Производные полисахаридов и их применение для индуцирования иммунной реакции

Изобретение относится к композиции для индуцирования иммунной реакции, включающей адъювант и де-N-ацетилированные производные PS, представляющие собой гетерополимер, содержащий N-ацетилсиаловую кислоту, де-N-ацетилированную сиаловую кислоту, содержащую свободную аминогруппу, и повторно N-ацилированную сиаловую кислоту, содержащую группу защиты амина, которая не является ацетилом, причем упомянутый гетерополимер включает по меньшей мере около 20% остатков N-ацетилсиаловой кислоты и по меньшей мере один димер, содержащий N-ацетилсиаловую кислоту и де-N-ацетилированную сиаловую кислоту, которая содержит свободную аминогруппу, и способы их приготовления и применения для профилактики или лечения заболеваний, вызываемых бактериями Neisseria meningitidis, в частности штаммами группы В (NmB), и Е. coli K1. Изобретение предлагает де-N-ацетилированные производные PS, в которых одна или несколько N-ацетильных групп PS модифицированы путем де-N-ацетилирования. Изобретение охватывает также производные, в которых одна или несколько N-ацетильных групп PS, содержащих де-N-ацетилированные PS, заменены другими N-ацильными группами, обычно низшими С₂-С₃-ацильными группами. Кроме того, изобретение охватывает де-N-ацетилированные производные PS, содержащие длинные углеводородные цепи, а также конъюгаты, в которых де-N-ацетилированные производные PS соединены с носителем, например с протеиновым носителем. Преимущество изобретения состоит в том, что производные NmB PS могут быть использованы для индуцирования у субъекта иммунной реакции, которая может включать сывороточные бактерицидные антитела, специфически связывающие бактерии NmB при низкой или необнаруживаемой перекрестной реакционной способности по отношению к полисиаловым остаткам нормальной ткани организма хозяина. 21 н. и 27 з.п. ф-лы, 20 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Композиция для индуцирования иммунной реакции, включающая адъювант и де-N-ацетилированное производное полисахарида (PS), представляющее собой гетерополимер, содержащий N-ацетилсиаловую кислоту, де-N-ацетилированную сиаловую кислоту, содержащую свободную аминогруппу, и повторно N-ацилированную сиаловую кислоту, содержащую группу защиты амина, которая не является ацетилом, причем упомянутый гетерополимер включает по меньшей мере около 20% остатков N-ацетилсиаловой кислоты и по меньшей мере один димер, содержащий N-ацетилсиаловую кислоту и де-N-ацетилированную сиаловую кислоту, которая содержит свободную аминогруппу.

2. Композиция для индуцирования иммунной реакции, включающая де-N-ацетилированное производное полисахарида (PS), содержащее гетерополимер из N-ацетилсиаловой кислоты, де-N-ацетилированной сиаловой кислоты, содержащей свободную аминогруппу, и повторно N-ацилированной сиаловой кислоты, содержащей группу защиты амина, которая не является ацетилом, и структуру, представленную формулой:
,
где Х и Y независимо друг от друга - Н, или ацетил, или группа защиты амина, которая не является ацетилом; и
n - по меньшей мере 1;
де-N-ацетилированное производное PS конъюгировано с протеином-носителем или дополнительно содержит на невосстановительном конце производного PS остаток сиаловой кислоты, имеющий алкилзамещенную вторичную аминогруппу; и
где упомянутое де-N-ацетилированное производное PS включает по меньшей мере около 20% остатков N-ацетилсиаловой кислоты и по меньшей мере один димер, содержащий де-N-ацетилированную сиаловую кислоту и N-ацетилсиаловую кислоту.

