專利名稱：Globo h及含新穎糖脂質佐劑的相關抗癌疫苗的制作方法
技術領域：
本發明涉及癌癥疫苗的領域。特定言之，本申請案涉及以糖為基礎的疫苗，其含有與免疫原性載體DT-CRM197復合的B細胞抗原表位Globo H。更特定言之，本發明涉及與諸如C34的新穎糖脂質佐劑共同給予的抗癌Globo H-DT疫苗。
背景技術：
為設計對抗癌癥的療法，想要尋求不存在于正常細胞中的癌或癌干細胞的分子標靶。異常的糖基化作用通常與腫瘤發展相關，且其首先在1969年由Meezan等人述及，說明癌聚糖與正常細胞不同(Meezan Ε, et al. (1969)Biochemistry 8:2518-2524)。異常的糖基化作用包括某些結構的喪失或過表達、切截結構的存留、以及新穎結構的出現。使用健康及惡性組織的凝集素染色比較，這些結構差異于后獲得了諸多組織學證據的支持 (Turner GA(1992)ClinChimActa 208 :149-171 ；Gabius HJ(2000)Naturwissenschaften 87 :108-121)。近來，已由單克隆抗體及質譜分析鑒定出腫瘤相關性糖抗原(Shriver Z，etal. (2004)Nat Rev Drug Disc 3 :863-873 ；Pacino G，et al. (1991)Br J Cancer63 :390-398)。 至今，諸多以糖脂質或糖蛋白的形式而表達在癌細胞上的腫瘤相關性抗原已獲得定性并建立與某些類型的癌癥相關(Bertozzi CR，Dube DH(2005)Nat Rev Drug Discovery 4 477-488)。盡管對于表面糖類在惡性細胞中所扮演的角色所知相對極微，但已證實由被動給予或是由疫苗誘發的對抗這些抗原的抗體與較佳的預后相關。在經報告的腫瘤相關性聚糖中，糖脂質抗原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細胞分離及鑒定(Bremer EG，et al. (1984) J Biol Chem259 14773-14777)。以抗-Globo H 單克隆抗體所進行的進一步研究顯示，GloboH存在于諸多其它癌癥中，包括前列腺癌、胃癌、胰臟癌、 肺癌、卵巢癌、及結腸癌，且其在無法由免疫系統輕易進入的正常分泌組織的管腔表面僅有微量的表達(Ragupathi G，et al. (1997)Angew Chem Int Ed 36 :125-128) 此外，已證實乳癌病患的血清含有高含量的抗-Globo H抗體(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-陽性腫瘤的病患顯示相較于具Globo H-陰性腫瘤病患的較短存活期(Chang，Y-J, et al. (2007) Proc Natl Acad Sci USA104(25) :10299-10304)。這些發現使得 Globo H，一種六糖抗原表位，成為引人注目的腫瘤標記物以及癌癥疫苗研發的可行標靶。
Globo H是一種在各種上皮癌中過表達的癌癥抗原。已建議此種抗原可作為癌癥免疫治療的標靶。盡管已研發出可誘發對抗Globo H的抗體反應的疫苗，但因Globo H的低抗原性，其抗癌功效并不令人滿意。因此仍需要可誘發靶向Globo H的高量免疫反應的新疫苗。干細胞是定義為具有自我更新與分化成為不同類型細胞及組織的能力的細胞群 (Reya T et al. , (2001)Nature 414 :105-111)。由于惡性及正常組織兩者都含有異質的細胞種群，癌干細胞可能在腫瘤生長及維持腫瘤的異質性中扮演關鍵角色。已自各種不同的實體腫瘤中鑒定出癌干細胞，諸如，腦瘤、乳癌、結腸癌、及前列腺癌。乳癌干細胞(BCSCs) 首先由Al-Hajj等人根據其在異種移植進入N0D/SCID小鼠中時可產生表型多樣性腫瘤的能力而證實存在于乳癌的CDM-CD44+亞群中(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細胞皆顯示具有 CD24-CD44+表型(Balic M et al. , (2006) Clin Cancer Res 12 :5615-5621)，此建議BCSCs 可進行轉移。