、TMVにコンジュゲートされた同じタンパク質と精製された組換え抗原の放出条件を比較することによる、本明細書に記載の実施形態の安定化効果を例示する。さらに、以下のようにタンパク質濃度、効力、SDS-page純度及びpHを分析することによって、冷蔵条件下(4℃~8℃)での6ヶ月後の安定性を、精製された抗原とTMVにコンジュゲートされた同じ抗原との間で比較した: The following table shows the stabilizing effect of the embodiments described herein by comparing release conditions for the same protein conjugated to TMV and purified recombinant antigen according to several embodiments and alternatives. is exemplified. Additionally, the stability of the purified antigen and TMV after 6 months under refrigerated conditions (4°C-8°C) was assessed by analyzing protein concentration, potency, SDS-page purity and pH as follows. Comparisons were made between the same conjugated antigens:
表46~50は精製及びコンジュゲーションの実施形態の安定性誘導特性を示し、最も明確なものとして、B/Colorado、B/Phuket、及びH1NI(A/Michigan)抗原について、純度測定の観点から示す。H3N2(A/Singapore)及びB/Colorado抗原については、コンジュゲートの安定性も、抗原濃度に関して示す。表31~34に示されるように、精製及びコンジュゲーションプロセスは、複数の実施形態及び代替形態によれば、抗原の物理的特性、抗原反応性、及び他の定量的安定性特徴を安定化した。 Tables 46-50 show the stability-inducing properties of the purification and conjugation embodiments, most notably for the B/Colorado, B/Phuket, and H1NI (A/Michigan) antigens, in terms of purity measurements. . For H3N2 (A/Singapore) and B/Colorado antigens, conjugate stability is also shown with respect to antigen concentration. As shown in Tables 31-34, the purification and conjugation process stabilized antigen physical properties, antigen reactivity, and other quantitative stability characteristics, according to several embodiments and alternatives. .
さらに、表41A~45及び図41Bは、複数の実施形態及び代替形態に従って生成された四価コンジュゲートが、室温保存(22℃~28℃)で、少なくとも6ヶ月間又は24週間、強力な安定性に関する測定値を示すことを示す。(上述のF.Coenen論文で考察されるように)室温で約5週間の平均安定性を示す従来のワクチンと比較して、複数の実施形態及び代替物によるワクチンは、従来のインフルエンザワクチンよりも少なくとも5倍高く、精製された抗原よりも数倍長い安定性を示す。したがって、複数の実施形態及び代替形態による製剤化及びコンジュゲーションプロセスは、B/Coloradoなどの極めて不安定な抗原を安定化し、H3N2(A/Singapore)、H1NI(A/Michigan)、及びB/Phuketなどの他の抗原の安定性を、遊離抗原及び従来のワクチンの安定性の限界をはるかに超えて伸長させるものである。 Further, Tables 41A-45 and Figure 41B demonstrate that tetravalent conjugates produced according to several embodiments and alternatives are strongly stable at room temperature storage (22°C-28°C) for at least 6 months or 24 weeks. indicates that it indicates a measure of sexuality. Compared to conventional vaccines, which exhibit an average stability of about 5 weeks at room temperature (as discussed in the F. Coenen paper, supra), vaccines according to multiple embodiments and alternatives are more stable than conventional influenza vaccines. At least 5-fold higher and several-fold longer stability than purified antigen. Thus, formulation and conjugation processes according to multiple embodiments and alternatives stabilize highly labile antigens such as B/Colorado, H3N2 (A/Singapore), H1NI (A/Michigan), and B/Phuket. It extends the stability of other antigens, such as , well beyond the stability limits of free antigens and conventional vaccines.
実施例14(a)~14(h)-四価インフルエンザワクチンの試験
免疫原性及び季節性ウイルス攻撃に対する防御のための本明細書に開示される実施形態の安全性、有効性及び有用性を実証するために、幾つかの前臨床試験を、四価季節性ワクチン候補(本実施例では「QIVワクチン」と称する)を使用して実施した。試験で使用されるワクチンは、本明細書に開示される複数の実施形態及び代替形態に従って製造した。対象となるQIVワクチンには、不活化TMV NtKにコンジュゲートした、世界保健機関、疾病対策予防センター推奨の2018/2019年の北米季節性インフルエンザワクチン株、及びFDAのワクチン及び関連生物学的製品諮問委員会(VRBPAC)、(A/Michigan/45/2015(H1N1)pdm09、A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)、B/Phuket/3073/2013(B Yamagata系統)、及びB/Colorado/06/2017(B Victoria系統)からの以下のインフルエンザHA抗原を含めた。幾つかの実施形態では、保存剤として0.01%チメロサールを含むリン酸緩衝溶液(非限定的な例として)中で4つのワクチン抗原コンジュゲートを一緒にブレンドして、単一の注射可能な四価ワクチン製剤を作製する。以下でより詳細に考察されるように、これらの試験は、本明細書に開示される実施形態により、組換え血球凝集素タンパク質抗原の免疫原性が増強されることを実証した。これは、血球凝集阻害及び中和抗体タイターを含む各種測定及び分析によって決定した。同様に、ワクチン株HA抗原に相同なウイルス株でのチャレンジから、今日までに試験された全ての哺乳動物疾患モデルにおいて防御レベルが示されたことから、本実施例に記載される試験は、QIV季節性ワクチンが免疫原性であることを示すものである。特に断りのない限り、コンジュゲーション反応に組み込まれた不活化TMV NtK及びHA中間体の含有量は、試験においてはmg:mg(すなわち、重量(wt))ベースで1:1の等量であった。非限定的な例として、原薬中間体の8:1 TMV NtK:HA比(mg:mgベース)でコンジュゲートしたQIVワクチンを用いたその後の試験では、好ましい体液性応答を示した。
Examples 14(a)-14(h) - Testing Immunogenicity of Quadrivalent Influenza Vaccines and Safety, Efficacy and Utility of Embodiments Disclosed herein for Protection Against Seasonal Viral Challenges To demonstrate, several preclinical studies were conducted using a tetravalent seasonal vaccine candidate (referred to in this example as "QIV vaccine"). The vaccines used in the trials were manufactured according to multiple embodiments and alternatives disclosed herein. Eligible QIV vaccines include the 2018/2019 North American seasonal influenza vaccine strains recommended by the World Health Organization, Centers for Disease Control and Prevention, conjugated to inactivated TMV NtK, and the FDA's Vaccines and Related Biological Products Advisory Committee (VRBPAC), (A/Michigan/45/2015 (H1N1)pdm09, A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016 (H3N2), B/Phuket/3073/2013 (B Yamagata lineage), and B/ The following influenza HA antigens from Colorado/06/2017 (B Victoria strain) were included: In some embodiments, a phosphate buffered solution with 0.01% thimerosal as a preservative (as a non-limiting example) The four vaccine-antigen conjugates are blended together in a single injectable tetravalent vaccine formulation.As discussed in more detail below, these studies are disclosed herein. The embodiments demonstrated enhanced immunogenicity of the recombinant hemagglutinin protein antigen, as determined by various measurements and assays, including hemagglutination inhibition and neutralizing antibody titers. The study described in this example is useful for the QIV seasonal vaccine because challenge with a viral strain homologous to the vaccine strain HA antigen has shown levels of protection in all mammalian disease models tested to date. Unless otherwise stated, the content of inactivated TMV NtK and HA intermediates incorporated into the conjugation reaction was calculated as mg:mg (i.e. weight ( wt))) basis, As a non-limiting example, a QIV vaccine conjugated at an 8:1 TMV NtK:HA ratio (mg:mg basis) of the drug substance intermediate was used. Subsequent testing showed a favorable humoral response.
表51は、本実施例に従ってQIVワクチンについて実施された試験の概要を示す。「GLP」とはワクチンの前臨床薬学的及び毒物学的試験に関するガイダンスに関するCPMPノート(CPMP/SWP/465/95)及びワクチンの非臨床評価に関する世界保健機関ガイドライン(WHO Technical Report Series,No.927)などの医薬品安全性試験実施基準を指し、両方の全内容を参照により本明細書に組み込む。試験の様々な態様に関するさらなる考察は、以下の表を参照されたい。 Table 51 provides a summary of studies performed on QIV vaccines according to this example. "GLP" refers to the CPMP Note on Guidance for Preclinical Pharmaceutical and Toxicological Testing of Vaccines (CPMP/SWP/465/95) and the World Health Organization Guidelines for the Nonclinical Evaluation of Vaccines (WHO Technical Report Series, No. 927). ), the entire contents of both of which are incorporated herein by reference. See the table below for further discussion of various aspects of the study.
表52に要約されるように、BALB/cマウスにおける免疫原性試験を、それぞれ一価及び四価調製物を用いて実施し、好ましくは製剤化比を評価し、注射部位反応及び毒性の臨床徴候をモニターした。 As summarized in Table 52, immunogenicity studies in BALB/c mice were performed using monovalent and tetravalent preparations, respectively, preferably to assess formulation ratios, and to evaluate injection site reactions and toxicity clinically. Monitored for symptoms.
本試験はGLP規則の精神で実施された。BALB/cマウス(N=5/群)を0日目及び14日目にそれぞれのワクチン調製物で免疫した。動物から採血して、0日目及び14日目の投与前のHAI抗体タイター分析のための血清を調製し、28日目に最終的な採血を行った。
This study was conducted in the spirit of GLP regulations. BALB/c mice (N=5/group) were immunized on
表53(下記)は、検出可能なHAIタイターを生じさせた動物の数、陽性動物のタイター範囲、及び幾何平均タイター(GMT)を示す。GMT値は、その全内容を参照により本明細書に組み込む、Armitage and Berry、Statistical Methods in Medical Research、第2版(1987)、31~33頁に記載されている次式を用いて計算した:
GM={x1 x2 x3 .....xn}1/n (式3)
Table 53 (below) shows the number of animals that developed detectable HAI titers, the titer range of positive animals, and the geometric mean titers (GMT). GMT values were calculated using the following formula described in Armitage and Berry, Statistical Methods in Medical Research, 2nd Ed. (1987), pages 31-33, the entire contents of which are incorporated herein by reference:
GM={x 1 x 2 x 3 . . . . . xn} 1/n (equation 3)
表53に示されるように、最初のワクチン接種(0日目)の前の、全ての試験群からの血清サンプルについてのHAIタイターは、検出限界未満であった(<10)。14日目(2回目のワクチン接種前)に、抗体タイターは以下を除く全ての群において検出可能レベル未満であった:群3の1/5匹のマウス(一価ワクチン30μg投与)が、A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)に対して10のHAIタイターを有し、群7の2/5匹のマウス(四価ワクチン30μg投与)が、A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)に対して10のタイターを有した。表37において、HAI抗体タイターは、4HA単位のウイルスで血球凝集を阻害した血清の最高希釈の逆数とした。 As shown in Table 53, HAI titers for serum samples from all study groups prior to the first vaccination (Day 0) were below the limit of detection (<10). On day 14 (before the second vaccination), antibody titers were below detectable levels in all groups except: With an HAI titer of 10 against /Singapore/INFIMH-16-0019/2016 (H3N2), 2/5 mice in group 7 (30 μg tetravalent vaccine) were tested against A/Singapore/INFIMH-16- It had a titer of 10 against 0019/2016 (H3N2). In Table 37, the HAI antibody titer was the reciprocal of the highest dilution of serum that inhibited hemagglutination with 4 HA units of virus.
14日目に、HAIタイターは、一価及びQIVワクチン群においてのみ、高(30μg)投与量でH3N2ウイルスに対して検出された。28日目に、四価ワクチンにおけるA/Michigan/45/2015(H1N1)及び一価ワクチン及び四価ワクチンの両方におけるA/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)に対するHAIタイターが用量依存的に増加した。HAIタイターは、数匹の動物において1.5μgという低い抗原用量で検出可能であり、大多数の動物は、HA抗原当たり7.5μgで抗体タイターを生じさせた。試験した他の3つの株に対する一価ワクチンをワクチン接種したマウスによる、検出可能なタイターは生じなかった。それほど顕著ではないが、QIVワクチンはまた、B/Colorado/06/2017に対するマウスのサブセットにおいてHAIタイターを誘導した。Yamagata系統B/Phuket/3073/2013成分に対して生成された検出可能なHAIタイターは無かった。
On
要約すると、HAIアッセイデータに基づいて、一価製剤ワクチンは、H3N2ウイルスに対する検出可能な液性免疫応答を誘導した。QIV製剤は、4つの抗原のうちの3つに対して検出可能な液性免疫応答を誘導した。一価及びQIVワクチン製剤でワクチン接種されたマウスにおいて見られるインフルエンザH1N1及びH3N2抗原に対する誘導された免疫応答は、用量依存的であった。表37に示すように、H1N1 GMTは20~279の範囲(用量依存的に増加)であり、H3N2 GMTは20~52の範囲であった。さらに、1価ワクチン又はQIVワクチン接種では、有害な臨床徴候又は注射反応は観察されなかった。 In summary, based on HAI assay data, the monovalent formulation vaccine induced a detectable humoral immune response against H3N2 virus. The QIV formulation induced a detectable humoral immune response against 3 of the 4 antigens. The induced immune responses to influenza H1N1 and H3N2 antigens seen in mice vaccinated with monovalent and QIV vaccine formulations were dose dependent. As shown in Table 37, H1N1 GMT ranged from 20 to 279 (increased dose-dependently) and H3N2 GMT ranged from 20 to 52. In addition, no adverse clinical signs or injection reactions were observed with monovalent or QIV vaccination.
表54に要約されるように、ナイーブマウス(BALB/cマウス)における免疫原性試験は、経時的に、TMVコンジュゲーション(TMV NtK:HA抗原の1:1比)の有無において、四価ワクチンの免疫原性を評価することによって行った。本試験の目的は、表53に示される、従来の試験からの結果を確認し、QIVの免疫原性を、同じ抗原がTMV NtK担体にコンジュゲートされていないワクチンと比較し、90日間にわたる免疫応答の持続性を分析することであった。以下の表のワクチンを、TMV NtK:HA抗原の1:1の比でコンジュゲートした。 As summarized in Table 54, immunogenicity studies in naive mice (BALB/c mice) over time showed that the tetravalent vaccine by assessing the immunogenicity of The purpose of this study was to confirm the results from previous studies, shown in Table 53, to compare the immunogenicity of QIV to a vaccine in which the same antigen was not conjugated to a TMV NtK carrier, and to demonstrate the efficacy of immunization over 90 days. The purpose was to analyze the persistence of responses. The vaccines in the table below were conjugated at a 1:1 ratio of TMV NtK:HA antigen.
図42は、マウスにおけるH1N1及びH3N2血球凝集阻害(HAI)タイターの経時的なQIVワクチン誘導を示す。データは、HA当たり15μgのQIVワクチンを投与されたBALB/cマウスの幾何平均タイター(GMT)を含む。GMT値は、以下の式を用いて算出した:
GM={x1 x2 x3 .....xn}1/n (式3)
Figure 42 shows QIV vaccine induction of H1N1 and H3N2 hemagglutination inhibition (HAI) titers in mice over time. Data include geometric mean titers (GMT) of BALB/c mice receiving 15 μg QIV vaccine per HA. GMT values were calculated using the following formula:
GM={x 1 x 2 x 3 . . . . . xn} 1/n (equation 3)
タイター値≦10を有するマウスに、前述のArmitage及びBerryに従い、GMT計算のために5のタイター値を割り当てた。 Mice with titers <10 were assigned a titer of 5 for GMT calculations according to Armitage and Berry, supra.
図42並びに以下の表55及び56に示されるように、HAIタイターは、QIVワクチン(図42において「KBP-VP H1NI」及びKBP-VP H3N2と称される)を受けた動物においてのみ、並びにH1N1及びH3N3抗原に対してのみ観察した。コンジュゲートしていない抗原に対しては、検出可能な免疫応答は生じなかった。タイターは、A/Michigan/45/2015(H1N1)及びA/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)に対しては、21日目まで検出可能レベル未満であった。HAIタイターは28日目及び42日目に検出可能なままであり、90日目に最も高かった。さらに、体液性応答は、少なくとも90日間にわたって増加し続け、これは、従来のインフルエンザワクチンでは知られていない特徴である。抗原単独では検出可能な応答が無かったため、この試験は、免疫応答を生じさせる際に抗原をTMV NtK担体にコンジュゲートさせる有効性をさらに支持する。
As shown in Figure 42 and Tables 55 and 56 below, HAI titers were only in animals that received the QIV vaccine (referred to as "KBP-VP H1NI" and KBP-VP H3N2 in Figure 42) and H1N1 and H3N3 antigen only. No detectable immune response was generated against the unconjugated antigen. Titers were below detectable levels by
HAIタイターと同様に、ウイルス中和(VN)タイターは、QIVワクチンを受けた動物においてのみ観察された。表57に示すように、A/Michigan/45/2015(H1N1)及びA/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)に対するVNタイターも、21日目まで観察されなかった。VNタイターは、28日目及び42日目に検出可能なままであり、90日目に最も高かった。
Similar to HAI titers, virus neutralizing (VN) titers were only observed in animals receiving the QIV vaccine. VN titers against A/Michigan/45/2015 (H1N1) and A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016 (H3N2) were also not observed until
表54に概説されている試験において、マウスをまた、臨床徴候及び注射部位反応についてモニターした。剖検時に、臓器重量を測定し、肉眼的剖検及び組織の組織病理学を実施した。21日目又は90日目に剖検した動物では、被験物質に関連する肉眼的所見は認められなかった。
In the study outlined in Table 54, mice were also monitored for clinical signs and injection site reactions. At necropsy, organ weights were measured and gross necropsy and tissue histopathology were performed. No test article-related gross findings were observed in animals necropsied on
21日目に安楽死させた動物について、注射部位における最小~軽度の混合細胞浸潤の被験物質関連顕微鏡所見が、群2の9匹の動物のうち3匹(TMV NtK対照)、群3の9匹の動物のうち1匹(HA単独)、及び群6の9匹の動物のうち9匹(QIV)、に認められた。注射部位の筋線維の最小の変性/再生も、群6の試験した9匹の動物のうち1匹において認められた。21日目又は90日目に安楽死させたマウスについては、他の顕微鏡的被験物質関連所見は認められなかった。
For animals euthanized on
結論として、QIVワクチンは、HAI及びウイルス中和アッセイに基づく検出可能な液性免疫応答を誘発した。最も強力な応答は、A/Michigan/45/2015(H1N1)及びA/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)に対するものであった。HAI及びVNタイターは、21日目に最初に検出可能であり、90日目に最も高かった。これらのデータは、QIVワクチンがマウスにおいて安全かつ免疫原性であることを示している。
In conclusion, the QIV vaccine elicited detectable humoral immune responses based on HAI and virus neutralization assays. The strongest responses were to A/Michigan/45/2015 (H1N1) and A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016 (H3N2). HAI and VN titers were first detectable on
実施例14(c)-フェレットにおける免疫原性及びチャレンジ試験
QIVワクチンを用いた免疫原性及びチャレンジ試験は、インフルエンザ感染の最も代表的な動物モデルとして受け入れられているフェレットにおいても実施し、認可されたワクチンコンパレーターに関連してチャレンジ後のウイルス量の低下を介してワクチンの有効性を評価した。図43に示す試験デザインに示すように、免疫原性試験のための血液を以下の試験日:-3、7、14、21、28、及び42日目に採取した。試験43日目に動物をチャレンジし、試験45日目及び47日目に鼻洗浄を行い、ウイルスタイターを解析した。
Example 14(c) - Immunogenicity and Challenge Studies in Ferrets Immunogenicity and challenge studies with QIV vaccines were also performed and licensed in ferrets, which are the most representative animal model for influenza infection. Vaccine efficacy was assessed via reduction in viral load after challenge relative to the vaccine comparator. Blood for immunogenicity studies was drawn on the following study days: -3, 7, 14, 21, 28, and 42, as indicated in the study design shown in FIG. Animals were challenged on study day 43, nasal washes were performed on
簡潔には、試験0日目及び14日目に、群当たりフェレットN=30(15M/15F)を、以下のうちの1つで免疫した:
1.陰性対照としてのプラセボ緩衝液(群4と同量)
2.認可対照薬としてのFluzone(登録商標)四価(HA当たり15μg、合計HA60μg)ワクチン
3.HA抗原当たり15μgのQIV(合計HA抗原60μg;TMV NtK担体60μg)
4.HA抗原当たり45μgのQIV(全HA180μg)
各投与後、注射部位及び臨床徴候を7日間連続して毎日モニターした。図43に示されるように、HAI及び中和抗体タイターの測定のために、動物を一定の間隔で採血した。個々の投与群からの動物を2つの群(N=12、6M/6F)に細分し、43日目にA/Michigan/45/2015(H1N1)pdm09又はA/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)のいずれかの1×106プラーク形成単位(PFU)(非限定的な例)でチャレンジした。動物をモニターし、チャレンジの2日後及び4日後に鼻洗浄を行い、残留インフルエンザウイルスタイターを定量し、ウイルスクリアランスを評価した。
Briefly, on
1. Placebo buffer as negative control (same volume as Group 4)
2. 3. Fluzone® tetravalent (15 μg per HA, 60 μg total HA) vaccine as licensed comparator. 15 μg QIV per HA antigen (60 μg total HA antigen; 60 μg TMV NtK carrier)
4. 45 μg QIV per HA antigen (180 μg total HA)
After each dose, injection sites and clinical signs were monitored daily for 7 consecutive days. Animals were bled at regular intervals for determination of HAI and neutralizing antibody titers, as shown in FIG. Animals from each dose group were subdivided into two groups (N=12, 6M/6F) and tested on day 43 at A/Michigan/45/2015 (H1N1) pdm09 or A/Singapore/INFIMH-16-0019/ 2016 ( H3N2 ) (non-limiting example). Animals were monitored and nasal washes were performed 2 and 4 days after challenge to quantify residual influenza virus titers and assess viral clearance.
15又は45μg用量レベルのQIV及びFluzone(登録商標)のいずれかを投与したフェレットにおいて、試験した4種のウイルス全てに対して血球凝集阻害(HI)が検出された[A/Michigan/45/2015(H1N1)pdm09、A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)、B/Colorado/06/2017及びB/Phuket/3073/2013]。QIVワクチンは、B/Phuket、B/Colorado及びA/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)に対する最も強いHI応答を誘発した。最も弱いHI応答は、A/Michigan/45/2015(H1N1)ウイルスに対するものであった。ウイルス中和(VN)タイターは、以下の降順の応答で、全てのウイルスに対して検出された:A/Michigan/45/2015(H1N1)pdm09、A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)、B/Phuket、及びB/Colorado/06/2017は最も低い応答を示した。 Hemagglutination inhibition (HI) against all four viruses tested was detected in ferrets administered either 15 or 45 μg dose levels of QIV and Fluzone® [A/Michigan/45/2015 (H1N1)pdm09, A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016 (H3N2), B/Colorado/06/2017 and B/Phuket/3073/2013]. The QIV vaccine induced the strongest HI responses against B/Phuket, B/Colorado and A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016 (H3N2). The weakest HI response was to the A/Michigan/45/2015 (H1N1) virus. Virus neutralizing (VN) titers were detected against all viruses with the following responses in descending order: A/Michigan/45/2015 (H1N1) pdm09, A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016 ( H3N2), B/Phuket, and B/Colorado/06/2017 showed the lowest responses.