3. Композиция для индуцирования иммунной реакции, включающая де-N-ацетилированное производное полисахарида (PS), содержащее гетерополимер из остатков де-N-ацетилированной сиаловой кислоты, остатков N-ацетилсиаловой кислоты и остатков повторно N-ацилированной сиаловой кислоты, содержащих группу защиты амина, которая не является ацетилом, и структуру, представленную формулой:
,
где X, Y и Z независимо друг от друга - Н или насыщенный ацил, при условии, что по меньшей мере одна из групп X, Y и Z - H, по меньшей мере одна из групп X, Y и Z - насыщенный ацил; и
n - по меньшей мере 1;
где производное PS факультативно присоединено к протеину-носителю или, кроме того, содержит на невосстановительном конце производного PS остаток сиаловой кислоты, имеющий алкилзамещенную вторичную аминогруппу; и
где упомянутое де-N-ацетилированное производное PS включает по меньшей мере около 20% остатков N-ацетилсиаловой кислоты и по меньшей мере один димер, содержащий остаток де-N-ацетилированной сиаловой кислоты и остаток N-ацетилсиаловой кислоты.

4. Композиция по п.3, отличающаяся тем, что если две из групп X, Y и Z являются ацилами, то эти ацилы различны.

5. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна из групп X, Y и Z - ацетил и по меньшей мере одна из групп X, Y и Z - пропионил.

6. Композиция по п.3, отличающаяся тем, что если Х - Н, то Y и Z являются различными ацилами; и если Х - ацил, то Y и Z различны и являются либо Н, либо ацилами.

7. Композиция по п.6, отличающаяся тем, что если Х - Н, то Y и Z являются различными ацилами, выбранными из группы, включающей ацетил и пропионил;
если Х - ацетил, то Y и Z различны и являются либо Н, либо пропионилом; и
если Х - пропионил, то Y и Z различны и являются либо Н, либо ацетилом.

8. Композиция по п.3, отличающаяся тем, что де-N- ацетилированное производное PS содержит остаток амидированной сиаловой кислоты, имеющий алкилзамещенную вторичную аминогруппу на невосстановительном конце де- N-ацетилированного производного PS.

9. Композиция по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что де-N-ацетилированное производное PS конъюгировано с протеином-носителем.

10. Композиция по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что де-N-ацетилированное производное PS содержит остаток производного сиаловой кислоты, имеющий лактоновую группу или циклический вторичный амин.

11. Композиция для индуцирования иммунной реакции, включающая де-N-ацетилированное производное полисахарида (PS), содержащее гетерополимер из остатков де-N-ацетилированной сиаловой кислоты, остатков N-ацетилсиаловой кислоты и остатков повторно N-ацилированной сиаловой кислоты, содержащих группу защиты амина, которая не является ацетилом, и структуру, представленную формулой:
,
где Х и Y независимо друг от друга - группа защиты амина или насыщенный либо ненасыщенный ацил; и
n - по меньшей мере 1;
где де-N-ацетилированное производное PS факультативно содержит, кроме того, протеин-носитель, присоединенный к остатку сиаловой кислоты де-N-ацетилированного производного PS, или факультативно содержит, кроме того, остаток амидированной сиаловой кислоты, имеющий алкилзамещенную вторичную аминогруппу на невосстановительном конце де-N-ацетилированного производного PS; и
где упомянутое де-N-ацетилированное производное PS включает по меньшей мере около 20% остатков N-ацетилсиаловой кислоты и по меньшей мере один димер, содержащий остаток де-N-ацетилированной сиаловой кислоты и остаток N-ацетилсиаловой кислоты.

12. Композиция по п.11, отличающаяся тем, что ацил является насыщенным ацилом и ацетилом либо пропионилом.

13. Композиция по п.11, отличающаяся тем, что де-N-ацетилированное производное PS содержит структуру, представленную формулой:
,
где X, Y и Z независимо друг от друга - группа защиты амина, при условии, что по меньшей мере одна из групп X, Y и Z - группа защиты амина, и что по меньшей мере одна из групп X, Y и Z - насыщенный или ненасыщенный ацил; и
n - по меньшей мере 1.

14. Композиция по п.13, отличающаяся тем, что ацил является насыщенным ацилом и ацетилом либо пропионилом.

