JP2004501647A - 野性型およびキメラのインフルエンザウイルス様粒子(vlp)のアセンブリー - Google Patents

野性型およびキメラのインフルエンザウイルス様粒子(vlp)のアセンブリー Download PDF

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Abstract

構造タンパク質HA、NA、M1およびM2を含んで成るインフルエンザウイルス様粒子(VLP)が記述される。M1ならびにHA、NaおよびM2のいずれか1種もしくは2種を含むVLPがそうであるように、M1単独を含有するVLPもまた生成される。HAもしくはNAの一部分もしくは全部が、キメラVLPを含んで成るようにインフルエンザウイルスにより産生されない異種部分により置き換えられるVLPがそうであるように、1種のインフルエンザサブタイプからのHAおよび異なるインフルエンザサブタイプからのNAを含むVLPもまた記述される。

Description

【0001】
(発明の分野)
本発明は、マトリックスタンパク質単独から構成されるインフルエンザウイルス様粒子に関し、また、インフルエンザの構造タンパク質のいずれかをさらに包含してよい。
【0002】
(発明の背景)
インフルエンザウイルスはA、BおよびCと呼称されるサブタイプよりなる。インフルエンザウイルスは該ウイルスの生活環に必要とされる10種のポリペプチドをコードする、セグメント化された一本の負鎖RNAゲノムを所有する。完全なゲノムの8個のRNAセグメントのそれぞれは、ヌクレオキャプシドタンパク質(NP)の複数のサブユニットでキャプシドで包まれ(encapsidated)、かつ、数分子の三量体のポリメラーゼ(PB1、PB2およびPAサブユニット)と会合されて、それによりリボ核タンパク質複合体(RNP)を形成する(参考文献一覧表見出し1)。マトリックスタンパク質(M1)の層がこれらの構造を取り巻いており、これはコアとウイルスエンベロープとの間の結合体としてはたらくようである。この宿主細胞由来のエンベロープは、2種の主要なウイルスにコードされる表面糖タンパク質、ヘマグルチニン(HA)およびノイラミニダーゼ(NA)、ならびにずっとより少量のグリコシル化されない小型のタンパク質M2で鋲をつけられる(studded)(1,2)。HA糖タンパク質はプロテアーゼにより切断されてHA1およびHA2を形成する。
【0003】
インフルエンザウイルスの感染は、シアル酸を含有する細胞レセプターへの表面のヘマグルチニンの付着により開始する。この最初のウイルスと細胞の相互作用は、レセプターに媒介されるエンドサイトーシスによる細胞中へのウイルス粒子の組込みを誘導する。エンドソームの低いpH条件下で、HAは、HA2の疎水性のNH末端ドメインおよびエンドソーム膜の相互作用を助長するコンホメーション変化を受け、膜融合、ならびにコアRNPおよびマトリックスタンパク質(M1)のサイトゾル中へのその後の放出をもたらす。完全なゲノムの転写および複製が起こる核にRNPが移る前に、RNPおよびマトリックスタンパク質の解離がサイトゾル中で起こる(3,4)。
【0004】
一次転写後に、新たに合成されたタンパク質がウイルスゲノムの複製を開始し、それは順に転写およびタンパク質合成を増大させる。ウイルスの生活環のこの時点で、表面糖タンパク質HAおよびNAは原形質膜の別個の領域に蓄積することを開始し、ここから新たにアセンブリーされたウイルスが放出されることができる。ウイルスのアセンブリーは、膜に固定されたタンパク質の細胞質および/もしくは膜貫通ドメインと、下にあるマトリックスタンパク質(M1)との間の何らかの種類の相互作用を介して開始すると想定され、それは順にRNPとの緊密な会合を維持する(5,6)。集合的に、HA、NA、M1およびM2は4種のウイルスにコードされる構造タンパク質を構成する。マトリックスタンパク質M1とRNP複合体との間の接触、ならびに8種のRNPの完全な組が成熟ビリオン粒子中に組込まれるようになる機構は、十分に明らかにされていない。構造成分間の特定の分子接触が、形態形成の過程がどのように開始しかつ成熟粒子のアセンブリーおよび宿主細胞の表面からの出芽の点まで進行するかを命令すると想定される。
【0005】
該過程の複雑さは:1)アセンブリーおよび出芽にどのウイルスタンパク質が必要とされるかの同定。2)アセンブリーおよび出芽過程を駆動する、表面と下にある成分との間のタンパク質−タンパク質および脂質−タンパク質相互作用の型。3)RNPがアセンブリー部位にもたらされ、粒子中に組込まれそして類似のセグメントから区別される機構。4)アセンブリーおよび出芽の相互作用および調節の性質および化学量論、のような論点を生じさせている。これらの事象の全部は複雑な細胞環境中で起こり、そこでは、若干の宿主分子がアセンブリーおよび出芽過程の進行を促進もしくは妨害するかもしれないかもしくはしないかもしれない。これは、順に、細胞のタンパク質が実際にウイルスのアセンブリーに関与しているかどうか、および、出芽された粒子の表面から非ウイルスタンパク質が一般にどのように排除されるかという論点につながる。
【0006】
多様な科のエンベロープをもつ(enveloped)RNAウイルスを用いて、これらの論点のいくつかを扱うために多数の研究が実施されているが(5);しかしながら、これらの論点の大部分はインフルエンザウイルスに関して解明されないままである。インフルエンザにいくぶん形態学的にかつ進化上関係する(ラブドウイルス科およびパラミクソウイルス科のような)セグメント化されないRNAウイルス科を用いた研究は、ラブドウイルス、水疱性口内炎ウイルス(VSV)のマトリックスタンパク質(M)が独力で膜粒子として細胞表面から分離する(出芽する)ことが可能であることを示した(7,8)。加えて、出芽におけるMタンパク質の重要性は、G表面タンパク質をコードする遺伝子の欠失を伴う狂犬病ウイルス(別のラブドウイルス)のコピーがなお形成されかつ感染した細胞から放出される(9)という事実においてもまた反映される。PIV−3(パラミクソウイルス)を用いたより最近の研究もまた、マトリックスタンパク質がヌクレオキャプシドタンパク質(NP)と一緒になってウイルス様構造に会合しそして細胞表面から出芽することが可能である(10)ことを示した。しかしながら、インフルエンザウイルスに関しては、セムリキ森林ウイルスのレプリコンを使用したこれら2種のタンパク質の発現は、これらのタンパク質間の会合もしくは膜小胞の出芽のいずれも示さなかった(11)。
【0007】
インフルエンザウイルスの逆遺伝(reverse genetics)を実施することは、構造成分間のタンパク質−タンパク質相互作用を検討するための有用な一アプローチであった。インフルエンザのアセンブリーにおける糖タンパク質の細胞質ドメインの重要性が最近研究され(12,13,14)、そして、HAの末端の欠失が粒子中へのその組込みならびに出芽の効率を低下させたが、しかしビリオンの形態に影響を及ぼさなかったことが示された。他方、欠失されたNA末端を伴うウイルスは糸状の形態を示し、そしてエンベロープ中へのNAの組込みが損なわれた。加えて、二重の欠失は、出芽の効率、ならびに感染性を低下させると思われ、そしてビリオンの形態学を変化させた(末端の欠失を伴うものおよび野性型ウイルスと識別可能であった)。二重の末端の欠失は出芽の効率およびウイルス粒子の形態に影響を及ぼすようであったとは言え、それらはビリオン粒子のアセンブリーおよび放出(exit)を完全には排除しなかった。これは、M1タンパク質がウイルスのアセンブリーおよび出芽を導くことが可能であることを示唆した(13)。
【0008】
同様に、マトリックスタンパク質と原形質膜との間で確立される相互作用は、ウイルスのアセンブリーおよび放出に決定的に重要であると思われる。しかしながら、この会合の物理的性質、すなわちマトリックスタンパク質が原形質膜中に完全に埋め込まれているのかもしくは静電的相互作用により単に付着されているのかどうかは解明されない論点である。この疑問を取り扱う最近の研究は、マトリックスおよび膜が静電的相互作用により会合されたことを強く示唆したが、しかし、ある量のM1が膜中に埋め込まれているかもしれないことを排除できなかった(15)。成熟ビリオンの構造中のM1およびM2タンパク質の重要な役割は、アミノ酸置換がこれらの分子のいずれか中に存在する場合に、粒子の球状もしくは糸状の形態に反映される(16)。
【0009】
ウイルス様粒子(VLP)は、免疫原性組成物中への包含のための潜在的な候補として、近年非常に興味深い主題であった。これは、VLPが、それらが所望の免疫応答を導き出すことができるようにそれらの天然のコンホメーションに十分類似したコンホメーションで表される1種もしくはそれ以上の表面タンパク質を含有するためである。同時に、VLPは、宿主中でウイルス子孫を生じさせるのに必要とされる遺伝物質の補足物を欠く。従って、野性型ウイルスと異なり、VLPは疾患の症状もしくは病状を伴う感染を引き起こすことができない。例えば、ロタウイルス(二本鎖RNAウイルス)の2もしくは3種のタンパク質がVLP中にアセンブリーされ、これは免疫応答を導き出した(17)。
【0010】
バキュロウイルス発現系は、二十面体構造に自己アセンブリーするエンベロープのないウイルスのVLPの形態形成およびアセンブリーを検討するために広範に使用されている(18,19,20,21)。同様に、レトロウイルス科の多様なメンバーのタンパク質gagおよび/もしくはenvの昆虫細胞中での発現もまた、エンベロープをもつウイルスのコア構造のアセンブリーおよび出芽を研究するのに使用されている(22,23,24,25)。
【0011】
インフルエンザのVLPを産生するバキュロウイルス発現系の能力を評価する必要性が存在する。とりわけ、VLPにアセンブリーすることができるインフルエンザウイルスタンパク質の最小数を同定しかつそれらのVLPの形態学および免疫原性を評価する必要性が存在する。
【0012】
(発明の要約)
従って、VLPにアセンブリーすることができるインフルエンザウイルスタンパク質の最小数を同定することが、本発明の一目的である。1種以上のサブタイプのインフルエンザウイルスからのタンパク質を含有するVLPを生成させることが、本発明のさらなる一目的である。異種の非インフルエンザ供給源からのタンパク質を含有するキメラVLPを生成させることが、本発明のなおさらなる一目的である。前述のVLPの1種もしくはそれ以上を含有する免疫原性および製薬学的組成物を処方することが、本発明のなお別の目的である。
【0013】
これらおよび下に論考されるところの本発明の他の目的は、最低1種のインフルエンザウイルスの構造タンパク質を含んで成るインフルエンザVLPのアセンブリーにより達成され、ここで前記VLPは常にM1を包含する。本発明の一態様において、VLPはM1(ヌクレオキャプシドタンパク質(NP)を組込んでもよい)のみを含有する。こうしたVLPは、M1をコードする組換えDNA分子を構築すること、前記組換えDNA分子で適する宿主細胞をトランスフェクト、感染もしくは別の方法で形質転換すること、M1の発現を可能にする条件下で該宿主細胞を培養し、その結果VLPがM1の発現後に細胞内でアセンブリーされること、および培養上清からVLPを精製することにより製造される。
【0014】
本発明の別の態様において、VLPは、HA、NAおよびM2よりなる群から選択されるインフルエンザの構造タンパク質の最低1種をさらに含んで成る。こうしたVLPは、M1ならびにHA、NAおよびM2の最低1種をコードする1種もしくはそれ以上の組換えDNA分子を構築すること、前記1種もしくはそれ以上の組換えDNA分子で適する宿主細胞をトランスフェクト、感染もしくは別の方法で形質転換すること、前記インフルエンザウイルスの構造タンパク質の発現を可能にする条件下で該宿主細胞を培養し、その結果VLPが構造タンパク質の発現後に細胞内でアセンブリーされること、ならびに培養上清からVLPを精製することにより製造される。M1のみ、もしくはM1ならびにHA、NAおよびM2の最低1種を含有するVLPは、インフルエンザウイルスにより引き起こされる感染に対し脊椎動物を免疫化するための免疫原性組成物として、希釈剤もしくは担体とともに処方される。
【0015】
本発明のなお別の態様において、異なるサブタイプのインフルエンザウイルスからの表面糖タンパク質を含有するVLPを製造することが望ましいかもしれない。1種のサブタイプからのHAおよび異なるサブタイプからのNAを含有するこうしたVLPは、それら2種のサブタイプのインフルエンザウイルスにより引き起こされる感染に対し脊椎動物を免疫化するための二価免疫原性組成物として、希釈剤もしくは担体とともに処方される。
【0016】
本発明のなお別の態様において、HAもしくはNAの一部分もしくは全部が、キメラVLPを含んで成るようにインフルエンザウイルスにより産生されない異種部分により置き換えられるVLPを製造することが望ましいかもしれない。こうした部分は、限定されるのもでないがペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質を挙げることができる。HAもしくはNAの一部分のみが置き換えられるべきである場合、HAもしくはNAをコードする組換えDNA分子中のDNA配列の一部分が、非インフルエンザのペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質をコードするDNA配列により置き換えられる。HAもしくはNA全体が置き換えられるべきである場合、HAもしくはNAをコードする組換えDNA分子中のDNA配列全体が、非インフルエンザのペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質をコードするDNA配列により置き換えられる。
