在結構聚合裝置中tlr激動劑的控制傳遞的製作方法
2023-07-15 22:44:36
在結構聚合裝置中tlr激動劑的控制傳遞的製作方法
【專利摘要】本發明包括用於產生和刺激抗原特異性樹突狀細胞免疫反應的組合物、方法和裝置。所述裝置和方法為主體提供了針對癌症和傳染物質的預防性和治療性免疫。
【專利說明】在結構聚合裝置中TLR激動劑的控制傳遞
[0001] 相關申請
[0002] 本申請要求2012年1月13日遞交的美國臨時申請第61/586, 624號的優先權。該 申請通過引證在此全部併入本文。
[0003] 政府支持
[0004] 本發明在國家衛生研究院授予的政府支持下完成。政府享有本發明的某些權利。 技術背景
[0005] 樹突狀細胞（DC)收集並處理抗原用於呈遞給T細胞。樹突狀細胞是抗原呈遞細 胞中最有潛力的免疫系統活化劑。由於樹突狀細胞是稀少的並且難以分離，所以針對使用 樹突狀細胞作為治療劑的研究進展緩慢。
【發明內容】
[0006] 本發明的特徵在於一種用於在原位刺激免疫細胞（例如，樹突狀細胞）的裝置和 方法。例如，在所述裝置內容中Toll樣受體（TLR)激動劑的呈遞可以用作癌症疫苗接種。嵌 合在結構聚合裝置中的Toll樣受體（TLR)激動劑的整合和呈遞能夠特異性的刺激CD8(+) 樹突狀細胞（DC)(相當於人體中的CD141+樹突狀細胞（DC))和漿樣樹突狀細胞（DC)，這兩 個樹突狀細胞（DC)子集對於癌症疫苗接種是至關重要的。
[0007] 因此，本發明提供了一種裝置，該裝置包括一種多孔聚合結構組合物，一種腫瘤抗 原和一種Toll樣受體（TLR)激動劑。例如，所述裝置包括一種聚合結構組合物、一種腫瘤 抗原和Toll樣受體（TLR)激動劑的結合，其中，所述Toll樣受體（TLR)激動劑選自由Toll 樣受體（TLR) 1、Toll樣受體（TLR) 2、Toll樣受體（TLR) 3、Toll樣受體（TLR) 4、Toll樣受 體（TLR) 5、Toll樣受體（TLR) 6、Toll樣受體（TLR) 7、Toll樣受體（TLR) 8、Toll樣受體 (TLR)9、Toll樣受體（TLR) 10、Toll樣受體（TLR) 11、Toll樣受體（TLR) 12 和Toll樣受體 (TLR) 13所組成的組中。例如，所述聚合結構包括聚（D，L-丙交酯-共-乙交酯（PLG)。示 範性的Toll樣受體（TLR)激動劑包括病原體相關的分子類型（PAMP)，例如，一種感染-模 擬性組合物，例如，細菌衍生的免疫調節劑。Toll樣受體（TLR)激動劑包括核酸或者脂類組 合物（例如，單磷酸脂A(MPLA))。
[0008] 某些核酸可以起到Toll樣受體（TLR)激動劑（Toll樣受體（TLR) 1激動劑、Toll 樣受體（TLR) 2激動劑、Toll樣受體（TLR) 3激動劑、Toll樣受體（TLR) 4激動劑、Toll樣 受體（TLR) 5激動劑、Toll樣受體（TLR) 6激動劑、Toll樣受體（TLR) 7激動劑、Toll樣受 體（TLR)8激動劑、Toll樣受體（TLR)9激動劑、Toll樣受體（TLR) 10激動劑、Toll樣受體 (TLR) 11激動劑、Toll樣受體（TLR) 12激動劑和Toll樣受體（TLR) 13激動劑）的作用。在 一個實施例中，Toll樣受體（TLR)激動劑包括TLR9激動劑，例如，一種胞嘧啶-鳥嘌呤低聚 核苷酸（CpG-ODN)、一種聚（氮丙啶）（PEI)-濃縮的低聚核苷酸（ODN)(例如，聚（氮丙啶） (PEI)-胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸（CpG-ODN))、或者雙鏈脫氧核糖核酸（DNA)。TLR9激動 劑可以有效用於刺激漿樣樹突狀細胞（DC)。例如，所述裝置包括5微克、10微克、25微克、 50微克、100微克、250微克或者500微克的胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸（CpG-ODN)。
[0009] 在另一個實施例中，Toll樣受體（TLR)激動劑包括TLR3激動劑，例如，聚肌苷-聚 胞苷酸（聚I:C)、一種聚（氮丙啶）（PEI)-聚（I:〇、聚腺尿苷酸（聚（A:U))、聚（氮丙 啶）（PEI)-聚（A:U)、或者雙鏈核糖核酸（DNA)。
[0010]TLR3激動劑能夠有效用於刺激小鼠體內的CD8+樹突狀細胞（DC)和人體的 ⑶141+樹突狀細胞（DC)。一系列Toll樣受體（TLR)激動劑，例如TLR3激動劑（比方說聚 I:C)和TLR9激動劑（比方說CpG)協同作用活化抗腫瘤免疫反應。例如，所述裝置包括一種 TLR3激動劑（例如聚（I:〇)和TLR9激動劑（胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸（CpG-ODN))或 者聚（氮丙啶）（PEI)-胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸（CpG-ODN)。優選的，Toll樣受體（TLR) 激動劑包括TLR3激動劑、聚（I:C)和TLR9激動劑、胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸（CpG-ODN)。 與單獨整合胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸（CpG-ODN)或者聚（I:C)的疫苗相比，聚（I:C)和 胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸（CpG-ODN)的結合能夠起到協同作用。
