JP2002500003A - フラビウイルスの発現および送達のシステム - Google Patents

フラビウイルスの発現および送達のシステム

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クロミク,アレクサンダー・エイ
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ザ・クラウン・イン・ザ・ライト・オヴ・ザ・クイーンズランド・デパートメント・オヴ・ヘルス
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、a)フラビウイルスゲノム物質の自己複製に必要な、フラビウイルス5'非翻訳領域(UTR)、フラビウイルスコアタンパク質の5'コード領域の少なくとも一部、フラビウイルス非構造タンパク質をコードするヌクレオチド配列、およびフラビウイルス3'UTRの3'末端配列の全てまたはほとんどの3'末端配列を含む、フラビウイルス起源の自己複製発現ベクター(ここでのベクターは、その複製能を破壊することなく、少なくとも1のヌクレオチド配列を受容するように適応している)と、b)自己複製発現ベクターをフラビウイルス粒子へにパッケージングするために必要なフラビウイルス構造タンパク質および任意の他のタンパク質を発現できる少なくとも第二のベクター(ここでのベクターはその存在時に自己複製ベクターとの組換えを防ぐために遺伝子操作されている)とを含む、遺伝子発現システムを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 [技術分野] 本発明は、一般に、遺伝子発現の分野、特にフラビウイルス遺伝子発現および
送達のシステムならびにこのようなシステムによって生産されたウイルス様粒子
に関する。
【0002】 [背景技術] 組換え遺伝子発現を最大化する方法の改良のために、当業者によって絶え間無
い努力がなされている。特に興味深いのは、商業的に有用な量の生物学的に活性
なタンパク質を生産するのに適した安全なベクターにおいて、哺乳類動物遺伝子
の組換え発現を最大化する方法の開発である。
【0003】 現在、遺伝子の発現で利用することができる多数の発現システムがある。原核
生物および酵母発現システムは使用するのにおおいに効果的で、容易であるが、
これらの発現システムは、タンパク質をグリコシル化できないこと、タンパク質
からの「プレ」または「プレプロ」配列の効果的でない切断(例えば、効果的で
ない翻訳後修飾)、およびタンパク質を一般的には分泌できないことを含めた、
多数の不利な点がある。
【0004】 広く利用することができるもう一つの発現システムはバクロウイルス発現シス
テムである。この系は、論証上、タンパク質生産の最も効果的なもののひとつで
あるが、昆虫細胞系での使用に限定されている。あいにく、昆虫細胞系は哺乳動
物細胞系とは異なってタンパク質をグリコシル化し、従って、この系は多くの哺
乳動物タンパク質の生産で有用であることは証明されていない。この系のもうひ
とつの不利な点は、それが組換えウイルスストックの構築のために異種組換えを
用いることことである。従って、非常に多数の遺伝子変異体を分析しなければな
らない場合、この系はしばしば非常に労力を要する。
【0005】 これらの問題に鑑みて、先行技術は哺乳動物タンパク質生産のために、真核生
物宿主系、典型的には、哺乳動物宿主細胞系を必要としてきた。このような系の
ひとつの特徴は、生産されたタンパク質が天然のタンパク質種と非常に似た構造
を有し、タンパク質は生物学的に活性な形態で培養培地に分泌させることができ
るので、たいていは精製が容易であるということである。
【0006】 最も効果的な哺乳動物細胞系発現システムのうちのひとつはワクシニアウイル
スに基づいている。しかし、この系に関する主な問題は、この系が感染に際して
、異種遺伝子を発現する組換えウイルスを使用することである。従って、いった
んそれが放出されると当該ウイルスに対しては制御できない。
【0007】 最近、研究者は、インビトロおよびインビボでの異種遺伝子の発現のためのベ
クターとして、セムリキ森林熱ウイルス(SFV),シンドビス(SIN)ウイ
ルス、およびポリオウイルスのごとき正の鎖(positive strand)のRNAウイ ルスの使用を開発し始めた。これらの発現システムの成功は、主として、構造タ
ンパク質によってパッケージングされた組換えレプリコンRNAを含有する「偽
」感染性粒子の高力価ストックを生産する各ウイルスの能力に基づいてきた。商
業的に入手可能なセムリキ森林熱ウイルス(SFV)およびシンドビスウイルス
発現システムにおいて、レプリコンRNAと、構造遺伝子を発現するがパッケー
ジングシグナルを欠く欠陥ヘルパーRNAとの、同時形質移入によって達成され
る。レプリコンRNAの発現は、RNA複製用の酵素および両RNAの転写を提
供し、ヘルパーRNAは、そのサブゲノム領域の発現を介してレプリコンRNA
のパッケージングのための構造タンパク質の生産を支持する。これらの発現シス
テムに関する主要な問題は、発現システムで使用されるウイルスが病原体であっ
て、しばしば宿主タンパク質合成と競合することである。これらの系におけるも
うひとつの主な不利な点は、レプリコンおよびヘルパーRNAの間の組換えの確
立が高いために起こる、パッケージングされた全長ゲノムRNA(換言すれば感
染性ウイルス)を含有する感染性粒子とのコンタミネーションの可能性を含むこ
とである。
【0008】 本発明は先行技術系に関連する問題のいくつかを少なくとも緩和する、改良さ
れた発現および送達のシステムを提供することを目的とする。
【0009】 特記しない限り、本明細書を通じて、用語「含む(comprise)」、「含む(co
mprises)」または「含んでいる(comprising)」のような変形は述べられた整 数または整数の群を含めることを意味すると理解されるが、方法工程を含めたい
ずれの他の整数または整数の群も排除されない。
【0010】 [発明の開示] 本発明は、(a)その複製能力を破壊することなく少なくともヌクレオチド配
列を受容するのに適したフラビウイルス起源のレプリコンと、(b)フラビウイ
ルス構造タンパク質および自己発現ベクターをフラビウイルスのウイルス粒子に
パッケージングするのに必要ないずれかの他のタンパク質を発現できる少なくと
も第2のベクターを含み、ここに、該第2ベクターが存在する場合、該ベクター
が該自己複製ベクターとの組換えを防ぐように設計されていることを含む、遺伝
子発現システムを提供する。
【0011】 いずれのフラビウイルスRNAに由来するいずれのレプリコン(自己複製発現
ベクター)も本発明で用いることができる。しかしながら、レプリコンは十分な
量のフラビウイルス5’UTRおよびコアタンパク質についての5’フラビウイ
ルスコード領域の少なくとも一部をコードすべきであり、その各々はRNA複製
に必要である。フラビウイルスゲノムの5’UTRおよび5’コアタンパク質コ
ード領域は共にフラビウイルスRNA複製に必要な調節エレメントを含有する。
フラビウイルス5’UTRおよび5’コアタンパク質コード領域はこれらの領域
で突然変異または欠失を含有することができ、依然として複製することができる
のが認識されよう。好ましくは、レプリコンはフラビウイルスコアタンパク質に
ついての5’コード領域からの少なくとも約60および80の間のヌクレオチド
を含有すべきである。RNA複製のためのレプリコンで必要な5’コアタンパク
質コード領域からのヌクレオチドの相対的な数は、ベクターで使用されるフラビ
ウイルスのタイプに大いに依存するであろう。例えば、レプリコンがクンジンウ
イルスに由来する場合、それは5’コアタンパク質コード領域の少なくとも60
ヌクレオチドを含有しなければならない。
【0012】 本発明のひとつの特別の実施例において、(a)フラビウイルスゲノム物質の
自己複製に必要である、フラビウイルス5’非翻訳領域(UTR)と、フラビウ
イルスコアタンパク質についての5’コード領域の少なくとも一部と、フラビウ
イルス非構造タンパク質をコードするヌクレオチド配列と、フラビウイルス3’
UTRの3’末端配列の一部またはすべてとを含むフラビウイルス起源のレプリ
コンであって、該レプリコンベクターがその複製能力を破壊することなく少なく
ともヌクレオチド配列を受容するのに適することと、(b)フラビウイルス構造
タンパク質およびフラビウイルスのウイルス粒子に自己複製発現ベクターをパッ
ケージングするのに必要ないずれかの他のタンパク質を発現できる第2のベクタ
ーであって、該第2のベクターはそれが存在する場合、自己複製ベクターとの組
換えを防ぐように設計されていることを含む遺伝子発現システムが提供される。
【0013】 本発明によると、フラビウイルス起源のレプリコンは少なくとも1のヌクレオ
チド配列を受容するのに適する。このようなヌクレオチド配列のレプリコンへの
挿入は、フラビウイルスタンパク質のプロセッシングを行わないレプリコンのい
ずれかの点においても達成することができる。例えば、構造遺伝子内または欠失
された構造遺伝子の箇所内にて、異種遺伝子をフラビウイルスレプリコンの3’
UTRに挿入することができる。好ましくは、欠失された構造遺伝子の代わりに
異種遺伝子を構造遺伝子に挿入する。これは、そのような挿入は一般に、より高
いレベルの発現を生じ、一般にレプリコンの複製効率に影響しないからである。
しかし、もしヌクレオチド配列が3’UTRに挿入されれば、それらは内部リボ
ソームエントリー部位(IRES)配列が先行してもよい。本発明の実施例にお
いて、3’UTRはIRES−Neo(ネオマイシントランスフェラーゼ)また
はIRES−pac(ピューロマイシンN−アセチルトランスフェラーゼ)配列
でのみ使用される。このような挿入は、抗生物質(例えば、ゲノチシンまたはピ
ューロマイシン)選択を介して外来性遺伝子を永続的に発現する安定な細胞系の
創製を可能とする。
【0014】 本発明のもう1つの好ましい実施例において、a)フラビウイルス5’UTR
についてのヌクレオチド配列と、フラビウイルスコアタンパク質についての5’
ヌクレオチドコード領域の少なくとも一部と、フラビウイルス非構造タンパク質
についてのヌクレオチドコード領域と、該ゲノム物質の自己複製に必要なフラビ
ウイルス3’UTRの全てまたは一部のの3’末端領域と、フラビウイルス構造
タンパク質についてのヌクレオチドコード配列とを含むフラビウイルス起源のレ
プリコンであって、(i)該レプリコンベクターは当該ベクターの複製能力を破
壊することなく少なくともヌクレオチド配列を受容するのに適し、(ii)該ヌ
クレオチド配列は、フラビウイルス構造タンパク質についてコードするであろう
少なくとも遺伝子の発現の脱活性化するように該ベクターに挿入され、(iii
)該挿入されたヌクレオチド配列は、それが脱活性化する構造タンパク質配列に
ついてコードせず、(b)(i)レプリコンによって発現されないフラビウイル
ス構造タンパク質を発現することができ、(ii)第2のベクターが存在する場
合、自己複製ベクターとの組換えを妨げるように設計されている少なくとも第2
のベクターとを含む遺伝子発現システムが提供される。
【0015】 ヌクレオチド配列がレプリコンに挿入される場合、それは、ベクターのコード
配列のオープンリーディングフレームのフレームシフトを回避するようにベクタ
ーに挿入されるべきである。これは、外来性ヌクレオチド配列またはベクターを
適合させて、ベクターコード配列のリーディングフレームが維持されていること
を確認することによって達成される。代替配置において、外来性ヌクレオチド配
列は、それにベクターの非構造タンパク質の翻訳の開始を保証する終止コドンお
よび内部リボソームエントリー部位(IRES)が続くならば、ベクターのオー
プンリーディングフレームを保持することなく挿入することができる。
【0016】 フラビウイルス構造タンパク質および非構造タンパク質をコードするレプリコ
ンはRNAまたはDNAに基づくものであってよい。但し、それは自己複製でき
、フラビウイルス構造および非構造タンパク質コーディング情報をコードするも
のとする。レプリコンがRNA配列である場合、フラビウイルスゲノムをまず相
補的DNA配列に転写する。次いで、ヌクレオチド配列を相補的DNA配列に挿
入し、次いで、宿主細胞への送達に先立ってゲノム配列を逆にRNAに転写する
。ベクターがDNAに基づくものである場合、フラビウイルスゲノムをまず相補
的DNA配列に転写し、次いで、ヌクレオチド配列を転写された相補的配列に挿
入し、次いで、相補的配列を宿主細胞に導入する。
【0017】 レプリコンは多くの場合、フラビウイルスの一本鎖から調製されるが、ある状
況では、1を超えるフラビウイルス株からのヌクレオチド配列を単一ベクター中
に一緒にすることができる。好ましくは、レプリコンは単一フラビウイルス種の
ゲノム配列に由来するものである。最も好ましくは、レプリコンは(クンジンウ
イルス(KUN)のごとき)単一フラビウイルス種に由来し、その株の全てまた
は実質的に一部を含み、ゲノムはその構造タンパク質の少なくとも1において修
飾されて、ヌクレオチド配列の構造タンパク質ヌクレオチド配列への挿入が構造
タンパク質の一部または全てについてのコードを破壊するようにヌクレオチド配
列を許容する。
【0018】 レプリコンに挿入することができるヌクレオチド配列は、例えば、フラビウイ
ルスまたは非フラビウイルスcDNA遺伝子配列の一部を含む。しかしながら、
レプリコンに挿入されるヌクレオチド配列は少なくとも構造タンパク質の発現を
破壊しなければならず、従って、ウイルスゲノムのパッケージングを妨げる。望
ましくは、挿入されたヌクレオチド配列は非フラビウイルスヌクレオチド配列(
以後、「異種ヌクレオチド配列」という)である。異種ヌクレオチド配列は、ア
ミノ酸配列をコードする配列のみに限定されないが、アミノ酸配列をコードする
配列の複製または発現を促進するのに適した配列を含むこともできる。
【0019】 異種ヌクレオチド配列のレプリコンへの挿入は、フラビウイルス構造タンパク
質のいずれの点においても、またはこのようなタンパク質が、タンパク質が欠失
していない天然フラビウイルス配列で通常は発現されるであろうヌクレオチド配
列のいずれの領域においても起こり得る。本発明の1つの実施例において、異種
ヌクレオチド配列は、その遺伝子を脱活性化する構造遺伝子の少なくとも1つに
挿入される。他の実施例において、少なくとも構造遺伝子がベクターから欠失さ
れ、欠失部位は異種遺伝子配列のための挿入部位として働くのに適する。最も好
ましくは、ヌクレオチド配列は、少なくとも1の構造遺伝子が欠失された箇所に
挿入される。
【0020】 天然フラビウイルスの構造遺伝子についてコードしうるレプリコン中の、1以
上の箇所内に異種ヌクレオチド配列を位置させることによって、レプリコンはウ
イルスパッケージングのための構造タンパク質を生産することができない。
【0021】 ウイルスパッケージングを誘導するために、本発明は、レプリコン内の組換え
を防ぐように設計された第2のベクターを使用する。好ましくは、第2のベクタ
ーはレプリコンの起源に対して起源が異種である。レプリコン内の組換えを防ぐ
ように設計されたいずれの非フラビウイルスベクターも発現システムで使用して
、レプリコン中で脱活性化されるフラビウイルス構造タンパク質を送達すること
ができる。例えば、もしKUNレプリコンを自己複製発現ベクターで使用するな
らば、第2のベクターはフラビウイルス以外のウイルスに由来するものであって
もよい。例えば、第2のベクターはSFVまたはSINのごときアルファウイル
スに、あるいはアデノウイルス、鶏痘ウイルス、またはワクシニアウイルスのご
ときDNAウイルスに由来するものであり得る。通常の当業者であれば、この役
割に使用することができる他のベクターを知っているであろう。本発明の高度に
好ましい形態において、レプリコンはKUNに由来し、いっぽうKUNのRNA
とSFVのRNAの間での組換えが不可能であることを考慮して、第2のベクタ
ーはSFVに由来する。
【0022】 本発明の別の実施例において、第2のベクターはプラスミドDNA発現ベクタ
ーであってもよい。例えば、高度に有効なパッケージングは哺乳動物細胞へのカ
セットの非常に効果的な送達を供するバクロウイルス発現ベクターに挿入された
CMVに基づくDNA発現カセットに構造遺伝子を挿入することによって達成す
ることができる(例えば、Shojiら、(1997) J. Gen. Virol, 78 :2
657-2664およびpBacMam-1 vector discribed on the Novagen homepage)。他の
例において、第2のベクターは誘導性プラスミドDNA発現ベクター(例えば、
テトラサイクリン誘導性ベクター(Clontech))であってよく、これは
インキュベーション培地中のテトラサイクリンの添加または除去に応答してのK
UN構造タンパク質を発現するパッケージング細胞系の選択を可能とする。
【0023】 また、本発明は、i)その複製能力を破壊することなく少なくともヌクレオチ
ド配列を受容するのに適したフラビウイルス起源のレプリコンを細胞に導入する
ステップと、(ii)細胞の増殖および複製を可能とする条件下で細胞系を培養
するステップとを含む、永続的にレプリコンRNAを生産できる安定な細胞系の
生産方法を提供する。
【0024】 細胞の増殖および複製を可能とする条件は当業者に知られている。特に、該条
件は当該方法で使用される細胞のタイプに応じて変化するであろう。このような
細胞系を調製するには、記載されたベクターは、好ましくは、IRES−Neo
またはIRES−pacカセットを3’UTRに挿入することによって選択可能
な形態で構築される。
【0025】 他の実施例において、本発明は(i)その複製能力を破壊することなく少なく
とも1のヌクレオチド配列を受容するのに適したフラビウイルス起源のレプリコ
ンを細胞に導入するステップと、(ii)フラビウイルス構造タンパク質および
フラビウイルスのウイルス粒子へ自己複製発現ベクターをパッケージングするの
に必要ないずれかの他のタンパク質を発現することができる第2のベクターをレ
プリコン含有細胞に導入するステップと、(iii)レプリコンの含有するウイ
ルス様粒子を回収するステップとを含む、ここに記載されたレプリコンを含有す
るフラビウイルス様粒子を生産する方法を提供する。
【0026】 好ましくは、本方法によって調製されたウイルス様粒子を含有するレプリコン
は、動物に導入された場合に有害な免疫学的または生理学的反応を引き起こしう
る細胞およびウイルスタンパク質ならびに核酸から精製される。このようなウイ
ルス粒子を精製する方法は当業者に公知である。最も好ましくは、レプリコン含
有ウイルス様粒子は、細胞およびウイルスタンパク質、脂質および核酸を含めた
すべての汚染物質が50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%
存在しないことである。
【0027】 さらなる実施例において、本発明は、その複製能力を破壊することなく少なく
とも1のヌクレオチド配列を受容するのに適したフラビウイルスレプリコンを含
有するフラビウイルス様粒子を提供する。のぞましくは、該ウイルス様粒子は、
動物に導入された場合に、有害な免疫学的または生理学的反応を引き起こしうる
細胞およびウイルス核酸ならびにアミノ酸配列から精製される。このような粒子
は治療剤として使用することができる。当業者であれば、記載されたウイルス粒
子を用いて、レプリコンに挿入された対象のいずれのヌクレオチド配列をも送達
できることを認識するであろう。例えば、ウイルス様粒子内レプリコンを使用し