図43に示すように、A/Michigan/45/2015(H1N1)pdm09によるインフルエンザチャレンジ後、チャレンジ後2日目及び4日目に、全てのチャレンジしたフェレットの鼻洗浄液中にウイルスが検出された。図44はH1N1チャレンジ後の鼻洗浄タイター(log10 TCID50/mL)を示し、ここで、QIVワクチンは、「QIV」と称される。図44に示すように、チャレンジ後2日目のウイルスタイターに統計学的な差は認められなかったが、平均体温1.0℃の上昇はプラセボ対照でのみ認められた。チャレンジ後4日目のプラセボ群と比較すると、3つのワクチン群全てが、QIVワクチンによりウイルスタイターを統計的に減少させ、それは、用量依存的な対数減少(2.3及び1.9 log10 TCID50/mL)を示し、Fluzone(登録商標)(0.83 log10 TCID50/mL)を統計的に上回るものであった。図44では、Fluzone(登録商標)のp値は、プラセボと比較して0.05未満であり、またQIV値のp値は、Fluzone(登録商標)と比較して0.001未満である。また、Fluzone(登録商標)及びQIVワクチン接種したフェレットで観察された重量減少は、プラセボ対照と同等であった。
As shown in FIG. 43, after influenza challenge with A/Michigan/45/2015 (H1N1)pdm09, virus was detected in nasal washes of all challenged ferrets on
図45はH3N2チャレンジ後の鼻洗浄タイター(log10 TCID50/mL)を示し、ここで、QIVワクチンは、「QIV」と称される。図45に示すように、A/Singapore/INFIMH-16-0019(H3N2)によるチャレンジ後、チャレンジ後2日目及び4日目に、チャレンジしたフェレット全ての鼻洗浄液中にウイルスが検出された。プラセボ群と比較した場合、QIVワクチン45μg投与群(1.0 log10 TCID50/mL)において、2日目にウイルスタイターの最大の対数減少が観察され、これはプラセボよりも統計的に低かった。QIVワクチン及びFluzone(登録商標)はそれぞれ0.7log10 TCID50/mL及び0.5log10 TCID50/mLの対数減少をもたらし、これらはプラセボ群と比較して統計的に減少しなかった(p値は0.05未満)。図45に示すように、4日目に、全てのワクチン接種群、Fluzone(登録商標)(1.3log10 TCID50/mL)、QIVワクチン(15μg投与量、1.4log10 TCID50/mL)、及びQIVワクチン(45μg、1.2log10 TCID50/mL)について、ウイルスタイターの同等レベルの有意な対数減少が観察された。さらに、プラセボとFluzone(登録商標)ワクチン接種群の最大平均重量減少はそれぞれ3.1%と2.6%で同等であった。QIVで免疫した動物は、感染誘発最大平均重量減少が2.1%(15μg QIV)及び1.2%(45μg QIV)であった。
Figure 45 shows nasal wash titers (log10 TCID50 /mL) after H3N2 challenge, where the QIV vaccine is referred to as "QIV." As shown in Figure 45, after challenge with A/Singapore/INFIMH-16-0019 (H3N2), virus was detected in nasal washes of all challenged ferrets on
免疫原性応答の試験に関して、本実施例のQIVワクチンは、HI及びVNアッセイにおいて試験した4つの抗原に対して検出可能な液性免疫応答を誘導した。強力なVN応答は、A/Michigan/45/2015(H1N1)pdm09でチャレンジしたワクチン接種フェレットにおいて、チャレンジ後4日目に観察された鼻洗浄ウイルスタイターの低下と一致した。QIVワクチン接種フェレットにおいて4日目に観察されたウイルスタイターの対数減少は、Fluzone(登録商標)と比較して1.1~1.5対数大きかった。A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)に対して、ワクチン接種フェレットの3群全てにおいて強いHI応答が観察された。A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)でチャレンジしたフェレットでは、感染後2日目及び4日目に高用量群で防御の改善が観察され、QIVワクチン接種フェレット及びFluzone(登録商標)で、同様のウイルスタイターの対数減少が観察され、いずれもプラセボよりも統計的に低いウイルスタイターをもたらした。これらのデータは、QIVワクチンが免疫原性であり、H1N1及びH3N2相同ウイルスによるチャレンジに対する防御レベルをフェレットに対して提供することを示す。
Regarding testing of immunogenic responses, the QIV vaccine of this example induced a detectable humoral immune response against the four antigens tested in the HI and VN assays. The strong VN response was consistent with the reduction in nasal wash virus titers observed 4 days post-challenge in vaccinated ferrets challenged with A/Michigan/45/2015 (H1N1)pdm09. The log reduction in viral titer observed on
実施例14(d)-マウスにおけるマトリックス免疫原性試験
本試験の目的は、TMV NtK 対 HA抗原の異なるコンジュゲーション比でのQIVワクチンの免疫原性を評価することであった。この試験のために、A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)を用いて一価ワクチンを製剤化した。表58に示すように、HAの固定+TMVの増加の用量を、TMVの固定の用量+HAの減少の用量と比較した(データは示さず)。
Example 14(d) - Matrix Immunogenicity Study in Mice The purpose of this study was to assess the immunogenicity of the QIV vaccine at different conjugation ratios of TMV NtK to HA antigen. For this study, A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016 (H3N2) was used to formulate a monovalent vaccine. As shown in Table 58, fixed HA + increased TMV doses were compared to fixed TMV + decreased HA doses (data not shown).
8週齢の雌BALB/cマウス(各群5匹)を、A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016(H3N2)一価インフルエンザワクチンで、1日目及び14日目に、示されたワクチン組成物を用いて皮下投与経路により免疫した。マウスから採血し、12、28、42日目に血清を採取し、60日目に最終の血清を採取した。
Eight-week-old female BALB/c mice (5 per group) were treated with the A/Singapore/INFIMH-16-0019/2016 (H3N2) monovalent influenza vaccine on
図46は、TMV NtK:HA抗原の様々な比率で得られた一価ワクチンの免疫原性を示す。相対IgGタイターは、血清1mL当たりのIgGのng数として表す。図46に示されるように、60日目(試験の終わり)において、増加するTMV-NtK:HA抗原コンジュゲーション比で調製された一価ワクチンによって誘導されたIgGタイターは、ベンチマーク1:1比群と比較して有意な改善を示し続けた。 Figure 46 shows the immunogenicity of monovalent vaccines obtained at various ratios of TMV NtK:HA antigens. Relative IgG titers are expressed as ng of IgG per mL of serum. As shown in Figure 46, at day 60 (end of study), IgG titers induced by monovalent vaccines prepared with increasing TMV-NtK:HA antigen conjugation ratios were higher than the benchmark 1:1 ratio group. continued to show significant improvement compared to
さらに、TMV NtK濃度の増加と共にHAの投与量を15μgに固定したHA抗原試験において、8:1及び16:1のワクチン製剤は、経時的に安定な最高の平均応答を誘導した。このデータは、体液性免疫を生成するための有効な戦略としての、複数の実施形態及び代替形態に従って産生されたワクチンの使用を支持する。 Furthermore, in the HA antigen test with a fixed dose of 15 μg HA with increasing TMV NtK concentrations, the 8:1 and 16:1 vaccine formulations induced the highest average responses that were stable over time. This data supports the use of vaccines produced according to multiple embodiments and alternatives as an effective strategy for generating humoral immunity.
したがって、マウスにおける免疫原性試験及びフェレットにおける有効性試験は、本実施例のQIVワクチンによる体液性免疫の発生の顕著な増加を明らかに実証する。さらに、免疫原性は、HA抗原の不活化TMV NtK担体へのコンジュゲーションに関連することが示された。マウスでは、体液性応答は90日間にわたって増加し続けた。さらに、QIVワクチンの免疫は、ウイルスチャレンジ後のH1N1及びH3N2ウイルス量を有意に減少させることができ、従来のワクチン比較物であるFluzone(登録商標)よりも大きいか又は同等の程度であった。言い換えると、QIVワクチンによる免疫により、従来のワクチン比較物であるFluzone(登録商標)よりも大きいか又は同等のワクチン株に対する相同H1N1及びH3N2インフルエンザ株の感染によって引き起こされる罹患率及びウイルスレベルを低減することができた。本実施形態に従って製造されたワクチンは、多くの種類のウイルスに対して使用されるTMVなどのウイルスにコンジュゲートされた広範囲の抗原にわたって、実施例14のQIVワクチンと同様の改善された効力を示すことが予想される。 Thus, immunogenicity studies in mice and efficacy studies in ferrets clearly demonstrate a significant increase in the development of humoral immunity with the QIV vaccine of this example. Furthermore, immunogenicity was shown to be associated with conjugation of HA antigen to inactivated TMV NtK carriers. In mice, humoral responses continued to increase over 90 days. In addition, QIV vaccine immunization was able to significantly reduce H1N1 and H3N2 viral load after viral challenge, to a greater or similar extent than the conventional vaccine comparator, Fluzone®. In other words, immunization with a QIV vaccine reduces morbidity and viral levels caused by infection with homologous H1N1 and H3N2 influenza strains to vaccine strains greater than or equal to the conventional vaccine comparator, Fluzone®. I was able to Vaccines produced according to this embodiment show improved efficacy similar to the QIV vaccine of Example 14 across a wide range of antigens conjugated to viruses such as TMV used against many types of viruses. It is expected that.
実施例14(e)及び14(f)-薬物動態試験
雄ニュージーランド白ウサギに8日間単回筋肉内注射した後のQIVワクチンの体内分布を評価するために、薬物動態試験を実施した。この試験は、組織又は血液から抽出されたTMV NtKウイルスRNAを測定するために開発され、洗練されたRT-qPCR法を使用し、この試験は、様々な量のTMV NtK担体を用いて調製された2つの異なるQIVワクチン製剤を比較した。分析された組織は、血液、骨格筋(注射部位)、リンパ節、脾臓、胸腺、心臓、肝臓、肺、腎臓及び精巣であった。
Examples 14(e) and 14(f) - Pharmacokinetic Study A pharmacokinetic study was conducted to evaluate the biodistribution of the QIV vaccine following a single intramuscular injection for 8 days in male New Zealand white rabbits. This test was developed to measure TMV NtK viral RNA extracted from tissue or blood, using a sophisticated RT-qPCR method, the test was prepared with varying amounts of TMV NtK carrier. Two different QIV vaccine formulations were compared. Tissues analyzed were blood, skeletal muscle (injection site), lymph node, spleen, thymus, heart, liver, lung, kidney and testis.
図47は、45μg(1:1製剤一価ワクチン)又は1440μg(8:1製剤四価ワクチン)のいずれかのTMV NtK担体を0.5mL投与量(非限定的な例として)で組み込んだ2つの異なるQIV製剤の単回注射後にRT-qPCRによって測定された、組織中のTMV vRNAの経時的な分布の比較を示す。図48は、単回注射の8日後の臓器及び用量群による組織中のTMV vRNAの生体内分布を示す。図47及び図48において、「LOQ」は定量限界を指し、「LOD」は検出限界を指す。
Figure 47 shows that either 45 μg (1:1 formulation monovalent vaccine) or 1440 μg (8:1 formulation tetravalent vaccine) of TMV NtK carrier was incorporated in a 0.5 mL dose (as a non-limiting example)2 A comparison of TMV vRNA distribution over time in tissues measured by RT-qPCR after a single injection of four different QIV formulations is shown. Figure 48 shows the biodistribution of TMV vRNA in tissues by organ and
予想通り、2つの製剤は、一貫した分布パターンを示した。図47及び48において、QIVの最高レベルは、試験期間を通して注射部位骨格筋組織から定量可能であり、両方の製剤で経時的に量が減少した。骨格筋の後、QIVは、脾臓及び流入リンパ節において試験全体を通して最も多く検出され、QIVが免疫後にこれらの組織へ移行したことを示す。投与後24時間の時点で肝臓、心臓、及び精巣において一過性のレベルで検出され、その後、両方の製剤でLOQ未満となった。8:1製剤は、免疫の24時間後、血液、肺、及び胸腺組織において低い一過性シグナルが検出され、これは免疫の3日後までに定量限界(LOQ)を下回り、これはおそらく、その製剤に含まれるTMV NtKの32倍高い量によるものである。いずれのQIV製剤でも、脳又は腎臓組織に定量可能なQIV残留物は検出されなかった。
As expected, the two formulations showed consistent distribution patterns. In Figures 47 and 48, the highest levels of QIV were quantifiable from injection site skeletal muscle tissue throughout the study period and decreased in amount over time for both formulations. After skeletal muscle, QIV was detected most abundantly in the spleen and draining lymph nodes throughout the study, indicating that QIV translocated to these tissues after immunization. Transient levels were detected in liver, heart, and testis at 24 hours post-dose, and were then below the LOQ for both formulations. The 8:1 formulation detected a low transient signal in blood, lung, and
したがって、全ての製剤において、ワクチンは、注射部位から免疫器官への輸送が観察され、非標的器官において蓄積は観察されなかった。同様に、TMV特異的Q-RT-PCRシグナルは、注射部位で測定した場合、用量依存性であり、全ての非標的器官からの急速なクリアランスを伴うことが観察された。したがって、免疫系器官における検出は「デポー」効果(すなわち、注射部位での抗原の持続的放出)及び免疫系の持続的刺激を示唆する。 Thus, in all formulations, the vaccine was observed to be transported from the injection site to immune organs and no accumulation was observed in non-target organs. Similarly, TMV-specific Q-RT-PCR signals were observed to be dose-dependent when measured at the injection site, with rapid clearance from all non-target organs. Therefore, detection in immune system organs suggests a "depot" effect (ie, sustained release of antigen at the site of injection) and sustained stimulation of the immune system.
実施例14(g)及び14(h)-毒性試験
表51において先に述べたように、及び以下の表59に記載されるように、幾つかの毒性試験をGLP要件に従って実施し、QIVワクチンの潜在的毒性を評価し、インフルエンザウイルスによる感染によって引き起こされる疾患の予防のためのQIVワクチンの臨床使用を支持した(非限定的な例として)。ニュージーランド白ウサギにおける2つの反復投与毒性試験を、複数の実施形態及び代替形態に従って、精製された組換えHA抗原とコンジュゲートしたTMV NtK担体の含有量が異なるQIVの2つの製剤を用いて実施した。以下により詳細に記載されるように、試験は、治療関連の、又は毒物学的に顕著な臨床所見を示さなかったことから、ヒト試験におけるTMV NtK:HAコンジュゲートの安全な使用を支持する。
Examples 14(g) and 14(h) - Toxicity Studies Several toxicity studies were conducted according to GLP requirements, as described above in Table 51 and as described in Table 59 below, for QIV vaccines. and supported the clinical use of QIV vaccines for the prevention of disease caused by infection with influenza virus (as a non-limiting example). Two repeated-dose toxicity studies in New Zealand white rabbits were conducted according to embodiments and alternatives using two formulations of QIV with different contents of TMV NtK carrier conjugated with purified recombinant HA antigen. . As described in more detail below, the study showed no treatment-related or toxicologically significant clinical findings, supporting the safe use of TMV NtK:HA conjugates in human studies.
表59に示すように、ウサギにおいて、異なるウイルス対抗原比を用いて2つの反復投与GLP毒性試験を実施した。幾つかの実施形態では、QIVワクチンを単回筋肉内注射として毎年投与した。このアプローチの有効性を調査するために、ヒト用量の数に1を加えた(N+1)戦略を、第1の用量の28日後に投与される第2の用量と共に使用した。試験論文は、TMV NtK担体分子(1:1及び8:1製剤)の各コンジュゲーションレベルでの意図されたヒト高用量のQIVワクチン、並びに高用量のTMV NtK担体単独を含んでいた。 As shown in Table 59, two repeated dose GLP toxicity studies were performed in rabbits using different virus-to-antigen ratios. In some embodiments, the QIV vaccine was administered annually as a single intramuscular injection. To investigate the efficacy of this approach, the number of human doses plus one (N+1) strategy was used with a second dose administered 28 days after the first dose. The trial articles included intended human high-dose QIV vaccines at each conjugation level of the TMV NtK carrier molecule (1:1 and 8:1 formulations) and high-dose TMV NtK carrier alone.
TMV NtK担体、HA抗原の1:1比でのQIVワクチンの反復投与毒性試験では、季節性インフルエンザワクチン候補をニュージーランド白ウサギの雌雄に試験1日目と29日目に2回(1日1回)筋肉内投与し、28日間の回復期間後の効果の可逆性を評価した。表60に示されるように、各群は、10匹のウサギ/性別/群からなった。試験30日目(最終投与の1日後)に、5匹のウサギ/性別/群を屠殺し、試験57日目(最終投与の28日後)に、5匹のウサギ/性別/群を屠殺した。
In a repeat-dose toxicity study of a QIV vaccine with a 1:1 ratio of TMV NtK carrier to HA antigen, seasonal influenza vaccine candidates were administered to male and female New Zealand white rabbits twice on
試験物質を、試験1日目及び29日目に筋肉内(IM)注射により投与した。各注射において、各群の動物は、プラスチックの1mLシリンジに取り付けられた25ゲージ針を用いて、0.5mLの対照物質(群1)、低用量ワクチン(群2)、又は高用量ワクチン(群3)を受けた(非限定的な例として)。投与部位は後肢の後方の比較的大きな筋肉量であり、(必要に応じて)剃毛又は再剃毛した。注射の各日に、投与部位をアルコールで拭き取り、投与前に最低10分間完全に乾燥させた。IM投与部位は後肢間で交互にし、右後肢は最初の投与に用いた。
Test substances were administered by intramuscular (IM) injection on
試験31日目(最終投与の2日後)にウサギ/性別/群5匹を安楽死させ、残りの試験動物(4匹/性別/群)を観察し続け、試験57日目(最終投与の28日後)に安楽死させた。実験エンドポイントは、罹患率/死亡率、身体検査、毒性の臨床徴候、接種部位(ドレイズ)反応性スコアリング、体重、体重変化、摂餌量、体温、眼科、臨床病理(臨床化学、血液学、凝固)、臓器重量、免疫原性分析、剖検時の肉眼的病理、顕微鏡的病理とした。 Five rabbits/sex/group were euthanized on Study Day 31 (2 days after the last dose) and the remaining study animals (4/sex/group) were kept under observation and on Study Day 57 (28 days after the last dose). days later) and were euthanized. Experimental endpoints included morbidity/mortality, physical examination, clinical signs of toxicity, inoculation site (Draize) reactivity scoring, body weight, body weight change, food consumption, temperature, ophthalmology, clinical pathology (clinical chemistry, hematology). coagulation), organ weights, immunogenicity analysis, gross pathology at necropsy, and microscopic pathology.
全ての試験ウサギは予定された剖検まで生存した。治療関連の、又は毒物学的に顕著な臨床所見又は接種部位反応原性は、観察されなかった。非治療関連の、又は毒物学的に顕著でない作用が、体重、体重変更、摂食量、体温、眼科学的側面、臨床化学的側面、血液学的側面及び器官重量において観察された。 All study rabbits survived to the scheduled necropsy. No treatment-related or toxicologically significant clinical findings or inoculation site reactogenicity were observed. Non-treatment-related or toxicologically insignificant effects were observed in body weight, body weight change, food consumption, body temperature, ophthalmology, clinical chemistry, hematology and organ weights.
フィブリノゲンレベルは通常、投与後2日目にワクチン治療群で上昇した(p<0.05又は<0.01)。これらの群におけるフィブリノゲンの上昇は、ワクチン治療と関連があると考えられたが、免疫原性物質による治療後に予測される(炎症性)反応と考えられた。28日間の回復期間の終了時にフィブリノゲンは上昇しなくなった(p>0.05)(可逆的効果)。
Fibrinogen levels were generally elevated in vaccine-treated groups on
左坐骨神経及び注射部位(試験29日目の最後の筋肉内投与の側)における混合細胞浸潤は、筋肉内投与ワクチン毒性試験で見られた一般的な顕微鏡所見であった。この病変は坐骨神経で回復可能であったが、28日間の回復期間の終了時に注射部位では完全には回復しなかった。この病変は有害であるとは考えられなかったが、免疫原性物質の投与と一致する予想された所見であった。 Mixed cell infiltrates in the left sciatic nerve and injection site (side of the last intramuscular dose on study day 29) were common microscopic findings seen in intramuscular vaccine toxicity studies. This lesion was reversible at the sciatic nerve, but not completely at the injection site at the end of the 28-day recovery period. Although this lesion was not considered harmful, it was an expected finding consistent with administration of an immunogenic agent.
結論として、15又は45μgの用量でのQIVワクチンの筋肉内投与は、4週間に1回の2回の注射(試験1日目及び29日目)において良好な認容性を示した。認められた所見はいずれも有害又は限定的な毒性をもたらさず、免疫原性物質の投与後に毒物学的意義が最小であるとみなされ(例えば、一方の性別のみに認められる、可逆性、一過性、臓器機能の変化が無い、など)、及び/又は予期された所見(例えば、注射部位又は坐骨神経におけるフィブリノゲンの増加及び混合細胞浸潤)であった。
In conclusion, intramuscular administration of QIV vaccine at doses of 15 or 45 μg was well tolerated for two injections (
実施例14(h)-反復投与毒性試験
TMV NtK担体、HA抗原の8:1比でのQIVワクチンの反復投与毒性試験では、季節性インフルエンザワクチン候補をニュージーランド白ウサギの雌雄に試験1日目と29日目に2回(1日1回)筋肉内投与し、28日間の回復期間後の効果の可逆性を評価した。表61に示されるように、各群は、8匹のウサギ/性別/群からなった。試験30日目(最終投与の1日後)に、5匹のウサギ/性別/群を屠殺し、試験57日目(最終投与の28日後)に、5匹のウサギ/性別/群を屠殺した。
Example 14(h)—Repeated Dose Toxicity Study In a repeated dose toxicity study of a QIV vaccine with an 8:1 ratio of TMV NtK carrier, HA antigen, seasonal influenza vaccine candidates were administered to male and female New Zealand White rabbits on
試験物質を、試験1日目及び29日目にIM注射により投与した。各注射において、各群の動物は、プラスチックの1mLシリンジに取り付けられた25ゲージ針を用いて、0.5mLの対照物質(群1)、低用量ワクチン(群2)、又は高用量ワクチン(群3)を受けた(非限定的な例として)。投与部位は後肢の後方の比較的大きな筋肉量であり、(必要に応じて)剃毛又は再剃毛した。注射の各日に、投与部位をアルコールで拭き取り、投与前に最低10分間完全に乾燥させた。IM投与部位は後肢間で交互にし、右後肢は最初の投与に用いた。
Test substances were administered by IM injection on
試験31日目(最終投与の2日後)にウサギ/性別/群4匹を安楽死させ、残りの試験動物(4匹/性別/群)を観察し続け、試験57日目(最終投与の28日後)に安楽死させた。実験エンドポイントは、罹患率/死亡率、身体検査、毒性の臨床徴候、接種部位(ドレイズ)反応原性スコアリング、体重、体重変化、摂餌量、体温、眼科、臨床病理(臨床化学、血液学、凝固)、臓器重量、免疫原性分析、剖検時の肉眼的病理、顕微鏡的病理とした。 The 4 rabbits/sex/group were euthanized on Study Day 31 (2 days after the last dose) and the remaining study animals (4/sex/group) were kept under observation and on Study Day 57 (28 days after the last dose). days later) were euthanized. Experimental endpoints included morbidity/mortality, physical examination, clinical signs of toxicity, inoculation site (Draize) reactogenicity scoring, body weight, body weight change, food consumption, body temperature, ophthalmology, clinical pathology (clinical chemistry, hematology). organ weights, immunogenicity analysis, gross pathology at necropsy, and microscopic pathology.
全ての試験ウサギは予定された剖検まで生存した。治療関連の、又は毒物学的に顕著な臨床所見又は接種部位反応原性は、観察されなかった。体重、体重変化、摂餌量、体温、眼科学的検査、臨床化学的検査、血液学的検査、臓器重量、肉眼的及び顕微鏡的病理学的検査について、治療関連の影響又は毒物学的に有意な影響は観察されなかった。 All study rabbits survived to the scheduled necropsy. No treatment-related or toxicologically significant clinical findings or inoculation site reactogenicity were observed. Treatment-related or toxicologically significant effects on body weight, body weight change, food consumption, body temperature, ophthalmology, clinical chemistry, hematology, organ weights, gross and microscopic pathology no effect was observed.
