JP2002533125A - 改変hivenvポリペプチド - Google Patents

改変hivenvポリペプチド

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Abstract

(57)【要約】 改変されたHIV Envポリペプチドが開示される。この改変されたHIV Envポリペプチドをコードするポリヌクレオチドも開示される。このEnvポリペプチドは、CD4結合領域の少なくとも一部を曝露するように改変される。これらのポリヌクレオチドおよびポリペプチドを使用する診断方法が提供される。これらのポリヌクレオチドおよびポリペプチドを使用する処置もまた提供される。これらのポリヌクレオチドおよびポリペプチドを使用する予防の方法もまた提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、概して改変されたHIVエンベロープ(Env)ポリペプチドに関
する。このポリペプチドは、被験体における免疫応答(例えば、細胞性免疫応答
または保護的免疫応答)を生成するための免疫薬剤として有用である。より詳細
には、本発明は、Envポリペプチド(例えば、gpl20、gpl40または
gpl60)に関し、ここで、ネイティブβシート立体配置の少なくとも1つが
改変されている。本発明はまた、これらのポリペプチドを用いて、広汎なHIV
サブタイプにたいする免疫応答を惹起する方法に関する。 (発明の背景) ヒト免疫不全ウイルス(HIV−1)(TLV−III、LAVまたはHTL
V−III/LAVとも呼ばれる)は、後天性免疫不全症候群(AIDS)およ
び関連する障害の病因因子である。(例えば、Barre−Sinoussi、
ら、(1983)Science 220:868−871;Galloら(1
984)Science 224:500−503;Levyら、(1984)
Science 225:840−842;Siegalら、(1981)、N
.Engl.J.Med.305:1439−1444を参照のこと)。AID
S患者は、通常、長期の無症状期間を有し、続いて、免疫系および中枢神経系の
進行的退縮が起こる。このウイルスの複製は、高度に制御されており、そしてそ
のCD4陽性ヘルパーサブセットのTリンパ球の潜伏性感染および溶解性感染の
両方が、組織培養物において生じる(Zaguryら、(1986)Scien
ce 231:850−853)。HIV−1の分子研究によって、このウイル
スは多数の遺伝子をコードすることが示されている(Ratnerら、(198
5)Nature 313:277−284;Sanchez−Pescado
rら、(1985)Science 227:484〜492)。これには、3
つの構造遺伝子(gag、polおよびenv)が含まれ、これらは、すべての
レトロウイルスに共通している。他のレトロウイルス(特に、HIV−2および
サル免疫不全ウイルス(SIV)(以前にはSTLV−IIIと称された))の
ウイルスゲノムからのヌクレオチド配列もまた、これらの構造遺伝子を含む(G
uyaderら、(1987)Nature 326:662−669;Cha
krabartiら、(1987)Nature)。
【0002】 HIV−1、HIV−2およびSIVのエンベロープタンパク質は、約160
kdの糖タンパク質である(gpl60)。この宿主のウイルス感染の間、gp
l60は、宿主細胞のプロテアーゼによって切断されて、gp120および膜内
在性タンパク質であるgp41を形成する。このgp41の部分は、ビリオンの
二層膜に固定されるが、他方で、gp120セグメントは、まわりの環境へと突
出する。gpl20およびgp41は、より共有結合的に会合しており、そして
遊離のgp120は、ビリオンおよび感染した細胞の表面から遊離され得る。
【0003】 図1に示すように、gp120コアポリペプチドの結晶学的研究によって、こ
のポリペプチドが特定の発散性の構造を有する主要な構造へと折り畳まれる(フ
ォールリングされる)ことが示された。内側のドメイン(N末端およびC末端に
対して内側)は、2つのヘリックス、二鎖の束(小さな5鎖のβサンドウィッチ
を末端〜近位末端において、および突出部を遠位末端において有する)によって
特徴付けられ、この遠位末端からは、V1/V2ステムが発散する。外側のドメ
インは、固定された(staked)二重のバレルであり、これは、内側ドメイ
ンの側面に沿って存在し、その結果、外側のバレルおよび内側の束の軸は、ほぼ
並行である。遠位内側ドメインと遠位外側ドメインとの間には、4鎖のブリッジ
ングシートが存在し、これは、内側ドメイン、外側ドメインおよびV1/V2ド
メインと接触しているがそれらとは異なる独特のミニドメインを有する。このブ
リッジングシートは、4つのβ鎖構造(β1、β2、β21、β20、図1に示
す)から構成される。このブリッジング領域は、図1において、内側ドメインに
わたって主に広がっているように見受けられ得るが、その外側のドメインのいく
らかの表面残基(例えば、Phe382)は、ブリッジングシートに達して、そ
の疎水性コアの部分を形成する。
【0004】 ブリッジング領域のβシート立体配座の基本ユニットは、β鎖である。このβ
鎖は、1ターンあたり2.0残基で、あまり厳密ではないコイルドヘリックスと
して存在する。β鎖立体配座は、βシートに組み込まれたときのみに安定である
。ここで、最適な幾何的条件に近い水素結合が隣接するβ鎖上のペプチド基の間
で形成される場合に、その鎖の双極子モーメントもまた、好ましく整列される。
同じ鎖の隣接する残基からの側鎖は、そのシートの反対側の側面から突出し、そ
して互いに相互作用はしないが、その骨格および隣接する鎖の側鎖とは有意な相
互作用を有する。βシートについての一般的な説明については、例えば、T.E
.Creighton、Proteins:StructuresおよびMol
ecular Properties(W.H.FreemanおよびComp
any、1993);およびA.L.Lehninger、Biochemis
try(Worth Publishers、Inc.、1975を参照のこと
)。
【0005】 gp120ポリペプチドは、宿主細胞への侵入を媒介する際の装置である。最
近の研究によって、gp120へのCD4の結合が、共同レセプター(例えば、
ケモカインレセプター)に結合することおよびその細胞へのそのウイルスの続い
ての侵入を可能にするEnvにおける立体配座変化を誘導することが示された(
Wyatt、R.、ら(1998)Nature 393:705−711;K
wong、P.、ら(1998)Nature 393:648−659)。図
1を再び参照すると、CD4は、gp120の外側ドメイン、内側ドメインおよ
びブリッジングシートの界面において形成される窪みに結合している。
【0006】 gp120ポリペプチドの免疫原性もまた、研究された。例えば、HIV−1
に感染した個体は、通常、インビトロアッセイにおいてそのウイルスを中和し得
る抗体を発生させ、そしてこの応答は、gp120糖タンパク質の第三の可変ル
ープにおける線状の中和性決定基に対しておもに指向される(Javaheri
an、K.、ら(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.86:6
786−6772;Matsushita、M.、ら(1988)J.Viro
l.62:2107−2144;Putney、S.ら(1986)Scien
ce 234:1392−1395;Rushe、J.R.、ら(1988)P
roc.Nat.Acad.Sci.USA 85:3198−3202.)。
しかし、これらの抗体は、概して、HIV−1の限定され多数の株のみを中和す
る能力を示す(Matthews、T.(1986)Proc.Natl.Ac
ad.Sci.USA.83:97099713;Nara、P.L.ら(19
88)J.Virol.62:2622−2628;Palker、T.J.、
ら(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.85:193
2−1936)。ヒトにおけるHIV感染の経過の後期において、より広い範囲
のHIV−1単離体を中和し得る抗体が出現する(Barre−Sinouss
i、F.ら(1983)Science 220:868−871;Rober
t−Guroff、M.、ら(1985)Nature(London)316
:72−74;Weis、R.、ら(1985)Nature(London)
316:69−72;Weis、R.、ら(1986)Nature(Lond
on)324:572−575)。
【0007】 Stamatatosら(1998)AIDS Res Hum Retro
viruses 14 (13):1129−39によって最近行われた研究に
よって、以下が示されている:CCR−5共同レセプターを利用してウイルス侵
入をするHIV−1SF162ウイルスからの可変領域2の欠失によって、そのウイ
ルスは、血清によって媒介される中和に対して高度に感受性になった。このV2
欠失ウイルスはまた、クレードB HIV−1単離体に感染した患者のみならず
、クレードA、C、DおよびFのHIV−1単離体に感染した患者から得られる
血清によっても中和された。しかし、可変領域1の欠失は、効果がなかった。L
AI単離体HIV−1IIIBからの可変領域1および2の欠失もまた、モノクロー
ナル抗体による中和に対する感受性を増したことを示した。この抗体のエピトー
プは、V3ループ、CD4結合部位および保存されたgp120領域内に存在す
る(Wyatt、R.、ら(1995)J Virol.69:5723−57
33)。LAI株からのV1/V2およびV3の領域における欠失を有するHI
V−1ウイルス(これは、ウイルス侵入についてCXCR4共同レセプターを使
用する)を使用したウサギの免疫原性研究は、Envが抗体の中和を惹起する能
力の改善を示さなかった(Leuら(1998)AIDS Res.and H
uman Retroviruses.14:151−155)。
【0008】 さらに、ほとんどの感染した個体において見出される、あるサブセットの広汎
に反応性の抗体は、gp120とCD4との結合を妨害する(Kang、C.−
Y.、ら(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.88:
6171−6175;McDougal、J.S.、ら(1986)J.Imm
unol.137:2937〜2944)。他の抗体は、Envに対してCD4
が結合した後に、そのケモカインレセプター結合領域に結合すると考えられてい
る(Thali ら(1993)J.Virol.67:3978−3988)
。HIV感染の経過の間に生成される中和抗体が恒常的な抗ウイルス効果を提供
しないという事実は、部分的に、「中和逃避」ウイルス変異体の発生、および病
因を伴う宿主の免疫系における一般的現象に起因し得る。対照的に、初期のHI
V−1曝露に対する既存の中和抗体の存在は、保護的効果を有するようである。
【0009】 成功するワクチンが、多様なHIV−1株に対して強力で、広汎な中和抗体応
答を誘導し得るべきであると広汎に考えられている。(Montefioriお
よびEvans(1999)AIDS Res.Hum.Ret.15(8):
689−698;Bolognesi、D.、P.、ら(1994)Ann.I
nt.Med.8:603−611;Haynes、B.、F.、ら(1996
)Science;271:324−328.)。中和抗体は、侵入するビリオ
ンに付着することによって、標的細胞に対するその感染性を減少または妨害さえ
し得、そして組織培養物の細胞間のウイルスの蔓延を妨害し得る(Hu ら(1
992)Science 255:456〜459;Burton、D.、Rお
よびMontefiori、D.(1997)AIDS 11(補遺A):58
7−598)。しかし、上記のように、gp120に対して指向される抗体は、
一般に、異なるHIV株に対する広汎な抗体応答を示す。
【0010】 現在、ワクチン開発の焦点は、体液性免疫の観点から、ウイルス侵入に重要で
あると考えられているCCR5ケモカイン共同レセプターを利用する初代単離物
の中和に向けられている(Zhu、T.、ら(1993)Science 26
1:1179〜1181;Fiore、J.、ら(1994)Virology
;204:297−303)。これらのウイルスは、一般に、CXCR4共同レ
セプターを使用するT細胞株に適合された株よりも、抗体中和についてはるかに
より耐性であるが、両方とも、特定の広汎かつ強力に作用するモノクローナル抗
体(例えば、IgGlbl2,2G12および2F5)によってインビトロで中
和され得る(Trkola、A.ら(1995)J.Virol.69:660
9−6617;D’Sousa PM.ら(1997)J Infect.Di
s.175:1062−1075)。これらのモノクローナル抗体は、それぞれ
CD結合部位、グリコシル化部位、およびgp41融合ドメインに指向される。
しかし、ワクチン接種によって適切な特異性の抗体を誘発する方法が知られてい
ないという問題が残存する。所定の単離物からのgp120糖タンパク質によっ
て惹起された抗体(Ab)は、一般に、類似の(通常は同じの)HIV−1サブ
タイプからの密接に関連するウイルスのみを中和し得る。
【0011】 上記アプローチにもかかわらず、例えば、ワクチンとして投与されるときに、
複数のHIV株およびサブタイプに対して、被験体において免疫学的応答(例え
ば、中和抗体および/または保護抗体)を惹起し得るEnv抗原についての必要
性が残存する。本発明は、これらおよび他の問題を、改変されたEnvポリペプ
チド(例えば、gp120)を提供して、CD4結合部位内またはその付近にエ
ピトープを曝露させることによって解決する。
【0012】 (発明の要旨) 本発明に従って、改変されたHIV Envポリペプチドが提供される。特に
、欠失および/または変異は、、HIV Envポリペプチドにおいて1つ以上
の4−β反平行ブリッジングシートにおいて作製される。このようにして、十分
な構造が残されて、例えば、gp120のポリペプチドの正確な折り畳みを可能
にし、なおも、充分なそのブリッジングシートが除去されてCD溝が曝露され、
それによって、免疫応答がEnvポリペプチド(例えば、gp120)のCD結
合部位内またはその付近におけるエピトープに対して生成することを可能にする
【0013】 1つの局面において、本発明は、改変されたHIV Envポリペプチドをコ
ードするポリヌクレオチドを包含し、ここで、このポリペプチドは、少なくとも
1つの改変された(例えば、欠失または置換された)アミノ酸残基が、HXB−
2についての残基421〜436に対応する領域(例えば、図6〜29(配列番
号3〜26)において示される構造)において欠失されている。特定の実施形態
において、そのポリヌクレオチドはまた、ポリペプチドHXB−2(例えば、V
1/V2)の残基124〜198に対応する領域を欠失しているか、またはHX
B−2に対して、残基119〜123、および199〜210に対応する領域に
おいて少なくとも1つのアミノ酸が欠失もしくは置換されている。他の実施形態
において、これらのポリヌクレオチドは、ブリッジングシートの小ループの少な
くとも1つのアミノ酸(例えば、HXB−2についてのアミノ酸残基427−4
29)が欠失もしくは置換されたEnvポリペプチドをコードする。本発明のポ
リヌクレオチドによってコードされる改変されたポリペプチドのアミノ酸配列は
、任意のHIV改変体(例えば、SF162)に基づき得る。
【0014】 別の局面において、本発明は、HXB−2に関して421〜436に対応する
領域において欠失した、少なくとも1つの改変された(例えば、欠失または置換
された)アミノ酸残基(例えば、小さなループ領域(例えば、HXB−2に対し
て、アミノ酸残基427−429)において1つのアミノ酸の欠失または置換)
を有する、免疫学的に改変されたHIV Envポリペプチドを包含する。これ
らのポリペプチドは、HXB−2に対してほぼアミノ酸残基420とアミノ酸残
基436との間の少なくとも1つのアミノ酸の改変(例えば、欠失または置換)
を有し得、そして必要に応じて、V1および/またはV2領域の欠失または短縮
を有し得る。本発明の、この免疫原性の改変されたポリペプチドは、任意のHI
V改変体(例えば、SF162)に基づき得る。
【0015】 別の局面において、本発明は、上記の改変されたEnvポリペプチドをコード
するポリヌクレオチドのいずれかを含むワクチン組成物を包含する。改変された
Envポリペプチドおよび必要に応じてアジュバントを含む、ワクチン組成物も
また、本発明に包含される。
【0016】 さらに別の局面において、本発明は、被験体において、免疫応答を誘発する方
法を包含する。この方法は、1以上の上記のポリヌクレオチドまたは構築物を、
その被験体において免疫応答を誘導するに充分な量で投与する工程を包含する。
特定の実施形態において、この方法はさらに、その被験体にアジュバントを投与
する工程を包含する。
【0017】 別の局面において、本発明は、免疫応答を、被験体において誘導する方法を包
含する。この方法は、上記の任意の改変されたEnvポリペプチドおよびアジュ
バントを含む組成物を被験体に投与する工程を包含する。その組成物は、その被
験体において免疫応答を誘発するに充分な量で投与される。
【0018】 別の局面において、本発明は、被験体において免疫応答を誘発する方法を包含
する。この方法は、以下の工程を包含する: (a)プライム刺激工程において上記のポリヌクレオチドのいずれかを含む第
一の組成物を投与する工程、および (b)ブースタとして、上記の改変されたEnvポリペプチドのいずれかを含
む第二の組成物を、その被験体において免疫応答を誘導するに充分な量で投与す
る工程。特定の実施形態において、その第一の組成物、その第二の組成物、また
はその第一およびその第二の組成物の両方は、さらに、アジュバントを含む。
【0019】 本発明のこれらおよび他の実施形態は、本明細書の開示に照らし、当業者には
容易に明らかである。
【0020】 (発明の詳細な説明) 本発明の実施は、そうでないと示さない限り、当該分野の技術範囲内の、タン
パク質化学、ウイルス免疫学、分子生物学および組換えDNA技術の従来の方法
を使用する。そのような技術は、文献に充分説明されている。例えば、T.E.