15. Способ иммунизации субъекта, включающий:
введение в организм субъекта де-N-ацетилированного производного PS по любому из пп.1-10 в количестве, эффективном для индуцирования иммунной реакции;
причем такое введение эффективно индуцирует иммунную реакцию субъекта против Neisseria meningitidis группы В.

16. Способ иммунизации субъекта, включающий:
введение в организм де-N-ацетилированного производного PS по любому из пп.1-10 в количестве, эффективном для индуцирования иммунной реакции;
причем такое введение эффективно индуцирует иммунную реакцию субъекта против Escherichia coli K1.

17. Способ обеспечения пассивной защиты от бактериальной инфекции, включающий:
введение в организм субъекта бактерицидных антител, индуцированных иммунизацией хозяина де-N-ацетилированным производным PS по любому из пп.1-10;
причем такое введение обеспечивает защиту субъекта от Neisseria meningitidis группы В или от Escherichia coli K1.

18. Способ получения производного полисахарида (PS), включающий:
проведение реакции де-N-ацетилированного производного полисахарида (PS), содержащего остатки де-N-ацетилированной сиаловой кислоты, содержащие свободные аминогруппы, и по меньшей мере около 20% остатков N-ацетилсиаловой кислоты со смесью, включающей реагент для защиты амина и ацилирующий реагент в присутствии органического растворителя;
так что в результате реакции ацилируется около 90% или больше (но не все) свободных аминогрупп остатков де-N-ацетилированной сиаловой кислоты, с получением гетерополимерного производного PS, включающего по меньшей мере один димер, содержащий остаток N-ацетилсиаловой кислоты и остаток де-N-ацетилированной сиаловой кислоты, содержащий свободную аминогруппу.

19. Гетерополимерное производное полисахарида (PS), полученное способом по п.18.

20. Способ по п.18, дополнительно включающий обработку гетерополимерного производного PS в условиях, обеспечивающих отщепление группы защиты амина.

21. Способ по п.18, дополнительно включающий конъюгирование гетерополимерного производного PS с протеином-носителем с получением конъюгированного производного PS и обработку конъюгированного производного PS в условиях, обеспечивающих отщепление группы защиты амина.

22. Способ по п.18, дополнительно включающий:
проведение реакции гетерополимерного производного PS с N-ациламином для получения амидированного защищенного гетерополимером производного PS, содержащего остаток амидированной сиаловой кислоты, имеющий вторичный алкиламин;
и обработку амидированного гетерополимерного производного PS в условиях, обеспечивающих отщепление группы защиты амина.

23. Способ получения производного полисахарида (PS), включающий:
культивирование бактерии Neisseria meningitidis группы В в среде для выращивания, содержащей N-ацилманнозамин и маннозамин с защищенной аминогруппой, где упомянутая бактерия неспособна образовывать капсульный полисахарид в условиях отсутствия дополнительного маннозамина;
где упомянутое культивирование обеспечивает получение производного PS, содержащего группу защиты амина и N-ацилированную группу.

24. Способ по п.23, дополнительно включающий конъюгирование производного PS с протеином-носителем с получением конъюгированного производного PS и обработку конъюгированного производного PS в условиях, обеспечивающих отщепление группы защиты амина.

25. Способ по п.23, дополнительно включающий проведение реакции производного PS с N-ациламином для получения амидированного производного PS, содержащего амидированный остаток сиаловой кислоты, содержащий вторичную алкиламиногруппу, и обработку амидированного производного PS в условиях, обеспечивающих отщепление группы защиты амина.

26. Способ идентификации эпитопа полисиаловой кислоты (PSA), связанного антителом, включающий:
введение производного PSA в контакт с антителом, причем упомянутое введение в контакт производят в условиях, пригодных для образования комплексов антиген-антитело из антитела и производного PS; и
введение упомянутого комплекса антиген-антитело в контакт с сиалидазой в условиях, пригодных для отщепления доступных для сиалидазы остатков PSA от комплекса антиген-антитело;
так что остатки производного PSA, остающиеся в комплексе антиген-антитело после обработки сиалидазой, определяют эпитоп, связываемый антителом.

27. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что де-N-ацетилированное производное PS содержит структуру, представленную формулой:
,
где X, Y и Z независимо друг от друга - Н или насыщенный либо ненасыщенный ацил;
n - по меньшей мере 1;
R₁ - насыщенный или ненасыщенный ациламин; и
R₂ - гидроксил или альдегид, один либо несколько ацилированных аминов, де-N-ацетилированный остаток сиаловой кислоты или полимер, состоящий из де-N-ацетилированных остатков сиаловой кислоты и ацилированных остатков сиаловой кислоты.

28. Композиция по п.27, отличающаяся тем, что R₂ - полимер, состоящий из де-N-ацетилированных остатков сиаловой кислоты и остатков сиаловой кислоты; причем упомянутые остатки сиаловой кислоты являются ацетилированными остатками сиаловой кислоты, пропионилированными остатками сиаловой кислоты или их комбинацией.

29. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что де-N-ацетилированное производное PS содержит структуру, представленную формулой:
,
где X₁, X, Y и Z независимо друг от друга - Н или насыщенный либо ненасыщенный ацил,
n - по меньшей мере 1;
R₁ - насыщенный или ненасыщенный ациламин; и
R₂ - гидроксил или альдегид, один либо несколько ацилированных аминов, де-N-ацетилированный остаток сиаловой кислоты или полимер, состоящий из де-N-ацетилированных остатков сиаловой кислоты и ацилированных остатков сиаловой кислоты.

30. Композиция по п.29, отличающаяся тем, что R₂ - полимер, состоящий из де-N-ацетилированных остатков сиаловой кислоты и остатков сиаловой кислоты; причем упомянутые остатки сиаловой кислоты являются ацетилированными остатками сиаловой кислоты, пропионилированными остатками сиаловой кислоты или их комбинацией.

31. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что де-N-ацетилированное производное PS содержит структуру, представленную формулой:
,
где n - по меньшей мере 1;
X, Y, R₁ и R₂ независимо друг от друга - Н, насыщенный или ненасыщенный ацил либо насыщенный или ненасыщенный ациламин, при условии, что по меньшей мере одна из групп X, Y, R₁ и R₂ - Н, и по меньшей мере одна из групп X, Y, R₁ и R₂ - насыщенный или ненасыщенный ацил, и по меньшей мере одна из групп X, Y, R₁ и R₂ - насыщенный или ненасыщенный ациламин.

32. Композиция по п.31, отличающаяся тем, что n - по меньшей мере 2, Х - ацетил, Y - ацетил, R₁ - Н, и R₂ - ацетил.

33. Композиция по п.32, отличающаяся тем, что де-N-ацетилированное производное PS дополнительно модифицировано путем включения протеина-носителя.

34. Композиция для индуцирования иммунной реакции, включающая де-N-ацетилированное производное полисахарида (PS), содержащее структуру, представленную формулой:
,
где n - по меньшей мере 1;
Х и Y независимо друг от друга - Н или насыщенный либо ненасыщенный ацил, при условии, что по меньшей мере одна из групп Х и Y - насыщенный или ненасыщенный ацил;
R₁ и R₂ независимо друг от друга - Н, насыщенный либо ненасыщенный ацил или насыщенный либо ненасыщенный ациламин, при условии, что по меньшей мере одна из групп R₁ и R₂ - Н или насыщенный либо ненасыщенный ацил;
причем де-N-ацетилированное производное PS дополнительно модифицировано путем включения протеина-носителя и/или ациламина.

35. Композиция по п.34, отличающаяся тем, что n - по меньшей мере 2, Х - ацетил, Y - ацетил, R₁ - Н, и R₂ - ацетил.

