CN101610786B - 预防和治疗亚临床pcvd - Google Patents
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Abstract
本发明系关于包含猪第二型圆环病毒(PCV2)抗原的免疫原性组合物用于预防及治疗动物(优选为猪)亚临床PCV2感染的用途。
Description
序列表
本申请包含纸件形式及计算机可读形式的序列表,其内容引入本文。该序列表与WO 06/072065中者相同。
技术领域
本发明涉及含猪第二型圆环病毒(PCV2)抗原的免疫原性组合物预防及治疗动物(优选为猪)的亚临床(慢性)PCV2感染的用途。
背景技术
猪第二型圆环病毒(PCV2)是小的(直径为17-22纳米)、二十面体的、含有单链环状基因组之无包膜DNA病毒。PCV2与猪第一型圆环病毒(PCV1)共享大约80%之序列一致性。然而,与通常不具有毒力的PCV1形成对比,猪的PCV2感染最近已与多种疾病综合症有关,这些疾病综合症共同称为猪圆环病毒性疾病(PCVD)(亦称为猪圆环病毒相关疾病(PCVAD))(Allan等人,2006,IPVS会议)。断乳后多系统消耗性综合症(PMWS)通常视为PCVD之主要临床表现(Harding等人,1997,Swine Health Prod;5:201-203;Kennedy等人,2000,J Comp Pathol;122:9-24)。文献中报导之其它潜在相关病状包括猪呼吸系统疾病综合征(PRDC)、猪皮肤病及肾病综合症(PDNS)、繁殖障碍、肉芽肿性肠炎及(潜在地)先天性震颤(CT-AII)及围产期心肌炎(Chae,Veterinary J.,2005;169:326-336)。
PCVD侵袭5-22周龄的猪。PCVD之临床特征在于消瘦、皮肤苍白、生长迟滞、呼吸窘迫、腹泻、黄疸(icterus)、及黄疸病(jaundice)。在一些受侵袭之猪中,会明显出现所有症状之组合,而另一些受侵袭之猪仅会具有一种或两种上述症状(Muirhead,2002,Vet.Rec;150:456)。感染PCV2的猪的死亡率可接近50%。在尸体剖检中,显微镜可见及肉眼可见之损伤亦会出现在多个组织及器官中,其中淋巴器官是最常见的损伤部位(Allan及Ellis,2000;J Vet.Diagn.Invest.,12:3-14)。已观察到PCV2核酸或抗原的量与显微镜可见的淋巴损伤严重程度强烈相关(Brunborg,2004)。此外,亦已发现血液中核酸或抗原的量与临床症状的严重程度相关(Brunborg,2004;Liu,2000;Olvera,2004)。已显示患有PCVD的猪具有高于106基因组当量数(genomicequivalents)/毫升的病毒载量。
与PCV2感染的临床明显疾病表现相比,亚临床PCV2感染被认为存在于那些感染了PCV2但无临床症状的动物中。一般而言,PCV2感染的这些形式间存在相关性,因为亚临床的感染可以很容易地转变成PCVD,而恢复期的动物可能保持持久地(慢性地)感染状态(参见图1)。
近期观察表明,亚临床PCV2感染是多发事件。亚临床感染已得到实验证实及田间研究证实。在实验室研究中,可显示个体猪之PCV2感染并非总伴随临床征兆或损伤(Harms等人,2001,Vet.Pathol.,38:528-539)。另外,数项田间研究显示,PCV2感染的血清阳性畜群发生率高于PCVD受袭畜群的发生率(Olvera等人,2004,J.Virol.Methods,117:75-80)。通常,有过PCVD急性发作的畜群仍维持PCV2感染但不显示任何明显临床征兆。文献表明,畜群内的这种亚临床(持久)感染形式亦称为″慢性″感染(Burch D.,2006,PigInternational)。
PCV2在亚临床感染的畜群中的经济影响(若有)目前尚不清楚,也尚无人提及。尤其是,不清楚、亦无迹象表明,PCV2感染的亚临床情形是否对动物的生长性能、或对受袭动物的总体健康状况有影响。
基于DNA疫苗治疗PCV2感染的方法见美国专利6,703,023号。WO03/049703提及含PCV1骨架的嵌合活疫苗的生产,在该骨架中,病原性PCV2株的免疫原性基因代替了PCV1骨架的基因。WO 99/18214提供了数种PCV2株及制备PVC2灭活疫苗的方法。然而,未报导功效数据。WO 06/072065报导了一种有效的基于ORF-2的亚单位疫苗。上述任一种疫苗皆拟用于3周龄以上的猪的接种/治疗。它们无一种被提及用于预防(prophylaxis)或治疗亚临床感染PCV2的动物。而且,对这些疫苗,未披露它们能在亚临床感染的动物群体中赋予抗PCV2感染的免疫力和改进这些动物的生长性能。
附图说明
图1:PCV2感染的不同形式。
图2:研究开始前后在研究农场的肥育期死亡率及平均每日增重情况。
图3:相对体重差异(IVP-CP)及平均病毒载量在整个研究期间的进展。
图4:两处理组中病毒载量>106个基因组当量/毫升血清的动物的百分比比较。
图5:两处理组中病毒载量104-10E6基因组当量数/毫升血清的动物的百分比的比较。
发明内容
临床明显之PCV2感染会伴随不同之疾病综合症。根据PCV2相关疾病之表现形式,急性PCV2感染之临床征兆可能为一种或多种以下所见:a)死亡率显著升高(高4-20%),b)侏儒率显著增加(多5-50%)及c)其它临床明显征兆,例如呼吸系统症状、腹泻、皮肤苍白、黄疸、生长迟滞(发病率4-60%)。另外,大于106或107/毫升血清或组织之高病毒效价系大多数具有PCVD急性征兆的动物之特有所见。除该急性PCV2感染外,特征在于无或低发病率之亚临床PCV2感染变得越来越显著。在一些情形下,急性PCV2感染状况可能转变成亚临床PCV2感染。然而,亚临床感染亦可在事先无任何急性PCV2感染征兆的情况下发生。
已令人惊奇地发现,亚临床PCV2感染对表面上健康之猪的性能参数(尤其猪之生长性能)具有重要影响。即使亚临床感染的动物未出现能鉴定PCVD的典型临床症状或确实仅表现出较低发病率,那些动物亦受到亚临床PCV2感染的严重影响。猪之亚临床PCV2感染导致重量增加之严重损失(例如参见实施例3)。如先前所述,在现有技术中迄今为止未给出亚临床PCV2感染对猪之健康(尤其对猪之生长性能)具有任何影响之证据。
而且,亦已令人惊奇地发现,由亚临床PCV2感染所引起之重量增加之减小可藉由对亚临床感染的动物用PCV2抗原实施治疗/接种疫苗而降低(例如参见实施例3)。因此,不仅发现亚临床PCV2感染影响猪之生长性能,且亦有证据表明该负面影响可藉由用PCV2抗原来治疗/接种疫苗而显著降低。换言之,即使亚临床感染之现象在现有技术中已有阐述,但现在第一次有证据表明:
-偶尔在田间观察到亚临床PCV2感染对猪生长性能具有重要影响;
-用PCV2抗原对亚临床感染之猪或畜群接种疫苗可显著降低该亚临床PCV2感染之负面影响。
因此,根据一个方面,本发明提供预防及治疗动物或动物群组亚临床PCV2感染之方法,其包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。
本文所用“亚临床PCV2感染”的特征在于:i)整个生命期间保留于个体动物的病毒载量低于106个PCV2基因组拷贝/毫升血清,ii)在群组或畜群内较低比例之PCV2阳性动物具有大于106个基因组拷贝/毫升血清之病毒效价,iii)病毒在群组或畜群中存留至少6周,优选至少8周,更优选至少10周,最优选至少12周,iv)在PCV2阳性动物中无典型临床症状,v)PCV2阳性动物群组或畜群内无或仅较低之发病率和/或vi)PCV2阳性动物群组或畜群内死亡率较低。
上文标准ii)中所用之术语“较低比例之PCV2阳性动物”是指在动物群组或畜群内小于20%,优选小于15%,甚至优选小于10%,甚至优选小于8%,甚至优选小于6%,甚至优选小于4%,最优选小于3%之PCV-2阳性动物具有大于106个基因组拷贝/毫升血清之病毒效价。换言之,术语“在群组或畜群内较低比例之PCV2阳性动物具有大于106个基因组拷贝/毫升血清之病毒效价”亦是指动物群组或畜群中大于80%,优选大于85%,甚至优选大于90%,甚至优选大于92%,甚至优选大于94%,甚至优选大于96%,最优选大于97%的PCV2阳性动物具有小于106个PCV2基因组拷贝/毫升血清之病毒效价。
本文所用术语“PCV2阳性”是指,但不限于,在其样品(1毫升血清或1毫克组织)中包含可检测量之PCV2基因组当量数(=病毒拷贝)的那些动物。可检测量之PCV2基因组当量数是指PCV2基因组当量数可藉由聚合酶链反应(PCR)分析来检测。若在该分析中两个单独样品产生阳性PCR结果,则样品被视为PCR阳性。
经由PCR分析来量化PCV2之方法已为本领域所熟知。实际上,PCV2基因组当量数之量化一直藉由阐述于Brunborg等人,2004;J.Virol Methods122:171-178中之方法实施。对于PCV2扩增,一直使用引物PCV2-84-1265U21及PCV2-84-1319L21。该方法将在有疑问之任何情形下起参考分析之作用。