Creighton、Proteins:StructuresおよびMole
cular Properties(W.H.Freeman and Com
pany、1993);Nelson L.M.and Jerome H.K
.HIV Protocols in Methods in Molecul
ar Medicine、vol.17,1999;Sambrook、ら、M
olecular Cloning :A Laboratory Manua
l(Cold Spring Harbor Laboratory、1989
);F.M. Ausubel ら、Current Protocols i
n Molecular Biology、Greene Publishin
g Associates & Wiley Interscience Ne
w York;and LipkowitzおよびBoyd、Reviews
in Computational Chemistry、volumes 1
−present(Wiley−VCH、New York、New York
、1999)を参照のこと。
【0021】 本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される場合に、単数形「a
」、「an」および「the」は、そうでないとその内容が明らかに示さない限
りは、複数形も包含することに留意しなければならない。従って、例えば、「a
polypeptide」との言及は、2つ以上のポリペプチドの混合物を含
む、等々である。
【0022】 (定義) 本発明の記載において、以下の用語が用いられ、そして以下に示されるように
定義されることが意図される。
【0023】 用語「ポリペプチド」、および「タンパク質」が、本明細書中に交換可能に使
用され、アミノ酸残基の任意のポリマーを示す。この用語は、ペプチド、オリゴ
ペプチド、二量体、多量体などを含む。このようなポリペプチドは、天然の供給
源に由来され得るか、または合成され得るか、または組換え的に産生され得る。
この用語はまた、ポリペプチドの発現後修飾(例えば、グリコシル化、アセチル
化、リン酸化など)を含む。
【0024】 本明細書中で定義されるようなペプチドは、一般に、20個の天然アミノ酸(
Ala(A)、Arg(R)、Asn(N)、Asp(D)、Cys(C)、G
ln(Q)、Glu(E)、Gly(G)、His(H)、Ile(I)、Le
u(L)、Lys(K)、Met(M)、Phe(F)、Pro(P)、Ser
(S)、Thr(T)、Trp(W)、Tyr(Y)、およびVal(V))か
らなり、そして任意のいくつかの公知のアミノ酸アナログ(天然に存在するアナ
ログおよび合成されるアナログの両方)(例えば、ホモイソロイシン、アサロイ
シン、2−(メチレンシクロプロピル)グリシン、S−メチルシステイン、S−
(プロップ−1−エニル(prop−1−enyl))システイン、ホモセリン
、オルニチン、ノルロイシン、ノルバリン、ホモアルギニン、3−(3−カルボ
キシフェニル)アラニン、シクロヘキシルアラニン、ミモシン、ピペコリン酸、
4−メチルグルタミン酸、カナバニン、2,3−ジアミノプロピオン酸などであ
るが、これらに限定されない)もまた含み得る。本発明における使用を見出すポ
リペプチド因子のさらなる例は、以下に示される。
【0025】 ポリペプチドまたはタンパク質の「幾何」または「三次構造」により、タンパ
ク質の全体の3−D立体配置が意味される。本明細書中に記載されるように、幾
何は、例えば、結晶学研究により、または一次構造および二次構造を成すアミノ
酸間の相互作用に基づく幾何を予測する種々のプログラムまたはアルゴリズムを
使用することにより決定され得る。
【0026】 「野生型」ポリペプチド、ポリペプチド因子またはポリペプチド薬物により、
天然に存在するポリペプチド配列、およびその対応する二次構造が意味される。
「単離された」または「精製された」タンパク質またはポリペプチドは、そのタ
ンパク質が通常天然において関連する生物体全体から、分離および解離されるタ
ンパク質である。この用語は、種々のレベルの純度のタンパク質を示すことが明
らかである。代表的に、精製されたタンパク質を含む組成物は、その組成物中の
総タンパク質の少なくとも約35%、好ましくは少なくとも約40〜50%、よ
り好ましくは少なくとも約75〜85%、および最も好ましくは少なくとも約9
0%またはそれ以上が、問題のタンパク質であるものである。
【0027】 「Envポリペプチド」により、エンベロープタンパク質に由来する分子が意
味され、好ましくはHIV Envに由来する分子を意味される。HIV−1の
エンベロープタンパク質は、約160kdの糖タンパク質である(gp160)
。宿主細胞のウイルス感染の間、gp160は、宿主細胞プロテアーゼにより切
断され、gp120および内在性膜タンパク質(gp41)を形成する。このg
p41部分は、ビリオンの膜二重層に固定され(そしてそれを架橋(ブリッジ)
する)、一方gp120セグメントは、周囲の環境へ突出する。gp120とg
p41との間には共有結合はないので、遊離gp120が、ビリオンおよび感染
された細胞の表面から放出される。Envポリペプチドはまた、gp140ポリ
ペプチドを含み得る。Envポリペプチドは、単量体、二量体または多量体とし
て存在し得る。
【0028】 「gp120ポリペプチド」により、Envポリペプチドのgp120領域に
由来する分子が意味される。好ましくは、gp120ポリペプチドは、HIV
Envに由来する。gp120の一次アミノ酸配列は、およそ511個のアミノ
酸であり、約60,000ダルトンのポリペプチド中心(core)を有する。
このポリペプチドは、N結合型グリコシル化により広範に改変され、120,0
00ダルトンまでその分子の見かけ上の分子量を増加する。gp120のアミノ
酸配列は、5個の超可変領域ドメインが点在する5個の比較的保存されたドメイ
ンを含む。HIV−1HXB-2(これから先「HXB−2」)系統のgp120一
次配列における18個のシステイン残基の位置およびgp120配列におけるお
よそ24個のN結合型グリコシル化部位のうちの13個のN結合型グリコシル化
部位の位置は、全てではないがほとんどのgp120配列にとって共通である。
超可変領域ドメインは、広範なアミノ酸置換、挿入および欠失を含む。このバリ
エーションに関わらず、全てではないがほとんどのgp120配列は、ウイルス
性レセプターCD4に結合するそのウイルスの能力を保存する。「gp120ポ
リペプチド」は、1つのサブユニットまたは多量体の両方を含む。
【0029】 Envポリペプチド(例えば、gp120、gp140およびgp160)は
、βシートを形成する4つの逆平行β鎖(β−2、β−3、β−20およびβ−
21)からなる「ブリッジングシート(bridging sheet)」を含
む。2つのループ(V1およびV2)が、1対のβ鎖(β−2およびβ−3)か
ら突出する。このβ−2シートは、HXB−2に関して、ほぼアミノ酸残基11
9(Cys)〜アミノ酸残基123(Thr)で生じ、一方β−3は、ほぼアミ
ノ酸残基199(Ser)〜アミノ酸残基201(Ile)で生じる。「V1/
V2領域」は、HXB−2に関して、ほぼアミノ酸126位(Cys)〜残基1
96(Cys)で生じる(例えば、Wyattら、(1995)J.Virol
.69:5723−5733;Stamatatosら(1998)J.Vir
ol.72:7840−7845を参照のこと)。「小さいループ」構造が、第
2対のβ鎖(β−20およびβ−21)から突出し、これはまた、本明細書中で
「ブリッジングシートの小さいループ」といわれる。HXB−2において、β−
20は、約アミノ酸残基422(Gln)からアミノ酸残基426(Met)に
のび、一方β−21は、約アミノ酸残基430(Val)からアミノ酸残基43
5(Tyr)にのびる。改変体SF162において、Met−426は、Arg
(R)残基である。「小さいループ」は、HXB−2に関して、約アミノ酸残基
427(Trp)からアミノ酸残基429(Lys)にのびる。ブリッジングシ
ート、小さいループ、およびV1/V2を示すgp120の代表的な図が、図1
において示される。さらに、選択された改変体のEnvポリペプチドgp160
のアミノ酸配列のアライメントは、HXB−2に関して、図2A〜Cにおいて示
される。
【0030】 さらに、本明細書中に定義されるような「Env ポリペプチド」または「g
p120ポリペプチド」は、本明細書中に記載される正確な配列を有するポリペ
プチドに限定されない。実際、HIVゲノムは、絶えず変化する(consta
nt flux)状態であり、そして単離物間で比較的高い程度の可変性を示す
いくつかの可変ドメインを含む。この用語は、同定されたHIV単離物、ならび
に新しく同定された単離物、およびこれらの単離物のサブタイプのいずれか由来
のEnv(例えば、gp120)ポリペプチドを含むことは、容易に明らかであ
る。構造特徴の説明は、HXB−2に関して本明細書中に与えられる。本開示お
よび本技術の教示を考慮して、当業者は、例えば、配列比較プログラム(例えば
、BLASTおよび本明細書中に記載の他のプログラム)または構造特徴の同定
およびアライメント(例えば、β−シート領域を同定し得る本明細書中に記載の
「ALB」プログラムのようなプログラム)を使用して、他のHIV改変体(例
えば、単離物HIVIIIb、HIVSF2、HIV−1SF162、HIV−1sf170、H
IVLAV、HIVLA1、HIVMN、HIV−1CM235、HIV−1US4)、多様なサ
ブタイプ(例えば、サブタイプ、A〜B、およびO)に由来する他のHIV−1
系統、HIV−2系統および多様なサブタイプ(例えば、HIV−2UC1および
HIV−2UC2)、ならびにサル免疫不全症ウイルス(SIV)(例えば、Vi
rology、第3版(W.K.Joklik編 1998);Fundame
ntal Virology、第2版(B.N.FieldsおよびD.M.K
nipe編 1991);Virology、第3版(Fields、BN、D
M Knipe、PM Howley、編集者、1996、Lippincot
t−Raven、Philadephia、PA;(これらのウイルスおよび他
の関連ウイルスの説明のために)を参照のこと)における対応する領域を決定し
得る。改変されたEnvポリペプチドの実際のアミノ酸配列は、任意のHIV改
変体に基づき得る。
【0031】 さらに、用語「Env ポリペプチド」(例えば、「gp120ポリペプチド
」)は、ネイティブな配列に対するさらなる改変(例えば、さらなる内部欠失、
付加および置換)を含むタンパク質を含む。これらの改変は、部位特異的変異誘
発を介するように、意図的(deliberate)であり得るか、または自然
に生じる変異事象を介するように、偶発的であり得る。従って、例えば、Env
ポリペプチドが、ワクチン組成物において使用される場合、その改変は、免疫学
的活性(すなわち、そのポリペプチドに対する抗体応答を誘発する能力)が失わ
れるようでなければならない。同様に、ポリペプチドが診断的目的のために使用
される場合、そのような能力は保持されなければならない。
【0032】 従って、「改変Envポリペプチド」は、これはブリッジングシート部分の全
てまたは一部、および必要に応じて可変領域(V1ならびにV2)を、欠失もし
くは置換するように操作されている、Envポリペプチド(例えば、上で規定さ
れるようなgp120)である。一般に、改変されたEnv(例えば、gp12
0)ポリペプチドは、CD4結合部位を露出するために十分なブリッジングシー
トを除去されるが、正確な折りたたみ(例えば、正確な幾何)を可能にするのに
十分な構造を残す。従って、β−20領域およびβ−21領域(HXB−2に関
して、約アミノ酸残基420と約アミノ酸残基435との間)に対する改変が、
好ましい。さらに、β−2領域およびβ−3領域(約アミノ酸残基119(Cy
s)と約アミノ酸残基201(Ile)との間)に対する改変およびV1ループ
領域およびV2ループ領域に対する改変(例えば、短縮(truncation
))がまた、作製され得る。全ての可能なβ−シートおよびV1/V2の改変が
本明細書で例示されるわけではないが、他の破壊的(disrupting)改
変体もまた、本明細書により包含されることが理解されるべきである。
【0033】 通常、このような改変されたポリペプチドは、タンパク質を発現する生物が培
養される、増殖培地中への分泌を可能にする。しかし、本発明の目的のために、
このよなポリペプチドはまた、細胞内で回収される。増殖培地への分泌は、多く
の検出技術(例えば、ポリアクリルアミドゲル電気泳動などを含む)、およびウ
ェスタンブロットおよび免疫沈降アッセイのような免疫学的技術(例えば、19
96年2月15日に公開された国際公開番号WO 96/04301において記
載されるような)を使用して、容易に決定される。
【0034】 gp120または他のEnvポリペプチドは、小胞体(ER)またはゴルジ体
と関連するように細胞の成分と関連して、細胞内で見出される場合、あるいは可
溶性細胞画分に存在する場合のいずれかで、「細胞内に」産生される。本発明の
gp120および他のEnvポリペプチドはまた、十分な量のポリペプチドが細
胞内に存在する場合に限り、増殖培地に分泌され得、それらは本明細書中に記載
される技術を用いて、細胞溶解物から精製され得る。
【0035】 「免疫原性」gp120または他のEnvタンパク質は、少なくとも1つのエ
