JP2002501737A - C型肝炎ウイルスの非構造蛋白質による遺伝的免疫感作 - Google Patents
C型肝炎ウイルスの非構造蛋白質による遺伝的免疫感作Info
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Abstract
Description
コールに於ける抗C型肝炎ウイルスワクチン成分として有用な医薬組成物、C型
肝炎ウイルス感染に対する免疫応答を誘導する方法、及びC型肝炎ウイルス感染
患者の治療方法に関する。 発明の背景 輸血感染性非A、非B型肝炎の主な病因因子であるC型肝炎ウイルス(HCV
)は、米国内に於いて年間約150,000例の新規急性肝炎の原因となってい
る。Chooら、Science,1989,244,359−362。感染率
は西洋諸国では0.6ないし2.0%であるが、一部の開発途上国では15%に
達する。Heintgesら、Hepatology,1997,26,521
−526。これら感染例の約半数は肝硬変及び/又は肝細胞癌と関連する可能性
のある慢性感染症に進行する(Alterら、Science,1992,25
8、135−140;及びAlterら、New.Eng.J.Med.,19
92,327,1899−1905)。更に、抗HCV抗体の罹患率により示さ
れるように、HCV感染は肝細胞癌の発生に関し独立したリスクファクターであ
る(Colomboら、Lancet,1989,ii,1006−1008;
Saitoら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、1990、8
7,6547−6549;Simonettiら、An.Int.Med.,1
992.116,97−102;及びTsukumaら、New Eng.J.
Med.,1993,328,1797−1801)。 【0002】 HCVは最近フラビウイルス(Flavivirus)科内の独立した属に分
類された、エンベロープを持つ、正鎖のRNAウイルスであり、約9,500ヌ
クレオチド長を持つ。Heinz,Arch.Viol.(Suppl.),1
992,4,163−171。異なる単離体は大きなヌクレオチド配列の多様性
を示し、その結果HCVゲノムの亜分類は少なくとも8つの遺伝子型に分けられ
る。Simmondsら、J.Gen.Virol,1993,74,2391
−2399。何れの遺伝子型でも、ウイルスゲノムはおよそ330Kdの301
0ないし3033アミノ酸の前駆体ポリ蛋白質をコードする大きなオープンリー
ディングフレーム(ORF)を1つ含んでいる。Chooら、Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA,1991,88,2451−2455;Inc
haspeら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1991,8
8,10292−10296;Katoら、Proc.Natl.Acad.S
ci.USA,1990,87,9524−9528;Okamotoら、J.
Gen.Virol,1991,72,2697−2704;及びTakami
zawaら、J.Gen.Virol.,1991,65,1105−1113
。 【0003】 個々のHCVポリペプチドは前駆体ポリペプチドの蛋白質分解プロセッシング
により生成され、コア(C)、エンベロープ(E1,E2)及び非構造(NS2
−NS5)蛋白質を生ずる。Bartenschlaterら、J.Gen.V
irol.,1993,67,3835−3844;Grakouiら、J.G
en.Virol.,1993,67,2832−2843;及びSelbyら
、J.Gen.Virol.,1993,74,1103−1113。この蛋白
質分解は、細胞及びウイルスにコードされるプロテアーゼ両方の組み合わせによ
り触媒される。NS3遺伝子は、ウイルスのポリ蛋白質前駆体を転写後に複数の
機能体に切断すると同時にウイルスへリカーゼとしても機能するセリンプロテア
ーゼをコードしている。NS5領域はウイルスのRNA依存型RNAポリメラー
ゼをコードしている。 【0004】 翻訳領域に加え、HCVゲノムは5’非翻訳領域(5’UTR)及び3’非翻
訳領域(3’UTR)も含む。324ないし341ヌクレオチドの5’UTRは
今日までに報告されている全てのHCV単離体の中で、最も高度に保存された配
列を表す。Hanら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,199
1,88,1711−1715;及びBukhら、Proc.Natl.Aca
d.Sci.USA,1992,89,4942−4946。この5’UTRは
HCV RNAsの複製及び/又は翻訳に関し重要な制御因子を含むと推測され
ている。5’UTRはまた複数の小さなオープンリーディングフレーム(ORF
)を含んでいるが、現在のところこれらORF配列が実際に翻訳されていること
を示唆する証拠はない。 【0005】 HCV感染中の肝臓障害及びウイルス排除に関連した細胞免疫については部分
的にしか解明されていない。慢性HCV感染患者に於ける肝臓浸潤リンパ細胞の
持つ潜在的な病因的役割を検証しようと、Kozielらは各細胞の細胞障害性
Tリンパ細胞(CTL)応答を調べ、HCVポリペプチドの構造及び非構造領域
の両方に対するHLAクラス1拘束CD8+CTL応答を示した。Koziel
ら、J.Virol,1993,67,7522−7532;及びKoziel
ら、J.Immunol,1992,149,3339−3344。他の研究者
も慢性HCV感染中にコア又はその他ウイルス関連蛋白質上のエピトープを認識
するCTLが末梢血単核細胞集団に存在していることを記している。Kitaら
、Hepatol.,1993,18,1039−1044;及びCernyら
、Intl.Symp.Viral Hepatitis Liver Dis
.,1993、83(要旨)。Botarelliら(Botarelliら、
Gastroenterol.,1993,104,580−587)及びFe
rrariら、(Ferrariら、Hepatol.,1994,19,28
6−295)は、慢性HCV感染患者に於いて様々なHCV域に由来するいくつ
かの組換え体蛋白質に対する、HLAクラスII拘束CD4+T細胞介在増殖性応
答を見いだした。 【0006】 活動型HCV感染では液性及び細胞性免疫応答はポリクローナル及び多特異的
であることが示されており、また持続的HCV感染の間に生じた宿主免疫応答が
、一部肝臓の細胞障害の発生に関与していると考えられている。しかし、これら
免疫応答は慢性HCV感染者に於けるウイルス排除を促進し、防御免疫を生起す
るには十分に広範囲かつ強力なものではない。Chisari、J.Clin.
Invest.,1997,99,1472−1477。最近、急性HCV感染
から回復した例では、非構造蛋白質に由来するペプチドに対し強力に増殖するC
D4+T細胞応答が生起することが示された。Missaleら、J.Clin
.Invest.,1996,98,706−714;及びDiepolder
ら、Lancet,1995,346,1006−1007。より重要なことに
、HCV特異的CTL活性の発生は、慢性肝炎患者に於けるウイルス複製のコン
トロールに関係する様に思われる。Rehermannら、J.Clin.In
vest.,1996,98,1432−1440;及びNelsonら、J.
Immunol.,1997,158,1473−1481。 【0007】 しかし、非構造蛋白質NS3、NS4及びNS5がインビボに於いて広範囲か
つ強力なCTL応答を生起するに十分な免疫原性を持っているかは不明である。 現時点では、慢性HCV感染に関する普遍的かつ高い有効性を持つ治療法はな
い。HCVに関するワクチン開発は、HCV単離体間の異質性が大きいことや単
離体内にも異質的遺伝子が混合していることにより複雑化している。Marte
llら、J.Virol.,1992,66,3225。更に、ウイルスは高度
可変エンベロープ領域を含む。効果的な治療はインターフェロンにのみ限定され
てきた。Carithersら、Hepatology,1997,26,83
S−88S。事実、そのような薬剤で処置された患者の約8−10%は肝臓由来
のHCVに応答して定着させない。しかしながら、最近の研究は、急性HCV感
染から回復した例では、持続性HCV感染になった例に比べ本質的な非翻訳蛋白
質に対するCD4+T細胞の増殖反応が起こることが示さした。Missale
ら、J.Clin.Invest.,1996,98,706−714;及びD
iepolderら、Lancet,1995,346,006−1007。 【0008】 動物へのDNAの直接注射は、免疫に関する特異抗原供給の確実な方法である
。Barryら、Bio Techniques、1994,16.616−6
19;Davisら、Hum.Nol.Genet.,1993,11,184
7−1851;Tangら、Nature,192,356,152−154;
Wangら、J.Virol.,1993,67,3338−3344;及びW
olffら、Science,1990,247,1465−1468。この方
法を用いて、マウス及びニワトリではインフルエンザウイルスに対する、マウス
とウシではウシヘルペスウイルス1に対する、そしてマウスではラビーウイルス
に対する防御免疫を作り出すことに成功している。Coxら、J.Virol.
