JP2002536416A5 - - Google Patents
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Description
【書類名】 明細書
【発明の名称】 ワクチンとして使用できる免疫性組成物
【特許請求の範囲】
【請求項1】 免疫性組成物であって、該免疫性組成物が、
・哺乳動物において標的細胞との結合および次の融合によって感染を誘起する感染性病原体の1つおよび/または複数の標的受容体を発現する、細胞、ベクターおよびリポソームからなる群から選択される第1手段を、上記標的受容体を識別する病原体の領域を少なくとも発現する第2手段とともに、該第1および第2手段との間で複合体を形成するよう第1,第2手段の相互作用を可能とする条件において、インキュベーションを行うことによって得られる調製体から生成され、
ここで前記第2手段は、
少なくとも1つの受容体に対する少なくとも1つの結合領域を担持するベクター(特に、ウイルスベクター)によってあらかじめ形質転換された細胞であるか、
少なくとも1つの標的受容体に対する少なくとも1つの結合領域を担持するウイルスベクターから構成されているか、
病原体を生成する感染した細胞であるか、感染性病原体から構成されているか、
gp120またはgp160エンベロープタンパク質の少なくとも保存領域を含むウイルスベクターによってあらかじめ形質転換された細胞から構成されているか、このようなウイルスベクターから構成されているか、
HIVを生成する感染した細胞であるか、HIVウイルス自体から構成されているか、または、
自然の形または組換えた形のgp120またはgp160HIVエンベロープタンパク質から構成されているか、この種のタンパク質の少なくとも保存領域から構成され、
・上記インキュベーション段階は、融合段階に対応する複合体を生ずるような期間に従って遂行され、
・生成した複合体を固定剤と、抗体が形成されるべきエピトープの暴露およびコンホメーションによって複合体を固定するような期間にわたって接触させ、
・上記第1,第2手段が、哺乳動物に許容されることを特徴とする、免疫性組成物。
【請求項2】 第1手段が、哺乳動物の自家移植細胞、および、特に、ワクチンを投与すべき患者から採取したヒトの健全細胞であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
【請求項3】 第1手段が、表面に1つまたは複数の標的受容体を発現するベクターであることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
【請求項4】 第1手段が、表面に1つまたは複数の標的受容体を担持するリポソーム、特に、請求項3に定義の如きベクターであることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
【請求項5】 上記病原体が、ウイルス、特に、レトロウイルス、バクテリア、ミコバクテリアまたは寄生虫(例えば、Plasmodium sp,Leishmania sp,Trypanosoma cruziおよびTrypanosoma brucei)であることを特徴とする請求項1−4の1つに記載の組成物。
【請求項6】 病原体が、HIVであることを特徴とする請求項5に記載の組成物。
【請求項7】 上記調製体が、CD4受容体および/またはHIV共受容体を発現する第1手段を、gp120またはgp160エンベロープタンパク質の少なくとも保存領域を発現する第2手段とともにインキュベーションを行うことによって得られることを特徴とする請求項1−4の1つに記載の組成物。
【請求項8】 使用した第1手段が、所望の相互作用のために十分な量のCD4受容体および/またはHIV共受容体を発現するよう刺激された哺乳動物の自家移植細胞から構成されていることを特徴とする請求項7に記載の組成物。
【請求項9】 第1手段が、表面にCD4および/またはHIV共受容体を発現するウイルスベクター、例えば、バキュロウイルス、セムリキ森林熱ウイルスまたは更には酵母(例えば、Saccharomyces cerevisae)であることを特徴とする請求項7に記載の組成物。
【請求項10】 第1手段が、表面にCD4受容体および/またはHIV共受容体を発現するリポソームであり、上記発現がウイルスベクターによって行われることを特徴とする請求項7に記載の組成物。
【請求項11】 HIV共受容体の1つが、モノクロナール抗体で置換されていることを特徴とする請求項7−10の1つに記載の組成物。
【請求項12】 該組成物が、第1手段としての可溶性のCD4と、第2手段としての、場合によっては組換えられた形の可溶性のgp120とを含み、共受容体に固定されるgp120のゾーンに対して向けられるモノクロナール抗体と共に含むことを特徴とする請求項11に記載の組成物。
【請求項13】 調製体が、インキュベーション後、アルジドリチオール−2で固定されていることを特徴とする請求項1−12の1つに記載の組成物。
【請求項14】 請求項1−13の1つに記載の組成物に対して形成された、新規の製品としての血清および抗体。
【請求項15】 哺乳動物への投与のための、感染性病理因子に対するワクチン組成物において、該組成物が、請求項1−13の1つに記載の有効量の免疫組成物を、哺乳動物への投与のために許容される不活性ビヒクルと共に、場合によっては更にアジュバントと共に、含むことを特徴とするワクチン組成物。
【0001】
【発明の技術分野】
本発明は、特に、哺乳動物において、感染性病理因子に対して、特に、ワクチンとして使用できる免疫性組成物に関する。
【0002】
本発明にもとづき標的病理因子は、細胞依存性タイプであり、即ち、感染プロセスが、哺乳動物の標的細胞に対する病原体の結合(および、場合によっては付随する融合)の後で進展する。
【0003】
【従来の技術】
病原体(agents pathogenes)によって誘起される感染時に上記病原体の若干の領域によって果たされる主要な役割は公知である。
【0004】
従って、例えば、HIVに関して、多くの研究において、標的細胞の受容体(CD4受容体および化学反応性受容体(例えば、CCR5およびCXCR4))との相互作用に関連する領域がウイルスエンベロープの保存領域であることが判明している。
【0005】
上記領域に対する抗体の形成には、現在まで、重要なエピトープへのアクセスの問題がある。複雑な相互作用および構造変化が、標的細胞に対するウイルスの結合および以降の融合の間に起こり、その結果、融合領域のエピトープへのアクセスが阻止され、追加暴露時間の極めて短い標的細胞との相互作用に直接に関連する細胞の近傍領域のエピトープへのアクセスが困難となる。
【0006】
Science,vol.283,15.01.1999に記載のLaCasseらの実験システムによって、マウスにおいて、HIVの感染性分離体(仏isolats、英isolates)に対して中和作用を有する抗体の形成が達成され、従って、対応して、上記エピトープへのある程度のアクセス性が達成されると云える。
【0007】
提案のシステムは、HIV−1(P168)の1次分離体の機能エンベロープを発現するよう改質した真猿類線維芽細胞腫をCD4受容体およびCCR5共受容体を発現するヒトの神経芽細胞腫と融合し、次いで、融合期間の4−5時間後に、形成された複合体をホルムアルデヒドで固定することによって得られる。マウスに関する実験において、この種の複合体は、著しく多種類のサブタイプに起因するHIVの感染性分離体に対して中和作用を有する抗体を形成できるということが判明した。
【0008】
しかしながら、この種のシステムは、免疫性複合体を形成する細胞集団の潜在的危険性を考慮してヒトには使用できない。
【0009】
更に、システム生成のために使用される条件は、エピトープのコンホメーションの維持および大きい当該領域に対するアクセスを保証しない。
【0010】
本発明者は、融合の進展および固定実施条件の制御によって、融合に関与するエピトープの近傍にあるエピトープを含む当該のエピトープが特に十分に暴露され且つその自然のコンホメーションに保持されることになる段階において複合体を得た。さて、この種の複合体において実証されている免疫性質は、複合体調製のために適切な製品を使用した場合にヒトに使用できるという著しい利点を有するワクチンの生成のための選択優位性をなす。
【0011】
この種のシステムは、有利なことには、標的細胞との結合段階および、場合によっては、次の融合段階を含む感染プロセスを有するすべてのタイプの病原体に一般的に適用できる。
【0012】
【発明の開示】
従って、本発明の課題は、細胞感染に依存する感染性病理因子に対して、哺乳動物に使用できる免疫性組成物およびワクチン組成物を提供することにある。
【0013】
本発明は、更に、上記組成物に使用される新規の製品としての免疫性複合体、および標的細胞との融合に関連する細胞の近傍の、しかも、直近の病原体の領域のエピトープに対して形成される抗体を意図する。