フィブリノゲンレベルは通常、投与後2日目に治療群で上昇(p<0.01)した。これらの群におけるフィブリノゲンの上昇は、治療と関連があると考えられたが、免疫原性物質による治療後に予想される(炎症性)反応と考えられた。回復期(可逆的効果)にフィブリノゲンの上昇は認められなかった(p>0.05)。
Fibrinogen levels were typically elevated (p<0.01) in the treatment groups on
したがって、各HA抗原45μg(合計HA180μg+TMV NtK180μg)又は各HA抗原1440μgのいずれかの用量でのQIVワクチン候補又は不活化TMV NtKのIM投与は、4週間に1回の2回の注射(試験1日目及び29日目)において良好な耐容性を示した。これらのGLP毒性試験における所見は有害又は限定的な毒性をもたらさず、最小の毒物学的有意性(例えば、1つの性別、可逆性、一過性、臓器機能の変化が無いなどにおいてのみ認められる)であるとみなされ、及び/又は免疫原性物質の投与後に予期される所見(フィブリノゲン上昇など)であった。これらの試験において、QIVワクチンの1:1又は8:1(TMV NtK:HA抗原)製剤のいずれについても、有意な毒物学的問題は認められなかった。 Therefore, IM administration of QIV vaccine candidates or inactivated TMV NtK at doses of either 45 μg each HA antigen (total HA 180 μg + TMV NtK 180 μg) or 1440 μg each HA antigen was administered with two injections once every 4 weeks (study day 1). and 29 days) were well tolerated. Findings in these GLP toxicity studies do not result in adverse or limited toxicity and are seen only in one sex, reversible, transient, no change in organ function, etc. of minimal toxicological significance. ) and/or were the expected findings (such as increased fibrinogen) after administration of the immunogenic agent. No significant toxicological problems were observed with either the 1:1 or 8:1 (TMV NtK:HA antigen) formulations of the QIV vaccine in these studies.
さらに、2つのGLP毒物学的試験(実施例14(g)及び14(h))の間の、堅牢な抗原特異的免疫原性応答もまた、低用量及び高用量のQIVワクチン試験物質を受けたウサギにおけるELISA、HAI、及び中和抗体タイターに基づいて測定した。図49は、1日目及び29日目のQIVワクチン免疫後のウサギ血清サンプルからの総抗HA IgG ELISA分析を示す。図49に示すように、未処理動物の免疫から予想されるように、QIVワクチンの2回目の投与後に免疫応答がピークに達した。4つ全てのインフルエンザ抗原(非限定的な例として、MichiganH1N1、SingaporeH3N2、B/Colorado、及びB/Phuket)に対する抗インフルエンザタイターを、29日目の注射後の血清サンプルにおいて測定した。さらに、試験日42、49、及び57日目に、(対照よりも)最大90倍高い平均抗インフルエンザタイターが検出された。
Furthermore, robust antigen-specific immunogenic responses during the two GLP toxicology studies (Examples 14(g) and 14(h)) were also demonstrated following low and high dose QIV vaccine test substances. Based on ELISA, HAI, and neutralizing antibody titers in rabbits. Figure 49 shows total anti-HA IgG ELISA analysis from rabbit serum samples after QIV vaccination on
以下の表62に示されるように、HAIタイターは、A/Michigan/45/2015(H1N1)、A/Singapore/INFIMH-16-0019/2019(H3N2)及びB/Colorado/06/2017ウイルスに対する試験日42、49、及び57日目に(非限定的な例として)ほとんどの動物において検出された。対照的に、B/Phuket/3073/2013ウイルスに対するHAIタイターは試験日42、49、及び57日目に、4匹以下の動物で一般に(非限定的な例として)見られた。
As shown in Table 62 below, HAI titers were tested against A/Michigan/45/2015 (H1N1), A/Singapore/INFIMH-16-0019/2019 (H3N2) and B/Colorado/06/2017 viruses. Detected in most animals on
図50は、QIVワクチン中の各ウイルスについて、8:1 QIV製剤を用いたGLP毒性試験を通してのマイクロ中和GMTタイターの測定を示す。また、以下の表63は、GLP毒性試験(すなわち、1:1及び8:1の両方のQIV製剤)の両方の試験日49日目における検出可能なマイクロ中和タイターを有する動物のパーセンテージを示す。図50及び表63に示すように、これらの同じ4種のウイルスに対する中和タイターも、試験日42、49、及び57日目に低用量及び高用量のワクチンを投与されたウサギにおいて一貫して(非限定的な例として)測定され、A/Michigan/45/2015(H1N1)pdm09及びA/Singapore/INFIMH-16-0019/2019(H3N2)ウイルスに対して見られた最高タイターであった。
Figure 50 shows the measurement of micro-neutralizing GMT titers throughout the GLP toxicity test with the 8:1 QIV formulation for each virus in the QIV vaccine. Table 63 below also shows the percentage of animals with detectable microneutralization titers on day 49 of both the GLP toxicity studies (i.e., both 1:1 and 8:1 QIV formulations) . As shown in Figure 50 and Table 63, neutralization titers against these same four viruses were also consistently high in rabbits receiving low and high dose vaccines on
したがって、本実施例で考察される試験は、QIVワクチンが3つの種(マウス、フェレット及びウサギ)にわたり、筋肉内投与後に一貫して強固な免疫応答を生じることを実証する。免疫の主要な測定項目は、HAI抗体タイターの生成であり、インフルエンザ感染に対する防御の血清バイオマーカーとして認識されているものである。液性免疫応答は、免疫学的にナイーブな動物において、第2の(ブースター)免疫後に主に検出された。ワクチン血球凝集素抗原に対する免疫原性は、TMV NtK担体へのコンジュゲーションに依存した。8:1のTMV NtK担体対組換えHA抗原の比で調製されたQIVワクチンが望ましいことが示された。疾患チャレンジモデルにおいて、QIVによるフェレットの免疫は、鼻洗浄サンプルから評価される相同H1N1及びH3N2株でその後チャレンジされた動物におけるウイルス量を有意に減少させた。このウイルス量の低下は、認可されたコンパレーターのもの以上であった。免疫により、チャレンジウイルスに関連する病的状態の臨床徴候が改善された。 Thus, the studies discussed in this example demonstrate that QIV vaccines consistently produce robust immune responses after intramuscular administration across three species (mouse, ferret and rabbit). A primary measure of immunity is the production of HAI antibody titers, a recognized serum biomarker of protection against influenza infection. Humoral immune responses were predominantly detected after the second (booster) immunization in immunologically naive animals. Immunogenicity to the vaccine hemagglutinin antigen was dependent on conjugation to the TMV NtK carrier. A QIV vaccine prepared with a TMV NtK carrier to recombinant HA antigen ratio of 8:1 was shown to be desirable. In a disease challenge model, immunization of ferrets with QIV significantly reduced viral load in animals subsequently challenged with homologous H1N1 and H3N2 strains assessed from nasal wash samples. This reduction in viral load was greater than that of a licensed comparator. Immunization ameliorated clinical signs of morbidity associated with the challenge virus.
この試験では、QIVワクチンの分布及び安全性も調査した。いずれの試験においても、浮腫又は注射部位反応は検出されなかった。QIVを用いた生体内分布試験(TMV NtK担体からのRNAを測定)により、注射部位の筋肉の外側では、試験した全ての時点で脾臓及びリンパ節においてQIVが測定され、TMVウイルスRNAがこれらの器官において比較的安定であるか、又はゆっくりと減少し、これが、潜在的な作用機序及び免疫系への抗原提示を提供することを示すことが見出された。反復投与毒性試験において、唯一の所見は、通常は投与後2日目の治療群における臨床化学プロファイルからのフィブリノゲンレベルの可逆的上昇であり、免疫学的物質について予想された所見であった。体重、体重変化、摂餌量、体温、眼科学的検査、臨床化学的検査、血液学的検査、臓器重量、肉眼的及び顕微鏡的病理学的検査について、治療関連の影響又は毒物学的に有意な影響は他に観察されなかった。 This study also investigated the distribution and safety of the QIV vaccine. No edema or injection site reactions were detected in any of the studies. Biodistribution studies with QIV (measured RNA from TMV NtK carriers) showed that outside the injection site muscle, QIV was measured in the spleen and lymph nodes at all time points tested, and TMV viral RNA was detected in these cells. It was found to be relatively stable or slowly depleted in organs, indicating that this provides a potential mechanism of action and antigen presentation to the immune system. In repeated-dose toxicity studies, the only finding was a reversible increase in fibrinogen levels from the clinical chemistry profile in the treatment group, usually two days after dosing, an expected finding for an immunological agent. Treatment-related or toxicologically significant effects on body weight, body weight change, food consumption, body temperature, ophthalmology, clinical chemistry, hematology, organ weights, gross and microscopic pathology No other effects were observed.
結論として、データはTMV NtKコンジュゲートのヒト臨床研究への進展により、現在認可されているインフルエンザワクチンを超える明らかな利点を提供することを裏付ける。QIVワクチンでは毒物学的に有意な所見が観察されなかったため、本明細書に記載のTMV NtK担体にコンジュゲートされた抗原プラットフォームに従って精製された任意の他の抗原について、そのような事象が観察されない確率が高い。したがって、不活性TMV NtKにコンジュゲートされた他の抗原は、同様の生体内分布及び毒性プロファイルを有し、したがって、ヒトにおける使用に適していることが予想される。 In conclusion, the data support that advancement of TMV NtK conjugates into human clinical studies offers clear advantages over currently licensed influenza vaccines. As no toxicologically significant findings were observed with the QIV vaccine, no such events are observed for any other antigens purified according to the TMV NtK carrier conjugated antigen platform described herein. High probability. Therefore, other antigens conjugated to inactive TMV NtK are expected to have similar biodistribution and toxicity profiles and are therefore suitable for use in humans.
実施例15(a)~(c)-コロナウイルスワクチン候補:TMVにコンジュゲートしたRBD-Fc121(SARS-2)
Covid-19ワクチンは、ニコチアナ・ベンサミアナ(Nicotiana benthemiana)(Nb)植物における、ヒトIgG1のFcドメインに融合されたRBD SARS-2スパイクタンパク質の組換えヴァージョンの発現によって抗原を形成することによって、(非限定的な例として)生成させた。コンジュゲーションの前に、形成された抗原を、複数の実施形態及び代替形態に従って、本明細書に記載の抗原精製プラットフォームに従って精製し、TMVウイルス粒子を、複数の実施形態及び代替形態に従って、本明細書に記載のウイルス精製プラットフォームに従って精製及び不活化した。次いで、精製された組換えRBD-Fc抗原を、本明細書における複数の実施形態及び代替形態の教示に従って精製し、不活化されたTMVウイルス粒子にコンジュゲートした。哺乳動物対象(例えば、ヒト又は動物)に送達されると、RBD-FcとTMVのコンジュゲートは、TMVウイルス粒子への化学的コンジュゲーションを介してヒトIgG1 Fcドメインに融合されたSARS-2スパイク糖タンパク質RBDを提示する。以下でより詳細に考察されるように、この実施形態におけるRBD-Fc融合体の提示は、これまで試験された全ての哺乳動物疾患モデルにおいてTh1及びTh2応答を増強することが実証された。
Example 15(a)-(c) - Coronavirus vaccine candidate: RBD-Fc121 (SARS-2) conjugated to TMV
A Covid-19 vaccine will be developed by expressing a recombinant version of the RBD SARS-2 spike protein fused to the Fc domain of human IgG1 in Nicotiana benthemiana (Nb) plants to form the antigen (non as a limited example) was generated. Prior to conjugation, the formed antigen is purified according to multiple embodiments and alternatives according to the antigen purification platform described herein, and the TMV virus particles are purified according to multiple embodiments and alternatives herein. Purification and inactivation were performed according to the virus purification platform described in the literature. Purified recombinant RBD-Fc antigen was then purified and conjugated to inactivated TMV virus particles according to the teachings of embodiments and alternatives herein. When delivered to a mammalian subject (e.g., human or animal), the RBD-Fc and TMV conjugate is a SARS-2 spike fused to a human IgG1 Fc domain via chemical conjugation to TMV viral particles. Glycoprotein RBD is presented. As discussed in more detail below, presentation of the RBD-Fc fusion in this embodiment was demonstrated to enhance Th1 and Th2 responses in all mammalian disease models tested to date.
この実施例では、Covid-19ワクチンの抗原としてSARS-2スパイク糖タンパク質のRBDドメインを標的とするものを選択したが、これはそれがヒトACE-2受容体への結合部位として働き、結合部位が特徴付けられた中和抗体と重複するためである。SARS-2スパイク糖タンパク質は、約320~520と番号付けられたアミノ酸において、S1サブユニット中に認められる。図51(A)において、RBDを横方向及び縦方向に丸で囲んだ空間充填モデルとして、SARS-2スパイク三量体を示す。図51(B)は、複数の実施形態及び代替形態による、植物から発現及び精製された、ヒト171アロタイプIgG1 Fcドメインに融合されたRBDドメインを示す。 In this example, we chose to target the RBD domain of the SARS-2 spike glycoprotein as the antigen for the Covid-19 vaccine, because it serves as the binding site for the human ACE-2 receptor and the binding site overlap with characterized neutralizing antibodies. The SARS-2 spike glycoprotein is found in the S1 subunit at approximately amino acids numbered 320-520. In FIG. 51(A), the SARS-2 spike trimer is shown as a space-filling model with the RBD circled horizontally and vertically. FIG. 51(B) shows an RBD domain fused to a human 171 allotypic IgG1 Fc domain expressed and purified from plants, according to multiple embodiments and alternatives.
本実施例及び次の実施例に記載されるRBD-Fc抗原を開発するための融合パートナーとしてSARS-2 RBDを選択する際、幾つかの考察が行われた。SARS-2RBDは、中和抗体の結合部位である。また、後述するように、CR3022は、SARS-2 RBDドメインのドメインに結合するSARS患者から単離されたヒトmAbである。CR3022の結合は、SARS-1及びSARS-2の両方のCoVを中和することができる。SARS-2 RBDはまた、ACE-2(アンギオテンシンII)結合ドメインを提示する。 Several considerations were made in selecting the SARS-2 RBD as a fusion partner for developing the RBD-Fc antigens described in this and subsequent examples. SARS-2 RBD is the binding site for neutralizing antibodies. Also, as described below, CR3022 is a human mAb isolated from a SARS patient that binds to a domain of the SARS-2 RBD domain. Binding of CR3022 can neutralize both SARS-1 and SARS-2 CoV. SARS-2 RBD also presents an ACE-2 (angiotensin II) binding domain.
本実施例の方法により、SARS-2のRBDドメインを標的とするCovid-19抗原を合成するのに必要なタンパク質をコードする遺伝子を含むよう、多重遺伝子構築物を設計、構築した。本実施例では、Covid-19抗原の合成に以下の抗原配列を用いた(本明細書ではまとめて「RBD-Fc121構築物」と呼ぶ):
1.「(配列番号1)」シグナルペプチド:MGKMASLFATFLVVLVSLSLASESSA
2.「(配列番号2)」 SARS-2ウイルススパイクのアミノ酸番号331-632:
By the methods of this example, a multigene construct was designed and constructed to contain the genes encoding the proteins required to synthesize the Covid-19 antigen targeting the RBD domain of SARS-2. In this example, the following antigen sequences were used for the synthesis of Covid-19 antigens (collectively referred to herein as "RBD-Fc121 constructs"):
1. "(SEQ ID NO: 1)" signal peptide: MGKMASLFATFLVVLVSLSLASESSA
2. "(SEQ ID NO:2)" amino acid numbers 331-632 of the SARS-2 virus spike:
4.「(配列番号4)]IgG1 171アロタイプFc:
4. "(SEQ ID NO:4)] IgG1 171 allotype Fc:
図52は、Nb植物における産生のための、SARS-CoV2 RBD-Fc融合ペプチド(すなわち、抗原)用に構築されたTRBO発現プラスミドを例証して示すが、これに限定されない。適切な浸入及び植物のインキュベーションに続いて、本明細書に記載の抗原の抽出及び精製を行った。本明細書に例示され、さらに考察されるように、病原体の受容体結合ドメイン(RBD)(具体的には、コロナウイルス、及びすなわちSARS-CoV-2スパイク(S)糖タンパク質RBD)を含む第1のペプチドと、抗体の断片結晶化可能(Fc)領域を含む第2のペプチド(配列番号4に示されるアミノ酸の配列、ヒトIgG1 Fcドメインを含む)と、第1のペプチド及び第2のペプチドとを連結するヒンジ部分(配列番号3に示されるアミノ酸の配列を含む)と、を融合させて、融合ペプチドを形成した。実施例15において、RBDは配列番号2に記載のアミノ酸の配列を含み、実施例17において、RBDは、配列番号8に記載のアミノ酸の配列を含んだ。図52のプラスミドにおけるコドンへの参照は、RBD及びFc領域並びにヒンジ部分の両方を含むものであることに留意されたい。RBD-Fc抗原をコードする配列を、効率的な植物発現のために最適化した。プラスミド設計に従って、融合ペプチドのための参照核酸配列を含有するドナープラスミドを合成した。抗原ドナープラスミド及びTRBO発現プラスミドを、適切な制限酵素を用いて消化した。抗原をTRBO発現プラスミドにライゲーションし、その後コロニーをスクリーニングしてクローンを確認した。ライゲーションに成功した発現プラスミド(図52)をE. coli(大腸菌)で増幅し、DNAを精製した。TRBO発現プラスミド中の抗原のベクターDNAの存在が確認されたクローンを用いて、Nb植物への浸入用の調製物中でアグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens)を形質転換した。個々のコロニーを無菌的に取得し、インキュベートし、培養物から20%グリセロールストックを作製し、抗原マスター細胞バンクとして保存した。図52にさらに示されるように、例示的な構築物は、正確な5’末端を有するTMV発現ベクターを転写するためのDNA依存性RNAプロモーターセットであるカリフラワーモザイクウイルス(CaMV)35Sプロモーターを含むものであった。さらに、TMVレプリカーゼは、126kDa及び183kDaの複製関連タンパク質から構成される。図52において、「30k」は、183kDaタンパク質コード領域の3’末端におけるサブゲノムプロモーターから産生される移動タンパク質を指す。例示的な構築物において、抗原遺伝子は30kDaタンパク質コード領域の3’末端のサブゲノムプロモーターから転写され、3’非翻訳領域は真正の3’末端付近での転写の終結を確実にするためにリボザイムを有する。さらに、複製のための大腸菌起点、TIプラスミドのための境界領域及びアグロバクテリウムにおける効率的な複製及び植物細胞への挿入のための他のエレメントが存在する。 Figure 52 illustrates, but is not limited to, TRBO expression plasmids constructed for SARS-CoV2 RBD-Fc fusion peptides (ie, antigens) for production in Nb plants. Following appropriate infiltration and plant incubation, antigen extraction and purification as described herein was performed. As exemplified and further discussed herein, a first receptor binding domain (RBD) of a pathogen (specifically a coronavirus, and namely the SARS-CoV-2 spike (S) glycoprotein RBD), comprises a pathogen receptor binding domain (RBD). 1 peptide, a second peptide comprising a fragment crystallizable (Fc) region of an antibody (sequence of amino acids set forth in SEQ ID NO: 4, comprising a human IgG1 Fc domain), the first peptide and a second peptide and a hinge portion (comprising the sequence of amino acids shown in SEQ ID NO: 3) connecting the , was fused to form a fusion peptide. In Example 15, the RBD contained the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:2, and in Example 17, the RBD contained the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:8. Note that references to codons in the plasmid of Figure 52 include both the RBD and Fc regions as well as the hinge portion. The sequence encoding the RBD-Fc antigen was optimized for efficient plant expression. A donor plasmid containing the reference nucleic acid sequence for the fusion peptide was synthesized according to the plasmid design. Antigen donor plasmids and TRBO expression plasmids were digested with appropriate restriction enzymes. The antigen was ligated into the TRBO expression plasmid and colonies were subsequently screened to confirm clones. The successfully ligated expression plasmid (Fig. 52) was transformed into E. It was amplified in E. coli and the DNA was purified. Clones that confirmed the presence of the antigenic vector DNA in the TRBO expression plasmid were used to transform Agrobacterium tumefaciens in preparations for penetration into Nb plants. Individual colonies were picked aseptically, incubated, and 20% glycerol stocks were made from the cultures and stored as an antigen master cell bank. As further shown in Figure 52, an exemplary construct contains the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter, a DNA-dependent RNA promoter set for transcribing TMV expression vectors with correct 5' ends. there were. In addition, TMV replicase is composed of replication-associated proteins of 126 kDa and 183 kDa. In Figure 52, "30k" refers to a translocation protein produced from a subgenomic promoter at the 3' end of the 183kDa protein coding region. In an exemplary construct, the antigen gene is transcribed from a subgenomic promoter at the 3' end of the 30 kDa protein-coding region, and the 3' untranslated region contains a ribozyme to ensure termination of transcription near the true 3' end. have. In addition, there are E. coli origins for replication, border regions for TI plasmids and other elements for efficient replication in Agrobacterium and insertion into plant cells.
したがって、ウイルスとコンジュゲート可能な抗原のための構築物を提供するプラスミドは、本明細書の複数の実施形態及び代替形態に従って製造することができる。かかる構築物は、融合ペプチドをコードする第1及び第2のコード領域を含み得る。非限定的な様式では、第1のコード領域が上記の配列番号2、又はさらなる例として下記の配列番号8に示されるアミノ酸配列をコードする核酸配列を含む。第1のペプチドは、ウイルスなどの病原体の受容体結合ドメインを含む又は実質的に含み得、その非限定的な例には、本明細書でさらに論じるコロナウイルス及びインフルエンザウイルスが含まれる。さらにまた同様の非限定的な様式で、第2のコード領域は、上記の配列番号4に記載のアミノ酸配列をコードする核酸配列を含む。第2のペプチドは、Fc受容体に結合することができる抗体の断片結晶化可能(Fc)領域であってもよい。幾つかの実施形態では、第1のペプチド及び第2のペプチドは、第3のコード領域によってコードされるヒンジ部分によって連結される。第3のコード領域は、上記の配列番号3に記載のアミノ酸配列をコードする核酸配列を含み得る。幾つかの実施形態では、ヒンジ部分はFc領域の一部である。幾つかの実施形態では、本明細書において同定される1つ以上の核酸配列は、異種発現系の一部である。 Thus, plasmids providing constructs for virus-conjugable antigens can be produced according to multiple embodiments and alternatives herein. Such constructs may comprise first and second coding regions that encode a fusion peptide. In a non-limiting manner, the first coding region comprises a nucleic acid sequence that encodes the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 above or, as a further example, SEQ ID NO: 8 below. The first peptide may comprise or substantially comprise a receptor binding domain of a pathogen such as a virus, non-limiting examples of which include coronaviruses and influenza viruses, discussed further herein. Also, in a similar non-limiting manner, the second coding region comprises a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:4 above. The second peptide may be a fragment crystallizable (Fc) region of an antibody capable of binding to an Fc receptor. In some embodiments, the first peptide and the second peptide are linked by a hinge portion encoded by a third coding region. A third coding region may comprise a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:3 above. In some embodiments, the hinge portion is part of the Fc region. In some embodiments, one or more of the nucleic acid sequences identified herein are part of a heterologous expression system.
