用于共生疾病进展的综合疫苗设计制造技术

本文提供了针对肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)的疫苗组合物和方法。该组合物包含脂质体，该脂质体具有来自一种或多种血清型的多糖并具有与表面非共价连接且暴露于外部的蛋白质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于共生疾病进展的综合疫苗设计相关申请的交叉引用本申请要求2017年10月13日提交的美国临时专利申请号62/572,081和2018年5月11日提交的美国临时专利申请号62/670,419的优先权，其各自内容通过引用其全文纳入本文。关于联邦资助研究的声明本专利技术是在政府支持下由国家卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)授予的基金号AI088485和AI117309资助完成。政府对本专利技术拥有一定的权利。专利技术背景共生微生物通常与寄居的宿主处于共生关系。然而，在某些情况下，向毒性(virulence)的转变可能会促使正常良性共生体(commensal)引起疾病。这提出了这样一个问题，即疗法是否应当防止初始定殖，从而消除未来疾病的任何可能性，但是同时也去除共生体建立所(直接或间接)提供的任何益处，或者疗法是否应当在靶向毒性转变过程的同时保留定殖(以及任何相关益处)。为解决肺炎链球菌(pneumococcal)疾病而正在进行的疫苗接种工作充分体现了这一困境。肺炎链球菌疾病是一种主要全球传染病威胁，其影响着全球数以百万计的人，尤其是年轻人、老年人和资源有限的人。疾病结果包括肺炎，菌血症，脑膜炎和中耳炎(中耳感染)。如上所述，由于感染范围和疾病进展步骤，治疗该疾病具有挑战性。更具体地，定殖有引起肺炎链球菌疾病的肺炎链球菌(Streptococcuspneumoniae)的人几乎是普遍的(Bogaert等,LancetInfectDis4,144-154(2004))。例如，在生命的最初几年中，超过95％的儿童中出现定殖(Gray,等,JInfectDis142,923-933(1980)；Huebner等,ThePediatricInfectiousDiseaseJournal19,1017-1020(2000))。定殖的组成是复杂的，具有>90种不同的肺炎链球菌血清型，它们通过包覆细菌细胞的多糖成分含量(content)区分(Daniels等,JPediatrPharmacolTher21,27-35(2016))。当前的疫苗收获、纯化和结合与侵略性侵入性感染相关的肺炎链球菌(S.pneumoniae)血清型的表面荚膜多糖(CPS)。该方法已经有效最小化初始定殖，增强群体免疫力并减少疾病(Loo等,ThePediatricInfectiousDiseaseJournal33增补2,S140-151(2014))。然而，肺炎链球菌疾病的进展需要的不仅仅是定殖。获得后，肺炎链球菌以无症状生物膜在鼻咽中建立定居点(residence)(Bakaletz,PaediatrRespirRev13,154-159(2012)；Munoz-Elias等,InfectionandImmunity76,5049-5061(2008))。换言之，肺炎链球菌代表上呼吸道共生体。疾病在生物膜散播后发生，其通常由促使细菌亚群变得具有毒性的破坏性事件(如病毒感染)所引起(图5)(Marks等,mBio4,(2013))。转变时，这些细菌将脱离生物膜；扩散到肺、血液、中耳和其他位置；并导致前述疾病类型(Marks等,InfectImmun80,2744-2760(2012))。从这个角度来看，通过当前疫苗选择防止定殖是消除后续疾病进展的上游途径。然而限制定殖仅能够用于当前疫苗所覆盖的13-23种血清型，这远远低于迄今所鉴定的>90种血清型(TinTinHtar等,BMCInfectDis15,419(2015))。因此，消除定殖能预防疾病，但是也带来了不希望的后果，即为剩余的血清型在鼻咽中建立定居点并发展出毒性提供生态位(niche)(Richter等,EmergInfectDis19,1074-1083(2013)；Weinberger等,Lancet378,1962-1973(2011))。根据当前策略，能够提供全面覆盖应用的唯一假想疫苗将纳入各种已知肺炎链球菌血清型的多糖表面抗原。这样的目标从制造角度而言是十分昂贵的，并且仍然没有消除伴随尚未被检测到的肺炎链球菌血清型完全不同的上呼吸道共生体和病原体进行生态位替换的风险(Weinberger等,Lancet378,1962-1973(2011)；Hausdorff等,ExpertReviewofVaccines14,413-428(2015)；Madhi等,JournalofInfectiousDiseases196,1662-1666(2007)；Keller等,EmergenceandPathogenesis.mBio7,e01792(2016)；Spijkerman等,PloSOne7,e39730(2012))。因此，尚无疫苗策略能够用于解决新血清型的问题，或提供针对定殖以及毒性转变的组合方法。
技术实现思路
在本公开中，提供了组合物和方法，其包括针对定殖所指向的抗原，以及针对毒性转变所指向的抗原。例如，非共价共定位两类互补抗原，一种防止最具攻击性的肺炎链球菌血清型的定殖，而另一种限制毒性转变，从而在动物对象中提供了完全疫苗效力以及对至今为止所报道疾病最全面的覆盖。因此，本专利技术的疫苗制剂提供了普遍的肺炎链球菌疾病预防，并具有有效管控在全球范围内累及千万到数亿人的疾病的前景。该方法更普遍地提出了应对复杂共生-宿主动力学的平衡预防性治疗策略。在本公开中，双功能脂质体制剂允许共定位互补抗原类型，其各自与共生疾病进展中的单独状态相关。从制造的角度来看，与当前疫苗生产选择形成鲜明对比的是脂质体的设计允许具有成本效益和可扩大规模的制剂。从效力的角度来看，脂质体制剂能力以及所附抗原的广谱和中和性质能够产生迄今为止针对Prevnar和Pneumovax对照(肺炎链球菌疾病商业疫苗选择中的当前标准)进行测试所报道的最稳健和全面的免疫应答。本公开的组合物和方法涉及细菌多糖的脂质体包封(本文称为LEPS)。在一方面中，本公开提供了包含脂质体的疫苗组合物。组合物中的脂质体可以包封单一类型的细菌多糖或多种类型的细菌多糖，如荚膜多糖。至少一些脂质体具有与表面非共价连接的蛋白质，从而使蛋白质的至少部分暴露于脂质体的外部。例如，脂质体可以包封来自肺炎链球菌血清型的一种或多种荚膜多糖并具有经由非共价连接与表面连接的一种或多种蛋白质，从而使蛋白质的至少一些部分展示于所述脂质体外部的表面上。疫苗组合物可具有多种类型的脂质体，各种类型包封不同类型的单一血清型或血清型的组合(即，荚膜多糖)。例如，多个脂质体可以包封第一血清型，多个脂质体可以包封第二血清型，多个脂质体可以包封第三血清型，并依此类推，从而使组合物可以总体上具有包封1至约100个已知血清型的脂质体。当鉴定出其他血清型时，可以对组合物进行修饰以向其添加包封了新鉴定的血清型的脂质体。类似地，更进一步地是多个脂质体可以包封血清型的第一组合，多个脂质体可以包封血清型的第二组合，并依此类推。一些脂质体中的所有脂质体可以具有非共价连接的蛋白质，从而使蛋白质的至少部分展示于脂质体外部的表面上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含脂质体的疫苗组合物，其中，所述组合物中的至少一些脂质体包封来自一种或多种肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)血清型的荚膜多糖并具有经由非共价连接与表面连接的一种或多种蛋白质，从而使所述蛋白质的至少一些部分展示于所述脂质体外部的表面上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171013 US 62/572,081;20180511 US 62/670,4191.一种包含脂质体的疫苗组合物，其中，所述组合物中的至少一些脂质体包封来自一种或多种肺炎链球菌(Streptococcuspneumoniae)血清型的荚膜多糖并具有经由非共价连接与表面连接的一种或多种蛋白质，从而使所述蛋白质的至少一些部分展示于所述脂质体外部的表面上。