【0014】
本発明に係る免疫性組成物は、該組成物が、
・上記の如き感染性病原体の1つおよび/または複数の標的受容体を発現する第1手段を、上記標的を認識する病原体の領域を少なくとも発現する第2手段とともに、複合体を形成するよう第1,第2手段の相互作用を可能とする条件において、インキュベーションを行うことによって得られる調製体から生成され、
・上記インキュベーション段階は、異なる融合段階に対応する複合体を生ずるよう異なる期間(duree)に従って(それゆえ新たに脱マスクされたエビトープの暴露およびコンホメーションによって)遂行され、
・抗体の形成が望ましいエピトープ(すなわち形成されるべき抗体に対するエピトープ)の異なる暴露およびコンホメーションによって複合体を固定するよう、生成した複合体を固定剤(仏agent fixateur、英binding agent)と異なる期間にわたって接触させ、
・上記第1,第2手段が、哺乳動物に許容される(仏tolerer、英tolerate)ことを特徴とする。
【0015】
本発明の実施例にもとづき、第1手段は、哺乳動物の自家移植(autologues)細胞である。ワクチンを投与すべき患者から採取した健全細胞、例えば、ヒトの特に全PBMC,リンパ細胞または分離されたマクロファージが対象である。
【0016】
上記細胞は、必要あれば、所望の相互作用に必要な十分量の1つまたは複数の受容体を発現するよう刺激される。
【0017】
本発明の他の実施例にもとづき、上記第1手段は、表面に1つまたは複数の標的受容体を発現するベクターである。この種のベクターは、例えば、バキュロウイルス、セムリキ森林熱ウイルス(SFV)または更には酵母(例えば、Saccharomyces cerevisae)を含む。
【0018】
本発明の更に他の実施例にもとづき、第1手段は、正しく表現され、従って、標的細胞を模倣する1つまたは複数の標的受容体を表面に担持するリポソームである。
【0019】
(1つまたは複数の通路を有する)標的トランスメンブラン受容体は、昆虫、酵母または哺乳動物の細胞表面(106−107/細胞)に発現ベクターにもとづき多量に発現された受容体から生じたリポソーム内に含まれている。リポソームへの細胞受容体の通過は、細胞膜の分離後、Rigaudのプロトコル(以下の引用参照)に従う適切な洗剤(detergent)によるその処理後、且つ適切な膜内におけるその封入(inclusion)後に行われる。
【0020】
本発明にもとづき、使用した第2手段は、標的細胞と結合でき且つ上記細胞と融合できる感染性病原体の領域であって少なくともこの領域を発現する手段である。
【0021】
本発明にもとづき使用する第2手段は、更に、少なくとも1つの標的受容体に対する少なくとも1つの結合領域を担持するベクターによってあらかじめ形質転換された細胞で構成される。上記の如きウイルスベクター、即ち、バキュロウイルス、SFVまたは、更に、酵母(例えば、Saccharomyces cerevisae)が有利である。
【0022】
変更例にもとづき、第2手段は、ウイルスベクター自体から構成される。
【0023】
他の変形例にもとづき、第2手段は、病原体を生成する感染した細胞であるか、感染性病原体自体から構成されている。
【0024】
上記病原体は、ウイルス、特に、レトロウイルス、バクテリア、ミコバクテリアまたは寄生虫(例えば、Plasmodium sp,Leishmania sp,Trypanosoma cruziおよびTrypanosoma brucei)であってよい。
【0025】
本発明は、HIVの場合に特に有用である。この用語は、ヒトまたは動物の各種株の分離体および自然のまたは組換えた、場合によっては、変異したエンベロープを有するウイルスを定義するために、詳細な説明および請求項で使用した。
【0026】
従って、本発明は、特に、CD4受容体および/またはHIV共受容体を発現する第1手段を、gp120またはgp160エンベロープタンパク質の少なくとも保存領域を発現する第2手段とともにインキュベーションを行うことによって上記調製体を調製した免疫性組成物を対象とする。
【0027】
詳細な説明および請求項で使用した如き表現“エンベロープ・タンパク質”は、天然タンパク質および当業者に周知の組換えたタンパク質または変異したタンパク質を含む。変異したタンパク質は、標的受容体との融合後に生成される抗体によって認識されるエンベロープ・サイトを同定できるという利点を有する。
【0028】
この種の組成物の場合、使用した第1手段は、上記の如き哺乳動物の自家移植細胞から構成されている。上記細胞は、所望の相互作用のために十分な量のCD4受容体および/またはCD4共受容体(例えば、CCR5,CXCR4,バンド3タンパク質または他のトランスメンブラン・タンパク質)を発現するよう刺激される。刺激は、例えば、PHAおよび/またはIL2によって行う。
【0029】
変更例にもとづき、第1手段は、表面に、CD4および/またはHIV共受容体を発現するウイルスベクターである。上記の如く、この種のベクターは、バキュロウイルス、SFVまたは更には酵母(例えば、Saccharomyces cerevisae)を含む。
【0030】
更に他の変更例の場合、第1手段は、上述したように、CD4受容体および/またはHIV共受容体を表面に発現するリポソームである。従って、上記リポソームは、CD4受容体および/またはHIV共受容体を含むことができる。
【0031】
有利には上記第1手段を含むこの種の組成物の場合、使用する第2手段は、gp120またはgp160エンベロープ・タンパク質の少なくとも保存領域を発現する。
【0032】
上記第2手段は、HIVのエンベロープ・ウイルスベクターによってあらかじめ形質転換された細胞、または、gp120またはgp160タンパク質の少なくとも保存領域から構成される。上記の如きウイルスベクターが有利である。
【0033】
変更例にもとづき、第2手段は、ウイルスベクター自体から構成される。
【0034】
他の変更例の場合、第2手段は、HIVを生成する感染した細胞であるか、HIVウイルス自体から構成されている。1次分離体から得られる紡錘形(英fusogenic)ウイルスを使用するのが有利である。
【0035】
ここで付言するが、本発明にもとづき、gp120またはgp160タンパク質またはgp120またはgp160タンパク質の少なくとも保存領域を含むタンパク質は、自然の形または組換えた形または変異した形である。
【0036】
上記第2手段は、この種のタンパク質から構成され、従って、場合によっては組換えた形の可溶性のgp120モノマーまたは、同じく場合によっては組換えた形のgp120またはgp160オリゴマーであれば有利である。更に、これらは少なくとも保存領域を含む上記タンパク質の一部であってもよい。
【0037】
本発明の有利な実施例の場合、第2手段は、抗共受容体性モノクロナール抗体を含む。例えば、モノクロナール抗体17b,48dまたはCG10が対象となる。この構成(disposition)によって、gp120の共受容体に対する結合サイト(共受容体がgp120に結合しているサイト)の近傍にある当該のエピトープにアクセスできる。
【0038】
このタイプの好ましい組成物は、分子の形であり、第1手段としての可溶性のgp120モノマーと、第2手段としての可溶性のCD4と、上記の如きモノクロナール抗体またはこの種の抗体のFabフラグメント(断片)とを含む。
【0039】
第1,第2手段のインキュベーションは、第1手段が第2手段との融合プロセスに関与するような複合体を形成するよう実施される。
【0040】
上記工程を異なる期間にわたって実施するのが有利であり、かくして、各種の融合段階を実現でき、動物実験によって、所望の免疫性に関してより良い結果を与える段階を選択できる。
【0041】
概ね、15分間〜5時間の期間で操作する。
【0042】
上記の各段階のコンホメーションは、当該のエピトープを有意に変性することなく融合を停止できる試薬の添加によって固定される。
【0043】
これに関して特に好ましい固定剤は、2,2´−ジチオピリシン(アルジドリチオール(aldidrithiol)−2、略してAT−2と呼ぶ)から構成される。
【0044】
研究応用を意図する場合は特に、他の固定剤(例えば、ホルモール)を使用できる。
【0045】
固定は、異なる期間において実施され、従って、存在するエピトープの不動化に関する固定反応速度論(cinetique)作用の効果を検討できる。
【0046】
得られた調製体は、回収、洗浄し、適切な緩衝溶液中に懸濁させる。
【0047】
次いで、動物について、より良い免疫応答を誘起するための、かつ感染を阻止する抗体を生成するためのより良い融合固定時点を評価する。
【0048】
本発明は、融合固定工程から得られる、新規の製品としての抗原性複合体を意図する。
【0049】
