Globoh及含新颖糖脂质佐剂的相关抗癌疫苗的制作方法
专利名称：Globo h及含新颖糖脂质佐剂的相关抗癌疫苗的制作方法
技术领域：
本发明涉及癌症疫苗的领域。特定言之，本申请案涉及以糖为基础的疫苗，其含有与免疫原性载体DT-CRM197复合的B细胞抗原表位Globo H。更特定言之，本发明涉及与诸如C34的新颖糖脂质佐剂共同给予的抗癌Globo H-DT疫苗。
背景技术：
为设计对抗癌症的疗法，想要寻求不存在于正常细胞中的癌或癌干细胞的分子标靶。异常的糖基化作用通常与肿瘤发展相关，且其首先在1969年由Meezan等人述及，说明癌聚糖与正常细胞不同(Meezan Ε, et al. (1969)Biochemistry 8:2518-2524)。异常的糖基化作用包括某些结构的丧失或过表达、切截结构的存留、以及新颖结构的出现。使用健康及恶性组织的凝集素染色比较，这些结构差异于后获得了诸多组织学证据的支持 (Turner GA(1992)ClinChimActa 208 :149-171 ；Gabius HJ(2000)Naturwissenschaften 87 :108-121)。近来，已由单克隆抗体及质谱分析鉴定出肿瘤相关性糖抗原(Shriver Z，etal. (2004)Nat Rev Drug Disc 3 :863-873 ；Pacino G，et al. (1991)Br J Cancer63 :390-398)。 至今，诸多以糖脂质或糖蛋白的形式而表达在癌细胞上的肿瘤相关性抗原已获得定性并建立与某些类型的癌症相关(Bertozzi CR，Dube DH(2005)Nat Rev Drug Discovery 4 477-488)。尽管对于表面糖类在恶性细胞中所扮演的角色所知相对极微，但已证实由被动给予或是由疫苗诱发的对抗这些抗原的抗体与较佳的预后相关。在经报告的肿瘤相关性聚糖中，糖脂质抗原Globo H(Fucal-3GalNAc β 1 — 3Gal α 1 — 4Gal β 1 — 4Glc)首先在1984年由Hakomori等人自乳癌MCF-7细胞分离及鉴定(Bremer EG，et al. (1984) J Biol Chem259 14773-14777)。以抗-Globo H 单克隆抗体所进行的进一步研究显示，GloboH存在于诸多其它癌症中，包括前列腺癌、胃癌、胰脏癌、 肺癌、卵巢癌、及结肠癌，且其在无法由免疫系统轻易进入的正常分泌组织的管腔表面仅有微量的表达(Ragupathi G，et al. (1997)Angew Chem Int Ed 36 :125-128) 此外，已证实乳癌病患的血清含有高含量的抗-Globo H抗体(Gilewski T el al. (2001)ProcNatl Acad Sci USA 98 :3270-3275 ；Huang C-Y, et al. (2006)Proc Natl Acad SciUSA 103:15-20; Wang C-C, et al. (2008) Proc Natl Acad Sci USA105 (33) :11661-11666),且具 Globo H-阳性肿瘤的病患显示相较于具Globo H-阴性肿瘤病患的较短存活期(Chang，Y-J, et al. (2007) Proc Natl Acad Sci USA104(25) :10299-10304)。这些发现使得 Globo H，一种六糖抗原表位，成为引人注目的肿瘤标记物以及癌症疫苗研发的可行标靶。
Globo H是一种在各种上皮癌中过表达的癌症抗原。已建议此种抗原可作为癌症免疫治疗的标靶。尽管已研发出可诱发对抗Globo H的抗体反应的疫苗，但因Globo H的低抗原性，其抗癌功效并不令人满意。因此仍需要可诱发靶向Globo H的高量免疫反应的新疫苗。干细胞是定义为具有自我更新与分化成为不同类型细胞及组织的能力的细胞群 (Reya T et al. , (2001)Nature 414 :105-111)。由于恶性及正常组织两者都含有异质的细胞种群，癌干细胞可能在肿瘤生长及维持肿瘤的异质性中扮演关键角色。已自各种不同的实体肿瘤中鉴定出癌干细胞，诸如，脑瘤、乳癌、结肠癌、及前列腺癌。乳癌干细胞(BCSCs) 首先由Al-Hajj等人根据其在异种移植进入N0D/SCID小鼠中时可产生表型多样性肿瘤的能力而证实存在于乳癌的CDM-CD44+亚群中(Al-Hajj M, et al.，(2003)Proc Natl Acad Sci USAlOO :3983-3988)。乳癌病患骨髓中大部分的早期散布癌细胞皆显示具有 CD24-CD44+表型(Balic M et al. , (2006) Clin Cancer Res 12 :5615-5621)，此建议BCSCs 可进行转移。根据其生长、分化、及转移的能力以及其对于辐射照射的抗性，BCSCs成为乳癌治疗的一主要标靶(Tang C. et al.，(2007) faseb J. 21 :1_9)。在乳癌中，于> 60%的腺管癌、乳叶癌、及管状癌中观察到Globo H表达，但并未在非上皮乳癌肿瘤中得见(Mariani-Constantini R et al.，(1984)Am. J. Pathol. 115 47-56)。Globo H并不会在正常组织中表达，除了在管腔边缘的顶端上皮细胞有微弱表达，其似乎为免疫系统所无法进入的位点(Id. ；Zhang S. etal.，(1997) Int. J. Cancer 73: 42-49)。Globo H也在乳癌干细胞(BCSCs)中表达。流式细胞计数显示Globo H在25/41 的乳癌样本中(61.0%)表达。25/25的非BCSCs及8/40 (20% )的BCSCs表达Globo H。 阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3) (Globo H的五糖前体)在31/40 (77. 5% )的肿瘤中表达。 29/31 的非 BCSCs 及 25/40(62. 5% )的 BCSCs 表达 SSEA-3。(Chang ff-ff. et al.，(2008) Proc Natl Acad Sci USA105(33) :11667-11672.)Danishefsky及Livingston先前曾报告了对抗多种癌症的Globo H-KLH疫苗 (Gilewski T el al. (2001)Proc Natl Acad Sci USA 98 :3270-3275 ；Ragupathi G,etal. (1997)Angew Chem Int Ed 36 :125-128 ；Kudryashov V, et al. (1998) Glycoconj J. 15 243-249 ；Slovin SF et al (1997) Proc Natl Acad Sci USA96 :5710-5715)及七价疫苗 (含个别与 KLH 复合的 GM2、Globo H、Lewis Y、Τη、STn、TF、及 Tn-MUCl ；Sabbatini PJ et al (2007) Clin Cancer Resl3 :4170-4177)的制备。然而，经该七价疫苗免疫的病患仅诱发了对抗该七种抗原中的五种的抗体反应，GM2及Lewis Y抗体除外。不同于诸如GM2的遍在表达性抗原，Globo H特别表达于肿瘤细胞上而仅在正常分泌组织上有极微量的表达，使其成为疫苗研发的理想标靶。在其研究中，在臭氧分解Globo H配糖基之后，以KLH载体蛋白进行还原氨基化作用，产生每蛋白约150个糖单元(Ragupathi G,et al. (1997)Angew Chem Int Ed 36 =125-128) 0通过使用MMCCH连接子，进一步的精制使糖复合率增加至约 720:1 (Wang S-K, et al. (2008). Proc Natl Acad Sci USA 105:3690-3695)。然而，该糖复合作用的精确定性极为困难。此外，结合免疫佐剂QS-21的该合成疫苗显示在前列腺及转移性乳癌病患两者体内都仅主要诱发IgM而诱发较低程度的IgG抗体。在一期临床试验中，该疫苗也显示微量的毒性，在疫苗接种位点产生短暂的局部皮肤反应。(Gilewski T elal. (2001) Proc Natl Acad Sci USA 98 :3270-3275 ；RagupathiG, et al. (1997) Angew Chem Int Ed 36 :125-128 ；Slovin SF et al (1997) ProcNatl Acad Sci USA 96 :5710-5715.)在部分病患身上所观察到的轻微类流感症状可能与QS-21的副作用相关。含有与经马来酰胺修饰的载体蛋白KLH复合的五种前列腺及乳癌相关糖抗原(Globo-H、GM2、STn, TF、及Tn) 的五价疫苗已经报告可产生在ELISA分析中具有高于IgM的IgG效价的抗-Globo H血清 (Zhu J. et al. (2009) J. Am. Chem. Soc. 131 (26) :9298-9303)。因此，想要鉴定出替代的载体以及佐剂，以提升对于Globo H的抗体反应，特别是具有较高的IgG效价的，以及改良疫苗功效同时具有极微的副作用。
发明内容
本发明涉及一种以糖为基础的疫苗，其含有经由对-硝基苯基连接子而与免疫原性载体白喉毒素交叉反应性材料197 (DT-CRM197) (Th抗原表位)化学复合的Globo H (B细胞抗原表位)。该合成疫苗结合糖脂质佐剂可在乳癌模型中诱发IgG、IgGl、及IgM抗体，并提供绝佳的免疫原性，其在异种移植研究中显示延迟的肿瘤发生。针对该些由Globo H-DT 及糖脂质C34所诱发的抗体的聚糖阵列分析显示，该些抗体不仅可鉴定Globo H，也可鉴定 SSEA-3(Gb5)及SSEA-4(唾液酸化( 聚糖，其皆为癌细胞及癌干细胞特异性的。本发明涉及一种免疫原性组合物，其包含(a) —聚糖，其基本上由GloboH或其免疫原性片段构成，其中该聚糖经由一连接子而与载体蛋白复合；及(b) —佐剂，其包含可结合树状细胞上的CDld分子的糖脂质，其中该免疫原性组合物可诱发一免疫反应，该反应可诱发相较于IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体。在部分方面中，该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料197(DT_CRM197)。在部分方面中，该连接子是对-硝基苯基连接子。在部分方面中，该佐剂是α -半乳糖苷基-神经酰胺(a -GalCer)的合成类似物。 在部分具体实例中，该佐剂是C34，其中C34包含结构
权利要求
1.一种免疫原性组合物，其包含(a)一聚糖，其基本上由Globo H或其免疫原性片段构成，其中该聚糖经由一连接子而与载体蛋白复合；及(b)一佐剂，其包含可结合树状细胞上的CDld分子的糖脂质，其中该免疫原性组合物可诱发一免疫反应，该反应可诱发相较于IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体。
2.根据权利要求1的免疫原性组合物，其中该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料 197 (DT-CRM197)。
3.根据权利要求1的免疫原性组合物，其中该佐剂是α-半乳糖苷基-神经酰胺 (a-GalCer)的合成类似物。
4.根据权利要求3的免疫原性组合物，其中该佐剂是C34，其中C34包含结构
