【発明の詳細な説明】
Neisseria gonorrhoeaeおよびNeisseria meningitidis
に対する免疫感作
発明の背景
発明の分野
本発明は、Neisseria gonorrhoeaeまたはNeisseria meningitidisによる感染
に対して免疫を誘導する方法に関する。より特定すれば、本発明は、非経口成分
初回経口(PCP-経口)免疫感作方法に関する。
背景技術
Neisseria gonorrhoeaeは、米国および他の国々で流行する、ヒトの非常に一
般的な感染である淋疾の原因菌である。これまで、N.gonorrhoeaeの多くの株に
対して成功したワクチンは開発されていない。いくつかのワクチン調製物および
免疫感作方法が提案されたが[米国特許第4,443,431号(Buchananら)、第4,220
,638号(Karkhanisら)、第4,203,971号(Buchanan)および第4,681,761号(Mie
tznerら)]、いずれも適切な実験モデルでまたはヒトにおける試験で効果的な
防御を提供しなかった。
これらの特許は、(1)細胞表面の抗原性複合体(Karkhanisら、Buchanan);
(2)線毛タンパク質の免疫原性フラグメント(Buchananら);または(3)精製
主要鉄調節タンパク質(MIRP)(Meitznerら)のいずれかを請求の範囲に記載す
る。これらすべての
特許における方法はワクチン成分の非経口的投与を記載する。これら特許のすべ
ては、交差反応性の結果を目的とするが、いずれも粘膜免疫の進展;プロテイン
III(PIII)に対する抗体のブロック効果、または非経口ワクチンに内在する毒
性課題、を効果的に取り扱わない。
これら因子は、細胞上の表面抗原および線毛タンパク質を用いる先のヒトワク
チン試験が、淋菌抗原投与、特に異質株に対して成功した免疫防御応答を示さな
いこと(Boslego,J.W.およびDeal,C.D.,(1991),Vaccines and Immunother apy
,(S.J.Cruz編)、211-224頁、Pergamon Press、New York、Boslegoら(199
1)、Vaccine、9:154-162)を考慮すれば重要であるらしい。
淋菌ワクチン開発の技術の状態は、洗練されて、プロテインI(PI)およびMIR
Pなどの個々の細胞表面タンパク質に焦点があてられている。しかし、非経口PI
ワクチンを利用する多くの試験にもかかわらず、防御応答は生成していない(Bo
slegoおよびDeal(1991)、Gu1atiら、Neisseriae、1991、229-234頁、Walter d
e Guyter&Co.,Berlin)。さらに、MIRPのワクチン剤として可能性が示されて
いるけれども、本明細書の表3および本出願の表1、2および4に開示されたデ
ータは、このタンパク質単独の非経口投与は、淋菌抗原投与に対して防御応答を
誘導しないことを示す。
N.gonorrhoeaeは、ヒトの免疫メカニズムを極めて効果的に逃れて性的に伝達
される疾患として効率的に進化し、そして
新規な免疫感作戦略を必要とする。従って、この感染菌の拡散を予防するために
、N.gonorrhoeaeに対するワクチンの大きな必要性がある。何故なら抗生物質に
対する多剤耐性の進展によりその治療がより困難になっているからである。
関連する微生物Neisseria meningitidisは、敗血症および細菌髄膜炎の原因菌
である。後者は、最も普通には幼児を苦しめる中枢神経系感染であり、顕著な罹
患率および死亡率を有する。N.gonorrhoeaeに対するワクチンの開発に使用され
る戦略に類似の多くの戦略が、効果的なN.meninitidisワクチンを生成するため
の試行で使用されているが、特に幼年期初期に、より広範におよびより長く持続
する防御を与える免疫感作プロトコールの必要性がある。
本発明は、これらの必要性を、N.gonorrhoeaeおよびN.meningitidisによる感
染を予防することに効果的である方法を提供することにより満足させる。本発明
は、病原性Neisseria種に対する免疫感作の方法を提供し、これは、従来の非経
口免疫感作方法を用いることにより遭遇する先の課題、即ち、「阻止」抗体の誘
導、宿主が無傷の微生物上に見いだされるコンホメーション依存エピトープに応
答しないこと、長く持続する粘膜免疫応答の進展、およびエンドトキシンによる
汚染に起因する毒性に伴う問題を解決する。
発明の要旨
本発明は、多くの異なる淋菌株に対して防御的であるN.go
norrhoeae
に対する免疫をヒトにおいて誘導する効果的方法、およびN.meningiti dis
に対する免疫をヒトにおいて誘導する効果的方法を提供する。
1つの実施態様では、本発明は、N.gonorrhoeaeに対する免疫感作方法を提供
する。この方法は、ヒト被験体に対して薬学的に受容可能なキャリア中の初回抗
原(例えば、合成免疫アジュバント(例えば、ポリホスファゼン)、またはアミ
ノ酸配列DDQTYSIPSLFV、QHQVYSIPSLFV、EHQVYSIPSLFVまたはASVAGTNTGWGNK、あ
るいはこれらぺプチドの組み合わせを有するN.gonorrhoeaeプロテインIBからの
合成ぺプチド)を、次に投与される淋菌免疫原の経口用量に対する免疫応答を増
強するに十分な量で非経口的に投与することを包含する。経口免疫原は、N.gono rrhoeae
による感染に対する耐性を誘導するに十分な量の、薬学的に受容可能な
キャリア中のPIII-欠損死減N.gonorrhoeae全細胞からなる。
別の実施態様では、本発明はN.meningitidisに対する免疫感作方法に関する。
この方法は、ヒト被験体に薬学的に受容可能なキャリア中の初回抗原を、次に投
与される免疫原の経口用量に対する免疫応答を増強するに十分な量で非経口的に
投与することを包含する。経口免疫原は、N.meningitidisによる感染に対する耐
性を誘導するに十分な量の、薬学的に受容可能なキャリア中のタンパク質クラス
4-欠損死減N.meningitidis全細胞からなる。
さらなる実施態様では、本発明は種々のキットに関する。
このキットは、非経口的投与に適切な薬学的に受容可能なキャリア中の初回抗原
を有する第1の容器、および経口投与に適切な薬学的に受容可能なキャリア中の
経口成分を有する第2の容器を含む。
本発明の種々の他の目的および利点は以下の記載から明らかとなり得る。
好適な実施態様の説明
本発明は、本明細書に含まれる以下の詳細な特定の実施態様および実施例の記
載を参照することによってより容易に理解され得る。請求項で使用される単数表
現は1つまたはそれより多いことを意味し得る。
本発明は、Neisseria gonorrhoeaeによる感染に対して患者を防御する方法を
提供し、この方法は、該患者に、免疫応答を誘導するに十分な量の薬学的に受容
可能なキャリア中の初回抗原を非経口的に投与する工程、および次いで防御量の
プロテインIII-欠損死減Neisseria gonorrhoeae全細胞を経口的に投与する工程
を包含する。本発明の方法によれば、ヒト被験体は、最初、合成免疫アジュバン
ト(例えば、ポリホスファゼン)あるいは1種またはそれより多い淋菌PIの免疫
原性ぺプチドのいずれかで初回免疫される。
用語「合成免疫アジュバント」は、免疫応答を増強し、そして溶解性およびフ
レキシビリティーのような他の性質を付与する無機成分を含む有機ポリマーから
なる薬剤を意味する。
合成免疫アジュバントの例は、カルボポル(carbopol)(B.F.Goodrich、Cincin
nati、0hio)およびポリホスファゼン(Virus Research Institute、Cambridge
、Massachusetts)である。ポリホスファゼンは、その骨格構造中にリン原子を
有する有機ポリマーである。本発明におけるポリホスファゼンの例は、水溶性の
、3〜4百万の分子量で形成されるイオン的に架橋した分子であり、そしてそれ
故非経口的に注入されるとき排泄されず、ゆっくりと加水分解されてリン酸アン
モニウムおよびリン酸となり、組織から除去される。
免疫原性ぺプチドの例は、以下のアミノ酸配列を有するまたは以下のアミノ酸
