JP2002508661A - ウシアデノウイルスタイプ3ゲノム - Google Patents

ウシアデノウイルスタイプ3ゲノム

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Abstract

(57)【要約】 1つの実施態様において、本発明は、ウシアデノウイルスゲノムの以下の領域を利用する新規ウシアデノウイルス発現ベクター系に関する:ヌクレオチド4,092〜5,234、ヌクレオチド5,892〜17,735、ヌクレオチド21,198〜26,033およびヌクレオチド31,133〜34,445。これらの領域は、とりわけ、外来配列の挿入のため、転写調節配列および翻訳調節配列を含むDNA制御配列の提供のため、または被験体または生物学的サンプルにおいて、これらの領域によってコードされるウイルス核酸またはタンパク質の存在を検出する診断目的のために使用され得る。別の実施態様において、本発明は、E3領域において欠失(および必要に応じて異種配列の挿入を)含む組換えウシアデノウイルス(BAV)の構築、単離、および増殖のための新規の方法に関する。病原体の防御決定因子をコードする遺伝子の挿入物を含む組換えBAVは、全身および粘膜の免疫応答の増強を刺激し、そして病原体によるチャレンジから宿主動物を防御する。

Description

【発明の詳細な説明】 ウシアデノウイルスタイプ3ゲノム 関連出願への相互参照 本願は、1997年6月23日に出願された米国特許出願番号08/880,234に対して優 先権を主張する。 技術分野 本発明は、初期領域1(E1)および初期領域3(E3)領域遺伝子欠失の一 方または両方が外来遺伝子によって置換されており、そして新規組換え哺乳動物 細胞株がBAV E1配列を用いて安定に形質転換されており、それゆえE1遺伝 子産物を発現して外来遺伝子でE1遺伝子欠失が置換されたウシアデノウイルス がそこで複製可能になる、新規のウシアデノウイルス(BAV)発現ベクター系に 関する。これらの物質は、生の組換えウイルスまたはサブユニットワクチンの目 的のためまたは他の治療目的のための、組換えBAV発現異種(抗原性)ポリペプ チドまたはフラグメントの産生において使用される。 本発明はまた、本明細書において開示されるBAVゲノム配列を含む新規のウシ アデノウイルス(BAV)発現ベクター系に関する。BAVゲノム配列は、生の組換え ウイルスまたはサブユニットワクチンを生産する目的のためまたは他の治療目的 のための、組換えBAV発現異種(抗原性)ポリペプチドまたはフラグメントを生 成するために1以上の外来遺伝子によって置換され得る。さらに、種々のBAV転 写調節シグナルおよび翻訳調節シグナルを用いて、本発明のベクター系へと挿入 された外来遺伝子の発現を調節し得る。さらに、本発明の新規の配列は、診断目 的のために、被験体または生物学的サンプルにおいてBAVの存在を決定するため に使用され得る。 発明の背景 アデノウイルスは、ヒトならびに家畜および実験動物において腸感染または呼 吸器感染を引き起こす。 ウシアデノウイルス(BAV)は、2つのサブグループに分割される、少なくと も9つの血清型を含む。これらのサブグループは、酵素結合免疫吸着アッセイ( ELISA)、免疫蛍光アッセイを用いた血清学的研究、ウイルス中和試験、免疫電 子顕微鏡法、それらの宿主特異性によって、および臨床症候群に基づいて特徴付 けられている。サブグループIウイルスは、BAV1、2、3および9を含み、そ して、BAV4、5、6、7および8を含むサブグループ2と比較して、樹立され たウシ細胞において比較的良好に増殖する。 BAV3は、1965年に初めて単離された。そして、BAV遺伝子型が最も良く特徴付 けられており、これは、約35kbのゲノムを含む(Kurokawaら、(1978)J.Virol. 28:212-218)。BAV3は、BAVのサブグループ1の代表例であり(Bartha(1969)A cta Vet.Acad.Sci.Hung.19:319−321)、通常無症状の感染をもたらす、ウシに 共通する病原体である(Darbyshireら(1965)、J.Comp.Pathol.75:327−330) 。しかし、これは時折、より重篤な呼吸管感染を伴う(Darbyshireら、1966 Res .Vet.Sci.7:81-93;Mattsonら、1988 J.Vet Res 49:67−69)。他のアデノウイ ルスと同様に、BAV3は、直鎖の二本鎖DNA分子を含む直径75nmの非莢膜性の正二 十面体粒子である(Niiyamaら、(1975)J.Virol.16:621−633)。BAV3は、ハム スターに注射される場合に、腫瘍を形成し得(Darbyshireら、1966 Nature 211: 102)、そしてウイルスDNAは、培養中のマウス、ハムスターまたはラットの細胞 の形態学的な形質転換を効率的にもたらし得る(TsukamotoおよびSugino、1972 、J.Virol.9:465−473);Motoiら、1972 Gann 63:415−418;M.Hitt、私信) 。交叉ハイブリダイゼーションは、BAV3とヒトアデノウイルスタイプ2(HAd2) との間において、ゲノムの左端に近いいくつかの領域を含むゲノムのほとんどの 領域で観察されたがゲノムの左端では観察されなかった(Huら、1984 J.Virol.4 9:604-608)。 ヒトアデノウイルス(HAd)ゲノムにおいて、2つの重要な領域であるE1およ びE3が存在する。E1およびE3では、外来遺伝子が組換えアデノウイルスを生成す るために挿入され得る(BerknerおよびSharp(1984)Nuc.Acid Res.12:1925−19 41ならびにHaj-AhmadおよびGraham(1986)J.Virol.57:267-274)。E1タンパク 質は、組織培養においてウイルス複製に必須であるが、外来DNAをE1領域に含む 条件付(conditional)ヘルパーアデノウイルス組換え体は、E1を構成的に発現す る細胞株において生成され得る(Grahamら、(1977)J.Gen.Virol.36:59-72)。 対照的に、HAd2および五Ad5のE3遺伝子産物は、インビトロでもインビボでも感 染性ビリオン産生には必要ではないが、ウイルス感染に対する宿主免疫応答にお いて重要な役割を果たしている(Anderssonら、(1985)Cell 43;215−222;Bu rgertら、(1987)EMBO J.6:2019−2026;Carlinら、(1989)Cell 57:135−14 4;Ginsbergら、(1989)PNAS、USA 86:3823−3827;Goodingら(1988)Cell 53 :341−346;Tollefsonら、(1991)J.Virol.65:3095−3105;WoldおよびGooding( 1989)Mol.Biol.Med.6:433−452ならびにWoldおよびGooding(1991)Virology 18 4:1−8)。ヒトアデノウイルスタイプ2(HAd2)のE3−19キロダルトン(kDa)糖 タンパク質(gp19)は、多数のクラスI主要組織適合性複合体(MHC)抗原の重鎖と、 小胞体において結合し、従って、これらの原形質膜への輸送を阻害する(Anders sonら(1985)Cell 43:215−222;BurgertおよびKvist、(1985)Cell 41:987−9 97;BurgertおよびKvist、(1987)EMBO J.6:2019−2026)。HAd2またはHAd5 のE3-14.7kDaタンパク質は、ウイルス感染したマウス細胞の腫瘍壊死因子(TNF )による溶解を予防する(Goodingら(1988)Cell 53:341−346)。さらに、E3-10 .4kDaおよびE3-14.5kDaタンパク質は、ウイルス感染した細胞において、エンド ソーム媒介性インターナリゼーションおよび上皮増殖因子レセプター(EGF−R)の 分解を誘発する複合体を形成する(Carlinら、Cell 57:135−144;Tollefsonら 、(1991)J.Virol.65:3095−3105)。E3領域に外来遺伝子を有するヘルパー非依 存性組換えアデノウイルスは、すべての許容性細胞株において非常に良好に複製 しそして発現する(Chandaら(1990)Virology 175:535−547;Dewarら(1989)J.V irol.63:129−136;Johnsonら(1988)Virology 164:1−14;Lubeckら(1989)PNAS USA 86:6763−6767;McDermottら(1989)Virology 169:244−247;Mittalら(1 993)Virus Res.28:67−90;Morinら(1987)PNAS.USA 84:4626−4630;Prevecら( 1990)J.Inf.Dis.161:27−30;Prevecら(1989)J.Gen.Virol.70:429−434;Schn eiderら(1989)J.Gen.Virol.70:417−427ならびにYuasaら(1991)J.Gen.Virol.72: 1927−1934)。上記の研究およびアデノウイルスが野生型(wt)アデノウイル スゲノムの約105%をパッケージングし得るという示唆(Bettら(1993)J.Virol .67:5911−5921およびGhosh-Choudhuryら(1987)EMBO J.6:1733-1739)に基づけ ば、1.8kbまでの外来DNAの挿入物が欠失をなんら補償することなく外来タンパク 質について発現ベクターとしての使用のためにアデノウイルス粒子中にパッケー ジングされ得る。 グループCヒトアデノウイルスのE1A遺伝子産物は、非常に広範囲に研究されて おり、そしてウイルス遺伝子および細胞性遺伝子の両方のトランス活性化を媒介 して(Berkら1979 Cell 17:935-944;JonesおよびShenk、1979 Cell 16:683-6 89;Nevins、1981 Cell 26:213-220;Nevins、1982 Cell 29:913-919、Berk、 1986 Ann.Res.Genet.20:45-79に概説されている)、培養中の細胞の形質転換を もたらすこと(Graham、F.L.(1984)「Transformation by and oncogenicity of human adenoviruses」the Adenoviruses、H.S.Ginsberg編、Plenum Press、New York;Brantonら、1985 Biochim.Biophys.Acta 780:67-94に概説されている )、ならびに細胞のDNA合成および有糸分裂を誘発すること(Zerlerら、1987 Mo l.Cell.Biol.7.821-929;Belletら、1989 J.Virol.63:303-310;Howeら、1990 PNAS.USA 87:5883-5887;HoweおよびBayley、1992 Virology 186:15-24)が示 されている。E1A転写ユニットは、プロセシングを受けたすべてのE1A転写物から は欠失されるイントロン領域によって分離された2つのコード配列を含む。E1A 転写ユニットから産生された2つの最も大きなmRNA種において、第一のコード領 域は、さらに12sおよび13sのmRNA種の両方において見いだされれる配列であるエ キソン1と、13s mRNA種においてのみ見出される特有の領域とにさらに細分割さ れる。ヒトアデノウイルスのE1Aタンパク質とシミアンアデノウイルスのE1Aタン パク質との間の比較によって、3つの領域のいくらか保存されたタンパク質配列 (CR)が規定された(Kimelmanら、1985 J.Virol.53:399-409)。CR1およびCR2は 、エキソン1にコードされるが、CR3は、特有の配列およびエキソン2の小部分 にコードされる。網状赤血球タンパク質Rb、サイクリンAおよび付随タンパク質 キナーゼp33cdk2および未だに割り当てられていないタンパク質を含む多数の細 胞タンパク質についての結合部位が、E1Aタンパク質のエキソン1がコードする 領域において規定されている(YeeおよびBranton、1985 Virology 147:142-15 3;Harlowら、1986 Mol.Cell.Biol.6:1579-1589;Barbeauら、1992 Biochem.Cel l Biol.70:1123-1134)。E1Aとこれらの細胞タンパク質との相互作用は、E1Aが 不死化およびガンへの転換に関与する機構として関連付けられている(Eganら、 1989 Oncogene 4:383-388;Whyteら、1988、Nature 334:124-129;Whyteら、198 8 J.Virol.62:257-265)。E1A単独は、培養中の細胞を形質転換または不死化し 得るが、E1Aと、E1B-19kタンパク質またはE1B-55kタンパク質のいずれかとを両 方別個または一緒に共に発現することは、通常、培養中の齧歯類細胞の高度に頻 繁な形質転換を必要とする(Graham、1984、前出、Brantonら、1985前出;McLor ieら、1991 J.Gen Virol.72:1467-1471に概説される)。 ヒト細胞の許容性感染における他のウイルス初期遺伝子のトランス活性化は、 主に、E1AのCR3領域においてコードされるアミノ酸配列によって媒介される(Li llieら、1986 Cell 46:1043-1051)。特有な領域におけるCysX2CysX13CysX2Cys 配列モチーフにおいて保存されたシステイン残基は、金属イオン結合活性と関連 している(Berg 1986、上記)。そして、トランス活性化に必須である(Jelsma ら、1988 Virology 163:494-502;Culpら、1988 PNAS USA 85:6450−6454)。 金属結合ドメインのアミノ(N)末端の直近に存在するCR3におけるアミノ酸もまた 、転写活性に重要であることが示されているが、金属結合ドメインのカルボキシ (C)末端の直近の配列は、プロモーター領域と会合を形成するのに重要であるこ とが示されている(LillieおよびGreen、1989 Nature 338:39-44;図3を参照の こと)。 遺伝子操作の適用は、ワクチンを得るためのアデノウイルス発現系を調製する ことのいくつかの試みをもたらした。このような研究の例は、酵母宿主における 発現のためのアデノウイルス主要後期プロモーターについての米国特許第4,510, 245号;欠失された初期領域3に位置するB型肝炎表面抗原をコードする遺伝子を 有する生の組換えアデノウイルスタイプ7についての米国特許第4,920,209号;H CMV主要莢膜糖タンパク質についてのヒト細胞における非欠損性ヒトアデノウイ ルス5組換え発現系についての欧州特許第389 286;E1Aタンパク質を発現する細 胞における非病原性免疫原性の生の生存イヌアデノウイルスについてのWO91/115 25;ならびにアデノウイルス2のE3領域由来のリーダーおよび/またはプロモー ターを含むベクターについての仏国特許第2 642 767号の開示を含む。 常在性のアデノウイルスベクターが、ヒト起源のアデノウイルスに比較して、 非ヒト動物種における生存組換えウイルスワクチンとしての使用により良好に適 すると推定されている。これは、異種配列の挿入に適する領域が常在性アデノウ イルスベクターに同定されること、および異種配列の挿入、組換え体の単離およ び組換え体の増殖のための組成物および方法が開発されることを必要とする。挿 入に適する領域は、適切なヘルパー機能が提供される場合、ウイルスゲノム非必 須領域または必須領域を含み得る。例えば、HAdとの類似性によって、他のアデ ノウイルスにおけるE3領域が培養細胞におけるウイルス複製に必須でない場合、 外来遺伝子挿入物をE3領域に含むアデノウイルス組換え体が生成され得る。 外来遺伝子発現のためのベクターとして作用する適切なウイルスの選択、遺伝 子挿入のための部位として適切な領域の同定、ならびに組換えウイルスの構築、 単離および増殖は、組換えウイルスワクチンベクターの開発にとって意義深い挑 戦を提起する。詳細には、好ましい挿入部位は、ウイルスの生存複製および組織 培養およびインビボでもその有効な操作のためには必須ではない。さらに、挿入 部位は、ウイルスが複製を継続することを保証しつつ、新たな遺伝的物質を受け 入れることができなければならない。ウイルスゲノムの必須領域もまた、組換え ウイルスが、トランスでその特定の必須領域の機能を補完する細胞株において増 殖する場合は、外来遺伝子の挿入のために利用され得る。 ウイルスゲノムにおける適切な挿入部位を決定するための効率よい方法は、そ のゲノムの完全なヌクレオチド配列を入手することである。これは、種々のコー ド領域が規定されることを可能にし、挿入部位としてそれらの可能な使用を容易 にする。必須でない非コード領域の規定はまた、配列分析によって示され、そし てこれらはまた、可能な挿入部位として使用され得る。BAV-3ゲノムの特定の領 域のヌクレオチド配列は決定されている。ゲノムの究極の左端の配列(これは、 逆末端反復(ITR)、パッケージングシグナル、E1およびpIXを含む)は、いくつ かのグループによって決定されている:Shinagawaら、1987 Gene55:85−93によ るヌクレオチド1〜195(ITR);Zhengら、1994、Virus Research 31:163−186 によるヌクレオチド1〜4060(ITR、パッケージングシグナル、E1およびpIX); Elgadiら、1993、Intervirology 36:113−120によるヌクレオチド1〜4091(IT R、パッケージングシグナル、E1およびpIX)。(ヌクレオチド1は、線状の34.4 kb BAV−3ゲノムの最も左のヌクレオチドを示す。)