本文所用术语“病毒存留”是指,在该时间段,即上述至少6周或更长时间内,受感染动物具有至少104个PCV2病毒拷贝/毫升血清之病毒载量。
本文所用术语“在PCV2阳性动物中无典型临床症状”是指,不存在通常与PCV2的临床明显感染相伴、仅凭其典型临床表现即可准确无疑地确定PCV2感染的任何明显临床症状。所述临床症状是那些称为PCVD者,尤其为皮肤苍白、生长迟滞、呼吸窘迫、腹泻、黄疸、或黄疸病。
本文所用术语“低发病率”是指示不具有临床征兆的指标,所述临床征兆是能根据其临床表现来鉴别急性PCV2感染的那些征兆。因此,这是指示存在亚临床PCV2感染的指标。本文所用术语“低发病率”指总体健康状况发生改变的动物的百分比。本文中,总体健康状况发生改变是指,出现一种或多种PCVD相关临床征兆,例如出现侏儒(本文定义为:比其同龄动物组平均体重轻25%的那些动物)、皮肤苍白、生长迟滞、呼吸窘迫、腹泻、黄疸、或黄疸病。因此,本文所用“低发病率”是指动物群组或畜群中不到25%、优选不到20%、更优选不到15%、甚至优选不到12%、甚至优选不到10%、甚至优选不到8%、甚至优选不到6%、最优选不到4%的动物表现出一或多种PCVD临床症状,优选出现上述定义的侏儒、皮肤苍白、生长迟滞、呼吸窘迫、腹泻、黄疸、或黄疸病。
本文所用术语“无发病率”是指动物群组或畜群中不到1%的PCV2阳性动物确实显示一种或多种PCVD临床症状,优选确实显示上文定义的侏儒、皮肤苍白、生长迟滞、呼吸窘迫、腹泻、黄疸、或黄疸病。
本文所用术语“低死亡率”是指,但不限于,动物群组或畜群内PCV2阳性动物死亡率小于20%,优选小于15%,更优选小于12%,甚至更优选小于10%,甚至更优选小于8%,甚至更优选小于6%,最优选小于4%。
本文所用术语“需要该投与”或“需要该投与治疗”是指该投与/治疗可对接受PCV2抗原的动物实施保健预防或产生对所述动物健康有益的任何其它医学效果。
根据优选实施例,当至少符合上文提及的以下标准时,是PCV2感染的亚临床情形:标准i)“整个生命期间保留于个体动物的病毒载量低于106个PCV2基因组拷贝/毫升血清”,标准ii)“在群组或畜群内较低比例之PCV2阳性动物具有大于106个基因组拷贝/毫升血清之病毒效价”,或标准iii)“病毒在群组或畜群中存留至少6周,优选至少8周,更优选至少10周,最优选至少12周”。最优选地,当上文提及之标准i)及ii)适用时,则可确定为亚临床PCV2感染情形。
在将标准i)和/或标准ii)与标准iii)“病毒在群组或畜群中存留至少6周,优选至少8周,更优选至少10周,最优选至少12周”组合之情形下,或在任何其它包含上述标准iii)之情形下,该亚临床感染视为“慢性亚临床PCV2”感染。
根据又一方面,本发明提供预防及治疗亚临床PCV2感染之方法,其中该亚临床PCV2感染的特征在于,个体动物的病毒载量低于106个PCV2基因组拷贝/毫升血清,该方法包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。优选地,该亚临床PCV2感染之又一特征在于动物群组或畜群内存在小于20%的动物具有大于106(优选为大于107)个PCV2病毒拷贝/毫升血清和/或病毒在该群组或畜群中存留至少6周,优选至少8周,更优选至少10周,最优选至少12周。更优选地,该亚临床感染又一特征在于,在单个PCV2阳性动物中无任何上述临床征兆、无上述发病率或该发病率低、和/或上述死亡率低。
根据又一方面,本发明提供预防及治疗亚临床PCV2感染之方法,其中该亚临床PCV2感染的特征在于,在无任何PCV2抗原投与情况下整个生命期间会保留于个体动物的病毒载量低于106个PCV2基因组拷贝/毫升血清,该方法包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。优选地,该亚临床PCV2感染之又一特征在于动物群组或畜群内存在小于20%的动物具有大于106(优选为大于107)个PCV2病毒拷贝/毫升血清和/或病毒在该群组或畜群中存留至少6周,优选至少8周,更优选至少10周,最优选至少12周。更优选地,该亚临床感染又一特征在于,在单个PCV2阳性动物中无任何上述临床征兆、无上述发病率或该发病率低、和/或上述死亡率低。
根据又一方面,本发明提供预防及治疗亚临床PCV2感染之方法,其中该亚临床PCV2感染的特征在于,动物群组或畜群内存在小于20%的动物具有大于106(优选为大于107)个PCV2病毒拷贝/毫升血清,该方法包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。优选地,该亚临床PCV2感染之又一特征在于病毒在该群组或畜群中存留至少6周,优选至少8周,更优选至少10周,最优选至少12周。更优选地,该亚临床感染又一特征在于,在单个PCV2阳性动物中无任何上述临床征兆、无上述发病率或该发病率低、和/或上述死亡率低。
根据又一方面,本发明提供预防及治疗亚临床PCV2感染之方法,其中该亚临床PCV2感染的特征在于,病毒在PCV2阳性动物群组或畜群中存留至少6周,优选至少8周,更优选至少10周,最优选至少12周。优选地,该亚临床感染又一特征在于,在单个PCV2阳性动物中无任何上述临床征兆、无上述发病率或该发病率低、和/或上述死亡率低。
根据又一方面,本发明亦提供预防及治疗亚临床PCV2感染之方法,其中该亚临床PCV2感染的特征在于,上述在个体PCV2阳性动物中无任何临床征兆,该方法包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。优选地,该亚临床PCV2感染之又一特征在于上述无或低发病率和/或上述低死亡率。更优选地,该亚临床PCV2感染又一特征在于,整个生命期间保留于个体动物的病毒载量低于106个PCV2基因组拷贝/毫升血清、和/或群组或畜群内只有较低比例的PCV2阳性动物具有大于106个基因组拷贝/毫升血清的病毒效价。
根据又一方面,本发明亦提供预防及治疗亚临床PCV2感染之方法,其中该亚临床PCV2感染的特征在于,在动物群组或畜群内无或低发病率(优选如上述小于25%或更低),该方法包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。优选地,该亚临床PCV2感染又一特征在于,整个生命期间保留于个体动物的病毒载量低于106个PCV2基因组拷贝/毫升血清、和/或群组或畜群内只有较低比例的PCV2阳性动物具有大于106个基因组拷贝/毫升血清的病毒效价。
根据又一方面,本发明亦提供预防及治疗亚临床PCV2感染之方法,其中该亚临床PCV2感染的特征在于上述低死亡率(优选为小于20%或更低),该方法包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。优选地,该亚临床PCV2感染又一特征在于,整个生命期间保留于个体动物的病毒载量低于106个PCV2基因组拷贝/毫升血清、和/或群组或畜群内只有较低比例的PCV2阳性动物具有大于106个基因组拷贝/毫升血清的病毒效价。
向亚临床感染PCV2的动物或动物群组投与有效量的PCV2抗原,可提高那些动物在肥育期间的增重水平、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清的动物的数量、减少鼻排病毒的量和/或缩短病毒血症持续时间。
因此根据又一方面,本发明亦提供降低亚临床感染PCV2的动物的增重损失的方法,其包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。优选地,10-22周龄的平均增重比未接种疫苗的动物多1.5kg。本文所用术语“肥育期间”是指,但不限于,那些动物在1至36周龄,优选10至28周龄时。
本文所用术语“亚临床感染PCV2的动物中”是指感染PCV2但临床无症状之个体动物,且亦系指动物群组、其中大多数动物变为亚临床PCV2感染。因此,术语“亚临床感染PCV2的动物中”应理解为,i)“亚临床感染PCV2的动物中”及ii)“亚临床感染PCV2的动物畜群中”。
根据又一方面,本发明亦提供减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清之PCV2感染动物的数量的方法,其包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。优选地,具有104至106个基因组拷贝/毫升血清的动物的数量可由于用PCV2抗原接种而减少至小于30%,优选小于20%,甚至更优选至小于10%,最优选至小于5%,然而在亚临床感染动物(病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清)的未接种对照组中40%以上有104至106个基因组拷贝/ml血清的PCV2效价。