から本質的になるぺプチドを含む:DDQTYSIPSLFV(配列番号1)、EHQVYSIPSLFV
(配列番号3)、QHQYSIPSLFV(配列番号2)およびASVAGTNTGWGNK(配列番号4
)。用語「本質的になる」は、開示されたアミノ酸配列に、このぺプチドの免疫
原性に負に作用しない小さな置換、付加または欠失を含むアミノ酸配列を有する
ぺプチドを意味する。
免疫原性ぺプチドは、当該技術分野で公知の標準方法を用いて、例えば、コン
ピューターを用いた予想アルゴリズムおよび自動化ぺプチド合成(Rothbardおよ
びTaylor)1989、EMBO 7:93-100)により得られまたは合成され得る。ぺプチド
の免疫原性は、実施例4および5に記載の方法により測定され得る。ぺプチドの
純度は分析HPLCにより測定され得、そしてエンドトキシンの存在はウサギパイロ
ジェン試験により測定され得る。
初回抗原は、初回抗原投与効果を担う免疫応答を誘導するに十分な量で非経口
的に投与される(Hosmalinら、J.Immunol.146:1667-1673(1991))。本発明で
は、上記合成ぺプチドは、ヒト被験体に、薬学的に受容可能なキャリア中で経口
的に投与される。本発明で使用する適切なキャリアは、限定されないが、パイロ
ジェンを含まない水を含む。初回抗原投与の非経口的投与には、減菌溶液または
懸濁液が、オレイン酸エチルまたはミリスチン酸イソプロピルのような添加物を
含み得る水中で調製され、そして例えば、皮下または筋肉内組織中に注射され得
る。
100〜400μgの間または約1〜5μg/kgの間の初回抗原が、2週間間隔で3回
の注射で投与され、または800μg(10μg/kg)の単回ヒト用量が与えられ得るが
、年齢および個体の体重が最終用量の決定において考慮されなければならない。
あるいは、初回抗原は天然または合成ポリマーを用いてマイクロカプセル化され
得る。当業者は、用量が個々の患者に依存して開業医により最良に決定されるこ
とが理解し得るが、800μgのマイクロカプセル化初回抗原の1回の筋肉内注射は
所望の応答を生成するに十分であり得る。
本発明の免疫感作方法の第2の工程は、防御量の淋菌抗原を経口的に投与する
工程を含み、例えば、PIII-欠損死滅(例えば、γ線照射した)N.gonorrhoeae全
細胞(例えば、340株)が淋菌抗原であり得る。N.gonorrhoeae340株は、マウス
またはモルモット感染モデルにおいてホルムアルデヒド死減非経口
全細胞免疫原として使用されるとき、異なる淋菌株に対して高レベルの交差防御
を誘導することが示されている。PIII-変異株は、その使用により、より大きい
レベルの防御結果を得ることができるので好ましい。他のPIII-変異株はWetzler
らにより教示される方法(J.Exp.Med.,169:2199-2209(1989))を用いて当業
者により生成され得ることが理解されるべきであるが、340株のPIII-変異株を、
当該技術分野で公知の方法によるrmp構造遺伝子の挿入不活性化により得た。簡
単に言えば、ermC(エリスロマイシン耐性)遺伝子の挿入により不活性化したク
ローン化rmp遺伝子を、淋菌染色体中に組み込み、PIII-表現型を生成した。
全細胞免疫原の経口投与は、毒性が強すぎて非経口的に投与され得る必須抗原
のワクチン化を許容する。さらに、経口経路は、淋菌コロニー形成を妨げるため
に必要な粘膜免疫を刺激することにおいてより有効であり得る。1×109CFUと8
×109CFUとの間の経口免疫原が、1週間隔で10週間の間投与され得る。経口免疫
感作は、非経口初回抗原投与後2週もの早期に開始され得、または4週までの間
遅延され得る。非経口初回免疫投与と経口免疫感作との間のこの2〜4週間の期
間が最適期間であるようである。
経口投与に使用される淋菌抗原の適切なキャリアは、香料、滑沢剤、懸濁剤と
して、または保護剤としてまた作用し得る1種またはそれより多い物質を含有す
る。適切な固体キャリアは、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ステアリン酸
マ
グネシウム、糖類、デンプン、ゼラチン、セルロース、カルボキシポリメチレン
、またはサイクロデキストリン(cyclodextrans)を含む。適切な液体キャリア
は、水、薬学的に受容される油類、または両者の混合物であり得る。この液体は
また、緩衝剤、防腐剤、香料、粘度または浸透圧調節剤、安定化剤または懸濁剤
のような他の適切な薬学的添加物を含有し得る。適切な液体キャリアの例は、pH
調節ゲルとしてカルボキシポリメチレンを含む種々の添加剤を含むまたは含まな
い水を包含する。淋菌抗原は、胃での分解を避けるために腸へ抗原を放出する腸
溶剤皮カプセル中に含有され得る。
あるいは、淋菌抗原は、天然または合成ポリマーのいずれかを用い直径4〜8
μmの微粒子中にマイクロカプセル化され得、これは、腸または膣リンパ組織を
標的にしそして4週までの間抗原の持続放出を生成する(Eldridgeら、Cur.Topi csin Microbiol.and Immunol
.,146:59-65(1989);Okaら、Vaccine,8:573-5
76(1990))。
当業者は特定の免疫感作スケジュールが個々の患者の必要に応じて最良にデザ
インされることを認識し得るが、本発明の有効な経口養生法は、約1週間間隔で
投与される淋菌抗原の4〜10回経口用量を包含し得る。
他の実施態様では、本発明は、Neisseria menningitidisによる感染に対して
患者を防御する方法を提供し、この方法は、患者に、薬学的に受容可能なキャリ
ア中の、タンパク質に対して免疫応答を誘導するに十分な量の初回抗原を非経口
的に
投与する工程、および、次いで防御量のクラス4タンパク質-欠損死滅Neisseria meningitidis
全細胞を経口的に投与する工程を包含する。あるいは、野生型死
滅Neisseria meningitidis全細胞が経口免疫原として投与され得る。
本発明の方法によれば、ヒト被験体は、最初、合成免疫アジュバント(例えば
、ポリホスファゼン)または1種またはそれより多い髄膜炎菌クラス2,3タン
パク質の合成ぺプチドにより初回抗原投与される。初回抗原は、初回抗原投与効
果を担う免疫応答を誘導するに十分な量で、薬学的に受容可能なキャリア中で非
経口的に投与される。
免疫原性ぺプチドは、当該技術分野で公知の標準方法を用いて、例えば、コン
ピューターを用いた予想アルゴリズムおよび自動化ぺプチド合成(Rothbardおよ
びTaylor)1989、EMBO 7:93-100)により得られまたは合成され得る。ぺプチド
の免疫原性は、実施例4および5に記載の方法により測定され得る。ペプチドの
純度は分析HPLCにより測定され得、そしてエンドトキシンの存在はウサギパイロ
ジェン試験により測定され得る。
本発明の免疫感作方法の第2の工程は、防御量の髄膜炎菌抗原(例えば、クラ
ス4タンパク質-欠損死滅(例えば、γ線照射した)N.meningitidis全細胞を経
口的に投与する工程を包含する。
N.gonorrhoeaeワクチンについて記載された合成ぺプチドの調製およびマイク
ロカプセル化プロトコールは、N.meningit
idis
ワクチンに同様に適用され得る。N.gonorrhoeaeワクチンの非経口および経
口投与の両方について記載された薬学的に受容可能なキャリアの例は、同様にN. meningitidis
ワクチンに拡張され得る。
本発明の方法は、当該技術で一般的ないくつかの課題を克服する。例えば、本
発明で記載される変異株細胞の投与は、N.gonorrhoeae由来のPIIIまたはN.menin gitidis
由来のクラス4タンパク質に対する阻止抗体の誘導を減少させ得、この
ことは他の細胞表面抗原に対する殺菌性抗体を阻害する。さらに、従来の非経口
的免疫感作方法とは異なり、本発明は、無傷の生物上のコンホメーション依存エ
ピトープに対する免疫学的応答を提供する。このことは、経口免疫感作に関して
無傷の細胞を用いることにより達成される。細胞エンベロープ抗原のコンホメー
ション依存エピトープは、抗体および他の非特異的な免疫メカニズムを生成する