決定されているBAV−3ゲノ ムのさらなる配列は、以下を含む:ヌクレオチド5,235−5,891(主要後期プロモ ーター、Songら、1996、Virology 220;390−401);ヌクレオチド17,736〜20,5 84(ヘキソン遺伝子。Huら、1984、J.Virology 49:604−608);ヌクレオチド2 0,408〜21,197(プロテイナーゼ遺伝子、Caiら、1990、Nucleic Acids Res.18: 5568);ならびにヌクレオチド26,034〜31,132(E3領域、pVIIIおよびファイバ ー遺伝子、Mittalら、1992、J.Gen.Virol.73:3295−3300)。 組換えウイルスおよびウイルスゲノムが適用され得る多くの使用の一つは、そ れらが利用可能である場合、組換えサブユニットワクチンの開発においてである 。ワクチン接種は、生の減弱化されたウイルスワクチンが使用される場合は特に 、呼吸器系ウイルス疾患および腸ウイルス疾患の制御のための最も有効な手段で あることが証明されている。これらのワクチンは、経口または鼻腔内に投与され る場合、強力な粘膜免疫を誘導し、これは、これらのウイルスによって引き起こ される初期感染をブロックし、それらによって引き起こされる疾患の進行を減少 させるために必要とされる。このアプローチは、遺伝子操作された(毒性遺伝子 欠失)ウイルスゲノムをベクターとして使用して他の病原体の遺伝子をインビボ で送達および発現することによって拡張されている。Ertlら(1996)J.Immunol.15 6:3579−3582。 ヒトアデノウイルス(HAV)に基づく組換えウイルスベクター系が近年開発さ れている。Grahamら(1992)、「Vaccines:New approaches to immunological problems」(R.W.Ellis編)、Butterworth-Heineman、Stoneham、363-390頁。複 製欠損HAVベクターおよび複製適合HAVベクターの両方が、種々の外来抗原を発現 するように操作されている。概説については、Grunhausら(1992)Seminar in Vir ol.3:237-252;Imler(1995)Vaccine 13:1143-1151を参照のこと.安定な外来 遺伝子発現を提供することに加えて、操作されたアデノウイルスは、体液性、細 胞性および粘膜性の免疫応答を誘発することが示されている。Bugeら(1997)J.Vi rol.71:8531-8541。 ヒトアデノウイルスの遺伝子治療のためのベクターとしての使用は、宿主にお いて、すでに存在するHAVに対する中和抗体(これは、組換えウイルスの侵入お よび複製と干渉し得る)の存在のため、および組換えウイルスと既に宿主に存在 する野生型HAVとの間の組換えおよび/または補完の可能性のために、妨害されて いる。従って、高度の種特異的であるHAV以外の動物アデノウイルスが、遺伝子 治療および組換えワクチンのためのベクターとして考慮されつつある。 ウシアデノウイルス-3(BAV-3)の分子的特徴付けは、ヒトおよび他の哺乳動 物種におけるワクチンおよび遺伝子治療のための、ウシアデノウイルスの生のウ イルスベクターとしての開発を補佐する。近年、BAV3ゲノムの完全なDNA配列お よび転写マップが報告されている。この配列は、1997年6月23日に出願された親 の米国特許出願U.S.S.N.08/880,234において、およびいくつかの刊行物において 開示された。Baxiら、(1998)Virus Genes 16:1-4;Leeら、(1998)、Virus Genes 17:99-100;およびReddyら(1998)J.Virol.72:1394-1402。 発明の開示 本発明者らは、今や、34,446ヌクレオチドを含む全長BAV−3ゲノムの配列 を完成し、それによって外来遺伝子の挿入のため、および診断プローブとしての 使用のための両方に適切な領域を同定した。本発明者らはまた、これら領域中に 外来遺伝子を挿入してBAV組換え体を生成し、そしてこの組換え体を増殖させ た。例えば、このような組換え体は、種々の病原体に対する組換えサブユニット ワクチンとして、組換えポリペプチドの過剰発現のために、および遺伝子治療目 的のために有用である。 1つの実施態様では、本発明は、新規ウシアデノウイルス発現ベクターシステ ムに関し、ここでE1およびE3遺伝子領域の1つまたは両方が、一部または全 てを欠失している。本発明はまた、好ましくはBAVのE1配列であるE1配列 で形質転換されたウシ起源の組換え哺乳動物細胞株に関し、これは、1つまたは それ以上のE1遺伝子産物を構成的に発現し、外来遺伝子またはそのフラグメン トをコードする異種ヌクレオチド配列によって置換されたE1遺伝子領域の一部 分またはすべての欠失を有するウシアデノウイルスをその中で複製させる。本発 明は、さらに、異種(抗原性)ポリペプチドまたはそのフラグメントの産生におけ るこれら材料の使用に関する。 別の実施態様では、本発明は、ウシアデノウイルスゲノムまたはそのフラグメ ントの以下の領域を利用する新規なウシアデノウイルス発現ベクター系に関する :ヌクレオチド4,092-5,234;ヌクレオチド5,892-17,735;ヌクレオチド21,198- 26,033およびヌクレオチド31,133-34,445。これらの領域(およびそのフラグメ ント)は、とりわけ、外来配列の挿入のために、転写および翻訳調節配列を含む DNA制御配列の準備のために、または、被験体または生物学的試料中のウイル ス核酸またはこれらの領域によりコードされるタンパク質の存在を検出する診断 目的のために用いられ得る。 本発明はまた、ウシ、ヒトおよびその他の哺乳動物を含む、哺乳動物において 、感染性生物に対する抗体、細胞媒介性および/または粘膜免疫を産生するため の生存組換えウイルス、またはサブユニットワクチンの調製方法に関する。この 方法は、ウシアデノウイルスゲノム中に、上記抗体に対応するか、または有効な プロモーターとともにまたはなしで上記細胞媒介性および/または粘膜免疫を誘 導する抗原をコードする遺伝子または遺伝子フラグメントを挿入し、BAV組換 え体を産生する工程を包含する。 別の局面では、本発明は、組換えウイルス、および細胞系における目的のDN A配列またはアミノ酸配列の発現のための組換えウイルスベクターの使用を含む 。 一般に、外来遺伝子構築物は、1つまたはそれ以上の適切な欠失を有する全長 ウイルスゲノムの一部分のみを示すヌクレオチド配列中にクローン化される。こ のキメラDNA配列は、通常、成功するクローニングを可能にし、この配列の多 くのコピーを産生するプラスミド中に存在する。次いで、クローン化された外来 遺伝子構築物は、例えば、インビボ組換え、次いでDNA媒介同時トランスフェ クション技法により完全ウイルスゲノムに含められ得る。このクローン化された 外来遺伝子構築物のウイルスゲノム中への取り込みは、外来遺伝子を、複製およ びパッケージングシグナルを含むDNA分子中に配置し、感染性ウイルス粒子に パッケージングされ得る組換えアデノウイルスゲノムの多コピーの生成を可能に する。コード配列または1つ以上のコード配列の多コピーは、組換えベクターが 1つ以上外来タンパク質を発現し得るように挿入され得る。外来遺伝子は、付加 、欠失または置換を有し、発現タンパク質の発現および/または免疫学的効果を 増大し得る。 本発明はまた、ウシアデノウイルス発現ベクターを含む発現系を含み、ここで 任意の外因性調節要素を伴うかまたは伴わない異種ヌクレオチド配列が、E1遺 伝子領域および/またはE3遺伝子領域の一部分もしくはすべてを置き換える。 別の実施態様では、本発明は、BAVゲノムの1つまたはそれ以上の領域が異種 配列により置き換えられるか、または異種ヌクレオチド配列が任意のBAV配列 を取り除くことなくBAVゲノム中に導入される発現系を含む。DNA調節配列 を含むBAVゲノムの遺伝子内領域は、本発明の実施において、同種および異種 (即ち外来)遺伝子の発現に有用である。 本発明はまた、(A)全長BAV DNA、および適切な細胞株の同時トランス フェクション後インビボ相同組換えにより組換えウイルスを生成し得るプラスミ ド(単数)または2つのプラスミドを含む組換えベクター系であって、全長の野生 型BAVゲノムを示すBAV DNA、およびE1またはE3遺伝子領域を含む ウシアデノウイルス左または右末端配列を含むプラスミドまたはウシアデノウイ ルスE2、E4、L1、L2、L3、L4、L5、L6もしくはL7配列を、E 1、E2、E3、E4、L1、L2、L3、L4、L5、L6もしくはL7遺伝 子領域の一部または全てで置換された外来遺伝子またはそのフラグメントをコー ドする異種ヌクレオチド配列(即ち、挿入カセット)とともに含む、組換えベクタ ー系;(B)(a)E1遺伝子領域の一部分またはすべてが、外来遺伝子またはその フラグメントをコードする異種ヌクレオチド配列により置き換えられている系; (b)E3遺伝子領域の一部分またはすべてが、外来遺伝子またはそのフラグメン トをコードする異種ヌクレオチド配列により置き換えられている系;および(c) E1遺伝子領域の一部分またはすべておよびE3遺伝子領域の一部分またはすべ てが欠失し、かつ外来遺伝子またはそのフラグメントをコードする異種ヌクレオ チド配列が少なくとも1つの欠失中に挿入されている系からなる群から選択され る生存組換えウシアデノウイルスベクター(BAV)系;(C)E1遺伝子領域の 一部分またはすべての欠失、E3遺伝子領域の一部分またはすべての欠失、ま たは両方の欠失を含み、かつ少なくとも1つの欠失中に、疾患を起こす生物の抗 原決定基をコードする異種ヌクレオチド配列が挿入される組換えウシアデノウイ ルス(BAV);(D)E1の一部分またはすべての欠失、E3の一部分またはすべ ての欠失、または両方の欠失を含み、かつ少なくとも1つの欠失中に、発現プロ モーターの制御下にある外来遺伝子またはそのフラグメントをコードする異種ヌ クレオチド配列が挿入される組換えウシアデノウイルス発現系;または(E)(1) 所望の免疫応答を得るために必要な抗原決定基をコードする異種ヌクレオチド配 列を、(2)生存組換えウイルスまたは組換えタンパク質またはサブユニットワク チンとしての使用のために免疫原性量の上記抗原決定基の発現を提供する有効プ ロモーターをともにまたはなしで含むBAV組換え体を含む、哺乳動物宿主にお いて免疫応答を産生するための組換え体ウシアデノウイルス(BAV);(F)E1 の一部分またはすべての欠失、および/またはE3の一部分またはすべての欠失 、および/またはBAVゲノムの以下の領域の少なくとも1つの一部分またはす べての欠失:E2、E4、L1、L2、L3、L4、L5、L6またはL7:を 含む変異体ウシアデノウイルス(BAV)を含む。 E1およびE3領域に加えて、BAVゲノム内のその他の部位もまた、外来ヌ クレオチド配列の挿入に有用である。これらは、限定されないが、E2領域、E 4領域、E4プロモーターとゲノムの右末端との間の領域、後期領域(L1−L 7)、33kD、52kD、100kD、DBP、pol、pTPおよびペント ン遺伝子、ならびに遺伝子IIIA、pV、pVI、pVII、pVIII、お よびpXを含む。 本発明はまた、ゲノムのE3領域に欠失を含むウイルス、およびゲノムの欠失 したE3領域中に異種配列の挿入を含むウイルスを、高効率で得るための方法お よび組成物を提供する。1つの実施態様では、E3が欠失したウイルスゲノム( 異種配列の挿入をともなうまたはなし)が、適切な細胞株、例えば、アデノウイ ルスE1機能を発現するMDBK細胞または相当する細胞中にトランスフェクト され、そして組換えウイルスがトランスフェクトされた細胞から回収される。別 の実施態様では、欠失したE3領域を(異種配列の挿入をともなうまたはなしで) 含むBAVゲノムのセグメントが、原核生物細胞中で、BAVゲノムでの組換え を受け、組換えBAVゲノムを生成することが可能である。本発明の目的には、 BAVゲノムは完全長BAVゲノムであり得るか、またはそれは、1つもしくは それ以上のBAV複製および/またはパッケージング配列を含むことを条件に、 1つもしくはそれ以上の欠失を含み得る。欠失したE3領域を含むBAVゲノム セグメントはまた、1つまたはそれ以上のBAV複製および/またはパッケージ ング配列を含み得る。そうでなければ、組換えBAVゲノムは、特定のゲノム領 域における1つまたはそれ以上の欠失、ならびに欠失または欠失のない、異種配 列が挿入されたBAVゲノムとともに全長のBAVゲノムを含む。次いで、組換 えBAVゲノムを、例えば、ウシ仔胎網膜初代(PFBR)細胞のような適切な細胞株 中にトランスフェクトし、そしてトランスフェクトされた細胞から組換えウイル スを回収する。 別の局面では、本発明は、BAV E1遺伝子領域配列で安定に形質転換され た組換え哺乳動物細胞株を提供し、この組換え細胞株は、これによって、その中 で、外来遺伝子またはそのフラグメントをコードする異種または同種ヌクレオチ ド配列によって置き換えられたE1またはE3遺伝子領域の一部分またはすべて の欠失を含むウシアデノウイルスの複製を可能にし得る。本発明はまた、BAV E1遺伝子産物を発現する組換えウシ細胞株からの、成長因子、レセプターおよ びその他の細胞タンパク質のようなポリペプチドまたはそのフラグメントの産生 、単離および精製を含む。 本発明はまた、遺伝子治療が必要な哺乳動物に遺伝子治療を提供する方法を包 含する。例えば、遺伝子治療は、遺伝子欠陥を制御するために、宿主細胞中に治 療遺伝子を導入するために、変異遺伝子の配列を変え野生型機能を回復させるた めに、遺伝子の配列を変えその機能を不活性化するために、外因性遺伝子機能を 提供するためなどに用いられ得る。例えば、遺伝子治療は、癌、AIDS、その 他のウイルスで誘導される病因、感染性疾患、遺伝病などの処置において用いら れる。遺伝子治療のプロセスは、上記哺乳動物に異種ヌクレオチド配列を含む生 存組換えウシアデノウイルスを、組換えウイルスベクターゲノムが上記哺乳動物 ゲノム中に取り込まれるか、または独立にかつ染色体外で維持される条件下で投 与し、標的器官または組織中で異種配列の発現を提供する工程を包含する。 本発明の別の局面は薬学的組成物を提供し、この組成物は、治療的に有効な量 の組換えウイルス、組換えウイルスベクターまたは組換えタンパク質を、薬学的 に受容可能なキャリアとともにまたはなしで含む。このような薬学的組成物の1 つの例は、組換えウイルスワクチンである。組換えウイルスワクチンは、経口用 量(例えば、溶腸被覆錠剤)によるか、注射によるか、またはその他の様式による 投与のために処方され得る。より詳細には、これらは、感染に対して哺乳動物宿 主を保護するためのワクチンを含み、生存組換えアデノウイルス、または外来遺 伝子またはフラグメントが抗原をコードし、そして薬学的に受容可能なキャリア とともにまたはなしで処方される本発明の組換えアデノウイルスにより産生され る組換えタンパク質を含む。これらの組成物は、抗原性ポリペプチドまたは保護 的抗原を発現し得、それによって目的のポリペプチドまたは抗原に応答する免疫 を惹起し、そして感染からの保護を提供する。本発明の実施に有用な薬学的組成 物はまた、目的のポリペプチドまたは抗原を発現する組換えBAVベクターを保 持する細胞、またはBAVポリペプチドまたは抗原を発現するベクターを保持す る細胞を含み得る。 本発明はまた、哺乳動物において、抗体、細胞媒介性および/または粘膜免疫 を生成する方法を含み、(1)哺乳動物宿主において感染に対する免疫応答を惹起 する方法であって:本発明の生存BAV組換え体であって、外来遺伝子またはフ ラグメントが抗原をコードするBAV組換え体を含むワクチンを、薬学的に受容 可能なキャリアとともにまたはなしで投与する工程を包含する方法、および(2) 哺乳動物宿主において感染に対する免疫応答を惹起する方法であって:外来遺伝 子またはフラグメントが所望の抗原をコードするBAV組換え体を培養すること によって調製された組換え抗原を含むワクチンを、薬学的に受容可能なキャリア とともにまたはなしで投与する工程を包含する方法を含む。 本発明はさらに、感染細胞または哺乳動物被験体、またはこれら供給源からの 核酸調製物のような生物学的試料中の、BAV DNAおよび/またはBAVがコ ードするタンパク質および抗原の存在を検出するための診断手順の実施において 有用な組成物および方法を提供する。これらは、制限されずに、BAV遺伝子お よびコード配列およびそれらのフラグメント、ならびにBAVゲノムおよびそれ らのフラグメントによりコードされるアミノ酸配列を含む。 以下の開示は、本発明のこれらおよびその他の実施態様を、当業者にとって容 易に明白にする。しばしば、本開示は、ウシアデノウイルスタイプ3(BAV3) に言及するが、これは、例示の目的のためであって、しかも、他の型のウシアデ ノウイルス、例えば、1、2、4、5、6、7、8および9に同じ特徴が適用さ れ;しかも本明細書に記載されそして請求の範囲に記載された発明が、これらの ウシアデノウイルス型のすべてをカバーすることが意図されることを理解すべき である。 図面の簡単な説明 図1.ウシアデノウイルスタイプ3(BAV3)ゲノムの完全なヌクレオチド配 列。 図2.BAV3の転写マップ。ゲノムは0から100まで(マップ単位)番号付 られた実線で表される。転写物は、転写の長さおよび方向に関して矢印により表 される。E1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4、L1、L2、L3、L 4、L5、L6およびL7領域の位置が示される。パッケージングおよび複製配 列は、195bpITR配列中および左ITRとE1領域との間の領域に位置す る。 図3.E3欠失BAV3ゲノムDNAを含むプラスミドの構築。プラスミドp BAV302を上記の実施例3で記載のように異なるゲノムクローンから構築し た。