ピトープを含む分子であり、その結果、この分子は、このタンパク質が投与され
る個体において、免疫学的反応を惹起し得るか、または診断の状況において、問
題のHIVに対する抗体と反応し得る。
【0036】 「エピトープ」により、特異的B細胞および/またはT細胞が応答する抗原上
の部位が意味され、このようなエピトープを含む分子を、免疫学的反応を惹起し
得るようにするか、または生物学的サンプルに存在するHIV抗体と反応し得る
ようにする。この用語はまた、「抗原決定基」または「抗原決定部位」と交換可
能に使用され得る。エピトープは、そのエピトープに特有の空間的構造で、3以
上のアミノ酸を含み得る。一般に、エピトープは、少なくとも5つのこのような
アミノ酸からなり、そしてより通常には、少なくとも8〜10のこのようなアミ
ノ酸からなる。アミノ酸の空間的な構造を決定する方法は、当該分野で公知であ
り、例えば、X線結晶構造解析、および2次元核磁気共鳴が挙げられる。さらに
、所定のタンパク質中のエピトープの同定は、当該分野で周知の技術を使用して
(例えば、疎水性研究の使用および部位指向的血清学により)、容易に達成され
る。Geysenら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA(198
4)81:3998−4002(迅速にペプチドを合成し、所定の抗原における
免疫原性エピトープの位置を決定する一般的な方法);米国特許第4,708,
871号(抗原のエピトープを同定するための手順および化学的に合成するため
の手順);およびGeysenら、Molecular Immunology
(1986)23:709−715(所定の抗体に高い親和性を有するペプチド
を同定する技術)もまた参照のこと。同じエピトープを認識する抗体は、1つの
抗体が別の抗体の標的抗体への結合をブロックする能力を示す単純な免疫アッセ
イで、同定され得る。
【0037】 本明細書中で使用される場合、「免疫学的応答」または「免疫応答」は、En
v(例えば、gp120)ポリペプチドがワクチン組成物中に存在する場合の、
このEnvポリぺプチドに対する体液性および/または細胞性の免疫応答の、被
験体における発生である。これらの抗体はまた、伝染性を中和し、そして/また
は抗体−補体もしくは抗体依存性細胞の細胞障害性を媒介し、免疫宿主に保護を
提供する。免疫学的反応性は、当該分野で周知の標準的な免疫アッセイ(例えば
、競合アッセイ)で決定され得る。
【0038】 アミノ酸配列「類似性」を決定するための技術は、当該分野で周知である。一
般的に、「類似性」は、適切な位置における2つ以上のポリぺプチドの正確なア
ミノ酸対アミノ酸の比較を意味し、ここでアミノ酸は、同一であるか、または類
似の化学的特性および/または物理的特性(例えば、電荷または疎水性)を有す
る。次いで、いわゆる「同一性パーセント」が、比較されるポリぺプチド配列の
間で決定される。核酸配列およびアミノ酸配列の同一性を決定するための技術は
また、当該分野で周知であり、そしてその遺伝子(通常cDNA中間体を介する
)のmRNAのヌクレオチド配列を決定する工程およびそれらによりコードされ
るアミノ酸配列を決定する工程、ならびにこれを第2のアミノ酸配列と比較する
工程を包含する。一般に、「同一性」とは、2つのポリヌクレオチド配列または
ポリぺプチド配列の、それぞれ正確なヌクレオチド対ヌクレオチドまたはアミノ
酸対アミノ酸の一致をいう。
【0039】 2つ以上のポリヌクレオチド配列を、それらの「同一性パーセント」を決定す
ることにより比較し得る。2つ以上のアミノ酸配列を、同様にそれらの「同一性
パーセント」を決定することにより比較し得る。2つの配列(核酸配列またはペ
プチド配列のいずれでも)の同一性パーセントは、一般に、2つの整列した配列
の間の正確なマッチの数をより短い配列の長さで割り、そして100を掛けた数
として記述される。核酸配列の近似の整列は、SmithおよびWaterma
n,Advances in Applied Mathematics 2:
482−489(1981)の局所的相同性アルゴリズムにより与えられる。こ
のアルゴリズムは、Dayhoff,Atlas of Protein Se
quences and Structure,M.O.Dayhoff(編)
、(第5補遺)3:353−358,National Biomedical
Research Foundation,Washington,D.C.
,USAにより開発され、そしてGribskov,Nucl.Acids R
es.14(6):6745−6763(1986)により標準化されたスコア
リングマトリックスを使用して拡張され、ペプチド配列と使用し得る。核酸配列
およびペプチド配列のためのこのアルゴリズムの手段は、Genetics C
omputer Group(Madison、WI)により、BestFit
ユーティリティーを適用して、提供される。この方法のためのデフォルトのパラ
メーターは、Wisconsin Sequence Analysis Pa
ckage Program Manual,Version 8(1995)
(Genetics Computer Group、Madison、WIか
ら入手可能)に記載される。配列間の同一性パーセントおよび類似性パーセント
を計算するための他の同程度に適切なプログラムは、一般的に当該分野で公知で
ある。
【0040】 例えば、特定のヌクレオチド配列の参照配列に対する同一性パーセントは、6
つのヌクレオチド位置のデフォルトのスコアリング表およびギャップペナルティ
を用いる、SmithおよびWatermanの同一性アルゴリズムを使用して
、決定され得る。本発明に関連する同一性パーセントを確立するための他の方法
は、エディンバラ大学が著作権を有し、John F.CollinsおよびS
hane S.Sturrokにより開発され、そしてIntelli Gen
etics,Inc(Mountain View,CA)により配給される、
プログラムのMPSRCHパッケージの使用である。この一組のパッケージ(S
mith−Watermanアルゴリズム)は、スコアリング表(例えば、12
のギャップ開放ペナルティー、1のギャップ伸長ペナルティー、および6のギャ
ップ)に使用されるデフォルトパラメーターに使用され得る。作製されたデータ
から、「マッチ」値は、「配列同一性」を反映する。配列間の同一性パーセント
およびパーセント類似性を計算するための他の適切なプログラムは、一般に当該
分野で公知である(例えば、整列プログラムBLAST、これはまた、デフォル
トのパラメーターを用いて使用され得る)。例えば、BLASTNおよびBLA
STPは、以下のデフォルトパラメーターを用いて使用され得る:geneti
c code=standard;filter=none;strand=b
oth;cutoff=60;expect=10;Matrix=BLOSU
M62;Descriptions=50sequences;sort by
=HIGH SCORE;Database=non−redundant,G
enBank+EMBL+DDBJ+PDB+GenBank CDS tra
nslations+Swiss protein+Spupdate+PIR
。これらのプログラムの詳細は、以下のインターネットアドレスで見出され得る
:http://www.ncbi.nlm.gov/cgi−bin/BLA
ST。
【0041】 当業者は、正確な検索パラメーターを容易に決定し、上記のプログラムで所定
の配列に使用し得る。例えば、この検索パラメーターは、問題の配列のサイズに
基づいて変化し得る。従って、例えば、本発明の代表的な実施形態は、X個の連
続するヌクレオチドを有する単離されたポリヌクレオチドを含み、ここで(i)
X個の連続するヌクレオチドは、本明細書中に記載される任意の配列由来のY個
の連続するヌクレオチドと、少なくとも約50%の同一性を有し;(ii)Xは
Yに等しく、そして(iii)Xは、6ヌクレオチド以上5000ヌクレオチド
まで、好ましくは8ヌクレオチド以上5000ヌクレオチドまで、より好ましく
は、10〜12ヌクレオチド以上および5000ヌクレオチドまで、ならびにな
おより好ましくは15〜20ヌクレオチド以上、本明細書中に記載される全長配
列に存在するヌクレオチドの数(例えば、配列表および特許請求の範囲を参照の
こと)までであり、上記の範囲内に含まれる全ての整数値を含む。
【0042】 本発明の合成発現カセット(および精製したポリヌクレオチド)は、本発明の
配列が問合せ(query)配列として使用される場合、本明細書中に記載され
る合成発現カセット配列(例えば、請求項に係る配列または本発明の他の配列)
に対して、約80%〜100%、80〜85%よりも高い、好ましくは90〜9
2%より高い、より好ましくは95%より高い、そして最も好ましくは98%よ
り高い配列(これらの記載される範囲に含まれる全ての整数値を含む)同一性を
有する、関連するポリヌクレオチド配列を含む。
【0043】 コンピュータープログラムはまた、特定のポリぺプチドがβシートのような構
造を形成する可能性を決定するために有用である。本明細書中に記載されるこの
ようなプログラムの1つは、タンパク質およびポリぺプチドの二次構造の計算お
よび推測のための「ALB」プログラムである。さらに、タンパク質の二次構造
は、一次アミノ酸配列から、例えば、タンパク質結晶構造および結晶構造に関す
るタンパク質配列の整列(例えば、Chemical Computing G
roup Inc.,Montreal,P.Q.,Canadaから入手可能
なMolecular Operating Environment(MOE
)プログラムを使用する)を使用して、推測され得る。二次構造を推測する他の
方法が、例えば、Garnierら、(1996)Methods Enzym
ol.266:540−553;Geourjonら、(1995)Compu
t.Applic.Biosci.11:681−684;Levin(199
7)Protein Eng.10:771−776;およびRostら、(1
993)J.Molec.Biol.232:584−599に、記載される。
【0044】 相同性はまた、相同な領域間の安定な二重鎖を形成する条件下のポリヌクレオ
チドのハイブリダイゼーション、続く一本鎖特異的ヌクレアーゼを用いる消化、
および消化されたフラグメントのサイズ決定により決定され得る。2つのDNA
配列、または2つのポリぺプチド配列は、これらの配列が、上記の方法を使用し
て決定されたように、分子の規定された長さにわたって、少なくとも約80%〜
85%、好ましくは少なくとも90%、そして最も好ましくは少なくとも約95
%〜98%の配列同一性を示す場合に、互いに「実質的に相同」である。本明細
書中で使用される場合、実質的に相同とはまた、特定のDNA配列またはポリぺ
プチド配列に対して完全な同一性を示す配列をいう。実質的に相同なDNA配列
は、例えば、特定の系に規定されるストリンジェントな条件下でのサザンハイブ
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
件の規定は、当該技術に含まれる。例えば、Sambrookら、前出;DNA
Cloning,前出;Nucleic Acid Hybridizati
on,前出を参照のこと。
【0045】 「コード配列」または選択されたタンパク質を「コードする」配列は、適切な
調節配列の制御下に置かれた場合に、インビトロまたはインビボでポリぺプチド
に転写され(DNAの場合)そして翻訳される(mRNAの場合)核酸配列であ
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)末端の翻訳終止コドンにより決定される。コード配列は、ウイルスのヌク
レオチド配列由来のcDNAならびに合成DNA配列および半合成DNA配列な
らびに塩基アナログを含む配列を含み得るが、これらに限定されない。転写終結
配列は、コード配列に対して3’側に配置され得る。
【0046】 「制御エレメント」とは、集合的に、プロモーター配列、リボソーム結合部位
、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、エンハンサーな
どをいい、これらは集合的に、宿主細胞におけるコード配列の転写および翻訳を
提供する。所望の遺伝子が、転写され得、そして翻訳され得る限り、これらの制
御エレメントの全てが、常に存在するとは限らない。
【0047】 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、次いでこれがコード配列にコードされるポリぺプチドに翻訳される
場合、制御エレメントは、細胞においてコード配列の「転写を指向する」。
【0048】 「作動可能に連結される」とは、そのように記載された構成要素が、それらの
通常の機能を実行するように構成される、エレメントの配置をいう。従って、コ
ード配列に作動可能に連結される制御エレメントは、RNAポリメラーゼが存在
する場合に、コード配列の発現に影響し得る。制御エレメントは、コード配列の
発現を指向するように機能する限り、コード配列と連続的である必要はない。従
って、例えば非翻訳で転写されない配列の介入が、例えば、プロモーター配列と
コード配列の間に存在し得、そしてプロモーター配列は、なおコード配列に「作
動可能に連結される」と考えられ得る。
【0049】 核酸分子を記述するために本明細書中で使用される場合、「組換え」とは、ゲ