特に結晶化した形の上記複合体は、有利な態様で、エンベロープのgp120および/またはgp41の相互作用サイトおよび上記サイトの直近の領域を検討し、明示するために、有利に使用できる。
【0050】
上記の免疫性組成物の調製法は、同じく、本発明の枠内にある。この方法は、上記第1,第2手段の使用と、上記の如きその融合およびその固定とからなる。
【0051】
本発明の組成物の免疫性の検討によって、その強い免疫能を証明できる。
【0052】
従って、CD4+,CXCR5+トランスジェニックマウスまたはウサギに上記組成物を投与した後に採取した血清は、抗体の高い比率(含有量)を示した。
【0053】
上記血清および上記血清から調製した抗体は、従来の技術によって精製され、本発明の部分をなす。
【0054】
従って、上記抗体は、抗原抗体反応にもとづき、感染性病原体を識別でき、かくして、その感染能を阻止できることを特徴とする。
【0055】
哺乳動物についてインビボで実施した実験から明らかな如く、精製した血清および抗体は、HIVの1次分離体の大きい(広範な)スペクトルの感染性を阻止できる。
【0056】
従って、本発明は、場合によってはアジュバントないしは添加剤と組合せた、哺乳動物に投与できる不活性のビヒクルを含む、上記の如き有効量の免疫性組成物を含むことを特徴とするワクチン組成物を意図する。
【0057】
ワクチンを投与すべき哺乳動物の器官の免疫反応を増進できるアジュバントとして、無機アジュバント(例えば、リン酸アルミニウム)、油性アジュバント(例えば、不完全フロインドアジュバント)、バクテリア源アジュバント(例えば、完全フロインドアジュバント)を挙げる。特に好ましいアジュバントは、アジュバントRibiからなる。
【0058】
ワクチン組成物は、注射によってまたは経口で投与し、注射の3ヶ月後に追加投与する。
【0059】
ワクチン組成物は、感染性病原体の抗原に関して宿主に免疫を与えることができるプロトコルにもとづき十分量だけ投与する。
【0060】
本発明の他の特徴および利点は、下記の実施例から明らかであろう:
【0061】
【発明の実施の形態】
細胞性免疫組成物の調製
一方では、ワクチンを投与すべき患者から採取され、JVI 1998,71:8273−8280のRileyらの方法にもとづき3−6日間PMA/IL2で励起(stimulation)した後CD4/CCR5およびCXCR4を発現するヒトの自家移植細胞を使用し、他方では、HIV−1の1次分離体またはこの種の分離体によって感染された細胞を使用した。
それぞれ15,30,45,60,120,180,240および300分間の各期間にわたって37℃においてインキュベーションを行うため、これら2つの集団を各ペトリボックスに分配した。各実験のため、3×106〜108の自家移植細胞および、例えば、HIVの2つの共受容体CXCR4およびCCR5を利用するエイズ・リサーチ・アンド・リファレンス・プログラム,NIH(EUA)から得た1次分離体92HT593またはACH168.10を使用した。
所定の期間の終了後、AT−2を600−1000μmの割合でPBS溶液として加えた。固定は、4℃において、Rossioら(JVI,1998,72,7992参照)が推奨している如き時間、即ち、1−12時間にわたって実施した。−80℃で保存するため、形成された細胞複合体をPBS(リン酸緩衝溶液)で洗浄、回収し、106〜108細胞/0,1mlの割合でPBS/(DM50 10%)中に懸濁させた。
凍結した病原体を解凍し、複数回洗浄し、次いで、同量のアジュバント、例えば、Ribi(R−700またはR−730)を加えた。
【0062】
ウイルスベクターを含む免疫性組成物の調製
実施例1と同様に操作した。但し、一方では、CD4およびCCR5受容体および/またはCXCR4を表面に担持するバキュロウイルス系を使用し,他方では、gp120モノマーまたはgp120オリゴマーおよびgp41オリゴマーを担持する疱瘡ウイルスまたはセムリキ森林ウイルスを使用した。換言すれば、それ自体の膜内にタンパク質を発現できるバキュロウイルス系を使用した(Boublickら、Biotechnology,1995,13:1079-84)。
【0063】
リポソーム・ベースの免疫性組成物の調製
実施例1と同様に操作した。但し、CD4およびCCR5および/またはCXCR4を表面に担持するリポソームを使用した。上記リポソームの調製は、機能メンブランタンパク質またはトランスメンブランタンパク質を担持するリポソームを記載したRigaudらの情報(Biochim.Acta Phys.1995,1231:223-246またはPitardらの情報(Eur.J.Biochem.1996,235,3769-3778参照)に依拠した。これらを融合のため、HIV−1エンベロープまたはHIV−2エンベロープとともにインキュベーションを行った。異なる組換えエンベロープを含むHIVウイルス(プソイドタイプの補完ウイルスの利用)またはHIV組換えエンベロープを担持するウイルスベクターが対象となる。リポソームへの細胞膜のトランスメンブラン受容体の通過のために、細胞当り106−107ヶの受容体コピーを得ることができる発現性の強いベクター(例えば、バキュロウイルスまたはSaccharomyces cerevisae)を用いた。
【0064】
HIV−1の感染に対抗して哺乳動物に投与されるワクチン調製体
実施例3の免疫性組成物を使用した。この場合、あらかじめ、上記組成物に対して、その抗体応答形成能を評価するため動物実験を行った。この組成物をPBS中で複数回洗浄し、生理学的血清中に懸濁させ、次いで、上記組成物にアジュバントとしてRibiを添加した。
上記調製体を上記動物(ハツカネズミ、サル、場合によっては、ヒト)に0,05ml−1mlの割合で注射した。更に4−6ヶ月後、追加注射を行った。
【0065】
昆虫細胞表面におけるCCR5共受容体および/またはCD4受容体のクローニングおよび発現
【0066】
CCR5/6ヒスチジンのクローニングおよびバキュロウイルスの発現
1.pcDNA3 CCR5は、ヒトのCCR5の完全なシークエンスを含む(遺伝子バンクのアクセスナンバー:NM000579)。PCRによってEco−RIサイトとTGAサイトとの間のC−末端領域を増強した。ATG(+10)から出発して、EcoRIサイトは、位置793にあり、Stop遺伝暗号は、位置1066にある。
2.シークエンス化のため、上記フラグメントをプラスミドpUC18においてクローニングし、次いで、フラグメントをEcoRI−XbalのpcDNA3CCR5に再挿入した。
3.かくして、プラスミドpcDNA3C CR5を改質し、pcDNA3 CCR5−6HISとした。
4.BamHI−BamHIをカットすることによってpcDNA3から遺伝子CCR5およびC−末端のその6HISタッグを抽出した。
5.次いで、BgI II−bgl Iによって、プロモータp10の下流(仏aval)において遺伝子CCR5−6HISを伝達ベクター(バキュロ)p119に導入した。
6.伝達ベクターp119にCCR5−6HIS遺伝子を添加した後、上記伝達ベクターをウイルスAcSLP10のDNAとともに昆虫(Autographa californica)のSf9細胞に共移入した。
7.CCR5−6HISが、上記細胞の表面に発現された。上記CCR5−6HISの密度をスキャッチャード(REF)によって評価した。
8.上記受容体の機能特徴を、上記細胞に対するウイルスHIVまたはHIVgp120の固定能によって評価した。
【0067】
CD4のクローニング、同一タイプのプロトコルの使用:
1.CD4遺伝子を含むpGEM−Tプラスミドに6つのヒスチジンタッグを加えた。ATG(+1)から出発して、Bsu361サイトは、位置1087にあり、Stop遺伝暗号は、位置1375にある。
2.C−末端に6つのヒスチジンタッグを加えたCD4遺伝子を、BgI II−bglIによって、pGEMAcI16T伝達ベクターのポリエドリン(polyedrine)のプロモータの下流に導入した。
3.pGEMAcI16T CD4−6HIS伝達ベクターを、AcSLP10ウイルスのDNAとともに、昆虫(Autographa californica)のSf9細胞に共移入した。
4.CD4−6HISが、上記細胞の表面に発現された。上記CCR5−6HISの密度をスキャッチャード(Cahoreauら、1992,Biochimie,74,1053-1065))によって評価した。
5.上記受容体の機能特徴を、上記細胞に対するウイルスまたはHIVgp120の固定能によって評価した。
【0068】
CD4およびCCR5のダブル組換え体の発現:
1.CCR5−6HIS遺伝子およびCD4−6HIS遺伝子を、それぞれ、ベクターp119およびpGEMAcI16Tにおいてクローニングした。
2.p10プロモータおよびCD4−6HISの監視下(仏controle)のCCR5−6HISの発現をポリエドリンのプロモータの監視下で実施した。