【0017】
一局面において、こうした非インフルエンザのペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質は病原性微生物からである。これらのキメラVLPは、その病原性微生物により引き起こされる感染に対し脊椎動物を免疫化するための免疫原性組成物として、希釈剤もしくは担体とともに処方される。
【0018】
別の局面において、こうした非インフルエンザ部分は製薬学的に活性の部分である。これらのキメラVLPは、製薬学的組成物として希釈剤もしくは担体とともに処方され、そして前記こうした非インフルエンザ部分で脊椎動物を治療するために有効な量で投与される。
【0019】
なお別の局面において、VLPはRNPをアセンブリーかつパッケージングし、そして異種ヌクレオチド配列をさらに組込みかつ発現してよい。
【0020】
前述の免疫原性および製薬学的組成物のいずれも、アジュバントをさらに含んでよい。
【0021】
(発明の詳細な記述)
ウイルスに感染した細胞の表面からのエンベロープをもつウイルス粒子のアセンブリーおよび放出は、複雑かつ段階的な過程である。それは、ビリオン粒子のアセンブリーを開始するための、ウイルスにコードされるグリコシル化されたおよびグリコシル化されないタンパク質の原形質膜の別個の領域との協調した相互作用を必要とする。これらの成分に加え、ウイルスの遺伝物質を表すタンパク質でキャプシドで包まれた核酸もまた、形態形成過程(細胞表面からの成熟ビリオン粒子の分離もしくは出芽により完了する)を完了させるために構造中に組込まれる。完全なビリオン粒子のアセンブリーおよび最終的な放出における多様な構造成分の正確な分子相互作用および寄与は、十分に特徴づけられていない。
【0022】
本発明は、インフルエンザウイルスの構造タンパク質を発現した組換えベクターで感染させた細胞の表面からのインフルエンザウイルス様粒子(VLP)のアセンブリーおよび放出を記述する。多様な発現系がVLPの生成に適する。本発明は、インフルエンザウイルスの構造タンパク質を発現したバキュロウイルス組換え体で感染させた昆虫細胞を用いて例示される。
【0023】
インフルエンザウイルスのアセンブリーおよび出芽に必要とされる分子を定義するために、一連の単一の遺伝子および4部分からなる(4区画ruple)遺伝子のバキュロウイルス組換え体を構築した。該組換え体は、スポドプテラ フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)9(Sf9)細胞中で4種のインフルエンザ構造タンパク質(HA、NA、M1およびM2)を発現した。Sf9細胞は、SF21細胞系の派生物である昆虫細胞系である(ATCC受託番号CRL 1711)。全4種の構造タンパク質をコードする導入ベクターが記述されるとは言え、これら4種のタンパク質を集合的にコードする2ないし4種の導入ベクターの使用もまた本発明の範囲内にある。
【0024】
4部分からなる組換え体を得るために、インフルエンザA/Udorn/72(H3N2)株の4種の構造タンパク質をコードする単一のバキュロウイルス導入ベクターを、シャトルベクターのアプローチを使用して構築し、これは使用可能なプラスミドの大きさを減少させかつ制限部位の数を増大させることによりクローニングを助長した。最終的な導入ベクター中で、インフルエンザ遺伝子は、反対の方向の遺伝子の転写を駆動するよう配置されたバキュロウイルスプロモーターp10(NAおよびM2)ならびにポリへドリン(HAおよびM1)から下流に位置した(図1)。
【0025】
4部分からなる(HA、NA、M1およびM2)バキュロウイルス組換え体は、直鎖状にされたウイルスDNAおよび導入ベクターDNAでのSf9細胞の同時トランスフェクションにより得た。数個の組換えウイルスプラークを選択し、そして付加的な2回のプラークごとの単離によりさらに精製した。イムノブロットにより評価されるタンパク質発現のレベルに基づき、HA/Q28と呼称されるこの4部分からなる組換え導入ベクターを、後の実験での使用のため選択した。
【0026】
この構築物の1つの重要な特徴は、M1遺伝子上のドナーおよびアクセプターのスプライス部位がM1 mRNAのスプライシングを予防するよう突然変異されたことであった。さもなければ、M1 mRNAはM2 mRNAにスプライスされてM1タンパク質の低下されたレベルの発現をもたらしていたであろう。M2 DNAを独立遺伝子として該導入ベクターに導入した。
【0027】
これら4種のインフルエンザ構造タンパク質の発現が、4部分からなるバキュロウイルス組換え体HA/Q28に感染させたSf9昆虫細胞の表面からのインフルエンザのVLPのアセンブリーおよび出芽を駆動するのに十分であったかどうかを検討するために、培養上清をウェスタンブロットにより分析してM1およびHAタンパク質の存在を確かめた。培地を感染72時間後に収穫し、4000×gで30分間澄明にし、そしてその後、残存する懸濁された物質を200000×gで2時間の遠心分離により濃縮した。
【0028】
抗HA、M1およびM2モノクローナル抗体の組合せでプロービングされた、感染した細胞からの濃縮された上清のウェスタンブロット分析は、インフルエンザのHA、M1およびM2タンパク質の有意の発現を立証した(図3A)。HAタンパク質は、インフルエンザA/Udorn/72(H3N2)に感染したマジン−ダービー(Madin−Darby)イヌ腎(MDCK)細胞からのHAと異なるパターンで移動するようであり、これはこのタンパク質の多様なグリコシル化形態の反映かもしれない。他方、M1およびM2タンパク質の移動パターンは、MDCKのインフルエンザに感染した細胞中で発現されたものに類似であった(図3A、レーン1〜3)。NAタンパク質の発現は、HA、M1およびM2もまた認識したマウスポリクローナル抗体を用いるウェスタンブロットにより検出された(データは示されない)。
【0029】
下に論考される結果は、4種のインフルエンザ構造タンパク質の発現が、VLPのアセンブリーおよびSf9昆虫細胞の表面からの出芽に十分であることを立証する。これら4種のタンパク質に加えて、ヌクレオキャプシドタンパク質(NP)の発現は、NPタンパク質を粒子中に組込んだVLPの形成につながった。さらに、M1タンパク質単独の発現は、M1と共発現される場合にヌクレオキャプシドNPもまた組込む可能性があるVLPの放出を誘導した。加えて、4部分からなる組換え体中で水疱性口内炎ウイルスの完全長のGタンパク質もしくはハイブリッドHA/GのいずれかによりHA遺伝子を置き換えることは、キメラVLPのアセンブリーおよび放出を誘導した。これらのVLPの全部が、培地中へのVLPの分泌後に慣習的な精製手段により得られる。
【0030】
異種の非インフルエンザ糖タンパク質がインフルエンザのVLPの表面に組込まれる可能性があるかどうかを評価するために、2種の異なるキメラの4部分からなるバキュロウイルス組換え体を構築した。VSV−G/Qと呼称される第一のものは、インフルエンザHAタンパク質をコードするDNA配列を水疱性口内炎ウイルス(VSV)の完全長の糖タンパク質GをコードするDNA配列で置き換えた。VSV−G/HA−Qと呼称される第二のものは、VSV Gタンパク質の細胞外ドメイン(ectodomain)ならびにインフルエンザHAタンパク質の膜貫通ドメインおよび細胞質末端をコードするハイブリッドDNA配列を運搬した(図2を参照されたい)。双方の組換え体は、3種の構造的なインフルエンザウイルスタンパク質、M1、NAおよびM2の遺伝子を含有した。
【0031】
これらの構築物を、野性型インフルエンザのVLPと同一の特徴づけ研究にかけ、そして、結果は、いずれかの構築物へのSf9昆虫細胞の感染は、それらの表面上にVSV Gタンパク質を担持するインフルエンザ様粒子のアセンブリーおよび放出を指図したことを示した。これらの組換えウイルスの双方が、また培地中に分泌された4種のタンパク質(M1、M2、NAおよびVSV−G)の発現を駆動することが可能であった。
【0032】
VSV−G/Qに感染させたSf9細胞のウェスタンブロット分析は、VSV Gタンパク質、ならびにインフルエンザタンパク質M1およびM2が感染72時間後に発現されたことを示した(図3B)。さらに、感染した細胞の濃縮された上清は、VSV GならびにインフルエンザのM1およびM2に対する抗体でプロービングされた場合に陽性のウェスタンブロットを示した(図3B、レーン3)。
【0033】
VSV Gタンパク質についてたった今記述された方法は、生物学的目的の他の非インフルエンザ糖タンパク質のVLPの表面への組込み、ならびにインフルエンザウイルスにより産生されない部分の組込みに容易に応用可能である。こうした部分は、限定されるものでないがペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質を挙げることができる。下に論考されるとおり、こうしたVLPは、免疫原性組成物として、レセプター−リガンド相互作用の研究において、および/もしくは製薬学的組成物の一部としての非インフルエンザ部分の送達のための系として使用される。
【0034】
Sf9細胞中でのインフルエンザタンパク質の発現および細胞での局在化をさらに評価するために、プラーク精製されたバキュロウイルス組換え体HA/Q28に感染させた細胞の免疫蛍光分析を実施した。これらの実験は、間接的免疫蛍光により示されるとおり、4種のインフルエンザの構造タンパク質が発現されたことを示した(図4〜6)。抗HAおよび抗NA抗体を用いる二重染色実験は、これらの表面糖タンパク質がある程度の重なり合いを伴い感染した細胞の外周に局在したことを立証した(図5C)。これらの結果は、これらの主要な糖タンパク質が、感染した昆虫細胞の表面上の別個の領域に共局在したことを示唆し、これは哺乳動物細胞の天然のインフルエンザ感染で予想されるものに似ている。
【0035】
同様に、HAおよびM1のいずれかに対するモノクローナル抗体の混合物でのHA/Q28に感染させたSf9細胞の二重免疫蛍光染色は、表面タンパク質およびマトリックスM1が細胞膜の別個の領域に共局在するようであることを示した(図4C)。
【0036】
他方、M1−バキュロウイルス組換え体に感染させたSf9細胞の免疫蛍光は、M1タンパク質が主として感染した細胞の核に蓄積し、そして少量のみが細胞表面で可視化されたことを示した(データは示されない)。感染した細胞中のM1タンパク質の分布パターンは、M1が単一遺伝子として発現されようがHA、NAおよびM2と一緒に4部分からなる組換え体として発現されようが変わらないようである(図4)。加えて、M1およびNPの単一組換え体でのSf9細胞の同時感染は、M1もしくはNPいずれかの組換え体に個別に感染させたSf9細胞と比較して、細胞中でのこれらのタンパク質の再分配(redistribution)を示さなかった(データは示されない)。
【0037】
従って、感染した細胞のウェスタンブロットおよび免疫蛍光分析は、これら4種のタンパク質が細胞および細胞上清中に存在したのみならず、しかしまた原形質膜上の別個の領域にも共局在したことをはっきりと示した。これは、これらの構造タンパク質間の会合の可能性を示唆した。
【0038】
VSV−G/Q組換え体で感染させたSf9細胞の免疫蛍光研究は、VSV Gタンパク質が発現されるのみならず、しかしまた感染した細胞の表面にも蓄積するようであることを示した。
【0039】
免疫蛍光研究が、これらのタンパク質が細胞表面で共局在したことを示したため、これは、これら4種のウイルスタンパク質がVLPの形成および感染した細胞の表面からの放出を駆動するのに十分であったかどうかの評価に至った。具体的には、これらのタンパク質が細胞の損傷および死の結果として細胞から放出されたかどうかを検討するために、もしくは、それらが細胞表面から出芽したVLPとしてアセンブリーしたため、HA/Q28に感染させたSf9細胞からの濃縮された上清を、イオディキサノール(26)速度勾配遠心分離(200000×g、3.5時間)にかけた。個別に明記されるとおり、目的のタンパク質を含有する画分を20〜60%ショ糖勾配上での付加的な精製にかけた。
【0040】
収集された画分のウェスタンブロット分析は、HAおよびM1が勾配を通って共に移動して画分2でピーク濃度に達したことを示した(図8A、レーン2)。これらのタンパク質はまた、隣接する画分3および4、ならびに画分7および8中でも見出された(図8A)。これらのより下の画分(勾配の底部に向かって)中でのHAおよびM1の検出は、バキュロウイルスとのこれらのタンパク質の会合(これらの条件下で画分7および8中でバンドを形成する)によることがありそうであった(データは示されない)。
【0041】
VSV−G/HA−Q(キメラ)およびVSV−G/Q(完全長)構築物を用いて類似の実験を実施した。HA/Q28で観察されたとおり、イオディキサノール勾配の画分2は、ウェスタンブロット分析により示されたとおり、VSV GならびにインフルエンザのM1およびM2タンパク質を含有した(図8B、レーン2)。Sf9細胞を、HAの代わりに完全長のVSV−Gを運搬する4区画組換え体で感染させた場合、全部のプロービングされた(probed)タンパク質(VSV−G、M1およびM2)が、濃縮された上清ならびにイオディキサノール勾配の画分2および3の双方にもまた存在した(図3B、レーン3および図8B)。これらの結果は、4区画のVSV−G/HA−Q(キメラ)もしくはVSV−G/Q(完全長)のいずれかでのSf9細胞の感染が、それらの表面上にVSV Gタンパク質を担持するインフルエンザのVLPのアセンブリーおよび放出を導くことを示唆した。
【0042】