根据又一方面,本发明亦提供在亚临床感染PCV2的动物群组(畜群)中减少具有临床相关病毒载量(大于106个基因组拷贝/毫升血清)的动物的数量的方法,其包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。优选地,具有大于106个基因组拷贝/毫升血清之病毒载量的动物的数量可由于用PCV2抗原接种减少至小于10%,优选小于5%,甚至更优选至小于4%,甚至更优选至小于3%,甚至更优选至小于2%,最优选至小于0.5%。
根据又一方面,本发明亦提供在亚临床感染PCV2的动物中减少鼻排病毒、缩短病毒血症持续时间的方法,其包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。如上所述,与未接种疫苗之对照动物相比,对亚临床感染PCV2的动物实施接种/治疗使病毒血症期缩短。与未接种疫苗之相同物种之对照动物相比,病毒血症持续时间平均缩短17天。因此,根据又一方面,本发明亦提供缩短亚临床感染PCV2的动物的病毒血症持续时间的方法,其包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤,其中与未经治疗之相同物种之对照组动物相比,该治疗或预防使病毒血症期缩短5天或更多天,优选6天或更多天,甚至更优选7天或更多天,甚至更优选8天或更多天,甚至更优选9天,甚至更优选10天,甚至更优选12天,甚至更优选14天,最优选多于16天。
本文所用术语“抗原”系指在宿主中引发免疫反应的氨基酸序列。本文所用抗原包括任何PCV2蛋白之全长序列、其类似物或其免疫原性片段。术语“免疫原性片段”系指包括一或多个表位且因此可在宿主中引发免疫反应之蛋白质片段。可使用任何数量之本领域已知的表位定位技术来鉴别所述片段。参见(例如)Epitope Mapping Protocols in Methods in MolecularBiology,第66卷(Glenn E.Morris编辑,1996)Humana Press,Totowa,NewJersey。举例而言,可藉由下述方法来确定线性表位:例如在固态支撑体上同时合成大量肽,所述肽对应于蛋白质分子的各个部分,并在所述肽仍附着于支撑体上时使所述肽与抗体反应。所述技术是本领域已知的,可参见(例如)美国专利第4,708,871号;Geysen等人(1984)Proc.Natl.Acad.Sci.USA81:3998-4002;Geysen等人(1986)Molec.Immunol.23:709-715。类似地,构象性表位可通过用(例如)x射线结晶照相术及二维核磁共振确定氨基酸空间构象而容易地加以鉴别。参见(例如)上文Epitope Mapping Protocols。
定义中亦可包括合成抗原,例如多表位、侧翼表位及其它重组或合成来源的抗原。参见(例如)Bergmann等人(1993)Eur.J.Immunol.23:2777-2781;Bergmann等人(1996),J.Immunol.157:3242-3249;Suhrbier,A.(1997),Immunol.and Cell Biol.75:402-408;Gardner等人,(1998)第12届世界AIDS会议(World AIDS Conference),Geneva,Switzerland,1998年6月28日-7月3日。
“免疫反应”是指(但不限于)在宿主中针对目标抗原、免疫原性组合物或疫苗产生细胞介导和/或抗体介导的免疫反应。通常,“免疫反应”包括(但不限于)一或多种下述效应:产生或激活特异性针对目标组合物或疫苗中抗原的抗体、B细胞、辅助性T细胞、抑制性T细胞和/或细胞毒T细胞。优选地,宿主会表现治疗性或保护性免疫(记忆)反应以增强对新感染之抵抗和/或降低疾病之临床严重性。该保护可藉由PCV2感染相关症状之数量减少或严重性减轻、或缺失一或多种所述症状、病毒血症发作延迟、病毒存留时间缩短、总病毒载量减少和/或病毒排出的减少来证明。
本文所用术语“免疫原性组合物”或“疫苗”(两个术语同义使用)系指含有PCV2抗原之任何医药组合物,此组合物可用于预防或治疗个体中PCV2感染有关之疾病或病状。优选的免疫原性组合物能够诱发、刺激或增强抵抗PCV2之免疫反应。因此,该术语涵盖下述亚单位免疫原性组合物,以及含有完整且杀灭的或减毒的和/或灭活的PCV2的组合物。
因此,根据另一方面,本发明提供预防及治疗亚临床PCV2感染的方法、增大亚临床感染PCV2的动物或动物群组(畜群)的平均增重的方法、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清之动物的数量的方法、减少亚临床感染之畜群内病毒载量大于106基因组/毫升血清的动物的数量的方法、减少鼻排病毒的方法、缩短亚临床感染PCV2的动物病毒血症持续时间的方法、降低亚临床感染之畜群内发病率的方法、降低亚临床感染之畜群内死亡率的方法,所述方法皆包含向需要该治疗的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤,其中该免疫原性组合物系亚单位免疫原性组合物、含有完整且杀灭的或减毒的和/或灭活的PCV2的组合物。
本文所用术语“亚单位免疫原性组合物”系指含有源自PCV2或与PCV2抗原同源之至少一种免疫原性多肽或抗原(但并非所有抗原)之组合物。此组合物基本上无完整之PCV2。因此,“亚单位免疫原性组合物”从PCV2经至少部分纯化或分级分离(优选基本上纯化)的免疫原性多肽或其重组类似物来制备。亚单位免疫原性组合物可包含一或多种所需亚单位抗原,且基本不含来自PCV2的其它抗原或多肽、或呈分级分离后的形式。优选的免疫原性亚单位组合物包含下述PCV2ORF-2蛋白。最优选的是含WO 06/072065(其全文引入本文)提供的任何PCV2抗原的免疫原性亚单位组合物。
根据又一方面,本文所用免疫原性组合物最优选包含由PCV2ORF-2表达的多肽或其片段。本文中用于制备组合物、以及用在本文所述方法中的PCV2ORF-2DNA及蛋白是PCV2分离物中的高度保守结构域,因此,任何PCV2ORF-2都可以作为本文PCV2ORF-2DNA和/或多肽的来源。优选的PCV2ORF-2蛋白系WO 06/072065的SEQ ID NO:11所示PCV2ORF-2蛋白。另一优选PCV ORF-2多肽系以WO 06/072065之SEQ ID NO:5提供。然而,本领域技术人员应了解,该序列之序列同源性可改变至多6-10%且仍保持使其可用于免疫原性组合物之抗原性特征。免疫组合物之抗原性特征可(例如)由WO 06/072065之实例4所提供之攻击实验评估。而且,当改性抗原与由WO 06/072065的SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4所示多核苷酸序列编码的PCV2ORF-2蛋白相比,能提供至少70%、优选80%、更优选90%的保护性免疫力时,认为这种改性抗原仍保留了抗原特征。
因此,根据另一方面,本发明提供预防及治疗亚临床PCV2感染的方法、增大亚临床感染PCV2的动物或动物群组(畜群)平均增重的方法、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清的动物的数量的方法、减少亚临床感染之畜群内病毒载量大于106基因组/毫升血清的动物的数量的方法、减少鼻排病毒的方法、缩短亚临床感染PCV2的动物的病毒血症持续时间的方法、降低亚临床感染之畜群内发病率的方法、降低亚临床感染之畜群内死亡率的方法,所述方法皆包含向需要投与的动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤,其中该PCV2抗原系与由WO06/072065所提供之SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4多核苷酸序列编码之PCV2ORF-2蛋白相比具有至少70%(优选80%,甚至更优选90%)保护性免疫力之抗原PCV2ORF-2蛋白。优选地,该PCV2ORF-2具有WO 06/072065之SEQ IDNO:11或SEQ ID NO:5之序列。
在某些形式中,PCV2ORF-2蛋白之免疫原性部分用作包含PCV2抗原的免疫原性组合物中之抗原性组份。本文所用术语“免疫原性部分”分别系指PCV2ORF-2蛋白和/或多核苷酸之经截短和/或经取代形式或片段。优选地,所述经截短和/或经取代形式或片段会包含全长ORF-2多肽的至少6个相邻氨基酸。更优选地,所述经截短或经取代形式或片段会具有全长PCVORF-2多肽的至少5个(优选8个、更优选10个、更优选至少15个、且仍更优选至少19个)相邻氨基酸。此方面的两个优选序列为WO 06/072065之SEQ IDNO:9及SEQ ID NO:10。还应了解,所述序列可系较大片段之一部分或截短形式。
