早鸽—汇聚行业精英
  • 联系客服
  • 帮助中心
  • 投诉举报
  • 关注微信
400-006-1351
您的问题早鸽都有答案
3000+专业顾问
搜索
咨询

疫苗组合物和其使用方法

  • 专利名称
    疫苗组合物和其使用方法
  • 发明者
    A·凯弗尔, B·B·布隆贝格, P·M·达夫塔里安, P·塞拉菲尼, V·L·佩雷, V·P·莱蒙, 黎薇
  • 公开日
    2012年5月9日
  • 申请日期
    2010年4月1日
  • 优先权日
    2009年4月1日
  • 申请人
    迈阿密大学
  • 文档编号
    A61K39/38GK102448491SQ201080025067
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种疫苗,所述疫苗包括至少一种带电、高度分支的聚合枝状物,其偶联有至少一种 T辅助肽和编码至少一种抗原的核酸,其中所述至少一种T辅助肽和所述核酸偶联于所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞且所述至少一种T辅助肽、至少一种带电的高度分支聚合枝状物和核酸的组合能诱导针对所述至少一种抗原的免疫应答2.如权利要求1所述的疫苗,其特征在于,所述至少一种枝状物结合聚肌胞苷酸3.如权利要求1所述的疫苗,其特征在于,所述疫苗还包括药学上可接受的载体和油包水乳液4.如权利要求1所述的疫苗,其特征在于,所述至少一种T辅助肽是Pan-DR表位 (PADRE) ο5.如权利要求4所述的疫苗,其特征在于,所述至少一种T辅助肽是各具有SEQID NO 1所示氨基酸序列的2个PADRE表位6.如权利要求1所述的疫苗,其特征在于,所述核酸是表达载体且所述至少一种抗原是癌抗原或来自传染性病原体的抗原7.如权利要求1所述的疫苗,其特征在于,所述至少一种T辅助肽是流感HA8.如权利要求1所述的疫苗,其特征在于,所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物是PAMAM枝状物9.一种疫苗,所述疫苗包括至少一种带电、高度分支的聚合枝状物,其偶联有至少一种 T辅助肽和至少一种肽或多肽抗原,其中所述至少一种T辅助肽和所述至少一种肽或多肽抗原偶联于所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞且所述至少一种T辅助肽、至少一种带电的高度分支聚合枝状物和至少一种肽或多肽抗原的组合能诱导针对所述至少一种肽或多肽抗原的免疫应答10.如权利要求9所述的疫苗,其特征在于,所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物还偶联不同于所述至少一种肽或多肽抗原的第二种肽或多肽抗原11.如权利要求9所述的疫苗,其特征在于,所述疫苗还包括第二种带电、高度分支的聚合枝状物,其偶联有至少一种T辅助肽和不同于所述至少一种肽或多肽抗原的第二种肽或多肽抗原,其中所述至少一种T辅助肽和所述第二种肽或多肽抗原偶联于所述第二种带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞且所述至少一种T辅助肽、所述第二种带电的高度分支聚合枝状物和所述第二种肽或多肽抗原的组合能诱导针对所述第二种肽或多肽抗原的免疫应答12.如权利要求9所述的疫苗,其特征在于,所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物结合聚肌胞苷酸13.如权利要求9所述的疫苗,其特征在于,所述疫苗还可包括药学上可接受的载体14.如权利要求9所述的疫苗,其特征在于,所述疫苗还可包括油包水乳液15.如权利要求9所述的疫苗,其特征在于,所述至少一种T辅助肽是Pan-DR表位16.如权利要求15所述的疫苗,其特征在于,所述至少一种T辅助肽是各具有SEQID NO 1所示氨基酸序列的2个Pan-DR表位17.如权利要求9所述的疫苗,其特征在于,所述至少一种肽或多肽抗原是癌抗原或来自传染性病原体的抗原18.如权利要求9所述的疫苗,其特征在于,所述至少一种T辅助肽是是流感HA19.如权利要求9所述的疫苗,其特征在于,所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物是PAMAM枝状物20.一种递送抗原给哺乳动物并诱导所述哺乳动物中生成针对所述抗原的单克隆抗体的方法,所述方法包括以下步骤将含有至少一种带电、高度分支的聚合枝状物的组合物给予哺乳动物,所述枝状物偶联有至少一种T辅助肽和至少一种肽或多肽抗原或编码至少一种抗原的核酸,其中所述至少一种T辅助肽和所述核酸或至少一种肽或多肽抗原偶联于所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞且所述至少一种T辅助肽、至少一种带电的高度分支聚合枝状物、和所述核酸或至少一种肽或多肽抗原的组合能诱导针对所述至少一种肽或多肽抗原的免疫应答,所述组合物的量有效诱导MHC II型介导的T辅助细胞激活,其中将所述组合物给予所述哺乳动物导致生成针对所述至少一种肽或多肽抗原的单克隆抗体21.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述哺乳动物患有癌症,所述至少一种肽或多肽抗原是癌抗原,所述组合物是癌症疫苗22.如权利要求21所述的方法,其特征在于,所述组合物的给予在所述哺乳动物中不产生局部不良反应23.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述哺乳动物患有传染病,所述至少一种肽或多肽抗原来自传染性病原体,所述组合物是所述传染性病原体的疫苗24.如权利要求23所述的方法,其特征在于,所述组合物的给予在所述哺乳动物中不产生局部不良反应25.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物结合聚肌胞苷酸26.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述组合物还可包括药学上可接受的载体27.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述组合物还可包括油包水乳液28.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述至少一种T辅助肽是PADRE表位29.如权利要求28所述的方法,其特征在于,所述至少一种T辅助肽是各具有SEQID NO 1所示氨基酸序列的2个PADRE表位30.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述至少一种T辅助肽是流感HA31.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物是PAMAM枝状物32.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物还偶联有不同于所述至少一种肽或多肽抗原的第二种肽或多肽抗原33.如权利要求21所述的方法,其特征在于,所述组合物还可包括第二种带电、高度分支的聚合枝状物,其偶联有至少一种T辅助肽和不同于所述至少一种肽或多肽抗原的第二种肽或多肽抗原,其中所述至少一种T辅助肽和所述第二种肽或多肽抗原偶联于所述第二种带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞且所述至少一种T辅助肽、所述第二种带电的高度分支聚合枝状物和所述第二种肽或多肽抗原的组合能诱导针对所述第二种肽或多肽抗原的免疫应答34.