電子顕微鏡検査下で検査されたHA/Q28粒子のいくつかが検出可能な表面スパイクを示さなかった(下を参照されたい)という事実に鑑み、インフルエンザのマトリックスタンパク質は独力で小胞粒子のアセンブリーおよび放出を駆動するのに十分であるかどうかという疑問が現れた。この疑問を取り扱うため、Sf9昆虫細胞をM1バキュロウイルス組換え体に72時間感染させ、そして濃縮された培養上清を上述されたと同一の分析にかけた。イオディキサノール勾配の上清画分のイムノブロット分析は、マトリックスタンパク質が画分2および3中に濃縮された(HA/Q28に感染させたSf9細胞から放出されたVLPの移動パターンに類似する)ことを立証した(図9A)。
【0043】
マトリックスタンパク質(M1)が、核から細胞表面(ここでウイルスアセンブリーが起こる)へのリボ核タンパク質複合体(RNP)の輸送で重要な役割を演じているという強い証拠が存在する(3)。マトリックスとRNPとの間の会合は、NP、ビリオンRNAもしくは双方との接触により媒介される可能性がある。従って、Sf9細胞を4部分からなる組換え体HA/Q28およびNP単一のバキュロウイルス組換え体で重感染させた場合にヌクレオキャプシドタンパク質(NP)がVLP中に組込まれたかどうかを評価することが興味深かった。勾配画分2のウェスタンブロット分析は、ヌクレオキャプシドタンパク質NPが実際に、生じるVLP中に組込まれたことを立証した(図9B)。この結果は、粒子中へのNPの組込みを可能にするためにどのタンパク質がNPとの接触を確立するかに関する疑問を提起した。
【0044】
この疑問を取り扱うために、M1およびNP単一のバキュロウイルス組換え体を使用した。Sf9細胞中でのM1およびNPの同時発現は、双方のタンパク質から構成される膜粒子を生じさせた。これは、正確な末端をもつ定義されたインフルエンザRNAの非存在下でのこれら2種のタンパク質間の潜在的な相互作用の評価を可能にした。M1およびNP組換え体に二重に感染させたSf9細胞由来の勾配精製された粒子のウェスタンブロット分析は、M1およびNPが同一画分中に共局在したことを示した(図8C)。他方、NP組換え体単独への感染は粒子の放出を誘導せず、また、画分のいずれにおいても反応性のNPの存在を立証しなかった(データは示されない)。これらの結果はM1とNPの間の相互作用を示唆し、それは、RNAの非存在下でさえM1を含有する粒子中にNPをもたらすのに十分強かった。
【0045】
インフルエンザウイルス中でのNPタンパク質の局在、およびタンパク質の粒子アセンブリーの他の研究(10)に基づけば、NPタンパク質がマトリックスタンパク質M1との接触を確立し、そしてこの相互作用の結果としてVLP中に組込まれたようになると推論することは理にかなっている。インフルエンザに感染した細胞において、核から原形質膜のウイルスアセンブリーの部位へのRNPの輸送が、十分に特徴づけられていない機構により、マトリックスタンパク質との会合後に起こる。
【0046】
NPタンパク質はインフルエンザRNAに結合するのみならず、しかしまたより低い親和性で非特異的RNAにも結合するかもしれないことが示されている(27)。従って、この結果は、RNAがM1とNPとの間に生じる相互作用に必要とされる可能性を排除しない。
【0047】
従って、マトリックスタンパク質は、粒子のアセンブリーおよび放出につながる分子相互作用を開始するのみならず、しかしまたヌクレオキャプシドNPを結合しかつ粒子中に組込むことも可能であると結論づけられる。インフルエンザに感染した細胞において、M1タンパク質は輸送およびウイルスアセンブリー中にRNPと会合する。単一のM1組換え体の場合には、これらの他のインフルエンザ構造が存在しないが、それでもなお出芽がなお起こる。NPは単量体もしくはオリゴマーとして、または細胞RNAを結合した後にM1と会合するかもしれない。会合の性質が何であれ、昆虫細胞中で発現されたM1およびNPが十分な親和性を伴い結合して、細胞から出ることが可能である小胞中にアセンブリーすることが明らかである。
【0048】
画分2および3中に共に移動したインフルエンザタンパク質間の会合の性質をさらに特徴づけるために、これらの画分中に存在する物質の電子顕微鏡検査の評価を実施した。
【0049】
画分2の電子顕微鏡検査は、インフルエンザウイルスおよび不完全なウイルス(subviral)粒子に大きく似た表面突起で鋲をつけられた高濃度の小胞および非小胞双方の粒子の存在を示した(図10)。VLPの形状および構造的特徴は勾配中のそれらの位置に依存して変動した。いくつかの小胞の表面から突出するスパイクは、それらがインフルエンザウイルスの表面からするようにそれらが該粒子の表面から外側に突き出るため、インフルエンザのHAおよびNAに類似に見えた。
【0050】
画分2からのいくつかのVLP中の突起は、インフルエンザウイルスに存在するHAスパイクに有意に類似であった(図10)。NAの形態は、こうした広範なスパイクをつけられた(spike−studded)実体を含有するサンプル中でより少なく特徴的である。画分3は類似の範囲の粒子を高濃度で含有したが、しかしながら、それは画分2より高濃度の凝集された膜を含有するようであった(データは示されない)。
【0051】
電子顕微鏡下で最大数のインフルエンザのVLPを示した画分は、ウェスタンブロット分析により立証されるとおり、最高濃度のM1およびHAタンパク質もまた含有した。表面突起で覆われかつ長さが約75nmから150nmまでの範囲にわたったVLPは、大きさおよび形態がインフルエンザウイルスに明らかに似ていた。
【0052】
M1粒子の構造をさらに特徴づけするため、該勾配のこれら2画分を電子顕微鏡検査により検査した。陰性染色された電子顕微鏡検査は変動する形状の多数の小胞を示し、それらはそれらの表面上にスパイクを担持しなかった(データは示されない)。
【0053】
バキュロウイルスに感染した細胞が自発的に小胞を放出したかどうか、もしくは、細胞表面でのM1タンパク質の会合が粒子の放出を駆動するのに十分であったかどうかを決定するため、野性型もしくはNP組換え体のいずれかのバキュロウイルスに感染させたSf9細胞の濃縮された上清の類似の勾配画分を、電子顕微鏡検査により検査した。対応する単一組換え体に感染させたSf9細胞の上清を分析で使用した場合に、他のタンパク質(NP、HA)のいずれもこれらの画分中で検出されなかった。これらの結果は、マトリックスタンパク質が独力で、VLPのアセンブリーおよび昆虫細胞の表面からの放出を駆動するのに十分であったことを示した。
【0054】
HAおよびNAに対する特異的モノクローナル抗体(免疫蛍光実験で使用されたものと同一であった)でプロービングされたイムノゴールド(immunogold)標識された表面抗原の電子顕微鏡検査により、VLPの表面から突出するスパイクのタンパク質組成を検討した。この検査は、主要なインフルエンザの表面抗原HAが、金ビーズの存在により示されたとおり、VLPの表面上に実際に存在したことを示した(図11A)。これは、陰性染色および電子顕微鏡検査により可視化されたスパイクの構造の評価から想定されることを確認した(図10)。同様に、抗NA抗体でのイムノゴールド標識および電子顕微鏡検査はまた、HAほど多量ではないとは言えVLPの表面上のNA糖タンパク質の存在も示した(図11B)。
【0055】
M2タンパク質のアミノ末端の18アミノ酸を包含するペプチドに対し生じられたウサギポリクローナル抗体を使用するイムノゴールド標識により、VLPの表面上でのM2タンパク質の存在を検出するための試みがなされた。M2タンパク質は、それがイムノゴールド標識−電子顕微鏡検査(IEM)にかけられた勾配画分中に存在したのに、粒子の表面上で検出されなかった。しかしながら、IEMは少量のタンパク質を検出するのに十分感受性の系でなく、また、天然のインフルエンザウイルスででさえ、非常にわずかなM2が産生されかつそれを検出することが困難であるため、これは驚くべきことではなかった。
【0056】
キメラのインフルエンザ−VSV VLPを精製しかつ電子顕微鏡検査により検査した場合、それらはインフルエンザのVLPに類似の形態を有することが見出された。加えて、イムノゴールド標識分析は、それらが抗G抗体と反応性であった表面糖タンパク質を担持したことを示した(データは示されない)。
【0057】
いずれの構築物を用いて生成された粒子も、形態においていかなる有意の差異も示すようではなかった。双方の粒子の表面上のGタンパク質の含量は見かけ上同様であった。これは、G/HAキメラのHA部分と膜の下にあるM1との間の潜在的に好都合な相互作用が、粒子中へのGの組込みのレベルを有意に高めなかったことを示唆した。
【0058】
野性型のインフルエンザのVLPおよびキメラVLP(VSV Gを含有する)の免疫原性を評価するため、2群のBalb/cマウスを、HA/Q28もしくはVSV−G/Qのいずれかを用いて筋肉内経路を介して免疫化し、ここで各組のVLPはリン酸アルミニウムとともに処方した。各群中の全部のマウスが、2週間隔で一次免疫および2回の追加免疫注入を受けた。最後の免疫感作2週間後に血液サンプルを得、そして、ウェスタンブロット(双方の型のVLPについて)、赤血球凝集反応の阻害(HA/Q28について)および血清中和試験(VSV−G/Qについて)により、対応する抗原に対する抗体の存在を評価した。
【0059】
イムノブロット分析は、インフルエンザHA/Q 28で免疫化されたマウスからの血清が、試験免疫原として使用されたインフルエンザウイルス(主にHAおよびM1;図12AおよびB、レーン2)を認識したことを立証した。同様に、キメラVLP VSV−G/Qで免疫化されたマウスからの血清はVSVのGタンパク質を認識した(図13AおよびB、レーン2)。
【0060】
インフルエンザウイルスの赤血球凝集反応の阻害試験(IHA)の能力は、HA/Q28で免疫化されたマウスからの血清が96IHAUのIHA力価(対照の、投与を受けたことのないマウスから得られたもの(32IHAU)より2倍以上より高かった)を有したことを示した。この応答は、陽性対照としてはたらいた、生きているインフルエンザA/香港型(H3N2)(ベイラー医科大学(Baylor College of Medicine)、Mbawuike博士の好意による)での2回の鼻内免疫感作(2週間隔)により導き出された128IHAUのIHA力価にほぼ等しかった。
【0061】
VSV−G/Qで免疫化されたマウスからの血清によるVSVの中和は、1/64と同じくらいの希釈が標準力価のVSVを完全に中和して、それにより細胞単層中でのいかなるプラークの形成も予防したことを示した。
【0062】
これらの結果は、インフルエンザのVLPが、ウェスタンブロットで野性型インフルエンザウイルスを認識したのみならずしかしまたインフルエンザウイルスの赤血球凝集反応も阻害した抗体応答を導き出したことを立証した。さらに、VSV Gタンパク質を運搬するキメラVLPでのマウスの免疫感作は、ウェスタンブロットで野性型ウイルスのVSV Gタンパク質を認識しかつまた血清中和試験でVSV感染を予防した、体液性抗体応答を誘導した。
【0063】
昆虫細胞を除いた他の型の宿主細胞もまた、VLPを産生させるために、インフルエンザウイルスの構造タンパク質(および所望の場合は非インフルエンザタンパク質)をコードする1種もしくはそれ以上の組換えベクターとともに使用してもよい。VSVのMタンパク質を用いた研究は、この特性が昆虫(8)および哺乳動物(7)双方の細胞型において示されたことを立証した。加えて、パラインフルエンザウイルス(別のセグメント化されない負鎖RNAウイルス)のマトリックスMおよびNPタンパク質の哺乳動物細胞中での発現が、ウイルス様粒子の形成および放出につながった(10)。
【0064】
宿主細胞としての使用に適する他の細胞型は、哺乳動物(チャイニーズハムスター卵巣、ニワトリ胚線維芽細胞、BHK細胞、ヒトSW13細胞のような)および酵母(ピキア属(Pichia)、サッカロミセス属(Saccharomyces)のような)の宿主細胞を包含する。哺乳動物もしくは酵母細胞の使用は、昆虫細胞で得ることができるより野性型タンパク質のものにより類似したグリコシル化を伴うタンパク質の発現をもたらすかもしれない。
【0065】
バキュロウイルスに加えて遺伝子の送達に適する組換えベクターは、限定されるものでないが、ワクシニアおよび他のポックスウイルス、シンドビス、アデノウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルスならびに他のアルファウイルスのようなウイルス、ならびにプラスミドDNAを挙げることができる。
【0066】
組換えベクターは、プロモーター、ならびに対応する宿主細胞型中でインフルエンザ(およびいずれかの非インフルエンザ)タンパク質の発現を導いてVLPを産生させるのに有効な他の調節要素(ポリアデニル酸化シグナルのような)を包含すべきである。宿主細胞は、当該技術分野で既知の慣習的技術によりトランスフェクト、感染もしくは別の方法で形質転換される。こうした技術は、限定されるものでないが形質導入、電気穿孔法およびリポフェクションもまた挙げることができる。
【0067】
本明細書に記述されるとおり、インフルエンザの4種の構造タンパク質(HA、NA、M1、M2)の4部分からなるバキュロウイルス組換え体を介する発現は、VLPのアセンブリーおよびSf9昆虫細胞の表面からの放出を駆動するのに十分であった。これは、4種の構造タンパク質のみで産生されたインフルエンザのVLPの形成の最初の報告である。実際に、VLPは1個の構造タンパク質M1と同じくらいの数を含むことができる。従って、本発明は、M1単独、M1ならびにHA、NAおよびM2の1種もしくは2種、ならびにこれらの構造タンパク質の全4種より構成されるVLPを包含する。
【0068】
アセンブリーされたVLPは、それらの大きさ、粒子の形態および表面のスパイクの微細な構造が野性型インフルエンザウイルスに緊密に似ている。さらに、インフルエンザのRNPの非存在下でのVLPの形成は、RNPが粒子のアセンブリーおよび放出に必要でないことを示す。