如上所述,另一优选之PCV2ORF-2多肽系由SEQ ID NO:3或SEQ IDNO:4核苷酸序列编码之任何PCV2ORF-2多肽。然而,本领域技术人员应了解,该序列之序列同源性可改变至多6-20%且仍保持使其可用于免疫原性组合物之抗原性特征。在某些形式中,该PVC2ORF-2多肽之经截短或经取代形式或片段用作该组合物中之抗原性组份。优选地,所述经截短或经取代形式或片段会包含至少18个(例如)SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4之全长PCV2ORF-2核苷酸序列之邻近核苷酸。更优选地,所述经截短或经取代形式或片段会具有至少30个(更优选至少45个、且仍更优选至少57个)(例如)SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4之全长PCV2ORF-2核苷酸序列之邻近核苷酸。
如本领域已知,“序列一致性”系指两个或更多个多肽序列或两个或更多个多核苷酸序列间之关系,即参考序列与相比于该参考序列之指定序列间的关系。序列一致性系对指定序列与参考序列实施能产生最高程度序列相似性(藉由所述序列串间之匹配确定)之最优选比对后藉由比较所述序列来确定。对于该比对,序列一致性系基于位置对位置原理确定,例如若在特定位置上核苷酸或氨基酸残基系一致的,则序列在该位置系“一致”的。随后用所述位置一致性之总数量除以参考序列中核苷酸或残基之总数量得到%序列一致性。序列一致性可容易地藉由已知方法计算,所述已知方法包括但不限于:Computational Molecular Biology,Lesk,A.N.编辑,OxfordUniversity Press,New York(1988);Biocomputing:Informatics and GenomeProjects,Smith,D.W.编辑,Academic Press,New York(1993);ComputerAnalysis of Sequence Data,Part I,Griffin,A.M.及Griffin,H.G.编辑,HumanaPress,New Jersey(1994);Sequence Analysis in Molecular Biology,von Heinge,G.,Academic Press(1987);Sequence Analysis Primer,Gribskov,M.及Devereux,J.,编辑,M.Stockton Press,New York(1991);及Carillo,H.及Lipman,D.,SIAM J.Applied Math.,48:1073(1988),其教示以引用方式并入本文中。确定序列一致性之优选方法经设计可给出所测试序列间之最大匹配。将确定序列一致性之方法编入可公开获得之确定指定序列间序列一致性之计算机程序中。所述程序之实例包括(但不限于)GCG程序包(Devereux,J.等人,Nucleic Acids Research,12(1):387(1984))、BLASTP、BLASTN及FASTA(Altschul,S.F.等人,J.Molec.Biol.,215:403-410(1990))。该BLASTX程序可自NCBI及其它来源公开获得(BLAST Manual,Altschul,S.等人,NCVINLM NIH Bethesda,MD 20894,Altschul,S.F.等人,J.Molec.Biol.,215:403-410(1990),其教示以引用方式并入本文中)。所述程序利用缺省空位权重最优选地比对序列以在指定序列与参考序列间产生最高程度之序列一致性。作为例示,就具有相对参考核苷酸序列具有至少(例如)85%、优选90%、甚至更优选95%“序列一致性”之核苷酸序列之多核苷酸而言,意味着除指定多核苷酸序列可能包括至多15个、优选至多10个、甚至更优选至多5个点突变/参考核苷酸序列之每100个核苷酸外,该指定多核苷酸之核苷酸序列与参考序列一致。换言之,在具有相对于参考核苷酸序列具有至少85%、优选90%、甚至更优选95%一致性之核苷酸序列之多核苷酸中,参考序列中至多15%、优选10%、甚至更优选5%之核苷酸可能经删除或经另一核苷酸取代,或参考序列中总核苷酸之至多15%、优选10%、甚至更优选5%数量之核苷酸可能插入参考序列中。参考序列之所述突变可发生在参考核苷酸序列之5′或3′末端位置或所述末端位置间之任何地方,其各散布于参考序列中之核苷酸中或散布于参考序列内之一或多个邻近基团中。类似地,就具有相对参考氨基酸序列具有至少(例如)85%、优选90%、甚至更优选95%序列一致性之指定氨基酸序列的多肽而言,意味着除指定多肽序列可能包含至多15个、优选至多10个、甚至更优选至多5个氨基酸改变/参考氨基酸序列之每100个氨基酸外,多肽之指定氨基酸序列与参考序列一致。换言之,为获得与参考氨基酸序列具有至少85%、优选90%、甚至更优选95%序列一致性之指定多肽序列,参考序列中至多15%、优选至多10%、甚至更优选至多5%之氨基酸残基可能经删除或经另一氨基酸取代,或参考序列中氨基酸残基总数量之至多15%、优选至多10%、甚至更优选至多5%数量之氨基酸可能插入参考序列中。参考序列之所述改变可能发生在参考氨基酸序列之胺基或羧基末端位置或所述末端位置间之任何地方,其各散布于参考序列中之残基中或散布于参考序列内之一或多个邻近基团中。优选地,不一致之残基位置系因保守的氨基酸取代而不同。然而,在确定序列一致性时保守取代并不作为匹配包括在内。
本文所用“序列同源性”系指确定两个序列相关性之方法。为确定序列同源性,将两个或更多个序列进行最优选比对,且若需要引入空位。然而,与“序列一致性”相比,在确定序列同源性时保守氨基酸取代作为匹配计数。换言之,为获得与参考序列具有95%序列同源性的多肽或多核苷酸,参考序列中85%、优选90%、甚至更优选95%之氨基酸残基或核苷酸必须匹配或包含经另一氨基酸或核苷酸之保守取代,或参考序列中总氨基酸残基或核苷酸(不包括保守取代)之至多15%、优选至多10%、甚至更优选至多5%数量之氨基酸或核苷酸可能插入参考序列中。优选地,同源序列包含至少50个、甚至更优选至少100个、甚至更优选至少250个,且甚至更优选至少500个核苷酸之片段。
“保守取代”系指氨基酸残基或核苷酸经另一具有相似特征或特性(包括尺寸、疏水性等)之氨基酸残基或核苷酸取代,以使整体功能未显著改变。
“经分离的”是指“人工”使其自其天然状态改变,即,若其天然存在,将其自其起始环境改变或移出,或二者。例如,天然存在于活生物体内之多核苷酸或多肽不是“经分离的”,但是自其天然状态之共存物质分离出之相同的多核苷酸或多肽系“经分离的”,如本文所使用术语。
因此,根据另一方面,本发明提供预防及治疗亚临床PCV2感染之方法、增大亚临床感染PCV2的动物或动物群组(畜群)平均增重之方法、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清的动物的数量的方法、减少亚临床感染之畜群内具有大于106基因组/毫升血清之病毒载量的动物的数量的方法、减少鼻排病毒之方法、缩短亚临床感染PCV2的动物病毒血症持续时间之方法、降低亚临床感染之畜群内发病率之方法、降低亚临床感染之畜群内死亡率之方法,所述方法皆包含向需要投与之动物投与治疗有效量之PCV2ORF-2蛋白的步骤,其中该PCV2ORF-2蛋白系上述任一者。优选地,该PCV2ORF-2蛋白系
i)包含WO 06/072065之SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10或SEQ ID NO:11序列的多肽;
ii)与多肽i)具有至少80%同源性之任何多肽;
iii)多肽i)和/或ii)的任何免疫原性部分;
iv)免疫原性部分iii),其包含至少5个、优选8个、更优选、甚至更优选10个包括于WO 06/072065之SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10或SEQ ID NO:11序列中之邻近氨基酸;
v)藉由包含WO 06/072065之SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4序列的DNA编码的多肽;
vi)藉由与v)之多核苷酸具有至少80%同源性之多核苷酸编码之任何多肽;
vii)藉由v)和/或vi)之多核苷酸编码的多肽之任何免疫原性部分;
viii)免疫原性部分vii),其中编码该免疫原性部分之多核苷酸包含至少30个包括于WO 06/072065之SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4序列中之邻近核苷酸。