て、例えば、対象に対する保護免疫応答を誘導することができる1以上のアミノ
酸配列をコードするヌクレオチド配列を細胞に送達することができる。
【0028】 さらなる実施例において、本発明は、その複製能力を破壊することなく、少な
くとも1のヌクレオチド配列を受容するのに適した、フラビウイルス起源のDN
Aレプリコンを提供する。該DNAレプリコンは、裸のベクターとして(すなわ
ち、フラビウイルス構造タンパク質はそれを包囲しない)、あるいは記載された
方法に従って調製されたウイルス様粒子にて、細胞に導入することができる。D
NAレプリコンが裸のベクターとして調製されたか、ウイルス様粒子中にて調製
されたかにかかわらず、それは動物への導入へ先立って、その動物において有害
な免疫学的または生理学的反応をひきおこしうる細胞およびウイルス核酸から精
製されるべきである。このような粒子は治療剤として使用することができる。当
業者であれば、レプリコンに挿入された対象のいずれかのヌクレオチド配列を使
用するのに、記載されたウイルス粒子を用いることができるのを認識するであろ
う。本発明の特に好ましい形態において、レプリコンはDNA形態で調製され、
ウイルス様粒子にて細胞に投与される。
【0029】 [発明を実施するための最良の形態] 本発明はタンパク質を生産する方法を記載するが、用語「タンパク質」は、ペ
プチドおよびポリペプチド配列のようなタンパク質のその範囲部分内に含まれる
と理解されるべきである。
【0030】 使用に際して、遺伝子発現およびタンパク質生産が起こる宿主細胞にレプリコ
ンが導入される。ベクターは自己複製できるので、レプリコンの複数コピーもま
た精製される。これは、宿主細胞におけるレプリコンの数の指数関数的増加なら
びに生産されるタンパク質の量の指数関数的増加に導く。
【0031】 ウイルス粒子を生産するのに必要な構造遺伝子を含有する第2のベクターの導
入に際して構造タンパク質が生産される。これらのタンパク質は、もうひとつの
細胞の内側で異種タンパク質を生産できるにすぎない「偽」組換えウイルスをそ
の中で形成するレプリコンをカプセル化する。しかしながら、構造タンパク質の
生産に必要な遺伝子は当該レプリコン中に設けられていないためため、ウイルス
は複製して新しいウイルス粒子を生産することができない。構造遺伝子を担うレ
プリコンおよびベクターの同時的な形質移入が起こる場合に、偽ウイルスストッ
クが生産されるにすぎないからである。
【0032】 本発明の使用に関連したいくつかの利点は以下のものを含む。(1)フラビウ
イルス発現システムは真核生物細胞系において比較的高レベルのタンパク質発現
を有する。(2)フラビウイルス発現システムは、広く種々の哺乳動物細胞系お
よび細胞タイプでタンパク質を発現することができる。(3)フラビウイルス発
現システムで使用されるレプリコンは、宿主細胞において長期の非病理性複製を
生じる。宿主の翻訳プロセスに対して観察可能な影響はない。またフラビウイル
スレプリコンのこの特徴は、抗生物質(例えば、ネオマイシントランスフェラー
ゼ(Neo),ピューロマイシンN−アセチルトランスフェラーゼ(pac)に
対する抵抗性を確認する遺伝子を発現するレプリコンベクターを用いての、他の
遺伝子を継続的に発現する安定な細胞系の選択を可能とする。(4)フラビウイ
ルス発現システムは、宿主のゲノム配列へのウイルスゲノム物質の組込を行わな
いRNA系である。
【0033】 フラビウイルスの複製は他のウイルスとはかなり異なる。例えば、フラビウイ
ルスは、それらのゲノム構造(ゲノムの5’末端に位置した構造遺伝子)によっ
て、およびサブゲノムRNAの合成の不存在によって、(SFVおよびSINの
ような)アルファウイルスとは異なる。さらに、現在、フラビウイルスRNAの
パッケージングについてのデータはない。
【0034】 哺乳動物細胞発現システムの開発における実質的な進歩が過去10年間でなさ
れ、これらの系の特徴の多くの態様が十分に評価された。有用な細胞系、タンパ
ク質発現−促進配列、マーカー遺伝子、遺伝子増幅方法を含めた、哺乳動物細胞
における外来性タンパク質の生産の技術水準についての詳細な総説は、Bendig,
M., (1998)Genetic Engineering 7:91-127に開示されている。
【0035】 少なくとも1の構造遺伝子を欠き、少なくとも1のヌクレオチド配列を受容す
るのに適したいずれかのフラビウイルスRNAに由来するいずれのレプリコンも
、本発明で使用されることが認識されよう。好ましくは、本発明で使用されるレ
プリコンは以下の、フラビウイルスゲノムの少なくとも約最初の150ヌクレオ
チドと、Eタンパク質少なくとも約最後の60ヌクレオチドと、非構造領域の実
質的にすべてと、3’UTRの一部またはすべてとのうちの一部またはすべてを
含むように適合させるべきである。フラビウイルスゲノムの複製は、転写および
翻訳の間に存在するゲノムの非構造領域中の遺伝子に依存する。好ましくは、非
構造領域になされたいずれの修飾も、ゲノムの非構造領域内の遺伝子の機能的活
性に干渉すべきでない。本発明の高度に好ましい形態において、レプリコンはK
UNに由来し、KUNゲノムの最初の157ヌクレオチドと、Eタンパク質の最
後の66ヌクレオチドと、全非構造領域と、3’UTRとのすべてを含む。
【0036】 真核生物細胞への形質移入のための最適なフラビウイルスレプリコンの設計は
、適当な転写開始、終止、およびエンハンサー配列を含めた、注目する異種遺伝
子の発現を促進するための配列と、コザックコンセンサス配列のごとく翻訳効率
を増強する配列と、ピコルナウイルスの内部リボソームエントリー部位(IRE
S)と、アルファウイルスレプリコンRNAを用いるのであれば挿入された遺伝
子の発現を増強するためのアルファウイルスサブゲノム26Sプロモーターとを
含むであろう。
【0037】 従って、ヌクレオチド配列をレプリコン中のフラビウイルス調節機構制御下に
おくことができるが、別法として、発現を促進することができる1以上の別の調
節エレメントによって制御することができる。そのようなエレメントは当業者に
よく知られているであろう。本発明のひとつの例において、レプリコンはQUN
ウイルスに由来し、KUN 5’UTRの上流の(CMVまたはハイブリッドC
MVエンハンサー−ニワトリβアクチンプロモーター「CAG」のような)真核
生物プロモーター配列、およびSV40に続くデルタウイルスリボザイム配列、
ウシ成長ホルモン、またはKUN 3’UTRの下流にあるウサギβグロビン転
写ターミネーター配列を含有する。細胞中で得られたプラスミドDNAの形質移
入は、その効果的な複製で好ましい、細胞RNAポリメラーゼIIによるオーセン
ティック5’末端、およびデルタウイルスリボザイムによって切断されたオーセ
ンティック3’末端を持つKUNレプリコンRNA転写体の生産を保証するであ
ろう。
【0038】 レプリコンに挿入されたヌクレオチド配列は、その中にヌクレオチド配列が挿
入された構造タンパク質配列、またはその代わりにヌクレオチド配列が挿入され
た構造タンパク質配列を除き、いずれかの天然タンパク質または組換えタンパク
質の一部またはすべてをコードできることが認識されよう。例えば、ヌクレオチ
ド配列は、当該配列の各々がアミノ酸配列として発現した場合に、それらの同一
性を保持するように、単一のポリペプチド配列または一緒に連結させた複数の配
列をコードすることができる。ヌクレオチド配列が複数のペプチドをコードする
場合、該ペプチドは、発現された場合に各々がその同一性を保持するように一緒
に連結するべきである。このようなポリペプチドは、別々のポリペプチドまたは
ペプチド配列が得られるように作成された融合タンパク質として生産することが
できる。
【0039】 ベクターを用いてヌクレオチド配列を宿主細胞に送達して、免疫原性ポリペプ
チドの宿主細胞発現を可能とする場合、該ヌクレオチド配列は、T細胞活性に寄
与するある範囲のエピトープと組み合わせた1以上の免疫原性ポリペプチドをコ
ードすることができる。このような状況において、異種ヌクレオチド配列は、好
ましくは、Tヘルパー細胞応答または細胞抑制T細胞(CTL)応答のいずれか
あるいは双方を誘導することができるエピトープをコードする。
【0040】 本明細書に記載するレプリコンは、免疫応答の生成を増強させるサイトカイン
または他のイムノモジュレーターと共に複数の抗原を同時発現させるように、複
数のタンパク質ヌクレオチド配列を発現するように作成することもできる。この
ようなレプリコンは、同時にまたは遺伝子治療適用において、例えば、種々のタ
ンパク質の生産で特に有用であろう。
【0041】 その例として、ヌクレオチド配列のみが、以下のcDNA配列の1以上をコー
ドすることができる。配列は次の通りである。マラリア表面抗原、ベータガラク
トシダーゼ、主要抗原性ウイルス抗原(例えば、インフルエンザウイルスからの
ヘマグルチニン、またはHIV gp120およびHIV gagタンパク質、
またはその一部からのヒト免疫不全ウイルス(HIV))、哺乳動物ポリペプチ
ドのような真核細胞ポリペプチド(例えばキモシンまたはガストリックリパーゼ
のような酵素、例えばメタロプロテイナーゼの組織阻害剤(TIMP)のような
酵素阻害剤、例えば成長ホルモンのようなホルモン、例えばインターフェロンの
ようなリンホカイン、例えばインターロイキン(IL−2、IL−4、IL−6
など)のようなサイトカイン、例えばマクロファージ炎症性タンパク質2のよう
なケモカイン、例えば組織プラスミノーゲンアクチベーター(tPA)またはプ
ロウロキナーゼのようなプラスミノーゲンアクチベーター)、または抗体−酵素
または抗体−トキシンキメラのごとき二重の活性を有するキメラ免疫グロブリン
を含む、天然の修飾された、またはキメラの免疫グロブリンまたはその断片。
【0042】 また、ヌクレオチド配列は発現させるべきタンパク質の効果を増強させるよう
に働く1以上のアミノ酸配列をコードすることができる。例えば、DNAベクタ
ーから発現されたウイルスタンパク質のユリキチン化の結果、免疫化後に細胞毒
性Tリンパ球誘導および抗ウイルス保護が増強される。従って、本発明の好まし
い実施例において、レプリコンは、発現させるべきタンパク質と組み合わせてユ
リキチンをコードすることができ、従って、効果的なプロセッシングおよびMH
CクラスI複合体のためのプロテオソームに対して得られた融合タンパク質を標
的化する。
【0043】 フラビウイルスレプリコンがコードしたタンパク質以外のタンパク質のユリキ
チンのC末端へのインフレーム融合の結果、ユリキチンの最後のC末端残基後で
このような融合タンパク質が効果的に切断され、従って、注目する遊離タンパク
質を放出する。好ましくは、ユリキチン配列はレプリコンベクターに挿入される
。その例として、ユリキチン配列のみが、好ましくは、異種遺伝子配列の5’末
端の前にあるいは異種遺伝子配列の3’末端にて挿入される。
【0044】 フラビウイルス構造遺伝子を含有する第2のベクターは、自己複製発現ベクタ
ーとの組換えを防ぐように設計すべきであろう。この目的を達成するひとつの手
段は、自己複製発現ベクターの起源に対して起源的に異種である遺伝子物質から
第2のベクターを調製することである。例えば、第2のベクターは、レプリコン
がKUNウイルスから調製される場合、SFVから調製することができる。
【0045】 フラビウイルス構造遺伝子の発現を最適化するには、第2のベクターは適当な
転写開始、終止、およびエンハンサー配列を含めた注目する遺伝子の発現を促進
する配列、ならびにコザックコンセンサス配列のごとき翻訳効率を促進する配列
のような配列を含む。好ましくは、第2のベクターはベクターによって発現され
た異なる構造遺伝子の各々と組み合わせた別々の調節エレメントを含有する。最
も好ましくは、フラビウイルスC遺伝子およびprME遺伝子は、ベクター中の
別々の調節エレメントの制御下におく。
【0046】 細胞中のウイルス複製の間のフラビウイルス構造タンパク質のプロセッシング
は複雑であって、宿主およびウイルスプロテアーゼによる多数の翻訳後切断を要
する。C−prM領域のプロセッシングについての多数のイン・ビトロおよびイ
ン・ビボ実験は、ふたつの切断事象、つまり成熟ビリオンCタンパク質のカルボ
キシ末端を生じるウイルスNS2B−NS3プロテアーゼによる二塩基性切断部
位における切断を確立し、これは細胞シグナラーゼによってprMのNH2末端 での効果的な切断の前提要件のようである。フラビウイルスの非構造領域を形成
する遺伝子の発現の間にレプリコンによってウイルスプロテアーゼが発現される
場合、第2のベクターはウイルスNS2B−NS3プロテアーゼをコードする遺
伝子を含むようにも適用できることが認識されよう。
【0047】 自己切断されたペプチドによって分離されたCおよびprM遺伝子が、例えば
、フット・アンド・マウス病の2A自己プロテアーゼを好んで、KUNウイルス
がコードしたNS2B−NS3プロテアーゼの不存在下でC−pM領域の適当な
プロセッシングを保証する場合のみ、さらなるC−prM−E遺伝子は単一カセ
ットとして発現させることができる。
【0048】 また、本発明はレプリコンRNAを永続的に生産することができる安定な細胞
系を提供する。このような細胞系を調製するには、IRES−NeoまたはIR
ES−pacカセットを3’UTRに挿入することによって、記載されたベクタ
ーは好ましくは選択可能な形態で構築される。
【0049】 本発明の方法で有用であると考えられる宿主細胞系は、不死化させることがで
きる、すなわち、増殖速度またはタンパク質生産の有意な減少なくして複数の継
代(例えば50世代を超える)の間生きているいずれの真核生物細胞系も含む。
また、有用な細胞系は形質移入するのが容易であり、配置されない配列を含む外
来性RNAを安定して維持することができ、効果的な転写、翻訳、翻訳後修飾、
およびタンパク質の分泌に必要な細胞成分を有するべきである。現在好ましい細
胞は、単純な培地成分要件を有し、懸濁培養に適合させることができるものであ
る。最も好ましいのは低血清または無血清培地中で増殖するのに適合させること
ができる哺乳動物細胞である。代表的な宿主細胞系はBHK(ベビーハムスター
腎臓)VERO、C6−36、COS、CHO(チャイニーズハムスター卵巣)
、ミエローマ、HeLa、繊維芽細胞、胚性および種々の組織細胞、例えば、腎
臓、肝臓、肺等を含む。望ましくは、細胞系は以下の、BHK21(ハムスター
)、SK6(ブタ)、VERO(サル)、L292(マウス)、HeLa(ヒト
)、Hek(ヒト)、2fTGH細胞、HepG2(ヒト)のうちから選択され
る。有用な細胞はAmerican Type Culture Collection (ATCC),Rock Ville,Md.か
ら、またはEuropean Collection of Animal Cell Cultures,Porton Down,Salisbu
ry Sp40JG,U.K.から得ることができる。
【0050】 本発明の実施で使用される形質移入プロセスに関しては、細胞に核酸を導入す
るためのすべての手段は、限定されるものではないが、CaPO4共沈殿、エレ クトロポレーション、DEAEデキストラン媒介摂取、プロトプラスト融合、マ
イクロインジェクション、リポフュージョンを含むと考えられる。さらに、本発
明では、RNA配列を含有するベクターでの宿主細胞での同時または順次の形質
移入が考えられる。ひとつの好ましい実施例において、宿主細胞は少なくともふ
たつのリンクしていないベクター(そのうちのひとつは異種遺伝子を発現するフ
ラビウイルスレプリコンを含有し、そのうちの他方は構造遺伝子を含有する)で
順次に形質移入する。
【0051】 また、本発明は、フラビウイルスレプリコンを含有するウイルス様粒子および
このような粒子を生産する方法を提供する。フラビウイルス由来レプリコンを含
有するウイルス様粒子は、いずれかのヌクレオチド配列を細胞に送達するのに用
いることができるのは当業者によって認識されるであろう。さらに、レプリコン
は構造がDNAまたはRNAいずれかのものであってよい。このような粒子での
ひとつの特別の用途は、免疫応答を刺激するポリペプチドをコードするヌクレオ
チド配列を送達することである。このような粒子は治療剤として使用することが
できるか、あるいは保護免疫応答を誘導することができるペプチドをヌクレオチ
ド配列がコードする状況下においてそれらはワクチンとして使用することができ
る。このような粒子についてのもうひとつの用途は、不足しているかまたは細胞
中で不十分な量で生産されているタンパク質をコードする主題のヌクレオチド配
列に挿入することである。
【0052】 有効成分としての免疫原生ポリペプチドについての配列をコードするヌクレオ
チドを含有するフラビウイルス様粒子を含むレプリコンは、液体溶液または懸濁
液のいずれかとして注射剤として調製することができ、注射に先立って溶液また
は懸濁液に適した固体形態を調製することができる。また、フラビウイルスレプ
リコン治療剤は、医薬上許容され、レプリコンカプセル化ウイルス粒子に適合す
る賦形剤と混合することもできる。適当な賦形剤は、例えば、水、生理食塩水、
デキストロースグリセロール、エタノール等およびそれらの組合せである。加え
て、所望であれば、治療剤は湿潤剤または乳化剤、pH緩衝剤または治療剤、ま
たはそれらの両方の有効性を増強するアジュバントのごとき少量の補助物質を含
有することができる。
【0053】 フラビウイルス様粒子を含有するレプリコンは、通常、例えば皮下または筋肉
内いずれかにて注射によって非経口投与することができる。他の様式の投与に適
したさらなる処方は、坐薬および、ある場合には経口処方を含む。坐薬では、伝
統的なバインダーおよび担体は例えば、ポリアルキレングリコールまたはトリグ
リセリドを含むことができ、このような坐薬は0.5%ないし10%、好ましく
は1%ないし2%の範囲の有効成分を含有する混合物から形成することができる
【0054】 経口処方は例えば医薬グレードのマンニトール、ラクトース、澱粉、ステアリ
ン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウム等と
してのこのような通常使用される賦形剤を含む。これらの組成物は溶液、懸濁液
、錠剤、丸剤、カプセル剤、持続放出処方または粉末の形態をとり、10%ない
し95%、好ましくは25%ないし70%のウイルス様粒子を含有する。
【0055】 フラビウイルス様粒子は中性または塩形態としてワクチンに処方することがで
きる。医薬上許容される塩は例えば塩酸またはリン酸のごとき無機酸、あるいは
酢酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸のごとき有機酸で形成される(ペプチドの
遊離アミノ基で形成された)酸付加塩を含む。カルボキシル基で形成された塩は
、例えば、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、第二鉄の水酸化
物のごとき無機塩基、およびイソプロピルアミン、トリメチルアミン、2−エチ
ルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカイン等のごとき有機塩基に由来するも
のであってもよい。
【0056】 フラビウイルス様粒子は、予防または治療的に、またはその両方に効果的であ
るような量にて、投与処方に適合するように投与することができる。投与すべき
ウイルス粒子の用量は、治療すべき対象、投与すべきヌクレオチド配列のタイプ
およびその配列の発現効率のタイプ、ならびにヌクレオチド配列が免疫原生ペプ
チドおよびポリペプチドをコードする場合は所望の回復の程度に依存する。投与