[0011] 在一些情況下，To11樣受體（TLR)激動劑包括一種TLR4激動劑，所述TLR4激動劑 選自由脂多糖（LPS)、單磷酸脂A(MPLA)、熱休克蛋白、纖維蛋白原、肝素硫酸鹽或其片段、 透明質酸或者其片段、鎳、阿片肽、α?-酸糖蛋白（AGP)、RC-529、鼠β-防禦素2和弗氏佐 劑（CFA)所組成的組中。在其他情況下，Toll樣受體（TLR)激動劑包括TLR5激動劑，其中 所述TLR5激動劑是鞭毛蛋白。其他適當的Toll樣受體（TLR)激動劑包括TRL7激動劑， 所述TRL7激動劑選自由單鏈RNA、鳥嘌呤核苷類似物、咪唑並喹啉（imidazoqinolines)和 Ioxorbine所組成的組中。
[0012] 優選的，Toll樣受體（TLR)激動劑存在的濃度可以有效用於誘導樹突狀細胞局部 產生白介素-12(IL-12).
[0013] 本發明還提供了一種裝置，所述裝置包括多孔的聚合結構組合物、一種疾病相關 抗原和一種Toll樣受體（TLR)激動劑，其中所述Toll樣受體（TLR)激動劑優選結合TLR3。 在一些情況下，所述聚合結構組合物包括聚丙交酯-共-乙交酯（PLG)。所述TLR3激動劑 存在的數量能夠優選刺激CD8+樹突狀細胞或者CD141+樹突狀細胞。
[0014] 優選的，所述Toll樣受體（TLR)激動劑包括TLR3激動劑。在一些情況下，所述 TLR3激動劑包括聚肌苷-聚胞苷酸（聚（I:〇)或者聚（氮丙啶）（PEI)-聚（I:〇。例 如，所述Toll樣受體（TLR)核酸包括核酸。在其他情況下，所述Toll樣受體（TLR)激動劑 進一步包括TLR9激動劑。例如。所述TLR9激動劑包括一種胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸 (CpG-ODN)或者一種聚（氮丙啶）（PEI)胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸（CpG-ODN)。選擇性 地，所述裝置包括Toll樣受體（TLR)激動劑的結合，所述結合包括TLR3激動劑和TLR9激 動劑。例如，所述TLR3激動劑包括聚（I:C)並且所述TLR9激動劑包括胞嘧啶-鳥嘌呤低 聚核苷酸（CpG-ODN)。
[0015] 做為選擇,所述裝置包括Toll樣受體（TLR)激動劑的結合,所述結合包括TLR3激 動劑和TLR4激動劑。例如，所述TLR3激動劑包括聚（I:C)並且所述TLR4激動劑包括單磷 酸脂A(MPLA)。
[0016] 選擇性地，所述裝置進一步地包括一種募集組合物。示範性的募集組合物包括粒 細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF)、Flt3L和CCL20。例如，所述募集組合物包括封裝 的粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF)。
[0017] 在一些情況下，所述疾病相關的抗原包括一種腫瘤抗原。例如，所述腫瘤抗原包括 一種腫瘤溶解產物,純化的蛋白質腫瘤抗原,或者合成的腫瘤抗原。
[0018] 選擇性地，所述Toll樣受體（TLR)激動劑進一步地包括病原體相關的分子類型 (PAMPs)。例如，所述病原體相關的分子類型（PAMP)包括一種單磷酸脂A(MPLA)。
[0019] 還提供了一種裝置，所述裝置包括一種聚合結構組合物、一種腫瘤抗原和Toll樣 受體（TLR)激動劑的結合，其中所述Toll樣受體（TLR)激動劑選自由Toll樣受體（TLR) 1、 Toll樣受體（TLR) 2、Toll樣受體（TLR) 3、Toll樣受體（TLR) 4、Toll樣受體（TLR) 5、Toll 樣受體（TLR) 6、Toll樣受體（TLR) 7、Toll樣受體（TLR) 8、Toll樣受體（TLR) 9、Toll樣受 體（TLR) 10、Toll樣受體（TLR) 11、Toll樣受體（TLR) 12和Toll樣受體（TLR) 13所組成的 組中。
[0020] 通過將主體與一種裝置相接觸或者將所述裝置植入主體中來實施一種引起抗腫 瘤免疫反應的方法，其中，所述裝置包括一種聚合結構組合物、一種腫瘤抗原和一種Toll 樣受體（TLR)激動劑，其中所述Toll樣受體（TLR)激動劑優選的結合TLR3。例如，所述 Toll樣受體（TLR)激動劑包括TLR3激動劑。做為選擇，所述Toll樣受體（TLR)激動劑包 括TLR3激動劑和TLR9激動劑。
[0021] 優選的，所述抗腫瘤免疫反應包括CD8+樹突狀細胞或者CD141+樹突狀細胞的活 化作用。在一些情況下，所述抗腫瘤免疫反應包括楽樣樹突狀細胞或者CD141+樹突狀細胞 的活化作用。做為選擇，所述抗腫瘤免疫反應包括腫瘤負荷的減少。
[0022] 優選的，Toll樣受體（TLR)激動劑存在的濃度可以有效用於誘導樹突狀細胞局部 產生白介素-12(IL-12).
