説明

カンピロバクター・ジェジュニに対するワクチン成分として使用される免疫原莢膜組成物

【課題】カンピロバクター・ジェジュニに対して有効なワクチンの提供をする。
【解決手段】1つ以上のカンピロバクター・ジェジュニ菌株からのカンピロバクター・ジェジュニ莢膜多糖ポリマーからなる免疫原組成物。該多糖は、ホモポリマー、二糖または三糖からなる反復構造からなる。抗カンピロバクター・ジェジュニ免疫を生成するには、1投与あたり0.1μgから10mgの投与量範囲でアジュバントとともにまたはなしで該免疫原組成物を投与する段階、1投与あたり0.1μgから10mgの投与量範囲でアジュバントとともにまたはなしで効果増強量の該免疫原組成物を投与する段階からなる方法による。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)により生ずる下痢に対する保護を与えることのできる免疫原組成物、および該組成物に対する免疫反応を誘発する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
シー・ジェジュニ(C.jejuni)は、世界中で下痢の疾患の主要な原因であり、そして米国の軍人に対する論文で証明された脅威をあたえるものである(非特許文献1、非特許文献2)。カンピロバクター・エンテリティス(canpylobactor enteritis)の症状は、下痢、腹部の痛み、発熱を含み、そしてしばしば嘔吐を伴う。水様の下痢も観察されるが、大便は、粘液、大便の白血球および血液を通常含む(非特許文献3)。しかし、ヒトの疾患に対するこの細菌の重要性にかかわらず、シー・ジェジュニに対する承認されたワクチンは存在しない。
【0003】
【非特許文献1】Taylor,D.N.(1992)campylobacter Infections In developing countries.In campylobacter jejuni:Current status and future trends(Edited by Nachamkin L,Blaser M.J.and Tompkins L.S.),P.20.American Society for Microbiology,Washington,D.C.
【非特許文献2】Tauxe,R.V.(1992)Epidemiology of campylobacter jejuni infections in The United States and other industrialized nations.In campylobacter jejuni:Current status and future trends(Edited by Nachamkin L,Blaser M.J.and Tompkins L.S.),P.9.American Society for Microbiology,Washington,D.C.
【非特許文献3】Cover,T.L.and M.J.Blaser.1999.the pathobiology of campylobacter infections in humans.Ann.Rev.Med.40:269−185.
【0004】
シー・ジェジュニの医学的な重要性のために、多くの研究が、この病原菌を理解するために行われている。しかしながら、この努力にかかわらず、シー・ジェジュニがヒトの疾患を起こす原因について、驚くべきことに殆ど知られていない。1つの菌株NCTC11168(非特許文献4)のゲノムは、シー・ジェジュニの生態について、いくつかの異常な点を明らかにしている。1つの顕著な特徴は、糖および/または多糖の合成に関与する推定酵素をエンコードする意外に多数の遺伝子の存在である(非特許文献5)。配列そして配列を利用することにより主として促進された得られる研究は、これらの遺伝子が、シー・ジェジュニの生態に対するいくつかの異常な炭水化物の構造の重要性を強調する4つの主な官能性群に入ることを明らかにしている。これらの群は、リポオリゴ糖(LOS)合成、フラゲリングリコシル化の遺伝的コントロール、N−結合グリコシル化の遺伝的コントロールおよび莢膜(capsule)の生合成およびアセンブリのコントロールを含む。
【0005】
【非特許文献4】Parkhill,J.,B.W.Wren,K.Mungall,J.M.Ketley,C.Churcher,D.Basham,T.Chillingworth,R.M.Davies,T.Feltwell,S.Holroyd,K.Jagels,A.V.Karlyshev,Churcher,D.Basham,T.Chillingworth,R.M.Davies,T.Feltwell,S.Holroyd,K.Jagels,A.V.Karlyshev,S.Moule,M.J.Pallen,C.W.Penn,M.A.Quail,M.A.Rajandream,K.M.Rutherf S.Moule,M.J.Pallen,C.W.Penn,M.A.Quail,M.A.Rajandream,K.M.Rutherford,A.H.M.van Vliet,S.Whitehead,and B.G.Barrell.2000.the genome sequence of THE food−bornne pathogen campylobacter jejuni reveals hypervariable tracts.Nature 403:665−668.
【非特許文献5】Parkhill,J.,B.W.Wren,K.Mungall,J.M.Ketley,C.Churcher,D.Basham,T.Chillingworth,R.M.Davies,T.Feltwell,S.Holroyd,K.Jagels,A.V.Karlyshev,S.Moule,M.J.Pallen,C.W.Penn,M.A.Quail,M.A.Rajandream,K.M.Rutherford,A.H.M.van Vliet,S.Whitehead,and B.G.Barrell.2000.the genome sequence of THE food−bornne pathogen campylobacter jejuni reveals hypervariable tracts.Nature 403:665−668.
【0006】
シー・ジェジュニに対するワクチンの戦略は、シー・ジェジュニの多くの菌株のリポオリゴ糖(LOS)の核とヒトのガングリオシドとの間の分子の類似性により非常に制限されてきた(非特許文献6)。この類似性は、ギラン・バレ症候群(GBS)、感染後多発性神経障害とのシー・ジェジュニ感染の強い連合における主なファクターであると考えられる(非特許文献7)。従って、LOSの核に対して生ずる抗体は、ヒトの神経性組織に対する自己免疫を生ずる。カンピロバクター・エンテリティスの患者3千人の内約1人がGBSを発症すると推測される。そのため、GBSを発症する可能性は、ガングリオシドの類似性を含むシー・ジェジュニに対するすべての全細胞ワクチンに関係するものと思われる。
【0007】
【非特許文献6】Moran,A.P.,B.J.Appelmelk,and G.O.Aspinall.1996.Molecular mimicry of host structures by lipopolysaccharides of campylobacter and Helicobacter spp.:implications in pathogenesis.J.Endotox.Res.3(6):521−531.20.Moran,A.P.and J.L.Penner.1999.Serotyping of campylobacter jejuni based on heat−stable antigens:relevance,molecular basis and implications in pathogenesis.J.Appl.Microbiol.86:361−377.