ために必要であり、これは、保存され得、そして、液体ゲル、腸溶剤皮カプセル
、またはマイクロカプセル化懸濁液のいずれかで毒性効果なしに投与され得、そ
の結果、この抗原は腸リンパ組織に無傷で到達する。
本発明は、プライマーとして初回抗原をそして経口免疫原として全細胞を使用
し、また毒性および交差反応性の問題を指向し、特に粘膜応答の誘導に関し、そ
して阻止抗体の産生を排除する。
親出願に記載された実験は、r-Fbpが340 WT細胞による経口
免疫感作前の有効な非経口初回抗原であることを示したが、本発明の実験は、ポ
リホスファゼンまたは合成ぺプチドが、生菌または照射PIII-細胞のいずれかを
用いる経口免疫感作前の初回抗原として実質的により良好であったことを示した
(表1および5)。
合成ぺプチドの非経口初回抗原としての使用は、r-Fbpの使用に対していくつ
かの利点を提供する:1)比較的小さなぺプチドが生化学的方法により合成およ
び精製され得、エンドトキシンを含まない産物を生成する;2)この合成ぺプチ
ドは、初回抗原感作能力の改善について評価され得るアミノ酸置換を生成するた
めにより改変しやすい;3)このぺプチドは、高カチオン性のr-Fbp(pl 10.35
)に比べてより中性に荷電した分子であり、従って、ある型の自己免疫疾患での
要因であると疑われるDNA結合への影響は少ないようである;および4)このぺ
プチドは、PIII-淋菌についてより良好に初回抗原感作し、これは、340 WT細胞
に比べ経口ワクチン候補としてより良好であり得る。
初回抗原投与薬剤としてのポリホスファゼンの使用は、1)その水溶性、イオ
ン的架橋構造および高分子量、これにより排泄が妨げられ、そしてゆっくりと加
水分解されて組織から除去される;2)他の経口ワクチンに対する一般的な初回
抗原投与物質としての可能性;3)比較的小用量(100μg)におけるその非経口
免疫活性;および4)非経口的な毒性の欠如、のために利点がある。
死減細胞および特にγ線照射PIII-細胞は、経口免疫原としていくつかの利点
を提供する;1)抗-PIIIまたは「阻止」抗体が、欠失変異株によりこのタンパ
ク質が発現されないので誘導されない;2)γ線照射がPIII-変異株の経口免疫
原性を増強し得る(表1);3)照射PIII-免疫原は、生菌PIII-細胞または他の
免疫原に比べて3倍高いレベルのチャンバー防御および有意に良好な(P<.01)
膣クリアランスを誘起する(表1);および4)γ線照射は、他の化学的不活性
化方法によりしばしば残される毒性残基なしに、「容器内」殺菌の簡便法を提供
する。このことは、経口免疫感作のより安全な生産物を得る結果となる。
N.gonorrhoeae 340 WT株は、1992年4月23日に、ブダペスト条約の条項の下、
アメリカンタイプカルチャーコレクション、12301 Parklawn Drive,Rockville
,Maryland 20852に寄託された。340 WT株は、受託番号ATCC 55320を与えられた
。この株は特許の発行に際し制限なく入手可能とされ得る。
本発明を、例示のみの目的である以下の実施例中でより詳細に記載され、本発
明の多くの改変および変更が当業者には明らかである。
実施例
実施例1.非経口初回抗原および経口成分の種々の組み合わせのチャンバーお よび膣クリアランスによる比較
。
異なる非経口初回抗原および経口免疫原を試験するために、
300匹より多い6週齢の雌ICR異系交配マウスに、15μg/用量の組換え鉄結合タン
パク質(r-Fbp)または20μg/用量の合成ぺプチド(アミノ酸配列DDQTYSIPSLFV
、配列番号1)のいずれかを、1週間間隔で7回筋肉内注射した。初回抗原投与
の2週間後、野生型N.gonorrhoeae 340株(340 WT)または340株のプロテインII
I欠失変異株(340PIII-)の生菌細胞またはγ線照射した細胞を用いる経口免疫
感作を行った。Escherichia coli I5株細胞をコントロールの経口免疫原として
使用した。マウスを、週に1度、0.5m1容量中に109CFUを含む10回の用量を、胃
栄養チューブにより与えることにより経口的に免疫した。
最後の経口免疫感作の2週前に、各マウスに皮下培養チャンバーを外科的に移
植した(Arko,R.J.,J.Infect.D1s.,129:451-455(1974))。
4週間後、すべての群のマウスを、病原性340 WT株細胞を用いて等級分けした
用量で抗原投与した。感染性の用量の50%(ID50)を、各群についてグラフから
決定した(表1)。
さらに、淋菌の膣クリアランス試験を各群について実施した。マウスの膣内に
、400,000CFUの病原性340 WT株細胞を接種し、そして膣洗浄液を感染後6時間に
集め、そして淋菌の培養によりアッセイした(表1)。
先の実験では、r-Fbpで初回抗原投与したマウスは、340WT細胞を用いた経口免
疫感作の後、より大きい程度まで防御され、その一方、合成ぺプチドで初回抗原
投与されたマウスは、340PIII-細胞を用いた経口免疫感作の後、より大きい程度
ま
で防御された。表1のデータは、合成ぺプチド初回抗原と340 PIII-細胞経口免
疫原との組み合わせが、r-Fbp初回抗原/340 WT細胞免疫原の組み合わせに比べて
、優れたチャンバー防御および膣防御を提供したことを示す。これらのデータは
また、γ線照射340 PIII-細胞が生菌340 PIII-細胞に比べてより強い免疫応答を
誘起したことを示す。
実施例2.膣洗浄中のIgAおよびIgG抗体力価。
本発明の方法による免疫感作が粘膜免疫応答を生じるか否かを測定するために
、淋菌を膣に抗原投与する2週前に、膣洗浄液中のIgAおよびIgG抗体力価を測定
した。マウスを、15μg/用量のr-Fbpまたは20μg/用量の合成ぺプチドのいずれ
かを週に1度7回の注射を用いて非経口的に初回抗原刺激し、次いで109CFUの経
口免疫原を1週間間隔で10回投与した。340 WT細胞で被覆したプレート上の全細
胞ELISAにより力価を測定した。
表2のデータは、合成ぺプチド初回抗原と340 PIII-細胞の組み合わせ、およ
びr-Fbp初回抗原と340 WT細胞との組み合わせが、340 WT細胞に対するIgAおよび
IgG抗体両者の高力価の生産を膣中で誘起することを示す。
実施例3.補体欠失マウスから得られた血清の交差反応性殺菌活性。
精製鉄結合タンパク質(Fbp)または340 WT細胞のいずれか単
独で非経口的に初回抗原投与されたマウス由来の血清、340 WT細胞単独で経口的
に免疫されたマウス由来の血清、あるいは、Fbpで非経口的に初回抗原投与され
次いで340 WT細胞で経口免疫感作したマウス由来の血清を、種々の微生物に対す
る殺菌活性についてアッセイした。10μlの血清アリコートを、以下の試験微生
物のコンフルエント数を接種した寒天プレート上に置いた:N.gonorrhoeae 340
WT、N.gonorrhoeae 11B、N.gonorrhoeae F62、およびN.meningitidis A群。そし
て死滅した細胞の百分率を計算した。表3に示したように、免疫感作の非経口初
回抗原/経口免疫原の組み合わせ方法は、いずれかの成分単独による免疫感作に
比べてより大きい交差反応性殺菌活性を誘導した。また、この応答は、補体が欠
失している異系交配ICRマウスで誘導され、これは殺菌活性が、古典的補体経路
に全く依存していなかったことを示す。
実施例4.ぺプチドによる非経口初回抗原投与のみと、全細胞による経口 免疫を伴うぺプチドによる非経口初回抗原投与との比較
。
340 PIII-細胞による経口免疫感作に対する合成ぺプチド初回抗原投与の組み
合わせは、r-Fbp初回抗原と340 WT細胞との組み合わせに比べて、優れたチャン
バー防御および膣防御を提供したので(表1)、合成ぺプチド初回抗原と340 PI
II-細胞との組み合わせを、さらにそのワクチンとしての可能性について調べた
。
154匹の6週齢の雌ICR異系交配マウスの群を、アミノ酸配列DDQTYSIPSLFV(配
列番号1)からなる合成ぺプチドの5μg、20μgまたは50μgで、1週間間隔で
、3回、5回または7回、筋肉内注射した。半分のマウスで、2週間後、この初