优选地,任何所述免疫原性部分具有藉由WO 06/072065之SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4序列编码之PCV2ORF-2蛋白之免疫原性特征。
根据又一方面,PCV2ORF-2蛋白系以可有效治疗亚临床感染PCV2的动物之抗原包括浓度提供于免疫原性组合物中。优选地,该PCV2 ORF-2蛋白包括浓度系至少0.2微克抗原/毫升最终免疫原性组合物(微克/毫升),更优选为约0.2至约400微克/毫升,仍更优选为约0.3至约200微克/毫升,甚至更优选为约0.35至约100微克/毫升,仍更优选为约0.4至约50微克/毫升,仍更优选为约0.45至约30微克/毫升,仍更优选为约0.6至约15微克/毫升,甚至更优选为约0.75至约8微克/毫升,甚至更优选为约1.0至约6微克/毫升,仍更优选为约1.3至约3.0微克/毫升,甚至更优选为约1.4至约2.5微克/毫升,甚至更优选为约1.5至约2.0微克/毫升,且最优选为约1.6微克/毫升。
根据又一方面,该PCV ORF-2抗原包括浓度系至少0.2微克如上所述之PCV2 ORF-2蛋白/剂量最终抗原性组合物(微克/剂量),更优选为约0.2至约400微克/剂量,仍更优选为约0.3至约200微克/剂量,甚至更优选为约0.35至约100微克/剂量,仍更优选为约0.4至约50微克/剂量,仍更优选为约0.45至约30微克/剂量,仍更优选为约0.6至约15微克/剂量,甚至更优选为约0.75至约8微克/剂量,甚至更优选为约1.0至约6微克/剂量,仍更优选为约1.3至约3.0微克/剂量,甚至更优选为约1.4至约2.5微克/剂量,甚至更优选为约1.5至约2.0微克/剂量,且最优选为约1.6微克/剂量。
用于本发明免疫原性组合物之PCV2 ORF-2多肽可以包括PCV2 ORF-2之分离及纯化、标准蛋白质合成及重组方法之任何方式获得。用于获得PCV2ORF-2多肽之优选方法在WO 06/072065中提供,其教示及内容之全文以引用方式并入本文中。简言之,将易受感染细胞经含有PCV2 ORF-2DNA编码序列之重组病毒载体感染,PCV2 ORF-2多肽藉由重组病毒表达,且该经表达之PCV2 ORF-2多肽藉由过滤自上清液回收并藉由任何常用方法(优选使用二元氮丙啶,其随后经中和以终止不活化过程)不活化。
本文所用免疫原性组合物亦系指包含以下之组合物:i)任何上述PCV2ORF-2蛋白,优选以上述浓度;及ii)至少一部分表达该PCV2 ORF-2蛋白之病毒载体(优选为重组杆状病毒)。而且,该免疫原性组合物可包含i)任何上述PCV2 ORF-2蛋白,优选以上述浓度;及ii)至少一部分表达该PCV2 ORF-2蛋白之病毒载体(优选为重组杆状病毒);及iii)一部分细胞培养物上清液。
因此,根据另一方面,本发明提供预防及治疗亚临床PCV2感染之方法、增大亚临床感染PCV2的动物或动物群组(畜群)平均增重之方法、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清之动物的数量的方法、减少亚临床感染之畜群内具有大于106基因组/毫升血清之病毒载量的动物的数量的方法、减少鼻排病毒之方法、缩短亚临床感染PCV2的动物病毒血症持续时间之方法、降低亚临床感染之畜群内发病率之方法、降低亚临床感染之畜群内死亡率之方法,所述方法皆包含向需要该治疗之动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤,其中该PCV2抗原系重组PCV2 ORF-2,优选为经杆状病毒表达的PCV2 ORF-2。优选为所述重组或经杆状病毒表达之具有上述序列之PCV2 ORF-2。
本文所用免疫原性组合物亦系指包含以下之组合物:i)任何上述PCV2ORF-2蛋白,优选以上述浓度;ii)至少一部分表达该PCV2ORF-2蛋白之病毒载体(优选为重组杆状病毒);及iii)一部分细胞培养物,其中约90%之组份具有小于1微米之尺寸。
本文所用免疫原性组合物亦系指包含以下之组合物:i)任何上述PCV2ORF-2蛋白,优选以上述浓度;ii)至少一部分表达该PCV2 ORF-2蛋白之病毒载体;iii)一部分细胞培养物;iv)及使重组病毒载体不活化之不活化剂,优选为BEI,其中约90%之i)至iii)组份具有小于1微米之尺寸。优选地,BEI系以可有效使杆状病毒不活化之浓度存在,优选以2至约8mM BEI的量,优选为约5mM BEI。
本文所用免疫原性组合物亦系指包含以下之组合物:i)任何上述PCV2ORF-2蛋白,优选以上述浓度;ii)至少一部分表达该PCV2 ORF-2蛋白之病毒载体;iii)一部分细胞培养物;iv)使重组病毒载体不活化之不活化剂,优选为BEI;及v)终止由不活化剂所介导之不活化作用之中和剂,其中约90%之i)至iii)组份具有小于1微米之尺寸。优选地,若不活化剂系BEI,则该组合物包含与BEI等效量之硫代硫酸钠。
将多肽纳入可投与给易受PCV2感染之动物之组合物中。在优选形式中,该组合物亦可包括本领域技术人员已知的其它组份(亦参见Remington′sPharmaceutical Sciences.(1990).第18版,Mack Publ.,Easton)。另外,该组合物可包括一或多种可兽用载剂。本文所用“可兽用载剂”包括任何及全部溶剂、分散介质、涂布剂、佐剂、稳定剂、稀释剂、防腐剂、抗细菌及抗真菌剂、等渗剂、吸附延迟剂及诸如此类。在优选实施例中,该免疫原性组合物包含此处提供之PCV2 ORF-2蛋白(优选以上述浓度,其与佐剂(优选为Carbopol)混合)及生理盐水。
本领域技术人员会了解,本文所用组合物可纳入已知之可注射之生理学上可接受之无菌溶液。对于制备用于非经肠注射或输注之即用溶液,可容易地利用水性等渗溶液(例如盐水或相应之血浆蛋白质溶液)。另外,本发明之免疫原性及疫苗组合物可包括稀释剂、等渗剂、稳定剂或佐剂。稀释剂可包括水、盐水、葡萄糖、乙醇、甘油及诸如此类。等渗剂可尤其包括氯化钠、葡萄糖、甘露醇、山梨醇及乳糖。稳定剂尤其包括白蛋白及乙二胺四乙酸之碱金属盐。
本文所用“佐剂”可包括氢氧化铝及磷酸铝;皂苷,例如Quil A、QS-21(Cambridge Biotech公司,Cambridge MA)、GPI-0100(GalenicaPharmaceuticals公司,Birmingham,AL);油包水乳液;水包油乳液;水包油包水乳液。该乳液可尤其基于轻质液体石蜡油(欧洲药典类型(EuropeanPharmacopea type));类异戊二烯油,例如由烯烃(尤其系异丁烯或癸烯)寡聚产生之角鲨烷或角鲨烯油;含有直链烷基之酸或醇之酯,更具体而言为植物性油、油酸乙酯、丙二醇二-(辛酸酯/癸酸酯)、甘油三-(辛酸酯/癸酸酯)或丙二醇二油酸酯;具支链脂肪酸或醇之酯,尤其系异硬脂酸酯。油可与乳化剂组合使用以形成乳液。乳化剂优选系非离子型表面活性剂,具体而言系山梨醇酐、二缩甘露醇(例如无水甘露醇油酸酯)、二醇、聚甘油、丙二醇与油酸、异硬脂酸、蓖麻油酸或羟基硬脂酸之视情况经乙氧基化之酯,及聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物嵌段,具体而言系普流尼克(Pluronic)产品,尤其系L121。参见Hunter等人,The Theory and Practical Application of Adjuvants(Ed.Stewart-Tull,D.E.S.).John Wiley and Sons,NY,第51-94页(1995)及Todd等人,Vaccine 15:564-570(1997)。
例如,可使用阐述于“Vaccine Design,The Subunit and AdjuvantApproach”(M.Powell及M.Newman编辑,Plenum Press,1995)第147页上之SPT乳液及阐述于该书第183页上之乳液MF59。
佐剂之另一实例系选自丙烯酸或甲基丙烯酸之聚合物及马来酸酐与烯基衍生物之共聚物之化合物。
优选之佐剂化合物系丙烯酸或甲基丙烯酸之聚合物,其尤其与糖类或多元醇之聚烯基醚交联。已知此等化合物之名称为聚羧乙烯制剂(carbomer)(Pharmeuropa,第8卷,第2期,1996年6月)。本领域技术人员亦可参考美国专利第2,909,462号,其阐述与聚羟基化化合物交联之所述丙烯酸系聚合物,该聚羟基化化合物具有至少3个(优选不多于8个)羟基,至少3个羟基之氢原子经具有至少2个碳原子之不饱和脂肪族基团取代。优选基团系那些含有2至4个碳原子者,例如乙烯基、烯丙基及其它乙烯系不饱和基团。不饱和基团自身可含有诸如甲基等其它取代基。以名称Carbopol(BF Goodrich,Ohio,USA)出售之产品尤其适合。其可与烯丙基蔗糖或与烯丙基异戊四醇交联。其中可提及者系Carbopol 974P、934P及971P。最优选者系使用Carbopol,尤其系使用Carbopol 971P,优选以约500微克至约5毫克/剂量的量使用,甚至更优选以约750微克至约2.5毫克/剂量的量使用且最优选以约1毫克/剂量的量使用。