ノム起源、cDNA起源、半合成起源、または合成起源のポリヌクレオチドを意
味し、これは、その起源または操作により:(1)天然では結合されるポリヌク
レオチドの全てまたは一部と結合されず;そして/または(2)天然では連結さ
れるポリヌクレオチド以外のポリヌクレオチドに連結される。タンパク質または
ポリぺプチドに関して使用される場合、用語「組換え」は、組換えポリヌクレオ
チドの発現により産生されるポリぺプチドを意味する。原核微生物または単細胞
体として培養された真核生物細胞株を示す、「組換え宿主細胞」、「宿主細胞」
、「細胞」、「細胞株」、「細胞培養物」および他のこのような用語は、交換可
能に使用され、組換えベクターまたは他のトランスファーDNAのレシピエント
として使用され得る細胞、または使用されてきた細胞をいい、そしてトランスフ
ェクトされた元の細胞の子孫を含む。単一の親細胞の子孫は、偶然または故意の
変異に起因して、元の親と形態学的に、またはゲノムもしくは全DNA補体にお
いて、必ずしも完全に同一であり得るわけではない。関連する特性(例えば、所
望のポリぺプチドをコードするヌクレオチド配列の存在)により特徴付けられる
親と十分に類似する、親細胞の子孫は、この定義により意図される子孫に含まれ
、そして上記の用語に包含される。
【0050】 「脊椎動物被験体」は、脊索動物亜門の任意のメンバーを意味し、このメンバ
ーとしては、ヒトおよび他の霊長類(チンパンジーのような非ヒト霊長類および
他の類人猿およびサルの種を含む);畜牛、ヒツジ、ブタ、ヤギ、およびウマの
ような家畜;イヌおよびネコのような飼いならされた動物;マウス、ラットおよ
びハムスターのような齧歯類を含む研究用動物;ニワトリ、七面鳥およびアヒル
、ガチョウなどの他のキジ類のトリのような飼いならされたトリ、野鳥および猟
鳥を含むトリが挙げられるが、これらに限定されない。この用語は特定の世代を
意味しない。従って、成体および新生の個体が包含されるように意図される。
【0051】 本明細書中で使用される場合、「生物学的サンプル」は、個体から単離された
組織または流体のサンプルをいい、これらとしては、例えば、血液、血漿、血清
、糞物、尿、骨髄、胆汁、骨髄液、リンパ液、皮膚のサンプル、(皮膚、気道、
腸管、および尿生殖器管の)外分泌物、胃上皮および胃粘膜由来のサンプル、涙
、唾液、乳、血球、器官、生検材料、ならびにインビトロの細胞培養構築物のサ
ンプルもまた挙げられるが、これらに限定されない。インビトロの細胞培養構築
物(例えば、組換え細胞、および細胞構成成分)としては、培養培地における細
胞および組織の増殖から生じた馴化培地が挙げられるが、これらに限定されない
【0052】 用語「標識」および「検出可能な標識」とは、検出し得る分子をいい、これら
としては、放射性同位体、蛍光体、化学発光体(chemiluminesce
r)、酵素、酵素基質、酵素補因子、酵素インヒビター、発色団、色素、金属イ
オン、金属ゾル、リガンド(例えば、ビオチンまたはハプテン)などが挙げられ
るが、これらに限定されない。用語「蛍光体」とは、検出可能な範囲で蛍光を示
し得る物質またはその部分をいう。本発明を用いて使用され得る標識の特定の例
としては、フルオレセイン、ローダミン、ダンシル、ウンベリフェロン、テキサ
スレッド、ルミノール、アクラジマム(acradimum)エステル、NAD
PH、α−β−ガラクトシダーゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、グルコースオ
キシダーゼ、アルカリホスファターゼおよびウレアーゼが挙げられるが、これら
に限定されない。
【0053】 (概観) 本発明は、改変Envポリぺプチド分子(例えば、糖タンパク質(「gp」)
120)に関する。特定の理論に制限されることなく、CD4結合部位が、外部
ドメインと内部ドメインとV1/V2ドメインとの間で変化するために、Env
に対する免疫学的応答を生じることが、困難であったことは、明らかである。従
って、V1/V2ドメインの欠失は、ウイルスを、CD4部位に指向されるモノ
クローナル抗体による中和に対して敏感にさせ得るが、CD4結合ドメインの大
部分を覆う架橋(ブリッジング)シートは、抗体の応答を妨げ得る。従って、本
発明は、それらの大体の全体的な構造を維持するが、CD4結合ドメインを露出
する、Envポリぺプチドを提供する。これにより、CD4結合部位またはその
近傍のエピトープに対する免疫応答(例えば、抗体応答)の生成を可能にする。
【0054】 本明細書中に記載される、本発明の異なる実施形態の種々の形態は、組合せら
れ得る。
【0055】 (βシートのコンフォメーション) 本発明において、βシート構造の位置は、HXB−2結晶化Envタンパク質
の3−D(結晶)構造(実施例1Aを参照のこと)と比較して同定された。この
構造に基づいて、全ジオメトリーを維持する置換基および/または切り出しを有
し、一方でCD4結合部位を露出するポリペプチドをコードする構築物を設計し
た。特に、HXB−2の結晶構造は、Brookhaven Database
からダウンロードされた。Sybyl分子モデルパッケージの生体分子モジュー
ルのLoop Search特性のデフォルトパラメータを使用して、全体の3
級構造をさらに維持するβ鎖間のネイティブなループを置換し得るアミノ酸の相
同性および適合が決定された。次いで、改変されたEnvポリペプチドをコード
する構築物を設計した(実施例1.B)。
【0056】 従って、改変されたEnvポリペプチドは、代表的に、CD4溝を露出するよ
うに除去された十分の架橋(ブリッジング)シートを有するが、Env糖タンパ
ク質の正しい折り畳みを可能にするのに十分な構造を有する。例示的な構造が、
以下に記載される。
【0057】 (ポリペプチドの産生) 本発明のポリペプチドは、当該分野で周知の任意の数の方法で産生され得る。
【0058】 1実施形態において、ポリペプチドは、当該分野で周知の組換え技術を使用し
て産生される。このことに関連して、オリゴヌクレオチドプローブは、Env(
例えば、gp120)ポリペプチドゲノムの公知の配列に基づいて発明され得、
そしてEnv遺伝子のためのプローブ遺伝子ライブラリーまたはcDNAライブ
ラリーに使用され得る。次いで、この遺伝子は、標準技術を使用してさらに単離
され得、そして例えば、制限酵素を利用して、全長配列の所望の部分で遺伝子を
切断する。同様に、このEnv遺伝子は、フェノール抽出のような公知の技術を
使用してこの遺伝子を含む細胞および組織から直接単離され得、さらに配列を操
作して、所望の切断を生じる。DNAを得るため、および単離するために使用す
る技術の説明について、例えば、Sambrookら、前出を参照のこと。
【0059】 改変された(例えば、切断および/または置換された)ポリペプチドをコード
する遺伝子は、公知の配列に基づいて、合成的に産生され得る。このヌクレオチ
ド配列は、所望の特定アミノ酸配列のための適切なコドンで設計され得る。完全
配列は、一般に、標準方法によって調製される重複オリゴヌクレオチドから構築
され、そして完全コード配列に構築される。例えば、Edge(1981)Na
ture292:756;Nambairら(1984)Science223
:1299;Jayら(1984)J.Biol.Chem.259:6311
;Stemmerら(1995)Gene164:49−53を参照のこと。
【0060】 組換え技術を手軽に使用して、Envポリペプチド遺伝子をコードする遺伝子
をクローン化して、次いで、この遺伝子は、適切な塩基対の置換によってインビ
トロで変異誘発され得、その結果、所望のアミノ酸のためのコドンを得る。この
ような変化は、1塩基対ほどの小さな変化を含み、単一のアミノ酸の変化に影響
を与え得るか、またはいくつかの塩基対の変化を含み得る。あるいは、不適性な
二重鎖の溶融温度より低い温度で、親のヌクレオチド配列(一般に、RNA配列
に対応するcDNA)にハイブリダイズする不適性なプライマーを使用する際に
、この変異は、影響され得る。比較的狭い制限内でプライマー長および塩基組成
を維持することによって、そして中心に配置された変異塩基を維持することによ
って、このプライマーは、特異的に作製され得る。例えば、Innisら(19
90)PCR Applications:Protocols for Fu
nctional Genomics;Zoller and Smith,M
ethods Enzymol.(1983)100:468を参照のこと。プ
ライマーの伸長は、使用するDNAポリメラーゼ、クローン化された産物、変異
DNAを含むクローンに影響され、これらは、選択されるプライマー伸長鎖の分
離によって誘導される。選択は、変異プライマーをハイブリダイゼーションプロ
ーブとして使用して達成され得る。この技術は、多発生点変異を発生するために
適用可能であり得る。例えば、Dalbie−McFarlandら、Proc
.Natl.Acad.Sci USA(1982)79:6409を参照のこ
と。
【0061】 所望のタンパク質のコード配列が、一旦、単離されるかまたは合成されると、
この配列は、発現のために任意の適切なベクターまたはリプリコンにクローン化
され得る。本明細書中の教示から明らかであるように、改変されたポリメラーゼ
をコードする広範の種々のベクターは、種々の組み合わせで、失欠または変異を
有するEnvポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを作動可能に連結する
発現構築物を作製することによって産生され得る。従って、特定の失欠したV1
/V2領域をコードするポリヌクレオチドは、ポリペプチドの発現のために宿主
細胞中に導入される小さなループ領域および構築物中に失欠または置換基を有す
るポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと作動可能に連結され得る。この
ような組み合わせの非制限例は、実施例に記載される。
【0062】 多数のクローンベクターは、当業者に公知であり、そして適切なクローンベク
ターの選択は、重要な選択である。クローニングのための組換えDNAベクター
および形質転換しえる宿主細胞の例には、以下が挙げられる:バクテリオファー
ジλ(E.coli)、pBR322(E.coli)、pACYC177(E
.coli)、pKT230(グラム陰性バクテリア)、pGV1106(グラ
ム陰性バクテリア)、pLAFR1(グラム陰性バクテリア)、pME290(
非−E.coliグラム陰性バクテリア)、pHV14(E.coliおよびB
acillus subtilis)、pBD9(Bacillus)、pIJ
61(Streptomyces)、pUC6(Streptomyces)、
YIp5(Saccharomyces)、YCp19(Saccharomy
ces)、ならびにウシパピローマウイルス(哺乳動物の細胞)。一般にDNA
Cloning:第I巻および第II巻、前出;Sambrookら、前出;
B.Perbal、前出を参照のこと。
【0063】 バキュロウイルス系のような昆虫細胞発現系がまた使用され得、当業者に公知
であり、そして例えば、SummersおよびSmith、Texas Agr
icultural Experiment Station Bulleti
n第1555号(1987)に記載される。バキュロウイルス/昆虫細胞発現系
のための物質および方法は、特にInvitrogen,San Diego
CA(「MaxBac」キット)のキット形態で市販されている。
【0064】 植物発現系をまた使用して、改変されたEnvタンパク質を産生し得る。一般
に、このような系は、植物細胞を異種遺伝子でトランスフェクトするためにウイ
ルスベースのベクターを使用する。このような系の記載について、例えば、Po
rtaら、Mol.Biotech.(1996)5:209−221;および
Hacklandら、Arch.Virol.(1994)139:1−22を
参照のこと。
【0065】 ワクシニアベースの感染/トランスフェクション系のようなウイルス系(To
meiら、J.Virol.(1993)67:4017−4026およびSe
lbyら、J.Gen.Virol(1993)74:1103−1113に記
載される)はまた、本発明での使用を見出す。この系において、細胞が、バクテ
リオファージT7 RNAポリメラーゼをコードする組換えワクシニアウイルス
組換えでインビトロでまずトランスフェクトされる。このポリメラーゼは、T7
プロモーターを有するテンプレートを転写する場合でのみ優れた特異性を示す。
感染後、細胞は、T7プロモーターで駆動される目的のDNAでトランスフェク
トされる。組換えワクシニアウイルスから細胞質内で発現されるポリメラーゼは
、トランスフェクトされたDNAをRNAに転写し、次いで、RNAは、宿主翻
訳機によってタンパク質に翻訳される。この方法は、高レベルで一過性の大量の
RNAの細胞質産物、およびその翻訳産物を提供する。
【0066】 この遺伝子は、プロモータ、リボソーム結合部位(バクテリアの発現のため)
、および必要に応じてオペレータ(まとめて、「制御」エレメントと本明細書で
は呼ぶ)の制御下に置かれ得、所望のEnvポリペプチドをコードするDNA配
列は、この発現構築物を含むベクターによって形質転換される宿主細胞において
RNAに転写される。このコード配列は、シグナルペプチドまたはリーダー配列
を含んでいても、含まなくてもよい。本発明において、天然に由来のシグナルペ