すべき必要な有効成分の正確な量は実行者の判断に依存し、各対象に特有であろ
う。
【0057】 フラビウイルス様粒子は単一の送達スケジュール、または好ましくは複数の送
達スケジュールによって対象に投与することができる。複数送達スケジュールは
、送達の第一のコースが1ないし10の別々の投与であって、その後に求める効
果を維持し、必要な効果を増強するのに必要な用量が引き続き時間間隔をあけて
投与され、必要であれば数カ月後に引き続いて投与することができる。また、送
達の処方計画は少なくとも部分的には個体の必要性によって決定され、実行者の
判断に依存する。
【0058】 [好ましい実施例の態様] 本発明のさらなる特徴は以下の実施例でより十分記載される。以下の実施例は
発明の例示目的だけで含めることが理解されるべきであり、前記した広い記載に
対する制限では断じてないことが理解されるべきである。
【0059】 [実施例1] [細胞] BHK21細胞は、37℃にて、CO2インキュベーター中、10%胎児ウシ 血清を補足した最小必須培地(Gibco BRL)のダルベッコの修飾中で増
殖させた。
【0060】 [レプリコンおよびベクターの構築] [(i)C20rep] 全ての欠失構造体は、適当なプライマーおよび通常のクローニングを用いるP
CR特異的突然変異誘発によって感染性KUN RNA(Khomykhおよび
Westaway,J.Virol.,1994,68:4580−4588)
の創製のためのプラスミドpAKUNの構築で使用されるcDNAクローンから
調製した。dME cDNAおよびその誘導体は417から2404のヌクレオ
チドから欠失し、これは、NS1についてのシグナル配列に先行する、E中のコ
ドン479における回復されたオープンリーディングフレームと共に、今や10
7アミノ酸に減少したCのカルボキシ末端のシグナル配列の喪失、prMおよび
Eの欠失を表す。C20repよびC2rep cDNAは、dMEにおけるご
とく、E中のコドン479において継続したオープンリーディングフレームと共
に、各々、Cの20または2アミノ酸のみを残すCのコード配列における進行的
インフレーム欠失を表す。
【0061】 [(ii)FLSDX] 全てのRT反応は、100から200ngの精製されたKUNビリオンRnA
、または1μgの全細胞RNAおよび適当なプライマーを用い、製造業者によっ
て実質的に記載されているごとくにSuperscript II RNase
H−逆転写酵素(Gibco BRL社製)で行った。6895bp DNA
断片のRT後のPCR増幅は、以下のように、1/25容量のRT反応および適
当なプライマーを用い、Expand High Fidelity PCRキ
ット(Boehringer Mannheim社製)で行った。酵素混合物(
3つの部分のTaqポリメラーゼおよび1つの部分のPwoポリメラーゼ)を除
いて全ての必要な成分を含有するPCR反応混合物を95℃で5分間予熱し、次
いで、酵素混合物を添加し、以下の15秒間の95℃および6分間の72℃の1
0サイクル、続いての15秒間の95℃および6分間の72℃の6サイクルを行
い、各サイクルにおいて20秒間の72℃での伸長時間を自動増加させた。Pf
u DNAポリメラーゼ(Stratagene)での全てのPCR反応は、1
/25から1/10容量のRT反応および適当なプライマーを用い製造業者に実
質的に記載されているごとくに行った。
【0062】 図1に示される全てのプラスミドは、PCR増幅用のプライマーに取り込まれ
た存在する特異的な制限部位を用い、精製されたKUN RNAのRTおよびP
CR増幅によって得られたものとの元のcDNA断片の置換によって従前に記載
されている安定なKUN全長cDNAクローンpAKUN(Khromykhお
よびWestaway,J.Virol.,1994,68:4580−458
8)から得られた。
【0063】 最初に、適当なプライマーを用い、精製されたKUNビリオンRNAの逆転写
によって得られたcDNAからのExpand High Fidelity
PCRキットを用いて増幅された断片で、pAKUNクローン中のSacII14 81 からDraIII8376(6895bp)断片(図1)を置き換えた。得られた
cDNAクローン(FLSD)から転写されたRNAは、AKUN RNAにつ
いて10μg当たりわずか1から5PFUであるのと比較して、1μg当たり〜
2×103PFUの特異的感染度を有した(図1)。次いで、高適合度Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene)でのPCRによってゲノムの残り
の置き換えを開始した。従って、NS5遺伝子および3’UTRのほとんどをカ
バーする2645nts DraIII8376からXhoI11021断片をFLSD cDNAに挿入してFLSDXを得(図1)、その結果、現在では、〜104 PFU/μgのRNAと同等の元の特異的感染性の104から105倍改良となっ
た(図1)。C、prMおよびE配列の部分をカバーする1392ts Bg
/II89からSacII1481断片のさらなる置き換えは、得られたFLBSDX
RNAの特異的適合度を顕著には改良しなかった(データは示さず)。従って
、最も感染性のFLBSDXクローンを全てのさらなる実験で用いた。
【0064】 [(iii)C20DXrep.] KUNレプリコンcDNA構造体C20DXrepは、全非構造領域および3
’UTRをコードする配列を表すSphI2467からXhoI11021断片を安定な 全長KUN cDNAクローンFLSDXからの対応する断片で置き換えること
によって前記C20repから構築した。BHK細胞の5から10μgのC20
DXrep RNAでの形質移入の結果、同一量のC20rep RNAでの形
質移入の後に、〜10%に過ぎない陽性であったのと比較して、〜80%のレプ
リコン陽性の細胞が検出された。
【0065】 [(iv)SFV−C.] KUNコア(C)遺伝子を発現するSFVレプリコン構造体は、プラスミドp
ClNeoC107(Khromykh,A.A.およびE.G.Westaw
ay,Arch.Virol.,1996,141:685−699)からの、
KUN 5’UTRの最後の7ヌクレオチドの配列およびKUN Cタンパク質
の123アミノ酸の最初の107をコードする配列を表すBglII−BamH
I断片を、SFVレプリコン発現ベクターpSFV1のBamHI部位(Gib
co BRLは図2に示す)にクローニングすることによって得られた。
【0066】 [(v)SFV−prME.] KUN prME配列は、BglII部位が取り込まれた適当なプライマーを
用い、FLSDX(これは他のところで記載されるであろう)から修飾されたも
う1つの高度に効果的な全長KUN cDNAクローンFLSDXからPCR増
幅した。増幅された断片をBglIIで消化し、SFVレプリコン発現ベクター
pSFV1のBamHI部位にクローン化してSFV−prME構造体を得た(
図2)。
【0067】 [(vi)SFV−pME−C.] KUN prMEおよびKUN C遺伝子を共に発現するSFVレプリコン構
造体は、SFV 26Sサブゲノムプロモーター、KUN C配列およびSFV
3’UTRを含有するSFV−CプラスミドからのMscI−SpeI断片を
、SmaIおよびSpeIで消化したSFV−prMEベクターにクローニング
することによって得られた(図2)。従って、最終二重サブゲノム構造体SFV
−prME−CはSFVレプリコンRNAを生じるはずであり、これは、BHK
細胞への形質移入に際して、KUN prMEおよびKUN C遺伝子を発現す
る2つのサブゲノムRNAの合成を指令するであろう。
【0068】 [RNA転写および形質移入] RNA転写体は、XhoIで線状化したC20DXrepプラスミドDNAか
ら、およびSP6 RNAポリメラーゼを用いSpeIで線状化したSFVプラ
スミドから調製した。RNAのBHK21細胞へのエレクトロポレーションを行
った。略言すれば、10から20μgのインビトロ転写されたRNAを、Bio
−RadGenePulser装置を用い、0.2cmキュベット(Bio−R
ad社製)中、400μl中、BHK21の2×106の細胞にエレクトロポレ ーションした。
【0069】 [免疫蛍光分析] エレクトロポレーション後、およびパッケージング実験中のBHK細胞の感染
後に、KUNレプリコンRNA C20DXrepの複製を、KUN NS3タ
ンパク質に対する抗体での免疫蛍光(IF)によってモニターした。SFV−p
rMEおよびSFV−prME−C RNAでのエレクトロポレーション後にお
けるKUN Eの発現は、KUN Eタンパク質に対するマウスモノクローナル
抗体のカクテルでのIFによって検出した。3.91D、10A1、および3.
67Gと命名されたこれらの抗体は、一般に、RoyHall,Univers
ityofQueenland,Brisbane,Australiaによっ
て供された。全ての3つの抗体を等容量で混合し、この混合物の1/10希釈物
をIF分析で用いた。SFV−CおよびSFV−prME−C RNAでのエレ
クトロポレーション後におけるKUN Cプロイテンの発現および局所化は、K
UN Cプロイテンに対するウサギポリクローナル抗体でのIF分析によってモ
ニターした。
【0070】 [代謝標識および標識免疫沈殿分析] エレクトロポレーションしたBHK細胞の35Sメチオニン/システインでの代
謝標識は、いくつか重要でない修飾を施して、SFVGeneExpressi
onSystemManualに実質的に記載されているごとく行った。略言す
れば、SFV RNAs(KUNレプリコンRNAでの先行するエレクトロポレ
ーション有りまたは無し)でのエレクトロポレーション18時間後の細胞を、35 Sメチオニン/システインで4時間、または1から2時間パルス標識し、続いて
過剰の未標識メチオニン/システインを含む培地中で異なる時間インキュベーシ
ョンした。細胞培養液を、電気泳動および標識免疫沈殿(RIP)による分泌タ
ンパク質の分析のために回収した。標識した細胞は、1%ノニデットP40(N
P40)、50mMトリスHCl(pH7.6)、150mM NaCl、およ
び2mM EDTAを含有する緩衝液中で溶解させ、核を低速遠心によって除去
し、溶解物上清を培養液での平行分析で使用した。
【0071】 RIP分析では、標識細胞培養液をまず0.45μmフィルター(Sarto
risAg社製,Gottingen,ドイツ)を通し、37℃で30分間、R
NaseA(1ml当たり20μg)で消化して、膜粒子物質および裸のRNA
の除去を確実にした。濾過し、RNase処理した培養液、または未処理細胞溶
解物を次いで1/20容量のプールされた抗Eモノクローナル抗体(前記参照)
と、またはウサギ抗C抗体と混合し、ミクロ遠心管中で一定回転させて、4℃で
一晩インキュベートした。タンパク質A−Sepharoseビーズを次いで約
1%の最終濃度まで添加し、インキュベーションを4℃でさらに1時間継続した
。RIPA緩衝液(50mMのトリスHCl、pH7.6、150mMのNaC
l、1%のNP40、0.5%デオキシコール酸ナトリウム塩[DOC]、0.
1%ドデシル硫酸ナトリウム[SDS])での3回の洗浄およびリン酸緩衝化生
理食塩水(PBS)での1回の洗浄の後、ビーズをSDSゲル試料に再懸濁させ
、5分間沸騰させ、SDSポリアクリルアミドゲルにて電気泳動に付した。電気
泳動の後、ゲルを乾燥し、X線フイルムに曝露した。
【0072】 [ノーザンブロットハイブリダイゼーション] KUN構造タンパク質を発現するC20DXrep RNAおよびSFV R
NAsで二重に形質移入された細胞から回収した培養液で感染させたBHK21
細胞からのトリゾール試薬(Gibco BRL)を用いて単離された5μgの
全RNAをノーザンブロットのために電気泳動に付した。ハイブリダイゼーショ
ンプローブは、3’UTR領域(図6Bおよび図7参照)、およびSFV NS
P2領域(図6C参照)を含めたKUNゲノムの3’末端761ヌクレオチドを
表す[32P]標識cDNA断片であった。
【0073】 [組換えSFV−CレプリコンによるKUN C遺伝子の発現] pSFV1ベクターでKUN C遺伝子を発現させるために、プラスミドpC
INeoC107からのBglII−BamHIフラグメントを、pSFV1の
BamHI部位にサブクローニングした(図2)。このフラグメントは、カルボ
キシ末端疎水性配列を除去した、Cの成熟形に等価である、KUN Cタンパク
質の最初の107個のアミノ酸をコードする配列を示す。SFV−C構造体はま
た、pCINeoC107プラスミド由来のKUN5'UTRの7個の過剰ヌク レオチドおよびSFVベクター配列由来のカルボキシ末端での4個の過剰コドン
と共に天然KUN開始コドンを含む(図2)。
【0074】 SFV−C RNAのBHK21細胞へのエレクトロポレーションにより、K
UN Cタンパク質に対する抗体を用いてIFにより判断したところ、ほぼ10
0%の細胞においてKUN Cタンパク質が発現された(図3A、パネル1)。
SFV−C RNA形質移入細胞で発現したKUN Cタンパク質は細胞質(図
3A、パネル3はアセトン固定)、およびまた核(図3A、パネル5はホルムア
ルデヒド−メタノール固定)に局在した。SFV−C形質移入細胞の放射標識可
溶化液でのKUN Cタンパク質の同定は困難であるので(図3B)、抗C抗体
を用いた放射標識可溶化液の免疫沈降を実施した。KUN Cタンパク質の移動
と一致する標識バンドは、SFV−Cの可溶化液では見られたが、SFV1形質
移入細胞では見られなかった(図3BでSFV−CとSFV1を比較)。
【0075】 [組換えSFV−prMEレプリコンによるKUN prME遺伝子の発現] 我々のSFV−prME構造体(図2参照)における全長のprME配列と先
のシグナル配列をレプリコンに組み入れた。prME遺伝子のcDNA源として
、全長KUN cDNAクローンFLBSDXを使用した。開始および終結コド
ン、並びに慣用的なクローニングのためのBglII部位を、PCR増幅のため
にプライマーに取込んだ(図2参照)。PCR増幅中に生じ得るミスマッチの量
を最小限にするため、高い適合度のPfu DNAポリメラーゼ(ストラタジー
ン)を全ての我々のPCR反応に使用した。
【0076】 SFV−prME RNAをBHK21細胞にエレクトロポレーションした場
合、ほぼ100%の細胞が、エレクトロポレーションしてから12から18時間
後のKUN Eタンパク質に対するモノクローナル抗体を用いたIF解析におい
て陽性であった(図4A、パネル1)。形質移入細胞におけるKUN prMお
よびEタンパク質の発現を確認し、prMEの組織培養液への分泌を検出するた
めに、形質移入細胞を35Sメチオニン/システインで1時間標識し、次いで、追
跡期間を延ばすためにインキュベートした。KUN Eタンパク質に対応する強
く標識されたバンドが、全ての時間において、SFV−prME形質移入細胞の
培養液および細胞溶解液の両方で見られた(図4Bの培養液および細胞参照)。
KUN prMタンパク質に対応する標識バンドは、細胞溶解液でのみ検出され
た(図4Bの細胞)。KUN prタンパク質の推定分子量の移動に対応する標
識バンドは、形質移入細胞の培養液のみに検出された(図4Bの培養液)。
【0077】 培養液におけるEおよびおそらくprタンパク質の標識強度の見かけ上の増加
(図4B、培養液)、および細胞溶解液におけるEおよびprMタンパク質の標
識強度の同時減少(図4B、細胞)が、追跡期間中に観察された。標識培養液を
示すレーンは、細胞溶解液を示すレーンよりも約5倍長くX線フィルムに曝露し
たので、Eおよびprタンパク質の分泌効力は低かった(図4の説明文参照)。
【0078】 SFV−prMEレプリコンを用いたパルス標識実験のサンプルを、KUN抗
Eモノクローナル抗体を用いて免疫沈降した場合、EおよびprMは形質移入細
胞溶解液から共沈降した(図4C、レーン6から9)。Eタンパク質(図4C、
レーン3から5)およびある実験において痕跡量のprMタンパク質(結果は示
していない)は、形質移入細胞の培養液からも沈降した。分子量が小さいために
、Mタンパク質はおそらく、電気泳動中にゲルから出てしまい、その結果検出で
きないのだろう。形質移入細胞の培養液における免疫沈降標識Eタンパク質量の
漸増が、追跡期間を通じて観察され(図4C、レーン3から5)、Eタンパク質
の分泌が進行していることが確認された。培養液中の免疫沈降標識Eタンパク質
の増加と、細胞溶解液から免疫沈降した標識EおよびprMタンパク質の予期さ
れる減少の間に相関がないことは(図4Cのレーン3から5を図4Bの対応する
培養液レーンと、および図4Cのレーン6から9を図4Bの対応する細胞レーン
と比較)、おそらく、比較的短い追跡期間中に細胞に保持された、大過剰の発現
タンパク質の免疫沈降に使用された、抗体の量が不適切であることにより説明で
きる。総合すると、直接的パルス標識およびRIP解析の結果により、SFV−
prME RNAをBHK21細胞に形質移入後の、細胞におけるprMEポリ
タンパク質の正確なプロセシングおよび、E、おそらくprおよびMタンパク質
の培養液への分泌の両方が確認された。
【0079】 [組換えSFV−prME−Cレプリコンによる全3つのKUN構造タンパク質
の発現] KUNレプリコンは、prMEおよびC遺伝子を別々に発現する2つのSFV
RNAを用いた形質導入を使用してパッケージングしたが(次の実施例の結果
参照)、パッケージングの効率は低かった。パッケージングの効率を上げ、方法
を簡単にするために、prME遺伝子およびC遺伝子を同時に発現する単一のS
FVレプリコン構造体を調製した。全C−prM−E領域をpSFV1ベクター
にクローニングするのは困難であり(結果の最初の章参照)、また、フラビウイ
ルスプロテアーゼNS2B−NS3の非存在下でのCのカルボキシ末端における
切断に関する不確定性を回避するために、2つの別々の26Sプロモーターの制
御下でprMEおよびC遺伝子を発現するSFVレプリコンを調製した(図2の
SFV−prME−C参照)。
【0080】 抗Eおよび抗C抗体を用いたSFV−prME−Cエレクトロポレーションし
たBHK細胞のIF解析により、形質移入から18時間後にほぼ100%の細胞
にEおよびCタンパク質の両方の発現が示された(結果は示していない)。Eお
よびCタンパク質の両方が、同一細胞に発現された(図5Aの抗Cおよび抗E抗
体による二重標識を比較)。形質移入細胞を、35Sメチオニン/システインでパ
ルス標識し、可溶化液をKUN抗Eモノクローナル抗体で免疫沈降した場合、S
FV−prME RNAの形質移入後に観察されたのと同じように、Eおよびp
rMタンパク質の両方が共沈降した(図4Bと図5Bを比較)。培養液中の免疫
沈降標識Eタンパク質の漸増、および細胞溶解液中の免疫沈降標識Eおよびpr
Mタンパク質の対応する減少が、追跡期間中に観察された(図5B)。抗C抗体
を用いた標識細胞溶解液の免疫沈降により、形質移入細胞におけるCタンパク質
の発現が確認され、追跡期間中に沈降Cの量の漸減が示された(図5C)。抗C
抗体を使用した、洗浄剤で処理していない、培養液のRIP解析の結果は陰性で
あり(結果は示していない)、これは、遊離Cタンパク質は、SFV−prME
−C形質移入細胞の培養液には全く分泌されなかったことを示す。後の実験にお
いて(図8C、レーン2参照)、SFV−prME−C RNAのみを用いて形
質移入した細胞から分泌された粒子を精製し、抗E抗体を用いて沈降させると、
ここでも、分泌されたCは検出されなかった。
【0081】 総括すると、SFV−prME−C RNAを用いて形質移入した細胞の免疫