3.2つの伝達ベクターを、AcSLP10ウイルスのDNAとともに、昆虫(Autographa californica)のSf9細胞に共移入した。
4.かくして、CCR5−6HISおよびCD4−6HIS対の等割合のダブル組換え体を表面に発現するSf9細胞が得られた。
【0069】
CCR5およびCD4に富んだ細胞膜の精製および対応するプレテオリポソームの調製
かくして、Sf9細胞膜から、下記を含むリポソーム内に受容体を再構成できる:
1.CCR5のみ,
2.CD4のみ,
3,CCR5およびCD4を個別に発現する細胞から選択した割合のCCR5およびCD4,
4.同量のCCR5およびCD4を同時に発現する細胞から選択した割合のCCR5およびCD4。
HIVの共受容体と融合するHIVエンベロープを調製し、次いで、固定剤(例えば、パラホルアルデヒドまたはグルタルアルデヒド)によって融合を停止し、huCD4/huCCR5トランスジェニックマウスまたはマカックモデルまたは他の真猿類に上記免疫性対を注射した。結果に依存して、上記製剤をヒトに注射できる。
CXCR4について同一の系を用意した。
【0070】
プロテオリポソーム中にトランスメンブランタンパク質を再構成するための戦略
Rigaudら(1988,Biochemistry,27、2677-2688),Paternostreら(Biochemistry 1988,27,2668-2677)およびGaymardら(J.Biol.Chem.1996,271,22863-22870)が誘導した方法にもとづきプロテオリポソームを得るため、受容体CCR5(またはCXCR4)および/またはCD4を超発現(仏surrexpriment、英overexpress)するAutographa californicaのSf9細胞を適切な洗剤によって消化した。
【0071】
CCR5および/またはCD4の機能性の評価
1.Sf9細胞の表面に発現された場合
a)FACSおよび共焦(仏confocale)顕微鏡によって解析した細胞表面の受容体の存在:
I.特殊な抗−CD4または抗−CCR5抗体による
II.特殊抗体によってマーキングされたgp120による
III.変異したまたは変異してないエンベロープを担持するHIV−1による
IV.第1に、Sf9細胞の表面における受容体の機能性を特徴づけ、スキャッチャード(Cahoreauら、既述)によって、細胞膜の脂質(仏lipidique)状態が認められる細胞毎に分子数を定量する。
b)Robert Blumenthalの誘導した方法(NIH,個人的コミニュケーシュン,2000)およびVidalらの誘導した方法(1996,J.Biol.Chem.270,17823-17829)による融合の特殊蛍光の共焦解析
I.(場合によっては変異した)HIV−1エンベロープを発現する細胞との接触後
II.HIV−1(または場合によっては変異したエンベロープを担持するプソイドタイプ・ウイルス)との接触後
III.ウイルスプソイド粒子による。
2.対応するプレテオリポソームにおいて
a.上記方法による特殊蛍光の共焦解析
b.エネルギ伝達の他の方法(FRET:fluoresecnce resonance energy transfer(Mattjusら,1999,Anal.Biochem.268,297-304)
【0072】
CCR−5,C−末端の6つのヒスチジン残渣の導入
1.CCR5についてEcoRIサイトとTGAサイトとの間のC−末端領域のPCRによる増強;
【化1】
Bac−CCR5:原プラスミドの変異したフラグメントの再組込みのために(遺伝暗号の変性(仏degenerescence)によって形成された)StulサイトとXbalサイトの上記オリゴヌクレオチドへの導入。
【化2】
増強されたフラグメントEcoRI−XbalをEcoRI−XbalのベクターpUC中でクローニングし、次いで、シークエンス化した。次いで、変異したフラグメントをEcoRI−Xbal原プラスミド中に再挿入した。
【0093】
2.CCR5のC−末端の下流への6つのヒスチジン遺伝暗号の導入
このように改質したプラスミドをStulおよびXbaによってカットし、次いで、上記のStul−Xbal DNAフラグメントと結合した。このフラグメントは、6つのヒスチジン遺伝暗号および1つのStop遺伝暗号TAAを与える。
【化3】
中間体pUCベクターに適合したオリゴヌクレオチドをクローニングし、かくして、シークエンスを検証できるよう、EcoRIサイトを上流に加えた。
【0073】
CD4の改質(modification)およびクローニング
1)CD4遺伝子を含むpGEM−TプラスミドのC−末端領域のシークエンス化
PCR*段階後、プラスミドのC−末端領域をシークエンス化によって検証した。
2)CD4のC−末端への6つのヒスチジン残渣の添加:
1)(ポリリンカー中の)Bsu361−Banim領域のPCRによる増強
PCRのオリゴヌクレオチド:
【化4】
【0074】
HIV−1エンベロープを発現する細胞のカルセインによるマーキング
試薬:
−細胞培地
−カルセインAM(Molecular Probe,INC)1μg/ml(−2.5mM)(カルセイン50μg/DMSO20μl,−20℃に保存)
−DMSO(ジメチルスルホキシド)
−RPMIまたはDMEM
−PBS pH7.4(Gibco BRLのDulb PBS)
−IEC Central MO4Rによる遠心分離
方法:
1.フラスコ内の細胞の計数。
2.1000rpmで5min遠心分離。
3.媒体5ml中への細胞の懸濁(例えば、細胞0.5×106/ml)。
4.カルセイン1μl/細胞5ml(約2.5mmolカルセイン)の添加。
5.良好な混合を達成するための渦流(vortex)
6.遮光状態でCO25−7%中で37℃において45minインキュベーション。
7.1000rpmで5min遠心分離。
8.媒体(またはPBS)10mlで2回洗浄。
9.媒体(またはPBS)5ml中にまたは細胞0.5×106/mlの濃度で細胞の懸濁。
10.遮光状態でCO25−7%中で37℃において30minインキュベーション。
11.媒体(またはPBS)10mlで2回洗浄。
12.媒体(またはPBS)5ml中にまたは細胞0.5〜1×106/渦流mlの濃度で細胞の懸濁。
【0075】
CMTMRによる標的細胞のマーキング
CMTMRは、生きている細胞膜を経て自由に拡散するクロロメチルの蛍光性誘導体である。細胞内で、僅かにチオ反応性のゾンデ(プローブ)は、グルタチオン−S−トランスフェラーゼにもとづき反応して、細胞膜を透過しない蛍光性着色付加生成物を生成する。
CMTMRによる細胞の着色によって、不動の各周辺領域、ERおよびGolgiでのタンパク質との反応から生ずる鮮明な蛍光が生じ、且つまた小さい融合気孔を経て拡散できる細胞質ゾル中の蛍光性グルタチオン付加生成物(PM〜600Da)に起因するより弱い蛍光が生ずる。
1.蛍光性細胞質ゾンデCMTMR(5−(((4−クロロメチル)べンゾイル)アミノ)テトラメチルローダミン)および(6−(((4−クロロメチル)べンゾイル)アミノ)テトラメチルローダミン)(Molecular Probe,cat#C-2927,ex/em541/565nm)をDMSOに10mMの濃度で溶解した。
10μlまたは20μlの分別量を採取し、−20℃に保存した。加熱によって不活性化したSVF10%(100μ/ペニシリンml,100μg/ストレプトマイシンml(D10))を補足したDMEMでCMTMRの希釈物(1:500)を調製した。
2.(微小ウエル上で)標的細胞から媒体を除去し、CMTMRの希釈溶液1mlを塗布した。37℃において45−60min試料のインキュベーションを行った。着色溶液を1mlのD10で置換し、更に15−30min、インキュベーションを続行した。
融合の実施
1.CMTMRでマーキングした標的細胞に、カルセインでマーキングしたエフェクター細胞(2ml)を加えた。37℃において3−5時間、2つの細胞集団のインキュベーションを行った。
2.インキュベーション終了後、媒体を1mlのD−PBSで置換し、40倍の油浸レンズで相および蛍光を撮影した。
カルセインで着色された細胞の観察のため、FITC(励起装置:BP470−490;プリズムDM505;伝送器:BA515−550)を使用し、CMTMRのためにローダミン(励起装置:BP530−550;プリズムDM570;伝送器:BA590)を使用した。かくして、着色剤の蛍光を観察する際に生ずるオーバフローが避けられた。各試料についてランダムに選択した6−10の異なるフィルタによって像を統合した。
3.ソフトウエアMetamorph(Universal Imaging Inc.)を使用して像を重畳させ、計数してデータを解析した。CMTMRについてプラスの全細胞数および2つの蛍光ゾンデについてプラスの全細胞数を計数した。マーキングした細胞が相互に重畳するが融合してないプラスの比率を区別するため、高光沢像を使用する。融合%は、下式にもとづき計算する:
融合%=100×[2つの着色剤についてプラスの細胞数]/[全標的細胞数]
【発明の名称】 ワクチンとして使用できる免疫性組成物
【特許請求の範囲】
【請求項1】 免疫性組成物であって、該免疫性組成物が、
・哺乳動物において標的細胞との結合および次の融合によって感染を誘起する感染性病原体の1つおよび/または複数の標的受容体を発現する、細胞、ベクターおよびリポソームからなる群から選択される第1手段を、上記標的受容体を識別する病原体の領域を少なくとも発現する第2手段とともに、該第1および第2手段との間で複合体を形成するよう第1,第2手段の相互作用を可能とする条件において、インキュベーションを行うことによって得られる調製体から生成され、
ここで前記第2手段は、
少なくとも1つの受容体に対する少なくとも1つの結合領域を担持するベクター(特に、ウイルスベクター)によってあらかじめ形質転換された細胞であるか、
少なくとも1つの標的受容体に対する少なくとも1つの結合領域を担持するウイルスベクターから構成されているか、
病原体を生成する感染した細胞であるか、感染性病原体から構成されているか、
gp120またはgp160エンベロープタンパク質の少なくとも保存領域を含むウイルスベクターによってあらかじめ形質転換された細胞から構成されているか、このようなウイルスベクターから構成されているか、
HIVを生成する感染した細胞であるか、HIVウイルス自体から構成されているか、または、
自然の形または組換えた形のgp120またはgp160HIVエンベロープタンパク質から構成されているか、この種のタンパク質の少なくとも保存領域から構成され、
・上記インキュベーション段階は、融合段階に対応する複合体を生ずるような期間に従って遂行され、
・生成した複合体を固定剤と、抗体が形成されるべきエピトープの暴露およびコンホメーションによって複合体を固定するような期間にわたって接触させ、
・上記第1,第2手段が、哺乳動物に許容されることを特徴とする、免疫性組成物。
【請求項2】 第1手段が、哺乳動物の自家移植細胞、および、特に、ワクチンを投与すべき患者から採取したヒトの健全細胞であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
【請求項3】 第1手段が、表面に1つまたは複数の標的受容体を発現するベクターであることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
【請求項4】 第1手段が、表面に1つまたは複数の標的受容体を担持するリポソーム、特に、請求項3に定義の如きベクターであることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
【請求項5】 上記病原体が、ウイルス、特に、レトロウイルス、バクテリア、ミコバクテリアまたは寄生虫(例えば、Plasmodium sp,Leishmania sp,Trypanosoma cruziおよびTrypanosoma brucei)であることを特徴とする請求項1−4の1つに記載の組成物。
【請求項6】 病原体が、HIVであることを特徴とする請求項5に記載の組成物。
【請求項7】 上記調製体が、CD4受容体および/またはHIV共受容体を発現する第1手段を、gp120またはgp160エンベロープタンパク質の少なくとも保存領域を発現する第2手段とともにインキュベーションを行うことによって得られることを特徴とする請求項1−4の1つに記載の組成物。
【請求項8】 使用した第1手段が、所望の相互作用のために十分な量のCD4受容体および/またはHIV共受容体を発現するよう刺激された哺乳動物の自家移植細胞から構成されていることを特徴とする請求項7に記載の組成物。
【請求項9】 第1手段が、表面にCD4および/またはHIV共受容体を発現するウイルスベクター、例えば、バキュロウイルス、セムリキ森林熱ウイルスまたは更には酵母(例えば、Saccharomyces cerevisae)であることを特徴とする請求項7に記載の組成物。
【請求項10】 第1手段が、表面にCD4受容体および/またはHIV共受容体を発現するリポソームであり、上記発現がウイルスベクターによって行われることを特徴とする請求項7に記載の組成物。
【請求項11】 HIV共受容体の1つが、モノクロナール抗体で置換されていることを特徴とする請求項7−10の1つに記載の組成物。
【請求項12】 該組成物が、第1手段としての可溶性のCD4と、第2手段としての、場合によっては組換えられた形の可溶性のgp120とを含み、共受容体に固定されるgp120のゾーンに対して向けられるモノクロナール抗体と共に含むことを特徴とする請求項11に記載の組成物。
【請求項13】 調製体が、インキュベーション後、アルジドリチオール−2で固定されていることを特徴とする請求項1−12の1つに記載の組成物。
【請求項14】 請求項1−13の1つに記載の組成物に対して形成された、新規の製品としての血清および抗体。
【請求項15】 哺乳動物への投与のための、感染性病理因子に対するワクチン組成物において、該組成物が、請求項1−13の1つに記載の有効量の免疫組成物を、哺乳動物への投与のために許容される不活性ビヒクルと共に、場合によっては更にアジュバントと共に、含むことを特徴とするワクチン組成物。
【0001】
【発明の技術分野】
本発明は、特に、哺乳動物において、感染性病理因子に対して、特に、ワクチンとして使用できる免疫性組成物に関する。
【0002】
本発明にもとづき標的病理因子は、細胞依存性タイプであり、即ち、感染プロセスが、哺乳動物の標的細胞に対する病原体の結合(および、場合によっては付随する融合)の後で進展する。
【0003】
【従来の技術】
病原体(agents pathogenes)によって誘起される感染時に上記病原体の若干の領域によって果たされる主要な役割は公知である。
【0004】
従って、例えば、HIVに関して、多くの研究において、標的細胞の受容体(CD4受容体および化学反応性受容体(例えば、CCR5およびCXCR4))との相互作用に関連する領域がウイルスエンベロープの保存領域であることが判明している。
【0005】
上記領域に対する抗体の形成には、現在まで、重要なエピトープへのアクセスの問題がある。複雑な相互作用および構造変化が、標的細胞に対するウイルスの結合および以降の融合の間に起こり、その結果、融合領域のエピトープへのアクセスが阻止され、追加暴露時間の極めて短い標的細胞との相互作用に直接に関連する細胞の近傍領域のエピトープへのアクセスが困難となる。
【0006】
Science,vol.283,15.01.1999に記載のLaCasseらの実験システムによって、マウスにおいて、HIVの感染性分離体(仏isolats、英isolates)に対して中和作用を有する抗体の形成が達成され、従って、対応して、上記エピトープへのある程度のアクセス性が達成されると云える。
【0007】
提案のシステムは、HIV−1(P168)の1次分離体の機能エンベロープを発現するよう改質した真猿類線維芽細胞腫をCD4受容体およびCCR5共受容体を発現するヒトの神経芽細胞腫と融合し、次いで、融合期間の4−5時間後に、形成された複合体をホルムアルデヒドで固定することによって得られる。マウスに関する実験において、この種の複合体は、著しく多種類のサブタイプに起因するHIVの感染性分離体に対して中和作用を有する抗体を形成できるということが判明した。
【0008】
しかしながら、この種のシステムは、免疫性複合体を形成する細胞集団の潜在的危険性を考慮してヒトには使用できない。
【0009】
更に、システム生成のために使用される条件は、エピトープのコンホメーションの維持および大きい当該領域に対するアクセスを保証しない。
【0010】
本発明者は、融合の進展および固定実施条件の制御によって、融合に関与するエピトープの近傍にあるエピトープを含む当該のエピトープが特に十分に暴露され且つその自然のコンホメーションに保持されることになる段階において複合体を得た。さて、この種の複合体において実証されている免疫性質は、複合体調製のために適切な製品を使用した場合にヒトに使用できるという著しい利点を有するワクチンの生成のための選択優位性をなす。
【0011】
この種のシステムは、有利なことには、標的細胞との結合段階および、場合によっては、次の融合段階を含む感染プロセスを有するすべてのタイプの病原体に一般的に適用できる。
【0012】
【発明の開示】
従って、本発明の課題は、細胞感染に依存する感染性病理因子に対して、哺乳動物に使用できる免疫性組成物およびワクチン組成物を提供することにある。
【0013】
本発明は、更に、上記組成物に使用される新規の製品としての免疫性複合体、および標的細胞との融合に関連する細胞の近傍の、しかも、直近の病原体の領域のエピトープに対して形成される抗体を意図する。
【0014】
本発明に係る免疫性組成物は、該組成物が、
