[发明专利]具有疫苗佐剂效应的丝状纳米颗粒

说明书

本发明涉及丝状(即线状)纳米颗粒，其包含固醇和衍生自莫利纳皂树的选自皂树酸和皂树皂苷的组分。更具体的，本发明涉及所述线状纳米颗粒在疫苗和药物递送或吸附系统中的用途、其生产方法及其用途例如用作疫苗佐剂和用于癌症疗法中的用途。

技术领域

本发明涉及丝状或线状纳米颗粒，其包含固醇和三萜皂苷(例如衍生自莫利纳皂树(Quillaja saponaria Molina)的选自皂树(quillaja)皂苷的组分)。更具体的，本发明涉及该丝状纳米颗粒在疫苗、癌症疗法和药物递送中的用途、其生产方法及其用途(例如作为疫苗佐剂用于人类和兽医用途)。

发明背景

疫苗需要最佳佐剂包括免疫增强剂和递送系统以在动物和人类中提供长期保护免受传染性疾病折磨。油乳液、脂多糖、聚合物、皂苷、脂质体、细胞因子、免疫刺激复合物(ISCOM)、弗氏完全佐剂、弗氏不完全佐剂、明矾、细菌毒素等是正在研究中或已经在许可的疫苗中实施的常见佐剂。皂苷基佐剂具有刺激细胞介导的免疫系统以及增强抗体产生的能力并且具有佐剂活性仅需要低剂量的优势。

ISCOM基质是还包含磷脂的系统中由于皂树皂苷与胆固醇之间的相互作用所产生的一系列结构上确定的球形、空心、笼状的自组装纳米颗粒(40至60nm，如利用动态光散射(DLS)所观察到的)。它们展现具有测量的约-30mV的ζ-电位的负静电荷。ISCOM基质与抗原的组合被称为ISCOM。据信皂树皂苷(和可能地具有三萜核心的所有皂苷)对胆固醇具有高亲和力，这诱导ISCOM基质的结构化和稳定化。

由于ISCOM在就尺寸和形状方面模拟病毒颗粒，因此已广泛探索ISCOM的抗原递送(Barr，1998)。ISCOM高免疫反应主要与展现强免疫刺激活性的QS(皂树)皂苷(特别是酰化组分(例如QS-21))的存在有关(Boyaka等人，2001)。这与ISCOM的特定性质组合提供总体佐剂效应，并且据报道可诱导体液和细胞免疫反应(Sun等人，2009)。

制造ISCOM所面临的最大挑战与胆固醇在水相中的“溶解”有关，因为该分子基本上不溶于水。形成ISCOM的基本思想是将胆固醇以混合胶束或被整合至由助洗剂(co-detergent)或磷脂形成的囊泡中的形式提供至主体溶剂。皂树皂苷的胶束溶液的添加导致胆固醇分子重新分布至皂苷胶束中，和该分子重新组织成特征性ISCOM颗粒。然而，该过程实际上产生在群体均匀性和颗粒数量方面的可变的结果。因此，需要多个下游纯化步骤以通过离心、超过滤、切向流或透析来消除聚集或残留的胆固醇和磷脂(例如磷脂酰胆碱)。此类技术必然在生产过程期间造成材料损失。对ISCOM的大规模生产更不利的是使用药物级磷脂(和有时是助洗剂)，这进一步增加制造成本。昂贵的半合成胆固醇(来自非动物来源)的损失还导致生产成本飙升。总之，产率和损失的这些变化成为大规模生产可负担得起的皂苷基佐剂纳米颗粒的严重阻碍。

Morein等人通过发现一种导致所谓的“G3”皂苷基纳米颗粒的新型的无磷脂制备方法解决了与ISCOM生产相关的一些配制问题，此描述于例如国际专利申请WO2013051994和WO2014163558中。然而，不幸的是，由于所获得的产物显示异质并且可变的颗粒尺寸分布，因此该制备方法还被证明难以以商业规模实施，并且本发明的发明人现已证实实际上产生具有不同于该两个专利申请中描述的形态的颗粒。

本发明人已尝试扩大描述于WO2013051994和WO2014163558中的程序的规模进行深入研究，但意识到描述于该专利申请中并且在电子显微照片上以约20nm圆形斑点出现的“G3”纳米颗粒不能通过遵循该申请中的指示再现。当不仅通过如在该两个专利申请案中所利用的透射电子显微镜(TEM)，而且通过动态光散射(DLS)和原子力显微镜(AFM)分析所获得的产物时，首先实现这一点。问题的简单之处在于所要求保护的20nm颗粒仅通过TEM分析可见，而用DLS或AFM则不可见。