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述哺乳动物是啮齿类动物或兔并从所述哺乳动物中收获单克隆抗体35.如权利要求34所述的方法,其特征在于,所述单克隆抗体通过以下步骤制备从所述哺乳动物中收获所述抗体,确定所述抗体效价,从所述哺乳动物中取出脾,并与骨髓瘤融I=I ο36.如权利要求35所述的方法,其特征在于,所述抗体人源化37.一种组合物,所述组合物包括至少一种带电、高度分支的聚合枝状物,其偶联有至少一种T辅助肽和至少一种siRNA,其中所述至少一种T辅助肽和所述至少一种siRNA偶联于所述带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞38.如权利要求37所述的组合物,其特征在于,所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物是PAMAM枝状物,所述至少一种T辅助肽是PADRE,所述siRNA针对CTLA-4、Foxp3、 CD28、IDO或精氨酸酶139.一种将siRNA递送到专职抗原呈递细胞的方法,所述方法包括以下步骤(a)提供含有至少一种带电、高度分支的聚合枝状物的组合物,所述枝状物偶联有至少一种T辅助肽和至少一种siRNA,其中所述至少一种T辅助肽和所述至少一种siRNA偶联于所述带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞;(b)将所述组合物在一定条件下给予哺乳动物对象,该条件下偶联有至少一种T辅助肽和至少一种siRNA的所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物结合专职抗原呈递细胞且所述siRNA进入所述专职抗原呈递细胞40.如权利要求39所述的方法,其特征在于,所述带电、高度分支的聚合枝状物是 PAMAM枝状物,所述至少一种T辅助肽是PADRE41.如权利要求39所述的方法,其特征在于,所述siRNA针对CTLA_4、Foxp3、⑶28、IDO 或精氨酸酶142.如权利要求40所述的方法,其特征在于,所述siRNA防止所述专职抗原呈递细胞中的CTLA-4、Foxp3、CD28、IDO或精氨酸酶1表达43.一种在哺乳动物中抑制MHC II型肿瘤细胞增殖或诱导MHC II型肿瘤细胞凋亡的方法,所述方法包括以下步骤将含有至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物的组合物给予哺乳动物,所述枝状物偶联有至少一种T辅助肽且结合有编码蛋白的核酸,其中所述至少一种T辅助肽和所述核酸偶联和结合于所述至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合MHC II型肿瘤细胞且所述至少一种T辅助肽、所述至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物、和所述核酸或由核酸编码的蛋白的组合抑制MHC II型肿瘤细胞增殖或诱导MHC II型肿瘤细胞凋亡44.如权利要求43所述的方法,其特征在于,所述MHCII型肿瘤细胞是淋巴瘤或淋巴瘤的一部分45.如权利要求43所述的方法,其特征在于,所述带正电、高度分支的聚合枝状物是 PAMAM枝状物,所述至少一种T辅助肽是PADRE46.一种递送核酸到细胞的方法,所述方法包括使所述细胞接触含有至少一种带正电、 高度分支的聚合枝状物的组合物,所述枝状物偶联有至少一种T辅助表位和至少一种编码肽或蛋白的核酸,其中所述至少一种T辅助表位和所述核酸偶联于至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助表位特异性结合所述细胞且所述至少一种T辅助表位、至少一种带正电的高度分支聚合枝状物和所述核酸的组合被所述细胞内化47.如权利要求46所述的方法,其特征在于,所述肽或蛋白在所述细胞内表达48.如权利要求46所述的方法,其特征在于,所述带正电、高度分支的聚合枝状物是 PAMAM枝状物,所述至少一种T辅助肽是PADRE49.一种用于递送核酸给细胞的组合物,所述组合物包括至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物,其偶联有至少一种T辅助肽和和至少一种编码肽或蛋白的核酸,其中所述至少一种T辅助肽和所述核酸偶联于至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合所述细胞且所述至少一种T辅助肽、至少一种带正电的高度分支聚合枝状物和所述核酸的组合被所述细胞内化50.如权利要求46所述的组合物,其特征在于,所述带正电、高度分支的聚合枝状物是 PAMAM枝状物,所述至少一种T辅助肽是PADRE
  • 技术领域
    本发明一般涉及化学和免疫学领域本发明更具体涉及诱导对象中免疫应答的疫苗、组合物和方法
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:疫苗组合物和其使用方法通过使用疫苗预防微生物感染和致病过程被认为是抵御疾病的最有效和理想过程。在感染或疾病前以刺激宿主生物中免疫应答的方式将抗原或免疫原引入生物。然而, 传统的疫苗策略不能有效增强保护抵御许多病原或癌症。在超过100种病原中,通过传统疫苗策略仅制成约20种成功的疫苗。在诱导高细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应的那些疫苗中,一些疫苗常由于免疫原性较弱、免疫回避机制和假性印迹而显示中等的目标反应率。 目前的疫苗递送方法在诱导保护性免疫应答方面成功率中等,因为它们不诱导强“危险信号”,它们启动作为反馈机制的抑制反应且它们递送抗原给非专职性抗原呈递细胞(APC)。 例如,目前的癌症疫苗即使在产生高CTL反应时,也仅显示中等(2.6%)目标反应率。它们有许多缺点,包括免疫原性差和免疫回避机制。此外,最具前景的癌症疫苗(基于树突细胞和基于G-vax)非常昂贵且这些疫苗的制备很复杂(例如需要个人化和GMP生产)。基因疫苗或基因免疫涉及将遗传物质引入哺乳动物宿主以产生抗原,其被视作包括癌症疫苗在内的疫苗可能途径。递送的编码所述感兴趣抗原的哺乳动物表达载体引起体内表达和随后发生的抗原特异反应。此外,基因是带负电的聚合物,不能跨细胞膜到达细胞核以表达感兴趣蛋白。基因免疫提供许多优点,包括产生体内表达的全谱天然表位、相较给予体外表达重组蛋白可获得天然构象的蛋白、诱导抗体和细胞免疫应答、无需昂贵且往往挑战性的抗原生产步骤。然而,基因疫苗有一些缺点,包括破坏对自体抗原的耐受性、体内递送核酸到细胞和核较差、缺乏对特定细胞类型的特异性、和免疫应答较弱。其他疫苗形式也有缺点。例如,病毒递送基因产生对病毒载体的强免疫应答且涉及安全问题。从细菌中纯化蛋白和生产用作抗原的肽花费较大且耗时。目前,没有可靶向APC以生成特异和较强免疫应答而副作用没有或很少的经济、 有效疫苗形式。因此,非常需要靶向专职APC并引发较强和特异细胞和抗体反应且安全、经济、易用的疫苗。发明概述本文描述了基于纳米颗粒的组合物、药盒和方法及平台,用于体内递送抗原或编码抗原的核酸到专职性APC(PAPC)以产生对该抗原的较强和特异免疫应答。本文还描述了基于纳米颗粒的组合物、药盒、方法和平台,用于递送siRNA给PAPC和递送核酸、肽或蛋白给细胞(例如表达MHC II型的肿瘤细胞)。