プチドまたは異種配列の両方が、使用され得る。リーダー配列は、翻訳処理後、
宿主によって除去され得る。例えば、米国特許第4,431,739号;同第4
、425,437号;同4,338,397号を参照のこと。このような配列に
は、TPAリーダーおよびミツバチメリチンシグナル配列が挙げられるが、これ
に限定されない。
【0067】 他の調節塩基配列はまた、宿主細胞の成長に関連するタンパク質配列の発現の
調節を可能にすることが所望される。このような調節塩基配列は、当業者に公知
であり、例としては、化学的な刺激または物理学的な刺激に応答して、遺伝子の
発現をオンまたはオフにする調節塩基配列が挙げられ、これらは、調節化合物の
存在を含む。調節エレメントの他の型はまた、ベクター(例えば、エンハンサー
配列)中に存在し得る。
【0068】 コントロール配列および他の調節配列はまた、ベクターへの挿入の前にコード
配列に結合され得る。あるいは、このコード配列は、発現ベクターに直接クロー
ン化され得、このベクターは、既にコントロール配列および適切な制限部位を含
む。
【0069】 いくつかの場合において、コード配列を改変することが必要であり得、この結
果、適切な配向でコントロール配列に結合;すなわち適切なリーディングフレー
ムを維持し得る。変異体またはアナログは、タンパク質をコードする配列の一部
の失欠によって、配列の挿入によって、および/または配列内の1以上のヌクレ
オチドの置換によって調製され得る。部位指向性変異誘発のようなヌクレオチド
配列を改変するための技術は、当業者に周知である。例えば、Sambrook
ら、前出;DNA Cloning、第I巻および第II巻、前出;Nucle
ic Acid Hybridization、前出を参照のこと。
【0070】 次いで、発現ベクターを使用して、適切な宿主細胞を形質転換する。多数の哺
乳動物細胞株は、当該分野で公知であり、以下のようなAmerican Ty
pe Culture Collection(ATCC)から市販の不死化さ
れた細胞株が挙げられるが、これらに限定されない:Chiniseハムスター
の卵巣(CHO)細胞、HeLa細胞、ベビーハムスターの腎(BHK)細胞、
サルの腎細胞(COS)、ヒト肝細胞癌細胞(例えば、Hep G2)、Ver
o293細胞、ならびに他の細胞。同様に、細菌宿主(例えば、E.coli、
Bacillus subtilis、およびStreptococcus s
pp.)は、現在の発現構築での使用を見出す。本発明において有用である酵母
宿主としては、特に、Saccharomyces cerevisiae、C
andida albicans、Candida maltosa、Hans
enula polymorpha、Kluyveromyces fragi
lis、Kluyveromyces lactis、Pichia guil
lerimondii、Pichia pastoris、Schizosac
charomyces pombeおよびYarrowia lipolyti
caが挙げられる。バキュロウイルス発現ベクターでの使用ための昆虫細胞とし
ては、特に、Aedes aegypti、Autographa calif
ornica、Bombyx mori、Drosophila melano
gaster、Spodoptera frugiperda、およびTric
hoplusia niが挙げられる。
【0071】 発現系および選択される宿主に依存して、本発明のタンパク質は、目的のタン
パク質が発現される条件下で、上記の発現ベクターによって形質転換される宿主
細胞を増殖させることによって産生される。適切な増殖条件の選択は、当該分野
の技術内である。
【0072】 1実施形態において、形質転換された細胞は、ポリペプチド産物を周囲の媒体
に分泌する。特定の調節塩基配列は、例えば、組織プラスミノゲン活性化因子(
TPA)リーダー配列、γ−インターフェロンシグナル配列または公知の分泌タ
ンパク質由来の他のシグナルペプチド配列を使用して、タンパク質産物の分泌を
増強するためにベクター中に含まれ得る。次いで、この分泌されたポリペプチド
産物は、例えば、標準精製技術(例えば、ヒドロキシアパタイト樹脂、カラムク
ロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフ
ィー、電気泳動、HPLC、免疫吸着技術、アフィニティークロマトグラフィー
、免疫沈降など(これらに限定されない))を使用して、本明細書中に記載され
る種々の技術により単離され得る。
【0073】 あるいは、形質転換された細胞を、化学的、物理的、または機械的手段を使用
して破壊させ、さらに細胞を溶解させ、Envポリペプチドを実質的にインタク
トで保持する。細胞内タンパク質がまた、例えば、界面活性剤または有機溶媒の
使用によって、成分を細胞壁または細胞膜から取り除くことによって得られ得、
これにより、Envポリペプチドの漏出が生じる。このような方法は、当業者に
公知であり、例えば、Protein Purification Appli
cation:A Practical Approach(E.L.V.Ha
rrisおよびS.Angal編、1990)に記載される。
【0074】 例えば、本発明での使用のために細胞を破壊する方法としては、超音波処理(
sonicationまたはultrasonication);攪拌;液体抽
出または固体抽出;熱処理;凍結融解;乾燥;爆発的減圧;浸透圧衝撃;トリプ
シン、ノイラミニダーゼおよびリゾチームのようなプロテアーゼを含む溶解酵素
での処理;アルカリ処理;胆汁酸塩、ドデシルスルフェートナトリウム、Tri
ton、NP40およびCHAPSのような界面活性剤および溶媒の使用が挙げ
られるが、これらに限定されない。細胞を破壊するために使用される特定の技術
は、主に選択の方法であり、ポリペプチドが発現される細胞型、培養条件、使用
される任意の前処理に依存する。
【0075】 この細胞の破壊後、細胞の細片を一般に遠心分離で除去し、そして標準的な精
製技術(カラムクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、サイズ排
除クロマトグラフィー、電気泳動、HPLC、免疫吸着技術、アフィニティーク
ロマトグラフィー、免疫沈降など(これらに限定されない))を使用して、細胞
内で産生されるEnvポリペプチドをさらに精製する。
【0076】 例えば、本発明の細胞内Envポリペプチドを得るための1方法は、抗−En
v特異的抗体を使用するイムノアフィニティークロマトグラフィーまたはレクチ
ンアフィニティークロマトグラフィーによるようなアフィニティー精製を含む。
特に、好ましいレクチン樹脂は、以下から誘導される樹脂(これらに限定されな
い)のようなマンノース部分を認識する樹脂である;Galanthus ni
valis agglutinin(GNA)、Lens culinaris
agglutinin(LCAまたはレンチルレクチン)、Pisum sa
tivum agglutinin(PSAまたはペアレクチン)、Narci
ssus pseudonarcissus agglutinin(NPA)
およびAllium ursinum agglutinin(AUA)。適切
なアフィニティー樹脂の選択は、当該技術分野内である。アフィニティー精製後
、このEnvポリペプチドは、例えば、上記の任意の技術によるような当該分野
で周知の従来の技術を使用してさらに精製され得る。
【0077】 Env(例えば、gp120)複合体を、それ自体または他のタンパク質のい
ずれかを用いて産生することが、所望され得る。このような複合体は、例えば、
Env(例えば、gp120)および/または所望の複合体の他のポリペプチド
をコードする構築物で同時トランスフェクトする宿主細胞によって、容易に産生
される。同時トランスフェクションは、トランスまたはシスのいずれかで、すな
わち分離ベクターを使用することによってか、またはEnvおよび他の遺伝子の
両方を有する単一のベクターを使用することによって達成され得る。単一のベク
ターを使用して実施した場合、両方の遺伝子は、単一のセットのコントロールエ
レメントによって駆動され得るか、あるいは、遺伝子は、個々のコントロールエ
レメントによって駆動される個々の発現カセットのベクター上に存在し得る。発
現後、タンパク質は、同時に結合する。あるいは、複合体は、精製形態または準
精製形態のいずれかで別個に産生された個々のタンパク質を共に混合することに
よってか、あるいはさらにタンパク質を発現する宿主細胞が培養された培養培地
を混合することによって形成され得る。このような複合体の記載について、国際
出願番号WO96/04301(1996年2月15日刊行)を参照のこと。
【0078】 比較的小さなポリペプチド(すなわち、約50アミノ酸長まで)は、例えば、
ペプチドの分野の当業者に公知である任意のいくつかの技術によって化学的に都
合良く合成され得る。一般に、これらの方法は、成長するペプチド鎖に対して、
1以上のアミノ酸の配列付加を使用する。通常、1級アミノ酸のアミノ基または
カルボキシル基のいずれかは、適切な保護基によって保護される。次いで、保護
されたアミノ酸または誘導体化されたアミノ酸は、アミド結合の形成を可能にす
る条件下で、不活性固体支持体に付着され得るか、または適切に保護された相補
的な(アミノまたはカルボキシ)基を有する配列中で次のアミノ酸を付加するこ
とによって溶液中で利用され得るかのいずれかである。次いで、保護基は、新し
く付加されたアミノ酸残基から除去され、次いで、次の(適切に保護された)ア
ミノ酸を付加する。所望のアミノ酸を適切な配列中に連結した後、任意の残りの
保護基(および任意の固体支持体(固相合成技術を使用した場合))を、経時的
または同時的に除去し、最終のポリペプチドを提供する。この一般的な手順の単
純な改良によって、1以上のアミノ酸を、例えば、(キラル中心をラセミ化しな
い条件下で)保護されたトリペプチドを適切に保護したジペプチドと連結し、脱
保護後ペンタペプチドを形成することにより、一度に成長鎖に付加することが可
能である。。例えば、J.M.StewartおよびJ.D.Young,So
lid Phase Peptide Synthesis(Pierce C
hemical Co.,Rockford,IL 1984)およびG.Ba
ranyおよびR.B.Merrifield,The Peptides:A
nalysis,Synthesis,Biology,編者E.Grossお
よびJ.Meienhofer,第2巻(Academic Press,Ne
w York,1980)3〜254頁(固相ペプチド合成技術);ならびにM
.Bodansky,Principles of Peptide Synt
hesis(Springer−Verlag,Berlin 1984)およ
びE.GrossおよびJ.Meienhofer編、The Peptide
s;Analysis,Biology,第1巻(古典的な溶液合成)を参照の
こと。
【0079】 代表的な保護基としては、t−ブチルオキシカルボニル(Boc)、フルオレ
ニルメトキシカルボニル(Fmoc)ベンジルオキシカルボニル(Cbz);p
−トルエンスルホニル(Tx);2,4−ジニトロフェニル;ベンジル(Bzl
);ビフェニルイソプロピルオキシカルボキシ−カルボニル、t−アミルオキシ
カルボニル、イソボルニルオキシカルボニル、o−ブロモベンジルオキシカルボ
ニル、シクロヘキシル、イソプロピル、アセチル、o−ニトロフェニルスルホニ
ルなどが挙げられる。
【0080】 代表的な固体支持体は、架橋重合体支持体である。これらは、ジビニルベンゼ
ン架橋スチレンベースの重合体(例えば、ジビニルベンゼン−ヒドロキシメチル
スチレン共重合体、ジビニルベンゼン−クロロメチルスチレン共重合体およびジ
ビニルベンゼン−ベンズヒドリルアミノポリスチレン共重合体)を含み得る。
【0081】 本発明のポリペプチドアナログはまた、他の方法(例えば、同時多数ペプチド
合成の方法により)により化学的に調製され得る。例えば、Houghten
Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1985)82:5131−
5135;米国特許第4,631,211号を参照のこと。
【0082】 (診断およびワクチンの適用) 細胞内で産生された本発明のEnvポリペプチド、その複合体、またはこれを
コードするポリヌクレオチドは、多くの診断および治療の目的のために用いられ
得る。例えば、このタンパク質およびポリヌクレオチドまたはこのタンパク質に
対して生成された抗体を、種々のアッセイに用いて、HIVの感染もしくは疾患
の状態の診断において、または免疫化に対する応答の尺度として助けとなる生物
学的サンプル中の反応性抗体および/またはEnvタンパク質の存在を決定し得
る。
【0083】 Env(例えば、gp120)ポリペプチドと反応性である抗体の存在、およ
び逆に、Envポリペプチドに対して惹起された抗体と反応性である抗原は、標
準的な電気泳動技術および免疫アッセイ(例えば、競合アッセイ、直接反応アッ
セイ、またはサンドイッチ型アッセイ)を含む免疫診断技術を用いて検出され得
る。このようなアッセイとしては、以下を含むがこれらに限定されない:ウエス
タンブロット;凝集試験;酵素標識免疫アッセイおよび酵素媒介免疫アッセイ(
例えば、ELISA);ビオチン/アビジン型アッセイ;放射免疫アッセイ;免
疫電気泳動;免疫沈降など。この反応は、一般的に顕示標識(例えば、蛍光、化