蛍光および標識パターンは、prMEおよびCタンパク質を別々に発現する2つ
の異なるRNAを用いて形質移入した細胞で観察されたものと非常に類似してお
り(図5を図3および図4と比較)、これは、組換えSFVレプリコンから発現
させた場合の、全3つのKUN構造タンパク質の適切なプロセシングおよび成熟
を示唆する。
【0082】 [(実施例2)] [キャプシド形成粒子の調製およびその力価の決定] キャプシド形成粒子を用いた全ての感染において、細胞培養液を、0.45μ
mのろ紙(SartorisAg社製,Gottingen,ドイツ)を通して
ろ過し、RNaseA(20μg/ml)で0.5時間室温で処理した(次いで
、細胞感染中、1.5時間37℃でインキュベート)。部分精製した粒子を調製
するために、ろ過およびRNaseA処理した形質移入した細胞からの培養液を
、マイクロ遠心機で15分間4℃で16,000gで遠心分離して清澄にし、得
られた上清液から、40,000rpmで2時間4℃でソーバールOTD55B
遠心機のAH650ローターでの超遠心により粒子をペレット化した。ペレット
は、RNAseA(20μg/ml)を補充した50μlPBSに再懸濁し、一
晩4℃で溶解し、次いで、BHK21細胞の感染に、またはRT−PCR解析に
使用した。キャプシド形成粒子の力価を決定するために、1.3cm2カバーガ ラス上のBHK21細胞を、細胞培養液の、またはペレット化した材料の連続1
0倍希釈の100から200μlを用いて1.5時間、37℃で感染させた。次
いで、液体を2%FBSを補充したDMEM培地1mlと交換し、細胞を24時
間37℃でCO2インキュベーター中でインキュベートし、次いで、上記の抗N S3抗体を用いてIF解析にかけた。パッケージングした粒子の感染力価は、以
下の式を使用して計算した。 初期感染細胞2×106あたりの力価(IU)=N×(SW:SIA)×10n ×(V:VI) 式中、Nは、カバーガラスの異なる部分の5つの像領域から計算した、像領域
における抗NS陽性細胞の平均数であり、SWは、24ウェルプレートのウェル
の表面であり(200mm2)、SIAは、像領域の表面であり(ワイルドMP S46/52フォトオートマット[ワイルドライツ社製、ハーバーグ、ドイツ]
のマニュアルに従って計算した、一定の拡大パラメーターを使用して1.25m
2)、Vは、2×106個の初期エレクトロポレーションしたBHK21細胞の
個体群から集めた培養液の全容量であり(60mm皿あたり通常3から5ml)
、VIは、カバーガラスの感染に使用した容量であり(通常100から200μ
l)、10nは希釈係数である。
【0083】 [組換えSFVレプリコンから発現するKUN構造タンパク質による、伝播性「
感染性」粒子へのKUNレプリコンRNAのパッケージング] KUNレプリコン構造体C20repは、僅か10から20%の細胞にしかう
まくに形質移入できないため、より形質移入効率の高いKUNレプリコンを使用
して、二重に形質移入する細胞へのパッケージングを試みた(すなわち、KUN
レプリコン、およびKUN構造タンパク質を発現する組換えSFVレプリコン)
。これにより、レプリコン構造体C20DXrepを使用するBHK21細胞へ
の形質移入効率は約80%まで顕著に改善し、これを全てのパッケージング実験
に使用した。上記したように、パッケージング実験の全細胞培養液は、ろ過して
大きな膜断片を除去し、RNaseAで処理して裸RNAを除去した。
【0084】 初期の同時形質移入実験は、C20DXrepRNAおよび、KUN構造タン
パク質を発現するSFV RNAの同時期の形質移入では、感染性粒子は検出さ
れないことを示した。その結果、エレクトロポレーション間に12時間またはそ
れ以上の遅延期間を次の実験では使用して、KUNレプリコンが、SFV RN
Asのエレクトロポレーション前に蓄積できるようにした。C20DXrepR
NAを用いた最初のエレクトロポレーションから27時間後、および組換えSF
V RNAを用いた第二のエレクトロポレーションから26時間後に集めた組織
培養液を用いて感染させたBHK細胞のIFおよびノーザンブロット解析により
、2つのSFV RNA、SFV−prMEおよびSFV−Cを用いて得られた
ものと比較して、単一のSFV−prME−C RNAを使用した場合の方が高
いパッケージング効率が示された(図6Aのパネル1および2、並びに図6Bの
レーン1および2をそれぞれ比較)。有意には、IFおよびノーザンブロット解
析により、複製適格性SFV RNAを含む、放出感染性粒子は、SFV−pr
ME−C RNA単独、またはSFV−prMEとSFV−C RNAsは、K
UNレプリコンRNAの前記の形質移入体と共に(図6C、レーン2および3)
、または伴わずに形質移入した場合、全く産生されないことが示された。これら
の結果により、挿入KUN構造遺伝子を含む組換えSFVレプリコンRNAは、
KUN構造タンパク質によりパッケージングできず、従って、パッケージングは
KUN RNAに特異的であることが明らかに実証された。また、パッケージ化
KUNレプリコンRNAを含む感染性粒子は、SFV−prME RNAのみを
C20DXrepRNAを用いるパッケージング実験に使用した場合には、全く
検出されず(図6Aのパネル3)、これは、Cタンパク質の同時発現は、分泌感
染性粒子の形成には絶対に不可欠であることを実証する。
【0085】 SFV−prME−C RNAを用いる同時形質移入実験におけるC20DX
repRNAの効率的パッケージングの条件を最適化するために、エレクトロポ
レーション間の時間を変えて(図7A)、第二のエレクトロポレーションと感染
性粒子の回収の時間を変えて(図7B)、実験した。初めに、2つのエレクトロ
ポレーション間の時間の最適化を、感染性粒子の捕集の時間を一定にして研究し
た。等量の細胞を、C20DXrepRNAを用いた最初のエレクトロポレーシ
ョン後に細胞培養皿に接種し、細胞をその後、12時間、18時間、24時間、
または30時間のインキュベート間隔でSFV−prME−C RNAを用いて
エレクトロポレーションした。次いで、培養液を、第二のエレクトロポレーショ
ンから24時間後に各皿から回収し、連続希釈を使用してBHK21細胞を感染
した。抗NS3抗体を用いたこれらの細胞のIF解析により、エレクトロポレー
ション間の12時間から24時間に感染性粒子の漸増的蓄積が示され、最も高い
力価は、初期形質移入細胞の2×106個から、24時間で、3.8×106個の
感染性粒子に到達した(図7A)。標識KUN特異的cDNAプローブを用いた
感染細胞からの全RNAのノーザンブロット解析により、KUNレプリコンRN
AないしSFV−prME−C RNAの最適時間間隔は、18時間ないし30
時間であることが示された(図7A)。エレクトロポレーション間の間隔が、3
6時間および48時間に延びた場合、産生された感染性粒子の収量は減少した。
【0086】 別々の研究において、BHK細胞を、C20DXrepRNAを用いたエレク
トロポレーション後、30時間目に、SFV−prME−C RNAを用いてエ
レクトロポレーションし、1つの60mm培養皿に接種した。次いで、培養液の
1つのアリコート(全3ml中1ml)を、第二のエレクトロポレーションから
24時間、30時間および42時間目に集めた。各アリコート除去後の残りの培
養液の容量を、新鮮な培地を加えることにより元の容量に調整し、細胞を再イン
キュベートした。次いで、集めたアリコートを使用して、BHK細胞を感染し、
これらの感染細胞から24時間目に回収した全細胞RNAを、次いで、抗NS抗
体を用いるIF解析並びに標識KUN特異的cDNAプローブを用いるノーザン
ブロットハイブリダイゼーションを使用して、相対量の増幅KUNレプリコンR
NAについて解析した。ノーザンブロット解析により検出した、SFV−prM
E−C RNAを用いた第二のエレクトロポレーションから24時間から42時
間後の増幅KUNレプリコンRNAの漸増(図7B)は、抗NS3抗体を用いた
新しく感染した細胞のIF解析により示される放出感染性粒子の増加と一致した
【0087】 別々の実験において、我々は、prME遺伝子並びにKUNコアタンパク質の
最初の105個のアミノ酸を正確にコードしているC遺伝子を発現する、SFV
レプリコンRNA SFV−prME−C105を使用したパッケージングの効
率と、prME遺伝子並びにKUNコアタンパク質の最初の107個のアミノ酸
とベクター由来の過剰の4個のアミノ酸をコードするC遺伝子を発現する、SF
V−prME−C RNAのそれとを比較した(図2参照)。キャプシド形成K
UNレプリコン粒子の回収量が、これらの2つのRNAのいずれかを使用して得
られ(データは示していない)、これは、SFV−prME−C RNA(図2
参照)から発現したコアタンパク質に存在する過剰の6個のアミノ酸は、そのパ
ッケージング効率を妨害しなかったことを示唆する。その結果、両方のRNAを
、キャプシド形成粒子の効率的な産生に使用できる。
【0088】 [感染性粒子の特性評価] C20DXrepおよびSFV−prME−C105RNAを用いて形質移入
した細胞の培養液に分泌された感染性粒子は、事実、KUN構造タンパク質を取
込んだウイルス様粒子であることを証明するために、ウイルス中和試験を実施し
た。既知の中和活性を有するKUN Eタンパク質に対するモノクローナル抗体
の反応混液の1/10希釈と共に、37℃で組織培養液を1時間インキュベート
すると、ほぼ完全に感染性が消失したが(図8Aのパネル1)、一方、抗体の非
存在下、類似の条件下でインキュベートした対照サンプルには感染性の消失は全
く観察されなかった(図8Aのパネル2)。抗体と共にインキュベートを室温ま
たは4℃で実施した場合、類似の結果が得られた。
【0089】 感染性粒子は、ペレット化により濃縮できることを示すために、同時形質移入
細胞の清澄培養液を、超遠心にかけた。超遠心後のペレットおよび上清を使用し
て、BHK細胞を感染させ、これを後(24時間目)に抗NS3抗体を用いてI
Fにより解析した場合、実質上全ての感染性粒子が、ペレット化材料に存在して
いた(図8Bのパネル1と2を比較)。
【0090】 組換え感染性粒子における、タンパク質を同定し、KUNレプリコンRNAの
存在を検出するために、それらを、抗E抗体を使用して同時形質移入および放射
標識した細胞の培養液から洗浄剤の非存在下で免疫沈降させた。免疫沈降サンプ
ルの半分を、SDSポリアクリルアミドゲルでの分離に使用し、片方の半分を、
タンパク質キナーゼK消化によるRNAの抽出に使用した。ポリアクリルアミド
ゲルのラジオオートグラフィーにより、連続的にC20DXrepおよびSFV
−prME−C RNAを用いて形質移入するか、またはKUNウイルスを用い
て感染させた細胞から集めた培養液の免疫沈降物におけるE、prMおよびCタ
ンパク質の存在が示された(図8C、それぞれレーン1および3)。Eおよびp
rMタンパク質が、SFV−prME−C RNAのみを用いて形質移入した細
胞の培養液から免疫沈降したが、Cタンパク質は全くせず(図8C、レーン2)
、これは、KUNレプリコンRNAないしKUN Cタンパク質の特異的相互作
用が、分泌感染性粒子の会合には必要であることを示唆する。分泌フラビウイル
スはしばしば、図8Cに観察されたように、有意な量の非切断prMを含むこと
に注意されたい。
【0091】 免疫沈降物から抽出したRNAは、逆転写し、KUN特異的プライマーを使用
してPCR増幅した。推定サイズ(〜700bp、NS2A領域)のDNAフラ
グメントが、図6のように連続的にC20DXrepおよびSFV−prME−
C RNAの両方を用いて形質移入するか(図8D、レーン2)、またはKUN
ウイルスを用いて感染した(図8D、レーン4)細胞から集めた培養液の免疫沈
降物から抽出したRNAのRT−PCR反応で観察された。RT−PCR産物は
、SFV−prME−C RNAのみを用いて形質移入した細胞から集めた培養
液の免疫沈降物から抽出したRNAからは全く得られなかった(図8D、レーン
3)。
【0092】 これらの解析は、パッケージング実験から回収した感染性RNAは、KUN構
造タンパク質によりキャプシド形成した粒子に明白にパッケージングされること
を確立した。
【0093】 レプリコンRNAを含むパッケージ化粒子のさらなる特性評価を、沈殿解析に
より実施した。KUNビリオンと平行して(両方共、超遠心により濃縮)、それ
らを、5から25%スクロース密度勾配により沈殿させた。0.5ml画分を集
め、希釈し、KUNビリオンでは18時間目に、レプリコン粒子では24時間目
に抗NS3抗体を使用して、IFアッセイにより感染性についてアッセイした(
図9Aの説明文参照)。レプリコン粒子の最大感染性は、画分5から7に濃縮さ
れ、ピーク力価は〜1.3×105IU/ml(画分6)であり、一方、感染性 KUNビリオンは、画分2から4にほとんど濃縮し、ピーク力価は〜2.8×1
7IU/ml(画分3は図9A)であった。各勾配からのこれら3つの画分を 合わせ、抗E抗体と共にインキュベートし、ビリオンおよびキャプシド形成粒子
を凝集し、電子顕微鏡用に超遠心により濃縮した(実験の詳細については図9B
の説明文参照)。勾配沈殿結果から期待されるように(図9A)、キャプシド形
成レプリコンRNAを含む粒子は、KUNビリオンよりも小さく、ビリオン粒子
の直径〜50nmと比べ直径〜35nmであった(図9B)。レプリコンおよび
ビリオン粒子の両方が、球形でサイズが均一であるように見え、表面の詳細は、
いくつかの抗E抗体分子の付着のために、解像されなかった(図9B)。
【0094】 [実施例3] [修飾KUNレプリコンベクターの構築および異種遺伝子の発現] [細胞] BHK21細胞を、10%ウシ胎児血清(FBS)を補充したダルベッコ修飾
最少必須培地(DMEM、ギブコ BRL社製)中で増殖させた。ベロ細胞を、
5%FBSを補充したM199培地(ギブコ BRL社製)中で増殖させた。
【0095】 [プラスミドの構築] [(1)20DXrepNeo] レプリコン発現BHK細胞(repBHK)の産生に使用したジシストロン性
レプリコン構造体C20DXrepNeoは、Ires−Neoカセットを、ポ
リタンパク質終結コドンの3'UTR25ヌクレオチド下流にクローニングする ことにより、C20DXrepから調製した。KUN配列のヌクレオチド102
60から10422、続いてIRES−NeoカセットおよびKUN配列の最後
の522個のヌクレオチドを示すΔME/76Neoプラスミド(Khromy
khおよびWestaway、J.Virol.1997、71:1497−1
505)からのXmaI−XhoIフラグメントを使用して、C20DXrep
構造体のXmaI10260からXhoI11021フラグメントを置換した。IRES−
Neoカセットは、初めに哺乳動物発現ベクターplresNeo1(S.Re
esにより提供された、pCIN1の誘導体(Rees et al.、Bio
Techniques、1996、20:102−110))由来であった。
このIRES−NeoカセットにおけるIRESエレメントのC末端のヌクレオ
チド配列は、Neo発現レベルを減少させるために著者により修飾され、従って
、この(plresNeo1)ベクターおよび高濃度の抗生物質G418を使用
した場合に高レベルの挿入遺伝子のみを発現する細胞が選択される。
【0096】 [(i)C20DX2ArepおよびC20DX2ArepNeo.] KUNレプリコンベクター、C20DXrepから発現した異種遺伝子のサイ
トゾル切断を確かめるために、C20DXrepNeo構造体を、KUNポリタ
ンパク質オープンリーディングフレームを保持する各プラスミドにおける、KU
N Cの最初の20個のアミノ酸ないしKUN Eタンパク質の最後の22個の
アミノ酸に、食物、および口腔疾病ウイルス(FMDV−2A)の2Aオートプ
ロテアーゼをコードする配列を挿入することにより修飾した(C20DX2Ar
ep、図10A)。FMDV−2Aペプチドは、19個のアミノ酸の特異的配列
を示し、これはそれ自体グリシン−プロリンジペプチド間のC末端で切断し、人
工的ポリタンパク質の切断を仲介するために使用されてきた。KUNレプリコン
cDNA構造体C20DX2ArepおよびC20DX2ArepNeo(図1
0A)は、プラスミドpT3CAT2A/NAmodII(Percy et al., J.Virol., 1994, 68: 4
486-4492, Peter Paleseから得る)からPCR増幅したFMDV−2A配列を、
MluI−SpeI制限部位が取込まれた正プライマーおよびEagI−Mlu
I制限部位が取込まれた逆プライマーを使用して、前記したC20DXrepお
よびC20DXrepNeoプラスミドのAscI部位にクローニングすること
によりそれぞれ調製した(図10A)。高適合度のPfuDNAポリメラーゼ(
ストラタジーン社製)を、全PCR反応に使用した。
【0097】 外来遺伝子のクローニングのための2つの特異的な部位もまた、これらのベク
ターに取込んだ。それは、(1)Cタンパク質の最初の20個のアミノ酸ないし
2A配列のSpeI部位、および(2)2A配列ないしKUNレプリコン配列の
残りの部分とのEagI部位である。SpeI部位へのクローニングにより、K
UNポリタンパク質配列の残りの部分からのC20−FG−2A融合タンパク質
の正確な切断が確実となる。EagI部位へのクローニングにより、正確なN末
端切断が可能となるが、それはEタンパク質の22aaに融合したC末端は有す
る。
【0098】 [(iii)C20DX/CAT/2ArepおよびC20DX/CAT/2A
repNeo.] FMDV−2A−CAT配列は、MluI制限部位が取込まれたFMDV−2
A増幅逆プライマーおよび正プライマーと同じものを使用して、プラスミドpT3C
AT2A/NAmodII(Percy et al.、J.Virol.1994、68:4486-4492)からPCR増幅し、 C20DXrepおよびC20DXrepNeoプラスミドのAscI部位にク
ローニングし、それぞれ、C20DX/CAT/2ArepおよびC20DX/
CAT/2ArepNeo構造体を得た(図10B)。
【0099】 [(iv)C20DXIRESrepおよびC20DX/CAT/IRESre
p.] C20DXIRESrepは、ΔME/76Neoプラスミド(Khromykhおよ
びWestaway、J.Virol.、1997、71:1497-1505)からPCR増幅したEMCV IR ES配列を、AscI(正プライマー)およびMluI(逆プライマー)制限部
位を取込んだ適当なプライマーを使用して、C20DXrepプラスミドのAs
cI部位にクローニングすることにより構築した。C20DX/CAT/IRE
Srep構造体は、MluI制限部位が取込まれたプライマーを使用して、プラ
スミドpT3CAT2A/NAmodII(Percy et al.、J.Virol.1994、68:4486-4492)からPC R増幅したCAT遺伝子を、C20DXIRESrepプラスミドのAscI部
位にクローニングすることにより調製した(図10C)。
【0100】 [(v)C20DX/GFP/2Arep、C20DX/GFP/2ArepNeo、C20DX/hcvCORE160/2Arep、C20DX/
hcvCORE191/2Arep、C20DX/hcvNS3/2Arep、C20DX/VSV-G/2Arep、C20DX/β-GAL/2Are
p.] 全てのこれらの構造体(図10B)は、以下のように類似の方法で調製した。
異種遺伝子は、SpeIおよび/またはXbaI制限部位が取込まれたプライマ