【0069】
インフルエンザのVLPをアセンブリーするためのこの新規アプローチは、新たなインフルエンザ変異体に対する免疫原性組成物の設計に非常に重要である。この系の1つの重要な特徴は、表面糖タンパク質を異なるサブタイプのHAおよび/もしくはNAで置き換える能力であり;これはこれらのタンパク質の新たな抗原性変異体を用いる処方の更新を可能にすることができる。これらの糖タンパク質の抗原性変異体が同定される際に、VLPはこれらの新たな変異体を包含するよう更新されることができる。従って、H1N1(1918スペイン型インフルエンザから)もしくは汎流行性の潜在能力をもつHA、NAの組合せのような極めて危険な表面糖タンパク質でさえ、数十年間ヒト中で広まらなかった遺伝子の放出を巻き込むことについての懸念なしに、VLP中に組込むことが可能である。これは、VLPが感染性でなく、複製せずかつ疾患を引き起こす可能性がないためである。
【0070】
さらに、VLPの表面上に異種糖タンパク質を組込むことの実行可能性は、このアプローチを送達系として魅力的にするのみならず、しかしまたそれらの表面上に組込まれた表面糖タンパク質に基づき特定の細胞型に標的を定めること(親和性)も見込むかもしれない。一態様において、VLPはHAの細胞質末端および膜貫通ドメイン、ならびに、多価免疫感作に有用なキメラ粒子の生成を助長する非インフルエンザの糖タンパク質の外的ドメインを含有する。
【0071】
要約すれば、野性型およびキメラのインフルエンザウイルス様粒子は、マトリックスタンパク質M1が常に発現される限りは、ただ1種ないし4種のウイルス構造タンパク質の発現後にアセンブリーされかつSf9細胞の表面から放出されることができることが示された。M1は、2者が一緒に存在する場合にNPを含有する小胞粒子の放出を駆動することが可能であることもまた立証された。
【0072】
本発明のさらなる一態様において、VLP中へのリボ核タンパク質複合体(RNP)(3種のポリメラーゼサブユニットPA、PB1およびPB2、ならびに核タンパク質NPを含有する)の形成およびその後のキャプシドでの被包化(encapsidation)が達成された。Sf9昆虫細胞中で3種のポリメラーゼサブユニットおよびNPを同時に発現した、第二の4部分からなるバキュロウイルス組換え体が生成された(図14)。
【0073】
RNPの形成およびキャプシドでの被包化を評価するために、インフルエンザウイルスのNP末端の3’および5’の保存されたおよび非コーディング領域により隣接された、アンチセンスの向きでルシフェラーゼをコードするインビトロの負のセンスRNA鋳型を合成した。インビトロで生成されたRNAでのSf9昆虫細胞のトランスフェクション、ならびにQ28および第二の4部分からなる組換え体でのその後の重感染は、レポーター遺伝子ならびにポリメラーゼおよびNPを運搬したVLPのアセンブリーおよび放出につながった。トランスフェクト/感染されたSf9細胞の濃縮された上清をベビーハムスター腎細胞(BHK)単層に移し、インキュベートし、そして細胞をルシフェラーゼアッセイ溶解緩衝液で破壊した。感染した細胞のライセートは、感染していない対照細胞のものの70〜700倍のルシフェラーゼ活性を示した(図15)。
【0074】
同様に、RNPの形成およびキャプシドでの被包化を評価するため、インフルエンザウイルスのNP末端の3’および5’の保存されたおよび非コーディング領域により隣接された、アンチセンスの向きで緑色蛍光タンパク質(GFP)をコードするインビトロの負のセンスRNA鋳型を合成した。インビトロで生成されたRNAでのSf9昆虫細胞のトランスフェクション、ならびにQ28および第二の4部分からなる組換え体でのその後の重感染は、レポーター遺伝子ならびにポリメラーゼおよびNPを運搬したVLPのアセンブリーおよび放出につながった。トランスフェクト/感染されたSf9細胞の濃縮された上清をMDCK細胞単層に移した場合に、GFPの発現が検出された(図16)。
【0075】
これらの結果は、バキュロウイルス由来の粒子が、ルシフェラーゼおよびGFPの発現により立証されたとおり、一次転写で機能的であったRNPをキャプシドで包むことが可能であったことを示す。従って、VLPはRNPをアセンブリーかつパッケージングすること、ならびに異種ヌクレオチド配列をさらに組込みかつ発現することが可能である。こうした発現される異種配列は、限定されるものでないが、下述されるところの非インフルエンザの病原性微生物からのペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質を包含する、インフルエンザウイルスにより産生されない異種部分を挙げることができる。こうした発現される異種配列は、免疫応答を増大および/もしくは移動させる免疫調節物質をさらに包含する。こうした免疫調節物質は、限定されるものでないがIL−12(ジェネティックス インスティテュート(Genetics Institute)、マサチューセッツ州ケンブリッジ)およびGM−CSF(イムネックス コーポレーション(Immunex Corp.)、ワシントン州シアトル)を挙げることができる。なおさらなる発現される異種配列は、標的を定めるおよび/もしくは治療部分としてはたらくモノクローナル抗体を包含する。
【0076】
本発明のVLPは、免疫原性もしくは製薬学的組成物を処方するのに使用される。そうするために、VLPを適切な濃度に調節し、そしていずれかの適するアジュバント、希釈剤もしくは担体とともに処方する。生理学的に許容できる媒体を担体および/もしくは希釈剤として使用してよい。これらは、限定されるものでないが:水、適切な等張の媒体、グリセロール、エタノールおよび他の慣習的溶媒、リン酸緩衝生理的食塩水などを挙げることができる。適するアジュバントは、限定されるものでないが、リン酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、MPL(商標)(3−O−デアシル化モノホスホリルリピドA;RIBI イムノケム リサーチ インク(RIBI ImmunoChem Research,Inc.)、モンタナ州ハミルトン、現在コリキサ(Corxia))、529(コリキサ(Corixa))のような合成リピドA類似物、スティムロン[Stimulon](商標)QS−21(アキラ バイオファーマシューティカルズ(Aquila Biopharmaceuticals)、マサチューセッツ州フラミンガム)、IL−12(ジェネティックス インスティテュート(Genetics Institute)、マサチューセッツ州ケンブリッジ)、CpGモチーフを含有するオリゴヌクレオチドのような合成ポリヌクレオチド(米国特許第6,207,646号明細書(28))、大腸菌(E.coli)の熱不安定性トキシン、およびコレラトキシン(野性型、もしくは例えば国際特許出願公開第WO 00/18434号明細書(29)に従ってアミノ酸位置29のグルタミン酸が別のアミノ酸、好ましくはヒスチジンにより置き換えられる突然変異体のいずれかの形態の)を挙げることができる。
【0077】
本発明の一態様において、VLPを包含する製剤は免疫原性組成物としての使用を意図している。ウイルスは、タンパク質(例えばアルブミン、ゼラチン)、糖(例えばショ糖、乳糖、ソルビトール)、アミノ酸(例えばグルタミン酸ナトリウム)、生理的食塩水、もしくは他の保護剤のような細胞保護性添加物もしくは安定剤と混合してよい。この混合物を液体状態に維持するか、またはその後輸送および貯蔵のため乾燥もしくは凍結乾燥し、そして投与直前に水と混合する。
【0078】
インフルエンザウイルスの構造タンパク質のみを含有するVLPを含んで成る製剤は、ヒトもしくは他の脊椎動物被験体を免疫化してインフルエンザウイルスによる感染に対する保護を誘導するのに有用である。従って、本発明はさらに、上述されたとおり生成される、インフルエンザウイルスの構造タンパク質のみを含有するVLPを組込む免疫原性組成物の製剤の有効免疫化量を被験体に投与することによりインフルエンザウイルスによる感染に対する保護を誘導するための被験体の免疫化方法を提供する。
【0079】
1種のサブタイプからのHAおよび異なるサブタイプからのNAのような、異なるサブタイプのインフルエンザウイルスからの表面糖タンパク質を含有するVLPを含んで成る製剤は、それら2種のサブタイプのインフルエンザウイルスにより引き起こされる感染に対して脊椎動物を免疫化するための二価免疫原性組成物として、希釈剤もしくは担体とともに処方される。上で論考されたとおり、HAおよびNAのそれぞれは、抗原の変異体が同定される際に置き換えることができる。従って、更新されたキメラVLPは、本明細書に記述される方法に従って容易に構築される。
【0080】
あるいは、多価免疫原性組成物が、目的の各インフルエンザ株から一組のVLPを生成させること、VLPの該組を適切な比で混合すること、および生じる免疫原性組成物を投与することにより製造される。
【0081】
本発明の製剤はまた、HAもしくはNAの一部分もしくは全部が、キメラVLPを含んで成るようにインフルエンザウイルスにより産生されない異種部分により置き換えられるVLPも含んで成る。こうした部分は限定されるものでないがペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質を挙げることができる。HAもしくはNAの一部分のみが置き換えられるべきである場合は、HAもしくはNAをコードする組換えDNA分子中のDNA配列の一部分が、非インフルエンザのペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質をコードするDNA配列により置き換えられる。HAもしくはNA全体が置き換えられるべきである場合には、HAもしくはNAをコードする組換えDNA分子中のDNA配列全体が、非インフルエンザのペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質をコードするDNA配列により置き換えられる。
【0082】
あるいは、インフルエンザウイルス(もしくはNPをコードするもののようなインフルエンザウイルスのセグメント)により産生されない、上述されたところの異種部分が、VLP内に組込まれる。これは:(a)それぞれ最低1種のインフルエンザウイルスの構造タンパク質をコードする1種もしくはそれ以上の組換えDNA分子[ここで、M1をコードする組換えDNA分子は常に構築される]、および(b)異種部分(もしくはインフルエンザウイルスセグメント)をコードする組換えDNA分子、で、適する宿主細胞を重感染、コトランスフェクトもしくは別の方法で共形質転換すること、前記最低1種のインフルエンザウイルスの構造タンパク質の発現を可能にする条件下で該宿主細胞を培養して、その結果VLPが該最低1種のインフルエンザウイルスの構造タンパク質の発現後に細胞内にアセンブリーされること、ならびにVLPを培養上清から精製することにより達成される。異種部分(もしくはインフルエンザタンパク質)がVLP内に組込まれる。
【0083】
こうした非インフルエンザのペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質が病原性微生物からである場合、生じるキメラLPは、その病原性微生物(ならびにインフルエンザウイルス)により引き起こされる感染に対して脊椎動物を免疫化するための免疫原性組成物として、希釈剤もしくは担体とともに処方される。最も典型的には、キメラVLPは非インフルエンザの病原性微生物からの表面抗原を包含する。
【0084】
こうした非インフルエンザの病原体微生物は、限定されるものでないが、ヒトおよび非ヒト脊椎動物を感染させるウイルス、細菌、真菌もしくは寄生虫の微生物からのものを挙げることができる。他の型の非インフルエンザ部分は、限定されるものでないが癌細胞もしくは腫瘍細胞からのもの、モノクローナル抗体(例えば標的を定めるおよび/もしくは治療部分として使用される)、アレルゲン、アミロイドペプチドタンパク質、または他の巨大分子成分を挙げることができる。
【0085】
こうしたウイルスの例は、限定されるものでないが、ヒト免疫不全ウイルス、サル免疫不全ウイルス、RSウイルス、パラインフルエンザウイルスタイプ1−3、単純疱疹ウイルス、ヒトサイトメガロウイルス、A型肝炎ウイルス、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、ヒトパピローマウイルス、ポリオウイルス、ロタウイルス、カリシウイルス、麻疹ウイルス、耳下腺炎ウイルス、風疹ウイルス、アデノウイルス、狂犬病ウイルス、イヌジステンパーウイルス、牛疫ウイルス、コロナウイルス、パルボウイルス、感染性鼻気管炎ウイルス、ネコ白血病ウイルス、ネコ感染性腹膜炎ウイルス、トリ感染性ファブリキウス嚢疾患ウイルス、ニューカッスル病ウイルス、マレック病ウイルス、ブタ呼吸繁殖障害症候群ウイルス、ウマ動脈炎ウイルスおよび多様な脳炎ウイルスを挙げることができる。
【0086】