学発光、放射活性、または酵素標識もしくは色素分子、あるいは抗原と抗体との
間の複合体の形成または抗原と反応した抗体を検出するための方法)を含む。
【0084】 固体支持体(例えば、ニトロセルロース)は、膜またはマイクロタイターウェ
ル形態でのアッセイにおいて用いられ得る;ポリ塩化ビニル(シートまたはマイ
クロタイターウェルにおいて);ポリスチレンラテックス(ビーズまたはマイク
ロタイタープレートにおいて);フッ化ポリビニリデン;ジアゾ化紙;ナイロン
膜;活性化ビーズなど。
【0085】 代表的に、固体支持体はまず、生物学的サンプル(またはgp120タンパク
質)と反応し、洗浄され、次いで抗体(または抗体が含まれていると推測される
サンプル)が添加される。洗浄して任意の非結合リガンドを除去した後、二次結
合体部分が、適切な結合条件下で添加される。その結果、二次結合体は、この結
合リガンドと選択的に会合し得る。次いで、二次結合体の存在は、当該分野で周
知の技術を用いて検出され得る。代表的に、二次結合体は、この抗体リガンドに
対して惹起された抗体を含む。多くの抗ヒト免疫グロブリン(Ig)分子は、当
該分野で公知である(例えば、市販のヤギ抗ヒトIgまたはウサギ抗ヒトIg)
。本明細書中での使用のためのIg分子は、好ましくは、IgG型またはIgA
型であるが、IgMもまた、いくつかの例において適切であり得る。このIg分
子は、当業者に公知の方法により検出可能な酵素標識(例えば、特に西洋ワサビ
ペルオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、アルカリ
ホスファターゼおよびウレアーゼ)に容易に結合し得る。次いで、適切な酵素の
基質を用いて、検出可能なシグナルを生じる。
【0086】 あるいは、「二抗体サンドイッチ」アッセイを用いて、本発明のタンパク質を
検出し得る。この技術において、固体支持体をまず、Env(例えば、gp12
0)に対して惹起された1つ以上の抗体と反応させ、洗浄し、次いで試験サンプ
ルに曝露させる。抗体を再度、添加して、そしてこの反応を、直接呈色反応かま
たは標識二次抗体(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファタ
ーゼまたはウレアーゼで標識された抗免疫グロブリン)のいずれかを用いて可視
化される。
【0087】 アッセイはまた、溶液中で行われ、その結果このウイルスタンパク質およびこ
れに対する抗体は、沈降条件下で複合体を形成する。次いで、この沈降した複合
体は、例えば、遠心分離によりこの試験サンプルから分離され得る。この反応混
合物を多くの標準的な方法(例えば、上記した免疫診断方法)のいずれかを用い
て分析して、抗体抗原複合体の存在または非存在を決定し得る。
【0088】 上記のように産生された改変されたEnvタンパク質、またはこのタンパク質
に対する抗体は、上記のような免疫アッセイを行うために、適切な説明書および
他の必須の試薬とともにキットに提供され得る。このキットはまた、用いられる
特定の免疫アッセイに依存する、適切な標識および他のパッケージされた試薬お
よび材料(すなわち、洗浄緩衝液など)を含み得る。標準的な免疫アッセイ(例
えば、上記のアッセイ)は、これらのキットを用いて、行われ得る。
【0089】 Envポリペプチド、およびこのポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
はまた、ワクチン組成物(例えば、予防ワクチン(すなわち、感染を予防するた
め)または治療ワクチン(感染後のHIVを処置するため))において、個々に
または組み合わせて用いられ得る。このワクチンは、1つ以上の改変されたEn
vタンパク質(またはこのタンパク質をコードするヌクレオチド配列)(例えば
、1つよりも多いウイルス単離物由来のEnv(例えば、gp120)タンパク
質)の混合物を含み得る。このワクチンはまた、他の抗原および免疫調節試薬(
例えば、免疫グロブリン、サイトカイン、リンホカイン、およびケモカイン(I
L−2、改変IL−2(cys125→ser125)、GM−CSF、IL−
12、γ−インターフェロン、IP−10、MIP1βおよびRANTESを含
むが、これらに限定されない)と併せて投与され得る。このワクチンは、ポリペ
プチドとしてか、あるいは代替的にウイルスベクター(例えば、レトロウイルス
ベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター)または非ウ
イルスベクター(例えば、リポソーム、核酸またはタンパク質で被覆された粒子
)を用いて裸の核酸ワクチン(例えば、DNA)として投与され得る。このワク
チンはまた、タンパク質および核酸の混合物を含み、次いで、これは同様のビヒ
クルまたは異なるビヒクルを用いて送達され得る。このワクチンは、所望の効果
を達成するために1回よりも多く投与され得る(例えば、「プライム(初期)」
投与に続いて1回以上の「ブースト」)。同様の組成物が、プライム投与および
1回以上のブースト投与として投与され得る。あるいは、異なる組成物が、プラ
イム投与およびブースト投与のために用いられ得る。
【0090】 このワクチンは、一般的に例えば、水、生理食塩水、グリセロール、エタノー
ルなどの1つ以上の「薬学的に受容可能な賦形剤またはビヒクル」を含む。さら
に、補助物質(例えば、湿潤剤または乳化剤)、pH緩衝物質などが、このよう
なビヒクル中に存在し得る。
【0091】 キャリアは、必要に応じて存在し、これは、この組成物を受け入れる個体に対
して有害な抗体の産生をキャリア自体が誘発しない分子である。適切なキャリア
は、代表的には、大きな、ゆっくり代謝される高分子(例えば、タンパク質、多
糖、ポリ酪酸、ポリグリコール酸、重合アミノ酸、アミノ酸共重合体、脂質凝集
体(例えば、油溶滴またはリポソーム)、および不活化ウイルス粒子)である。
このようなキャリアは、当業者に周知である。さらに、Envポリペプチドは、
細菌トキソイド(例えば、ジフテリア、テタノス、コレラなど由来のトキソイド
)と結合体化され得る。
【0092】 アジュバンドをまた用いて、ワクチンの有効性を増強し得る。このようなアジ
ュバンドとしては、以下を含むがこれらに限定されない:(1)アルミニウム塩
(明礬)(例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウ
ムなど);(2)水中油型乳濁液処方物(他の特定の免疫刺激薬因子(例えば、
ムラミルペプチド(以下を参照のこと)または細菌細胞壁成分)を伴うかまたは
伴わない)を包含する。例えば、(a)5% スクアレン、0.5% Twee
n 80、および0.5% Span85(必要に応じて、種々の量のMTP−
PE(以下を参照のこと)を含有するが、必要ではない)を含み、Model
110Y微小流体化器(Microfluidics、Newton、MA)の
ような微小流体化器を用いてμm未満の粒子へと処方されたMF59(国際出願
WO90/14837);(b)μm未満のエマルジョンへと微小流体化され
たか、またはボルテックスして、より大きな粒子径エマルジョンを生成したかの
いずれかである、10% スクアレン、0.4% Tween80、5% プル
ロニックブロックポリマーL121、およびthr−MDP(以下を参照のこと
)を含有するSAF、ならびに(c)2% スクアレン、0.2% Tween
80、ならびにモノホスホリピドA(MPL)、トレハロースジミコレート(T
DM)、および細胞壁骨格(CWS)、好ましくはMPL+CWS(Detox TM )からなる群由来の1つ以上の細菌細胞壁成分を含むRibiTMアジュバント
系(RAS)、(Ribi Immunochem,Hamilton,MT)
;(3)サポニンアジュバント(例えば、StimulonTM)(Cambri
dge Bioscience,Worcester,MA)を使用し得るか、
またはそれから粒子(例えば、ISCOM(免疫刺激性複合体))を生成し得る
;(4)完全フロイントアジュバント(CFA)および不完全フロイントアジュ
バント(IFA);(5)サイトカイン(例えば、インターロイキン(例えば、
IL−1、IL−2など)、マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)、
腫瘍壊死因子(TNF)など;(6)コレラ毒素(CT)、百日咳毒素(PT)
、またはE.coli熱不安定性毒素(LT)(詳細には、LT−K63(リシ
ンが、63位の野生型アミノ酸に対して置換されている)、LT−R72(アル
ギニンが、72位の野生型アミノ酸に対して置換されている)、CT−S109
(セリンが、109位の野生型アミノ酸に対して置換されている)、PT−K9
/G129(リシンが、9位の野生型アミノ酸に対して置換されており、そして
グリシンが、129位で置換されている))のような細菌ADP−リボース化毒
素の無毒化変異体(例えば、国際出願 WO93/13302および同 WO9
2/19265を参照のこと);ならびに(7)その組成物の有効性を増強する
ための免疫刺激因子として作用する他の物質。
【0093】 ムラミルペプチドは、N−アセチル−ムラミル−L−スレオニル−D−イソグ
ルタミン(thr−MDP)、N−アセチル−ノルムラミル−L−アラニル−D
−イソグルタミン(nor−MDP)、N−アセチルムラミル−L−アラニル−
D−イソグルタミニル−L−アラニン−2−(1’−2’−ジパルミトイル−s
n−グリセロ−3−ヒドロキシホスホリルオキシ)−エチルアミン(MTP−P
E)などを含むが、これらに限定されない。
【0094】 代表的に、ワクチン組成物は、液体溶液または懸濁物のいずれかとして、注射
可能なように調製され;注射前に液体ビヒクルにおける溶液または懸濁物として
適切な固体形態もまた調製され得る。この調製物はまた、上記に議論されたよう
に、アジュバント効果の増強のために乳化され得るかまたはリポソーム中にカプ
セル化され得る。
【0095】 このワクチンは、改変されたEnvタンパク質、もしくはこのタンパク質の複
合物、またはこのタンパク質をコードするヌクレオチド配列、および必要な場合
、任意の他の上記の成分の治療的有効量を含む。「治療的有効量」とは、このワ
クチンが投与される非感染個体、感染個体または曝露されていない個体において
保護性免疫学的応答を誘導する改変されたEnv(例えば、gp120)タンパ
ク質の量を意味する。このような応答は、一般的に、被験体の分泌免疫応答、ワ
クチンに対する細胞媒介免疫応答および/または抗体媒介免疫応答における発達
を生じる。通常、このような応答としては、1つ以上の以下の効果が含まれるが
、これらに限定されない:免疫学的クラス(例えば、免疫グロブリンA、D、E
、GまたはM)のいずれかからの抗体の産生;Bリンパ球およびTリンパ球の増
殖;免疫学的細胞への活性化シグナル、増殖シグナルおよび分化シグナルの供給
;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細胞の拡
大。
【0096】 好ましくは、有効量は、疾患の症状の処置または予防をもたらすのに十分であ
る。この正確な必要量は、数ある因子のなかでもとりわけ、処置する患者;処置
される個体の年齢および一般的な状態;抗体を合成する個体の免疫系の能力;所
望される保護の程度;処置される状態の危篤度;選択される特定のEnvポリペ
プチドならびにこの投与形態に依存して変化する。適切な有効量は、当業者によ
り容易に決定され得る。「治療的有効量」は、慣用的な試みを通して決定され得
る比較的広い範囲内にある。
【0097】 一旦処方された核酸ワクチンは、上記されたように、ウイルスベクターを伴っ
てかまたは伴わないで、従来の注射器かまたは遺伝子銃(例えば、Accell
(登録商標)遺伝子送達系(PowderJect Technologies
,Inc.,Oxford,England))のいずれかを用いる注入により
達成され得る。表皮の細胞へのDNAの送達が、特に好ましい。なぜなら、投与
のこの様式は、皮膚関連リンパ細胞へのアクセスを提供し、そしてレシピエント
におけるDNAの一次的な存在に備えるからである。核酸および/またはペプチ
ドの両方は、皮下、表皮、真皮、粘膜内(例えば、鼻、直腸および膣)、腹腔内
、静脈内、経口的または筋肉内のいずれかに注入し得る。投与の他の様式は、経
口的投与および肺投与、坐薬、針なし注入、経皮的塗布および経皮的塗布(tr
anscutaneous and transdermal applica
tions)を含む。投薬量の取り扱いは、単一な投薬計画かまたは複合的な投
薬計画であり得る。核酸の投与はまた、ペプチドまたは他の物質の投与と併用さ
れ得る。
【0098】 本発明は、その好ましい特定の実施形態とともに記載されているが、この説明
ならびに以下の実施例は、例示であることを意図し、そして本発明の範囲を制限
しないことが理解されるべきである。本発明の範囲内の他の局面、利点および改
善は、本発明に関連する当業者には明らかである。
【0099】 (実験) 以下は、本発明を実施するための特定の実施形態の実施例である。これらの実
施例は、例示の目的のみのために示され、そして、いずれにしても本発明の請求
の範囲を制限することを意図しない。
【0100】 使用される数字(例えば、量、温度など)に関する精度を保証する試みがなさ
れたが、幾分かの実験誤差および偏差は、もちろん許容されべきである。
【0101】 (実施例1) (A.1.Best−Fitおよび相同性検索) HXB−2 gp 120の結晶構造を、Brookhavenデータベース