実施例15(a)-植物の発現、精製、及び特徴付け
本実施例では、RBD-FC121融合ペプチド(以下、本実施例では「RBD-Fc121抗原」と呼ぶ)をタバコ植物で発現させ、採取し、精製した。植物の成長及びインキュベーションを、収容され制御された屋内環境において行い、本明細書の複数の実施形態及び代替形態による、RBD-Fc121抗原のタンパク質複製のための発現ベクター(非限定的な例として図52に示されるベクターなど)に感染させたナイーブ野生型Nb植物において発現を行わせた。RBD Fc-121抗原の精製は、本明細書に記載の抗原精製プラットフォーム(例えば、表2及び図8に示すように)に従って実施し、特定の本実施例では、マルチモードセラミックヒドロキシアパタイト(CHT)クロマトグラフィーカラムステップを省略した。したがって、本実施例について、図51(B)は、複数の実施形態及び代替形態による、植物から発現及び精製された、ヒト171アロタイプIgG1 Fcドメインに融合されたRBDドメインを示す。かかる例示的なプレコンジュゲーション、SARS-COV2 RBD-Fc精製抗原中間体の同定は、MALDI-TOF質量分析によって確認することができる。幾つかの実施形態では、抗原中間体の物理化学的特性として、約7.0±0.4のpH、約250~350mOsm/kg H2Oの浸透圧、10CFU/mL未満のバイオバーデン及び100ng/mg未満の残留宿主細胞タンパク質が挙げられる。不活化TMV NtK中間体及びRBD-Fc中間体の含有量は、コンジュゲーション反応に組み込まれる。
Example 15(a) - Plant Expression, Purification, and Characterization In this example, the RBD-FC121 fusion peptide (hereinafter referred to as "RBD-Fc121 antigen" in this example) was expressed in tobacco plants and harvested. and refined. Plant growth and incubation are carried out in a housed and controlled indoor environment, and an expression vector for protein replication of the RBD-Fc121 antigen (as a non-limiting example, Figure 2) according to multiple embodiments and alternatives herein. Expression was performed in naïve wild-type Nb plants infected with a vector such as that shown in 52). Purification of the RBD Fc-121 antigen was performed according to the antigen purification platform described herein (eg, as shown in Table 2 and FIG. 8), and in this particular example multimodal ceramic hydroxyapatite (CHT) The chromatography column step was omitted. Thus, for this example, FIG. 51(B) shows an RBD domain fused to a human 171 allotypic IgG1 Fc domain expressed and purified from plants, according to multiple embodiments and alternatives. Identification of such an exemplary pre-conjugation, SARS-COV2 RBD-Fc purified antigen intermediate can be confirmed by MALDI-TOF mass spectrometry. In some embodiments, the physicochemical properties of the antigenic intermediate include pH of about 7.0±0.4, osmolarity of about 250-350 mOsm/kg H 2 O, bioburden of less than 10 CFU/mL and 100 ng /mg of residual host cell protein. The content of the inactivated TMV NtK intermediate and the RBD-Fc intermediate are incorporated into the conjugation reaction.
図54~55に示すように、複数の実施形態及び代替形態による抗原精製プラットフォームは、RBD-Fc121抗原を良好に精製し、GLP規則に準拠する様式で、RBD-Fc単量体として純粋で安定な抗原を用いて高収率(>400mgのRBD-Fcタンパク質)をもたらした。図53は、この抗原に適用された精製プラットフォームの結論から得られた、RBD-Fc121抗原の純度を示すSDSページゲルを含み、レーン1はマーカーを示し、レーン2は精製されたRBD-Fc121タンパク質を示す。図53のレーン2の明瞭な可視バンドによって示されるように、RBD-Fc121抗原生成物は高純度である。さらに、図53に示されるタンパク質の移動は、図53に示される遊離の精製されたRBD-Fc121のSEC-HPLCレポートと一致する。図54において、遊離RBD-Fc121抗原のSEC-HPLCレポートは、以下の表64に詳述されるシグナルデータを生成した。
As shown in Figures 54-55, the antigen purification platform according to several embodiments and alternatives successfully purified the RBD-Fc121 antigen, in a manner compliant with GLP regulations, pure and stable as RBD-Fc monomer. This resulted in high yields (>400 mg of RBD-Fc protein) using a wide range of antigens. FIG. 53 contains an SDS page gel showing the purity of the RBD-Fc121 antigen resulting from the conclusion of the purification platform applied to this antigen,
表64及び図54は、精製されたRBD-Fc121抗原の>90%が単量体形態であることを示す。同様に、バッチ中には0.442EU/mg未満の低い含量で不純物が存在した。したがって、RBD-Fc121抗原は、GLPに準拠し良好かつ十分に精製された。 Table 64 and Figure 54 show that >90% of the purified RBD-Fc121 antigen is in monomeric form. Similarly, impurities were present in the batch at low levels of less than 0.442 EU/mg. Therefore, the RBD-Fc121 antigen was well and fully purified according to GLP.
RBD-Fc121抗原の安定性は、図55及び表65(以下)に反映されている。図55は、精製後5週間の精製されたRBD-Fc121抗原のSDS Pageゲルを含む。図55において、レーンは、レーン1-マーカー、レーン2-ブランク、レーン3-ブランク及びレーン4~6-精製の5週間後のRBD-Fc121抗原を含む。図55の明瞭な可視バンドは、精製されたRBD-Fc121抗原が高度に安定であることを示す。さらに、以下の表49に示すように、精製されたRBD-Fc121抗原は、ELISA結果に基づいて、精製後少なくとも5週間、その効力を維持した。
The stability of the RBD-Fc121 antigen is reflected in Figure 55 and Table 65 (below). Figure 55 contains an SDS Page gel of purified RBD-
実施例15(a)-コンジュゲーション及び調製
次いで、精製されたRBD-Fc121抗原をTMV NtK担体とコンジュゲートさせた。効率的なコンジュゲーションのための表面リシン残基を有するTMV NtKビリオンを、Nb植物において(やはり非限定的な例として)製造した。TMV NtK担体を、本明細書に記載のウイルス精製プラットフォームに従って(例えば、表1及び図1に示すように)精製した。本明細書の複数の実施形態及び代替形態により、精製後、TMV NtKをミクロン濾過(例えば、0.45)に供し、(本明細書の実施例8で考察されるように)UV不性化で処理した。
Example 15(a) - Conjugation and Preparation Purified RBD-Fc121 antigen was then conjugated to a TMV NtK carrier. TMV NtK virions with surface lysine residues for efficient conjugation were produced in Nb plants (again as a non-limiting example). The TMV NtK carrier was purified according to the virus purification platform described herein (eg, as shown in Table 1 and Figure 1). According to embodiments and alternatives herein, after purification, TMV NtK is subjected to micron filtration (e.g., 0.45) and UV-inactivated (as discussed in Example 8 herein). processed with
次いで、精製された不活性TMV NtKを、RBD-Fc121抗原に化学的にコンジュゲートして、本明細書の複数の実施形態及び代替形態(例えば、表3に示されるように)に従うCovid-19ワクチンを生成させた。図56に示すように、例示的なコンジュゲーション手順は、少なくとも以下のステップを含み得る:
精製されたRBD-Fc121抗原を、50mM MES緩衝塩(50mM NaCl)溶液に透析濾過し、コンジュゲーションに適した標的濃度まで濃縮し、0.2ミクロン濾過に供した。
The purified inactive TMV NtK is then chemically conjugated to the RBD-Fc121 antigen to induce Covid-19 according to multiple embodiments and alternatives herein (eg, as shown in Table 3). produced a vaccine. As shown in FIG. 56, an exemplary conjugation procedure can include at least the following steps:
Purified RBD-Fc121 antigen was diafiltered into a 50 mM MES buffered salt (50 mM NaCl) solution, concentrated to a target concentration suitable for conjugation, and subjected to 0.2 micron filtration.
精製されたRBD-Fc121抗原を、EDC及びSulfo-NHS化学反応を使用して、1時間の混合を行い反応させ、精製されたTMV NtK粒子にコンジュゲートさせた。 Purified RBD-Fc121 antigen was reacted with EDC and Sulfo-NHS chemistry with 1 hour of mixing and conjugated to purified TMV NtK particles.
先に示したように、コンジュゲーションは、TMV NtK:抗原(mg:mg)比の範囲で起こり得、8:1、4:1、及び1:1が含まれるが、これらに限定されない。 As indicated above, conjugation can occur at a range of TMV NtK:antigen (mg:mg) ratios, including but not limited to 8:1, 4:1, and 1:1.
ここで本実施例に戻ると、RBD-Fc121抗原及びTMV NtKを、EDC(4mM)及びSulfo NHS(5mM)中、約6.0のpHで実施されるコンジュゲーション反応に供した。この点に関して、コンジュゲーション反応のpH及び精製ステップのpHは、同じである必要はない。コンジュゲーション反応を、遊離アミン(Tris塩基)で、任意選択的に30kDaのUF膜を用いてクエンチし、残留EDC、Sulfo NHS及びTris塩基を除去した。 Returning now to this example, the RBD-Fc121 antigen and TMV NtK were subjected to a conjugation reaction performed in EDC (4 mM) and Sulfo NHS (5 mM) at a pH of approximately 6.0. In this regard, the pH of the conjugation reaction and the pH of the purification step need not be the same. Conjugation reactions were quenched with free amines (Tris base), optionally using a 30 kDa UF membrane to remove residual EDC, Sulfo NHS and Tris base.
したがって、コンジュゲートされた原薬を透析濾過し、製剤化した。コンジュゲートが0.2ミクロンを超えたため、TMV NtK UV処理及び抗原0.2ミクロン濾過の下流の全てのステップが無菌状態に維持された。 Therefore, the conjugated drug substance was diafiltered and formulated. All steps downstream of TMV NtK UV treatment and antigen 0.2 micron filtration were kept sterile since the conjugate exceeded 0.2 micron.
この時点で、TMV NtK:RBD-Fcコンジュゲートは、原薬の充填及び薬物製品の充填の準備ができている(及び実施例15の場合)。ワクチンの適切な送達機構として、本明細書に記載の任意選択の方法によるワクチンの投与による、液体バイアル又は注射用の生理学的緩衝液で再構成される凍結乾燥材料が含まれる。 At this point, the TMV NtK:RBD-Fc conjugate is ready for drug substance filling and drug product filling (and for Example 15). Suitable delivery mechanisms for the vaccine include liquid vials or lyophilized material reconstituted with physiological buffer for injection, upon administration of the vaccine by any of the methods described herein.
TMV NtKとRBD-Fc121抗原とのコンジュゲーションのパーセントを決定するために、AUCを用いてSVを測定した。前述のように、1~40Sの間の画分は、RBD-Fc単量体/三量体のパーセントを示し、40~2000Sの間の画分は、複数の実施形態及び代替形態による、TMV NtK:RBD-Fcコンジュゲートのパーセントを示す。 SV was measured using AUC to determine the percent conjugation of TMV NtK with RBD-Fc121 antigen. As described above, the fraction between 1-40S indicates the percentage of RBD-Fc monomer/trimer, and the fraction between 40-2000S, according to several embodiments and alternatives, TMV Percentage of NtK:RBD-Fc conjugates is shown.
本実施例では、図57にサンプル4(TMV:RBD-Fcコンジュゲートを28倍に希釈したもの)の正規化沈降係数を、図58に他のサンプル(TMV:RBD-Fcコンジュゲートを10倍に希釈したもの)の正規化沈降係数を示す。図57は、100%の総ウイルス関連物質(すなわち、ウイルス抗原コンジュゲート)を示し、図58は99.7%の総ウイルス関連物質(すなわち、ウイルス抗原コンジュゲート)を示す。図57及び58に示される結果は、TMVコンジュゲーション事象における、RBD-Fc生成物の実質的に完全な係合を示す。 In this example, Figure 57 shows the normalized sedimentation coefficient of sample 4 (28-fold dilution of TMV:RBD-Fc conjugate), and Figure 58 shows the normalized sedimentation coefficient of another sample (10-fold dilution of TMV:RBD-Fc conjugate). The normalized sedimentation coefficient of Figure 57 shows 100% total virus-related material (ie, virus-antigen conjugates) and Figure 58 shows 99.7% of total virus-related material (ie, virus-antigen conjugates). The results shown in Figures 57 and 58 demonstrate substantially complete engagement of the RBD-Fc product in the TMV conjugation event.
TMV NtKとRBD-Fc121抗原との間のコンジュゲーションの成功を、SDS-Page分析によって確認した。図59は、コンジュゲーション後の異なる時間におけるTMV NtK:RBD-FcコンジュゲートのSDS-PAGEのゲルを含む。図59において、レーンは以下の通りの構成である:レーン1-マーカー、レーン2-コンジュゲート混合物0分、レーン3-コンジュゲート後5分のコンジュゲート混合物、レーン4-コンジュゲート後15分のコンジュゲート混合物、レーン5-コンジュゲート後30分のコンジュゲート混合物、レーン6-コンジュゲート後45分後のコンジュゲート混合物、レーン7-コンジュゲート後60分のコンジュゲート混合物、レーン8-混合後の最終コンジュゲート混合物、レーン9-対照としてのTMV:HAコンジュゲート、レーン10-0分におけるコンジュゲート混合物、レーン11-コンジュゲート後5分のコンジュゲート混合物、レーン12-コンジュゲート後15分のコンジュゲート混合物、レーン13-コンジュゲート後30分のコンジュゲート混合物、レーン14-コンジュゲート後45分のコンジュゲート混合物、レーン15-コンジュゲート後60分のコンジュゲート混合物、レーン16-混合後の最終コンジュゲート混合物、及びレーン17-対照としてのTMV:HAコンジュゲート。レーン9及び17のバンドに類似する、レーン8及び16の明瞭な可視バンドは、RBD-Fc121抗原へのTMV NtKのコンジュゲーションの成功を示す。
Successful conjugation between TMV NtK and RBD-Fc121 antigen was confirmed by SDS-Page analysis. FIG. 59 contains SDS-PAGE gels of TMV NtK:RBD-Fc conjugates at different times after conjugation. In Figure 59, the lanes are configured as follows: lane 1 - marker, lane 2 -
したがって、TMV NtKへのRBD-Fc121抗原のほぼ100%のコンジュゲーションが、AUC及びSDS-Pageによって確認された。 Thus, nearly 100% conjugation of RBD-Fc121 antigen to TMV NtK was confirmed by AUC and SDS-Page.
実施例15(b)-インビトロ試験
Covid-19ワクチン候補としてのRBD-Fc121に対するTMV NtKのコンジュゲートの有効性を決定するために、CR3022及びACE-2受容体への抗原の結合、並びにマウスにおける免疫応答を解析した。以下でより詳細に考察されるように、データは、RBD-Fc抗原がTMV NtKにコンジュゲートされ、ヒトACE-2受容体に首尾よく結合したことを示す。表51にさらに示されるように、TMV NtK:RBD-Fcコンジュゲートを用いて1回のワクチン投与後に刺激された初期免疫応答は、この観察を支持した。同様に、RBD-Fc121抗原を、TMV NtK SARS-2 RBD特異的ヒト中和モノクローナル抗体(mAb)、CR3022にコンジュゲートした。
Example 15(b) - In Vitro Studies To Determine the Efficacy of Conjugates of TMV NtK to RBD-Fc121 as Covid-19 Vaccine Candidates, Antigen Binding to CR3022 and ACE-2 Receptors, and in Mice Immune responses were analyzed. As discussed in more detail below, the data show that the RBD-Fc antigen was conjugated to TMV NtK and successfully bound to the human ACE-2 receptor. As further shown in Table 51, early immune responses stimulated after one vaccination with TMV NtK:RBD-Fc conjugates supported this observation. Similarly, the RBD-Fc121 antigen was conjugated to the TMV NtK SARS-2 RBD-specific human neutralizing monoclonal antibody (mAb), CR3022.
コンジュゲートの結合効力を決定するために、ELISA試験を開発して、遊離抗原(すなわち、RBD-FC121単独)及びコンジュゲート形成(RBD-Fcに対するTMV)の両方に対するRBD効力を、捕捉のためにCR3022 mAbを使用して測定した。ELISA試験では、抗原のFc部分に結合しなかった血清が見出され、バックグラウンド結合の排除を要した。この試験は、CR3022軽鎖のκ領域への予備吸着及び/又は結合を含む種々の方法によって行った。図60は、遊離抗原とTMV:RBD-Fcコンジュゲートとの間の、それぞれ8:1及び4:1(TMV NtK:抗原)の比で製剤化されたRBDコンフォメーションの維持を示す、CR3022 ELISAデータを示す。図60(A)において、ELISA標準曲線は、CR3022抗体へのSARS-2スパイク抗原の結合についての感度及び直線性を示す。図60(B)において、TMV:RBD-Fcコンジュゲートを「TMV:RBD-Fc」と称する。図60(B)は、RBD-Fc121抗原及び製剤化TMV対RBD-Fc121コンジュゲートの両方に対するCR3022の強力かつ用量依存的な結合を示す。したがって、図60は、RBD-Fc121抗原が市販の対照SARSスパイク及びRBD試薬と比較して、CR3022に対する反応性が5倍超であることを示す。このデータはまた、精製されたRBD-Fc121抗原が、従来の市販の試薬と比較して、より好ましい様式で必須のコンフォメーションエピトープを維持することを示唆する。 To determine the binding potency of the conjugate, an ELISA test was developed to measure RBD potency against both free antigen (i.e., RBD-FC121 alone) and conjugated (TMV to RBD-Fc) for capture. Measured using CR3022 mAb. The ELISA test found sera that did not bind to the Fc portion of the antigen, requiring exclusion of background binding. This study was performed by various methods including pre-adsorption and/or binding to the kappa region of the CR3022 light chain. Figure 60 CR3022 ELISA showing maintenance of RBD conformation between free antigen and TMV:RBD-Fc conjugate formulated at ratios of 8:1 and 4:1 (TMV NtK:antigen), respectively. Show data. In FIG. 60(A), the ELISA standard curve demonstrates sensitivity and linearity for SARS-2 spike antigen binding to CR3022 antibody. In FIG. 60(B), the TMV:RBD-Fc conjugate is referred to as "TMV:RBD-Fc." FIG. 60(B) shows strong and dose-dependent binding of CR3022 to both RBD-Fc121 antigen and formulated TMV versus RBD-Fc121 conjugates. Thus, Figure 60 shows that the RBD-Fc121 antigen is more than 5-fold more reactive to CR3022 compared to the commercially available control SARS spike and RBD reagent. This data also suggests that the purified RBD-Fc121 antigen maintains essential conformational epitopes in a more favorable manner compared to conventional commercial reagents.
ACE-2は、呼吸器上皮細胞の侵入中に、SARS-CoV2のスパイクタンパク質に対する細胞表面受容体として機能する。ACE-2受容体に結合し、SARSCoV2感染に対する防御免疫応答を誘発するRBD-Fc121抗原の能力を分析するために、2色共焦点顕微鏡検査及びVero e6細胞上での共局在化及び競合結合法による分析を使用して、定量的及び機能的にACE-2結合を実施し、ACE-2とのリガンドの共局在化、及びアンギオテンシンIIと比較したACE2に対するRBD-抗体複合体の相対的親和性、の両方を評価した。 ACE-2 functions as a cell surface receptor for the spike protein of SARS-CoV2 during invasion of respiratory epithelial cells. Two-color confocal microscopy and co-localization and competitive binding on Vero e6 cells to analyze the ability of the RBD-Fc121 antigen to bind the ACE-2 receptor and elicit a protective immune response against SARS CoV2 infection ACE-2 binding was quantitatively and functionally performed using a method-based analysis to determine ligand co-localization with ACE-2, and relative RBD-antibody complexes to ACE2 compared to angiotensin II. Both affinities were evaluated.
ベロ細胞はアフリカミドリザルの腎臓に由来し、細胞試験において一般的に使用されている。Vero e6細胞は、Vero76のサブクローンであり、一定の範囲のウイルス感受性を示す。ここで、生きているVero e6細胞上の受容体へのACE-2特異的抗体(ab15348、アンギオテンシンIIのホモログ)の結合を遮断する濃度依存性能力を分析することによって、天然アゴニストであるアンギオテンシンIIの結合能力をRBD-Fc結合と比較した。これらの試験を実施する際に、植物で産生された組換えH7株インフルエンザHAタンパク質を対照として使用した。0.04μg/ml~10μg/mlの範囲の複数の濃度の各抗原抗体複合体をVero e6細胞と共にインキュベートし、受容体に結合する能力について、ACE-2の天然リガンドであるアンギオテンシンIIと比較した。図62(A)は、リガンド共局在化事象を示すグラフであり、そこでは、FAM-アンギオテンシンIIがVero e6細胞に予想通りに結合し、フィールド当たり平均452個の粒子及び非特異的H7対照(n=10分析)に対する2.79倍の増加であった。(図61、62(A)及び62(B)を考察すると、アンギオテンシンIIはab15348を指す。)同図に示されるように、RBD-Fc121抗原は、10μg/mlの濃度で2.58倍の増加で、濃度依存的にVero e6細胞に結合した(n=10での解析)。対照的に、同図において、組換えインフルエンザHA-H7の結合は、いずれの濃度においても有意な変化を伴わずに、フィールド当たり平均122.5粒子のままであった。図61は、図62(A)で考察したような、Vero e6細胞におけるリガンドの共局在化及びアンギオテンシンIIとRBD-Fc121抗原との間の競合結合を視覚的に示す。図61のイメージは、以下のACE-2特異的抗体濃度:10μg/ml、3.3μg/ml、1.1μg/ml、及び0.12μg/ml(スケールバーは15μmに等しい)で、共焦点顕微鏡を用いて得た。図61において、赤色は、アンギオテンシンIIとVero e6細胞との結合を示し、緑色は、RBD-Fc121抗原とこれらの細胞との共局在化結合を示す。Vero e6細胞へのRBD-Fc121抗原の結合は、H7 HA対照よりも2.58倍高く、濃度依存的に起こった。したがって、RBD-Fc抗原(緑色)の結合の増加は、アンギオテンシンII結合(赤色)の検出の減少と相関することが観察された。アンギオテンシンII及びRBD-Fc121抗原の両方のより高い濃度(n=10)は、(より低い濃度と比較して)ACE-2受容体結合の検出可能レベルの直接的及び顕著な減少と相関したが、組換えインフルエンザHA-H7は濃度の増加に伴う直接的な減少と相関しなかった。 Vero cells are derived from the kidney of African green monkeys and are commonly used in cell assays. Vero e6 cells are subclones of Vero76 and exhibit a range of viral susceptibility. Here, by analyzing the concentration-dependent ability to block the binding of an ACE-2-specific antibody (ab15348, a homologue of angiotensin II) to its receptor on living Vero e6 cells, the natural agonist angiotensin II was compared to RBD-Fc binding. Plant-produced recombinant H7 strain influenza HA protein was used as a control when performing these studies. Multiple concentrations of each antigen-antibody complex, ranging from 0.04 μg/ml to 10 μg/ml, were incubated with Vero e6 cells and compared to the natural ligand of ACE-2, Angiotensin II, for their ability to bind to the receptor. . FIG. 62(A) is a graph showing ligand co-localization events in which FAM-Angiotensin II bound as expected to Vero e6 cells with an average of 452 particles per field and a non-specific H7 control. 2.79-fold increase over (n=10 analyses). (Considering Figures 61, 62(A) and 62(B), angiotensin II refers to ab15348.) As shown in the figure, the RBD-Fc121 antigen is 2.58-fold more potent at a concentration of 10 μg/ml. Increasingly, it bound to Vero e6 cells in a concentration-dependent manner (analysis with n=10). In contrast, in the same figure, binding of recombinant influenza HA-H7 remained at an average of 122.5 particles per field with no significant change at any concentration. FIG. 61 visually shows ligand co-localization and competitive binding between angiotensin II and RBD-Fc121 antigen in Vero e6 cells, as discussed in FIG. 62(A). The image in FIG. 61 was confocal with the following ACE-2 specific antibody concentrations: 10 μg/ml, 3.3 μg/ml, 1.1 μg/ml, and 0.12 μg/ml (scale bar equals 15 μm). Obtained using a microscope. In FIG. 61, red indicates binding of Angiotensin II to Vero e6 cells and green indicates co-localized binding of RBD-Fc121 antigen to these cells. Binding of RBD-Fc121 antigen to Vero e6 cells was 2.58-fold higher than the H7 HA control and occurred in a concentration-dependent manner. Thus, increased binding of RBD-Fc antigen (green) was observed to correlate with decreased detection of angiotensin II binding (red). Higher concentrations (n=10) of both angiotensin II and RBD-Fc121 antigen correlated with a direct and significant decrease in detectable levels of ACE-2 receptor binding (compared to lower concentrations). , recombinant influenza HA-H7 did not correlate with a direct decrease with increasing concentration.