DNA配列の起源は以下の通りである:プラスミドDNA、細線;BAV3 ゲノムDNA配列、太線。中空の矢印は以下のPCRプライマーを表す: a:5’−ACGCGTCGACTCCTCCTCA(配列番号2); b:5’−TTGACAGCTAGCTTGTTC(配列番号3); c:5’−CCAAGCTTGCATGCCTG(配列番号4);および d:5’−GGCGATATCTCAGCTATAACCGCTC(配列番号5) 。 図4.組換えBAV3ゲノムの制限酵素分析。DNAは、BAV3(レーンb) 、BAV3.E3d(レーンaおよびe)、BAV3.E3gD(レーンcおよび f)またはBAV3.gDt(レーンdおよびg)で感染させたMDBK細胞から 得た。 DNAは、Hirtの方法(Hirt(1967)J.Mol.Biol.26:36 5−369)により抽出し、そしてBamHI(レーンaおよびb)、NheI(レ ーンcおよびd)またはNdeI(レーンe、fおよびg)で消化した。1kb+ DNAラダー(Gibco/BRL)を、ウイルスDNAフラグメントをサイズ分 けするために用いた。 図5.組換えBAV3ウイルスで感染させたMDBK細胞におけるgDタンパ ク質の発現。(A)BHV−I(レーンa)、BAV3.E3d(レーンe、fおよ びg)、またはBAV3.E3gD(レーンb、cおよびd)で感染させたか、ま たは非感染(レーンh)の放射標識されたMDBK細胞の溶解液からのタンパク質 を、gD特異的MAbのプールで免疫沈降し、そして還元条件下でSDS−PA GEにより分析した。タンパク質は、感染後6〜16時間(レーンaおよびh)、 36〜48時間(レーンbおよびe)、48〜50時間(レーンcおよびf)、また は60〜62時間(レーンdおよびg)標識した。(B)BHV−I(レーンa)、B AV3.E3d(レーンe、fおよびg)、またはBAV3.E3gDt(レーン b、cおよびd)で感染させた放射標識されたMDBK細胞の培養培地からのタ ンパク質を、gD特異的MAbのプールで免疫沈降し、そして還元条件下でSD S−PAGEにより分析した。タンパク質を、感染後、6〜16時間(レーンa) 、12〜14時間(レーンbおよびe)、16〜18時間(レーンcおよびf)、ま たは22〜26時間(レーンdおよびg)標識した。分子サイズマーカー(MW)は kDaである。 図6.組換えgDおよびgDtタンパク質の抗原性分析。BAV3.E3gD (レーンa−e)またはBAV3.E3gDt(レーンf−j)組換えウイルスで感 染させた放射標識MDBK細胞の溶解液(レーンa−e)および培養培地(レーン f−j)からのタンパク質を、MAb136(レーンaおよびf)、MAb3E7( レーンbおよびg)、MAb4C1(レーンcおよびh)、MAb2C8(レーンd およびi)、またはMAb3C1(レーンeおよびj)で免疫沈降し、そして還元 条件下でSDS−PAGEにより分析した。分子サイズマーカー(MW)はkDa である。 図7.MDBK細胞におけるgD発現に対するAraCの影響。100μg/m l AraCの存在下(レーンa、b)または非存在下(レーンc、d)でBAV3. E3gD(レーンa−d)で感染させ、そして感染後22時間(レーンaおよびc) または34時間(レーンbおよびd)に2時間放射標識したMDBK細胞の溶解液 からのタンパク質を、gD特異的MAbのプールで免疫沈降し、そしてSDS− PAGEにより分析した。分子サイズマーカー(MW)はkDaである。 図8.コットンラットにおける抗体応答。組換えBAVを用いた二次免疫の1 2日後の血清、肺洗浄液(l.w)および鼻洗浄液(n.w)中の糖タンパク質gD (A、B)またはBAV3特異的(C、D)IgA(A、C)またはIgG(B、D)の ELISA力価。白棒は、BAV3.E3gDを示し、黒棒はBAV3.E3g Dtを示し、そして斜線の棒はBAV3.E3dを示す。誤差の棒は、1群あた り4匹の動物の平均の標準誤差を示す。 図9.異なるBAV組換え体を用いた免疫後の異なる時点における子ウシ血清 中の抗-gD IgG力価(gD特異的ELISAにより測定)。斜線の棒:BA V3.E3dで免疫化した動物;白棒:BAV3.E3gDで免疫化した動物; 黒棒:BAV3.E3gDtでワクチン接種した動物。 図10.異なるBAV組換え体を用いた免疫後の異なる時点における子ウシ鼻 スワブにおける抗−gD IgA力価(gD特異的ELISAにより測定)。斜線 の棒:BAV3.E3dで免疫化した動物;白棒:BAV3.E3gDで免疫化 した動物;黒棒:BAV3.E3gDtでワクチン接種した動物。 図11.BHV−1抗原投与後に観察されたワクチン接種子ウシの温度。黒四 角:BAV3.E3dで免疫化した動物;白三角:BAV3.E3gDで免疫化 した動物;白丸:BAV3.E3gDtでワクチン接種した動物。 図12.ワクチン接種子ウシにおけるBHV−1抗原投与後の鼻損傷の外観お よび程度の観察。黒四角:BAV3.E3dで免疫化した動物;白三角:BAV 3.E3gDで免疫化した動物;白丸:BAV3.E3gDtでワクチン接種し た動物。 図13.ワクチン接種子ウシの試験およびコントロール群で観察された低下の 程度。黒四角:BAV3.E3dで免疫化した動物;白三角:BAV3.E3g Dで免疫化した動物。 図14.ワクチン接種子ウシの試験およびコントロール群のBHV−1抗原投 与後のBHV−1の単離。黒四角:BAV3.E3dで免疫化した動物;白三角 :BAV3.E3gDで免疫化した動物;白丸:BAV3.E3gDtでワクチ ン接種した動物。 発明を実施する様式 本発明の実施は、その他に示されなければ、当該分野内の技術である、従来の 微生物学、免疫学、ウイルス学、分子生物学、および組換えDNA技法を利用す る。これらの技術は、文献に十分説明されている。例えば、Maniatisら 、Molecular Cloning:ALaboratory Manual (1982);DNA Cloning:APractical Approach 、I巻およびII巻(D.Glover編);Oligonucleotide Synthesis(N.Gait編(1984));Nucleic Acid H ybridization(B.HamesおよびS.Higgins編(198 5)):Transcription and Translation(B.Ha mesおよびS.Higgins編(1984));Animal Cell Cu lture(R.Freshney編(1986));Peroal、A Prac tical Guide to Molecular Cloning(1984). Sambrookら、Molecular Cloning:A Laborat ory Manual(第2版);第I、IIおよびIII巻(1989)を参照の こと。 A.定義 本発明を記載することにおいて、次の用語が、以下に規定されるように用いら れる。 「レプリコン」は、インビボでDNA複製の自律単位として機能する、即ち、 それ自身の制御の下で複製し得る任意の遺伝要素(例えば、プラスミド、染色体 、ウイルス)である。 「ベクター」は、プラスミド、ファージ、コスミドまたはウイルスのような、 それに別のDNAセグメントが、連結したセグメントの複製を引き起こすように 連結され得るレプリコンである。 「生存ウイルス」は、「死滅した」ウイルスとは対照差別して、組織培養およ び接種動物において同一の子孫を産生し得るウイルスを意味する。 「ヘルパーフリーウイルスベクター」は、ベクターに欠損するあるものを供給 する第2のウイルスまたは細胞株を必要としないベクターである。 「2本鎖DNA分子」は、その通常の2本鎖ヘリックス中のデオキシリボヌク レオチド(アデニン、グアニン、チミン、またはシトシン)のポリマー形態をいう 。この用語は、分子の1次および2次構造のみについて言及し、そしてそれを任 意の特定の三次形態に限定しない。従って、この用語は、とりわけ、直線状DN A分子で見出される2本鎖DNAを含む(例えば、ウイルス、プラスミド、およ び染色体からのDNAの制限フラグメント)。特定の2本鎖DNA分子の構造を 論議することにおいて、本明細書において、配列は、DNAの非転写鎖(即ち、 mRNAに相同な配列を有する鎖)に沿って5’〜3’方向にある配列のみを与 える通常の慣習に従って記載され得る。 DNA「コード配列」は、適切な調節配列の制御下に置かれたとき、インビボ で転写されかつポリペプチドに翻訳されるDNA配列である。コード配列の境界 は、5’(アミノ)末端の開始コドンおよび3’(カルボキシ)末端の翻訳終結コド ンにより決定される。コード配列は、原核生物配列、真核生物mRNAからのc DNA、真核生物(例えば哺乳動物)DNAからのゲノムDNA配列、ウイルスD NA、および合成DNA配列さえ含み得るが、これらに制限されない。ポリアデ ニル化シグナルおよび転写終結配列は、通常、コード配列の3’側にある。 「転写プロモーター配列」は、細胞において、RNAポリメラーゼに結合し、 かつ下流(3’方向)コード配列の転写を開始し得るDNA調節領域である。本発 明を規定する目的のために、プロモーター配列は、コード配列の翻訳開始コドン (ATG)が3’末端に結合し、そして上流(5’方向)に伸び、バックグラウンド を超える検出可能なレベルで転写を開始するために必要な最小数の塩基または要 素を含む。プロモーター配列内には、転写開始部位(ヌクレアーゼS1を用いた マッピングにより簡単に規定される)、およびRNAポリメラーゼの結合を担う タンパク質結合ドメイン(コンセンサス配列)が見出される。真核生物プロモータ ーは、しばしば、常にではないが、「TATA」ボックスおよび「CAAT」ボ ックスを含む。原核生物プロモーターは、−10および−35コンセンサス配列 に加えて、Shine−Dalgarno配列を含む。 DNA「制御配列」は、集合的に、プロモーター配列、リボソーム結合部位、 スプライシングシグナル、ポリアデニル化シグナル、転写終結配列、上流調節ド メイン、エンハンサー、翻訳終結配列などをいい、これは、集合的に、宿主細胞 中のコード配列の転写および翻訳を提供する。 RNAポリメラーゼがプロモーター配列に結合し、そしてコード配列をmRN Aに転写し、次いで、コード配列によりコードされたポリペプチドに翻訳される 場合、コード配列または配列コードは、細胞において、制御配列に「作動可能に 連結」またはその「制御下」にある。 「宿主細胞」は、外因性DNA配列により、形質転換されたか、または形質転 換し得る細胞である。 外因性DNAが細胞膜内側に導入されたとき、細胞はこのような外因性DNA により「形質転換」されている。外因性DNAは、細胞のゲノムを構成する染色 体DNAに組み込まれてもよい(共有結合する)し、または組み込まれなくてもよ い。例えば、原核生物および酵母では、外因性DNAは、プラスミドのようなエ ピソーム要素上で維持され得る。安定に形質転換された細胞は、外因性DNAが 染色体中に組み込まれ、その結果それは染色体複製を通じて娘細胞により受け継 がれる細胞である。哺乳動物細胞については、この安定性は、外因性DNAを含 む娘細胞の集団からなる細胞株またはクローンを確立する細胞の能力により実証 される。 「クローン」は、単一細胞または共通の祖先に由来する娘細胞の集団である。 「細胞株」は、多世代の間インビトロで安定に増殖し得る初代細胞のクローンで ある。 2つのポリペプチド配列は、アミノ酸の少なくとも約80%(好ましくは少な くとも約90%、および最も好ましくは少なくとも約95%)が規定された長さ の分子に対して一致する場合「実質的に相同」である。 2つのDNA配列は、それらが、ヌクレオチドと同一であるか、またはヌクレ オチドの40%より多くは異ならず、好ましくはヌクレオチドの約30%より多 くは異ならず(即ち、少なくとも約70%相同)、より好ましくはヌクレオチドの 約20%よりは異ならず、そして最も好ましくはヌクレオチドの約10%より多 くは異ならない場合に、「実質的に相同」である。 実質的に相同であるDNA配列は、例えば、特定の系について規定されるスト リンジェントな条件下のサザンハイブリダイゼーション実験において同定され得 る。適切なハイブリダイゼーション条件を規定することは、当該分野の技術であ る。例えば、Maniatisら、前述;DNA Cloning、第Iおよび II巻、前述;Nucleic Acid Hybridization、前述、 を参照のこと。 DNA構築物の「異質」領域は、天然に他の分子と結合して見出されない別の DNA分子の中にあるか、またはそれに結合したDNAの識別可能なセグメント である。従って、異質領域がウイルス遺伝子をコードする場合、この遺伝子は、 通常、供給源ウイルスまたはウイルス感染細胞のゲノム中のウイルスゲノムに隣 接しないDNAにより隣接される。異種コード配列の別の例は、コード配列自身 が天然に見出されない構築物である(例えば、ネイティブ遺伝子とは異なるコド ンをもつ合成配列)。本明細書で用いるとき、対立遺伝子異形または自発変異事 象はDNAの異種領域を生じない。 「ウシ宿主」は、任意の系統、成体または子ウシをいう。 用語「タンパク質」は、本明細書において、その他に注記されなければ、ポリ ペプチドまたはグリコシル化ポリペプチドをそれぞれ示すために用いられる。用 語「ポリペプチド」は、その最も広い意味で用いられる(即ち、ペプチド結合を 通じて連結される任意のアミノ酸ポリマー(ジペプチドまたはそれより大きい)) 。従って、用語「ポリペプチド」は、タンパク質、オリゴペプチド、タンパク質 フラグメント、アナログ、ムテイン、融合タンパク質などを含む。 「融合タンパク質」は、通常、リーダー配列または安定化ポリペプチドをコー ドする第1の領域、および異種タンパク質をコードする第2の領域を含む遺伝子 の発現産物として規定される。それは、抗原性タンパク質フラグメントまたは完 全長BAVタンパク質配列および異種配列(代表的には、細胞内で発現されたポ リペプチドについて組換え宿主において分泌のために機能的なリーダー配列、ま たはSODのような宿主細胞プロテアーゼからタンパク質を保護するN末端配列 )を含むポリペプチドを含む。抗原性タンパク質フラグメントは、通常、長さが 約5−7アミノ酸である。 「ネイティブ」タンパク質またはポリペプチドは、BAVまたはBAV感染細 胞から回収されるタンパク質またはポリペプチドをいう。従って、用語「ネイテ ィブBAVポリペプチド」は、天然に存在するBAVタンパク質およびそのフラ グメントを含む。「非ネイティブ」ポリペプチドは、組換えDNA法によるかま たは直接合成により産生されたポリペプチドをいう。「組換え」ポリペプチドは 、組換えDNA技法により産生された、即ち、所望のポリペプチドをコードする 外因性DNA構築物により形質転換された細胞から産生されるポリペプチドをい う。 「実質的に純粋」なタンパク質は、他のタンパク質がなく、好ましくは少なく とも10%均一、より好ましくは60%均一、そして最も好ましくは95%均一 である。 「抗原」は、宿主の免疫系を刺激し体液性および/または細胞性抗原特異的応 答を刺激する1つまたはそれ以上のエピトープを含む分子をいう。この用語はま た、「免疫原」と交換可能に用いられる。 「ハプテン」は、キャリアに連結されなければ体液性または細胞性応答をつく る宿主の免疫系を刺激しない1つまたはそれ以上のエピトープを含む分子である 。 用語「エピトープ」は、特異的抗体分子が結合するか、またはT細胞により認 識される抗原またはハプテン上の部位をいう。この用語はまた、「抗原性決定基 」または「抗原性決定部位」と交換可能に用いられる。 組成物またはワクチンに対する「免疫学的応答」は、宿主における、目的の組 成物またはワクチンに対する細胞性および/または抗体媒介免疫応答の発生であ る。通常、このような応答は、目的の組成物またはワクチンに含められる抗原に 特異的に惹起された、応答を生成する抗体、B細胞、ヘルパーT細胞、サプレッ サーT細胞、および/または細胞傷害性T細胞から構成される。 用語「免疫原性ポリペプチド」および「免疫原性アミノ酸配列」は、ポリペプ チドまたはアミノ酸のそれぞれをいい、これは、ウイルス感染性を中和する抗体 を惹起し、および/または免疫化宿主の保護を提供するために抗体-補体または抗 体-依存性細胞傷害性を媒介する。本明細書で用いられる「免疫原性ポリペプチ ド」は、所望のタンパク質の完全長(またはほぼ完全長)配列またはその免疫原性 フラグメントを含む。 「免疫原性フラグメント」は、1つまたはそれ以上のエピトープを含み、そし てそれ故ウイルス感染性を中和する抗体を惹起するか、および/または、抗体-補 体または抗体−依存性細胞傷害性を媒介し、免疫化宿主の保護を提供するポリペ プチドのフクラグメントを意味する。このようなフラグメントは、通常、長さが 少なくとも約5アミノ酸、そして好ましくは長さが少なくとも約10〜15アミ ノ酸である。フラグメントの長さには臨界の上限はなく、それはタンパク質配列 のほぼ完全長、または2つまたはそれ以上の抗原のフラグメントを含む融合タン パク質さえ含み得る。本明細書で用いる用語「処置」は、ウシまたはヒトまたは その他の哺乳動物のような哺乳動物の処置をいい、(i)感染または再感染の防止( 予防)、または(ii)感染の症状の軽減または除去のいずれかをいう。ワクチンは 、組換えBAVにより産生される組換えBAV自身または組換え抗原を含む。 「感染性」は、ウイルスゲノムを細胞中に送達する能力を有することを意味す る。 B.一般的方法 本発明は、BAV3ゲノムの完全ヌクレオチド配列を開示する。図1を参照の こと。mRNAの転写マッピングおよびcDNAクローンの配列決定に由来する 、BAV3ゲノムの転写マップを図2に示す。BAV3ゲノムのサイズ(34,446b p)および全体構成は、HAVのそれと類似しているようであるが、ある種の差異 はある。Reddyら(1998)前述。BAV3ゲノムの特質を示す特徴の1つ は、E3コード領域の比較的小さなサイズ(1517bp)である。