・上記の如き感染性病原体の1つおよび/または複数の標的受容体を発現する第1手段を、上記標的を認識する病原体の領域を少なくとも発現する第2手段とともに、複合体を形成するよう第1,第2手段の相互作用を可能とする条件において、インキュベーションを行うことによって得られる調製体から生成され、
・上記インキュベーション段階は、異なる融合段階に対応する複合体を生ずるよう異なる期間(duree)に従って(それゆえ新たに脱マスクされたエビトープの暴露およびコンホメーションによって)遂行され、
・抗体の形成が望ましいエピトープ(すなわち形成されるべき抗体に対するエピトープ)の異なる暴露およびコンホメーションによって複合体を固定するよう、生成した複合体を固定剤(仏agent fixateur、英binding agent)と異なる期間にわたって接触させ、
・上記第1,第2手段が、哺乳動物に許容される(仏tolerer、英tolerate)ことを特徴とする。
【0015】
本発明の実施例にもとづき、第1手段は、哺乳動物の自家移植(autologues)細胞である。ワクチンを投与すべき患者から採取した健全細胞、例えば、ヒトの特に全PBMC,リンパ細胞または分離されたマクロファージが対象である。
【0016】
上記細胞は、必要あれば、所望の相互作用に必要な十分量の1つまたは複数の受容体を発現するよう刺激される。
【0017】
本発明の他の実施例にもとづき、上記第1手段は、表面に1つまたは複数の標的受容体を発現するベクターである。この種のベクターは、例えば、バキュロウイルス、セムリキ森林熱ウイルス(SFV)または更には酵母(例えば、Saccharomyces cerevisae)を含む。
【0018】
本発明の更に他の実施例にもとづき、第1手段は、正しく表現され、従って、標的細胞を模倣する1つまたは複数の標的受容体を表面に担持するリポソームである。
【0019】
(1つまたは複数の通路を有する)標的トランスメンブラン受容体は、昆虫、酵母または哺乳動物の細胞表面(106−107/細胞)に発現ベクターにもとづき多量に発現された受容体から生じたリポソーム内に含まれている。リポソームへの細胞受容体の通過は、細胞膜の分離後、Rigaudのプロトコル(以下の引用参照)に従う適切な洗剤(detergent)によるその処理後、且つ適切な膜内におけるその封入(inclusion)後に行われる。
【0020】
本発明にもとづき、使用した第2手段は、標的細胞と結合でき且つ上記細胞と融合できる感染性病原体の領域であって少なくともこの領域を発現する手段である。
【0021】
本発明にもとづき使用する第2手段は、更に、少なくとも1つの標的受容体に対する少なくとも1つの結合領域を担持するベクターによってあらかじめ形質転換された細胞で構成される。上記の如きウイルスベクター、即ち、バキュロウイルス、SFVまたは、更に、酵母(例えば、Saccharomyces cerevisae)が有利である。
【0022】
変更例にもとづき、第2手段は、ウイルスベクター自体から構成される。
【0023】
他の変形例にもとづき、第2手段は、病原体を生成する感染した細胞であるか、感染性病原体自体から構成されている。
【0024】
上記病原体は、ウイルス、特に、レトロウイルス、バクテリア、ミコバクテリアまたは寄生虫(例えば、Plasmodium sp,Leishmania sp,Trypanosoma cruziおよびTrypanosoma brucei)であってよい。
【0025】
本発明は、HIVの場合に特に有用である。この用語は、ヒトまたは動物の各種株の分離体および自然のまたは組換えた、場合によっては、変異したエンベロープを有するウイルスを定義するために、詳細な説明および請求項で使用した。
【0026】
従って、本発明は、特に、CD4受容体および/またはHIV共受容体を発現する第1手段を、gp120またはgp160エンベロープタンパク質の少なくとも保存領域を発現する第2手段とともにインキュベーションを行うことによって上記調製体を調製した免疫性組成物を対象とする。
【0027】
詳細な説明および請求項で使用した如き表現“エンベロープ・タンパク質”は、天然タンパク質および当業者に周知の組換えたタンパク質または変異したタンパク質を含む。変異したタンパク質は、標的受容体との融合後に生成される抗体によって認識されるエンベロープ・サイトを同定できるという利点を有する。
【0028】
この種の組成物の場合、使用した第1手段は、上記の如き哺乳動物の自家移植細胞から構成されている。上記細胞は、所望の相互作用のために十分な量のCD4受容体および/またはCD4共受容体(例えば、CCR5,CXCR4,バンド3タンパク質または他のトランスメンブラン・タンパク質)を発現するよう刺激される。刺激は、例えば、PHAおよび/またはIL2によって行う。
【0029】
変更例にもとづき、第1手段は、表面に、CD4および/またはHIV共受容体を発現するウイルスベクターである。上記の如く、この種のベクターは、バキュロウイルス、SFVまたは更には酵母(例えば、Saccharomyces cerevisae)を含む。
【0030】
更に他の変更例の場合、第1手段は、上述したように、CD4受容体および/またはHIV共受容体を表面に発現するリポソームである。従って、上記リポソームは、CD4受容体および/またはHIV共受容体を含むことができる。
【0031】
有利には上記第1手段を含むこの種の組成物の場合、使用する第2手段は、gp120またはgp160エンベロープ・タンパク質の少なくとも保存領域を発現する。
【0032】
上記第2手段は、HIVのエンベロープ・ウイルスベクターによってあらかじめ形質転換された細胞、または、gp120またはgp160タンパク質の少なくとも保存領域から構成される。上記の如きウイルスベクターが有利である。
【0033】
変更例にもとづき、第2手段は、ウイルスベクター自体から構成される。
【0034】
他の変更例の場合、第2手段は、HIVを生成する感染した細胞であるか、HIVウイルス自体から構成されている。1次分離体から得られる紡錘形(英fusogenic)ウイルスを使用するのが有利である。
【0035】
ここで付言するが、本発明にもとづき、gp120またはgp160タンパク質またはgp120またはgp160タンパク質の少なくとも保存領域を含むタンパク質は、自然の形または組換えた形または変異した形である。
【0036】
上記第2手段は、この種のタンパク質から構成され、従って、場合によっては組換えた形の可溶性のgp120モノマーまたは、同じく場合によっては組換えた形のgp120またはgp160オリゴマーであれば有利である。更に、これらは少なくとも保存領域を含む上記タンパク質の一部であってもよい。
【0037】
本発明の有利な実施例の場合、第2手段は、抗共受容体性モノクロナール抗体を含む。例えば、モノクロナール抗体17b,48dまたはCG10が対象となる。この構成(disposition)によって、gp120の共受容体に対する結合サイト(共受容体がgp120に結合しているサイト)の近傍にある当該のエピトープにアクセスできる。
【0038】
このタイプの好ましい組成物は、分子の形であり、第1手段としての可溶性のgp120モノマーと、第2手段としての可溶性のCD4と、上記の如きモノクロナール抗体またはこの種の抗体のFabフラグメント(断片)とを含む。
【0039】
第1,第2手段のインキュベーションは、第1手段が第2手段との融合プロセスに関与するような複合体を形成するよう実施される。
【0040】
上記工程を異なる期間にわたって実施するのが有利であり、かくして、各種の融合段階を実現でき、動物実験によって、所望の免疫性に関してより良い結果を与える段階を選択できる。
【0041】
概ね、15分間〜5時間の期間で操作する。
【0042】
上記の各段階のコンホメーションは、当該のエピトープを有意に変性することなく融合を停止できる試薬の添加によって固定される。
【0043】
これに関して特に好ましい固定剤は、2,2´−ジチオピリシン(アルジドリチオール(aldidrithiol)−2、略してAT−2と呼ぶ)から構成される。
【0044】
研究応用を意図する場合は特に、他の固定剤(例えば、ホルモール)を使用できる。
【0045】
固定は、異なる期間において実施され、従って、存在するエピトープの不動化に関する固定反応速度論(cinetique)作用の効果を検討できる。
【0046】
得られた調製体は、回収、洗浄し、適切な緩衝溶液中に懸濁させる。
【0047】
次いで、動物について、より良い免疫応答を誘起するための、かつ感染を阻止する抗体を生成するためのより良い融合固定時点を評価する。
【0048】
本発明は、融合固定工程から得られる、新規の製品としての抗原性複合体を意図する。
【0049】
特に結晶化した形の上記複合体は、有利な態様で、エンベロープのgp120および/またはgp41の相互作用サイトおよび上記サイトの直近の領域を検討し、明示するために、有利に使用できる。
【0050】