5.根据权利要求1的免疫原性组合物，其中该连接子是对-硝基苯基连接子。
6.根据权利要求1的免疫原性组合物，其中该连接子是对-硝基苯基，该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料197 (DT-CRM197)，且该佐剂是C34。
7.根据权利要求1的免疫原性组合物，其中该免疫反应较佳是导向IgG同工型抗体的生成。
8.根据权利要求7的免疫原性组合物，其中该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料 197 (DT-CRM197)，且该佐剂是 C34。
9.根据权利要求1的免疫原性组合物，其包含至少一种可诱发体液及细胞免疫反应的佐剂。
10.根据权利要求1的免疫原性组合物，其中由该免疫反应所产生的抗体可中和表达于癌细胞或癌干细胞上的抗原。
11.根据权利要求10的免疫原性组合物，其中由该免疫反应所产生的抗体可中和抗原 Gb4、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原_4(SSEA_4)中的至少一种。
12.根据权利要求11的免疫原性组合物，其中该可中和抗原(Λ4、阶段特异性胚胎抗原-3 (SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原-4 (SSEA-4)中的至少一种的抗体包含相较于IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体。
13.根据权利要求11的免疫原性组合物，其中该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料 197 (DT-CRM197)，且该佐剂是 C34。
14.根据权利要求1的免疫原性组合物，其还包含一种可在对象体内诱发抗癌免疫反应的癌症疫苗组合物。
15.根据权利要求14的癌症疫苗，其中该癌症疫苗适用于治疗选自由下列所组成的群的癌症乳癌、肺癌、肝癌、颊癌、胃癌、结肠癌、鼻咽癌、皮肤癌、肾癌、脑瘤、前列腺癌、卵巢癌、子宫颈癌、肠癌、及膀胱癌。
16.根据权利要求15的癌症疫苗，其中该癌组织在细胞表面表达GloboH抗原。
17.根据权利要求15的癌症疫苗，其中该GloboH抗原是表达在乳癌肿瘤的上皮细胞上。
18.根据权利要求14的癌症疫苗，其中由该免疫反应所产生的抗体可中和抗原Globo H、(Λ4、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原_4(SSEA_4)中的至少一种。
19.根据权利要求14的癌症疫苗，其中该些抗原GloboH、(Λ4、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原-4(SSEA-4)中的至少一种是表达在乳癌干细胞上。
20.一种包含抑制肿瘤生长的治疗方法，该方法包括(a)对需要其的对象给予一免疫原性组合物，该组合物包含一聚糖，其基本上由 Globo H或其免疫原性片段构成，其中该聚糖经由一连接子而与载体蛋白复合；及一佐剂， 其包含可结合树状细胞上的CDld分子的糖脂质；以及(b)诱发一免疫反应，该反应可诱发相较于IgM同工型抗体的较高相对量的IgG同工型抗体。
21.根据权利要求20的方法，其中在该免疫原性组合物中，该连接子是对-硝苯酚，该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料197 (DT-CRM197)，且该佐剂是α -半乳糖苷基_神经酰胺(a-GalCer)的合成类似物。
22.根据权利要求21的方法，其中该佐剂是C34。
23.根据权利要求20的方法，其中该免疫原性组合物还包含一癌症疫苗，且同时其中以有效量的该癌症疫苗所进行的一或多种治疗可抑制肿瘤生长。
24.根据权利要求23的方法，其中该癌症疫苗的给予可使肿瘤尺寸减少。
25.根据权利要求23的方法，其中该癌症选自由下列所组成的群乳癌、肺癌、肝癌、 颊癌、胃癌、结肠癌、鼻咽癌、皮肤癌、肾癌、脑瘤、前列腺癌、卵巢癌、子宫颈癌、肠癌、及膀胱癌。
26.根据权利要求21的方法，其中该免疫反应较佳是导向IgG同工型抗体的生成。
27.根据权利要求20的方法，其中由该免疫反应所产生的抗体可中和抗原GloboH、 Gb4、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原_4(SSEA_4)中的至少一种。
28.根据权利要求27的方法，其中该些抗原GloboH、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原-4(SSEA-4)中的至少一种是表达在乳癌干细胞上。
29.根据权利要求27的方法，其中该GloboH抗原是表达在乳癌肿瘤的上皮细胞上。
30.根据权利要求27的方法，其中该些可中和抗原(Λ4、阶段特异性胚胎抗原-3 (SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原-4 (SSEA-4)中的至少一种的抗体包含相较于IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体。
31.一种癌症疫苗，其包含(a) 一免疫原性组合物，该组合物包含一聚糖，其基本上由Globo H或其免疫原性片段构成，其中该聚糖经由一连接子而与载体蛋白复合；及一佐剂，其包含可结合树状细胞上的CDld分子的糖脂质，其中该免疫原性组合物可诱发一免疫反应，该反应可诱发相较于 IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体；以及(b) 一医药可接受的赋形剂。
