JP2004515218A - プロモータへ隣接する遺伝子から保護抗原を発現する呼吸器系合胞体ウイルスワクチン - Google Patents

プロモータへ隣接する遺伝子から保護抗原を発現する呼吸器系合胞体ウイルスワクチン Download PDF

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Abstract

組み換えウイルスのゲノム又はアンチゲノム内にて変位される遺伝子の位置を有す、組換え呼吸器系合胞体ウイルス(HRSV)が,ヒト及び他の哺乳動物において、感染性を有し且つ弱毒化される。遺伝子の変位した(shift)RSVが、組換えゲノム又はアンチゲノム内にて遺伝子又はゲノム分節を挿入、欠失、又は再配列することにより構成され、そして抗RSV免疫応答を誘発するためのワクチンを生成する際にも有益である。更に提供されるものは、単離されたポリヌクレオチド分子、及びベクターを組み込みした組換えRSVゲノム又はアンチゲノムであり、この場合前記遺伝子又は遺伝子分節が、RSV遺伝子地図中の野生型遺伝子の位置と比較してゲノム又はアンチゲノム内による有意的にプロモータへ隣接か、又はプロモータへ遠位な位置に変位される。この方法において遺伝子位置を変位することは、位置を変位させる性質又は変位の程度により、遺伝子発現の選択的な増大又は減少を提供する。1例において、RSV糖タンパク質が、1又は複数の糖タンパク質コードする遺伝子を有意的にプロモータ隣接位置に変位させることにより上限調節される。遺伝子位置を変位したRSVを生成するための関心のある遺伝子には、NS1、NS2、N、SH、M2(ORF1)、M2(ORF2)、L、F又はG遺伝子、又は遺伝の一部又は遺伝子外領域であるゲノム分節が含まれる。望ましい表現型及び構造的効果を得るために、種々の付加的な突然変異、及びヌクレオチドの修飾が、本発明の遺伝子位置を変位したRSV内にて提供される。

Description

【0001】
発明の背景
ヒト呼吸器系合胞体ウイルス(HRSV)は、世界中に重篤な小児気道疾患を起こしている主たるウイルス因子(Collins,ら、Fields Virology 2:1313−1352,1996)である。RSVが、1歳未満の乳児の肺炎や細気管支炎の原因として他のあらゆる微生物病原を越えている。事実上全ての子供が、2歳までに感染し、再感染が年長の子供、及び大人として若年者が、再感染をかなり高い頻度で起っている(Chanock et al.、in Viral Infections of Humans、3rd ed.、A.S.Evans、ed.、Plenum Press、N.Y.、1989)。気道疾患が原因の小児入院患者の5名のうち2名以上は、RSVが原因となっており、RSVは米国だけでも10万人の入院患者が発生し、年間4,500人の死亡者を出している(Heilman、 Infect Dis 161:402−6、1990)。さらに幼若にて重篤な気道疾患の感染に罹ると、喘息を発症するか又は喘息を悪化させたりすることを実証している(Sigurs、et al.、Pediatrics 95:500−5、1995)。
【0002】
ヒトRSVは、通常小児患者集団の状況下にて考えられるが、さらに加齢者における重篤な疾患に対する重要な薬剤としても認識される(Falseyら、J.Infect.Dis.172:389−394,1995)。ヒトRSVが、ヒト骨髄移植のレシュペントなど、ある種の免疫不全の個体において、生命の脅威となる疾患を引き起こす(Fouillard、et al.、Bone Marrow Transplant :97−100、1992)。
【0003】
ヒトRSVを治療として、1つの化学的治療剤であるリバビリンが、利用することができる。しかしながら、その効果やその使用性は、論議されるところである。さらに、少ないドナーIgG(Groothuis et al.、 Engl Med 329:1524−30,1993)、又は人に向けたRSV−特異的モノクローナル抗体を組み合わされたRSV介在産生物が認可された。これらは、高リスクな個体に受動的(passive)な免疫保護剤として投与される。これらの産生物は有益であるが、コストが高く、長期にわたり効果がないなど、他の要因により、広範囲な使用を適切でなくしている。別の欠点としては、血液−骨によりウイルスを移植する可能性、調製及び保存が難しく、コストがかかることを含む。さらに、感染疾患、及びウイルスを資源となる疾患を管理する履歴が、ワクチンの重要性な中核となることを示している。
【0004】
RSVに対して有効なワクチン剤を開発するために数十年にわたる研究にもかかわらず、RSV感染に関係する厳しい罹病率及び有意的な死亡を防止するための安全で有効なワクチンが、全く実現されなかった。有効なワクチンが開発されないことは、小さい幼児達が、血清、及びRSV抗原に応答して分泌する抗体が減少していたという事実において、ある部分に関係している。したがって、これらの個体が、RSVのより重篤な感染にかかると、免疫性が累積しウイルスのより深刻な衝撃い対して、年齢を経た子供達及び成人を保護するものと見える。
【0005】
RSV感染における免疫性の機構が、最近中心的な課題となっている。分泌性の抗体が、上部気道を保護する際最も重要であると見られ、そのことから高レベルな血清抗体が、低部気道におけるRSVの感染に対する抵抗性に主要な役割を有すると見られる。誘発される別の有効なアームとして、RSV−特異的な細胞毒性T細胞が、RSVの感染を解決する際にも重要である。しかしながら、ウイルスの攻撃に対する抵抗性を増大させるために、後者のエフェクターを、前の免疫化により論議できるが、その効果としての有効性が短で。F及びGの表面Gタンパク質が、RSVの2の主要な保護抗原であり、そしてRSVを中和する抗体を誘発、及び攻撃に対して長期に抵抗するために示されたわずか2のRSVタンパク質である(Collins et al.、Fields Virology、Fields et al.、eds.、:1313−1352、Lippincott−Raven、Philadelphia、1996;Connors et al.、 .Virol.65(3):163−7、1991)。第3のRSV表面タンパク質、SHが、RSVを中和する抗体、又はRSVの攻撃に有意的に抵抗を誘発しなかった。
【0006】
RSV生ワクチンを開発する上で障害となるのは、これは、部分的に弱毒化されたウイルスの遺伝的な不安定性、細胞培養におけるRSVの比較的貧弱な増殖、及びウイルス粒子の不安定性により、弱毒化と免疫原性の間に適切なバランスを実現することが、困難である。加えて、自然感染により誘発される免疫性が、後の感染に対して十分に保護するわけではない。多くの因子が、気道の管腔表面へのウイルス感染を制限する免疫系の相対的な非効率性、局所粘膜免疫が短期寿命であるという性質、迅速にて、拡張性のあるウイルスの複製、免疫性が未成熟による幼児の免疫応答性の減少、胎盤経由で誘導される母体の血清抗体による免疫抑制、及びGタンパク質の高度なグリコシル化などウイルスの幾つかの性質を含めて、これにおそらく関与している。さらに下記のように、ヒトRSVが、抗原のサブグループA及びBとして存在し、一方のサブグループに対する免疫性が、もう一方のサブグループに対する効果を減少させる。
【0007】
RSVに、生存中複数回にわたり再感染するが、通常再感染が、前回の感染により誘発される保護免疫性により、その重篤度が低減され、従って免疫学的予防が可能である。生の弱毒化RSVワクチンが、免疫性を与える軽度な免疫となる感染を開始するために、鼻から投与されることになる。これは、非経口経路と比較して、簡単で安全であるという利点がある。さらに、局部気道の免疫性を直接的な刺激を提供し、RSVに対する抵抗性に主要な役割を果たす。さらに、この方法は、幼若期に典型的に見られるRSV特異的母体から血清抗体の免疫抑制効果を阻止している。また、RSV抗原の非経口投与が、時に免疫病理学的合併症を併発することがあるが(Murphy et al.、Vaccine 8(5):497−502、1990)、これは生のウイルスでは観察されていない。
【0008】
ホルマリンによる不活化ウイルスワクチンを、1960年代の半ばにRSVに対して試験したが、RSV感染又は疾病に対して保護することができず、実際にウイルスによる後の感染時に症状をさらに悪くした(Kim et al.、Am.J.Epidemiol.89:422−434、1969、Chin et al.、Am J.Epdemiol.89:449−463、1969、Kapikian et al.、Am.J.Epdemiol.89:405−421、1969)。
【0009】
最近では、RSVに対するワクチンの開発は、弱毒化したRSV変異体に焦点が当てられている。Frledewald et al.、(J.Amer.Med.Assoc204:690−694、1968)が、ワクチンの候補になるように、充分弱毒化されると見られるRSVの低温継代培養の変異体(cpRSV)について報告している。この変異体が、その野生型親ウイルスと比較して、26℃にて増殖効率がわずかに高いことを示したが、その複製体は、温度感受性も、有意的な低温適応性もなかった。しかしながら、この低温継代培養された変異体が、成人に対して弱毒化される。CpRSV変異体が、以前にRSVに感染したことがある乳児及び子供(すなわち、血清反応陽性の個体)に対して満足できる弱毒化、及び免疫原性があるが、血清反応陰性の乳児の上部気道に対しては低レベルの発病力を保持していた。
【0010】
同様に、Gharpure et al.、(J.Virol:414−421、1969)が、ワクチン候補として期待できる温度感受性RSV(tsRSV)変異体の分離について報告している。
一つ変異体、ts−1が、研究室内でまたボランティアを募って広範囲にわたり評価された。この変異体は、成人のボランティアに無症候性の感染を形成し、そして免疫化45日後に野生型ウイルスによる攻撃に対する抵抗力を付与した。
【0011】
さらに、血清反応陽性の乳児及び子供を、無症候性の感染を経験させたが、血清反応陰性の乳児は鼻炎の兆候、及び他の軽い症状を呈した。さらに、ts表現型の不安定性が検出された。1部又は完全な温度感受性を喪失しているウイルスが、ワクチン接種者から回収できる少集団のウイルスを示しているが、これは軽い鼻炎以外の疾病兆候とは関連性がなかった。
【0012】
ある種の低温継代及び温度感受性のRSV菌株は、弱毒化が不十分で、何人かのワクチン接種者、特に血清反応陰性の乳児において、疾病の軽い症状を引き起こすが、一方ではRSV菌株が、過度に弱毒化され、保護免疫応答を惹起するために、十分に複製することができないことが、上記の研究及び他の研究によって示した(Wright et al.、Infect.Immun,、37:397−400、1982)。さらに、候補ワクチンの変異体の遺伝的な不安定性が、その温度感受性表現型を喪失することになり、さらには有効なRSVワクチンの開発を妨げる結果となっている。(Hodes et al.、Proc.Soc.Exp.Biol.Med145:1158−1164、1974;McIntosh et al.、Pediatr.Res:689−696、1974;and Belshe et al.、J.Med.Virol:101−110、1978)を一般論として参照。
【0013】
選択肢として生の弱毒化RSVワクチンに対し、さらに研究者が、精製されたRSVエンベロープ糖タンパク質を使って、サブユニットワクチン候補を試験した。この糖タンパク質が、コットンラットの肺内にRSウイルス感染に対する抵抗性を誘発(Walsh et al.、J.Infect.Dis.155:l198− −1204、1987)したが、前記抗体が、極めて弱い中和作用を有し、精製されたサブユニットワクチンによるげっ歯類の免疫化が、疾病を相乗作用する結果となった(Murphy et al.、Vaccine :497−502、1990)。
【0014】
さらにF及びGエンベロープ糖タンパク質を発現する組換え型種痘ウイルスワクチンを調査した。これらの組換え型が、真正ウイルス相当体から区別できないRSV糖タンパク質を発現し、種痘RSVのF及びG組換え型により皮内に感染したゲッ歯類から、ウイルスの感染性を中和した高レベルの特異的抗体を生成した。実際に種痘F組換え型によるコットンラットの感染には、下部気道においてRSVの複製対するほぼ完全な抵抗性、そして上部気道において有意的な抵抗性を刺激した(Olmsted et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 83:7462−7466、1986)。しかしながら、種痘F及びG組換え型によるチンパンジーの免疫化により提供されるものが、上部気道へRSVの攻撃に対してほとんど保護されなく(Collins et al.、Vaccine :164−168、1990)、下部気道へ継続して保護することができない(Crowe et al.、Vaccine 11:1395−1404、1993)。
【0015】
有効なRSVワクチンの開発のため種々の努力にもかかわらず、認可されるワクチンとして、まだRSVに対して全く承認されていない。先に取られたアプローチが実現されなかったことから、RSV開発を目指し新しい戦略の必要性を、特に、変動可能な、弱毒化されたRSV組換え型において新しい表現型の特質を生み出す遺伝子的な変化を組み込むための組換えRSVを操作する方法の必要性が、強調される。しかしながら、RSVのゲノムRNA及び他の非分節性ネガティブセンスRNAウイルスを操作することは、これまで困難であるとされてきた。この点に関する主要な障害には、これらウイルスの裸ゲノムRNAの非感染性、組織培養における貧弱なウイルス増殖、長期に渡る複製サイクル、ビリオンの不安定さ、複合ゲノム、遺伝子産物の治療不応性組織が含まれる。
【0016】
組換えDNAの技術により、感染を起こす非分節性負鎖RNAウイルスをcDNAから回復すること、新規なワクチン候補を構成するためにウイルスクローンを遺伝子的に操作すること、さらにその弱毒化及び表現型安定性のこれらレベルを迅速に評価することが可能となった(Conzelmann、J.Gen.Virol.77:381−89、1996;Palese et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.93:11354−58、1996以下を参照のこと)。この状況において、組換えレスキュウとしは、ウイルスの必須タンパク質の存在下、cDNAがコードされるアンチゲノムRNAから、感染性の呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、パラインフルエンザウイルス(PIV)、狂犬病ウイルス(RaV)、水泡性口内炎ウイルス(VSV)、麻疹ウイルス(MeV)、牛疫及びセンダイウイルス(SeV)などに関しより報告されてきた(たとえばGarcin et al.、EMB0 J.14:6087−6094、1995、Lawson et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.92:4477−81、1995、Radecke et al.、EMBO J.14:5773−5784、1995;Schnell et al.、EMBO J.13:4195−203、1994,Whelan et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.92:8388−92、1995、Hoffman et al.、J.Virol.71:4272−4277、1997、Pecters et al.、J.Virol.73:5001−5009、1999、Kato et al.、Genes to Cells :569−579、1996、Roberts et al.、Virology 247(1)、1−6,1998、Baron et al.、J.Virol.71:1265−1271、1997、国際公開番号W097/06270、1995年9月27日に提出された米国特許仮出願番号60/007,083、1996年9月27日に提出された米国特許出願番号08/720,132、1996年7月15日に提出された米国特許仮出願番号60/021,773、1997年5月9日に提出された米国特許仮出願番号60/046,141、1997年5月23日に提出された米国特許仮出願番号60/047,634、1999年11月30日に発行された米国特許番号5,993,824(国際公開番号W098/02530に対応する)、Collinse.により1999年4月13日に提出された米国特許出願番号09/291,894、Murphye etal.により1999年4月13日に提出された米国特許仮出願番号60/129,006、Collins et al.、Proc Nat.Acad.Sci.U.S.A.92:11563−l1567、1995、Bukreyev、et al.、J.Virol.70:6634−41、1996、Juhasz et al.、J.Virol.71(8):5814−5819、1997、Durbin et al.、Virology 235:323−332、1997、He et al.、Virlogy 237:249−260、1997、Barone et al.、J.Virol.71:1265−1271、1997、Whitehead et al.、Virology 247(2):232−9、1998a、Buchholz et al.、J.Virol.73:251−9、1999、Whiteheade et al.、J.Virol.72(5):4467−4471、1998b、Jin et al.、Virology 251:206−214、1998、and Whiteheade et al.、J.Virol.73(4):3438−3442、1999、and Bukreyev、et al.、Proc Nat Acad Sci.USA 96:2367−72、1999、を参照、各々が、あらゆる目的のためその全体を引例として本明細書に組み込まれている)。
【0017】
前記開発により、現在、cDNAから感染性RSVを回収させ、新規なワクチン候補を構成するために、RSVクローンに種々の遺伝子操作を設計し、順次実行することが可能となった。以後他の所望の表現型特性における、弱毒化及び表現型の安定性のレベルが評価され、調整することができる。従って残っている問題点は、広範囲なワクチンを使用するために有用な感染性を弱毒化したRSVクローンを構成するために、単独の遺伝子操作又は他の型の遺伝子操作と組み合わせて用いることのできる遺伝子操作の広範囲にて、多様なメニューを開発することである。このような状況において、安全で有効なワクチンを遺伝子操作することで、RSVに帰する健康上深刻な問題を取り除くことができる付加的ツール及び方法に対する技術において、差し迫った必要性が依然として存在する。驚いたことに、本発明は、感染性の弱毒化されたRSVワクチン候補を構成するために追加ツールを提供することによって、この必要性を満たすものである。
【0018】
発明の要約
本発明は、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の1又は複数の遺伝子又はゲノム分節を相対的な遺伝子順位又は離れた位置に変位させることにより修飾される組換え呼吸器合胞体ウイルス(RSVs)を提供することであり、すなわちヒト又は他の哺乳動物に感染性、弱毒化、及び免疫原性がある組換えワクチンウイルスを生成するためである。本発明の組換えRSVsが、主要ヌクレオキャプシド(N)タンパク質、ヌクレオキャプシドリン酸タンパク質(P)、大型のポリメラーゼタンパク質(L)、RNAポリメラーゼ伸長因子、及び組換えゲノム又はアンチゲノム内の1又は複数の変位されたRSV遺伝子又はゲノム分節を有する1部又は完全な組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを、典型的に含んでいる。本発明のある観点においては、組換えRSVが、1部又は完全な組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の1つ又は複数の置換ポリヌクレオチドを挿入、欠失、又は再配列することによりプロモータへ有意的に隣接する又はプロモータへ遠位の位置に変位可能な1又は複数の位置的に変位される遺伝子又はゲノム分節を特徴とする。置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムの非コード領域(NCR)に挿入又は再配置できるか、あるいは別々の遺伝子単位(GU)として、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムに組み込むことができる。
【0019】
本発明の実施例では、単離された感染性組換えRSVが、RSVのNSl、NS2、N、P、M、SH、M2(ORFl)、M2(ORF2)、L、F及びG遺伝子及びゲノム分節から選択される1又は複数のRSV遺伝子又はゲノム分節、及び上記RSVゲノム及びその分節の先導部、尾部及び遺伝子間領域から選択可能な1又は複数の置換ポリヌクレオチドを追加、欠失、又は再配列することにより構成される。
【0020】
より詳細な例において、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の、ポリヌクレオチド挿入要素、欠失又は再配列要素が、RSVのNS1、NS2、N、P、M、SH、M2(ORF1)、M2(ORF2)、L、F及びG遺伝子又はゲノム分節から選択される1又は複数のウシRSV(BRSV)又はヒトRSV(HRSV)遺伝子又はゲノム分節、及び上記RSVゲノム又はその分節の先導部、尾部及び遺伝子間領域から選択される。
【0021】
本発明の幾つかの観点において、置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムが形成するために欠失される。置換ポリヌクレオチドをこの方法にて欠失すると、野生型RSV(たとえばHRSV A2又はBRSVカンサス菌株)ゲノム又はアンチゲノム内の変位された遺伝子又はゲノム分節の位置に対して、プロモータへ有意的に隣接する位置に、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の1又は複数の「変位」RSV遺伝子又はゲノム分節の位置的な変位を起こす。組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するためにこの方法にて欠失することのできる典型的な置換ポリヌクレオチドが、1又は複数のRSVのNS1、NS2、SH、M2(ORF2)、又はG遺伝子又はそのゲノム分節から選択することができる。
【0022】
本発明のさらに詳細な例において、RSVのNS1遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドを、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失する。他の選択肢として、RSVのNS2遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドを、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失することができる。他の選択肢として、RSVのSH遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドを、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失することができる。他の選択肢として、RSVのM2(ORF)を含む置換ポリヌクレオチドを、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失することができる。他の選択肢として、RSVのG遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドを、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失することができる。
【0023】
さらに追加的な例において、RSV遺伝子又はゲノム分節から成る複数の置換ポリヌクレオチドを、欠失することができる。例えば、RSVのF及びG遺伝子の双方を組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失することができる。他の選択肢として、RSVのNS1及びNS2遺伝子を、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために、双方を欠失することができる。他の選択肢として、RSVのSH及びNS2遺伝子を、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために、双方を欠失することができる。他の選択肢として、RSVのSH、NS1及びNS2遺伝子を、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために、全部欠失することができる。
【0024】
本発明の異なる例において、1又は複数の変位されたRSV遺伝子又はゲノム分節を位置的に変位させるために、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、上記1又は複数の置換ヌクレオチドが、付加、置換、又は再配列される、単離された感染性組換えRSVが提供される。
【0025】
これらの修飾のうち、遺伝子及びゲノム分節を挿入及び再配列により、相当する(たとえばウシ又はヒト)野生型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて、各対象の(挿入又は再配列された) 遺伝子又はゲノム分節のそれぞれの位置に対してプロモータへ有意的に隣接する、又はプロモータへ遠位な位置に対象遺伝子又はゲノム分節を導入又は再配列することができる。組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内に、付加、置換、又は再配列される置換ポリヌクレオチドが、1又は複数のRSVのNSl、NS2、SH、M2(ORF2)、F、および/またはG遺伝子、又はそのゲノム分節から選択することができる。
【0026】
さらに詳細な例において、置換ポリヌクレオチドが、1又は複数のRSV糖タンパク質又はその免疫原性ドメインまたはRSV糖タンパク質のエピトープをコードした、1又は複数のRSV遺伝子又はゲノム分節を含む組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、挿入又は再配列するために選択される。典型的な例において、これらの置換ポリヌクレオチドが、そのRSVのF、G、及び/又はSH糖タンパク質又は免疫原性領域またはエピトープから選択される。例えば、F、G及びSHから選択された1又は複数のRSV糖タンパク質遺伝子が、その遺伝子の野生型遺伝子順位の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する又はプロモータ遠位である位置に、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、付加、置換、又は再配列することができる。
【0027】
典型的な例において、RSV糖タンパク質遺伝子Gが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、野生型遺伝子順位のGの位置と比較して、よりプロモータへ隣接している遺伝子順位の位置に再配列される。より詳細な観点において、RSV糖タンパク質遺伝子Gが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の遺伝子順位位置1に変位される。他の典型的な例において、RSV糖タンパク質遺伝子Fが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内に、よりプロモータへ隣接する位置に、例えば、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の遺伝子順位位置1にF遺伝子を変位させることにより、再配列される。さらに別の典型的な例においては、RSV糖タンパク質遺伝子G及びFの双方が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、それぞれの野生型遺伝子順位の位置と比較してよりプロモータへ隣接する遺伝子順位位置に再配列される。さらに詳細な観点において、RSV糖タンパク質遺伝子Gが、遺伝子順位位置1に変位され、そしてRSV糖タンパク質遺伝子Fが、遺伝子順位位置2に変位される。
【0028】
糖タンパク質の遺伝子変位を特徴とするさらに追加的な構成において、組み換えRSVが、F、G及びSHから選択される1又は複数のRSV糖タンパク質遺伝子、又はそれらのゲノム分節を有し、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて付加、置換、又は再配列されるが、前記1又は複数のRSVのNSl、NS2、SH、M2(ORF2)、又はG遺伝子、あるいはそのゲノム分節が欠失されるよう、生成される。従って、RSVのF、G、又はSHの遺伝子又はゲノム分節は、RSVのNSl遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失されるという背景において、付加、置換、又は再配列することができる。他の選択肢として、RSVのF、G、又はSHの遺伝子又はゲノム分節は、RSVのNS2遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失されるという背景において、付加、置換、又は再配列することができる。他の選択肢として、RSVのF、G、又はSHの遺伝子又はゲノム分節は、RSVのSH遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失されるという背景において、付加、置換、又は再配列することができる。
【0029】
下記の一例において、RSV糖タンパク質遺伝子Gが、野生型遺伝子Gの順位位置と比較して、よりプロモータへ隣接する遺伝子順位位置にSH遺伝子を欠失する組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、再配列される。さらに詳細な観点において、組換えワクチン候補G1/△SHに例示されるように、RSV糖タンパク質遺伝子Gが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、遺伝子順位位置1に変位される。また別の例において、RSV糖タンパク質遺伝子Fが、よりプロモータへ隣接する位置にSH遺伝子を欠失する組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される。さらに詳細な観点において、組換えF1△SHにより例示されるように、F遺伝子が、遺伝子順位位置1に変位される。さらに別の例では、RSV糖タンパク質遺伝子G及びFの双方が、△SH組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、G及びFの野生型遺伝子の順位位置と比較して、よりプロモータへ隣接する遺伝子順位の位置に再配列される。さらに詳細なる観点において、組換えGlF2/△SHにより例示されるように、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、RSV糖タンパク質遺伝子Gが、遺伝子順位位置1に変位され、そしてRSV糖タンパク質遺伝子Fが、遺伝子順位位置1に変位される。
【0030】
さらに別の例における、遺伝子位置が変位されるRSVが、F、G及びSHから選択された糖タンパク質遺伝子の変位を特徴として提供される。この例は、RSVのNS1,NS2,SH,M2(ORF2)、及びG遺伝子から選択される複数の遺伝子又はゲノム分節、あるいは欠失されるゲノム分節を有する、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて生成される、変位を特徴とする糖タンパク質を提供する。一例において、RSVのSH及びNS2遺伝子が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために共に欠失され、そしてRSV糖タンパク質遺伝子G及びFの1つ又は双方が、組換えRSVゲノム内にて、プロモータへ有意的に隣接する遺伝子順位の位置に再配列される。さらに詳細な観点において、組換えGlF2/△NS2△SHに例示されるように、Gが遺伝子順位位置1に、Fは遺伝子順位位置2に変位される。また別の例において、組換えワクチン候補GlF2/△NS2△NS2△SHに例示されるように、RSVのSH、NS1及びNS2遺伝子の全てが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム又を形成するために欠失され、またRSV糖タンパク質遺伝子G及びFの1つ又は双方が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、プロモータへ有意的に隣接する遺伝子順位の位置に再配列される。本発明のまた別の観点において、遺伝子位置を変位されたRSVが、ヒト−ウシのキメラRSVと組み合わされるか、あるいはその中に組み込まれている。これらの観点にて、組換えゲノム又はアンチゲノムが、異なるRSVからヒト−ウシのキメラRSVゲノム又はアンチゲノムに対し、1又は複数の異種遺伝子、又はゲノム分節と組み合わされた1部又は完全なヒトRSV(HRSV)又はウシRSV(BRSV)を背景とするゲノム又はアンチゲノムを含んでいる。相違するHRSV又はBRSVの異種遺伝子またはゲノム分節が、1部又は完全なHRSV又はBRSVを背景としたゲノム又はアンチゲノム内の同等のゲノム又はアンチゲノム分節の野生型遺伝子順位の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接するか、プロモータへ遠位の位置にて、付加又は置換することができる。本明細書に提供される例において、組換えウイルスrBRSV/A2−GlF2により例示されるように、ヒトRSV糖タンパク質遺伝子G及びFが共に、1部ウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノムにおいて、野生型の位置7及び8のそれぞれに欠失される同等のG及びF糖タンパク質遺伝子を置き換えるために、遺伝子順位位置1及び2にて置換される。他の例において、F、G、SH、及びMから選択される1又は複数のヒトRSVエンベロープ関連遺伝子が、1部又は完全なウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノム内にて付加又は置換される。より詳細な観点において、F、G、SH、及びMから選択される1又は複数のヒトRSVエンベロープ関連遺伝子は、F、G、SH、及びMから選択される1又は複数のヒトRSVエンベロープ関連遺伝子が欠失される1部ウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノム内にて、付加又は置換される。
【0031】
下記の一例において、組換えウイルスrBRSV/A2−MGFにより例示されるように、ヒトRSVエンベロープ関連遺伝子F、G、及びMは、エンベロープ関連遺伝子F,G,SH,Mのすべてが欠失される1部ウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノム内にて付加される。
【0032】
本発明の別の選択肢としての例において、単離された感染性組換えRSVが、提供される。この感染性組換えRSVは、RSVのM2(ORFl)が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、よりプロモータへ隣接する位置に変位する。この遺伝子変位により、組換えウイルスの変位が上限に調節される。本発明のまた別の観点において、弱毒化された遺伝子位置を変位したRSVが生成される。この弱毒化遺伝子位置を変位したRSVでは、組換えゲノム又はアンチゲノムが、1又は複数の弱毒化変異を導入することにより、さらに修飾される。結果として生成されるウイルス又はサブウイルス粒子「たんぱく質などウイスルを構成する組成粒子のこと」において弱毒化する表現型が特定される。これらの弱毒化変異が新規に生成し、適切に設計した変異生成方法により弱毒化作用を試験することができ、あるいは、弱毒化変異が、既存の生物学的に誘導される変異体RSV内で同定され、次に本発明の遺伝子位置が変位されたRSVに組み込まれている場合がある。
【0033】