Mittalら(1 992)J.Gen.Virol.73:3295−3300;Mittalら (1993)J.Gen.Virol.74:2825;およびReddyら(1 998)前述。BAV3 E3領域およびそのRNA転写物の配列の分析は、 BAV3 E3が少なくとも4つのタンパク質をコードし得、その1つ(121R )は、HAV5の14.7kDaタンパク質と限られた相同性を示すことを示唆 する。Idamakanti(1988)「ウシアデノウイルス3のE3領域の 分子特徴付け」M.Sc.学位論文、University of Saskat chewan、Saskatoon、Saskatchewan。 1つの実施態様では、本発明は、ウシアデノウイルスE1および/またはE3 領域のヌクレオチド配列の一部分またはすべてを欠失する手段を同定および提供 し、外来遺伝子またはそのフラグメントをコードする異種または同種ヌクレオチ ド配列を挿入し、ウシアデノウイルス組換え体を生成し得る部位を提供する。ヌ クレオチド配列の「一部分を欠失すること」は、E1および/またはE3領域の 一部分のヌクレオチド配列を欠失するために従来の遺伝子工学技法を用いること を意味する。 別の実施態様では、本発明は、E3欠失組換え体BAV3(異種配列の挿入ありまた はなし)を、高い効率で、構築、単離、および増殖するための組成物および方法 を提供する。これらは、適切な細胞株(例えば、アデノウイルスE1機能を発現す るMDBK細胞または等価な細胞株)における組換え体ウイルスの単離、ならびに組 換え体BAVゲノムが原核生物細胞における相同組換えを介して構築され、それに より得られる組換え体ゲノムが適切な細胞株(例えば、初代ウシ胎仔血清網膜細 胞またはその等価物)にトランスフェクトされ、そして組換え体ウイルスがトラ ンスフェクト細胞から単離される方法を含む。 さらに、異なる形態のBHV-1糖タンパク質gDを発現する組換え体BAV3の構築が 提供され、そしてgD発現組換え体BAVウイルスでのコトンラットの鼻腔内免疫がg D特異的な粘膜および全身の免疫応答の誘導をもたらすことが示される。実施例 3を参照のこと。BHV-1 gD遺伝子を含むBAV組換え体でのウシ宿主の鼻腔内免疫 は、腓におけるBHV-1チャレンジ(抗原投与)に対する防御を提供し、臨床的徴候 の出現を減少させ、ウイルスのより迅速なクリアランスを促進し、そしてIgGお よびIgAの両方の力価の増加を提供する。実施例4を参照のこと。類似の様式で 、哺乳動物病原体の防御決定因子をコードする任意の遺伝子は、E3欠失BAVに挿 入され得、そして得られる組換え体BAVは、ワクチンとして使用され得る。 本発明の1つの実施態様では、組換え体BAV発現カセットは、野生型BAVゲノム を1つ以上の適切な制限酵素で切断して、それぞれ、E1またはE3領域の配列を含 むBAV制限フラグメントを生じることにより得られ得る。BAV制限フラグメントは 、クローニングビヒクル(例えば、プラスミド)に挿入され得、そしてその後少 なくとも1つの異種配列(これは、外来タンパク質をコードしてもよいしコード しなくともよい)は、作動可能に連結された真核生物転写調節配列を有するかま たは有さないE1またはE3領域に挿入され得る。組換え体発現カセットは、BAVゲ ノムと接触され得、そして相同組換えまたはタンパク質の従来の遺伝子操作方法 を介して、所望の組換え体が得られる。発現カセットがE1領域または何らかの他 の必須領域を含む場合、発現カセットとBAVゲノムとの間の組換えは、適切なヘ ルパー細胞株(例えば、E1形質転換細胞株)内で生じ得る。E1またはE3領域を含 む制限フラグメント以外のBAVゲノムの制限フラグメントはまた、本発明の実施 において有用であり、そして異種配列がBAV配列中に挿入され得るように、クロ ーニングビヒクル中に挿入され得る。次いで、これらのDNA構築物は、インビト ロまたはインビボで、適切な宿主細胞の形質転換またはトランスフェクションの 前または後でBAVゲノムとの組換えを被り得る。 適切な宿主細胞は、BAVゲノムと、BAV配列を含むプラスミドとの組換え、また はそれぞれがBAV配列を含む2つ以上のプラスミドの間の組換えを支持する任意 の細胞を含む。組換えは一般に、原核生物細胞(例えば、E.coliなど)において 行なわれるが、ウイルス粒子を生じる、ウイルスゲノムを含むプラスミドのトラ ンスフェクションは、真核生物細胞、好ましくは哺乳動物細胞、より好ましくは ウシ細胞培養物、最も好ましくはMDBKまたはPFBR細胞、およびそれらの等価物に おいて実施される。細菌細胞培養物の増殖、ならびに真核生物細胞および哺乳動 物細胞株の培養および維持は、当業者に周知である手順である。 1つ以上の異種配列は、BAVゲノムの1つ以上の領域に挿入されて組換えBAVベ クターを生じ得る。これは、BAVゲノムの挿入能力および組換えBAVベクターが挿 入された異種配列を発現する能力にのみ制限される。一般に、アデノウイルスゲ ノムは、ゲノム長の約5%の挿入物を受け入れ得、そしてウイルス粒子にパッケ ージングされ得るまmであり得る。挿入能力は、非必須領域の欠失および/また は機能がヘルパー細胞株により提供される必須領域の欠失により増加し得る。 1つの実施態様では、挿入は、BAVゲノムのうちの挿入が所望される領域を含 むプラスミドを構築することにより達成され得る。次いで、プラスミドが、プラ スミドのBAVR部分における認識配列を有する制限酵素を用いて消化され、そして 異種配列は制限消化の部位に挿入される。挿入された異種配列とともにBAVゲノ ムの一部を含むプラスミドは、BAVゲノムまたはBAVゲノムを含む線状化プラスミ ドとともに細菌細胞(例えば、E.coliなど)に同時形質転換される。ここで、BA Vゲノムは、全長ゲノムであり得るか、または1つ以上の欠失を含み得る。プラ スミド間の相同組換えは、挿入された異種配列を含む組換え体BAVゲノムを生じ る。 異種配列の挿入部位を提供するため、または異なる部位での挿入のためのさら なる能力を提供するためのBAV配列の欠失は、当業者に周知の方法により達成さ れ得る。例えば、プラスミド中にクローニングされたBAV配列については、1つ 以上の制限酵素(BAV挿入物中に少なくとも1つの認識配列を有する)での消化 、およびその後の連結は、いくつかの場合、制限酵素認識部位の間の配列の欠失 をもたらす。あるいは、BAV挿入物中の単一制限酵素認識部位での消化、続いて エキソヌクレアーゼ処置、続いて連結は、制限部位に近接したBAV配列の欠失を もたらす。上記の通りに構築した、1つ以上の欠失を有するBAVゲノムの1つ以 上の部分を含むプラスミドは、BAVゲノム(全長もしくは欠失型)、または全長 もしくは欠失型のいずれかのBAVゲノムを含むプラスミドとともに細菌細胞中に 同時トランスフェクトされて、相同組換えにより、1つ以上の特異的部位に欠失 を有する組換えBAVゲノムを含むプラスミドを生じ得る。次いで、欠失を含むBAV ビリオンは、組換え体BAVゲノムを含むプラスミドを用いる哺乳動物細胞(MDBK 細胞またはPFBR細胞およびそれらの等価物を含むがこれらに限定されない)のト ランスフェクションにより得られ得る。 本発明の1つの実施態様では、挿入部位は、BAVプロモーターに近接し、そし て(転写の意味で)その下流にある。BAVプロモーターの位置、およびBAVプロモ ーターの下流の制限酵素認識配列(挿入部位として使用するため)は、当業者に よって、本明細書中に提供されるBAVヌクレオチド配列から容易に決定され得る 。 あるいは、種々のインビトロ技術は、特定の部位での制限酵素認識配列の挿入の ために、または制限酵素認識配列を含まない部位での異種配列の挿入のために用 いられ得る。このような方法は、1つ以上の制限酵素認識配列の挿入のためのオ リゴヌクレオチド媒介ヘテロ二重鎖形成(例えば、Zollerら(1982)Nucleic Ac ids Res.10:6487-6500;Brennanら(1990)Roux's Arch.Dev.Biol.199:89-96 ;およびKunkelら(1987)Meth.Enzymology 154:367-382を参照のこと)、およ びより長い配列の挿入のためのPCR媒介方法を含むがこれらに限定されない。例 えば、Zhengら(1994)Virus Research 31:163-186を参照のこと。 異種配列が真核生物細胞中に活性である転写調節配列をさらに含むならば、BA Vプロモーターの下流ではない部位で挿入された異種配列の発現を得ることもま た可能である。このような転写調節配列は、細胞プロモーター(例えば、ウシhs p70プロモーターなど)およびウイルス性プロモーター(例えば、ヘルペスウイ ルスプロモーター、アデノウイルスプロモーター、およびパポーバウイルスプロ モーターなど)、ならびにレトロウイルス長末端反復(LTR)配列のDNAコピーを 含み得る。 別の実施態様では、原核生物細胞における相同組換えは、クローニングされた BAVゲノムを生じるために用いられ得;そしてクローニングされたBAVゲノムは、 プラスミドとして増殖され得る。感染性ウイルスは、プラスミド含有細胞からレ スキューされた、クローニングされたBAVゲノムでの哺乳動物細胞のトランスフ ェクションにより入手され得る。 本発明はまた、異種遺伝子の発現を調節するために使用され得るBAV調節配列 を提供する。調節配列は、例えば、転写調節配列、プロモーター、エンハンサー 、上流調節ドメイン、スプライシングシグナル、ポリアデニル化シグナル、転写 終結配列、翻訳調節配列、リボソーム結合部位、および翻訳終結配列であり得る 。 別の実施態様では、本発明は、外来遺伝子またはそのフラグメントをコードす る異種または同種のヌクレオチド配列を挿入してBAV組換え体を生じるのに適切 なBAVゲノム(およびそのフラグメント)のさらなる領域を同定および提供する 。これらの領域は、ヌクレオチド4,092〜5,234;ヌクレオチド5,892〜17,735; ヌ クレオチド21,198〜26,033;ならびにヌクレオチド31,133からBAVゲノムの右端 にまたがり、そしてE2領域、E4領域、後期領域、33kD、52kD、100kD、DBP、pol 、pTP、およびペントン遺伝子、ならびに遺伝子IIIA、pV、pVI、pVII、pVIII、 およびpXを含む領域を含む。BAVゲノムのこれらの領域は、とりわけ、外来配列 の挿入、DNA調節配列(転写調節配列および翻訳調節配列を含む)の提供、また は生物学的サンプル中のウイルス核酸またはこれらの領域によりコードされるタ ンパク質の存在を検出する診断目的に用いられ得る。 別の実施態様では、クローニングされるBAV-3ゲノムは、プラスミドとして増 殖され得、そして感染性ウイルスは、プラスミド含有細胞からレスキューされ得 る。 ウイルス核酸の存在は、ハイブリダイゼーションアッセイ、ポリメラーゼ連鎖 反応、および他の型の増幅反応を含むがこれらに限定されない、当業者に公知の 技術により検出され得る。同様に、タンパク質の検出方法は、当業者に周知であ り、そして種々の型の免疫圧制、ELISA、ウェスタンブロッティング、酵素アッ セイ、免疫組織化学などを含むがこれらに限定されない。本発明のヌクレオチド 配列を含む診断キットはまた、細胞破壊および核酸精製のための試薬、ならびに ハイブリッドの形成、選択、および検出のための緩衝液および溶媒を含む。本発 明のポリペプチドまたはアミノ酸配列を含む診断キットはまた、タンパク質単離 ならびに免疫複合体の形成、単離、精製、および/または検出のための試薬を含 み得る。 種々の外来遺伝子またはヌクレオチド配列またはコード配列(原核生物および 真核生物)は、上記のアデノウイルスヌクレオチド配列(例えば、DNA)中に、 本発明に従って、広範囲な疾患に対する防御を提供するために挿入され得、そし てこのような多くの遺伝子は既に当該分野において公知である。これまでの問題 は、遺伝子または配列についての安全な、便利な、および有効なワクチンベクタ ー、ならびに種々の遺伝子治療適用において用いられる遺伝子移入のために有効 な手段を提供することであった。 外因性(すなわち、外来)ヌクレオチド配列は、1つ以上の目的の遺伝子から 、そして好ましくは1つ以上の目的の治療遺伝子からなり得る。本発明の状況で は、 目的の遺伝子は、アンチセンスRNA、リボザイム、または目的のタンパク質に翻 訳されるmRNAをコードし得る。目的の遺伝子は、ゲノム方の、相補的なDNA(cDN A)型の、または混合型のもの(少なくとも1つのイントロンが欠失されたミニ 遺伝子)であり得る。これは、成熟タンパク質、成熟タンパク質の前駆体(特に 分泌されることが意図される、従ってシグナルペプチドを含む前駆体)、多様な 起源の配列の融合物に由来するキメラタンパク質、または改善もしくは修飾され た生物学的特性を示す、天然タンパク質の変異体をコードし得る。このような変 異体は、天然タンパク質をコードする遺伝子の1つ以上のヌクレオチドの欠失、 置換、および/もしくは付加、または天然タンパク質をコードする配列の他の任 意の型の配列変化(例えば、トランジションもしくはインバージョン)により得 られ得る。 目的の遺伝子は、宿主細胞におけるその発現に適切なエレメント(DNA調節配 列)の制御下に置かれ得る。適切なDNA調節配列は、RNAへの遺伝子の転写(アン チセンスRNAもしくはmRNA)またはタンパク質へのmRNAの翻訳に必要なエレメン トのセットを意味すると理解される。転写に必要とされるエレメントの中では、 当然、プロモーターは特別に重要であると考えられる。プロモーターは、構成性 プロモーターまたは調節性プロモーターであり得、そして真核生物、原核生物、 またはウイルス起源、そしてさらにアデノウイルス起源の任意の遺伝子から単離 され得る。あるいは、プロモーターは、目的の遺伝子の天然のプロモーターであ り得る。概して、本発明で用いられるプロモーターは、調節配列を含むように改 変され得る。例えば、本発明において使用される目的の遺伝子は、宿主のリンパ 球細胞への遺伝子の移入を標的化することが所望される場合、免疫グロブリン遺 伝子のプロモーターの制御下に置かれる。例えば、多数の細胞型における発現を 可能にする、HSV-1 TK(ヘルペスウイルスタイプ1チミジンキナーゼ)遺伝子プ ロモーター、 (特に、ヒトアデノウイルスタイプ2の)アデノウイルスMLP( 主要後期プロモーター)、RSV(ラウス肉腫ウイルス)LTR(長末端反復)、CMV (サイトメガロウイルス)初期プロモーター、およびPGK(ホスホグリセリン酸 キナーゼ)遺伝子プロモーターもまた挙げられ得る。 あるいは、特定の細胞型への組換え体BAVベクターの標的化は、組換え体ヘキ ソンおよび/または繊維遺伝子を構築することにより達成され得る。これらの遺 伝子のタンパク質産物は、宿主細胞の認識に関与する;それゆえ、遺伝子は、ウ イルスが別の宿主細胞を認識するのを可能にするペプチド配列を含むように改変 され得る。 本発明の状況で使用可能である目的の遺伝子の中では、以下のものが挙げられ る: −サイトカイン(例えば、インターフェロンおよびインターロイキン)をコー ドする遺伝子; −リンホカインをコードする遺伝子; −病原性生物(例えば、ウイルス、細菌、または寄生生物)、好ましくはHIV ウイルス(ヒト免疫不全ウイルス)により認識されるレセプターのような膜レセ プターをコードする遺伝子; −凝固因子(例えば、第VIII因子および第IX遺伝子)をコードする遺伝子; −ジストロフィンをコードする遺伝子; −インスリンをコードする遺伝子; −細胞イオンチャネルに直接的または間接的に関与するタンパク質(例えば、 CFTR(嚢胞性線維症膜貫通調節タンパク質)タンパク質)をコードする遺伝子; −アンチセンスRNA、病原性生物のゲノムに存在する病原性遺伝子により生成 されるタンパク質の活性を阻害し得るタンパク質、または発現が統制解除された 細胞遺伝子(例えば、オンコジーン)の活性を阻害し得るタンパク質(もしくは それらをコードする遺伝子)をコードする遺伝子; −例えば、酵素活性を阻害するタンパク質(例えば、α1-アンチトリプシンま たはウイルスプロテアーゼインヒビター)をコードする遺伝子; −病原性タンパク質の生物学的機能を損なうように変異された病原性タンパク 質の改変体(例えば、標的配列への結合について天然タンパク質と競合し得、そ れによりHIVの活性化を防止し得る、HIVウイルスのtatタンパク質のトランスド ミナント改変体など)をコードする遺伝子; −宿主細胞の免疫を増加させるための抗原性エピトープをコードする遺伝子; −主要組織適合遺伝子複合体クラスIおよびIIタンパク質をコードする遺伝子 、 ならびにこれらの遺伝子のインデューサーであるタンパク質をコードする遺伝子 ; −抗体をコードする遺伝子; −イムノトキシンをコードする遺伝子; −トキシンをコードする遺伝子; −増殖因子または増殖ホルモンをコードする遺伝子; −細胞レセプターおよびそれらのリガンドをコードする遺伝子; −腫瘍サプレッサーをコードする遺伝子; −オンコジーンを含むがこれらに限定されない、心臓血管病に関与する遺伝子 ;線維芽細胞増殖因子(FGF)、血管内皮増殖因子(VEGF)、および神経成長因 子(NGF)を含むがこれらに限定されない、増殖因子をコードする遺伝子;Rb( 網膜芽細胞種)遺伝子を含むがこれらに限定されない、e-nos腫瘍サプレッサー 遺伝子;リポタンパク質リパーゼ;スーパーオキシドジスムターゼ(SOD);カ タラーゼ;酸素および遊離基スカベンジャー;アポリポタンパタ質;ならびにpa i-1(プラスミノゲンアクチベーターインヒビター1); −細胞酵素または病原性生物により生成される細胞酵素をコードする遺伝子; ならびに −自殺遺伝子。HSV-1 TKは自殺遺伝子が、例として挙げられ得る。 このウイルスTK酵素は、特定のヌクレオシドアナログ(例えば、アシクロビルま たはガンシクロビル)に対して、細胞性TK酵素と比較して著しく高い親和性を示 す。