32.根据权利要求31的癌症疫苗，其中在该免疫原性组合物中，该连接子是对-硝苯酚，该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料197 (DT-CRM197)，且该佐剂是α -半乳糖苷基-神经酰胺(a-GalCer)的合成类似物。
33.根据权利要求32的癌症疫苗，其中该佐剂是C34。
34.根据权利要求32的癌症疫苗，其中该癌症是乳癌，且其中GloboH抗原是表达在乳癌肿瘤的上皮细胞上。
35.根据权利要求32的癌症疫苗，其中由该免疫反应所产生的抗体可中和抗原Globo H、(Λ4、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原_4(SSEA_4)中的至少一种。
36.根据权利要求32的癌症疫苗，其中该癌症是乳癌，且其中该些抗原GloboH、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原-4(SSEA-4)中的至少一种是表达在乳癌干细胞上。
37.一种免疫原性组合物，其包含(a)一聚糖，其基本上由Globo H或其免疫原性片段构成，其中该聚糖是经由一连接子而与载体蛋白复合；及(b)一佐剂，其包含可结合树状细胞上的CDld分子的糖脂质，其中该Globo H-相关性聚糖选自由SSEA-3及SSEA-4所组成的群，且其中该免疫原性组合物可诱发一免疫反应，该反应可诱发相较于IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体。
38.根据权利要求37的免疫原性组合物，其中该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料 197(DT-CRM197)。
39.根据权利要求37的免疫原性组合物，其中该佐剂是α-半乳糖苷基-神经酰胺 (a-GalCer)的合成类似物。
40.根据权利要求39的免疫原性组合物，其中该佐剂是C34，其中C34包含结构
41.根据权利要求37的免疫原性组合物，其中该连接子是对-硝基苯基连接子。
42.根据权利要求37的免疫原性组合物，其中该连接子是对-硝基苯基，该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料197 (DT-CRM197)，且该佐剂是C34。
43.一种对抗乳癌干细胞的治疗剂，该治疗剂包含经由对-硝基苯基连接子而与白喉毒素交叉反应性材料197(DT-CRM197)载体蛋白复合的Globo H ；及一佐剂，其包含可结合树状细胞上的CDld分子的糖脂质。
44.根据权利要求43的治疗剂，其中该佐剂是C34。
45.根据权利要求43的治疗剂，其中该治疗剂对于一对象的给予可诱发抗体生成，该些抗体可鉴定表达在乳癌干细胞(BCSC)上的抗原。
46.根据权利要求44的治疗剂，其中至少一种抗原是选自由GloboH、SSEA-3、及 SSEA-4所组成的群。
47.一种对抗乳癌干细胞的治疗剂，该治疗剂包含经由对-硝基苯基连接子而与白喉毒素交叉反应性材料197 (DT-CRM 197)载体蛋白复合的SSEA-3 ；及一佐剂，其包含可结合树状细胞上的⑶Id分子的糖脂质C34。
48.根据权利要求47的治疗剂，其中该治疗剂对于一对象的给予可诱发抗体生成，该些抗体可鉴定表达在乳癌干细胞(BCSC)上的抗原。
49.根据权利要求48的治疗剂，其中至少一种抗原选自由GloboH、SSEA-3、及SSEA-4 所组成的群。
50.一种对抗乳癌干细胞的治疗剂，该治疗剂包含经由对-硝基苯基连接子而与白喉毒素交叉反应性材料197(DT-CRM197)载体蛋白复合的 SSEA-4。
51.根据权利要求50的治疗剂，其还包含一佐剂，其包含可结合树状细胞上的⑶Id分子的糖脂质。
52.根据权利要求51的治疗剂，其中该佐剂是C34。
53.根据权利要求50的治疗剂，其中该治疗剂对于一对象的给予可诱发抗体生成，该些抗体可鉴定表达在乳癌干细胞(BCSC)上的抗原SSEA-4或其切截结构。
54.一种治疗乳癌的方法，该方法包含对需要其的对象给予根据权利要求43的治疗性组合物。
55.一种治疗乳癌的方法，该方法包含对需要其的对象给予根据权利要求47的治疗性组合物。
56.一种治疗乳癌的方法，该方法包含对需要其的对象给予根据权利要求50的治疗性组合物。
57.一种治疗乳癌的方法，该方法包含对需要其的对象给予根据权利要求43-52中任一项的治疗性组合物。
全文摘要
本发明提供免疫原性组合物、癌症疫苗、以及用以治疗癌症的方法。其提供组合物，包含(a)一聚糖，诸如，Globo H，或其免疫原性片段，其中该聚糖经由一连接子(如，对-硝基苯基)而与载体蛋白复合；及(b)一佐剂，其包含可结合树状细胞上的CD1d的糖脂质，诸如，α-半乳糖苷基-神经酰胺衍生物，其中该免疫原性组合物可诱发一免疫反应，该反应可诱发相较于IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体。其提供免疫原性组合物，包含载体蛋白白喉毒素交叉反应性材料197(DT-CRM197)以及佐剂C34。由本文所公开的免疫原性组合物所产生的抗体可进一步中和抗原Globo H、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、阶段特异性胚胎抗原-4(SSEA-4)中的至少一种。也提供对抗乳癌干细胞的治疗剂，其包含免疫原性组合物，该些组合物包含与DT-CRM197复合的Globo H、SSEA-3、或SSEA-4。
文档编号A61K39/385GK102215862SQ200980122743
公开日2011年10月12日 申请日期2009年8月6日 优先权日2009年6月16日