本発明の組換えRSVに導入される遺伝子位置の変化と組み合わせて、キメラウイルスの弱毒化を増大、又は低下させる付加的な変異化を導入することにより、弱毒化表現型を調節することが好ましいことが良くある。
【0034】
従って、候補のワクチン菌株を、少なくとも1つ、好ましくは二つ以上の異種の変異体(例えば、既知の生物学的に得られた変異RSV菌株のパネルから同定される変異)を組み込むことにより、さらに弱毒化することが可能である。典型的なヒト変異体RSV菌株は、低温継代培養及び/又は温度感受性(ts)の変異体で、例えば、以下の名称を有する変異体である:「cpts RSV 248(ATCC VR 2450)、cpts RSV 248/404(ATCC VR 2454)、cpts RSV 248/955(ATCC VR2453)、cpts RSV 530(ATCC VR2452)、cpts RSV 530/1009(ATCC VR2451)、cpts RSV 530/1030(ATCC VR2455)、RSV B−1 cp52/2B5(ATCC VR2542)、及びRSV B−1 cp−23(ATCC VR2579)」(各々の変異体が、ブタペスト条約の条件下、American Type Culture Collection(ATCC)of 10801 University Boulevard、Manassas、Virginia 20110−2209、U.S.A.に保管されて、上記同定の登録番号が付与される)。この生物学的に誘導される変異体の例示パネルから、多数の弱毒化変異体の「メニュー」が提供され、これら各弱毒化変異体が、ワクチンを使用するめ、組換え体のヒト−ウシキメラRSVにおける弱毒化の程度を較正するために、パネル内により別の変異体と組み合わせることができる。
【0035】
またさらなる変異化では、例えば、小プラーク(sp)、低温適応型(ca)又はホスト範囲制限(hr)変異菌株において同定される非ts及び非cpの弱毒化する変異株を有するRSVから誘導される。本出願書に引例として組み入れられる米国特許仮出願番号60/129,006(MuIphy et al.,April13、1999)に記載されているように、変異体を、ヒトかウシのいずれかのアンチゲノム配列に組み込まれ,入れられてよく、ヒト−ウシ、又は他のRSV変異体において同定された弱即化による変異体を、異種RSVレシピエントゲノムにおける相当する、相同部位に対して変異化部位をマッピングし、さらに変異体遺伝子型に対するレシピエントにおける天然の配列を (同一又は保存型変異化により)に変異化することによって、異種RSVレシピエント(例えば、それぞれウシ又はヒトのRSV)に移入することができる。
【0036】
従って、本発明のさらに詳細な例において、遺伝子位置を変位したRSVが提供される。この遺伝子位置を変位したRSVでは、組換えゲノム又はアンチゲノムが、ヒトRSV菌株のパネル内で起こる弱毒化変異の少なくとも1つ、最大で全ての相補体で組み込まれている。当該パネルは、cpts RSV 248(ATCC VR 2450),cpts RSV 248/404(ATCC VR2454),cpts RSV 248/955(ATCC VR2453),cpts RSV 530(ATCC VR2452),cpts RSV 530/1009(ATCC VR2451),cpts RSV 530/1030(ATCC VR2455),RSV B−1cp52/2B5(ATCC VR2542),and RSV B−l cp−23(ATCC VR2579)から構成される。幾つかの例において、組換えゲノム又はアンチゲノムが、異種変異RSV菌株から採られた弱毒化変異体を組み込んでいる。
【0037】
ワクチンを使用するために設計、選択され、遺伝子位置を変位したRSVが、臨床的に広範囲に使用するために適切な程度の弱毒化を実現するため、少なくとも2、時には3、またはそれ以上の弱毒化変異体を有することが良くある。一例として少なくとも1つの弱毒化変異体が、RSVポリメラーゼ遺伝子Lに生成し(ドナー遺伝子又はレシピエント遺伝子のいずれかにおいて)、温度感受性(ts)表現型を含むかどうかに関わらず、弱毒化表現型を特定するポリメラーゼタンパク質におけるアミノ酸の変化を特定する1又は複数のヌクレオチド置換体を含んでいる。本発明の遺伝子位置を変位したRSVは、L遺伝子を加えて、任意の付加RSV遺伝子、例えば、M2遺伝子における弱毒化変異体を組み込むことができる。しかしながらこの状況において好ましいヒト−ウシキメラRSVが、大型ポリメラーゼ遺伝子Lにおける1又は複数のヌクレオチド置換体を組み込み、その結果、RSVポリメラーゼ遺伝子Lにあるアミノ酸Asn43、Cys319、Phe521、Gln831、Met1169、Tyr1321及び/又はHis1690にて、アミノ酸が変化して、例示のような変化、すなわちAsn43に対してIle、Phe521に対してLeu、Gln831に対してLeu、Met1169に対してVal、及びTyr1321に対してAsnなどに変化する。他の選択肢としてアミノ酸の変化、特に同定された変異体残基に対して保守的な変化が、もちろんこれらの位置にて、同定される同様の効果を得るために、変異置換体作成することができる。本発明のヒト−ウシキメラRSVに組み込むために所望の付加的変異体が、RSVのN遺伝子におけるVa1267、RSVのF遺伝子におけるGlue218及び/又はThr523、及び遺伝子M2の遺伝子開始配列におけるヌクレオチドの置換を特定する弱毒化変異体を含んでいる。
【0038】
これらの最大十分、又は十分である相補性変異体を含む、本明細書に同定される1又は複数の弱毒化変異体における任意の組み合わせ体を、ワクチンレシュペントの選択された集団、又は広範囲な集団に使用するため適切に弱毒化された組み換えウイルスを生成するために、ヒト−ウシキメラRSVに組み込むことも可能である。
【0039】
他のより詳細な本発明の例において、組換えゲノム又はアンチゲノムが、RSVのN遺伝子においてVa1267、RSVのF遺伝子においてGlu218及び/又はThr523、RSVのポリメラーゼ遺伝子LにおけるAsn43、Cys319、Phe521、Gln831、Metl169、Tyr1321及び/又はHis1690、及び遺伝子M2の遺伝子開始配列におけるヌクレオチド置換体にてアミノ酸の置換を特定する弱毒する変異体の相補体を少なくとも1又は最大で十分に組み込んでいる、遺伝子位置を変位したRSVが提供される。
【0040】
ある観点において、組換えゲノム又はアンチゲノムは、これらの弱毒化変異の、少なくとも2、一般的には3、4又は5、時には全部の相補体を組み込んでいる。多くの場合、少なくとも1つの弱毒化する変異体を、この変異化を特定するコドンの複数のヌクレオチド変化により安定化することがよくある。
【0041】
本発明のヒト−ウシキメラRSVに組み込むための弱毒化変異体が、供与又はレシピエントRSV遺伝子のコード部分、又はcis調節配列など非コード領域にて選択ことができる。例示的な非コード変異体が、M2遺伝子開始配列におけるヌクレオチド7605(組換え配列におけるヌクレオチド7606)にて、単一又は複数の塩基置換によって例示されるように、遺伝子開始配列の単一又は複数の塩基の変化が含まれる。
【0042】
本発明による感染性RSVが、いかなるタイプの異種任意のRSVウイルス又はRSV様ウイルス、例えば、ヒト、ウシ、マウス(マウスの肺炎ウイルス)、又は鳥(シチメンチョウ鼻気管炎ウイルス)肺炎ウイルスから、又は別のエンベロープウイルス、たとえばパラインフルエンザウイルス(PIV)からのも、異種性のコード又は非コードヌクレオチド配列を組み込むことができる。例示的な異種配列は、異なるヒトRSV菌株からの配列と組み合わせたヒトRSV菌株からのRSV配列、又はウシRSV菌株からの配列と組み合わせたヒトRSV菌株からのRSV配列を含んでいる。
【0043】
本発明の遺伝子位置が変異されたRSVが、2またはそれ以上の野生型、又は変異体RSV菌株、たとえばcpts RSV248、cpts 248/404、cpts 248/955、cpts RSV530、cpts 5530/1009、又はcpts 530/1030から選択される変異RSV菌株から配列を組み込むことができる。
【0044】
選択肢として、キメラRSVは、2又はそれ以上の野生型又は変異化RSVのサブグループ、例えばヒトRSVサブグループAとサブグループB配列を組み合わせた配列を組み込こむことができる。
【0045】
さらにまた別の観点において、1又は複数のヒトRSVコード又は非コードポリヌクレオチドが、新規な弱毒化されたワクチン菌株を生成するために、単独か、又は1又は複数の選択された弱毒化変異体、例えばcp及び/又はts変異体と組み合わせて異種RSV又は非RSVウイルスから同等の配列により置換される。
【0046】
本発明による遺伝子位置を変位したRSVのcDNAs、ベクター、及びウイルス粒子内に組み込まれた変異が、個別、に導入することも、又は全長RSVのcDNAを組み合わせて導入することができ、そして導入された変異体を含む表現型のレスキューウイルスを、容易に決定することができる。
【0047】
典型的な例として、野生型RSVに対する、弱毒化され生物学的に誘導されるウイルスによって示されるアミノ酸の変化、例えば、cpRSV又はtsRSVにより示される変化が、所望の弱毒化レベルを生成するために、遺伝子位置を変位したRSV内で組み合わせて、組み込まれる。
【0048】
遺伝子位置を変位したRSVが、複数のRSV菌株又はグループ(例えばヒトRSV A及びRSV Bサブグループの双方)を含む異なる病原体、HPIV3、HPIV2及びHPIV1を含むヒトパラインフルエンザウイルス(HPIV)、麻疹ウイルス及び他の病原(例えば、以下を参照:米国特許仮出願番号60/170,195、米国特許出願番号09/458,813、及び米国特許出願番号09/459,062、各文献を引例として本明細書に組み入れられる)から抗原決定基組み込むための「ベクター」として、容易に設計することができる。様々な例において、組換えゲノム又はアンチゲノムが、1又は複数の異種病原体の1又は複数の抗原決定基をコードする異種遺伝子又はゲノム分節により組み合わされた、1部又は完全なRSV「ベクターゲノム又はアンチゲノム」を含んでいる。異種病原が、異種RSV(すなわち、異種菌株又はサブグループのRSV)にて可能であり、そして異種遺伝子又はゲノム分節が、RSVのNS1、NS2、N、P、M、SH、M2(ORF1)、M2(ORF2)、L、F又はGタンパク質又はその断片(例えば、免疫原性領域又はエピトープ)をコードすることができる。例えば、ベクターゲノム又はアンチゲノムが、1部又は完全なRSV Aゲノム又はアンチゲノムであってよく、そして異種遺伝子又はゲノム分節が、RSV Bサブグループウイルスの抗原決定基をコ一ド化することができる。
【0049】
これに代わる例では、遺伝子位置を変位したRSVベクターゲノム又はアンチゲノムが、1部又は完全なBRSVゲノム又はアンチゲノムであり、そして抗原決定基をコードする異種遺伝子又はゲノム分節が、1又は複数のHRSVである。
【0050】
例えば、1部又は完全なBRSVゲノム又はアンチゲノムが、F、G及びSHから選択される1又は複数のHRVの糖タンパク質遺伝子をコードする1又は複数の遺伝子又はゲノム分節、又は細胞質ドメイン、膜間ドメイン、細胞外ドメインまたはHRSVのF、G、及び/又はSHの免疫原性エピトープ部分をコードする1又は複数のゲノム分節を組み込むことができる。上記のように、異種抗原決定基を伝達するためベクターとして設計した遺伝子位置を変位したRSVが、ヒトパラインフルエンザウイルス(HPIV)など非RSV病原の1又は複数の抗原決定基を組み込むことができる。典型的な1例として、1又は複数のHN及び/又はF糖タンパク質又は抗原ドメイン、その断片、又はエピトープをコードする1又は複数のHPIV1、HPIV2、又はHPIV3遺伝子又はゲノム分節が、1部又は完全なHRSVベクターゲノム又はアンチゲノムに付加されるか、又はそれに組み込まれる。さらに詳細な実施例では、HPIV1、HPIV2、又はHPIV3のHN又はF遺伝子のオープンリーデングフレーム(ORF)を含む転写単位が、組換えベクターゲノム又はアンチゲノムに付加されるか、又はそれに組み込まれる。選択肢としてさらに別の例において、ベクターゲノム又はアンチゲノムが、1部又は完全なHRSV又はBRSVゲノム又はアンチゲノムを含み、そして異種病原体が、麻疹ウイルス、サブグループA及びサブグループB呼吸器系合胞体ウイルス、流行性耳下腺炎ウイルス、ヒト乳頭腫ウイルス、タイプ1及びタイプ2の免疫不全ウイルス、単純性庖疹ウイルス、サイトメガロウイルス、狂犬病ウイルス、エプスタインーバーウイルス、フィロウイルス、ブニヤウイルス、フラビウイルス、アルファウイルス及びインフルエンザウイルスから選択される。候補病原の典型的なリストにより、基づいて特定した異種性抗原決定基を、以下の病原、すなわち、麻疹ウイルスHA及びFタンパク質、サブグループA及びサブグループB呼吸器系胞体ウイルスF、G、SH及びM2タンパク質、流行性耳下腺炎ウイルスHN及びFタンパク質、ヒト乳頭腫ウイルスL1タンパク質、タイプ1及びタイプ2の免疫不全ウイルスgp160タンパク質、単純性庖疹ウイルス及びサイトメガロウイルスgB、gC、gD、gE、gG、gH、gI、gJ、gK、gL、及びgMタンパク質、狂犬病ウイルスGタンパク質、エプスタインーバーウイルスgp350タンパク質、フィロウイルスGタンパク質、ブニヤウイルスGタンパク質、フラビウイルスE及びNS1タンパク質、及びアルファウイルスEタンパク質、及びそれらの抗原ドメイン、断片及びエピトープなどから選択することができる。1例として、異種病原が、麻疹ウイルスであり、異種性抗原決定基は、麻疹ウイルスHA及びFタンパク質及びそれらの抗原ドメイン、その断片及びエピトープから選択される。こうしたキメラ構造を実現するために、麻疹ウイルスHA遺伝子のオープンリーデングフレーム(ORF)を含む転写単位が、HRSVベクターゲノム又はアンチゲノムに、付加されるか又はそれに組み込まれる。
【0051】
従って本発明は、弱毒化された感染性ウイルス、又はサブウイルス粒子を生成するために、遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムに選択的に組み合わせて導入される複数の表現型特異的変異体を組み込むことのできる遺伝子位置を変位したRSVクローン、ポリヌクレオチド発現構成体(ベクターとも呼ばれている)及び粒子を提供する。
【0052】
一定の表現型評価と結び付けられた本方法は、弱毒化、温度感受性、変更された免疫原性、低温適応性、小型プラーク、ホスト範囲制限などの所望の特徴を有する、遺伝子位置が変位されたRSVを提供する。従って、同定された変異体が、「メニュー」にまとめられ、そして選択されたレベルの弱毒化、免疫原性、及び安定性に対して、ワクチンウイルスを較正するように種々組み合わせて導入される。
【0053】
さらに本発明の追加的な観点において、弱毒化する変異化を伴うか、又は伴わない遺伝子位置を変位したRSVが、所望の表現型、構成的、又は機能的な変化を形成するために、ヌクレオチドの修飾を有するように構成される。一般的に、選択されたヌクレオチドの修飾が、表現型変化、例えば増殖特性、弱毒化、温度感受性、低温適応性、プラークのサイズ、ホスト範囲の制限、又は免疫原性等の変化を特定することになる。この状況における構造の変化には、操作及び同定を容易にするために、cDNAsをコードするRSVの制限部位を導入又は除去することを含んでいる。
【0054】
幾つかの例において、遺伝子位置を変位したRSV内のヌクレオチドの変化には、遺伝子の欠失、あるいはその発現を除去することによるウイルス遺伝子の修飾を含んでいる。この状況における変異に向けた標的遺伝子が、結合(G)タンパク質、融合(F)タンパク質、小型疎水性(SH)、RNA結合タンパク質(N)、リンタンパク質(P)、大型ポリメラーゼタンパク質(L)、転写伸長因子(M20RF1)、RNA制御因子M2−200RF2、基質(M)タンパク質、及び2種の非構成タンパク質、NS1及びNS2を含んでいる。これらのタンパク質の各々が、新規のキメラRSV組換えを作製するために、全部又はその一部を、単独か、あるいは所望の他の修飾と組み合わせて、全体的か1部において、選択的に欠失、置換、又は再配列することができる。
【0055】
本発明の1の観点において、SH、NS1、NS2、G又はM2−2遺伝子が、遺伝子位置を変位したRSVにおいて修飾される。
【0056】
例えば、これらの各遺伝子が、増殖、弱毒化、免疫原性、又は他の所望の表現型特徴を改良するために、得られた組換えRSVクローンの表現型を変更するように(たとえば停止コドンの導入により)、欠失されるか、又はその発現が削除される。例えば、組換えゲノム又はアンチゲノムにおけるSH遺伝子を欠失させることにより、in vitroにおける増殖及び/又はin vivoにおける弱毒化を増強するなどの新規な表現型の特徴を有するRSVを、作製することができる。これに関連した観点において、SH遺伝子の欠失、又はNS1、NS2、G又はM2−2遺伝子の欠失など、他に選択された非必須遺伝子又はゲノム分節の欠失が、遺伝子位置を変位したRSV内に、単独か又は弱毒化された表現型を特定する、例えば生物学的に導入される弱毒化RSV変異体から直接適応される(又は、例えば変異化を特定するコドンにおける複数のヌクレオチドの変化を導入することにより、修飾した形状)点変異にて、1又は複数の異なる変異体と組み合わせて構成される。例えば、SH、NS1、NS2、G又はM2−2遺伝子が、ウイルスの収率の増大、弱毒化の強化、異なる変異体の有効な組み合わせにより、弱毒化された表現型から免疫性及び復帰に対する遺伝子抵抗性を改良させた遺伝子位置を変位したRSVを生成するために、cpts 248/404、cpts 530/1009、cpts 530/1030、から適応される1又は複数のcp及び/又はts変異体、又は別に選択された変異体RSV菌株と組み合わせて欠失することができる。
【0057】
これに代わるヌクレオチド修飾には、遺伝子位置を変位したRSVにある選択された遺伝子のため、シス作用調節配列を欠失、挿入、付加、又は再配列することを含むことができる。一例では、1つのRSV遺伝子のシス作用調節配列を、異種調節配列に対応して変化して、それが、異なるRSVにおける同じ遺伝子の相当するシス作用調節配列か、あるいは異なるRSV遺伝子のシス作用調節配列にて可能である。例えば、遺伝子終了シグナルが、同一RSV菌株にある異種の遺伝子の遺伝子終了シグナルヘ変換又は置換することにより、修飾することができる。他の例において、ヌクレオチドの修飾が、例えば、タンパク質の選択される形状としてそれぞれの翻訳開始部位を除去するため、キメラゲノム又はアンチゲノム内の翻訳開始部位を挿入、欠失、置換、又は再配列することを含んでいる。一例では、RSVのGタンパク質の分泌される形状として翻訳開始部位を、Gタンパク質のこの型の発現を修飾するために除去し、それにより所望のin vivoにおける効果を創り出す。
【0058】
加えて、多様な他の遺伝子化修飾が、遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムにおいて、単独又は生物学的に誘導される変異体RSVから適応される1又は複数の弱毒化変異体と共に生成することができる。例えば、非RSV資資源からの遺伝子又はゲノム分節が、1部、又は全体を挿入することができる。非翻訳遺伝子配列を、例えば、外来配列を挿入するための容量を増加させるために、除去することができる。さらにまた別の観点において、遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムをコードするポリヌクレオチド分子又はベクターを、非RSV配列をコードするため、例えば、サイトカイン、T−ヘルパーエピトープ、制限部位マーカ、又は意図されたホストに保護免疫反応を惹起できる微生物病原(例えば、ウイルス、バクテリア、又は菌類)のタンパク質を修飾することができる。遺伝子位置を変位したRSVアンチゲノムにおける差異又は付加的な修飾を、種々の遺伝子間領域(例えば、G遺伝子とF遺伝子の間にある固有のユニークなStuI部位)又は他の領域への挿入など、操作を容易にするために行うことができる。
【0059】
点変異体、部位特異的ヌクレオチドの変化、及び遺伝子又はゲノム分節全体に関与する変化を形成するために、ヌクレオチドの挿入、采配列,欠失、又は置換を含む遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノム内の前記修飾の全てが、1部か完全なRSVゲノム又はアンチゲノムのいずれかに、又はキメラRSVのゲノム又はアンチゲノムを背景として異種ドーナ遺伝子又はゲノム分節、あるいはレシペント内により行うことが出来る。それぞれの場合、これらの変更が、弱毒化、温度感受性、低温適応性、小プラークサイズ、ホスト範囲の制限、遺伝子発現の変更又は免疫原性エピトープの変化となる表現型変化など、もたらされる組換えRSV内の1又は複数の表現型変化を特定することが好ましい。
【0060】
本発明のまた別の観点において、組成物(例えば、RSVをコードするcDNAを組み込む単離されたポリヌクレオチド及びベクター)及び方法が、単離された感染性遺伝子位置を変位したRSVを生成するために提供される。これらの組成物及び方法を用いて、単離された感染性遺伝子位置を変位したRSV粒子又はサブウイルス粒子が、ヌクレオキャプシド(N)タンパク質、ヌクレオキャプシドリンタンパク質(P)、大型(L)ポリメラーゼタンパク質、及びRNAポリメラーゼ伸長因子により同時発現される組換えRSVゲノム又はアンチゲノムから生成される。本発明の関連する観点において、組成物及び方法が、感染性の弱毒化されたワクチンウイルスを生成するために、組換え遺伝子位置を変位したRSVに導入するための提供される。
【0061】
一例において、遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムをコードする単離されたポリヌクレオチド分子を含んでいる、発現ベクターが提供される。さらに提供されるものは、この発現ベクターは、N、P、L及びRNAポリアミラーゼ伸長因子タンパク質をコードする1又は複数の単離されたポリヌクレオチド分子を含んでいる同一又は異なる発現ベクターである。またこれらのタンパク質が、ゲノム又はアンチゲノムcDNAから直接発現することができる。上記ベクターが、好ましくは、細胞の又は細胞のない溶離物において、発現又は同時に発現させ、それにより、感染性遺伝子位置を変位したRSV粒子又はサブウイルス粒子を生成することが好ましい。
【0062】
RSVゲノムまたはアンチゲノム、又はN、P、L及びRNAポリメラーゼ伸長因子(好ましくは、RSVのM2(ORF1)の生成物)タンパク質が、同一又は異種の発現ベクターにより、同時発現されてよい。ある場合においては、N、P、L及びRNAポリメラーゼ伸長因子タンパク質が、それぞれ異なった発現ベクター上にコードされる。遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムをコードしているポリヌクレオチド分子が、操作により、感染性ウイルスから生成されるウイルス粒子を生成できるようにするため、これらの調節配列に加えられる。本発明のこれに代わる観点において、遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムは、複数のヒトRSV菌株又はサブグループ(AとB)、及び他の非ヒト(例えばマウスの)RSV配列からの配列を含むことが可能である。またこれに代わる観点において、遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムは、非RSV配列を組み込むことが可能である。非RSV配列の例としては、ヌクレオチド又はポリヌクレオチドの操作で加わったヒト及びウシRSVからの配列を含むポリヌクレオチドがある。そのヌクレオチド又はポリヌクレオチドが、PIVの点変異、タンパク質、タンパク質ドメイン又は免疫原性エピトープ選択肢として別の陰性二本鎖mmAウイルスをコードしている。
【0063】
上記の遺伝子位置を変位したRSV生成のための方法及び組成により、感染性ウイルス又はサブウイルス粒子、あるいはその誘導体を生成する。感染性ウイルスは真正RSVウイルス粒子と比較され、同様に感染性がある。感染性ウイルスが、新鮮な細胞を直接感染させる。感染性サブウイルス粒子が、一般的にウイルス粒子の組成物であり、適切な状況下で感染を起こすものである。例えば、ゲノム又はアンチゲノムRNA及びN、P、L及びM2(ORFl)タンパク質を含むヌクレオキャプシドは、細胞の細胞質に導入されれば感染を起こすことができるサブウイルス粒子の一例である。本発明にて提供されるサブウイルス粒子は、1又は複数のタンパク質、タンパク質分節、又は感染性に必須ではない他のウイルス組成物などを持たないウイルス粒子を含む。
【0064】
他の例において、本発明は、上記のように遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムをコードする、単離されたポリヌクレオチド分子を含む発現ベクター、及びRSVのN、P、L及びRNAポリアミラーゼ伸長因子タンパク質をコードする、1又は複数の単離されたポリヌクレオチド分子を含む発現ベクター(同一又は異種のベクター)を含んでいる細胞又は細胞のない溶解質を提供する。さらにこれらのタンパク質が、1又は複数のゲノム又はアンチゲノムcDNAから発現することができる。発現により、ゲノム又はアンチゲノム及びN、P、L及びRNAポリアミラーゼ伸長因子タンパク質が、感染性遺伝子位置を変位したRSVウイルス又はサブウイルスの粒子を作製するために、組み合わされる。
【0065】
本発明の弱毒化された遺伝子位置を変位したRSVが、感染したヒトのホストに保護免疫反応を惹起することができ、さらに免疫処置を受けたホストに重篤な気道疾病による受け入れ不可能な症状を起こさないように、充分に弱毒化される。弱毒化されたウイルス又はサブウイルス粒子が、培養から単離された、又は部分的にまたは完全に精製された細胞培養上清に存在することが可能である。
このウイルスはまた、凍結乾燥してよく、保管又はホストヘの接種のためには必要に応じて、他の多様な組成物と混合してよい。
【0066】
本発明はさらに、生理的に許容できる担体及び/又はアジュバント、及び単離された弱毒化遺伝子位置変位RSVを含む新規なワクチンを提供している。一例において、ワクチンが、上記のように、少なくとも1、好ましくは2又はそれ以上の弱毒化する変異体又は他のヌクレオチド修飾を有する、遺伝子位置が変位されたRSV1個から成る。このワクチンは、弱毒化されたウイルスの10から10PFUの用量にて処方することができる。このワクチンが、単一のRSV菌株又は抗原サブグループ例えばA又はB、又は複数のRSV菌株あるいはサブグループに対して免疫反応を惹起する弱毒化された遺伝子位置を変位したRSVを含むことができる。この点に関して、本発明の遺伝子位置を変位したRSVは、単一特異性の免疫反応又は多特異性の免疫反応を、複数のRSV菌株又はサブグループに対して、個別に惹起することができる。遺伝子位置を変位したRSVが、一つ又は複数のRSV菌株又はサブグループに対するより効果的に保護するためを異なる免疫原性特質を有するた他のRSVsと、ワクチン処方において組み合わせることができる。
【0067】
関連する観点において、本発明は、哺乳動物の対象動物における1又は複数の菌株またはサブグループに対する免疫反応を惹起するために、個体の免疫系を刺激するための方法を提供する。この方法は、生理的に許容できる担体及び/又はアジュバントに、弱毒化され、遺伝子位置が変位されたRSVを免疫学的に充分な量により処方して投与することを含む。1例において、免疫原性組成物が、上記のように所望の表現型を特定する少なくとも1つの、好ましくは2又はそれ以上の弱毒化する変異体、又は他のヌクレオチドの修飾を有する、遺伝子位置が変位されたRSVから成るワクチンである。このワクチンは、弱毒化されたウイルスを10から10PFUの用量にて処方することができる。このワクチンが、単一のRSV菌株又は抗原サブグループ、例えば、AまたはBに対して、又は複数のRSV菌株又はサブグループに対して、免疫反応を惹起する弱毒化された遺伝子位置を変位したRSVを含んでいる。この状況において、この遺伝子位置が変位されたRSVは、複数のRSV菌株又はサブグループに対して、単一特異性の免疫反応又は多特異性の免疫反応を惹起することができる。選択肢として、異なる免疫原性の特徴を有する遺伝子位置が変位されたRSVは、単一のRSV菌株に対し、又は複数のRSV菌株、あるいはサブグループに対してより効果的に保護されるように、配合治療プロトコルによりワクチン混合物にて組み合せることができるか、又は個別に投与することができる。好ましくは、この免疫原性組成物は、上気道に、例えば、噴霧、液滴、又はエアゾルとして投与されるのがよい。多くの場合、この組成物が、RSVに対する抗体血清反応陰性のヒト、又は胎盤経由にて獲得された母体からのRSVに対する抗体を有しているヒトに、投与されることになる。
【0068】
特定の実施例の説明
本発明は、ヒト及び他の哺乳動物における感染性、及び弱毒化されたワクチンを作成するために、組換えゲノム又はアンチゲノム内に1又は複数の遺伝子の遺伝子順位又は空間的位置を、変位させることにより修飾された組換え呼吸器合胞体ウイルス(RSVs)を提供する。一般的に、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムが、上記ゲノム内に第2の「置換ポリヌクレオチド」を導入、欠失、又は再配列を介して1又は複数の「変位」遺伝子又はゲノム分節を直接的に又は間接的に再配置することにより修飾され、その結果、プロモータへ隣接するか、またはプロモータへ遠位の位置に対象の「変位」遺伝子又はゲノム分節を位置的に変位させることになる。この状況における遺伝子又はゲノム分節の位置を変位することが、遺伝子変位を導入する前に、親RSVゲノム又はアンチゲノムの対象遺伝子又はゲノム分節の位置に対して、例えば、遺伝子を変位する前に、本明細書に記載のように、野生型RSVゲノム又はアンチゲノム(例えば、HRSV A2又はBRSVカンザス菌株)における、又は親組換えRSVゲノム又はアンチゲノムにおける対象遺伝子又はゲノム分節の位置に対して決定される。
【0069】
本発明のある観点において、遺伝子位置を変位したRSVは、1部又は完全な組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、1又は複数の置換ポリヌクレオチドを挿入、欠失、又は再配列することにより、プロモータ隣接又はプロモータ遠位に変位された1又は複数の変位された遺伝子又はゲノム分節を有することを特徴としている。置換ポリヌクレオチドが、相違した、又は「異種」RSVからの遺伝子又はゲノム分節(例えば、異なるRSVのゲノム又はアンチゲノムに挿入される異種遺伝子又はゲノム分節の場合において)を含む、RSV遺伝子又はゲノム分節を含むことができる。選択肢として、置換ポリヌクレオチドが、パラインフルエンザ(PIV)又は麻疹ウイルスのような非RSV病原ウイルスを含む、非RSV資源からのものであってもよい。置換ポリヌクレオチドが、糖タンパク質の免疫原性領域又はエピトープのようなタンパク質又はタンパク質の一部をコードしてよく、又は置換ポリヌクレオチドが、非コード及びナンセンスポリヌクレオチド配列を含む、不完全又は損傷されたコード配列を表わすものであってもよい。
【0070】
本発明のある観点において、組換えRSVは、1部又は完全な組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、1又は複数の置換ポリヌクレオチドを挿入、欠失、又は再配列することにより、プロモータ隣接又はプロモータ遠位の位置に、変位された1又は複数の変位された遺伝子又はゲノム分節を有することを特徴とする。ある観点において、置換ポリヌクレオチドが、RSVゲノム又はゲノム分節である。他の観点において、置換ポリヌクレオチドが、完全なオープンリーデングフレーム(ORF)に欠けている。さらに詳細な実施例では、置換ポリヌクレオチドが、150個から4,000個のヌクレオチド(nts)の長さを有するポリヌクレオチドが組み込まれる。置換ポリヌクレオチドが、組換えゲノム又はアンチゲノムの非コード領域(NCR)に、挿入又は再配列されてよく、また、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムに、別個の遺伝子ユニット(GU)として、組み込むことができる。
【0071】
本発明の組換えRSV内の遺伝子位置の変位は、一般的に、ゲノム又はアンチゲノム「プロモータ」に関連して決定される。RSVプロモータが、ポリメラーゼ開始部位を含み、これはポリメラーゼにより認識される保守された配列要素である。プロモータは、およそ30の3’末端ヌクレオチド内の、ゲノム又はアンチゲノムの3’末端に位置している。RSVゲノムの場合、プロモータが、転写と複製の双方を指示している。しかし、転写シグナルに欠け自然状態にて複製のみ制御するアンチゲノム「プロモータ」は、既知の転写シグナルを挿入することにより、転写を指示するように修飾することができる。本発明を説明するために、このように、RSVプロモータはゲノム又はアンチゲノムの3’末端に存在すると解釈され、それに故、本明細書にて使われている「プロモータ隣接」及び「プロモータ遠位」という用語が、代替的に、それぞれゲノム又はアンチゲノムの3’末端に向かう方向又は離れる方向を意味する。
【0072】
このように、本発明により提供されるのは、単離されたポリヌクレオチド分子、ベクター(発現の構成)、及び組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを組み込んでいる組換えウイルスであり、この中で1又は複数のゲノム又はゲノム分節が、組換えゲノム又はアンチゲノム内にて、親又は野生型のRSV遺伝子地図における遺伝子部位に比して、よりプロモータ隣接及びプロモータ遠位の位置に変位される。この方法にて遺伝子の位置を変位させることにより、位置的な変位の性質及び程度によって、1又は複数の位置的に「変位」された遺伝子の発現を、望み通りに増加させたり又は減少させたりすることができる。一例では、RSV糖タンパク質が、1又は複数の糖タンパク質コードする遺伝子をよりプロモータ隣接の部位に変位させることにより、アップレギュレートされる。遺伝子位置を変位したRSVを作製するための操作対象の遺伝子は、NS1、NS2、N、P、M、SH、M2(Omm1)、M2(ORF2)、L、F又はG遺伝子のどれでもよく、また遺伝子の一部又は遺伝子外であるゲノム分節でもよい。望みの表現型及び構造的上の効果を得るために、本発明の遺伝子位置を変位したRSV内にて、多様な他の変異及びヌクレオチド修飾が提供される。
【0073】
ヒト−ウシRSVの組換え構成により、哺乳動物、とくにヒトに感染性を有し、臨床使用目的の免疫原性組成物を生成する上で有用であるウイルス粒子又はサブウイルス粒子が得られる。本発明ではまた、弱毒化された遺伝子位置を変位したRSV及びRSV感染の予防法及び治療のための新しい方法及び組成物をも提供している。本発明による遺伝子位置を変位したRSV及び免疫原性組成物は、特異性をもつRSVサブグループ又は菌株に対して免疫反応を惹起するか、選択肢として、RSVサブグループ又は菌株に対して複数の多特異性反応を惹起することが可能である。本発明の遺伝子位置を変位したRSVは、このように、ヒト及び他の哺乳動物に感染性を持ち且つ弱毒化される。関係する観点において、本発明は、様々な組成物に有用な弱毒化された遺伝子位置を変位したRSVを設計し作製するための新しい方法を提供し、その結果、RSV感染に脆弱であるホストにおいてRSVに対し必要な免疫反応を生成している。本発明のこれらの観点に含まれるのは、新しい分離ポリヌクレオチド分子、ベクター、及び遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムから成るそのような分子を組み込んでいる感染細胞である。本発明による遺伝子位置を変位したRSVは、特異性を有するRSVサブグループ又は菌株に対して免疫反応を、又は複数のRSVサブグループ又は菌株に対して複数の多特異性反応を、惹起することができる。さらにまた、関心の持たれている異種の病原に対する望みの免疫反応を生成するために、他の病原の抗原決定基を組み込むためのベクターとして、弱毒化された遺伝子位置を変位したRSVを設計し作製するための別の組成物又は方法が提供される。また、本発明では、RSV及び他の病原により引き起こされる感染及び疾病の予防及び治療のために、遺伝子位置を変位したRSVを挿入する方法又は組成物が提供される。
【0074】