こうした細菌の例は、限定されるものでないが、インフルエンザ菌(Haemophilus influenza)(型分類可能および型分類不可能の双方)、ヘモフィルス ソムヌス(Haemophilus somnus)、モラクセラ カタラリス(Moraxella catarrhalis)、肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)、化膿連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)、ストレプトコックス アガラクチエ(Streptococcus agalactiae)、糞便連鎖球菌(Streptococcus faecalis)、ヘリコバクター ピロリ(Helicobacter pylori)、髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)、淋菌(Neisseria gonorrhoeae)、トラコーマクラミジア(Chlamydia trachomatis)、クラミジア肺炎病原体(Chlamydia pneumoniae)、オウム病クラミジア(Chlamydia psittaci)、百日咳菌(Bordetella pertussis)、腸チフス菌(Salmonella typhi)、ネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)、サルモネラ コレラシス(Salmonella choleraesuis)、大腸菌(Escherichia coli)、赤痢菌属(Shigella)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、ジフテリア菌(Corynebacterium diphtheriae)、ヒト結核菌(Mycobacterium tuberculosis)、トリ結核菌群(Mycobacterium avium−Mycobacterium intracellulare complex)、プロテウス ミラビリス(Proteus mirabilis)、プロテウス ブルガリス(Proteus vulgaris)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、破傷風菌(Clostridium tetani)、レプトスピラ インテロガンス(Leptospira interrogans)、ボレリア ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、パスツレラ ヘモリティカ(Pasteurella haemolytica)、パスツレラ ムルトシダ(Pasteurella multocida)、アクチノバチルス プルロニューモニエ(Actinobacillus pleuropneumoniae)およびマイコプラスマ ガリセプチクム(Mycoplasma gallisepticum)を挙げることができる。
【0087】
こうした真菌の例は、限定されるものでないがアスペルギルス属(Aspergillus)、ブラストミセス属(Blastomyces)、カンジダ属(Candida)、コクシジオデス属(Coccidiodes)、クリプトコックス属(Cryptococcus)およびヒストプラスマ属(Histoplasma)を挙げることができる。
【0088】
こうした寄生虫の例は、限定されるものでないが、森林型熱帯リーシュマニア(Leishmania major)、回虫属(Ascaris)、鞭虫属(Trichuris)、ジアルジア属(Giardia)、住血吸虫属(Schistosoma)、クリプトスポリジウム属(Cryptosporidium)、トリコモナス属(Trichomonas)、トキソプラスマ(Toxoplasma gondii)およびニューモシスティス カリニ(Pneumocystis carinii)を挙げることができる。
【0089】
こうした癌細胞もしくは腫瘍細胞の例は、限定されるものでないが、前立腺特異的抗原、癌胎児抗原、MUC−1、Her2、CA−125およびMAGE−3を挙げることができる。
【0090】
こうしたアレルゲンの例は、限定されるものでないが、米国特許第5,830,877号明細書(30)および国際特許出願公開第WO 99/51259号明細書(31)(これにより引用することにより組込まれる)を挙げることができ、また、花粉、昆虫毒、動物の鱗屑、真菌の胞子および薬物(ペニシリンのような)を包含する。こうした成分は、IgE抗体(アレルギー反応の既知の一原因)の産生を妨害する。
【0091】
アミロイドペプチドタンパク質(APP)は、アルツハイマー病、アミロイドーシスもしくはアミロイド発生性疾患と多様に称される疾患に関与している。β−アミロイドペプチド(Aβペプチドともまた称される)はAPPの42アミノ酸のフラグメントであり、βおよびγ分泌酵素によるAPPのプロセシングにより生成され、そして以下の配列:
Asp Ala Glu Phe Arg His Asp Ser Gly Tyr Glu Val His His Gln Lys Leu Val Phe Phe Ala Glu Asp Val Gly Ser Asn Lys Gly Ala Ile Ile Gly Leu Met Val Gly Gly Val Val Ile Ala(配列番号2)
を有する。
【0092】
若干の患者において、アミロイド沈着物は凝集されたAβペプチドの形態をとる。驚くべきことに、単離されたAβペプチドの投与が、脊椎動物宿主におけるアミロイド沈着物のAβペプチド成分に対する免疫応答を誘導することが今や見出された(32)。こうしたAβペプチドはまた無関係の部分にも結合されている。従って、本発明のVLPは、インフルエンザウイルスのHAもしくはNAの一部分もしくは全部の代わりのこのAβペプチド、ならびにAβペプチドのフラグメント、およびAβペプチドもしくはそのフラグメントに対する抗体の発現を包含する。Aβペプチドの1種のこうしたフラグメントは、以下の配列(33):
Asp Ala Glu Phe Arg His Asp Ser Gly Tyr Glu Val His His Gln Lys Leu Val Phe Phe Ala Glu Asp Val Gly Ser Asn Lys(配列番号3)
を有する28アミノ酸のペプチドである。
【0093】
適切な投与数の十分な量の上述された免疫原性組成物を、免疫応答を導き出すために被験体に投与する。当業者はこうした量および投薬量を容易に決定することが可能であろう。投与は、鼻内に、非経口で、経口でのようないずれかの慣習的な有効な形態によってよいか、またはエアゾルスプレーによるように鼻内、口腔、眼、肺、膣もしくは直腸表面のようないずれかの粘膜表面に局所的に適用される。好ましい投与手段は鼻内投与による。
【0094】
こうした非インフルエンザのペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質はまた製薬学的に活性の部分であることもできる。こうした部分は、限定されるものでないが、治療薬タンパク質、成長因子、免疫調節物質、モノクローナル抗体、ならびに免疫原性組成物に関して上に列挙された部分を挙げることができる。これらのキメラVLPは、製薬学的組成物として上で論考されたところの希釈剤もしくは担体とともに処方され、そして前記こうした非インフルエンザのペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質で脊椎動物を治療するのに有効な量で投与される。有効量は当業者により容易に決定される。
【0095】
前述の製薬学的組成物は、上に論考されたところのアジュバントをさらに含んでよい。
【0096】
こうした非インフルエンザのペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質はまた、レセプター−リガンド研究で有用なレセプターもしくはリガンドであることもできる。例えば、非インフルエンザの糖タンパク質が、特定のレセプターに標的を定められるVLP中に包含される。
【0097】
これらの免疫原性もしくは製薬学的組成物の全部において、VLPは脊椎動物宿主に投与される場合に免疫応答を誘導することが可能であるが、しかし、疾患の症状を引き起こすことは可能でない。VLPは遺伝物質を含有せず、そして脊椎動物被験体中で複製することができないためである。
【0098】
本明細書で引用される全部の特許および刊行物は、これにより引用することにより組込まれる。
【0099】
本発明がより良好に理解されることができるために、以下の実施例を示す。実施例は具体的説明のみの目的上であり、そして本発明の範囲を制限するとして解釈されるべきでない。
【0100】
実施例
実施例1
バキュロウイルス導入ベクターpAcAB4へのインフルエンザM2遺伝子のクローニング
M1 mRNAのスプライスされた産物であるインフルエンザM2遺伝子を、インフルエンザA/Udorn/72(H3N2)株に感染していたMDCK細胞から抽出されたポリアデニル酸化mRNAからRT−PCRにより単離した。M2遺伝子をDNA挿入物としてpGemTベクター(プロメガ(Promega))にクローン化し、そして、特異的プライマーを用い、色素ターミネーション配列決定反応および自動化ABI 377 DNAシークェンサー(アプライド バイオシステムズ(Applied Biosystems))を使用して配列決定した。
【0101】
M2遺伝子をEagI制限酵素での消化によりpGemT−M2プラスミドから遊離させ、そしてpAcAB4(ファーミンゲン(PharMingen))バキュロウイルス導入ベクターへのクローニングのため準備した。M2−DNAフラグメントをDNAポリメラーゼ(クレノウフラグメント)で埋め、そしてBglIIリンカーをT4 DNAリガーゼでのライゲーションにより末端に組込んだ。全部の酵素およびリンカーはニュー イングランド バイオラブス(New England Biolabs)(NEB)から得た。その後、導入ベクターpAcAB4をBglIIで消化し、そして仔ウシ腸アルカリホスファターゼ(CIP)で処理した。その後、M2挿入物をゲル精製し(キアゲン(Qiagen))、そして3:1の比で導入ベクターに連結した。陽性クローンを制限分析により選択し、そして、キアゲン(Qiagen)プラスミド精製キットを使用して100mlの大腸菌(E.coli)培養物からプラスミドDNAを調製した。この構築物を今やpAcAB4/M2と称することができる。
【0102】
実施例2
中間(「シャトル」)ベクターの構築
インフルエンザの遺伝子を導入ベクターpAcAB4にクローン化するための便宜的制限部位の数の制限により、PCRにより付加された新たな制限部位により隣接された3個のバキュロウイルスプロモーター(2個のポリへドリンおよび1個のp10)を運搬するシャトルクローニングベクターを生成させた。このシャトルベクターは以下のとおり構築した。すなわち、pAcAB4M2(実施例1から)をSmaIで消化しかつ2サンプルに分割した。一方のpAcAB4/M2−SmaIサンプルはXbaIで消化し、それは400ヌクレオチド長のDNAフラグメントを遊離した。このDNAをゲル精製し、そして2種のプライマーを用いるPCRにより増幅した。プライマーの一方は最終生成物の一端にPmeI(斜体)およびNotI(下線を付けられた)部位を組込んだ:
5’GTTTAAACGCGGCCGCCGTATTTATAGGTTTTTTTATTA3’(配列番号4)
5’TTTTATTACTAGTCCCGGGGATCTGTGATTGTAAAT3’(配列番号5)
他方のpAcAB4/M2−SmaIサンプルはBamHIで消化し、そして遊離されたSmaI/BamHI DNAフラグメントをゲル精製し、そしてまた2種のプライマーを用いるPCRにより増幅した。プライマーの一方は最終のPCR産物にSacI(斜体)およびNheI(下線を付けられた)部位を組込んだ:
5’AAGAGCTCGCTAGCGTATTTATAGGTTTTTTTATTA3’(配列番号6)
5’ACAATCACAGATCCCCGGGACTAGTAATAAAACCTAGA(配列番号7)
改変されない末端で重なり合うこれら2種のPCR産物を、新たに組込まれた制限酵素部位に特異的な2種の外的プライマー:
5’GTTTAAACGCGGCCGCCG3’(配列番号8)
5’AAGAGCTCGCTAGCGTA3’(配列番号9)
を用いる別のPCR反応で使用した。
【0103】
その後、このPCR DNAをSacI/PmeIで消化した。pNEB193プラスミド(プロメガ(Promega))もまたSacI/PmeIで消化し、そしてT4リガーゼを用いて、消化されたPCR DNAと連結した。最終的に、この結果として生じるpNEB193シャトルベクターは、インフルエンザ遺伝子HA、NAおよびM1のその後のクローニングで使用される新たな制限部位により隣接された2個のポリへドリンプロモーターおよび1個のp10プロモーターを含有するDNAフラグメントを運搬する。
【0104】
実施例3
シャトルベクターへのインフルエンザHA、NAおよびM1遺伝子のクローニング
インフルエンザ遺伝子HA、NAおよびマトリックス(M1)を、インフルエンザウイルスA/Udorn/72(H3N2)の精製されたゲノムRNAからRT−PCRにより回収した。全3種の遺伝子をDNA挿入物としてpGemTもしくはpGemTeasyベクター(プロメガ(Promega))にクローン化し、そして、特異的プライマーを用い、色素ターミネーション配列決定反応および自動化ABI 377 DNAシークェンサーを使用して配列決定した。M1遺伝子の5’端の2個のドナースプライス部位を、宿主細胞中でのM1 mRNAの潜在的スプライシングを予防するように、ストラタジーン(Stratagene)からのクイックチェンジ(QuikChange)キットを使用して突然変異させた(pGT−M1スプライス)。
【0105】
これら3種の遺伝子を3段階でシャトルベクターにクローン化した。すなわち1)M1遺伝子のクローニング:
pGemT/M1(スプライス)プラスミド(M1遺伝子を運搬するpGemT)を、増幅されたDNA中にそれぞれNheIおよびSacI部位を導入した5’および3’プライマーを用いるPCR反応で鋳型として使用した。その後、このPCR DNAをNheI/SacIで消化しかつゲル精製した。同様に、pNEB193シャトルベクターをNheI/SacIで消化しかつ精製した。シャトルベクターおよび挿入物(M1 PCR)を連結し、そしてトランスフェクション後に大腸菌(E.coli)中で増幅させた。ビッグダイ(BigDye)(パーキン エルマー(Perkin Elmer))を使用してM1遺伝子を配列決定した。M1遺伝子はポリへドリンプロモーターから下流に配置された。生じるプラスミドをpNEB193M1と呼んだ。