,1993,67,5664−5667;Fynanら、DNA and Ce
ll Biol.,1993,12,785−789;Ulmerら、Scie
nce,1993,259,1745−1749;及びXiangら、Viro
l.,1994,199,132−140。多くの場合、感染のコントロールに
は、強力ではあるがまだ高度に可変性の抗体及び細胞障害性T細胞応答が関連し
た。事実、肝臓ベクターを用いずに長期持続記憶CTLsを生じさせる可能性が
、このアプローチを、不活性化ウイルスワクチンを含み、急性感染のみならず持
続ウイルス感染の根絶にも利益があるかもしれないCTL応答を生じさせるもの
に比べ、より魅力的にしている。Wolffら、Science,1990,2
47,1465−1468;Wolffら、Hum.Mol.Genet.,1
992,1,363−369;Manthorpeら、Human Gene
Therapy,1993,4,419−431;Ulmerら、Scienc
e,1993,259,1745−1749;Yankauckasら、DNA
and Cell Biol.,1993,12,777−783;Mont
gomeryら、DNA and Cell Biol.,1993,12,7
77−783;Fynanら、DNA and Cell Biol.,199
3,12,785−789;Wangら、Proc.Natl.Acad.Sc
i.USA,1993,90,4156−4160;Wangら、DNA an
d Cell Biol.,1993,12,799−805;Xiangら、
Virol.,1994,199,132−140;Davisら、Hum.M
ol.Genet.,1993,11,1847−1851;Donnelly
ら、Nat.Med.,1995,1,583−587;Boyerら、Nat
.Med.,1997,3,526−532;Tasconら、Nat.Med
.,1996,2,888−892;及びHuygenら、Nat.Med.,
1996,2,893−898。可溶性組換え体蛋白質又はペプチドによる免疫
に比べたこの方法の優位点は、強い炎症性CD4+T細胞応答並びに細胞傷害性
T細胞活性を誘導する能力であるが、おそらくウイルス蛋白質の細胞内のペプチ
ドへのプロセッシングおよび続く感染細胞中のMHCクラス1分子上への負荷、
そしてやがては規定される抗原提示細胞との相互作用のためらしい。対照的に、
可溶性蛋白質による免疫感作は、MHCクラスII経路を介したプロセッシングに
より主に液性免疫応答を導く。合成ペプチドによる免疫は、宿主の免疫応答の刺
激に利用できるエピトープ数が限られることによる幾つかの欠点を持つ。対照的
に、関心のDNA構築体により各蛋白質についてコードされた天然に産するB及
びT細胞のエピトープの全ては、おそらくT細胞レセプターによる認識に関し保
存されており、従って極めて広範囲の液性及び細胞性免疫応答を生起することに
なる。McDonnellら、N.Engl.J.Med.,1996,334
,42−45。 【0009】 一般にワクチン接種及び免疫感作は、個々の免疫系がそれに対し免疫応答を開
始でき、そして病原菌からの攻撃の防御に有効であることになる無毒性因子の導
入を意味する。免疫系は主に個体内に通常存在しない蛋白質及びその他高分子を
特定することで侵入する”外来”成分や菌を同定する。外来蛋白質は免疫応答が
形成される標的を表す。 【0010】 PCT特許出願PCT/US90/01348は、HCVゲノムのクローン、
HCVウイルス蛋白質のアミノ酸配列、及びHCV蛋白質ならびにそれに由来す
るペプチドを含む抗HCVワクチンを含むこれら成分の作製方法及び利用法を開
示している。 【0011】 米国特許第5,830,876号、第5,593,972号、第5,739,
118号及び1994年1月26日出願のPCT特許出願連続番号PCT/US
94/00899の開示内容はその全てがここに参照され取り込まれているが、
それぞれは遺伝的免疫感作プロトコールの記載を含んでいる。HCVに対するワ
クチンがそれぞれに開示されている。 【0012】 C型肝炎ウイルス感染よりヒトを防御するのに有用なワクチンは未だに必要と
されている。C型肝炎ウイルス感染よりヒトを防御する方法も求められている。 発明の概要 本発明は、例えばNS3、NS4又はNS5、あるいはその組み合わせの様な
C型肝炎ウイルス非構造蛋白質をコードするヌクレオチド配列を含む組換え体核
酸分子に関する。 【0013】 本発明はC型肝炎ウイルス非翻訳蛋白質をコードする核酸配列を含む組換え体
核酸分子を含む医薬組成物組成物に関する。C型肝炎ウイルス非構造蛋白質をコ
ードする配列をコードするヌクレオチドは、ヒト細胞内に於いて機能する制御要
素に作動可能に連結される。医薬組成物には更に医薬として受容可能な担体又は
希釈体を含み、又任意に例えばブビバカインの様な促進体を含む。 【0014】 本発明は、C型肝炎ウイルスに感受性な個体にC型肝炎ウイルス非構造蛋白質
をコードする配列をコードするヌクレオチドを含む組換え体核酸分子を含む医薬
組成物を登用することを包含する、C型肝炎ウイルスに感受性な個体を免疫する
方法に関する。C型肝炎ウイルス非構造蛋白質をコードする配列をコードするヌ
クレオチドは、ヒト細胞内で機能する制御要素に作動可能に連結される。医薬組
成物は更に医薬として受容可能な担体又は希釈体を含む。個体は、C型肝炎ウイ
ルス感染に対する防御免疫応答を誘導するに十分な量投与される。 【0015】 本発明は、C型肝炎ウイルスを持つ個体に、C型肝炎非構造蛋白質をコードす
る配列をコードしているヌクレオチドを含む組換え体核酸分子を含む医薬組成物
を投与することを包含するC型肝炎ウイルスを持つ個体を治療する方法に関する
。C型肝炎ウイルス非構造蛋白質をコードする配列をコードしているヌクレオチ
ドは、ヒト細胞に於いて機能する制御要素に作動可能に連結される。医薬組成物
は更に医薬として受容可能な担体又は希釈体を含む。個体にはC型肝炎ウイルス
感染に対する治療的免疫応答を誘導する有効量が投与される。 発明の好適実施態様の説明 本発明によれば、HCV感染より個体を予防的、及び/又は治療的に免疫感作
し、又は治療する組成物及び方法が提供される。例えばNS3、NS4又はNS
5、又はその組み合わせの様なHCV非構造蛋白質をコードする配列をコードし
ているヌクレオチドを含む組換え体核酸分子が個体に投与される。組換え体核酸
遺伝的構築体によりコードされた蛋白質は個々の細胞により発現され、抗HCV
免疫応答を惹起され免疫的標的として機能する。生じた免疫応答は広範囲である
;液性免疫応答に加え、細胞性免疫応答も惹起される。本発明の方法は予防的及
び治療的免疫を付与するのに有用である。本発明の方法は、生物医学研究の為に
ヒト以外の哺乳動物にも適用できる。即ち、本発明の方法はHCV投与により個
体を免疫するとともに、HCV感染を起こした個体の治療にも利用できる。 【0016】 本明細書に用いる”HCV非構造蛋白質”とは、HCV非構造蛋白質であるN
S3、NS4及びNS5及びその均等物を意味する。均等蛋白質には、本明細書
記載の生物活性を保持しているNS3、NS4、NS5の断片が含まれる。更に
、HCV非構造蛋白質という用語は、その配列が変化した別のHCV単離体から
の各HCV非構造蛋白質を意味する。当業者は別のHCV単離体からのHCV非
構造蛋白質を容易に同定できる。同一のアミノ酸がコードされる場合には、コド
ン内でのヌクレオチド置換は許容されてよいと理解されるべきである。更に、ヌ
