使用酵母细胞壁颗粒的疫苗递送系统技术方案

本发明专利技术总地涉及用于递送疫苗的组合物和方法。本文公开的组合物和方法可特别用于制备预防性疫苗和治疗性疫苗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总地涉及包含酵母细胞壁颗粒(yeastcellwallparticle，YCWP)的组合物和用于递送疫苗的方法。本文公开的组合物和方法可特别用于制备预防性疫苗和治疗性疫苗。
技术介绍
疫苗是生物材料或制剂，当施用至受试者时，其诱导产生对一些疾病的免疫介导的抗病性。疫苗在过去的200年已在抵抗传染病和非传染病中广泛使用。疫苗包含免疫原，其为能够诱导受试者产生体液和/或细胞介导的免疫应答的抗原。抗原提呈细胞包括巨噬细胞和其它单核吞噬细胞系统的细胞，它们活跃地吞噬抗原颗粒并在免疫应答中起关键作用。巨噬细胞是组织内源自单核细胞的细胞。这些单核细胞/巨噬细胞吞噬微生物，然后在溶酶体/吞噬体中消化成较小的抗原部分。产生的抗原循环回表面用于提呈到体液和免疫系统的细胞组成的武装(cellulararms)。因此，单核细胞/巨噬细胞是特别有用的，这是由于其在宿主对抗抗病原体的非特异性和特异性防御中都起重要作用。树突状细胞也是抗原提呈细胞，其表达MHCI类和II类分子。除常规的树突状细胞之外，真皮树突状细胞是皮肤免疫系统的重要成员。这是由于真皮树突状细胞带有大量的MHCII类分子，因此可作为非常强效的抗原提呈细胞发挥作用。理想的疫苗模拟病原体结构的快速摄取和转移而不真正建立感染且不引起MHCI类通路的抑制。近来，许多研究聚焦于将生物材料靶向递送到单核细胞源性细胞以改善生物材料的治疗效果。已报导许多媒剂包括微球/微颗粒、脂质体、纳米颗粒、树状大分子、囊泡和碳纳米管可用于该目的。理想的是实现缓释、延长的作用时间、减少的剂量和不良副作用，及对改善患者对该新递送方式的依从性。Jain等人，ExpertOpin.DrugDeliv.10(3):353-367(2013)。酵母细胞壁颗粒成为优选的递送媒剂之一，这是由于其通过源自天然来源酵母的葡聚糖壳形成中空、多孔的微球结构。Soto等人，JournalofDrugDelivery2012(2011)。酵母细胞壁颗粒用于递送多种物质，如核酸、蛋白质和成像报告基因(imagingreporter)。参见例如Bioconjug.Chem.19(4):840-848(2008)；和Figueiredo等人，ChemicalCommunications47:10635-10637(2011)。在本领域仍存在改善免疫作用的需求，其通过仅以极低含量的外源性材料有效递送包含外源蛋白质、抗原决定簇、抗原、肽和/或核酸的疫苗用于MHC提呈来实现。此外，在本领域需要提供酵母细胞壁颗粒用于递送生物材料以改善递送效率、需要减少生物材料的量但又可实现相同或增加水平的靶向单核细胞源性细胞的效力。本专利技术满足了该需求。
技术实现思路
一方面，本专利技术涉及用于递送疫苗的组合物，其包含(i)颗粒和(ii)装载在所述颗粒内的外源性生物材料如蛋白质或其片段、核酸、碳水化合物、肿瘤细胞裂解物或其组合。在特定的实施方式中，疫苗包含施用至受试者时诱导产生免疫应答的抗原。优选地，抗原或其片段最终在I类MHC分子或II类MHC分子上提呈。在一些实施方式中，蛋白质或其片段、或核酸选自下组：蛋白质、肽、抗原决定簇、抗原、DNA、RNA、cDNA和免疫原性片段或其亚单位。在其它实施方式中，疫苗是活疫苗、灭活疫苗或减毒疫苗。在其它实施方式中，疫苗是重组疫苗。在一些实施方式中，颗粒是可消化的或可生物降解的颗粒。