(COMPLEX(HIV ENVELOPE PROTEIN/CD4/FA
B)15−JUN−98 1GC1 TITLE:HIV−1 GP120 C
ORE COMPLEXED WITH CD4 AND A NEUTRAL
IZING HUMAN ANTIBODY)からダウンロードした。gp 1
20のβ鎖3、2、21および20は、CD4結合部位付近にシートを形成する
。鎖β−3およびβ−2は、V1/V2ループによって連結される。鎖β−21
およびβ−20は、別の小ループによって連結される。鎖β−2とβ−21との
間の界面におけるH結合は、タンパク質の「下」半分のドメイン間の連結(へリ
ックスα1をCD4結合部位に結合する)にすぎない。このβシートおよびこれ
らのループは、CD4結合の間にただ暴露されるいくつかの抗原(例えば、中和
抗体を生成し得る抗原)をマスクする。
【0102】 CD4結合部位において十分なβシートを除去して、抗原を暴露するが、十分
なタンパク質を残して、正しい折り畳みを可能にする構築物を設計した。小ルー
プに対する改変およびV1/V2ループの任意の欠失を特に標的にした。以下の
3つのタイプの構築物を設計した:(1)4−鎖βシート全体を作製する数の残
基をインタクトのままにするが、1つ以上の残基を置換する、ポリペプチドをコ
ードする構築物;(2)切除された少なくとも1つのβ鎖の少なくとも1つの残
基を有するポリペプチドをコードする構築物;または(3)切除された少なくと
も1つのβ鎖の少なくとも2つの残基を有するポリペプチドをコードする構築物
。従って、合計6個の異なるターンが、これらの鎖の末端を再結合するために必
要であった。
【0103】 最初に、小ループ中の残基(残基427〜430、HXB−2に関する)およ
び連結したβ鎖(β−20およびβ−21)を、GlyおよびPro(βターン
で共通)を含むように改変した。次いで、これらの配列を、標的として使用して
、各検索で整合した。その標的の構造は、Brookhaven Protei
n Data Bankの既知のタンパク質と一致した。特に、5残基のターン
(N末端の重複単一残基、2残基の標的ターン、およびC末端の2つの重複残基
)は、このデータベースで検索した。言い換えると、これらの改変ループは、野
生型タンパク質のβシート構造を維持する構造を支持できなければならない2残
基のターンを付加する。Syby1分子モデリングパッケージのBiopoly
merモジュールのLoop Searchフィーチャで、デフォルトパラメー
ターを使用して、計算を行った。各場合において、構造のみに基づく25のベス
トフィットを評価し、それらのいくつかを相同性について選択し、そしてフィッ
トさせた。
【0104】 さらに、どの改変が行われて、ほとんどのV1/V2ループ(残基124−1
98、HXB−2に関して)を除去し、タンパク質の構造をインタクトにしたま
まにするかも決定した。小ループの場合と同様に、1つ以上の残基を、β−2鎖
(HXB−2の残基119〜123)、β−3鎖(HXB−2の残基199〜2
01)またはβ−2およびβ−3の両方から切除する構築物をまた設計した。こ
れらの構築物について、既知のループを検索して、ペンタマー(N末端側由来の
2つの残りの残基、2残基のターンおよびC末端残基を含む)の構造を整合した
。これらの検索について、Gly−Glyが、少なくとも1つのC末端置換を伴
う挿入として好ましかった。
【0105】 (A.2.小ループ置換) 1つの局面において、ネイティブ配列を、CD4結合部位を暴露するが、タン
パク質の構造全体を比較的変えないままにする残基で置換した。小ループ置換に
ついて、一致する標的は、ASN425−MET426−GLY427−GLY
428−GLY431であった。この検索結果を、表1にまとめる。
【0106】 表1:小ループの検索(Asn425〜Gly431)
【0107】
【表1】 これらの結果に基づいて、Gly−Gly(#7)、Gly−Ser(#12
)またはGly−Gly−Asn(#7)をコードする構築物が推奨された。
【0108】 V1/V2ならびにβ−2およびβ−3の1つ以上の残基がまた、必要に応じ
て、本発明の改変ポリペプチドにおいて欠失されるため、V1/V2ループの構
造と一致する既知のループもまた検索した。一致する標的のV1/V2ループは
、Lys121−Leu−122−Gly123−Gly124−Ser199
であった。いくつかの著しく一致したものを表2に示す。
【0109】 表2:V1/V2ループの検索(Lys121〜Ser199)
【0110】
【表2】 これらの検索に基づいて、V1/V2の代わりにGly−Asnをコードする
構築物が推奨された。
【0111】 (A.3.1つのさらなる残基の切除) わずかに切り取られた小ループについて、もう1つの残基を、各β鎖から切り
取り、βシートをわずかに短くした。一致する標的は、ILE424−ASN4
25−GLY426−GLY427−LYS432であった。結果を表3に示す
【0112】 表3:1残基だけ短縮したβシートの検索(Ile424〜Lys432)
【0113】
【表3】 これらの検索は、以前の切除より大きな変化および劣った適合を示し、Pro
−ValまたはPro−Leuコード構築物は非常に類似していた。従って、A
la−Proコード構築物が推奨された。
【0114】 欠失したV1/V2および切除されたβ−2またはβ−3からのさらなる残基
を有するgp120ポリペプチドをコードする配列をまた検索した。V1/V2
ループの、一致した標的は、VAL120−LYS121−GLY122−GL
Y123−VAL200であった。いくつかの著しく一致したものを表4に示す
【0115】 表4:V1/V2ループの検索(Val120〜Val200)
【0116】
【表4】 Ala−Pro(例えば、#7)をコードする構築物が推奨された。
【0117】 (A.4.さらなる切除) なおさらなる切除において、さらなる残基を、β−20およびβ−21鎖から
切り取り、βシートをさらに短くした。一致した標的は、ILE423−ILE
424−GLY425−GLY426−ALA433であった。著しく一致した
ものを表5に示す。
【0118】 表5:2つの残基だけ短縮されたβシートの検索(Ile423〜Ala43
3)
【0119】
【表5】 Gly−Gly(例えば、#3)(これは、100%相同性を有する)が推奨
された。
【0120】 欠失したV1/V2領域、ならびにβ−2、β−3から切除された少なくとも
2つの残基、またはβ−2およびβ−3から切除された少なくとも1つの残基を
コードする配列をもまた、検索した。一致すべき標的は、CYS119−VAL
120−GLY121−GLY122−ILE201であった。著しい一致を表
6に示す。
【0121】
【表6】 両方の構築物が使用され得ることが、決定された。
【0122】 (B.1.改変されたEnvポリペプチドをコードする構築物) 上記のように、4−β逆平行鎖から突出しているネイティブなループを切除し
、そして1〜3残基の屈曲で置き換えた。このループを、全体のβ鎖を放出する
ために置き換えるか、または連結された鎖の各末端から1つ以上のアミノ酸をト
リミングすることにより切除した。Brookhaven Protein D
ata Bankを検索することにより決定する場合、同じ骨格の相対位置を維
持する屈曲(例えば、β−20およびβ−21の三次構造)で、鎖の末端を再結
合した。
【0123】 表7Aは、上記の実施例1.A.において決定される場合、この研究に対して
推奨される可変領域1および2の短縮型の要約である。
【0124】
【表7A】 以前に記したように、本発明の構築物によりコードされるポリペプチドは、H
XB−2に関して番号付けられるが、これらの例示的な構築物によりコードされ
るポリペプチドの特定のアミノ酸残基は、SF−162に基づく。従って、例え
ば、HXB−2中のアミノ酸残基195は、セリン(S)であるが、野生型SF
162配列を有するポリペプチドをコードしている構築物の場合は、この位置で
アスパラギン(N)を有する。表7Bは、株HXB−2と株SF162との間の
アミノ酸配列における、ちょうど3つのバリエーションを示す。残基およびアミ
ノ酸番号における差異を含む、HXB−2およびSF162の全体の配列を、図
2(配列番号1および2)のアラインメントにおいて示す。
【0125】
【表7B】 β−20鎖、β−21鎖および小ループにおける欠失を含む構築物をまた、構
築した。これらの領域の短縮型をコードする構築物を、表8に示す。表8におけ
る構築物は、HXB−2に相対して番号付けられるが、非改変アミノ酸配列は、
SF162に基づく。従って、この構築物は、HXB−2に関して426と番号
付けられたアミノ酸の位置で、SF162において見出されるような、アルギニ
ン(Arg)をコードする(表7Bをまた、参照のこと)。 野生型(SF162)からの変化を、表8B中の太字で示す。
【0126】
【表8】 β鎖の1つおよびそれらの組み合わせの各々ついて、表7および表8において
示される欠失構築物を構築する。これらの欠失を、サブタイプB株(例えば、S
F162、US4、SF2)、サブタイプE株(例えば、CM235)およびサ
ブタイプC株(例えば、AF110968またはAF110975)のような異
なるHIV株由来のEnv形態(gp120、gp140およびgp160)に
おいて試験する。SF162に関する例示的な構築物を図に示し、そして表9に
要約する。上の図2および表7Bに記されるように、結合シート領域において、
HXB−2のMet426がSF162ではArgであるので、SF162のア
ミノ酸配列は、HBX−2とは異なる。表9において、V1/V2は、V1/V
2領域における欠失をいい、#bsmは、架橋シートの小ループにおける改変を
いう。
【0127】
【表9】 表9に具体的に示される改変に加え、V1/V2の欠失の組み合わせおよび架
橋シートの小ループの改変はまた、本発明の範囲に含まれる。本明細書に記載さ
れる、本発明の異なる実施形態の種々の形態はまた、組み合わせられ得る。
【0128】 最初のスクリーニングを、COS−7細胞、RD細胞および/または293細
胞中の一過性の発現後に行う。発現されるタンパク質を、イムノブロット、EL
ISAにより分析し、そしてCD4結合部位および構造の統合性を決定するため
に、gp120上の他の重要なエピトープに対するmAbへの結合について分析
する。これらをまた、CD4結合アッセイにおいて、そしてさらに、例えば、患
者の血清またはmAb448D(Glu370およびTyr384に方向付けら
れる欠失により変更されないCD4結合の溝の領域)を用いて、中和抗体の結合
について試験する。
【0129】 これらの新規なEnv糖タンパク質の免疫原性を、げっ歯類および霊長類にお
いて試験する。この構造物は、DNAワクチンもしくはアジュバントタンパク質
ワクチンとして、または組み合わされた様式で投与される。これらのワクチン接
種の目的は、広範に反応性の中和抗体応答をアーカイブ(archive)する
ことである。
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、結晶学的研究によって決定されるところの、HIV−1HXB-2Env
gp120ポリペプチドの三次構造の模式図である。
【図2】 図2A〜Cは、HIV改変体SF162のアミノ酸配列(「162」で示す)
(配列番号2)、SF2、CM236およびUS4との、野生型HIV−1HXB2 のEnv gp160ポリペプチドのアミノ酸配列(配列番号1)の整列を示す
。矢印は、この領域が、改変されたポリペプチドにおいて欠失または置換されて
いる領域を示す。黒点は、保存されたシステイン残基を示す。星印は、gp12
0における最後のアミノ酸の位置を示す。
【図3】 図3A〜Jは、V1/V2欠失を有する改変されたEnvポリペプチドをコー
ドするポリヌクレオチドのヌクレオチド配列の整列を示す。これらの配列によっ
てコードされる改変されていないアミノ酸残基は、野生型SF162残基に対応
するが、HXB−2に関連付けられて番号付けている。
【図4】 図4A〜Mは、小ループにおいて欠失もしくは置換を有する改変されたEnv
ポリペプチドをコードするポリペプチドのヌクレオチド配列の整列を示す。これ
らの配列によってコードされる改変されていないアミノ酸残基は、野生型SF1
62残基に対応するが、HXB−2に対して番号付けている。
【図5】 図5A〜Nは、V1/V2欠失およびさらに小ループにおける欠失もしくは置
換の両方を有する改変されたEnvポリペプチドをコードするポリペプチドのヌ
クレオチド配列の整列を示す。これらの配列によってコードされる改変されてい
ないアミノ酸残基は、野生型SF162残基に対応するが、HXB−2に対して
番号付けている。
【図6】 図6は、Val20−Ala204と称する構築物のヌクレオチド配列を示す
(配列番号3)。
【図7】 図7は、VaI120−Ile201と称する構築物のヌクレオチド配列を示
す(配列番号4)。
【図8】 図8は、Vall20−Ile201Bと称する構築物のヌクレオチド配列を
示す(配列番号5)。
【図9】 図9は、Lysl21−Val200と称する構築物のヌクレオチド配列を示
す(配列番号6)。
【図10】 図10は、Leul22−Serl99と称する構築物のヌクレオチド配列を
示す(配列番号7)。
【図11】 図11は、Vall20−Thr202と称する構築物のヌクレオチド配列を