クレオチド置換が保存的アミノ酸置換をもたらす場合には、ヌクレオチドの交換
が許容されてよいことも理解されるべきである。”HCV非構造蛋白質”という
語には、非構造蛋白質を含む融合蛋白質、並びに治療的又は予防的に活性なその
断片も含まれると理解されるべきである。 【0017】 本明細書に用いる”遺伝的構築体”という語は、HCV非構造蛋白質をコード
する配列をコードしているヌクレオチド、並びにワクチン接種した個体の細胞内
で発現可能にするプロモーター及びポリアデニレーションシグナルを含む制御要
素に作動可能に連結された開始及び終止シグナルを含む組換え体核酸分子を指す
。いくつかの実施態様では、遺伝的構築体は更にエンハンサー、コザック配列(
GCCGCCATG;配列番号1)、及び少なくともHCV5’UTRの断片も
含む。 【0018】 本明細書に用いる”遺伝子ワクチン”なる句は、遺伝的構築体を含む医薬調製
物を意味する。遺伝子ワクチンには、HCVに対する予防的及び/又は治療的免
疫応答を惹起するのに有用な医薬調製物が含まれる。 【0019】 本明細書に用いる”核酸”とはDNA、RNA又はそれらより形成されるキメ
ラである。 本発明によれば、遺伝的構築体はそれが発現される個体の細胞内に導入され、
それにより少なくとも1種類のHCV非構造蛋白質が生成される。好ましくは、
発明の遺伝的構築体の制御要素は、哺乳動物、特ににヒトの細胞内での発現を可
能にするものである。制御要素には、プロモーター、ポリアデニレーションシグ
ナルが含まれる。更に、エンハンサー及びコザック配列の様なその他の要素も遺
伝的構築体に含まれるだろう。 【0020】 細胞に取り込まれると、本発明の遺伝的構築体は細胞内に機能性の染色体外分
子として留まるか、又は細胞の染色体DNA内に組み込まれる。DNAの様な核
酸を、該核酸がプラスミドの形状として独立した遺伝物質として留まる細胞の中
に導入する。あるいは、染色体内に組み込むことができる直鎖状核酸が細胞内に
導入される。核酸を細胞内に導入する場合、核酸の染色体内への組み込みを促進
する因子が加えられるだろう。組み込み促進に有用なDNA配列もDNA分子内
に含めることができるだろう。あるいは、RNAが細胞に投与される。更に、セ
ントロメア、テロメア及び複製起源を含む直鎖状ミニクロモソームとして遺伝的
構築体が提供される。 【0021】 本発明によれば、遺伝的構築体はHCV非構造蛋白質をコードする配列をコー
ドしているヌクレオチドを含む組換え体核酸分子を含む。いくつかの好適実施態
様では、組換え体核酸分子はNS3をコードする配列をコードしているヌクレオ
チドを含む。別の好適実施態様では、組換え体核酸分子はNS4を含むHCV非
構造蛋白質をコードする配列をコードしているヌクレオチドを含む。別の好適実
施態様では、組換え体核酸分子はNS5を含むHCV非構造蛋白質をコードする
配列をコードしているヌクレオチドを含む。別の好適実施態様では、組換え体核
酸分子はNS3、NS4及びNS5を含むHCV非構造蛋白質のいずれかの組み
合わせをコードする配列をコードしているヌクレオチドを含む。 【0022】 いくつかの好適実施態様では、組換え体核酸分子は、HCV NS3、NS4
又はNS5蛋白質の断片、又はその組み合わせを含むHCV非構造蛋白質をコー
ドする配列をコードしているヌクレオチドを含む。断片は、該当する非構造蛋白
質の10、25、50、75、100、150、200、250、300、35
0、400、450、500、550、600、650、700、750、80
0、850、900、950又は1000アミノ酸を含む断片を包含するが、こ
れに限定されるものではない。更に、断片は蛋白質のカルボキシル末端部分、ア
ミノ末端部分、又はその間のいずれかの部分を含むことができる。当業者は、H
CV非構造蛋白質の免疫性断片、または該非構造蛋白質のいずれかの組み合わせ
の免疫性断片を含む融合蛋白質を容易に製造できる。即ち、HCV非構造蛋白質
をコードする配列をコードしているヌクレオチドを含む組換え体核酸分子は、ワ
クチンの有効性を変えることなく全HCV非構造遺伝子産物より小さい産物を含
むことを意図している。更に蛋白質のアミノ酸配列に影響することなくヌクレオ
チドがコードする配列内に少なくとも1ヌクレオチド及び複数ヌクレオチドの置
換も意図される。更に、HCV非構造蛋白質の免疫原活性を実質上減じることな
く、蛋白質全体に1の保存的アミノ酸置換又は複数の置換も意図される。 【0023】 発明の実施態様のいくつかでは、組換え体核酸分子はHCV5’UTRの最後
の9ヌクレオチド、HCV5’UTRの最後の25ヌクレオチド、HCV5’U
TRの最後の50ヌクレオチド、HCV5’UTRの最後の75ヌクレオチド、
HCV5’UTRの最後の100ヌクレオチド、HCV5’UTRの最後の15
0ヌクレオチド、HCV5’UTRの最後の200ヌクレオチド、HCV5’U
TRの最後の250ヌクレオチド、又はHCV5’UTRの最後の300ヌクレ
オチドを含む。好適実施態様のいくつかでは、遺伝的構築体は全HCV5’UT
Rを含む。好適実施態様のいくつかでは、井出に構築体はHCV5’UTRの最
も3’側ヌクレオチド9個を含む。好適実施態様の完全HCV5’UTRはGC
CAGCCCCCGATTGGGGGCGACACTCCACCATAGATC
ACTCCCCTGTGAGGAACTACTGTCTTCACGCAGAAA
GCGTCTAGCCATGGCGTTAGTATGAGTGTCGTGCAG
CCTCCAGGACCCCCCCTCCCGGGAGAGCCATAGTGG
TCTGCGGAACCGGTGAGTACACCGGAATTGCCAGGA
CGACCGGGTCCTTTCTTGGATCAACCCGCTCAATGC
CTGGAGATTTGGGCGTGCCCCCGCGAGACTGCTAGC
CGAGTAGTGTTGGGTCGCGAAAGGCCTTGTGGTACT
GCCTGATAGGGTGCTTGCGAGTGCCCCGGGAGGTCT
CGTAGACCGTGCACC(配列番号2)である。 【0024】 DNA分子の遺伝子発現に必要な制御要素には:プロモーター、開始コドン、
停止コドン、ポリアデニレーションシグナルが含まれる。更に、遺伝子発現には
しばしばエンハンサーが必要とされる。これら要素はHCV非構造蛋白質をコー
ドする配列と作動可能に連結し、制御要素が投与された個体内で作動可能である
ことが必要である。開始コドン及び停止コドンは一般にはHCV非構造蛋白質を
コードするヌクレオチド配列の一部と考えられる。 【0025】 使用するプロモーター及びポリアデニレーションシグナルは個体の細胞内で機
能的でなければならない。蛋白質の産生を最大にするには、制御配列は構築体が
投与される細胞内での遺伝子発現に好適なものが選択される。さらに、コドンは
細胞内に於いても最も効率的に転写されるものが選択される。当業者は哺乳動物
細胞、特にヒト細胞に於いて機能するDNA構築体を作ることできる。 【0026】 本発明の実施、特にヒト用遺伝子ワクチンの産生に有用なプロモーターの例に
はシミアンウイルス40(SV40)、マウス乳腺腫瘍ウイルス(MMTV)プ
ロモーター、HIVロングターミナルリピート(LTR)プロモーターの様なヒ
ト免疫不全ウイルス(HIV)、モレニーウイルス、ALV、CMV初期プロモ
ーターの様なサイトメガロウイルス(CMV)、エプスタインバーウイルス(E
BV)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)、及びヒトアクチン、ヒトミオシン、ヒ