回抗原投与の次にγ線照射した340 PIII-細胞により経口免疫した。経口的に免
疫化したマウスに、0.5ml容量中に109CFUを含む週に1度の10回用量を、胃栄養
チューブにより与えた。最後の経口免疫感作の2週前、各マウスに、実施例1で
記載したように、皮下培養チャンバーを外科的に移植した。
4週間後、すべてのマウスに、病原性340 WT株細胞を等級分けした用量で抗原
投与した。ID50を各群についてグラフから決定した(表4)。合成ぺプチドで初
回抗原投与しそしてγ線照射340 PIII-細胞で経口的に免疫したマウスは、抗原
投与に際し、合成ぺプチドのみの初回抗原投与または経口免疫感作単独のマウス
が抵抗したより多くの数の淋菌に抵抗した。
さらに、表4のデータは、3または5週間の50μg合成ぺプチドによる初回抗
原投与、次いで340 PIII-細胞による10回の経口免疫感作が、r-Fbpによる7週間
の初回抗原投与、次いで340 WT細胞による10回の経口免疫感作により誘導される
防御に比べ、より大きい防御(最大のID50)を提供することを示す。
実施例5.経口免疫感作のための単回注射初回抗原としての、可溶性ポリ ホスファゼンおよび淋菌合成ペプチドの比較
。
63匹の6ヶ月齢の雌ICRマウスの群に、合成ぺプチド(アミノ酸配列DDQTYSIPS
LFV、配列番号1)とポリホスファゼンとの組み合わせにより、またはいずれか
の成分単独により、表5に掲げた用量で、筋肉内注射した。この非経口初回抗原
投与の4週間後に、γ線照射した340 PIII-細胞により経口免疫した。経口免疫
感作は、胃栄養チューブによる0.5ml容量中に109CFUを含む週に1度の10回用量
からなっていた。最後の経口免疫感作の2週前に、各マウスに、実施例1で記載
したように、皮下培養チャンバーを外科的に移植した。
4週後、すべてのマウスに、病原性340 WT株細胞を等級分けした用量で抗原投
与した。ID50を各群についてグラフから決定し、そして700、5,000および92,000
CFU用量の抗原投与後、感染マウスの百分率を計算した(表5)。
結果:ポリホスファゼン(ぺプチドとともにまたはなしで)、合成ポリペプチ
ド、またはr-Fbpのいずれかによる非経口的初回抗原投与、次いで340 WT細胞ま
たは340 PIII-細胞のいずれかによる免疫感作により誘起されたマウスにおける
免疫応答を以下の測定により評価した:1)皮下チャンバー抗原投与におけるID50
、2)膣クリアランス、3)膣中のIgGおよびIgA抗体産生、4)交差反応性、
および5)補体非存在下における殺菌活性。
これらのデータは、ポリホスファゼンまたは合成ぺプチド初回抗原のいずれか
の非経口投与次いで340 PIII-細胞の経口免疫感作により、(皮下チャンバーに
おけるID50レベルおよび抗原投与淋菌の膣クリアランスにより測定されるような
)強い免疫応答が得られることを示す(表1、4および5)。
合成ぺプチドと340 PIII-細胞との組み合わせは、膣中でIgAおよびIgG両抗体
の生産を誘起し(表2)、このことは淋菌コロニー形成を予防するために必要な
粘膜免疫を提供することにおいて重要である。
ポリホスファゼン単独次いで340 PIII-細胞による経口免疫感作の適用は:1
)ポリホスファゼンとぺプチドとの組み合わせ、次いで340 PIII-経口免疫感作
(P<0.001)、2)ぺプチド単独、次いで340 PIII-経口免疫感作(P<0.05)、お
よび3)340 PIII-経口免疫感作単独(P<0.01)に比べ、顕著により良好に抗原
投与感染に対して防御した。
本発明はまた、異なる淋菌株に対する交差反応性殺菌活性(表3)および異質
の補体を必要としない防御免疫を誘導した。初期補休成分C2を欠損する異系交配
ICR系マウスを用いたので、先の実験で全淋菌での非経口免疫感作により誘導さ
れた殺菌抗体および防御は、この高レベルの免疫を示すために、異質の補体供給
源を有するチャンバー流体の添加を必要とした(Arkoら、J.Infect.Dis.,139:5
69-574(1979))。これらのデータは、これら実験で示された殺菌活性が古典的
補体経路に全く依存せず、しかも本発明は補体成分が制限された部位(例え
ば尿生殖管)で防御を提供することにおいてより有効であり得ることを示す。
実施例6.ヒトワクチン接種
ヒトに対する、淋菌ワクチンまたは髄膜炎菌ワクチンのいずれかの投与の養生
法は、800μgまでの初回抗原(例えば、ポリホスファゼン)の単回非経口注入、
次いで4週後の1週間間隔で10週間の間の腸溶剤皮カプセルの経口投与を包含し
得る。各カプセルは、5×109CFUのγ線照射340 PIII-淋菌を含み得る。
このような投与によりこの生物による次の感染が防御され得る。
本出願を通じて、種々の刊行物が参照される。これらの刊行物の開示はその全
体が、本発明が関係する技術分野の状態をより十分に記載するために本明細書に
参考として援用されている。
本発明の方法は、その特定の実施態様の特定の詳細部分を参照して記載される
が、そのような詳細部分は、添付の請求項に含まれる拡張としておよび拡張とみ
なされることを除いて、本発明の範囲に関して制限とみなされるべきであること
は意図しない。
配列表
(1)一般的情報:
(i)出願人:
(A)名称:ザ ガバメント オブ ザ ユナイテッド ステイツ オブ
アメリカ,アズ レプリゼンテッド バイ ザ セクレタリー
(B)番地:スイート 325 エグゼキューティブ ビルディング 6011
(C)市:ロックビレ
(D)州:メリーランド
(E)国:アメリカ合衆国
(F)郵便番号(ZIP):20852
(G)電話番号:(301)496-7056
(H)テレファックス:(301)402-0220
(I)テレックス:なし
(ii)発明の名称:Neisseria gonorrhoeaeおよびNeisseria meningitidisに対
する免疫感作
(iii)配列数:4
(iv)コンピューター読み出し形態:
(A)媒体型:フロッピーディスク
(B)コンピューター:IBM PC互換用
(C)オペレーティングシステム:PC-DOS/MS-D0S
(D)ソフトウェア:パテントイン リリース#1.0、バージョン#1.25(EP0)
(v)現在の出願データ:
(A)出願番号:未定
(B)出願日:1993年10月26日
(vi)先行する出願の情報
(A)出願番号:US07/965,916
(B)出願日:1992年10月26日
(2)配列番号1の情報:
(i)配列の特色:
(A)長さ:12アミノ酸
(B)型:アミノ酸
(C)鎖の数:一本鎖
(D)トポロジー:直鎖状
(ii)配列の種類:ぺプチド
(xi)配列:配列番号1:
(2)配列番号2の情報:
(i)配列の特色:
(A)長さ:12アミノ酸
(B)型:アミノ酸
(C)鎖の数:一本鎖
(D)トポロジー:直鎖状
(ii)配列の種類:ぺプチド
(xi)配列:配列番号2:
(2)配列番号3の情報:
(1)配列の特色:
(A)長さ:12アミノ酸
(B)型:アミノ酸
(C)鎖の数:一本鎖
(D)トポロジー:直鎖状
(ii)配列の種類:ぺプチド
(xi)配列:配列番号3:
(2)配列番号4の情報:
(i)配列の特色:
(A)長さ:13アミノ酸
(B)型:アミノ酸
(C)鎖の数:一本鎖
(D)トポロジー:直鎖状
(ii)配列の種類:ぺプチド
(xi)配列:配列番号4:
Detailed Description of the Invention
Neisseria gonorrhoeaeandNeisseria meningitidis
Immunization against
BACKGROUND OF THE INVENTION
Field of the invention
The present inventionNeisseria gonorrhoeaeOrNeisseria meningitidisInfection by
And a method of inducing immunity against. More particularly, the invention relates to parenteral ingredients
First-time oral (PCP-oral) immunization method.