目前疫苗策略的一个主要缺陷在于其诱导包括调节τ细胞在内的抑制细胞。已知将抗原靶向递送给PAPC可减少或阻止抑制机制激活, 特别是调节T细胞的抑制机制。所述组合物、药盒和方法包括联用MHC靶向和免疫原性肽 (例如PADRE、HA)与带电(例如带正电)高度分支的聚合枝状物(例如PAMAM和其他枝状物)作为靶向递送核酸、肽或多肽给特定细胞的载体,从而产生基于纳米颗粒的新方法用于基因或蛋白免疫。本文所述的典型疫苗包括带电(例如带正电)高度分支的聚合枝状物, 其偶联MHC靶向和免疫原性肽如T辅助肽(例如,表位如PADRE肽或流感HA)、至少一种多肽抗原或编码所述至少一种抗原的核酸、和任选的聚i-c。本文所述带正电、高度分支的聚合枝状物有效结合带负电的生物分子,包括DNA、RNA和其他。偶联T辅助肽(例如,表位如 PADRE肽或流感HA)的带电(例如带正电)高度分支的聚合枝状物提供了由于递送特异抗原给PAPC而提 高功效的疫苗。在本文所述实验中,显示首次使用PADRE以通过其结合MHC II型分子而靶向PAPC。本文所述实验描述了 2种不同靶向肽的有效使用,所述肽的独特特征是结合MHC II型。因此,本文所述疫苗、方法和组合物涵盖所有MHC II型结合肽。本文所述疫苗、药盒和组合物提供了体内特异且有效转染PAPC、和普遍的内置通用T辅助活性, 其引起自体PAPC成熟并因而产生较强和特异免疫应答。枝状物由于提供对大小和形状的结构性控制(负荷空间)而成为理想的DNA递送候选物,它们为生物相容性(无毒性和无免疫原性),具有精确支架特性,具有针对特定靶向部分的明确表面可修饰功能,具有细胞粘附和内吞作用及递送到细胞质或核的能力,具有可接受的生物降解性(在体内安全降解的能力),能简单和持续地可重复(临床级)合成。在本文所述实验中,偶联DNA、siRNA、肽或多肽的带正电、高度分支的聚合枝状物包括在人和小鼠中都靶向APC并激活T辅助细胞的肽(例如PADRE肽或流感HA)。所述PADRE 肽具有2个主要功能因其结合PAPC上存在的MHC II型而护送DNA到PAPC且它刺激T辅助细胞,该细胞促进细胞毒性T细胞生成和抗体反应所需的类型转换。此新型纳米构建物具有基因和肽递送及免疫的独特性质。本文所述实验也显示偶联PADRE的带正电、高度分支的聚合枝状物(PAMAM枝状物)在治疗性设定中使B 16/LU8小鼠中已建立且高侵入性黑素瘤延迟生长并使其尺寸减小50%,在B16/0VA预防性设定中显示肿瘤100%消除,诱导针对免疫所用基因产物的强免疫应答,证明在小鼠和人APC中的转染效率提至2或3倍,体内递送编码GFP的质粒从而产生引流淋巴结,有效递送siRNA到人B细胞、T细胞、和鼠巨噬细胞。本文所述组合物和疫苗是特制的理想免疫平台,因为它们靶向MHC II型阳性细胞,其中所有或几乎所有都是PAPC。然而,同样重要的是MHC II型阳性细胞表达很重要的抑制或促进T细胞激活的共抑制和共刺激分子(包括但不限于⑶80、⑶86、B7-H1、B7-H4、 B7-DC、⑶137、0X40、Foxp3和其推定共刺激受体)。靶向调控这些途径中相关分子的表达可用于i)癌症、传染病的免疫治疗/接种或者其他新疫苗方法如针对成瘾或不孕或中和对象中疾病诱导剂的疫苗接种,以及控制自身免疫。本文所述的将疫苗靶向递送给APC通过产生强许多的免疫应答、减少抑制/反馈机制、和降低疫苗剂量从而预防毒性,为与目前疫苗策略相关的挑战提供解决方法。因此,本文所述疫苗包括至少一种带电、高度分支的聚合枝状物,其偶联至少一种 T辅助肽和编码至少一种抗原的核酸,其中所述至少一种T辅助肽和所述核酸偶联于所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞且所述至少一种T辅助肽、至少一种带电的高度分支聚合枝状物和核酸的组合能诱导针对所述至少一种抗原的免疫应答。在疫苗中,所述至少一种枝状物能结合聚肌胞苷酸。该实施方式可包括药学上可接受载体和/或油包水乳液。在一种实施方式中, 所述至少一种τ辅助肽是Pan-DR表位(PADRE),例如各具有SEQ ID NO 1所示氨基酸序列的2个PADRE表位。所述至少一种T辅助肽也可以是流感HA。所述核酸可以是表达载体且所述至少一种抗原可以是癌抗原或来自传染性病原体的抗原。所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物可以是PAMAM枝状物。本文还描述以下疫苗该疫苗包括至少一种带电、高度分支的聚合枝状物,其偶联至少一种T辅助肽和至少一种肽或多肽抗原,其中所述至少一种T辅助肽和所述至少一种肽或多肽抗原偶联于所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞且所述至少一种T辅助肽、至少一种带电的高度分支聚合枝状物和至少一种肽或多肽抗原的组合能诱导针对所述至少一种肽或多肽抗原的免疫应答。在一种实施方式中,所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物还偶联不同于所述至少一种肽或多肽抗原的第二种肽或多肽抗原。所述疫苗还可包括第二种带电、高度分支的聚合枝状物,其上偶联至少一种T辅助肽和不同于所述至少一种肽或多肽抗原的第二种肽或多肽抗原,其中所述至少一种T辅助肽和所述第二种肽或多肽抗原偶联于所述第二种带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞且所述至少一种T辅助肽、所述第二种带电的高度分支聚合枝状物和所述第二种肽或多肽抗原的组合能诱导针对所述第二种肽或多肽抗原的免疫应答。所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物可结合聚肌胞苷酸。所述疫苗还可包括药学上可接受载体和/或油包水乳液。所述至少一种T辅助肽可以是Pan-DR表位,例如各具有SEQ ID NO 1所示氨基酸序列的2个Pan-DR表位。在另一实施方式中,所述至少一种T辅助肽是流感 HA。所述至少一种肽或多肽抗原可以是癌抗原或来自传染性病原体的抗原。所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物可以是PAMAM枝状物。本文还描述了将抗原递送给哺乳动物并诱导该哺乳动物中生成针对所述抗原的单克隆抗体的方法。所述方法包括以下步骤将含有至少一种带电、高度分支的聚合枝状物的组合物给予哺乳动物,所述枝状物偶联至少一种T辅助肽和至少一种肽或多肽抗原或所述至少一种抗原的编码核酸,其中所述至少一种T辅助肽和所述核酸或至少一种肽或多肽抗原偶联于所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞且所述至少一种T辅助肽、至少一种带电的高度分支聚合枝状物、和所述核酸或至少一种肽或多肽抗原的组合能诱导针对所述至少一种肽或多肽抗原的免疫应答,所述组合物的量有效诱导MHC II型介导的T辅助细胞激活,其中将所述组合物给予所述哺乳动物导致生成针对所述至少一种肽或多肽抗原的单克隆抗体。在所述哺乳动物患有癌症的一种实施方式中,所述至少一种肽或多肽抗原是癌抗原,所述组合物是癌症疫苗。通常,给予所述组合物在所述哺乳动物中不产生局部不良反应。在所述哺乳动物患有传染病的另一个实施方式中,所述至少一种肽或多肽抗原来自传染性病原体,所述组合物是所述传染性病原体的疫苗,通常在所述哺乳动物中不产生局部不良反应。