トヘモグロビン、ヒト筋肉クレアチン及びヒトメタロチオネインの様なヒト遺伝
子由来のヒトプロモーターが含まれるが、限定されない。 【0027】 本発明の実施、特にヒト用遺伝子ワクチンの産生に有用なポリアデニレーショ
ンシグナルの例には、SV40ポリアデニレーションシグナル及びLTRポリア
デニレーションシグナルが含まれるが、限定されない。特にpCEP4プラスミ
ド(Invitrogen、San Diego CA)内にあるSV40ポリ
アデニレーションシグナルは、SV40ポリアデニレーションシグナルと称され
、利用される。 【0028】 遺伝子発現に必要な制御要素の他に、別の要素も遺伝的構築体内に含まれる。
この様な追加要素にはエンハンサーが含まれる。エンハンサーは以下のグループ
より選択されるが、限定されない:ヒトアクチン、ヒトミオシン、ヒトヘモグロ
ビン、ヒト筋肉クレアチン及びCMV、RSV及びEBVに由来するエンハンサ
ーの様なウイルスエンハンサー。 【0029】 遺伝的構築体は、染色体外に構築体を維持し細胞内で構築体の複数のコピーを
生成するために、複製の哺乳動物起源と共に提供できる。Invitrogen
社(SanDiego、CA)のプラスミドpCEP4及びpREP4は複製の
エプスタインバーウイルス起源及び核抗原EBNA−1コーディング領域を含み
、これが組み込み無しに多数のコピーのエピゾーム複製を生む。 【0030】 投与経路には、筋肉内、腹腔内、皮内、皮下、静脈内、動脈内、眼内、及び経
口、並びに経皮的投与、又は吸入剤あるいは座薬が含まれるが、限定されない。
好ましい投与経路には筋肉内、腹腔内、皮内及び皮下注射がある。HCV非構造
蛋白質をコードする遺伝的構築体の供与は、該材料が粘膜免疫と関連した組織に
存在する投与様式にて免疫された個体に粘膜免疫を付与できる。即ち、一部の例
では遺伝的構築体は個体口腔内にある口腔前提内に投与し供与される。 【0031】 遺伝的構築体は、伝統的な注射器、無針注入装置、又は”マイクロプロジェク
タイル照射遺伝子ガン”を含む方法により投与されるが、限定されない。あるい
は、遺伝子ワクチンは各種方法により個体より取り出された細胞内に導入される
。その様な方法には、例えばエクスビボトランスフェクション、エレクトロポレ
ーション、マイクロインジェクション、マイクロプロジェクタイル照射法が含ま
れる。遺伝的構築体が細胞に取り込まれた後に、それらは再度個体内に移植され
る。ワクチン化した細胞を別の個体より得た場合でも、その内部に遺伝的構築体
を取り込んだその他の非免疫源性細胞を個体内に移植することが意図される。 【0032】 本発明のいくつかの実施態様によれば、遺伝的構築体は無針注入装置を用いて
個体内に投与される。本発明のいくつかの実施態様では、遺伝的構築体は無針注
入装置を用い皮内、皮下及び筋肉内に同時に投与される。無針注入装置は良く知
られており、また広く利用されている。当業者は本明細書の教示に従うことで、
無針注入装置を使い個体の細胞に遺伝物質を供与することができる。無針注射装
置は、あらゆる組織への遺伝物質供与に適している。これらは特に皮膚及び筋肉
細胞への遺伝物質供与に有用である。いくつかの実施態様では、無針注入装置は
DNA分子を含む液体を個体の皮膚表面に向け発射するのに利用される。液体は
皮膚に衝撃を与え、液が皮膚表面を貫通し、皮膚やその下の筋肉組織に浸透する
のに十分な速度で発射される。即ち、遺伝物質は経皮的、皮下的、及び筋肉内的
に同時に投与される。いくつかの実施態様では、無針注入装置は、核酸分子のそ
の他器官の細胞への導入を目的とするそれら器官組織への遺伝物質の供与に利用
される。 【0033】 本発明による遺伝子ワクチンは約1ナノグラムないし約100マイクログラム
の核酸、好ましくはDNAを含む。いくつかの好ましい実施態様では、ワクチン
は約0.1ないし約500マイクログラムの核酸を含む。いくつかの好ましい実
施例では、ワクチンは約1ないし約350マイクログラムの核酸を含む。いくつ
かの好ましい実施態様では、ワクチンは約100マイクログラムの核酸を含む。
当業者は容易に所望量の核酸を含むワクチンを処方できる。 【0034】 本発明による遺伝子ワクチンは、使用する投与形態に従い処方される。当業者
は遺伝的構築体を含む医薬組成物を容易に処方できる。本発明の医薬組成物はN
S3、NS4又はNS5、あるいはそのいずれかの組み合わせをコードする単一
の遺伝的構築体を含む。あるいは、本発明の医薬組成物は、NS3、NS4、又
はNS5、あるいはそのいずれかの組み合わせをコードする複数の遺伝的構築体
を含む。更に、本発明の医薬組成物は、NS3、NS4、又はNS5の断片、あ
るいはそのいずれかの組み合わせをコードする単一、又は複数の遺伝的構築体を
含む。更に本発明の医薬組成物は、NS3、NS4、又はNS5蛋白質全て又は
その断片の融合蛋白質をコードする単一の遺伝的構築体を含む。いくつかの例で
は、等張性の調合が用いられる。一般に等張性のための添加物には、塩化ナトリ
ウム、デキストロース、マンニトール、ソルビトール及びラクトースが含むこと
ができる。いくつかの例では、リン酸で緩衝化された生理食塩水の様な等張液が
好まれる。安定化剤にはゼラチン及びアルブミンが含まれる。いくつかの実施態
様では、血管収縮剤が調剤に加えられる。本発明の医薬調製物は、滅菌及び無発
熱物質状態で提供される。 【0035】 本発明の遺伝子構築体は、該物質無しに同一ワクチンを投与した場合の細胞に
よる遺伝子構築体の取り込み、及び/又は発現に比べ、細胞による遺伝子構築体
の取り込み、及び/又は発現を増加させる、本明細書に於いて”促進体”と称さ
れる作用物質と組み合わせて処方され、又は投与される。この様な作用物質及び
それらを遺伝子構築体と組み合わせて投与するプロトコールは、米国特許第5,
830,876号、5,593,972号、5,739,118号及び1994
年1月26日出願のPCT特許出願連続番号PCT/US94/00899に記
載されている。この様な作用物質には、CaPO4、DEAEデキストラン、陰 イオン性脂質;細胞外マトリックス活性酵素;サポニン;レクチン;エストロゲ
ン様化合物;ステロイドホルモン;ヒドロキシル化低級アルキル;ジメチルスル
ホキシド(DMSO);尿素;及び安息抗酸エステルアニリド、アミジン、ウレ
タン、及び局所麻酔薬ファミリーの塩酸塩の様なそれらの塩酸塩。更に、遺伝子
構築体は脂質/ポリ陽イオン複合体内にカプセル化し、又はと組み合わせて投与
される。好ましい促進体はブピバカインである。組成物は投与単位の形状に好都
合に投与でき、例えば、その全部がここに参照され取り込まれているRemin
gton’s Pharmaceutical Science(Mack P ub.Co.,Easton,PA,1980)記載の様な医薬分野公知のいず
れかの方法により製造できる。 【0036】 以下に示す実施例では、3つの異なるHCVの非構造蛋白質をコードするプラ
スミドによるDNAベースワクチン接種が、両方の免疫システムに於いて強力な
抗原特異的免疫応答を惹起することを示している。3回の免疫感作後、全ての動
物が検出可能な抗体応答を生じた。この点について、構造的HCVコア構造蛋白
質を用いた従来の研究に比べ、これら非構造蛋白質はより良好に液性免疫応答を
刺激する。Tokushigeら、Hepatology,1996,24,1
4−20;及びGeisslerら、J.Immunol.,1997,158
,1231−1237。好ましい実施例では、非構造蛋白質に対する液性免疫応
答は、抗原提示細胞を活性化する化合物、例えばIL−2及びGM−CSFの様