【非特許文献7】Allos,B.M.1997.Association between campylobacter infection and Guillain Barre Syndrome.J.Infect.Dis.176(Suppl 2):S125−128.
【0008】
カンピロバクターにおけるLOS合成は、多数の遺伝子によりコントロールされ、それらは、LOS中に配合されるシアル酸の生合成に関係する酵素をエンコードする遺伝子を含む。従って、シー・ジェジュニは、多くの哺乳動物の細胞に見いだされる9個の炭素の糖であるシアル酸を内因的に合成できる限られた数の細菌の1つである。これは、GBSにおいて重要なLOSとヒトガングリオシドとの観察された分子の類似性と一致する(非特許文献8、9、10および11)。
【0009】
【非特許文献8】Aspinall,G.O.,A.G.MacDonald,T.S.Raju,H.Pang,L.A.Kurjanczyk,J.L.Penner and A.P.Moran.1993.Chemical structure of THE core region of campylobacter jejuni serotype 0:2 lipopolysaccharide.Eur.J.Biochem.213:1029−1037.
【非特許文献9】Aspinall,G.O.,S.Fujimoto,A.G.MacDonald,H.Pang,L.A.Kuryjanczyk and J.L.Penner.1994a.Lipopolysaccharides from campylobacter jejuni associated with Guillain Barre Syndrome patients mimic human gangliosides in structure.Infect.Immun.62:2122−2125.
【非特許文献10】Aspinall,G.O.,A.G.MacDonald,H.Pang,L.A.Kurjanczyk,and J.L.Penner.1994b.Lipopolysaccharides of campylobacter jejuni serotype 0:19:structures of core oligosaccharide regions from THE serostrain and two bacterial isolates from patients with Guillain Barre Syndrome.Biochem.33:241−249.
【非特許文献11】Salloway,S.,L.A.Mermel,M.Seamans,G.O.Aspinall,J.E.Nam Shin,L.A.Kurjanczyk,and J.L.Penner.1996.Miller Fisher Syndrome associated with campylobacter jejuni bearing lipopolysaccharide molecules That mimic human ganglioside GD3.Infect.Immun.64:2945−2949.27.Schneerson,R.,Barrera,O.,Sutton,A.and Robbins,J.B.1980.Preparation,characterization and immunogenicity of Haemophilus influenzae type b polysaccharide protein conjugates.J.Exp.Med.152:361−376.
【0010】
蛋白のグリコシル化は、真核生物の形質であると従来考えられたが、原核生物の蛋白のグリコシル化も次第に知られるようになってきた(非特許文献12)。最もよくしかも最も徹底的に調べられたグリコシル化細菌性蛋白は、カンピロバクター・フラゲリン(flagellin)である。菌株81−176からのフラゲリンは、O結合により19セリンまたはスレオニン部位でグリコシル化されて、シュウドアミン酸およびシュウドアミン酸の誘導体になる(非特許文献13)。シュウドアミン酸は、シアル酸に類似しているが、シアル酸と異なり非常に免疫原性である異常な9個の炭素の糖である。その上、フラゲリンをグリコシル化できない突然変異体は、鞭毛線維を結集できない(非特許文献14)。鞭毛はC.ジェジュニの必須の病原性の決定因子であるため、グリコシル化は、それゆえまた、主要な病原性決定因子である。
【0011】
【非特許文献12】Power,P.M.and Jennings,M.P.2003.the genetics of glycosylation in gram negative bacteria.FEMS Microbiol.Lett.218:211−222.
【非特許文献13】Thibault,P.,Logan,S.M.,Kelly,J.F.,Brisson,J.−R.,Ewing,C.P.,Trust,T.J.,and Guerry,P.(2001)Identification of THE carbohydrate moieties and glycosylation motifs in campylobacter jejuni flagellin.J Biol Chem 276:34862−34870.
【非特許文献14】Goon,S.,J.F.Kelly,S.M.Logan,C.P.Ewing,P.Guerry.2003.Pseudaminic acid,THE major modification of campylobacter flagellin,is synthesized via THE CJ1293 gene.
【0012】
シー・ジェジュニの最も異常な面の一つは、多数の蛋白のN結合グリコシル化のための一般的なシステムの存在である(非特許文献15および16)。真核生物サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)に見いだされるものと類似のオリゴ糖トランスフェラーゼを含むこのシステムは、1つのバシロスアミン残基(異常なデオキシ糖)、1つのD−グルコースおよび5つのD−GalNAc残基からなるヘプタ糖であることが最近示されたグリカンに付着する(非特許文献17)。グリコシル化は、C.ジェジュニの多数のペリプラスム蛋白そして恐らく表面に露出した蛋白で生ずるように思われる(非特許文献18)。また、異常なグリカンは、非常に免疫原性であるように思われ、そしてヒトの感染中に認められる(非特許文献19および20)。
【0013】
【非特許文献15】Szymanski,CM.,Yao,R.,Ewing,C.P.,Trust,T.J.,and Guerry,P.(1999)Evidence for a system of general protein glycosylation in campylobacter jejuni.MoI Microbiol 32:1022−1030.
【非特許文献16】Szymanski,C.M.,Logan,S.M.,Linton,D.,and Wren,B.W.2003.campylobacter−a tale of two protein glycosylation systems.Trends Microbiol.11:233 238.