其它适宜佐剂尤其包括(但不限于)RIBI佐剂系统(Ribi公司)、嵌段共聚物(CytRx,Atlanta GA)、SAF-M(Chiron,Emeryville CA)、单磷酰脂质A、阿夫立定(Avridine)脂质-胺佐剂、自大肠杆菌(E.coli)(重组的或其它方式)之不耐热肠毒素、霍乱毒素、IMS 1314或胞壁酰二肽。
优选地,该佐剂系以约100微克至约10毫克/剂量的量添加。甚至更优选地,该佐剂系以约100微克至约10毫克/剂量的量添加。甚至更优选地,该佐剂系以约500微克至约5毫克/剂量的量添加。甚至更优选地,该佐剂系以约750微克至约2.5毫克/剂量的量添加。最优选地,该佐剂系以约1毫克/剂量的量添加。
另外,该组合物可包括一或多种可药用载剂。本文所用“可药用载剂”包括任何及全部溶剂、分散介质、涂布剂、稳定剂、稀释剂、防腐剂、抗细菌及抗真菌剂、等渗剂、吸附延迟剂及诸如此类。最优选地,此处提供之组合物含有自活体外经培养细胞之上清液回收之PCV2 ORF-2蛋白,其中所述细胞经含有PCV2 ORF-2DNA且表达PCV2 ORF-2蛋白之重组病毒载体感染,且其中该细胞培养物系用不活化病毒载体之约2至约8mM BEI(优选用约5mM BEI)及等效浓度之中和剂(优选为硫代硫酸钠溶液,最终浓度为约2至约8mM,优选为约5mM)处理。
本发明亦关于免疫原性组合物的用途,其用于增加亚临床感染PCV2的动物或动物群体(畜群)平均增重、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清之动物的数量、减少亚临床感染的畜群内具有病毒载量大于106基因组/毫升血清之动物的数量、减少鼻病毒排出、缩短亚临床感染PCV2的动物病毒血症持续时间、降低亚临床感染的畜群内之发病率、降低亚临床感染的畜群内之死亡率,其中该免疫原性组合物包含i)任何上述PCV2 ORF-2蛋白,优选以上述浓度;ii)至少一部分表达该PCV2 ORF-2蛋白之病毒载体;iii)一部分细胞培养物;iv)使重组病毒载体不活化之不活化剂,优选为BEI;及v)终止不活化剂所介导之不活化作用之中和剂,优选为与BEI等量之硫代硫酸钠;及vi)适宜佐剂,优选为上述量之Carbopol 971;其中约90%之i)至iii)组份具有小于1微米之尺寸。
根据另一方面,该免疫原性组合物进一步包含可药用盐,优选为生理学上可接受浓度之磷酸盐。优选地,将该免疫原性组合物之pH值调节至生理学pH值,是指介于约6.5与7.5之间。
本文所用的免疫原性组合物亦指每1毫升包含以下之组合物:i)至少1.6微克上述PCV2 ORF-2蛋白;ii)至少一部分表达该PCV2 ORF-2蛋白之杆状病毒;iii)一部分细胞培养物;iv)约2至8mM BEI;v)与BEI等量之硫代硫酸钠;及vi)约1毫克Carbopol 971;及vii)生理学上可接受浓度之磷酸盐;其中约90%之i)至iii)组份具有小于1微米之尺寸,且该免疫原性组合物之pH值调节至约6.5至7.5。
所述免疫原性组合物可进一步包括一或多种其它免疫调节剂,例如介白素、干扰素或其它细胞因子。所述免疫原性组合物亦可包括庆大霉素(Gentamicin)及硫柳汞(Merthiolate)。虽然本领域技术人员可容易地确定用于本发明范围之佐剂及添加剂的量及浓度,但本发明涵盖包含约50微克至约2000微克佐剂且优选约250微克/毫升剂量疫苗组合物之组合物。因此,本文所用的免疫原性组合物亦系指包含约1微克/毫升至约60微克/毫升抗生素,且更优选为小于约30微克/毫升抗生素之组合物。
本文所用的免疫原性组合物亦系指包含以下之组合物:i)任何上述PCV2 ORF-2蛋白,优选以上述浓度;ii)至少一部分表达该PCV2 ORF-2蛋白之病毒载体;iii)一部分细胞培养物;iv)使重组病毒载体不活化之不活化剂,优选为BEI;及v)终止由不活化剂所介导之不活化作用之中和剂,优选为与BEI等效量之硫代硫酸钠;vi)适宜佐剂,优选为上述量之Carbopol 971;vii)可药用浓度之盐水(优选为磷酸盐)缓冲剂;及viii)抗微生物活性剂;其中约90%之i)至iii)组份具有小于1微米之尺寸。
本文所用的免疫原性组合物亦系指CircoFLEXTM(BoehringerIngelheim Vetmedica公司,St Joseph,MO,USA)、Circo(Merial SAS,Lyon,France)、CircoVent(Intervet公司,Millsboro,DE,USA)、或SuvaxynPCV-2One(Fort Dodge Animal Health,Kansas City,KA,USA)。因此,根据另一方面,本发明提供预防及治疗亚临床PCV2感染之方法、增大亚临床感染PCV2的动物或动物群组(畜群)平均增重之方法、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清之动物的数量的方法、减少亚临床感染之畜群内具有大于106个基因组/毫升血清之病毒载量的动物的数量的方法、减少鼻排病毒之方法、缩短亚临床感染PCV2的动物病毒血症持续时间之方法、降低亚临床感染之畜群内发病率之方法、降低亚临床感染之畜群内死亡率之方法,所述方法皆包含向需要投与之动物投与有效量的PCV2抗原的步骤,其中该包含PCV2抗原的免疫原性组合物系CircoFLEXTM、CircoVent和/或Suvaxyn PCV-2One优选地,其系CircoFLEXTM。
本文所用术语“有效量的PCV2抗原”是指但不限于在投与该有效量的PCV2抗原的动物中引发或能够引发免疫反应的PCV2抗原的量。
有效量根据疫苗成份及投与方案而定。一般而言,当将不活化病毒或经改性之活病毒制备品用于组合疫苗时,特定量疫苗中含有约102.0至约109.0TCID50/剂量,优选为约103.0至约108.0TCID50/剂量,更优选为约104.0至约108.0TCID50/剂量。具体而言,当将经改性之活PCV2用于疫苗时,拟向易受感染之动物投与之推荐剂量优选系约103.0TCID50(50%终点之组织培养物感染剂量)/剂量至约106.0TCID50/剂量且更优选为约104.0TCID50/剂量至约105.0TCID50/剂量。一般而言,当使用经纯化之抗原时,抗原的量会介于0.2与5000微克之间,及介于102.0与109.0TCID50之间,优选介于103.0与106.0TCID50之间,更优选介于104.0与105.0TCID50之间。
亚单位疫苗一般以至少0.2微克抗原/剂量之抗原包括浓度投与,优选以约0.2至约400微克/剂量,仍更优选以约0.3至约200微克/剂量,甚至更优选以约0.35至约100微克/剂量,仍更优选以约0.4至约50微克/剂量,仍更优选以约0.45至约30微克/剂量,仍更优选以约0.6至约16微克/剂量,甚至更优选以约0.75至约8微克/剂量,甚至更优选以约1.0至约6微克/剂量,仍更优选以约1.3至约3.0微克/剂量之抗原包括浓度投与。
已显示源自母体之免疫性赋予一定程度之抵抗PCV2感染及伴随PCV2感染之临床疾病之保护。已显示该保护系效价依赖性的:较高之效价通常系保护性的,而较低之效价则不然(McKeown等人,2005;Clin.Diagn.Lab.Immunol.;12:1347-1351)。估计断乳幼畜中之平均抗体半衰期为19.0天且在群组内PCV2-被动性抗体衰减期限相对较宽(Opriessnig等人,2004,J.SwineHealth Prod.12:186-191)。源自母体之抗体的存在不仅可赋予一定程度之抵抗病毒感染之保护(然而其系不可预测的),且亦获知会削弱免疫作用之功效。已令人惊奇地发现,抗PCV2抗体(尤其抗PCV2抗体效价高达1∶1000)的存在不会影响PCV2治疗之功效。
因此,根据另一方面,本发明提供预防及治疗亚临床PCV2感染之方法、增大亚临床感染PCV2的动物或动物群组(畜群)平均增重之方法、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清之动物的数量的方法、减少亚临床感染之畜群内具有大于106基因组/毫升血清之病毒载量的动物的数量的方法、减少鼻排病毒之方法、缩短亚临床感染PCV2的动物病毒血症持续时间之方法、降低亚临床感染之畜群内发病率之方法、降低亚临床感染之畜群内死亡率之方法,所述方法皆包含向需要投与之动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤,其中所述动物在接种疫苗时具有抗PCV2抗体,优选地,其中所述动物在接种疫苗时具有高达1∶100(优选大于1∶100,甚至更优选大于1∶250,甚至更优选大于1∶500,甚至更优选为1∶640;甚至更优选大于1∶750,最优选大于1∶1000)之可检测之抗PCV2抗体效价。优选地,所述抗PCV2抗体效价在特异性抗PCV2免疫分析中(优选在如实施例2中所述之分析中)系可检测且可定量的。