なサイトカインを発現しているプラスミドを添加することで増強される。Gei
sslerら、J.Immunol.,1997,158,1231−1237
;及びXiang,Immunity,1995,2,129−135。NS3
、NS4及びNS5をコードしている3種類全てのプラスミドについて、優性な
TH1表現形を持った炎症性CD4+T細胞応答の発生が示された。更に、特に NS3及びNS5に関しては、動物モデル系に於いて各種病原菌に対する防御を
誘導することが既に示されている溶解価の産生を伴う強力かつ特異的なCD8+
CTL応答が生じた。Tasconら、Nat.Med.,1996,2,88
8−892;及びHuygenら、Nat.Med.,1996,2,893−
898。更に、DNAをベースとする変異により作られたCTL応答は、NS5
蛋白質をコードするcDNAを安定にトランスフェクトされた同系SP2/0腫
瘍細胞を利用した腫瘍形成から動物を保護することが判明した。約60%のマウ
スが腫瘍形成から保護されたことから、本免疫法によりインビボで高いレベルの
CTL活性が作られることが示唆される。更に、腫瘍を生じた動物でも模擬DN
A又は組換え体NS5蛋白質で免疫された動物に比べると、その腫瘍重量は有意
に減少した。このモデルは、腫瘍増殖の阻害を計測する動物モデルに於いて、フ
ラビウイルスの非構造蛋白質に対し高いレベルの細胞性免疫応答を評価する可能
性も示す。 【0037】 本明細書に開示した結果は、本明細書に記載した如く、HCV非構造蛋白質を
コードする遺伝子構築体によるDNAベースの免疫化は、HCVを持つ個体の治
療処置並びにHCVに対する予防ワクチンに関し有用であることを教示する。 【0038】 本発明は、本発明を説明することを目的とする以下の実施例により更に例示さ
れる。これら実施例は、開示の範囲を限定するものではなく、またそう解釈され
るものでもない。 実施例 実施例1:HCV発現ベクターの設計と構築 各非構造蛋白質をコードする遺伝子を、人工の開始及び停止コドンと共に、C
MV−プロモーター及びRSVエンハンサー(pApO31)により作動する発
現ベクター内にクローン化した。選択マーカーを含む発現ベクター(pcDNA
3)は安定型SP2/0をトランスフェクトした細胞株の作製にも使用した(図
1A参照)。 【0039】 ウイルス遺伝子源として、HCVの完全長ORFをカバーするpBRTM/H
CV1と称されるプラスミドを用いて、本発明の発現ベクター内にクローン化し
た。Grakouiら、J.Virol.,1993,67,1385−139
5、その全体が参照されここに取り込まれている。あるいは、HCVをコードす
るヌクレオチド配列は、その全体が参照されここに取り込まれている開示情報、
GenBank登録番号X61596及びD16435より得た。構築体pAp
O31−NS3、pApO31−NS4及びpApO31−NS5は、人工の開
始及び停止コドンならびに制限酵素部位を挿入した後、以下のプライマーを用い
PCRにてクローン化した:NS3の場合;5’−GGTCTAGATTGAT
GGCGCCCATCACGGC−3’(XbaI)(配列番号3)、5’−C
ACACGCGTTCACGTGACGACCTCCAGGT−3’(MluI
)(配列番号4)、NS4に関しては:5’−GGTCTAGATGAGCAC
CTGGGTGCTC−3’(XbaI)(配列番号5)、5’−CCAGGA
TCCTCAGCATGGAGTGGTACA−3’(BamHI)(配列番号
6)及びNS5に関しては:5’−TCAGTCTAGAATGTCCGGCT
CCGGCTCCTGGCTAAGGGA−3’(XbaI)(配列番号7)、
5’−AGCTACGCGTTCACCGGTTGGGGAGGAGGT−3’
(MluI)(配列番号8)。高適合度PCRシステム(Boehringer
Mannheim、Indianapolis,IN)を利用したPCR増幅
の後、DNA断片をRSVエンハンサーエレメントを含み、CMVプロモーター
(Apollon,Malvern PA)により作動するプラスミド発現ベク
ターpApO31内に挿入した。構築体をDH5α細胞内で増殖し、続いてプラ
スミドDNAを、2×塩化セシウム遠心分離又はエンドフリー緩衝システムを利
用したQiagen Gigaキット(Santa Clara,CA)により
精製した。非構造遺伝子インサートの証明は、通常の方法を利用した配列解析に
より行った。 【0040】 CTL−アッセイの標的細胞となる安定したNS3、NS4、及びNS5発現
細胞株を確立するために、非構造蛋白質をコードする遺伝子断片をネオマイシン
選択マーカーを用いて、pcDNA3及びpcDNA3.1Zeo(−)発現ベ
クター(Invitrogen、San Diego)内にクローン化した。ま
ず、NS3及びNS5のXbaI及びMluI断片をLitmus−38ベクタ
ー(New England Biolabs,MA)のNheI/MluI部
位内にサブクローニングし、続いてEcoRIとSalIで切断、それぞれをp
cDNA3及びpcDNA3.1/Zeo(−)のEcoRI/XhoIマルチ
プルクローニングサイトに再接続した。NS4を含むXbaI及びBamHI断
片をLimus−20(New England Biolabs,MA)内に
再接続し、KpnI及びEcoRIで再度切断し、続いてpcDNA3ベクター
に連結した。プラスミドはpcDNA3−NS3、pcDNA3−NS4、及び
pcDNA3.1/Zeo(1)−NS5と命名した。 【0041】 HCV非構造蛋白質のいずれかをコードするDNA配列を持つ当業者は、本発
明の遺伝子構築体のいずれかを製造するためのプライマーを設計できる。更に、
プライマーの結合に影響することなくヌクレオチド塩基を置換できるだろう。更
に同業者公知の如くに、プライマーはクローニング及び結合を目的とするエンド
ヌクレアーゼ制限部位を持たせ製造できるだろう。即ち、同業者は適当なプライ
マーを設計し、PCR増幅を実施することで本発明の遺伝子構築体を製造できる
。PCR産物は発現ベクターに結合される。 【0042】 上記HCV非構造蛋白質の配列をコードするヌクレオチドを含むプラスミドは
、それぞれCMVプロモーター及びRSVエンハンサーエレメントの転写制御下
に置かれたHCV非構造蛋白質に関するヌクレオチドコーディング領域を含む。 実施例2:インビトロ発現 プラスミド産物は遺伝子挿入体をまたいで配列決定し、一過性にトランスフェ
クションしたHuH−7細胞及び安定にトランスフェクションしたSP2/0標
的細胞それぞれに於いて蛋白質の発現を証明した。NS3に関する約70、NS
4に関する30及びNS5に関する125kDの蛋白質バンドが細胞内に発現さ
れていたが、培地中には分泌されていなかったことが判明した(図1B)。 【0043】 HCV非構造蛋白質の発現レベルを調べるために、カルシウムリン酸法により
HuH−7ヒト肝癌細胞株を各種構築体を用いて一過性にトランスフェクトした
。簡単に述べると、35Sメチオニン及びシステインで4時間代謝標識した後、細
胞溶解物を改良RIPA緩衝液(0.15M NaCl、1%NP−40、50
mM Tris、0.5%DOC及び1%SDS)中に調製した。細胞溶解物を
ウマ血清を用いて前清浄化し、次に一晩ポリクローナル抗血清WU110(NS
3)、W148/151(NS4)及びWU115(NS5)とプレインキュベ
ーションしてセファロースAに結合した。その全体が参照され、ここに取り込ま