ーを使用して(プライマーの配列は、対応する著者から得られる)、対応するプ
ラスミドからPCR増幅し、C20DX2ArepまたはC20DX2Arep
NeoのSpeI部位にクローニングした(図10A)。上記遺伝子のPCR増
幅のためのプライマーは、GFP−pEGFP(クロンテック)、hcvCOR
E−pcDNA3/HCV−CORE(Eric Gowans、Sir Albert Sakzewski Vir
us Research Center、Brisbaneから得る)、hcvNS3−p3B−271(E ric Gowansから得る)、VSV-G-pHCMV19(Michael Bruns、Heinrich-Pet
te-Institute、University of Hamburg)、β-GAL-pSFV3/LacZ(ギブコ BRL社 製)であった。
【0101】 [RNA転写およびエレクトロポレーション] 組換えKUNレプリコンRNA転写物は、XhoIで線形化した対応する組換
えKUNレプリコンプラスミドDNAから、またはSpeIで線形化したSFV
−prME−C105プラスミドから、SP6 RNAポリメラーゼを使用して
調製した。RNAのBHK21細胞へのエレクトロポレーションは、実施例1に
記載の方法に従って実施した。
【0102】 [免疫蛍光解析] エレクトロポレーションまたは感染細胞の免疫蛍光(IF)解析は、発現タン
パク質に特異的な抗体またはKUN抗NS3抗体を使用して、記載の通りに実施
した。ウサギポリクローナル抗CAT抗体は、5プライム→3プライム(ボウル
ダー、コロラド、米国)から購入し、ウサギポリクローナル抗VSV−G抗体は
、Michael Bruns(Heinrich-Pette-Institut、Hamburg、Germany)から得、ヒト抗H
CVポリクローナル血清は、Eric Gowans(Sir Albert Sakzewski Virus Researc
h Centre、Brisbane、Australia)により提供された。KUN抗NS3抗体の調製 および特性評価は前記した(Westaway et al.、J.Virol.、1997、71:6650-6661)。
【0103】 [インサイチューのβ−ガラクトシダーゼ染色およびβ−ガラクトシダーゼアッ
セイ] C20DX/β−GAL/2ArepRNAを用いてエレクトロポレーション
するか、またはキャプシド形成C20DX/β−GAL/2ArepRNAを含
むVLPを用いて感染したBHK21細胞のX−gal染色、並びに細胞溶解液
におけるβ−ガラクトシダーゼ活性の決定を、実質的に製造に記載したように、
市販のβ−GAL酵素アッセイ系キット(プロメガ社製、マディソン、ウィスコ
ンシン、米国)を使用して実施した。
【0104】 [CATアッセイ] TRCATおよびC20DX/CAT/2ArepRNAsを用いてエレクト
ロポレーションするか、またはキャプシド形成C20DX/CAT/2Arep
RNAを含むVLPを用いて感染した後のBHK21細胞の可溶化液の、または
C20DX/CAT/2ArepNeoRNAを発現する安定な細胞系のCAT
活性は、前記したようにTLSまたはLSCアッセイを使用して決定した(Khro
mykhおよびWestaway、J.Virol.、1997、71:1497-1505)。
【0105】 [キャプシド形成粒子の調製およびその力価の決定] CAT、GFPおよびVSV−Gタンパク質を発現する組換えVLPの調製お
よびその力価の決定は、実施例1に記載のように実施した。
【0106】 [異種産物の発現の最適時間] この系を使用して異種産物の発現のレベルおよび最適時間を推断するために、並
びに、複製に対する挿入配列のサイズの効果および得られた組換えKUNレプリ
コンRNAのパッケージング効率を評価するために、CAT(218アミノ酸)
、GFP(237アミノ酸)、およびβ−Gal(1017aa)遺伝子を発現
するKUNレプリコンを、C20DX2Arepベクターに調製した(図10B
)。加えて、CAT遺伝子はまた、C20DX/CAT/IRESrep RN
Aを産生するC20DXIRESrepベクターに挿入した(図10C)。我々
の系における発現糖タンパク質の適切なグリコシル化を実証するために、VSV
Gグリコプロテインを発現するC20DX/VSV−G/2Arep構造体(
図10B)を調製した。エレクトロポレーションしたBHK21細胞におけるこ
れらの遺伝子の発現は、初めに、CATおよびVSV−Gタンパク質のための特
異的な抗体を用いたIF解析により(図11A)、GFPタンパク質のための生
非固定細胞の蛍光解析により(図11Bのパネル1)、およびβ−Galタンパ
ク質のためのX−gal染色により(図11Bのパネル2)実証された。これら
の実験における発現している細胞の比率は、エレクトロポレーションから、24
から48時間後に、C20DX/CAT/IRESrep RNAの〜10%、
C20DX/β−Gal/2Arep、C20DX/VSV−G/2Arepお
よびC20DX/CAT/2Arep RNAsの〜20%から、C20DX/
GFP/2A RNAの〜50%まで変化した(データは示していない)。別々
の実験において、〜80から90%の細胞を、C20DX/β−Gal/2Ar
epRNAを用いて形質移入した。
【0107】 [HCVタンパク質の発現] KUNレプリコン系を使用してHCVタンパク質を発現させるために、オース
トラリアのHCV単離物(TrowbridgeおよびGowans、Arch.Virol.、1998、143:501-
511)のコアおよびNS53遺伝子を、レプリコンベクターC20DX2Are pを使用して発現させた。ほとんどのHCV NS53細胞毒性T細胞エピトー
プを含む、HCV NS3遺伝子の切断短縮形(アミノ酸183から617をコ
ード)を、C20DX2Arepベクターにクローニングした。組換えC20D
X/hcvNS3/2Arep RNAのBHK21細胞への形質移入により、
形質移入細胞の〜20から30%にHCV NS3遺伝子の発現が検出された(
図11Cのパネル2)。HCVコア遺伝子は、2つの形で発現した:全長遺伝子
(191個のアミノ酸をコード、C20DX/hcv−flコア/2Arep
RNA、図10B)および切断短縮遺伝子(最初の160個のアミノ酸をコード
、C20DX/hcv−trコア/2Arep RNA、図10B)。両方のR
NAのBHK21細胞へのエレクトロポレーションにより、形質移入細胞の〜6
0から70%にHCVコアタンパク質が(データは示していない)、ヒト抗HC
V抗血清を用いたIFの強度により判断したところ、類似したレベルで発現され
た(図11C、パネル3および4)。有意には、他の系でのHCVコアの異なる
形の発現に関する報告と類似して、KUNレプリコンベクターから発現した切断
短縮HCVコアは、核に局在したが、全長のコアは局在しなかった(データは示
していない)。
【0108】 [KUNレプリコンベクターを使用した異種タンパク質の発現、プロセシングお
よびグリコシル化の動態] 対応する組換えレプリコンRNAsのBHK21細胞へのエレクトロポレーシ
ョン後、2つの異なるサイズのリポーター遺伝子CAT(218個のアミノ酸)
およびβ−Gal(1017個のアミノ酸)の発現動態を、適当なリポーター遺
伝子アッセイにより比較した。複製KUNレプリコンRNAの検出に関する以前
の結果と類似して、両方のリポーター遺伝子の検出可能な発現に約10から16
時間の遅延が観察された(図12)。エレクトロポレーションした細胞をさらに
インキュベートすると、CATタンパク質は迅速に蓄積し、形質移入後から30
時間で最大に達し(図12A)、一方、β−Galタンパク質の蓄積は、僅かに
遅延し、形質移入後から、36から40時間で最大に達した(図12B)。平行
実験において、SINレプリコンからのCAT遺伝子の発現(図12AのTRC
AT)およびSFVレプリコンからのβ−GAL遺伝子の発現(図12BのSF
V3/LacZ)は、形質移入後初期に(6から8時間)最大レベルに達し、実
験中ほぼ同じレベルを維持した。同量のアルファウイルスレプリコンRNAおよ
び対応するKUNレプリコンRNAを用いてエレクトロポレーションした細胞に
おけるCATおよびβ−GAL遺伝子の発現の最大レベルは類似していた(図1
2AおよびB)。β−GAL発現の定量解析により、106個の初期形質移入細 胞あたり、〜6から7μgおよび〜7から8μgのβ−GALタンパク質が、そ
れぞれ、エレクトロポレーションしたC20DX/β−GAL/2Arepおよ
びSFV3/LacZ RNAsの〜5μgから産生されたことが示された(図
12B)。重要なことには、SFVレプリコンRNAからのβ−GALを発現す
る細胞の大量破壊とは対照的に(データは示していない)、KUNレプリコンか
らのβ−GALを発現する細胞は極めて健康に見えた(例えば図11B参照)。
【0109】 エレクトロポレーションした細胞において組換えKUNレプリコンRNAの翻
訳中に、FMDV−2Aプロテアーゼにより仲介される適切なタンパク質分解性
切断が生じるがどうかを検証するために、C20DX/CAT/2Arep R
NAから発現する放射標識タンパク質産物のサイズを、抗CAT抗体を用いる放
射免疫沈降法(RIP)解析を使用して検証した。C20/CAT/2A融合タ
ンパク質(257個のアミノ酸)の推定サイズに相当する〜30kDaの強い放
射標識バンドが観察され(図13A、レーン1)、これは、FMDV−2A切断
が実際に生じたことを示唆する。C20/CAT/2A/22E融合タンパク質
(286個のアミノ酸)の推定サイズに相当する〜33kDaの非常に弱いバン
ドの存在もまた観察され(図13A、レーン1)、これは、FMDV−2Aプロ
テアーゼによる切断は完全ではなかったことを示唆する。しかし、これらの2本
のバンドの相対強度を比較解析することにより、ほとんどの融合タンパク質(〜
95%から98%)が効率的に切断したことが明らかに実証された。22Eなか
らNS1の間の切断は(図10A)、細胞性シグナルペプチドプチダーゼにより
仲介されることを記載する。
【0110】 ジシストロン性KUNレプリコンベクターC20DXIRESrepからの異
種遺伝子の発現および適切なプロセシングは、C20DX/CAT/IRESr
ep RNA(図13A、レーン2)を用いて形質移入したBHK21細胞の可
溶化液からの抗CAT免疫沈降物における、C20CATタンパク質(240個
のアミノ酸)の推定サイズに相当する〜27.5kDaの放射標識バンドの検出
により実証された。KUNレプリコンから発現したVSV−Gグリコプロテイン
のグリコシル化は、C20DX/VSV−G/2Arep RNAを用いて形質
移入したBHK21細胞の放射標識可溶化液から免疫沈降した、エンドグリコシ
ダーゼF処理VSV−Gタンパク質のサイズの減少の観察により実証された(図
13Bのレーン1と2を比較)。
【0111】 [組換えKUNレプリコンRNAの偽感染性ウイルス様粒子へのパッケージング
] 比較的高いレベルの異種遺伝子発現が、組換えKUNレプリコンRNAのエレ
クトロポレーション後にBHK21細胞で達成されたが、異なる細胞系の形質移
入の効率は著しく変化することはよく知られている。その結果、発現に使用でき
る細胞の範囲を広げるために、キャプシド形成組換えレプリコンRNAsを含む
、ウイルス様粒子(VLP)のストックを調製することが望ましかった。本発明
により、KUNレプリコンRNA並びにKUN構造遺伝子を発現するSFVレプ
リコン RNA SFV−prME−C105を用いた連続的な形質移入を使用
して、KUN構造タンパク質によりキャプシド形成されたKUNレプリコンRN
Aを含むVLPの産生が可能となる、異種パッケージング系が開発された。最も
高い力価のVLPは、SFV−prME−C105 RNAを用いた第二のエレ
クトロポレーションを、KUNレプリコンRNAの最大複製時に実施した場合に
達成された(〜24から27時間の遅延)。その結果、組換えKUNレプリコン
RNAを用いたパッケージング実験では、SFV−prME−C105RNAを
用いた第二のエレクトロポレーションを、組換えKUNレプリコンRNAの最大
複製が推定される時間に実施した(時間間隔については図14の説明文参照)。
【0112】 実質的に全ての組換えレプリコンRNAを、効率は異なるが、VLPにパッケ
ージングした(図14)。最も低い効率のパッケージングが、HCVコアタンパ
ク質を発現するレプリコンRNAで得られ(〜103感染単位(IU)/ml、 結果は示していない)、これは、HCVコア遺伝子配列またはそのタンパク質産
物が、組換えKUNレプリコンRNAのキャプシド形成を強く妨害することを示
唆する。他の組換えRNAを用いてパッケージング実験で回収した細胞外VLP
の力価は、感染性アッセイに使用した細胞の型(ベロまたはBHK21)および
挿入配列に応じて、全て105から106IU/mlの範囲であった(結果は示し
ていない)。一般に、感染性アッセイをBHK21細胞よりもベロ細胞で実施し
た場合に、およびパッケージングを高い初期形質移入/複製効率を有する組換え
KUNレプリコンRNAを用いて実施した場合に、より高い力価が得られた。類
似の量の感染性VLPがまた、形質移入細胞の可溶化液から回収された(結果は
示していない)。
【0113】 [C20DX2ArepNeoベクターを使用したCATおよびGFP遺伝子を
発現する安定な細胞系の確立] 異種遺伝子を発現する安定な細胞系の確立のためのジシストロン性KUN−N
eoレプリコンベクターの有用性を実証するために、CATおよびGFP配列を
、C20DX2ArepNeoベクターのSpeI部位にクローニングすること
により、2つの構造体、C20DX/CAT/2ArepNeoおよびC20D
X/GFP/2ArepNeoを調製した(図10AおよびB)。得られたRN
AsのBHK21細胞への形質移入、および続けてこれらの細胞を1mg/ml
G418(ジェネチシン(Geneticin))を補充した培地中でインキュベートす ることにより、CATおよびGFP遺伝子を発現する細胞が急速に濃縮された(
それぞれ、repCAT−BHKおよびrepGFP−BHKについては図15
に示す)。全細胞個体群のほとんどの細胞が、比較的高レベルの異種タンパク質
を産生していた(例えば図15A参照)。重要には、発現レベルは、さらなる細
胞の継代中にも安定であり続けた(図15Bの継代6および17でのrepCA
T−BHK細胞のCAT発現を比較)。
【0114】 上記の例により、非細胞変性フラビウイルスKUNレプリコンベクターは哺乳
動物細胞における異種遺伝子の一過性または安定な発現に使用できることが示さ
れる。それらはまた、異種遺伝子を発現する組換えKUNレプリコンRNAが、
KUN構造遺伝子を発現するSFVレプリコンRNAを用いて続けて形質移入す
ることにより、偽感染性ウイルス様粒子にキャプシド形成できることを示す。こ
れらのウイルス様粒子は、組換え自己複製RNAを、広範囲の細胞または動物に
送達するために使用でき、よって異種タンパク質が長期に産生される。重要なこ
とには、開発したパッケージング系の異種性質のために、感染性ウイルスを産生
するKUNないしSFV RNAの組換えは全く生じ得ない。
【0115】 KUNレプリコンベクターを使用して産生された異種タンパク質の量は、アル
ファウイルスレプリコンベクターを使用して報告されたものより少ないが、アル
ファウイルスレプリコンと比べてKUNレプリコンの複製は、細胞において全く
細胞変性効果を生じなかった。この非細胞変性性質およびKUNレプリコン複製
の持続により、IRES−NeoカセットをC20DX2Arepレプリコンの
3'UTRに挿入することにより異種遺伝子を連続的に発現する安定な細胞系の 産生のためのベクターの開発が可能となった。このような選択ベクター(C20
DX2ArepNeo)を使用して、GFPおよびCAT遺伝子を連続的に発現
する安定なBHK細胞系が、抗生物質G418による形質移入細胞の選択により
迅速に確立された。確立された細胞系におけるこれらの遺伝子の発現は、少なく
とも17継代において同レベルに維持された。
【0116】 [実施例4] [ユビキチン遺伝子を含むレプリコンベクターの構築] マウスユビキチン遺伝子は、プラスミドpRB269(Baker et a l.、JBiolChem269:25381−25386)から、特異的なク
ローニング部位(図16A参照)を取込んだ適当なプライマーを使用してPCR
増幅した。次いで、5'末端にXbaI部位および3'末端にSpeI部位を含む
得られたPCRフラグメントを、C20DX2ArepプラスミドのSpeI部
位にクローニングし(図10A参照)、C20DXUb2Arepベクターを産
生した(図16)。従って、目的の遺伝子を、C20ないしユビキチンまたはユ
ビキチンないしFMDV2Aプロテアーゼ配列のいずれかにクローニングできる
(図16A)。異種配列をC20ないしユビキチンに挿入した場合、得られる産
物は、プロテオソーマへ効率的に標的化する、N末端でC20と、およびC末端
でユビキチンと融合したものとなろう。異種配列をユビキチンないしFMDV2
Aに挿入した場合、得られる産物は、正しく処理されたN末端を有するであろう
が、C末端に融合したFMDV2Aペプチドを含むだろう。C20DXUb2A
repRNAのBHK21細胞への形質移入により、C20DXrepRNAの
複製と類似した効率を有する複製が生じた(図16B)。
【0117】 [実施例5] [HDV抗ゲノムリボザイム配列を有する修飾クンジンレプリコンベクター] 標準3'末端を有するKUNレプリコン転写物を産生するために、我々は、肝 炎デルタウイルス(HDV)抗ゲノムリボザイム配列(Perrottaおよび
Been、1991、Nature(London)350:434−436)
、次いでサルウイルス40(SV40)ポリアデニル化シグナル(HDVリボ/
SV40ポリA)を、KUNレプリコン配列の最後のヌクレオチドのすぐ下流に
取込んだ(図17A)。デルタウイルスリボザイムは、インビトロ転写反応中ま
たは細胞への形質移入後にそれ自体が切断除去し、従って、KUNレプリコンR
NAの正確な3'末端が放出され、これはKUN RNA複製の効率的な開始に 重要である。KUNレプリコン配列の最後の1331ヌクレオチド、次いでHD
Vリボ/SV40ポリAカセットを含むフラグメントを、PfuDNAポリメラ
ーゼ(ストラタジーン社製)、適切なプライマーおよび2つのプラスミドDNA
pTMSV5A(Tom Macnaughton、Sir Albert Sakzewski Virus Research Ce
nter、Brisbane、Australiaから得た)およびC20DXrepを鋳型として使用 して、融合PCR反応(Karreman、1998、Bio Techniques 24:736-742)により産 生された。プライマーはNS5dGDD_F(KUN NS5配列、正)-5'-CT
G GTT AAC TGT GTG GTA AAG CCC TT-3';3'UTRHDV(KUN3'末端およびHDVリ
ボザイムの接合部)-5'-GAG AAC ACA GGA TCT GGG TCG GCA TGG CAT CT-3';SV40
pA#R(SV40ポリアデニル化シグナル、逆)-5'-GGC CTC GAG CAA TTG TTG TTG
TTA ACT T-3'であった。
【0118】 得られたPCR産物は、XmaI(5'末端)およびXhoI(3'末端)で消
化し、XmaI/XhoI消化C20DXUb2Arep DNAにクローニン
グし、C20DXUb2A_HDVrepベクターを産生した(図17A)。