抗PCV2抗体之检测及定量方法已为本领域所熟知。例如PCV2抗体之检测及定量可藉由阐述于Magar等人,2000,Can.J.Vet Res.;64:184-186或Magar等人,2000,J.Comp.Pathol.;123:258-269中之间接免疫荧光法实施。用于定量抗PCV2抗体之其它分析阐述于Opriessnig等人,2006,第37届美国猪兽医协会年会中。而且,实施例2亦阐述可由本领域技术人员使用之间接免疫荧光法分析。在结果有争议之情形下及在有疑问之任何问题中,本文所提及之抗PCV2效价系指那些系/可藉由实施例2中所述之分析进行评估者。
因此,根据另一方面,本发明提供预防及治疗亚临床PCV2感染之方法、增大亚临床感染PCV2的动物或动物群组(畜群)平均增重之方法、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清之动物的数量的方法、减少亚临床感染之畜群内具有大于106基因组/毫升血清之病毒载量的动物的数量的方法、减少鼻排病毒之方法、缩短亚临床感染PCV2的动物病毒血症持续时间之方法、降低亚临床感染之畜群内发病率之方法、降低亚临床感染之畜群内死亡率之方法,所述方法皆包含向需要投与之幼小动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。
本文所用术语“幼小动物”系指1至22日龄之动物。优选地,术语幼小动物是指1至20日龄之动物。更优选地,术语幼小动物系指1至15日龄之动物,甚至更优选为1日龄至14日龄之动物,甚至更优选为1至12日龄之动物,甚至更优选为1至10日龄之动物,甚至更优选为1至8日龄之动物,甚至更优选为1至7日龄之动物,甚至更优选为1至6日龄之动物,甚至更优选为1至5日龄之动物,甚至更优选为1至4日龄之动物,甚至更优选为1至3日龄之动物,甚至更优选为1或2日龄之动物,最优选为1日龄之动物。
由于PCV2在该领域普遍存在,因此大多数仔猪是PCV2血清阳性的。因此,根据又一方面,所述幼小动物在接种疫苗/治疗之日具有高达1∶100(优选大于1∶100,甚至更优选大于1∶250,甚至更优选大于1∶500,甚至更优选为1∶640,甚至更优选大于1∶750,最优选为在接种疫苗/治疗之日大于1∶1000)之可检测之抗PCV2抗体效价。
本发明组合物可经真皮内、经气管内或经阴道内施用。该组合物优选可经肌内或经鼻内施用,最优选为经肌内施用。在动物体内,可证明经由静脉内或藉由直接注射至目标组织中来施用所述上述医药组合物系有利的。对于全身施用,静脉内、血管内、肌内、鼻内、动脉内、腹膜内、口服或鞘内途径系优选的。更局部施用可经皮下、经真皮内、经皮内、经心脏内、经叶内(intralobally)、经髓内、经肺内或直接在或靠近拟治疗之组织(结缔组织、骨组织、肌肉组织、神经组织、上皮组织)实现。根据治疗所期望之持续时间及有效性,本发明组合物可投与一次或数次,亦可间歇投与,例如以每日计投与数天、数周或数月且以不同剂量。
优选地,至少一剂量之上述免疫原性组合物系经肌内投与至需要其之个体。根据又一方面,该PCV2抗原或包含上述任何该PCV2抗原的免疫原性组合物系装入瓶中并以一(1)毫升至五(5)毫升/剂量(优选1毫升/剂量)投与。因此,根据又一方面,本发明亦提供1毫升至5毫升(优选1毫升)包含上述PCV2抗原的免疫原性组合物,其用于预防及治疗动物或动物群组(畜群)亚临床PCV2感染、增大亚临床感染PCV2的动物或动物群组(畜群)平均增重、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清之动物的数量、减少亚临床感染之畜群内具有大于106个基因组/毫升血清之病毒载量的动物的数量、减少鼻排病毒及缩短亚临床感染PCV2的动物病毒血症持续时间、降低亚临床感染之畜群内之发病率、降低亚临床感染之畜群内之死亡率,所述皆包含向需要投与之动物投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。本发明亦系关于预防及治疗动物或动物群组(畜群)亚临床PCV2感染之方法、增大亚临床感染PCV2的动物或动物群组(畜群)平均增重之方法、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清之动物的数量的方法、减少亚临床感染之畜群内具有大于106个基因组/毫升血清之病毒载量的动物的数量的方法、减少鼻排病毒之方法、缩短亚临床感染PCV2的动物病毒血症持续时间之方法、降低亚临床感染之畜群内发病率之方法、降低亚临床感染之畜群内死亡率之方法,所述方法皆包含向需要投与之动物投与1至5毫升(优选1毫升)治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。
根据又一方面,至少向需要之个体另外投与一次至少一剂量之上述免疫原性组合物,其中第二次或任何另外投与系在初始或任何以前投与之后至少14天给予。优选地,该免疫原性组合物系与免疫刺激剂一起投与。优选地,该免疫刺激剂给予至少两次。优选地,在第一次与第二次或任何另外免疫刺激剂之投与中间有至少3天,更优选为至少5天,甚至更优选为至少7天。优选地,该免疫刺激剂系在本文所提供的免疫原性组合物之初始投与之后至少10天,优选15天,甚至更优选20天,甚至更优选至少22天给出。优选之免疫刺激剂系(例如)钥孔血兰蛋白(KLH),优选为经不完全弗罗因德氏(Freund’s)佐剂乳化之钥孔血兰蛋白(KLH/ICFA)。然而,同此应了解,亦可使用本领域技术人员已知的任何其它免疫刺激剂。本文所用术语“免疫刺激剂”是指可触发免疫反应、优选不引发或增加特异性免疫反应(例如抗特定病原体的免疫反应)的任何试剂或组合物。还应指出,应以适宜剂量投与该免疫刺激剂。
本发明亦系关于PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的用途,其用以制备用于以下的药物:预防及治疗动物或动物群组(畜群)慢性PCV2感染、增大亚临床感染PCV2的动物或动物群组(畜群)平均增重、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清之动物的数量、减少亚临床感染之畜群内具有大于106基因组/毫升血清之病毒载量的动物的数量、减少鼻排病毒及缩短亚临床感染PCV2的动物病毒血症持续时间、降低亚临床感染之畜群内之发病率、降低亚临床感染之畜群内之死亡率。优选地,该PCV2抗原系重组抗原,优选为PCV2 ORF-2,甚至更优选为CircoFLEXTM。
本文所用“动物”是指猪(swine或pig)或仔猪。因此,根据另一方面,本发明提供预防及治疗猪亚临床PCV2感染之方法、增大亚临床感染PCV2的动物或动物群组(畜群)平均增重之方法、减少病毒载量为104至106个基因组拷贝/毫升血清之动物的数量的方法、减少亚临床感染之畜群内具有大于106个基因组/毫升血清之病毒载量的动物的数量的方法、减少鼻排病毒之方法、缩短亚临床感染PCV2的动物病毒血症持续时间之方法、降低亚临床感染之畜群内发病率之方法、降低亚临床感染之畜群内死亡率之方法,所述方法皆包含向需要投与之猪投与治疗有效量的PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的步骤。优选地,该PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物系上文所述任一者,最优选地,该PCV2抗原系CircoFLEXTM。
优选实施方式详述
以下实例阐明本发明的优选材料及方法。尽管与本文所述类似或等效的任何方法和材料都可用于实施或测试本发明,但优选的方法、装置及材料在这里描述。应了解,所述实例仅为举例,不应被视为对本发明总体范围的限制。
实施例1
制备PCV2ORF-2抗原
从液氮储存器取出初始SF+细胞培养物,在无菌旋转烧瓶中的Excell420培养基(JRH Biosciences,Inc.,Lenexa,KS)中悬浮培养,持续搅拌。使所述培养物在含有25-150mL Excell 420无血清培养基的100-250mL旋转烧瓶中生长。当细胞增殖至细胞密度为1.0-8.0×106细胞/毫升时,以0.5-1.5×106细胞/毫升的接种密度分至新容器中。使随后扩增的培养物在至多36升的旋转烧瓶中或在至多300升的不锈钢生物反应器中于25-29℃生长2-7天。
接种后,将所述烧瓶在27℃培育4小时。随后,每个烧瓶接种含PCV2ORF-2基因(SEQ ID NO:4)的重组杆状病毒。含PCV2 ORF-2基因的重组杆状病毒按WO 06/072065所述产生。接种杆状病毒后,将所述烧瓶在27±2℃、100rpm搅拌培育7天。所述烧瓶使用通风盖以容许空气流动。