図62(B)は、共局在化の制御を加えることが、全ての特異的結合を低下させることを示し、アンギオテンシンII及びRBD-Fc121抗原の両方の存在下でのACE-2抗体結合の低下を実証する。H7 HAの結合は、任意の濃度でのモノクローナル抗体によるACE-2の検出に影響しなかったことに留意されたい。これらの図はまた、RBD-Fc121抗原がVero e6細胞上のACE-2受容体結合についてアンジオテンシンIIと効果的に競合し、アンジオテンシンIIと同様の親和性及び特異性でこれらの細胞と共局在化することを示す。 FIG. 62(B) shows that adding colocalization controls reduces overall specific binding, showing that ACE-2 antibody binding in the presence of both angiotensin II and RBD-Fc121 antigens Demonstrate decline. Note that binding of H7 HA did not affect detection of ACE-2 by monoclonal antibody at any concentration. These figures also demonstrate that the RBD-Fc121 antigen effectively competes with angiotensin II for ACE-2 receptor binding on Vero e6 cells and colocalizes with these cells with similar affinity and specificity to angiotensin II. indicates that the
したがって、図60~62は、RBD-Fc121抗原がCR3022及びACE-2の結合を介して機能的コンフォメーション及び活性を維持することを示す。ACE-2への結合は、天然のアゴニストであるアンギオテンシンIIと同様の親和性及び特異性を示し、組換えRBD-Fc121融合ペプチド複合体におけるスパイクタンパク質RBDのコンフォメーションが、天然のSARS-2スパイクタンパク質で観察されるものと同等であることを示唆する。このデータは、RBD-Fc121抗原が、Covid-19スパイクタンパク質のRBDに対する中和抗体の産生を誘発するのに必要な正しい構造を提示することを示す。 Figures 60-62 thus demonstrate that the RBD-Fc121 antigen maintains functional conformation and activity through the binding of CR3022 and ACE-2. Binding to ACE-2 showed similar affinity and specificity to the natural agonist angiotensin II, and the conformation of the spike protein RBD in the recombinant RBD-Fc121 fusion peptide complex was similar to that of the natural SARS-2 spike. suggesting that it is comparable to that observed for proteins. This data indicates that the RBD-Fc121 antigen presents the correct structure required to elicit the production of neutralizing antibodies against the RBD of the Covid-19 spike protein.
RBD-Fc121抗原(遊離型及びTMVコンジュゲート型の両方)の、免疫応答を刺激するのみならず、ACE-2受容体における細胞侵入を遮断することによってウイルス感染を中和する能力をさらに評価するために、プールされた血清サンプルを、SARS-CoV2プラーク中和アッセイを用いて、免疫前、ブースト後12日目、28日目、及び42日目に解析した。プラークの50%を減少させた血清の希釈度を決定することによって、中和タイターを計算した。標準的な100PFUの量のSARSCoV-2を、血清サンプルの2倍連続希釈と共に1時間インキュベートした。次いで、ウイルス血清混合物を使用してVero e6細胞を60分間に接種し、細胞をEMEM寒天培地+1.25% Avicelで覆い、2日間インキュベートし、プラークをホルマリン中の1%クリスタルバイオレットで染色した後に計数した。図63(A)~(D)が示すように、免疫前の血清は、SARS-CoV2プラーク中和アッセイへの干渉の証拠を示さなかった(図63(A))。12日目の血清は、1/20の最低希釈で僅かな阻害傾向を示したが、ビヒクル対照との統計的差異は無かった(図63(B))。28日目(2回目のワクチン接種後14日目)までに、1/20希釈の15μgのニート(非ワクチン接種)及び15μg+CpG群について、タイターの統計的に有意な減少が認められた。しかしながら、45μgのニート群及び45μg+CpG群は、1/320希釈において有意であった(図63(C))。42日目(2回目のワクチン接種後28日目)までに、15μgのニート群は、1/640希釈で有意な中和タイターを示し、1/320希釈では15μg+CpG基において有意な中和タイターを示した。中和タイターは、45mcgニートでは1/5120希釈で、45μg+CpGでは1/1280希釈で増加した(図63(D))。
Further evaluate the ability of the RBD-Fc121 antigen (both free and TMV conjugated) to not only stimulate immune responses, but also to neutralize viral infection by blocking cell entry at the ACE-2 receptor. To this end, pooled serum samples were analyzed using the SARS-CoV2 plaque neutralization assay before immunization, 12 days, 28 days, and 42 days after boost. Neutralization titers were calculated by determining the dilution of serum that reduced 50% of plaques. A standard 100 PFU amount of SARS CoV-2 was incubated with 2-fold serial dilutions of serum samples for 1 hour. The virus-serum mixture was then used to inoculate Vero e6 cells for 60 minutes, cells were overlaid with EMEM agar + 1.25% Avicel, incubated for 2 days, and plaques were stained with 1% crystal violet in formalin after counted. As Figures 63(A)-(D) show, preimmune sera showed no evidence of interference with the SARS-CoV2 plaque neutralization assay (Figure 63(A)).
図64(A)~(B)に、15及び45μg群の中和タイターの増加をさらに強調する。本試験は、CPE中和アッセイ及びPRNT50方法を用いた幾何平均タイター(GMT)により測定した2つのマウス前臨床試験におけるTMV:RBD-Fc121ワクチンにより誘発された中和抗体タイターを、下記の表68に示すデータと組み合わせたものであり、図64(A)に示すニートワクチン群と比較して、用量反応性及びCpGを含むことによる中和タイターの追加的な誘導は示されなかった。表52にさらに要約するように、42日目(ワクチン接種2日後28日目)の血清を、SARS-CoV2で試験した標準的な細胞変性効果(CPE)中和アッセイを用いて試験した。CPE中和アッセイは、100 TCID50のSARS-CoV-2と、2回にわたり混合し、1時間インキュベートして、熱不活化血清サンプルの希釈物を滴定することから始まる。次いで、血清/ウイルス混合物をVero e6細胞に添加し、37℃及び5%CO2で3日間インキュベートした。インキュベーション後、細胞単層を固定し、クリスタルバイオレットで染色して、ウイルス誘導性CPEの存在を評価した。各サンプルのウイルス中和タイターは、ウェルの50%でCPMを防止した最高希釈の逆数として報告される。全ての群からの個々の血清サンプルのCPE中和法から得られた結果は、SARS-CoV2プラークアッセイで得られたプールされた血清の結果と良好に相関する。最も高い中和タイターを示す群から、降順に、TAP COVID-19 45μgニート(GMT=2702)、45μg+CpG(GMT=1280)、15μg(GMT=676)、15μg+CpG(338)、RBD-Fc抗原単独(GMT=294)及びPBSビヒクル(<64)であった。群の対応性は明らかであり、用量反応性及び中和タイターの増強を促進するCpGの測定可能な寄与が無いことを示す。 Figures 64(A)-(B) further highlight the increased neutralization titers of the 15 and 45 µg groups. This study compared the neutralizing antibody titers induced by the TMV:RBD-Fc121 vaccine in two mouse preclinical studies as measured by the CPE neutralization assay and by geometric mean titers (GMT) using the PRNT50 method, Table 68 below. 64(A), showing a dose response and no additional induction of neutralizing titers by inclusion of CpG compared to the neat vaccine group shown in FIG. 64(A). As further summarized in Table 52, day 42 (28 days after vaccination) sera were tested using the standard cytopathic effect (CPE) neutralization assay tested with SARS-CoV2. The CPE neutralization assay begins by titrating dilutions of heat-inactivated serum samples with 100 TCID50 of SARS-CoV-2, mixed in duplicate, incubated for 1 hour. The serum/virus mixture was then added to Vero e6 cells and incubated for 3 days at 37°C and 5% CO2 . After incubation, cell monolayers were fixed and stained with crystal violet to assess the presence of virus-induced CPE. The virus neutralization titer for each sample is reported as the reciprocal of the highest dilution that prevented CPM in 50% of wells. The results obtained from the CPE neutralization assay of individual serum samples from all groups correlate well with the pooled serum results obtained in the SARS-CoV2 plaque assay. TAP COVID-19 45 μg neat (GMT = 2702), 45 μg + CpG (GMT = 1280), 15 μg (GMT = 676), 15 μg + CpG (338), RBD-Fc antigen alone ( GMT=294) and PBS vehicle (<64). The group correspondence is clear, indicating no measurable contribution of CpG to promoting dose-response and enhanced neutralization titers.
実施例15(c)-インビボ試験
上述のTMV NtK:RBD-Fc121 Covid-19ワクチンを、雌C57BL/6マウスを用いた2つの並行評価において免疫原性について評価した。図65(A)~(D)に示すように、集めた血清をELISAにより総IgG抗RBD反応性について試験し、捕捉抗原として組換えCOV2 RBD-Hisを用いて、群間の免疫応答を比較した。
Example 15(c) - In Vivo Testing The TMV NtK:RBD-Fc121 Covid-19 vaccine described above was evaluated for immunogenicity in two parallel evaluations using female C57BL/6 mice. Collected sera were tested for total IgG anti-RBD reactivity by ELISA, and recombinant COV2 RBD-His was used as the capture antigen to compare immune responses between groups, as shown in Figures 65(A)-(D). bottom.
最初の評価では、群当たり10匹の動物を使用し、群当たり5匹の動物を、広範な試験に十分な血清を有するように、14日目に屠殺した。群当たり5匹の残りの動物を14日目にブーストし、28日目に屠殺した。本明細書で使用される場合、用語「ブースト」又は「ブースター」又はこれらの同様の他の類義語は、第1のものと同じ用量でのワクチンの第2の投与を指す。第2の評価では、各群につき5匹の動物を使用し、それぞれ0日目及び14日目にプライムワクチン及びブーストワクチンの接種を受け、全ての動物から0日目、12日目、14日目、28日目及び最終日に採血した。両方の評価において、試験エンドポイントは、マウスにおいて誘導された抗原特異的幾何平均抗体タイターの測定、SARS-2中和タイター及び抗体アイソタイプ分析を含む。試験を以下の表66に概説するが、様々な用量、各ワクチン(精製されたTMV NtKのみ、RBD-Fcのみ、TMV:RBD-Fcコンジュゲートを含む)を含み、アジュバントとしてCpGオリゴデオキシヌクレオチド(CpG)を使用した場合と使用しない場合の両方で、同一の用量を比較した。抗原の濃度がニート(非アジュバント)ワクチン製剤と同じ100 mcL注射となるように、CpGをワクチン製剤に添加した。幾つかの実施形態において、モノホスホリルリピドA(MPLA)及び/又はSE-Mを、ワクチンに対する対象の免疫応答を増強するためのアジュバントとして利用した。「SE-M」は安定なエマルジョンの一種であり、典型的には、アジュバントとしてTRL4 Toll様受容体アゴニストを使用する。
For the initial evaluation, 10 animals were used per group and 5 animals per group were sacrificed on
図65(A)は、RBD-Fc抗原によって刺激された免疫応答(ng/mL)を、最初のワクチン接種の12、28及び42日後のみ示す。図65(B)は、最初のワクチン接種後12、28及び42日目に、15mcg及び45ニート(非アジュバント)の投与量のTMV:RBD-Fcコンジュゲートによって刺激された免疫応答(ng/mL)を示す。図65(C)は、初回ワクチン接種後12、28及び42日目に、アジュバント化TMV:RBD-Fcコンジュゲート(15mcg)及びTMV:RBD-Fcコンジュゲート(45mcg+CpG)ワクチンによって刺激された免疫応答(ng/mL)を示す。図65(d)は、42日目に採取した血清から、RBD-Fc抗原(黒色)及びRBD-His(灰色)を認識するIgGタイターの比較を示す。RBD-Hisに対する反応の相対比は、各積み重ねられたプロットメンバーの上に、合計RBD-Fc応答に対するパーセンテージとして示す。
FIG. 65(A) shows immune responses (ng/mL) stimulated by RBD-Fc antigen only 12, 28 and 42 days after the first vaccination. FIG. 65(B) Immune responses (ng/mL) stimulated by TMV:RBD-Fc conjugates at doses of 15 mcg and 45 neat (non-adjuvant) at 12, 28 and 42 days after the first vaccination. ). FIG. 65(C) Immune responses stimulated by adjuvanted TMV:RBD-Fc conjugate (15 mcg) and TMV:RBD-Fc conjugate (45 mcg+CpG) vaccines at 12, 28 and 42 days after primary vaccination. (ng/mL) are shown. FIG. 65(d) shows a comparison of IgG titers recognizing RBD-Fc antigen (black) and RBD-His (grey) from sera collected on
ベースラインの血清中抗体レベルは、RBD-His及びRBD-121-Fc抗原について非常に低く、100ng/mL未満であった。さらに、PBSビヒクル対照動物について有意な応答は測定されず、コンジュゲートされていないRBD-Fc抗原は限定された抗体応答を生じ、TMV NtK担体にコンジュゲートされていることが、強力な免疫応答を生じるために必要であることが実証された。 Baseline serum antibody levels were very low, less than 100 ng/mL for the RBD-His and RBD-121-Fc antigens. Furthermore, no significant responses were measured for PBS vehicle control animals, unconjugated RBD-Fc antigen produced limited antibody responses, and conjugated to TMV NtK carriers produced strong immune responses. It has been demonstrated that it is necessary for the
図65(B)及び65(C)に示すように、全てのTMV:RBD-Fcワクチン群は、12日目までに測定可能な抗体応答を示した。図65(A)、65(B)及び65(C)において、RBD-Fc抗原単独とTMV:RBD-Fcコンジュゲートとを比較すると、用量反応が観察された。さらに、2回目のワクチン接種後12日目から28日目まで強いブーストが観察された。TMV:RBD-Fcコンジュゲート群は、28日目から42日目までの抗体タイターの増大を示したが、CpGアジュバントワクチンは、一貫しているか(45μg+CpG)又はタイターの低下(15μg+CpG)を示した。非アジュバント化TMV:RBD-Fcコンジュゲート群は、CpGアジュバント化ワクチンと同様の定量タイターを示し、全ての血清が単一捕捉タンパク質に対して同時に分析された。
All TMV:RBD-Fc vaccine groups showed measurable antibody responses by
図65(D)に示すように、SARS-2RBDに対する相対的免疫応答、並びに免疫応答に対する抗原のヒトFc部分を試験した。42日目の血清を、捕捉剤としてSARS-2RBD-His又はRBD-121-Fcタンパク質のいずれかを用いてELISAによって分析した。ELISAデータは、PBS/RBD-121-Fc抗原免疫群の1:100希釈、及びTMV:RBD-Fcコンジュゲート群の1:1000希釈後に測定した。RBDを認識するタイターはRBD-Fc抗原よりも有意に低く、抗RBDの割合はTMV:RBD-Fc群によって12~35%変化した(図65(D))。免疫応答タイターは、捕捉抗原にかかわらず、TMV:RBD-Fcコンジュゲート群間で有意差はなかった。
As shown in Figure 65(D), the relative immune response to SARS-2RBD was tested as well as the human Fc portion of the antigen on the immune response.
産生されたTh1/Th2サイトカインの好ましいバランスは、炎症誘発性及び抗炎症剤応答のバランスをとることによって、安全で有効な免疫応答を促進し、Th1/Th2バランスの重要性を考慮して、IgGアイソタイプ分析はまた、42日目に採取された個々の血清についてIgG1(Th2)及びIgG2(IgG2a+IgG2c;Th1)アイソタイプを測定することによって実施し、結果を図66に示す。図66(A)は、Th1応答(IgG2a及びIgG2C)を示し、図66(B)は、Th2応答(IgG1)を示し、図66(C)は、ELISAによるIgG1抗体に対する相対IgG2のスタックプロット比較である。図66において、「*」は、他の群と比較してp<0.05を示す。
A favorable balance of Th1/Th2 cytokines produced promotes safe and effective immune responses by balancing pro-inflammatory and anti-inflammatory responses, and given the importance of Th1/Th2 balance, IgG Isotype analysis was also performed by measuring IgG1 (Th2) and IgG2 (IgG2a+IgG2c; Th1) isotypes for individual sera collected on
予想通り、PBS及びRBD-Fc抗原群は、全てのTMV:RBD-Fcコンジュゲート群と比較して、低い全体的なIgG2抗体応答を示した。全てのTMV:RBD-Fcコンジュゲート群は互いに異なり、投与量及びアジュバントの添加によってIgG2タイターが有意に改善された。IgG1タイターは、非アジュバント化TMV:RBD-Fcコンジュゲート群において、全ての他の群と比較して有意に高く、CpGアジュバント化群は有意に低く、RBD-Fc単独群と同等であった。IgG1:G2アイソタイプの比は、RBD-121-Fc群における主にIgG1アイソタイプタイターについては、非アジュバント化TMV:RBD-Fcコンジュゲート群では1を超えるIgG1:G2比であり、またTMV:RBD-Fcコンジュゲート+CpGアジュバント群では0.1未満のIgG1:G2比と、群間で変動した。要約すると、CpGアジュバントはTh1型に対するTMV:RBD-Fcコンジュゲートワクチンに対するアイソタイプ応答を強く歪め、非アジュバントTMV:RBD-FcコンジュゲートはTh1/Th2応答のよりバランスのとれた混合を示した。コンジュゲートしていないタンパク質は、ほとんど完全にTh2応答を刺激した。 As expected, the PBS and RBD-Fc antigen groups showed lower overall IgG2 antibody responses compared to all TMV:RBD-Fc conjugate groups. All TMV:RBD-Fc conjugate groups differed from each other with significantly improved IgG2 titers with dose and adjuvant addition. IgG1 titers were significantly higher in the non-adjuvanted TMV:RBD-Fc conjugate group compared to all other groups, significantly lower in the CpG-adjuvanted group, and comparable to the RBD-Fc alone group. The IgG1:G2 isotype ratios were predominantly IgG1 isotype titers in the RBD-121-Fc group, with IgG1:G2 ratios greater than 1 in the non-adjuvanted TMV:RBD-Fc conjugate group, and TMV:RBD- The Fc conjugate + CpG adjuvant group varied between groups, with an IgG1:G2 ratio of less than 0.1. In summary, the CpG adjuvant strongly skewed the isotypic response to the TMV:RBD-Fc conjugate vaccine against the Th1 type, while the non-adjuvanted TMV:RBD-Fc conjugate showed a more balanced mix of Th1/Th2 responses. Unconjugated protein almost completely stimulated Th2 responses.
上述の第1の評価において、SARS-2中和タイターを、14日目のサンプルからのVero E6細胞生存率試験を用いて測定した。図67は、SARS-2ウイルスとマウス血清との共インキュベーション後の平均細胞生存率を示し、ここで、総細胞のパーセンテージとしての平均細胞生存率を、血清希釈に対してプロットする。図67に示すデータは、対照群(ビヒクル単独及び抗原単独)と比較して、TMV:RBD-Fc121ワクチン群(45mcg単独、15及び45mcg+CpG)において観察された生存率の有意な増加を示す。各群について幾何平均中和タイターを計算し、それを表51に示す。
In the first evaluation described above, SARS-2 neutralization titers were determined using the Vero E6 cell viability test from
表67のデータは、アジュバント及びニート(非アジュバント)TMV:RBD-Fc121ワクチンのプライムワクチン後にマウスにおいて誘導された測定可能な中和タイターを示す。図69は、SARS CoV-2に対するマウスのワクチン接種後のタイターに基づく血清中和活性を示すグラフである。図69に示すデータは、CPEを50%阻害したlog(2)変換エンドポイント血清希釈を表す。点線及び破線は、それぞれ、ポストプライム及びポストブーストアッセイのために使用した開始希釈を表す。(*p<0.05,二元配置ANOVA、Tukeyの多重比較(Tukey’s multiple comparison)、GraphPad Prism 8.4.2)。図69のデータは、例示的なTMV:RBD-Fcワクチン(TMV:RBD-F121ワクチンを含むが、これらに限定されない)がアジュバントの有無にかかわらず、単一ワクチン後に測定可能な中和タイターを誘導することができることをさらに裏付ける。2回目のワクチンブースト後、これらのタイターは、15及び45μg濃度の両方で有意に増加する。図71(A)~(C)を参照すると、例示的なTMV:RBD-Fcワクチンは、SARS-CoV2への曝露後に生体に対する防御を付与する。5群の対象は、対照(PBS)又は様々なレベルのRBD-Fc濃度の例示的ワクチン(CpGアジュバントのみ、15μgアジュバント無し又は45μgアジュバント無し)又は免疫無しのいずれかを受けた。生存(図71(A))、臨床症状(図71(B))、チャレンジ後重量(図71(C))を評価し、グラフ化した。臨床症状データは、体温及び身体的外観に基づいており、後者は、0~3のスケールでスコア化する:0=正常;1=軽度、毛繕いの欠如;2=中程度、粗い毛、鼻/眼の吐出;3=重度、呼吸困難、刺激に対する応答の欠如、ヒトにより安楽死させた。アジュバントを用いなくても、生存のために、5μg及び45μgの濃度を受けた対象は最良であり、後者は感染後12日後に100%の生存を示した。
The data in Table 67 show measurable neutralization titers induced in mice following prime vaccination of adjuvanted and neat (non-adjuvanted) TMV:RBD-Fc121 vaccines. Figure 69 is a graph showing titer-based serum neutralizing activity after vaccination of mice against SARS CoV-2. The data shown in Figure 69 represent the log(2) transformed endpoint serum dilution that inhibited CPE by 50%. Dotted and dashed lines represent starting dilutions used for post-prime and post-boost assays, respectively. (*p<0.05, two-way ANOVA, Tukey's multiple comparison, GraphPad Prism 8.4.2). The data in FIG. 69 demonstrate that exemplary TMV:RBD-Fc vaccines (including but not limited to TMV:RBD-F121 vaccines), with or without adjuvant, produced measurable neutralization titers after a single vaccine. Further support that it can be induced. After the second vaccine boost these titers increase significantly at both the 15 and 45 μg concentrations. Referring to Figures 71 (A)-(C), an exemplary TMV:RBD-Fc vaccine confers protection to the organism following exposure to SARS-CoV2.
第2の評価では、組換えRBDタンパク質(6-His融合体)を捕捉タンパク質として使用し、抗原特異的抗体を測定し、プール群血清のng IgG結合/mLとして表した。図68は、TMV:RBD-Fc121ワクチンによりマウスにおいて誘導されたワクチン1(プライム;12日目)及びワクチン2(ブースト、28日目)後に測定された応答タイターを示す。サンプルは、各群の5匹の動物からのプールされた血清の分析を表し、捕捉抗原は、組換えRBD-6-Hisタンパク質である。図68に示されるように、45mcgのニート又はCpGアジュバントと混合したTMV:RBD-Fc121ワクチンについて、12日目(ワクチン1-プライムワクチン接種後)に測定可能な応答が観察された。28日目のワクチン接種2(図67の「ブースト」によって示される)の後、同様のタイターが45mcgのニート又はCpG抗原群と混合したTMV:RBD-Fc121ワクチンについて示された。さらに、これらのタイターは、TMV:RBD-Fc121ワクチンによって誘導されるタイターよりも、15mcgのニートで、又はCpG抗原と混合して、有意に高いようである。図68において、全てのTMV:RBD-Fc121群は、RBD-Fc抗原単独によって誘導される免疫応答よりも有意に高い。これらの試験は、TMV:RBD-Fc121ワクチンの用量依存性を示し、アジュバントが、不活化TMV粒子にコンジュゲートされた場合、RBD-Fc121抗原に対する免疫応答の増強に有意に寄与しないことを明らかにする。さらに、図68に示されるように、TMV:RBD-Fc121ワクチンは、45mcg投与量で提供された場合、600mcg/mLを超える応答レベルを誘導した。
In a second evaluation, recombinant RBD protein (6-His fusion) was used as a capture protein and antigen-specific antibodies were measured and expressed as ng IgG bound/mL of pooled sera. FIG. 68 shows response titers measured after vaccine 1 (prime; day 12) and vaccine 2 (boost, day 28) induced in mice by the TMV:RBD-Fc121 vaccine. Samples represent analysis of pooled sera from 5 animals in each group and the capture antigen is recombinant RBD-6-His protein. As shown in Figure 68, measurable responses were observed on day 12 (post vaccine 1-prime vaccination) for TMV:RBD-Fc121 vaccines mixed with 45mcg neat or CpG adjuvant. After
SARS-2プラークアッセイを用いて、血清を、免疫学的にナイーブな動物におけるウイルス中和抗体(Nab)タイターの生成について試験した。Nabタイターは単一の免疫後に検出可能であったが、2回目の免疫(ブースター免疫)後に<4,000GMTに大幅に増加した。以下の表68に示すように、2つの異なる中和アッセイ法が使用され、同等のタイターを示し、結果に対して高い妥当性を提供した。アジュバントはいずれの実験においてもNabタイターを増加させなかったことに留意すべきである。データは、TMV:RBD-Fc121ワクチンの僅か15mcgの有効性を支持する(1回目の投与後にNabタイターが約200であり、1回目の試験において2回目の投与後に>4,000であり、2回目の試験において>600タイターであることを示す)。 Sera were tested for production of virus-neutralizing antibody (Nab) titers in immunologically naive animals using the SARS-2 plaque assay. Nab titers were detectable after a single immunization but increased significantly to <4,000 GMT after the second immunization (booster immunization). As shown in Table 68 below, two different neutralization assays were used, showing comparable titers and providing a high degree of validity for the results. It should be noted that adjuvant did not increase Nab titers in any of the experiments. The data support the efficacy of only 15 mcg of the TMV:RBD-Fc121 vaccine (Nab titers ~200 after the first dose, >4,000 after the second dose in the first trial, 2 >600 titers in the second test).