所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物可结合聚肌胞苷酸和/或可包括一个药学上可接受载体和/或油包水乳液。在本方法的一种实施方式中,所述至少一种T辅助肽是PADRE表位,例如各具有 SEQ ID NO :1所示氨基酸序列的2个PADRE表位。所述至少一种T辅助肽也可以是流感HA。 所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物可以是PAMAM枝状物。所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物还可偶联不同于所述至少一种肽或多肽抗原的第二种肽或多肽抗原。所述组合物还可包括第二种带电、高度分支的聚合枝状物,其偶联至少一种T辅助肽和不同于所述至少一种肽或多肽抗原的第二种肽或多肽抗原,其中所述至少一种T辅助肽和所述第二种肽或多肽抗原偶联于所述第二种带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细 胞且所述至少一种T辅助肽、所述第二种带电的高度分支聚合枝状物和所述第二种肽或多肽抗原的组合能诱导针对所述第二种肽或多肽抗原的免疫应答。在一个生产和收获抗体的实施方式中,所述哺乳动物可以是啮齿类动物或兔并从所述哺乳动物中收获单克隆抗体。在此实施方式中,所述单克隆抗体通过以下步骤制备从所述哺乳动物中收获所述抗体,确定所述抗体效价,从所述哺乳动物中取出脾,与骨髓瘤融合。所述抗体可人源化处理。本文还描述以下组合物该组合物包括至少一种带电、高度分支的聚合枝状物, 其偶联至少一种τ辅助肽和至少一种SiRNA,其中所述至少一种T辅助肽和所述至少一种 siRNA偶联于所述带电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞。所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物可以是PAMAM枝状物,所述至少一种T辅助肽可以是PADRE,所述siRNA可针对例如CTLA-4、Foxp3、⑶28、IDO 或精氨酸酶1。本文进一步描述将SiRNA递送给专职抗原呈递细胞的方法,包括以下步骤提供含有至少一种带电、高度分支的聚合枝状物的组合物,所述枝状物偶联至少一种T辅助肽和至少一种siRNA,其中所述至少一种T辅助肽和所述至少一种siRNA偶联于所述带电、 高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合专职抗原呈递细胞;将所述组合物在一定条件下给予哺乳动物对象,所述条件下偶联至少一种T辅助肽和至少一种siRNA的所述至少一种带电、高度分支的聚合枝状物结合专职抗原呈递细胞且所述siRNA进入所述专职抗原呈递细胞。所述带电、高度分支的聚合枝状物可以是PAMAM枝状物,所述至少一种T辅助肽可以是例如PADRE,所述siRNA可针对例如CTLA_4、Foxp3、⑶28、 IDO或精氨酸酶1。在一种实施方式中,所述siRNA防止所述专职抗原呈递细胞中的CTLA-4、 Foxp3、CD28、IDO或精氨酸酶1表达。本文还描述了在哺乳动物中抑制MHC II型肿瘤细胞(例如淋巴瘤或淋巴瘤的部分)增殖或诱导MHC II型肿瘤细胞凋亡的方法。此方法包括以下步骤将含有至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物的组合物给予哺乳动物,所述枝状物偶联至少一种T辅助肽且结合编码蛋白的核酸,其中所述至少一种T辅助肽和所述核酸偶联并结合于所述至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合MHCII 型肿瘤细胞且所述至少一种T辅助肽、所述至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物、和所述核酸或由核酸编码的蛋白的组合抑制MHC II型肿瘤细胞增殖或诱导MHC II型肿瘤细胞凋亡。所述带正电、高度分支的聚合枝状物可以是例如PAMAM枝状物,所述至少一种T辅助肽可以是例如PADRE。然而,可使用任何适当的带正电、高度分支的聚合枝状物和T辅助肽。本文所述的递送核酸给细胞的方法包括使所述细胞接触含有至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物的组合物,所述枝状物偶联至少一种T辅助表位和至少一种编码肽或蛋白的核酸,其中所述至少一种T辅助表位和所述核酸偶联于至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助表位特异性结合所述细胞且所述至少一种T辅助表位、至少一种 带正电的高度分支聚合枝状物和所述核酸的组合被所述细胞内化。在此方法中,所述肽或蛋白通常在所述细胞内表达。尽管可使用任何合适的带正电、高度分支的聚合枝状物和T辅助肽,所述带正电、高度分支的聚合枝状物可以是例如PAMAM枝状物,所述至少一种T辅助肽可以是例如PADRE。本文所述的用于递送核酸给细胞的组合物包括至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物,其偶联至少一种T辅助肽和和至少一种编码肽或蛋白的核酸,其中所述至少一种T 辅助肽和所述核酸偶联于至少一种带正电、高度分支的聚合枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合所述细胞且所述至少一种T辅助肽、至少一种带正电的高度分支聚合枝状物和所述核酸的组合被所述细胞内在化。所述带正电、高度分支的聚合枝状物可以是PAMAM枝状物,所述至少一种T辅助肽可以是例如PADRE。然而,可使用任何合适的带正电、高度分支的聚合枝状物和T辅助肽。除非另有说明,本文使用的所有技术术语都具有本发明所属领域普通技术人员通常所理解的同样含义。如本文所用,“核酸”或“核酸分子”指具有2个或更多核苷酸如RNA (核糖核酸) 和DNA(脱氧核糖核酸)和化学修饰核苷酸的链。“纯化”核酸分子在天然产生该核酸的细胞或生物中的其他核酸序列基本彼此分离(例如,30、40、50、60、70、80、90、95、96、97、98、 99、100%无污染物)。所述术语包括例如纳入载体、质粒、病毒或者原核或真核生物基因组的重组核酸分子。纯化核酸的例子包括cDNA、基因组核酸片段、聚合酶链式反应(PCR)生成的核酸、通过限制性酶处理基因组核酸形成的核酸、重组核酸、和化学合成的核酸分子。“重组”核酸分子是通过人工组合原本独立的2种序列区段制成,例如通过化学合成或通过遗传工程技术操作分离的核酸区段。涉及肽、寡肽或蛋白中的氨基酸残基时,术语“氨基酸残基”、“氨基酸”和“残基”可互换使用,且如本文所用指经酰胺键或模拟酰胺键与至少一种其他氨基酸或氨基酸模拟物共价连接的氨基酸或氨基酸模拟物。如本文所用,“蛋白”和“多肽”同义使用,指任何氨基酸的肽接链,无论其长度或翻译后修饰,例如糖基化或磷酸化。涉及核酸分子、多肽或传染性病原体时,术语“天然”指自然产生的(例如野生型 (WT))核酸、多肽或传染性病原体。如本文所用,术语“抗原”或“免疫原”指由抗体特异性识别和结合的分子。涉及表位(例如T辅助表位)时,生物活性指能够结合适当MHC分子,且在肽用于刺激CTL反应的情况下诱导针对靶抗原或抗原模拟物的T辅助反应和CTL反应。术语“特异结合”和“特异性结合”指在成对物质如酶/底物、受体/激动剂、抗体 /抗原等之间发生的结合,所述结合可由共价或非共价相互作用或者共价和非共价相互作用的组合来介导。当2种物质相互作用产生非共价结合的复合物时,所述发生的结合通常是静电、氢键或亲脂相互作用的结果。