【非特許文献17】Young,N.M.,Brisson,J.−R.,Kelly,J.,Watson,D.C,Tessier,L.,Lanthier,P.H.,Jarrell,H.C,Cadotte,N.,St.Michael,F.,Aberg,E.,and Szymanski,C.M.2002.Structure of THE N linked glycan present on multiple glycoproteins in THE gram negative bacterium,campylobacter jejuni.J.Biol.Chem.277:42530−42539.
【非特許文献18】Young,N.M.,Brisson,J.−R.,Kelly,J.,Watson,D.C,Tessier,L.,Lanthier,P.H.,Jarrell,H.C,Cadotte,N.,St.Michael,F.,Aberg,E.,and Szymanski,C.M.2002.Structure of THE N linked glycan present on multiple glycoproteins in THE gram negative bacterium,campylobacter jejuni.J.Biol.Chem.277:42530−42539.
【非特許文献19】Szymanski,CM.,Yao,R.,Ewing,C.P.,Trust,T.J.,and Guerry,P.(1999)Evidence for a system of general protein glycosylation in campylobacter jejuni.MoI Microbiol 32:1022−1030.
【非特許文献20】Szymanski,C.M.,Logan,S.M.,Linton,D.,and Wren,B.W.2003.campylobacter−a tale of two protein glycosylation systems.Trends Microbiol.11:233 238.
【0014】
カンピロバクターゲノムに関する興味のある最近の研究結果は、エンテロバクテリセエ(Enterobactericeae)のタイプII/III莢膜座に見られるものと類似の完全なセットの莢膜輸送遺伝子の存在であった(非特許文献21および22)。部位特異性突然変異がいくつかの莢膜輸送遺伝子でなされた後続の遺伝上の研究は、莢膜がペナー(Penner)の血清型別スキームの決定因子であることを示した(非特許文献23および24)。ペナーのスキーム(または熱安定についてHS)は、カンピロバクターの2つの主要な血清型別スキームの一つであり、そしてリポオリゴ糖O側鎖に基づくものと最初考えられた(非特許文献25)。
【0015】
【非特許文献21】Parkhill,J.,B.W.Wren,K.Mungall,J.M.Ketley,C.Churcher,D.Basham,T.Chillingworth,R.M.Davies,T.Feltwell,S.Holroyd,K.Jagels,A.V.Karlyshev,S.Moule,M.J.Pallen,C.W.Penn,M.A.Quail,M.A.Rajandream,K.M.Rutherford,A.H.M.van Vliet,S.Whitehead,and B.G.Barrell.2000.the genome sequence of THE food−bornne pathogen campylobacter jejuni reveals hypervariable tracts.Nature 403:665−668.
【非特許文献22】Karlyshev,A.V.,Linton,D.,Gregson,N.A.,Lastovica,A.J.and Wren,B.W.2000.Genetic and biochemical evidence of a campylobacter jejuni capsular polysaccharide THAT accounts for Penner serotype specificity.MoI.Microbiol.35:529−541.
【非特許文献23】Karlyshev,A.V.,Linton,D.,Gregson,N.A.,Lastovica,A.J.and Wren,B.W.2000.Genetic and biochemical evidence of a campylobacter jejuni capsular polysaccharide THAT accounts for Penner serotype specificity.MoI.Microbiol.35:529−541.
【非特許文献24】Bacon et al.,2001
【非特許文献25】Moran,A.P.andJ.L.Penner.1999.Serotyping of campylobacter jejuni based on heat−stable antigens:relevance,molecular basis and implications in pathogenesis.J.Appl.Microbiol.86:361−377.
【0016】
最近、O側鎖と従来記述された構造のすべてが、本当は莢膜であることが分かった。莢膜/いくつかのペナー血清型別のO側鎖の化学的構造が決定され、そしてこれらの構造は、以下に要約されるいくつかの異常な糖の構造を含む。従って、ゲノム菌株NCTC11168の莢膜は、L−gluco配座異性体としてヘプトピラノースを含み、それは天然におけるこのような構造の最初の報告である(非特許文献26)。基準株HS23およびHS36の莢膜は、異なる比で同一の炭水化物を含み、そして4つの異常なaltro−ヘプトース(6−デオキシ−α−D−altro−ヘプトース、D−グリセロ−α−D−altro−ヘプトース、6−デオキシ−3−Me−α−D−altro−ヘプトースおよび3−Me−D−グリセロ−α−D−altro−ヘプトース)の混合物を含む(非特許文献27)。
【0017】
【非特許文献26】St.Michael,F.,C.M.Szymanski,J.Li,K.H.Chan,N.H.Khieu,S.Larocque,W.W.Wakarchuk,J.−R.Brisson,and M.A.Monteiro.2002.the structures of THE lipooligosaccharide and capsule polysaccharide of campylobacter jejuni genome sequenced strain NCTC 11168.Eur.J.Biochem.269:5119−5136.
【非特許文献27】Aspinall,G.O.,McDonald,A.G.,and Pang,H.1992.Structures of THE O chain from lipopolysaccharides of campylobacter jejuni serotypes 0:23 and 0:36.Carbohyr.Res.231:13−20.
【0018】
【表1】

【0019】
【非特許文献28】Aspinall,G.O.,C.M.Lynch,H.Pang,R.T.Shaver,A.P.Moran.1995.Chemical structures of THE core region of campylobacter jejuni 0:3 lipopolysaccharide and an associated polysaccharide.Eur.J.Biochem.1995.231(3):570−578.