れているGrakouiら、J.Virol.,1993,67,1385−1
395。SDS−PAGEにより蛋白質を分離した後、ゲルを乾燥してからオー
トラジオグラフィーにかけた。NS5蛋白質発現はウエスタンブロット及びマウ
スAb(Biogenesis, Sandown,NH)を用いた免疫蛍光分
析によっても調べた。NS3、NS4及びNS5を発現する安定したトランスフ
ェクト細胞株を作るため、エレクトロポレーションを用いて同系BALB/cマ
ウス骨髄腫由来細胞株SP2/0に所望のウイルス遺伝子挿入体を含むpcDN
A3プラスミドをトランスフェクトした。G418選択下に増殖させた細胞を限
界希釈法(0.3細胞/ウエル)でクローン化し、下記方法にてスクリーニング
した。 【0044】 ネオマイシン又はゼオマイシン耐性遺伝子を含むpcD3及びpcD3.1プ
ラスミドそれぞれを用いてHCV非構造遺伝子をクローニングし、安定した同系
標的細胞株を作製した。これら構築体でHuH−7細胞をトランスフェクトしベ
ータガラクトシダーゼアッセイにてトランスフェクション効率をコントロールし
、細胞をメチオニン及びシステイン欠損培地中に30分間置いて飢餓状態とした
後、4時間35S−メチオニン及びシステインで標識した。細胞溶解物を非構造蛋
白質特異的ポリクローナルウサギ血清により免疫沈降し、セファローズAビーズ
で捕捉し、SDS−PAGE後オートラジオグラフィーにかけ分析した。レーン
1,3及び5は模擬DNAをトランスフェクトした細胞であり、陰性コントロー
ル(Mock)とした。レーン2,4及び6はNS3に関する約70,NS4に
関する約30,NS5に関する125kDの特異バンドを示した。(レーン7−
10):SP2/0細胞はNS3、NS4及びNS5に関する遺伝子を含むpc
D3をベースとする構築体でトランスフェクトされた。抗生物質による選別の後
、細胞を限界希釈(0.3細胞/ウエル)でクローン化した後、上記の如く拡大
し、放射性標識及びNS3免疫沈降、又はNS5に関するウエスタンブロットに
より分析した。レーン7及び9は陰性コントロール(SP2−19)である安定
してHCVコア蛋白質を発現している細胞の細胞溶解物を示し、レーン8及び1
0はNS3及びNS5の特異的発現を示す。これら細胞はインビトロ刺激及びC
TLアッセイに於ける標的細胞として用いられた。 実施例3:免疫プロトコール メスのBALB/c(h−2d)マウスはマサチューセッツ総合病院の動物施
設内に於いて標準的な無菌条件下に飼育された。マウスはCharies Ri
ver Laboratories(Wilmington,MA)より得て、
インビボ試験では6ないし20週齢の時点で使用した。マウスの大腿四頭筋内5
ヶ所に、合計100μgのプラスミドDNAを含む100μlの0.9%NaC
lを2及び3回注射した。14日ごとに反対側の脚にブースターを注射した。何
れの免疫試験についても、陽性コントロールとして5μgの組換え体NS3、N
S4及びNS5非構造蛋白質(Mikrogen、Munich)を0日目にC
FAにi.p.注射し、4及び8週後に同量の蛋白質を含む0.05%SDSで
ブースターをかけた。これら実験の陰性コントロールとして、空のプラスミドベ
クター及び組換え体B型肝炎表面抗原(HbsAg)(Energix,Smi
th Kline Beecham、Philadelphia)を用いた。マ
ウスは全例最終免疫10日後に屠殺された。 実施例4:液性免疫応答の測定 抗NS3、NS4及びNS5抗体のレベルは、確立されたELISA法を用い
各免疫動物の血清中に決定された。簡単に述べると、マイクロタイタープレート
(Falcon、マイクロテストIIIMフレキシブルアッセイプレート)を上記 組換え体蛋白質で一晩4℃コーティングした(0.5μg/ウエル)。胎児ウシ
血清(FBS)で2時間、20℃にてブロッキングした後、1:50に希釈され
たマウス血清をプレートに加え、20℃にてさらに1時間インキュベーションし
た。0.05%Tween−20を含むリン酸緩衝生理食塩水(PBS)にて4
回洗浄した後、西洋ワサビパーオキシダーゼ標識抗マウス抗体(Amersha
m、Arlington Heights、IL)を1:2000希釈して加え
た。1時間インキュベーション後、プレートを洗浄し、希釈を加え発色させ、自
動読みとり装置で測定した。 【0045】 3回の免疫の後、酵素結合免疫吸収アッセイ(ELISA)により免疫された
全動物に関し3つ全ての非構造蛋白質に対する特異抗体応答が認められた。模擬
DNAで免疫されたマウスでは抗原特異的免疫応答は検出されなかった(図2A
)。陽性コントロールとして、マウスにはNS3、NS4及びNS5非構造蛋白
質を完全フレンドアジュバント(CFA)と組み合わせ3回腹腔内(i.p)ワ
クチン接種したところ、期待通り強い液性免疫応答が示された(データ未提示)
。 【0046】 図2Aは、DNAをベースとした免疫で作られたNS3、NS4及びNS5に
対する液性免疫応答を示す。血清抗体レベルはELISAにより測定された(各
群:n=5)。コントロールはBSAでコートされたウエル及び模擬で免疫され
たマウス由来の血清を含んだ。陽性コントロールとして、マウスは組換え体蛋白
質によりi.p.免疫された(データ未提示)。図2Bは特異的又は非特異的組
換え体蛋白質によるインビトロ刺激3日後に測定したT細胞増殖を示す。細胞を
H3−チミジンと18時間インキュベーションし、集めた。△cpmはバックグ ランド活性(例えば、抗原なしのインキュベーション)を減じて決定した。細胞
と1μgの組換え体NS3蛋白質とのインキュベーションは有毒害であり、その
為増殖は認められなかった。組換え体蛋白質とCFAとの組み合わせで免疫され
たマウスは5ないし10倍高い応答を示した(データ未提示)。 実施例5:リンパ細胞増殖及びサイトカイン放出アッセイ マウスはイソフルラン(Aerrane、Anaquest,NJ)で麻酔さ
れ、脾臓細胞が集められた。0.83%NH4Cl/0.17MTris pH 7.4にて5分間、25℃でインキュベーションして赤血球を除いた。脾臓細胞
は2回洗浄され、96ウエル丸底プレートを用い、10%FBS及び2−メルカ
プトエタノールを含む完全DMEM(Mediatech,Washingto
n,DC)200μl中5×105細胞/ウエルで3重培養された。細胞は様々 な濃度(0、0.01、0.1及び1μg/ml)の組換え体非構造蛋白質(N
S3、NS4及びNS5)(Mikrogen、Munich)で刺激された。
陰性コントロールとして、エフェクター細胞は同濃度の組換え体HCV−コア又
はHbsAg蛋白質(Energix)により刺激された。3日間の刺激後、3 H−チミジンが加えられた(1μCi/ウエル)。細胞はさらに18時間培養さ
れ、収集後DNA中への3H−チミジンの取り込みが測定された。放射活性の取 り込みはバックグランド活性(△cpm)で補正された。サイトカイン放出の測
定に関しては、エフェクター細胞を上記同様に培養し、培養上清中のIL2、I
L−4及びインターフェロンガンマ値をメーカー(Endogen、Bosto
n,MA)の指示に従い市販キットを使用し測定した。 【0047】 非構造蛋白質に対する細胞介在免疫応答を調べるために、脾臓細胞を集め、組
換え体抗原、又は安定したトランスフェクト細胞株によりインビトロで発現され
た抗原のいずれかを用い刺激した。[3H]チミジン取り込みにより測定したと ころ、各種抗原濃度に於いて全ての非構造蛋白質により本質的なリンパ細胞の増
殖が誘導された(図2B)参照。最大刺激を生む方法である、組換え体蛋白質に