本発明は、結果的に、近年、感染性の組換えRSVをcDNAから生成する方法が出現し改良されてきたことに基づく、継続した発見の流れを補うものである。この業績に基づいて、RSV遺伝子発現及び複製におけるRNA及びタンパク質構造の働きを直接研究することが今や可能となった。これらの研究は、以下に説明、報告がされる:1995年9月27日に提出された米国特許仮出願番号60/007,083、1996年9月27日に提出された米国特許出願番号08/720,132、1996年7月15日米国特許仮出願番号60/021,773、1997年5月9日に提出された米国特許仮出願番号60/046,141、1997年5月23日に提出された米国特許仮出願番号60/047,634、1999年11月30日に発行された米国特許番号5,993,824(国際公開番号W098/02530に対応する)、Coninsetal.により1999年4月13日に提出された米国特許出願番号09/291,894、Murphyetal.により4月13日に提出された米国特許仮出願番号60/129,006、Crowe et al.、Vaccme 12:691−699,1994;and Crowe et al.、Vaccine 12:783−790、1994;Collins、et al.、Proc Nat.Acad.Sci.USA 92:l1563−11567、1995;Bukreyev、et al.、J.Virol 70:6634−41,1996、Juhasz et al.、J.Virol.71(8):5814−5819,1997、Durbin et al.、Virolory 235:323−332,1997;Karron et al.、J.Infect.Dis.176:1428−1436、1997、He et al.、Virology 237:249−260、1997;Baron et al.、J.Virol.71:1265−1271、1997;Whitehead et al.、Virology 247(2):232−9、1998a;Whitehead et al.、J.Virol.72(5):4467−4471、1998b;Jin et al.、Virology 251:206−214、1998;Bukreyev,et al.、Proc.Nat.Acad.Sci.USA 96:2367−2372、1999;Bermingham and Collins、Proc.Natl.Acad.Sci.USA96:l1259−11264、1999 Juhasz et al.、Vaccine 17:1416−1424、1999;Juhasz et al.、J.Virol.73:5176−5180、1999;Teng and Collins、J.Virol.73:466−73、1999;Whitehead et al.、J.Virol.73:9773−9780、1999;Whltehead et al.、J.Virol.73:871−877、1999;and Whitehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999;Jin et al.、Virolory 273:210−8、2000、Jin et al.、J.Vorol.74:74−82、2000;Teng et al.、J.Virol.74:9317−21、2000(上記各文献を引例として本明細書に組み込まれている)。
【0075】
本発明の遺伝子位置を変位したRSVに関連して、上記の本書に組み込まれた多数の開示は、天然に生成するRSVにおける遺伝子配列の修飾に焦点を当てている。例えば、NS1、NS2、SH及びG遺伝子の各々は、感染性RSV組換え体において個別に首尾良く欠失されており、それにより、下流遺伝子の部位をウイルスプロモータへ関連して変位させている。本発明の他の組換え体においては、NS1及びNS2遺伝子の両方が欠失され、プロモータ隣接方向へ残りの遺伝子を、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、変位させている。
【0076】
例えば、NS1及びNS2遺伝子の両方が欠失される場合、Nを部位3から部位1へ変位させ、Pを部位4から部位2へ変位させるというようにする。本発明のこれに代わる実施例での他のRSV遺伝子のどれを欠失しても、同様に(プロモータへ関連して)さらに下流に部位するそれらの遺伝子の部位を変位することになる。例えば、SHは野生型ウイルスの部位6に存在し、そのを欠失しても部位5にあるMに(上流にある遺伝子のどれにも)影響を及ぼさないが、Gがプロモータへ関連して部位7から6に変位することになる。遺伝子の欠失は、稀ではあるが、生物学的に得られる変異ウイルスにおいても起こり得るということを特筆しておく(Karron et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:13961−13966、1997、引例により本明細書に組み込まれている)。「上流」及び「下流」は、それぞれ、プロモータ隣接及びプロモータ遠位方向を、意味していることに注意されたい(プロモータはネガティブセンスゲノムmmAの3’先導部末端に存在する)。
【0077】
本発明の遺伝子位置を変位したRSVによって、遺伝子配列変位の修飾(すなわち、1又は複数の遺伝子を、組換えウイルスゲノム内にて、よりプロモータ隣接又はプロモータ遠位の場所へ部位的に修飾すること)を行うと、変化した生物学的特性を有するウイルスが生成される。例えば、NSl、NS2、SH、G、NS1及びNS2を全て欠いているRSV、又はSH及びGを共に欠いているRSVは、in vitroにおいて及びin vivoにおいて、又はその両方にて、弱毒化されることが示される。おそらく、この表現型は、主として特異性を有するウイルスタンパク質の発現に起因するものであったと考えられる。しかしながら、改造された遺伝子地図はまた、おそらく観察された表現型に寄与したと思われる。この効果は、SH欠失ウイルスにより、よく記載されている。SH欠失ウイルスは、ある細胞種の野生型に比べてより効果的に増殖したが、その原因には、おそらくその遺伝子欠失により転写、複製、又はその双方の効率が高まったこと、さらに欠失によって起こった遺伝子順位及びゲノムサイズが変化したことが考えられる。NS1及び/又はNS2が欠失されたRSVのような、他のウイルスでは、おそらく遺伝子配列の変化に起因する増殖の変化が、RSVタンパク質の発現が喪失されたために、より優性な表現型によって不明確にされる傾向であった。
【0078】
さらにまた別の変化が導入され、RSVの遺伝子配列を変え、弱毒化生ワクチンとしてのその特質を改良させ、好結果を産んでいる。本発明の有効性を論証する特定な例においては、RSVG及びF遺伝子が、個別にそして直列に、それらの野生型の遺伝子配列に比して、よりプロモータ隣接の部位へ変位される。これら二つのタンパク質は、通常、RSV遺伝子順位(NS1−NS2−N−P−M−SH−G−F−M2−L)における部位7(G)及び8(F)を占める。発見が好結果を産む可能性を高めるために、G及びFに関するこの配列操作が、SH遺伝子が欠失されたRSVバージョン(例えば、以下を参照:whitehead et al.、J.Virol. 73:3438−42(1999)、引例として本明細書に組み込まれている)で行なわれた。このウイルスはより大型のプラークをin vitroにて生成するため、これによりウイルスの回収が促進される(Bukreyev et al.,J.Virol.71:8973−82,1997、引例として本明細書に組み込まれている)。G及びFが、その後、個別に部位1へ、又は同時に各々部位1及び2へ、変位された。
【0079】
G又はFが部位1へ変位された組換えRSV、又はG及びFがそれぞれ部位1及び2へ変位された組換えRSVは、予想外に容易に回収された。この結果は、単一VSV糖タンパク質遺伝子の位置を2つ変位するだけで、ウイルス増殖は大きく阻害されたという水泡性口炎ウイルス(VSV)に関する以前の研究と著しく異なっていた(Ball et al.,J.Virol.73:4705−4712,1999, 引例として本明細書に組み込まれている)。RSVの複製が非効率的であり、RSVが複雑な遺伝子順位を有しており、さらに糖タンパク質遺伝子の動きには多数の部位変化が関連していたことから考えると、これらの変更ウイルスを回収する能力は予想外であった。実に、再配列されたRSVは少なくとも、野生型遺伝子順位を有するた直近の親と同等に増殖した。これはRSVにとっては特に重要である。なぜなら、上記のように、野生型ウイルスの細胞培養の増殖は非効率的であり、この増殖効率が加γ伽複製においてはさらに下がることを考えれば、ワクチン作成は実行不可能となるからである。このように、NSl−NS2−N−P−Mタンパク質の全てが、増殖の健全性を著しく損なうことなく、プロモータへ関連して一つまたは二っだけ部位を置き換えることが可能であるというのは驚くべきことである。加えて、G糖タンパク質の発現を検査してみると、その親ウイルスの発現の数倍にまで発現が高まっていることがわかった。これにより、G及び/又はFを第1部位に含むワクチンウイルスは、これらの感染保護抗原を他のウイルスタンパク質に比べてより高いモル量にて発現し、その結果、望まれるワクチン特質を有するウイルスであることが示された。
【0080】
同様に二っの高度に弱毒化されたRSVワクチン候補について広範囲に及ぶ遺伝子配列の修飾が成された。これらのRSVワクチン候補は、先に引用される文献により詳しく述べられているように、NS2遺伝子が自然状態にて欠失されたか、又はNS1及びNS2遺伝子の両方が欠失されたものである。これらの二つのワクチン候補において、G及びF糖タンパク質が、共にそれぞれ部位1及び2へ変位され、G、F及びSH糖タンパク質がそれらの本来の下流部位から欠失された。このように、回収されたウイルスであるGlF2△NS2△SH及びGlF2/△NS1△NS2△SHは、G及びF遺伝子の変位に加えて、二っ又は三っの遺伝子がそれぞれ欠失される。行った変化の程度を分かりやすく示すために、遺伝子順位を、野生型RSV(NS1−NS2−N−P−M−SH−G−F−M2−L)とGlF2/△NS2△SHウイルス(G−F−NS1−N−P−M−M2−L)又は△NSl△NS2△SH(G−F−N−P−M−M2−L)間にて、比較することができる。この比較により、殆ど又は全部の遺伝子の部位が、プロモータへ関連して変更されたことがわかる。しかし、これらの高度に弱毒化された誘導体は、細胞培養にて増殖する能力を保持した。
【0081】
さらにまた別の変化を導入し、ヒト−ウシキメラRSVにおけるRSVの遺伝子配列を変更し、弱毒化生ワクチンとしてその特性を改良し、好結果を出している(以下を参照のこと:Bucholz et al.により2000年6月23日に提出された米国特許出願番号09/602,212、2001年1月18日にW0 01/04335として公表されたそれに対応する特許協力条約申請書、及び1999年7月9日提出のその優先仮出願である米国特許出願番号60/143,132。各々本書に文献として挿入される)。下記の例に記載されているように、G及びF遺伝子が組換えウシRSV(rBRSV)背景内に置換されるところの、感染性組換えヒト−ウシキメラRSV(rBRSV/HRSV)が、順調に構成され回収される。作製されたヒト−ウシキメラは、HRSVからの二つの遺伝子、すなわちGとF、及びBRSVからの8つの遺伝子、すなわちNS1、NS2、N、P、M、SH、M2、Lを含む。この基本的な置換糖タンパク質の構成に加えて、HRSVG及びF遺伝子が、rBRSV骨格内のよりプロモータ隣接の部位へ(すなわち、RSVゲノムにおけるF及びG遺伝子の野生型の部位遺伝子配列部位に比べて)変位される。具体的には、F及びG遺伝子が、プロモータへ関連したそれらの通常の場所、すなわち遺伝子部位7及び8から、それぞれ部位1及び2へ変位していることである。作製されたキメラ組換えウイルスであるrBRSV/A2−GlF2は、免疫蛍光法により検査されたところによると、F及びGタンパク質発現のレベルが、wtHRSVの発現と非常に類似している。この結果、G及びF糖タンパク質の発現が強まったのは、それらの遺伝子のプロモータ隣接への変位が原因であると解釈される。このrBRSV/A2−GlF2ウイルスは、その遺伝子背景にあるBRSV遺伝子と同一の配列を有しているのでホスト範囲の制限が強いこの表現型をおそらく共有すると思われる。この状況において、in vitroにおけるこの二つの保護抗原の増強された発現が、このウイルスの免疫原性を高め、極めて望ましいワクチン特性を生成することになる。
【0082】
RSVは、モノネガウイルス目(Mononegavirales)の非分節型マイナス鎖のRNAウイルスである。モノネガウイルス目は、4つの科を含む巨大で多様な目を構成している。すなわち、水泡性口炎ウイルス(VSV)及び狂犬病ウイルスに代表されるラブドウイルス科(rhabdoviridae)、ボルナ病ウイルスに代表されるボルナウイルス科(Bornaviridae)、マルブルグウイルス及びエボラウイルスに代表されるフィロウイルス科(Filovirrdae)、及びパラミクソウウイルス科(Paramyxoviridae)などである。この最後の科はさらに、仙台、はしか、流行性耳下腺炎及びパラインフルエンザを含むパラミクソウウイルス亜科、及び呼吸器系胞体ウイルスを含むニューモウイルス亜科(Paramyxoviridae)の二っの亜科に分けられる。
【0083】
モノネガウイルス目ウイルスのゲノムは、線状に整列配置された5(VSV)から11(RSV)の遺伝子を含む単一のRNAである。モノネーガクイルースβウイルスのゲノムは、タンパク質を直接コードせず(故に「ネガティブセンス」)、それぞれが1又は複数のタンパク質をコードする補体ポジティブセンスmRNAsを、コードする。一般的に、遺伝子は、短い遺伝子開始シグナルにて始まり、短い遺伝子終了シグナルで終る。これらのシグナルは、通常、8個から12個のヌクレオチドから成り、通常、あるウイルスの遺伝子間において高度に保存されており、関連ウイルス間においてはその保存性は下がる。
【0084】
RSVの場合、ゲノムは15.2kb以上の長さがあり、11個の同定されたタンパク質をコードする10個の別のmRNAsに転写される。具体的には、RSVの遺伝子配列は3’−NSl−NS2−N−P−M−SH−G−F−M2−L−5’であり、M2のmRNAは重なっているORFsからM2−1及びM2−2という二つのタンパク質をコードする。RSVの遺伝子開始及び遺伝子終了シグナルは、RNA複製とプロモータ機能に関与する配列と共に、あらゆる進行中の研究により同定され、分析される(Bukreyev et al.、J.Virol.70:6634−6641、1996、Collin et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:9663−9667、1991、Minnk et al.、Virology 185:615−624、1991、Grosfeld et al.、J.Virol.69:5677−5686、1995、Hardy and Wertz、J.Viro1.72:520−526、1998;Hardy et al.、J.Virol.73:170−176、1999、Kuo et al.、J.Virol.70:6143−6150、1996、Kuo et al.、J.Virol.70:6892−6901、1996、Samal and Colllins、J.Virol.70:5075−5082、1996、Kuo et al.、J.Virol.71:4944−4953、1997、Feams and Collins、J.Virol.73:388−397、1999、 各文献を引例として本明細書に組み込まれている)。
【0085】
モノネガウイルス目ウイルスのゲノムの3’末端は、ポリメラーゼのエントリーを司るプロモータを含んでいる(Lamb and Kolakofsky、Fields Virolory :1177−1204、1996、and Wagner and Rose、Fields Virology,1121−1136、1996、各文献を引例として本明細書に組み込まれている)。このプロモータは、ゲノムの3’末端にある遺伝子外先導部領域に、完全に又は部分的に含まれている。ポリメラーゼはその後、遺伝子開始及び遺伝子終了シグナルに導かれて、線形に、終了したり再開したりしながら、3’側から5ノ側のゲノムを、転写する。各々の遺伝子の遺伝子開始シグナルは、対応するmRNAの合成の開始を司り、遺伝子終了シグナルは対応するmRNAのポリアデニル化、終了及び放出を司る。ポリメラーゼはその後も、テンプレートに結合されたままにて、次の下流遺伝子開始シグナルにて再開始する。このプロセスが繰り返され、3’側から5’側に順次遺伝子を転写される(Lamb and Kolakofsky,Fields Virology,l:l177−1204,1996;and Wagner and Rose、Fields Virology 1121−1136、1996;Abraham and Banerjee、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 73:1504−1508、1976;Ball and Whlte、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 73:442−446、1976;Ball、J.Viro1.21:411−414、1977;Banerjee et al.、J.Gen.Viro1.34:1−8、1977;Iverson and Rose、Cell 23:477−484、1981;Iverson and Rose、J.Virol.44:356−365、1982;Banrjee et al.、Pharmacol.Ther.51:47−70、1991;引例により本明細書に組み込まれている)。
上に列挙されるRSVタンパク質の4つは、ヌクレオキャプシドノポリメラーゼタンパク質、すなわち主要ヌクレオキャプシドNタンパク質、リンタンパク質P、及びポリメラーゼタンパク質L、及び抗転写終結タンパク質M2−1である。3つは、表面糖タンパク質、すなわち結合Gタンパク質、貫通及びシンシチウム形成を行う融合性Fタンパク質、機能の不明な小型の疎水性SHタンパク質である。基質Mタンパク質は、ウイルス粒子形成に関与する内部ウイルス粒子タンパク質である。機能不明な非構造的な二つのタンパク質NS1及びNS2がある。最後に、M2mRNAに第2のオープンリーデングフレーム(ORF)があり、これはRNA制御因子であるM2−2をコードする。
【0086】
G及びFタンパク質は、主要な中和及び保護抗原である(Collins、et al、Field Virology :1313−1352、1996;Connors、et al.、J.Virol.66:1277−81、1992)。RSVによる再感染への抵抗力は、大部分は、これらのタンパク質に対して特異性を有する血清及び粘膜抗体により仲介される。RSV特異性細胞傷害性丁細胞もまた、RSV感染により誘発され、多数の異種のタンパク質に対して制御されることが可能だが、このエフェクターは再感染に対する長期にわたる抵抗力の重要要因になるとは現在のところ報告されていない。しかしながら、CD8+及びCD4+細胞は双方とも、免疫反応を制御する上で重要である可能性があり、双方ともウイルス病因に関与しているとなる(Johnson、et al.、J.Virol.28:71−80、1998;Shkiatkhachorn and Braciale、J.Exp.Med.186:421−32、1997)。このように、F及びGは、最も重要な抗原決定基であるが、他のタンパク質もまた免疫系において重要な役割を果たしている可能性がある。
【0087】
RSV単離株は、モノクローナル抗体の活性により、二つの抗原サブグループA及びBに分けることができる(Anderson、et al.、J.Infect.Dis.151:626−33、1985、Mufson、et al、J.Gen.Virol.66:2111−24、1985)。これらの二つのサブグループは、ゲノム間にて差異を呈するが、Gタンパク質の外領域において最も大きい多様性を示す。Gタンパク質の外領域では、アミノ酸配列の多様性の割合が50%を越えることがあり、単一特異性ポリクローナル抗血清の活性に基づく抗原の多様性が95%になる(Johnson、et al、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:5625−9、1987;Johnson、et al.、J.Virol.61:3163−6、1987)。Fタンパク質は、アミノ酸配列にて約10%の多様性があり、抗原的にはRSVA及びBサブグループ間にて50%の多様性がある(Johnson、et al.、J.Virol.61:3163−6、1987、Johnson and Collins、J.Gen.Virol.69:2623−8、1988)。このように、双方のサブグループは、ワクチンの代表例となるとなる。
【0088】
RSV及び他のモノネガウイルス目は、徐々に遺伝子の転写効率を減少させるため、その結果、最もプロモータ隣接のにある遺伝子が最も効果的に転写され、その後に並ぶ遺伝子の転写効率は徐々に下がると報告される(Lamb and Kolakofsky、Fields Virology :1177−1204、1996;Wagner and Rose、 Fields Virology、1121−1136、1996;Abraham and Bane1rjee、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 73:1504−1508、1976、Ball and White、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 73:442−446、1976、all、J.Viro1.21:411−414、1977;Banerjee et al.、J.Gen.Virol. 34:1−8、1977、Iverson and Rose、Cell 23:477−484、1981、Iverson and Rose、J.Virol.44:356−365、1982、Banerjee et al.、Phamacol.Ther.51:47−70、1991、各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0089】
この遺伝子発現の減少傾向は、これまでも報告されており、RSVの特徴の一っである(Collins and Wertz、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 80:3208−3212、1983;Collins et al.、J.Viro1.49;572−578、1984,Dlckens et al.、J.Viro1.52:364−369、1984、各々引例として本明細書に組み込まれている)。この減少傾向は、部分的には、配列の転写中に起こるポリメラーゼの「減少」が原因であると考えられている。モノネガウイルス目のウイルスの中で最も単純であるラブドウイルスVSVについての研究によると、減少は主として遺伝子間領域にて起こるという(Iverson and Rose、Cell 23:477−15484、1981、Iverson and Rose、J.Viro1.44:356−365、1982、各々引例として本明細書に組み込まれている)。しかし、大型LmRNAの量が極端に低いため、遺伝子内の減少もその結果して当然であるとも言える。
【0090】
モノネガウイルス目のウイルスについて報告される遺伝子転写の減少傾向は、感染細胞内の多様なウイルスmRNAsの相対的モル率を決定する主要な因子であると考えられている。この現象は、言い換えると、ウイルスのタンパク質の相対的モル率を決定する主要な因子であると考えられている。モノネガウイルス目のウイルスはどれもみな、次の5つのタンパク質に対応するものをコードする遺伝子を有している。すなわち、RNA結合ヌクレオキャプシドタンパク質N、リンタンパク質P、内部ウイルス粒子基質タンパク質M、結合タンパク質G、HA、又はHN、及び大型ポリメラーゼタンパク質Lなどである。さらに、これらは、必ず3’→5’に向かってN−P−M−G−Lの順になっている。
【0091】
これから解釈できることは、このゲノム構成は、モノネガウイルス目のウイルス共通の二一ズが、N及びPタンパク質の量が多く、Lの量が少なく、さらにM及びGの量が中程度であることを反映している。選択肢として、モノネガウイルス目のウイルス内の相同性組換え体の欠落は、結果的に、ウイルスにとって必ずしも最適ではない先祖の遺伝子配列の保持につながることが示唆される(Ball et al.,J.Virol.73:4705−4712,1999、引例として本明細書に組み込まれている)。抑制遺伝子の順位及び転写の極性が、モノネガウイルス目のウイルスの遺伝子発現の制御における重要な因子として提案される。しかしながら、他の二次的な因子もまた、1又は複数のモノネガウイルスにおけるタンパク質の発現の相対的レベルに影響を及ぼすと考えられている。二次的因子には、シス作用性RNAシグナルの効率における差異、多様なmRNAsの翻訳の効率における差異、及びタンパク質の処理及び安定性における差異などが含まれる。
【0092】
単純な原型モノネガウイルスVSVは、5つの遺伝子を有している(Wagner and Rose、Fields Virology、1121−1136、1996、Schubertetal、 J.Viro1.51:505−514、1984、各々引例として本明細書に組み込まれている)。しかしながら、他のモノネガウイルスは、11(RSV)又は12(ネズミの肺炎ウイルス)もの遺伝子を有している(Barr et al.、J.Viro1. 68:5330−5334、1994、本書に文献として挿入される)。これらには、パラミクソウイルス及びニューモウイルスの全てに見られる融合性F遺伝子などのタンパク質、パラミクソウイルスの一部に見られるC,D及びV遺伝子、さらにニューモウイルスの殆どに見られるNS1、NS2、SH及びM2遺伝子が含まれる。また、VSVとRSVに共通である可能性がある5つのタンパク質(N、P、M、G及びL)についても、Lに対してのみ明瞭な配列関連性があり、その関連性は低い(Poch et al.、Embo.J.8:3867−3674,1989、Stec et al.、Virology 183:273−287、1991、各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0093】
遺伝子生成物の整列及び構造におけるこの広範囲に渡る差異、さらにトランス作用性とシス作用性組成物の構造及び機能における差異を考慮すれば、1つのモノネガウイルス、例えばVSVの特徴及び特質は、直接他のモノネガウイルス、例えばRSVに当てはめることはできない。この不確実は、RSVポリメラーゼが3つではなく4つのタンパク質から成り、余分な1つはM2−1抗転写終結因子であり、VSVにはそれに対応するタンパク質がないという研究成果により例示される(Hardy and Wertz、J.Viro1.72:520−526,1998;Hardy et al.、J.Viro1.73:170−176,1999,Collins et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:81−85、1996;Fearns and Collins、J.Viro1.73:5852−5864、1999、各々引例として本明細書に組み込まれている)。これが、組換えRSVの効率的な回収に非常に重要であることが論証される。(Collins et al.、Virology 259:251−255,1999;引例として本明細書に組み込まれている)。加えて、RSVのRNAの合成は、少なくとも二つのタンパク質NSl及びM2−2によりさらに制御されており、この二つのタンパク質は、VSV内にこれらに対応する物質を有するていない(Bermingham and Collins、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:11259−64、1999;Whltehead et al.、J.Viro1.73:3438−3442、1999;Atreya et al、J.Viro1.72:1452−61、1998、Jin et al.、J.Viro1.74:74−82;2000;各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0094】
VSV遺伝子の発現及び制御に関する多くの重要な特徴も、多くの他のモノネガウイルス、特にRSVには、なんらの関連性もないように思われる。これらのVSV遺伝子の発現及び制御に関する特徴には、次のようなものがある。すなわし、VSV遺伝子の発現を補完的に制御している末端基の関与(Wertz et al、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:8587−8591、1994;Whelan and Wertz、J.Viro1.73:297−306、1999、Peeples and Collins、J.Viro1.74:146−155、2000、各々引例として本明細書に組み込まれている)、直接遺伝子発現に関与する高度に保存されたVSVの遺伝子間領域(RSVの遺伝子間領域はこうではないが(Barr et al.、J.Virol.71:1794−1801、1997、引例として本明細書に組み込まれている)(Kuo et al.、J.Virol.70:6143−6150、1996、引例として本明細書に組み込まれている)、他のモノネガウイルスグループには見られないVSVゲノム・パッケージング・シグナル(Whelan and Wertz、J.Viro1.73:307−315、1999、引例として本明細書に組み込まれている)、及びNタンパク質によるVSV遺伝子の発現及び複製の制御(Wagner and Rose、Fields Virology 1121−1136、1996、Feams et al.、Virology 236:188−201、1997、引例として本明細書に組み込まれている)。これらの特徴は、RSVには起こらないようであり(Peeples and Collins、J.Viro1.74:146−155、2000、引例として本明細書に組み込まれている)、一方対照的に、RSVには、VSVでは起こらない遺伝子の発現及び制御に関する重要な特徴がある。その特徴には次のようなものがある。すなわち、シス作用性の機能的要素を欠く多様な遺伝子間配列(Kuo et al.、J.Virol.70:6143−6150、1996、引例として本明細書に組み込まれている)、部位特異性の弱毒を伝達する遺伝子の重なり1箇所(Feams and Collins、J.Viro1.73:388−397、1999、Collins et al.、proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:5134−5138、1987、引例として本明細書に組み込まれている)、及びL遺伝子の発現に非常に重要であるポリメラーゼのバックトラッキング・メカ必要性ムの存在(Feams and Collins、J.Viro1.73:5388−5397、1999、引例として本明細書に組み込まれている)などである。特に、配列の転写を調節する抗転写終結因子の存在(Feams and Collins、J.Viro1.73:5852−5864、1999、引例として本明細書に組み込まれている)、特異性を有する制御タンパク質、部位特異性の弱毒化、さらに転写の遺伝子結合特異性のモジュレーション(Hardy et al.、J.Viro1.73:170−176、1999、引例として本明細書に組み込まれている)は、VSVでの状況と全く対照的である。
【0095】
本発明のある実施例では、遺伝子位置の変位が、RSVのNS1、NS2、SH及び/又はG遺伝子の1又は複数の欠失により行なわれており、それらの欠失が、個別に上記の文献に記載される。これらに代わる遺伝子又はゲノム分節の欠失が、上記に同定されるRSV遺伝子又はゲノム分節のどれを使っても構成することができ、残りのRSV遺伝子の遺伝子部位を修飾することができる。より詳細な例では、NS1及びNS2遺伝子を対で欠失する上記の文献に例示されるように、複数の遺伝子又はゲノム分節が欠失される(Bukreyev et al.、J.Viro1.71:8973−8982、1997、Teng and Collins、J.Viro1.73:466−473、1999、Whltehead et al.、J.Viro1.73:3438−3442、1999、文献として挿入される)。
【0096】
組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、1又は複数の遺伝子またはゲノム分節を欠失することが、全ての下流の遺伝子をプロモータへ隣接する位置に変位させるという効果を有する(例えば、下流の遺伝子をその位置にて1又は複数のプロモータへ隣接する方向へ変位させることにより)。例えば、RSVのNS1及びNS2遺伝子が、ゲノム地図において第1及び第2の遺伝子であり、それらを同等に欠失させることにより、残りの遺伝子全ての位置を修飾する。
【0097】
このように、NSl及びNS2を共に欠失する場合、Nは部位3から部位1へPは部位4から部位2へというように変位される。選択肢として、この遺伝子配列内の他のどの遺伝子を欠失しても、それよりさらに下流にある遺伝子の部位 (プロモータを基準として)にのみ影響を及ぼす。例えば、SHが、野生型ウイルスにおいて部位6を占めているが、それを欠失しても部位5にあるM(又は他のどの上流遺伝子にも)には影響を及ぼさないが、Gをプロモータ基準として部位7から6へ変位させる。遺伝子欠失はまた、稀ではあるが、生物学的に得られるウイルスにも起こり得ることを特筆しておく。例えば、細胞培養にて大規模に継代培養したサブグループBRSVが、自然発生的にSH及びG遺伝子を欠失している(Karron et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:13961−13966、1997;引例として本明細書に組み込まれている)。「上流」及び「下流」とは、それぞれ、プロモータへ隣接及びプロモータへ遠位の方向を意味していることに留意されたい(プロモータは、ネガティブセンス・ゲノムRNAの3’先導部末端にある)。
【0098】
本発明において有用な遺伝子の再配列における第2の例が、遺伝子順位を修飾するために、又はプロモータを基準とした遺伝子部位の変位を組換えゲノム又はアンチゲノムに導入するめに、遺伝子、ゲノム分節又は異種性ポリヌクレオチド配列を、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムに、挿入することに関連している(例えば以下を参照。Bukreyev et al.、J.Viro1.70:6634−6641、1996;Bukreyev et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:2367−2372、1999、Monya et al.、FEBS Lett.425:105−111、1998、Singh and Billeter、J.Gen.Virol.80:101−106、1999、引例として本明細書に組み込まれている)。
【0099】
組み込まれた遺伝子の各々が、全て下流の遺伝子を、プロモータを基準として、1箇所だけ置き換える。これら及び他の置換ポリヌクレオチドが、組換えゲノム又はアンチゲノムを非コード領域(NCR)に、挿入又は再配列することも、又は組換えゲノム又はアンチゲノムに、別個の遺伝子ユニット(GU)として、挿入することもある。本明細書に用いられているように、「RSV遺伝子」という用語は、通常上流末端にて、1ヌクレオチド遺伝子開始(GS)シグナルを開始、下流末端で12から13、1ヌクレオチド遺伝子終了(GE)シグナルで終了する一般的にmRNAをコードするRSVゲノムの一部を意味する。本発明にて使用する10個の遺伝子が、RSVとして知られているので、すなわちNS1、NS2、N、P、M、SH、G、F、M2及びLである。「遺伝子」という用語はまた、本明細書にては「翻訳オープンリーデングフレーム(ORF)」のことを指すのにも使われている。ORFが、重要なRSVタンパク質1個をコードする翻訳オープンリーデングフレームとして、より詳しく定義される。重要なタンパク質のうち、現在、NS1、NS2、N、P、M、SH、G、F、M2−1(又はM2(ORFl))、M2−2(又はM2(ORF2))、及びLの11個が認識されている。このように、「遺伝子」という用語は、サブゲノムRNAをコードするゲノムRNA配列、及びORFを意味し、これらは同じことを意味する(後者の用語は特に、異なったタンパク質をコードする二つの重なり合う0RFが1つのmRNAにあるRSVのM2遺伝子の場合にあてはまる)。(Collins et al.、J.Gen.Virol.71:13015−3020、1990、Bermingham and Collins、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:11259−11264、1999、Ahmadian et al.、EMBO J.19:2681−2689、2000、Jin et al.、J.Virol.74:74−82、2000(各々引例として本明細書に組み込まれている)。「遺伝子」という用語がプロモータの位置を基準として遺伝子の位置を決定する状況により使われる場合は、この用語は通常厳密には転写遺伝子開始及び遺伝子終了シグナルモチーフにより区切られるmRNAコード配列を指す(Collins et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 83:4594−4598、1986、Kuo et al.、J.Viro1.70:6892−6901、1996、各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0100】