因此,在产生结合复合物的2种物质间的相互作用具有抗体/抗原或酶/底物相互作用的特征时,成对物质间发生“特异结合”。具体地,所述特异结合的特征是配对的一个成员结合一种特定物质且不结合该结合成员对应物所属化合物家族内的其他物质。如本文所用,术语“Pan-DR 表位”、“Pan-HLA-DR 结合表位”、““PADRE” 和 ““PADRE 肽”指约4到约20个残基的肽,其能以高亲和力结合12个最常见DR等位基因(DRl、2w2b、 2w2a、3、4w4、4wl4、5、7、52a、52b、52c和53)中的至少约7个。“高亲和力”在本文中定义为 IC5Q%小于200nm的结合。例如,高亲和力结合包括IC5(1%小于3100nM的结合。对于结合 MHC II型,结合亲和力阈值通常为l,000nm,结合亲和力小于IOOnm —般被视作高亲和力。 美国专利号5,736,142详述了 PADRE肽的构建和应用,其通过引用纳入本文。本文使用的“T辅助肽”指由T辅助细胞的T细胞受体识别的肽。例如,本文所述的PADRE肽是T辅助肽。 如本文所用,术语“枝状物”指带电(例如,带正电、带负电)、大致呈球形的高度分支聚合大分子。带正电、高度分支的聚合枝状物的一个示例是PAMAM枝状物。术语“PAMAM 枝状物”和“聚酰胺_胺枝状物”指叔胺位于分支点且通过酰胺官能团形成结构层间连接的枝状物类型。术语“PAMAM枝状物”和“聚酰胺-胺枝状物”指叔胺位于分支点且通过酰胺官能团形成结构层间连接的枝状物类型。PAMAM枝状物的表面显示许多正电荷。术语“衍生枝状物”指其表面偶联一个或多个官能团的枝状物。"PADRE衍生枝状物”或“PADRE-枝状物”是纳米构建物,其中一个或多个PADRE肽共价结合于带电(例如带正电)、高度分支的聚合枝状物(例如PAMAM枝状物)表面的官能团。术语“偶联”指一个分子或试剂物理或化学连接或附于另一分子或试剂。偶联的示例包括共价连接和静电复合。术语“复合”、“与之复合”和“偶联”在本文中可互换使用。如本文所用,短语“序列同一性”指对齐2种序列(例如,核酸序列、氨基酸序列) 以最大化亚基匹配即考虑缺口和插入时,所述2种序列中对应位置的相同亚基百分数。可用序列分析软件(例如加利福尼亚州圣地亚哥的Accelrys CGC公司的序列分析软件包) 测量序列同一性。短语“分离”或“生物纯”指物质几乎或基本没有其天然状态下发现的正常伴随成分。如本文所用,术语“纳米颗粒”指大小以纳米计的微观粒子。例如,纳米颗粒是 PADRE-枝状物偶联物或是结合多个PADRE-枝状物偶联物与核酸或氨基酸物质的颗粒,其总直径范围在约2-500nm范围内。术语“抗体”包括多克隆抗体、单克隆抗体(mAb)、嵌合抗体、人源化抗体、针对能以可溶或结合形式标记的抗体的抗独特型(抗Id)抗体、以及其片段、区域或衍生物,其通过任何已知技术提供,例如但不限于酶切割、肽合成或重组技术。如本文所用,术语“佐剂”指可调节增强体液和/或细胞免疫应答的任何物质。如本文所用,术语“展示”或“表面暴露”视作同义词,指抗原或其他分子存在于某一结构如纳米颗粒(例如PADRE-枝状物)的外表面(例如易为免疫位点识别)。术语“多价”指纳米颗粒上展示超过一个拷贝或类型的抗原或分子。如本文所用,“疫苗”包括所有预防和治疗性疫苗。本文所述疫苗组合物适于以生物相容形式体内给予对象。本文使用的表述“适于体内给予的生物相容形式”指待给予的物质形式,该形式的治疗效果胜过任何毒性效果。所述物质可给予任何动物,例如人。在一些实施方式中,将本文所述的疫苗给予哺乳动物例如啮齿类动物或兔,用于产生针对特定抗原的单克隆抗体。短语“免疫应答”指诱导特异性针对一种或几种抗原的抗体和/或免疫细胞介导的反应。诱导免疫应答取决于许多因素,包括受攻击生物的免疫原性构成、该抗原的化学组成和构型、该抗原的给予方式和时间段。免疫应答有许多面,其中一些由免疫系统细胞表现 (例如B淋巴细胞、T淋巴细胞、巨噬细胞和浆细胞)。免疫系统细胞可通过与抗原或免疫系统其他细胞的相互作用、释放细胞因子和对所述细胞因子反应而参与免疫应答。免疫应答一般分成2种主要类别-体液和细胞介导。免疫应答的体液部分包括生成特异于抗原的抗体。细胞介导部分包括产生针对所述抗原的迟发型超敏和细胞毒性效应细胞。短语“治疗有效量”和“有效剂量”指足以产生治疗上(例如临床上)所需结果的量;所述结果的具体性质根据治疗疾病的性质而变化。例如,待治疗的疾病是癌症时,所述结果可以是消除包括癌症肿瘤在内的癌细胞。本文所述的组合物和疫苗可以每天一次或多次到每周一次或多次给予。技术人员应理解某些因素可影响有效治疗对象所需的剂量和时间,包括但不限于疾病或紊乱的严重性、先前的治疗、对象的总体健康和/或年龄、和存在的其他疾病。此外,用治疗有效量的本发明组合物或疫苗治疗对象可包括单一治疗或系列治疗。如本文所用,术语“治疗”定义为将本文所述或由本文所述方法鉴定的治疗剂施用于或给予患者,或将所述治疗剂施用于或给予患者的分离组织或细胞系,所述患者患有疾病、有疾病症状或易染病,目的是治愈、痊愈、缓解、减轻、改变、医治、改良、改善或影响疾病、疾病症状或易染病倾向。术语“患者”、“对象”和“个体”在本文中可互换使用,指待治疗的哺乳动物对象, 优选人患者。在一些情况下,本发明的方法用于实验动物、兽医应用、开发疾病的动物模型, 包括但不限于啮齿类动物(包含小鼠、大鼠和仓鼠)以及非人灵长类动物。下文描述合适的疫苗、组合物、药盒和方法,但与本文所述相似或等同的疫苗、组合物、药盒和方法也可用于本发明的实施或测试。本文述及的所有出版物、专利申请和专利都通过引用全文纳入本文。如有冲突,以本说明书为准,包括定义。下面讨论的仅是说明性,并非旨在限制。附图简要说明
图1是PADRE-枝状物的一对示意图,所述枝状物可混合质粒或者连接肽或多肽抗原以靶向APC。图1显示本文所述的PADRE-枝状物提供可纳入任意感兴趣抗原或编码任意感兴趣抗原的核酸的平台。本文所述的PADRE-枝状物是设计成被专职APC捕获的先天免疫激活剂。图2是一系列人B细胞的流式细胞分析点图,显示与红色荧光标记的短核酸序列复合的PADRE-枝状物的体外递送。此核酸是红色标记的dsRNA寡聚物,设计用于RNAi分析以促进对siRNA寡核苷酸递送到哺乳动物细胞的评估和优化。细胞与PADRE-枝状物/ 多核苷酸复合物或对照共培养4小时,然后去除培养基并加入新鲜培养基。所述图像显示用Alexa Fuor标记的dsRNA寡聚物递送到纯化人B细胞内。第4列最下方图像显示寡聚物递送到约92%的细胞中。图3是显示体内DNA递送PADRE-枝状物的系列照片。将PADRE-枝状物/GFP质粒复合物注入皮肤(5 μ g总质粒)和角膜(1 μ g/角膜)。拍摄活的麻醉小鼠的立体荧光显微图像。左图显示皮肤中的GFP表达,右图显示角膜中的GFP表达。