适于本专利技术的颗粒为合成的或来自天然来源，其具有中空内部或多孔结构。示例性的颗粒包括酵母细胞壁颗粒。在一些实施方式中，在施用前，将装载颗粒与分离的树突状细胞温育约5分钟、约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟、约40分钟、约45分钟、约50分钟、约55分钟或约1小时。优选地，树突状细胞是分离不超过8天的未成熟细胞。在其它实施方式中，施用未在之前与树突状细胞群温育的装载颗粒。在一些实施方式中，本专利技术的组合物进一步包含一种或多种佐剂、赋形剂和/或防腐剂。选择适当的佐剂、赋形剂和/或防腐剂用于特定的疫苗在本领域技术人员的技能范围内。在优选的实施方式中，将少量的一种或多种免疫应答增强佐剂添加至组合物。一种或多种佐剂的添加增加了疫苗的免疫原性效果。通常使用的佐剂包括但不限于蛋白质、肽、核酸和碳水化合物。示例性的佐剂包括但不限于单磷酰脂质A、CpG寡聚核苷酸(如CpGDNA)、聚肌苷酸胞苷酸(PolyI:C)、PolyICLC、强效MHCII抗原表位肽、β葡聚糖和刺激树突状细胞的细胞因子如IL-12和IFN-γ，以及使DC成熟的细胞因子如IL-4和GM-CSF。适当的佐剂是已知有下述作用的那些分子：其使DC成熟并与在树突状细胞上的受体相互作用进而活化树突状细胞并进一步刺激T细胞如CD4+T细胞和CD8+T细胞的更强生成。在一种实施方式中，一种或多种免疫应答增强佐剂的量为至少约10ng、至少约50ng、至少约100ng、至少约200ng、至少约300ng、至少约400ng、至少约500ng、至少约600ng、至少约700ng、至少约800ng、至少约900ng、至少约1μg、至少约5μg、至少约10μg、至少约15μg、至少约20μg、至少约25μg、至少约30μg、至少约35μg、至少约40μg、至少约45μg、至少约50μg、至少约60μg、至少约70μg、至少约80μg、至少约80μg、至少约90μg、或至少约100μg。在一种实施方式中，佐剂的量占组合物的1-10%。佐剂的量足以刺激在树突状细胞上的受体如toll样受体。在相关方面，本专利技术涉及用于将疫苗有效递送至受试者的方法，其包括将组合物直接施用至受试者的真皮，所述组合物包含(i)颗粒和(ii)装载在颗粒内的外源性蛋白质或其片段、核酸或其组合，如上文公开。真皮树突状细胞吞噬装载颗粒，由此触发对疫苗的免疫应答。在另一相关方面，本专利技术涉及用于制备含有装载生物材料的颗粒的经温育树突状细胞的方法，所述方法包括：(i)将生物材料装载入所述颗粒以产生装载颗粒；(ii)冻干所述装载生物材料的颗粒；和(iii)将装载生物材料的颗粒与树突状细胞温育，其中所述生物材料包含蛋白质或其片段、核酸或其组合，且其中将装载颗粒与树突状细胞温育引起树突状细胞吞噬装载颗粒。在具体的实施方式中，上述方法进一步包括(a)使装载生物材料的颗粒再悬浮于溶液中和(b)在步骤(iii)前冻干再悬浮的溶液。生物材料包含蛋白质或其片段、核酸或其组合。在具体的实施方式中，步骤(iii)包括：(a)将生物材料添加到酵母细胞壁颗粒中，(b)温育所述酵母细胞壁颗粒，(c)冻干所述酵母细胞壁颗粒和(d)洗涤所述酵母细胞壁，其中所述生物材料包含蛋白质或其片段、核酸或其组合，且其中重复步骤(b)-(c)至少一次，同时重复在步骤(b)前的将水添加到酵母细胞壁颗粒的步骤。在具体的实施方式中，步骤(iii)包括：(a)使装载疫苗的颗粒与树突状细胞以约1:1至约100:1的比率接触，包括约1:1、约10:1、约20:1、约30:1、约40:1、约50:1、约60:1、约70:1、约80:1、约90:1、和约100:1；(b)将装载疫苗的颗粒与树突状细胞温育1-2小时和(c)收集树突状细胞并洗涤细胞。