【非特許文献29】Aspinall,G.O.,S.Fujimoto,A.G.MacDonald,H.Pang,L.A.Kuryjanczyk and J.L.Penner.1994a.Lipopolysaccharides from campylobacter jejuni associated with Guillain Barre Syndrome patients mimic human gangliosides in structure.Infect.Immun.62:2122−2125.
【非特許文献30】Aspinall,G.O.,A.G.MacDonald,H.Pang,L.A.Kurjanczyk,and J.L.Penner.1994b.Lipopolysaccharides of campylobacter jejuni serotype 0:19:structures of core oligosaccharide regions from THE serostrain and two bacterial isolates from patients with Guillain Barre Syndrome.Biochem.33:241−249.
【非特許文献31】Aspinall,G.O.,McDonald,A.G.,and Pang,H.1992.Structures of THE O chain from lipopolysaccharides of campylobacter jejuni serotypes 0:23 and 0:36.Carbohyr.Res.231:13−20.
【非特許文献32】Muldoon,J.,A.S.Shashkov,A.P.Moran,J.A.Ferris,S.N.Senchenkova,and A.V.Savage.2002.Structures of two polysaccharides of campylobacter jejuni 81116.Carbo.Res.337:2223−2229.
【非特許文献33】St.Michael,F.,C.M.Szymanski,J.Li,K.H.Chan,N.H.Khieu,S.Larocque,W.W.Wakarchuk,J.−R.Brisson,and M.A.Monteiro.2002.the structures of THE lipooligosaccharide and capsule polysaccharide of campylobacter jejuni genome sequenced strain NCTC 11168.Eur.J.Biochem.269:5119−5136.
【0020】
非常に有効な莢膜ワクチンのいくつかの例が存在する。エス・ニュウモニエ(S.pneumoniae)は、83の異なる莢膜タイプを有するが、最近のエス・ニュウモニエワクチンは、米国およびヨーロッパで23の最も普通の血清型の混合物を含む。エヌ・メニンギディティス(N.meningiditis)は、それより少ない血清群を有し、従ってワクチンの開発を簡単にする可能性をもち、事実、血清型A、BおよびCは、髄膜炎菌性髄膜炎の症例の90%以上に関係がある(非特許文献34)。しかし、血清型Bからの多糖は、恐らくそれがヒトの組織に似ているため、ヒトにおいて免疫原性が低い。莢膜ワクチンは、またエイチ・インフルエンゼ(H.influennzae)および群ビー・ストレプトコッカス(B Streptococcus)に対して開発されてきた。
【0021】
【非特許文献34】Jennings,H.J.and Lugowshi,C.1981.Immunochemistry of groups A,B and C meningococcal polysaccharides−tetanus toxoid conjugates.J.Immunol.127:1011−1018.
【0022】
既に述べたように、主としてシー・ジェジュニの多くの菌株のLOS核とヒトのガングリオシドとの間の分子上の類似性により、現在、カンピロバクターに対する承認されたワクチンは存在しない(非特許文献35)。しかしながら、細菌性莢膜を配合するワクチン処方物は、多数の病原体に対して開発されてきた。一般に、莢膜ワクチンは、ヒトに免疫原性であり、無毒である(非特許文献36)。莢膜ワクチンに伴う一般的な問題の一つは、乳児におけるすべての多糖の免疫原性が弱いこと、そして莢膜ワクチンの多くが小児に特に脅威となる疾患に向けられているという事実である。ネズミにおける研究に基づいて、精製多糖抗原は、T細胞に無関係であり、そしてIgM型の反応のみを誘発できると考えられる。逆に、成人は、多糖に対してIgMおよびIgA抗体に加えて、IgGを生ずることができる。B型H.インフルエンザエ(非特許文献37、38および39)、A、BおよびC群ネイセリア・メニンギディティス(Neisseria meningiditis)(非特許文献40および41)および6A型ストレプトコッカス・ニュウモニエ(非特許文献42)に対するワクチンへの乳児の反応は、蛋白への複合に従ってすべて改善されている。
【0023】
【非特許文献35】Moran,A.P.,B.J.Appelmelk,and G.O.Aspinall.1996.Molecular mimicry of host structures by lipopolysaccharides of campylobacter and Helicobacter spp.:implications in pathogenesis.J.Endotox.Res.3(6):521−531.
【非特許文献36】Jennings,H.J.Capsular polysaccharides as vaccine candidates.1990.Curr.Top.Microbiol.Immunol.150:97−127.
【非特許文献37】Schneerson,R.,Barrera,O.,Sutton,A.and Robbins,J.B.1980.Preparation,characterization and immunogenicity of Haemophilus influenzae type b polysaccharide protein conjugates.J.Exp.Med.152:361−376.
【非特許文献38】Anderson,P.W.1983.Antibody responses to Haemophilus influenzae type b and diptheria toxin induced by conjugates of oligosaccharides of THE type b capsule with THE non toxic protein CRM197 Infect.Immun.39:233−238.
【非特許文献39】Marburg,S.,Jorn,D.,Tolman,R.L.,Arison,B.,McCauley,J.,Kniskern,P.J.,Hagopian,A.and Vella,P.P.1986.Biomolecular chemistry of macromolecules:synthesis of bacterial polysaccharide conjugates with Neisseria meningiditis membrane protein.J.Am.Chem.Soc.108:5282−5287.
【非特許文献40】Jennings,H.J.and Lugowshi,C.1981.Immunochemistry of groups A,B and C meningococcal polysaccharides−tetanus toxoid conjugates.J.Immunol.127:1011−1018.
【非特許文献41】Jennings,H.J.,C.W.Lugowski,F.E.Ashton,J.A.Ryan.1983.the structure of THE capsular polysaccharide obtained from a new serogroup(L)of Neisseria meningitidis. Carbohydr.Res.112(一):105−111.