[0023] 選擇性地，所述裝置進一步包括粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF)。在一 些實施例中，所述粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF)是封裝的。另一個任選的募集 組合物是一種細胞因子。例如，所述裝置包括1微克、3微克、5微克、10微克、25微克或者 50微克的粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF)。
[0024] 所述裝置還包括一種腫瘤抗原，例如，以腫瘤溶解產物的形式（培養細胞或者病 人衍生的初級細胞）或者純化的腫瘤抗原（例如，來自腫瘤細胞的人工合成/化學合成重 組蛋白質或者生物化學純化的抗原）。
[0025] 本發明還包括一種方法，該方法通過將裝置與主體相接觸，例如向主體中植入所 述裝置來引起抗腫瘤免疫反應，所述裝置包括一種多孔的聚合結構組合物、一種腫瘤抗原 和一種Toll樣受體（TLR)激動劑。例如，所述Toll樣受體（TLR)激動劑選自由Toll樣 受體（TLR) 1、Toll樣受體（TLR) 2、Toll樣受體（TLR) 3、Toll樣受體（TLR) 4、Toll樣受體 (TLR) 5、To11 樣受體（TLR) 6、To11 樣受體（TLR) 7、To11 樣受體（TLR) 8、To11 樣受體（TLR) 9、 Toll樣受體（TLR) 10、Toll樣受體（TLR) 11、Toll樣受體（TLR) 12 和Toll樣受體（TLR) 13 所組成的組中。如上所述，所述裝置與之前的疫苗更有優勢。最重要的優勢在於它能夠刺 激至關重要的樹突狀細胞（DC)子集，所述子集能夠調節有效的抗腫瘤活性。所述方法包 括，向主體施用一種裝置，所述裝置包括一種TLR3激動劑和/或TLR9激動劑，這種施用引 發抗腫瘤免疫反應，所述抗腫瘤免疫反應以被使用疫苗的主體內漿樣樹突狀細胞（DC)和/ 或CD141+樹突狀細胞（DC)的活化作用為特點。所述疫苗可以有效用於預防和治療。
[0026] 所述裝置被施用，例如，局部使用或者植入，並存在一定的時間，例如，原位不斷的 募集、馴化並分散或者派遣細胞進入體內淋巴結或者疾病位點或者感染位點。對現有裝置 的改善包括對進入所述裝置的細胞進行長時間不間斷的活化作用，並且伴隨長時間不間斷 的釋放免疫活化的（例如抗原始發）細胞。所述裝置包括一種腳手架組合物，一種募集組合 物和一種調配組合物。所述調配組合物調節延長的並且連續流出的始發細胞，所述調配組 合物是一種感染-模擬組合物，例如一種細菌衍生的免疫調節劑。在優選的實施方案中，所 述細菌衍生的免疫調節劑是一種核酸，例如，一種胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸（CpG-ODN)。
[0027] 本發明可以用於治療各種各樣的疾病並用於研發針對各種各樣抗原的疫苗。在 一種優選的實施方案中，本發明用於開發一種癌症疫苗。本發明的另一個優選的實施方 案包括一種感染-模擬微環境，用於活化宿主免疫系統並隨後用於誘導免疫反應。利用具 有外源粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF)的合成的胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸 (CpG-ODN)序列提供一種用於精確控制樹突狀細胞遷移並調節抗原特異性免疫反應的方 法。事實上，使用這些合成的胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸（CpG-ODN)序列和/或聚（I:C) 的方法與早期免疫治療相比顯示了重要的改善作用。
[0028] 所述裝置的各個組分被列出表格並顯示在下面。
[0029] 表 1
[0030]
【權利要求】
1. 一種裝置，該裝置包括一種多孔聚合結構組合物，一種疾病相關抗原和一種Toll樣 受體（TLR)激動劑，其中，所述TLR激動劑優先結合TLR3。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述疾病相關抗原包括腫瘤抗原。
3. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述聚合結構組合物包括聚-丙交酯-共-乙交 酯（PLG)。
4. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述TLR激動劑包括TLR3激動劑。
5. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述TLR3激動劑包括聚肌苷-聚胞苷酸（聚I : C)或者聚（氮丙啶）（PEI)-聚（I :〇。
6. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述TLR激動劑進一步包括病原體相關的分子類 型（PAMPs)。
7. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述TLR激動劑包括一種核酸。
8. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述TLR激動劑進一步包括一種TLR9激動劑。
9. 根據權利要求8所述的裝置，其中，所述TLR9激動劑包括一種胞嘧啶-鳥嘌呤低聚 核苷酸（CpG-ODN)或者一種聚（氮丙啶）-胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸（PEI-CpG-ODN)。
10. 根據權利要求1所述的裝置，其中所述裝置進一步包括一種募集組合物。
11. 根據權利要求11所述的裝置，其中，所述募集組合物包括粒細胞-巨噬細胞集落刺 激因子（GM-CSF)、Flt3L 或者 CCL20。
12. 根據權利要求10所述的裝置，其中所述募集組合物包括封裝的粒細胞-巨噬細胞 集落刺激因子（GM-CSF)
13. 根據權利要求2所述的裝置，其中，所述腫瘤抗原包括一種腫瘤溶解產物、純化的 蛋白腫瘤抗原，或者合成的腫瘤抗原。
14. 根據權利要求6所述的裝置，其中，所述病原體相關的分子類型（PAMPs)包括一種 單磷酸脂A(MPLA)。
15. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述裝置包括TLR激動劑的結合，所述結合包括 TLR3激動劑和TLR9激動劑。
16. 根據權利要求15所述的裝置，其中，所述TLR3激動劑包括聚（I :C)，並且TLR9激 動劑包括胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸（CpG-ODN)。
17. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述裝置包括TLR激動劑的結合，所述結合包括 TLR3激動劑和TLR4激動劑。
18. 根據權利要求17所述的裝置，其中，所述TLR3激動劑包括聚（I 並且所述TLR4 激動劑包括MPLA.
19. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述TLR3激動劑以優選刺激CD8+樹突狀細胞 或者CD141+樹突狀細胞的量存在。
20. -種裝置，所述裝置包括一種聚合結構組合物、一種腫瘤抗原和Toll樣受體（TLR) 激動劑的結合，其中所述Toll樣受體（TLR)激動劑選自由Toll樣受體（TLR)l、Toll樣受體 (TLR) 2、To 11 樣受體（TLR) 3、To 11 樣受體（TLR) 4、To 11 樣受體（TLR) 5、To 11 樣受體（TLR) 6、 Toll 樣受體（TLR) 7、Toll 樣受體（TLR) 8、Toll 樣受體（TLR) 9、Toll 樣受體（TLR) 10、Toll 樣受體（TLR) 11、Toll樣受體（TLR) 12和Toll樣受體（TLR) 13所組成的組中。
21. -種引發抗腫瘤免疫反應的方法，包括將一種聚合結構組合物、一種腫瘤抗原和 TLR激動劑與主體相接觸或者植入主體內，其中，所述TLR激動劑優先結合TLR3。
22. 根據權利要求21所述的方法，其中，所述TLR激動劑包括TLR3激動劑。
23. 根據權利要求21所述的方法，其中，所述TLR激動劑包括TLR3激動劑和TLR9激動 劑。
24. 根據權利要求21所述的方法，其中，所述抗腫瘤免疫反應包括CD8+樹突狀細胞或 者⑶141+樹突狀細胞的活化。
25. 根據權利要求23所述的方法，其中，所述抗腫瘤免疫反應包括漿樣樹突狀細胞或 者⑶141+樹突狀細胞的活化。
26. 根據權利要求23所述的方法，其中所述抗腫瘤免疫反應包括腫瘤裝載的減少。
27. 根據權利要求21所述的方法，其中，所述TLR激動劑以有效誘導樹突狀細胞產生白 介素-12(IL-12)的濃度存在。
【文檔編號】A61K9/16GK104411331SQ201380012442
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年1月14日 優先權日:2012年1月13日
【發明者】O·阿卜杜勒-拉赫曼·阿里, G·達瑞奧佛, D·J·穆尼 申請人:哈佛學院董事會, 達納-法伯癌症研究院有限公司