JP2000230930A - Hivグル−プに属するレトロウイルス、mvp−2901/94、およびその変異体を検出する診断方法及びそのための試験キット並びにワクチン - Google Patents
Hivグル−プに属するレトロウイルス、mvp−2901/94、およびその変異体を検出する診断方法及びそのための試験キット並びにワクチンInfo
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Abstract
とその変異体を検出する診断方法及びそのための試験キ
ット並びにワクチンを提供する。 【解決手段】MVP−2901/94なる名称を有し、
欧州動物細胞収集機関(ECACC)に番号V9501
2601のもとに寄託されている新規免疫不全ウイルス
の外被糖タンパク質gp41の塩基配列を開示する。か
かる塩基配列に基ずいてこのウイルスを検出するための
特異的抗原を得ることができ、当該新規レトロウイルス
及びその変異体の診断方法及びワクチンの開発が可能で
ある。
Description
/94なる名称を有し、欧州動物細胞培養収集機関(ヨ
−ロピアン・コレクション・オブ・アニマル・セル・カ
ルチャ−ズ;ECACC)において第V9501260
1号として寄託されているレトロウイルスに相当する形
態学的および免疫学的性質を有する、HIVグル−プに
属する免疫不全ウイルスまたはRNAの相同性が少なく
とも75%である該ウイルスの変異体を抗原・抗体反応
によって検出する診断方法及びかかる診断方法に用いる
試験キット並びに前記ウイルス及び/又はその変異体を
抑制・阻害するワクチンにおいて、特異的抗原として前
記免疫不全ウイルスの外被糖タンパク質gp41をコ−
ドする表1のDNA配列又はこの配列との相同性が少な
くとも75%であるDNA配列から演繹されるペプチド
を特異的抗原として使用することを特徴とする、診断方
法、試験キット及びワクチンに係わる。
ウイルスは、ヒトに感染した場合、免疫不全即ちエイズ
(AIDS;後天性免疫不全症候群)なる総称で概括さ
れる疾患症状の原因となる。
(HIV)がエイズ(後天性免疫不全症候群)症例の圧
倒的大部分の発病因子であることが証明されている。1
983年に一人の患者から単離され次いで特性化された
レトロウイルスは、HIV−1と命名された(Barre-Si
noussi、F. et al., Science 220, 868-871 1983) 。H
IV−1の一変異株については、WO86/02383
に記載されている。
1985年に西アフリカで確認され(Clavel, F. et a
l., Science 233, 343-346 1986)、ヒト免疫不全ウイ
ルスタイプ2(HIV−2)と命名された(EP−A−
O239425)。HIV−2レトロウイルスはHIV
−1とは明らかに相違するが、サル免疫不全ウイルス
(SIV−2)に関連性がある。HIV−1と同様、H
IV−2もエイズの症候を惹起する。
68, No. 3, pp. 1586-1596) およびMVP−5180/
91(J. Vir., 1994, Vol. 68, No. 3, pp. 1581-158
5) で表示される新らしいウイルスが報告されている
が、これらはHIV−1サブタイプA−Fに分類できな
いものである。これらの単離株は、既知のHIV−1株
とは構造上明瞭に相違するため暫定的に共にサブタイプ
Oに分類されている(G. Meyers, Los Alamos Data Bas
e) ものの、ゲノムヌクレオチド配列は相互に明らかに
異なっている。
株の比較可能性が著しく錯綜することになるのが、ヒト
免疫不全ウイルスの一つの特徴である。異なるHIV−
1分離株を比較する場合、たとえば、ゲノムのいくつか
の領域、特に外被糖タンパク質をコ−ドするenv遺伝
子領域において高度の変異性が見られるのに対して他の
ゲノム領域は比較的によく保存されている場合がある
(Benn, S. et. al., Science, 230, 949-951 1985) 。
HIV−2が極めて高い多型性を示すことも報告されて
いる(Clavel, et. al., Nature 324, 691- 6951986)。
即ち、構造的にも酵素的にも必須であるタンパク質をコ
−ドするgagおよびpol遺伝子諸領域が、遺伝的安
定性が最も大きいのであるが、これとは対照的にenv
遺伝子中のいくつかの領域及び調節タンパク質をコ−ド
する遺伝子(vif,vpr,tat,rev,ne
f)は変異性が極めて高いのである。
に配列相同性が低くても、HIV−2のgagおよびp
ol遺伝子産物とも交差反応することが証明されてい
る。これら2種のウイルスの間でのハイブリダイゼーシ
ョンも、厳密性の極めて低い条件を用いない限り、大き
な意義を持つものとはならなかったという(Clavel, e
t. al., Nature 324, 691-695 1986) 。
広く分布しかつ感染時点と病的変化の明確な症状が認め
られる時点との間に数年から数十年(2〜20年)もの
期間が経過するため、HIVグル- プのレトロウイルス
による感染をできるだけ早期の段階でしかも特に信頼性
の高い方法で確認することは、疫学的にきわめて重要で
ある。このことは、免疫不全の幾つかの徴候を示してい
る患者の診断において重要であるばかりでなく、給血者
のスクリ−ニングにおいても殊更に重要である。HIV
−1またはHIV−2型のレトロウイルスまたはこれら