2)HA遺伝子のクローニング:
pGemT/HAプラスミド(HA遺伝子を運搬するpGemT)をSacIIで消化しかつ末端を埋めた。消化されたDNAにNotIリンカーを連結した。その後、HA挿入物が遊離されかつ各端にNotI部位を有することができるように、該DNAをNotIで消化した。プラスミドpNEB193M1をNotIで消化し、仔ウシ腸ホスファターゼ(CIP)で処理し、そしてHA挿入物をT4 DNAリガーゼでそれに連結した(方向性をもたない)。PCRを使用して、ポリへドリンプロモーターの転写制御下にあるHA遺伝子の向きを決定した。生じるプラスミドをpNEB193M1/HAと呼んだ。
3)NA遺伝子のクローニング:
プラスミドpGemT/NA3B(NA遺伝子を運搬するpGemT)を最初にSacIIで消化し、そしてT4 DNAポリメラーゼで末端を埋めた。その後、NA遺伝子をSpeIでの消化により遊離しかつクレノウで埋め、そしてNA挿入物を平滑末端連結した。次に、pNEB193M1/HAをSmaIで消化し、そしてNA挿入物を平滑末端連結した。PCRを使用して、正しい向きにNA遺伝子を運搬したクローンを同定した。NA遺伝子はp10プロモーターから下流に配置された。生じるプラスミドをpNEB193M1/HA/NAと呼んだ。
【0106】
実施例4
インフルエンザ遺伝子M2、M1、HAおよびNAを含有する導入ベクターの構築
実施例3に記述される過程の完了後、pNEB193M1/HA/NAシャトルベクターは、バキュロウイルスプロモーターの転写調節制御下に配置されたM1、HAおよびNA遺伝子を含有した。これら3種の遺伝子を単一のDNA片として遊離させるために、該シャトルベクターをPmeI/SacIで消化した。このDNAフラグメントを実施例1からのpAcAB4M2(M2遺伝子を既に含有した)に連結した。これは以下のとおり改変されていた。すなわち、シャトルベクターからのこれら3種の遺伝子を含有するDNAフラグメントのクローニングを助長するために、新たな制限部位をpAcAB4/M2に導入した。その後このpAcAB4/M2プラスミドをXbaIで消化し、DNAポリメラーゼ(クレノウフラグメント)で末端を埋め、そしてT4 DNAリガーゼを用いてPmeIリンカーを付加した。その後、このDNAをPmeIで消化しかつ再連結してPmeI部位を再生した。同様に、再連結されたプラスミドをBamHIで消化し、DNAポリメラーゼ(クレノウ)で埋め、そしてT4リガーゼを用いてSacIリンカーを結合した。SacIでのその後の消化およびライゲーションはSacI部位を復帰させた。生じるpAcAB4/M2ベクターは2個の新たな部位、すなわちPmeIおよびSacIを有する。該ベクターを、PmeI/SacIでの消化およびゲル精製により、付加的なインフルエンザ遺伝子の挿入のため準備した。全部の結合部を配列決定して、いかなる突然変異もpNEB193のクローニングの間に導入されなかったことを確実にした。生じる構築物をHA/Qと呼称し(図1を参照されたい)、これは4種のインフルエンザ遺伝子を運搬する導入ベクター(pAcAB4/M2/M1/HA/NA)である。
【0107】
実施例5
キメラ導入ベクターの生成
G遺伝子の3’および5’端に特異的なプライマー(5’AACAGAGATCGATCTGT3’(配列番号10)および5’CATAAAAATTAAAAATTAAAATATAATTAAGG3’(配列番号11))を用いるウイルスRNAのRT−PCRにより、VSV Gタンパク質のコーディング配列をVSVから回収し、そしてpGemTプラスミド(プロメガ(Promega))にクローン化した。生じるpGemT−VSVクローンをSacIIで消化し、そしてT4 DNAポリメラーゼで平滑末端化した。その後それをSpeIで消化しかつクレノウで末端を埋めた。NotIリンカーをT4リガーゼで付加し、そしてその後NotIで再消化した。その後、VSV Gのコーディング配列を、HA遺伝子を除去するようにNotIで消化されていたQ28ベクターに連結した。遺伝子の向きをPCRおよび配列決定により確認した。この構築物を導入ベクターVSV−Gと呼称した。
【0108】
代替の一態様において、VSV G遺伝子の一部分のみを挿入した。HAの膜貫通(29アミノ酸)および細胞質(14アミノ酸)ドメインと同じ読み枠で融合されたGタンパク質の細胞外ドメインを含有するキメラ遺伝子(図2を参照されたい)を、以下のとおりPCRにより生成させた。すなわち、インフルエンザのHA遺伝子の膜貫通ドメインおよび細胞質末端を、pGemT−HAクローンからPCRにより増幅しかつゲル精製した。VSV G遺伝子の細胞外ドメインもまたPCRにより増幅しかつゲル精製した。これらのDNAフラグメントの双方を、VSV G遺伝子の5’端およびHA遺伝子の3’端に対応するプライマーを使用する、pfu DNAポリメラーゼ(ストラタジーン(Stratagene)、カリフォルニア州ラホヤ)を用いるPCR反応において鋳型として使用した。1620bpのDNAフラグメントをゲル精製し、そしてNotIリンカーをT4リガーゼで付加し、次いでNotIで消化した。この挿入物を、HA遺伝子を除去するようにNotIで消化されていたHA/Qベクターに連結した。結果として生じる構築物が導入ベクターVSV−G/HA(キメラ)を生成させた。
【0109】
実施例6
昆虫細胞における4部分からなるバキュロウイルス組換え体のトランスフェクション
Sf9細胞(ATCC CRL 1711)を、皿あたり2×10個の細胞の密度で60mm皿上に接種した。およそ2μgのHA/Q導入ベクターを0.5μgの直鎖状にされたバキュロゴールド(BaculoGold)DNA(ファーミンゲン(PharMingen))と混合し、そしてバキュロゴールド(BaculoGold)トランスフェクションキット(ファーミンゲン(Pharmingen))を使用してSf9細胞を該DNAでトランスフェクトした。組換えバキュロウイルスを選択し、そして3回のプラーク精製により精製した。1個のこうしたプラーク精製された組換え体をHA/Q28と呼称し、そしてさらなる研究のため選択した。
【0110】
加えて、完全長のVSV−GもしくはVSV−G/HA(キメラ)を運搬する、4部分からなる導入ベクターDNAを、上述されたとおり、直鎖状にされたバキュロゴールド(BaculoGold)DNAとともにSf9細胞にトランスフェクトして、組換え体VSV−G/QおよびVSV−G/HA/Qを生成させた。組換えウイルスをHA/Q28について上述されたとおり選択した。全部の組換え体を7×10pfu/mlの力価までSf9細胞中で増幅した。
【0111】
実施例7
Sf9昆虫細胞の成長およびバキュロウイルス組換え体への感染
全部のSf9細胞培養物は血清を含まない培地中で懸濁物中で成長させた。バキュロウイルス組換え体への感染は5の感染多重度(MOI)で実施した。組換えウイルスを小容量で細胞単層に接種し、室温で30分間吸着させ、そしてその後、血清を含まない新鮮培地を添加した後に28℃でインキュベートした。細胞および培地は、別の方法で明記されない限り感染72時間後に収集し、そしてタンパク質の発現およびVLPの形成のその後の分析に使用した。
【0112】
実施例8
導入ベクターpBlueBac4.5への単一のインフルエンザ遺伝子のクローニング、および単一のバキュロウイルス組換え体の生成
インフルエンザA/UdornのM1遺伝子は以前にpGemTにクローン化した(pGT−M1スプライス、上の実施例1を参照されたい)。M1遺伝子をサブクローニングするために、pGT−M1をSacIIで消化し、T4 DNAポリメラーゼで平滑末端化し、そしてSacIリンカーをT4リガーゼで末端に付加した。その後、該プラスミドをSacI/SalIで消化し、そして遊離されたM1をゲル精製した。SacI/SalIで消化されていたpBlueBac4.5(インヴィトロジェン(Invitrogen))に挿入物を連結し、そしてライゲーション混合物でDH5α細胞を形質転換した。
【0113】
HA遺伝子をpBlueBac4.5にサブクローニングするために、pGemT/HA(上の実施例3を参照されたい)をSacIIで消化し、そしてT4 DNAポリメラーゼで平滑末端化した。その後、該DNAをSalIで再消化して挿入物を取り出しかつゲル精製した。NheI(平滑)/SalI消化されたpBlueBac 4.5にHA挿入物を連結し、そしてライゲーション混合物を用いてSTBL2コンピテント大腸菌(E.coli)細胞を形質転換した。
【0114】
pGemT−NA(上の実施例3を参照されたい)をSacIIで消化しかつT4 DNAポリメラーゼで平滑末端化した。その後、このDNAをSpeIで消化しかつゲル精製した。NheI/SmaIで消化されていたpBlueBac4.5ベクターに挿入物を連結し、そしてSTBL2コンピテント大腸菌(E.coli)細胞を形質転換した。
【0115】
導入ベクターDNAが正しいことが配列決定により見出された場合に、5μgの各pBlueBacクローンおよび10μgのBac & Blue DNA(インヴィトロジェン(Invitrogen))でSf9細胞をトランスフェクトした。リポソームに媒介されるトランスフェクションにより、Sf9細胞をこれらのDNAでコトランスフェクトした。細胞を5日間インキュベートしそして上清をプラーク精製した。単一の青色プラークを成長させかつSf9細胞中で増幅し、そしてタンパク質発現をウェスタンブロットにより評価した。この研究で使用されたNPバキュロウイルス組換え体(インフルエンザのNP遺伝子を含有する)は、Galarzaら(27)により記述されたとおり構築した。
【0116】
実施例9
イムノブロッティング分析
ウェスタンブロット分析を使用して、感染したSf9細胞、濃縮された上清および勾配画分中でタンパク質を同定した。サンプルを10%SDS−PAGEゲル上で分離し(別の方法で明記されない限り)、そしてニトロセルロースメンブレンに転写した。ブロットを、5%脱脂粉乳および0.1%トゥイーン(Tween)−20を含有するTBS(トリス緩衝生理的食塩水)の溶液中でブロッキングし、そしてその後、インフルエンザのHA、M1(マトリックス)およびM2タンパク質に対するモノクローナル抗体の混合物でプロービングした。マウスモノクローナル抗HA(クローン12CA5)はロシュ モレキュラー バイオケミカルズ(Roche Molecular Biochemicals)(インジアナ州インジアナポリス)から得た。マウスモノクローナル抗M1(クローンGA2B)はセロテック(Serotec)(ノースカロライナ州ローリー)からであった。マウスモノクローナル抗M2はマウント サイナイ ハイブリドーマ センター(Mt.Sinai Hybridoma Center)(ニューヨーク州ニューヨーク)からであった。アルカリホスファターゼ結合抗マウスIgG二次抗体(プロメガ(Promega))を用いて、ウェスタンブロット上で抗原を可視化した。単一遺伝子のバキュロウイルス組換え体の一、二もしくは三重の組合せに感染させたSf9細胞中でのVLP形成の分析を類似の様式で実施した。VSV Gタンパク質を含有するサンプルの分析を、インフルエンザのM1およびM2タンパク質に対する抗体と組合せのマウスモノクローナル抗G抗体(クローンP5D4;ロシュ モレキュラー バイオケミカルズ(Roche Molecular Biochemicals))でプロービングした。結果を図3に示す。
【0117】
実施例10
感染したSf9細胞の免疫蛍光
Sf9細胞を八区画チャンバー(eight square−chamber)中で成長させ(ボックス培養物)、そして1のMOIで4部分からなるもしくは単一の遺伝子のバキュロウイルス組換え体に感染させた。感染後72時間に、Sf9細胞の個々のボックスをメタノール/アセトン(2:1)もしくは3%パラホルムアルデヒドのいずれかで固定した。ブロッキング段階として、固定された細胞を、3%ウシ血清アルブミン(BSA)を含有するリン酸緩衝生理的食塩水(PBS)中室温で30分間インキュベートした。その後、各スライドガラスを続けて一次および二次抗体の溶液とともにインキュベートした。ラット抗HA(ロシュ モレキュラー バイオケミカルズ(Roche Molecular Biochemicals))/マウス抗M1モノクローナル(実施例9を参照されたい)抗体の組合せ(一次として、100倍希釈)、および、ヤギ抗ラットローダミン結合(モレキュラー プローブス(Molecular Probes))/ヒツジ抗マウスFITC結合(シグマ(Sigma))抗体の組合せ(二次として)を使用して、HAおよびM1の発現を検査した。ラットモノクローナル抗HA/ウサギ抗NAペプチド(リサーチ ジェネティックス(Research Genetics)により注文により作られた)の組合せ(一次として、100倍希釈)およびヤギ抗ラットローダミン結合(モレキュラー プローブス(Molecular Probes))/ヒツジ抗ウサギFITC結合(シグマ(Sigma))抗体(二次として)を使用して、NAおよびHAの発現を検査した。ローダミンに対する一代替として、Cy3結合ヤギ抗ラット(シグマ(Sigma))抗体を使用してもよい。各抗体反応を室温で30分間インキュベートし、そして、段階の間にはスライドガラスをPBSで3回すすいだ。FITCおよびローダミン分子は、495nmおよび552nmの波長で励起された場合にそれぞれ緑色および赤色の光を発射し、それらを適切なフィルターで識別した。免疫蛍光分析の結果を図4〜7に示す。
【0118】
実施例11
インフルエンザのVLPの精製