「ゲノム分節」という用語は、あらゆる長さのRSVゲノムからの連続性ヌクレオチドを指し、ゲノム分節が、ORF、遺伝子、または遺伝子外領域の組み合わせの一部であってよい。
【0101】
本発明の遺伝子位置を変位したRSV内にて挿入部、置換部、欠失要素、又は再配列要素に使用するために選択される遺伝子及びゲノム分節には、NS1、NS2、N、P、M、SH、M2(ORFl)、M2(ORF2)、L、FまたはGタンパク質又はそれらのタンパク質をコードする遺伝子又はゲノム分節が含まれる。遺伝子外先導部又は尾部領域にような、制御領域もまた、考慮対象になり得る。本発明の好ましい例では、キメラRSVはRSVのF、GまたはSH糖タンパク質をコードする1又は複数の異種遺伝子を組み込んでいる。選択肢として、組換えRSVは、RSVのF、GまたはSH糖タンパク質の細胞質ドメイン、膜間ドメイン、外部ドメイン又は免疫原性エピトープをコードするゲノム分節を組み込むこともできる。これらの免疫原性タンパク質、ドメイン及びエピトープが、新しい免疫反応を免疫化するホストに生成するため、遺伝子位置を変位したRSVにおいて、特に有用である。特に、G及びFタンパク質、及びそれらに含まれるドメインとエピトープが、主要な中和及び感染保護抗原を提供し得る。さらに、例えば、流行性耳下腺炎及びRSVウイルスに見出されるSHタンパク質のような、非RSVタンパクをコードする遺伝子及びゲノム分節を、本発明の遺伝子位置を変位したRSVに組み込むことが可能である。遺伝子外3’先導部または5’尾部領域、遺伝子開始領域、遺伝子終了領域、遺伝子間領域、又は3’または5’非コード領域のような、制御領域もまた、異種性(異種のRSV菌株またはサブグループ、又はPIV、麻疹、流行性耳下腺炎などの非RSV資源からするもの)置換又は付加として有用である。
【0102】
例えば、ヒトRSVサブグループ又は菌株からする1又は複数の遺伝子又はゲノム分節を、ウシレシピエントゲノム又はアンチゲノムに付加又は置換またはその内にて付加又は置換することにより、1又は複数の特異性を有するヒトRSVサブグループ又は菌株を含むヒト供与ウイルスを対象とする、免疫反応を生成する能力を有する組換えキメラサブウイルス粒子えお生成し、一方でウシ骨格が、弱毒化された表現型を与え、このキメラが、ワクチン開発に有用な候補となる。そのような一例では、感染しやすいホストが、抗ヒトRSV免疫反応を惹起する弱毒化され、そして感染性を有するヒト−ウシキメラを作製するために、1又は複数のヒトRSV糖タンパク質遺伝子F、SH、及び/又はGが、1部又は完全なウシゲノム又はアンチゲノムに付加又は置換、あるいはその内にて付加又は置換される。他の「キメラ」実施例では、遺伝子位置を変位したRSVが、例えば、RSVサブグループA及びBからするF又はGタンパク質らの免疫原性部分のような、複数のヒトRSV菌株からする免疫原性タンパク質、タンパク質ドメイン、又はエピトープをコードする異種性の遺伝子又はゲノム分節を組み込んでいる。さらに別のこれに代わる例では、遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムが、ヒト及びウシ双方の糖タンパク質ドメイン又は免疫原性エピトープを有する組換えウイルス又はサブウイルス粒子内にて、キメラ糖タンパク質をコードしている。例えば、ヒトRSVのF、SH又はG糖タンパク質から糖タンパク質外ドメインをコードする異種性ゲノム分節、背景のウシゲノム又はアンチゲノム内にて対応するウシF、SH又はG糖タンパク質細胞質ドメイン及び内部ドメインをコードするゲノム分節に組み合わせることもできる。
【0103】
本発明の方法によると、ヒトウシキメラRSVが、異種性遺伝子又はゲノム分節を、それらに対応する遺伝子又はゲノム分節と、部分的RSV背景ゲノム又はアンチゲノムにおいて、置換することにより、構成することができる。選択肢として、異種性遺伝子又はゲノム分節を、完全な(別の遺伝子又はゲノム分節が欠失される場合は、部分的な)RSV背景ゲノム又はアンチゲノムと組み合わせ、過量の遺伝子又はゲノム分節として付加することができる。例えば、RSVサブグループA及びBのそれぞれから1つ、合計二つのヒトRSV G又はF遺伝子又はゲノム分節を、含めることができる。
【0104】
多くの場合、置換遺伝子又はゲノム分節(異種性の遺伝子又はゲノム分節を含めて)が、1部又は完全なRSVゲノム又はアンチゲノム内の遺伝子間部位にて付加される。選択肢として、遺伝子又はゲノム分節が、そのゲノムの他の非コード領域内に配置してもよい。例えば、5’側又は3’側の非コード領域内、又はヌクレオチドの非コードが、1部又は完全なゲノム又はアンチゲノム内にて起こる他の部位などである。一観点においては、非コード制御領域が、効率のよい複製に必要なシス作用性シグナル、転写、及び翻訳を含み、従がって置換遺伝子又はゲノム分節を本発明に開示されるように導入することにより、これらの機能の修飾を行う目的部位にもなっている。本発明のさらに詳細な観点において、弱毒化変異が、シス作用性制御領域に、例えば以下を生成するために導入される。
【0105】
すなわち、(1)組織特異性の弱毒化(Gromeler et al.、J.Viro1.73:958−64、1999;zlmmermann et al.、J.Viro1.71:4145−9,1997)、(2)インターフェロンに対する高い感受性(zlmmermann et al.、J.Viro1.71:4145−9、1997)、(3)温度感受性(Whitehead et al.、Virology 247:232−9、1998)、(4)複製のレベルにおける一般的制限(Men et al.、J.Viro1.70:3930−7、1996;Muster et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:5177−5181、1991)、及び/又は(5)複製のホスト特異性制限(Cahour et al.、Virolory 207:68−76、1995)などである。これらの弱毒化変異は、あらゆる方法にて達成でき、例えば、点変異、関連ウイルス間の配列交換、又は欠失により、本発明の弱毒化遺伝子変位されたRSVを作成できる。
【0106】
本発明のこれらに代わる他の実施例では、遺伝子位置を変位したRSVが提供されており、この遺伝子位置を変位したRSVでは、複数の遺伝子又はゲノム分節を欠失、挿入、置換、又は再配列することにより、組換えRSVが修飾される。ある例では、選択された「遺伝子の組み込み」を、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムヘ、その内にて又はそこから、これらの手段の1つを用いて、連係して変位する。個別に又は連係して変位される遺伝子群が選択される可能性のあるRSV遺伝子群には、RSVのN、P、NS1、NS2、M2−1及びM遺伝子が含まれ、これらが、弱毒化された遺伝子位置の変位誘導体を生成するために、ヒト又はウシRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、単独、又は任意の組み合わせにより変位することができる。さらに詳細な観点において、ヒト又はウシRSVのN及びP遺伝子の双方が、連係されて欠失、挿入、置換、又は再配列される(例えば、HRSVゲノム又はアンチゲノムにおける、ウシRSVからの対応N及びP遺伝子による、連係した欠失又は置換により)。この配列された遺伝子の変位が、RSVゲノムに存在するある種の遺伝子間の機能的な協調性により促進される。この協調性が、ゲノム内の隣接する遺伝子の対にしばしば起こるものである。このように、他の前記に代わる実施例では、NS1及びNS2遺伝子の双方が、例えば、ウシRSVからNSl及びNS2遺伝子によるヒトRSVの置換などにより、連係して変位する。さらにまた別の例では、RSVのM2−1、M2−2及びL遺伝子の2またはそれ以上連係して変位する。ホスト範囲制限が高レベルであることが望まれる本発明のある種のワクチン候補については、ヒトRSVのN、P、NS1、NS2、M2−1及びM遺伝子のそれぞれが、ウシRSVからの対応遺伝子N、P、NS1、NS2、M2−1及びMにより置き換えられている。
【0107】
ヒト−ウシキメラRSV内の連係された遺伝子の変位がまた、ウシ背景ゲノム又はアンチゲノム内へのヒト抗原遺伝子の導入に通じている。幾つかの例では、F、G、SH、及びMから選択された1又は複数のヒトRSVエンベロープ関連遺伝子を、部分的な又は完全なウシRSV背景ゲノム又はアンチゲノム内にて、付加、又は置換する。例えば、F、G、SH、及びMから選択された1又は複数のヒトRSVエンベロープ関連遺伝子を、1部又は完全なウシRSV背景ゲノム又はアンチゲノム内にて、付加、又は置換させることもあり、その中でF、G、SH、及びMから選択された1又は複数のエンベロープ関連遺伝子を欠失する。さらに詳細な観点において、ヒトRSVエンベロープ関連遺伝子F、G、及びMとして定義される遺伝子セットからする1又は複数の遺伝子が、エンベロープ関連遺伝子F、G、SH、及びMを欠失する部分的なウシRSV背景ゲノム又はアンチゲノム内にて付加される。下記の例に記載されているこれらの特徴を有する典型的なヒトウシキメラRSVは、rBRSV/A2−MGFである。
【0108】
本発明の他の観点において、RSVワクチン候補へ異種性ヌクレオチド配列を組み込むことが、候補ワクチン組換え体の弱毒化レベルを調整するために、個別に行なわれている(例えば、上気道用に)。このように、外来タンパク質の発現を司り、同時に動物のホストにおけるウイルスを弱毒化するヌクレオチド配列をrRSVへ挿入することが可能であり、また、ヌクレオチド挿入を別個に用いて候補ワクチンウイルスを弱毒化することが可能である。本発明のこれらの観点を達成する一般的なツールと方法は、例えば、以下の文献に提供される。
【0109】
すなわち、仮出願番号60/170,195、米国特許出願番号09/458,813、及び米国特許出願番号09/459,062(各々本書に文献として挿入される)。したがって、本発明の典型的な例では、選択されたRSV遺伝子間結合間にはしかHAORFを組み込むことにより、in vivoにおけるウイルス複製を制限している。本発明のこれらの観点において、選択された遺伝子の挿入量は、比較的多い(約1900nts以上)。この状況において、挿入のサイズにより、結果として作製される組換えウイルスの弱毒化のレベルを特定し選択できる。例えば、単一の遺伝子単位(GUs)として導入され、重要なORFを欠失するように特に設計するなど、異種性のウイルスからする様々な長さの置換配列が、ゲノムの長さを増加させたため(すなわち、付加mRNAの発現と比較して)、選択可能な弱毒化効果を呈する。類似したサイズを組み込むことが下流の非コード領域(NCR)に導入されるよう他の構成も本発明では有用である。
【0110】
遺伝子挿入による弱毒化への効果を左右する法則を定義するため、多様な長さの遺伝子ユニットを、野生型RSV骨格に組み込みし、遺伝子単位の長さの弱毒化への効果を調べることができる。重要なORFを含まないように設計された遺伝子単位を組み込むことにより、その遺伝子の発現タンパク質の効果の影響を受けずに、遺伝子単位長の効果だけを評価することができる。これらの異種性配列が、HNとL遺伝子の間の、168ntから3918ntのサイズを有する追加遺伝子ユニットとして、PIV骨格に挿入された。さらに、制御cDNA構成及びウイルスを生成し、その中で同様のサイズの挿入がPIVのHN遺伝子の3’非コード領域に置かれ、そして余分な遺伝子の付加が行なわれなかった。これらのウイルスを、ゲノム全長の増加及び遺伝子数の増加の、弱毒化への効果を測るために作製した。追加遺伝子単位の組み込みにより、挿入部位から下流の遺伝子の転写が低下すると考えられており、この転写の低下は発現タンパク質の全体の量的存在度及び発現率の双方に影響すると考えられる。本明細書に記載されているように、約3000ntsの長さを越える遺伝子挿入又は拡張により、ハムスターの上気道及び下気道に感染する野生型ウイルスが弱毒化された。約2000ntsの長さを有する遺伝子挿入により、同上気道に感染するrHPIV3cp45Lワクチン候補がさらに弱毒化された。
【0111】
RSVへ類似した遺伝子を挿入することが、このように候補ワクチンウイルスを弱毒化すること、及び第2のウイルスに対して感染保護効果を誘発することの二重の効果がある。ある遺伝子の3’非コード領域における遺伝子拡張は、付加タンパク質を発現することはできないが、遺伝子拡張内、及び遺伝子拡張自体の弱毒化を起こすこともできる。本発明のこれらの方法において、遺伝子挿入長は、弱毒化の決定因子である。
【0112】
本発明にて使用される遺伝子再配列の別の例では、かなり長いポリヌクレオチド(例えば、100個を超えるヌクレオチド)を導入することも、欠失することもせずに、天然にて生成する1又は複数の遺伝子の部位を、天然にて生成する他の遺伝子に関連して変更することを含んでいる。例えば、ヒト又はヒト−ウシキメラRSVのF及びG遺伝子が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムの長さを大幅に変更することなく、それら天然の遺伝子配列部位から、プロモータへ有意に隣接へ、それらの遺伝子の組換えゲノム又はアンチゲノムヘ、切除及び再挿入することにより変位することができる。
【0113】
遺伝子部位及び/又は遺伝子順位におけるこれらの修飾により、一般的に、修飾された生物学的特質を有するたウイルスを生成する。例えば、1又は複数の選択された遺伝子(例えば、NS1、NS2、SH、又はG,NS1とNS2を共に、及びSHとGを共に)を欠損する本発明の組換えRSVが、in vitroにおいて、又はin vivoにて、あるいはその両方にて弱毒化することができる。この表現型が、主としてたぶん特異性を有するウイルスタンパク質の発現を喪失することが、原因にて起こると考えられるが、さらに修飾された遺伝子地図によりこの表現型が起こるとも考えられる。このことが、SH遺伝子を欠失したウイルスにて観察した結果により裏付けられる。このSH遺伝子欠失ウイルスを、ある細胞種の野生型に比べより効果的に増殖したが、それはおそらくこの遺伝子欠失及び欠失の結果として起こる遺伝子配列の変化及びおそらくゲノムサイズの変化に起因する転写、複製、又はその双方の効率の増大によると考えられる。cDNAから感染性RSVを生成する能力を利用して、cDNA中間体を通して感染性ウイルスに所定の変更を導入する方法が提供される。
【0114】
この方法は、野生型の組換えRSV菌株A2の一連の感染性弱毒化誘導体を生成するために使われてきた。これらの誘導体には、例えば、シス作用性RNAシグナルにおける1又は複数のヌクレオチド置換、及び/又は1又は複数のウイルスタンパク質におけるアミノ酸置換、及び/または1又は複数の遺伝子の欠失、又はその発現の除去を含む、弱毒化変異が含まれている(Bukreyev et al.、J.Viro1.71:18973−8982、1997;Whitehead et al.、J.Viro1.72:4467−4471、1998、Whltehead et al.、Virology 247:232−239、1998;Bermingham and Collins、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:11259−11264、1999;Juhasz et al.、Vaccine 17:1416−1424、1999、Juhasz et al.、J.Viro1.73:5176−5180、1999、Teng and Collins、J.Viro1.73:466−473、1999;Whitehead et al.、J.Virol.73:871−877、1999,Whitehead et al.、J.Viro1.73:3438−3442、1999;Collins et al.、Adv.Virus Res.54:423−451、1999;1999年7月9日に提出された米国特許出願番号60/143,097、米国特許出願番号09/611,829及びW001/04321として公開されたその対応特許協力条約出願書、各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0115】
菌株A2が、抗原サブグループAを代表するものであり、効果的なワクチンRSVもまたもう1つの抗原サブグループBを代表するものである。G及びF糖タンパク質が、主要な抗原決定基であり、そして主な感染保護RSV抗体である(Connors et al.、J.Viro1.65:1634−1637、1991,Mulphy et al.、Virus Research 32:13−36、1994;Collins et al.、Fields Virology :1313−1352、1996,and Crowe et al.、New Generatlon Vaccines、711−725、1997、各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0116】
従って、組換えA2のG及びF遺伝子が、抗原サブグループBのBl菌株からそれらに対応する遺伝子と置き換えられた(Whltehead et al.、 J.Viro1.73:9773−9780、1999、本明細書の引例として組み込まれて)。これは、野生型により弱毒化された菌株A2骨格を使って行なわれた。組換えウイルスが得られ、この「キメラ化」が、ウイルス複製を殆ど妨げなかった。このことにより、ワクチンウイルス作製の迅速な方法が示された。具体的には、弱毒化された菌株A2骨格を使って、サブグループBの抗原決定基を発現することである(特許出願中)。このように、適切に弱毒化されたサブグループA遺伝子位置を変位したRSVワクチンウイルスが臨床検査により同定されると、その骨格を修飾して、同等のサブグループBワクチンを迅速な方法を使って生成することができ、これらの二つのウイルスを混合して2価のワクチンを作製することができる。
【0117】
上記の文献に示されるように、本発明で有用なRSVが、余分な遺伝子つまり過剰の遺伝子として、あらゆるゲノム部位の1箇所に、好ましくは遺伝子間領域に、配置された付加外来遺伝子を発現し得る。この概念が、過剰遺伝子としてのサブグループBのG糖タンパク質を発現した組換え菌株A2ウイルスを作製するために利用された。このように、単一のウイルスが、二つのサブグループの抗原決定基を発現した。本明細書に組み込まれたさらに別の例には、付加遺伝子としてのインターフェロンガンマの発現が関連しており、この例は、免疫原性を減少させることなく弱毒化させることができ、さらにTヘルパーリンパ球サブセット2の刺激の相対的レベルを下げる方法を提供し、これがRSVに対する免疫病原性反応を仲介するとされる(例えば以下を参照:1999年7月13日に提出された米国仮出願番号60/143,425、米国特許出願番号09/614,285及びW0 01/04271として公開された特許協力条約出願書、各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0118】
本発明の上記に代わる例では、遺伝子部位の変位を組み込んだ生のウイルスワクチンを弱毒化した異なった基盤が提供される。これは、弱毒化が部分的にホスト範囲の効果に基づいている。この点において、簡略な開示例が、HRSV/BRSV間に、ゲノム分節、全部の遺伝子、複数の遺伝子を導入することにより、弱毒化キメラRSVを提供している。HRSVとBRSV間のホスト範囲の違う例示として、BRSVの増殖がチンパンジーにおいて微かに認められるか認識できない程度であるのに比べて、HRSVではチンパンジーにおいて高度に自由な増殖を見せていることを挙げている。チンパンジーが、ヒトにおけるRSV感染及び免疫抗原活性について広く利用されるモデルであり、ヒトに類似したウイルス複製及び疾病を呈する。下記に示すように、チンパンジーにおいて観察されるキメラRSVのホスト範囲の違いが、細胞培養において観察されたホスト範囲の違いと相関関係があり、便利な予備アッセイ法を提供する結果となった。
【0119】
本発明のキメラヒト−ウシRSVにて観察されたホスト範囲の効果は、一般的にHRSV/BRSV間にて観察されるヌクレオチド及びアミノ酸配列の差異に関連している。例えば、次に挙げるタンパク質の各々についてHRSV/BRSV間のアミノ酸の相同性の割合が、次のようになっている。すなわち、NSl(69%)、NS2(84%)、N(93%)、P(81%)、M(89%)、SH(38%)、G(30%)、F(81%)、M2−1 (80%)、L(77%)である。HRSV/BRSV間における遺伝子の多様性が著しいため(例えば、HRSVのN遺伝子をBRSVのN遺伝子と置き換えると、およそ26のアミノ酸の差異が関与してくる)、本発明のキメラウシーヒトRSVは、特に有用なワクチン候補である。下記に例示されるように、BRSVG及びF糖タンパク質をHRSVの対応糖タンパク質に置換すると、チンパンジーにおける複製について組換えBRSVの許容度が高まる。アミノ酸又はヌクレオチドに複数め差異を有する複数の遺伝子及びゲノム分節を関与させることにより、表現型の復帰に非常に安定性を示す広範な弱毒化の基盤が提供できる。この弱毒化モードが、個々において変異する表現型の復帰により、かなり又は完全な病原性毒性の再獲得が得られる、1つ又は幾つかの点変異により弱毒化されたHRSVウイルスと極めて対照的である。これに加えて、HRSVにおける既知の弱毒化点変異が、一般的に温度感受性の表現型を生成する。これは、温度感受性の表現型が、抗変HRSVを抗変異原物質に暴露した後に修飾された子孫を同定する、第1のスクリーニングとして特に使用されるからである。温度感受性に関わる弱毒化の問題の1つは、このウイルスの下気道における複製が過度に制限されるが、上気道においては弱毒化が不十分であり得ることである。これが、下気道においては温度が高い(制限性が高い)が、上気道においては温度が低い(制限性が低い)という、気道の温度勾配があるためである。上気道において複製する弱毒化ウイルスの能力が、欝血、鼻炎、発熱、中耳炎などの併発症を結果として起こす可能性がある。このように、温度感受性の変異のみにより達成された弱毒化は、理想的でないかもしれない。対照的に、本発明の遺伝子位置を変位したRSVにみられるホスト範囲変異は、殆どの場合、温度感受性を持たない。従って、この新しい弱毒化方法は、次の性質を呈する。つまり(i)遺伝子的にも表現型的にもより安定している、(ii)他の生きたワクチンアプローチに比べて、上気道における残留毒力に関与する可能性が低いことである。
【0120】
BRSV/HRSV間における配列の多様性は、先に述べたHRSV A/Bサブグループ間における多様性の約二倍である。このように、Fタンパク質が、BRSV/HRSV間においてアミノ酸多様性が約20%で、Gタンパク質が70%の多様性を有している(Lerch、et al、J.Viro1.64:5559−69、1990;Lerch、et al.、Virology 181:118−31、1991、Mallipeddi and Samal、J.Gen.Virol.74:2001−4、1993;Mallipeddi and Samal、Vet.Microblol.36:359−67,1993、Samal et al.、Virology 180:453−456、1991;Samal and zamora、J.Gen.Virol.72:1717−1720、1991、Zamora and Samal、Virus Res.24:115−121、1992;ibid、et al.、J.Gen.Virol.73:737−741、1992、Mallipeddi and Samal、J.Gen.Virol.73:2441−2444、1992、Pastey and Samal、J.Gen.Virol.76:193−197、1995、Walravens et al.、J.Gen.Virol.71:3009−3014、1990、Yunnus et al.、J.Gen.Virol.79:2231−2238、1998、各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0121】
本明細書に挿入される先の文献では、組換えBRSVが修飾され、G及びF BRSV遺伝子が、そのヒトRSVの対応する遺伝子と置き換えられた。その結果として作製されたキメラBRSV/HRSVウイルスが、BRSVの骨格にヒトRSVの抗原決定基を持ち、チンパンジーにおいてそのBRSV親と比較して有意に効率的に複製したが、高い弱毒化程度を維持した。これにより、G及びF遺伝子がBRSVのホスト範囲制限の一因であったことがわかるが、1又は複数の遺伝子もまたこのホスト範囲制限を特定したことがわかる。これは、上記に記載されているような遺伝子部位変化を特徴とし、さらにヒトRSVG及びF抗原決定基を含む最適なBRSV/HRSVキメラウイルス構成の開始点になる。
【0122】
このBRSV/HRSVキメラウイルスにおいては、結果として生成される組換えRSVは、ホスト範囲制限の特質を与える1又は複数のBRSV遺伝子の存在により弱毒化される(Buchholz et al.、J.Virol 1187−1199、2000、1999年7月9日に提出された米国国特許出願番号60/143,132、各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0123】
cDNAから組換えRSVを作製するため、及び本発明の付加的観点として本明細書に開示される変異化及びヌクレオチドの修飾を全範囲にわたり作成および試験するため、物質及び方法に関する詳細なる記載が、例えば、1995年9月27日に提出された米国特許仮出願番号60/007,083、1996年9月27日に提出された米国特許出願番号08/20,132、1996年7月15日に提出された米国特許仮出願番号60/021,773及び現在米国特許番号5,993,824として発行される米国特許出願番号08/892,403、1997年5月9日に提出された米国特許仮出願番号60/046,141、1997年5月23日に提出された米国特許仮出願番号60/047,634、1999年11月30日に提出された米国特許番号5,993,824(国際公開番号W0 98/02530に対応する)、Collinsetal.により1999年4月13日に提出された米国特許出願番号09/291,894及びその対応特許協力条約出願W0 00/61737、Murphy et al.により1999年4月13日に提出された米国特許仮出願番号60/129,006、Crowe et al.、Vaccine 12:691−699、1994、and Crowe et al.、Vaccine 12:783−790、1994;Collins,et al.、Proc.Nat.Acad.Sci.USA 92:l1563−11567、1995;Bukreyev,et al.、J.Virol. 70:6634−41、1996,Juhasz et al.、J.Virol.71(8):5814−5819、1997;Durbin et al.、Virology 235:323−332,1997;Karron et al.、J.Infect.Dis.176:1428−1436、1997;He et al.、Virology 237:249−260、1997;Baron et al.、J.Virol.71:1265−1271、1997;Whltehead et al.、Virology 247(2):232−9,1998a;Whltehead et al.、J.Virol.72(5):4467−4471、1998b;Jin et al.、Virology251:206−214、1998;Bukreyev、et al.、Proc.Nat.Acad.Sci.USA 96:2367−2372、1999;Bermingham and Collins、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:11259−11264、1999 Juhasz et al.、Vaccine 17:1416−1424、1999;Juhasz et al.、J.Virol.73:5176−5180、1999;Teng and Collins、J.Virol.73:466−473、1999,Whltehead et al.、J.Virol.73:9773−9780、1999,Whltehead et al.、J.Virol.73:871−877、1999;and Whltehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999.、に示されている。
【0124】
cDNAから組換えRSVを作製する典型的な方法は、RSVアンチゲノムRNA及びRSVのN、P、M2−1とLタンパク質の細胞内同時発現(通常、組織培養細胞に同時トランスフェクションされたプラスミドにからする)に関するものである。これが、結果としてcDNAから感染性ウイルスを生産させる増殖的な感染の開始点となり、このウイルスが組換えウイルスと呼ばれる。一旦生成されると、組換えRSVを、生物学的に得られるウイルスと同様に容易に増殖し、組換えウイルスとその生物学的に得られた対応ウイルスが、前者が1又は複数の導入された変化をマーカとして含まない限り区別することができない。
【0125】
さらに詳細な観点において、上記の引用文献には、本発明で有用な、弱毒化された変異菌株(例:温度感受性(ts)、低温継代培養(cp)、低温適応性(ca)、小型プラーク(sp)、及びホスト範囲制限(hr)の変異菌株)を得るための変異誘発やRSVの単離及び特徴付けの方法及び手順、及び弱毒化された表現型を特定する遺伝子変化を同定する方法及び手順が記載されている。これらの方法と関連して、上記の文献は、ヒトRSVA及びBサブグループをはじめとする、生物学的に得られたヒトRSV及び組換えにより生成された弱毒化ヒトRSVの複製、免疫原性、遺伝子の安定性及び感染保護効率を、マウス及び霊長類のモデル系を含む容認されたモデル系を用いて、決定する手順について詳細に記している。加えて、これらの文献は、1価及び2価のワクチンを含む免疫学的組成物を、RSV感染の予防及び治療のために、開発し検査する一般的方法について説明している。感染性のRSVをcDNAから生成する能力により、前もって決定された変化を感染性ウイルスにcDNA中間体を用いて導入する方法が提供される。
【0126】
この方法は、広範囲の感染性弱毒化RSVの誘導体を生成するとして記載されている。その例は、ウイルスのタンパク質における1又は複数のアミノ酸置換、遺伝子発現の除去、及び/又は望みの効果をウイルスの表現型に生成するシス作用性RNAシグナルにおける1又は複数のヌクレオチド置換を含む組換えワクチン候補である(参照例Bukreyev et aI.、J.Virol.71:8973−8982、1997、Whitehead et al.、J.Virol.72:4467−4471、1998、hltehead et al.、Virology 247:232−239、1998、Bemingham and Collins、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:11259−11264、1999、Juhasz et al.、Vaccine 17:1416−1424、1999、Juhasz et al.、 J.Virol.73:5176−5180、1999、Teng and Collins、J.Virol.73:466−473、1999;Whltehead et al.、 J.Virol.73:871−877、1999、Whltehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999、and Collins et al.、Adv.Virus Res.54:423−451、1999、各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0127】
上記の指導の模範例は、生物学的に得られたRSV変異により同定された表現型特異性の変異体を組み入れるように修飾された感染性組換えRSVを構成及び評価する方法である。生物学的に得られたRSV変異体の例には、以下の名称を有する生物学的に得られた変異から組換えRSVにより識別されるcp及びts変異体であるcpts RSV 248(ATCC VR2450),cpts RSV 248/404(ATCC VR2454),cpts RSV 248/955(ATCC VR2453),cpts RSV 530(ATCC VR2452),cpts RSV 530/1009(ATCC VR2451),cpts RSV 530/1030(ATCC VR2455),RSV B−1 cp52/2B5(ATCC VR2542),and RSV B−1 cp−3(ATCC VR2579)がある。これらの方法が、本発明の組換え遺伝子位置を変位したRSVの構成するために容易に改造される。このようにして得られた組換えRSVが、同一の又は異種の生物学的に得られたRSV変異からする二つ以上のts変異体(例えば、248/404、248/955、530/1009、又は530/1030の生物学的変異の1つ以上)を、組み入れることができる。後者の状況では、増強弱毒化組換え体は、二つ、三つ以上の生物学的変異からする弱毒化変異体を組み合わせ(例えば、RSV変異530/1009/404、248/404/l009、248/404/1030、又は248/404/1009/1030変異にからする弱毒化変異の組み合わせ)を有することもある。典型的な例においては、1又は複数の弱毒化変異が、RSVポリメラーゼ遺伝子内のアミノ酸Asn43、Phe521、Gln831、Met1169、又はTyr1321における温度感受性を置換、及び遺伝子M2の遺伝子開始配列における温度感受性のヌクレオチド置換を特定している。好ましくは、これらの変異体が、同一の又は保存型の変化を、生物学的に得られる変異RSVにより同定される次の変化と共に有する。例えば、Lポリメラーゼ遺伝子により同定される次の置換に関連した保存型の変化、Asn43に対してIle、Phe521に対してLeu、Gln831に対してLeu、Met1169に対してVal、及びTyr1321に対してAsnなどである。
【0128】
本発明の遺伝子位置を変位したRSVに組み込むことのできる付加的な変異体が、例えば、異種性RSV又は関連性の薄い負鎖RNAウイルス内により同定される弱毒化などの変異体である。特に、単一のネガチブ菌株のRNAウイルスにて同定される弱毒化変異又は他の望まれる変異体が、ヒト又はウシRSVゲノム又はアンチゲノム内の対応する部位に、遺伝子位置を変位したRSV内により、又は遺伝子位置を変位したRSV構成手段として、「変位」(例えば、コピー)されてよい。簡単に言えば、異種性一本負鎖RNAウイルスにおいて望まれる変異体が、RSVレシピエントに(例えば、それぞれ、ウシ又はヒトRSVに)変位される。これは、異種性ウイルスにおける変異のマッピングが関与し、そうすることにより、配列の並びでヒト又はウシRSVにおける対応部位を同定し、(同一変異又は保存型変異により)RSVレシピエントにおける本来の配列を変異遺伝子型に変異させる。(以下を参照のこと:MurPhyetal.により1999年4月13日に提出された米国特許仮出願番号60/129,006、引例として本明細書に組み込まれている)。この開示が導くように、キメラゲノム又はアンチゲノムを、異種性変異ウイルスにより同定された変化に保存的に対応する変異体の対象部位にて、その変化をコードするように修飾するのが好ましい。例えば、アミノ酸置換が変異ウイルスにおける変異部位を対応する野生型配列に比較してマークする場合、類似した置換が組換えウイルスにおける対応残基に設計されるべきである。好ましくは、置換が、同一の又は保存型のアミノ酸を、変異ウイルスタンパク質内に存在する残基に関与させるのが望ましい。しかし、本来のアミノ酸残基を変異部位にて、変異タンパク質における置換残基に関連して非保存型に修飾することもできる(例えば、他のあらゆるアミノ酸を用いて、野生型残基の機能を途絶し損なうことにより)。典型的な変異が同定され本発明の遺伝子位置を変位したRSVに変位される負鎖RNAウイルス群には、他のRSVs(例えば、マウスのRSV)、PIV、センダイウイルス(SeV)、ニューカッスル病ウイルス(NDV)、シミアンウイルス5(SV5)、麻疹ウイルス(MeV)、牛疫ウイルス、イヌジステンバーウイルス(CDV)、狂犬病ウイルス(RaV)及び水泡性口炎ウイルス(VSV)がある。RSVLタンパク質の部位521でのフェニルアラニンのアミノ酸置換(HPIV3Lタンパク質の位置456でのフェニルアラニンの置換に対応する)を含むがそれに限定されない、様々な典型的な変異が開示される。欠失又は挿入でマークされる場合は、これらを、欠失又は挿入されたタンパク質断片のサイズ及びアミノ酸配列がいかに異なろうとも、組換えウイルスヘの対応欠失又は挿入として、導入することができる。