【非特許文献42】Chu,C,Schneerson,R.,Robbins,J.B.and Rastogi,S.C.1983.Further studies on THE immunogenicity of Haemophilus influenzae type b and pneumoccocal type 6A polysaccharide−protein conjugates.Infect.Irnmun.40:245−256.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0024】
ワクチンは、下痢原性細菌に曝される可能性のある人々に抗下痢の保護をあたえる好ましい方法である。しかし、現在、カンピロバクター・ジェジュニに対して承認された有効なワクチンは存在しない。
【課題を解決するための手段】
【0025】
本発明の目的は、GBSを同時に誘発することなく、重要な病原性菌株シー・ジェジュニ(C.jejuni)に対して免疫反応を誘発できる莢膜多糖ポリマーからなる抗シー・ジェジュニ免疫原性組成物である。
【0026】
本発明の他の目的は、T依存担体分子例えばCRM197にシー・ジェジュニの莢膜を複合することにより細菌の重要な病原性菌株に対する増強したT細胞依存免疫を有する抗シー・ジェジュニ予防処方物である。
【0027】
本発明の他の目的は、免疫反応を誘発するために担体を複合したまたは複合していない抗C.ジェジュニ莢膜多糖組成物を投与する方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
シー・ジェジュニ(C.jejuni)莢膜部分は、血清診断に重要である。しかし、60を越えるペナー血清型が同定されているが、ほとんどのカンピロバクター下痢疾患は、限られた数の血清型のみを発現するシー・ジェジュニにより生ずる。血清診断における莢膜構造の重要性のために、それらは極めて免疫原性の構造であることを前提としている。さらに、それらは、リポオリゴ糖により観察される免疫類似性により生ずる望ましくない自己免疫の誘発を示そうとしない。そのため、莢膜または莢膜成分は、抗C.ジェジュニワクチンに非常に有用であると思われる。本発明で規定されるシー・ジェジュニの莢膜は、反復多糖構造からなる莢膜性ポリマーに関する一般的な名称である。反復構造は、反復する単一の糖部分として規定されるホモポリマー、または反復二糖または三糖である。莢膜性反復多糖ポリマーの多数の種が同定されている。莢膜の多糖構造の属を説明するために、以下にカンピロバクター菌株の周知の莢膜の多糖構造をリストしている。
【0029】
シー・ジェジュニの莢膜の化学的組成は、先ずシー・ジェジュニを生長させ、次に水・フェノール抽出、超遠心分離およびゲル透過クロマトグラフィーにより分析された。特定の炭水化物の構造は、気体・液体クロマトグラフィー(GLC)およびGLC質量分析および高速原子衝撃質量分析(FAB−MS)により決定された。糖のアノマー性構造は、核磁気共鳴分析(NMR)により決定された。
【0030】
【表2】

【0031】
【非特許文献43】Aspinall,G.O.,C.M.Lynch,H.Pang,R.T.Shaver,A.P.Moran.1995.Chemical structures of THE core region of campylobacter jejuni 0:3 lipopolysaccharide and an associated polysaccharide.Eur.J.Biochem.1995.231(3):570−578.
【非特許文献44】Aspinall,G.O.,S.Fujimoto,A.G.MacDonald,H.Pang,L.A.Kuryjanczyk and J.L.Penner.1994a.Lipopolysaccharides from campylobacter jejuni associated with Guillain Barre Syndrome patients mimic human gangliosides in structure.Infect.Immun.62:2122−2125.
【非特許文献45】Aspinall,G.O.,McDonald,A.G.,and Pang,H.1992.Structures of THE O chain from lipopolysaccharides of campylobacter jejuni serotypes 0:23 and 0:36.Carbohyr.Res.231:13−20.
【非特許文献46】Aspinall,G.O.,McDonald,A.G.,and Pang,H.1992.Structures of the O chain from lipopolysaccharides of campylobacter jejuni serotypes 0:23 and 0:36.Carbohyr.Res.231:13−20.
【非特許文献47】Muldoon,J.,A.S.Shashkov,A.P.Moran,J.A.Ferris,S.N.Senchenkova,and A.V.Savage.2002.Structures of two polysaccharides of campylobacter jejuni 81116.Carbo.Res.337:2223−2229.
【非特許文献48】St.Michael,F.,C.M.Szymanski,J.Li,K.H.Chan,N.H.Khieu,S.Larocque,W.W.Wakarchuk,J.−R.Brisson,and M.A.Monteiro.2002.The structures of the lipooligosaccharide and capsule polysaccharide of campylobacter jejuni genome sequenced strain NCTC 11168.Eur.J.Biochem.269:5119−5136.
【非特許文献49】Hanniffy,O.M.,A.S.Shashkov,A.P.Moran,M.M.Prendergast,S.N.Senchenkova,Y.A.Knirel,and A.V.Savage.1999.Chemical structure of a polysaccharide from campylobacter jejuni 176.83(serotype 0:41)containing only furanose sugars.Carbohydr.Res.319:124−132.
【非特許文献50】Aspinall,G.O.,A.G.MacDonald,T.S.Raju,H.Pang,L.A.Kurjanczyk,J.L.Penner and A.P.Moran.1993.Chemical structure of THE core region of campylobacter jejuni serotype 0:2 lipopolysaccharide.Eur.J.Biochem.213:1029−1037.
【非特許文献51】McNaIIy,DJ.,H.C.Jarrell,J.Li,N.H.Khieu,E.Vinogradov,CM.Szymanski,and J.R. Brisson. 2005. the HS:一 serostrain of campylobacter jejuni has a complex teichoic acid−like capsular polysaccharide with nonstochiometric fructofuranose branches and O− methyl phosphoramidite groups.FEBS J.272:4407−4422.