Background technology
Neisseria gonorrhoeaeIs one of the most prevalent human epidemics in the United States and other countries.
It is the causative bacterium of gonorrhea, a common infection. So farN.gonorrhoeaeTo many shares of
No successful vaccine has been developed. Some vaccine preparations and
Immunization methods have been proposed [US Pat. No. 4,443,431 (Buchanan et al.), 4,220
, 638 (Karkhanis et al.), 4,203,971 (Buchanan) and 4,681,761 (Mie
tzner et al.), both effective in appropriate experimental models or in human trials
Did not provide protection.
These patents include (1) cell surface antigenic complexes (Karkhanis et al., Buchanan);
(2) Immunogenic fragments of pili proteins (Buchanan et al.); Or (3) Purification
Claim any of the major iron regulatory proteins (MIRPs) (Meitzner et al.)
It All of these
The method in the patent describes parenteral administration of vaccine components. All of these patents
For the purpose of cross-reactivity, the development of mucosal immunity; protein
Blocking effect of antibodies against III (PIII) or poisons inherent in parenteral vaccines
Does not handle sexual tasks effectively.
These factors are surface antigens on cells and human vacuum cells that use pilus proteins.
Chin test shows no successful immune defense response against N. gonorrhoeae challenge, especially against heterologous strains
Things (Boslego, J.W. and Deal, C.D., (1991),Vaccines and Immunother apy
, (S.J.Cruz), pages 211-224, Pergamon Press, New York, Boslego et al. (199
1), Vaccine, 9: 154-162).
The state of the art of N. gonorrhoeae vaccine development is sophisticated, protein I (PI) and MIR
The focus is on individual cell surface proteins such as P. But parenteral PI
Despite many trials using vaccines, no protective response has been generated (Bo
slego and Deal (1991), Gu1ati et al.,Neisseriae, 1991, pp. 229-234, Walter d
e Guyter & Co., Berlin). Furthermore, it has shown potential as a vaccine agent for MIRP
However, the data disclosed in Table 3 of the present specification and Tables 1, 2 and 4 of the present application are included.
Parenteral administration of this protein alone produces a protective response to N. gonorrhoeae challenge.
Indicates not to induce.
N.gonorrhoeaeSexually escapes the human immune mechanism very effectively
Efficiently evolved as a disease
Require new immunization strategies. Therefore, to prevent the spread of this infectious bacteria
,N.gonorrhoeaeThere is a great need for a vaccine against. Because of antibiotics
This is because the development of multidrug resistance has made it more difficult to treat.
Related microorganismsNeisseria meningitidisIs the causative agent of sepsis and bacterial meningitis
Is. The latter are the most commonly central nervous system infections that afflict infants and cause significant morbidity.
Has morbidity and mortality.N.gonorrhoeaeUsed in the development of a vaccine against
Many strategies that are similar toN.meninitidisTo produce a vaccine
Used in trials, but lasted more extensively and longer, especially in early childhood
There is a need for immunization protocols that provide protection against
The present invention addresses these needs:N.gonorrhoeaeandN.meningitidisFeeling
Satisfy by providing a method that is effective in preventing dyeing. The present invention
Is pathogenicNeisseriaIt provides a method of immunization against species, which is traditionally non-transgenic.
The previous problem encountered by using the oral immunization method, namely the induction of "blocking" antibodies.
The host responds to conformation-dependent epitopes found on intact microorganisms.
Not responding, developing a long-lasting mucosal immune response, and due to endotoxin
Solve the problems associated with toxicity due to pollution.
Summary of the invention
The present invention is protective against many different N. gonorrhoeae strainsN.go
norrhoeae
Effective method of inducing immunity toN.meningiti dis
To provide an effective method of inducing immunity against.
In one embodiment, the invention providesN.gonorrhoeaeFor immunization against
To do. This method involves the use of an initial anti-body in a pharmaceutically acceptable carrier for human subjects.
Raw (eg, synthetic immunoadjuvant (eg, polyphosphazene)), or amino
Acid sequence DDQTYSIPSLFV, QHQVYSIPSLFV, EHQVYSIPSLFV or ASVAGTNTGWGNK,
Rui has a combination of these peptidesN.gonorrhoeaeFrom protein IB
Synthetic peptide) enhances the immune response to an oral dose of the subsequently administered N. gonorrhoeae immunogen.
It includes parenterally administering in an amount sufficient to strengthen. The oral immunogen isN.gono rrhoeae
Pharmaceutically acceptable in sufficient quantity to induce resistance to infection by
Reduced PIII-deficient mortality in carriersN.gonorrhoeaeIt consists of whole cells.
In another embodiment, the present invention isN.meningitidisImmunization method against.
This method involves the administration of an initial antigen in a pharmaceutically acceptable carrier to a human subject, which is then administered.
Parenterally in an amount sufficient to enhance the immune response to an oral dose of the given immunogen
Administering. The oral immunogen isN.meningitidisResistance to infection by
Protein class in a pharmaceutically acceptable carrier sufficient to induce sex
4-Death lossN.meningitidisIt consists of whole cells.
In a further embodiment, the invention relates to various kits.
This kit consists of the initial antigen in a pharmaceutically acceptable carrier suitable for parenteral administration.
In a pharmaceutically acceptable carrier suitable for oral administration
It includes a second container having an oral component.
Various other objects and advantages of the invention will be apparent from the description below.
Description of the preferred embodiment
The present invention is described in the following detailed specific embodiments and examples included herein.
It can be more easily understood by reference to the above. Singular table used in claims
Present may mean one or more.
The present inventionNeisseria gonorrhoeaeHow to protect patients from infection by
The method provides the patient with a sufficient amount of pharmaceutically acceptable amount to induce an immune response.
Parenteral administration of the initial antigen in a possible carrier, and then a protective dose
Protein III-reduced mortalityNeisseria gonorrhoeaeOral administration of whole cells
Includes. According to the method of the present invention, a human subject is initially treated with a synthetic immune adjuvant.
Immunity with one or more (eg, polyphosphazene) or one or more N. gonorrhoeae PIs
Primary immunization with any of the primary peptides.
The term "synthetic immune adjuvant" enhances the immune response and is soluble and soluble.
From organic polymers containing inorganic components that impart other properties such as flexibility
Means a drug.
Examples of synthetic immune adjuvants are carbopol (B.F.Goodrich, Cincin
nati, 0hio) and polyphosphazene (Virus Research Institute, Cambridge
, Massachusetts). Polyphosphazene has a phosphorus atom in its skeletal structure.
It is an organic polymer having. Examples of polyphosphazenes in the present invention are water-soluble
An ionically cross-linked molecule formed with a molecular weight of 3-4 million, and
It is not excreted when injected parenterally and is slowly hydrolyzed to give
It becomes monium and phosphoric acid and is removed from the tissue.
