微突出物阵列免疫贴剂和方法技术

披露了一个具有微突出物阵列（１０）、装有免疫原性试剂和免疫应答增强佐剂的储存器（１８）的皮肤贴剂（２０），以及使用所述贴剂对动物（例如人类）进行免疫的方法。在一种优选实施方案中，微突出物阵列（１０）由光蚀刻的和显微穿孔的钛箔（１４）构成。用含有疫苗抗原和诸如葡糖胺胞壁酰二肽的佐剂的液体制剂涂布微突出物（１２），干燥，并且使用冲击性施用器将其施用在要免疫的动物皮肤上。微突出物（１２）产生通过角质层的表面途径，以便有利于抗原性试剂和佐剂的渗透。可以控制抗原剂量和渗透深度。该方法可广泛应用于多种治疗性疫苗，以便提高效力，并且使用方便。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
对相关申请的交叉引用本专利技术要求2001年4月20日提交的美国专利申请流水号60/285572和2001年12月20日提交的美国专利申请流水号60/342552的优先权。
技术介绍
可以通过各种施用途径进行免疫，包括口服、鼻、肌内(IM)、皮下(SC)、和皮内(ID)途径。已经有大量文献记载，施用途径可以影响免疫应答的类型。参见LeClerc等，“对在重组细菌表面表达的外源表位的抗体应答免疫途径的重要性”Vaccine，1989.7pp242-248。大部分商业疫苗是通过IM或SC途径施用的。尽管高速液体喷射注射器业已取得了某些成功，在几乎所有场合下，这些疫苗都是用注射器和针头，通过常规注射施用的。例如，参见Parent du Chatelet等，Vaccine，Vol.15，pp 449-458(1997)。近年来，人们对开发无针头疫苗递送系统的兴趣逐渐增加。不同的实验室业已证实了对包括基于蛋白和DNA的抗原在内的大分子的无针头免疫。Glenn等证实了将含有与佐剂、霍乱毒素混合的破伤风类毒素的溶液涂在未处理过皮肤上能够诱导抗霍乱毒素抗体。Glenn等，Nature，Vol.391，pp 851(1998)。Tang等证实了表面施用编码人癌胚抗原的腺病毒载体能诱导抗原特异性抗体。Tang等，Nature，Vol.388，pp 729-730(1997)。Fan等也证实了表面施用编码乙型肝炎表面抗原的裸露DNA能够诱导细胞和体液免疫应答。Fan等，Nature Biotechnology，Vol.17，pp 870-872(1999)。皮肤是已知的免疫器官，例如，参见Fichtelius，等，Int.Arch.Allergy，1970，Vol.37，pp 607-620，和Sauder，J.InVest.Dermatol，1990，Vol.95，pp 105s-107s。进入皮肤的病原体要面对特化细胞的高度组织化的和多样化的群体，这些细胞群能通过多种机制清除微生物。表皮朗氏细胞是有效的抗原呈递细胞。淋巴细胞和真皮巨噬细胞能渗透通过皮肤。角质形成细胞或朗氏细胞表达或可以被诱导产生多种免疫活性化合物。总而言之，所述细胞协调一系列复杂的事件，这些事件最终控制了先天的和特异的免疫应答。实际上，业已探索过用该器官作为免疫途径。例如，参见Tang等，Nature，1997，Vol.388，pp 729-730；Fan等，Nature Biotechnology，1999Vol.17，pp 870-872；和Bos，J.D.，ed.Skin Immune System(SIS)，Cutaneous Immunology and Clinical Immunodermatology，2ndEd.，1997，CRC Press，pp 43-146。一份最近的报导披露了用贴剂进行经皮免疫。参见Glenn等，“经皮免疫使用贴剂的人类疫苗递送方法”Nature Medicine，Vol.6，No.12，December 2000，pp 1403-1406。不过，迄今为止，尚未开发出用于将抗原特异性地递送到人类表皮和/或真皮中的可行的、可靠的、和伤害最小的方法。用常规针头进行皮内注射的一个显著制约是，需要很高水平的眼-手协调和手指灵活性。皮肤的主要屏障——角质层，是亲水性和高分子量药物和诸如蛋白、裸露DNA和病毒载体的大分子不能渗透的。因此，经皮递送一直被局限于被动递送具有有限亲水性的低分子量化合物(＜500道尔顿)。为了避开角质层屏障，业已评估了多种方法。化学渗透增强剂、脱毛剂、包含体和水合技术，可以提高皮肤对大分子的渗透性。