【0032】
これらの分析に基づき、シー・ジェジュニ菌株81−176の莢膜は、式α−D−Gal(1−2)−α−6−デオキシ−3−Me−D−altro−ヘプトース(1,3)β−D−アセチル−グルコサミン([→3]−α−D−Gal−(1→2)−6d−α−D−altro−Me−Hep−(1→3)−β−D−GlcNAc−(1→))により示される3つの炭水化物の反復ポリマーであることが決定された。Gal単位の位置O−2は、O−メチル−ホスホルアミデートにより部分的(約50−75%)に置換される。さらに、菌株CG8486の莢膜が分析されそして同様な構造からなることが示されるが、式→3)−α−6−デオキシ−D−イド−ヘプトース−(1→4)−β−D−GlcNAc−(1→により示される反復二糖からなる。
【0033】
そのため、本発明の局面は、シー・ジェジュニ(C.jejuni)の反復多糖の莢膜ポリマーの属の1つまたは複数の種からなるワクチン処方物である。
【実施例1】
【0034】
C.ジェジュニ菌株81−176莢膜を含む抗シー・ジェジュニ組成物により誘発される免疫反応
シー・ジェジュニ莢膜の免疫原性を示すために、BALB/cマウスを皮下でリン酸塩緩衝塩水(PBS)またはシー・ジェジュニ81−176からの精製した莢膜の何れかによって免疫化した。次の免疫反応は、コントロールとしてウシ血清アルブミン(BSA)を使用して酵素結合イムノソルベント分析(ELISA)によって測定された。この分析では、抗原は精製した莢膜であった。
【0035】
研究では、PBSまたは25μgの莢膜の2つの投与による免疫化は、免疫反応(糞中の分泌IgA、血清IgGまたは血清IgM)を生じなかった。莢膜の100μgの3回投与および400μgの2回投与による免疫化(以下参照)もsIgA反応を生じなかった。しかし、100μgの3回投与を受けた5匹中1匹は、血清IgG反応(1:160の力価)を示し、そして5匹中3匹は血清IgM反応(1:4000−1:6000)を示した。400μgの2回の投与後、5匹中3匹は、血清IgG反応(1:640−1:1280の力価)を有し、そして5匹中5匹は、血清IgM反応(1:6000−1:10000に及ぶ力価)を有した。この群は、わずか2回の免疫化後の強い免疫反応のため3回目の免疫化を受けなかった。
【0036】
この実施例の莢膜免疫原は、アジュバントなしで皮下投与されたが、アジュバントと一緒の皮下投与も考えられ、LTR192G、水酸化アルミニウム、RC529E、QS21、E294、オリゴヌクレオチド(ODN)、CpG含有オリゴデオキシヌクレオチド、リン酸アルミニウム、MPL(商標)(GlaxoSmithKline、Middlesex、英国)またはこれらまたは他の可能性のあるアジュバントの組み合わせを含むが、これらに限定されない。さらに、実施例は皮下投与を示しているが、アジュバントとともにまたはなしで鼻腔内投与も考えられる。
【実施例2】
【0037】
莢膜−CRM197複合物に対する免疫
顕著なIgG反応が、マウスにおいて精製した莢膜に対する反応において観察されたが、多糖に対する免疫は、しばしばT細胞不依存免疫反応を伴う。それゆえ、小児は、典型的に多糖の抗原に対してIgM反応を生じさせるに過ぎないが、成人はIgG、IgAおよびIgM反応を生じさせることができる。
【0038】
莢膜部分に対する反応をさらに改善させる可能性のために、シー・ジェジュニ莢膜の免疫原性をT依存担体蛋白への複合物として評価した。好ましい担体は、肺炎複合ワクチンで用いて成功したジフテリア毒素の無毒なものであるCRM197である(非特許文献52)。図1を参照して、莢膜・CRM複合物は、精製したシー・ジェジュニ菌株81−176を過ヨウ素酸塩により酸化し、そして酸化した生成物をCRMに結合することにより製造された。図1において、複合は、莢膜多糖部分[→3]−α−D−Gal−(1→2)−6d−α−D−altro−Me−Hep−(1→3)−β−D−GlcNAc−(1→)または多糖部分α−6−デオキシ−イド−ヘプトース(1→4)−β−GlcNAcについてなされた。
【0039】
【非特許文献52】Anderson,P.W.1983.Antibody responses to Haemophilus influenzae type b and diptheria toxin induced by conjugates of oligosaccharides of THE type b capsule with THE non toxic protein CRM197 Infect.Immun.39:233−238.