Examples of immunogenic peptides have the following amino acid sequences or
Containing peptides consisting essentially of: DDQTYSIPSLFV (SEQ ID NO: 1), EHQVYSIPSLFV
(SEQ ID NO: 3), QHQYSIPSLFV (SEQ ID NO: 2) and ASVAGTNTGWGNK (SEQ ID NO: 4)
). The term "consisting essentially of" refers to the amino acid sequence disclosed, which is the immunization of this peptide.
Has an amino acid sequence containing small substitutions, additions or deletions that does not negatively affect the originality
Means peptide.
Immunogenic peptides can be prepared using standard methods known in the art, eg
Pewter-based prediction algorithms and automated peptide synthesis (Rothbard and
And Taylor) 1989, EMBO 7: 93-100) or synthesized. Peptide
The immunogenicity of can be measured by the method described in Examples 4 and 5. Peptide
Purity can be measured by analytical HPLC, and the presence of endotoxin indicates the presence of rabbit pyro.
It can be measured by the Gen test.
The initial antigen is parenteral in an amount sufficient to induce an immune response that is responsible for the effect of the initial antigen administration.
(Hosmalin et al.,J. Immunol.146: 1667-1673 (1991)). In the present invention
The above synthetic peptides are orally administered to human subjects in a pharmaceutically acceptable carrier.
Will be given to you. Suitable carriers for use in the present invention include, but are not limited to, pyros.
Includes water without gen. Sterile solution or parenteral administration of initial challenge
The suspension may be loaded with additives such as ethyl oleate or isopropyl myristate.
Can be prepared in water and can be injected into, for example, subcutaneous or intramuscular tissue
It
Initial antigen between 100-400 μg or about 1-5 μg / kg is given 3 times at 2 week intervals
, Or a single human dose of 800 μg (10 μg / kg) can be given
, Age and weight of the individual must be considered in determining the final dose.
Alternatively, the priming antigen is microencapsulated with a natural or synthetic polymer.
obtain. Those of ordinary skill in the art will appreciate that doses will be best determined by the practitioner depending on the individual patient.
It can be understood that a single intramuscular injection of 800 μg of microencapsulated primary antigen
It may be sufficient to produce the desired response.
The second step of the method of immunization of the present invention is to orally administer a protective amount of Neisseria gonorrhoeae antigen.
Including PIII-deficient killing (eg, gamma irradiation)N.gonorrhoeaeall
The cell (eg strain 340) may be a Neisseria gonorrhoeae antigen.N.gonorrhoeae340 strain is a mouse
Or parenteral formaldehyde death reduction in guinea pig infection model
High level of cross protection against different N. gonorrhoeae strains when used as a whole cell immunogen
Have been shown to induce. PIII-Mutants are larger due to their use
This is preferable because the level of defense result can be obtained. Other PIII-Mutant strain is Wetzler
Method taught byJ.Exp.Med, 169: 2199-2209 (1989))
340 strains of PIII-The mutant strain
By methods known in the artrmpObtained by insertional inactivation of the structural gene. Simple
Simply put,ermC(Erythromycin resistance) gene was inactivated by insertion of the gene
LoanrmpIncorporate the gene into the N. gonorrhoeae chromosome, PIII-Generated a phenotype.
Oral administration of whole cell immunogens is too toxic to be an essential antigen that can be administered parenterally
To be vaccinated. In addition, the oral route interferes with N. gonorrhoeae colonization.
It may be more effective in stimulating the mucosal immunity required for 1 x 109CFU and 8
× 109Oral immunogens with CFU can be administered at weekly intervals for 10 weeks. Oral immunity
Sensitization can begin as early as 2 weeks after parenteral initial challenge, or up to 4 weeks
Can be delayed. This 2-4 week period between parenteral priming and oral immunization
Seems to be the optimal period.
Suitable carriers of Neisseria gonorrhoeae antigens used for oral administration include fragrances, lubricants, suspensions and
Or contains one or more substances that may also act as protective agents
It Suitable solid carriers are calcium phosphate, calcium carbonate, stearic acid.
Ma
Gnesium, sugar, starch, gelatin, cellulose, carboxypolymethylene
, Or cyclodextrin. Suitable liquid carrier
Can be water, pharmaceutically acceptable oils, or a mixture of both. This liquid
Also, buffering agents, preservatives, perfumes, viscosity or osmotic pressure adjusting agents, stabilizers or suspending agents.
Other suitable pharmaceutical additives such as An example of a suitable liquid carrier is pH
With or without various additives including carboxypolymethylene as a conditioning gel
Including fresh water. N. gonorrhoeae antigen is a gut that releases the antigen to the intestine to avoid decomposition in the stomach.
It may be contained in a solvent peel capsule.
Alternatively, the N. gonorrhoeae antigen may be either a natural or synthetic polymer with a diameter of 4-8.
It can be microencapsulated in μm microparticles, which remove intestinal or vaginal lymphoid tissue.
Targeting and producing sustained release of antigen for up to 4 weeks (Eldridge et al.Cur.Topi csin Microbiol. and Immunol
., 146: 59-65 (1989); Oka et al.,Vaccine, 8: 573-5
76 (1990)).
Those skilled in the art will appreciate that a particular immunization schedule will be best tailored to the individual patient needs.
It can be recognized that the effective oral regimen of the present invention is about 1 week apart.
It may include 4-10 oral doses of N. gonorrhoeae antigen administered.
In another embodiment, the invention providesNeisseria menningitidisAgainst infection by
A method of protecting a patient is provided that provides the patient with a pharmaceutically acceptable carrier.
A parental amount of primary antigen sufficient to induce an immune response against the protein
To
The step of administering and then a protective amount of class 4 protein-deficient killingNeisseria meningitidis
Orally administering the whole cells. Or wild-type death
DestructionNeisseria meningitidisWhole cells can be administered as an oral immunogen.
According to the methods of the present invention, a human subject is initially treated with a synthetic immune adjuvant (eg,
, Polyphosphazene) or one or more meningococcal class 2,3 tans
It is primed with a synthetic peptide of protein. Initial antigen is effective for initial antigen administration
In a pharmaceutically acceptable carrier in an amount sufficient to induce a fruit-bearing immune response.
It is administered orally.
Immunogenic peptides can be prepared using standard methods known in the art, eg
Pewter-based prediction algorithms and automated peptide synthesis (Rothbard and
And Taylor) 1989, EMBO 7: 93-100) or synthesized. Peptide
The immunogenicity of can be measured by the method described in Examples 4 and 5. Peptide
Purity can be measured by analytical HPLC, and the presence of endotoxin indicates the presence of rabbit pyro.
It can be measured by the Gen test.
The second step of the method of immunization of the present invention is to provide a protective amount of meningococcal antigen (eg
S4 protein-killed (eg gamma irradiated)N.meningitidisThrough all cells
Orally administering.
N.gonorrhoeaePreparation of synthetic peptides and microphones described for vaccines
The encapsulation protocol isN.meningit
idis
It can be applied to vaccines as well.N.gonorrhoeaeParenteral and vaccination
Examples of pharmaceutically acceptable carriers described for both oral administration are alsoN. meningitidis
Can be extended to vaccines.
The method of the present invention overcomes some of the challenges common in the art. For example, a book
Administration of the mutant cell line described in the invention,N.gonorrhoeaeDerived from PIII orN.menin gitidis
The induction of blocking antibodies to the derived class 4 proteins may be reduced,
This inhibits bactericidal antibodies against other cell surface antigens. In addition, conventional parenteral
Unlike the method of dynamic immunization, the present invention uses a conformation-dependent enzyme on an intact organism.
Provides an immunological response to the pitope. This is related to oral immunization
This is achieved by using intact cells. Cell envelope antigen conformation
Ion-dependent epitopes generate antibodies and other non-specific immune mechanisms
Needed for, this can be preserved, and liquid gel, enteric peel capsules
, Or microencapsulated suspensions without toxic effects,
As a result, this antigen reaches the intestinal lymphoid tissue intact.