示す(配列番号8)。
【図12】 図12は、Trp427−Gly431と称する構築物のヌクレオチド配列を
示す(配列番号9)。
【図13】 図13は、Arg426−Gly431と称する構築物のヌクレオチド配列を
示す(配列番号10)。
【図14】 図14は、Arg426−Gly431Bと称する構築物のヌクレオチド配列
を示す(配列番号11)。
【図15】 図15は、Arg426−Lys432と称する構築物のヌクレオチド配列を
示す(配列番号12)。
【図16】 図16は、Arg425−Lys432と称する構築物のヌクレオチド配列を
示す(配列番号13)。
【図17】 図17は、Ile424−Ala433と称する構築物のヌクレオチド配列を
示す(配列番号14)。
【図18】 図18は、Ile423−Met434と称する構築物のヌクレオチド配列を
示す(配列番号15)。
【図19】 図19は、Gln422−Tyr435と称する構築物のヌクレオチド配列を
示す(配列番号16)。
【図20】 図20は、Gln422−Tyr435Bと称する構築物のヌクレオチド配列
を示す(配列番号17)。
【図21】 図21は、Leu122−Ser199;Arg426−Gly431と称す
る構築物のヌクレオチド配列を示す(配列番号18)。
【図22】 図22は、Leul22−Serl99;Arg426−Lys432と称す
る構築物のヌクレオチド配列を示す(配列番号19)。
【図23】 図23は、Leul22−Serl99;Trp427−Gly431と称す
る構築物のヌクレオチド配列を示す(配列番号20)。
【図24】 図24は、Lysl21−Val200;Asn425−Lys432と称す
る構築物のヌクレオチド配列を示す(配列番号21)。
【図25】 図25は、Vall20−Ile201;Ile424−Ala433と称す
る構築物のヌクレオチド配列を示す(配列番号22)。
【図26】 図26は、Vall20−Ile201B;Ile424−Ala433と称
する構築物のヌクレオチド配列を示す(配列番号23)。
【図27】 図27は、Va1120−Thr202;Ile424−Ala433と称す
る構築物のヌクレオチド配列を示す(配列番号24)。
【図28】 図28は、Va1127−Asnl95と称する構築物のヌクレオチド配列を
示す(配列番号25)。
【図29】 図29は、Vall27−Asnl95;Arg426−Gly431と称す
る構築物のヌクレオチド配列を示す(配列番号26)。
───────────────────────────────────────────────────── 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) A61P 37/02 C07K 14/155 C07K 14/155 C12N 15/00 ZNAA (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,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA ,ZW (72)発明者 ハートッグ, カリン アメリカ合衆国 カリフォルニア 94608, エミリービル, ホートン ストリート − アール440 4560, カイロン コ ーポレイション (72)発明者 マーティン, エリック アメリカ合衆国 カリフォルニア 94608, エミリービル, ホートン ストリート − アール440 4560, カイロン コ ーポレイション Fターム(参考) 4B024 AA01 CA04 CA06 DA02 EA04 GA11 HA01 4C084 AA02 AA03 AA06 AA07 AA13 BA08 BA22 BA23 CA53 CA56 DA01 DA27 MA05 NA05 NA14 ZB091 ZB092 ZC551 ZC552 4C085 AA03 BA69 CC21 DD21 DD62 DD63 EE01 EE06 4H045 AA10 AA11 AA30 BA10 CA05 DA86 EA22 EA29 FA74

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 改変されたHIV Envポリペプチドをコードするポリヌ
    クレオチドであって、該ポリペプチドは、HXB−2(配列番号1)と対比して
    番号付けられた残基420〜436に対応する領域において、野生型と比較して
    少なくとも1つのアミノ酸が欠失または置換されている、ポリヌクレオチド。
  2. 【請求項2】 HXB−2と対比して番号付けられた残基124〜198に
    対応する前記領域が、野生型と比較して欠失されており、そして少なくとも1つ
    のアミノ酸が、HXB−2(配列番号1)と対比しての残基119〜123およ
    び残基199〜210に対応する領域において野生型と比較して欠失または置換
    されている、請求項1に記載のポリヌクレオチド。
  3. 【請求項3】 HXB−2(配列番号1)と対比しての残基427〜429
    に対応する領域における少なくとも1つのアミノ酸が、野生型と比較して欠失ま
    たは置換されている、請求項1または2のいずれか1項に記載のポリヌクレオチ
    ド。
  4. 【請求項4】 前記改変されたHIV Envポリペプチドの前記アミノ酸
    配列が、SF162株に基づいている、請求項1または2のいずれか1項に記載
    のポリヌクレオチド。
  5. 【請求項5】 HXB2(配列番号1)と対比しての残基420〜436に
    対応する領域において、野生型と比較して少なくとも1つのアミノ酸が欠失また
    は置換されている、免疫原性の改変されたHIV Envポリペプチド。
  6. 【請求項6】 HXB−2(配列番号1)と対比しての残基420〜436
    に対応する領域において1つのアミノ酸が欠失している、請求項5に記載のポリ
    ペプチド。
  7. 【請求項7】 1つ以上のアミノ酸が、HXB−2(配列番号1)と対比し
    ての残基420〜436に対応する領域において欠失している、請求項5に記載
    のポリペプチド。
  8. 【請求項8】 HXB−2(配列番号1)と対比しての残基420〜436
    に対応する領域において、少なくとも1つのアミノ酸が置換されている、請求項
    5に記載のポリペプチド。
  9. 【請求項9】 HXB−2(配列番号1)と対比してのアミノ酸残基427
    〜429に対応する領域において、少なくとも1つのアミノ酸残基が欠失または
    置換されている、請求項5に記載のポリペプチド。
  10. 【請求項10】 前記ポリペプチドのV1およびV2領域が短縮されている
    、請求項5〜9のいずれか1項に記載のポリペプチド。
  11. 【請求項11】 前記改変されたHIV Envポリペプチドのアミノ酸配
    列が、SF612株に基づいている、請求項5〜10のいずれか1項に記載のポ
    リペプチド。
  12. 【請求項12】 免疫応答を刺激するのに有用な構築物であって、該構築物
    は、転写および翻訳を調節する制御配列、制御配列によって調節されるコード配
    列、エンハンサー、ポリアデニル化配列を含み、ここで、該コード配列は、図6
    に示されるヌクレオチド配列(配列番号3);図7に示されるヌクレオチド配列
    (配列番号4);図8に示されるヌクレオチド配列(配列番号5)、図9に示さ
    れるヌクレオチド配列(配列番号6)、図10に示されるヌクレオチド配列(配
    列番号7)、図11に示されるヌクレオチド配列(配列番号8)、図12に示さ
    れるヌクレオチド配列(図9)、図13に示されるヌクレオチド配列(配列番号
    10)、図14に示されるヌクレオチド配列(配列番号11)、図15に示され
    るヌクレオチド配列(配列番号12)、図16に示されるヌクレオチド配列(配
    列番号13)、図17に示されるヌクレオチド配列(配列番号14)、図18に
    示されるヌクレオチド配列(配列番号15)、図19に示されるヌクレオチド配
    列(配列番号16)、図20に示されるヌクレオチド配列(配列番号17)、図
    21に示されるヌクレオチド配列(配列番号18)、図22に示されるヌクレオ
    チド配列(配列番号19)、図23に示されるヌクレオチド配列(配列番号20
    )、図24に示されるヌクレオチド配列(配列番号21)、図25に示されるヌ
    クレオチド配列(配列番号22)、図26に示されるヌクレオチド配列(配列番
    号23)、図27に示されるヌクレオチド配列(配列番号24)、図28に示さ
    れるヌクレオチド配列(配列番号25)、および図29に示されるヌクレオチド
    配列からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む、構築物。
  13. 【請求項13】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の改変されたEnvポ
    リペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、ワクチン組成物。
  14. 【請求項14】 請求項12に記載の改変されたEnvポリペプチドをコー
    ドするポリヌクレオチド構築物を含む、ワクチン組成物。
  15. 【請求項15】 請求項5〜11のいずれか1項に記載の改変されたEnv
    ポリペプチドを含む、ワクチン組成物。
  16. 【請求項16】 アジュバントをさらに含む、請求項13〜15のいずれか
    1項に記載のワクチン組成物。
  17. 【請求項17】 前記ポリヌクレオチドが、請求項1〜4のいずれか1項に
    記載の改変されたHIV Envポリペプチドをコードする、免疫応答を刺激す
    るためのポリヌクレオチドの使用。
  18. 【請求項18】 前記ポリヌクレオチドが、請求項12に記載の改変された
    HIV Envポリペプチドをコードする、免疫応答を刺激するためのポリヌク
    レオチド構築物の使用。
  19. 【請求項19】 前記ポリペプチドが、請求項5〜11のいずれか1項に記
    載の改変されたHIV Envポリペプチドを含む、免疫応答を刺激するための
    ポリペプチドの使用。
  20. 【請求項20】 免疫応答を誘導するための医薬の調製における、請求項1
    〜4または12のいずれか1項に記載のポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチ
    ド構築物の使用。
  21. 【請求項21】 免疫応答を誘導するための医薬の調製における、請求項5
    〜11のいずれか1項に記載のポリペプチドの使用。
  22. 【請求項22】 アジュバントを投与する工程をさらに含む、請求項17〜
    21のいずれか1項に記載のポリヌクレオチド、ポリヌクレオチド構築物、また
    はポリペプチドの使用。
  23. 【請求項23】 被験体において免疫応答を刺激するための第1および第2
    の組成物の使用であって、 (a)プライミング工程において、請求項1〜4または13のいずれか1項に
    記載の改変されたenvポリヌクレオチドを含む第1の組成物を投与する工程、
    および (b)ブースト工程において、該被験体に、請求項1〜4または13のいずれ
    か1項に記載の改変されたEnvポリヌクレオチドを含む第2の組成物を投与す
    る工程、 を包含する、使用。
  24. 【請求項24】 被験体において免疫応答を刺激するための第1および第2
    の組成物の使用であって、 (a)プライミング工程において、請求項5〜12のいずれか1項に記載の改
    変されたEnvポリペプチドを含む第1の組成物を投与する工程、および (b)ブースト工程において、該被験体に、請求項5〜12のいずれか1項に
    記載の改変されたEnvポリペプチドを含む第2の組成物を投与する工程、 を包含する、使用。
  25. 【請求項25】 被験体において免疫応答を刺激するための第1および第2
    の組成物の使用であって、 (a)プライミング工程において、請求項1〜4または13のいずれか1項に
    記載の改変されたEnvポリペプチドを含む第1の組成物を投与する工程、およ
    び (b)ブースト工程において、該被験体に、請求項5〜12のいずれか1項に
    記載の改変されたEnvポリペプチドを含む第2の組成物を投与する工程、 を包含する、使用。
  26. 【請求項26】 被験体において免疫応答を刺激するための第1および第2
    の組成物の使用であって、 (a)プライミング工程において、請求項5〜12のいずれか1項に記載の改
    変されたEnvポリペプチドを含む第1の組成物を投与する工程、および (b)ブースト工程において、該被験体に、請求項1〜4または13のいずれ
    か1項に記載の改変されたEnvポリペプチドを含む第2の組成物を投与する工
    程、 を包含する、使用。
  27. 【請求項27】 第1の組成物または第2の組成物が、さらにアジュバント
    を含む、請求項23〜26に記載の使用。
  28. 【請求項28】 前記第1および第2の組成物が、アジュバントをさらに含
    む、請求項23〜26に記載の方法。
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