上記の免疫性組成物の調製法は、同じく、本発明の枠内にある。この方法は、上記第1,第2手段の使用と、上記の如きその融合およびその固定とからなる。
【0051】
本発明の組成物の免疫性の検討によって、その強い免疫能を証明できる。
【0052】
従って、CD4+,CXCR5+トランスジェニックマウスまたはウサギに上記組成物を投与した後に採取した血清は、抗体の高い比率(含有量)を示した。
【0053】
上記血清および上記血清から調製した抗体は、従来の技術によって精製され、本発明の部分をなす。
【0054】
従って、上記抗体は、抗原抗体反応にもとづき、感染性病原体を識別でき、かくして、その感染能を阻止できることを特徴とする。
【0055】
哺乳動物についてインビボで実施した実験から明らかな如く、精製した血清および抗体は、HIVの1次分離体の大きい(広範な)スペクトルの感染性を阻止できる。
【0056】
従って、本発明は、場合によってはアジュバントないしは添加剤と組合せた、哺乳動物に投与できる不活性のビヒクルを含む、上記の如き有効量の免疫性組成物を含むことを特徴とするワクチン組成物を意図する。
【0057】
ワクチンを投与すべき哺乳動物の器官の免疫反応を増進できるアジュバントとして、無機アジュバント(例えば、リン酸アルミニウム)、油性アジュバント(例えば、不完全フロインドアジュバント)、バクテリア源アジュバント(例えば、完全フロインドアジュバント)を挙げる。特に好ましいアジュバントは、アジュバントRibiからなる。
【0058】
ワクチン組成物は、注射によってまたは経口で投与し、注射の3ヶ月後に追加投与する。
【0059】
ワクチン組成物は、感染性病原体の抗原に関して宿主に免疫を与えることができるプロトコルにもとづき十分量だけ投与する。
【0060】
本発明の他の特徴および利点は、下記の実施例から明らかであろう:
【0061】
【発明の実施の形態】
細胞性免疫組成物の調製
一方では、ワクチンを投与すべき患者から採取され、JVI 1998,71:8273−8280のRileyらの方法にもとづき3−6日間PMA/IL2で励起(stimulation)した後CD4/CCR5およびCXCR4を発現するヒトの自家移植細胞を使用し、他方では、HIV−1の1次分離体またはこの種の分離体によって感染された細胞を使用した。
それぞれ15,30,45,60,120,180,240および300分間の各期間にわたって37℃においてインキュベーションを行うため、これら2つの集団を各ペトリボックスに分配した。各実験のため、3×106〜108の自家移植細胞および、例えば、HIVの2つの共受容体CXCR4およびCCR5を利用するエイズ・リサーチ・アンド・リファレンス・プログラム,NIH(EUA)から得た1次分離体92HT593またはACH168.10を使用した。
所定の期間の終了後、AT−2を600−1000μmの割合でPBS溶液として加えた。固定は、4℃において、Rossioら(JVI,1998,72,7992参照)が推奨している如き時間、即ち、1−12時間にわたって実施した。−80℃で保存するため、形成された細胞複合体をPBS(リン酸緩衝溶液)で洗浄、回収し、106〜108細胞/0,1mlの割合でPBS/(DM50 10%)中に懸濁させた。
凍結した病原体を解凍し、複数回洗浄し、次いで、同量のアジュバント、例えば、Ribi(R−700またはR−730)を加えた。
【0062】
ウイルスベクターを含む免疫性組成物の調製
実施例1と同様に操作した。但し、一方では、CD4およびCCR5受容体および/またはCXCR4を表面に担持するバキュロウイルス系を使用し,他方では、gp120モノマーまたはgp120オリゴマーおよびgp41オリゴマーを担持する疱瘡ウイルスまたはセムリキ森林ウイルスを使用した。換言すれば、それ自体の膜内にタンパク質を発現できるバキュロウイルス系を使用した(Boublickら、Biotechnology,1995,13:1079-84)。
【0063】
リポソーム・ベースの免疫性組成物の調製
実施例1と同様に操作した。但し、CD4およびCCR5および/またはCXCR4を表面に担持するリポソームを使用した。上記リポソームの調製は、機能メンブランタンパク質またはトランスメンブランタンパク質を担持するリポソームを記載したRigaudらの情報(Biochim.Acta Phys.1995,1231:223-246またはPitardらの情報(Eur.J.Biochem.1996,235,3769-3778参照)に依拠した。これらを融合のため、HIV−1エンベロープまたはHIV−2エンベロープとともにインキュベーションを行った。異なる組換えエンベロープを含むHIVウイルス(プソイドタイプの補完ウイルスの利用)またはHIV組換えエンベロープを担持するウイルスベクターが対象となる。リポソームへの細胞膜のトランスメンブラン受容体の通過のために、細胞当り106−107ヶの受容体コピーを得ることができる発現性の強いベクター(例えば、バキュロウイルスまたはSaccharomyces cerevisae)を用いた。
【0064】
HIV−1の感染に対抗して哺乳動物に投与されるワクチン調製体
実施例3の免疫性組成物を使用した。この場合、あらかじめ、上記組成物に対して、その抗体応答形成能を評価するため動物実験を行った。この組成物をPBS中で複数回洗浄し、生理学的血清中に懸濁させ、次いで、上記組成物にアジュバントとしてRibiを添加した。
上記調製体を上記動物(ハツカネズミ、サル、場合によっては、ヒト)に0,05ml−1mlの割合で注射した。更に4−6ヶ月後、追加注射を行った。
【0065】
昆虫細胞表面におけるCCR5共受容体および/またはCD4受容体のクローニングおよび発現
【0066】
CCR5/6ヒスチジンのクローニングおよびバキュロウイルスの発現
1.pcDNA3 CCR5は、ヒトのCCR5の完全なシークエンスを含む(遺伝子バンクのアクセスナンバー:NM000579)。PCRによってEco−RIサイトとTGAサイトとの間のC−末端領域を増強した。ATG(+10)から出発して、EcoRIサイトは、位置793にあり、Stop遺伝暗号は、位置1066にある。
2.シークエンス化のため、上記フラグメントをプラスミドpUC18においてクローニングし、次いで、フラグメントをEcoRI−XbalのpcDNA3CCR5に再挿入した。
3.かくして、プラスミドpcDNA3C CR5を改質し、pcDNA3 CCR5−6HISとした。
4.BamHI−BamHIをカットすることによってpcDNA3から遺伝子CCR5およびC−末端のその6HISタッグを抽出した。
5.次いで、BgI II−bgl Iによって、プロモータp10の下流(仏aval)において遺伝子CCR5−6HISを伝達ベクター(バキュロ)p119に導入した。
6.伝達ベクターp119にCCR5−6HIS遺伝子を添加した後、上記伝達ベクターをウイルスAcSLP10のDNAとともに昆虫(Autographa californica)のSf9細胞に共移入した。
7.CCR5−6HISが、上記細胞の表面に発現された。上記CCR5−6HISの密度をスキャッチャード(REF)によって評価した。
8.上記受容体の機能特徴を、上記細胞に対するウイルスHIVまたはHIVgp120の固定能によって評価した。
【0067】
CD4のクローニング、同一タイプのプロトコルの使用:
1.CD4遺伝子を含むpGEM−Tプラスミドに6つのヒスチジンタッグを加えた。ATG(+1)から出発して、Bsu361サイトは、位置1087にあり、Stop遺伝暗号は、位置1375にある。
2.C−末端に6つのヒスチジンタッグを加えたCD4遺伝子を、BgI II−bglIによって、pGEMAcI16T伝達ベクターのポリエドリン(polyedrine)のプロモータの下流に導入した。
3.pGEMAcI16T CD4−6HIS伝達ベクターを、AcSLP10ウイルスのDNAとともに、昆虫(Autographa californica)のSf9細胞に共移入した。
4.CD4−6HISが、上記細胞の表面に発現された。上記CCR5−6HISの密度をスキャッチャード(Cahoreauら、1992,Biochimie,74,1053-1065))によって評価した。
5.上記受容体の機能特徴を、上記細胞に対するウイルスまたはHIVgp120の固定能によって評価した。
【0068】
CD4およびCCR5のダブル組換え体の発現:
1.CCR5−6HIS遺伝子およびCD4−6HIS遺伝子を、それぞれ、ベクターp119およびpGEMAcI16Tにおいてクローニングした。
2.p10プロモータおよびCD4−6HISの監視下(仏controle)のCCR5−6HISの発現をポリエドリンのプロモータの監視下で実施した。
3.2つの伝達ベクターを、AcSLP10ウイルスのDNAとともに、昆虫(Autographa californica)のSf9細胞に共移入した。