根據其生長、分化、及轉移的能力以及其對于輻射照射的抗性，BCSCs成為乳癌治療的一主要標靶(Tang C. et al.，(2007) faseb J. 21 :1_9)。在乳癌中，于> 60%的腺管癌、乳葉癌、及管狀癌中觀察到Globo H表達，但并未在非上皮乳癌腫瘤中得見(Mariani-Constantini R et al.，(1984)Am. J. Pathol. 115 47-56)。Globo H并不會在正常組織中表達，除了在管腔邊緣的頂端上皮細胞有微弱表達，其似乎為免疫系統所無法進入的位點(Id. ；Zhang S. etal.，(1997) Int. J. Cancer 73: 42-49)。Globo H也在乳癌干細胞(BCSCs)中表達。流式細胞計數顯示Globo H在25/41 的乳癌樣本中(61.0%)表達。25/25的非BCSCs及8/40 (20% )的BCSCs表達Globo H。 階段特異性胚胎抗原-3(SSEA-3) (Globo H的五糖前體)在31/40 (77. 5% )的腫瘤中表達。 29/31 的非 BCSCs 及 25/40(62. 5% )的 BCSCs 表達 SSEA-3。(Chang ff-ff. et al.，(2008) Proc Natl Acad Sci USA105(33) :11667-11672.)Danishefsky及Livingston先前曾報告了對抗多種癌癥的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)及七價疫苗 (含個別與 KLH 復合的 GM2、Globo H、Lewis Y、Τη、STn、TF、及 Tn-MUCl ；Sabbatini PJ et al (2007) Clin Cancer Resl3 :4170-4177)的制備。然而，經該七價疫苗免疫的病患僅誘發了對抗該七種抗原中的五種的抗體反應，GM2及Lewis Y抗體除外。不同于諸如GM2的遍在表達性抗原，Globo H特別表達于腫瘤細胞上而僅在正常分泌組織上有極微量的表達，使其成為疫苗研發的理想標靶。在其研究中，在臭氧分解Globo H配糖基之后，以KLH載體蛋白進行還原氨基化作用，產生每蛋白約150個糖單元(Ragupathi G,et al. (1997)Angew Chem Int Ed 36 =125-128) 0通過使用MMCCH連接子，進一步的精制使糖復合率增加至約 720:1 (Wang S-K, et al. (2008). Proc Natl Acad Sci USA 105:3690-3695)。然而，該糖復合作用的精確定性極為困難。此外，結合免疫佐劑QS-21的該合成疫苗顯示在前列腺及轉移性乳癌病患兩者體內都僅主要誘發IgM而誘發較低程度的IgG抗體。在一期臨床試驗中，該疫苗也顯示微量的毒性，在疫苗接種位點產生短暫的局部皮膚反應。(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.)在部分病患身上所觀察到的輕微類流感癥狀可能與QS-21的副作用相關。含有與經馬來酰胺修飾的載體蛋白KLH復合的五種前列腺及乳癌相關糖抗原(Globo-H、GM2、STn, TF、及Tn) 的五價疫苗已經報告可產生在ELISA分析中具有高于IgM的IgG效價的抗-Globo H血清 (Zhu J. et al. (2009) J. Am. Chem. Soc. 131 (26) :9298-9303)。因此，想要鑒定出替代的載體以及佐劑，以提升對于Globo H的抗體反應，特別是具有較高的IgG效價的，以及改良疫苗功效同時具有極微的副作用。
發明內容