よるi.p.免疫では、3種類全ての蛋白質について5−10倍高いリンパ細胞
増殖速度を得た(データ未提示)。DNAベースの免疫を行った後に測定された
サイトカインプロフィールは、細胞培地中に高レベルのIFN−γ(図2C)及
びIL−2(図2D)を放出する典型的はT1応答を示した。逆に、HCV非構
造蛋白質をコードする遺伝子で遺伝子的に免疫した後のIL−4産生は極めて少
なかった(図2E)。 【0048】 図2C、2D及び2Eは、インビトロ刺激48時間後に測定された、上清中に
分泌されたサイトカインを示している。NS3、NS4及びNS5蛋白質をコー
ドする全てのDNA構築体は、TH1型のサイトカインプロフィールを誘導した 。比較の為、組換え体蛋白質(n=4)で3回i.p.免疫したマウスの結果を
示す。陰性コントロールとして、マウスは組換えHbsAgで免疫された。 実施例6:細胞傷害性Tリンパ細胞活性 免疫したマウス由来の脾臓細胞を10%FCS及び2−メルカプトエタノール
(5×10-5M)入り完全DMEMに懸濁し、インビトロ刺激5日後に細胞傷害
活性を解析した。組換え体マウスIL−2を1回5U/mlの濃度で加え、応答
細胞(4×107)を完全長のNS3又はNS5蛋白質を安定して発現している 2×106個の放射線照射済み(10,000rad)同系SP2/0細胞(S P2/NS3−3、SP2/NS5−21)と共培養した。5日後、細胞傷害性
応答細胞集団を集め、96ウエル丸底型プレート内にて51Cr−標識したSP2
/NS3−3又はSP2/NS5−21を用いた4時間の51Cr放出アッセイを
行った。HCVコア蛋白質を発現する親SP2/0又はSP2−19を、溶解活
性及びバックグランド活性の抗原特異性に関するコントロールとして用いた。C
TL活性に関するアッセイを、リンパ細胞エフェクター対標的細胞(E:T)比
、100:1、30:1、10:1及び3:1それぞれについて実施した。エフ
ェクター細胞をハイブリドーマ上清GK1.5(抗CD4、ラット);3.15
5(抗CD8、ラット)を含む抗CD4+又はCD8+mAbと30分間、4℃
にてインキュベーションし、洗浄、その後37℃にて補体(低傷害性ウサギ補体
の1:5希釈体(Gedarlane Laboratories、Ontar
io、Canada))とインキュベートし、T細胞欠失実験を行った。 【0049】 CTL応答は感染細胞からのウイルス排除に必須であることから、安定にトラ
ンスフェクトされNS3及びMS5蛋白質を発現している同系SP2/0マウス
骨髄腫標的細胞を溶解する免疫マウス由来の脾臓細胞の能力を、51Cr放出アッ
セイを用いて調べた。NS3及びNS5で免疫したマウスは、インビトロ刺激5
日後に、強力かつ特異的な細胞傷害性T細胞応答を阻害したが、標的細胞特異性
に関するコントロールに用いたSP2/0又はSP2−19(安定にHCVコア
蛋白質を発現している)細胞に対しては弱い活性が観察された(素3A及び3B
)。特異的溶解を生じた細胞の表現形を示すために、脾臓細胞を補体存在下にC
D8+又はCD4+応答性モノクローナル抗体(mAbs)とインキュベートし
た。細胞傷害活性はCD8+細胞により伝達された(図3C)。 我々はNS4 蛋白質を安定して発現するSP2/0細胞を樹立できなかったため、このHCV
非構造蛋白質に対するCTL活性は測定されなかった。 【0050】 図3は、各種エフェクター対標的細胞比(100:1、30:1、10:1,
3:1)に於けるNS3(A)及びNS5(B)に対する細胞傷害性T細胞(C
TL)応答を示す。脾臓細胞を放射線照射された安定型NS3及びNS5発現マ
ウス骨髄細胞とインビトロにて5日間インキュベーションさせた(n=5)。続
いて、4時間の安定型トランスフェクト標的細胞株に対するCr51放出アッセ
イにてCTL活性を測定した。SP2/0又はSP2−19(HCVコアを発現
する)に対するバックグランド活性を差し引き特異的溶解値を得た。図3Cは、
細胞を30分間氷上にて抗CD8+又はCD4+mAbとインキュベートし、更
に30分間37℃にて補体とインキュベートしたT細胞欠乏実験(n=3)を示
す。コントロール細胞は補体及び抗CD8+又は抗CD4+mAbs無しにイン
キュベートした。バックグランド活性は、HCVコア発現構築体が安定にトラン
スフェクトされた無関係の陰性コントロールとしてSP2−19に対し決定され
た。 実施例7:インビボに於ける細胞傷害性Tリンパ細胞活性の評価 現在に至るもCTL活性の利用できる非構造蛋白質を発現する安定した細胞株
が樹立されていないことから、CTL実験を行うことは極めて困難であった。マ
ウスを筋肉内(i.m.)に3回模擬DNAまたはpApNS5で免疫した。い
くつかの動物については、さらに組換え体NS5蛋白質又は両方の組み合わせに
よりi.p.免疫した。組換え体蛋白質(5μgi.p.)はHCV−NS5a
及びHCV NS5b領域の一部(完全長NS5の約50%)をカバーする大腸
菌発現蛋白質NS5−4(aa2622−2868)及びNS5−12(aa2
007−2268)の混合体(Mikrogen、Munich,German
y)として投与され。各種プラスミド構築体または組換え体蛋白質による最終免
疫から1週間後に安定してNS5を発現している2×106個の同系SP2/0 由来細胞を洗浄し、200μlのPBSに再懸濁してから右脇腹に皮下接種した
。SP2/0細胞はHCV NS5(SP2/NS5−21)又はHCVコア蛋
白質SP2/19)のいずれかを発現していた。この動物モデルでは、接種15
日後に腫瘍の形成が調べられ、腫瘍を持つ動物の数と腫瘍重量が決定された。 【0051】 模擬DNAで免疫され、NS5発現マウス骨髄細胞株(SP2/NS5−12
)を投与されたマウスでは、15日後に腫瘍を発生したのは40%のみであった
。更に、模擬DNAまたは組換え体NS5蛋白質で免疫されたマウス、又はコン
トロールである別種のHCV構造蛋白質(HCVコア)を発現している同一の同
系SP2/0細胞株で免疫されたマウスに比べ、腫瘍重量の測定により決定され
た腫瘍の大きさは小さかった(図4A及び4B)。さらに、模擬DNAで免疫さ
れたマウス、又はSP2−19細胞を投与されたマウスの90−100%が腫瘍
形成を示し、従ってこの小動物腫瘍モデルに於けるCTL活性の特異性が示され
た。CFAに於いて組換えNS5蛋白質による免疫が腫瘍形成から動物を保護し
なかったことは重要である。DNAベース免疫と組換え蛋白質ワクチン接種の組
み合わせの効果を確かめるため、1動物群を両者で免疫した。腫瘍形成に対する
部分的保護は認められたが、本方法はNS蛋白質をコードするDNAによる3回
免疫程効果はなかった(図4A)。 【0052】 図4AはCTL活性を調べるための腫瘍動物モデルから得た結果を例示してい
る。マウスはpApNS5又は模擬DNA(100μg)のi,m.又は組換え
体NS5蛋白質のi.p.(5μg)のいずれかにより3回免疫された。最後の
グループにはDNA免疫と組換え体蛋白質の組み合わせが投与された。SP2N
S5−21またはSP2−10細胞による腫瘍接種15日後、腫瘍を発生したマ
ウスの数を決定し、腫瘍重量を測定した。図4Bは左から右に模擬DNAで免疫
し、SP2/NS5−21細胞を接種された動物;pApNS5で免疫されSP
2/NS5−21細胞を接種された動物;pApNS5で免疫されSP2−19
(HCVコアを安定して発現する)細胞を接種された動物;及び組換え体NS5
蛋白質の3回のi.p.で免疫されSP2/NS5−21細胞を接種された動物