さらに多様なタイプの変異体もまた、上記の文献に記載されており、弱毒化及び免疫原性を較正し、他の有利な構造的及び/又は表現型的な効果を提供するために、本発明の組換え遺伝子位置を変位したRSVに容易に作製され得る。例えば、制限部位マーカが、cDNA構成及び操作を促進するために、ルーチンとして、遺伝子位置の変位ゲノム又はアンチゲノム内に導入される。本書の文献には、また迅速な方法の発明にて有用な点又は部位特異性変異の他に、広範囲のヌクレオチド修飾が記載されている。例えば、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(chloramphenicol acetyl transferase(CAT)又はルシフェラーゼ遺伝子のような、追加の外来遺伝子を発現する組換えRSVを生成する方法及び組成物が開示される。そのような組換え体は、一般的に、挿入遺伝子に関連して増殖が鈍る。この弱毒化が、挿入遺伝子の長さと共に高まる。組換えRSVへの外来遺伝子の挿入は複製のレベルを下げ、その挿入はin vitroの継代培養中は安定しているという研究結果により、ワクチンに使用するためにRSVを弱毒化する効果的な方法がもうひとつ提供できる。類似又は改良された効果が、こうした他の選択遺伝子(例えば、インターフェロン−γ、インターロイキン2、インターロイキン4及びGM−CSFなどのサイトカイン)の組み込みにより達成される。
【0129】
本発明の方法では、追加の遺伝子又はゲノム分節を、遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノム内に又はそれに隣接して組み込むこともできる。これらの遺伝子が、レシピエント遺伝子の共通の制御下にあってよく、又は転写シグナルの独立したセットの制御下にあってもよい。ターゲット遺伝子には、上記に同定されるRSV遺伝子、さらに非RSV遺伝子が含まれる。タゲット非RSV遺伝子は、サイトカイン(例えば、IL−2からIL−18まで、特に、IL−2、IL−6及びIL−12、IL−18など)、γインターフェロン、及びTヘルパー細胞エピトープを多く含むタンパク質をコードする遺伝子が含まれる。さらにこれらの付加的なタンパク質を、別個のタンパク質として、又はSHのようなRSVタンパク質の第2のコピーから作製されたキメラとして発現することができる。これにより、RSVに対する免疫反応を量的にも質的にも修飾及び改良する能力が提供される。
【0130】
ゲノム長を増やすと、部分的には挿入物の長さに依るが、結果として作成されるRSVの弱毒化に繋がる。さらに、非RSV遺伝子からの遺伝子位置を変位したRSVに組み込まれる特定タンパク質(例えばサイトカイン)の発現が、そのタンパク質の作用により、ウイルスの弱毒化に繋がる。感染性、そして弱毒化されたウイルスの表現型及びRSVトランスフェクション細胞から高レベルのサイトカイン発現を生む典型的なサイトカインには、インターロイキン−2(IL−2)、IL−4、GM−CSF、及びγ一インターフェロンが含まれる。サイトカイン遺伝子を本発明の部位変位されたRSVへ導入することにより、結果として、細胞性又は体液性の免疫反応の増大を含む別の効果を生ずる。
【0131】
本発明の遺伝子位置を変位したRSV内にてのウイルス遺伝子又はゲノム分節の全体の変更を伴う欠失、挿入、置換及び他の変異が、非常に安定したワクチン候補を産み、これらのワクチン候補が、免疫抑制された個体に特に重要である。これらの変更の多くは結果として作製されたワクチン菌株の弱毒化を結果としてもたらし、一方他の変更が別のタイプの必要な表現型変更を特定する。例えば、アクセサリー(つまり、in vitroにおいて必須でない)遺伝子が、ホストの免疫性に特異的に干渉するタンパク質をコードする優れた候補である(以下参照例Kato et al.、EMBOJ.J.16:578−87、1997、本書に文献として組み入れられる)。キメラワクチンウイルスにおいてそのような遺伝子を除去すると、毒力及び病因及び/又は免疫原性を下げると考えられている。
【0132】
組換え遺伝子位置を変位したRSVに組み込まれるものとして、上記文献に記載されるさらにまた別の独立したヌクレオチド修飾には、選択されたRSV遺伝子の1部又は完全な欠失又は除去が含まれる。このように、RSVのNS1、NS2、N、P、M、G、F、SH、M2(ORF1)、M2(Omm2)及び/又はL遺伝子のオープンリーデングフレーム及び/又はシス作用性制御配列の1部又は完全な欠失を含めて、RSV遺伝子又はゲノム分節を欠失することもできる。一例では、SH mRNAとタンパク質をコードするポリヌクレオチド配列を除去することによりSH遺伝子の発現が除去された組換えRSVが作製される。SH遺伝子を欠失することにより、回収可能な感染性のRSVだけでなく、感染性ウイルス及びプラークの双方の産出量に基づいて、組織培養の増殖がかなり改良されたRSVも得られた。
【0133】
SH欠失により特定されたこの組織培養における改良された増殖が、例えば培養におけるRSVの産生量が乏しいという問題を克服することにより、遺伝子位置を変位したRSVワクチンを開発する有用なツールを提供している。さらに、これらの欠失が、遺伝的復帰に対して高度に安定しており、それから得られるRSVクローンをワクチン剤として特に有用なものとしている。SHが取り除かれたRSV組換え体はまた、マウスの上気道に部位特異性の弱毒化を呈し、これはワクチン開発にとって新しい利点となる。ウイルスワクチンとして評価対象となった現行のRSV菌株(例えば、cp変異)が、組織培養において著しく修飾された増殖を呈さない。これらはホスト範囲関連の変異であり、チンパンジー及びヒトの気道での複製を、下気道での複製の約l00倍制限する。またべつの典型的な種の変異体であるts変異が、上気道から下気道へ向かう体温の上昇勾配のために、好んで下気道におけるウイルス複製を制限する。これらのcp及びts変異と対照的に、SHが取り除かれたRSV組換え体が、上気道における強力な制限を呈する特異な表現型群を有する。上気道での複製を制限することが、主に鼻で呼吸する脆弱な年齢集団に安全にワクチンを投与するため必須であるため、極めて幼若な乳児に使用するワクチンとして、このワクチンが特に望ましい。さらにいかなる年齢集団においても、上気道での複製が押えらることにより、中耳炎の罹患率が下がる。これらの利点に加えて、例えば約400nt及びmRNA全体を除去することを伴うSH欠失変異体の性質は、復帰に対する高度に不応性を呈する変異のタイプを表わしている。同時に遺伝子位置の変位を指図する(例えば、F及びG糖タンパク質遺伝子発現を上限調節する)ための「置換ポリヌクレオチド」としてSH欠失の効用を、下記の例に詳細に明らかにする。
【0134】
SH遺伝子修飾の状況においてさらに記載されていることが、有用なRSV組換えワクチンを生成するため付加的なツールおよび方法を提供するために、ヒト及びウシのRSVs、及び他のニューモウイルスを含む異種のRSVsでのSH遺伝子を比較することである。例えば、2RSV抗原サブグループA及びBが、ある種のSHドメインにおける比較的高度の保存性を呈している。そのような2つのドメインでは、RSV A及びBのN末端領域及び膜貫通ドメインが、アミノ酸レベルで84%の相同性を示すが、推定C末端外部ドメインはもっと多様性がある(約50%の同一性)。RSVサブグループB菌株2つ(8/60及び18537)のSH遺伝子を比較すると、アミノ酸の差異が1つだけあった(Andersonetal.,上述)。ヒト−ウシRSV間のSHタンパク質が、約40%同一で、以下に示す主要な構造的特徴を共有している。すなわち、(i)保存された残基の非対称な分布、(ii)非常に類似した疎水性の特質、(iii)1部位が疎水性領域のそれぞれの側にある2つのN連鎖糖鎖形成部位の存在、(iv)各々のSHタンパク質の中心疎水領域にあるカルボキシ末端側の単一システイン残基(Andersonetal.,上記)である。これらの及び他の配列間の類似点及び相違点を評価することにより、感染性の遺伝子位置を変位したRSVクローン内での置換及び挿入の対象となる異種性配列を選択することが可能となる。これは、例えば、多特異性の免疫原性効果又は/加えて弱毒化のような望ましい効果を有するワクチンを作成するためである。
【0135】
本発明の上記に代わる実施例では、望ましい表現型の変化を得るために、部分的な遺伝子欠失又は他の限定されたヌクレオチド欠失を、組換えRSVに設計する。一例では、RSVゲノム長が、SH遺伝子の下流非コード領域から配列を欠失することにより短縮される。このな典型的な部分的遺伝子欠失が、G−F遺伝子間領域にあるXmaI部位を含むアンチゲノムcDNAのバージョンを使って構成されたが、この変化自体が、コードされたウイルスに影響を及ぼすと考えられていなかった。RSV/6120という名称が与えられたこのコードされたウイルスが、SH ORFの最後の3コドン及び終了コドンにおいてサイレント・ヌクレオチドを有しており、またSH下流の非翻訳領域(組換えアンチゲノム内の部位4499から4610まで)から112個のヌクレオチドが欠失される。この欠失により、遺伝子終了「(Bukreyev,et al.),J.Virol.70:6634−41、1996、文献として本書に組み込まれている」がそのまま残る。これらの点変異及び112−ntの欠失には、いかなるウイルスタンパク質のコードされたアミノ酸も修飾されず、いかな既知のウイルスRNAシグナルをさえぎることも、コードされたmRNAsの数が変わることもなし、6120ウイルスを、複数ステップの増殖の効率についてその全長対応ウイルスであるD53と一緒に分析し、増殖性において、1.5倍から2倍の係数分、D53ウイルスのそれより高いピーク力価を示した。このように、112−ntと非コード配列を有するSH遺伝子の小規模で部分的な欠失が、in vivoにおける増殖効率を著しく上昇させた。
他の部分的遺伝子の欠失及び小規模なヌクレオチドの欠失を、容易に本発明の組換えRSVに、以下におけるヌクレオチド欠失を含むウイルス表現型を修飾するために設計することができる。すなわち、(1)シス作用性RNAシグナルから離れた多様なORFsの最初及び/又は最後にある非翻訳配列、(2)遺伝子間領域、及び(3)プロモータ活性に必須でない3’先導部及び5’尾部の領域である。欠失又は挿入に適した非翻訳遺伝子配列の例には、NS1、NS2、P、M、F、及びM2遺伝子下流の非翻訳領域にて次の領域が含まれる。すなわち、配列部位519−563、1003−1086、3073−3230、4033−4197、7387−7539及び8433−8490であり、それぞれ組換えアンチゲノムに沿って番号が付けられている。また、さらに別の例では、nt55−96、nt606−624、nt4231−4300もまた、NSl、NS2及びSH遺伝子の上流非翻訳領域からそれぞれ欠失することができる。これらの配列の1又は複数の1部又は完全な欠失が、本明細書の従って行なうことができる。本明細書の教示により、選択された欠失により特定される利益をもたらす表現型の変化が、容易にスクリーニングされ得る候補を提供するものである。RSVゲノム内のさらに別の非翻訳領域もまた有用である。遺伝子開始及び遺伝子終了シグナルが、重要な位置に関して地図付け、および特徴付けられているため(Kuo,et al.、J.Virol.71:494−4953、1997、Harmon、et al.J.Virol.75:36−44、2001、各々引例として本明細書に組み込まれている)、1つ又は少量(例えば3−10,10−20,20−45)ntに関与する欠失又は修飾を、考慮することができる。ある場合には、特異な新しい利点が得られる可能性がある。例えば、G遺伝子においては、4683から4685を欠失(遺伝子開始シグナルの1nt及び非翻訳配列の2ntを含む)することにより、mRNAの第1のAUGを除去し、これにより重要なORFを開始しないが、GORFを開始する次のAUGからのリボソームを方向転換させると考えられている。さらにこの欠失により、GSシグナルを回復し、G ORFの翻訳開始部位が保持される。このように、修飾の非翻訳部位を、ゲノムの知識に基づいて選択することができ、無作為に選択され、本発明の方法により迅速に検査することができる。
【0136】
遺伝子間配列については、ミニゲノムに関する研究により、遺伝子間領域を、転写及びRNA複製に影響を及ぼすことなく、単一ntに減じるか又は全く欠失する可能があることを示している。A2菌株の遺伝子間領域は、凝集状態にいける別の207ntを表している(組換えアンチゲノムのNS2−N遺伝子間領域が、その生物学的対応領域より1nt長く設計した、参照例:Collins、et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 52:11563−11567、1995、本書に文献として組み入れられる)。
【0137】
RSVの5’尾部領域は155ntの長さで、殆どのモノネガウイルスのその対応領域より100nt長く、RSV先導部領域より111nt長い。ミニゲノムに関する研究によると、この配列の多くは必須ではなく、修飾の候補であるということが示唆される(Kuo,et al.、J.Virol.70:6892−901、1996、本明細書に引例として組み込まれる)。例えば、L遺伝子のすぐ後に続く尾部領域が、75nt、100nt、125nt以上のサイズに下げることが可能で、5’ゲノム末端(これはアンチゲノムプロモータを含めて3宋端コードする)をそのまま残すことができる。同様に、44−nt先導部領域を修飾することができる。例えば、3’先導部末端にある最初の11ntが、ウイルスプロモータのコアを形成するため、先導部領域の残りの領域にある配列が、欠失されるか又は修飾される。
【0138】
本発明のある例においては、NS1、NS2、SH、F及びM2遺伝子について上記の非翻訳配列の1又は複数の(1部又は完全に)欠失することにより、結果として、806ntまでのゲノム長(簡易例に記載されている112−ntの欠失に比べて、7倍を超える長さ)における調整可能な減少に繋がることになる。最初の9遺伝子間の遺伝子間領域の1又は複数を1部又は完全に欠失すると(それぞれlntの最低長まで)、さらに198ntまでの調整可能な欠失が得られる。尾部領域及び/又は先導部から部分的な又は完全な欠失を行うと、50、75、100、以上のntまでの更なる欠失を生む。このように例えば、非翻訳遺伝子配列の806ntを、遺伝子間領域の198ntと尾部の100ntと組み合わせると、凝集状態で1104ntが得られ、これはここに記載されている112−ntの欠失に比べて約10倍の大きさの欠失となる(RSVゲノムの7%以上を占める)。
【0139】
上記の文献に記載されている別の例では、NS2遺伝子の発現が停止コドンを翻訳オープンリーデングフレーム(ORF)に導入することにより除去される。感染性ウイルスの放出率が、このNS2ノックアウトウイルスについて、野生型に比べて減少した。加えて、変異体と野生型間にてプラークを比較してみると、NS2ノックアウトのプラークのサイズが著しく減少ことがわかった。この種の変異体が、このように、増殖可能な組換え遺伝子位置の変位をRSVに組み込み、修飾表現型を(この場合は、低ウイルス増殖率及びin vitroにおける小プラークサイズも)作製することができる。これらの方法と他のノックアウト方法及び変異体が、従ってin vitroにおける小プラークサイズとin vivoにおける弱毒化の間の既知の相関関係に基づいて、さらに別の組換えRSVワクチン剤を提供するとなる。また、NS2遺伝子を完全に取り除くことにより除去しても、類似した表現型を有するウイルスを作製することができた。
【0140】
欠失して好結果を生んだ他のRSV遺伝子が、NS1及びM2−2遺伝子である。前者はそれぞれのタンパク質をコードするポリヌクレオチド配列を取り除くことにより、後者はフレーム変位を導入することにより又は翻訳開始部位を導入し停止コドンを導入することにより欠失した。興味をそそるのが、回収されたNS1除去ウイルスは、NS2欠失ウルスのサイズほど小さくはないが、組織培養にてサイズの小さいプラークを形成することである。NSl除去ウイルスが、低い効率であっても、増殖するとい事実により、NSlタンパク質がアクセサリータンパク質であること、つまりウイルス増殖に必要でないタンパク質であることがわかる。NSl除去ウイルスのプラークサイズが、翻訳停止コドンをコード配列に導入することによりNS2タンパク質の発現が、除去されたNS2ノックアウトウイルスのそれに類似していた。小プラーク表現型が、通常、弱毒化変異と関連している。この種の変異は、このように独立して、増殖可能な組換えRSV内に組み込み、修飾表現型を作製することができる。これらの方法と他のノックアウト方法及び変異体が、従って、in vitroにおける小プラークサイズとin vivoにおける弱毒化間の既知の相関関係に基づいて、さらに別の組換えRSVワクチン剤を提供するとなる。NS2ノックアウト変異体が、ナイーブなチンパンジーの上気道にて適度に弱毒化された表現型を、また高度に弱毒化された表現型を下気道にて示した。この変異体はまた、チンパンジーにおいて著しく減じられた疾病症状を惹起し、その上野生型ウイルスによる攻撃に対する顕著な抵抗力を刺激した(Whltehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999、引例として本明細書に組み込まれている)。
【0141】
文献に記載されており、本発明にて有用である、さらに別の方法及び組成物には、キメラゲノム又はアンチゲノム内のシス作用性制御配列を修飾する遺伝子位置を変位したRSVの別の異なったヌクレオチド修飾を伴うものである。例えば、RSVG糖タンパク質の分泌型に対る翻訳開始部位が、G糖タンパク質のこの型の発現を粉砕するために、欠失さることが可能である。
【0142】
RSVGタンパク質は、二つの型に合成される。すなわち固定タイプII細胞膜内タンパク質、及び全ての細胞膜アンカーを決失して分泌されるN末端切除型である(Hendrlcks et al.、J.Virol.62:2228−2233、1988)。これらの2の型は、2つの異なった開始部位における翻訳開始により得られると報告される。すなわち、長い方の型は、G ORFの第1のAUGで開始し、もう1つの型はコドン48にあるORFの第2のAUGにて開始タンパク質分解により、さらに処理される(Roberts et al.、J.Virol.68:4538−4546、1994)。この第2の開始部位は高度に保存型で、現在までのところ、ヒト−ウシ、ヒツジのRSVにおける全ての菌株に存在する。
【0143】
可溶性のGタンパク質が中和抗体をだますおとりとして作用することによりホスト免疫を軽減するということが示唆される。また、可溶性Gが、Th2表現型に偏った反応を優先的に刺激すると暗に示されており、これは同様にそれに続いてRSVに暴露されると同時に、免疫病理が強化することと関連しているように思われる。RSVワクチンウイルスに関して言えば、抗原トラッピング及び免疫システムのバランスが崩れた刺激を最小限にすることが、大変望ましいことから、Gタンパク質の分泌型の発現を除去することが望ましいとなる。これを、組換えウイルスにて既に達成している。このように、この変異体が、ウイルスを直接弱毒化することよりむしろ、組換えウイルスにより惹起されたホスト免疫反応を質的及び/又は量的に修飾する上で特に有用である。
【0144】
文献にはまた、典型的な遺伝子(例えばNS1及びNS2)のシス作用性転写シグナルを変更することによる組換えRSVの表現型の修飾が記載されている。これらのヌクレオチド修飾の結果は、例えば、リードスルーmRNAsのレベルを下げ、下流遺伝子のタンパク質を増加させるためにシス作用性要素を変更して遺伝子発現を修飾したことと一致している。結果として作製される組換えウイルスが、好ましくは、高い増殖反応速度及び大型のプラークサイズを呈するものがよい。シス作用性制御配列に対する典型的な修飾には、RSV遺伝子に関連する遺伝子終了(GE)及び遺伝子開始(GS)シグナルヘの修飾が含まれる。この状況において、典型的な変化には、NSl及びNS2遺伝子のGEシグナルの変更が含まれ、変更によりこれらのシグナルが、RSVのN遺伝子の天然の状態にて形成されるGEシグナルと同一になる。結果として作製される組換えウイルスが、高い増殖反応速度及び大型のプラークサイズを呈し、従って、遺伝子位置を変位したRSVワクチン候補の表現型を有益に修飾するための新たな手段を提供する。
【0145】
上記の文献により提供される方法及び組成物を使用し、例えば、RSVA又はBワクチン又は2価のRSV/VBワクチンを生成するために、RSVサブグループA及びBの双方の配列からなる弱毒化された遺伝子位置を変位したRSVワクチンウイルスを作製することが、また可能になる(参照例:米国特許出願番号.09/291,894、filed by Collins et al.、on Apri113、1999、引例として本明細書に組み込まれている)。この状況で本発明をさらに改良する過程にて、キメラRSV A/Bウイルスに組み込まれていた挿入された特定な弱毒化変異には、以下が含まれている。すなわち、(i)5つのcp変異体のうち3つ、すなわちN(V2671)における変異及びL(C319Y及びH1690Y)における2の変異、ただしFにおける2の変異は含まない(これらはBlF遺伝子の置換により取り除かれているため)、(ii)248(Q831L)、1030(Y1321N)、及び任意に、弱毒化された菌株A2ウイルスにて同定された404−L(Dl183E)変異、(iii)M2遺伝子の遺伝子開始シグナルにおける部位9での単一ヌクレオチド置換、(iv)SH遺伝子の欠失などである。RSVA及び/又はRSVB遺伝子、あるいはゲノム分節を有する遺伝子位置を変位したRSVにおける他の即座に利用できる変異には、NS1、NS、G、又はM2−2遺伝子の欠失、及び530と1009変異の単独、又は組合わせを含んでいるが、それらに限定されるものではない。
【0146】
本発明の他の詳細な観点において、遺伝子位置の変位RSは、他のRSVs及び非RSVウイルス及び非ウイルス病原を含む異種性の病原に対する感染保護抗体「ベクター」として利用される。これらの観点においては、遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムが、1又は複数の相同性病原の1又は複数の抗原決定基をコードする1又は複数の相同性遺伝子又はゲノム分節と組み合わされる。それらは、1部又は完全なRSVの「ベクターゲノム又はアンチゲノム」から成り立っている(参照例:米国特許仮出願番号60/170,195、米国特許出願番号09/458,813、及び米国特許出願番号09/459,062、各々本書に文献として挿入される)。この状況における異種性病原は、異種性RSV(例えば、異種のRSV菌株又はサブグループ)にて、異種性遺伝子又はゲノム分節は、上記で同定されたRSVタンパク質の1、又は複数の、及びそれらのタンパク質ドメイン、断片、及び免疫原性領域又はエピトープをコードするように選択されることができる。このように構成されたRSVベクターワクチンは、多特異性の免疫反応を惹起するため、併用投与されるか、又は相応する投与プロトコルにより他のワクチン剤と共に投与されてよい。
【0147】
他の病原のベクターとして設計した遺伝子位置を変位したRSVは、部分的な又は完全なHRSVゲノム、又はアンチゲノムであるベクターゲノム又はアンチゲノムから構成されることもある。このベクターゲノムは、1又は複数の異種性RSV(s)の抗原決定基をコードする1又は複数の異種性遺伝子又はゲノム分節と組み合わされるか、又はそれらを組み込むように修飾される。異種性RSVには、HRSVA又はHRSVBからの異種性HRSVsが含まれる。上記に代わる観点においては、ベクターゲノムあるいはアンチゲノムは部分的な又は完全なHRSVゲノム又はアンチゲノムであり、抗原決定基をコードしている異種性遺伝子又はゲノム分節は1又は複数の非RSV病原である。このベクターゲノム又はアンチゲノムは、弱毒化を特定するBRSVの1又は複数の遺伝子又はゲノム分節をさらに組み込むことが可能である。選択肢として、このベクターウイルスは、1又は複数のHRSV遺伝子又はゲノム分節を組み込んでいる、1部又は完全なBRSV背景ゲノム又はアンチゲノムから構成されることもある。ここで、遺伝子位置を変位したRSVベクターウイルスは、非RSV病原の抗原決定基を1個コードする1又は複数のドナー遺伝子又はゲノム分節を含むように修飾される。
【0148】
このように、本発明のある詳細な観点において、遺伝子位置を変位したRSVが、ある範囲の非RSV病原のベクターとして、提供される(参照例:米国特許仮出願番号60/170,195、米国特許出願番号09/458,813、及び米国特許出願番号09/459,062、各々引例として本明細書に組み込まれている)。本発明のこれらの観点で使用されるベクターゲノム又はアンチゲノムは、それぞれ異種性のHRSVまたはBRSV遺伝子又はゲノム分節を組み込んでいる部分的な又は完全なBRSVまたはHRSVゲノム又はアンチゲノムから構成され、異種性の病原は、麻疹ウイルス、サブグループA及びB呼吸器系胞体ウイルス、HPIV1、HPIV2、HPIV3、流行性耳下腺炎、ヒト乳頭腫ウイルス、タイプ1及びタイプ2ヒト免疫不全ウイルス、単純性庖疹ウイルス、サイトメガロウイルス、狂犬病ウイルス、エプスタインーバーウイルス,フィロウイルス、ブニヤウイルス、フラビウイルス、アルファウイルス及びインフルエンザウイルスから選択されることもある。
【0149】
例えば、本発明の遺伝子位置を変位したRSVを構成するためのHRSV又はBRSVのベクターゲノム又はアンチゲノムは、麻疹ウイルスHA及びFタンパク質、又はその抗原ドメイン、断片及びエピトープから選択された異種性抗原決定基を挿入することもある。典型的な実施例では、麻疹ウイルスHA遺伝子のオープンリーデングフレーム(ORF)から構成される転写ユニットが、BRSV又はHRSV3ベクターゲノム又はアンチゲノム内に、付加又は挿入される。選択肢として、本発明の遺伝子位置を変位したRSVは、例えば、HPIV1、HPIV2、またはHPIV3のHN、又はF糖タンパク質またはその免疫原性ドメインまたはエピトープをコードする1又は複数の遺伝子又はゲノム分節を挿入することにより、異種性の抗原決定基をパラインフルエンザウイルス(PIV)から挿入するベクターとして使用することもできる。
【0150】
異種性の免疫原性タンパク質、ドメイン及びエピトープの遺伝子位置を変位したRSV内に導入することが、免疫化されたホストに新しい免疫反応を生成する上で、特に有用である。例えば、ドナーRSVサブグループ又は菌株からの免疫原性の遺伝子又はゲノム分節を、異種のRSVサブグループ又は菌株のレシピエントゲノム又はアンチゲノム内にて、付加又は置換することに関連している。一般的に、シス作用性制御因子及び遺伝子間配列のような、非コードヌクレオチドは、ドナー遺伝子コード領域と共に変位される必要がない。このように、ある特定な遺伝子のコード配列(例えば、部分的な又は完全なオープンリーデングフレーム(ORF))を、部分的な又は完全な背景ゲノム又はアンチゲノムに、付加又は置換しすることができる。この付加又は置換は、ドナー配列に比較して対応する遺伝子又は異種遺伝子の異種プロモータ(例えば、背景ゲノム又はアンチゲノムに存在しているプロモータ)の制御下にて行なわれる。多様なまた別のゲノム又はアンチゲノムが、新しい有用な特質を有する遺伝子位置を変位したRSVを発現するために、キメラゲノム又はアンチゲノム内に含めることができる有用なドナーポリヌクレオチドを提供している。例えば、異種性のゲノム分節は、ヒト又はウシRSVからの選択された糖タンパク質細胞質尾部領域、膜間ドメイン、又は外部ドメイン、エピトープ部位又は領域、結合部位又は結合部位を含む領域、活性部位又は活性部位を含む領域等の一部又は全部をコードすることができる。これらの及び他のゲノム分節を、完全な背景ゲノム又はアンチゲノムに付加し、又はそこで対応ゲノム分節に置換し、新しいキメラRSV組換え体を作製することができる。ある組換え体が、キメラタンパク質、例えば、別のRSVの外ドメインに融合されたRSVの細胞質の尾部及び/又は膜間ドメインを有するタンパク質を発現する。
【0151】
本発明の遺伝子位置を変位したRSVにて使用される遺伝子及びゲノム分節は、サイズ及び配列が多様な代替のポリヌクレオチドの集団を含んでいる。この点で有用なゲノム分節は、タンパク質の小規模な機能的ドメイン(例えば、エピトープ部位)をコードするゲノム分節の場合で、約15−35ヌクレオチドの範囲であり、大規模なドメイン又はタンパク質領域をコードするゲノム分節の場合で、約50、75、100、200−500、及び500−1,500以上のヌクレオチドの範囲である。対応遺伝子及びゲノム分節の選択は、対象となる対応物間のゲノムにおける配列同一性又は直線性の相関性による。この状況において、選択されたヒト又はウシのポリヌクレオチド「基準配列」は、ドナー又はレシピエントゲノム又はアンチゲノムに存在する配列又はその一部として定義される。この基準配列は、配列をその対応する異種性配列と比較する場合の、理論的根拠の基盤を与えるための定義された配列として使われる。例えば基準配列は、cDNAまたは遺伝子、又は完全なcDNAまたは遺伝子配列の一分節として定義されてよい。一般的に、対応する遺伝子及びゲノム分節を定義することに使われる基準配列は、少なくとも20ヌクレオチドの長さで、しばしば少なくとも25ヌクレオチドの長さで、さらに多くの場合少なくとも50ヌクレオチドの長さである。2のポリヌクレオチドが、それぞれ(1)これら2のポリヌクレオチドの間にて類似している配列(すなわち、完全なポリヌクレオチド配列の一部)から成り、また(2)さらにこれら2のポリヌクレオチドの間で異なっている配列から成っている。そこで、2又はそれ以上のポリヌクレオチド間の比較は、一般的に、配列類似性の局所領域を同定及び比較する「比較ウィンドウ」の2のポリヌクレオチドの配列を比較することにより行なわれる。「比較ウィンドウ」は、本明細書にて使われているように、少なくとも20の隣接ヌクレオチド部位の概念的分節を表わす。この概念的分節では、ポリヌクレオチドの配列が、少なくとも20ヌクレオチドの基準配列に比較される。さらに、「比較ウィンドウ」内のポリヌクレオチド配列の部分が、これら2の配列を最適に整列させるために、基準配列(付加も欠失も含まない)に比べて20パーセント以下の付加又は欠失(すなわち、間隙)から構成される。比較ウィンドウを整列させる最適な配列は、以下により行なわれる。つまり、局部相同性アルゴリズム(Smlth & Waterman、Adv.Appl.Math.2:482、1981)、相同性整列アルゴリズム(Needleman & Wunsch、J.Mol.Biol.48:443、1970)、類似性方法の探索(pearson & Lipman、proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:2444、1988)(各々引例として本明細書に組み込まれている)、これらのアルゴリズムのコンピューター化して実行(GAP、BESTFIT、FASTA、and TFASTA in the Wisconsin Genetics Software Package Release7.0,Genetics Computer Group、575 Science Dr.、Madison、WI、引例として本明細書に組み込まれている)、又はあらゆる方法により生成された調査及び最高の整列(つまり、比較ウィンドウにより、配列類似性が最高のパーセンテージなった場合)である。「配列同一性」という用語は、2のポリヌクレオチド配列が、比較のウィンドウにより同一である(すなわち、ヌクレオチドを比較して)ということを意味する。「配列同一性のパーセンテージ」は、最適に整列された2の配列を比較ウィンドウで比較することにより計算され、同一の核酸塩基(例えば、A、T、C、G、U、又は)が双方の配列に起こる部位の数を判断し、一致する部位の数を算出し、その一致する部位数をウィンドウの総数(すなわち、ウィンドウのサイズ)で除し、その商に100を乗じて配列同一性のパーセンテージを算出する。
【0152】
例えば、2つの異なるヒトRSVs、又はウシ及びヒトのRSVのような対応する残基部位が、異なっているか、同一であるか、又は保存型アミノ酸置換が異なっているなどの可能性がある。保存型アミノ酸置換とは、類似した側鎖を有する残基の互換性を意味する。例えば、脂肪族側鎖を有するアミノ酸の保存型1群として、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、及びイソロイシンであり、脂肪族側鎖を有するアミノ酸の1群が、セリン及びトレオニンであり、アミド含有側鎖を有するアミノ酸のグループは、アスパラギン及びグルタミンであり、芳香性側鎖を有するアミノ酸の1群が、フェニルアラニン、チロシン、及びトリプトファンであり、基本側鎖を有するアミノ酸の1群が、リジン、アルギニン、及びヒスチジンであり、硫黄含有側鎖を有するアミノ酸の1群が、システイン及びメチオニンである。好ましい保存型アミノ酸1群が、バリン−ロイシン−イソロイシン、フェニルアラニン−チロシン、リシン−アルギニン、アラニン−バリン、及びアルパラギン−グルタミンである。20個の従来型アミノ酸の立体異性体(例:Dアミノ酸)、α,α2置換型アミノ酸のような非天然アミノ酸、Nアルキルアミノ酸、乳酸、及び他の非従来型アミノ酸もまた、本発明のポリペプチドの構成要素として適切である。非従来型アミノ酸の例として、4ヒドロキシプロリン、γ−カルボキシグルタメート、ε−N,N,N−トリメチルリジン、ε−N−アセチルリジン、O−ホスホセリン、N−アセチルセリン、N−ホルミルメチオニン、3−メチルヒスチジン、5−ヒドロキシリジン、ω−N−メチルアルギニン、及び他のアミノ酸とイミノ酸類(4−ヒドキシプロリンなど)が挙げられる。さらに、アミノ酸は、グルコシル化、リン酸化等により、修飾されてよい。
【0153】
本発明は、多様な組換え体である遺伝子位置を変位したRSVウイルス及びサブウイルス粒子を構成するためにcDNAに基づく方法を用いている。これらの組換えRSVは、弱毒化及び免疫原性について、ワクチン剤としての使用に適した改良された特徴を呈する。遺伝子位置を変位したRSVに挿入される望ましい表現型変化には、次のものが含まれるがそれらに限定するものではない。すなわち、培養における又は選択されたホスト環境における弱毒化、弱毒化表現型からの復帰に対する抵抗力、改良された免疫原性特徴(例:引き出された反応の改良性又は削減により決定される)、選択されたウイルス生成物の転写及び/又は翻訳の上限調節又は下限調節などである。本発明の好適な観点において、弱毒化された遺伝子位置を変位したRSVが生成されており、そのRSVでは、キメラゲノム又はアンチゲノムが、弱毒化表現型を特定する、1又は複数の弱毒化変異体を導入することにより、さらに修飾される。これらの変異体が、新規に生成されその弱毒化効果が上記の文献に記載されている、合理的設計の変異誘発策に従って試験される。選択肢として、弱毒化変異体が、生物学的に得られた変異RSVにて同定され、本来の遺伝子位置を変位したRSVに挿入される。
【0154】
遺伝子位置を変位したRSVワクチン菌株に挿入される生物学的に得られるRSV内の弱毒化変異体を、天然に生成することもあるが、よく知られた変異誘発操作により野生型RSV菌株に導入することができる。例えば、不完全に弱毒化された親RSV菌株は、ここに概要としてまた以下の文献(USSN U.S.PatentNo.5,922、326、issued July 13、1999、引例として本明細書に組み込まれている)に詳説されるように、以下の三っの方法によって、生成することができる。すなわち、化学的変異原性物質が付加された細胞培養におけるウイルス増殖中の化学的変異誘発、増殖制限変異を作製するために最適以下の温度での継代培養にさらされたウイルスの選択、細胞培養により小型のプラーク(sp)を生成する変異誘発されたウイルスの選択である。