マウス血清のさらなる分析は、TMV:RBD-Fc121ワクチンによって誘発されるバランスのとれたTh1/Th2免疫応答を示し、ワクチンに対する免疫原性は、TMV NtK担体へのコンジュゲーションに大きく依存していた。抗体増強疾患(ADE)を誘導するTMV:RBD-Fcワクチンの可能性を評価するための1つのインビトロモデルにおいて、≧2700の中和抗体タイターを含有する血清は、マクロファージへのSARS-CoV-2侵入の増強の証拠を示すものではなかった。これは、ワクチン戦略がADEを促進することなくNabタイターを刺激することを示す。 Further analysis of mouse sera showed a balanced Th1/Th2 immune response induced by the TMV:RBD-Fc121 vaccine, with immunogenicity to the vaccine largely dependent on conjugation to the TMV NtK carrier. In one in vitro model to evaluate the potential of a TMV:RBD-Fc vaccine to induce antibody-enhanced disease (ADE), sera containing neutralizing antibody titers ≧2700 were associated with SARS-CoV-2 to macrophages. It showed no evidence of enhanced invasion. This indicates that the vaccine strategy stimulates Nab titers without promoting ADE.
加えて、Th1免疫応答を、細胞刺激分析を通して探索した。この試験では、5匹のマウスの群を、1日目及び14日目に、15μg又は45μgのいずれかの抗原用量で、CpGの有無において、50mcLの全容量(緩衝液を含むPBS)で1回皮下投与することによって免疫した。0、12、18及び42日目に血清を収集し、ワクチン抗原に対する抗体応答の程度を、標的抗原に対する総タイターとして評価し、PBSで免疫した血清又は免疫前の血清と比較した。非コンジュゲートタンパク質RBD-Fcを、IgG評価並びにRBD-HISの標的として使用して、合計抗原及びRBD(スパイクS1ドメイン)成分に対する抗原応答を評価した。最初の免疫の約6週間後、ワクチン接種したマウスを安楽死させ、最終の血清を回収し、脾臓をIFNγ ELISpot分析のために回収した。試験の概要を表69に示す。
Additionally, Th1 immune responses were explored through cell stimulation assays. In this study, groups of 5 mice were treated on
各群の2匹の動物から脾臓を42日目に採取し、単一細胞懸濁液を生成し、細胞をSARS-CoV-2 RBD-HISタンパク質で36時間刺激し、IFNγ分泌細胞の数を測定した。結果を図70に示すが、図70(A)は、ビヒクル及びRBD-FcのみのIFNγ ELISpot解析を示し、図70(B)は、非アジュバントTMV:RBD-FcワクチンのIFNγ ELISpot解析を示し、図70(C)は、CpGアジュバントのTMV:RBD-FcワクチンのIFNγ ELISpot解析を示す。
Spleens were harvested from two animals in each group on
図70に示すように、CpGアジュバントを含むTMV:RBD-Fcワクチンをワクチン接種されたマウスから回収された細胞のみが、42日目(2回目の免疫後4週間)にIFNγ分泌細胞の統計的に有意な数を誘導し、また15及び45μg用量群の両方において同等の数であった(図70(C))。このデータは、CpGアジュバント共送達を伴うTMV:RBD-FcワクチンがマウスにおけるTh1応答を刺激することを示すIgGアイソタイプ解析を支持する。 As shown in Figure 70, only cells recovered from mice vaccinated with a TMV:RBD-Fc vaccine containing a CpG adjuvant were statistically superior to IFNγ-secreting cells at day 42 (4 weeks after the second immunization). and similar numbers in both the 15 and 45 μg dose groups (Fig. 70(C)). This data supports IgG isotype analysis showing that TMV:RBD-Fc vaccine with CpG adjuvant co-delivery stimulates Th1 responses in mice.
さらに、種々のTMV:RBD-Fcワクチン投与量で免疫し、アジュバントの有無におけるマウス血清のVaxArray(登録商標)SeroAssay分析を行い、異種コロナウイルス抗原への結合との関連性を評価した。図72において、nCoV抗原(i)は、完全なSARS-CoV2スパイクタンパク質であり、(ii)は、S1(RBD)ドメインであり、SARS(i)は、完全なSARS-1スパイクであり、MERS(i)及びHKU1も同様であり、それぞれ哺乳動物系において産生されたものである。相対タイターは、報告された対照に対するシグナルの倍数増強として表す。SARS-2抗原及びSARS-1抗原に対する見かけの交差反応性、の両方に対して強い反応性が認められた。図72に示されるように、派生物であるMERS又はHKU1スパイクタンパク質への結合は観察されなかった。したがって、図72の結果は、中和タイターを有するマウス由来の抗血清が異種産生された(哺乳動物細胞)SARS-2スパイクタンパク質、RBD及びSARS-1スパイクタンパク質を認識した(すなわち、交差反応性を示す)ことを示す。 In addition, VaxArray® SeroAssay analysis of mouse sera in the presence or absence of adjuvant, immunized with various TMV:RBD-Fc vaccine doses, was performed to assess its association with binding to heterologous coronavirus antigens. In FIG. 72, nCoV antigen (i) is the intact SARS-CoV2 spike protein, (ii) is the S1 (RBD) domain, SARS (i) is the intact SARS-1 spike, MERS (i) and HKU1 are similar, each produced in a mammalian system. Relative titers are expressed as fold enhancement of signal over control as reported. Strong reactivity was observed with both SARS-2 antigen and apparent cross-reactivity with SARS-1 antigen. As shown in Figure 72, no binding to the derivative MERS or HKU1 spike proteins was observed. Thus, the results in Figure 72 show that antisera from mice with neutralizing titers recognized xenogeneic (mammalian cell) SARS-2 spike protein, RBD and SARS-1 spike protein (i.e., cross-reactive ).
最終採血(42日目)からの血清の特異性及び相対タイターをVaxArray(登録商標)によって解析した。SARS-CoV2ワクチン成分に対する8つの異種抗原を含む、以下の9つの異なる捕捉抗原を使用した:SARS-CoV2スパイク(昆虫細胞で産生)、SARS-CoV2スパイク(哺乳動物細胞で産生)、RBD(S1)-ヒトFc植物で産生(相同抗原)、SARS-CoV2 RBD(S1)(哺乳動物細胞で産生)、SARS-CoV2 S2ドメイン(昆虫細胞で産生)、SARS-CoV2 S1-ヒツジFc(哺乳動物細胞で産生)、SARS-CoV1 S1-ウサギFc(昆虫細胞で産生)、MERSスパイク(哺乳動物細胞で産生);及びHKU1スパイク(哺乳動物細胞で産生)。各群の個々の血清を用いてVaxArray(登録商標)アッセイを行い、100、350及び700msの露光で読み取った。各血清群による各抗原に対する反応性を図73(A)及び73(B)に示す。図73(A)は、各捕捉抗原に対して測定された反応性を示す。図73(B)は、各試験群の特異的捕捉抗原に対する反応性の比較を示す。100msの露光の結果、SARS-CoV2 S2ドメイン、MERS及びHKU1スパイクタンパク質を除く全ての捕捉抗原に対するワクチン血清の反応性が観察された。しかし、SARS-COV1 S1ドメインについて有意な反応が観察された。SARS-CoV2起源由来の完全及びS1捕捉抗原では、全体的な異なる反応性が観察された。全体的な反応性に関しては、強い反応性が、45μg+CpG、45μgのニート、15μgのニート、15μg+CpG及びRBD単独から降順に観察されたが、PBS処理動物からの血清は反応性を示さなかった。さらに、図74は、表52に見られるCPEによって測定された個々の動物応答をVaxArray(登録商標)によって測定されたプラーク群のマイクロ中和タイターと相関させた場合、さらなる対応関係を示す。図74において、CoV2 RBD-Fcで免疫した動物1及び3、TAP 15μgの動物2又は15mcg+CpGの動物3で認められたよりも低いタイターは全て、低い抗体タイター及び低い中和タイターを示す。一方、絶対数及び希釈によって減少させることができないことによって示される、より高いタイターは、より高い中和値を示す。群間のタイターと群中和タイターとの間の全体的な相関は、個々のタイター、GMT及びプールされた血清値の絶対数と対応する。
Specificity and relative titers of sera from the final bleed (day 42) were analyzed by VaxArray®. Nine different capture antigens were used, including eight heterologous antigens against SARS-CoV2 vaccine components: SARS-CoV2 spike (produced in insect cells), SARS-CoV2 spike (produced in mammalian cells), RBD (S1 ) - human Fc plant produced (homologous antigen), SARS-CoV2 RBD (S1) (produced in mammalian cells), SARS-CoV2 S2 domain (produced in insect cells), SARS-CoV2 S1 - ovine Fc (mammalian cells SARS-CoV1 S1-rabbit Fc (produced in insect cells), MERS spike (produced in mammalian cells); and HKU1 spike (produced in mammalian cells). VaxArray® assays were performed with individual sera from each group and read at 100, 350 and 700 ms exposures. Reactivity to each antigen by each serogroup is shown in Figures 73(A) and 73(B). FIG. 73(A) shows the reactivity measured against each captured antigen. FIG. 73(B) shows a comparison of the reactivity of each test group to the specific capture antigen. As a result of the 100ms exposure, reactivity of vaccine sera against all captured antigens except SARS-CoV2 S2 domain, MERS and HKU1 spike protein was observed. However, a significant response was observed for the SARS-COV1 S1 domain. Overall different reactivities were observed with intact and S1 capture antigens from SARS-CoV2 sources. With respect to overall reactivity, strong reactivity was observed from 45 μg + CpG, 45 μg neat, 15 μg neat, 15 μg + CpG and RBD alone in descending order, whereas sera from PBS-treated animals showed no reactivity. In addition, FIG. 74 shows further correspondence when individual animal responses measured by CPE found in Table 52 are correlated with plaque group microneutralization titers measured by VaxArray®. In FIG. 74, titers lower than those seen in
生存に関するさらなるデータを、それぞれ図79(A)~(B)に示す。前者は、生存に関するマウスチャレンジ試験からの情報を示し、後者は、生存に関するフェレットチャレンジ試験からの情報を示す。14日間のマウスを用いた試験(図79(A))では、感染時又はその付近に、対象(プラセボ投与群以外)に、HA7パンデミックインフルエンザワクチン(すなわち、CpGアジュバントの有無において、TMV:H7抗原ワクチン)を8:1又は1:1の比率で接種した。アジュバントを受けた対象は、14日目まで100%の生存率を有した。図79(B)は、フェレットチャレンジ試験の結果に関する情報を示す。再度、これを、CpGアジュバントの有無において、TMV-H7コンジュゲートを用いて行った。鼻甲介から収集されたウイルスタイターに基づいて、結果は、ワクチンがアジュバント非添加と比較して、アジュバント群においてより低いタイターで回復速度を改善することを示した。
Further data on survival are shown in FIGS. 79(A)-(B), respectively. The former shows information from the mouse challenge study on survival and the latter shows information from the ferret challenge study on survival. In a 14-day mouse study (FIG. 79(A)), subjects (other than the placebo group) received the HA7 pandemic influenza vaccine (i.e., TMV:H7 antigen with or without CpG adjuvant) at or near the time of infection. vaccine) were inoculated at a ratio of 8:1 or 1:1. Subjects receiving adjuvant had a 100% survival rate by
マウス試験はまた、ACE-2結合ドメインを欠くマウスマクロファージ株(Raw 264.7)を試験し、抗スパイクRBDがウイルス死滅を中和し、マウスマクロファージにおける感染の抗体依存性の増強を促進しないことを見出した。ヒトにおいて、ACE-2は、呼吸器上皮細胞の侵入中にSARS-CoV2のスパイクタンパク質のための細胞表面受容体として機能する。同時に、ヒト、マウス及び他の生物において、このスパイクタンパク質の受容体結合ドメインに対する中和抗体が、SARS-CoVから回収され、SARS-CoV2による感染に対して防御的であると考えられる患者において見出されている。しかしながら、非中和抗体はSARS-CoV感染の重症度を増強する場合があり、SARS-CoV1及びSARS-CoV2を含むコロナウイルスのワクチン開発の成功を妨げていることも示されている。 Mouse studies also tested a mouse macrophage line (Raw 264.7) lacking the ACE-2 binding domain and found that anti-spike RBD does not neutralize viral killing and promote antibody-dependent enhancement of infection in mouse macrophages. I found In humans, ACE-2 functions as a cell surface receptor for the spike protein of SARS-CoV2 during invasion of respiratory epithelial cells. Concurrently, in humans, mice and other organisms, neutralizing antibodies to the receptor-binding domain of this spike protein have been recovered from SARS-CoV and found in patients considered protective against infection by SARS-CoV2. is served. However, it has also been shown that non-neutralizing antibodies can enhance the severity of SARS-CoV infection and hinder successful vaccine development for coronaviruses, including SARS-CoV1 and SARS-CoV2.
マウス試験では、SARS-CoV2感染の抗体依存性の増強に関して、対象TMV:RBD-Fcワクチンによって生成されたものを含む特定の抗体の能力を比較した。未処理の264.7細胞を、VGCM中の96ウェルプレート中で増殖させ、一晩接着させた。血清又は抗体の添加前に、細胞を十分に洗浄した。試験用抗体(又はプールされた血清)を同時に1時間インキュベートして、マクロファージとのインキュベーションの前に抗体を中和することによってウイルス不活化を促進した。このインキュベーションの後、抗体及びSARS-CoV2の両方を含有する培地をマクロファージに添加し、48時間インキュベートし、その時点で、生存率をCell Titer Glo(Promega)の添加を通じて評価し、発光アウトプットに基づいて評価した。 Mouse studies compared the ability of specific antibodies, including those generated by the subject TMV:RBD-Fc vaccine, to enhance antibody-dependent SARS-CoV2 infection. Untreated 264.7 cells were grown in 96-well plates in VGCM and allowed to adhere overnight. Cells were washed extensively before addition of serum or antibody. Test antibodies (or pooled sera) were co-incubated for 1 hour to facilitate viral inactivation by neutralizing antibodies prior to incubation with macrophages. After this incubation, medium containing both antibody and SARS-CoV2 was added to the macrophages and incubated for 48 hours, at which point viability was assessed through the addition of Cell Titer Glo (Promega) and luminescence output. evaluated based on
図75(A~B)にさらに示すように、SARS-CoV2のヌクレオカプシド及びスパイクタンパク質に対する非中和抗体は、マウスマクロファージ、すなわち細胞表面上にACE2を発現せず、通常は感染に対して耐性である細胞型、へのウイルス侵入を増強した。抗体の非存在下でウイルスに曝露されたマクロファージの生存率は、感染後48時間での細胞生存率対照の平均91.5%であった(n=10)。図75(A)、図75(B)第1及び第5のバー。6.25μg/mlのスパイクタンパク質全体に対して産生された抗ヌクレオカプシド抗体の存在下では、生存率は平均55.69%に低下し、最大の濃度依存性の低下は1μg/mlを上回った。図75(A)。6.25ug/mlのスパイクタンパク質全体に対して産生されたポリクローナル抗体の存在下では、生存率は平均59.78%に低下した。図75(A)。対照的に、6.25μg/mlのTAP COVID-19ワクチンに対する実施例15(b)の試験からのプールマウス血清は、細胞生存率対照と比較して125.56%の平均生存率によって示されるように、観察可能な抗体依存性増強を伴わない高い中和タイターを示した。TukeyのP値を用いた一元配置ANOVAを用いて統計的差異を測定し、結果を図75(C)に示した。したがって、非中和抗体(ヌクレオカプシド又はスパイクタンパク質に対する)はマクロファージへのウイルス侵入を促進したが、TMV:RBD-Fcワクチンから生成された抗体はこの効果を示さなかった。 As further shown in Figure 75 (A-B), non-neutralizing antibodies to the nucleocapsid and spike proteins of SARS-CoV2 induced mouse macrophages, i. enhanced viral entry into certain cell types. Viability of virus-exposed macrophages in the absence of antibody averaged 91.5% of cell viability controls at 48 hours post-infection (n=10). Figure 75(A), Figure 75(B) first and fifth bars. In the presence of anti-nucleocapsid antibody raised against 6.25 μg/ml total spike protein, viability decreased to an average of 55.69%, with a maximal concentration-dependent reduction of >1 μg/ml. FIG. 75(A). In the presence of polyclonal antibody raised against 6.25 ug/ml of total spike protein, survival decreased to an average of 59.78%. FIG. 75(A). In contrast, the pooled mouse sera from the study of Example 15(b) against the 6.25 μg/ml TAP COVID-19 vaccine is shown by an average cell viability of 125.56% compared to the control. showed high neutralization titers without observable antibody-dependent enhancement. One-way ANOVA with Tukey's P-value was used to measure statistical differences and the results are shown in FIG. 75(C). Thus, non-neutralizing antibodies (against the nucleocapsid or spike protein) promoted viral entry into macrophages, whereas antibodies generated from the TMV:RBD-Fc vaccine did not show this effect.
したがって、インビボ試験は、TMV:RBD-Fc121ワクチンが対照よりも測定可能で統計的に有意なSARS-2中和抗体タイターを誘導することを示す。本実施例のTMV:RBD-Fc121ワクチンは、強力で活発で有望な免疫応答を示す。IgGに加えて、免疫グロブリンM(IgM)は、ワクチン有効性の別の指標である。ワクチン接種を受けた対象において、IgMレベルは、ELISA及び中和抗体タイターによって評価することができる。一般に、IgM抗体レベルは、ワクチン投与後、典型的には、およそ数週間、例えば、およそ2週間の期間、上昇すると予測される。したがって、他の期間を使用することができるが、0日目、7日目、14日目及び28日目における、ELISA又は中和抗体タイター又はその両方による試験を、本実施形態によるCovid-19ワクチンの投与後に行うことができる。かかる投与後のかかる試験では、IgMの生産及びワクチン投与に対する免疫原性応答の指標としての役割を果たす、0日目から14日目の間のそのレベルの増加が確認できると予測される。その後、IgMレベルは、IgG抗体タイターが増加することにつれて、28日目までに減少すると予測される。また、Covid-19抗原の最初の配列決定から、薬物製品の無菌性及び放出のためのcGMPワクチンの最終生産までのワクチン製造プロセス全体が、8週間の期間内に達成され得、これは、典型的には6ヶ月を超える従来のワクチン生産方法を凌駕する顕著な利点であることに留意されたい。
Thus, the in vivo studies show that the TMV:RBD-Fc121 vaccine induces measurable and statistically significant SARS-2 neutralizing antibody titers over controls. The TMV:RBD-Fc121 vaccine of this example shows a strong, vigorous and promising immune response. In addition to IgG, immunoglobulin M (IgM) is another indicator of vaccine efficacy. IgM levels can be assessed by ELISA and neutralizing antibody titers in vaccinated subjects. In general, IgM antibody levels are typically expected to rise for a period of about several weeks, eg, about two weeks, after vaccination. Therefore, testing by ELISA and/or neutralizing antibody titers on
ワクチン接種に対する潜在的な有害反応を評価するために、本明細書に記載の例示的なTMV:RBD-Fc121ワクチンを、動物の重量に対する効果について試験した。ウイルスに曝露されていない雌マウス(n=5)に、図80に示す濃度のTMV対抗原比8:1をワクチン接種し、ワクチン接種後、各動物の体重を毎週記録した。図80にグラフ化されたデータは、ワクチン1(0日目)及びワクチン2(14日目)を投与された動物を表し、試験は28日目で終了である。図80に示すように、全対象の重量は増加した。
To assess potential adverse reactions to vaccination, the exemplary TMV:RBD-Fc121 vaccines described herein were tested for effects on animal weight. Virus-naive female mice (n=5) were vaccinated with an 8:1 TMV to antigen ratio at the concentrations shown in Figure 80, and the body weight of each animal was recorded weekly after vaccination. The data graphed in FIG. 80 represent animals receiving Vaccine 1 (Day 0) and Vaccine 2 (Day 14), with the study ending on
別のチャレンジ試験では、ニュージーランド白ウサギに、アジュバントの有無において、異なる比率で例示的なワクチンを投与し、チャレンジ後の重量(図81A)及び生存(図81(B))に関して対照群に対して評価した。これらの図に示すように、両方のカテゴリーにおいて、ワクチン群がプラセボよりも著しく良好な結果を12日間にわたって記録した。 In another challenge study, New Zealand White rabbits were administered an exemplary vaccine at different rates, with or without adjuvant, and compared to the control group in terms of post-challenge weight (FIG. 81A) and survival (FIG. 81(B)). evaluated. As shown in these figures, the vaccine group recorded significantly better results than placebo over 12 days in both categories.
さらに、実施例14に記載されるように、QIVワクチンを用いた試験は、H1、H3、H5及びH7インフルエンザモデルについて実験動物において非常に高い可能性を示し、毒物学的に顕著な所見は観察されなかった。このデータ、並びに担体としての不活化TMVの役割は、同様の構造成分及び開発プラットフォームのため、本明細書に開示されるCovid-19ワクチンについて同様の可能性を示唆する。以下の実施例16で考察されるように、本明細書に開示されるCovid-19ワクチンは、室温及び室温条件下で、少なくとも6ヶ月間、高い安定性を示す。 Furthermore, as described in Example 14, studies with QIV vaccines have shown very high potential in laboratory animals for H1, H3, H5 and H7 influenza models, with no toxicologically significant findings observed. it wasn't. This data, and the role of inactivated TMV as a carrier, suggest similar potential for the Covid-19 vaccines disclosed herein due to similar structural components and development platform. As discussed in Example 16 below, the Covid-19 vaccines disclosed herein exhibit high stability at room temperature and under room temperature conditions for at least 6 months.
したがって、本明細書中の特定の実施形態の実施を通して、担体とのコンジュゲーションに適する、コンジュゲート可能な抗原を製造することができる。本明細書の教示は、ウイルス粒子にコンジュゲートされ得る抗原、ウイルス粒子、ワクチン、構築物及び他の物質の組成物、並びにこれらの作製において使用される全ての方法を企図するか、あるいは対象とする。そのような抗原は組換え抗原であり得、それは一般に、病原体(非限定的な例ではコロナウイルス)の受容体結合ドメインを含む第1のペプチド及びFc受容体に結合することができる抗体の断片結晶化可能(Fc)領域を含む第2のペプチド、を有する融合ペプチドを含む。幾つかの実施形態において、第1のペプチド及び第2のペプチドは、ヒンジ部分によって連結される。任意選択的に、このヒンジ部分は、Fc領域の一部であってもよい。幾つかの実施形態では、ヒンジ部分は、配列番号3に記載のアミノ酸配列を含む。受容体結合ドメインを得ることができる例示的なコロナウイルスとしては、SARS-CoV-1、SARS-CoV-2及びMERSが挙げられるが、これらに限定されない。 Thus, through practice of certain embodiments herein, conjugable antigens suitable for conjugation with a carrier can be produced. The teachings herein contemplate or cover compositions of antigens, viral particles, vaccines, constructs and other materials that can be conjugated to viral particles, and all methods used in their production. . Such antigens can be recombinant antigens, which generally comprise a first peptide comprising the receptor binding domain of a pathogen (coronavirus in a non-limiting example) and a fragment of an antibody capable of binding to an Fc receptor. A fusion peptide with a second peptide that includes a crystallizable (Fc) region. In some embodiments, the first peptide and the second peptide are linked by a hinge portion. Optionally, this hinge portion may be part of the Fc region. In some embodiments, the hinge portion comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:3. Exemplary coronaviruses from which receptor binding domains can be obtained include, but are not limited to, SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 and MERS.