を示す。第1、第3及び第4動物には右脇腹に大きな腫瘍が形成したが、pAp
NS5で免疫されNS5を安定に発現しているマウス肉芽腫細胞株であるpAp
NS5を接種された第2動物では発生しなかった。 【配列表】 【図面の簡単な説明】 【図1】 図1Aは、矢印で示す様に各種構造及び非構造蛋白質に宿主のシグ
ナル及びウイルスプロテアーゼにより分断される、約3011−3030aaの
ポリ蛋白質をコードするHCVの単一な大きなORFを図示している。図1Bは
、HuH−7の一過性トランスフェクションとSP2/0細胞の安定トランスフ
ェクション後の非構造蛋白質の発現のオートラジオグラフィーの例示を示す。レ
ーン1,3及び5は模擬DNAトランスフェクト細胞であり、陰性コントロール
に用いた(Mock);レーン2、4及び6はNS3の約70kDのバンド、N
S4の約30kDのバンド、NS5の125kDの特異バンドを示す。レーン7
及び9は陰性コントロールとして用いた安定してHCVコア蛋白質発現する細胞
に由来する細胞溶解物(SP2−10)を、レーン8及び10はNS3及びNS
5の特異発現を示す。 【図2】 図2AはDNAをベースとする免疫により生じたNS3、NS4及
びNS5に対する液製免疫応答例を表す棒を示す;血清抗体レベルはELISA
により測定した(各群:n=5)。図2Bは、特異的又は非特異的組換え体蛋白
質によりインビトロで刺激した3日後に測定されたT細胞増殖例を表す棒グラフ
である。図2C、2D及び2Eはそれぞれ、インビトロ刺激48時間後に測定さ
れた上清中に分泌されたIFN−γ、IL−2及びIL−4を表す棒グラフであ
る。 【図3】 図3A及び3Bは、それぞれ様々なエフェクター細胞対標的細胞(
100:1、30:1、10:1、3:1)比に於けるNS3及びNS5に対す
る細胞傷害性T細胞の例を示す棒グラフである。図3Cは、安定したトランスフ
ェクト標的細胞株に対するクロム放出アッセイの例を示す棒グラフである。 【図4】 図4AはCTL活性を調べる腫瘍モデルの結果例を示す表である。
図4Bは、左から右に1)模擬DNAで免疫されSP2/NS5−21細胞投与
を受けた動物;2)pApNS5で免疫されSP2/NS5−21細胞投与を受
けた動物;3)pApNS5で免疫されSP2−19(HCVコアを安定に発現
している)投与を受けた動物;及び4)組換え体NS5蛋白質を3回i.p.投
与し免疫し、SP2/NS5−21細胞を投与した動物を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 C型肝炎ウイルス非構造蛋白質をコードするヌクレオチド配列
を含む組換え体核酸分子 【請求項2】 非構造蛋白質がNS3、NS4及びNS5を含むグループより
選択される請求項1の組換え体核酸分子。 【請求項3】 ヌクレオチド配列が、NS3、NS4又はNS5をコードして
いる融合蛋白質、又はそのいずれかの組み合わせをコードする請求項1の組換え
体核酸分子。 【請求項4】 ヌクレオチド配列が、NS3、NS4及びNS5を含むグルー
プより選択される非構造蛋白質の少なくとも50アミノ酸の断片をコードしてい
る請求項1の組換え体核酸分子。 【請求項5】 ヌクレオチド配列がヒト細胞内で機能する制御要素と作動可能
に連結している請求項2の組換え体核酸分子。 【請求項6】 ヌクレオチド配列が、プロモーター、エンハンサー、ポリアデ
ニレーション配列及び任意にC型肝炎ウイルスの5’UTRと作動可能に連結さ
れた請求項5の組換え体核酸分子。 【請求項7】 プロモーターがサイトメガロウイルスプロモーターであり、エ
ンハンサーがサル肉腫ウイルスエンハンサーである請求項6の組換え体核酸分子
。 【請求項8】 請求項1の核酸分子を含む組換え体宿主細胞。 【請求項9】 a)ヌクレオチド配列が作動可能にヒト細胞内で機能する制御
要素と連結している請求項1の組換え体核酸分子;及び b)医薬として受容可能な担体又は希釈体;を含む医薬組成物。 【請求項10】 ヌクレオチド配列がNS3、NS4及びNS5を含むグルー
プより選択される非構造蛋白質をコードする請求項9の医薬組成物。 【請求項11】 ヌクレオチド配列が、NS3、NS4又はNS5をコードす
る融合蛋白質又はそのいずれかの組み合わせをコードする請求項9の医薬組成物
。 【請求項12】 ヌクレオチド配列が、NS3、NS4及びNS5を含むグル
ープより選択される非構造蛋白質の少なくとも50アミノ酸の断片をコードして
いる請求項9の医薬組成物。 【請求項13】 ヒト細胞内で機能する制御要素がプロモーター、エンハンサ
ー、ポリアデニレーション配列及び任意にC型肝炎ウイルスの5’UTRを含む
、請求項10の医薬組成物。 【請求項14】 プロモーターがサイトメガロウイルスプロモーターであり、
エンハンサーがサル肉腫ウイルスエンハンサーである請求項13の医薬組成物。 【請求項15】 更に促進体を含む請求項9の医薬組成物。 【請求項16】 促進体がブビバカインである請求項15の医薬組成物。 【請求項18】 C型肝炎ウイルス未感染者に、C型肝炎ウイルスに対する免
疫応答誘導に効果的な量の請求項1の組換え体核酸分子を少なくとも1種類投与
することを含む、未感染者にC型肝炎ウイルスに対する免疫応答を誘導する方法
。 【請求項19】 非構造蛋白質がNS3、NS4及びNS5を含むグループよ
り選択される請求項18の方法。 【請求項20】 ヌクレオチド配列がNS3、NS4又はNS5をコードする
融合蛋白質、またはそのいずれかの組み合わせをコードする請求項18の方法。 【請求項21】 ヌクレオチド配列が、NS3、NS4及びNS5を含むグル
ープより選択される非構造蛋白質の少なくとも50アミノ酸の断片をコードして
いる請求項18の方法。 【請求項22】 ヌクレオチド配列がヒト細胞内で機能する制御要素に作動可
能に連結されている請求項19の方法。 【請求項23】 ヌクレオチド配列が作動可能にプロモーター、エンハンサー
、ポリアデニレーション配列及び任意にC型肝炎ウイルスの5’UTRに連結さ
れた請求項22の方法。 【請求項24】 プロモーターがサイトメガロウイルスプロモーターであり、
エンハンサーがサル肉腫ウイルスエンハンサーである請求項23の方法。 【請求項25】 免疫応答が細胞応答を含む請求項18の方法。 【請求項26】 免疫応答が液性応答を含む請求項18の方法。 【請求項27】 組換え体核酸分子が医薬品として受容可能な担体又は希釈体
を含む医薬組成物である請求項18の方法。 【請求項28】 医薬組成物が更に促進体を含む請求項27の方法。 【請求項29】 促進体がブピバカインである請求項28の方法。 【請求項30】 C型肝炎ウイルスに感受性であるヒトに免疫応答誘導有効量
の請求項9の医薬組成物の量を投与することを含む、C型肝炎ウイルスに感受性
なヒトを免疫する方法。 【請求項31】 ヒトに対し、ブピバカインが医薬組成物投与部位に投与され
る請求項30の方法。 【請求項32】 C型肝炎ウイルスに感受性であるヒトに、免疫応答誘導有効
量の請求項1の組換え体核酸分子の量を投与することを含む、C型肝炎ウイルス
に感受性なヒトを免疫する方法。 【請求項33】 C型肝炎ウイルスに感染したヒトにC型肝炎ウイルスに対す
る治療的免疫応答を誘導するのに効果的な量の請求項9の医薬組成物の投与する
ことを含む、C型肝炎感染者を治療する方法。 【請求項34】 ヒトに対し、医薬組成物投与部位にブピバカインが投与され
る請求項33の方法。
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