このウイルスTK酵素は、これらを一リン酸化分子に変換し、これはそれ自体 が細胞酵素によりヌクレオチド前駆体に変換され得る。これらのヌクレオチドア ナログは、複製中のDNA分子に取りこまれ得、それゆえ、取りこみは主に分裂細 胞のDNAに生じる。この取りこみは、分裂細胞(例えば、ガン細胞)の特異的破 壊をもたらし得る。 このリストは限定的ではなく、他の目的の遺伝子が本発明の状況において用い られ得る。 野生型生物に見出されるとおりの完全な配列ではなく、遺伝子のヌクレオチド 配列のフラグメントのみが用いられ得る(ここで、これらは、防御免疫応答また は特異的生物学的効果を生じるのに十分である)こともまた可能である。利用可 能な場合には、合成遺伝子またはそのフラグメントもまた用いられ得る。しかし 、本発明は、広範な種々の遺伝子、フラグメントなどに用いられ得、そして上記 に記載したものに限定されない。 いくつかの場合には、特定の抗原の遺伝子は、多数のイントロンを含み得るか 、またはRNAウイルス由来であり得、これらの場合、相補的なDNAコピー(cDNA) が用いられ得る。 遺伝子の首尾良い発現を生じるために、遺伝子は、エンハンサ一エレメントお よびポリアデニル化配列を含む適切なプロモーターとともに発現ベクターに挿入 され得る。哺乳動物細胞における外来遺伝子の首尾良い発現を提供する多数の真 核生物性のプロモーターおよびポリアデニル化配列、ならびに発現カセットを構 築する方法が、当該分野で(例えば、米国特許第5,151,267号(この開示は本明 細書中で参考として援用される)において)公知である。プロモーターは、体液 性、細胞媒介性、および粘膜性の免疫応答を満足にもたらす免疫原性タンパク質 の最適な発現を与えるように既知の基準に従って選択される。 組換え体ウイルス感染細胞におけるインビボでの発現により生成される外来タ ンパク質は、それ自体が免疫原性であり得る。1つより多くの外来遺伝子が、ウ イルスゲノムに挿入されて、1つより多くの有効なタンパク質の首尾良い生成が 得られ得る。 従って、本発明の組換え体ウイルスを用いて、ウシ、ヒト、および他の哺乳動 物に罹患する広範な種々の疾患に対する防御を提供することが可能である。本発 明の任意の組換え体抗原性決定基または組換え体生ウイルスは、抗原性決定基ワ クチンまたは生ワクチンベクターについて記載されたのと実質的に同じ様式で処 方および使用され得る。 本発明はまた、本発明の方法に従って調製された、治療有効量の組換え体ベク ター、組換え体ウイルス、または組換え体タンパク質を、薬学的に受容可能なビ ヒクルおよび/またはアジュバントと組合せて含む薬学的組成物を含む。このよ うな薬学的組成物は、当該分野で周知である技術に従って調製され得、そして投 薬量は当該分野で周知である技術に従って決定され得る。本発明の薬学的組成物 は、全身的(例えば、静脈内、気管内、脈管内、肺内、腹腔内、鼻腔内、非経口 、腸、筋肉内、皮下、肺瘍内、もしくは頭蓋内)経路を含むがこれらに限定され ない、公知の任意の投与経路により、またはエーロゾル適用もしくは肺内点滴注 入により投与され得る。投与は、単回用量で、または特定の時間間隔の後に1回 以上反復される用量で起こり得る。適切な投与経路および投薬量は、状況(例え ば、処置される個体、処置される障害、または目的の遺伝子もしくはポリペプチ ド)によって変化するが、当業者により決定され得る。 本発明はまた、本発明の治療有効量のBAVベクター、組換え体BAV、または宿主 細胞が、処置を必要とする哺乳動物非験体に投与される処置方法を包含する。 本発明で用いられる抗原は、ネイティブまたは組換え体のいずれかの抗原性ポ リペプチドまたはフラグメントであり得る。これらは、部分配列、全長配列、ま たは融合物(例えば、組換え体宿主に適切なリーダー配列を有するか、または別 の病原体についてのさらなる抗原配列を有する)でさえあり得る。本発明のウイ ルス系により発現される好ましい抗原性ポリペプチドは、抗原をコードする全長 (またはほぼ全長)の配列を含む。あるいは、抗原性である(すなわち、1つ以 上のエピトープをコードする)、より短い配列が用いられ得る。より短い配列は 、インビトロアッセイにおいてウイルス感染性を中和するエピトープと定義され る「中和エピトープ」をコードし得る。好ましくは、ペプチドは、宿主において 「防御免疫応答」(すなわち、免疫された宿主を感染から防御する、抗体媒介性 および/または細胞媒介性の免疫応答)を生じ得る、「防御エピトープ」をコー ドすべきである。 本発明で用いられる抗原(特に、短いオリゴペプチドから構成される場合)は 、ワクチンキャリアに結合体化され得る。ワクチンキャリアは、当該分野で周知 である;例えば、ウシ血清アルブミン(BSA)、ヒト血清アルブミン(HSA)、お よびキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)。好ましいキャリアタンパク質 であるロタウイルスVP6は、EPO公報第0259149号(この開示は本明細書中に参考 として援用される)に開示される。 挿入され得る所望の抗原の遺伝子またはそのコード配列は、哺乳動物において 疾患を生じる生物(特に、ウシロタウイルス、ウシコロナウイルス、ウシヘルペ スウイルスタイプ1、ウシRSウイルス、ウシパラインフルエンザウイルスタイプ 3(BPI-3)、ウシ下痢ウイルス、Pasteurella haemolytica、Haemophilus somn usなどのようなウシ病原体)のものを含む。外来遺伝子またはフラグメントを有 する本発明のワクチンはまた、例えば、腸溶性投薬形態のような適切な経口キャ リアにおいて経口投与され得る。経口処方物は、薬学的グレードのマンニトール 、ラクトース、スターチ、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、炭酸マグネシウムなどのような通常用いられる賦形剤を含む。経口ワ クチン組成物は、約10%〜約95%、好ましくは約25%〜約70%の活性成分を含む 、溶液、懸濁液、錠剤、丸剤、カプセル剤、持続放出処方物、または散剤の形態 を取り得る。経口および/または鼻腔内ワクチン接種は、全身免疫との組合せで 、粘膜免疫(これは、気道および胃腸管に感染する病原体に対する防御において 重要な役割を果たす)を惹起するために好ましくあり得る。 さらに、ワクチンは、坐剤中に処方され得る。坐剤について、ワクチン組成物 は、伝統的なバインダーおよびキャリア(例えば、ポリアルカリグリコールまた はトリグリセリド)を含む。このような坐剤は、約0.5%(w/w)〜約10%(w/w )、好ましくは約1%(w/w)〜約2%(w/w)の範囲で活性成分を含有する混合 物から形成され得る。 動物に本発明のワクチン組成物を投与するためのプロトコルは、本開示を考慮 すれば当該分野の技術範囲内である。当業者は、抗原性フラグメントに対する抗 体および/またはT細胞媒介性免疫応答を惹起するのに有効な用量のワクチン組 成物の濃度を選択する。広範な制限内では、投薬量は重要であるとは考えられな い。代表的には、ワクチン組成物は、約1マイクログラム〜約1,000マイクログ ラムのサブユニット抗原を便利な容量(例えば、約1〜10cc)のビヒクル中で送 達する様式で投与される。好ましくは、単回免疫における投薬量は、約1マイク ログラム〜約500マイクログラム、より好ましくは約5〜10マイクログラムから 約100〜200マイクログラム(例えば、5〜200マイクログラム)のサブユニット 抗原を送達する。 投与時期はまた、重要であり得る。例えば、一次接種は、好ましくは、必要に 応じて、その後のブースター接種が続き得る。必要に応じてであるが、2回目で あるブースター免疫を、初期免疫の数週間後から数ヶ月後に動物に投与すること が好ましくあり得る。疾患に対する持続した高レベルの防御を保証するために、 ブースター免疫を動物に対して定期的な間隔(例えば、数年毎に一度)で、再投 与することが有益であり得る。あるいは、最初の用量は、経口的に、続いて後の 接種により、またはその逆で投与され得る。好ましいワクチン接種プロトコルは 、日常的なワクチン接種プロトコル実験を介して達成され得る。 インビボでの組換え体ウイルスワクチンの全ての投与経路についての投薬量は 、患者の大きさ、防御が必要とされる感染の性質、キャリアなどを含む種々の因 子に依存し、そして当業者により容易に決定され得る。非限定的な例により、103 pfuおよび1015pfu、好ましくは105pfu〜1013pfu、より好ましくは106pfu〜1011 pfuなどの投薬量が用いられ得る。インビトロでのサブユニットワクチンについ てのように、さらなる投薬量は、関与する臨床的因子により決定された通りに与 えられ得る。 本発明の1つの実施態様では、多数の組換え体細胞株が、BAV E1領域を含む発 現カセットを構築し、そしてこれにより宿主細胞を形質転換して、E1タンパク質 を発現する補完細胞株または培養物を提供することにより、本発明に従って生成 される。これらの組換え体補完細胞株は、E1配列が欠失した組換え体欠損BAVが 複製し、そして必要に応じて組換え体BAV内にコードされる所望の外来遺伝子ま たはそのフラグメントを発現するのを可能にし得る。これらの細胞株はまた、外 来遺伝子またはフラグメントをコードする異種ヌクレオチド配列により置換され たE3遺伝子欠失を有する組換え体BAVを、DNA媒介コトランスフェクション後のイ ンビボ組換えにより生成するのに非常に有用である。より一般的には、BAVゲノ ムによりコードされる1つ以上の必須機能を欠く組換え体欠損BAVベクターは、 適切な補完細胞株中で増殖され得、ここで、特定の補完細胞株は、特定の組換え 体欠損BAVベクターにおいて欠けている機能を提供する。補完細胞株は、例えば 、ヘルパーウイルスとともに同時感染することにより、または特定のウイルス機 能をコードするウイルスゲノムの安定な形態のフラグメントを組込むかさもなけ れば維持することにより、ウイルス機能を提供し得る。 本発明の1つの実施態様では、組換え体発現カセットは、BAVゲノムを適切な 制限酵素で切断して、それぞれ、E1もしくはE3遺伝子領域配列を含む、ゲノムの 左側末端または右側末端を提示するDNAフラグメントを生成し、そして左または 右の末端フラグメントをクローニングビヒクル(例えば、プラスミド)に挿入し 、その後少なくとも1つの異種DNA配列を外因性プロモーターの制御ありまたは なしでE1またはE3の欠失に挿入することにより得られ得る。組換え発現カセット は、適切な細胞内でBAVゲノムと接触され、そして相同組換えまたはタンパク質 の従来の遺伝子操作法を介して組換え体BAVゲノムが得られる。適切な細胞は、 原核生物細胞(例えば、E.coliなど)および真核生物細胞の両方を含む。適切な 真核生物細胞の例は、MDBK細胞、アデノウイルスE1機能を発現するMDBK細胞、初 代ウシ胎仔網膜細胞、および先に記載した細胞の機能と等価である機能を発現す る細胞を含むがこれらに限定されない。E1またはE3領域を含む制限フラグメント 以外のBAVゲノムの制限フラグメントもまた、本発明の実施において有用であり 、そして異種配列が非E1および非E3 BAV配列に挿入され得るようにクローニング ビヒクルに挿入され得る。次いで、これらのDNA構築物は、インビトロまたはイ ンビボで、BAVゲノムとの組換えを、上記の適切な宿主細胞の形質転換またはト ランスフェクションの前または後に受け得る。本発明の目的のために、得られる 組換え体BAVゲノムが、複製およびパッケージングに要求されるBAV配列を含む限 りは、BAVゲノムは、全長ゲノム、または組換わるフラグメントで欠失している 領域以外の領域に欠失を含むゲノムのいずれかであり得る。トランスフェクショ ンの方法、細胞培養、ならびに原核生物および真核生物の細胞における組換え( 例えば、上記に記載されるもの)は、当業者に周知である。 別の実施態様では、E1機能(または任意の特定のウイルスベクターにおいて変 異もしくは欠失され得る任意の他のウイルス領域の機能)は、ベクターが欠く機 能を発現するウイルスでの細胞の同時感染により供給(補完細胞株を提供)され 得る。 本発明はまた、ウシアデノウイルス発現系を含む発現系を含み、個々で異種ヌ クレオチド配列(例えば、DNA)は、E3領域の一部もしくは全部、E1領域の一部 もしくは全部、E2領域の一部もしくは全部、E4領域の一部もしくは全部、E4とゲ ノムの右末端との間の領域の一部もしくは全部、後期領域(L1〜L7)の一部もし くは全部、および/または33kD、52kD、100kD、DBP、pol、pTP、およびペントン 遺伝子、ならびに遺伝子IIIA、pV、pVI、pVII、pVIII、およびpXにより占められ る領域の一部もしくは全部を置きかえる。発現系が用いられ得、ここで外来ヌク レオチド配列(例えば、DNA)は、他の任意の異種プロモーターのコントロール を有するかまたは有さない。BAV発現ベクターはまた、逆方向末端反復(ITR)配 列およびパッケージング配列を含み得る。 BAVの33kD、52kD、100kD、DBP、pTP、ペントン(III)、pIIIA、pIVa2、pV、p VI、pVII、pVIII、およびpX遺伝子は、ウイルス複製に必須である。それゆえ、 これらの任意の遺伝子に欠失を含むが、またはこれらの任意の遺伝子によりコー ドされる機能を欠くBAVベクターは、適切な補完細胞株(すなわち、ヘルパー細 胞株)中で増殖させねばならない。ヒトアデノウイルスでは、E4領域における特 定のオープンリーディングフレーム(ORF3およびORF6/7)はウイルス複製に必須 である。BAV-3のE4領域における類似のオープンリーディングフレームにおける 欠失は、ウイルスベクターの増殖のためにヘルパー細胞株の使用を必要とし得る 。 本発明のアデノウイルスのBAV E1遺伝子産物は、大部分の細胞遺伝子をトラン ス活性化し、それゆえ、E1タンパク質を構成的に発現する細胞株は、通常の細胞 株よりも高いレベルで細胞ポリペプチドを発現し得る。本発明の組換え体哺乳動 物(特にウシ)細胞株は、ポリペプチドを調製および単離するために用いられ得 る。ポリペプチドは、以下の通りのポリペプチドを含む:(a)アデノウイルスEIA タンパク質に関連するタンパク質(例えば、p300、網膜芽細胞(Rb)タンパク質 、サイクリン、キナーゼなど);(b)アデノウイルスE1Bタンパク質に関連するタ ンパク質(例えば、p53など);(c)増殖因子(例えば、上皮増殖因子(EGF)、 トランスフォーミング増殖因子(TGF)など);(d)レセプター(例えば、上皮増 殖因子レセプター(EGF-R)、線維芽細胞増殖因子レセプター(FGF-R)、腫瘍壊 死因子レセプター(TNF-R)、インスリン様増殖因子レセプター(IGF-R)、主要 組織適合遺伝子複合体クラスIレセプターなど);(e)プロトオンコジーンによ りコードされるタンパク質(例えば、プロテインキナーゼ(チロシン特異的タン パク質キナーゼおよびセリンもしくはトレオニンに特異的なタンパク質キナーゼ )、p21タンパク質(GTPase活性を有するグアニンヌクレオチド結合タンパク質 )な ど);(f)他の細胞タンパク質(例えば、アクチン、コラーゲン、フィブロネク チン、インテグリン、ホスホプロテイン、プロテオグリカン、ヒストンなど); ならびに(g)転写調節に関与するタンパタ質(例えば、TATAボックス結合タンパ ク質(TBP)、TBP関連因子(TAF)、Sp1結合タンパク質など)。 本発明はまた、遺伝子治療を哺乳動物(例えば、ウシもしくはヒトまたはその 必要性がある哺乳動物)に提供して、遺伝子欠損を制御し、治療遺伝子もしくは ヌクレオチド配列を提供し、そして/または遺伝子変異を誘導もしくは訂正する ための方法を含む。この方法は、例えば、遺伝性疾患、感染性疾患、心臓血管疾 患、およびウイルス感染を含むがこれらに限定されない状態の処置において用い られ得る。この方法は、上記哺乳動物に、非欠損形態の上記遺伝子を、組換え体 ウイルスベクターのゲノムが上記哺乳動物ゲノムへと取り込まれるか、または独 立してかつ染色体外で維持される条件下で外来ヌクレオチド配列を含む生組換え 体ウシアデノウイルスを投与して、標的器官または組織において要求される遺伝 子の発現を提供する工程を含む。これらの種類の技術は、現在、種々の疾患状態 の処置(この非限定的な例は上記に提供される)のために当業者によって用いら れている。従来の遺伝子治療における使用のために取りこまれ得る外来遺伝子、 ヌクレオチド配列、またはその部分の例として、嚢胞性線維症膜貫通調節タンパ ク質遺伝子、ヒトミニジストロフィン遺伝子、α-1アンチトリプシン遺伝子、心 臓血管疾患において関与し得る。 特に、遺伝性疾患(例えば、血友病、サラセミア、気腫、ゴシェ病、嚢胞性線 維症、デュシェーヌ筋ジストロフィー、デュシェーヌまたはベッカーのミオパシ ーなど)、ガン、ウイルス性疾患(例えば、AIDS、ヘルペスウイルス感染、サイ トメガロウイルス感染、およびパピローマウイルス感染)、心臓血管病などを含 むがこれらに限定されない、ヒトにおける遺伝子治療に関する本発明の実施は、 疾患の防御または処置が意図される。本発明の目的のためには、本発明の方法に より調製されたベクター、細胞、およびウイルス粒子は、被験体にエクスビボ( すなわち、細胞中または患者から取り出した細胞)で、または処置される身体に インビボで直接のいずれかで、導入され得る。好ましくは、宿主細胞はヒト細胞 であり、そして最も好ましくは、肺、線維芽細胞、筋肉、肝臓、またはリンパ 球または造血直系の細胞である。 実施例 本発明の実施例を以下記載する。これらの実施例は、例示の目的にのみ提供さ れ、そしていかなる方法においても本発明の範囲を限定することを意図しない。 本開示に照らして、請求の範囲内の多数の実施態様は、当業者に明白である。発 明の詳細な説明において引用された参考文献の内容は、本明細書において参考と して援用される。