【0155】
「生物学的に得られたRSV」とは、組換え手段により生成されていないRSVを指す。そのため、生物学的に得られたRSVには、天然で生成する全てのサブグループ及び菌株のRSVが含まれ、その例としては、野生型ゲノム配列を有する天然にて生成するRSV、及び参照野生型RSV配列からのゲノム変異を有するRSV(例:弱毒化を起こす表現型を特定する変異を有するRSV)がある。同様に、生物学的に得られたRSVには、親RSV菌株から得られたRSV変異が含まれ、とりわけ、人工的変異誘発及び選択操作により得られたものが含まれる。
【0156】
充分に弱毒化されたRSVを生物学的に得られた菌株から生成するには、不完全に又は部分的に弱毒化された親菌株に、よく知られたRSVサブグループAにおけるA2菌株のts−1又はts−lNG又はcpRSV変異、又はその誘導体又はサブクローンのような変異が適宜導入される。これらの及び他の部分的に弱毒化された菌株を利用して、その菌株をより一層弱毒化する(例えば、ワクチンによる感染保護を与えるに充分な免疫原性を保持する一方で、哺乳動物のホストにおける複製制限レベルを望ましいレベルまで下げる)さらにまた別の変異を生成することができる。
【0157】
サブグループA又はBウイルスの部分的に弱毒化された変異は、以下のよく知られた方法により、生成することができる。これらの方法は、野生型ウイルスを容認された細胞基質でクローニングし、その低温継代培養変異体を生成する、対象ウイルスを化学的変異誘発法にさらしts変異体を得る、又は小型プラーク表現型又は類似表現型をもつ変異を選択する(参照例:Murphy et al.による国際公開番号W093 21310、引例として本明細書に組み込まれている)などである。サブグループBのウイルスについては、典型的な部分的に弱毒化された親ウイルスはcp23であり、これはサブグループBのB1菌株の変異である。
【0158】
あらゆる既知の先端技術を組み合わせて、本項に記載されているようなさらなる展開に有用である非弱毒化サブグループA又はB菌株から、部分的に弱毒化された変異を作製することができる。また、弱毒化された表現型を特定する変異を、個別に、又は不完全に弱毒化されたサブグループA又はBと組み合わせて導入し、望ましいレベルの弱毒化及びワクチン接種を受けるヒトに対し免疫原性を与える、複数の定義された弱毒化変異ワクチンウイルスを生成することができる。
【0159】
上記のように、充分に弱毒化された生物学的に得られるRSV変異の作製は、いくつかの既知の方法により、達成することができる。そのような操作の1つは、部分的に弱毒化されたウイルスを、暫時低下する弱毒化を起こす温度で、細胞培養の継代にさらす方法に関連している。例えば、野生型ウイルスが通常約34−37℃で培養されるのに対して、部分的に弱毒化された変異体が、細胞培養(例えば、初代ウシ肝臓細胞)の継代で最適以下の温度、例えば20−26℃で生成される。このように、cp変異又は他の部分的に弱毒化された菌株(例えば、ts−1又はspRSV)が、低温でMRC−5又はベロ細胞の継代により、20−24℃、好ましくは20−22℃の温度で、効率のよい増殖をするように順応される。低温継代培養時に変異RSVを選択することにより、部分的に弱毒化された親に比較して、誘導体菌株のいかなる残留毒力をも大幅に減じる。
【0160】
選択肢として、特定の変異が、生物学的に得られたRSVに、部分的に弱毒化された親ウイルスを化学的変異誘導法に暴露することにより、導入されてよい。化学的変異誘導法の例としては、ts変異を導入する方法があり、すでにtsであるウイルスの場合は、弱毒化を高めるために及び/又は弱毒化誘導体のts表現型の安定性を高めるために、充分なだけts変異を付加する。ts変異をRSVへ導入する手段には、5フルオロウリジン又は5フルオロウラシルのような抗変異原物質の存在の下で、約10−3から10−5M、好ましくは10−4Mの濃度で、そのウイルスを複製すること、以下の文献(Ghapure et al、 J.Virol.3:414−421、1969 and Richardson et al、J.Med.Virol.3:91−100、1978)に記載されている操作に従って、ウイルスをニトロソグアニジンに100μg/km1の濃度でさらすこと、又は特定のts変異の遺伝子的導入が含まれる。他の化学的変異誘導方法も、用いられてよい。この目的について特に有望な標的が、ポリメラーゼ(L)遺伝子であることがわかったが、弱毒化は、どんなRSV遺伝子にもあるts変異の結果として発生することが可能である。
【0161】
本発明で使用される典型的な弱毒化RSV複製時の温度感受性のレベルは、許容温度での複製と制限温度数力所での複製を比較することにより決定される。ウイルスの複製が、許容温度時に比較して1/100以下に減じられる時の最低温度を、遮断温度と呼ぶ。実験動物やヒトでは、複製とRSVの毒力は、変異の遮断温度と相関関係を示す。39℃の遮断温度での変異の複製は適度に制限されるのに対し、変異は38℃の遮断温度ではより低い効率で複製し、疾病の症状は主として上気道に制限される。35℃から37℃の遮断温度を有するウイルスは、通常、チンパンジーにおいては完全に弱毒化され、ヒトにおいてはかなり弱毒化される。このように、ts変異である、生物学的に得られる弱毒化変異及び本発明の遺伝子位置を変位したRSVは、約35℃から39℃、及び好ましくは35℃から38℃の範囲の遮断温度を有する。ts変異を部分的に弱毒化された菌株へ導入することにより、本発明のワクチン組成物で有用である複数の弱毒化されたウイルスが得られる。
【0162】
鼻腔内投与用の候補ワクチンとしての多くの弱毒化RSV菌株が、低温継代培養中に、既に弱毒化されたウイルスに複数の変異を導入する化学的変異誘発を繰り返して行うことにより開発された(例Connors et al.、Virology 208:478−484、1995、Crowe et al.、Vaccine 12:691−699、1994;and Croweetal、Vaccine 12:2783−790、1994、引例として本明細書に組み込まれている)。げっ歯類、チンパンジー、成人及び乳幼児での評価により、これらの候補ワクチン菌株のいくつかは遺伝子的に比較的安定しており、免疫原性が高く、充分に弱毒化される可能性がある。これら弱毒化ウイルスのいくつかのヌクレオチド配列を分析することにより、高められた弱毒化のレベルは、特異性を有するヌクレオチドとアミノ酸の置換に関連していることがわかった。上記の文献には、また、変異を個別に又はあらゆる組み合わせで、感染性RSVクローンのゲノム又はアンチゲノムに導入することにより、ルーチンとしてどのように、サイレントな偶発的変異と表現型の差異を引き起こす変異とを区別するかが開示される。このプロセスを、親及び誘導体の表現型特徴を評価することと共に行うことにより、弱毒化、温度感受性、低温適応性、小型のプラークサイズ、ホスト範囲制限など、好ましい特徴を引き起こす変異を同定することができる。
【0163】
このように同定された変異体を、「メニュー」に編集し、単独又は様々な組み合わせにて導入して、遺伝子位置を変位したRSVワクチンウイルスを、弱毒化、免疫原性、弱毒化表現型の復帰遺伝的抵抗力等に対する適切なレベルに、較正する。好ましくは、本発明のキメラRSVが、そのようなメニューから同定された少なくとも1または複数の、好ましくは2又はそれ以上の弱毒化した変異体を組み込むことにより弱毒化される。このメニューを、生物学的に得られた変異RSV菌株のパネル内の既知の変異グループとして定義することができる。この変異RSV菌株の典型的なパネルは、低温継代培養(cp)及び/又は温度感受性(ts)であり、その例は、以下の名称が与えられているRSV変異パネルである。すなわちcpts RSV 248(ATCC VR2450)、cpts RSV 248/404(ATCC VR2454)、cpts RSV 248/955(ATCC VR2453)、cpts RSV 530(ATCC VR2452)、cpts RSV 530/1009(ATCC VR2451)、cpts RSV 530/1030(ATCC VR2455)、RSVB−1 cp52/2B5(ATCC VR2542)、及びRSVB−l cp−23(ATCC VR2579)(各々の変異体は、BudapestTreatyの条件の下American Type Culture Collection(ATCC)(10801 University Boulevard、Manassas、Virginia 20110−2209、U.S.A.)に保管されており、上記の同定登録番号を付与される)などである。
【0164】
こうした生物学的に得られた変異の典型的なパネルから、多くの弱毒化変異体が提供されており、ワクチンの使用ために組換え遺伝子位置を変位したRSVの弱毒化のレベルを較正するために、その各々をパネル内における他のいずれの変異体とも組み合わすことができる。さらに別の変異体、例えば小型プラーク(sp)、低温適応(ca)、又はホスト範囲制限(hr)変異菌株において同定された非ts及び非cp弱毒化変異を有するRSVからも得ることができる。弱毒化変異体を、ドナーのコード部分およびレシピエントRSV遺伝子、又はシス制御配列のような非コード領域内で選択することができる。例えば、弱毒化変異には、遺伝子開始配列における単一又は複数の塩基変化が含まれることもあり、これが、ヌクレオチド7605でのM2遺伝子開始配列における単一又は複数の塩基置換により例示される。
【0165】
ワクチンに使用するために設計され、選択された遺伝子位置を変位したRSVが、広範囲な臨床使用目的に充分なレベルの弱毒化を達成するために、多くの場合少なくとも2、時には3又はそれ以上の弱毒化変異体を有している。一例において、少なくとも1つの弱毒化変異体がRSVポリメラーゼ遺伝子(ドナー又はレシピエント遺伝子のどちらか)において発生し、その変異体が、温度感受性(ts)表現型を特定するポリメラーゼタンパク質におけるアミノ酸変化を特定するヌクレオチド置換に関連している。この状況における典型的な遺伝子位置を変位したRSVが、大型のポリメラーゼ遺伝子Lに1又は複数のヌクレオチド置換を組み込んでおり、その結果、アミノ酸部位Asn43、Phe521、Gln831、Met1169、又はTyr1321でアミノ酸が変化しており、その変化として、Phe521ではLeu、Gln831ではLeu、Met1169ではVal、及びTyr1321ではAsnが例示される。上記に代わるものとして、又は上記に加えて、本発明の遺伝子位置を変位したRSVが、ts変異を異種のRSV遺伝子、例えば、M2遺伝子に挿入することもできる。好ましくは、2またはそれ以上のヌクレオチドの変化が、弱毒化変異体を特定するコドン、例えば、ts変異を特定するコドンに組み込まれ、その結果、弱毒化表現型からの復帰の可能性が低下する。
【0166】
本発明の方法により、生物学的に得られた変異RSV菌株のパネルに表示される少なくとも1つ及び最大限の弱毒化変異を挿入する遺伝子位置を変位したRSVを、容易に構成し、特徴付けることができる。このように、変異体が、以下に表示された変異体の選択されるパネルから、いかなる組み合わせも組み立てることができる。すなわち、cpts RSV 248(ATCC VR2450)、cpts RSV 248/404(ATCC VR2454)、cpts RSV 248/955(ATCC VR2453)、cpts RSV 530(ATCC VR2452)、cpts RSV 530/1009(ATCC VR2451)、cpts RSV 530/1030(ATCC VR2455)、RSVB−1 cp52/2B5(ATCC VR2542)、及びRSVB−1cp−23(ATCC VR2579)などである。この方法で、組換えワクチン候補の弱毒化を、血清反応陰性の乳幼児を含めて、1又は複数の患者タイプに対して、精密に較正することができる。
【0167】
より詳細な実施例では、ワクチン用遺伝子位置を変位したRSVが、温度感受性、及び/又はRSVポリメラーゼ遺伝子LにおけるAsn43、Phe521、Gln831、Metl169又はTyr1321での弱毒化アミノ酸の置換、又は遺伝子M2遺伝子の開始配列における温度感受性ヌクレオチドの置換を特定する、少なくとも1つ及び最大限の弱毒化変異体を挿入している。上記に代わるものとして、又は上記に付け加えて、本発明の遺伝子位置を変位したRSVが、低温継代培養弱毒化RSVから、1つ及び最大限の弱毒化変異を組み込むことができる。例えば、RSVのN遺伝子におけるVa1267、RSVのF遺伝子におけるGlu218又はThr523、RSVポリメラーゼ遺伝子Lにおけるcys319又はHis1690でのアミノ酸置換を特定する1又は複数の変異体などである。
【0168】
他の詳細な実施例では、本発明の遺伝子位置を変位したRSVが、以下から選択された弱毒化変異体を組み込むようにさらに修飾する。すなわち、(i)RSVポリメラーゼ遺伝子Lにおける温度感受性のアミノ酸置換(Gln831からLeu、及びTyr1321からAsn)を特定する変異のパネル、(ii)遺伝子M2の遺伝子開始配列における温度感受性のヌクレオチド置換、(iii)アミノ酸配列置換、すなわち、RSVのN遺伝子におけるIle、RSVポリメラーゼ遺伝子LにおけるCys319Tyr及びHis1690Tyr、を特定する低温継代培養RSVから採取された変異対の弱毒化のパネル、(iv)RSVのSH、NS1、NS2、G及びM2−2遺伝子の1又は複数の欠失又は除去などである。好ましくは、遺伝子位置を変位したRSVのこれらの例及び他の例は、生物学的に得られた変異RSVから採取された少なくとも2の弱毒化変異を組み込んでおり、これらの変異体を、同一又は異種の生物学的に得られた変異RSV菌株から得ることができる。また、好ましくは、これらの典型的な変異体が、変異を特定するコドン内の複数のヌクレオチド変化によって安定化される、1又は複数の弱毒化変異体を有している。
【0169】
上記の説明に従って、cDNAから感染性のRSVを作製できることが、遺伝子位置を変位したRSV内に特定的に遺伝子操作による変化を導入することができる。特に、感染性の組換えRSVは、特定の変異(例えば、ts、ca、att及び他の表現型を特定する変異)を、生物学的に得られた弱毒化RSV菌株で、同定するために用いられている。望ましい変異が、このように同定され、組換え遺伝子位置を変位したRSVワクチン菌株に導入された。cDNAからウイルスを作製する能力により、これらの変異を、ルーチンとして、個別に又はあらゆる組み合わせで、全長のcDNAクローンに組み込むことができ、それにより、導入された変異を含むレスキュー組換えウイルスの表現型を容易に決定する。
【0170】
望ましい表現型(例えば、cp又はts表現型)と関連している特定な生物学的に得られた変異体を同定し、感染性キメラRSVクローンに組み込むことにより、本発明は他の部位特異性な修飾を、同定された変異箇所で、又は極めて接近した中にて提供する。生物学的に得られたRSVで生成されたほとんどの弱毒化変異体が単一ヌクレオチドの変化であるため、他の「部位特異性」の変異もまた、組換え技術により生物学的に得られたRSV又は組換えRSVに組み込むことができる。本発明で利用されるように、部位特異性の変異には、1−3個から5−10個まで、又はそれ以上の修飾ヌクレオチドの挿入、置換、欠失又は再配列が含まれる(例:野生型RSVから、選択された変異、RSV菌株の配列から、又は化学的変異誘発方法に暴露された親組換えRSVCクローンからの修飾)。そのような部位特異性の変異は、選択され、生物学的に得られた変異体に、又はその領域に、組み込むことができる。選択肢として、変異は、RSVクローン内のあらゆる他の状況で(例:例えば、タンパク質活性部位、結合部位、免疫原性エピトープ等をコードするシス作用性制御配列又はヌクレオチド配列又はその近くにて)、導入することができる。
【0171】
部位特異性のRSV変異体が、通常、望ましい弱毒化表現型を保持するが、それに加えて弱毒化に関係ない修飾された表現型の特徴(例えば、改良された又は拡大された免疫原性、及び/又は増殖)をも呈することもある。望ましい部位特異性の変異体には、付加的な安定化ヌクレオチド変異を、弱毒化変異体を特定するコドンに組み入れるように設計した組換えRSVが含まれる。可能な場合は、2又はそれ以上のヌクレオチド置換が、弱毒化アミノ酸変化を親変異体又は組換えRSVクローンにおいて特定するコドンによって導入され、その結果、弱毒化表現型からの復帰に対して遺伝子的抵抗力を有するた生物学的に得られるRSV又は組換えRSVを作製する。他の実施例では、部位特異性のヌクレオチド置換、付加、欠失又は再配列が、上流(N末端方向)又は下流(C末端方向)に導入される(例:既存のシス作用性制御因子の構成、又は除去を目的とした、ターゲットヌクレオチド部位から5`又は3’の方向へ、1−3または5−10,あるいは15ヌクレオチド分以上離れた位置)。
【0172】
単一及び複数の点変異及び部位特異性の変異体に加えて、本発明で開示される遺伝子位置を変位したRSVへの変化には、全部の遺伝子又はゲノム分節の欠失、挿入、置換又は再配列が含まれる。これらの変異体が、ドナー又はレシピエントゲノム又はアンチゲノムにある少数の塩基(例えば515−30個の塩基から、35−50個の塩基まで、又はそれ以上)、ヌクレオチドの大型ブロック(例えば、50−100、100−300、300−500、500−1,000個の塩基)、又はほとんど完全な又は完全な遺伝子(例えば、1,000−1,500個のヌクレオチド、1,500−2,500個のヌクレオチド、2,500−5,000ヌクレオチド、ヌクレオチド5,00−6,5000個以上)を、変化の特徴に応じて修飾する。これは、すなわち、少数の塩基が、免疫原性エピトープを挿入又は除去するように変更されるか、又は小型のゲノム分節を変化するように変更されるが、塩基の大型ブロックは遺伝子や大型ブロックが付加、置換、欠失又は再配列された場合に関与してくる。
【0173】
本発明の上記に代わる観点において、cDNA発現ゲノム又はアンチゲノムから作成された感染性遺伝子位置を変位したRSVが、RSV又はRSV様の菌株のどれでもよく(ヒト−ウシ、マウス等)、又はニューモウイルスのどれでもよい(マウス鶏ニューモウイルスの肺炎ウイルス、以前はシチメンチョウ鼻気管炎ウイルスと呼ばれていた)。感染保護免疫反応を発生させるためには、RSV菌株が、免疫化される対象に対して内因性である菌株(ヒトを免疫化するために使われるヒトRSVなど)であってよい。しかしながら、内因性RSVのゲノム又はアンチゲノムを、異種の菌株資源と組み合わせ(例:異種のRSV種、サブグループ、又は菌株から、又はRSV選択肢としてPIVのような別の呼吸系病原からの、遺伝子又はゲノム分節を組み合わせ)からのRSV遺伝子又はゲノム分節を発現するように修飾することができる。
【0174】
上記の定義された変異体の感染性遺伝子位置を変位したRSVクローンヘの導入は、様々な既知方法により、達成できる。DNAに関連した「感染性のクローン」というのは、cDNA又はその生成物(合成又は非合成)であり、それらを、感染性ウイルス又はサブウイルス粒子のゲノムを生成するテンプレートとしての機能を果たすことができるゲノム又はアンチゲノムRNAへ転写することができる。このように、定義された変異体を、従来の技術(例:部位指定変異誘発)により、ゲノム又はアンチゲノムのcDNAコピーに導入することができる。アンチゲノム又はゲノムcDNAの副断片を使って、本発明に記載されているように、完全なアンチゲノム又はゲノムcDNAを組み立てることには、それぞれの領域が別個に操作され(小さいcDNAsが大きいcDNAsより、操作しやすい)、容易に完全なcDNAに組み込まれるという利点がある。このように、アンチゲノム又はゲノムcDNA、又はそのいかなる副断片も、オリゴヌクレオチド指令型変異誘発方法のテンプレートとして使用できる。これは、1本鎖ファージミド型の中間体を通して実行することができるが、これは、Bio−Rad Laboratories社(Richmond、CA)のMuta−gene(商標)キットを用いて、又はStratagene社(La Jolla、CA)のChameleon変異誘発キットのような二本鎖プラスミドを直接テンプレートとして用いたり、又は目的の変異を含むオリゴヌクレオチド・プライマー又はテンプレートのどちらかを用いたポリメラーゼ連鎖反応を利用する。
【0175】
変異させた副断片を、完全なアンチゲノム又はゲノムcDNAに組み立てることができる。他の変異誘発技術が知られており、RSVアンチゲノム又はゲノムcDNAに目的の変異体を作製するために利用できる。変異は、単一ヌクレオチドの変化から、1又は複数の遺伝子又はゲノム領域を含む大型のcDNA切片の置き換えに至るまで多様である。
【0176】
このように、説明に役立つ一例では、Bio−Rad社から入手できるMuta−geneプラスミドin vitroにおける変異誘導キットを用いて変異体が導入される。要するに、RSVゲノム又はアンチゲノムの一部をコードするcDNAが、プラスミドpTZ18Uにクローニングされ、CJ236細胞を転換するために使われる(Life Technologies)。ファージミド製剤は、製造会社の推奨方法に従って調製される。オリゴヌクレオチドが、修飾ヌクレオチドをゲノム又はアンチゲノムの望ましい部位に導入することにより、変異誘発用に設計される。遺伝子的に修飾されたゲノム又はアンチゲノムの断片を含むプラスミドは、その後増殖され、変異された切片が、全長ゲノム又はアンチゲノムクローンに、再導入される。
【0177】
本発明はまた、1又は複数の単離されたポリヌクレオチド(例えば、1又は複数のcDNAs)から、感染性遺伝子位置を変位したRSVを作製する方法を提供する。本発明によると、RSVゲノム又はアンチゲノムをコードするcDNAが、感染RSVを形成するために必要なウイルスタンパク質と、細胞内又はin vitroに同時発現させるために構成される。「RSVアンチゲノム」とは、子孫RSVゲノムを合成するテンプレートとして機能する単離されたポジティブ・センスのポリヌクレオチド分子を指す。好ましくは、複製中間体RNA又はアンチゲノムに対応する、RSVゲノムのポジティブ・センスバージョンであるcDNAが、構成される。この目的は、転写及び複製されるヌクレオキャプシド(すなわち、N、P、L及びM2(ORF1)タンパク質をコードする配列)の生成に必要なタンパク質をコードする、相補配列のポジディブ・センス転写物とハイブリダイズする可能性を最小限に留めることである。RSVのミニゲノムシステムでは、ゲノム又はアンチゲノムが、RSVにより補完されていても又はプラスミドにより補完されていても、同等にレスキューにおいて活性であり、これにより、ゲノム又はアンチゲノムのどちらかが使用されることがわかり、その選択は方法論又は他の理由によって行われる。
【0178】
天然のRSVゲノムは、一般的に、ネガティブ・センス・ポリヌクレオチド分子から構成されており、これは、相補的なウイルスmRNAsを通して、以下の11種のウイルスタンパク質をコードする。すなわち、非構造的種であるNS1及びNS2、N、P、基質(M)、小型疎水性(SH)、糖タンパク質(G)、融合(F)、M2(ORF1)、M2(ORF2)、及びLなどである。これは、以下に詳しく説明されており(Mink et al.、Virology 185:615−624、1991、Stec et al、irology 183:273−287、991、and Connors et al.、Vlrol.208:478−484、995、Collins et al.、Proc.Nat.Acad.Sci.USA 93:81−85、1996)、各々引例として本明細書に組み込まれている。本発明の目的にとって、本発明で必要とする組換えRSVのゲノム又はアンチゲノムは、単にウイルス又はサブウイルス粒子がそれにより感染性としてコードされるのに必要な、それらの遺伝子とそのタンパク質を含んでいることである。
【0179】
さらに、遺伝子又はその部分を、1又は複数のポリヌクレオチド分子により、提供することができる。すなわち、遺伝子が、別個のヌクレオチド分子からの相補性又はそれに類似したものにより提供され、cDNAのゲノム又はアンチゲノムから直接発現されることができる。
「組換えRSV」は、組換え発現システムから直接的に又は間接的に得られた、又はそれから作製されたウイルス又はサブウイルス粒子から増殖された、RSV又はRSV様のウイルス又はサブウイルス粒子を指す。組換え発現システムは、組換え発現ベクターを利用している。
【0180】
このベクターは、操作上連結した転写ユニットを含み、この転写ユニットが、集合体を含み、この集合体が少なくとも遺伝子的要素又はRSV遺伝子発現において制御役割を有する要素群を含んでいる。これらの要素の例には、プロモ一ター、RSVRNAの転写される構造的又はコード配列、及び適切な転写開始及び終了配列がある。
【0181】
cDNA発現ゲノム又はアンチゲノムから感染性RSVを作製するには、ゲノム又はアンチゲノムが、それらのRSVタンパク質と同時に発現される。これらのタンパク質は、(i)RNA複製ができるヌクレオキャプシドを生成するために必要であり、また、(ii)子孫のヌクレオキャプシドをRNA複製及び転写ができるようにするために必要である。ゲノムヌクレオキャプシドによる転写により、他のRSVタンパク質が提供され、増殖感染が開始される。選択肢として、増殖感染に必要なさらに別のRSVタンパク質が、同時発現により供給される。
【0182】
RSVアンチゲノムが、本発明で使用するために、RSVのmRNAの逆転写されたコピー又はゲノムRNAのポリメラーゼ連鎖反応(PCR;例えば以下に記載されている:米国特許番号4,683,195及び4,683,202,及びPCR Protocols A Gulde to Methods and Applicatlons、Innis et al.、eds.、Academic Press、San Diego、1990、本明細書に引例として組み込まれている)を用いて、凝集状態で完全なアンチゲノムであるクローニングされたcDNA分節を、組み立てることにより構成される。例えば、アンチゲノムの左側の末端を含むcDNAsが、適切なプロモータ(例えば、T7 RNAポリメラーゼプロモータ)及びSH遺伝子に相補する先導部領域に広がり、プラスミド(例えば、pBR322)又は多様な利用可能なコスミド、ファージ、又はDNAウイルスベクターのような適切な発現ベクター内で組み立てられる。このベクターが、変異誘発法及び/または組み立てを促進するように設計されたユニークな制限部位を含む合成ポリリンカーを組み入れることにより修飾される。例えば、本発明で記載されているプラスミドベクターが、PstI−EcoR1断片を、都合のよい制限酵素部位を含む合成DNAと置き換えることにより、pBR322から得られる。pBR322をベクターとして使用することにより、RSV配列におけるヌクレオチド3716−3732が安定化された。そのベクターを使用しない場合は、ヌクレオチド欠失又は挿入が起こった。人工的な重複及び挿入を避けるためにプラスミドの増殖を、細菌性の菌株DhlOBにて行った。そうしない場合は、nt4499の近隣で人工的な重複及び挿入が起こった。調製を簡単にするため、G、F及びM2遺伝子を、別個のベクターにて組み立てられることができ、これはL及び尾部配列についても同様である。アンチゲノムプラスミドの右側末端(例えば、L及び尾部配列)が、必要に応じて付加の配列(例えば、側面に配置するリボザイム及びタンデムT7転写ターミネーター)を含んでよい。リボザイムはハンマーヘッド型(例Grosfeld et al.、J.Virol.69:5677−5686、1995)(このタイプは単一の非ウイルスヌクレオチドを含む3’末端を生成する)であってよく、又は肝炎デルタウイルスのリボザイム(Perrotta et al.,Nature 350:434−436,1991)(非RSVヌクレオチドの無い3’末端を生成する)のような他のいかなる適したリボザイムであってよい。中間の分節1個(例えば、G−M2切片)が、リ一ダ−SHプラスミド(これは同様にL一尾部リボザイムーターミネーター切片のレシピエントである)の適切な制限部位に挿入され、完全なアンチゲノムを作成する。本発明で記載されている実例では、先導部末端が、最適な活性を産むための3つの転写G残基を含むT7 RNAポリメラーゼのプロモータと接するように、構成された。転写により、これら3つの非ウイルスのGが、アンチゲノムの5,末端に供与される。これら3つの非ウイルスのG残基を、省略して、非ウイルスのヌクレオチドの無い5’末端を作製するために欠失することができる。ほぼ正しい3’末端を生成するには、尾部末端が、ハンマーヘッド・リボザイムに隣接するように構成された。これにより、分割直後に単一の3’−リン酸化U残基を、コードされたRNAの3’末端に寄与する。
本発明のある実施例においては、RSVヌクレオチドを転写及び複製するために必要なタンパク質をコードする相補配列が、1又は複数のヘルパーウイルスにより提供される。そのようなヘルパーウイルスが、野生型でも変異型であってもよい。好ましくは、このヘルパーウイルスを、表現型において、RSVのcDNAによりコードされたウイルスと区別することができる。例えば、ヘルパーウイルスには免疫学的に反応するがRSVcDNAによりコードされたウイルスには反応しないモノクローナル抗体を提供することが望ましい。そのような抗体が、中和抗体であり得る。ある実施例においては、このような抗体を使って、ヘルパーウイルス背景を中和し、組換えウイルスの同定及び回収を促進することが可能であり、又はアフィニティー・クロマトグラフィーでヘルパーウイルスを組換えウイルスと分離することが可能である。そのような抗体で組換えRSVを非反応性に又は抵抗力を有するように変える変異を、RSVcDNAに導入することができる。
【0183】
様々なヌクレオチド挿入及び欠失を、遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、適切に弱毒化されたクローンを生成するために行なうことが可能である。野生ヒトRSVのゲノムのヌクレオチド長(15,222個のヌクレオチド)は、6の倍数で、パラミクソウイルス及び麻疹ウイルス属のウイルスが、一般的に、ゲノム又はミニゲノムは、そのヌクレオチド長が6の倍数である時のみ、効率よく複製するという「6の規則」に従っている(キャプシド形成NPタンパク質を基準にしたヌクレオチド残基の正確な間隔を推測するために必要であると考えられている)。残基を1個づつ増やしてRSVゲノム長を修飾しても、複製の効率にはなんの影響も及ぼさず、継代培養後の異種のミニゲノム変異数種について配列分析をしたところ、埋め合わせとなる変化がなくても、長さの違いは維持されることがわかった。このように、RSVは、ゲノム長が6の倍数でなければならないという厳格な要件を持たず、ヌクレオチド挿入及び欠失を、RSVゲノム又はアンチゲノム内にて、本発明の組換えRSVの複製を損なうことなく行うことができる。
【0184】
遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムをコードするcDNAを構成する別な手段で、上記に代わるものには、サブユニットcDNA組成物の数を1つ又は2つまで減らすように改良したPCR条件を利用した逆転写PCRが含まれる(例えば以下に記載されているChengetal、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:5695−5699、1994、Samal et al.、J.Virol.70:5075−5082、1996、各々引例として本明細書に組み込まれている)。他の実施例では、異種のプロモータ(例:T3、SP6)又は異種のリボザイム(例:肝炎デルタウイルスのリボザイム)を利用することができる。大型ゲノム又はアンチゲノムの収容を改良するために、異種のDNAベクター(例えば、コスミド)を増殖に利用できるRNA複製に必要であるN、P及びLタンパク質は、開始後の前進的転写用のM2(ORF1)タンパク質のようなRNAポリメラーゼ伸長因子を要する。このように、負鎖RNAウイルス用のM2(ORF1)又は実質的に同等の転写伸長因子が、感染性RSVの増殖に必要であり、増殖性感染時にヌクレオチドを機能させるために必要な要素である。
【0185】
M2(ORF1)タンパク質の必要性は、転写伸長因子としてのその役割と一致している。ポジテブ鎖のRNAウイルスに向けたRNAポリメラーゼ伸長因子タンパク質の発現の必要性は、本発明の特徴の1つである。M2(ORFl)は、完全なM2遺伝子の発現により供給され、その発現はキメラゲノム又はアンチゲノムによるか、又はそれらとの同時発現によって行なわれる。尤も、この型では、第2のORF2が発現され、RNA複製に抑制効果を有する。従って、完全なM2遺伝子を使って感染性ウイルスの増殖を行う場合には、M2(ORF1)の発現を充分に許容し、M2(ORF2)がRNA複製を抑制しないような程度の転写伸長因子の活性をもたらすように、2のORFsの活性にバランスが取れている必要がある。選択肢として、ORF1タンパク質は、ORF2を欠くように設計したcDNA、又は欠損ORF2をコードするcDNAから提供される。ウイルス増殖の効率は、例えば、エンベロープ成分をコードするタンパク質(すなわち、SH、M、G、Fタンパク質)などの、付加的なウイルスタンパク質遺伝子の同時発現により、改良されることもある。
M2(ORF2)に関するこれらの結果に基づいて、本発明のまた別の典型的な実施例が提供される。この例においては、M2(ORF2)の変異体を挿入する遺伝子位置を変位したRSVが構成されており(Collins and Wertz、J.Virol.54:65−71、1985、ollins et al.、J.Gen.Virol.71:3015−3020、1990、Collins et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:81−85、1996、各々引例として本明細書に組み込まれている)、新しいRSVワクチン候補を作成している(以下を参照のこと:アメリカ合衆国特許仮出願認識5番号.60/143,097、filed by Collins et al.on July 9,1999、引例として本明細書に組み込まれている)。ある観点においては、組換えゲノム又はアンチゲノムを修飾することにより、M20RF2の発現が減じられるか、除去され、その結果、M20RF2内にフレーム変位変異又は1又は複数の終止コドンを挿入し、「ノックアウト」ウイルスクローンを得ることになる。選択肢として、M20RF2を、全部又は1部欠失しM2−2タンパク質を部分的に又は全く機能しないものとするか、又はその発現を完全に途絶させ、M20RF2「欠失変異」キメラRSVを作製する。選択肢として、M2−2ORFが、M2−2遺伝子の自然状態の遺伝子配列部位に比べて、よりプロモータへ隣接又はプロモータ遠位に変位し、M2−20RFの発現を上限調節又は下限調節する。
【0186】
さらに別の実施例では、M2−20RFがゲノム又はアンチゲノム内に、遺伝子開始及び遺伝子終了シグナルを有する個別の遺伝子として挿入され、この修飾の結果、M2−20RFが上限調節される。M20RF2の変異を挿入する本発明の遺伝子位置を変位したRSVが、ワクチン開発に大変望ましい表現型を有している。組換えゲノム又はアンチゲノムにおける上記の修飾は、結果として作製されたウイルス又はサブウイルス粒子において1又は複数の望ましい表現型を特定している。以下のような特徴が1つ以上同定されたワクチン候補が、このようにして生成される。すなわち、(i)mRNA転写における変化、(ii)ウイルスタンパク質発現のレベルにおける変化、(iii)ゲノム又はアンチゲノムRNA複製における変化、(iv)ウイルス増殖の特徴における変化、(v)ウイルスプラークのサイズにおける変化、及び/又は(vi)細胞病原性における変更などである。
【0187】
M20RF2欠失又はノックアウト変異を挿入する典型的なRSV組換え体では、望ましい表現型の変化として、対応する野生型又は変異体の親RSV菌株の増殖に比べて、ウイルス増殖における弱毒化過程が含まれている。
【0188】
より詳細な観点において、細胞培養におけるウイルス増殖が、M20RF2における変異のため、約10倍以上弱毒化される。ウイルス増殖の増殖反応速度もまた、ワクチン開発に役に立っように修飾されたことが示される。