发明者志辉·王, 忠义·吴, 爱丽丝·于, 约翰·于 申请人:中央研究院
技术领域：
本发明涉及癌症疫苗的领域。特定言之，本申请案涉及以糖为基础的疫苗，其含有与免疫原性载体DT-CRM197复合的B细胞抗原表位Globo H。更特定言之，本发明涉及与诸如C34的新颖糖脂质佐剂共同给予的抗癌Globo H-DT疫苗。
背景技术：
为设计对抗癌症的疗法，想要寻求不存在于正常细胞中的癌或癌干细胞的分子标靶。异常的糖基化作用通常与肿瘤发展相关，且其首先在1969年由Meezan等人述及，说明癌聚糖与正常细胞不同(Meezan Ε, et al. (1969)Biochemistry 8:2518-2524)。异常的糖基化作用包括某些结构的丧失或过表达、切截结构的存留、以及新颖结构的出现。使用健康及恶性组织的凝集素染色比较，这些结构差异于后获得了诸多组织学证据的支持 (Turner GA(1992)ClinChimActa 208 :149-171 ；Gabius HJ(2000)Naturwissenschaften 87 :108-121)。近来，已由单克隆抗体及质谱分析鉴定出肿瘤相关性糖抗原(Shriver Z，etal. (2004)Nat Rev Drug Disc 3 :863-873 ；Pacino G，et al. (1991)Br J Cancer63 :390-398)。 至今，诸多以糖脂质或糖蛋白的形式而表达在癌细胞上的肿瘤相关性抗原已获得定性并建立与某些类型的癌症相关(Bertozzi CR，Dube DH(2005)Nat Rev Drug Discovery 4 477-488)。尽管对于表面糖类在恶性细胞中所扮演的角色所知相对极微，但已证实由被动给予或是由疫苗诱发的对抗这些抗原的抗体与较佳的预后相关。在经报告的肿瘤相关性聚糖中，糖脂质抗原Globo H(Fucal-3GalNAc β 1 — 3Gal α 1 — 4Gal β 1 — 4Glc)首先在1984年由Hakomori等人自乳癌MCF-7细胞分离及鉴定(Bremer EG，et al. (1984) J Biol Chem259 14773-14777)。以抗-Globo H 单克隆抗体所进行的进一步研究显示，GloboH存在于诸多其它癌症中，包括前列腺癌、胃癌、胰脏癌、 肺癌、卵巢癌、及结肠癌，且其在无法由免疫系统轻易进入的正常分泌组织的管腔表面仅有微量的表达(Ragupathi G，et al. (1997)Angew Chem Int Ed 36 :125-128) 此外，已证实乳癌病患的血清含有高含量的抗-Globo H抗体(Gilewski T el al. (2001)ProcNatl Acad Sci USA 98 :3270-3275 ；Huang C-Y, et al. (2006)Proc Natl Acad SciUSA 103:15-20; Wang C-C, et al. (2008) Proc Natl Acad Sci USA105 (33) :11661-11666),且具 Globo H-阳性肿瘤的病患显示相较于具Globo H-阴性肿瘤病患的较短存活期(Chang，Y-J, et al. (2007) Proc Natl Acad Sci USA104(25) :10299-10304)。这些发现使得 Globo H，一种六糖抗原表位，成为引人注目的肿瘤标记物以及癌症疫苗研发的可行标靶。
Globo H是一种在各种上皮癌中过表达的癌症抗原。已建议此种抗原可作为癌症免疫治疗的标靶。尽管已研发出可诱发对抗Globo H的抗体反应的疫苗，但因Globo H的低抗原性，其抗癌功效并不令人满意。因此仍需要可诱发靶向Globo H的高量免疫反应的新疫苗。干细胞是定义为具有自我更新与分化成为不同类型细胞及组织的能力的细胞群 (Reya T et al. , (2001)Nature 414 :105-111)。由于恶性及正常组织两者都含有异质的细胞种群，癌干细胞可能在肿瘤生长及维持肿瘤的异质性中扮演关键角色。已自各种不同的实体肿瘤中鉴定出癌干细胞，诸如，脑瘤、乳癌、结肠癌、及前列腺癌。乳癌干细胞(BCSCs) 首先由Al-Hajj等人根据其在异种移植进入N0D/SCID小鼠中时可产生表型多样性肿瘤的能力而证实存在于乳癌的CDM-CD44+亚群中(Al-Hajj M, et al.，(2003)Proc Natl Acad Sci USAlOO :3983-3988)。乳癌病患骨髓中大部分的早期散布癌细胞皆显示具有 CD24-CD44+表型(Balic M et al. , (2006) Clin Cancer Res 12 :5615-5621)，此建议BCSCs 可进行转移。根据其生长、分化、及转移的能力以及其对于辐射照射的抗性，BCSCs成为乳癌治疗的一主要标靶(Tang C. et al.，(2007) faseb J. 21 :1_9)。在乳癌中，于> 60%的腺管癌、乳叶癌、及管状癌中观察到Globo H表达，但并未在非上皮乳癌肿瘤中得见(Mariani-Constantini R et al.，(1984)Am. J. Pathol. 115 47-56)。Globo H并不会在正常组织中表达，除了在管腔边缘的顶端上皮细胞有微弱表达，其似乎为免疫系统所无法进入的位点(Id. ；Zhang S. etal.，(1997) Int. J. Cancer 73: 42-49)。Globo H也在乳癌干细胞(BCSCs)中表达。流式细胞计数显示Globo H在25/41 的乳癌样本中(61.0%)表达。25/25的非BCSCs及8/40 (20% )的BCSCs表达Globo H。 阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3) (Globo H的五糖前体)在31/40 (77. 5% )的肿瘤中表达。 29/31 的非 BCSCs 及 25/40(62. 5% )的 BCSCs 表达 SSEA-3。(Chang ff-ff. et al.，(2008) Proc Natl Acad Sci USA105(33) :11667-11672.)Danishefsky及Livingston先前曾报告了对抗多种癌症的Globo H-KLH疫苗 (Gilewski T el al. (2001)Proc Natl Acad Sci USA 98 :3270-3275 ；Ragupathi G,etal. (1997)Angew Chem Int Ed 36 :125-128 ；Kudryashov V, et al. (1998) Glycoconj J. 15 243-249 ；Slovin SF et al (1997) Proc Natl Acad Sci USA96 :5710-5715)及七价疫苗 (含个别与 KLH 复合的 GM2、Globo H、Lewis Y、Τη、STn、TF、及 Tn-MUCl ；Sabbatini PJ et al (2007) Clin Cancer Resl3 :4170-4177)的制备。然而，经该七价疫苗免疫的病患仅诱发了对抗该七种抗原中的五种的抗体反应，GM2及Lewis Y抗体除外。不同于诸如GM2的遍在表达性抗原，Globo H特别表达于肿瘤细胞上而仅在正常分泌组织上有极微量的表达，使其成为疫苗研发的理想标靶。在其研究中，在臭氧分解Globo H配糖基之后，以KLH载体蛋白进行还原氨基化作用，产生每蛋白约150个糖单元(Ragupathi G,et al. (1997)Angew Chem Int Ed 36 =125-128) 0通过使用MMCCH连接子，进一步的精制使糖复合率增加至约 720:1 (Wang S-K, et al. (2008). Proc Natl Acad Sci USA 105:3690-3695)。然而，该糖复合作用的精确定性极为困难。此外，结合免疫佐剂QS-21的该合成疫苗显示在前列腺及转移性乳癌病患两者体内都仅主要诱发IgM而诱发较低程度的IgG抗体。在一期临床试验中，该疫苗也显示微量的毒性，在疫苗接种位点产生短暂的局部皮肤反应。(Gilewski T elal. (2001) Proc Natl Acad Sci USA 98 :3270-3275 ；RagupathiG, et al. (1997) Angew Chem Int Ed 36 :125-128 ；Slovin SF et al (1997) ProcNatl Acad Sci USA 96 :5710-5715.)在部分病患身上所观察到的轻微类流感症状可能与QS-21的副作用相关。含有与经马来酰胺修饰的载体蛋白KLH复合的五种前列腺及乳癌相关糖抗原(Globo-H、GM2、STn, TF、及Tn) 的五价疫苗已经报告可产生在ELISA分析中具有高于IgM的IgG效价的抗-Globo H血清 (Zhu J. et al. (2009) J. Am. Chem. Soc. 131 (26) :9298-9303)。因此，想要鉴定出替代的载体以及佐剂，以提升对于Globo H的抗体反应，特别是具有较高的IgG效价的，以及改良疫苗功效同时具有极微的副作用。
发明内容
本发明涉及一种以糖为基础的疫苗，其含有经由对-硝基苯基连接子而与免疫原性载体白喉毒素交叉反应性材料197 (DT-CRM197) (Th抗原表位)化学复合的Globo H (B细胞抗原表位)。该合成疫苗结合糖脂质佐剂可在乳癌模型中诱发IgG、IgGl、及IgM抗体，并提供绝佳的免疫原性，其在异种移植研究中显示延迟的肿瘤发生。针对该些由Globo H-DT 及糖脂质C34所诱发的抗体的聚糖阵列分析显示，该些抗体不仅可鉴定Globo H，也可鉴定 SSEA-3(Gb5)及SSEA-4(唾液酸化( 聚糖，其皆为癌细胞及癌干细胞特异性的。本发明涉及一种免疫原性组合物，其包含(a) —聚糖，其基本上由GloboH或其免疫原性片段构成，其中该聚糖经由一连接子而与载体蛋白复合；及(b) —佐剂，其包含可结合树状细胞上的CDld分子的糖脂质，其中该免疫原性组合物可诱发一免疫反应，该反应可诱发相较于IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体。在部分方面中，该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料197(DT_CRM197)。在部分方面中，该连接子是对-硝基苯基连接子。在部分方面中，该佐剂是α -半乳糖苷基-神经酰胺(a -GalCer)的合成类似物。 在部分具体实例中，该佐剂是C34，其中C34包含结构
权利要求
1.一种免疫原性组合物，其包含(a)一聚糖，其基本上由Globo H或其免疫原性片段构成，其中该聚糖经由一连接子而与载体蛋白复合；及(b)一佐剂，其包含可结合树状细胞上的CDld分子的糖脂质，其中该免疫原性组合物可诱发一免疫反应，该反应可诱发相较于IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体。
2.根据权利要求1的免疫原性组合物，其中该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料 197 (DT-CRM197)。
3.根据权利要求1的免疫原性组合物，其中该佐剂是α-半乳糖苷基-神经酰胺 (a-GalCer)的合成类似物。
4.根据权利要求3的免疫原性组合物，其中该佐剂是C34，其中C34包含结构