さらなる方法および技術は、共有に係る出願PCT/CA94/00678( WO95/16048として公開された)に見い出され得る。 実施例1:ヌクレオチド4,092〜5,234、ヌクレオチド5,892〜17,735、ヌクレオ チド21,198〜26,033、およびヌクレオチド31,133〜34,445のヌクレオチド配列の 決定。 ウシアデノウイルスタイプ3ゲノムのヌクレオチド配列を完了するために、以 下のBAV-3制限フラグメントを、細菌プラスミドにクローニングし、そしてそれ らのヌクレオチド配列を当業者に公知の方法によって決定した。 実施例2:ヌクレオチド4,092〜5,234、ヌクレオチド5,892〜17,735、ヌクレオ チド21,198〜26,033、およびヌクレオチド31,133〜34,445によって規定されるBA V-3ゲノムの領域における挿入。 挿入を、当該分野で認識される技術によって行う。これは、制限消化、ヌクレ アーゼ消化、連結、キナーゼおよびホスファターゼ処理、DNAポリメラーゼ処理 、逆転写酵素処理、およびオリゴヌクレオチド化学合成を含むがこれらに限定さ れない。目的の外来核酸配列を、その外来配列が、挿入が配向されるBAVゲノム の領域と実質的な相同性を有する配列と隣接するようにプラスミドベクターにク ローニングする。次いで、これらの構築物を、BAV-3と同時感染されている宿主 細胞へと導入する。感染の間、これらの構築物とBAVゲノムとの間の相同組換え が起こって組換えBAVベクターが生成される。挿入がBAVゲノムの必須の領域にお いて生じる場合、組換えBAVベクターを、ヘルパー細胞株において増殖させる。 これは、挿入に起因して消失したウイルス機能を供給する。ウイルスにとっては 必須ではないE4領域における挿入については、ヘルパー細胞株におけるBAVベク ターの増殖は必要ではない。 実施例3:全長および短縮型形態のウシヘルペスウイルス1糖タンパク質gDを発 現するE3欠失BAV3の構築および特徴付け 本実施例は、E.coliの相同組換え機構 を用いた、BAV3のE3領域における1,245kbの欠失の構築を示す。第一に、1,245kb 欠失を、プラスミドにクローニングされたウシアデノウイルス-3(BAV3)ゲノム DNAのE3領域に導入した。線状の制限酵素で切除したE3欠失BAV3ゲノムNDAのウシ 仔胎網膜初代細胞へのトランスフェクションは、感染性ウイルス(BAV3.E3d)を 産生した。これは、すべてのBAV E3特異的なオープンリーディングフレームがイ ンビトロにおけるウイルス複製について必須ではないことを示唆する。同様のア プローチを用いて、ウシヘルペスウイルス-1(BHV-1)の全長(BAV3.E3gD)また は短縮型(BAV3.E3gDt)の糖タンパク質Dを発現する複製適合BAV-3組換え体を構 築した。BAV3.E3gDおよびBAV3.E3gDtによって発現された組換えgDおよびgDtタン パク質は、コンホメーション的エピトープに対して惹起されたgD特異的モノクロ ーナル抗体によって認識された。このことは、組換えgDおよびgDtの抗原性が、B HV-1に感染した細胞において発現されたネイティブなgDの抗原性に類似していた ことを示唆する。コットンラット(cotton rat)の鼻腔内免疫は、強力なgDおよ びBAV3特異的IgAおよびIgG免疫応答を誘発した。これらの結果は、動物の粘膜表 面に対するワクチン抗原の送達の ための、複製適合ウシアデノウイルス-3ベースのベクターの使用を例示する。 材料および方法 細胞およびウイルス。Madin Darbyウシ腎臓(MDBK)細胞およびウシ仔胎網膜 初代(PFBR)細胞を、5%ウシ仔胎血清(FBS)を補充したEagle最小必須培地( MEM)において増殖させた。野生型(WBR-1株)および組換えBAV3ウイルスを、MD BK細胞において、以前に記載したとおりに増殖させた。Mittalら(1995)J.Gen. Virol.76:93-102.BHV-1のP8-2株を、増殖させ、そして記載のとおりに定量し た。Rouseら(1974)J Immunol.113:1391-1398。 動物。Veterinary Infectious Disease Organization(Saskatoon)において 維持されたコットンラット(Sigmodon hispidus)の近交コロニーを本研究の動 物の供給源として用いた。 組換えプラスミドの構築 a)プラスミドpBAV302の構築。図3を参照のこと。T4ポリメラーゼ処理した58 7bpのフラグメント(これは、オリゴヌクレオチドE3C5'ACGCGTCGACTCCTCCTCA( 配列番号2)およびE3C3'TTGACAGCTAGCTTGTTG(配列番号3)ならびにテンプレ ートとしてプラスミドpSM14(Mittalら(1995)前出)を用いるPCR増幅によっ て単離された)を、SacIIで消化し、そしてEco47III-SacII消化したプラスミドp SL301に連結して、プラスミドpE3Aを作製した。164bpのフラグメント(これは、 オリゴヌクレオチドE3N5'CCAAGCTTGCATGCCTG(配列番号4)およびE3N3'GGCGATA TCTCAGCTATAACCGCTC(配列番号5)ならびにプラスミドpSM14(Mittalら(1995 )前出)を用いるPCR増幅によって単離された)を、SphIおよびEcoRVで消化し、 次いでpE3Aの531bp EcoRV-HindIIIフラグメントおよびSphI-HindIII消化したプ ラスミドpSL301に連結して、プラスミドpE3Bを作製した。614bp SphI-SacIIフラ グメントを、プラスミドpE3Bから単離し、そしてSphI-SacII消化pSM14に連結し て、プラスミドpE3Cを作製した。プラスミドpE3Cを、EcoRVで消化し、そしてSrf lリンカー(TTGCCCGGGCTT、配列番号6)に連結して、プラスミドpE3CIを作製し た。pE3CIの1.755kbのBamHIフラグメントを単離し、そしてBamHI消化pSM17(Mit talら、(1995)前出)に連結して、プラスミドpE3Dを作製した。最後に、 プラスミドpE3Dの8783bpのKpnI-XbaIフラグメントを単離し、そしてKpnI/XbaI消 化プラスミドpTG5453(これは、全長BAV3ゲノムDNAを含む)に連結して、プラス ミドpE3Eを作製した。プラスミドpE3Eは、BAV3ゲノムの末端フラグメント(0-19 .7m.u.および76.6-100m.u.)を、E3領域に1,245kbの欠失およびベクター配列内 に位置する特有のKpnI部位とともに含む。 E3領域に1,245kbの欠失を有するBAV3ゲノムを含むプラスミド(pBAV302)を、 E.coli BJ5183において、KpnI消化pE3Eと、脱タンパク質化したBAV3ゲノムDNAと の間での相同DNA組換えによって生成した。 b)プラスミドpBAV302gDおよびpBAV302gDtの構築。E3領域における外来遺伝 子を発現する組換えBAV3の生成のためのトランスファープラスミドを、pBAV302 の8783bp KpnI-XbaIフラグメントを、KpnI/XbaI消化プラスミドpGEM3zf(-)に連 結することによって構築して、プラスミドpBAV300を作製した。プラスミドpRSV1 .3(Tikooら、(1993)J.Virol.67:2103-2109)の1.3kb BgIIIフラグメント( これは、全長BHV-1gD遺伝子を含む)を、T4 DNAポリメラーゼで処理し、そしてS rfl消化pBAV300に連結して、プラスミドpBAV300.gDを作製した。同様に、プラス ミドpRSV1.3XN(Tikooら、前出)の1.3kb BgIIIフラグメント(これは、短縮型B HV-1gD遺伝子を含む)を、T4 DNAポリメラーゼで処理し、そしてSrfI消化pBAV30 0に連結して、プラスミドpBAV300.gDtを作製した。 全長または短縮型gDタンパク質のいずれかをコードする遺伝子を含む組換えBA Vゲノムを、E.coli BJ5183において、SrfI線状化pBAV302とpBAV300.gDの10kb Kp nI/XbaIフラグメントとの間(これは、プラスミドpBAV302.gDを作製する)、ま たはSrfI線状化pBAV302とpBAV300.gDtの10kb KpnI/XbaIフラグメントとの間(こ れは、プラスミドpBAV302.gDtを作製する)の、相同DNA組換えによって生成した 。 組換えBAV3の構築。60mmディッシュ中のPFBR細胞単層を、10μgのPacI消化pBA V302、pBAV302.gDまたはpBAV302.gDtの組換えプラスミドDNAを用いて、リン酸カ ルシウム方法を用いて、トランスフェクトした。Grahamら(1973)Virology 52:4 56-467。37℃でのインキュベーションの15〜20日後、50%の細胞変性効果を示す トランスフェクトされた細胞を採取し、凍結融解を2回行い、そして組換えウイ ルスを、MDBK細胞においてプラーク精製した。Mittalら(1995)、前出。 タンパク質の放射標識および免疫沈降。28cm2ウエル中の約70〜80%のコンフ ルエントのMDBK細胞単層に、1細胞当たり10PFUの組換えまたは野生型BAV3を感 染させた。ウイルスを60分間吸収させた後、細胞を、5%FBSを含むMEM中でイン キュベートした。感染後の種々の時点で、細胞を、メチオニンおよびシステイン を含まないDulbeccoMEM中で60分間インキュベートし、その後、[35S]メチオニン −システイン(1ウェル当たり100μCi)で標識した。2〜12時間の標識の後、 細胞または培地を採集した。タンパク質を、培地から免疫沈降し、そして細胞を 、改変RIPA緩衝液で溶解し、その後記載のようにSDS-PAGEによってタンパク質を 分析した。Tikoooら、(1993)前出。 動物接種。合計25匹の4〜6週齢のコットンラット(性別はいずれか)を3つ の群に分けた。ハロタンでの麻酔後、動物に、1日目と21日目の2回、107PFUの 個々の組換えウイルスを含む種菌100μlを鼻腔内経路により接種した。血液サン プルを、初回の接種の0、21、および28日後に採取して、BHV-1 gDおよびBAV3に 対する抗体応答の発達を、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)およびウイルス 中和(VN)アッセイによって試験した。各群の4匹の動物を、初回接種21日目お よび28日目にハロタンの過剰投与により安楽死させた。肺および鼻の切片を別個 に採取して、BHV-1 gD特異的粘膜IgGおよびIgA抗体応答およびBAV3特異的粘膜I gGおよびIgA抗体応答の発達をELISAでモニターした。Pappら(1997)J.Gen.Virol. 78:2933-2943。さらに、肺を採取し、そしてBHV-1 gD特異的IgA抗体分泌細胞お よびBAV3特異的IgA抗体分泌細胞の頻度を、酵素結合免疫スポット(ELISPOT)に より決定した。Pappら、前出。 肺リンパ球の調製。無菌的に取り出した肺組織を、小片に切断し、そして完全 培地(10%FBS、2mM L-アルギニン、1mMピルビン酸ナトリウム、100μMの非必須 アミノ酸、10mM HEPES緩衝剤、50μM 2-メルカプトエタノール、100U/mlペニシ リンG、100μg/mlストレプトマイシン溶液、150U/mlコラゲナーゼAおよび50U/ml DNaseIを補充したMEM)中で1時間インキュベートした。次いで、組織を、プラ スチックメッシュを通して押した。肺細胞懸濁物を、不連続なPercoll勾配を通 して遠心分離し、そしてMEMで洗浄した。細胞を、完全培地に再懸濁し、そして フラスコ中で1時間インキュベートして、接着細胞を付着させた。次いで、非接 着性の細胞集団を、再懸濁し、そして以前に記載のように抗原特異的ELISPOTア ッセイにおいて使用した。Pappら、前出。 ELISA。血清、肺分泌物、および鼻分泌物中のBHV-1 gDおよびBAV3に対して特 異的な抗体を、以前に記載のようにELISAによって決定した。Pappら、前出。手 短には、96ウェルImmunol-2マイクロタイタープレートを、精製した短縮型gD(0 .01μg/ウェル)またはBAV3(0.5μg/ウェル)のいずれかでコートし、そして異 なる希釈の各サンプルとインキュベートした。抗原特異的なIgGを、ビオチン化 ウサギ抗ラットIgGを用いて検出した。抗原特異的IgAを、ウサギ抗ラットIgAお よび西洋ワサビペルオキシダーゼ結合体化したヤギ抗ウサギIgGを用いて測定し た。 ウイルス中和。2倍連続希釈の熱非働化血清サンプルを、100PFUのBHV-1と、3 7℃で1時間インキュベートした。次いで、ウイルスサンプル混合物を、12ウェ ル組織培養プレート中のコンフルエントなMDBK細胞に配置し、そして2日間イン キュベートした。力価を、コントロールと比較したプラーク数の50%減少を引き 起こした最高の抗体希釈の逆数として表した。 結果 E3欠失組換えBAV3の構築。当初、ウイルス複製におけるBAV3 E3の役割は、HAV のE3領域の役割と類似していると推定された。Woldら(1991)Virology 184:1-8 。従って、BAV E3ベースのベクターを、E3配列の欠失を行うことによって構築し た。しかし、種々のウシ細胞株(MDBKを含む)における、E3欠失したBAV3組換え 体の単離の試みは成功しなかった。ルシフェラーゼ遺伝子を発現する、部分的に 欠失したBAV3組換え体(BAV3-Luc)は、BAV3 E1形質転換したMDBK細胞を、トラ ンスフェクションについて使用した場合にのみ単離され得た。Mittalら(1995)前 出。しかし、一旦単離されると、BAV3-Lucは、正常ウシ細胞上で増殖され得た。 このことは、BAV3のE3領域がインビトロでのウイルス複製については必須ではな いことを示唆する。Mittalら(1995)前出。BAV3組換え体の単離の効率を上昇させ るために、PBFR細胞を、BAV3組換え体を産生するための新規の手順と共に使用し た。Degryse(1996)Gene 170:45-50。この方法を用いて、標的化された 改変を、E.coliの高度に効率よい相同組換え機構を用いて、プラスミドが保有す るウイルス配列へと導入し、そして感染性のビリオンを、プラスミドベクターか ら切り出された改変されたゲノムを適切な宿主細胞へとトランスフェクションし た後に単離した。Chartierら(1996)J.Virol.70:4805-4610。 E.coliの相同組換え機構を利用して、プラスミド(pBAV302)を構築した。こ れは、1,245kb欠失(ヌクレオチド26456〜27701)およびSrfI制限酵素部位を含 んだ(図21)。PacI消化pBAV302 DNAは、PFBR細胞にトランスフェクトされる場 合に、14日後に細胞変性効果をもたらした。ウイルスを、プラーク精製し、そし てMDBK細胞において増殖させ、そしてBAV3.E3dと命名した。ウイルスDNAを抽出 し、そしてBamHI制限酵素で消化した後にアガロースゲル電気泳動によって分析 した。野生型(図4、レーンb)と比較すると、組換えBAV3.E3dゲノムの3,019k b BamHI「D」フラグメントは、1,245kb小さかった(図4、レーンa)。このこ とは、E3が欠失された組換えBAV3が単離されたことを確認する。この組換えウイ ルスの増殖特徴と、野生型BAV3の増殖特徴との比較によっては、プラークの大き さまたは複製における有意な差異されなかった。なぜなら、E3欠失組換え体は、 野生型BAV3と類似する反応速度で複製されたからである。 BHV-1糖タンパク質Dを発現する組換えBAV3の構築。E3欠失の複製適合BAV3組換 え体の、生の組換えワクチン抗原についての送達ビヒクルとしての有用性を決定 するために、種々の形態のBHV-1糖タンパク質gDを発現する組換えBAV3ウイルス を(Tikooら、(1993)前出)を構築した。全長形態および短縮型形熊のgD遺伝 子(外因性プロモーターを何ら含まない)を、BAV3.E3dゲノムのE3領域に、E.co liの相同組換え機構を用いて、平行方向に個々に挿入した。Degryseら(1996)前 出。PacI消化pBAV302.gDまたはpBAV302.gDtプラスミドDNAは、ウシ網膜初代細胞 にトランスフェクトされた場合に、14日後に細胞変性効果をもたらした。50%の 細胞変性効果を示す感染した細胞単層を採取し、凍結融解し、そして組換えウイ ルスをプラーク精製し、そしてMDBK細胞において増殖させた。組換えBAV3を、BA V3.E3gD(E3領域における全長gD遺伝子の挿入)およびBAV3.E3gDt(E3領域にお ける短縮型gD遺伝子の挿入)と名づけた。ウイルスDNAを抽出し、そして種々の 制限酵素での消化後にアガロースゲル電気泳動によって分析した。gD遺伝子がNd eI部 位を有するので、組換えウイルスDNAをNdeIで切断した。図4に見られるように 、BAV3.E3d(図4、レーンe)と比較して、BAV3.E3gD(図4、レーンf)、お よびBAV3.E3gDt(図4、レーンg)ゲノムは、4.6kbのさらなる予測されたバン ドを含み、これは、組換えBAV3.E3gDおよびBAV3.gDtが、E3領域にgDまたはgDt遺 伝子を含んでいたことを示唆する。gD遺伝子とgDt遺伝子との間を識別するため に、組換えウイルスDNAをNheIで消化した、なぜなら、gDt遺伝子は、特有のNheI 制限酵素部位を有するがgD遺伝子は有さないからである。Tikooら(1993)前出。 予測されるように、5.4kb BAV3.E3gD DNAフラグメント(図4、レーンc)は、B AV3.E3gDtにおける5.0kbのフラグメントと置換されていた(図4、レーンd)。 このことは、組換えBAV3.E3gDおよびBAV3.E3gDtが、それぞれgDおよびgDtを含ん でいたことを示唆する。