本發明涉及一種以糖為基礎的疫苗，其含有經由對-硝基苯基連接子而與免疫原性載體白喉毒素交叉反應性材料197 (DT-CRM197) (Th抗原表位)化學復合的Globo H (B細胞抗原表位)。該合成疫苗結合糖脂質佐劑可在乳癌模型中誘發IgG、IgGl、及IgM抗體，并提供絕佳的免疫原性，其在異種移植研究中顯示延遲的腫瘤發生。針對該些由Globo H-DT 及糖脂質C34所誘發的抗體的聚糖陣列分析顯示，該些抗體不僅可鑒定Globo H，也可鑒定 SSEA-3(Gb5)及SSEA-4(唾液酸化( 聚糖，其皆為癌細胞及癌干細胞特異性的。本發明涉及一種免疫原性組合物，其包含(a) —聚糖，其基本上由GloboH或其免疫原性片段構成，其中該聚糖經由一連接子而與載體蛋白復合；及(b) —佐劑，其包含可結合樹狀細胞上的CDld分子的糖脂質，其中該免疫原性組合物可誘發一免疫反應，該反應可誘發相較于IgM同工型抗體的較高相對含量IgG同工型抗體。在部分方面中，該載體蛋白是白喉毒素交叉反應性材料197(DT_CRM197)。在部分方面中，該連接子是對-硝基苯基連接子。在部分方面中，該佐劑是α -半乳糖苷基-神經酰胺(a -GalCer)的合成類似物。 在部分具體實例中，該佐劑是C34，其中C34包含結構
權利要求
1.一種免疫原性組合物，其包含(a)一聚糖，其基本上由Globo H或其免疫原性片段構成，其中該聚糖經由一連接子而與載體蛋白復合；及(b)一佐劑，其包含可結合樹狀細胞上的CDld分子的糖脂質，其中該免疫原性組合物可誘發一免疫反應，該反應可誘發相較于IgM同工型抗體的較高相對含量IgG同工型抗體。
2.根據權利要求1的免疫原性組合物，其中該載體蛋白是白喉毒素交叉反應性材料 197 (DT-CRM197)。
3.根據權利要求1的免疫原性組合物，其中該佐劑是α-半乳糖苷基-神經酰胺 (a-GalCer)的合成類似物。
4.根據權利要求3的免疫原性組合物，其中該佐劑是C34，其中C34包含結構
5.根據權利要求1的免疫原性組合物，其中該連接子是對-硝基苯基連接子。
6.根據權利要求1的免疫原性組合物，其中該連接子是對-硝基苯基，該載體蛋白是白喉毒素交叉反應性材料197 (DT-CRM197)，且該佐劑是C34。
7.根據權利要求1的免疫原性組合物，其中該免疫反應較佳是導向IgG同工型抗體的生成。
8.根據權利要求7的免疫原性組合物，其中該載體蛋白是白喉毒素交叉反應性材料 197 (DT-CRM197)，且該佐劑是 C34。
9.根據權利要求1的免疫原性組合物，其包含至少一種可誘發體液及細胞免疫反應的佐劑。
10.根據權利要求1的免疫原性組合物，其中由該免疫反應所產生的抗體可中和表達于癌細胞或癌干細胞上的抗原。
11.根據權利要求10的免疫原性組合物，其中由該免疫反應所產生的抗體可中和抗原 Gb4、階段特異性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及階段特異性胚胎抗原_4(SSEA_4)中的至少一種。
12.根據權利要求11的免疫原性組合物，其中該可中和抗原(Λ4、階段特異性胚胎抗原-3 (SSEA-3)、及階段特異性胚胎抗原-4 (SSEA-4)中的至少一種的抗體包含相較于IgM同工型抗體的較高相對含量IgG同工型抗體。
13.根據權利要求11的免疫原性組合物，其中該載體蛋白是白喉毒素交叉反應性材料 197 (DT-CRM197)，且該佐劑是 C34。
14.根據權利要求1的免疫原性組合物，其還包含一種可在對象體內誘發抗癌免疫反應的癌癥疫苗組合物。
15.根據權利要求14的癌癥疫苗，其中該癌癥疫苗適用于治療選自由下列所組成的群的癌癥乳癌、肺癌、肝癌、頰癌、胃癌、結腸癌、鼻咽癌、皮膚癌、腎癌、腦瘤、前列腺癌、卵巢癌、子宮頸癌、腸癌、及膀胱癌。
16.根據權利要求15的癌癥疫苗，其中該癌組織在細胞表面表達GloboH抗原。
17.根據權利要求15的癌癥疫苗，其中該GloboH抗原是表達在乳癌腫瘤的上皮細胞上。
18.根據權利要求14的癌癥疫苗，其中由該免疫反應所產生的抗體可中和抗原Globo H、(Λ4、階段特異性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及階段特異性胚胎抗原_4(SSEA_4)中的至少一種。