5.根据权利要求1的免疫原性组合物，其中该连接子是对-硝基苯基连接子。
6.根据权利要求1的免疫原性组合物，其中该连接子是对-硝基苯基，该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料197 (DT-CRM197)，且该佐剂是C34。
7.根据权利要求1的免疫原性组合物，其中该免疫反应较佳是导向IgG同工型抗体的生成。
8.根据权利要求7的免疫原性组合物，其中该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料 197 (DT-CRM197)，且该佐剂是 C34。
9.根据权利要求1的免疫原性组合物，其包含至少一种可诱发体液及细胞免疫反应的佐剂。
10.根据权利要求1的免疫原性组合物，其中由该免疫反应所产生的抗体可中和表达于癌细胞或癌干细胞上的抗原。
11.根据权利要求10的免疫原性组合物，其中由该免疫反应所产生的抗体可中和抗原 Gb4、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原_4(SSEA_4)中的至少一种。
12.根据权利要求11的免疫原性组合物，其中该可中和抗原(Λ4、阶段特异性胚胎抗原-3 (SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原-4 (SSEA-4)中的至少一种的抗体包含相较于IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体。
13.根据权利要求11的免疫原性组合物，其中该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料 197 (DT-CRM197)，且该佐剂是 C34。
14.根据权利要求1的免疫原性组合物，其还包含一种可在对象体内诱发抗癌免疫反应的癌症疫苗组合物。
15.根据权利要求14的癌症疫苗，其中该癌症疫苗适用于治疗选自由下列所组成的群的癌症乳癌、肺癌、肝癌、颊癌、胃癌、结肠癌、鼻咽癌、皮肤癌、肾癌、脑瘤、前列腺癌、卵巢癌、子宫颈癌、肠癌、及膀胱癌。
16.根据权利要求15的癌症疫苗，其中该癌组织在细胞表面表达GloboH抗原。
17.根据权利要求15的癌症疫苗，其中该GloboH抗原是表达在乳癌肿瘤的上皮细胞上。
18.根据权利要求14的癌症疫苗，其中由该免疫反应所产生的抗体可中和抗原Globo H、(Λ4、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原_4(SSEA_4)中的至少一种。
19.根据权利要求14的癌症疫苗，其中该些抗原GloboH、(Λ4、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原-4(SSEA-4)中的至少一种是表达在乳癌干细胞上。
20.一种包含抑制肿瘤生长的治疗方法，该方法包括(a)对需要其的对象给予一免疫原性组合物，该组合物包含一聚糖，其基本上由 Globo H或其免疫原性片段构成，其中该聚糖经由一连接子而与载体蛋白复合；及一佐剂， 其包含可结合树状细胞上的CDld分子的糖脂质；以及(b)诱发一免疫反应，该反应可诱发相较于IgM同工型抗体的较高相对量的IgG同工型抗体。
21.根据权利要求20的方法，其中在该免疫原性组合物中，该连接子是对-硝苯酚，该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料197 (DT-CRM197)，且该佐剂是α -半乳糖苷基_神经酰胺(a-GalCer)的合成类似物。
22.根据权利要求21的方法，其中该佐剂是C34。
23.根据权利要求20的方法，其中该免疫原性组合物还包含一癌症疫苗，且同时其中以有效量的该癌症疫苗所进行的一或多种治疗可抑制肿瘤生长。
24.根据权利要求23的方法，其中该癌症疫苗的给予可使肿瘤尺寸减少。
25.根据权利要求23的方法，其中该癌症选自由下列所组成的群乳癌、肺癌、肝癌、 颊癌、胃癌、结肠癌、鼻咽癌、皮肤癌、肾癌、脑瘤、前列腺癌、卵巢癌、子宫颈癌、肠癌、及膀胱癌。
26.根据权利要求21的方法，其中该免疫反应较佳是导向IgG同工型抗体的生成。
27.根据权利要求20的方法，其中由该免疫反应所产生的抗体可中和抗原GloboH、 Gb4、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原_4(SSEA_4)中的至少一种。
28.根据权利要求27的方法，其中该些抗原GloboH、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原-4(SSEA-4)中的至少一种是表达在乳癌干细胞上。
29.根据权利要求27的方法，其中该GloboH抗原是表达在乳癌肿瘤的上皮细胞上。
30.根据权利要求27的方法，其中该些可中和抗原(Λ4、阶段特异性胚胎抗原-3 (SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原-4 (SSEA-4)中的至少一种的抗体包含相较于IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体。
31.一种癌症疫苗，其包含(a) 一免疫原性组合物，该组合物包含一聚糖，其基本上由Globo H或其免疫原性片段构成，其中该聚糖经由一连接子而与载体蛋白复合；及一佐剂，其包含可结合树状细胞上的CDld分子的糖脂质，其中该免疫原性组合物可诱发一免疫反应，该反应可诱发相较于 IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体；以及(b) 一医药可接受的赋形剂。