不过，所述方法在没有很长的附着时间的情况下不能递送治疗剂量，并且，它们是效力较低的递送方法。另外，在非刺激性浓度下，化学渗透增强剂的效果是有限的。业已评估了渗透增强的物理方法，包括砂纸摩擦，胶带剥离，和分叉的针头。尽管上述技术能提高渗透性，但是难于预测它们对药物吸收影响的程度。另一种物理渗透增强剂，激光剥离，可以提供可再现性更高的效果，但是，目前该技术烦琐并且昂贵。经皮递送的主动方法包括离子电渗、电穿孔、sonophoresis，和含有固体药物的颗粒的轰击递送。使用主动运输(例如sonophoresis)的递送系统正在开发之中，并且用该系统可以递送大分子。不过，在现阶段，尚不了解所述系统是否能在人体内成功地和可再现地递送大分子。正在开发微突出物(microprojection)阵列贴剂技术，以便增加可以通过皮肤经皮递送的药物的数量。在施用时，微突出物能产生穿过皮肤的运送障碍(角质层)的表面途径，以便促进亲水性和大分子递送。专利技术说明具有多个角质层穿刺微突出物的微突出物阵列被用于皮内递送抗原性试剂和免疫应答增强佐剂，以便在哺乳动物体内，特别是在人体内诱导有效免疫应答。免疫应答增强佐剂是以能有效增强皮肤对抗原性试剂的免疫应答的量皮内递送的。所述佐剂的使用，优选可以递送较少数量的抗原性试剂，但仍然能在患者体内获得治疗有效的抗原抗体滴度，即剂量节省效果。所述抗原性试剂优选包括疫苗抗原，所述抗原通常是蛋白、多糖、寡糖、脂蛋白和/或减毒或灭活病毒形式的。用于本专利技术的特别优选的抗原性试剂包括肝炎病毒、肺炎疫苗、流感疫苗、鸡痘疫苗、天花疫苗、狂犬病疫苗和百日咳疫苗。免疫应答增强佐剂优选选自已知能增强哺乳动物对抗原的免疫应答，并且不会促进患者体内的不良皮肤反应的材料。最优选的是Gerbu佐剂N-乙酰葡糖胺-(β1-4)-N-乙酰胞壁酰-L-丙氨酰-D-谷氨酰胺(GMDP)。含有抗原性试剂和免疫应答增强佐剂的储存器可以是凝胶材料，优选是层压在微突出物阵列上的薄膜形式，不过，更优选是作为涂层直接涂在微突出物上的材料。最优选的是将所述涂层仅涂在微突出物的皮肤穿刺尖端。在使用时，将微突出物阵列施用在要免疫的动物皮肤上，并且将所述阵列压在动物皮肤上，导致微突出物刺穿皮肤的最外层(即角质层)。最优选的是，用施用器将微突出物阵列施用在要免疫的动物皮肤上，所述施用器能将微突出物阵列冲击在皮肤上，导致微突出物刺穿皮肤。根据本专利技术，为了皮内递送抗原性试剂和佐剂，微突出物应当刺穿角质层，并且进入下面的表皮和皮肤的真皮层。所述微突出物优选不穿透皮肤达到导致明显出血的深度。为了避免出血，微突出物穿刺皮肤的深度应当小于大约400微米，优选小于大约200微米。微突出物产生通过角质层的表浅通路，以便有利于抗原性试剂和佐剂的渗透。抗原剂量和微突出物穿透的深度可方便地加以控制。这种皮内疫苗和免疫动物的方法可广泛应用于多种治疗性疫苗，以便提高效力，并且使用方便。附图简述附图说明图1是本专利技术微突出物阵列的透视图；图2是在微突出物上具有含固体抗原的涂层的微突出物阵列的透视图；图3是在实施例1中使用的皮内抗原递送装置的侧面剖视图；图4是表示在动物皮肤中微突出物的皮肤穿透深度的曲线图；图5是在实施例1中进行的研究的卵清蛋白递送与时间的曲线图；图6是来自通过微突出物阵列递送用OVA免疫的各个豚鼠的卵清蛋白-特异性抗体(IgG)滴度与时间的曲线图，其中，箭头表示初次免疫和加强免疫的时间；图7是用OVA免疫的无毛豚鼠的卵清蛋白特异性抗体(IgG)的曲线图，比较了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种皮内疫苗递送装置，包括：一个微突出物阵列，该阵列具有多个角质层穿刺微突出物，所述微突出物具有适合通过穿刺皮肤至小于大约５００微米的深度在角质层上切割小孔的尺寸；一个装有抗原性试剂和免疫应答增强佐剂的储存器，该储存器相对于 所述微突出物的位置是与所述孔形成试剂和佐剂传递关系。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：WJ科尔米尔，PE达多纳，JA约翰森，WA杨，JA马特里尔诺，RL基南，JC特劳特曼，
申请(专利权)人：阿尔扎公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]