の成分を検出システムに使用する場合、血清によって
は、血清を採取した患者に免疫不全の徴候が現われてい
るにも関わらず、抗体も検出できないかまたは感度が極
めて低い状態でしか検出できないことが今までに起きて
いる。本発明のHIVグループのレトロウイルスを用い
ると、場合によってはかかる検出が可能である。
に診断上大きな問題となっている。HIV−1ウイルス
の場合、各複製サイクル毎にゲノム当り1個のヌクレオ
チドが変化すると推定されている。このような遺伝的変
異性があるため、HIVウイルスは、生体内選択圧力に
対して異常なほど柔軟に対応することが可能でありまた
生理活性物質に抵抗性を有するかまたはある程度の免疫
学的防御を構築している個体を攻撃することが出来る突
然変異体を生み出す能力を有するのである(Sharp et a
l., "Origins and diversity of human immunodeficie
ncy viruses",AIDS 1994, vol. 8, Suppl. 1; pp. 27-4
2)。
に関連した感染の蔓延を阻止するために、HIVウイル
ス感染を可能ならば100%の確実性で確認できなけれ
ばならない。この理由によって、現在のところは幾つか
の地域に分布しているだけであるが、適切な予防措置を
講じなければ欧州およびアメリカ合衆国に容易に蔓延す
る可能性があるウイルスに起因する感染症を検出するこ
とが診断学上からも必要とされている。
身の24歳の女性患者の末梢リンパ球から1994年に
単離された、以下MVP−2901/94と称する新規
のヒト免疫不全ウイルスの単離および特性について以下
に記述する。地理的観点からすれば、このレトロウイル
スは、HIV−1およびHIV−2ウイルスによる感染
が風土病となっている西アフリカと伝播しているのがほ
とんどすべてHIV−1である東アフリカとの間に位置
するアフリカのある地域を起源としている。従って、本
発明は、MVP−2901/94と呼ばれるHIVサブ
タイプOグル−プの新種レトロウイルスに関する診断方
法、そのために使用する試験キット及びワクチンに係わ
るのである。
およびジャ−カット(Jurkat)細胞系内で増殖することが
出来る。ウイルス類の単離および増殖については、成書
「HIV感染におけるウイルス数量化(Viral Quantitat
ion in HIV Infection)、ジャン=マリ− アンドリュ
−(Jean-Marie Andrieu)編、ジョン・リビ−・ユウロ
テクスト(John Libbey Eurotext)、1991年」に記
載されている。該書に記載されている操作法を引用する
ことにより本出願における開示に代える。
−1およびHIV−2レトロウイルスとの差をよりよく
理解出来るようにするため、免疫不全を惹起するレトロ
ウイルスの構造を先ず簡単に説明する。ウイルスの中心
には、RNAが円錐形のコア部の中に位置しており、該
コアはp24(pはタンパク質の意)と称されるタンパ
ク質サブユニットから組立られている。この内側コア
は、タンパク質p17から構築されたタンパク質コ−ト
(外側コア)ならびに糖タンパク質外被によって囲にょ
うされており、該糖タンパク質外被は、宿主細胞由来の
脂質に加えて、膜貫通糖タンパク質gp41および外被
糖タンパク質120(gp120)を含んでいる。この
gp120が、次に宿主細胞のCD−4受容体に結合す
る。
Aは単純化して記述すると、下記する遺伝子領域を有し
ている:各端末に存在するいわゆる長い末端反復(LT
R)及び次の遺伝子領域:gag、pol、envおよ
びnef。gag遺伝子は、とりわけ、コア蛋白質p2
4およびp17をコ−ドしており、pol遺伝子は逆転
写酵素、プロテアーゼ、RNA分解酵素Hおよびインテ
グラーゼをコ−ドしておりまたenv遺伝子はウイルス
外被の糖タンパク質gp41およびgp120をコード
している。nef遺伝子は、調節機能を有するタンパク
質をコードしている。HIVタイプのレトロウイルスの
ゲノムの構成を図1に概略図として示す。
が、多様な利用可能性を持つ遺伝子操作法の一つとなっ
ており、この方法を実施するのに必要な構成成分は購入
可能である。この方法を用いれば、増幅するべき配列を
有するのいくつかのDNA領域が公知であれば、DNA
配列を増幅することが可能である。そこで次には簡単に
言えば、増幅するべき核酸のある短い領域にアニ−ルす
る相補的DNA断片(オリゴヌクレオチド=プライマ
−)を合成しなければならない。試験を実施するには、
それらプライマ−とともに、HIV核酸ならびにポリメ
ラ−ゼおよびヌクレオシド三燐酸類を含有する反応混合
物中に導入する。重合(DNA合成)を所定時間実施
し、つぎに、核酸鎖を加熱により解離させる。冷却後
は、重合が再度進行する。それゆえ本発明のレトロウイ
ルスがHIV−1またはHIV−2ウイルスである場合
は、HIV−1およびHIV−2ウイルスの既知の配列
の中に保存されているプライマ−を用いて核酸を増幅で
きるはずである。この種のいくつかのプライマ−が既に
記載されている(pol3およびpol4については、
Laure et al., Lancet ii, (1988) 538-54 及びsk3
8/39、sk68/69については Ou C. Y. et a
l., Science 239 (1988) 295-297)。
IV分離株MVP−5180/91からDNAを増幅さ
せる能力はない(J. Vir., 1994, vol. 68, no. 3, pp.