【0040】
莢膜−CRM複合物の免疫原性は、Balb/cマウスにおいて評価された。5群のマウスを、表3に示されるように、14日の間隔で3回の投与により皮下で免疫化された。血液を、−1日、14日、28日、56日および92日に集めた。動物が莢膜に血清反応反転したかどうかの決定は、酵素結合イムノソルベント分析(ELISA)によりIgMおよびIgG反応を測定することによってなされた。図2で示されるIgMおよびIgGに関する終点力価は、それぞれ>56および>32であった。終点力価のデータは、logとして示される。莢膜に対するマウスの反応の%は、表4に示される。
【0041】
【表3】

【0042】
【表4】

【0043】
表4および図2で示されるように、複合した莢膜は、莢膜に対して強い抗体反応を誘発した。莢膜に対する血清反応反転は、リン酸塩緩衝塩水のみを受けた動物では見られなかった。この実施例は、シー・ジェジュニ81−176からの莢膜複合物を使用する本発明を説明しているが、本発明は、また抗ジフテリアワクチンの生成におけるシー・ジェジュニの他の菌株からの莢膜の使用を含む。
【実施例3】
【0044】
莢膜−CRM複合物へのマウスにおける免疫反応の有効期間
CRM197へ複合化した莢膜により誘発された免疫反応の有効期間を評価するために、血清力価を長期間免疫化されたマウスについてモニターした。この検討において、マウス(n=10)は、14日の間隔(すなわち研究の0日、14日および28日)で、リン酸塩緩衝塩水(PBS)(0μg)、5、10、25または50μgのCRM197へ複合化したシー・ジェジュニ莢膜の3回投与により皮下で免疫化された。血液サンプルを免疫化全研究304目前に間隔をおいて集め、抗莢膜IgGを酵素結合イムノソルベント分析(ELISA)により測定した。
【0045】
図3に関して、PBSにより免疫化されたマウスでは、無視してもよい抗莢膜特異性抗体が検出され、それは検討中変化しないままであった。2回投与後、低いが容易に検出可能なレベルのIgGがELISAにより検出された。この反応は、3回目の投与後増強された。強い免疫反応が検出されたが、実験結果は、認められるワクチン投与反応を生じなかったが、恐らく投与レベルが要求されたのよりも最初高かったことを示している。血清IgGレベルは、約90−150日目にピークに達し、実験中維持されたままであった。IgGレベルにおける僅かな低下は、196日目後顕著であった。
【実施例4】
【0046】
莢膜−CRM複合物の有効度
シー・ジェジュニの莢膜−CRM197処方物の有効度の評価をマウスで行った。この実験では、マウスは、14日の間隔(すなわち、0日、14日および28日)で5、10または25μgの莢膜−CRM197複合物の3回投与により免疫化された。コントロール動物は、PBSを受けた。すべての動物(n=7)は、4×10cfuのシー・ジェジュニ81−176により120日目に免疫性をテストされた。免疫性のテスト後、動物は、感染による病気の進展について後続の6日間調べられた。疾患の程度に基づいて、スコアを以下のようにそれぞれの動物について割り当てた。0=見かけの病気なし。1=逆毛がたつ。2=逆毛がたち、身体を丸める。3=死亡。
【0047】
毎日の病気のインデックスおよび群の平均のインデックスを計算した。さらに、免疫性テスト前および免疫性テスト後、体重の低下が測定された。病気に基づくワクチンの有効度および体重の低下は、以下の式に基づいて計算された。
【0048】
(コントロール−ワクチン処理)/(コントロール)×100
図4に関して、同様な莢膜特異性血清IgGは、5、10または25gの莢膜−CRM197による免疫化後に見られた。表3に示されるように、防御免疫反応は、防御有効度について用量反応で観察された。疾病インデックスは、25μgの莢膜−CRM197により免疫化された群で最低であり、5μgの莢膜−CRM197複合物により免疫化される群で最高であった。この用量反応は、また体重%における変化が有効度を評価するのに使用されたとき見られた。
【0049】
体液の免疫反応のさらなる性質の特定では、莢膜特異性血清IgGサブクラス(すなわち、IgG1、IgG2aおよびIgG2b)を、限られた数のサンプルについて測定した。少なくとも50%の防御を示した動物は、IgG2aよりIgG2bのより高いレベルを有し勝ちであり、9匹の防御された動物では4.3+/−1.8の2b/2a比であり、非防御の動物では2.6+/−0.8のそれであった。より高いIgG2bのレベルは、Th1型免疫反応の指標である。
【0050】
【表5】

【実施例5】
【0051】
ヒトにおける莢膜に対する免疫の誘発の予防例
本発明の1つの対象は、ヒトにおいて強いかつ有効な免疫反応を誘発するシー・ジェジュニ(C.jejuni)莢膜の能力であるが、禁忌であるギラン・バレ症候群の誘発ではない。ヒトにおける防御免疫を誘発する最適の方法は、マウスおよびモンキーのような動物における検討を先に行うことである。シー・ジェジュニ菌株の単一または混合物からの莢膜を含むそれぞれのワクチン処方物について、限られた量の実験が、最適な有効投与範囲を確かめるのに必要とされる。しかし、抗シー・ジェジュニ治療下痢防御免疫を誘発する予防的方法は、以下の段階を含む。
【0052】
a.初回免疫は、単一のシー・ジェジュニまたはC.ジェジュニ細菌の複数の菌株からのシー・ジェジュニ莢膜を含む免疫原性処方物の投与による。別の方法としてまたは精製した莢膜に加えて、処方物は、T依存担体分子例えばCRM197に複合したシー・ジェジュニ莢膜を含むことができる。ワクチン処方物は、経口、経鼻、皮下、皮内、経皮、筋肉内または直腸内で投与できる。投与経路に応じて、ワクチン処方物は、任意の多数のアジュバントとともにまたはなしで投与でき、それらは、LTR 192G、水酸化アルミニウム、RC529E、QS21、E294、オリゴデオキシヌクレオチド(ODN)、CpG−含有オリゴデオキシヌクレオチド、リン酸アルミニウム、MPL(商標)(GlaxoSmithKline、Middlesex、英国)またはこれらまたは他の可能性のあるアジュバントの組み合わせを含むが、これらに限定されない。免疫原の単位投与の範囲は、緩衝溶液の範囲中で0.1μgから10mgである。
【0053】