培育后,收获所得上清液,过滤除去细胞碎片并灭活。上清液通过将温度升至37±2℃而灭活,添加二元氮丙啶(binary ethlylenimine,BEI)至终浓度为5mM。随后将样品持续搅拌72-96小时。添加1.0M硫代硫酸钠溶液,使最终最小浓度为5mM,以中和任何残余BEI。在灭活后,添加约0.5-2.5毫克/剂的、经磷酸盐缓冲液及Carpopol缓冲的PCV2 ORF-2。最终每一剂包含约16微克PCV2 ORF-2抗原。
实施例2
抗PCV-2免疫分析
将WO 02/07721所述PK15(例如ATCC CCL-33)或VIDO R1细胞接种至96孔板上(约20.000-60.000个细胞/孔)。当单层约65%至85%铺满时,将细胞用PCV2分离物感染。将经感染的细胞培育48小时。移除培养基,用PBS将孔洗涤两次。弃去洗涤缓冲剂,将细胞在约-20℃用冷50/50甲醇/丙酮固定剂(约100微升/孔)处理约15分钟。弃去固定剂,所述板在空气中干燥。在PBS中制备猪血清样品之连续稀释液,添加至所述板中,36.5±1℃培育约1小时,若血清样品中有抗体则能够发生结合。抗PCV2的阳性及阴性对照样品(阳性对照及阴性对照样品)的连续稀释液并行进行实验。随后将所述板用PBS洗涤三次。弃去PBS。随后将所述板用在PBS中以1∶100稀释的市售山羊抗猪FITC偶联物染色,36.5±1℃培育约1小时,这样能够检测出与感染细胞结合的抗体。在培育完成后,自培育箱中移出微滴板,弃去偶联物,用PBS将所述板洗涤两次。通过UV显微镜检读板,将各孔读为阳性或阴性。用阳性对照及阴性对照样品监测该测试系统。若对照在预期范围内,则测试方法所用参数导致的结果是可接受的。用显示特异性IFA反应性的最高稀释度计算血清抗体效价,用适合的Reed-Muench公式计算每一稀释度的阳性孔数或50%终点。
实施例3
研究目的及设计
该研究包括来自5个连续周组(consecutive week groups)的常用仔猪,每组包含约300只动物。将这些研究动物按初始体重及是否一窝所生区分开,均衡等分至两个处理组中。在断乳当日,一组(n=775)接种含有最小释放抗原含量的CircoFLEX,另一组仔猪(n=773)接受对照产品(生理盐水)。当约21日龄时,仔猪在颈右侧肌内注射一剂(1毫升)疫苗或及对照产品(CP)。采集所有研究动物的个体活体重。对PCV2相关症状实施临床观察,记录每一动物相对于正常总体健康状况的偏差。
血清样品及鼻分泌物用聚合酶链反应(PCR)定量分析PCV2的存在。另外,所有研究动物接种疫苗时的PCV2抗体效价、以及相同的5%预选动物的PCV2抗体效价,用实施例2所述的间接荧光抗体滴定(Indirect FluorescentAntibody Titration,IFAT)试验进行分析。
证实研究部位的慢性(亚临床)状况
在该农场的首次PCVD诊断于开始研究的4个月之前进行。结果发现,死亡率为14.1%,并且在肥育组有侏儒。生长性能相当低(644克/天)。组织学检查证实存在PCV2感染。肺样品显示间质性肺炎,并且在多个损伤中利用IHC鉴别到PCV-2。
如图1所示,肥育期死亡率从14.1%显著降低至8.1%,表明急性PCVD感染转变为亚临床感染。
证实研究动物的亚临床染
研究期间的结果证实,在农场上发生了向亚临床感染转变的情形。研究动物表现为显著的亚临床病毒载量、低死亡率(低于10%)及低发病率(低于10%)。
结果
病毒血症
在研究第14周观察到病毒血症动物的最高比例,其中CP处理组的病毒血症动物占55.5%,疫苗接种组的病毒血症动物约占10%。如图4及5所示,两个处理组中大多数动物仅有亚临床病毒载量(定义为104-106基因组当量数/毫升)。具有临床相关PCV2载量(>106基因组当量数/毫升)的动物的最高比例在CP处理组为2.52%,在疫苗接种组为0.87%。
死亡率
病毒血症发作前、后的死亡率都相当低。在病毒血症发作前,疫苗接种组动物的死亡率为1.55%,CP处理组动物的死亡率为2.19%。在病毒血症发作之后,CP处理组动物的死亡率升高(从1.55%升至3.02%),而疫苗接种组动物的死亡率与病毒血症发作之前的相比略微降低(从2.19%降至1.98%)。两个处理组在病毒血症发作前后的死亡率差异未达到统计学显著水平。
临床征兆
病毒血症发作前,在两个处理组中仅可检测到极少数临床征兆,所分析的每个参数的发生率低于1%。病毒血症发作伴有PRRSV和猪肺炎支原体(Mycoplasma hyopneumoniae)共感染。然而,无论PCV2或任何其它共感染病原体皆未引起严重临床征兆。因此,有咳嗽和/或呼吸困难(dyspnea)之类的呼吸系统症状的动物比例在CP处理组仅为3.9%和0.7%,在疫苗接种组为3.0%和0.4%。其它临床表现的出现率始终低于1%,且各处理组之间无差异。
侏儒(runt)率
在任一称重时间点,未在疫苗接种组与安慰剂处理组之间观测到侏儒率的显著差异。在PCV2病毒血症全面发作后,两个处理组的侏儒率都较低(3.3-4.7%)。
表1:″侏儒″率之比较(所有三周组之汇总数据)
亚临床感染对生长性能的影响
疫苗接种组相比于CP处理组,到研究第17周为止的体重多增加2.36公斤,到研究第19周为止多2.39公斤。如图3所示,体重差异在病毒血症发作时(研究第12周)开始略微增大。在研究第17周,该差异已达2.36公斤。由于增重较多,接种疫苗组动物相比于CP处理组动物,从断乳到屠杀的平均时间缩短1.9天。
表2:重量增加及ADWG之比较(所有五周组之汇总数据)
血液中病毒血症的持续时间
当比较两个处理组病毒血症的总体平均值与中值持续时间时,可发现CP处理组动物中病毒血症持续时间显著较长(p=0.0003)。IVP(研究用兽医产品(Investigational Veterinary Product))组病毒血症平均持续时间为5.8天,而CP组显示平均持续时间为21.8天。此相当于IVP组中病毒血症持续时间缩短73%。
表3:病毒血症之平均值及中值持续时间
结论
该研究在一农场上进行,该农场于即将实施该研究前出现急性向慢性亚临床感染状况的转变。研究期间的动物病毒载量证实了该假定。极少数研究动物(<2.19%)的血清病毒载量>106个基因组拷贝/毫升的″临床阈值″。
疫苗接种成功地极大降低了疫苗接种组中受感染动物的百分比。因此,该疫苗接种使得能够比较未受感染的动物(疫苗接种组)与亚临床感染的动物(安慰剂组)。接种疫苗的动物显示出比亚临床感染的动物更好的生长性能。在研究第17周,差异已达2.36公斤。与未接种疫苗组相比,接种疫苗的动物的病毒血症持续时间多缩短16天。
可得出结论,尽管受感染动物表面上看起来仍然保持健康,但亚临床PCV2感染对生长性能具有关联的负面影响。
Claims (12)
1.PCV2 ORF2蛋白或包含PCV2 ORF2蛋白的免疫原性组合物的制药用途,所述药物是用于预防及治疗动物个体或动物群体的亚临床PCV2感染的药物,其中对有需要的动物施用治疗有效量的该药物。
2.权利要求1的用途,其中该亚临床PCV2感染的特征在于,畜群内至多20%的动物具有大于106个基因组拷贝/毫升血清的病毒效价。
3.权利要求1或2的用途,其中该亚临床PCV2感染的特征在于,个体动物的病毒载量低于106个基因组拷贝。
4.权利要求1-3之一的用途,其中该亚临床PCV2感染的特征在于,病毒在畜群中存留至少6周。
5.权利要求1-4之一的用途,其中该亚临床PCV2感染的特征在于,畜群内的PCV2阳性动物无一发病或具有小于25%的低发病率。
6.权利要求2-5之一的用途,其中该亚临床PCV2感染的另一特征在于,畜群内的PCV2阳性动物具有小于20%的低死亡率。
7.PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的制药用途,所述药物是用于降低由于亚临床PCV2感染所引起的生长减损的药物,其中对有需要的动物施用治疗有效量的该药物。
8.PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的制药用途,所述药物是用于减少亚临床感染PCV2的动物群体(畜群)中病毒载量大于106个基因组拷贝/毫升血清的动物的数量的药物,其中对有需要的动物施用治疗有效量的该药物。
9.PCV2抗原或包含PCV2抗原的免疫原性组合物的制药用途,所述药物是用于减少亚临床感染PCV2的动物中鼻排出病毒和/或病毒血症持续时间,其中对有需要的动物施用治疗有效量的该药物。
10.权利要求1-9之一的用途,其中该PCV-2抗原是重组杆状病毒表达的PCV2ORF-2。
12.权利要求1-11之一的用途,其中该动物是猪。
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