1581-1585)。同様に、これらのプライマ−を使用して
も、MVP−2901/94分離株からDNAを増幅さ
せることはできなかったのであるが、このことは、当該
分離株がHIV−1の共通配列から大幅に異なっている
という見解を支持するものである。従って、既知の配列
から誘導されかつ保存度を可能な限り高くした極めて多
様な新規プライマ−を構築すること並びに反応条件を変
えながらこのようなプライマ−を出来るだけ多くの組み
合わせで使用することが必要であった。驚くべきこと
に、実施例4に記載した反応条件において、MVP−5
180/91分離株の配列から誘導したプライマ−21
2および412の組合せを用いて、MVP−2901/
94のDNAを増幅することが可能であり、かくして該
分離株の配列についての最初の手掛かりを得ることがで
きることが見出されたのである。 (配列識別番号1) 5’ 3’ 212 AGT GCA GCA GGT AGC ACT ATG (配列識別番号2) 5’ 3’ 412 GTT CCA TTT TAC TGA TGT GTA この場合におけるように、一旦HIウイルスの配列の一
構成成分領域が解読さると、公知の標準的な分子生物学
的方法を用いて、そのウイルスのゲノム全体をクロ−ン
化し、配列決定することができる。
る方法でDNAをクロ−ン化することにより達成でき
る:適当な量(およそ1リットル)の培養液からウイル
スを沈降させ、燐酸緩衝食塩水に再懸濁させる。次いで
これを、(20%)スクロ−スクッションを通してペレ
ット化する。このウイルスペレットは、30mMジチオ
スレイト−ルと0.5%ノニデットP40中に溶かした
6Mの塩化グアニジニウム溶液に懸濁させればよい。C
sClを2モルの濃度まで加え、破砕されたウイルスを
含有する溶液を塩化セシウムクッションに載置する。次
いでこのウイルスRNAを遠心分離によってペレット化
し、溶解させ、フェノ−ルで抽出し、エタノ−ルおよび
塩化リチウムで沈澱させる。第一のcDNA鎖の合成
は、オリゴ(dT)プライマ−を用いてかかるウイルス
RNAまたはその部分上で行なう。逆転写酵素を加える
目的で行う合成は市販のキットを用いて実施出来る。第
二鎖の合成を行うためには、RNA/DNAハイブリッ
ドのRNA鎖をRNA分解酵素Hで消化し、大腸菌由来
DNAポリメラ−ゼIを用いて第二鎖を合成する。次
に、T4DNAポリメラ−ゼを用いて平滑末端を生成さ
せ、これらの末端を適当なリンカ−に結合させて、制限
切断部位を生じさせればよい。適当な制限エンドヌクレ
ア−ゼを用いて制限消化を行った後、アガロ−スゲルか
らcDNA断片を単離し、予め適当に切断しておいたベ
クタ−に連結させる。次いで、cDNA挿入片を含むベ
クタ−を用いて、受容能のある大腸菌を形質転換するこ
とができる。得られたコロニ−を次に膜に転写し、細胞
溶解し、変性させ、最後にジゴキシゲニンまたはビオチ
ンで標識した核酸とハイブリダイズさせることにより検
出する。相当するcDNAを遺伝子操作によって一旦調
製すると、レトロウイルスに由来する所望のDNA断片
を単離することが可能である。次にこれらの断片を適当
な発現ベクタ−に組み込めば、所望のタンパク質または
タンパク質断片を発現させ、診断試験に使用することが
可能となる。
イルスの核酸をPCR技術を用いてクロ−ン化すればよ
い。このようなクロ−ン化を行うには夫々の場合に、当
該配列の内の未知の領域からプライマ−を幾つか決定す
る必要があるのであって、かかるプライマ−は、当該配
列の内の既知部分から導かれたプライマ−と組み合わせ
て分離株のDNAの増幅を行うこと可能ならしめるもの
である。
イルスをクロ−ン化するもう一つの可能性は、ウイルス
のプロウイルスゲノムDNAをクロ−ン化する方法であ
る。このためには、感染細胞系からのゲノムDNAをま
ず標準的方法によって精製する。次いで宿主のゲノムに
組み込まれたプロウイルスDNAは、ゲノムライブラリ
−の構築してスクリ−ンした後クロ−ン化すればよい。
このようなクロ−ン化を行うには、ゲノムDNAを部分
的に断片化し、長さ約10−25kbの断片を含有する
画分を単離し、この長さの断片を収容できるベクタ−
系、たとえばコスミドまたはラムダファ−ジ中にクロ−
ン化する。選択したベクタ−系を用いて、ゲノム断片の
混合物を大腸菌株に導入し、形質転換させる。次いでウ
イルスゲノムを含有するベクタ−は、探索したウイルス
のクロ−ン化DNA断片とハイブリダイゼ−ションさせ
て同定し、その後に単離すればよいのであるが(プラ−
クスクリ−ニングまたはコロニ−スクリ−ニング)、前
記DNA断片は放射能又は他の何らかの方法で標識して
おくのである。かくして、かかるウイルスゲノムは、配
列分析を行ない、次いで当該タンパク質を発現させるの
に利用可能となるわけである。
酸またはタンパク質の配列の間の相同性の度合によって
表わすことができる。例えば、相同性50%とは、配列
中の100個のヌクレオチドまたはアミノ酸の位置のう
ちの50個が相互に一致することを意味するのである。
このようなタンパク質の相同性は、配列分析により求め
る。相同性のDNA配列も、ハイブリダイゼ−ション手
法により同定することが出来る。
物細胞培養コレクション(ECACC)に第V9501
2601号として1995年1月26日に寄託され、M
VP−2901/94なる名称を有するレトロウイルス
に相当する形態学的および免疫学的性質を有するHIV
グル−プの新規な免疫不全ウイルスまたはこのウイルス
の変異株について、適した診断方法とそのために使用す
る試験キット及びワクチンに関わるものである。
び免疫学的性質とは、該ウイルスの免疫学的特性化を行
う上で決定的に重要である構造を意味するものと解され
る。かかる意味で、感染者において抗体産生を増幅させ
かつウイルスを異なるサブクラスおよびサブタイプに分
類するのに適しているエピト−プが特に重要である。従
って、この意味において重要性を持つエピト−プはとり
わけ、HIV−1グル−プおよび/またはHIV−2グ
ル−プのウイルスにも存在するエピト−プではなくむし
ろ本発明に係わる寄託ウイルスたるMVP−2901/
94ウイルスという狭いグル−プに属するその変異株に
のみ存在するエピト−プである。ウイルスの形態学的お
よび免疫学的性質は、外被糖タンパク質の内の診断上該
当する領域にも反映されている。
RNAとの相同性がゲノム全体を基準として少なくとも
75%であるRNA配列を有する免疫不全ウイルスにも
関わるものである。
いる該ウイルスのRNAとの相同性がゲノム全体を基準
として少なくとも85%、特に好ましくは少なくとも9
0%であるRNA配列を有する免疫不全ウイルスであ
