透皮疫苗

本发明涉及包含超声响应多肽颗粒的组合物。所述颗粒可以通过使用超声诱导的惯性空化透皮递送，并且可用作透皮疫苗组合物或透皮施用疫苗的载体。所述组合物可用于疫苗接种方法。

背景技术：

1、疫苗在当今社会中发挥着重要作用，特别是考虑到大流行的持续威胁以及对流感等已知传染病采取长期疫苗接种策略的需要。尽管许多疫苗是通过注射方式接种的，但这种注射方式存在一些缺点，如疼痛、针刺伤害、恐惧和依从性差。因此，透皮疫苗是一种有吸引力的选择，可以解决这些问题。

2、然而，透皮递送疫苗存在许多困难。已经试验的技术包含使用超声渗透皮肤，创建毛孔，随后添加的疫苗分子可以通过毛孔。然而，这并没有带来足够有效的递送。

3、微针辅助递送是一项已被研究的进一步技术。微针在皮肤上创建毛孔，旨在使疫苗分子能够通过所创建的毛孔穿过皮肤。使用微针的透皮给药已被用于给志愿者施用脊髓灰质炎疫苗，并在动物模型中研究卡介苗(bcg)疫苗。然而，它不适合递送高剂量的疫苗，并且可能与患者依从性较低有关。

4、尽管透皮疫苗接种取得了长足的发展，但尚未出现突破性技术来提供能够与当前广泛使用的注射竞争的简单而有效的技术。因此需要新的透皮疫苗接种技术。

技术实现思路

1、本发明人开发了由多肽(例如蛋白质)制成的可生物降解的超声响应颗粒。所述颗粒响应于超声而产生惯性空化，这种特性提供了透皮施用颗粒和任何共同施用的物质的能力。将本发明的颗粒施用于皮肤，然后施加超声，产生足以驱动颗粒穿过皮肤并提供透皮给药的惯性空化效应。超声的使用还可以额外提供声孔效应(扩大皮肤毛孔)，但惯性空化产生的冲击波和/或微流效应显着增强了颗粒穿过皮肤的运动(超声导入)。

2、一段时间以来，超声响应颗粒一直被用于辅助向体内递送治疗或诊断药物。例如，药物可以与充当空化核的微泡共同施用。超声对微泡的作用导致由空化效应引起的短时微流爆发。这可以增加药物在靶位点的递送。

3、然而，微泡仅提供非常短的作用持续时间，空化持续不超过约30秒。它们也不适合透皮给药。

4、纳米颗粒空化剂也已被描述(wo 2015/075422)，其具有更长的作用持续时间和更小的尺寸，从而提供更大的效用。所述颗粒通过种子聚合形成杯形塑料颗粒，能够在杯的空腔中容纳气泡。这些颗粒已被用作可注射的空化剂。然而，所描述的颗粒是塑料的且不可生物降解。此外，还没有建议在透皮给药中使用此类颗粒。

5、本文所述的颗粒可以以适合透皮施用的亚微米尺寸生产，并且具有良好的作用持续时间，已发现在超声暴露后产生空化约10分钟的时间段。这些颗粒高度稳定，但也可生物降解。因此，与已知的超声响应颗粒相比，这些颗粒具有许多优点，特别是，它们已被证明是有效的透皮递送。

6、本文描述的颗粒不仅可以透皮递送，它们本身也可以充当疫苗和/或佐剂，并且因此可以用作透皮施用的疫苗组合物。因此，本发明提供第一方面(1)：

7、1.透皮疫苗组合物，其包含多个多肽颗粒和至少一种药学上可接受的载体或稀释剂，其中所述多个多肽颗粒适合于在暴露于超声时诱导空化，并且其中每个颗粒包含：

8、-多肽壳；和任选的

9、-核，其包含水不混溶液体和/或一种或多种佐剂；

10、其中所述颗粒具有一个或多个表面凹痕。

11、所述透皮疫苗组合物的颗粒可以在多肽壳中包含致病性抗原蛋白。令人惊讶的是，人们发现多肽壳中的蛋白质会产生显著的免疫应答，这表明作为疫苗使用时具有很高的功效。因此，根据本发明，在壳中具有抗原蛋白的颗粒能够对抗原蛋白产生免疫应答。此外，颗粒的核可以方便地包含佐剂，促进免疫应答的实现。或者，根据本发明的颗粒可以在壳中包含佐剂多肽，并且与疫苗一起施用。因此，所述颗粒可用作透皮给药疫苗，或作为诸如佐剂组合物等透皮给药疫苗的载体。