19.根據權利要求14的癌癥疫苗，其中該些抗原GloboH、(Λ4、階段特異性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及階段特異性胚胎抗原-4(SSEA-4)中的至少一種是表達在乳癌干細胞上。
20.一種包含抑制腫瘤生長的治療方法，該方法包括(a)對需要其的對象給予一免疫原性組合物，該組合物包含一聚糖，其基本上由 Globo H或其免疫原性片段構成，其中該聚糖經由一連接子而與載體蛋白復合；及一佐劑， 其包含可結合樹狀細胞上的CDld分子的糖脂質；以及(b)誘發一免疫反應，該反應可誘發相較于IgM同工型抗體的較高相對量的IgG同工型抗體。
21.根據權利要求20的方法，其中在該免疫原性組合物中，該連接子是對-硝苯酚，該載體蛋白是白喉毒素交叉反應性材料197 (DT-CRM197)，且該佐劑是α -半乳糖苷基_神經酰胺(a-GalCer)的合成類似物。
22.根據權利要求21的方法，其中該佐劑是C34。
23.根據權利要求20的方法，其中該免疫原性組合物還包含一癌癥疫苗，且同時其中以有效量的該癌癥疫苗所進行的一或多種治療可抑制腫瘤生長。
24.根據權利要求23的方法，其中該癌癥疫苗的給予可使腫瘤尺寸減少。
25.根據權利要求23的方法，其中該癌癥選自由下列所組成的群乳癌、肺癌、肝癌、 頰癌、胃癌、結腸癌、鼻咽癌、皮膚癌、腎癌、腦瘤、前列腺癌、卵巢癌、子宮頸癌、腸癌、及膀胱癌。
26.根據權利要求21的方法，其中該免疫反應較佳是導向IgG同工型抗體的生成。
27.根據權利要求20的方法，其中由該免疫反應所產生的抗體可中和抗原GloboH、 Gb4、階段特異性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及階段特異性胚胎抗原_4(SSEA_4)中的至少一種。
28.根據權利要求27的方法，其中該些抗原GloboH、階段特異性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及階段特異性胚胎抗原-4(SSEA-4)中的至少一種是表達在乳癌干細胞上。
29.根據權利要求27的方法，其中該GloboH抗原是表達在乳癌腫瘤的上皮細胞上。
30.根據權利要求27的方法，其中該些可中和抗原(Λ4、階段特異性胚胎抗原-3 (SSEA-3)、及階段特異性胚胎抗原-4 (SSEA-4)中的至少一種的抗體包含相較于IgM同工型抗體的較高相對含量IgG同工型抗體。
31.一種癌癥疫苗，其包含(a) 一免疫原性組合物，該組合物包含一聚糖，其基本上由Globo H或其免疫原性片段構成，其中該聚糖經由一連接子而與載體蛋白復合；及一佐劑，其包含可結合樹狀細胞上的CDld分子的糖脂質，其中該免疫原性組合物可誘發一免疫反應，該反應可誘發相較于 IgM同工型抗體的較高相對含量IgG同工型抗體；以及(b) 一醫藥可接受的賦形劑。
32.根據權利要求31的癌癥疫苗，其中在該免疫原性組合物中，該連接子是對-硝苯酚，該載體蛋白是白喉毒素交叉反應性材料197 (DT-CRM197)，且該佐劑是α -半乳糖苷基-神經酰胺(a-GalCer)的合成類似物。
33.根據權利要求32的癌癥疫苗，其中該佐劑是C34。
34.根據權利要求32的癌癥疫苗，其中該癌癥是乳癌，且其中GloboH抗原是表達在乳癌腫瘤的上皮細胞上。
35.根據權利要求32的癌癥疫苗，其中由該免疫反應所產生的抗體可中和抗原Globo H、(Λ4、階段特異性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及階段特異性胚胎抗原_4(SSEA_4)中的至少一種。
36.根據權利要求32的癌癥疫苗，其中該癌癥是乳癌，且其中該些抗原GloboH、階段特異性胚胎抗原-3(SSEA-3)、及階段特異性胚胎抗原-4(SSEA-4)中的至少一種是表達在乳癌干細胞上。
37.一種免疫原性組合物，其包含(a)一聚糖，其基本上由Globo H或其免疫原性片段構成，其中該聚糖是經由一連接子而與載體蛋白復合；及(b)一佐劑，其包含可結合樹狀細胞上的CDld分子的糖脂質，其中該Globo H-相關性聚糖選自由SSEA-3及SSEA-4所組成的群，且其中該免疫原性組合物可誘發一免疫反應，該反應可誘發相較于IgM同工型抗體的較高相對含量IgG同工型抗體。