これらの組換え体と野生型またはE3欠失BAV3との増殖特 徴の比較によっては、産生されたウイルスの複製の反応速度または力価のいずれ においても有意な差異は示されなかった。 BAV3.E3gDおよびBAV3.E3gDtによるgDの発現の分析。BHV-1 gDまたはgDt遺伝子 を含む組換えBAV3ウイルスによって発現させる産物を試験するために、MDBK細胞 に、組換えBAV3.E3gD、BAV3.E3gDtまたはBAV3.E3dを感染させ、そして異なる時 間の間[35S]メチオニン−システインで代謝標識した。抗原性gDとの比較のため に、MDBK細胞に、BHV-1を感染させ、そして[35S]メチオニン−システインで同様 に標識した。放射標識したタンパク質を、gD特異的なモノクローナル抗体(MAb ;Hughesら、(1988)Arch.Virol.103:47−60)で免疫沈降し、そして還元条件 下のSDS-PAGEによって分析した。組換えBAV3.E3gD感染した細胞の免疫沈降によ って、約71kDaの主要なバンドが示された(図5A、レーンb−d)。これは、BHV -1感染した細胞において産生されたgDタンパク質と共移動した(図5A、レーンa )。このことは、組換えgDが、真正なgDと類似する翻訳後修飾を含んでいたこと を示唆する。感染していない細胞(図5A、レーンh)にも組換えBAV3.E3dに感染 させた細胞(図5A、レーンe-g)にも類似のバンドは観察されなかった。組換えB AV3.E3gDt感染させた細胞上清の放射免疫沈降は、61kDaの主要バンドを示した( 図5B、レーンb-d)。両方の組換えタンパク質は、MDBK細胞の感染の間中発現さ れていた(図5)。 組換えgDタンパク質の抗原性を試験するために、放射標識したタンパク質を、 組換えBAV3感染した細胞溶解物(BAV3.E3gD)または上清(BAV3.E3gDt)から、g D特異的なモノクローナル抗体(Highesら(1988)前出)を用いて免疫沈降し、 そして還元条件下のSDS-PAGEにより分析した。図6に示すように、gDタンパク質 およびgDtタンパク質の両方は、不連続のエピトープIb(MAb 136;レーンaおよ びf)、II(MAb 3E7;レーンbおよびg)、IIIb(MAb 4C1;レーンcおよびh )、IIIC(MAb 2C8;レーンdおよびi)およびIIId(MAb 3C1;レーンeおよび j)に対して惹起されたMAbによって認識された。これらの結果は、組換えタン パク質gDおよびgDtの抗原性構造が、MDBK細胞において産生された真正のgD産物 の構造と類似することを示唆する。Tikooら(1993)、前出。 DNA合成の非存在下でgD発現が生じるか否かを決定するために、BAV3.E3gD感染 したMDBK細胞において産生されたgDの量を、DNA合成のインヒビターである1-β- D-アラビノフラノシルシトシン(AraC)の存在下(図7、レーンaおよびb)お よび非存在下(図7、レーンcおよびd)で比較した。この結果は、gD発現が、 AraCの存在下で減少することを示唆する。 動物における抗体応答。BAV3組換え体がgD特異的な免疫応答を誘発する能力を 決定するために、コットンラットに、2回3週間間隔をおいて、鼻腔内に、107P FUのBAV3.E3gD、BAV3.E3gDtまたはBAV3.E3d組換え体を接種した。血清、肺洗浄 物および鼻洗浄物を、IgGおよびIgA抗体の分析のために採取し、その一方肺を、 IgA抗体分泌細胞(ASC)の数を分析するために採取した。BAV3.E3gDおよびBAV3. E3gDtの両方は、gD特異的なIgG抗体応答を血清および肺洗浄物において誘発した (図8B)。これは、BAV3.E3d免疫した動物(コントロール)において誘発された 応答よりも有意に高かった(P<0.05)。しかし、BAV3.E3gDtによって誘発された gD特異的なIgG応答は、BAV3.E3gDによって誘発された応答よりも高かった(P<0. 05)。 BAV3.E3gDおよびBAV3.E3gDtでの免疫は、BAV3.E3dでの免疫よりも、血清およ び肺洗浄物においてgDに対してより高い(p<0.05)IgA抗体応答を誘発した(図8 A)。しかし、BAV3.E3gD免疫群とBAV3.E3gDt免疫群との間のIgA抗体応答におい ては、有意な差異は存在しなかった。これらの組換え体はまた、血清および肺洗 浄物においてBAV3特異的なIgG抗体応答(図8D)、および血清、肺洗浄物および 鼻洗浄物においてIgA抗体応答(図8C)を誘発した。これは、群間では有意な差 異は存在しなかった。 興味深いことに、鼻洗浄物は、gD(図26Aおよび図26B)またはBAV3(図26Cお よび26D)に対して特異的なIgA抗体のみを含んだ。さらに、gDおよびBAV3の両方 に特異的なIgA抗体分泌細胞が免疫された動物の肺において検出され得、この細 胞の数は、追加免疫後に有意に増加した。 gD特異的な血清抗体の生物学的な活性を測定するために、抗BHV-1力価を決定 した。BAV3.E3gDtでの免疫は、4.3±0.5のBHV-1 log2力価を誘発し、これは、BA V3.E3gDおよびBAV3.E3dによって誘発された、それぞれ3.0±0.6および0.8±0.3 の力価よりも有意に高かった(p<0.05)。 考察 家畜でのヒトアデノウイルスのワクチン送達系としての使用は、限定されてい る。非ヒトアデノウイルスは種特異的であるので、動物特異的なアデノウイルス の、ワクチン送達系としての開発が、論理的な選択肢である。本明細書において 、動物の粘膜表面へのワクチン抗原の送達における使用のための複製適合(E3欠 失)組換えBAV3の開発が記載される。さらに、BHV-1 gDまたはgDt糖タンパク質 を発現する複製適合BAV3を構築し、そしてそれらがコットンラットにおける粘膜 免疫応答および全身免疫応答を誘発する能力について試験した。 種々のウシ細胞株におけるE3欠失BAV3組換え体を単離する最初の試み(これは 、BAV3 DNA媒介トランスフェクション後の感染性子孫の形成を支持する)は、成 功しなかった。しかし、ルシフェラーゼ遺伝子を発現する部分的にE3を欠失した BAV3組換え体が、BAV3 E1で形質転換したMDBK細胞株を、トランスフェクション について使用した場合に単離された。Mittalら(1995)前出。このことは、E1配 列の存在に関連するいくつかの機能が、E3欠失BAV3の単離に必要であり得ること を示唆した。しかし、これらの単離の後、それらのE3領域にルシフェラーゼ遺伝 子を発現する組換えBAV3ウイルスは、正常のMDBK細胞において効率よく複製した 。Mittalら(1995)前出。従って、正常なMDBK細胞がBAV組換え体の単離を可能 に するには低すぎるトランスフェクション効率および/または増殖速度を有し得る という別の可能性が存在する。 BAV3 E1形質転換したMDBK細胞を用いずに複製適合BAV3組換え体を単離する、 信頼がありそして効率的な方法を開発するために、E.coliの相同組換え機構(Ch artierら(1996)前出;およびDegryse(1996)前出)をまず使用して、プラス ミドにおいてクローニングされた全長BAV3ゲノムの1,245kb欠失をE3領域に導入 した。第二に、組換えウイルスを単離するために、MDBK細胞の代わりにPFBR細胞 を、プラスミドから切り出された改変されたBAV3ゲノムのトランスフェクション に用いた。 野生型ゲノムの105%までがHAV5ビリオンに、次の回の複製において外来遺伝 子の再構成も欠失も何ら生じさせずにパッケージングされ得ることが報告されて いる。Bettら(1993)、J.Virol.67:5911−5921.近年、ヒツジアデノウイルス (OAV)ベクターの挿入容量が野生型ゲノムの114%であることが報告された。Xuら (1997)Virology 230:62−71。BAV3ゲノムのサイズは、HAV5ゲノムのサイズと 類似しているので、BAV3ゲノムの挿入能力は、HAV5の能力と類似し得る。従って 、本明細書において記載されるBAV3.E3dベクターが1,245kbのE3欠失を有するの で、その挿入能力は、少なくとも3.0kbである。 以前に、E3領域に0,696kbの欠失を含む組換えBAV3.lucが細胞培養物において 野生型BAV3よりも効率が悪く複製されたことが報告された。Mittalら(1995)前 出。対照的に、E3領域に1,245kb欠失を含む組換えBAV3.E3dは、細胞培養物中で 野生型BAV3と同程度に効率よく複製した。この差異は、ルシフェラーゼ遺伝子の 組換えBAV3.lucにおけるルシフェラーゼ遺伝子の挿入に起因し得る。この挿入は 、E3領域の下流の遺伝子の発現に影響を与え得る。Mittalら(1995)前出。しか し、組換えBAV3.E3gDまたはBAv3.E3gDtもまた、野生型BAV3と同様に効率よく複 製された。このことは、異なる外来遺伝子産物が、細胞培養物において組換えBA V3ウイルスの複製に異なって影響し得ることを示唆する。 可能なワクチン抗原の発現のためのBAVベクター系の有用性を確認するために 、組換えBAV3.E3gDおよびBAV3.E3gDtを構築した。これらはそれぞれ、BHV-1gDお よびgDt糖タンパク質を発現する。予想されたように、BAV3.E3gDによって発現さ れたgDは、予測された分子量を有し、そしてBHV-12感染した細胞によって発現さ れた真正のgDと共移動した。同様に、BAV3.E3gDtによって発現されたgDtは、推 定の分子量を有していた。Tikooら(1993)前出。さらにBAV3組換え体によって 発現されたgDおよびgDtは、コンホメーション的なエピトープに対して特に惹起 されたMAbによって認識された。Hughesら(1988)前出。これらの結果は、組換 えgDおよびgDtが、ウイルス感染後に合成された真正のgDのものと、識別不可能 である翻訳後修飾および抗原性プロフィールを有していたことを示唆する。Hugh esら(1988)前出。 ヒトアデノウイルスのE3領域において左から右の方向に挿入された、隣接する 調節配列を何ら伴わない外来遺伝子は、ウイルスゲノムの上流MLPから、またはE 3プロモーターからのいずれかで効率よく発現される。Droninら(1993)Gene 1 26 247-250;Morinら(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:4626-4630およびXu ら(1995)J.Gen.Virol.76:1971-1980。本発明の実験において、糖タンパク質g D発現は、複製インヒビターであるAraCの存在下で部分的に減少した。このこと は、外来遺伝子発現が、MLP(複製依存性プロモーター)およびE3プロモーター (初期複製非依存性プロモーター)の両方によって駆動されたことを示唆してい る。類似の結果が以前に報告されている。Mittalら(1995)前出。 コットンラットのBAV3.E3gDまたはBAV3.E3gDtでの鼻腔内免疫は、gD特異的な 粘膜または全身性免疫応答を誘発した。gDtは、gDよりも強力なIgG抗体応答を誘 発した。対照的に、コットンラットの組換えHAV5での皮内免疫は、gDに対するよ りもgDtに対してより低い免疫応答を誘発した。Mittalら(1996)Virology、222 :299-309。さらに、アジュバントとともに組み込まれた組換えgDtの精製した調 製物は、マウスに注射された場合、真正のgDの応答に類似する二次免疫応答をも たらした。Baca-Estradaら(1996)Viral Immunol.9:11-22。これらの結果は 、免疫およびワクチン処方物の経路が、免疫原が膜にアンカーされる(gD)か、 または可溶性タンパク質として分泌される(gDt)か否かよりも高い程度で、免 疫原が有効な免疫応答を誘発する能力に影響を与え得ることを強力に示唆する。 驚くべきことに、gDおよびgDtは、類似のIgAを誘発したが、有意に異なるIgG 応答を、鼻通路および血清において誘発した。粘膜免疫応答および全身免疫応答 は、かなりの程度の非依存性を伴って誘発されそして調節されることが示された 。Alleyら(1988)The mucosal immune system、「B lymphocytes in human disea se」(G.BirdおよびJ.E.Calvert編)、Oxford University Press、222〜254頁; およびConleyら(1987)Ann.Intern.Med.106:892-899。これらのその1つにおけ る免疫応答の誘導は、必ずしも他における応答を誘導しない。従って、2つの異 なるgDの形熊(全長および短縮型)が粘膜区画および全身区画において異なって 認識されている可能性がある。 粘膜免疫の誘導は、呼吸器感染または腸感染から宿主を防御する際に重要であ ると考えられる。さらに、分泌IgAの存在は、通常、このような感染に対する耐 性に相関していることが見出されている。Murphy(1994)Mucosal immnuity tov iruses、「Handbook of mucosal immunity」(P.L.Orga、J.Mestecky、M.E.Lamm 、W.strober、J.R.McGhec、およびJ.Bienenstock編)。Academic Press、San Di ego、333〜339頁。興味深いことに、鼻腔内免疫は、gD特異的なIgA抗体応答を、 コットンラットの血清および肺のみならず、鼻洗浄物においても誘発した。肺に おける高レベルのIgAおよびASCの存在は、抗体が局所的に産生されることを示唆 する。 結論として、本発明は、BAV3組換え体の産生のための効率よくかつ信頼性の高 い系を記載する。さらに、複製適合組換えBAV3を有するコットンラットの鼻腔内 免疫は、ワクチン抗原特異的な、粘膜免疫応答および全身免疫応答を誘発する。 実施例4:BHV-1糖タンパク質Dを発現する組換えBAV3でのウシの免疫 本実施例において、BHV-1 gD(全長および短縮型)を発現する複製適合組換え BAV3ウイルスを、それらがBHV-1チャレンジから防御する能力について評価した 。3つの3〜4月齢のウシの群を、以下のプロトコルに従って鼻腔内に免疫した 。群1を、全長BHV-1 gDを発現するウイルスであるBAV3.E3gDで免疫した。実施 例3を参照のこと。群2を、短縮型BHV-1gDを発現するウイルスであるBAV3.E3gD tで免疫した。実施例3およびTikooら(1993)前出を参照のこと。群3を、欠失 E3領域を有するが、挿入された異種配列は有さないウイルスであるBAV3.E3dで免 疫した。実施例3を参照のこと。 1日目および28日目に、動物にワクチン接種し、そして42日目にエアロゾル化 したBHV-1でチャレンジした。1、28、40および52日目に血液を血清学のために 採取し、そして28日目の血液サンプルにおいてリンパ球増殖を測定した。臨床的 症状(温度、鼻の病変および抑鬱を含む)を、チャレンジ後10日間(42日目〜52 日目)毎日評価した。1日目と15日目との間に、ウイルス単離のために鼻のスワ ブを3日毎に採取した。チャレンジ後、ウイルス力価を、2日毎に10日間、鼻の スワブおよび鼻のタンポンによって測定した。22および40日目、および42〜52日 目に、抗体力価を、鼻のタンポンを用いて決定した。 結果は、gD発現BAV組換え体またはgDt発現BAV組換え体で免疫した動物におい て、IgG力価が、最初のワクチン接種および追加のワクチン接種の両方の後に増 加し、そしてチャレンジ後にさらに増加したことを示す(図9)。比較すると、 挿入されたgD遺伝子を欠く、E3欠失したBAV3でワクチン接種した動物はチャレン ジ後にのみIgG力価の増加を示し、そしてワクチン接種した動物において得られ たものよりも少なくとも1対数分低かった。IgA力価を測定し、そして結果を図1 0に示す。見られるように、第一の免疫後にはIgAにおいて検出可能な増加は存在 しなかった。しかし、gD特異的IgA力価は、第二の免疫後およびBHV-1チャレンジ 後に増加した。再度、挿入されたgD遺伝子を欠く、E3欠失したBAV3でワクチン接 種した動物は、チャレンジ後にのみIgA力価の増加を、そしてgD発現BAVまたはgD t発現BAVでワクチン処理した動物よりも低い程度で示した。 臨床的症状は、E3欠失BAVでワクチン接種した動物と比較して、gD発現BAVおよ びgDt発現BAVでワクチン接種した動物において減少した。これらは、発熱(図11 )、鼻病変の出現および程度(図12)および抑鬱(図13)を含む。最後に、鼻液 におけるウイルス力価は、コントロールに比較して、BAV3.E3gDワクチン接種し た動物およびBAV3.E3gDtワクチン接種した動物におけるチャレンジ後により迅速 に減少した(図14)。 これらの結果は、BHV-1糖タンパク質を発現する組換えBAVウイルスは、ウシに おけるBHV-1チャレンジからの防御を提供し、臨床徴候の出現を減少させ、より 迅速にウイルスを排除することを容易にし、そしてIgGおよびIgAの両方の力価の 増加を提供した。このことは、ウシ宿主における体液性および粘膜性の免疫の両 方の誘導を示唆する。 生物学的な材料の寄託 以下の材料は、Veterinary Infectious Disease Organization(VIDO)、120V eterinary Road、Saskatoon、Saskatchewan、S7N 5E3、Canadaに寄託されそして 維持されている。 寄託された材料のヌクレオチド配列およびそれによってコードされるポリペプ チドの配列は、本明細書において参考として援用される。本明細書において明示 的に開示された配列と、寄託された配列との間に何らかの差異が存在する場合、 寄託された配列が支配する。 物質 内部受託番号 寄託日 組換えプラスミド pSM51 pSM51 1993年12月6日 pSM71 pSM71 1993年12月6日 組換え細胞株 BAV3 E1配列で形質転換したMDBK細胞 (MDBK-BAVE1) 1993年12月6日 BAV E1配列で形質転換したウシ仔胎腎臓細胞 (FBK-BAV-E1) 1993年12月6日 本発明を、上記に特定の具体的な実施態様によって例示したが、これらの特定 の実施例は、添付の請求項において記載されるような本発明の範囲を制限するこ とを意図するものではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 38/43 C07K 16/08 38/44 C12N 1/21 38/46 7/02 48/00 C12P 21/02 C A61P 37/04 C12Q 1/68 A C07K 14/075 C12R 1:93) 16/08 (C07K 14/075 C12N 1/21 C12R 1:91) 5/10 (C12N 1/21 7/02 C12R 1:19) C12P 21/02 (C12P 21/02 C12Q 1/68 //(C12N 15/09 ZNA C12N 15/00 ZNAA C12R 1:93) 5/00 B (C07K 14/075 A61K 37/24 C12R 1:91) 37/54 (C12N 1/21 37/50 C12R 1:19) 37/48 (C12P 21/02 37/02 (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,ML,MR, NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,L S,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,DK,E E,ES,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU ,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,M D,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL ,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK, SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,U Z,VN,YU,ZW (72)発明者 レディー,ポリス セシダー カナダ国 エス7エイチ 0エル7 サス カッチェワン,サスカトゥーン,メイン ストリート 8―1506