图4显示治疗小鼠中已建立的肿瘤。C57BL小鼠用编码GFP (—次)或OVA ( 二次) 的质粒皮下免疫。收集3只小鼠的血清并进行ELISA(左)或FLISA(右)。图5是显示PADRE-枝状物治疗已建立肿瘤的一对图。植入B16黑素瘤细胞(顶部)或TSA(底部)的小鼠在肿瘤移植后第2天或3天接种疫苗,接着在一周后加强免疫。图6的流式细胞分析系列直方图显示与复合有PADRE-枝状物的GFP质粒(5 μ g) 共培养后的GFP表达,下图是人外周血单核细胞(PBMC),上图是人B细胞。左侧直方图为枝状物/GFP质粒复合物用作对照。图7的流式细胞分析系列点图显示通过PDD体外递送蛋白白蛋白-FITC到人B 细胞。左侧图像显示PDD/白蛋白-FITC递送到纯化的人B细胞内。收集人纯化B细胞并与PDD/白蛋白-FITC共培养。左侧直方图显示在PDD/白蛋白-FITC加入人B细胞后的早晨,人B细胞内的白蛋白-FITC递送。顶部直方图显示单独的B细胞,中部直方图显示枝状物/白蛋白-FITC复合物加入人B细胞,底部直方图显示PDD/白蛋白-FITC复合物加入人 B细胞的结果。右侧图是加入PDD/白蛋白-FITC复合物1小时后B细胞摄取白蛋白的荧光显微图像。图8的流式细胞分析系列点图显示淋巴结中体内靶向DC。左图示意显示注入和取出淋巴结和分析的时间轴,右图显示对PDD/GFP质粒或枝状物/GFP质粒注射位点相邻淋巴结细胞相对原初淋巴结所得数据分析的一对流式细胞分析点图。这些图像显示淋巴结相邻注射位点中PADRE-枝状物体内靶向小鼠DC和B细胞。淋巴细胞用⑶lie (DC标记)、MHC II型和⑶20 (B细胞标记物)染色。右上方直方图显示注入枝状物/GFP质粒在约6% DC 中引起GFP表达,而下方点图清晰显示注入PDD/GFP质粒在> 70% DC中引起GFP表达。图9显示带有不同T辅助表位的枝状物DRHA在淋巴结中体内靶向DC,表明DRHA 促进GFP转染到DC内。此实验类似图8所述,差异在于Balb/c小鼠与偶联Iad限制性HA 肽的枝状物联用。在注入DRHA/GFP质粒或枝状物/GFP质粒后第5天取出毗邻DRHA/GFP质粒或枝状物/GFP质粒注射位点的淋巴结和原初淋巴结。所述图表显示针对DC用CDlIc (DC 标记)染色后获自淋巴结细胞的流式细胞分析数据。上图显示如所述处理的小鼠引流淋巴结中发现的GFP阳性的DC数量。下图显示DC内GFP的平均荧光强度。这些结果清楚表明 DRHA不仅增加体内转染的DC数量,还提高进入所述细胞的质粒分子数。图10是用与红色(Alexa Fluor)标记dsRNA寡聚物复合的PADRE-枝状物转染的人B细胞的显微图。图11是用与红色(Alexa Fluor)标记dsRNA寡聚物复合的枝状物转染的狒狒 PBMC (左图)和用与红色(Alexa Fluor)标记dsRNA寡聚物复合的PADRE-枝状物转染的细胞(右图)的一对显微图。在加入PDD/dsRNA-Alexa-Fluor或对照复合物到狒狒PBMC2小时后拍摄荧光显微图像。所述图像显示通过PDD靶向递送多核苷酸到猴PBMC的高效性。图12是用与GFP编码质粒复合的枝状物转染的狒狒PBMC(左图)和用与GFP编码质粒复合的PADRE-枝状物转染的细胞(右图)的一对显微图。用与GFP质粒复合的枝状物转染狒狒PBMC(左图)和用与GFP质粒复合的PADRE-枝状物转染细胞(右图)。在加入PDD/GFP质粒或对照复合物到狒狒PBMC后1天拍摄荧光显微图像。所述图像显示通过 PDD靶向递送质粒和质粒所编码基因表达的高效性。图13 的结果显示用与质粒(DRP-ova质粒)复合的PADRE-枝状物单次DNA免疫优于质粒(EP-ova质粒)的体内电穿孔。图14是用免疫小鼠血清的in-cell Western分析中多孔板的一对照片,显示用 PDD/质粒-PCARD抗原2次免疫后小鼠中诱导的高效价抗体反应。多孔板含有用抗原编码质粒转染的cos-7细胞(左图)和用对照质粒转染的C0S_7(右图)。图15是用免疫小鼠血清的in-cell Western分析中多孔板的图和系列照片,显示用PDD/质粒2次免疫后小鼠中诱导的高效价抗体反应。还显示了用与编码GFP或ova的质粒复合的PADRE-枝状物免疫一次或者用与编码CCR5、vgPCR、CathL或p2的质粒复合的 PADRE-枝状物免疫二次后的in-cell Western FLI SA结果。图16是用免疫小鼠血清的in-cell Western分析中多孔板的一对照片,显示用 PDD/质粒-VgPCR免疫一次的小鼠中诱导的抗体反应在用PDD/质粒-VgPCR第二次免疫后进一步增强。这些结果显示用PDD/质粒-VgPCR单次免疫产生的抗体反应在加强免疫时提
尚ο图17显示G5枝状物、偶联物和肽的紫外可见光谱。图18显示在预防性设定中通过本文所述疫苗(PADRE-枝状物/OVA质粒)消除 B16/0VA 肿瘤。发明详述本文描述了基于纳米颗粒的疫苗、组合物、药盒和方法,用于有效体内递送一种或多种免疫用抗原和生成抗体(例如单克隆抗体),以及用于有效递送肽、蛋白、siRNA、RNA或 DNA到PAPC或MHC II型阳性细胞(例如肿瘤细胞)。在典型疫苗或组合物中,带电(例如带正电)、高度分支的聚合枝状物偶联MHC靶向和免疫原性肽如T辅助肽(例如,表位如 PADRE肽或流感HA等)且与至少一个分子偶联或结合以诱导对象中对特定抗原的免疫应答。所述分子可以是细菌、真菌、原生动物或病毒来源的蛋白或肽,或衍生自这些抗原的片段、碳水化合物、或碳水化合物模拟肽。所述分子也可包括用于治疗自身免疫病的自体抗原。另外,所述抗原分子也可含有一种或多种核酸,包括哺乳动物质粒中编码至少一种抗原的的核酸。例如,抗原可以是引起对象(例如哺乳动物)中一种或多种免疫原性蛋白表达和诱导针对所表达蛋白的强烈和特异免疫应答的一种或多种核酸。在另一个示例中,抗原也可以是经加工并呈递的免疫原性肽或多肽。带电(例如带正电)、高度分支的聚合枝状物可偶联二种或更多不同抗原,且类似地可偶联各编码不同抗原的二种或更多核酸。本文所述的疫苗或其他组合物可包括与一种抗原偶联的多个带电(例如带正电)、高度分支的聚合枝状物(例如,与5拷贝特定抗原偶联的5个枝状物),或与多个不同抗原偶联的多个带电(例如带正电)、高度分支的聚合枝状物(例如,与5种不同抗原偶联的5个枝状物)。所述枝状物基于该枝状物(正电)与抗原(负电)的相反电荷而形成与抗原(核酸或蛋白) 的复合物(偶联物),或所述偶联可以是共价化学连接。在一种实施方式中,本文所述的基于纳米颗粒体内递送抗原的方法包括注射疫苗,所述疫苗由与带电(例如带正电)的高度分支聚合枝状物(例如PADRE衍生枝状物 (PDD))结合的抗原编码DNA质粒、或与该枝状物偶联的抗原肽或多肽组成,所述枝状物还偶联MHC靶向和免疫原性肽如T辅助肽(例如,表位如PADRE肽或流感HA等)。带负电的质粒自然结合带正电的PADRE-枝状物,而肽或多肽抗原若非带负电则可化学连接PADRE-枝状物。在其他实施方式中,枝状物带负电以结合带正电的蛋白和肽。表面暴露的抗原或编码抗原的核酸可通过本领域已知的任何合适方法与所述枝状物偶联。偶联方法包括离子或非离子性质的化学复合、静电结合或共价结合。如本文所述偶联T辅助表位的枝状物可以是多价的;它可在其表面呈递超过一个拷贝或种类 的抗原或核酸。呈递多价或凝聚抗原 (或编码抗原的核酸)可改善对象的免疫应答。一个或多个拷贝或种类的抗原或核酸可通过2个或更多单独接头或间隔件或者通过共同接头或间隔件与枝状物结合。本文所述组合物、药盒和疫苗具有预防和治疗性应用,即可用作预防剂防止对象中疾病或病症发生,以及治疗患病或有病症的对象。本文所述疫苗可用于产生免疫应答抵御任何传染性病原体或癌症。本文所述治疗剂可用于靶向单核细胞,特别是B细胞,且可用于治疗并发的B细胞慢性淋巴细胞白血病和多发性骨髓瘤。本文所述的纳米颗粒(例如PADRE衍生枝状物) 与治疗剂(例如药物)的组合可以多种形式使用,例如纳米颗粒与治疗剂的混合物,静电结合以形成复合物,化学偶联所述治疗剂与纳米颗粒等。治疗剂的示例包括但不限于毒素、 iRNA、siRNA、微小RNA、质粒(例如编码肿瘤抑制基因)、自杀基因(例如TK)或者阻断或改变肿瘤增殖和/或存活的任何基因、Taxol (紫杉醇)(百时美施贵宝公司(Bristol-Myers Squibb))、抗体、美法仑、强的松、萨力多胺(MPT)、Velcade (硼替佐米)(千年制药公司 (Millenium Pharmaceuticals))、来那度胺和地塞米松或这些试剂的任意组合。