ここで図51(A)の、SARS-CoV-2の例示的な受容体結合ドメインを参照すると、受容体結合ドメインは、コロナウイルスのスパイクタンパク質のS-1サブユニットに含まれ、約289位~約662位の範囲に位置する接触残基を含む。幾つかの実施形態では、第2のペプチドがIgG1抗体のFcドメインを含み得、かかるドメインは、本明細書に記載されるように、配列番号4に記載されるアミノ酸配列を含む。 Referring now to FIG. 51(A), an exemplary receptor binding domain of SARS-CoV-2, the receptor binding domain is contained in the S-1 subunit of the coronavirus spike protein and is located at about position 289. Includes contact residues located in the range from to about position 662. In some embodiments, the second peptide may comprise the Fc domain of an IgG1 antibody, such domain comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:4, as described herein.
本明細書の教示と一致して、幾つかの実施形態では、本開示の複数の実施形態及び代替形態に従い記載される、少なくとも1つのコンジュゲート可能な抗原及びウイルス粒子を含む担体を含むワクチンが製造される。幾つかの実施形態では、かかるウイルス粒子は例えばTMVなどのウイルスである。コンジュゲート可能な抗原の第1のペプチドは、配列番号2に記載のアミノ酸配列を含んでもよく、あるいはアミノ酸配列が配列番号8に記載のアミノ酸配列であってもよい。第1のペプチドは、コロナウイルスのスパイクタンパク質のS-1サブユニットの約289位~約662位の範囲に位置する接触残基を含み得、これは、投与後に抗原がウイルス粒子担体から放出された後に、そのようなワクチンが投与される哺乳動物対象の細胞上のACE-2受容体と接触する。RBD-FC121抗原について、接触残基は、S-1サブユニットの約301位~約662位の範囲に位置し得る。本明細書においてRBD-FC121抗原と称されるコンジュゲート可能な抗原に関して、第1のペプチドは、配列番号5に示されるアミノ酸配列を欠くが、RBD-Fc139抗原の第1のペプチドは、この配列を含むことが見出された。両方の場合において、ワクチンのコンジュゲート可能な抗原が、1つ以上のACE-2受容体を含む細胞を有する哺乳動物対象において放出される場合、少なくとも1つのコンジュゲート可能な抗原は、1つ以上のACE-2受容体に結合する。幾つかの実施形態では、かかるワクチンの製造に使用されるウイルス粒子は表面リジン残基を有し、それは、コンジュゲーション反応から生じる融合ペプチド、より具体的には第1のペプチドと化学的に会合する。 Consistent with the teachings herein, in some embodiments a vaccine comprising at least one conjugable antigen and a carrier comprising a viral particle as described according to embodiments and alternatives of the present disclosure is provided. manufactured. In some embodiments, such viral particles are viruses, such as TMV. The first peptide of the conjugable antigen may comprise the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:2, or alternatively the amino acid sequence may be the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:8. The first peptide may comprise a contact residue located in the range of about position 289 to about position 662 of the S-1 subunit of the coronavirus spike protein, which allows the antigen to be released from the viral particle carrier after administration. contact with ACE-2 receptors on cells of mammalian subjects to which such vaccines are administered. For the RBD-FC121 antigen, contact residues can range from about position 301 to about position 662 of the S-1 subunit. For the conjugable antigen referred to herein as the RBD-FC121 antigen, the first peptide lacks the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:5, whereas the first peptide of the RBD-Fc139 antigen lacks this sequence was found to contain In both cases, when the conjugateable antigens of the vaccine are released in a mammalian subject having cells containing one or more ACE-2 receptors, at least one conjugateable antigen is one or more binds to the ACE-2 receptor of In some embodiments, the viral particles used to produce such vaccines have surface lysine residues that chemically associate with the fusion peptide, more particularly the first peptide, resulting from the conjugation reaction. do.
本明細書の教示内容と一致して、幾つかの実施形態では、本明細書の教示によるワクチンは多価であり、A型インフルエンザウイルスの受容体結合ドメインを有する少なくとも1つのコンジュゲート可能な抗原及びコロナウイルスの受容体結合ドメインを有する少なくとも1つのコンジュゲート可能な抗原を含む。他の可能な組合せは、本実施形態の範囲内であり、本明細書で提供される組合せは例示的で非限定的である。幾つかの実施形態では、本明細書の教示によるワクチンは多価であり、B型インフルエンザウイルスの受容体結合ドメインを有する少なくとも1つのコンジュゲート可能な抗原及びコロナウイルスの受容体結合ドメインを有する少なくとも1つのコンジュゲート可能な抗原を含む。あるいは、本明細書の教示に従うワクチンは多価であり、A型インフルエンザウイルスの受容体結合ドメインを有する少なくとも1つのコンジュゲート可能な抗原、B型インフルエンザウイルスの受容体結合ドメインを有する少なくとも1つのコンジュゲート可能な抗原及びコロナウイルスの受容体結合ドメインを有する少なくとも1つのコンジュゲート可能な抗原を含む。ウイルス粒子:抗原の質量比(すなわち、ウイルス粒子と少なくとも1つの結合可能な抗原との質量比)として、以下のように様々な比を選択し、表すことができる。所望により、この比は、約1:1~約8:1の範囲であり得、より具体的には8:1である。任意選択的に、CpGを、ワクチンに対する哺乳動物対象の免疫応答を増強するためのアジュバントとして、本明細書の教示に従うワクチンと共に含めてもよい。 Consistent with the teachings herein, in some embodiments, vaccines according to the teachings herein are multivalent and contain at least one conjugable antigen having an influenza A virus receptor binding domain. and at least one conjugable antigen having a coronavirus receptor binding domain. Other possible combinations are within the scope of the present embodiments, and the combinations provided herein are exemplary and non-limiting. In some embodiments, vaccines according to the teachings herein are multivalent and comprise at least one conjugable antigen having an influenza B virus receptor binding domain and at least one having a coronavirus receptor binding domain. Contains one conjugable antigen. Alternatively, a vaccine in accordance with the teachings herein is multivalent, comprising at least one conjugable antigen having an influenza A virus receptor binding domain, at least one conjugate having an influenza B virus receptor binding domain, and It comprises a gating antigen and at least one conjugable antigen having a coronavirus receptor binding domain. Various ratios can be selected and expressed as the virus particle:antigen mass ratio (ie, the mass ratio of virus particles to at least one bindable antigen) as follows. Optionally, this ratio can range from about 1:1 to about 8:1, more specifically 8:1. Optionally, CpG may be included with vaccines according to the teachings herein as an adjuvant to enhance the mammalian subject's immune response to the vaccine.
実施例16-コロナウイルスワクチン候補の冷蔵及び室温条件下での安定性:TMV:RBD-Fc121ワクチン
実施例13で考察したQIVワクチンの安定性と同様に、RBD-Fc121抗原及びTMV:RBD-Fc121ワクチンのいずれも、少なくとも6ヶ月間、冷蔵及び室温条件下で一貫性及び安定性を示した。本実施例では、実施例13で考察した試験を用いて、RBD-Fc121抗原の安定性、並びにTMV:RBD-Fc121ワクチンの安定性を測定した。
Example 16 Stability of Coronavirus Vaccine Candidates Under Refrigerated and Room Temperature Conditions: TMV:RBD-Fc121 Vaccine Similar to QIV vaccine stability discussed in Example 13, RBD-Fc121 antigen and TMV:RBD-Fc121 All vaccines showed consistency and stability under refrigerated and room temperature conditions for at least 6 months. In this example, the studies discussed in Example 13 were used to measure the stability of the RBD-Fc121 antigen, as well as the stability of the TMV:RBD-Fc121 vaccine.
前述のように、RBD-Fc121抗原を精製し、複数の実施形態に従って産生した。次いで本実施例では、精製されたRBD-Fc121抗原の安定性を分析した。以下の表は、バイアルに充填し、冷蔵条件(2℃~8℃)及び室温(22℃~28℃)で保存した後の放出時及び様々な時間で測定した、精製されたRBD-Fc121抗原の安定性データ及び保存効力を示す。これらの表において、「HMW」は、高分子量の略語である。 As previously described, the RBD-Fc121 antigen was purified and produced according to multiple embodiments. In this example, the stability of the purified RBD-Fc121 antigen was then analyzed. The table below shows the purified RBD-Fc121 antigen measured at release and at various times after filling into vials and storage at refrigerated conditions (2° C.-8° C.) and room temperature (22° C.-28° C.). stability data and preservative efficacy of In these tables, "HMW" is an abbreviation for high molecular weight.
複数の実施形態及び代替形態による産生及び精製方法に従い、その結果、表70及び71は、精製されたRBD-Fc121抗原が高度に安定であり、強力であることを示す。 Tables 70 and 71 show that the purified RBD-Fc121 antigen is highly stable and potent as a result of following the production and purification methods according to several embodiments and alternatives.
同様に、同じ精製されたRBD-Fc121抗原が、TMVにコンジュゲートされる場合、複数の実施形態及び代替形態によれば、安定性プロファイル及び保存効力は一貫したままである。以下の表は、バイアルに充填し、冷蔵条件下(2℃~8℃)で保存した後の、放出時及び様々な時間におけるTMV:RBD-Fc121ワクチン(TMV対抗原比8:1で)の安定性データを示す: Similarly, when the same purified RBD-Fc121 antigen is conjugated to TMV, according to multiple embodiments and alternatives, the stability profile and preservative efficacy remain consistent. The table below shows the TMV:RBD-Fc121 vaccine (at a TMV to antigen ratio of 8:1) at release and at various times after filling into vials and storage under refrigerated conditions (2°C-8°C). Show the stability data:
以下の表は、TMV:RBD-Fc121ワクチン(TMV対抗原比8:1)の、放出時及び袋に充填し、冷蔵条件(2℃~8℃)及び室温条件(22℃~28℃)下で保存した後の様々な時間における安定性データを示す: The table below shows the TMV:RBD-Fc121 vaccine (TMV to antigen ratio 8:1) at the time of release and filled into bags under refrigerated (2°C to 8°C) and room temperature (22°C to 28°C) conditions. Show the stability data at various times after storage with :
表72及び73は、TMV:RBD-Fc121ワクチンが冷蔵条件下で少なくとも6ヶ月間、強い安定性の測定値を示したことを示す。同様に、表74は、複数の実施形態及び代替形態に従って産生されたTMV:RBD-Fc121ワクチンが、室温保存(22℃~28℃)で少なくとも6ヶ月間、強力な安定性の測定値を示したことを示す。これは、ほとんどの状況において、超低温冷凍庫(例えば、-20℃~-70℃)又は冷蔵条件下での保存を必要とする、又は室温で数時間以下の安定性しか有さない従来のSARS-2ワクチンとは対照的である。さらに、複数の実施形態及び代替形態による精製及び製剤化プロセスは、従来のアプローチの安定性の限界をはるかに超えて、RBD-Fc121抗原自体を安定化する。 Tables 72 and 73 show that the TMV:RBD-Fc121 vaccine showed robust stability measurements for at least 6 months under refrigerated conditions. Similarly, Table 74 shows that TMV:RBD-Fc121 vaccines produced according to several embodiments and alternatives show robust stability measurements for at least 6 months at room temperature storage (22°C-28°C). indicates that This, in most situations, requires storage under ultra-low freezer (e.g., -20°C to -70°C) or refrigerated conditions, or has a stability of no more than a few hours at room temperature, compared to conventional SARS- 2 vaccine. Moreover, the purification and formulation process according to multiple embodiments and alternatives stabilizes the RBD-Fc121 antigen itself, well beyond the stability limits of conventional approaches.
実施例17-コロナウイルスワクチン候補:RBD-Fc139(SARS-2)の、植物発現、精製、特徴解析及びTMVへのコンジュゲーション
RBD-Fc121抗原に加えて、他のCovid-19抗原を含む任意のタイプのウイルス抗原を精製し、不活化TMVにコンジュゲートさせて、複数の実施形態及び代替形態による有効なワクチン候補として使用することができると予想される。幾つかの実施形態では、以下の抗原配列(本明細書では「RBD-Fc139構築物」と称する)が、Covid-19抗原の合成に使用される:
1.(配列番号1)シグナルペプチド:MGKMASLFATFLVVLVSLSLASESSA
2.(配列番号5)SARS-2ウイルススパイクのアミノ酸番号319~330:RVQPTESIVRFP
3.(配列番号6)SARS-2ウイルススパイクのアミノ酸番号331~591:
Example 17 - Coronavirus Vaccine Candidate: Plant Expression, Purification, Characterization and Conjugation of RBD-Fc139 (SARS-2) to TMV In addition to the RBD-Fc121 antigen, any other Covid-19 antigen It is anticipated that viral antigens of this type can be purified, conjugated to inactivated TMV, and used as effective vaccine candidates according to multiple embodiments and alternatives. In some embodiments, the following antigen sequences (referred to herein as "RBD-Fc139 constructs") are used for Covid-19 antigen synthesis:
1. (SEQ ID NO: 1) Signal peptide: MGKMASLFATFLVVLVSLSLASESSA
2. (SEQ ID NO: 5) SARS-2 virus spike amino acid numbers 319-330: RVQPTESIVRFP
3. (SEQ ID NO: 6) SARS-2 virus spike amino acid numbers 331-591:
5.(配列番号3)Fcヒンジ:VEPKSCDKTHTCPPCP
6.(配列番号4)IgG1 171 アロタイプFc:
5. (SEQ ID NO: 3) Fc Hinge: VEPKSCDKTHTCPPCP
6. (SEQ ID NO: 4) IgG1 171 allotype Fc:
RBD-FC139構築物の一実施形態では、以下の抗原配列がCovid-19抗原の合成に使用される:
(配列番号8)SARS-2ウイルススパイクのアミノ酸番号319~591:
In one embodiment of the RBD-FC139 construct, the following antigen sequences are used for Covid-19 antigen synthesis:
(SEQ ID NO:8) SARS-2 virus spike amino acid numbers 319-591:
RBD-Fc139抗原を合成するのに必要なタンパク質をコードする遺伝子を含むように多遺伝子構築物を設計し、構築したが、これはまた、RBD-Fc121と同様の様式でSARS-2のRBDドメインを標的とする。複数の実施形態及び代替形態により、RBD-Fc139構築物をTRBOベクター(非限定的な例として)に連結し、その後のコロニーをスクリーニングしてクローンを確認した。図52に示されるプラスミドと同様のRBD-Fc139構築物を含む構築された発現プラスミドを増幅し、次いで、マスターセルバンクの作製に使用するために精製した。 A polygenic construct was designed and constructed to contain the genes encoding the proteins necessary to synthesize the RBD-Fc139 antigen, which also included the RBD domain of SARS-2 in a manner similar to RBD-Fc121. target. According to several embodiments and alternatives, the RBD-Fc139 construct was ligated into a TRBO vector (as a non-limiting example) and subsequent colonies screened to confirm clones. A constructed expression plasmid containing the RBD-Fc139 construct similar to the plasmid shown in FIG. 52 was amplified and then purified for use in generating a master cell bank.
複数の実施形態及び代替形態により、RBD-Fc139抗原は、植物において発現され、本明細書に記載される抗原精製プラットフォームを使用して精製される。図76~77に示すように、複数の実施形態及び代替形態により、抗原精製プラットフォームは、GLP規則に準拠する様式で、RBD-Fc単量体として、純粋で安定な抗原とRBD-Fc139を首尾よく高収率で精製する。抗原精製プラットフォームの結論から得られた図76は、RBD-Fc139抗原の純度及び成功した精製を示す、還元条件及び非還元条件の両方におけるSDS-pageゲルを含む。図76において、レーンは以下の:
レーン1-還元条件における精製された抗原11.8ug、レーン2-ブランク、レーン3~5-還元条件における精製された抗原1.5ug、レーン6-ブランク、レーン7-マーカー、レーン8-ブランク、レーン9~11-非還元条件における精製された抗原1.5ug、レーン12-ブランク及びレーン13-非還元条件における精製された抗原11.8ugを含む。明瞭な可視バンドは、RBD-Fc139抗原製品が高度に純粋であることを示す。
According to embodiments and alternatives, the RBD-Fc139 antigen is expressed in plants and purified using the antigen purification platform described herein. As shown in FIGS. 76-77, according to multiple embodiments and alternatives, the antigen purification platform successfully extracts pure and stable antigen and RBD-Fc139 as RBD-Fc monomers in a GLP-compliant manner. Purify well in high yield. Figure 76 from the conclusion of the antigen purification platform includes SDS-page gels in both reducing and non-reducing conditions demonstrating the purity and successful purification of the RBD-Fc139 antigen. In Figure 76, the lanes are:
Lane 1 - 11.8 ug purified antigen in reducing conditions, lane 2 - blank, lanes 3-5 - 1.5 ug purified antigen in reducing conditions, lane 6 - blank, lane 7 - marker, lane 8 - blank, Lanes 9-11—1.5 ug of purified antigen in non-reducing conditions,
図77は、遊離RBD-Fc139抗原のSEC-HPLC報告であり、これは、以下の表75に詳述されるシグナルを生じた。ピーク下の100%の面積は、RBD-Fc139抗原の100%が単量体形成であることを示す。 Figure 77 is a SEC-HPLC report of free RBD-Fc139 antigen, which produced the signals detailed in Table 75 below. 100% area under the peak indicates that 100% of the RBD-Fc139 antigen is monomeric.
したがって、遊離RBD-Fc139抗原のSDS-pageゲル及びSEC-HPLCレポートは、複数の実施形態及び代替形態により使用された抗原精製プラットフォームが、RBD-Fc139抗原を首尾よく精製したことを確認する。 Thus, the SDS-page gel and SEC-HPLC report of the free RBD-Fc139 antigen confirm that the antigen purification platform used according to multiple embodiments and alternatives successfully purified the RBD-Fc139 antigen.
Covid-19抗原の産生と並行して、効率的なコンジュゲーションのための表面リシン残基を有するTMV NtKビリオンを植物中で製造し、本明細書に記載のウイルス精製プラットフォームに従って精製する。精製後、TMV NtKをミクロン濾過に供し、直ちにUV不活化処理する。次いで、本明細書に記載の組換え抗原の実施形態のコンジュゲーションを利用して、RBD-Fc139抗原を、表面露出リジン残基を介して不活化TMVにコンジュゲートする。 In parallel with Covid-19 antigen production, TMV NtK virions with surface lysine residues for efficient conjugation are produced in plants and purified according to the virus purification platform described herein. After purification, TMV NtK is subjected to micron filtration and immediately UV inactivated. Using the conjugation of recombinant antigen embodiments described herein, the RBD-Fc139 antigen is then conjugated to inactivated TMV via surface-exposed lysine residues.
また、本明細書の本実施形態による、TMV:RBD-Fc139コンジュゲートは、現在、Covid-19疾患のワクチン候補として研究中である。しかしながら、四価ワクチンの成功及び最初のTMV:RBF-Fc121コンジュゲートによる強力な免疫応答に基づいて、TMV:RBD-Fc139コンジュゲートもまた、有望なCovid-19ワクチンであると予想される。 Also, TMV:RBD-Fc139 conjugates according to the present embodiments herein are currently under investigation as vaccine candidates for Covid-19 disease. However, based on the success of the tetravalent vaccine and the strong immune response by the first TMV:RBF-Fc121 conjugate, the TMV:RBD-Fc139 conjugate is also expected to be a promising Covid-19 vaccine.
本明細書の教示内容は、実施形態を実施するための代替的な方法で、幅広い選択肢を有する複数の実施形態に一致することが容易に理解される。したがって、限定されないが、本明細書において実施形態Aと称される、抗原を対象とする実施形態における融合ペプチドは、病原体の受容体結合ドメインを含む第1のペプチド及びFc受容体に結合することができる抗体の断片結晶化可能(Fc)領域を含む第2のペプチドから形成される。実施形態Aの範囲内の実施形態であって、本明細書で実施形態Bと称される実施形態における抗原は、第1のペプチド及び第2のペプチドを連結するヒンジ部分をさらに含む。Fc領域の一部であって、より具体的には本明細書において実施形態Cと称されるヒンジ部分は、配列番号3に記載されるアミノ酸配列を含み得る。実施形態Aの範囲内にあって、本明細書において実施形態Dと称される実施形態における病原体は、受容体結合ドメインを有するコロナウイルスであり、より具体的には、本明細書において実施形態Eと称されるコロナウイルスは、SARS-CoV-1及びSARS-CoV-2からなる群から選択される。実施形態Eの範囲内の実施形態であって、本明細書で実施形態Fと称される実施形態の、コロナウイルスの受容体結合ドメインは、コロナウイルスのスパイクタンパク質のS-1サブユニットの約289位~約662位の範囲に位置する接触残基を含み、接触残基は、哺乳動物対象の細胞上のACE-2受容体に接触し、あるいは、本明細書で実施形態Gと称される実施形態における接触残基は、S-1サブユニットの約301位~約662位の範囲に位置する。実施形態Fの範囲内にあり、本明細書において実施形態Hと称される実施形態におけるコロナウイルスの受容体結合ドメインは、配列番号5に示されるアミノ酸配列を欠く。 It will be readily appreciated that the teachings herein are consistent with embodiments having a wide variety of alternative ways to implement the embodiments. Thus, without limitation, the fusion peptide in the antigen-directed embodiment, referred to herein as embodiment A, is a first peptide comprising a pathogen receptor binding domain and binding to an Fc receptor. is formed from a second peptide that contains the crystallizable (Fc) region of the antibody capable of The antigen in an embodiment within embodiment A, referred to herein as embodiment B, further comprises a hinge portion connecting the first and second peptides. A portion of the Fc region, more specifically the hinge portion, referred to herein as embodiment C, may comprise the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:3. The pathogen in embodiments falling within embodiment A and referred to herein as embodiment D is a coronavirus having a receptor binding domain, and more specifically, embodiments herein The coronavirus designated E is selected from the group consisting of SARS-CoV-1 and SARS-CoV-2. In an embodiment within embodiment E and referred to herein as embodiment F, the coronavirus receptor binding domain is about contact residues located in the range of position 289 to about position 662, wherein the contact residues contact an ACE-2 receptor on a cell of a mammalian subject, alternatively referred to herein as embodiment G The contact residues in certain embodiments are located in a range from about position 301 to about position 662 of the S-1 subunit. The coronavirus receptor binding domain in an embodiment falling within embodiment F and referred to herein as embodiment H lacks the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:5.
実施形態Dの範囲内にあり、本明細書において実施形態Iと称される実施形態におけるコロナウイルスは、中東呼吸器症候群コロナウイルスである。実施形態Aの範囲内の実施形態であって、本明細書において実施形態Jと称される実施形態における第2のペプチドは、IgG1抗体のFcドメインであり、より具体的には、本明細書において実施形態Kと称され、該Fcドメインは、配列番号4に記載のアミノ酸配列を含み、第1のペプチドは配列番号2又は配列番号8のいずれかに記載のアミノ酸配列を含む。したがって、抗原は、本明細書においてより完全に記載されるように、実施形態Aに従って実施(すなわち、作製、形成、設計、使用など)され得る。本明細書に記載の実施形態を実施する際、所望により、本明細書に記載の抗原は、実施形態B、C、D、E、F、G、H、I、又はJのいずれか1つ以上の実施形態Aに組み込むことによって実施され得、実施形態はこれらの代替実施形態のいずれか1つ以上を実施する際の化合物、方法及び遺伝子構築物を対象とし得る。同様に、実施形態は、実施形態A、B、C、D、E、F、G、H、I、又はJに記載される抗原、抗原を形成する方法、又は抗原を形成するのに有用な遺伝子構築物を含むワクチンを対象とし得、任意の前述の実施形態と組み合わせて、ウイルス粒子を含む担体をさらに含み、該ウイルスは、幾つかの実施形態において、ウイルス、より具体的にはタバコモザイクウイルスであり、融合ペプチドは、担体の表面上のリジン残基と化学的に会合する。 The coronavirus in the embodiment falling within embodiment D and referred to herein as embodiment I is Middle East respiratory syndrome coronavirus. In an embodiment within embodiment A, referred to herein as embodiment J, the second peptide is the Fc domain of an IgG1 antibody, more specifically, , wherein the Fc domain comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:4 and the first peptide comprises the amino acid sequence set forth in either SEQ ID NO:2 or SEQ ID NO:8. Thus, the antigen may be performed (ie, made, formed, designed, used, etc.) according to embodiment A as more fully described herein. Optionally, in practicing the embodiments described herein, the antigen described herein is any one of embodiments B, C, D, E, F, G, H, I, or J. It may be implemented by incorporating into Embodiment A above, which may be directed to compounds, methods and genetic constructs in practicing any one or more of these alternative embodiments. Similarly, embodiments may include any of the antigens, methods of forming antigens, or methods useful for forming antigens described in Embodiments A, B, C, D, E, F, G, H, I, or J. A vaccine comprising the genetic construct may be directed, in combination with any of the foregoing embodiments, further comprising a carrier comprising a viral particle, which in some embodiments is a virus, more particularly tobacco mosaic virus and the fusion peptide is chemically associated with lysine residues on the surface of the carrier.