る。ことのほか特に好ましい免疫不全ウイルスは、寄託
されている該ウイルスのRNAとの相同性がゲノム全体
を基準として92%又は95%であるDNA配列を有す
る免疫不全ウイルスである。
DNA配列に相補的でありかつ表1のかかる配列と相同
性が少なくとも75%であるRNA配列を包含して有す
る。好ましい一つの実施態様においては、本発明に係わ
る免疫不全ウイルスは、表1のDNA配列に対して相補
的でありかつ表1のかかる配列との相同性が少なくとも
85%であるRNA配列を包含して有するのである。こ
れに関して言えば、当該配列の相同部分は長さがヌクレ
オチドで少なくとも50個であり、好ましい実施態様に
おいては、長さがヌクレオチドで少なくとも100個で
ある。
配列に相補的であるか又はこの配列と相同性がある配列
または構成成分配列を有し、表1に示した配列との配列
差が、診断上該当する領域を基準としてヌクレオチドレ
ベルで高々20%でありかつタンパク質レベルで25%
である。
記載した配列との配列差が、診断上該当する領域を基準
としてヌクレオチドレベルで高々10%でありかつタン
パク質レベルで15%である。
ョン(ECACC)において第V95012601号と
して寄託されている免疫不全ウイルスMVP−2901
/94、即ち本発明に関わるウイルスについて、そのR
NAに対して相補的であるcDNAにも関する。
るDNAは、組換えDNAの形状である。
たは組換えDNAを用いて又はそのcDNAから演繹さ
れるアミノ酸構造を使用することをも包含する。
明において使用する特異的抗原は、第1表及び第 2表に
記載したアミノ酸配列またはその構成成分配列に相当す
るアミノ酸配列から成るポリペプチドである。
記載したアミノ酸配列から選択された少なくとも10
個、特に好ましくは少なくとも20個のアミノ酸から成
る構成成分配列を有するペプチドである。
明に係わる抗原は、アミノ酸配列NQQLLNLWGC
KGKLICYTSVKWNまたはその内の連続した少
なくとも10個のアミノ酸から成るその構成成分配列の
ポリペプチドである。
て調製するのが好ましいが、合成法により、例えば固相
合成によって該抗原を調製することも可能である。
検出する診断方法に使用するための試験キットをも包含
する。
LISA試験または蛍光抗体検出法に依拠するものであ
ればよい。これらの方法は、ウイルス核酸またはその特
定の領域を増幅させるものであり、ウイルス特にHIV
ウイルスの診断に対して極めて感度が高くかつ有効であ
ることが、最近明らかになっている。
連鎖反応(PCR)法がある。この変法として、HIV
感染の検出を行うために競争ポリメラ−ゼ連鎖反応も使
用することが出来る(例えば、AIDS (1993), 7, Suppl.
2; pp. 65-71)。
している他の検出法として、NASBA(核酸配列に基
づいた増幅)法がある。この方法は例えば、AIDS (199
3), 7( Suppl. 2): pp. 107-110に記載されている。こ
の方法においては、T7RNAポリメラ−ゼを用いて一
本鎖RNA又は他の場合二本鎖DNAを増幅し、次いで
検出を行うのである。
分枝DNAを用いたシグナル増幅によって検出する方法
である。これについては例えば、AIDS (1993), 7( Supp
l. 2): pp. 11-14に記載されている。この方法において
は、ウイルス核酸を、固相に結合させたプロ−ブにハイ
ブリダイズさせるのである。更には、検出分子(分枝D
NA構造)を前記プロ−ブとハイブリダイズさせ、次い
で酵素法により検出する。
すべきウイルスに特異的である明確に定義された核酸配
列を検出法に使用していることである。これらの検出法
の場合、明確に定義された短い核酸断片は、具体的には
DNA断片であるが、これらを選択して、検出法に使用
するのである。
発明に関わるcDNAおよび特異的抗原は、免疫不全症
を惹起するレトロウイルスの検出に使用出来る。
を抑制・阻害するためのワクチンの製造にも利用出来る
のであり、本発明はかかるワクチンをも包含する。
に関連し、該当する外被糖タンパク質の一部の配列が決
定されたのである。かかる部分は、いわゆるV3ル−プ
の区域を包含するエンベロ−プ領域である;本発明の範
囲内において配列決定された領域は、いわゆるgp41
領域に及ぶものである。
頻度で生起する外被糖タンパク質の一部が初めて配列決
定され、その結果この配列がHIVタイプの他のウイル
スの対応する配列とは比較的低度の相同性しか示さな
ず、従って新規なレトロウイルスの亜型(sub−ty
pe)であることが確立された。デ−タベ−スを用いて
行なった各HIV配列との比較により、とくにgp41
領域は、ヌクレオチドレベルで、高々79.1%しか相
同でないことが示され、新規のレトロウイルスであるこ
とは明らかである。
イルスのそれとは異なっている。従って本発明は、かか
るウイルス及びこれに対応するDNAとアミノ酸配列に
関連するものであって、該アミノ酸配列は本発明のウイ
ルスの配列と実質的に一致するものであるが、その偏差
の程度は相同性の度合によって決まる。従って例えば、
85%以上の相同性とは、100個のヌクレオチドまた
はアミノ酸のうち少なくとも85個が同じヌクレオチド
またはアミノ酸であって残余は異なっていてよいとされ
るような配列が包含されることを意味する。相同性を確
定するに際しては、二つの配列を相互に対応するヌクレ
オチドまたはアミノ酸が可能な限り多数相互に一致する
ように並列させ、比較するのである。
ト−プ(ペプチド)を構造作成して、合成すればよい。
当該ウイルスの外被糖タンパク質gp41の核酸配列が
既知となったので、当業者は、かかる配列からアミノ酸
配列を演繹可能である。このアミノ酸配列を表1に示
す。従って、本発明はまた、表1に記載した情報を用い
て調製できる特異的抗原、即ちタンパク質、オリゴペプ
チドまたはポリペプチドにも関する。これらの特異的抗
原、タンパク質、ポリペプチドおよびオリゴペプチド
は、表1に示したアミノ酸配列を有する。かかる抗原ま
たはペプチドは、第1表に図示してあるアミノ酸配列の
内の比較的短い構成成分配列を有するものであってもよ
い。当業者にとって公知であるように、このようなアミ
ノ酸配列は、抗原決定基としては長さが少なくとも10
個のアミノ酸であれば抗体産性のためには充分であり、
好ましくは少なくとも20個、特に好ましくは25個の
アミノ酸である。これらのペプチドは、組換え技術を利
用することに加えて合成法によっても調製すること出来
る。適合した調製ル−トはメリフィ−ルドタイプの固相
合成である。本方法及び現行の技術水準から公知である