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ウシアデノウイルスタイプ3(BAV-3)のゲノムまたはそのフラグメントに実 質的に相同である、ヌクレオチド配列。 2.ウシアデノウイルスタイプ3(BAV-3)のゲノムの前記フラグメントに実質的 に相同である、請求項1に記載のヌクレオチド配列であって、 該フラグメントが、BAV-3ゲノムのヌクレオチド4,092〜5,234、ヌクレオチド5 ,892〜17,735、ヌクレオチド21,198〜26,033、およびヌクレオチド31,133〜34,4 45からなる群より選択されるか、またはそのフラグメントである、配列 3.請求項1または2に記載のヌクレオチド配列であって、前記そのフラグメン トと実質的に相同であり、E2領域、E4領域、後期領域、33kD、52kD、100kD、DBP 、pol、pTPおよびペントン遺伝子、ならびに遺伝子11IA、pV、pVI、pVII、pVIII 、およびpXからなる群より選択される、配列。 4.請求項3に記載のヌクレオチド配列であって、E2領域、E4領域、後期領域、 33kD、52kD、100kD、DBP、pol、pTPおよびペントン遺伝子、ならびに遺伝子IIIA 、pV、pVI、pVII、pVIII、およびpX、ならびにそれらのフラグメントからなる群 より選択されるBAV-3ゲノムの領域由来のBAV-3コード配列を含む、配列。 5.BAV-3ゲノムの遺伝子間領域を含むヌクレオチド配列と実質的に相同である 、ヌクレオチド配列。 6.請求項1〜5のいずれかに記載のヌクレオチド配列であって、BAV-3 DNA制 御配列を含む、配列。 7.前記DNA制御配列が、転写調節配列、プロモーター、エンハンサー、上流調 節ドメイン、スプラシシングシグナル、ポリアデニル化シグナル、転写終結配列 、 翻訳調節配列、リボソーム結合部位、および翻訳終結配列からなる群より選択さ れる、請求項6に記載のヌクレオチド配列。 8.請求項1〜7のいずれかに記載のヌクレオチド配列を含む、ベクター。 9.ITR配列、BAVパッケージング配列、および少なくとも1つの外来ヌクレオチ ド配列を含む欠損組換えBAVベクターであって、ここで、該BAVベクターがE1機能 を欠き、そしてE2領域、E4領域、L1領域、L2領域、L3領域、L4領域、L5領域、L6 領域、およびL7領域からなる群より選択される領域によってコードされる1以上 の機能をさらに欠いている、欠損組換えBAVベクター。 10.請求項9に記載の欠損組換えBAVベクターであって、E1領域のすべてまた は一部分が欠失しており、そしてE2領域、E4領域、L1領域、L2領域、L3領域、L4 領域、L5領域、L6領域、およびL7領域からなる群より選択される領域のすべてま たは一部分がさらに欠失している、欠損組換えBAVベクター。 11.請求項10に記載の欠損組換えBAVベクターであって、以下: a)E1領域のすべてまたは一部分が欠失し、そしてE2領域のすべてまたは一部 分が欠失しているBAVベクター; b)E1領域のすべてまたは一部分が欠失し、そしてE4領域のすべてまたは一部 分が欠失しているBAVベクター; c)E1領域のすべてまたは一部分が欠失し、そしてE2領域のすべてまたは一部 分が欠失し、そしてE4領域のすべてまたは一部分が欠失しているBAVベクター、 からなる群より選択される、欠損組換えBAVベクター。 12.さらに、E3領域のすべてまたは一部分が欠失している、請求項11に記載 の欠損組換えBAVベクター。 13.前記外来ヌクレオチド配列が、治療目的のポリペプチドをコードする、請 求項9に記載の欠損組換えBAVベクター。 14.前記治療目的のポリペプチドが、凝固因子、成長ホルモン、サイトカイン 、リンホカイン、オンコジーン産物、腫瘍サプレッサー、細胞レセプター、細胞 レセプターに対するリガンド、プロテアーゼインヒビター、抗体、毒素、免疫毒 素、ジストロフィン、嚢胞性線維症膜貫通調節タンパク質(CFTR)、免疫原性ポ リペプチド、および心臓血管疾患に関与するポリペプチドからなる群より選択さ れる、請求項13に記載の欠損組換えBAVベクター。 15.前記心臓血管疾患に関与するポリペプチドが、線維芽細胞増殖因子(FGF )、血管内皮増殖因子(VEGF)、神経成長因子(NGF)、e-nos産物、pRb、リポ タンパク質リパーゼ、スーパーオキサイドジスムターゼ、カタラーゼ、酸素スカ ベンジャー、フリーラジカルスカベンジャー、アポリポタンパク質およびプラス ミノーゲン活性化因子インヒビター1からなる群より選択される、請求項14に 記載の欠損組換えBAVベクター。 16.挿入部位に挿入された外来遺伝子を含む請求項9に記載の欠損組換えBAV ベクターを構築する方法であって、以下の工程: a)BAVゲノムと実質的に相同である配列を提供する工程; b)外来ヌクレオチド配列を提供する工程; c)該挿入部位の周囲のBAV配列と実質的に相同である配列に該外来ヌクレオ チド配列を連結して挿入カセットを形成する工程; d)該挿入カセットおよび該BAVゲノムと実質的に相同である配列を細胞に導 入する工程; e)該挿入カセットと該BAVゲノムと実質的に相同である配列との間に相同組 換えを生じさせて欠損組換えBAVベクターを生成する工程; f)該欠損組換えBAVベクターが複製される条件下で該細胞を培養する工程; ならびに g)該欠損組換えBAVベクターを該細胞または該培養培地から収集する工程、 を包含する、方法。 17.前記挿入部位が、E2領域、E4領域、L1領域、L2領域、L3領域、L4領域、L5 領域、L6領域、およびL7領域からなる群より選択されるBAVゲノムの領域に位置 する、請求項16に記載の欠損組換えBAVベクターを構築する方法。 18.前記挿入部位が、E1領域において欠失を含む、請求項16に記載の欠損組 換えBAVベクターを構築する方法。 19.請求項9に記載のBAVベクターを、適切な補完細胞株に導入する工程、お よび該感染細胞からウイルスを回収する工程を包含する、組換えBAVを産生する 方法。 20.前記補完細胞株が、ヘルパーウイルスに感染している、請求項19に記載 の方法。 21.前記補完細胞株が、E1領域、E2領域、E4領域、L1領域、L2領域、L3領域、 L4領域、L5領域、L6領域、およびL7領域からなる群より選択されるBAVゲノムの 領域の1つ以上によってコードされる機能を提供する、請求項19に記載の方法 。 22.請求項8または9に記載のベクターを含む、宿主細胞。 23.ウシアデノウイルスE1遺伝子領域を含む組換え哺乳動物細胞株であって、 BAV E1機能を提供し得、そしてさらに、E2、E4、L1、L2、L3、L4、L5、L6および L7からなる群より選択されるBAVゲノムの領域に由来する遺伝子によってコード される機能を提供し得る、組換え哺乳動物細胞株。 24.BAV E1およびE2機能を提供し得る、請求項23に記載の組換え哺乳動物細 胞株。 25.BAV E1およびE4機能を提供し得る、請求項23に記載の組換え哺乳動物細 胞株。 26.組換えBAVを産生する方法であって、以下の工程: 請求項23に記載の細胞株に、ITR配列、BAVパッケージング配列、および少な くとも1つの外来遺伝子を含むBAVベクターを導入する工程であって、ここで、 該ベクターがE1領域において欠失されており、そして該ベクターがE2領域、E4領 域、L1領域、L2領域、L3領域、L4領域、L5領域、L6領域、およびL7領域からなる 群より選択される領域においてさらに欠失されている、工程;ならびに 該感染した細胞からウイルスを回収する工程、 を包含する、方法。 27.組換えポリペプチドを産生する方法であって、以下の工程: (a)請求項22に記載の宿主細胞集団を提供する工程;および (b)ポリペプチドが発現される条件下で該細胞集団を増殖させる工程、を包 含する、方法。 28.請求項2〜4のいずれかに記載のヌクレオチド配列によってコードされる 、BAVポリペプチド。 29.請求項27に記載の方法によって産生される、組換えポリペプチド。 30.生物学的サンプル中のBAVヌクレオチド配列の存在を検出する方法であっ て、以下の工程: (a)生物学的サンプルを提供する工程;および (b)請求項1〜3のいずれかに記載の配列の少なくとも10の連続するヌク レオチドを含む標識されたプローブを使用して、該サンプルをハイブリダイゼー ションに供する工程、 を包含する、方法。 31.生物学的サンプル中のBAVヌクレオチド配列の存在を検出する方法であっ て、以下の工程: (a)生物学的サンプルを提供する工程;および (b)該サンプルを、請求項1〜3のいずれかに記載の配列の少なくとも10 の連続するヌクレオチドを含むプライマーを用いて、ポリメラーゼ連鎖反応に供 する工程、 を包含する、方法。 32.1以上のプローブを含む、生物学的サンプル中のBAVヌクレオチド配列の 存在を検出するためのキットであって、該プローブが請求項1〜3のいずれかに 記載の配列の少なくとも10の連続するヌクレオチドを含む、キット。 33.生物学的サンプル中のBAV抗原の存在を検出する方法であって、以下の工 程: (a)生物学的サンプルを提供する工程;および (b)請求項29に記載のポリペプチドに対して惹起された抗体を用いて、該 サンプルを免疫アッセイに供する工程、 を包含する、方法。 34.生物学的サンプル中のBAV抗原の存在を検出するためのキットであって、 請求項29に記載のポリペプチドに対して惹起された抗体を1以上含む、キット 。 35.哺乳動物被験体において免疫応答を誘発し得る薬学的組成物であって、請 求項2または3に記載のヌクレオチド配列または請求項8に記載のベクターを含 む、薬学的組成物。 36.哺乳動物被験体において免疫応答を誘発し得る薬学的組成物であって、請 求項28または29に記載のポリペプチドを含む、薬学的組成物。 37.哺乳動物被験体において免疫応答を誘発し得る薬学的組成物であって、免 疫原性ポリペプチドを発現する請求項9に記載の欠損組換えBAVベクターを含む 、薬学的組成物。 38.請求項8〜15のいずれかに記載のベクターを含む、薬学的組成物。 39.請求項22の宿主細胞を含む、薬学的組成物。 40.哺乳動物宿主において免疫応答を誘発して感染から防御する方法であって 、防御抗原を発現し得る組換えBAVベクターを含む薬学的組成物を投与する工程 を包含する、方法。 41.哺乳動物宿主における遺伝子治療の方法であって、請求項8に記載のベク ターを該宿主に投与する工程を包含する、方法。 42.哺乳動物宿主における遺伝子治療の方法であって、請求項9に記載の欠損 組換えBAVベクターを該宿主に投与する工程を包含する、方法。 43.哺乳動物宿主における遺伝子治療の方法であって、請求項22に記載の宿 主細胞を該宿主に投与する工程を包含する、方法。 44.請求項28または29に記載のポリペプチドに特異的に結合する、抗体。 45.E3特異的配列が欠失している、組換えウシアデノウイルス(BAV)ベクタ ー。 46.挿入された異種配列を含む、請求項45に記載のベクター。 47.前記異種配列が、前記欠失された配列によって以前に占有されていた部位 で該E3領域に挿入されている、請求項46に記載のベクター。 48.請求項45に記載のBAVベクターを含む、宿主細胞。 49.挿入部位に挿入された異種配列を含む欠損組換えBAVベクターを構築する 方法であって、以下の工程: (a)該挿入部位の周囲のBAV配列と実質的に相同である配列に、該異種配列 を連結させて、挿入カセットを形成する工程; (b)該挿入カセットを、BAVゲノムと実質的に相同である配列を含むポリヌ クレオチドとともに、細胞に導入する工程;および (c)該挿入カセットと、該ポリヌクレオチドとの間に相同組換えを生じさせ て、該欠損組換えBAVベクターを生成する工程、 を包含する、方法。 50.E3特異的配列が、少なくとも1つのセグメントにおいて欠失している、請 求項49に記載の方法。 51.前記細胞が原核生物細胞である、請求項49に記載の方法。 52.前記挿入部位の周囲のBAV配列と実質的に相同である前記配列が、プラス ミドに存在し、そして前記連結する工程が前記異種配列を含む制限フラグメント を該プラスミドに挿入することによって達成される、請求項51に記載の方法。 53.前記細胞がE.coliである、請求項51に記載の方法。 54.請求項49に記載の方法に従って得られた、組換えBAVゲノム。 55.組換えBAVウイルスを得る方法であって、以下の工程: (a)請求項54に記載の組換えBAVゲノムを得る工程; (b)工程(a)の該組換えBAVゲノムを、適切な哺乳動物宿主細胞に導入す る工程; (c)ウイルス複製を生じさせる工程;および (d)該宿主細胞から組換えBAVウイルスを精製する工程、 を包含する、方法。 56.さらに、以下の工程: 前記工程(a)の後に制限酵素で前記組換えBAVを消化する工程であって、該 制限酵素消化が前記ポリヌクレオチドに存在する他の配列からBAV配列を分離す る、工程、 を包含する、請求項55に記載の方法。 57.前記宿主細胞がMDBK細胞である、請求項55に記載の方法。 58.前記MDBK細胞がアデノウイルスE1機能を発現する、請求項57に記載の方 法。 59.前記宿主細胞が、ウシ仔胎網膜初代(PBFR)細胞である、請求項55に記 載の方法。 60.前記セグメントがBAVゲノムを含む、請求項55に記載の方法。 61.前記E3特異的な配列が、前記組換えBAVゲノムにおいて欠失している、請 求項60に記載の方法。 62.前記異種配列が前記欠損された配列によって以前に占有されていた前記部 位で前記E3領域に挿入される、請求項61に記載の方法。 63.請求項62に記載の方法により得られる、組換えBAV。 64.請求項63に記載の組換えBAVを含む、免疫原性組成物。 65.疾患の症状を予防または改善させる方法であって、請求項64に記載の免 疫原性組成物を、哺乳動物被験体に導入する工程を包含する、方法。 66.BAVゲノムおよび少なくとも1つの異種ヌクレオチド配列を含む組換えBAV ベクターであって、該異種配列が、E3領域に挿入されている、BAVベクター。 67.前記BAVゲノムがE3特異的な配列について欠失されている、請求項66に 記載のBAVベクター。 68.前記異種配列が、哺乳動物病原体の防御決定因子をコードする、請求項6 7に記載のBAVベクター。 69.哺乳動物被験体における免疫応答を誘発し得る薬学的組成物であって、請 求項68に記載の組換えBAVベクターを含む、組成物。 70.哺乳動物宿主において免疫応答を誘発して感染から防御する方法であって 、請求項69に記載の薬学的組成物を投与する工程を包含する、方法。 71.哺乳動物宿主における遺伝子治療の方法であって、請求項66に記載のベ クターを該宿主に投与する工程を包含する、方法。 72.前記異種配列が、線維芽細胞増殖因子(FGF)、血管内皮増殖因子(VEGF )、神経成長因子(NGF)、e-nos産物、pRb、リポタンパク質リパーゼ、スーパ ーオキサイドジスムターゼ、カタラーゼ、酸素スカベンジャー、フリーラジカル スカベンジャー、アポリポタンパク質およびプラスミノーゲン活性化因子インヒ ビター1からなる群より選択されるポリペプチドをコードする、請求項71に記 載の方法。
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