【0119】 この構造体から転写した〜5から10μgRNAのエレクトロポレーションに
より、同量の親C20DXUb2ArepRNAを用いて形質移入した後に得ら
れた〜60%の陽性細胞と比較して、〜100%のBHK21細胞で効率的な複
製がなされた。
【0120】 [実施例6] [DNAを基本としたクンジンレプリコン発現ベクター] 対応するプラスミドDNAの形質移入後に、細胞性RNAポリメラーゼIIに
よるKUNレプリコンRNAのインビボ転写を可能とするために、我々は、サイ
トメガロウイルス最初期(CMV−IE)エンハンサー/プロモーター領域をK
UNレプリコン配列のすぐ上流に挿入することにより、現存するKUNレプリコ
ンベクターC20DXUb2A_HDVrepを修飾した。CMV−IEプロモ
ーター配列、次いでKUNレプリコン配列の5'末端を含むフラグメントを、P fuDNAポリメラーゼ、適切なプライマーおよびpCI(プロメガ)およびC
20DXUb2ArepプラスミドDNAを鋳型として使用して、融合PCR反
応(Karreman、1998、Bio Techniques 24:736-742)で産生した。プライマーは、 CMV_F(CMV IEプロモーター、正)-5'-GCG CTT AAG ACA TTG ATT AT
T GAC TAG TTA-3';CMV5'UTR(CMVプロモーターおよびKUN配列の5'UTR
の接続部)-5'-CGT TTA GTG AAC CGA GTA GTT CGC CTG TGT GA-3';FMDV2AR(F MDV−2Aオートプロテアーゼ配列、逆)-5'-GTG ACG CGT CGG CCG GGC CCT
GGG TTG GA-3'であった。得られたPCR産物は、EagI(3'末端)で消化し
、NruI(平滑)/EagI消化C20DXUb2A_HDVrepプラスミ
ドにクローニングし、pKUNRep1ベクターを産生した(図18A)。SV
40ポリA配列は、HDV抗ゲノムリボザイム配列の下流に前もって取り込み(
図17A参照)、RNAポリメラーゼIIによる転写の終結を確認した。
【0121】 FuGENE6形質移入試薬(ベーリンガーマンハイム)を使用したプラスミ
ドDNA pKUNRep1のBHK21細胞への形質移入により、形質移入か
ら42時間目に、KUN NS3タンパク質(複製KUNレプリコンRNAの指
標)の発現の検出に成功した(図18B)。
【0122】 [実施例7] [キャプシド形成C20DX/GFP/2ArepRNAを含む組換えKUN
VLPを用いて鼻腔内免疫化後のマウス肺上皮におけるGFPの発現] 2匹のBALB/cマウスを、GFPを発現する組換えKUN VLPの〜1
6IU/マウスを用いて免疫化した(VLP調製およびその力価の決定の詳細 については実施例3参照)。マウスを免疫化する前に、腹膜内経路を介して、ケ
タミン/キシラジン(マウス重量20gあたり100μl)を用いて麻酔した。
免疫化後2日および4日目に、マウスをCO2を用いて安楽死させ、その肺を集 め、PBSで濯ぎ、4%パラホルムアルデヒド中で2から4時間4℃で固定した
。肺はまた、対照非免疫化マウスから同法を使用して集めた。全標本はパラフィ
ン包埋し、ミクロトームで〜5ミクロンに切片化し、顕微鏡スライドにのせ、F
ITCフィルターを使用して紫外線光下で解析した。強いGFP蛍光が、組換え
KUN VLPを用いて免疫化したマウスから調製した肺切片の気道路を裏打ち
する上皮細胞に観察されたが、対照マウスから調製した肺切片には観察できなか
った(図19)。これらの結果は、組換えKUN VLPを使用したインビボで
の異種遺伝子の効率的な送達および発現を明らかに実証する。
【0123】 [実施例8] [マウスのKUNレプリコンVLPの免疫原性特性] KUNレプリコンVLPの免疫原性特性を評価するために、3匹のBALB/
Cマウスを、パッケージ化したC20DX/GFP/2ArepRNAを含むV
LPの〜5×105IUを用いて皮内(尾の基底部に)免疫化した(実施例3参 照)。免疫化から2週間後、その血清を、精製GFPタンパク質を用いてエリザ
(ELISA)により抗GFP抗体の存在について解析した。各マウスにおける
50%終点滴定(エリザt50)の結果は、1番のマウスは1/200、2番のマ
ウスは1/130、3番のマウスは1/100であった。これらの結果は、KU
Nレプリコンベクターによりコードされた異種タンパク質への特異的体液性免疫
応答は、組換えKUN VLPを用いたわずか1回の免疫化から2週間後という
早さで発達できることを明らかに実証する。抗体応答は、第二の免疫化後に大き
く増強するであろうことが予期される。
【0124】 上記した原理、好ましい実施形態および実施例を含む本発明の前述の記載は、
本発明を説明するものであり、その範囲を限定するものではないことを理解され
たい。本発明として記載されたものの精神から逸脱することなく、本発明に変形
および変更を他者により施し得、この範囲内に該当するこのような全ての変形お
よび変化はそれを単に説明するためのものであることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
本発明のさらなる特徴は、以下の図面および実施例でより十分に記載される。
【図1】 全長KUN cDNAの構築および特異的感染性、ならびにKUNレプリコン
RNAを示す。全長および欠失された(レプリコン)構造体の模式的表示は、K
UNビリオンRNA(陰影ボックス)からRT−PCRによって得られた類似の
断片でのAKUNクローン(テキスチャードボックス)におけるcDNA断片の
構成的置換を示す。図面の右側のPFU力価は、BHK21細胞への転写された
RNAのエレクトロポレーション後に得られ、プラークアッセイによって測定さ
れた(これらの実験からの)平均を表す、精製された野生型KUN RNAの力
価は〜105から106PFU/μgRNAであった。 Bgl(89)、Sac
(1481)、Sph(2467)、Dra(8376)、Xho(11021
)は、KUN配列におけるヌクレオチド数を表す括弧中の数にて置換クローニン
グ使用される制限酵素部位を示す。Expand High Fidelity
PCRキット(Boehringer Mannheim社製)を用いて、F
LSDおよびFLSDX構造体における6895ヌクレオチドの示されたcDN
A断片を得るのに使用し、FLSDX中の「Pfu PCR」は、2645ヌク
レオチドのこのcDNA断片がPfu DNAポリメラーゼ(Stratage
ne)を用いて得られたことを示す。C20DXrepおよびC20DXrep
Neo構造体は、実施例1(C20Drep)および実施例4(C20DXre
pNeo)にて後記するごとくに調製した。塗りつぶしていないボックスはゲノ
ムの欠失された部分を表し、Iresは脳脊髄炎ウイルスRNAの内部リボソー
ムエントリー部位であり、Neoはネオマイシントランスフェラーゼ遺伝子であ
る。
【図2】 組換えSFV構造体の模式的表示を示す。全ての構造体における実線は多重ク
ローニング部位に近接するSFVレプリコンゲノムのセグメントを表し、塗りつ
ぶしていないボックスは示された挿入されたKUN構造遺伝子C、prMおよび
Eを示し、26SはサブゲノムSFVプロモーターの位置を示し、KUN pr
MおよびE遺伝子における塗りつぶしたまたは部分的に塗りつぶしたボックスは
、各々、疎水性シグナルおよびアンカー配列を表す。ヌクレオチド配列における
大文字は真性KUNヌクレオチドを示し、小文字はpSFV1ベクターに由来し
、またはKUN遺伝子のPCR増幅で使用したプライマーでコードされたヌクレ
オチドを示す。太い文字およびイタリック文字は開始(ATG)および終止(t
aa、tag)コドンを示す。矢印付きの数字はKUNポリタンパク質中のアミ
ノ酸位置を表す。Msc、Sma、Spe、BamおよびBglは特異的制限部
位を表す。星印は、これらの制限部位がクローニング手法の間に破壊されたこと
を示す。
【図3】 組換えSFV−CレプリコンによるKUN Cタンパク質の発現を示す。A)
KUN抗C抗体を用いるSFV−C RNA(SFC−C、パネル1、3および
5)での形質移入後18時間におけるBHK21細胞の免疫蛍光分析である。S
FV1(パネル2、4および6)は、pSFV1ベクターから調製した対照SF
V1 RNAで形質移入された細胞のIFを表す。パネル1および2における細
胞はアセトン固定についての略語であり、F+Meはホルムアルデヒド−メタノ
ール固定についての略語である。B)35Sメチオニン/システインでの代謝標識
およびSFV−CおよびSFV1形質移入BHK21細胞のCタンパク質に対す
る抗体(+抗C)での標識イムノ沈殿分析。形質移入後18時間における60m
m培養皿におけるBHK21細胞は、4時間、50μCi/mlの35Sメチオニ
ン/システインで継続的に標識した。標識した細胞溶解物および標識イムノ免疫
沈殿を調製し、試料を15%ポリアクリルアミドゲル中で電気泳動に付した。試
料容量はSFV−Cにおける500μlのうちの1μl、SFV1における30
0μlのうちの0.5μl、SFV−CおよびSFV1(+抗C)細胞溶解物双
方の160μlからの30μl標識イムノ免疫沈殿のうちの10μlであった。
点線は放射標識したKUN感染細胞溶解物における(頂部から底部へと)KUN
タンパク質NS5、NS3、E、NS4B、prM、NS2A、CおよびNS4
A/NS2Bの位置を示す。矢印はKUN Cタンパク質の位置を示す。数字は
低範囲プレ染色Bio−Radタンパク質標準の分子量を示す。これおよび以下
の図面は、150lpi分解におけるマッキントッシュ用のFotoLookソ
フトウェア(Agfa社製)を用いてArcusIIスキャナー(Agfa社製
)で全てのオリジナルのデータ(スライド、オート標識グラム等)をスキャンし
、続いてMicrosoftPowerPoint97ソフトウェアを用いてモ
ンタージュを組み立て、Epson photo qualityインクジェット
紙を用いて720から1440dpi分解にてEpsonStylusColo
r800プリンター上に印字することによって調製した。
【図4】 組換えSFVレプリコンによるKUN prME遺伝子の発現を示す。A)K
UNモノクローナル抗E抗体を用いる形質移入18時間後におけるSFV−pr
MEおよびSFV1形質移入BHK21細胞のIF分析である。(B)および(
C)は、SFV−prME形質移入BHK21細胞の、各々、KUNモノクロー
ナル抗E抗体でのパルス追跡標識および標識イムノ沈殿分析の結果を示し、ここ
に、CF(培養液)およびC(細胞)は追跡時間の間に回収した試料を表す。(
B)におけるレーン1ないし9および(C)は、12.5%SDSポリアクリル
アミドゲルで直接電気泳動させた(B)、または抗E抗体での標識イムノ沈殿、
続いての12.5%SDSポリアクリルアミドゲルでの電気泳動に付した(C)
同一試料を表す。レーン2および9は、対照SFV1 RNAでの形質移入後の
、各々、細胞流体および細胞からの4時間の追跡時間後に回収された試料を示す
。レーン3、4および5は、各々、追跡時間が1時間、4時間および6時間後に
回収した培養液試料を示し、レーン6、7および8は細胞からの対応する追跡し
た試料を示す。(B)において、培養液の合計700μlのうちの10μlおよ
び細胞溶解物の合計30μlのうちの5μlを電気泳動で使用した。(C)にお
いて、細胞溶解物の150μlから、または培養液の350μlから調製した免
疫沈殿の合計10μlを電気泳動で用いた。細胞溶解物についての乾燥ゲルの暴
露時間は培養液について1日および5日であった。(B)および(C)のレーン
1中の点線は、図2Bにおけるごとく、放射標識KUN細胞溶解物中のKUNタ
ンパク質を示す。数字は低い範囲の予備染色したBio−Radタンパク質標準
における分子量を表す。
【図5】 組換えSFV−prME−Cレプリコンによる3つのKUN構造タンパク質の
発現を示す。各々、テキサスレッド(TR)およびFITCコンジュゲーテッド
二次抗体にて、KUN抗C(パネル1)および抗E(パネル)抗体を用いるSF
V−prME RNAでの形質移入18時間後におけるBHK21細胞における
同一視野の二重IF分析。(B)および(C)においては、(B)および(C)
において、SFV−prME−C RNAでの形質移入18時間後の細胞を35
メチオニン/システインで1時間パルスした。引き続いて、細胞溶解物([B]
および[C]における「C」)の(合計600μlからの)300μlおよび異
なる追跡時間間隔(1時間、6時間および9時間)で回収した培養液([B]に
おいて「CF」)の(合計2mlからの)1mlをKUNモノクローナル抗E抗
体(B)またはKUN抗C抗体(C)いずれかで免疫沈殿した。免疫沈殿した試
料の10μl(30μlの合計からの)を12.5%(B)および15%(C)
SDSポリアクリルアミドゲルにて電気泳動した。(B)における点線は図2B
におけるごとく標識したKUN細胞溶解物中のKUNタンパク質を示す。(C)
における点線は、放射標識したKUN感染細胞溶解物における(頂部から底部に
かけて)KUNタンパク質prM、NS2A、CおよびNS4A/NS2Bを示
す。数字は低い範囲の予備染色したBio−Radタンパク質標識の分子量を示
す。
【図6】 組換えSFVレプリコンから発現されたKUN構造タンパク質によるKUNレ
プリコンRNAのパッケージングを示す。(A)まずC20DXrep RNA
および26時間後のSFV−prME−C RNA(パネル)(レーン1)での
、またはSFV−prMEおよびSFC−C RNA(パネル)での、SFV−
prME RNA(パネル)での形質移入26時間後にBHK21細胞から回収
した培養液で感染させたBHK21細胞のKUN抗NS3細胞でのIF分析を示
す。(B)および(C)は、標識KUN−特異的(B)およびSFV−特異的(
C)cDNAプローブを用いる(A)に記載したごとく感染させたBHK21細
胞から単離したRNAのノーザンブロット分析を示す。(B)におけるレーン1
および(C)におけるレーン2は(A)におけるパネル1での細胞に対応する。
(B)におけるレーン2および(C)におけるレーン3は(A)におけるパネル
2での細胞に対応する。(C)におけるレーン1はインビトロで合成されたSF
V−prME−C RNAを示す。(B)および(C)における矢印は、Bst
EII(NewEnglandBiolabs)で消化したエチジウムブロミド
−染色λDNAの同一ゲルにおける移動に対して決定したKUNレプリコンRN
Aについての約8.8kbおよびSFV−prME−C RNAのRNAの位置
を示す。
【図7】 KUNレプリコンRNAのパッケージングについての条件の最適化を示す。濾
過し、RNase−処理した培養液試料で感染させたBHK21細胞のノーザン
ブロット分析である。(A)において、C20DXrepおよびSFV−prM
E−C RNAの形質移入の間に示した異なる時間間隔を用い、(SFV−pr
ME−C RNAでの)第2の形質移入から固定した(24時間)後に試料を回
収した。(B)において、(C20DXrep RNAでの)最初の形質移入か
ら固定した時間(30時間)後に起こる(SFV−prME−C RNAでの)
第2の形質移入後に示された異なる時間に試料を回収した。(A)および(B)
双方におけるプローブはKUNゲノムの最後の761ヌクレオチドを表す放射標
識cDNA断片であった。ノーザンブロットにおけるレーン下で示した(A)に
おける力価は、感染で用いた培養液の対応する試料に含有され、抗NS3抗体で
のIF分析およびIF陽性細胞の計数によって決定された感染単位(IU)の量
を表す。
【図8】 感染粒子の特徴を示す。(A)KUN抗Eモノクローナル抗体とのインキュベ
ーションによって、(図6におけるごとく)順次C20DXrepおよびSFC
−prME−C RNAで形質移入した細胞から放出された、カプセル化粒子で
の感染の阻害。パネル1は形質移入後に回収した培養液で感染させ、37℃で1
時間抗Eモノクローナル抗体と共にインキュベートした細胞の抗NS3抗体での
IFを表す。パネル2は、抗E抗体の不存在下で同様の条件を用いてインキユベ
ートした培養液の同一試料で感染させた細胞の抗NS3抗体でのIFを示す。(
B)はC20DXepおよびSFV−prME−E RNAで形質移入し、超遠
心に付した細胞から回収した培養液からの小さな割合の再懸濁ペレット(パネル
1では合計容量50μlのうちの2μl)または上清流体(パネル2では合計容
量5mlからの200μl)で感染させた細胞の抗N3抗体でのIF分析。(C
)SFV−prME−C RNA(パネル2)で形質移入した(レーン2)、順
次C20DXrepおよびSFV−prME−C−C RNAで形質移入した(
レーン1)、およびKUNウイルスで感染させた(レーン3)培養液の抗E抗体
での標識イムノ沈殿分析。点線は、レーン1で見える(元のオート標識グラムに
おける)CおよびprMに対応するかすかなバンドを示し、しかしレーン2にお
いてはprMについてのかすかなバンドのみである。(D)順次C20SXre
pおよびSFV−prME−C RNA(レーン2)での形質移入、またはSF
V−prME−C RNAのみでの形質移入(レーン3)、またはKUNウイル
スでの感染(レーン4)後に回収した培養液試料の抗E−免疫沈殿から抽出され
たRNAのKUNに特異的なプライマーでのRT−PCR分析。レーン1はHa
eIII(NewEnglandBiolabs)で消化されたPhiX174
RF DNAを表す。
【図9】 KUNおよびビリオン粒子の沈降および電子顕微鏡分析を示す図である。(A
)平行スクロース密度勾配におけるビリオンおよびレプリコン粒子の沈降プロフ
ィールである。粒子はC20SXrepおよびSFV−prME−C107 R
NAでの順次の形質移入35時間後、またはKUNウイルスでの感染24時間後
いずれかのBHK細胞の培養液から回収し、材料および方法は記載したように超
遠心によって濃縮した。ペレット化した粒子を4℃にて一晩300μlのPBS
−0.1%BSAに再懸濁し、ミクロ遠心管中で16,000gにて10分間の
遠心によって清澄化した。上清を12mlの5から25%スクロース密度勾配の
頂部に重ね、SW41ローター中、20℃で38,000rpmにて70分間遠
心した。0.5mlずつの画分を勾配の底部から回収し、抗E抗体を用い、感染
の24時間(レプリコン粒子)または18時間(KUNビリオン)後にBHK細
胞のカバーグラス培養上のIFによる感染性アッセイのために1:2(レプリコ
ン粒子)または1:100(KUNビリオン)希釈した。感染性粒子の力価は前
記したごとくに測定した((B)酢酸ウラニルで染色したビリオン(左側パネル
)およびカプセル化レプリコン粒子(右側パネル)の電子顕微鏡写真を示す。(
A)における画分5から7のレプリコン粒子、および画分2から4のKUNビリ
オンをプールし、20℃で1時間抗E抗体の1/20希釈物と共にインキユベー
トし、続いて一定回転で4℃で2時間インキユベートした。次いで、粒子を再度
前記したごとくに濃縮し、ペレットを4℃で一晩PBS−0.1%BSAの17
5μlに再懸濁させた。次いで、再懸濁した粒子をTranssonic 70
0/h音波処理水浴(CAMLAB社製, ドイツ)中で1分間音波処理し、8
0,000rpmにて1時間、Beckman Airfuge中の18゜固定
角A−100ローターでの遠心によって炭素被覆ホルムバールグリッド上にペレ
ット化した。グリッドを4%酢酸ウラニルで染色し、粒子を電子顕微鏡によって
可視化した。棒線は200nmを表す。
【図10】 クンジンレプリコン発現ベクターおよび組換え構造体の模式的表示を示す図で