他の方法については、詳細な記述は、文献、例えばボダ
ンスキ−ら(M. Bodansky et al.)、Peptide Synthes
is,John Wiley & Sons, 2nd Ed., 1976においてなされ
ている。
採取した血清試料を、MVP−2901/94に由来す
る一種以上の蛋白質または糖タンパク質(真核細胞系で
発現可能である)の蛋白鎖またはそれらの部分を適宜の
支持体に固定して接触させればよい。好ましい試験法と
しては、免疫蛍光検査法または酵素免疫検査法(たとえ
ばELISAおよび免疫ブロット)が挙げられる。
は、MVP−2901/94又はその変異体由来の抗原
を例えばマイクロタイタ−プレ−トの壁面に結合させれ
ばよい。これに関連して使用する使用量は、試験システ
ム及びマイクロタイタ−プレ−トの処理に本質的に依存
して異なる。検査を受ける人に由来する血清または血清
希釈液を次いでマイクロタイタ−プレ−トのウエルに加
える。所定のインキュベ−ション期間が経過した後、プ
レ−トを洗って、特異的免疫複合体をヒト免疫グロブリ
ンと特異的に結合する抗体で検出するのであるが、かか
る抗体は、例えば西洋わさびペルオキシダ−ゼ、アルカ
リホスファタ−ゼなどの酵素又は酵素で標識された抗原
に予め結合させておく。これらの酵素は、無色の基質を
高度に着色した生成物に変換させることが出来ので、特
異的抗HIV抗体の存在を、その色の強度から判定する
ことが出来る。本発明に関わるウイルスを種々の試験系
に使用する上で可能性のある用途は、ウェスタンブロッ
トに使用する用途である。
るワクチンを調製することは、変異が高頻度に生起する
ため極めて困難であることが証明されつつあるとはい
え、本発明に関わる新規な免疫不全ウイルスについて
は、レトロウイルスワクチンのタ−ゲットとなるウイル
ス外皮糖タンパク質の塩基配列が同定されたために免疫
優性エピト−プおよび細胞性免疫誘導物質、または組換
え技術により特異的抗原が調製可能となり、ワクチンの
開発と製造にも充分使用することも出来るのである。
免疫不全の徴候を示す女性患者の血液から単離した。こ
のような単離するために、末梢単核細胞(末梢血リンパ
球、PBL)およびHIVに感染していないドナ−の血
液の末梢リンパ球(PBL)を、植物凝集素で刺激し、
培養させた。このためにウシ胎児血清を10%含有する
慣用のRPMI1640培地を用いた。培養条件は、
A.ランデイら(Landay A., et al. )、J. Inf. Di
s., 161 (1990) pp. 706 - 710に記載されている。巨細
胞の形成は一切認められなかった。HIウイルスの産生
は、アボット社から市販されている試験キットを用いて
p24抗原を測定することにより決定した。ウイルスの
増殖を決定するために用いた他の試験は、粒子結合逆転
写酵素を用いる試験(Everle J., Seibl R., J. Virol.
Methods 40, 1992, pp.347 - 356)であった。その結
果, ウイルス産生をモニタ−するために、週に1回また
は2回培養上澄み中の酵素活性に基づいて、ウイルスの
増殖を測定した。週に1回、新しいドナ−リンパ球を加
えた。
IVに感染していない健康なドナ−の血液から得た新鮮
な末梢リンパ球(PBL)を、最初の培養液の上澄み液
で感染させる。この工程を繰り返し、次いでMT2また
はジャ−カット(Jurkat)細胞を前記上澄み液で感染さ
せた。このようにして、免疫不全ウイルスを永続的に生
産することが可能であった。 実施例2 HIV分離株MVP−2901/94のゲノムの一区画
(外被糖タンパク質gp41をコ−ドする)のDNA単
離と増幅及び構造特性化 ゲノムDNAをMVP−2901/94感染血液リンパ
球から標準的方法(Current Protocols in Molecular B
iology、Wiley International, 1994)を用いて単離し
た。
種々の領域の特性を知るために、gp41外被タンパク
質領域からのプライマ−対を幾つ用いてPCR(ポリメ
ラ−ゼ連鎖反応)実験を実施した。PCR(Saik et a
l., Science 239: 487-491,1988) は、下記する修正を
加えて実施した:HIVに特異的なDNA領域を増幅す
るために、MVP−2901/94感染血液リンパ球か
ら得たゲノムDNA5μl (200μg/ml)をピペ
ットを用いて、100μl の反応混合物(0.25mM
dNTP、1μMの各プライマ−、10mMトリス/
HCl、pH8.3、50mM KCl、1.5mM
MgCl2 、0.001%ゼラチン、2.5単位のTa
qポリメラ−ゼ(パ−キン・エルマ−社))に加え、次
の温度プログラムに従って増幅させた:1.初期変性:
95℃で3分間、2.増幅:94℃で90秒間、56℃
で60秒間、72℃で90秒間(30サイクル)。
決定に用いたプライマ−は、バイオサ−チ(Biosearc
h)8750オリゴヌクレオチド合成装置を用いて合成
したもので、かかる次の配列を有するものであった: (配列識別番号3〜9) 5’ 3’ 212 AGT GCA GCA GGT AGC ACT ATG 214 TTT AGT TAT GTC AAA CCA ATT C 412 GTT CCA TTT TAC TGA TGT GTA 425 TCG GTA CGA ACC CAC TCA T 431 ACT ATA CCC CTC ATT AAT GA 438 AAC TGT CAT GGA GAA TTC TTT TA 447 AGT AGT TAC TTG TAC ACA TGG 文献に記載されているプライマ−を用いても(pol3
およびpol4についの Laure et al., Lancet ii,
(1988) 538-541 及びsk38/39、sk68/69
についての Ou C. Y. et al., Science 239 (1988) 295
-297)前記単離株を増幅することが可能でなかったの
で、既知配列から導かれかつ可能な限り強度に保存され
ている広範な種類の新規プライマ−を構築し、反応条件
を変化させながら考え得る全ての組み合わせで使用し
た。驚くべきことに、単離株MVP−5180/91の
配列から導いたプライマ−212と412との組合せに
より、MVP−2901/94のDNAを増幅させるこ
とが可能となり、かくしてこの分離株の配列について最
初の手掛かりが得られることが明かとなったのである。
果、MVP−2901/94に特異的であるプライマ−
425および431を設計することが可能となった。か
くして既知となった領域をさらに拡大するために、新規