The present invention uses priming antigen as a primer and whole cells as an oral immunogen.
It also addresses toxicity and cross-reactivity issues, especially in the induction of mucosal responses.
To eliminate production of blocking antibody.
The experiments described in the parent application show that r-Fbp is orally on 340 WT cells.
Although shown to be an effective parenteral priming antigen prior to immunization, the experiments of the present invention show that
Liphosphazene or synthetic peptides are viable or irradiated PIII-One of the cells
Was shown to be substantially better as the primary antigen to be used before oral immunization
(Tables 1 and 5).
How many synthetic peptides are used as parenteral priming antigens compared to the use of r-Fbp?
1) relatively small peptides can be synthesized and synthesized by biochemical methods.
And can be purified to produce an endotoxin-free product; 2) this synthetic peptide.
Have produced amino acid substitutions that can be evaluated for improved primary antigen sensitization capacity.
3) This peptide is highly cationic r-Fbp (pl 10.35).
) Is a more neutrally charged molecule and therefore in some types of autoimmune disease
The effect on DNA binding suspected to be a factor appears to be minor; and 4) this page
Petit PIII-Better primed with N. gonorrhoeae, which is 340 WT cells
May be better as an oral vaccine candidate than.
The use of polyphosphazene as a primed drug is 1) its water solubility, i
Cross-linked structure and high molecular weight, which prevents excretion and slow addition
It is hydrolyzed and removed from the tissue; 2) a common first shot against other oral vaccines
Possibility as an antigenic substance; 3) Its parenteral administration in a relatively small dose (100 μg)
Advantages due to immunoreactivity; and 4) lack of parenteral toxicity.
Dead cells and especially gamma-irradiated PIII-Cells have some advantages as an oral immunogen
1) anti-PIII or "blocking" antibodies are
2) gamma-irradiation is PIII-Oral immunization of mutant strain
Can enhance the originality (Table 1); 3) Irradiated PIII-Immunogen is live PIII-Cell or other
3x higher level of chamber protection and significantly better than immunogen (P <.01)
Inducing vaginal clearance (Table 1); and 4) gamma-irradiation is another chemically inactive
Provides a convenient method of "in-container" sterilization without the toxic residues often left behind by sterilization methods
To do. This results in a safer product of oral immunization.
N.gonorrhoeae The 340 WT strain was purchased on April 23, 1992 under the terms of the Budapest Treaty.
American Type Culture Collection, 12301 Parklawn Drive, Rockville
, Maryland 20852. 340 WT strain was given accession number ATCC 55320
. This strain may be made available upon issuance of a patent without restriction.
The invention is described in more detail in the following examples, which are for illustrative purposes only
Many obvious modifications and variations will be apparent to those of ordinary skill in the art.
Example
Example 1.Chambers of various combinations of parenteral priming antigen and oral components And vaginal clearance comparison
.
To test different parenteral priming antigens and oral immunogens,
More than 300 6-week-old female ICR outbred mice were treated with 15 μg / dose of recombinant iron-binding tantalum.
Protein (r-Fbp) or synthetic peptide (amino acid sequence DDQTYSIPSLFV) at 20 μg / dose
, SEQ ID NO: 1) was intramuscularly injected 7 times at weekly intervals. First antigen administration
2 weeks later, wild typeN.gonorrhoeae 340 strains (340 WT) or 340 strains of protein II
I deletion mutant (340PIII-Oral immunization with live bacterial cells or gamma-irradiated cells
I made a sensitization.Escherichia coli I5 cell line as a control oral immunogen
used. Once a week, 10 mice in 0.5 ml volume9Stomach with 10 doses including CFU
The animals were immunized orally by feeding by feeding tube.
Two weeks before the last oral immunization, each mouse was surgically transferred to a subcutaneous culture chamber.
Planted (Arko, R.J.,J. Infect. D1s., 129: 451-455 (1974)).
After 4 weeks, all groups of mice were graded with pathogenic 340 WT cell lines.
Dose was administered. 50% of infectious dose (ID50) From the graph for each group
It was decided (Table 1).
In addition, a gonococcal vaginal clearance test was performed for each group. In the vagina of the mouse
, 400,000 CFU of pathogenic 340 WT cell line and vaginal lavage 6 hours post infection
Harvested and assayed by culture of N. gonorrhoeae (Table 1).
In the previous experiment, mice challenged with r-Fbp were orally challenged with 340 WT cells.
After epidemic sensitization, protection is to a greater extent, while the synthetic peptide primes the primary antigen.
340PIII was administered to mice-Greater degree after oral immunization with cells
Well
Was defended by. The data in Table 1 is for synthetic peptide prime antigen and 340 PIII.-Cell oral immunity
Compared to the r-Fbp primary antigen / 340 WT cell immunogen combination
, Provided excellent chamber and vaginal protection. These data are
Also, gamma irradiation 340 PIII-Live cells 340 PIII-A stronger immune response than cells
Indicates that it has been induced.
Example 2.IgA and IgG antibody titers during vaginal lavage.
To determine whether immunization by the method of the invention produces a mucosal immune response
, IgA and IgG antibody titers in vaginal lavage fluid were measured 2 weeks before vaginal challenge with N. gonorrhoeae
did. Mice received either 15 μg / dose r-Fbp or 20 μg / dose synthetic peptide.
Were parenterally primed with 7 injections per week and then 109History of CFU
Oral immunogen was administered 10 times at weekly intervals. Whole cells on plates coated with 340 WT cells
The titer was determined by vesicle ELISA.
The data in Table 2 are for synthetic peptide prime antigen and 340 PIII.-Cell combinations, and
And r-Fbp priming antigen and 340 WT cells combined with IgA and 340 WT cells.
We show that it induces high titer production of both IgG antibodies in the vagina.
Example 3.Cross-reactive bactericidal activity of sera obtained from complement-deficient mice.
Purified iron-binding protein (Fbp) or 340 WT cells, either alone
Serum from a mouse parenterally primed by itself, orally with 340 WT cells alone
Sera derived from mice immunized with Escherichia coli or Fbp were parenterally primed
Sera from mice immunized orally with 340 WT cells were then challenged with various microorganisms.
Assayed for bactericidal activity. Aliquot 10 μl of serum into
Place a confluent number of the product on the inoculated agar plate:N.gonorrhoeae 340
WT,N.gonorrhoeae 11B,N.gonorrhoeae F62, andN.meningitidis Agroup. Soshi
The percentage of dead cells was calculated. As shown in Table 3, parenteral first immunization
The combination method of multiple antigens / oral immunogens was used to immunize with either component alone.
In comparison, it induced a greater cross-reactive bactericidal activity. This response also lacked complement.
Induced in the missing outbred ICR mouse, which has bactericidal activity but classical complement pathway
Shows that it did not depend on.
Example 4.Parenteral primary challenge only with peptides and oral with whole cells Comparison with parenteral initial challenge with peptide with immunity
.
340 PIII-Set of synthetic peptide prime challenge for oral immunization with cells
The combination was superior to the combination of r-Fbp primed antigen and 340 WT cells.
Since it provided bar protection and vaginal protection (Table 1), synthetic peptide prime antigen and 340 PI
II-The combination with cells was further investigated for its potential as a vaccine
.
A group of 154 6-week-old female ICR outbred mice was treated with the amino acid sequence DDQTYSIPSLFV (
5 μg, 20 μg or 50 μg of synthetic peptide consisting of column number 1) at weekly intervals
Three, five or seven intramuscular injections were made. This is the first time after 2 weeks with half of the mice
340 PIII which was gamma-irradiated following single challenge-Cells were immunized orally. Orally free
10 in 0.5 ml volume in quarantine mice9Gastric nutrition with 10 doses once a week including CFU
Given by tube. Two weeks before the last oral immunization, in each mouse,
Subcutaneous culture chambers were surgically implanted as described.