ある。(A)はC20DX2Arep(Neo)ベクターおよびその誘導体を示
す。SP6はSP6プロモーターの位置を示す。5’UTRおよび3’UTRは
、各々、5’および3’非翻訳領域を示す。C20はKUNコアタンパク質の最
初の20のアミノ酸に対応する。22EはKUN タンパク質の最後の2つのア
ミノ酸に対応する。NS1−NS5はKUN非構造タンパク質をコードする配列
に対応する。2Aは、その切断部位が示された、フット・アンド・マウス病の2
A自己プロテアーゼをコードする配列を示す。IRESNeoは脳脊髄炎ウイル
ス(EMCV)RNAの内部リボソームエントリー部位(IRES)、続いての
ネオマイシントランスフェラーゼ遺伝子(Neo)をコードする配列を表す。こ
のカセットを3’UTRの示された位置に挿入して、ΔME/76Neoに似た
(KhomykhおよびWestaway,J.Virol.,1997,71
:1497−1505))レプリコン発現細胞の安定な選択のためのC20DX
2ArepNeoベクターを得た。SpeIは異種遺伝子のクローニングのため
の特異的な制限部位を示す。(B)はC20DX2ArepベクターのSpeI
部位に挿入された異種遺伝子を持つKUNレプリコンのリストを示す。hcv−
trCoreおよびhcv−flCore−各々、C型肝炎ウイルスのコアタン
パク質の最初の160および191アミノ酸をコードする配列、CAT−クロラ
ムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、GFP−緑色蛍光タンパク質、h
cv−NS3−C型肝炎ウイルスNS3タンパク質のアミノ酸183ないし61
7をコードする配列、VGV−G−水泡性口内炎ウイルスの糖タンパク質G、β
−GAL−Escheichia coliβ−ガラクトシダーゼである。CA
TおよびGFPと反対の+IRESNeoサインは、これらの遺伝子がC20D
X2ArepNeoベクターに挿入されたことを示す。(C)ジシストロニック
C20DXIRESrepベクター、およびその誘導体構造体C20DX/CA
T/IRESrep。Ascl−Stopは、異種遺伝子のクローニング用の特
異的な部位、続いての転写終止コドン(Stop)を示す。他の略語は(A)に
おける略語と同様である。
【図11】 組換えRNAでエレクトロポレーションしたBHK21細胞における異種遺伝
子の発現を示す図である。(A)および(C)は、対応する抗体を用いる、異な
る異種遺伝子(各パネル下で示される)を発現する組換えKUNレプリコンRN
Aでの形質移入の24ないし40時間後におけるBHK21細胞のIF分析を示
す。抗体の希釈は以下の通りであった。ウサギ抗CATポリクローナル抗体につ
いては1/100(Aにおけるパネル1および2)、ウサギ抗VSV−Gポリク
ローナル抗体については1/150(Aにおけるパネル3および4)、ヒト抗H
CVポリクローナル血清については1/40(Cにおけるパネル1から4)。M
ockは非形質移入BHK21細胞の平行IF分析を示す。(B)GFPパネル
は、C20DX/GFP/2rep RNAでの形質移入24時間後における5
つの未固定BHK21細胞の蛍光を示す。β−Galパネルは実施例に記載され
たごとくに行ったC20DX/β−GAL/2Arep RNAでの形質移入4
6時間後におけるBHK21細胞のX−gal染色を表す。
【図12】 対応する組換えKUNレプリコンRNAで形質移入された細胞におけるCAT
およびβ−GAL発現の経時分析を示す図である。(A)KUNレプリコン(C
20DX/CAT/2Arep)またはシンドビスレプリコン(TRCAT)R
NAの同一量(〜10μg)での形質移入後の異なる時間におけるBHK21細
胞でのCAT発現の比較分析を示す。CAT活性は、実施例に記載したようにL
SC CATアッセイによって測定した放射活性アセチル化クロラムフェニコー
ルのcpm/分で表す。猛烈な細胞病理効果のため、TRCAT RNAで形質
移入された細胞のインキュベーションは形質移入24時間後に放棄した。(B)
C20DX/β−GAL/2ArepまたはSFV3/LacZ RNAの同一
量(〜5μg)での形質移入後におけるBHK21細胞におけるβ−ガラクトシ
ダーゼ発現の比較分析を示す。β−ガラクトシダーゼの発現(106細胞当たり のμg)は、実質的には製造業者によって記載されているように(実施例参照)
β−GAL EnzymeAssayキット(Promega社製,Madis
on,WI,USA)を用いて形質移入された細胞溶解物およびβ−ガラクトシ
ダーゼ酵素のβ−ガラクトシダーゼアッセイの結果の比較から計算した。
【図13】 エレクトロポレーション下組換えKUNレプリコンRNAから翻訳されたポリ
タンパク質のプロセッシングを示す図である。(A)抗CAT抗体を用いるC2
0DX/CAT/2Arep(レーン1)、C20DXCAT/IRESrep
(レーン2)およびC20DX2Arep(レーン3)RNAで形質移入された
放射標識BHK21細胞の標識イムノ沈殿(RIP)分析の結果を示す。対応す
るRNAでのエレクトロポレーション46時間後におけるBHK21の60mm
直径組織培養を〜100μCiの[35S]メチオニン−システインで5時間標識
し、抗CAT抗体の1/100希釈物を用いて細胞溶解物のRNA分析を行った
。RIP分析後に回収された試料をSDS−12.5%ポリアクリルアミドゲル
上の電気泳動に付した。矢印は対応するCAT融合タンパク質生成物の位置を示
す。(B)C20DX/VSV−G/2Arep(レーン1および2)およびC
20DX2Arep(レーン3)RNAでエレクトロポレーションしたBHK2
1細胞のウサギ抗VSV−G抗体(1/100希釈物)でのRIP分析の結果を
示す。エレクトロポレーション33時間後におけるBHK21細胞の60mm直
径組織皿を〜50μCiの[35S]メチオニン−システインで8時間標識した。
C20DX/VSV−G/2Arep RIP試料の半分(10μl)をエンド
グリコシダーゼF(エンドF)で他のところで記載したごとくに処理し、両エン
ドF−処理および未処理試料をSDS−10%ポリアクリルアミドゲル上の電気
泳動に付した。矢印はグリコシル化(gVSV−G)および非グリコシル化(V
SV−G)タンパク質の位置を示す。
【図14】 組換えKUNレプリコンRNAのパツケージングを示す図である。(A)示さ
れた対応する抗体を用いる順次組換えKUNレプリコンRNAおよびSFV−p
rME−C105 RNAで形質移入されたBHK21細胞から回収された培養
液での感染35時間後におけるBHK21およびVero細胞のGFP蛍光およ
びIF細胞を示す。形質移入間の時間間隔はC20DX/GFP/2Arepで
30時間、C20DX/VSV−G/2Arepで34時間、C20DX/hc
v−NS3/2Arep RNAで42時間であった。SFV−prME−C1
05 RNAでの第2の形質移入後における培養液の回収のための時間間隔は、
各々、24時間、37時間および38時間であった。(B)C20DX/CAT
/2Arep RNAでの形質移入後26時間およびSFV−prME−C10
5 RNAでの形質移入後26時間におけるBHK21細胞から回収された培養
液での感染30時間後のBHK21細胞(BHK偽)またはBHK21細胞から
の溶解物のCATアッセイのオート標識グラムを示す。CATアッセイは実施例
に記載したように行った。
【図15】 GFP(repGFP−BHK)およびCAT(repCAT−BHK)を発
現する安定なBHK細胞系を示す図である。細胞系は、G418(Geneti
cin)1ml当たり1mgを含有する培地中、各々、C20DX/GFP/2
ArepおよびC20DX/CAT/2Arep RNAで形質移入されたBH
K21細胞の選択によって確立した。(A)継代6および17におけるrepC
AT−NHK細胞からの溶解物のCATアッセイのオート標識グラムを示す。
【図16】 (A)ユビキチン遺伝子を含有するKUNレプリコン発現ベクターの模式的表
示(C20DXUb2Arep)を示す図である。Ubはユビキチン遺伝子を示
し、全ての他の略語は図10における通りである。(B)抗NS3抗体を用いる
C20DXrepおよびC20DXUb2Arep RNAでの形質移入24時
間後におけるBHK細胞のIF分析を示す。
【図17】 (A)は全長C20DXUb2A_HDVrepベクターの構築を示す図であ
る(図17A)。(B)は同一量の親C20DXUb2Arep RNAでの形
質移入後に得られた〜60%陽性細胞と比較した〜100%BHK21細胞にお
けるC20DXUb2A_HDVrep RNAの効果的な複製を示す(図17
B)。
【図18】 (A)はDNAに基づくpKUNRep1ベクターの構築を示す図である(図
18A)。(B)はpKUnRep1プラスミドでの形質移入42時間後のKU
N NS3タンパク質(複製KUNレプリコンRNAの指標)の発現の成功した
欠失を示す(図18B)。
【図19】 キャプシド化C20DX/GFP/2Arep RNAを含有する組換えKU
N VLPでの鼻孔内免疫化後におけるマウス肺内皮細胞中でのGFPの発現を
示す図である。
【手続補正書】
【提出日】平成13年7月13日(2001.7.13)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】 [発明の開示] 本発明は、(a)その複製能力を破壊することなく少なくとも1のヌクレオチ
ド配列を受容するのに適したフラビウイルス起源のレプリコンであって、フラビ
ウイルスゲノムをウイルス様粒子にパッケージングするのに必要な少なくとも一
部又は全ての構造タンパク質、およびその他のタンパク質(類)を発現させるこ
とができないフラビウイルス起源のレプリコンと、(b)自己複製発現ベクター
をフラビウイルスのウイルス粒子にパッケージングするのに必要なフラビウイル
ス構造タンパク質類およびその他のタンパク質類を発現することができる少なく
とも第2のベクターを含み、ここに、該第2ベクターが存在する場合、該ベクタ
ーが該自己複製ベクターとの組換えを防ぐように設計されていることを含む遺伝
子発現システムを提供する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】 本発明のひとつの特別の実施例において、(a)フラビウイルスゲノム物質の
自己複製に必要である、フラビウイルス5’非翻訳領域(UTR)と、フラビウ
イルスコアタンパク質についての5’コード領域の少なくとも一部と、フラビウ
イルス非構造タンパク質をコードするヌクレオチド配列と、フラビウイルス3’
UTRの3’末端配列の一部またはすべてとを含むフラビウイルス起源のレプリ
コンであって、該ベクターがその複製能力を破壊することなく少なくとも1のヌ
クレオチド配列を受容するのに適しており、該レプリコンベクターがフラビウイ
ルスゲノムをウイルス様粒子にパッケージングするのに必要な少なくとも一部又
は全ての構造タンパク質領域、タンパク質(類)、またはタンパク質(類)の一
部を発現させることができないフラビウイルス起源のレプリコンと、(b)フラ
ビウイルス構造タンパク質およびフラビウイルスのウイルス粒子に自己複製発現
ベクターをパッケージングするのに必要ないずれかの他のタンパク質を発現でき
る第2のベクターとを含み、該第2のベクターはそれが存在する場合、自己複製
ベクターとの組換えを防ぐように設計されていることを特徴とする遺伝子発現シ
ステムが提供される。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】 フラビウイルス構造タンパク質および非構造タンパク質をコードするレプリコ
ンはRNAまたはDNAに基づくものであってよい。但し、それは自己複製でき
、フラビウイルス構造および非構造タンパク質コーディング情報をコードするも
のとする。レプリコンがRNA配列である場合、フラビウイルスゲノムをまず相
補的DNA配列に逆転写し、原核生物(バクテリオファージ)のDNAに依存す
るRNAポリメラーゼプロモーターを含有する適当なプラスミドベクターにクロ
ーン化する。次いで、ヌクレオチド配列をレプリコン相補的DNA配列を含有す
るプラスミドに挿入し、次いで、宿主細胞への送達に先立ってゲノム配列をRN
Aに逆転写する。ベクターがDNAに基づくものである場合、フラビウイルスゲ
ノムをまず相補的DNA配列に逆転写し、真核生物発現プロモーターを含有する
適切なプラスミドにクローン化する。次いで、レプリコン相補的DNA配列を含
有するプラスミドをヌクレオチド配列に挿入する。次いで、それをプラスミドD
NAとして宿主細胞に導入する。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正内容】
【0023】 また、本発明は、i)その複製能力を破壊することなく少なくとも1のヌクレ
オチド配列を受容するのに適したフラビウイルス起源のレプリコンであって、フ
ラビウイルスゲノムをウイルス様粒子にパッケージングするのに必要な少なくと
も一部又は全ての構造タンパク質(類)領域、またはタンパク質(類)、あるい
はその一部を発現させることができないフラビウイルス起源のレプリコンを細胞
に導入するステップと、(ii)細胞の増殖および複製を可能とする条件下で細
胞系を培養するステップとを含む永続的にレプリコンRNAを生産できる安定な
細胞系の生産方法を提供する。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】 他の実施例において、本発明は(i)その複製能力を破壊することなく少なく
とも1のヌクレオチド配列を受容するのに適したフラビウイルス起源のレプリコ
ンであって、フラビウイルスゲノムをウイルス様粒子にパッケージングするのに
必要な少なくとも一部又は全ての構造タンパク質(類)領域、またはタンパク質
(類)、あるいはタンパク質(類)の一部を発現させることができないフラビウ
イルス起源のレプリコンを細胞に導入するステップと、(ii)自己複製発現ベ
クターをフラビウイルス粒子にパッケージングするのに必要なフラビウイルス構
造タンパク質類およびその他のタンパク質類を発現することができる第2のベク
ターをレプリコン含有細胞に導入するステップと、(iii)レプリコンを含有
するウイルス様粒子を回収するステップとを含む、ここに記載されたレプリコン
を含有するフラビウイルス様粒子を生産する方法を提供する。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】 さらなる実施例において、本発明は、その複製能力を破壊することなく、少な
くとも1のヌクレオチド配列を受容するのに適した、フラビウイルス起源のDN
Aレプリコンを提供する。該DNAレプリコンは、裸のベクターとして(すなわ
ち、フラビウイルス構造タンパク質はそれを包囲しない)、あるいは記載された
方法に従って調製されたウイルス様粒子にて、細胞に導入することができる。D
NAレプリコンが裸のベクターとして調製されたか、ウイルス様粒子中にて調製
されたかにかかわらず、それは動物への導入へ先立って、その動物において有害
な免疫学的または生理学的反応をひきおこしうる細胞およびウイルス核酸から精
製されるべきである。このような粒子は治療剤として使用することができる。当
業者であれば、レプリコンに挿入された対象のいずれかのヌクレオチド配列を使
用するのに、記載されたウイルス粒子を用いることができるのを認識するであろ
う。本発明の特に好ましい形態において、レプリコンはDNA形態で調製され、
感染により細胞に送達するためのキャプシド化されたレプリコンRNAを含有す
るウイルス様粒子の調製に用いられる。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】 真核生物細胞への形質移入のための最適なフラビウイルスレプリコンの設計は
、レプリコンに挿入された以下のような複数の配列を含む。これらは、適当な転
写開始、終止、およびエンハンサー配列を含めた、注目する異種遺伝子の発現を
促進するための配列と、コザックコンセンサス配列のごとく翻訳効率を増強する
配列と、ピコルナウイルスの内部リボソームエントリー部位(IRES)と、ア
ルファウイルスレプリコンRNAを用いるのであれば挿入された遺伝子の発現を
増強するためのアルファウイルスサブゲノム26Sプロモーターとである。 フラビウイルスレプリコンRNAは、KUNゲノム配列の上流にある原核細胞
(バクテリオファージ)プロモーターを取り込んでいる関連するプラスミドcD
NA構築物からのDNAに依存するRNAポリメラーゼとのインビトロでの転写
反応により製造される。そのようなレプリコン構築物を、RNAにもとづくレプ
リコンベクターという。その結果できたインビトロで転写されたRNAは、RN
A形質移入によって細胞質に送達され、その後、異種の遺伝子の発現を生ずる自
己増幅及び翻訳が行われる。 これに対して、フラビウイルスレプリコンRNAは、KUNレプリコン配列の
上流にある真核細胞発現プロモーターおよび下流にある転写終止信号を取り込ん
でいる関連するプラスミドcDNA構築物の形質移入の後、細胞性の転写組織に
よって、細胞で(インビボで)製造される。これらのレプリコン構築物は、DN
Aにもとづくレプリコンベクター類という。これらのDNAに基づくベクター類
由来のレプリコンRNAの製造は、RNAポリメラーゼIIによって、形質移入
された細胞の核で起こる。その後、RNAが細胞質に輸送され、ここで増幅及び
翻訳が行われる。 最後に、RNA形質移入(RNAにもとづくベクター)あるいはプラスミドD
NA形質移入(DNAにもとづくベクター)の後の自己増幅の結果として、細胞
内で生産されたフラビウイルスレプリコンRNAは、KUN構造タンパク質を第
二のベクターから供給することにより、別々のウイルス様粒子にパッケージされ
る。VLP類は、ここで、キャプシド化されたレプリコンRNAを感染により細
胞内に送達するのに用いられる。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0037
【補正方法】変更
【補正内容】
【0037】 本発明のひとつの例において、DNAに基づくレプリコンベクターはKUNウ
イルスに由来し、KUN 5’UTRの上流の(CMVまたはハイブリッドCM
Vエンハンサーニワトリβアクチンプロモーター「CAG」のような)真核生物
プロモーター配列、およびSV40に続くデルタウイルスリボザイム配列、ウシ
成長ホルモン、またはKUN 3’UTRの下流にあるウサギβグロビン転写タ
ーミネーター配列を含有する。細胞中で得られたプラスミドDNAの形質移入は
、その効果的な複製で好ましい、細胞RNAポリメラーゼIIによるオーセンティ
ック5’末端、およびデルタウイルスリボザイムによって切断されたオーセンテ
ィック3’末端を持つKUNレプリコンRNA転写体の生産を保証するであろう
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0042
【補正方法】変更
【補正内容】
【0042】 また、ヌクレオチド配列は発現させるべきタンパク質の効果を増強させるよう
に働く1以上のアミノ酸配列をコードすることができる。例えば、DNAベクタ
ーから発現されたウイルスタンパク質のユビキチン化の結果、免疫化後に細胞毒
性Tリンパ球誘導および抗ウイルス保護が増強される。従って、本発明の好まし
い実施例において、レプリコンは、発現させるべきタンパク質と組み合わせてユ
ビキチンをコードすることができ、従って、効果的なプロセッシングおよびMH
CクラスI複合体のためのプロテオソームに対して得られた融合タンパク質を標