32.根据权利要求31的癌症疫苗，其中在该免疫原性组合物中，该连接子是对-硝苯酚，该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料197 (DT-CRM197)，且该佐剂是α -半乳糖苷基-神经酰胺(a-GalCer)的合成类似物。
33.根据权利要求32的癌症疫苗，其中该佐剂是C34。
34.根据权利要求32的癌症疫苗，其中该癌症是乳癌，且其中GloboH抗原是表达在乳癌肿瘤的上皮细胞上。
35.根据权利要求32的癌症疫苗，其中由该免疫反应所产生的抗体可中和抗原Globo H、(Λ4、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原_4(SSEA_4)中的至少一种。
36.根据权利要求32的癌症疫苗，其中该癌症是乳癌，且其中该些抗原GloboH、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及阶段特异性胚胎抗原-4(SSEA-4)中的至少一种是表达在乳癌干细胞上。
37.一种免疫原性组合物，其包含(a)一聚糖，其基本上由Globo H或其免疫原性片段构成，其中该聚糖是经由一连接子而与载体蛋白复合；及(b)一佐剂，其包含可结合树状细胞上的CDld分子的糖脂质，其中该Globo H-相关性聚糖选自由SSEA-3及SSEA-4所组成的群，且其中该免疫原性组合物可诱发一免疫反应，该反应可诱发相较于IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体。
38.根据权利要求37的免疫原性组合物，其中该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料 197(DT-CRM197)。
39.根据权利要求37的免疫原性组合物，其中该佐剂是α-半乳糖苷基-神经酰胺 (a-GalCer)的合成类似物。
40.根据权利要求39的免疫原性组合物，其中该佐剂是C34，其中C34包含结构
41.根据权利要求37的免疫原性组合物，其中该连接子是对-硝基苯基连接子。
42.根据权利要求37的免疫原性组合物，其中该连接子是对-硝基苯基，该载体蛋白是白喉毒素交叉反应性材料197 (DT-CRM197)，且该佐剂是C34。
43.一种对抗乳癌干细胞的治疗剂，该治疗剂包含经由对-硝基苯基连接子而与白喉毒素交叉反应性材料197(DT-CRM197)载体蛋白复合的Globo H ；及一佐剂，其包含可结合树状细胞上的CDld分子的糖脂质。
44.根据权利要求43的治疗剂，其中该佐剂是C34。
45.根据权利要求43的治疗剂，其中该治疗剂对于一对象的给予可诱发抗体生成，该些抗体可鉴定表达在乳癌干细胞(BCSC)上的抗原。
46.根据权利要求44的治疗剂，其中至少一种抗原是选自由GloboH、SSEA-3、及 SSEA-4所组成的群。
47.一种对抗乳癌干细胞的治疗剂，该治疗剂包含经由对-硝基苯基连接子而与白喉毒素交叉反应性材料197 (DT-CRM 197)载体蛋白复合的SSEA-3 ；及一佐剂，其包含可结合树状细胞上的⑶Id分子的糖脂质C34。
48.根据权利要求47的治疗剂，其中该治疗剂对于一对象的给予可诱发抗体生成，该些抗体可鉴定表达在乳癌干细胞(BCSC)上的抗原。
49.根据权利要求48的治疗剂，其中至少一种抗原选自由GloboH、SSEA-3、及SSEA-4 所组成的群。
50.一种对抗乳癌干细胞的治疗剂，该治疗剂包含经由对-硝基苯基连接子而与白喉毒素交叉反应性材料197(DT-CRM197)载体蛋白复合的 SSEA-4。
51.根据权利要求50的治疗剂，其还包含一佐剂，其包含可结合树状细胞上的⑶Id分子的糖脂质。
52.根据权利要求51的治疗剂，其中该佐剂是C34。
53.根据权利要求50的治疗剂，其中该治疗剂对于一对象的给予可诱发抗体生成，该些抗体可鉴定表达在乳癌干细胞(BCSC)上的抗原SSEA-4或其切截结构。
54.一种治疗乳癌的方法，该方法包含对需要其的对象给予根据权利要求43的治疗性组合物。
55.一种治疗乳癌的方法，该方法包含对需要其的对象给予根据权利要求47的治疗性组合物。
56.一种治疗乳癌的方法，该方法包含对需要其的对象给予根据权利要求50的治疗性组合物。
57.一种治疗乳癌的方法，该方法包含对需要其的对象给予根据权利要求43-52中任一项的治疗性组合物。
全文摘要
本发明提供免疫原性组合物、癌症疫苗、以及用以治疗癌症的方法。其提供组合物，包含(a)一聚糖，诸如，Globo H，或其免疫原性片段，其中该聚糖经由一连接子(如，对-硝基苯基)而与载体蛋白复合；及(b)一佐剂，其包含可结合树状细胞上的CD1d的糖脂质，诸如，α-半乳糖苷基-神经酰胺衍生物，其中该免疫原性组合物可诱发一免疫反应，该反应可诱发相较于IgM同工型抗体的较高相对含量IgG同工型抗体。其提供免疫原性组合物，包含载体蛋白白喉毒素交叉反应性材料197(DT-CRM197)以及佐剂C34。由本文所公开的免疫原性组合物所产生的抗体可进一步中和抗原Globo H、阶段特异性胚胎抗原-3(SSEA-3)、阶段特异性胚胎抗原-4(SSEA-4)中的至少一种。也提供对抗乳癌干细胞的治疗剂，其包含免疫原性组合物，该些组合物包含与DT-CRM197复合的Globo H、SSEA-3、或SSEA-4。
文档编号A61K39/385GK102215862SQ200980122743
公开日2011年10月12日 申请日期2009年8月6日 优先权日2009年6月16日
发明者志辉·王, 忠义·吴, 爱丽丝·于, 约翰·于 申请人:中央研究院
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