38.根據權利要求37的免疫原性組合物，其中該載體蛋白是白喉毒素交叉反應性材料 197(DT-CRM197)。
39.根據權利要求37的免疫原性組合物，其中該佐劑是α-半乳糖苷基-神經酰胺 (a-GalCer)的合成類似物。
40.根據權利要求39的免疫原性組合物，其中該佐劑是C34，其中C34包含結構
41.根據權利要求37的免疫原性組合物，其中該連接子是對-硝基苯基連接子。
42.根據權利要求37的免疫原性組合物，其中該連接子是對-硝基苯基，該載體蛋白是白喉毒素交叉反應性材料197 (DT-CRM197)，且該佐劑是C34。
43.一種對抗乳癌干細胞的治療劑，該治療劑包含經由對-硝基苯基連接子而與白喉毒素交叉反應性材料197(DT-CRM197)載體蛋白復合的Globo H ；及一佐劑，其包含可結合樹狀細胞上的CDld分子的糖脂質。
44.根據權利要求43的治療劑，其中該佐劑是C34。
45.根據權利要求43的治療劑，其中該治療劑對于一對象的給予可誘發抗體生成，該些抗體可鑒定表達在乳癌干細胞(BCSC)上的抗原。
46.根據權利要求44的治療劑，其中至少一種抗原是選自由GloboH、SSEA-3、及 SSEA-4所組成的群。
47.一種對抗乳癌干細胞的治療劑，該治療劑包含經由對-硝基苯基連接子而與白喉毒素交叉反應性材料197 (DT-CRM 197)載體蛋白復合的SSEA-3 ；及一佐劑，其包含可結合樹狀細胞上的⑶Id分子的糖脂質C34。
48.根據權利要求47的治療劑，其中該治療劑對于一對象的給予可誘發抗體生成，該些抗體可鑒定表達在乳癌干細胞(BCSC)上的抗原。
49.根據權利要求48的治療劑，其中至少一種抗原選自由GloboH、SSEA-3、及SSEA-4 所組成的群。
50.一種對抗乳癌干細胞的治療劑，該治療劑包含經由對-硝基苯基連接子而與白喉毒素交叉反應性材料197(DT-CRM197)載體蛋白復合的 SSEA-4。
51.根據權利要求50的治療劑，其還包含一佐劑，其包含可結合樹狀細胞上的⑶Id分子的糖脂質。
52.根據權利要求51的治療劑，其中該佐劑是C34。
53.根據權利要求50的治療劑，其中該治療劑對于一對象的給予可誘發抗體生成，該些抗體可鑒定表達在乳癌干細胞(BCSC)上的抗原SSEA-4或其切截結構。
54.一種治療乳癌的方法，該方法包含對需要其的對象給予根據權利要求43的治療性組合物。
55.一種治療乳癌的方法，該方法包含對需要其的對象給予根據權利要求47的治療性組合物。
56.一種治療乳癌的方法，該方法包含對需要其的對象給予根據權利要求50的治療性組合物。
57.一種治療乳癌的方法，該方法包含對需要其的對象給予根據權利要求43-52中任一項的治療性組合物。
全文摘要
本發明提供免疫原性組合物、癌癥疫苗、以及用以治療癌癥的方法。其提供組合物，包含(a)一聚糖，諸如，Globo H，或其免疫原性片段，其中該聚糖經由一連接子(如，對-硝基苯基)而與載體蛋白復合；及(b)一佐劑，其包含可結合樹狀細胞上的CD1d的糖脂質，諸如，α-半乳糖苷基-神經酰胺衍生物，其中該免疫原性組合物可誘發一免疫反應，該反應可誘發相較于IgM同工型抗體的較高相對含量IgG同工型抗體。其提供免疫原性組合物，包含載體蛋白白喉毒素交叉反應性材料197(DT-CRM197)以及佐劑C34。由本文所公開的免疫原性組合物所產生的抗體可進一步中和抗原Globo H、階段特異性胚胎抗原-3(SSEA-3)、階段特異性胚胎抗原-4(SSEA-4)中的至少一種。也提供對抗乳癌干細胞的治療劑，其包含免疫原性組合物，該些組合物包含與DT-CRM197復合的Globo H、SSEA-3、或SSEA-4。
文檔編號A61K39/385GK102215862SQ200980122743
公開日2011年10月12日 申請日期2009年8月6日 優先權日2009年6月16日
發明者志輝·王, 忠義·吳, 愛麗絲·于, 約翰·于 申請人:中央研究院