2.一种包含多组脂质体的疫苗组合物，其中，一组中的脂质体各自包封与其他组的血清型不同的同一血清型，并且其中所述组合物中的至少一些脂质体具有经由非共价连接与表面连接的一种或多种蛋白质，从而使所述蛋白质的至少一些部分展示于所述脂质体外部的表面上。


3.如权利要求1或2所述的疫苗组合物，其中，所述血清型选自下组：1、2、3、4、5、6A、6B、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15B、17F、18C、19A、19F、20、22F、23F和33F。


4.如权利要求1或2所述的疫苗组合物，其中，所述血清型选自下组：1、2、3、4、5、6A、6B、7F、8、9N、9V、12F、14、17F、18C、19A、19F、20、22F和23F。


5.如权利要求1所述的疫苗组合物，其中，至少多个脂质体包封第一类型的荚膜多糖，并且至少多个脂质体包封第二类型的荚膜多糖。


6.如权利要求1或2所述的疫苗组合物，其中，所述蛋白质是CRM197。


7.如权利要求1或2所述的疫苗组合物，其中，所述蛋白质是PnCo。


8.如权利要求7所述的疫苗组合物，其中，PncO是与所述脂质体非共价连接地唯一蛋白质。


9.如权利要求7所述的疫苗组合物，其中，PncO经由链霉亲和素-生物素连接与所述脂质体连接。


10.如权利要求1或2所述的疫苗组合物，其中，所述蛋白质包含多聚组氨酸标签，并且所述蛋白质经由存在于脂质体双层中的金属与所述脂质体非共价连接。


11.一种使...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·普菲弗，C·琼斯，
申请(专利权)人：纽约州立大学研究基金会，阿布康比生物科学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US