Sf9細胞を、150cm組織培養フラスコあたり7.5×10個の細胞の密度で接種しかつ室温で30分間静置させた。細胞を、5のMOIでバキュロウイルス組換え体(HA/Q28、VSV−G/Q、VSV−G/HA/Qキメラもしくは単一の組換え体)に感染させ、そして感染を28℃で72時間進行させた。完了の場合に、培地を収穫しかつ低速遠心分離(4℃かつ2000×gで30分)にかけた。その後、上清を、200000×gで90分間回転させることによりペレットにした。当初感染させた細胞の数に依存して、生じるペレットを50μlもしくは500μlの1×PBSに再懸濁し、短い超音波処理によりホモジェナイズし、そしてその後イオディキサノール(オプティプレップ(Optiprep)、ニコメド(Nycomed)/シグマ(Sigma))勾配(1.08g/mlないし1.32g/mlの密度)の上部に負荷した。該勾配を200000×gで3.5時間回転し、そして、U字形マイクロキャピラリーチューブを使用してチューブの底部から重力により画分を収集した。これらの画分のアリコートを、SDS−PAGE後にウェスタンブロットにより分析した。ウェスタンブロットを図8および9に示す。粒子をさらに精製するために、VLPを含有する画分を第二のショ糖勾配遠心分離にかけた。ショ糖平衡勾配遠心分離のため、以前に選択された画分はPBSを用いて透析し、そして20〜60%(wt/wt)ショ糖(NTE中)勾配上に層状に重ね、そして4℃かつ150000×gで22時間遠心分離した。遠心分離後、0.5mlの画分を上述されたとおりチューブの底部から収集し、そしてSDS−PAGE後にウェスタンブロットにより分析した。
【0119】
その後、VLPを含有する画分を、電子顕微鏡検査およびイムノゴールド標識により検査した(実施例12を参照されたい)。
【0120】
実施例12
電子顕微鏡検査:陰性染色およびイムノゴールド標識
陰性染色およびイムノゴールド標識のため、VLPを培養上清から濃縮し、そして2回の連続する密度勾配遠心分離により精製した(実施例11を参照されたい)。サンプルのアリコートを、新鮮なグロー放電されたプラスチック/炭素被覆された格子上に置き、数滴の蒸留水で穏やかに洗浄し、2%リンタングステン酸ナトリウム、pH6.5で陰性染色し、そして電子顕微鏡で見た。陰性に染色されたインフルエンザのVLPの電子顕微鏡写真を図10に描く。
【0121】
VLPを装飾する表面抗原のイムノゴールド標識のためのサンプルを、0.5%グルタルアルデヒド中で5分間前固定し、上述されたような格子上に置き、そして数滴の蒸留水で洗浄した。その後、それらを、100μl容量の以下の溶液、すなわちPBS−1%BSAで希釈された一次抗体、30分間;PBS−1%BSAで3回、各5分間;PBS−1%BSAで希釈された(1:10)マウスIgGに対する抗体で被覆された金球体の懸濁液、30分間;PBS−1%BSAで3回、各5分間、の上面で伏せて続けてインキュベートした。最後に、それらを数滴の蒸留水で洗浄し、2%酢酸ウラシルで染色し、風乾しそして電子顕微鏡で検査した。抗HAもしくは抗NAモノクローナル抗体でプロービングされかつ抗マウスIgGに結合された金球体で対染色された、イムノゴールド標識されたインフルエンザのVLPの電子顕微鏡写真を、図11に描く。
【0122】
実施例13
VLP中へのインフルエンザ核タンパク質(NP)の組込み
Sf9細胞を、HA/Q28およびNPもしくはNPおよびM1の単一のバキュロウイルス組換え体のいずれかに重感染させた。重感染した細胞の濃縮された上清を実施例11に従って精製した。これらの重感染した細胞により発現されたところのHAおよびNP双方を含有する画分のウェスタンブロットを図9Bに描く。これらの重感染した細胞により発現されたところのNPおよびM1を含有する画分のウェスタンブロットを図8Cに描く。
【0123】
実施例14
マウスにおけるVLPの免疫原性
2群のBalb/cマウス(4〜5週齢)を、HA/Q28 VLP(およそ1μgのHA)もしくはVSV−G/Q VLP(およそ1μgのG)のいずれかで筋肉内経路を介して免疫化し、ここで各組のVLPはリン酸アルミニウム(200μ/用量)とともに処方した。各群の全部のマウスは2週間間隔で初期抗原(primer)および2回の追加抗原注入を受領した。最後の免疫感作の2週間後に血液サンプルを得、そして、ウェスタンブロット(双方の型のVLPについて)、赤血球凝集反応の阻害アッセイ(IHA)(HA/Q28について)および血清中和試験(VSV−G/Qについて)により、対応する抗原に対する抗体の存在を評価した。ウェスタンブロットを図12(HA/Q28について)および図13(VSV−G/Qについて)に描く。IHA力価はIHA単位(IHAU)で測定し、そして以下のとおりであった。すなわち、
投与を受けたことのないマウス: 32 IHAU*
陽性対照: 128 IHAU
[インフルエンザA/香港型]
HA/Q28のプールされた血清: 96 IHAU
*投与を受けたことのないマウスは阻害力価を示し、これは非特異的アグルチニンによるかもしれない。全サンプルは、非特異的阻害物質および/もしくは非特異的アグルチニンを不活性化するための努力において、カオリンで処理しかつ56℃で30分間加熱した。
【0124】
血清中和試験のためには、VSV−G/Qで免疫化されたマウスの血清の増大する希釈物を、VSVを含有する細胞単層の頂上に置き、インキュベートし、そして、細胞単層中のいずれかのプラークの形成の予防によりみられるところのウイルスを阻害する能力について分析した。血清の64倍と同じくらいの希釈物がVSVの標準的力価(1×10PFU/ml)を完全に中和したことが見出された。
【0125】
実施例15
インフルエンザのVLP中へのリボ核タンパク質複合体(RNP)のパッケージングおよびレポーター遺伝子の発現
ポリメラーゼ(サブユニットPB1、PB2およびPA)ならびにNPのバキュロウイルス構築物(4部分からなる導入ベクター組換え体)
インフルエンザウイルスA/Udorn/72(H3N2)株のポリメラーゼのサブユニット(PB1、PB2およびPAタンパク質)ならびに核タンパク質NPをコードする3種の遺伝子を、単一のバキュロウイルス導入ベクターPAcAB4にサブクローニングした。PB1およびPA遺伝子は、バキュロウイルスポリへドリンプロモーターの転写制御下に反対の向きで配置した一方、また反対の向きのPB2およびNP遺伝子はバキュロウイルスp10プロモーターの転写制御下にあった。ポリメラーゼ遺伝子およびNPを運搬する精製された導入ベクターDNA、ならびに直鎖状にされたゲノムのバキュロウイルスDNAでのSf9昆虫細胞のコトランスフェクションは、相同的組換えを見込んだ。これは、バキュロウイルスDNA中へのポリメラーゼおよびNPの遺伝子の導入をもたらした。この細胞内組換え事象は、培地中に放出された4部分からなるバキュロウイルス組換え体(図14)を生成させた。3つの連続するプラーク精製/増幅段階を実施して、4部分からなるバキュロウイルス導入ベクター組換え体を選択した。遺伝子特異的プライマーを使用するPCRを実施して、精製された4部分からなる組換え体中での4種の遺伝子の存在を確認した。抗PB1、抗PB2、抗PAおよび抗NP特異的ポリクローナル抗体を用いるウェスタンブロットアッセイを実施して、3種のポリメラーゼサブユニットおよびNPの発現を評価した(データは示されない)。
レポーター遺伝子構築物
インフルエンザウイルスの保存された3’および5’末端により隣接されるルシフェラーゼもしくは緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子を含有したDNAプラスミドを生成させた。これらの配列は、野性型ウイルスの感染において、インフルエンザゲノムの転写/複製およびパッケージングに必要とされる。保存された配列に加えて、正確な3’および5’末端が機能的ゲノムに不可欠である。これらの正確な末端を得るために、変えられたT7プロモーターをインフルエンザ配列の5’末端に付加し;その後、T7 RNAポリメラーゼでの転写が、RNA転写物中で正確なインフルエンザの5’末端を生成させた。加えて、BsaI制限部位をインフルエンザ配列の3’端に設計した。この制限酵素での該プラスミドの消化は5’オーバーハングをもつDNA鋳型を生じさせ、これは、ラン−オフ(run−off)T7 RNAポリメラーゼ転写反応において、正確なインフルエンザの3’末端をもつRNA分子を生成させた。その後、ポリメラーゼ活性、RNAのキャプシドでの被包化、およびインフルエンザウイルス様粒子中へのRNAのパッケージングを研究するのに、これらのモデルインフルエンザレポーター遺伝子を使用した。
ルシフェラーゼレポーター遺伝子のVLPパッケージング
Sf9昆虫細胞を、Q28(HA、NA、M1、M2)および4部分からなる導入(PB1、PB2、PA、NP)ベクターのバキュロウイルス組換え体に同時に感染させた(MOI:5)。感染を48時間進行させ、そして、その時点で、インフルエンザゲノムの3’および5’末端により隣接された逆向きのルシフェラーゼ遺伝子を含有する30μgのインビトロ合成されたRNAを、LT1トランスフェクション試薬(パンヴェラ(Panvera)、ウィスコンシン州マディソン)を使用してSf9細胞にトランスフェクトした。感染/トランスフェクトされた細胞を追加の24時間インキュベートした。その後、培養上清を収穫し、低速遠心分離により澄明にし、そしてVLPを2000×gで2時間の遠心分離により濃縮した。VLPを培地に再懸濁し、そしてベビーハムスター腎細胞(BHK)の新たな単層上に適用した。48時間のインキュベーション後に、BHK細胞をルシフェラーゼアッセイ溶解緩衝液で破壊し、そしてルシフェラーゼ活性を細胞抽出物中で測定した。バックグラウンドのルシフェラーゼ活性は、感染していないBHK細胞(対照)にて照度計を使用して測定し、そして示度は50から500相対光単位(RLU)までの範囲にわたった。VLPに感染したBHK細胞のライセートは、36,000RLUのルシフェラーゼ活性の示度を示した(図15)。
緑色蛍光タンパク質(GFP)レポーター遺伝子のVLPパッケージング
VLP中へのRNPの類似のパッケージング実験を、レポーターとして緑色蛍光タンパク質遺伝子(GFP)を使用して実施した。上述されたパラメータに従ってSf9昆虫細胞を感染/トランスフェクトした。インフルエンザウイルスRNAの3’および5’末端により隣接されるアンチセンスの向きのGFPのコーディング配列を含有した、トランスフェクトされたRNA分子を構築した。BHK細胞およびMDCK細胞をVLPで24時間感染させ、そしてその後、ツァイス(Zeiss)顕微鏡およびフルオレセインイソチオシアネート(FITC)フィルターを使用してGFPの発現をモニターした。少数の緑色細胞が存在し、VLPがGFP遺伝子を導入してそれにより緑色蛍光タンパク質の発現をもたらすことが可能であったことを示唆した(図16)。
【0126】
【表1】
Figure 2004501647
【0127】
【表2】
Figure 2004501647

【図面の簡単な説明】
【図1】
発明にかかる、インフルエンザA/Udorn/72(H3N2)株の4種の遺伝子を運搬する4部分からなるバキュロウイルス導入ベクター(構造的4区画(structual quad))を描く。インフルエンザ遺伝子HAおよびM1の転写はポリへドリンプロモーター(「pH」として略記される)により駆動される一方、M2およびNAはp10プロモーターにより駆動される。このベクターを、直鎖状にされたバキュロウイルスDNAと一緒にSf9昆虫細胞にトランスフェクトして、4部分からなる組換え体(HA/Q)を生成させた。
【図2】
発明にかかる、VSV−G/HAキメラの構造を描く。インフルエンザHAの細胞質末端の14アミノ酸および膜貫通ドメインの29アミノ酸を、VSV−G表面糖タンパク質の細胞外ドメインと同じ読み枠で融合した(配列番号1)。
【図3】
発明にかかる、4部分からなるバキュロウイルス組換え体(HA/Q28もしくはVSV−G/Q)により感染されたSf9細胞中で発現されたインフルエンザおよびVSV Gタンパク質のウェスタンブロット分析を描く。図3Aにおいて、インフルエンザタンパク質HA、M1およびM2が、抗HA、抗M1およびM2モノクローナル抗体の混合物を使用して、4部分からなる組換え体HA/Q28に感染させたSf9細胞の上清中で検出され(感染後72時間)(レーン1);HAおよびM1はまた細胞ペレット中でも検出された(レーン2)。インフルエンザA/Udorn/72(H3N2)に感染したMDCK細胞を対照として使用した(レーン3)。
【図3B】
発明にかかる、VSV−G/Q(完全長のG)に感染させたSf9細胞中でのVSV GならびにインフルエンザのM1およびM2タンパク質の発現を描く。発現は、抗G、抗M1およびM2モノクローナル抗体の混合物でプロービングされた場合に、細胞ペレット(レーン2)および培養上清(レーン3)中で検出された。感染していないSf9細胞(レーン1)、VSVに感染したBHK細胞(レーン4)およびインフルエンザA/Udorn/72(H3N2)に感染したMDCK細胞(レーン5)を、それぞれ陰性および陽性対照として使用した。
【図4】
発明にかかる、4部分からなるバキュロウイルス組換え体(HA/Q28)に感染させたSf9細胞の免疫蛍光分析を描く。Sf9細胞のボックス(box culture)培養物を1のMOIでHA/Q28に感染させかつ72時間インキュベートした。その時点で個々のボックスをメタノール−アセトンで固定し、そして続けて一次および二次抗体とともにインキュベートした。HA(図4A)、M1(図4B)もしくはHA/M1(図4C)の発現を、適切なフィルターを使用して検出した。
【図5】