36. Композиция по п.34, отличающаяся тем, что де-N-ацетилированное производное PS конъюгировано с протеином-носителем.

37. Композиция по п.34, отличающаяся тем, что де-N-ацетилированное производное PS имеет степень полимеризации от приблизительно 2 до приблизительно 60.

38. Композиция по п.34, отличающаяся тем, что де-N-ацетилированное производное PS имеет степень полимеризации от приблизительно 2 до приблизительно 10.

39. Композиция по п.34, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит адъювант.

40. Применение де-N-ацетилированного производного PS по любому из пп.1-10 для изготовления лекарственного средства для иммунизации субъекта, причем упомянутое де-N-ацетилированное производное PS используется в количестве, эффективном для индуцирования иммунной реакции; и упомянутая иммунная реакция обеспечивает защитный иммунитет против заболевания, вызываемого более чем одним штаммом Neisseria meningitidis группы В.

41. Применение де-N-ацетилированного производного PS по любому из пп.1-10 для изготовления лекарственного средства для иммунизации субъекта, причем
упомянутое де-N-ацетилированное производное PS используется в количестве, эффективном для индуцирования иммунной реакции; и
упомянутая иммунная реакция обеспечивает защитный иммунитет против заболевания, вызываемого более чем одним штаммом Escherichia Coli K1.

42. Применение де-N-ацетилированного производного PS по любому из пп.1-10 для изготовления лекарственного средства для обеспечения пассивной защиты от бактериальной инфекции, причем
упомянутая пассивная защита достигается путем введения в организм субъекта бактерицидных антител, индуцированных иммунизацией организма-хозяина де-N-ацетилированным производным PS по любому из пп.1-10; и
упомянутая пассивная защита обеспечивает защитный иммунитет против Neisseria meningitidis группы В или против Escherichia Coli K1.

43. Способ иммунизации субъекта, включающий введение в организм субъекта де-N-ацетилированного производного PS по п.34 в количестве, эффективном для индуцирования иммунной реакции, причем такое введение эффективно индуцирует иммунную реакцию у субъекта против Neisseria meningitidis группы В.

44. Способ иммунизации субъекта, включающий введение в организм субъекта де-N-ацетилированного производного PS по п.34 в количестве, эффективном для индуцирования иммунной реакции, причем такое введение эффективно индуцирует иммунную реакцию у субъекта против Escherichia Coli K1.

45. Способ обеспечения пассивной защиты от бактериальной инфекции, причем этот способ включает введение в организм субъекта бактерицидных антител, индуцированных иммунизацией организма-хозяина де-N-ацетилированным производным PS по п.34, причем такое введение обеспечивает защиту субъекта от Neisseria meningitidis группы В или от Escherichia Coli K1.

46. Применение де-N-ацетилированного производного PS по п.34 для изготовления лекарственного средства для иммунизации субъекта, причем
упомянутое де-N-ацетилированное производное PS используется в количестве, эффективном для индуцирования иммунной реакции; и
упомянутая иммунная реакция обеспечивает защитный иммунитет против заболевания, вызываемого более чем одним штаммом Neisseria meningitidis группы В.

47. Применение де-N-ацетилированного производного PS по п.34 для изготовления лекарственного средства для иммунизации субъекта, причем
упомянутое де-N-ацетилированное производное PS используется в количестве, эффективном для индуцирования иммунной реакции; и
упомянутая иммунная реакция обеспечивает защитный иммунитет против заболевания, вызываемого более чем одним штаммом Escherichia Coli K1.

48. Применение де-N-ацетилированного производного PS по п.34 для изготовления лекарственного средства для обеспечения пассивной защиты от бактериальной инфекции, причем
упомянутая пассивная защита достигается путем введения в организм субъекта бактерицидных антител, индуцированных иммунизацией организма-хозяина де-N-ацетилированным производным PS по п.34; и
упомянутая пассивная защита обеспечивает защитный иммунитет против Neisseria meningitidis группы В или против Escherichia Coli K1.