类似地,本文所述组合物和方法可用于治疗自身免疫失调,其中所述治疗剂到达 (递送到)免疫细胞,所述免疫细胞包括单核细胞、DC、T细胞或B细胞。本文所述组合物可与佐剂例如(但不限于)聚I:C 一起使用,其带负电且如本文所述与纳米颗粒平台形成复合物。下述优选实施方式描述了这些组合物、疫苗、药盒和方法的适应性变化。然而,通过这些实施方式的描述,可基于下面描述形成和/或实施本发明的其他方面。生物学方法本文描述了涉及常规分子生物学技术的方法。这类技术在本领域公知且在方法学专著中有详述,如Molecular Cloning =A Laboratory Manual (《分子克隆实验室手册》) 第3版,第1-3卷,Sambrook等编,冷泉港实验室出版社(Cold Spring Harbor Laboratory Press),纽约州冷泉港,2001 ;Current Protocols in Molecular Biology (《新编分子生物学操作》),Ausubel等编,纽约格林出版社和韦利科学出版社(Greene Publishing and Wiley-Interscience),1992(定期更新)。免疫学技术在本领域公知且在方法学专著中有详述,如Immunology (《免疫学》)第93卷,Frederick W. Alt编,学术出版公司 (Academic Press, Inc.),马萨诸塞州伯灵顿,2007 ;Making and Using Antibodies :A Practical Handbook (《抗体制作与使用实用手册》),Gary C. Howard 和 Matthew R. Kaser 编,CRC出版社(CRC Press),佛罗里达州波卡拉顿,2006 ;Medical Immunology (《医学免疫学》)第 6 版,Gabriel Virella 编,健康信息出版公司(Informa Healthcare Press),英国伦敦,2007 ;Harlow 和 Lane 的 ANTIBODIES :A Laboratory Manual (《抗体实验室手册》),冷泉港实验室出版社,纽约州冷泉港,1988。基因转移和基因治疗的常规方法也可调整用于本发明。参见例如Gene Therapy principles and Applications (《基因治疗原理和应用》),T. Blackenstein编,施普林格出版公司(Springer Verlag),1999 ; Gene Therapy Protocols (Methods in Molecular Medicine)(《基因治疗方案(分子医学方法)》)P.D. Robbins编,美国休曼出版社(Humana Press), 19970生产疫苗和给予疫苗的方法也在本领域公知且详述于例如Vaccine Protocols (Methods in Molecular Medicine)(《疫苗方案(分子医学方法)》),Andrew Robinson、Martin P. Cranage 和 Michael J. Hudson,第2版,美国休 曼出版社,新泽西州托托华,2003 ;Vaccine Adjuvants and Delivery Systems (《疫苗佐剂和递送系统》),Manmohan Singh,第1版,约翰韦利公司,新泽西州霍伯肯,2007 ;Arvin A.M.和 Greenberg H. B. , Virology 344 240-249, 2006 ;和 R.Morenweiser,Gene Therapy 增刊 1 :S103_S110,2005。构建和使用疫苗以及 PAMAM 枝状物也描述于例如 Arashkia 等,Virus Genes 40(1) 44-52, 2010 ;Velders 等,J Immunol. 166 :5366_5373,2001 ;禾口 S. Chauhan, N.K. Jain,P.V.Diwan. (2009)Pre—clinical and behavioural toxicity profile of PAMAM dendrimers in mice ("PAMAM 枝状物在小鼠中的临床前和行为毒性分布”),Proceedings of the Royal Society A Mathematical, Physical and Engineering Sciences (《皇家学会论文集A 数学、物理和工程科学》)(在线出版日期2009年12月3日)。偶联核酸、肽或多肽的枝状物的合成枝状物作为支架集中DNA,为和带负电的DNA或RNA发生强静电作用优选完全带正电的枝状物。例如,所得枝状物/T辅助表位/DNA复合物具有的净电荷取决于可调整的 N/P比例(胺与磷酸根或电荷比)。本文所述枝状物偶联T辅助肽(例如,表位如PADRE肽或流感HA)和抗原、编码抗原的核酸、或siRNA,其中所述至少一种T辅助肽和所述抗原、核酸、或siRNA偶联于所述枝状物的外表面,从而所述至少一种T辅助肽特异性结合PAPC。在一种实施方式中,枝状物偶联至少一个PADRE肽(例如2、3、4、5个等)和肽或多肽抗原。 在此实施方式中,枝状物通常偶联或结合(例如通过静电结合)多个所述肽或多肽抗原。 当抗原是小抗原(特别是小肽或碳水化合物)时,偶联或结合数个抗原(例如多个相同抗原)可能特别有用,因为小抗原通常由于半抗原相关大小问题而不能引发有效免疫应答。 因此在本文所述枝状物/T辅助肽/核酸偶联物中包括多拷贝的抗原可提高所述抗原的免疫原性。在另一实施方式中,枝状物偶联PADRE肽且结合编码抗原的核酸。在另一实施方式中,枝状物偶联PADRE肽且结合针对感兴趣基因的siRNA。在这些实施方式中,可用任何合适方法制备所述枝状物并偶联T辅助肽(例如,表位如PADRE肽或流感HA)及结合核酸 (例如DNA、siRNA)或肽或多肽。生成和使用枝状物的方法在本领域熟知且已有描述,例如 Zhang J-T 等,Macromol. Biosci. 2004,4,575-578 及美国专利号 4,216,171 和 5,795,582, 其都通过引用纳入本文。也参见D. A. Tomalia, Α. Μ. Naylor和W. A. Goddard III, Starburst Dendrimers :Mo 1ecu1ar-Leve1 Control of Size,Shape,Surface Chemistry, Topology, and Flexibility from Atoms to Macroscopic Matter ( "MMU^^I