発明にかかる、HA/Q28に感染させたSf9細胞の免疫蛍光分析を描く。ボックス培養物を1のMOIでHA/Q28に感染させかつ72時間インキュベートした。その時点で個々のボックスをパラホルムアルデヒドで固定し、そして続けて一次および二次抗体とともにインキュベートした。HA(図5A)、NA(図5B)もしくはHA/NA(図5C)の発現を、適切なフィルターを使用して検出した。
【図6】
発明にかかる、HA/Q28に感染させたSf9細胞の免疫蛍光分析を描く。Sf9細胞のボックス培養物を1のMOIでHA/Q28に感染させかつ72時間インキュベートした。その時点で個々のボックスをパラホルムアルデヒドで固定し、そして続けて一次および二次抗体とともにインキュベートした。M2の発現を、適切なフィルターを使用して検出した。
【図7】
発明にかかる、VSV−G/Q(完全長のVSV G遺伝子により置き換えられたHA/Q28中の完全長のインフルエンザHA遺伝子)に感染させたSf9細胞の免疫蛍光分析を描く。ボックス培養物を1のMOIでVSV−G/Qに感染させかつ72時間インキュベートした。その時点で個々のボックスをメタノール−アセトンで固定し、そして続けて一次および二次抗体とともにインキュベートした。VSV Gの発現を、適切なフィルターを使用して検出した。
【図8】
発明にかかる、イオディキサノール勾配遠心分離によるVLP形成の分析を描く。図8Aは、HA/Q28からの画分を抗HAおよびM1モノクローナル抗体の混合物を用いるウェスタンブロットによりプロービングした場合の結果を描く。レーン1〜8はチューブの上部から底部まで収集された画分を表し;レーン9はMDCKのインフルエンザA/Udorn/72(H3N2)に感染した対照である。図8Bは、VSV−G/Qからの画分を抗VSV−G、抗M1および抗M2モノクローナル抗体の混合物を用いるウェスタンブロットによりプロービングした場合の結果を描く。レーン1〜8はチューブの上部から底部まで収集された画分を表し;レーン9は対照として組合せられたVSVに感染したBHKおよびインフルエンザに感染したMDCK細胞の混合物である。図8Cは、二重に感染した(M1およびNPの単一組換え体)Sf9細胞の濃縮された上清を精製しかつ抗M1および抗NP抗体の混合物でプロービングした場合の結果を描く。レーン1〜8はチューブの上部から底部まで収集された勾配画分を表し;レーン9は対照としてのインフルエンザに感染したMDCK細胞である。
【図9】
発明にかかる、M1単独もしくはHA/Q28およびNP単一のバキュロウイルス組換え体に感染させたSf9細胞の培養上清のウェスタンブロット分析を描く。図9Aは、抗M1抗体でプロービングした単一のM1感染の上清由来の画分の分析を描く。レーン1〜8はチューブの上部から先端まで収集された画分を表し;レーン9は対照としてのインフルエンザに感染したMDCK細胞である。図9Bは、二重に感染したSf9細胞(HA/Q28およびNP単一のバキュロウイルス組換え体)の上清を精製しかつ抗HA、抗M1および抗NP抗体の混合物でプロービングした場合の結果を描く。レーン1〜8はチューブの上部から底部まで収集された画分を表し;レーン9は図9A中と同一の対照である。
【図10】
発明にかかる、4部分からなる組換え体HA/Q28に感染させたsf9細胞の培地から精製された陰性染色されたインフルエンザのVLPの電子顕微鏡写真を描く。
【図11】
発明にかかる、イムノゴールド標識されたインフルエンザのVLPの電子顕微鏡写真を描く。図11A(3視野)では、VLPを抗HAモノクローナル抗体でプロービングし、そして抗マウスIgGに結合された金球体で対染色した。図11Bでは、VLPを抗NAモノクローナル抗体でプロービングし、そして図11Aでのとおり対染色した。
【図12】
発明にかかる、HA/Q28 VLPで免疫化されたマウスからの血清のプールでプロービングされた、インフルエンザウイルスに感染させた細胞のウェスタンブロットを描く。図12Aでは、2匹のマウスの最初の対からのプールされた血清からの結果を描く。図12Bでは、2匹のマウスの第二の対からのプールされた血清からの結果を描く。図12AおよびBのそれぞれにおいて、レーン1:対照としての感染していないMDCK細胞;レーン2:インフルエンザAウイルスに感染させたMDCK細胞。感染していないMDCK細胞のプロービングは、M1のもののわずかに上の非特異的バンドを示し、これはインフルエンザに感染した細胞中にもまた存在した。
【図13】
発明にかかる、VSV−G/QキメラVLPで免疫化されたマウスからの血清のプールでプロービングされた、VSVに感染させた細胞のブロットを描く。図13Aでは、2匹のマウスの最初の対からのプールされた血清からの結果を描く。図13Bでは、2匹のマウスの第二の対からのプールされた血清からの結果を描く。図13AおよびBのそれぞれにおいて:レーン1:対照としての感染していないBHK細胞;レーン2:VSVに感染させたBHK細胞;レーン3:対照としての感染していないMDCK細胞;レーン4:インフルエンザに感染させたMDCK細胞。
【図14】
発明にかかる、ポリメラーゼサブユニットおよび核タンパク質をコードする3種の遺伝子を包含する、インフルエンザA/Udorn/72(H3N2)株の4種の遺伝子を運搬する4部分からなるバキュロウイルス導入ベクターを描く。反対の向きに配置されるインフルエンザ遺伝子PB1およびPAの転写はポリへドリンプロモーター(「pHプロモーター」として略記される)により駆動される一方、また反対の向きのPB2およびNP遺伝子の転写はp10プロモーターにより駆動される。4種の遺伝子をバキュロウイルス導入ベクターPAcAB4にサブクローニングし、その後、直鎖状にされたバキュロウイルスDNAとともにSf9昆虫細胞にコトランスフェクトして、4部分からなる組換え体を生成させた。
【図15】
発明にかかる、感染していない(対照)およびVLPに感染させたベビーハムスター腎細胞(BHK)中の相対光単位(RLU)でのルシフェラーゼ活性の測定を描く。
【図16】
発明にかかる、GFP遺伝子を運搬するVLPへの感染後のBHK細胞中での緑色蛍光タンパク質(GFP)の発現を描く。矢印はGFPを発現するBHK細胞を示す。

Claims (46)

  1. (i)それぞれ最低1種のインフルエンザウイルスの構造タンパク質をコードする1種もしくはそれ以上の組換えDNA分子を構築すること[ここで、マトリックスタンパク質(M1)をコードする組換えDNA分子が常に構築される];
    (ii)前記1種もしくはそれ以上の組換えDNA分子で適する宿主細胞をトランスフェクト、感染もしくは別の方法で形質転換すること、前記最低1種のインフルエンザウイルスの構造タンパク質の発現を可能にする条件下で該宿主細胞を培養すること、その結果該最低1種のインフルエンザウイルスの構造タンパク質の発現後にインフルエンザウイルス様粒子(VLP)が該細胞内でアセンブリーされること;および
    (iii)VLPを培養上清から精製すること
    の段階を含んで成る、VLPの製造方法。
  2. VLPが、M1、ならびにヘマグルチニン(HA)、ノイラミニダーゼ(NA)およびM2よりなる群から選択されるインフルエンザの構造タンパク質の最低1種を含んで成る、請求項1記載の方法。
  3. HAおよびNAが異なるサブタイプのインフルエンザウイルスからのものである、請求項2記載の方法。
  4. HAもしくはNAをコードする組換えDNA分子中のDNA配列の一部分もしくは全部が、キメラVLPを産生するように、インフルエンザウイルスにより産生されない部分をコードするDNA配列により置き換えられる、請求項2記載の方法。
  5. HAをコードする組換えDNA分子中のDNA配列が、水疱性口内炎ウイルス(VSV)のGタンパク質をコードするDNA配列により置き換えられる、請求項4記載の方法。
  6. 1種の組換えDNA分子中のDNA配列がHAの膜貫通および細胞質ドメインをコードするが、しかし、HAの残存するコーディング領域が、VSVのGタンパク質の細胞外ドメインをコードするDNA配列により置き換えられる、請求項4記載の方法。
  7. インフルエンザタンパク質をコードする組換えDNA分子で宿主細胞をコトランスフェクト、重感染もしくは共形質転換し、その結果インフルエンザタンパク質がVLP内に組込まれることをさらに含んで成る、請求項1記載の方法。
  8. 組換えDNA分子がインフルエンザのヌクレオキャプシドタンパク質(NP)をコードする請求項7記載の方法。
  9. インフルエンザウイルスにより産生されない部分をコードする組換えDNA分子で宿主細胞をコトランスフェクト、重感染もしくは共形質転換し、その結果非インフルエンザ部分がVLP内に組込まれることをさらに含んで成る、請求項1記載の方法。
  10. 前記VLPが常にM1を包含する、最低1種のインフルエンザウイルスの構造タンパク質を含んで成るインフルエンザVLP。
  11. VLPが、HA、NAおよびM2よりなる群から選択されるインフルエンザの構造タンパク質の最低1種をさらに含んで成る、請求項10記載のインフルエンザVLP。
  12. HAおよびNAが異なるサブタイプのインフルエンザウイルスからのものである、請求項11記載のインフルエンザVLP。
  13. HAもしくはNAの一部分もしくは全部が、キメラVLPを含んで成るように、インフルエンザウイルスにより産生されない部分により置き換えられる、請求項10記載のインフルエンザVLP。
  14. HAもしくはNAの一部分もしくは全部が、病原性微生物により産生されるペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質により置き換えられる、請求項13記載のキメラVLP。
  15. HAがVSVのGタンパク質により置き換えられる、請求項14記載のキメラVLP。
  16. HAの膜貫通および細胞質ドメインが存在するが、しかし、HAの残存する領域がVSVのGタンパク質の細胞外ドメインにより置き換えられる、請求項14記載のキメラVLP。
  17. インフルエンザタンパク質がVLP内に組込まれる、請求項10記載のインフルエンザVLP。
  18. VLP内に組込まれるインフルエンザタンパク質がNPである、請求項17記載のインフルエンザタンパク質。
  19. インフルエンザウイルスにより産生されない部分がVLP内に組込まれる、請求項10記載のインフルエンザVLP。
  20. 希釈剤もしくは担体と一緒になって請求項10記載のVLPを含んで成る免疫原性組成物。
  21. アジュバントをさらに含んで成る、請求項20記載の免疫原性組成物。
  22. 希釈剤もしくは担体と一緒になって請求項11記載のVLPを含んで成る免疫原性組成物。
  23. アジュバントをさらに含んで成る、請求項22記載の免疫原性組成物。
  24. 希釈剤もしくは担体と一緒になって請求項13記載のVLPを含んで成る製薬学的組成物。
  25. アジュバントをさらに含んで成る、請求項24記載の製薬学的組成物。
  26. 希釈剤もしくは担体と一緒になって請求項14記載のVLPを含んで成る免疫原性組成物。
  27. アジュバントをさらに含んで成る、請求項26記載の免疫原性組成物。
  28. 希釈剤もしくは担体と一緒になって請求項17記載のVLPを含んで成る免疫原性組成物。
  29. アジュバントをさらに含んで成る、請求項28記載の免疫原性組成物。
  30. 希釈剤もしくは担体と一緒になって請求項19記載のVLPを含んで成る免疫原性組成物。
  31. アジュバントをさらに含んで成る、請求項30記載の免疫原性組成物。
  32. 希釈剤もしくは担体と一緒になって請求項19記載のVLPを含んで成る製薬学的組成物。
  33. アジュバントをさらに含んで成る、請求項32記載の製薬学的組成物。
  34. 脊椎動物に請求項20記載の免疫原性組成物を投与することを含んで成る、インフルエンザウイルスにより引き起こされる感染に対する免疫化方法。
  35. 脊椎動物に請求項22記載の免疫原性組成物を投与することを含んで成る、インフルエンザウイルスにより引き起こされる感染に対する免疫化方法。
  36. 脊椎動物に請求項26記載の免疫原性組成物を投与することを含んで成る、インフルエンザウイルス以外の病原性微生物により引き起こされる感染に対する免疫化方法。
  37. 脊椎動物に請求項30記載の免疫原性組成物を投与することを含んで成る、インフルエンザウイルス以外の病原性微生物により引き起こされる感染に対する免疫化方法。
  38. 脊椎動物に有効量の請求項24記載の製薬学的組成物を投与することを含んで成る治療方法。
  39. 脊椎動物に有効量の請求項32記載の製薬学的組成物を投与することを含んで成る治療方法。
  40. インフルエンザウイルスのM1、M2、HAおよびNAタンパク質をコードする組換えDNA分子でトランスフェクト、感染もしくは形質転換された宿主細胞。
  41. インフルエンザウイルスのポリメラーゼのサブユニットPA、PB1およびPB2、ならびにインフルエンザウイルスの核タンパク質NPをコードする第二の組換えDNA分子でさらにトランスフェクト、感染もしくは形質転換された、請求項40記載の宿主細胞。
  42. 異種ヌクレオチド配列でさらにトランスフェクト、感染もしくは形質転換された、請求項41記載の宿主細胞。
  43. 発現している異種ヌクレオチド配列がインフルエンザウイルスにより産生されない部分である、請求項42記載の宿主細胞。
  44. リボ核タンパク質複合体をアセンブリーかつパッケージングするインフルエンザVLP。
  45. 異種ヌクレオチド配列をさらに発現する、請求項44記載のインフルエンザVLP。
  46. 発現している異種ヌクレオチド配列がインフルエンザウイルスにより産生されない部分である、請求項45記載のインフルエンザVLP。
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