4.かくして、CCR5−6HISおよびCD4−6HIS対の等割合のダブル組換え体を表面に発現するSf9細胞が得られた。
【0069】
CCR5およびCD4に富んだ細胞膜の精製および対応するプレテオリポソームの調製
かくして、Sf9細胞膜から、下記を含むリポソーム内に受容体を再構成できる:
1.CCR5のみ,
2.CD4のみ,
3,CCR5およびCD4を個別に発現する細胞から選択した割合のCCR5およびCD4,
4.同量のCCR5およびCD4を同時に発現する細胞から選択した割合のCCR5およびCD4。
HIVの共受容体と融合するHIVエンベロープを調製し、次いで、固定剤(例えば、パラホルアルデヒドまたはグルタルアルデヒド)によって融合を停止し、huCD4/huCCR5トランスジェニックマウスまたはマカックモデルまたは他の真猿類に上記免疫性対を注射した。結果に依存して、上記製剤をヒトに注射できる。
CXCR4について同一の系を用意した。
【0070】
プロテオリポソーム中にトランスメンブランタンパク質を再構成するための戦略
Rigaudら(1988,Biochemistry,27、2677-2688),Paternostreら(Biochemistry 1988,27,2668-2677)およびGaymardら(J.Biol.Chem.1996,271,22863-22870)が誘導した方法にもとづきプロテオリポソームを得るため、受容体CCR5(またはCXCR4)および/またはCD4を超発現(仏surrexpriment、英overexpress)するAutographa californicaのSf9細胞を適切な洗剤によって消化した。
【0071】
CCR5および/またはCD4の機能性の評価
1.Sf9細胞の表面に発現された場合
a)FACSおよび共焦(仏confocale)顕微鏡によって解析した細胞表面の受容体の存在:
I.特殊な抗−CD4または抗−CCR5抗体による
II.特殊抗体によってマーキングされたgp120による
III.変異したまたは変異してないエンベロープを担持するHIV−1による
IV.第1に、Sf9細胞の表面における受容体の機能性を特徴づけ、スキャッチャード(Cahoreauら、既述)によって、細胞膜の脂質(仏lipidique)状態が認められる細胞毎に分子数を定量する。
b)Robert Blumenthalの誘導した方法(NIH,個人的コミニュケーシュン,2000)およびVidalらの誘導した方法(1996,J.Biol.Chem.270,17823-17829)による融合の特殊蛍光の共焦解析
I.(場合によっては変異した)HIV−1エンベロープを発現する細胞との接触後
II.HIV−1(または場合によっては変異したエンベロープを担持するプソイドタイプ・ウイルス)との接触後
III.ウイルスプソイド粒子による。
2.対応するプレテオリポソームにおいて
a.上記方法による特殊蛍光の共焦解析
b.エネルギ伝達の他の方法(FRET:fluoresecnce resonance energy transfer(Mattjusら,1999,Anal.Biochem.268,297-304)
【0072】
CCR−5,C−末端の6つのヒスチジン残渣の導入
1.CCR5についてEcoRIサイトとTGAサイトとの間のC−末端領域のPCRによる増強;
【化1】
Bac−CCR5:原プラスミドの変異したフラグメントの再組込みのために(遺伝暗号の変性(仏degenerescence)によって形成された)StulサイトとXbalサイトの上記オリゴヌクレオチドへの導入。
【化2】
増強されたフラグメントEcoRI−XbalをEcoRI−XbalのベクターpUC中でクローニングし、次いで、シークエンス化した。次いで、変異したフラグメントをEcoRI−Xbal原プラスミド中に再挿入した。
【0093】
2.CCR5のC−末端の下流への6つのヒスチジン遺伝暗号の導入
このように改質したプラスミドをStulおよびXbaによってカットし、次いで、上記のStul−Xbal DNAフラグメントと結合した。このフラグメントは、6つのヒスチジン遺伝暗号および1つのStop遺伝暗号TAAを与える。
【化3】
中間体pUCベクターに適合したオリゴヌクレオチドをクローニングし、かくして、シークエンスを検証できるよう、EcoRIサイトを上流に加えた。
【0073】
CD4の改質(modification)およびクローニング
1)CD4遺伝子を含むpGEM−TプラスミドのC−末端領域のシークエンス化
PCR*段階後、プラスミドのC−末端領域をシークエンス化によって検証した。
2)CD4のC−末端への6つのヒスチジン残渣の添加:
1)(ポリリンカー中の)Bsu361−Banim領域のPCRによる増強
PCRのオリゴヌクレオチド:
【化4】
【0074】
HIV−1エンベロープを発現する細胞のカルセインによるマーキング
試薬:
−細胞培地
−カルセインAM(Molecular Probe,INC)1μg/ml(−2.5mM)(カルセイン50μg/DMSO20μl,−20℃に保存)
−DMSO(ジメチルスルホキシド)
−RPMIまたはDMEM
−PBS pH7.4(Gibco BRLのDulb PBS)
−IEC Central MO4Rによる遠心分離
方法:
1.フラスコ内の細胞の計数。
2.1000rpmで5min遠心分離。
3.媒体5ml中への細胞の懸濁(例えば、細胞0.5×106/ml)。
4.カルセイン1μl/細胞5ml(約2.5mmolカルセイン)の添加。
5.良好な混合を達成するための渦流(vortex)
6.遮光状態でCO25−7%中で37℃において45minインキュベーション。
7.1000rpmで5min遠心分離。
8.媒体(またはPBS)10mlで2回洗浄。
9.媒体(またはPBS)5ml中にまたは細胞0.5×106/mlの濃度で細胞の懸濁。
10.遮光状態でCO25−7%中で37℃において30minインキュベーション。
11.媒体(またはPBS)10mlで2回洗浄。
12.媒体(またはPBS)5ml中にまたは細胞0.5〜1×106/渦流mlの濃度で細胞の懸濁。
【0075】
CMTMRによる標的細胞のマーキング
CMTMRは、生きている細胞膜を経て自由に拡散するクロロメチルの蛍光性誘導体である。細胞内で、僅かにチオ反応性のゾンデ(プローブ)は、グルタチオン−S−トランスフェラーゼにもとづき反応して、細胞膜を透過しない蛍光性着色付加生成物を生成する。
CMTMRによる細胞の着色によって、不動の各周辺領域、ERおよびGolgiでのタンパク質との反応から生ずる鮮明な蛍光が生じ、且つまた小さい融合気孔を経て拡散できる細胞質ゾル中の蛍光性グルタチオン付加生成物(PM〜600Da)に起因するより弱い蛍光が生ずる。
1.蛍光性細胞質ゾンデCMTMR(5−(((4−クロロメチル)べンゾイル)アミノ)テトラメチルローダミン)および(6−(((4−クロロメチル)べンゾイル)アミノ)テトラメチルローダミン)(Molecular Probe,cat#C-2927,ex/em541/565nm)をDMSOに10mMの濃度で溶解した。
10μlまたは20μlの分別量を採取し、−20℃に保存した。加熱によって不活性化したSVF10%(100μ/ペニシリンml,100μg/ストレプトマイシンml(D10))を補足したDMEMでCMTMRの希釈物(1:500)を調製した。
2.(微小ウエル上で)標的細胞から媒体を除去し、CMTMRの希釈溶液1mlを塗布した。37℃において45−60min試料のインキュベーションを行った。着色溶液を1mlのD10で置換し、更に15−30min、インキュベーションを続行した。
融合の実施
1.CMTMRでマーキングした標的細胞に、カルセインでマーキングしたエフェクター細胞(2ml)を加えた。37℃において3−5時間、2つの細胞集団のインキュベーションを行った。
2.インキュベーション終了後、媒体を1mlのD−PBSで置換し、40倍の油浸レンズで相および蛍光を撮影した。
カルセインで着色された細胞の観察のため、FITC(励起装置:BP470−490;プリズムDM505;伝送器:BA515−550)を使用し、CMTMRのためにローダミン(励起装置:BP530−550;プリズムDM570;伝送器:BA590)を使用した。かくして、着色剤の蛍光を観察する際に生ずるオーバフローが避けられた。各試料についてランダムに選択した6−10の異なるフィルタによって像を統合した。
3.ソフトウエアMetamorph(Universal Imaging Inc.)を使用して像を重畳させ、計数してデータを解析した。CMTMRについてプラスの全細胞数および2つの蛍光ゾンデについてプラスの全細胞数を計数した。マーキングした細胞が相互に重畳するが融合してないプラスの比率を区別するため、高光沢像を使用する。融合%は、下式にもとづき計算する:
融合%=100×[2つの着色剤についてプラスの細胞数]/[全標的細胞数]
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