b.初回免疫の投与の後で、アジュバントとともにまたはなしで緩衝水溶液中で0.1μgから10mgの投与量範囲の免疫原による2−4回の効果増強の投与も投与できる。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】シー・ジェジュニ菌株81−176の精製した莢膜およびCG8484のCRM197への複合を示す概略図である。シー・ジェジュニ81−176莢膜には、Gal単位の位置O−2は、O−メチル−ホスホルアミデートにより部分的(約50−75%)に置換されている。
【図2】CRMに複合したシー・ジェジュニ菌株81−176の皮下投与後の抗体反応を示すELISAの結果である。
【図3】CRMに複合した莢膜に対する免疫反応の有効期間を示す検討のELISAの結果である。
【図4】シー・ジェジュニによる抗原投与から防御されたマウスにおけるIgG反応を示す莢膜特異性抗体の血清力価のELISAの結果である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
組成物が1つ以上のカンピロバクター・ジェジュニ菌株からのカンピロバクター・ジェジュニ莢膜多糖ポリマーからなることを特徴とする免疫原組成物。
【請求項2】
該多糖が、ホモポリマー、二糖または三糖からなる反復構造からなる請求項1記載の免疫原組成物。
【請求項3】
該多糖ポリマーが、式[→3]−α−D−Gal−(1→2)−6d−α−D−altro−Me−Hep−(1→3)−β−D−GlcNAc−(1→)を有する反復三糖構造である請求項2記載の免疫原組成物。
【請求項4】
該多糖ポリマーが、式→3)−α−6−デオキシ−D−イド−ヘプトース(1→4)−β−D−GlcNAc−(1→を有する反復二糖構造である請求項2記載の免疫原組成物。
【請求項5】
該組成物が、担体分子に複合したカンピロバクター・ジェジュニの1つ以上の菌株からのカンピロバクター・ジェジュニ莢膜多糖ポリマーからなることを特徴とする免疫原組成物。
【請求項6】
該莢膜が、ホモポリマー、二糖または三糖からなる反復構造である多糖ポリマーからなる請求項5記載の免疫原組成物。
【請求項7】
該担体分子がCRM197である請求項5記載の免疫原組成物。
【請求項8】
該担体分子が還元的アミノ化により複合される請求項7記載の免疫原組成物。
【請求項9】
該莢膜多糖が、式[→3]−α−D−Gal−(1→2)−6d−α−D−altro−Me−Hep−(1→3)−β−D−GlcNAc−(1→)を有する反復構造からなる請求項5記載の免疫原組成物。
【請求項10】
該莢膜多糖が、式→3)−α−6−デオキシ−D−イド−ヘプトース(1→4)−β−D−GlcNAc−(1→を有する反復構造からなる請求項5記載の免疫原組成物。
【請求項11】
該莢膜多糖が、式[→3]−α−D−Gal−(1→2)−6d−α−D−altro−Me−Hep−(1→3)−β−D−GlcNAc−(1→)を有する反復構造からなる請求項7記載の免疫原組成物。
【請求項12】
該莢膜多糖が、式→3)−α−6−デオキシ−D−イド−ヘプトース(1→4)−β−D−GlcNAc−(1→を有する反復構造からなる請求項7記載の免疫原組成物。
【請求項13】
a.1投与あたり0.1μgから10mgの投与量範囲でアジュバントとともにまたはなしで1つ以上のカンピロバクター・ジェジュニ菌株からのシー・ジェジュニ莢膜多糖ポリマーを含む請求項1の免疫原組成物を投与する段階、
b.1投与あたり0.1μgから10mgの投与量範囲でアジュバントとともにまたはなしで効果増強量の該免疫原組成物を投与する段階
からなることを特徴とする抗カンピロバクター・ジェジュニ免疫を生成する方法。
【請求項14】
該莢膜多糖が担体に複合している請求項13記載の方法。
【請求項15】
該担体がCRM197である請求項13記載の方法。
【請求項16】
該莢膜多糖ポリマーが、ホモポリマー、二糖または三糖からなる反復構造からなる請求項13記載の方法。
【請求項17】
該莢膜多糖が、式[→3]−α−D−Gal−(1→2)−6d−α−D−altro−Me−Hep−(1→3)−β−D−GlcNAc−(1→)を有する反復構造からなる請求項13記載の方法。
【請求項18】
該莢膜多糖が、式→3)−α−6−デオキシ−D−イド−ヘプトース(1→4)−β−D−GlcNAc−(1→を有する反復構造からなる請求項13記載の方法。
【請求項19】
該莢膜多糖が、式[→3]−α−D−Gal−(1→2)−6d−α−D−altro−Me−Hep−(1→3)−β−D−GlcNAc−(1→)を有する反復構造からなる請求項14の方法。
【請求項20】
該莢膜多糖が、式→3)−α−6−デオキシ−D−イド−ヘプトース(1→4)−β−D−GlcNAc−(1→を有する反復構造からなる請求項14記載の方法。
【請求項21】
該莢膜多糖が、式[→3]−α−D−Gal−(1→2)−6d−α−D−altro−Me−Hep−(1→3)−β−D−GlcNAc−(1→)を有する反復構造からなる請求項15記載の方法。
【請求項22】
該莢膜多糖が、式→3)−α−6−デオキシ−D−イド−ヘプトース(1→4)−β−D−GlcNAc−(1→を有する反復構造からなる請求項15記載の方法。
【請求項23】
該アジュバントが、LTR 192G、水酸化アルミニウム、RC529E、QS21、E294、オリゴデオキシヌクレオチド(ODN)、CpG−含有オリゴデオキシヌクレオチド、リン酸アルミニウムからなる群から選ばれる請求項13記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公表番号】特表2009−508962(P2009−508962A)
【公表日】平成21年3月5日(2009.3.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−532345(P2008−532345)
【出願日】平成18年9月20日(2006.9.20)
【国際出願番号】PCT/US2006/036619
【国際公開番号】WO2007/038122
【国際公開日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【出願人】(507386139)アメリカ合衆国 (6)
【Fターム(参考)】