的化する。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0043
【補正方法】変更
【補正内容】
【0043】 フラビウイルスレプリコンがコードしたタンパク質以外のタンパク質のユビキ
チンのC末端へのインフレーム融合の結果、ユビキチンの最後のC末端残基後で
このような融合タンパク質が効果的に切断され、従って、注目する遊離タンパク
質を放出する。好ましくは、ユビキチン配列はレプリコンベクターに挿入される
。その例として、ユビキチン配列のみが、好ましくは、異種遺伝子配列の5’末
端の前にあるいは異種遺伝子配列の3’末端にて挿入される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,L U,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO ,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG, SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,U G,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 ウェスタウェイ,エドウィン・ジー オーストラリア国クイーンズランド州 4029,ハーストン,ハーストン・ロード, ロイヤル・チルドレンズ・ホスピタル,サ ー・アルバート・サクゼウスキー・ヴァイ ラス・リサーチ・センター (72)発明者 クロミク,アレクサンダー・エイ オーストラリア国クイーンズランド州 4029,ハーストン,ハーストン・ロード, ロイヤル・チルドレンズ・ホスピタル,サ ー・アルバート・サクゼウスキー・ヴァイ ラス・リサーチ・センター (72)発明者 ヴァーナヴスキー,アンドレイ オーストラリア国クイーンズランド州 4029,ハーストン,ハーストン・ロード, ロイヤル・チルドレンズ・ホスピタル,サ ー・アルバート・サクゼウスキー・ヴァイ ラス・リサーチ・センター Fターム(参考) 4B024 AA20 BA32 CA03 DA02 EA04 GA11

Claims (59)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)複製能力を破壊することなく少なくとも1のヌクレオ
    チド配列を受容するのに適したフラビウイルス起源のレプリコンと、 (b)フラビウイルス構造タンパク質および該レプリコンを感染性フラビウイ
    ルス様粒子にパッケージングするのに必要ないずれかの他のタンパク質を発現で
    きる少なくとも第2のベクターとを含み、 該第2のベクターが存在する場合、そのベクターが該レプリコンとの組換えを防
    ぐように設計されていることを特徴とする遺伝子発現および送達のシステム。
  2. 【請求項2】 上記フラビウイルス起源のレプリコンが、フラビウイルスゲ
    ノム物質の自己複製に必要な、フラビウイルス5’非翻訳領域(UTR)ヌクレ
    オチド配列と、フラビウイルスコアタンパク質についての5’コード領域の少な
    くとも一部と、フラビウイルス非構造タンパク質をコードするヌクレオチド配列
    と、フラビウイルス3’UTRの3’末端配列の一部またはすべてとを含み、レ
    プリコンベクターがその複製能力を破壊することなく少なくとも1のヌクレオチ
    ド配列を受容するのに適した請求項1記載の遺伝子発現および送達のシステム。
  3. 【請求項3】 上記レプリコンが十分な量のフラビウイルス5’UTRおよ
    び十分な量のRNA複製に必要なコアタンパク質についての5’フラビウイルス
    コード領域を含有する請求項1記載の遺伝子発現および送達のシステム。
  4. 【請求項4】 上記レプリコンがフラビウイルス5’UTRおよびフラビウ
    イルスコアタンパク質についての5’コード領域からの少なくとも約60から8
    0の間のヌクレオチドを含有する請求項1記載の遺伝子発現および送達のシステ
    ム。
  5. 【請求項5】 上記レプリコンがクンジンウイルスに由来し、クンジンウイ
    ルス5’UTRおよびクンジンウイルス5’コアタンパク質コード領域の少なく
    とも60ヌクレオチドを含有する、請求項1記載の遺伝子発現および送達のシス
    テム。
  6. 【請求項6】 (a)フラビウイルス5’UTRについてのヌクレオチド配
    列と、フラビウイルスコアタンパク質についての5’ヌクレオチドコード領域の
    少なくとも一部と、フラビウイルス非構造タンパク質についてのヌクレオチドコ
    ード領域と、フラビウイルスゲノム物質の自己複製に必要なフラビウイルス3’
    UTRの十分な量の3’末端領域と、フラビウイルス構造タンパク質についての
    ヌクレオチドコード配列とを含むフラビウイルス起源の自己複製する発現ベクタ
    ーと、ここで、(i)該ベクターは当該ベクターの複製能力を破壊することなく
    、少なくとも1のヌクレオチド配列を受容するのに適し、(ii)該ヌクレオチ
    ド配列は、フラビウイルス構造タンパク質についてコードするであろう少なくと
    も1の遺伝子の発現を脱活性化するように該ベクターに挿入され、(iii)該
    挿入されたヌクレオチド配列は、それが脱活性化する構造タンパク質配列につい
    てコードせず、 (b)(i)レプリコン発現ベクターによって発現されないフラビウイルス構
    造タンパク質を発現することができ、(ii)第2のベクターが存在する場合、
    自己複製ベクターとの組換えを妨げるように設計されている少なくとも第2のベ
    クターと を含む遺伝子発現および送達のシステム。
  7. 【請求項7】 上記レプリコンが、フラビウイルスタンパク質およびRNA
    複製のプロセッシングを行わない複製中のいずれの点においても、少なくとも1
    のヌクレオチド配列を受容するのに適した請求項1または2記載の遺伝子発現お
    よび送達のシステム。
  8. 【請求項8】 上記ヌクレオチド配列がレプリコンの3’UTRに挿入され
    た請求項7記載の遺伝子発現及び送達のシステム。
  9. 【請求項9】 上記レプリコンの3’UTRに挿入されたヌクレオチド配列
    がIRES配列によって先行されている請求項8記載の遺伝子発現および送達の
    システム。
  10. 【請求項10】 上記ヌクレオチド配列が構造遺伝子内に挿入された請求項
    6記載の遺伝子発現および送達のシステム。
  11. 【請求項11】 上記ヌクレオチド配列が少なくとも1の欠失された構造遺
    伝子の箇所内に挿入された請求項6記載の遺伝子発現および送達のシステム。
  12. 【請求項12】 上記レプリコンの欠失された構造タンパク質の代わりに挿
    入されたヌクレオチド配列に続いて、終止コドンおよびIRES配列がある請求
    項11記載の遺伝子発現および送達のシステム。
  13. 【請求項13】 上記レプリコンがRNAに基づくベクターである請求項1
    または2記載の遺伝子発現および送達のシステム。
  14. 【請求項14】 上記レプリコンがDNAに基づくベクターである請求項1
    または2記載の遺伝子発現および送達のシステム。
  15. 【請求項15】 上記レプリコンが単一のフラビウイルス種に由来する請求
    項1または2記載の遺伝子発現および送達のシステム。
  16. 【請求項16】 上記レプリコンがクンジンウイルスに由来する請求項1ま
    たは2記載の遺伝子発現および送達のシステム。
  17. 【請求項17】 上記レプリコンが以下のベクター、C20rep、C20DXrep、C2
    0DXrepNeo、C20DX2Arep、C20DX2ArepNeo、C20DX/CAT/2Arep、C20DX/CAT/2ArepNe
    o、C20DXIRESrep、C20DX/CAT/IRESrep、C20DX/GFP/2Arep、C20DX/GFP/2ArepNeo 、C20DX/hcvCORE160/2Arep、C20DX/hcvCORE191/2Arep、C20DX/hcvNS3/2Arep、C2
    0DX/VSV-G/2Arep、C20DX/β-GAL/2Arep、C20DXUb2A#HDVrep、pKUNRep1のうちの 1から選択される請求項16記載の遺伝子発現システム。
  18. 【請求項18】 上記第2のベクターがレプリコンの起源間で異種である請
    求項1または2記載の遺伝子発現および送達のシステム。
  19. 【請求項19】 上記第2のベクターがアルファウイルスに由来する請求項
    1または2記載の遺伝子発現システム。
  20. 【請求項20】 上記第2のベクターがセムリキ森林熱ウイルスに由来する
    請求項17記載の遺伝子発現システム。
  21. 【請求項21】 上記第2のベクターがシンドビスウイルスに由来する請求
    項17記載の遺伝子発現システム。
  22. 【請求項22】 上記第2のベクターがアデノウイルスに由来する請求項1
    7記載の遺伝子発現システム。
  23. 【請求項23】 上記第2のベクターが鶏痘ウイルスに由来する請求項17
    記載の遺伝子発現システム。
  24. 【請求項24】 上記第2のベクターが牛痘ウイルスに由来する請求項17
    記載の遺伝子発現システム。
  25. 【請求項25】 上記第2のベクターがDNA発現カセットを哺乳動物細胞
    への送達するのに適したバクロウイルスに由来する請求項17記載の遺伝子発現
    システム。
  26. 【請求項26】 上記第2のベクターが哺乳動物細胞において遺伝子の連続
    的な発現または誘導性の発現を可能とするプラスミドDNAに由来する請求項1
    7記載の遺伝子発現システム。
  27. 【請求項27】 上記レプリコンがクンジンウイルスに由来し、上記第2の
    ベクターがセムリキ森林熱ウイルスに由来する請求項1または2記載の遺伝子発
    現システム。
  28. 【請求項28】 上記レプリコンがクンジンウイルスに由来し、上記第2の
    ベクターがシンドビスウイルスに由来する請求項1または2記載の遺伝子発現シ
    ステム。
  29. 【請求項29】 上記レプリコンが、フラビウイルスゲノムの少なくとも最
    初の約150ヌクレオチドと、Eタンパク質の少なくとも最後の約60ヌクレオ
    チドと、実質的にすべての非構造領域と、3’UTRの一部またはすべてとの一
    部またはすべてを含むのに適した請求項1または2記載の遺伝子発現達システム
  30. 【請求項30】 上記レプリコンが、KUNゲノムの最初の157ヌクレオ
    チドと、Eタンパク質の最後の66ヌクレオチドと、全ての非構造領域と、3’
    UTRのすべてとの一部またはすべてを含むのに適した請求項1または2記載の
    遺伝子発現システム。
  31. 【請求項31】 上記レプリコンが以下のベクター、C20rep、C20DXrep、C2
    0DXrepNeo、C20DX2Arep、C20DX2ArepNeo、C20DX/CAT/2Arep、C20DX/CAT/2ArepNe
    o、C20DXIRESrep、C20DX/CAT/IRESrep、C20DX/GFP/2Arep、C20DX/GFP/2ArepNeo 、C20DX/hcvCORE160/2Arep、C20DX/hcvCORE191/2Arep、C20DX/hcvNS3/2Arep、C2
    0DX/VSV-G/2Arep、C20DX/β-GAL/2Arep、C20DXUb2A#HDVrep、pKUNrep1の群から 選択される請求項1または2記載の遺伝子発現システム。
  32. 【請求項32】 上記レプリコンがフラビウイルスコアタンパク質を除くす
    べてのフラビウイルス構造タンパク質をコードし、前記の第2のベクターがSF
    V−Cである請求項1または2記載の遺伝子発現システム。
  33. 【請求項33】 上記レプリコンがフラビウイルスコアタンパク質をコード
    し、前記の第2のベクターがSFV−prMEである請求項1または2記載の遺
    伝子発現システム。
  34. 【請求項34】 上記レプリコンがいずれのフラビウイルス構造タンパク質
    もコードせず、前記の第2のベクターがSFV−prME−CおよびSFV−p
    rME−C105である請求項1または2記載の遺伝子発現システム。
  35. 【請求項35】 C20DX2Arep、C20DX2ArepNeo、C20DX/CAT/2Arep、C20DX/CA
    T/2ArepNeo、C20DXIRESrep、C20DX/CAT/IRESrep、C20DX/GFP/2Arep、C20DX/GFP/
    2ArepNeo、C20DX/hcvCORE160/2Arep、C20DX/hcvCORE191/2Arep、C20DX/hcvNS3/2
    Arep、C20DX/VSV-G/2Arep、C20DX/β-GAL/2Arep、C20DXUb2A#HDVrep、pKUNrep1 から選択されるフラビウイルスレプリコン。
  36. 【請求項36】 請求項35記載の少なくとも1のレプリコンを含有する安
    定して形質転換された細胞系。
  37. 【請求項37】 請求項28記載の少なくとも1のレプリコンを含有する安
    定して形質転換された細胞系であって、該レプリコンが3’UTR中にIRES
    −NeoまたはIRES−pacカセットを含む該細胞系。
  38. 【請求項38】 (i)複製能力を破壊することなく少なくとも1のヌクレ
    オチド配列を受容するのに適したフラビウイルス起源のレプリコンを細胞に導入
    するステップと、 (ii)細胞増殖および複製を可能とする条件下でその細胞系を培養するステ
    ップと を含むレプリコンRNAを永続的に生産することができる安定な細胞系の生産シ
    ステム。
  39. 【請求項39】 (i)複製能力を破壊することなく少なくとも1のヌクレ
    オチド配列を受容するのに適したフラビウイルス起源のレプリコンを細胞に導入
    するステップと、 (ii)フラビウイルス構造タンパク質、および自己複製発現ベクターをフラ
    ビウイルスのウイルス性粒子にパッケージングするのに必要ないずれかの他のタ
    ンパク質を発現することができる第2のベクターをレプリコン含有細胞に導入す
    るステップであって、該第2のベクターは、それが存在する場合、自己複製ベク
    ターとの組換えを妨げるように設計されているステップと、 (iii)該レプリコンを含有するウイルス様粒子を回収するステップと を含むフラビウイルス様粒子の生産システム。
  40. 【請求項40】 複製能力を破壊することなく少なくとも1のヌクレオチド
    配列を受容するのに適したフラビウイルスレプリコンを含有するフラビウイルス
    様粒子。
  41. 【請求項41】 上記レプリコンがDNAレプリコンである請求項40記載
    のフラビウイルス様粒子。
  42. 【請求項42】 上記レプリコンがRNAレプリコンである請求項40記載
    のフラビウイルス様粒子。
  43. 【請求項43】 複製能力を破壊することなく少なくとも1のヌクレオチド
    配列を受容するのに適したフラビウイルス起源のDNAレプリコン。
  44. 【請求項44】 フラビウイルス起源のレプリコンがフラビウイルスゲノム
    物質の自己複製に必要な、フラビウイルス5’非翻訳領域(UTR)についての
    ヌクレオチド配列と、フラビウイルスコアタンパク質についての5’コード領域
    の少なくとも一部と、フラビウイルス非構造タンパク質をコードするヌクレオチ
    ド配列と、フラビウイルス3’UTRの3’末端配列の一部または全部とを含み
    、そのベクターがその複製能力を破壊することなく少なくとも1のヌクレオチド
    配列を受容するのに適した請求項43記載のDNAレプリコン。
  45. 【請求項45】 十分な量のフラビウイルス5’UTR、および十分な量の
    RNA複製に必要なコアタンパク質についての5’フラビウイルスコード領域を
    含有する請求項43記載のDNAレプリコン。
  46. 【請求項46】 フラビウイルス5’UTR、およびフラビウイルスコアタ
    ンパク質についての5’コード領域からの少なくとも約60から80のヌクレオ
    チドを含有する請求項43記載のDNAレプリコン。
  47. 【請求項47】 クンジンウイルスに由来し、クンジンウイルス5’UTR
    およびクンジンウイルス5’コアタンパク質コード領域の少なくとも60ヌクレ
    オチドを含有する請求項43記載のDNAレプリコン。
  48. 【請求項48】 上記レプリコンが、フラビウイルス5’UTRについての
    ヌクレオチド配列と、フラビウイルスコアタンパク質についての5’ヌクレオチ
    ドコード領域の少なくとも一部と、フラビウイルス非構造タンパク質についての
    ヌクレオチドコード領域と、フラビウイルスゲノム物質の自己複製に必要なフラ
    ビウイルス3’UTRの十分な量の3’末端領域と、フラビウイルス構造タンパ
    ク質についてのヌクレオチドコード配列とを含み、ここで、(i)レプリコンベ
    クターは該ベクターの複製能力を破壊することなく少なくとも1のヌクレオチド
    配列を受容するのに適し、(ii)フラビウイルス構造タンパク質をコードする
    少なくとも1の遺伝子の発現を脱活性化するように該ヌクレオチド配列がベクタ
    ーに挿入され、(iii)該挿入されたヌクレオチド配列が、それが脱活性化す
    る構造タンパク質配列をコードしない請求項43記載のDNAレプリコン。
  49. 【請求項49】 フラビウイルスタンパク質およびRNA複製のプロセッシ
    ングを行わないレプリコン中のいずれの点においても、少なくとも1のヌクレオ
    チド配列を受容するのに適した請求項43記載のDNAレプリコン。
  50. 【請求項50】 ヌクレオチド配列がレプリコンの3’UTRに挿入される
    請求項43記載のDNAレプリコン。
  51. 【請求項51】 レプリコンの3’UTRに挿入されたヌクレオチド配列が
    IRES配列によって先行される請求項43記載のDNAレプリコン。
  52. 【請求項52】 上記ヌクレオチド配列が構造遺伝子内に挿入される請求項
    43記載のDNAレプリコン。
  53. 【請求項53】 上記ヌクレオチド配列が少なくとも1の欠失した構造遺伝
    子の箇所内に挿入される請求項43記載のDNAレプリコン。
  54. 【請求項54】 レプリコンの欠失した構造タンパク質の代わりに挿入され
    たヌクレオチド配列につづいて、終止コドンおよびIRES配列が存在する請求
    項43記載のDNAレプリコン。
  55. 【請求項55】 上記レプリコンが単一のフラビウイルス種に由来する請求
    項43記載のDNAレプリコン。
  56. 【請求項56】 上記レプリコンがクンジンウイルスに由来する請求項43
    記載のDNAレプリコン。
  57. 【請求項57】 請求項1から56のいずれか一に記載のフラビウイルスレ
    プリコンを含有する治療剤。
  58. 【請求項58】 請求項1から57のいずれか一に記載のフラビウイルスレ
    プリコンを含有するワクチン。
  59. 【請求項59】 請求項1から58のいずれか一に記載の遺伝子発現システ
    ム。
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