プライマ−を上記した基準に従って設計し、プライマ−
425またはプライマ−431と組合せて使用した。次
いでMVP−5180/91から誘導したプライマ−2
14を425と組合せて使用することにより、3’方向
の拡張が達成されまた5’方向の拡張は、431/43
8および431/447の組合せを用いて達成したが、
プライマ−438および447は、殆どのHIV−1サ
ブタイプにおいて保存されている領域から導いたもので
ある。
ロ−スゲル(Biozyme社製)を用いて分画し、増幅され
た断片を切り出し、等量の緩衝液(1xTBE(0.0
9Mtris/瑙酸塩、0.002M EDTA、pH
8.0) )で処理した。このDNA/アガロ−ス混合物
を70℃で10分間インキュベートし、その後フェノー
ルで抽出したのち、1/10容量の3M NaAc、p
H5.5および2容量のエタノールを加えて、DNAを
水相から−20℃にて15分間沈澱させ、エッペンドル
フ遠心分離器でペレット化した(13000rpm、4
℃、10分間)。ペレット化したDNAを乾燥し、水に
とり、次いでベックマン分光光度計により260nmで
測光してDNA濃度を定量した後、サンガー法(F. Sang
er, Proc.Natl. Acad., 74:5436, 1977) により配列を
決定した。クレノウDNAポリメラ−ゼを用いて配列決
定する代わりに、アプライド・バイオシステムズ社製の
キット("Taq Dye Deoxy Terminator Cycle Sequencin
g" 、注文番号401150)を用いて、配列決定反応
を行った。このPCRに用いたプライマーの一つを夫々
の場合に個々の配列分析反応におけるプライマ−として
使用した(各場合とも1μM)。この配列決定反応は、
アプライド・バイオシステムズ社の373ADNAシー
クエンサ−を用いてメーカーの指示に従って解析した。
及びそれから演竏されるアミノ酸配列を表1に示す(配
列識別番号10)。 表1 ############################################################ TCAGGTAATATCTTAGTGACCCTAAATTCTACTATAAACATGACCTGCGTGAGGCCAGGA 1---------+---------+---------+---------+---------+---------+60 AGTCCATTATAGAATCACTGGGATTTAAGATGATATTTGTACTGGACGCACTCCGGTCCT S G N I L V T L N S T I N M T C V R P G AATAATCCAGTACAGGAGATAAGGATAGGTCCAATGGCTTGGTACAGTATGGGACTTGAG 61---------+---------+---------+---------+---------+---------+ TTATTAGGTCATGTCCTCTATTCCTATCCAGGTTACCGAACCATGTCATACCCTGAACTC N N P V Q E I R I G P M A W Y S M G L E AGAGGGTATACAAATAAATCAAGAATAGCTTATTGTGCCTATAATGTCACAAAATGGAAA 121---------+---------+---------+---------+---------+---------+ TCTCCCATATGTTTATTTAGTTCTTATCGAATAACACGGATATTACAGTGTTTTACCTTT R G Y T N K S R I A Y C A Y N V T K W K GAAACCTTGCSSGGGATAGCTGAAAGGTATTTAGAACTTGTAAATTATTCAAGAAACATG 181---------+---------+---------+---------+---------+---------+ CTTTGGAACGTTCCCTATCGACTTTCCATAAATCTTGAACATTTAATAAGTTCTTTGTAC E T L Q G I A E R Y L E L V N Y S R N M ACCATAACATTCAATAGCAGCATTGGTGGAGGAGATATAGAAGTAACCCGTTTGCATTTT 241---------+---------+---------+---------+---------+---------+ TGGTATTGTAAGTTATCGTCGTAACCACCTCCTCTATATCTTCATTGGGCAAACGTAAAA T I T F N S S I G G G D I E V T R L H F AACTGTCATGGAGAATTCTTTTATTGTAACACAAGTCAAATGTTTAATTATACATTCAAA 301---------+---------+---------+---------+---------+---------+ TTGACAGTACCTCTTAAGAAAATAACATTGTGTTCAGTTTACAAATTAATATGTAAGTTT N C H G E F F Y C N T S Q M F N Y T F K TGTAATAACTCCAAATGTAATACTCATAATGACAATAATACTTATGAGAACAGTACAAGA 361---------+---------+---------+---------+---------+---------+ ACATTATTGAGGTTTACATTATGAGTATTACTGTTATTATGAATACTCTTGTCATGTTCT C N N S K C N T H N D N N T Y E N S T R ATAATATATTGCCAGTTGAGACAGGTAGTAAGGTCATGGATGAGGGGAGGGTCAGGGCTC 421---------+---------+---------+---------+---------+---------+ TATTATATAACGGTCAACTCTGTCCATCATTCCAGTACCTACTCCCCTCCCAGTCCCGAG I I Y C O L R Q V V R S W M R G G S G L TATGCACCTCCTATCAGAGGTAATCTAACCTGCAATTCAAACATAACTGGATTGATTCTA 481---------+---------+---------+---------+---------+---------+ ATACGTGGAGGATAGTCTCCATTAGATTGGACGTTAAGTTTGTATTGACCTAACTAAGAT