12、本发明还提供以下方面：

13、2.根据方面1所述的透皮疫苗组合物，其中所述多肽壳包含交联的多肽颗粒。

14、3.根据方面1或2所述的透皮疫苗组合物，其中所述多肽包含致病性抗原蛋白和/或其中所述组合物还包含疫苗，优选dna或rna疫苗。

15、4.根据前述方面中任一项所述的透皮疫苗组合物，其中所述核包含一种或多种佐剂。

16、5.根据方面4所述的透皮疫苗组合物，其中所述一种或多种佐剂选自咪喹莫特和角鲨烯。

17、6.根据前述方面中任一项的透皮疫苗组合物，其中所述多肽壳包含致病性抗原蛋白。

18、7.根据方面6所述的透皮疫苗组合物，其中所述致病性抗原蛋白选自covid刺突蛋白(covid spike protein)、hepb表面抗原蛋白(hepb surface antigen protein)、血凝素(hemagglutinin)、流感神经氨酸酶(an influenza neuraminidase)、丝状血凝素(filamentous hemagglutinin)、肺炎球菌表面蛋白a(pneumococcal surface proteina)、奈瑟氏菌黏附因子a(neisserial adhesin a)、奈瑟菌肝素结合抗原(neisserialheparin binding antigen)、h因子结合蛋白(factor h binding protein)和hpv-16e6或e7融合蛋白。

19、8.根据方面1至7中任一项所述的透皮疫苗组合物，其中所述多肽壳包含佐剂多肽。

20、9.根据方面8所述的透皮疫苗组合物，其中所述佐剂多肽是选自非人白蛋白、sflt配体、细胞因子和趋化因子、巨噬细胞集落刺激因子(m-csf)、肿瘤坏死因子(tnf)和粒细胞和巨噬细胞集落刺激因子(gm-csf)中的一种或多种多肽。

21、10.根据方面1至9中任一项所述的透皮疫苗组合物，其中所述组合物还包含dna或rna疫苗。

22、11.根据前述方面中任一项所述的透皮疫苗组合物，其中所述粒度为100nm至10000nm，优选200nm至1000nm。

23、12.根据方面1至10中任一项所述的透皮疫苗组合物，其中所述粒度大于600nm，优选大于700nm，优选600nm至10000nm，优选700nm至10000nm，更优选700nm至1000nm。

24、13.根据方面1至10中任一项所述的透皮疫苗组合物，其中所述粒度大于1000nm，优选1000nm至10000nm，优选在1000nm至5000nm。

25、14.根据前述方面中任一项所述的透皮疫苗组合物，其中至少一个表面凹痕的横截面形成圆锥截面。

26、15.根据前述方面中任一项所述的透皮疫苗组合物，其中至少一个表面凹痕的深度为至少10nm；和/或开口尺寸为至少50nm。

27、16.根据前述方面中任一项所述的透皮疫苗组合物，其中所述颗粒包含一个或两个凹痕，所述凹痕的开口尺寸为所述粒度的20％或更大。

28、17.根据前述方面中任一项所述的透皮疫苗组合物，其中所述多肽壳与选自肽、蛋白质、糖、纳米颗粒和核酸的一种或多种配体偶联。

29、18.根据前述方面中任一项所述的透皮疫苗组合物，当所述颗粒悬浮在水中并经受1.8mpa和265khz的超声时，所述颗粒能够产生惯性空化。

30、19.用于在暴露于超声时诱导空化的多肽颗粒，所述颗粒包含:

31、-多肽壳，其包含方面6或方面7所定义的致病性抗原蛋白；和任选的

32、-核，其包含水不混溶液体和/或一种或多种佐剂，所述佐剂如方面4或方面5所定义；

33、其中所述颗粒具有一个或多个表面凹痕。

34、20.用于在暴露于超声时诱导空化的多肽颗粒，所述颗粒包含:

35、-多肽壳，其中多肽壳任选地包含方面6或方面7所定义的致病性抗原蛋白；和

36、-核，其包含一种或多种佐剂和任选的水不混溶液体，其中所述佐剂如权利要求4中所定义；

37、其中所述颗粒具有一个或多个表面凹痕。

38、21.用于在暴露于超声时诱导空化的多肽颗粒，所述颗粒包含:

39、-多肽壳，其包含方面8或方面9所定义的佐剂多肽；和任选的

40、-核，其包含水不混溶液体和/或一种或多种佐剂，其中所述佐剂如方面4或方面5中所定义；

41、其中，所述颗粒具有一个或多个表面凹痕，优选地，其中所述颗粒的粒度大于700nm。

42、22.根据方面19或20所述的多肽颗粒，其中所述粒度为100nm至10000nm，优选200nm至1000nm。

43、23.药物佐剂组合物，其包含多个如方面20或21所述的多肽颗粒以及一种或多种药学上可接受的载体或稀释剂。

44、24.根据方面19至21中任一项所述的多肽颗粒，或根据方面23所述的组合物，其中所述多肽颗粒如方面12至18中任一项所定义。

45、25.制备如方面19所述的多肽颗粒的方法，包括：

46、-提供水不混溶相，其包含一种或多种挥发性组分、任选的一种或多种非挥发性组分、以及任选的一种或多种如方面4或方面5中所定义的佐剂；

47、-将所述水不混溶相与至少一种多肽的水溶液混合，其中所述至少一种多肽包含如方面6或方面7中所定义的致病性抗原蛋白；

48、-交联多肽以产生具有包含水不混溶相的核和包含至少一种多肽的壳的颗粒；和

49、-通过将颗粒置于减压条件下从核中去除挥发性组分，从而在颗粒中形成一个或多个凹痕。

50、26.根据方面20所述的制备多肽颗粒的方法，包括：

51、-提供水不混溶相，其包含一种或多种挥发性组分、一种或多种如方面4或方面5中所定义的佐剂以及任选的一种或多种非挥发性组分；

52、-将所述水不混溶相与至少一种多肽的水溶液混合，其中所述至少一种多肽任选地包含如方面6或方面7中所定义的致病性抗原蛋白；

53、-交联蛋白质以产生具有包含水不混溶相的核和包含至少一种多肽的壳的颗粒；和

54、-通过将颗粒置于减压条件下从核中去除挥发性组分，从而在颗粒中形成一个或多个凹痕。

55、27.根据方面21所述的制备多肽颗粒的方法，包括：

56、-提供水不混溶相，其包含一种或多种挥发性组分、任选的一种或多种非挥发性组分、以及任选的一种或多种如方面4或方面5中所定义的佐剂；

57、-将所述水不混溶相与至少一种多肽的水溶液混合，其中所述至少一种多肽包含如方面8或方面9中所定义的佐剂多肽；

58、-交联多肽以产生具有包含水不混溶相的核和包含至少一种多肽的壳的颗粒；和

59、-通过将颗粒置于减压条件下从核中去除挥发性组分，从而在颗粒中形成一个或多个凹痕。

60、28.根据方面25至27中任一项所述的方法，其中水不混溶相中挥发性组分与非挥发性组分的比例为1:20至20:1。

61、29.根据方面25至28中任一项所述的方法，其进一步包括：

62、-干燥所述颗粒；和

63、-任选地将颗粒重新悬浮在液体介质中。

64、30.根据方面25至29中任一项所述的方法，其进一步包括：

65、-冻干所述颗粒；和

66、-任选地将颗粒重新悬浮在液体介质中；

67、其中优选地，在干燥颗粒并将颗粒重新悬浮在液体介质中之后进行冻干和任选的重新悬浮。

68、31.根据方面25至30中任一项所述的方法，其进一步包括纯化颗粒的步骤。

69、32.根据方面1至24中任一项所述的多肽颗粒或组合物，用于疫苗接种方法。

70、33.根据方面32所述的多肽颗粒或组合物的用途，其中所述方法包括将所述多肽颗粒或组合物施用于皮肤、施加超声并诱导惯性空化，使得多肽颗粒或组合物透皮递送。

71、34.根据方面32或33所述的多肽颗粒或组合物的用途，其中超声以100至500khz的频率和0.5mpa至2.0mpa的峰值负压递送。

72、35.根据方面32至34中任一项所述的多肽颗粒或组合物的用途，其中所述多肽颗粒或透皮疫苗组合物与dna或rna疫苗一起施用。

73、36.根据方面1至24中任一项的多肽颗粒或组合物在制备用于疫苗接种方法的药物中的用途，特别是其中所述方法如方面33至35中任一项中所定义。

74、37.对受试者进行疫苗接种的方法，其中所述方法包括向受试者施用预防有效量的根据方面1至24中任一项所述的多肽颗粒或组合物，特别是其中所述方法如方面33至35中任一项所述。