本発明には、M2−ORF2の欠失及びノックアウト変異RSVも含まれている。これらは、対応する野生型又は変異体親RSV菌株に比べて、ウイルスmRNA合成の増殖反応速度が遅い。このような遅い転写増殖反応速度にもかかわらず、これらの新しいワクチン侯補は、親ウイルスに比べて、蓄積mRNA合成が向上している。これらの表現型の変化が、一般的に、野生型又は他の親RSV菌株に感染した細胞におけるタンパク質の蓄積に比べて、感染細胞におけるウイルスタンパク質の蓄積を向上している。同時に、ウイルスRNA複製は、正常なM20RF2の機能を有する親RSV菌株の複製に比べ、M20 RNA遺伝子位置を変位したRSVにおいて減少し、それによってゲノム又はアンチゲノムRNAの蓄積を減少する。
【0189】
本発明の好ましい観点において、キメラM20RF2欠失及び「ノックアウト」RSVを設計し、非減少又はより一般的には向上したウイルス抗原を発現し、一方では、弱毒化された表現型を呈している。このように、免疫原性上の可能性が、非減少又は向上したmRNA転写及び抗原発現により、保たれ、その上、異種性の遺伝子又はゲノム分節を挿入したこと、及びそれに付随して起こったRNA複製の減少、及びM2−ORF2の欠失及びノックアウト変異に起因するウイルス増殖を通して、弱毒化が達成された。表現型形質のこの新しいセットは、ワクチン開発に非常に望ましい。M20RF2欠失及びノックアウト遺伝子位置を変位したRSVで見られる他の有用な表現型変化には、対応する野生型又は変異体親RSV菌株に比べて、大型プラーク表現型及び修飾された細胞病原性が含まれている。
【0190】
遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムをコードする単離されたポリヌクレオチド(例えばcDNA)及びN、P、L及びM2(ORF1)タンパク質(個別に、又はシスで、又はアンチゲノム又はゲノムcDNAから発現された状態で)が、トランスフェクション、エレクトロポレーション、機械的挿入、形質導入又は類似法により、増殖性RSV感染をサポートすることができる細胞(例えば、HEp−2、FRhL−DBS2、MRC、及びベロ細胞)に挿入される。単離されたポリヌクレオチドのトランスフェクションは、例えば以下の方法により、培養細胞に導入されることもある。すなわち、カルシウムリン酸介在トランスフェクション(Wigler et al.、Cell 14:725、1978、Corsaro and Pearson、Somatic Cell Genetics :603、1981、Graham and Van der Eb,Virology 52:456、973)、エレクトロポレーション(Neumann et al、EMBO J.1:841−845、1982)、DEAEデキストラン媒介トランスフェクション(Ausubel et al.、(ed)Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley and Sons、Inc.、NY,1987)カチオン脂質媒介トランスフェクシヨン(Hawley−Nelson et al.,Focus 15:73−79.1993)、又は市販されるトランスフェクションキット(例えば、Infect Technologies社のLipofect ACE(商標))(上記の各々の文献は本書に挿入される)などである。
【0191】
N、P、L及びM2(ORF1)タンパク質は、1又は複数のcDNAs及び発現ベクターによりコードされる。この発現ベクターは、ゲノム又はアンチゲノムまたその多様な組換え体をコードするものと同一である場合も別な場合もある。さらにまた別のタンパク質を必要に応じて加えてもよく、これらのタンパク質は、それ自身のベクターにより、又はN、P、L、又はM2(ORF1)タンパク質及び/又は完全なゲノム又はアンチゲノムをコードするベクターにより、コードすることができる。トランスフェクションされたプラスミドからのゲノム又はアンチゲノム及びタンパク質の発現は、例えば、T7 RNAポリメラーゼのプロモータの制御下にある各々のcDNAにより達成され、その結果、T7 RNAポリメラーゼ(例えば、T7 RNAポリメラーゼを発現するワクチンウイルスMVA菌株組換え体)の発現システムと共に、感染、トランスフェクション又は形質導入により供給される(Wyatt et al.、Virology 210:202−205、1995、引例として本明細書に組み込まれている)。ウイルスタンパク質及び/又はT7 RNAポリメラーゼは、転換された哺乳動物の細胞から提供されるか、選択肢として前もって形成されたmRNA又はタンパク質のトランスフェクションにより提供される。
【0192】
選択肢として、アンチゲノム又はゲノムは、in vitro(細胞なし)で結合転写翻訳反応、続いて細胞へのトランスフェクションにより、合成が可能である。選択肢として、アンチゲノム又はゲノムRNAを、in vitroで合成され、RSVタンパク質を発現する細胞にトランスフェクションすることが可能である。
【0193】
本発明により候補になるワクチンウイルスを選択するには、既知の方法に従って、生存能力、弱毒化及び免疫原性の判断基準が決定される。本発明のワクチンにおいて最も望ましいウイルスは、生存能力を維持し、安定した弱毒化表現型を有し、免疫化されたホストにおいて複製を呈し(低レベルであっても)、さらに野生型ウイルスによる二次感染により引き起こされる重篤な疾病に対し、感染保護を与えるに充分な免疫反応を効果的に惹起するものでなければならない。明らかに、これまでに知られ報告されたRSウイルス変異体が、これらの判断基準をすべて満たしてはいない。実は、既知の弱毒化RSVについて報告された結果に基づいた予想に反して、本発明のウイルスが、以前の研究における変異に比べて生(なま)であり適切に弱毒化されるのみならず、以前の研究における変異に比べてin vivoで遺伝子的により安定しており、その結果、感染保護免疫反応を刺激し、ある事例においては複数の修飾によりもたらされた感染保護を拡大する(例えば、異種のウイルス菌株又はサブグループに対する感染保護又は異種の免疫基盤による感染保護を誘発するなど)能力を保持した(異種の免疫基盤例には、分泌及び血清免疫グロブリン、細胞性免疫性などが含まれる)。本発明が開示される以前は、in vivo複製後のts表現型の遺伝子的不安定さは、tsウイルスにとって一般的であった(Mulphy et al.、Infect.Immun.37:235−242、1982)。
【0194】
遺伝子位置を変位したRSVをワクチンに使用する及び他のために増殖するには、RSV増殖を許容する多数の細胞ラインが利用できる。RSVが、あらゆるヒト及び動物細胞にて増殖する。ワクチンに使用する弱毒化RSウイルスを増殖するための好ましい細胞ラインには、DBS−FRhL−2、MRC−5、及びベロ細胞が含まれる。高いウイルス産生物が、通常、ベロ細胞のような上皮細胞にて達成される。細胞は、一般的に、O.OOlから1.0以上の範囲の感染多重度で、ウイルスにより免疫化されており、さらに、ウイルスの複製を許容する条件下で培養される(例えば、30−37℃で3−5日間、又はウイルスが適切な力価に達するまで)。ウイルスが、細胞培養から取り除かれ、細胞性要素から、既知の清澄化方法、例えば遠心分離法により分離され、さらにこの分野での常法を用いて、記載されているように精製される。
【0195】
弱毒化され、又は本発明で記載されているように修飾された遺伝子位置を変位したRSVが、あらゆる既知の一般的に受け入れられたin vitro及びin vivoモデルを使って、適切な弱毒化、表現型復帰への抵抗力、及びワクチンに使用するためにの免疫原性を試験することができる。in vitroアッセイでは、修飾されたウイルス(例えば、幾重にも弱毒化された生物学的に得られたRSV又は組換えRSV)を、ウイルス複製の温度感受性(すなわち、ts表現型)及び小型プラーク表現型について試験する。修飾されたウイルスを、さらにRSV感染の動物モデルにて試験する。あらゆる動物モデルが、以下の文献で説明及び要約される(Meignier et al.、eds.、Animal Models of Respiratory Syncytial Virus infection、Merieux Foundation Publication、1991、引例として本明細書に組み込まれている)。RSV感染コットンラットのモデルが、以下の文献に説明されており(U.S.4,800,078 and Prince et al.、J.Virol Res.3:193−206,1985、引例として本明細書に組み込まれている)、これは、ヒト及び非ヒトの霊長類における弱毒化と効用を予測するものである。さらに、チンパンジーを用いたRSV感染の霊長類モデルは、以下の文献に詳細に記載されているように、ヒトにおける弱毒化と効用を予測するものである(Richardson et al.、J.Med.Virol.3:91−100、1978、Wright et al、Infect.Immun.37:397−400、1982、Crowe et al.、Vaccine 11:1395−1404,1993,各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0196】
RSVワクチン候補の弱毒化と及び感染力を評価するげっ歯類及びチンパンジーを含むRSVモデルシステムが、分野に広く受け入れられており、それから得られたデータが、RSV感染及び弱毒化との間に高い相関関係を示している。マウス及びコットンラットのモデルが、候補のRSVウイルスがチンパンジーにおいて不適切な増殖を呈する事例において、例えば、RSVサブグループBウイルスの事例において、特に有用である。
【0197】
上記の説明及び下記の例に従って、本発明はまた、ワクチン用の単離された感染性の遺伝子位置転位RSVを提供する。ワクチンの一組成物である弱毒化されたキメラウイルスが、単離され一般的に精製された型に属する。「単離された」という用語は、感染された個体の鼻咽喉のような、野生型ウイルスの天然の環境以外に属するRSVを指す。もっと一般的に言えば、「単離された」という用語は、細胞培養又は他の人工的な媒体(ウイルスが増殖され制御された設定で特徴付けがされるもの)の組成物としての弱毒化されたウイルスを含む意味がある。例えば、本発明の弱毒化RSVは、感染された細胞培養により生成され、細胞培養から単離され、安定剤に加えられる。
【0198】
本発明のRSVワクチンが、本明細書に記載されているように、活性成分として、免疫原性的に効果的な量のRSVを含んでいる。生物学的に得られたRSV又は組換えRSVが、直接ワクチン製剤に使用され、選択肢として凍結乾燥もできる。凍結乾燥されたウイルスは、一般的に約4℃で保存される。使用時には、凍結乾燥されたウイルスは、下記により詳細に記載されているように、安定化剤溶液(例えば、生理食塩水又はSPG、Mg++及びHEPESからなる溶液)にて、アジュバント(抗原性補強剤)ともに、又はなしにて調製される。生物学的に得られたウイルス又は組換えウイルスが、生理的に受け入れられる担体及び/又はアジュバントと共に、ホストに導入されてよい。有用な担体は分野でよく知られているが、例えば、水、緩衝水、0.4%の生理食塩水、200.3%のグリシン、ヒアルロン酸等が含まれる。結果として生成される水溶液が、そのままパッケージに詰められことも、又は凍結乾燥することもできる。上記に記載されているように、凍結乾燥調剤は、投与する前に消毒液と混合する。
【0199】
組成物は、生理的状態に近づけるために必要に応じて、薬剤学的に受け入れられている補助剤を含んでいても構わない。補助剤の例としては、pH調整剤及び緩衝剤、張性(浸透圧)調整剤、湿潤剤等があり、その例には、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、ラウリル酸ソルビタン、オレイン酸トリエタノールアミン等がある。受け入れられているアジュバントには、不完全Freudアジュバント、リン酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、またはミョウバンが含まれ、これらは分野でよく知られた物質である。好ましいアジュバントにはまた、Stimulon(商標)QS−21(Aquila Biopharmaceuticals,Inc.、FraminghaRNA)、MPL(商標)(3−0−deacylated monophosphoryl lipid A、Corixa、Hamilton、MT)、及びインターロイキンー12(Genetics Institute、Cambridge、MA)が含まれている。
【0200】
本発明で記載されているように、エアロゾル、液滴、経口、局所又は他の経路で、遺伝子部位転位RSVワクチン組成物で免疫化を施した直後、ホストの免疫系は、1又は複数のRSVウイルスタンパク質(F及び/又はG糖タンパク質)に特異性を有する抗体を生成することにより、ワクチンに反応する。免疫化の結果、ホストは、特に下気道で、RSV感染性に対し少なくとも部分的に又は完全に免疫力ができるか、又は軽いまたは重篤なRSV疾病の発病に対し抵抗力ができる。
【0201】
本発明の遺伝子の位置を変位したRSVワクチンが、単一のRSV菌株又は抗原サブグループ(例えば、A及びB)、又は複数のRSV菌株またはサブグループに対する免疫反応を惹起する弱毒化されたウイルスを含む。この状況において、遺伝子位置を変位したRSVが、単一特異性の免疫反応又は多特異性の免疫反応を、複数のRSV菌株またはサブグループに対して惹起する。選択肢として、異種の免疫原性を特徴付けする遺伝子位置を変位したRSVを、ワクチン混合物と混合し、相応する治療プロトコルで別個に投与し、1個のRSV菌株に対して、又は複数のRSV菌株又はサブグループに対して、より効果的な感染保護を惹起することもできる。
【0202】
ワクチンが投与されるホストは、RSV又は密接に関連したウイルスによる感染に罹りやすい哺乳動物で、接種しているウイルスの抗原に対する感染保護免疫反応を生成することができる哺乳動物であってよい。このように、適したホストには、ヒト、ヒト以外の霊長類、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウサギ目、げっ歯類等が含まれる。これに応じて、本発明は、多様なヒトおよび獣医学的用法のためにワクチンを作成する方法を提供する。
【0203】
本発明の弱毒化遺伝子部位転位RSVを含むワクチン組成物は、感染しやすい又はRSV感染のリスクがある患者に、「免疫学的に効果のある投与量」(個体のRSVに対する免疫反応能力を誘発又は向上させるに充分な量)にて投与される。ヒトの被験者の場合、本発明の弱毒化ウイルスが、以下の文献に記載されているように、確立されたヒトRSVワクチンプロトコルに従って、投与され(Wright et al、Infect.Immun.37:397−400、1982,Kim et al.、Pediatrics 52:56−63、1973、and Wright et al.、J.Pediatr.88:931−936、1976)、これらはそれぞれ引例として本明細書に組み込まれている。要約すれば、成人及び子供は、鼻腔内経由で液滴により、免疫学的に効果のあるRSVワクチン投与量を以って(通常、生理的に受け入れられる希釈剤又は担体0.5mlの量を以って)、免疫化される。この方法には、非複製ワクチンの非経口的経路の免疫化に比べて、簡単で安全であるという利点がある。この方法はまた、局部の気道の免疫を直接刺激し、このことはRSVに対する抵抗力において主要な役割を果たすものである。さらに、このモデルのワクチンは、乳児によく見られるRSV特異性を有する母親からの血清抗体の免疫抑制効果を効果的に無視する。また、RSV抗原の非経口的投与は時に、免疫病理学的な併発症を起こすことがあるが、これは生ウイスルに関しては未だ観察されていない。
【0204】
全ての患者において、遺伝子部位転位RSVワクチンの正確な投与量、タイミング及び投与回数っが、患者の健康状態、体重、投与方法、製剤の性質等に基づいて決定される。投与量は、一般的に、患者1人につき約10から10プラーク形成ユニット(PFU)以上のウイルス量であり、より一般的には、患者201人につき約10から10(PFU)のウイルスの範囲である。いずれにしても、ワクチン製剤は、本発明の弱毒化されたRSVが、アンチRSV免疫反応を刺激又は誘発するために充分な量を提供する必要があり、これは、補体結合、プラーク中和、及び/又は酵素免疫測定法等により決定される。この点で、患者は、上気道の疾病の兆候及び症状がないかどうか、モニターされる。チンパンジーヘの投与に見られるように、ワクチンの弱毒化ウイルスは、接種を受けた個体の鼻咽喉で、野生型ウイルスに比べて約1/10以下の低いレベルで、また不完全に弱毒化されたRSVのレベルと比較して約1/10以下の低いレベルで増殖する。
【0205】
新生児及び乳児においては、充分なレベルの免疫性を惹起するには、複数回の投与が必要となる。投与は、生後一ヶ月以内に開始するべきであり、幼児期には、生後2ヶ月、6ヶ月、1年及び2年という間隔をおいて、天然(野生型)のRSV感染に対する感染保護の充分なレベルを保つために必要に応じて、行うべきである。同様に、繰り返して重篤なRSV感染に罹りやすい成人(例えば、医療勤務者、保育所勤務者、乳幼児のいる家庭、高齢者、心肺性機能の脆弱な者)は、感染保護免疫反応を確立及び/又は維持するために複数回の免疫化が必要となる。誘発された免疫のレベルは、中和分泌及び血清抗体によりモニターすることが可能であり、感染保護の望ましいレベルを維持するために必要に応じて、投与量を調整し、免疫化を繰り返すことができる。
【0206】
さらに、様々なワクチンウイルスが、多様な被接種患者グループヘ投与できると示唆される。例えば、サイトカイン選択肢として別の細胞エピトープが多く含まれるタンパク質を発現するように作製された遺伝子位置を変位したRSV菌株は、乳児よりも成人に特に好適である。本発明により作製されたRSVワクチンは、RSVの別のサブグループ又は菌株の抗原を発現するRSVワクチンと混合して、複数のRSVサブグループ又は菌株に対する感染保護をもたらすことができる。選択肢として、ワクチンウイルスは、本発明に記載されているように、1個のRSVクローンに作製された複数のRSV菌株又はサブグループの感染保護エピトープを、挿入することが可能である。
【0207】
一般的に、ワクチンウイルスを使用する場合、混合剤で同時に投与されるが、個別に投与されることもある。例えば、2のRSVサブグループのF糖タンパク質はアミノ酸配列において差異が10%しかないことから、この類似性は交差保護免疫反応の基盤となる。このことは、RSVまたはF抗体で免疫された動物又は、異種性の菌株で攻撃された動物において観察される。
【0208】
このように、1個の菌株による免疫化により、同一又は異種のサブグループに対する感染保護がもたらされる。しかしながら、最適な感染保護には、おそらく双方のサブグループに対して免疫化を行うことが必要である。
【0209】
本発明の遺伝子部位転位RSVワクチンが、患者が以前に野生型RSVに感染している場合に、例えば、肺炎及び細気管支炎のような重篤な下気道疾病に対する感染保護をもたらす免疫反応の生成を惹起する。自然状態で存在するウイルスは、感染を起こすことができるが(特に上気道に)、免疫化の結果として鼻炎の可能性が大きく減じられ、さらに野生型ウイルスによる次回の感染に対する抵抗力を増強する可能性が出る。ワクチン投与後、検出できるレベルのホスト産生血清及び分泌抗体が見られ、これは異種性(同一のサブグループからの)の野生型ウイルスを、in vitro及びin vivoにて中和することができる。
【0210】
多くの場合、ホスト抗体もまた、異種の非ワクチンサブグループの野生型ウイルスを、中和する。本発明の好ましい遺伝子位置を変位したRSVは、自然状態でヒトに存在する野生型ウイルスに比較して、非常に著しい毒性力の減少を呈している。遺伝子部位転位ウイルスは、充分に弱毒化されるので、感染の症状はほとんどの免疫化された患者では起こらない。ある事例においては、弱毒化されたウイルスは、免疫化されていない患者に伝播する能力は依然としてあるが、その毒性力は充分に無効化されるので、免疫化された又は偶発的なホストでの重篤な下気道感染は起こらない。
【0211】
遺伝子部位転位RSVワクチンウイルスの弱毒化のレベルは、例えば、免疫化された患者の気道に存在するウイルスの量を測り、その量を野生型RSV又はワクチン菌株候補として評価された他のRSVにより生成された量と比較することにより、決定することができる。例えば、本発明の弱毒化されたキメラウイルスは、野生型ウイルスの複製レベルに比べて(例えば、1/10倍から1/1000倍低い)、チンパンジーのような罹患しやすいホストの上気道での複製を非常に制限する。また、弱毒化されたRSVワクチン菌株のチンパンジーの上気道での複製レベルが、RSVのA2ts−1変異体のそれより低くなければならないが、これは血清反応陰性のヒト乳児にて不完全に弱毒化されるとして先に示された。上気道でのウイルスの複製と関連している鼻漏の発病をさらに減少させるためには、理想的なワクチン候補ウイルスが、上気道及び下気道の両方にての複製を制限するものでなけれならない。
【0212】
しかしながら、本発明の弱毒化ウイルスは、免疫化された患者に感染保護を与えるように、ヒトにおいて充分な感染性及び免疫原性を持たねばならない。
【0213】
感染したホストの鼻咽喉におけるRSウイルスのレベルを決定する方法は、上記の文献でよく知られている。検体は、検査法による組織培養又はその他により定量化された鼻咽喉分泌及びウイルスからの吸引又は洗浄により得られる。次はその参照例である。すなわち(Belshe et al、J.Med.Virology :157−162、1977;Fnedewald et al.、J.Amer.Med.Assoc.204:690−694、1968、GhaIpure et al.、J.Viroi.3:414−421、1969 and Wrght et al.、Arch.Ges.Virusforsch.41:238−247、1973(各々引例として本明細書に組み込まれている)など。ウイルスが、チンパンジーのようなホスト動物の鼻咽喉にて、簡易に測定することができる。
【0214】
ある場合においては、本発明の遺伝子位置を変位したRSVワクチンを、他の病因、特に、他の小児期ウイルスに対する感染保護反応を誘発するワクチンと組み合わせることが望ましいとなる。例えば、本発明の遺伝子位置を変位したRSVワクチンは、以下に記載されているように(Clements et al.、J.Clin.Microbiol.29:1175−1182,1991、引例として本明細書に組み込まれている)、パラインフルエンザウイルスワクチンと同時に投与することができる。本発明のまた別の観点において、キメラRSVを、PIVのような他の気道病原の感染保護抗体用ベクターとして、用いることが可能である。これは、本発明で記載されているように、それらの感染保護抗体をコードする配列を、感染性組換えRSVを生成するのに使用される遺伝子部位転位RSVゲノム又はアンチゲノムに組み入れることにより達成される。
【0215】
本発明のさらにまた別の観点において、遺伝子部位転位RSVが、気道一過性の遺伝子療法用のベクターとして用いられている。この実施例によると、遺伝子位置を変位したRSVゲノム又はアンチゲノムを、目的の遺伝子生成物をコードすることができる配列を組み込んでいる。この目的の遺伝子生成物は、RSVの発現を制御するプロモータと同一の又は異種のプロモータの制御下にある。
【0216】
組換えRSVゲノム又はアンチゲノムをN、P、L及びM2(ORFl)タンパク質と同時発現することにより、また目的の遺伝子生成物をコードする配列を含むことにより、作製された感染性RSVが患者に投与される。これは、完全に感染性である(すなわち、培養細胞を感染させ感染性の子孫を増殖する能力があるということ)組換えRSVとおそらく関与しており、選択肢として、例えば、G、F及びSH表面糖タンパク質遺伝子の1又は複数が欠損し、安定した又は一過性の発現によりトランス部位でこれらのタンパク質の1又は複数を提供する細胞において増殖する組換えRSVであってよい。そのような事例では、作製された組換えウイルスは、効果的な感染を起こす能力はあるが、感染性の粒子を作製する上では非常に非効率的となる。発現された細胞表面糖タンパク質がないことにより、感染細胞を除去する上でホスト免疫システムの効率が下がる。これらの特徴により、外来遺伝子の発現の耐性及び安全性が上がる。
【0217】
遺伝子療法に関しては、投与は、一般的に、治療を受けている患者の気道へのエアゾル、噴霧、又は他の局所散布による。遺伝子部位置を変位したRSVは、希望の遺伝子生成物の治療又は予防レベルの発現を結果として起こすに充分な量で投与される。この方法で投与される代表的な遺伝子生成物の例には、例えば、一過性の発現に特に適しているものをコードする遺伝子生成物がある。その例としては、インターロイキン−2、インターロイキン−4、γインターフェロン、GM−CSF、G−CSF、エリスロポエチン、及び他のサイトカイン、グルコセレブロシダーゼ、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ、嚢胞性線維性膜貫通調節因子(CFTR)、ヒポキサンチン・グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HGPRT)、細胞毒、腫瘍抑制遺伝子、アンチセンスRNAs、及びワクチン抗原がある。以下の例は、分かりやすく説明するために提示されており、これに限定するわけではない。
【0218】
実施例1
G及びF遺伝子が、単独又は組み合わせて、プロモータ隣接した位置に再配列されるている組換えRSVの構成
本実施例は、感染性RSVの遺伝子配列の再配列を記録したものである。この感染性RSVにおいては、G及び/又はF遺伝子により例示される抗原決定基をコードする1又は複数の遺伝子又はゲノム分節が、プロモータへ有意的に隣接する位置に変位される。下記の一例では、G及び/又はF遺伝子が、その野生型遺伝子順位の位置から、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムにおける再配列位置1及び2を占めるように、共に変位される。先に記載されているように、この操作は、SH遺伝子が欠失されたRSVアンチゲノムRNA(RSV△SH)のクローン作製cDNAで行なわれた(参照例Whitehead et al., J.Virol.73:3438−3442,1999,引例として本明細書に組み込まれている)。SH遺伝子が欠失された野生RSV型は、完全な野生型RSVと同等又はそれより多少良くin vitroで増殖し、マウスの上気道で及びチンパンジーの上気道及び下気道で多少弱毒化される(Bukreyev et al.、J.Virol.71:8973−8982、1997、Whitehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999、引例として本明細書に組み込まれている)。その免疫原性及び感染保護効用は、野生型ウイルスのものと大変近い。このように、RSV△SHウイルスは野生型ウイルスに比べて、多少弱毒化されるが、それ以外は類似した特質を有する。このRSV△SHウイルスが、これらの研究における親ウイルスである。SH欠損ウイルスのこれらの特徴は、一般のRSV欠失変異の遺伝子的安定性と共にこの背景を、遺伝子配列変位されたRSVを作製するための親組換え体として特に有用なものとし、変異誘導体の回収と操作を促進している。
【0219】
アンチゲノムcDNAが操作され、組換えウイルスが、上記手順及び方法を利用して回収された(更なる参照例Collins et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:11563−l1567、1995、Bukreyev et al.、 J.Virol.70:6634−6641、1996、Bukreyev et al.、J.Virol.71:8973−8982、1997、Whitehead et al.、J.Virol.72:4467−4471、1998、Whitehead et al.、Virology 247:232−239、1998、Bermingham and and Collins、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:11259−11264、1999、Collins et al.、Virology 259:251−255、1999;Bukreyev et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:2367−2372、1999、Juhasz et al.、Vaccine17:1416−1424、1999;Juhasz et al.、 J.Virol.73:5176−5180、1999;Teng and Collins、J.Virol.73:466−473、1999、Whitehead et al.、J.Virol.73:9773−9780、1999、Whitehead et al.、J.Virol.73:871−877、1999、Whitehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999、米国特許出願番号5,993,824、各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0220】
このアンチゲノムcDNAを、3つのサブクローンとして操作した。第1のサブクローンD51/△SHが、先導部領域からM遺伝子の下流末端におけるゲノム、T7プロモータと左側末端を含む。第2のサブクローンpUC19−GFM2が、ゲノムの中心部にからするG、F及びM2遺伝子を含む。第三のサブクローンD39は、L遺伝子、その後にゲノムの右側末端からの尾部が続き、さらにその後に自己開裂リボソーム配列及びタンデムT7転写ターミネーターを含む。
【0221】
変異誘発プライマーによるPCR法を使って、G及びF遺伝子を別個に又は同時に単一のG−F cDNAとして含んでいるcDNAsの末端を、増幅及び修飾した(図1)。挿入用にG遺伝子だけのcDNAを作製するために、PCR法を使って、完全な組換えRSVアンチゲノム配列(GORFを開始するATGからG遺伝子終了シグナルの下流末端に及ぶ)のヌクレオチド4692−5596を増幅した。PCR法プライマーを、G遺伝子終了シグナルの直後に、G−F遺伝子間(IG)領域の最初の6つのヌクレオチドを付加し、その後にNS1遺伝子の10−ヌクレオチドGSシグナルのコピーが続くように設計した(図1)。PCR法プライマーはまた、BlpI部位を増幅したcDNAの両方の末端に付加するように設計した。挿入用にF遺伝子だけのcDNAを作製するために、PCR法を使って、完全なアンチゲノム配列(FORFを開始するATGからF遺伝子終了シグナルの下流末端に及ぶ)のヌクレオチド5662−7551を増幅した。PCR法プライマーは、F遺伝子終了シグナルの直後に、F−M21Gの最初の6ヌクレオチドを付加し、その後に10ヌクレオチドNS1遺伝子開始シグナルのコピーが続くように設計した。PCR法プライマーは、BlpI部位をcDNAの両方の末端に配置した。
【0222】
挿入用にG及びF遺伝子を含むcDNAを作製するために、PCR法を使って、完全なアンチゲノム配列(GORFのATGからF遺伝子終了シグナルの下流末端に及ぶ)のヌクレオチド4692−7551を増幅した(図1)。PCR法プライマーは、F遺伝子終了シグナルの直後に、F−M21Gの最初の6ヌクレオチドを付加し、その後にNSl遺伝子開始シグナルのコピーが続くように設計した。PCR法プライマーはまた、BlpI部位をcDNAの両方の末端に付加するように設計した。全てのcDNAsは、全体の配列が決定され構造が確認された。
【0223】
G、F、又はG−F cDNAの挿入用にプロモータ隣接部位を作製するため、NSl遺伝子の上流非コード領域が、アンチゲノム位置92(GからC、ポジティブセンス)及び97(AからC)におけるヌクレオチド置換により修飾され、それにより助1部位が作られた(図1)。この操作は、RSVアンチゲノムRNAの最初の419のヌクレオチドを含むBstBI−MfeIサブクローンで行なわれた。ヌクレオチド置換は、PCR法により、完全なプラスミド上で導入された(Byrappa et al.、Genome Research :404−407、1995、引例として本明細書に組み込まれている)。修飾されたBstBI−MfeI断片は、D51/△SHに再挿入され、このサブクローンは同様に、上記のように構成されたG、F、及びG−F blpIのcDNA断片のレシピエントとして機能した。BlpIは、非対称7量体識別配列を有するため、断片は正しい配向にのみ挿入することが可能である。
【0224】
G、F、又はG−F cDNA遺伝子がプロモータ隣接する位置に配列された場合、それに対応する遺伝子はその通常の下流位置から欠失され、その結果各々の組換えゲノムがG及びFの単一のコピーを組み込んだ(図1)。G遺伝子のみを欠失するには、PCR法がpUC19−G−F−M2で行なわれ、StuI−HpaI断片(ヌクレオチド5611−6419、the G−FIGからF遺伝子の中ほどに及ぶ)が増幅された。さらに、このPCR法は配列:TTAATTAAAAACATATTATCACAAA(配列ID番号:3)を、cDNAの上流末端に付加した。この配列は、PacI部位(先頭8文字)を含み、これはアンチゲノムcDNAではSH遺伝子終了シグナル内に位置している。この切片は、その後、PacI−Hpal断片として、修飾されていないpUC19−GFM2のPacI−HpaIウィンドウに導入することができ、それによってG遺伝子を欠失した。PCR法に暴露したこのcDNA断片の配列を、ジデキシヌクレオチド配列決定により確認した。
【0225】
又は、F遺伝子のみを欠失するには、PCR法がpUC19−GFM2で行なわれ、ヌクレオチド部4618にあるPacI部位からヌクレオチド5596にあるG遺伝子終了シグナルまで及ぶ断片を増幅した。さらにこのPCR法は、配列CACAATTGCATGC(配列ID番号4)を、cDNAの下流末端に付加した。この配列は、F−M21G配列の上流部分を含み、その後に組換えRSVアンチゲノムのF−M21GにあるSphI部位(後部6文字)が続く。このcDNAをPacI−SpaI断片として、修飾されていないpUC19−GFM2のPacI−SpaIウィンドウにクローンすると、その結果、F遺伝子が欠失された。PCR法に暴露されたcDNA断片の配列を、ジデキシヌクレオチド配列決定により確認した。
【0226】
G及びF遺伝子を双方とも(SphI−BamHI断片)欠失するために、ByrapPaの方法によるPCR法(Byrappa et al.、Genome Research,:404−407(1995)を使って、TTAATTAAAAACACAATT(配列ID番号:5)の配列がcDNAの上流末端に付加されたpUC−GFM2(F−M21GからM2/L重複部分まで及ぶ)のヌクレオチド7559−8506が増幅された。その結果として作製されるcDNA挿入には、PacI 部位(先導部8文字)及びSphI部位のすぐ隣にあるF−M21G配列の上流部分が含まれるが、G及びF遺伝子を欠いている。PCR法に暴露されていたcDNA断片の配列は、ジデキシヌクレオチド配列決定により確認された。
完全なアンチゲノムcDNAsは、次いで、上述のように組み立てられる(さらなる参照例Collins et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:11563−11567、1995、Bukreyev et al.、J.Virol.70:6634−6641、1996;Bukreyev et aI.、J.Virol.71:8973−8982、997、Whitehead et al.、J.Virol.72:4467−4471、1998、Whitehead et al.、Virology 247:232−239、998、ermgham and Collins、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:l1259−11264、1999、Collins et al.、Virology 259:251−255、1999、Bukreyev et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:2367−2372、1999、Juhasz et al、Vaccine 17:1416−1424、1999、Juhasz et al.、J.Virol.73:5176−5180、1999、Teng and Collins、J.Virol.73:466−473、1999、Whitehead et al.、J.Virol.73:9773−9780、1999;Whitehead et al.、J.Virol.73:871−877、1999、Whitehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999、及び米国特許出願番号5,993,8244、各々引例として本明細書に組み込まれている)。この組み立てにより、Blp/△SH、G1/△SH、F1/△SH、及びGlF2/ΔSHアンチゲノムcDNAsをコードするcDNAsが生成された。