さらに、限定されないが、本明細書において実施形態Kと称される実施形態において、ワクチンはインフルエンザ血球凝集素抗原(HA)及び表面リジン残基を有するウイルス粒子を含む担体を含み、HAは表面リジン残基と化学的に会合する。実施形態Kの範囲内にあり、本明細書において実施形態Lと称される実施形態におけるウイルス粒子は、1つ以上のACE-2受容体を含む細胞を有する哺乳動物対象において少なくとも1つの抗原を放出し、該少なくとも1つの抗原は、1つ以上のACE-2受容体に結合する。実施形態Kの範囲内にあり、本明細書で実施形態Mと呼ばれる実施形態におけるウイルス粒子は、ウイルスであり、より具体的には、本明細書で実施形態Nと呼ばれる実施形態におけるウイルスは、タバコモザイクウイルスである。実施形態K、L、M、又はNのいずれかの範囲内であり、本明細書で実施形態Oと呼ばれる実施形態におけるワクチンは、多価であり、HAはA型HA及びB型HAからなる群から選択され、ワクチンは、コロナウイルスの受容体結合ドメインを有する少なくとも1つの抗原をさらに含み、コロナウイルスの受容体結合ドメインを有する少なくとも1つの抗原は、表面リシン残基と化学的に会合する。実施形態Oの範囲内の実施形態であって、本明細書で実施形態Pと呼ばれる実施形態におけるHAは、2つ以上のA型血球凝集素抗原(HA)及び2つ以上のB型HAを含む。また、実施形態Oの範囲内の実施形態であって、本明細書で実施形態Qと呼ばれる実施形態では、実施形態A、B、C、D、E、F、G、H、I、又はJのうちのいずれかの1つ以上に見られる追加の特徴が、ワクチンのコロナウイルスのエレメントに組み込まれる。さらに、本明細書において実施形態Rと称される実施形態では、実施形態Qの範囲内のワクチンにおける、ウイルス粒子と少なくとも1つの抗原との(重量)比は、1:1~8:1の範囲内にあり、より具体的には、実施形態Sと称される実施形態において、その範囲は8:1である。 Further, in a non-limiting embodiment, referred to herein as embodiment K, the vaccine comprises a carrier comprising influenza hemagglutinin antigen (HA) and viral particles having surface lysine residues, wherein HA is surface lysine Chemically associate with the residue. The viral particle in an embodiment falling within embodiment K and referred to herein as embodiment L is a viral particle that targets at least one antigen in a mammalian subject having cells containing one or more ACE-2 receptors. released, the at least one antigen binds to one or more ACE-2 receptors. The viral particle in the embodiment within embodiment K and referred to herein as embodiment M is a virus, and more specifically in the embodiment referred to herein as embodiment N, the virus is tobacco mosaic virus. The vaccine in the embodiment within any of embodiments K, L, M, or N and referred to herein as embodiment O is multivalent and the HA consists of HA type A and HA type B. selected from the group, wherein the vaccine further comprises at least one antigen having a coronavirus receptor binding domain, wherein the at least one antigen having a coronavirus receptor binding domain is chemically associated with surface lysine residues . In an embodiment within embodiment O, referred to herein as embodiment P, the HA comprises two or more hemagglutinin antigen (HA) type A and two or more HA type B include. Also, for embodiments within the scope of embodiment O and referred to herein as embodiment Q, embodiments A, B, C, D, E, F, G, H, I, or J are incorporated into the coronavirus element of the vaccine. Further, in the embodiment referred to herein as embodiment R, the ratio (by weight) of viral particles to at least one antigen in the vaccine within embodiment Q is from 1:1 to 8:1. Within the range, and more specifically in the embodiment designated as embodiment S, the range is 8:1.
実施形態K、L、M、又はNのいずれかの範囲内であり、本明細書で実施形態Tと称される実施形態におけるワクチンは、多価であり、インフルエンザ血球凝集素抗原(HA)は、第1の抗原を指し、多価ワクチンは、表面リシン残基と化学的に会合する第2の抗原を含む。実施形態Tの範囲内の実施形態であって、本明細書で実施形態Uと呼ばれる実施形態における第2の抗原は、第1の抗原以外のインフルエンザHAである。実施形態T又はUのいずれかの範囲内の実施形態であって、本明細書で実施形態Vと称される実施形態における多価ワクチンは、2つ以上のA型血球凝集素抗原(HA)及び2つ以上のB型HAを含む。実施形態Tの範囲内の実施形態であって、本明細書で実施形態Wと呼ばれる実施形態における第2の抗原は、コロナウイルスの受容体結合ドメインを含む。実施形態Wの範囲内にあり、本明細書において実施形態Xと称される実施形態におけるコロナウイルスは、SARS-CoV01及びSARS-CoV-2の群から選択される。実施形態T、W、又はXの範囲内にあり、本明細書において実施形態Yと称される実施形態における多価ワクチンは、2つ以上のA型血球凝集素抗原(HA)及び2つ以上のB型HAを含む。実施形態Tの範囲内にあり、本明細書において実施形態Zと称される実施形態におけるウイルス粒子は、タバコモザイクウイルスである。また、実施形態Zの範囲内にあり、本明細書で実施形態AAと呼ばれる実施形態では、実施形態T~Zのいずれか1つ以上に見られるさらなる特徴が、多価ワクチンに含まれる。さらに、本明細書において実施形態BBと呼ばれる実施形態において、実施形態AAの範囲内のワクチンにおける、ウイルス粒子と少なくとも1つの抗原との比(重量で)は、1:1~8:1の範囲内にあり、より具体的には、実施形態CCと呼ばれる実施形態の8:1の範囲内にある。 Within any of embodiments K, L, M, or N, and in embodiments referred to herein as embodiment T, the vaccine is multivalent and the influenza hemagglutinin antigen (HA) is , refers to the first antigen, and multivalent vaccines contain a second antigen chemically associated with surface lysine residues. In an embodiment within embodiment T, herein referred to as embodiment U, the second antigen is influenza HA other than the first antigen. In embodiments within either embodiment T or U, herein referred to as embodiment V, the multivalent vaccine comprises two or more hemagglutinin A antigens (HA) and two or more type B HA. The second antigen in an embodiment within embodiment T, referred to herein as embodiment W, comprises a coronavirus receptor binding domain. The coronavirus in embodiments falling within embodiment W and referred to herein as embodiment X is selected from the group SARS-CoV01 and SARS-CoV-2. Within embodiments T, W, or X, and referred to herein as embodiment Y, the multivalent vaccine comprises two or more hemagglutinin antigens (HA) and two or more of type B HA. The virus particle in an embodiment falling within embodiment T and referred to herein as embodiment Z is a tobacco mosaic virus. Also within the scope of embodiment Z and referred to herein as embodiment AA, the additional features found in any one or more of embodiments TZ are included in the multivalent vaccine. Further, in the embodiment herein referred to as embodiment BB, the ratio of viral particles to at least one antigen (by weight) in vaccines within embodiment AA ranges from 1:1 to 8:1 and more specifically within the 8:1 range of the embodiment referred to as embodiment CC.
一実施形態では、本明細書で実施形態DDと称される、ウイルス及び少なくとも1つの抗原を含むウイルス抗原コンジュゲートを対象とし、少なくとも1つの抗原は、病原体の受容体結合ドメインを含む第1のペプチド、及び第2のペプチドを含む融合ペプチドを含み、融合ペプチドは、ウイルスとコンジュゲート可能である。実施形態DDの範囲内の実施形態であって、本明細書で実施形態EEと呼ばれる実施形態では、コンジュゲートは、多価であり、A型HA及びB型HAからなる群から選択される少なくとも1つのインフルエンザ血球凝集素抗原(HA)をさらに含む。実施形態DD又はEEの範囲内の実施形態であって、本明細書で実施形態FFと呼ばれる実施形態では、コンジュゲートは、多価であり、第2のペプチドは、Fc受容体に結合することができる抗体の断片結晶化可能(Fc)領域であり、Fc領域は、IgG1抗体のFcドメインである。実施形態DD、EE、又はFFのいずれかの範囲内の実施形態であって、本明細書で実施形態GGと称される実施形態では、コンジュゲートは、第1のペプチド及び第2のペプチドを連結しているヒンジ部分をさらに含み、ヒンジ部分は、配列番号3に記載されるアミノ酸配列を含み、病原体は、受容体結合ドメインを有するコロナウイルスである。実施形態DD、EE、FF、又はGGのいずれかの範囲内であり、本明細書において実施形態HHと称される実施形態では、第1のペプチドは、配列番号2又は配列番号8のいずれかに記載されるアミノ酸配列を含む。実施形態DD、EE、FF、GG、又はHHのいずれかの範囲内であり、本明細書で実施形態IIと称される実施形態では、ウイルスは、N末端リジン残基を含むタバコモザイクウイルスである。実施形態DD、EE、FF、GG、HH、又はIIのいずれかの範囲内の実施形態であって、本明細書で実施形態JJと呼ばれる実施形態における病原体は、受容体結合ドメインを有するコロナウイルスであり、コロナウイルスの受容体結合ドメインは、コロナウイルスのスパイクタンパク質のS-1サブユニット上に位置し、約289位~約662位の範囲に位置する接触残基を含む。 In one embodiment, directed to a viral-antigen conjugate comprising a virus and at least one antigen, referred to herein as embodiment DD, wherein the at least one antigen comprises a first A peptide, and a fusion peptide comprising a second peptide, wherein the fusion peptide can be conjugated to a virus. In an embodiment within embodiment DD, referred to herein as embodiment EE, the conjugate is multivalent and comprises at least It further contains one influenza hemagglutinin antigen (HA). In an embodiment within embodiment DD or EE, referred to herein as embodiment FF, the conjugate is multivalent and the second peptide binds to an Fc receptor. is the crystallizable (Fc) region of an antibody, which is the Fc domain of an IgG1 antibody. In embodiments within any of embodiments DD, EE, or FF, and referred to herein as embodiment GG, the conjugate comprises a first peptide and a second peptide. Further comprising a linking hinge portion, the hinge portion comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3, and the pathogen is a coronavirus having a receptor binding domain. Within any of embodiments DD, EE, FF, or GG, and referred to herein as embodiment HH, the first peptide is either SEQ ID NO:2 or SEQ ID NO:8 contains the amino acid sequences described in In embodiments within any of embodiments DD, EE, FF, GG, or HH and referred to herein as embodiment II, the virus is a tobacco mosaic virus comprising an N-terminal lysine residue. be. Embodiments within any of embodiments DD, EE, FF, GG, HH, or II, wherein the pathogen in embodiments referred to herein as embodiment JJ is a coronavirus having a receptor binding domain and the receptor-binding domain of coronaviruses is located on the S-1 subunit of the coronavirus spike protein and includes contact residues located in the range from about position 289 to about position 662.
本明細書における新規な主題の、さらなる実施形態及び使用
SARS-CoV2に対する治療のためのRBD-Fc抗原を含む上記の抗原に加えて、本明細書に記載の複数の実施形態及び代替形態に従って、無数の他の抗原を形成することができる。本明細書の説明及び教示の範囲は、特許請求の範囲に従ってのみ限定されることが意図される。例えば、実施例14、15及び16と同様の戦略を用いて、急性呼吸器症候群コロナウイルス(SARS-1)及び中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS)を含む他のヒト感染コロナウイルスから候補ワクチンを得ることができる。図78に示すように、相同性ドメインは、受容体結合及び他の必須活性と相関するスパイクS1ドメインの機能領域中で同定することができる。
Further Embodiments and Uses of the Novel Subject Matter Herein In addition to the antigens described above, including the RBD-Fc antigen for treatment against SARS-CoV2, according to multiple embodiments and alternatives described herein, A myriad of other antigens can be formed. It is intended that the scope of the description and teachings herein be limited only according to the claims. For example, using strategies similar to Examples 14, 15 and 16, candidate vaccines are derived from other human-infecting coronaviruses, including acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-1) and Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS). Obtainable. As shown in Figure 78, homology domains can be identified in functional regions of the spike S1 domain that correlate with receptor binding and other essential activities.
この点に関して、図78は、SARS-CoV-2及び他の関連コロナウイルスのスパイクタンパク質配列アラインメントにおける受容体結合ドメインを示す。ここでは、SARS-CoV-2(MN938384)、Bat-CoV(MN996532及びMG772933)及びSARS-CoV(NC004718)の相互作用(すなわち、結合)ドメインの配列アラインメントを示す。ACE2及びSARS-CoV2との相互作用について記載される重要なアミノ酸には、下線を付す。(線(-)=同じアミノ酸、点(.)=欠失)。図78は、Ortega JT、Serrano ML、Pujol FH、Rangel HR.Role of changes in SARS-CoV-2 spike protein in the interaction with the human ACE-2 receptor:An in silico analysis.EXCLI J.2020;19:410~417、2020年3月18日出版、Doi:10.17179/excli2020~1167からのものである。 In this regard, Figure 78 shows the receptor binding domains in spike protein sequence alignments of SARS-CoV-2 and other related coronaviruses. Presented here is a sequence alignment of the interacting (ie binding) domains of SARS-CoV-2 (MN938384), Bat-CoV (MN996532 and MG772933) and SARS-CoV (NC004718). Key amino acids described for interaction with ACE2 and SARS-CoV2 are underlined. (Line (-) = same amino acid, dot (.) = deletion). FIG. 78 shows the results of Ortega JT, Serrano ML, Pujol FH, Rangel HR. Role of changes in SARS-CoV-2 spike protein in the interaction with the human ACE-2 receptor: An in silico analysis. EXCLIJ. 2020;19:410-417, published 18 March 2020, from Doi: 10.17179/excli2020-1167.
RBD-Fc121抗原及びRBD-Fc139抗原の構築物及びN末端のリーディングにおいて見られるように、機能性コアエレメントは、RBD-Fc139構築物についての「RVQPT」モチーフから、RBD-Fc121及びRBD-Fc139構築物の両方についての「CGPKK」ドメインまで及ぶ。RBD-Fc121構築物をより詳しく見ると、コアドメインを越えて、適切なフォールディングを促進するより伸長したタンパク質ドメインが存在する。実際、この戦略は、以下のプロセスを通じて、任意のタイプのコロノウイルス抗原にまで及ぶことが期待される:
1.図78に示すタンパク質相同性解析
2.現存のコロナウイルススパイクモデルを用いたインシリコタンパク質フォールディング
3.SignalIP又はPhobiusによって判定される効率的な切断を促進する、伸長シグナルペプチド-RBD遺伝子融合の作出
4.RBD-Fc121及び139構築物によって示される、Fcリーディングフレームとの遺伝子融合
5.植物における発現
6.タンパク質A及び本特許出願に例示される他の方法による精製
7.本明細書に記載の複数の実施形態及び代替形態によるTMVへのコンジュゲーション
As seen in the constructs and N-terminal readings of the RBD-Fc121 and RBD-Fc139 antigens, the functional core element was changed from the "RVQPT" motif for the RBD-Fc139 construct to the to the "CGPKK" domain for Looking more closely at the RBD-Fc121 construct, beyond the core domain there is a longer protein domain that facilitates proper folding. Indeed, this strategy is expected to extend to any type of coronovirus antigen through the following process:
1. 2. Protein homology analysis shown in FIG. In silico protein folding using existing coronavirus spike models3. 4. Creation of extended signal peptide-RBD gene fusions that promote efficient cleavage as determined by SignalIP or Phobius. 4. Gene fusions with the Fc reading frame, represented by the RBD-Fc121 and 139 constructs. Expression in plants6. 7. Purification by protein A and other methods exemplified in this patent application. Conjugation to TMV according to multiple embodiments and alternatives described herein
かかるワクチンは、いくつかの異なる多様な抗原を含有するように形成され得、SARS-1若しくはMERSなどの同定されたコロナウイルス病原体を予防するために使用され得るか、又は非限定的な例として、SARS-1、SARS-2及びMERSを予防するために、RBD-Fc121若しくは139抗原のいずれかと共に多価ワクチンに製剤化され得る。本明細書に記載される複数の実施形態及び代替形態によれば、例えばインフルエンザA及びB抗原を用いて、多価TMVコンジュゲートワクチンを、等量又は比例量で各TMV-抗原コンジュゲートとして混合し、単回免疫で投与することができる。本明細書に記載されるように、多価TMVコンジュゲートワクチンは、第2又は第3又は第4の抗原に対する応答を妨げる、1つの抗原による免疫優勢を示さない。実際に、実施例14において見られるように、HAI及び中和抗体のいずれも、四価TMVインフルエンザワクチンで免疫された動物において全ての株に対して生成された。この四価ワクチンを用いて、複数の個々のインフルエンザワクチンに対する防御を測定することができる。 Such vaccines can be formulated to contain a number of different and diverse antigens and can be used to prevent identified coronavirus pathogens such as SARS-1 or MERS, or as non-limiting examples , SARS-1, SARS-2 and MERS, may be formulated into multivalent vaccines with either the RBD-Fc121 or 139 antigens. According to embodiments and alternatives described herein, for example, with influenza A and B antigens, a multivalent TMV conjugate vaccine is mixed in equal or proportional amounts for each TMV-antigen conjugate. and can be administered in a single immunization. As described herein, multivalent TMV conjugate vaccines do not exhibit immunodominance with one antigen to prevent responses to second or third or fourth antigens. Indeed, as seen in Example 14, both HAI and neutralizing antibodies were generated against all strains in animals immunized with the tetravalent TMV influenza vaccine. This tetravalent vaccine can be used to measure protection against multiple individual influenza vaccines.
したがって、本明細書に記載のアプローチは、複数の実施形態及び代替形態によれば、単一のウイルス粒子担体上に広範で多様な範囲の抗原を提供する可能性が高いと予想される。非限定的な方法で説明すると、一実施形態では、本明細書の教示に従って、各種ウイルス及び他の病原体に対する2つ、3つ、4つ、5つ又はそれ以上の異なる抗原を含む多価ワクチンが提供される。少なくとも1つの抗原は、1つのタイプのウイルス(例えば、インフルエンザ)に対する免疫応答を中和又は刺激することができ、一方、少なくとも1つの他の抗原は、別のタイプのウイルス(例えば、コロナウイルス又はHA7のようなパンデミックウイルス)に対して同じことを行うことができる。担体上の所定の位置を占める抗原は、ウイルスの受容体結合ドメインの後に、IgG1分子の尾部領域由来の抗体のFcドメインなどの融合パートナーと組み合わされた、モデル化された融合タンパク質から構成され得る。単一ワクチン上の少なくとも1つの抗原のインフルエンザ部分は、A型インフルエンザ及びB型インフルエンザの両方を含み得る。同様に、アプローチは、1つ以上のコロナウイルスに対する少なくとも1つの抗原を提供し得る。本明細書におけるアプローチの柔軟性及び本明細書において企図される組み合わせ可能な抗原ウイルスコンジュゲートの広い範囲は、多くの場合、数ヶ月とは対照的に、数週間という短い期間において、広域スペクトルのワクチンを大規模に製造する能力を促進する。 Therefore, it is expected that the approach described herein, according to multiple embodiments and alternatives, will likely provide a broad and diverse range of antigens on a single viral particle carrier. Illustrated in a non-limiting manner, in one embodiment, multivalent vaccines comprising 2, 3, 4, 5 or more different antigens against various viruses and other pathogens according to the teachings herein is provided. At least one antigen is capable of neutralizing or stimulating an immune response to one type of virus (e.g. influenza), while at least one other antigen is capable of neutralizing or stimulating an immune response to another type of virus (e.g. coronavirus or The same can be done for pandemic viruses like HA7). Pre-determined antigens on the carrier may consist of a modeled fusion protein in which the receptor binding domain of a virus is followed by a fusion partner such as the Fc domain of an antibody derived from the tail region of the IgG1 molecule. . The influenza portion of at least one antigen on a single vaccine may include both influenza A and influenza B. Similarly, the approach may provide at least one antigen against one or more coronaviruses. The flexibility of the approach herein and the broad range of combinable antigenic-viral conjugates contemplated herein often allows for broad-spectrum Facilitate the ability to manufacture vaccines on a large scale.
本明細書に記載される実施形態は、それらの適用において、添付の図面に記載されるか又は示される教示及び説明の詳細への適用に限定されないことが理解される。むしろ、本明細書に記載され、特許請求される、本実施形態及び代替形態は、様々な方法で実施又は使用できることが理解される。また、本明細書で使用される単語及び語句は、説明のためのものであり、限定するものとみなされるべきではないことを理解されたい。本明細書における「含む(including)」、「含む(comprising)」、「例えば」、「含む(containing)」、又は「有する(having)」の使用及びそれらの単語の変形は、その後に列挙される項目、及びそれらの同等物、並びに追加の項目を包含することを意味する。 It is to be understood that the embodiments described herein are not limited in their application to the details of the teachings and description set forth or shown in the accompanying drawings. Rather, it is understood that the embodiments and alternatives described and claimed herein can be implemented or used in various ways. Also, it is to be understood that the words and phrases used herein are for the purpose of description and should not be regarded as limiting. The use of "including," "comprising," "for example," "containing," or "having" herein and variations of those words are enumerated thereafter. and their equivalents, as well as additional items.
したがって、幾つかの実施形態及び代替形態の上記の説明は、本明細書で開示されたもの範囲に対する限定として働くのではなく、例示することを意図している。本明細書における説明は、網羅的であることを意図するものではなく、また、実施形態の理解を開示された正確な形態に限定することを意図するものでもない。これらの実施形態の修正及び変形が、上記の教示及び説明に照らして合理的に可能であることが、当業者によって理解される。 Accordingly, the above description of several embodiments and alternatives is intended to be illustrative rather than acting as a limitation on the scope of what is disclosed herein. The description herein is not intended to be exhaustive, nor is it intended to limit the understanding of the embodiments to the precise forms disclosed. It will be appreciated by those skilled in the art that modifications and variations of these embodiments are reasonably possible in light of the above teachings and descriptions.
Claims (15)
第2の抗原、及び
表面リジン残基を有するウイルス粒子を含む担体
を含み、前記第1の抗原及び前記第2の抗原が、表面リジン残基と化学的に会合している、多価ワクチン。 a first antigen comprising influenza hemagglutinin antigen (HA);
A multivalent vaccine comprising: a second antigen; and a carrier comprising viral particles having surface lysine residues, wherein said first antigen and said second antigen are chemically associated with the surface lysine residues.
前記少なくとも1つの抗原が、病原体の受容体結合ドメインを含む第1のペプチド、及び第2のペプチドを含む融合ペプチドを含み、前記融合ペプチドが、前記ウイルスとコンジュゲート可能である、コンジュゲート。 A virus-antigen conjugate comprising a virus and at least one antigen,
A conjugate wherein said at least one antigen comprises a fusion peptide comprising a first peptide comprising a receptor binding domain of a pathogen and a second peptide, said fusion peptide being capable of being conjugated to said virus.
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