Y A P P I R G N L T C N S N I T G L I L CAAATGGATACACCATATAATAAAAGCTCCAACATCACATTTAGACCAATAGGAGGAGAT 541---------+---------+---------+---------+---------+---------+ GTTTACCTATGTGGTATATTATTTTCGAGGTTGTAGTGTAAATCTGGTTATCTCTCTCTA C M D T P Y N K A A N I T F R P I G G D ATGAAGGATATATGGAGAACCCAAATGTAQCAATTACAAAGTAGTAAGGGTAAAATCTTTT 601---------+---------+---------+---------+---------+---------+ TACTTCCTATATACCTCTTGGGTTTACATGTTAATGTTTCATCATTCCCATTTTAGAAAA M K D I W R T Q M Y N Y K V V R V K S F AGTGTAGCACCTACTAAGATTAGTAGACCAGTTATAGGCACTAACCATCAAAGAGAAAAA 661---------+---------+---------+---------+---------+---------+ TCACATCGTGGATGATTCTAATCATCTGGTCAATATCCGTGATTGGTAGTTTCTCTTTTT S V A P T K I S R P V I G T N H Q R E K AGGGCAGTAGGATTGGGAATGCTATTCTTGGGGGTTCTAAGTGCAGGTAGCAGCACTATG 721---------+---------+---------+---------+---------+---------+ TCCCGTCATCCTAACCCTTACGATAAGAACCCCCAAGATTCACGTCGTCCATCGTGATAC R A V G L G M L F L G V L S A A G S T M GGCGCAGCGGGAGTAACGCTGTCGGTACGAACCCACTCATTAATGAGGGGTATAGTGCAA 781---------+---------+---------+---------+---------+---------+ CCGCGTCGCCCTCATTGCGACAGCCATGCTTGGGTGAGTAATTACTCCCCATATCACGTT G A A G V T L S V R T H S L M R G I V Q CAGCAGGACAACCTGCTGAGAGCAATACAGGCCCAGCAACATCTGCTGAGGTTATCTGTA 841---------+---------+---------+---------+---------+---------+ GTCGTCCTGTTGGACGACTCTCGTTATGTCCGGGTCGTTGTAGACGACTCCAATAGACAT Q Q D N L L R A I Q A Q Q H L L R L S V TGGGGTATTAGACAACTCCGAGCTCGCCTGCAAGCCTTAGAAACCCTTATGCAGAATCAG 901---------+---------+---------+---------+---------+---------+ ACCCCATAATCTGTTGAGGCTCGAGCGGACGTTCGGAATCTTTGGGAATACGTCTTAGTC W G I R Q L R A R L Q A L E T L M Q N Q CAACTCCTAAACCTGTGGGGCTGTAAAGGAAAATTAATCTGCTACACATCAGTAAAATGG 961---------+---------+---------+---------+---------+---------+ GTTGAGGATTTGGACACCCCGACATTTCCTTTTAATTAGACGATGTGTAGTCATTTTACC Q L L N L W G C K G K L I C Y T S V K W AACGAAACATGGGGAGGAAATCTCTCAATTTGGGACAGCTTAACATGGCA 1021---------+---------+---------+---------+---------+1070 TTGCTTTGTACCCCTCCTTTAGAGAGTTAAACCCTGTCGAATTGTACCGT N E T W G G N L S I W D S L T W ########################################################## 実施例3 単離株MVP−2901/94を他のHIV単離株から
識別する方法 表1に示した、今回発見されたヌクレオチド配列につ
き、GENEBANKデ−タベ−ス(Release 83, June
1994)及びEMBLデ−タベ−ス(Release 38March, 1
994)において相同配列があるか否かを検索し、又同時に
このヌクレオチドから演竏されるタンパク質配列につい
て、GCGコンピュ−タプログラム(Genetic Computer
Group, Inc. Wisconsin USA, version 7.1, March 199
2)を用いてSWISSPROTタンパク質デ−タベ−ス
(Release 28, February 1994)で検索した。これらのデ
−タベ−スには、ヒト起源の免疫不全ウイルスおよび霊
長類からの分離株について1994年7月にて既知とな
っているヌクレオチド配列の大半が包含されている。
HIV−1サブタイプOの一つの分離株と79.6%の
相同性を有しているのであるが、他のHIV−1サブタ
イプとの最善の相同性は59.6%である。表1のDN
Aは、HIV−2分離株との相同性がせいぜい51.6
%である。
V−1サブタイプOの代表的な株の相応する外被タンパ
ク質区画との相同性が2.7%であり、またHIV−1
分離株HIV−1−Malとの相同性は最善の場合でも
52.1%である。表1のアミノ酸配列は、HIV−2
外被タンパク質(HIV−2ROD分離株)とは相同性
がせいぜい37.0%である。
は、これまで暫定的にHIV−1サブタイプOと称され
てきた2つの分離株MVP−5180/91およびAN
T70に極めて類似している。しかしながら、これら2
つの分離株に関しては、ヌクレオチドレベルで少なくと
も20.9%またタンパク質レベルで少なくとも27.