After 4 weeks, all mice were challenged with the graded dose of pathogenic 340 WT cells.
Was administered. ID50Was determined from the graph for each group (Table 4). First in synthetic peptide
Single dose and gamma irradiation 340 PIII-Mice immunized orally with cells are
Mice treated with the initial antigen or synthetic oral immunization alone.
Resisted a greater number of Neisseria gonorrhoeae.
In addition, the data in Table 4 shows that the initial resistance with 50 μg synthetic peptides for 3 or 5 weeks was not significant.
Original dose, then 340 PIII-10 oral immunizations with cells, 7 weeks with r-Fbp
Challenge with 340 WT cells followed by 10 oral immunizations
Greater protection (greater ID than protection)50) Is provided.
Example 5. Soluble Poly as a Single Injection Primer for Oral Immunization Comparison of phosphazene and N. gonorrhoeae synthetic peptides
.
A group of 63 6-month-old female ICR mice was treated with a synthetic peptide (amino acid sequence DDQTYSIPS
LFV, SEQ ID NO: 1) in combination with polyphosphazene, or either
Was administered intramuscularly at the doses listed in Table 5 with the above ingredients alone. This parenteral primary antigen
Γ-irradiated 340 PIII 4 weeks after administration-Cells were immunized orally. Oral immunity
Sensitization is 10 in 0.5 ml volume by gastric feeding tube910 doses once a week including CFU
It consisted of Two weeks before the last oral immunization, each mouse was described in Example 1.
Subcutaneous culture chambers were surgically implanted as described.
Four weeks later, all mice were challenged with pathogenic 340 WT strain cells at a graded dose.
I gave it. ID50Was determined from the graph for each group, and 700, 5,000 and 92,000
After challenge with a CFU dose, the percentage of infected mice was calculated (Table 5).
Result: polyphosphazene (with or without peptide), synthetic polypeptide
Or r-Fbp for parenteral primary challenge, followed by 340 WT cells.
Or 340 PIII-In mice induced by immunization with any of the cells
The immune response was evaluated by the following measurements: 1) ID in subcutaneous chamber challenge50
2) vaginal clearance, 3) vaginal IgG and IgA antibody production, 4) cross-reactivity,
And 5) bactericidal activity in the absence of complement.
These data are for either polyphosphazene or synthetic peptide prime antigens.
Parenteral administration of 340 PIII-Oral immunization of cells (into the subcutaneous chamber
ID50Level and challenge as measured by vaginal clearance of N. gonorrhoeae
) Shows that a strong immune response is obtained (Tables 1, 4 and 5).
Synthetic peptides and 340 PIII-In combination with cells, both IgA and IgG antibodies in the vagina
(Table 2), which is required to prevent N. gonorrhoeae colonization.
It is important in providing mucosal immunity.
Polyphosphazene alone then 340 PIII-Application of oral immunization with cells: 1
) Combination of polyphosphazene and peptide, then 340 PIII-Oral immunization
(P <0.001), 2) Peptide alone, then 340 PIII-Oral immunization (P <0.05),
And 3) 340 PIII-Significantly better antigen than oral immunization alone (P <0.01)
Protected against dose infection.
The present invention also provides cross-reactive bactericidal activity (Table 3) and heterogeneity against different N. gonorrhoeae strains.
Induced protective immunity that does not require complement. Outcrossing deficient in the early resting component C2
Since ICR mice were used, they were induced by parenteral immunization with whole Neisseria gonorrhoeae in the previous experiment.
Bactericidal antibodies and defenses are needed to show this high level of immunity in order to
Requires addition of chamber fluid with source (Arko et al.,J. Infect. Dis., 139: 5
69-574 (1979)). These data show that the bactericidal activity shown in these experiments is classical.
The present invention does not depend on the complement pathway at all, and the present invention is a site where complement components are restricted (eg,
Urogenital tract) may be more effective in providing protection.
Example 6. Human vaccination
Curing humans with either N. gonorrhoeae or N. meningitidis vaccine
The method involves a single parenteral injection of up to 800 μg of the initial antigen (eg, polyphosphazene),
It then included oral administration of enteric-coated capsules for 4 weeks, then at weekly intervals for 10 weeks.
obtain. Each capsule is 5 × 109CFU gamma irradiation 340 PIII-It may include N. gonorrhoeae.
Such administration may protect against subsequent infection by this organism.
Throughout this application various publications are referenced. The disclosures of these publications are
The body is hereby incorporated in order to more fully describe the state of the art to which this invention pertains.
It is used as a reference.
The method of the present invention will be described with reference to the particular details of its particular embodiment.
However, such details are to be considered as and as extensions included in the appended claims.
To be considered limiting with respect to the scope of the invention, except as it is done
Is not intended.
Sequence listing
(1) General information:
(i) Applicant:
(A) Name: The Government of the United States of
United States, AS Represented By The Secretary
(B) Address: Suite 325 Executive Building 6011
(C) City: Rockville
(D) State: Maryland
(E) Country: United States
(F) Postal code (ZIP): 20852
(G) Telephone: (301)496-7056
(H) Telefax: (301)402-0220
(I) Telex: None
(ii) Title of invention:Neisseria gonorrhoeaeandNeisseria meningitidisAgainst
Immunization to
(iii) Number of sequences: 4
(iv) Computer readout form:
(A) Medium type: Floppy disk
(B) Computer: For IBM PC compatibility
(C) Operating system: PC-DOS / MS-D0S
(D) Software: Patent-in Release # 1.0, Version # 1.25 (EP0)
(v) Current application data:
(A) Application number: undecided
(B) Application date: October 26, 1993
(vi) Information on prior application
(A) Application number: US07 / 965,916
(B) Application date: October 26, 1992
(2) Information of SEQ ID NO: 1:
(i) Features of the array:
(A) Length: 12 amino acids
(B) type: amino acid
(C) Number of chains: single chain
(D) Topology: linear
(ii) Sequence type: peptide
(xi) Sequence: SEQ ID NO: 1:
(2) SEQ ID NO: 2 information:
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(A) Length: 12 amino acids
(B) type: amino acid
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(D) Topology: linear
(ii) Sequence type: peptide
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(2) SEQ ID NO: 3 information:
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(A) Length: 12 amino acids
(B) type: amino acid
(C) Number of chains: single chain
(D) Topology: linear
(ii) Sequence type: peptide
(xi) Sequence: SEQ ID NO: 3:
(2) SEQ ID NO: 4 information:
(i) Features of the array:
(A) Length: 13 amino acids
(B) type: amino acid
(C) Number of chains: single chain
(D) Topology: linear
(ii) Sequence type: peptide
(xi) Sequence: SEQ ID NO: 4:
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フロントページの続き
(72)発明者 アーコ,ロバート ジェイ.
アメリカ合衆国 ジョージア 30307,ア
トランタ,エヌ.イー.,インディアナ
アベニュー 1760
(72)発明者 チェン,チェングーエン.
アメリカ合衆国 ジョージア 30084,タ
ッカー,エンジェルズ レーン 6718
(72)発明者 モース,スティーブン エイ.
アメリカ合衆国 ジョージア 30341,チ
ェンブリー,ハーツ ラン 1703
(72)発明者 ツリーズ,デイビッド
アメリカ合衆国 ジョージア 30244,ロ
ーレンスビレ,ミルストリーム トレイル
1409─────────────────────────────────────────────────── ───
Continued front page
(72) Inventor Arco, Robert Jay.
United States of America Georgia 30307,
Tanta, N. E. , Indiana
Avenue 1760
(72) Inventor Chen, Cheng Guen.
United States Georgia 30084, Ta
Kucker, Angels Lane 6718
(72) Inventor Morse, Stephen A.
United States Georgia 30341, Chi
Embry, Hearts Run 1703
(72) Inventor Trees, David
United States Georgia 30244, Ro
Lensville, Millstream Trail
1409