平控制大小、形状、表面化学、拓扑学和从原子到宏观物质的灵活性”),Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 29 (1990),138-175。在本文所述实验中,使用PAMAM枝状物。然而,可使用任何合适的带正电、高度分支的聚合枝状物。其他带正电、高度分支的聚合枝状物的示例包括聚 (丙烯亚胺)(PPI)枝状物,或更普遍的是其表面具有伯胺基的任何其他枝状物。本文所述PADRE枝状物(PADRE衍生枝状物)可通过任何合适方法制备。制作和使用PADRE的方法在本领域已知。参见例如美国专利号5,736,142。为生成美国专利号 5,736,142 所述 PADRE 肽,使用最初由 Jardetzky 等(EMBO J. 9 1797-1083,1990)描述的策略,将含有MHC结合关键侧链的锚定残基插入13个残基的聚丙氨酸肽。例如,PAD RE肽可根据美国专利号5,736,142所述方法制得,或可购得(例如来自Anaspec公司,加利福尼亚州佛利蒙市)。由于尺寸相对较小,所述PADRE肽可根据常规技术在溶液中或固体支持物上合成。多种自动化合成仪有市售且能根据已知操作使用。或者,可使用重组DNA技术,其中将编码T辅助表位的核苷酸序列插入表达载体,转化或转染到合适宿主细胞中且在适于表达的条件下培养。这些过程在本领域公知,由Sambrook等(同上)所综述,其通过引用纳入本文。本文所述PADRE肽可包括N和C末端残基的修饰。技术人员应理解可修饰N和 C末端以改变所述肽的物理或化学性质,例如用于影响结合、稳定、生物利用度、易于连接性等。本文所述PADRE肽可以多种方式修饰以提供所需特性,例如改善药理学特征,而同时保持未修饰肽的几乎所有生物学活性。在本文所述实验中,通过所述PADRE肽的-COOH末端与所述枝状物某一胺基间的简单酰胺偶联来制成所述PADRE-枝状物偶联物。所述PADRE肽(Ac-D-Ala-Lys-Cha-Val-Ala-Ala-Trp-Thr-Leu-Lys-Ala-Ala-Ala-D-Ala-Ahx-Cys-OH) (SEQ ID NO :1,Ac =乙酰化; D-Ala = D-丙氨酸;Cha =环己基丙氨酸;Ahx =氨基己酸)以乙酰化形式购自Anaspec公司(加利福尼亚州佛利蒙市)以保护胺基末端并防止其反应。购买的肽具有95%的最小纯度。所述酰胺偶联反应在DMF溶液中以标准条件进行(参见图1,底部示意图)。为控制附于各枝状物表面的PADRE表位数量,反应中使用2 1的肽/枝状物攻击比,尝试每个枝状物仅结合几个肽以使大部分胺基保持游离从而在该枝状物上有大量正电荷。在典型实施方式中,本文所述的多个PADRE-枝状物偶联物是其上附有0、1、2、3个等PADRE(或其他肽) 的枝状物分布。预期相对群体遵循泊松分布。PADRE (aKXVAAWTLKAAa,SEQ ID NO 2)以高或中等亲和力(IC5tl < 1, OOOnM)结合16个最常见HLA-DR分子中的15个((Kawashima等, Human Immunology 59:1-14(1998) ;Alexander 等,Immunity 1 :751_761 (1994))。然而,在大多数人中还结合MHC II型并激活CD4T辅助细胞的其他肽也可用于标记所述枝状物。肽的示例包括但不限于破伤风类毒素(TT)肽830-843 ;Panina-Bordignon等 (Eur. J. Immunology 19 =2237-2242(1989))描述的“通用”表位;和与大部分人HLA及许多小鼠的 MHC II 型反应的以下肽aKFVAAWTLKAAa(SEQ ID NO :3)、aKYVAAWTLKAAa(SEQ ID NO :4)、aKFVAAYTLKAAa (SEQ ID NO 5)、aKXVAAYTLKAAa (SEQ ID NO :6)、 aKYVAAYTLKAAa(SEQ ID NO :7)、aKFVAAHTLKAAa(SEQ ID NO :8)、aKXVAAHTLKAAa(SEQ ID NO: 9)、aKYVAAHTLKAAa(SEQ ID NO 10)、aKFVAANTLKAAa(SEQ ID NO :11)、aKXVAANTLKAAa(SEQ ID NO :12)、aKYVAANTLKAAa(SEQ ID NO : 13)、AKXVAAWTLKAAA(SEQ ID NO :2)、 AKFVAAffTLKAAA (SEQ ID NO 14)、AKYVAAffTLKAAA (SEQ ID NO 15)、AKFVAAYTLKAAA (SEQ ID NO : 16)、AKXVAAYTLKAAA (SEQ ID NO : 17)、AKYVAAYTLKAAA (SEQ ID NO: 18)、 AKFVAAHTLKAAA (SEQ ID NO 19)、AKXVAAHTLKAAA (SEQ ID NO 20)、AKYVAAHTLKAAA (SEQ ID NO 21)、AKFVAANTLKAAA (SEQ ID NO 22)、AKXVAANTLKAAA (SEQ ID NO 23)、禾口AKYVAANTLKAAA(SEQ ID NO 24) (a = D-丙氨酸,X =环己基丙氨酸)。可用表位的另一示例是结合小鼠Balb/c MHC II型IaD的HA肽序列SFERFEIFPKE (SEQ ID NO 25)(来自前病毒PR8病毒HA)。 所述产物通过相对纯水透析来纯化至少24小时且随后在真空下干燥。通过1H NMR、紫外_可见光谱和MALDI-T0F质谱鉴定所收集产物,清油。所述PADRE-枝状物偶联物的NMR谱显示对应于该枝状物质子的大峰和对应所述肽质子的一小组峰。所述PADRE-枝状物偶联物的MALDI-T0F质谱在m/z比枝状物自身观察所得峰高约3,000个单位处显示峰。 超出的质量对应于约2个肽表位。所述偶联物的紫外_可见光谱显示在色氨酸吸收的波长范围内的明显吸收。质粒DNA与所述PADRE-枝状物偶联物的复合通过将这2种成分在用PBS缓冲至生理PH的水溶液中混合来完成。典型N/P (胺对磷酸根)比是10 1。采用凝胶电泳显示 DNA的完整复合。在生理pH值下,氨基(-NH2)质子化,赋予所述枝状物高正电荷且使其特别适于递送带负电的DNA或RNA到细胞中。在水溶液中,所述带正电枝状物和所述带负电核酸产生可相对容易渗透并跨生物膜的凝聚物或纳米颗粒。偶联T辅助表位而不是PADRE的枝状物一般通过与上述PADRE衍生枝状物类似的方法制备。例如,所述肽的酸性末端与所述枝状物表面胺基之一的共价结合可通过多种熟知的合成方法进行,例如使用碳二亚胺作为活化剂的酰胺化。在另一例子中,用2种合成途径使这些肽结合端氨基枝状物。通过乙酰化保护所述肽表位的氨基末端。第1种途径使用末端半胱氨酸残基的羧酸以经标准酰胺化学实现结合。第2种途径利用半胱氨酸的巯基 (如存在于所述肽上,否则可加入)以使其与此前经马来酰亚胺处理加入所述枝状物表面的烯烃基团反应。2种途径都可用表位使枝状物功能化。每枝状物高至多个肽表位(例如 2、3、4、5、6等)可提高DNA递送剂的靶向特性,改善其用于免疫目的性质。然而,保留相当数量未反应胺基很重要,从而所述枝状物通过在生理PH值下的质子化获得高正电荷。本文所述枝状物可偶联任意T辅助表位。T辅助表位的另一示例是流感HA。通常,本文所述组合物、药盒和方法使用5代(G5)枝状物。然而,可使用其他代枝状物(见表1)。表1 PAMAM枝状物


采用基于纳米颗粒的疫苗、组合物、药盒和方法有效体内递送一种或多种抗原用于免疫和生成抗体(例如单克隆抗体),以及有效递送肽、蛋白、siRNA、RNA或DNA到PAPC或MHC II型阳性细胞(例如肿瘤细胞)。例如,抗原可以是引起对象(例如哺乳动物)中感兴趣基因表达和诱导针对所表达蛋白的强烈和特异免疫应答的DNA。抗原也可以是经加工并呈递的免疫原性肽或多肽。在一种实施方式中,本文所述基于纳米颗粒的体内递送抗原方法包括注射疫苗,所述疫苗由偶联带电枝状物(例如PADRE衍生枝状物)的编码至少一种抗原的DNA、或至少一种抗原肽或多肽组成,所述枝状物也偶联T辅助表位(例如PADRE)。带负电的质粒自然结合带正电的PADRE-枝状物,而肽或多肽抗原若非带负电则可化学连接PADRE-枝状物。或者,可使用带负电的枝状物。本文所述组合物、药盒、疫苗和方法具有预防和治疗性应用,即可用作预防剂防止对象中疾病或病症发生以及治疗患病或有病症的对象。本文所述疫苗可用于产生针对任何传染性病原体或癌症的免疫应答。



查看更多专利详情