3%という比較的大きい配列異常が存在している。
合成により調製可能でありかつ表1に記載した配列また
はその構成成分配列を有するペプチドに関する。なお前
記構成成分配列は、少なくとも10個の連続したアミノ
酸、好ましくは少なくとも20個また特に好ましくは少
なくとも25個の連続したアミノ酸を有するものである
とする。
アミノ酸配列およびそれらの構成成分配列であって、表
1に記載された配列との相同性が、診断上該当する遺伝
子座を基準として少なくとも表3において%数値で表し
た割合だけ相違するような前記ウイルス、DNA配列、
アミノ酸配列およびそれらの構成成分配列に関する。 表3 遺伝子座を基準とした相同性、タンパク質配列における
最大の差として表示。
ノ酸配列として示した診断上該当する外被タンパク質領
域である。
表1のタンパク質配列を他のウイルス由来の配列と比較
した場合、多くとも上記した百分率に相当する配列割合
のみが相違していることが許容されることを意味してい
る。 実施例4 MVP−2901/94に関する血清学的デ−タ 本ウイルスが持つ血清学的診断法上の重要性を評価する
ために、2901に感染した患者に由来する血清試料を
市販の種々の抗HIV−1/2スクリ−ニング試験器で
検査した。
の試料を検出するこよはない。これとは逆に一つのアミ
ノ酸を除いて(NQQLLの代わりにNQQRL)29
01の配列に相当するペプチド(NQQRLNLWGC
KGKLICYTSVKWN)を固相抗原として使用し
またEnzygnost抗HIV−1/2試薬を液体試薬として
使用する新らしいELISAを用いると、かかる試料は
容易に検出される。例えばPasteur製などの市販のウェ
スタンブロット材は、このようなMVP−2901/9
4試料(図示していない)を検出することはない。従っ
て、このようなウエスタンブロット材は、MVP−29
01/94感染症に由来する資料については間違って陰
性の結果を与えることは極めて可能性が高いであろう。
ましい領域は、アミノ酸配列NQQLL・・・から開始
する領域である(この領域は、表1において用いた配列
・数列法に従えば、ヌクレオチド番号1010のところ
から概略始まる)。
る開示を診断法に利用するために、アミノ酸配列に僅か
な変更を幾つか加えても、相応する試験が有する診断上
の関連性に有害な影響を及ぼすことはないことが明らか
である。
示す。
Claims (15)
- 【請求項1】 MVP−2901/94なる名称を有
し、欧州動物細胞培養収集機関(ヨ−ロピアン・コレク
ション・オブ・アニマル・セル・カルチャ−ズ;ECA
CC)において第V95012601号として寄託され
ているレトロウイルスに相当する形態学的および免疫学
的性質を有する、HIVグル−プに属する免疫不全ウイ
ルスまたはRNAの相同性が少なくとも75%である該
ウイルスの変異体を抗原・抗体反応によって検出する診
断方法において、前記免疫不全ウイルスの外被糖タンパ
ク質gp41をコ−ドする表1のDNA配列又はこの配
列との相同性が少なくとも75%であるDNA配列から
演繹されるポリペプチドを特異的抗原として使用するこ
とを特徴とする、前記診断方法。 - 【請求項2】 表1のアミノ酸配列またはその内の少
なくとも10個のアミノ酸からなるペプチドを特異的抗
原として使用することを特徴とする、請求項1に記載さ
れた診断方法。 - 【請求項3】 表1のアミノ酸配列の内の少なくとも2
0個のアミノ酸からなるペプチドを特異的抗原として使
用することを特徴とする、請求項1に記載された診断方
法。 - 【請求項4】 アミノ酸配列がNQQLLNLWGCK
GKLICYTSVKWNであるかまたはその配列の内
の少なくとも10個の連続したアミノ酸から成るペプチ
ドを特異的抗原として使用することを特徴とする、請求
項1に記載された診断方法。 - 【請求項5】 表1のDNA配列又はこの配列との相同
性が少なくとも75%であるDNA配列を含んで成る発
現ベクタ−を含有するコンピ−テントセルを培養するこ
とによって得られる組換え型ペプチドを特異的抗原とし
て使用することを特徴とする、請求項2乃至4の内のい
ずれか一項に記載された診断方法。 - 【請求項6】 合成によって調製されたペプチドを使用
することを特徴とする、請求項2乃至4の内のいずれか
一項に記載された診断方法。 - 【請求項7】 請求項1乃至6の内のいずれか一項に記
載された診断方法のために使用する試験キット。 - 【請求項8】 ウェスタンブロットを用いることを特徴
とする、請求項7に記載された試験キット。 - 【請求項9】 ELISA試験または蛍光抗体検出試験
を用いることを特徴とする、請求項7に記載された試験
キット。 - 【請求項10】 MVP−2901/94なる名称を有
し、欧州動物細胞培養収集機関(ヨ−ロピアン・コレク
ション・オブ・アニマル・セル・カルチャ−ズ;ECA
CC)において第V95012601号として寄託され
ているレトロウイルスに相当する形態学的および免疫学
的性質を有する、HIVグル−プに属する免疫不全ウイ
ルスまたはRNAの相同性が少なくとも75%である該
ウイルスの変異体を抑制・阻害するためのするワクチン
であって、抗原として前記免疫不全ウイルスの外被糖タ
ンパク質gp41をコ−ドする表1のDNA配列又はこ
の配列との相同性が少なくとも75%であるDNA配列
から演繹されるペプチドを特異的抗原として調製される
ことを特徴とする、前記ワクチン。 - 【請求項11】 表1のアミノ酸配列またはその内の
少なくとも10個のアミノ酸からなるペプチドを特異的
抗原として調製されることを特徴とする、請求項10に
記載されたワクチン。 - 【請求項12】 表1のアミノ酸配列の内の少なくとも
20個のアミノ酸からなるペプチドを特異的抗原として
調製されることを特徴とする、請求項10に記載された
ワクチン。 - 【請求項13】 NQQLLNLWGCKGKLICY
TSVKWNなるアミノ酸配列またはその配列の内の少
なくとも10個の連続したアミノ酸配列から成るペプチ
ドを特異的抗原として調製されることを特徴とする、請
求項10に記載されたワクチン。 - 【請求項14】 表1のDNA配列又はこの配列との相
同性が少なくとも75%であるDNA配列を含んで成る
発現ベクタ−を含有するコンピ−テントセルを培養する
ことによって得られる組換え型ペプチドを特異的抗原と
して調製されることを特徴とする、請求項10に記載さ
れたワクチン。 - 【請求項15】 合成によって調製されたペプチドを特
異的抗原として調製されることを特徴とする、請求項1
0に記載されたワクチン。
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