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于递送疫苗的组合物，其包含(i)颗粒，和(ii)装载在所述颗粒内的外源性生物材料，其中所述生物材料包含蛋白质或其片段、核酸、碳水化合物、肿瘤细胞裂解物或其组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.05 US 61/948,503;2014.10.06 US 62/060,1241.用于递送疫苗的组合物，其包含(i)颗粒，和(ii)装载在所述颗粒内的外源性生物材料，其中所述生物材料包含蛋白质或其片段、核酸、碳水化合物、肿瘤细胞裂解物或其组合。2.权利要求1的组合物，其中所述疫苗包含当施用至受试者时诱导产生免疫应答的抗原。3.权利要求2的组合物，其中所述抗原选自下组：蛋白质、肽、抗原决定簇、核酸和免疫原性片段或其亚单位。4.权利要求1的组合物，其中所述疫苗是活疫苗、灭活疫苗或减毒疫苗。5.权利要求1的组合物，其中所述颗粒是酵母细胞壁颗粒。6.权利要求1的组合物，其中将所述装载生物材料的颗粒在施用前进一步与分离的树突状细胞温育。7.权利要求6的组合物，其中所述树突状细胞是在温育前分离不超过8天的未成熟细胞。8.权利要求1的组合物，其进一步包含一种或多种佐剂、赋形剂和防腐剂。9.用于将疫苗有效递送至受试者的方法，其包括施用权利要求1的组合物。10.权利要求9的方法，其中将未在之前与任何树突状细胞温育的权利要求1的组合物施用至所述受试者的真皮。11.用于制备含有装载疫苗的颗粒的经温育树突状细胞的方法，其包括：(i)将生物材料装载在所述颗粒内以产生装载生物材料的颗粒；(ii)冻干所述装载生物材料的颗粒；和(iii)将所述装载生物材料的颗粒与树突状细胞温育，其中所述生物材料包含蛋白质或其片段、核酸、碳水化合物、肿瘤细胞裂解物或其组合；且其中将所述装载生物材料的颗粒与所述树突状细胞温育引起所述树突状细胞吞噬所述装载生物材料的颗粒。12.权利要求11的方法，其进一步包括(a)使所述装载生物材料的颗粒再悬浮于溶液中和(b)在步骤(iii)前冻干所述再悬浮的溶液。13.权利要求11的方法，其中步骤(iii)包括：(a)使所述装载生物材料的颗粒与所述树突状细胞以约1:1至约100:1的比率接触，(b)将所述装载生物材料的颗粒与所述树突状细胞温育；和(c)收集包含所述装载颗粒的树突状细胞并洗涤所述细胞。14.权利要求13的方法，其中将所述装载生物材料的颗粒与树突状细胞温育少于1小时。15.用于治疗传染病的方法，其包括将权利要求1的组合物施用至受试者。16.用于治疗癌症的方法，其包括将权利要求6的组合物施用至受试者。17.权利要求16的方法，其中所述癌症选自下组：乳腺癌、小细胞肺癌、非小细胞肺癌、神经胶质瘤、髓母细胞瘤、神经母细胞瘤、肾母细胞瘤、横纹肌肉瘤、骨肉瘤、肝癌、胰腺癌、黑素瘤、前列腺癌和眼黑素瘤。18.包含酵母细胞壁颗粒和硅酸酯的组合物，其中所述酵母细胞壁颗粒通过用硅酸酯封盖修饰。19.权利要求18的组合物，其进一步包含装载在所述酵母细胞壁颗粒内的外源性生物材料。20.权利要求19的组合物，其进一步包含一种或多种佐...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·E·瓦格纳，
申请(专利权)人：奥比思健康解决方案有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US