【0227】
これらのcDNAsは、別々にN、P、M2−1及びLサポートプラスミドと共にHEp−2細胞にトランスフェクションされ、32℃でインキュベートされた(参照例Collins et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:11563−11567、1995、Collins et al.、Viology 259:251−255、1999、米国特許出願番号5,993,824、各々引例として本明細書に組み込まれている)。トランスフェクションされた上澄物が3日後に新鮮な細胞に継代培養にかけられ、3日から7日の間隔で採取して、37℃にてHEp−2細胞の連続的な継代培養にかけた。間隔を短くすることが、F1/△SH及びGlF2/△SHウイルスにより感染された単一層に必要であった。なぜならばこれらの単一層は迅速な胞体形成及びそれに続く細胞破壊を呈したからである。これは、F遺伝子タンパク質における修飾のため、膜融合Fタンパク質の発現が高められることを反映していると解釈される。図2に示すように、それぞれの採取された上澄液の培養液分取を、瞬間冷凍し、後に重複して滴定にかけた。これらの結果により、GlF2/△SH及びF1/△SHウイルスの回収及び増幅は、Blp/△SH又はG1/△SHウイルスのそれを上回ることがわかった。同じ知見がまたSH欠損ウイルス及び野生型ウイルスについて確認した。
【0228】
総RNAは組換えウイルスのそれぞれを、感染された細胞から単離し、適切なゲノム分節のRT−PCR法が行なわれた。それにより、作製されたゲノム構造が設計及び構成された通りであることを確認した。加えてノーザンブロット法により、適切なサブゲノムmRNAsの発現を確認した。
【0229】
その後、次のウイルスの増殖反応速度及びin vitroにて抗原増殖を比較した、すなわち野生型RSV(SH遺伝子を含むもの)、SH欠損(SH遺伝子が欠失されるがNS1非コード領域にBlpI部位を含まないもの)、Blp/△SH、G1/△SH、及びGlF2/ΔSHなどである。HEp−2細胞及びベロ細胞の複製単一層培養は、一細胞あたり0.1のプラーク形成ユニット(PFU)のMOIで、1時間(−1から0時間)の吸着期間にて感染した。これらの単一層をその後、3回洗浄し37℃にてインキュベートした。ウイルス当り2の複製単一層を12時間の間隔にて、吸着直後(t=0時間)に採取した。培養液の上澄物を瞬間冷凍し、後に放出された感染性ウイルスを定量化するプラークアッセイ法による分析に備えた(図3A)。これにより、これらのウイルスが、ベロ(図3A、上方パネル)及びHEp−2(図3A、下方パネル)細胞において感染性のウイルスを増殖させるその能力において、同等であることがわかった。
【0230】
同一の実験において、各々の時刻からベロ細胞単一層(図3A、上方パネル)を採取し、ウェスタンブロット法により分析し、Gタンパク質の発現を特徴付けた(図4)。各々の時刻からの総感染細胞の検体を、性質を変容させるポリアクリルアミドゲルにて電気泳動させ、ニトロセルロースに変位させて、さらにGタンパク質のあるペプチドに特異性を有する抗血清とインキュベートすることにより分析した。結合した抗体を、市販の化学発光キットを用いて、検索し定量した。抗体が、Gタンパク質のこの2の主な細胞関連型(すなわち大型の90kDa完全成熟型及び小型の50kDa不完全グリコシル化型)に結合した。この比較により、感染性の粒子の増殖が、全てのウイルスにて類似しているが(図3A,上方パネル)、細胞関連型Gタンパク質の量は、G1/△SHまたはGlF2/△SHウイルスに感染した細胞においてかなり多いこと(図104)が判明した。露光フィルムのデンシトメトリーによるゲルバンドの定量化により、G1/△SH及びGlF2/△SHウイルスが、Blp/△SHウイルスに比べて、それぞれ6倍から4倍多いGタンパク質を発現していたことがわかった。
【0231】
上記のように、Fl/△SH又はGlF2/△SHウイルスにより感染された細胞単一層が、合胞体形成を含む細胞変性効果を急速に開始した。これは、Fタンパク質の発現が高められたことを反映されると解釈された。この高められた細胞変性効果が、このウイルスをワクチンとして用いることに否定しない。というもの、ワクチンウイルスによるin vivoでの感染が、これらの散在する細胞の細胞変性の開始が、より急速であるか否かにかかわらず、死んで置換される少量の上皮細胞しか含まないためである。しかしながら、in vitroでの細胞病原性の速度が遅ければ、より高いウイルスの力価が達成することができる。これらの因子の解明することが、遺伝子配列変位されたRSVをより高度に弱毒化された背景に構成することにより達成される。この状況において、遺伝子変位はRSVの増殖を妨げなかったが、Gタンパク質の総発現を数倍高めたということは特筆に価する。
【0232】
更なる研究において、遺伝子配列変位ウイルスのHEp−2、及びベロ細胞単一層における複製能力を、感染多重度が3.0に設定された実験と比較した(図3B)。これは、2の個別実験にて行なわれ類似した結果が得られた。
【0233】
これらの実験の1つから提供されるデータを、図3Bに示す。この単一サイクルの増殖アッセイでは、プロモータへ隣接する位置にG及び/又はFを含む3つのウイルスG1/△SH、F1/△SH、及びGlF2/△SHのそれぞれが、対照ウイルスBlp/ΔSHに比較してより効率的に複製された。さらに、差異は、HEp−2細胞よりベロ細胞において大きかった。例として、HEp−2細胞におけるBlp/△SH対照ウイルスの6.8X10PFU/mlに比較して、Gl/△SHウイルスの力価は感染24h後7.2×10PFU/mlであり、その差は0.41og10であった。それに対して、ベロ細胞におけるぞれぞれの価は、Gl/△SHウイルスで6.6×10PFU/ml、Blp/△SH対照ウイルスで5.6×10PFU/mlであり、その差は1.01og10であった。他の遺伝子変位ウイルスの各値はまた、対照ウイルスの力価を越える値を有していた。このように、この例のように、G及び/又はF遺伝子をプロモータ隣接へ変位することより、HEp−2及びベロ細胞におけるウイルス産出量が増加され、その最大産出量は、大規模なウイルス増殖に有用な細胞ラインであるベロ細胞においてlO倍であった。
【0234】
さらに遺伝子変位組換えウイルスを、BALB/cマウスの上気道及び下気道における複製能力について検査した(表1)。1グループ18匹のマウスのそれぞれを、1匹につき106PFUのG1/△SH、F1/△SH、GlF2/△SH、又は対照ウイルスBlp/△SHにて感染させた。各々のグループから6匹を、感染後3、4及び5日後に屠殺し、その鼻甲介及び肺が採取し、プラークアッセイ法により分析し、それぞれ上気道及び下気道におけるウイルス力価を測定した。表1に示されるように、Blp/△SH及びFl/△SHウイルスの複製レベルが、ほとんど識別し難い。このように、後者のウイルスはin vitroでいくらか効率的に複製したが、in vivoでの複製は変わらなかった。複製又は毒性力が高まらなかったことにより、遺伝子変位ウイルスの修飾が、弱毒化変異の付加により簡素化された。GlF2/△SHウイルスの複製が、「野生型」Blp/△SH対照ウイルスの複製に比べてかろうじて低く、G1/△SHウイルスの複製もまた、特に感染の初期において低かった。例えば、3日目には、G1/△SHウイルスが、上気道及び下気道の双方において、Blp/△SH対照ウイルスに比べ0.71og10低かった。
【0235】
表1. G及び/又はF遺伝子をプロモータ隣接に含む組換えRSVのマウス
の上気道及び下気道における複製
【0236】
【表1】
Figure 2004515218
【0237】
1. 1群18匹のBALB/Cマウスに、鼻腔内経由で、1匹あたり106PFUの表示されたウイルスが接種された(0日目)。3、4、及び5日目に、1グループにつき6匹のマウスを屠殺し、その鼻の鼻介骨及び肺を採取して、ウイルス力価をプラークアッセイ法により決定した。平均力価を、表示された標準誤差と共に示す。
【0238】
このように、1又は複数の遺伝子をプロモータ隣接する位置に変位又はRSV遺伝子一般を再配列することにより、ウイルスをin vivoで複製するために、多少弱毒化することができる。これは、弱毒化の有用な方法のメニューに加えることができるので、弱毒化ワクチン菌株を設計する上での価値がある。さらに、異種のクラス又は型の弱毒化を起こす変異(例:温度感受性点変異、非温度感受性点変異、遺伝子欠失等)を含めることが重要である。様々な型の変異は、様々な様式でウイルスの表現型に影響を及ぼし、単一のワクチンウイルスにおける複数の型の変異が存在することにより、安定性が高まる。遺伝子変位による弱毒化が、この状況においてさらに新しい有用な弱毒化変異のクラスとなる。本発明の遺伝子変位はある程度の弱毒化をもたらすことができるという知見により、ワクチン菌株の弱毒化表現型をきめ細かく調整する有用な新規ツールが提供される。
【0239】
本発明のある種の有用な弱毒化変異は、「条件で左右される」種であり、この種では弱毒化が特定の条件下において(例えば、in vitroで)最小で、他の条件下において(例えば、in vivoで)は最大である。in vitroで最小限又は作用しない弱毒化表現型は、ワクチンウイルスの増殖を効率よくさせるが、これは細胞培養で増殖が悪いRSV及び他のウイルスの事例において特に重要である。勿論、本明細書に記載されているように、ワクチンウイルスの疾病及び副作用を減らすためには、弱毒化表現型はin vivoで作用しなければならない。
【0240】
本明細書に示されるGl/△SH組換え体が、遺伝子変位の結果生成される特に望ましい特質の組み合わせを例示している。特に、in vitroでのその増殖が実際10倍まで増幅され、一方in vivoでのその複製は多少減じられた。これにより、上記のように、ワクチン増殖の効果及び抗原発現が改良るという利点がもたらされた。
【0241】
in vivoでの遺伝子配列変位ウイルスの免疫原性を、BALB/cマウスについて研究した。1グループ6匹のマウスを、前記記載されているように、別々のウイルスにより感染させ、血清検体を接種の1日前及び、接種の28日及び56日後に採取した(表2)。血清検体を、IgG専用の糖タンパク質特異的酵素免疫測定法(ELISA)により分析した(表2)。Gタンパク質特異性IgGの分析により、F1/ΔSH及びGlF2/ΔSHウイルスに対する反応が、20Blp/ΔSH対照ウイルスのそれと非常に類似しているということがわかった。それと反対に、G1/△SHウイルス対するG特異性の反応が、多少(最高で4倍まで)下がった。これは、少なくとも部分的には、表1に記載されているように、このウイルスの複製が、下がったことによると考えられる。F特異性の反応により、Fl/△SH及びGlF2/△SHウイルスが、抗原レベルにおいてGl/△SH及びBlp/△SHウイルスと比較して、2.5から4倍の緩和な上昇を呈したということが判明した。この知見は、F遺伝子をよりプロモータ隣接に変位させることにより、結果としてin vivoでの抗原発現及び免疫原性を増幅するという解釈と一致している。さらに、これらの結果により、遺伝子変位が、免疫化を起こすウイルスの全体の複製が変わらないという条件下において、in vivoでの免疫原性を増大することができることが判明した。これは、野生型親ウイルスと比較して、特異的的により高い免疫原性を有するRSVワクチンを作成する特定の方法を提供するために非常に望ましい結果である。マウスモデルと使ってウイルスの生物学的特質を同定及び特徴付けることができ、さらに本明細書に示すように新しい望ましい特質を明らかにすることができるということに留意されたい。
【0242】
表2. プロモータへ隣接する位置にG及び/又はF遺伝子を含む組み換えRSVにより感染した後のマウスにて、糖タンパク質特異的酵素免疫測定法(ELISA)、又は血清抗原反応による測定
【0243】
【表2】
Figure 2004515218
【0244】
1. 1群につき6匹のBALB Cマウスに、接種材料0.1ml(106PFUのウイルス)が鼻腔内接種された(0日目)。
【0245】
2. 表示されるように、血清検体が接種の1日前(接種前)、28日目、及び56日目に採取され、RSVG又はFタンパク質と比較して、IgG抗原専用の糖タンパク質特異的酵素免疫測定法(ELISA)により、分析された。平均力価は、表示された標準誤差と共に示される。
実施例II
GおよぴF遺伝子を高度に弱毒化された背景においてプロモータへ隣接した変位位置に組み込んだ組換えRSV
先に記載されている遺伝子が変位された変異体は、SH遺伝子が欠失された遺伝子的背景とする状況下にて導入された。野生型ウイルスにおいて、この欠失が、細胞培養における増殖を多少改良し、in vivoにおいて適度な弱毒化を呈する(Bukreyev et al.、J.Virol.71:8973−8982、1997、Whltehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999、引例として本明細書に組み込まれている)。しかしながら、RSVに未罹患の乳児及び幼児に投与するために安全なRSVワクチンウイルスは、△SH欠損のみにより提供される弱毒化より、高い弱毒化が必要である。従って、本実施例は、本発明の遺伝子が変位された変異体が、高度に弱毒化された背景にうまく回収できることを、実証するために提供される。
【0246】
本発明のこの観点を例示するために2の背景が選択された。一方では、SH及びNS2遺伝子の双方を欠損している背景、もう一方では、SH、NS1及びNS2遺伝子を欠損している背景である。上記の文献に記載されているように、△NS2及び△NSlの欠失は、それだけで、それぞれ高度に弱毒化を呈する(参照例Whitehead et al.,J.Virol.73:3438−3442,1999)。ワクチン増殖条件下において、野生型のウイルスの産生量が、△NS2ウイルスの産生量と同等になるが、In vitroでは、どちらかの変異を含むウイルスの増殖を、遅延及び減少する。チンパンジーにおいては、△NS2及び△NS1ウイルスが、それぞれ複製及び疾病に対し高度に弱毒化されており、RSVの攻撃に対して高度の免疫原性及び感染保護性を呈する。各々の変異体のみが、組換えワクチンウイルスにおけるそれ自体か他の変異体との組み合わせるかのいずれかを含められる優れた侯補である。△NSl及び△NS2変異は共に、△NS2ウイルスに比較して、in vitroにおいてさらにより高度に弱毒化されたウイルスを生成する。本実施例においては、これらの欠失を有するさらなる組換え体が構成され、さらに遺伝子配列変位変異をサポートする能力を検査した。
【0247】
G及びF遺伝子を、NS2及びSH遺伝子を欠失したアンチゲノムの1位及び2位に変位した(GlF2 △NS2△SH)(図5、パネルA)、又はNSl、NS2及びSH遺伝子を欠失したアンチゲノムの1位及び2位へ変位した(GlF2/△NS1△NS2△SH)(図5、パネルB)、アンチゲノムcDNAsが構成された。これらのアンチゲノムcDNAsを、上記の実施例1に記載されているように、組換えウイルスを回収するために使用した。双方の事例において、組換えウイルスを、容易にin vitroにて回収及び増殖した。このように、本実施例は、G及びF遺伝子がプロモータへ隣接する位置に変位された複数の変異体を含む遺伝子配列を変位したRSVが、容易に作製及び回収されることを例示する。これら及び他の遺伝子配列を変位したRSVが、本発明に記載されている方法により適切なワクチン候補を選択するために、複製及び抗原発現のレベル、さらにin vivoにて増殖、免疫原性及び感染保護効果について分析した。
【0248】
上記の実施例において、弱毒化生ワクチンとしての特性を改良するために、ワクチンRSVの遺伝子配列に典型的な変化が行われた。特に、G及びF遺伝子が、単独で又は共に、プロモータへ隣接する位置に変位した。これらのタンパク質が、通常、RSV遺伝子配列(NSl−NS2−N−P−M−SH−G−F−M2−L)において、位置7(G)及び8(F)を占める。回収について好結果の可能性を高めるために、SH遺伝子が欠失されたRSVバージョンにて、遺伝子操作を行った。
【0249】
G及びF遺伝子の双方をその後、個別に位置1へ又は位置1及び2へそれぞれ共に変位させた。意外なことに、G及びF遺伝子が位置1へ変位された組換えRSV、又はG及びF遺伝子が位置1及び2へそれぞれ共に変位されたRSVが、容易に回収された。この結果は、単一のVSV糖タンパク質遺伝子を2位置だけ変位させることにより、ウイルス増殖が著しく妨げられたというVSVに関する以前の研究と大いに異なる。RSVが非効率的に複製し、RSVが複雑な遺伝子配列を持ち、糖タンパク質遺伝子の変位には多くの位置変化が含まれるという理由から、これらの修飾されたウイルスを回収する能力はまた意外であった。実際、再配列されたRSVが、少なくとも野生型の遺伝子配列を有するその直接の親と同等に増殖する。上記のように野生型ウイルスの細胞培養での増殖が非効率で、in vitro複製においてさらに効率が低下することによりワクチン処方が実現不可能になるという理由から、これはRSVには特に重要である。
【0250】
NSl−NS2−N−P−Mタンパク質の全てが、増殖の健全性を損なわずに、プロモータを基準として1又は2位置だけ動かすことができるということは、驚くべきことである。加えて、G糖タンパク質の発現を調べてみると、その親ウイルスの発現と比較して、数倍高まっていることがわかった。これにより、G及び/又はF遺伝子を最初の位置に含むワクチンウイルスが、他のウイルスタンパク質と比較して、これらの感染保護抗原の分子量が多いということを示し、従ってこのワクチンウイルスは大変望ましいワクチン特性を有するウイルスとなる。
【0251】
さらに、遺伝子配列の修飾が、以前の研究により作製された2つの高度に弱毒化されたワクチン候補について行なわれた。これらのワクチン候補は、上記のようにNS2遺伝子を単独にて欠失したもの、及びNSl及びNS2遺伝子の両方を欠失したものである。これらの2つのワクチン候補において、G及びF糖タンパク質を共に位置1及び2へそれぞれ変位させ、G、F及びSH糖タンパク質をその元の下流位置から欠失させた。このように、回収されたウイルスGlF2△NS2△SH及びGlF2/△NSl△NS2△SHが、G及びF遺伝子の変位に加えて、2つ及び3つの遺伝子がそれぞれ欠失していた。行なわれた変化の程度を分かりやすく示すために、野生型RSVの遺伝子配列(NS1−NS2−N−P−M−SH−G−F−M2−L)とGlF2/△NS2△SHの遺伝子配列(G−F−NS1−N−P−M−M2−L)又は△NS1△NS2△SHの遺伝子配列(G−F−N−P−M−M2−L)を比較することができる。これにより、ほとんど又は全ての遺伝子の位置が、プロモータを基準として、変更されることがわかった。しかしながら、これらの高度に弱毒化された誘導体は細胞培養で増殖する能力を保持した。これは、これらの誘導体が候補ワクチンウイルスの開発に明らかな有用性を有することを示している。
【0252】
実施例III
プロモータへ隣接して変位された位置にHRSVのG及びF遺伝子を含むキメラBRSV/HRSVの構成
本実施例は、HRSVG及びF遺伝子が組換えウシRSV(rBRSV)を背景に置換される感染性rBRSV/HRSVキメラの構成について説明している。その結果作製されたヒト−ウシキメラが、HRSVからの2の遺伝子(すなわち、G及びF)、BRSVからの8つの遺伝子(すなわち、NS1、NS2、N、P、M、SH、M2及びL)を含む。ヒトG及びF遺伝子がウシRSV背景(rBRSV/A2と名称が与えられている)に対応する野生型の位置にて置換されるヒト−ウシRSV構成を説明する、より詳細な情報を以下に提示する。すなわち、Bucholzetal.により2000年6月23日提出された米国特許出願番号09/602,212、2001年1月18日にWO Ol/04335として公開されるその対応特許協力条約出願、及びその1999年7月9日に提出された優先権仮出願による米国出願識番号60/143,132;各々引例として本明細書に組み込まれている。
【0253】
rBRSV/A2の基本的置換糖タンパク質構成に加えて、本実施例ではHRSVG及びF遺伝子が、BRSVゲノムのF及びG遺伝子の野生型遺伝子配列に比して、rBRSV骨格におけるよりプロモータ隣接に変位された。より具体的には、F及びG遺伝子を、プロモータを基準としてその通常の位置から、すなわち、7位及び8位からそれぞれ1位及び2位へ変位させた。この目的を達成するために、ユニークなMotI、SalI及びXhoI部位を67、4,673及び7,471位においてそれぞれ作製するためにヌクレオチド置換を行い、完全な感染性rBRSVを構成した(図6、パネルA)(更なる参照例BuchhoIz et al.、J.Virol.73:251−259、1999、Buchholz et al.、J.Virol 74:1187−1199、2000、引例として本明細書に組み込まれている)。NotI部位が、BRSVのNS1遺伝子の上流非翻訳領域に含まれており、SalI及びXhoI部位が、遺伝子間領域にある。SalI及びXhoI部位を有するrBRSVアンチゲノムcDNAの消化により、BRSVのG及びF遺伝子を完全に切除して、結合された適合性のある相補末端が作製された(図6、パネルB)。この結果、G及びF遺伝子を欠損し、以下の配列を有する64ヌクレオチドSH−M2遺伝子間領域を含むrBRSVアンチゲノムcDNAを作製した。
TTAAACTTAAAAATGGTTTATGtcgaGGAATAAAATCGATTAACAACCAATCATTCAAAAAGAT(配列ID番号:6)(本来の開裂したSalI及びXhoI部位のテトラヌクレオチド相補末端を小文字にて表示)。比較のため、自然状態で発生するBRSVのF−M2遺伝子間配列は、55ヌクレオチドの長さである。
【0254】
HRSVのG及びF遺伝子を含むcDNAは、cDNA末端を修飾するために使用される変異プライマーを用いて、PCR法により作成される。具体的には、PCR法を使って、完全なHRSVアンチゲノムcDNA(GORFのATGからF遺伝子終了シグナルの末端まで及ぶ)のヌクレオチド4692−7551が増幅され、プライマーが、F遺伝子終了シグナルの直後に、F−M21Gの最初の6ヌクレオチドを付加し、その後にNS1遺伝子開始シグナルのコピーが続くように設計した。このPCRプライマーはまた、BlpI部位及びMorI部位を、cDNAの両末端に付加するように設計した。pCR法に暴露されたcDNA断片を、ジデキシヌクレオチド配列決定により確認した。このcDNAは、その後、NotI断片として、上記のようにG及びF遺伝子を欠損するrBRSVアンチゲノムcDNAのユニークなNotI部位に挿入された。正しい組換え体が制限断片マッピングにより同定され、rBRSV/A2−GlF2と名称が与えられた。コードされたゲノムRNAの構造は、図6パネルCに示される。図にあるように、このcDNAでは、G及びF遺伝子が、プロモータを基準として7位及び8位から、位置1及び2へ変位される。
【0255】
rBRSV/A2−GlF2のアンチゲノムRNAをコードするプラスミドは、N、P、M2−1及びLサポートタンパク質をコードするプラスミドと共に、BSRT7/5細胞に、トランスフェクションされた。その結果、上記のようにT7 RNAポリメラーゼを安定して発現し(更なる参照例Buchholz et al.、J.Virol.73:251−259、1999、Buchholz et al.、J.Virol.74:1187−1199、2000、各々引例として本明細書に組み込まれている)、感染性のウイルスを回収した。回収されたrBRSV A2−GlF2ウイルスを、ヒトHEp−2細胞及びウシMDBK細胞における多サイクル増殖の効率について、rBRSV、rHRSV(rA2とも呼ばれている)及びrBRSV/A2と比較した。上記のように(さらなる参照例Buchholz et al.、J.Virol.74:1187−1199、2000、引例として本明細書に組み込まれている)、rHRSVはHEp−2細胞においてrBRSVに比べてより効率的に増殖し、rBRSV/A2ウイルスが、各々親の増殖効率における中間の効率にて増殖する。図7に示されるように、rBRSV/A2−GlF2の複製効率が、rBRSV/A2の効率と区別できなかった。このように期待に反して、G及びF遺伝子の位置における変更により、in vitroでの増殖効率は下がらなかった。この新しい結果により、RSVワクチンウイルスの効率的な増殖が可能となった。
【0256】
免疫蛍光法が、wtHRSV又はキメラウイルスであるrBRSV/A2またはrBRSV/A2−GlF2により感染されたHEp−2細胞について行なわれた。これは、HRSVG又はFタンパク質に特異性を有するモノクロナール抗体(それぞれ021/01G及び44F)を用いて行なわれた(Lopezetal、J.Virol.72:6922−6928、1998、elero et al.、J.Gen.Virol.78:2411−2418、1997、各々引例として本明細書に組み込まれている)。染色が、それぞれのモノクロナール抗体について別個に行なわれた。このアッセイが、半定量的測定でしかないが、先にこのアッセイによりwtrBRSVとrBRSV/A2が確実に区別できるということが確認される(後者はrBRSV骨格における通常のゲノム位置にHRSVのG及びF遺伝子を有する)。特に、wtHRSVは非常に強力で広範な免疫蛍光パターンを与え、それに対してrBRSV/A2は弱く拡散した広範囲でないパターンを与える(Buchholz et al.、J.Virol.74:1187−1199、2000、引例として本明細書に組み込まれている)。rBRSV/A2−GlF2について行なわれた同等のアッセイによると(図8)、このプロモータへ変位したキメラの免疫蛍光パターンが、wtHRSVと非常に類似していることがわかった。この結果は、G及びF糖タンパク質の発現の増大と一致している。同時に、rBRSV/A2−GlF2の細胞の変性効果が、wtHRSVに比べて下がっており、rBRSV/A2のそれに大変類似していた(Buchholz et al.、J.Virol.74:1187−1199、2000、引例として本明細書に組み込まれている)。具体的には、rBRSV/A2及びrBRSV/A2−GlF2が、胞体の数及びサイズの減少を誘発した。
このように、本実施例は、rBRSV/A2ヒト−ウシキメラRSVウイルスの修飾を記録している。この修飾ウイルスには、HRSVの主要な感染保護抗原に対する遺伝子、すなわち、G及びFタンパク質が、霊長類の気道で複製されるために強力に弱毒化されるBRSVの背景に含んでいる。rBRSV/A2ウイルスが、強力なホスト範囲制限の表現型を有し、そのためこのウイルスは霊長類において強く弱毒化される。本遺伝子配列変位rBRSV/A2−GlF2ウイルスが、その遺伝子的背景においてBRSV遺伝子と同一の型を有しているため、この強力なホスト範囲制限の表現型を共有している可能性があり、それによりこの2つの主な感染保護抗原の発現が高まる。これら2つの主要な感染保護抗原のin vivoにおける発現が高まれば、さらにこのウイルスの免疫原性も高まると予測される。このように、本実施例は、rBRSV/A2ウイルスを、HRSV遺伝子をプロモータ隣接する位置に変位させることによって修飾及び改良した。この規模の位置変位、すなわち、プロモータに対して野生型の位置7及び8から新しい位置1及び2へ変位されたことが、これまでに記載されなかった。
【0257】
実施例1V
HRSVから誘導されるエンベロープ関連M、G及びFタンパク質を伴うキメラBRSV/HRSVの構成
本実施例は、ヒト−ウシキメラ背景内にて作製されるさらにまた別の遺伝子配列が変位されたRSVを例示している。この遺伝子配列が変位されたRSVでは、上記のように、rBRSV/A2キメラ(HRSVG及びF感染保護抗原遺伝子をBRSVホスト範囲弱毒化背景において有する)に似たアンチゲノムキメラウイルスの修飾を含む。BRSV及びHRSVは双方とも、4つのエンベロープ関連のタンパク質、すなわち主な保護抗原であるG及びF糖タンパク質、中和されるように見られない未知の機能の小型疎水性SHタンパク質又はHRVに対する保護抗原(Whitehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999、Connors et al.、J.Virol.65:1634−1637、1991、各々引例として本明細書に組み込まれている)、及び感染保護抗原ではないがビリオンを組み立てる際重要であるグリコシル化されていない内部基質(M)タンパク質(Teng and Collins、 J.Virol.72:5707−16、1998、引例として本明細書に組み込まれている)を有している。
【0258】
この実施例では、このキメラウイルスが、4つのエンベロープ関連のタンパク質、すなわちBRSVM、SH、G及びFを全て欠失した、そして3つHRSVのエンベロープ関連タンパク質遺伝子、すなわち、M、G及びFを、それらの位置に挿入した、BRSV/HRSVキメラウイルスを構成した。これにより、F及びG糖タンパク質遺伝子が、プロモータへ隣接する位置に、SH遺伝子の長さに対応する一遺伝子の距離だけ変位させることができる。
【0259】
上記のrBRSV/A2構成(さらなる参照例Buchholz et al.、J.Virol.74:1187−1199、2000、引例として本明細書に組み込まれている)には、PとM遺伝子の間の領域に、ユニークなMluI部位を位置3204に含むように修飾した(図9、パネルA;P−MIG)。これは、5ヌクレオチド置換の導入を含むものであった。ヌクレオチド配列位置番号は、完全なrBRSVアンチゲノムに対応している(Buchholz et al.、J.Virol.73:251−259,1999,Buchholz et al.、J.Virol.74:1187−1199、2000、GenBank accession number AF092942 or completer HRSV antigenome in Collins et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:11563−11567、1995、各々引例として本明細書に組み込まれている)、HRSV配列を表わす配列位置番号には、下線が引かれている。MluI−SalI断片が、切除され、M遺伝子を有するMluI−SalI断片と置き換えられた。
【0260】
図9、パネルBでは、HRSVM遺伝子を含んだcDNAを、PCR法によりcDNAsの両末端に変化を導入したプライマーを用いて、増幅及び修飾した。具体的には、McDNAを修飾し、その結果その上流末端にMluI部位を含み、その後順に、P−M遺伝子間領域の最後のヌクレオチド(これは、HRSV及びBRSVにおいて同じ)、完全なHRSVM遺伝子、BRSVのSH−G遺伝子間領域における最初の4つのヌクレオチド、さらにSalI部位が続いた。このcDNAの全配列が正しいことを確認した。この配列では、MluIとSalIとが共に消化され、rBRSVアンチゲノムのMluI−SalIウィンドウにクローンされた。この結果rBRSV/A2−MGFを作製した。図9、パネルCに示されるように、このキメラを、6つのBRSV遺伝子、すなわち、NSl、NS2、N、P、M2及びL、及び3つのエンベロープ関連タンパク質遺伝子、すなわち、M、G及びFを含んでいた。
【0261】
このアンチゲノムプラスミドが、上に詳しく記載されているように、N、P、M2−1及びLサポートタンパク質をコードするプラスミドと共にBSRT7/5細胞に、トランスフェクションされ、それにより、T7/RNAポリメラーゼを安定して発現し(Buchholz et al.、J.Virol.73:251−259、1999,Buchholz et al.、J.Virol.74:1187−1199、2000、各々引例として本明細書に組み込まれている)、さらに感染性のウイルスが回収された。このように、本実施例は、G及びF遺伝子のプロモータへ隣接して変位することにより生ずる遺伝子欠失を含む遺伝子配列を変位したRSVが、容易に作製及び回収されることができることを例示している。この及び他の遺伝子配列を変位したRSVが、本発明に記載されている方法に従って適切なワクチンを選択するために、複製及び抗原の発現、さらにin vivoでの増殖、免疫原性及び感染保護効力について分析される。
【0262】
実施例V
BRSV骨格内に置換されたHRSVの非構造的及び/又はエンベロープ関連タンパク質を含む追加的BRSV/HRSVキメラウイルスの構成及び回収BRSV
HRSV骨格に置換されたHRSVの非構造的なNS1及びNS2及び/又はエンベロープ関連のM、SH、G及び/又はF遺伝子を含む、付加的なBRSV/HRSVキメラウイルスが構成された。これらのキメラウイルスのほとんどが、HRSVからのG及びF遺伝子を含んでいるが、これは、これらが主な保護抗原をコードするものであり、効果的なHRSVワクチンにとって重要であることから、所望の特質である。
【0263】
典型的なウイルス内で、BRSVのNS1及びNS2遺伝子を、それに対応するHRSV遺伝子に置換した。NS1及びNS2が、近年1型インターフェロン媒介抗ウイルス形状の拮抗体であることが判明しており(Schlender、et al.、J.Virol.74:8234−42、2000、引例として本明細書に組み込まれている)、これらの遺伝子の置換を行うことにより、増殖特質及びワクチンウイルスの毒性力を修飾する道がもたらされた。これは、インターフェロン拮抗体が、ホスト特異性である傾向があるという、一般的知見による(Young,et al.、Virology 269:383−90、2000;Didcock、et al.、J.Virol. 73:3125−33、1999、Didcock、et al.、J.Virol. 73:9928−33,1999,各々引例として本明細書に組み込まれている)。このように、BRSV特異性を有するNS1及びNS2遺伝子をワクチンウイルスに含めることが、ウシ細胞においてその増殖を改良することになるが、霊長類の細胞における及びヒトワクチンにおける増殖に関して、弱毒化を起こす変異になる。
【0264】
逆に、HRSV特異性を有するNSl及びNS2遺伝子が、ヒト細胞におけるワクチンウイルスの増殖を改良する道を提供する。これにより、ワクチンウイルスの増殖特質及び反応誘発性を操作する新しい方法が提供される。また別のウイルスでは、HRSV特異性を有する細胞膜関連遺伝子、すなわち、M、SH、G及びFの完全な型が、BRSV骨格に配置された。
【0265】
このウイルス粒子のあらゆるタンパク質が、遺伝子発現時、ゲノム複製時、及びビリオン増殖時に、あらゆる形で相互に作用すると考えられているから、多様な組換え体を作製する能力により、ワクチン候補に関する豊富な情報資源が提供される。
【0266】
最後に、さらに別の典型的なウイルスパネルには、遺伝子配列を変化させずに置換された遺伝子の例、置換されたウイルスの遺伝子配列が修飾されていた他の例、さらにBRSV骨格に関して他の例では配列を変化させたことに反して、置換された遺伝子は、配列を変化させなかった例が含まれていた。このように、このパネルによりcDNAからのウイルスを、多様なキメラウイルスを作製するために、さらに修飾された望ましい生物学的特質を有する増殖可能なウイルスを回収するために、操作する能力を測る厳しい検査が提供された。
【0267】
rBRSV骨格のNS1及びNS2遺伝子を、取り除き、HRSVのNS1及びNS2遺伝子及び置換されたBRSV/HRSVキメラウイルスが、構成され、rBRSV/A2−NSl+2と呼ばれるウイルスを作製した(図10、上から2つ目の構成図)。この構成の骨格が、ユニークなNotl、Kpnl、Sall及びXhol部位(図lO、最上の構成に図解される)を含むように修飾されたrBRSVアンチゲノムcDNAであった(先に詳しく記載されている)(Buchholz,et al.、J.Virol. 73:251−9、1999、Buchholz,et al.、J.Virol. 74:1187−1199、2000、各々引例として本明細書に組み込まれている)。HRSVのNS1及びNS2コード配列を、PCR法により、完全なHRSVアンチゲノム配列の75からl036に及び、HRSVのNS1 ORF、NS1/NS2遺伝子間結合、及びNS2 0RFを含む単一断片として増幅させた。この断片の上流末端はまた、Notl部位をHRSV配列の直前に付加しており、さらにBlpl部位をHRSV位置91にあるNS10RFの非翻訳配列上流に付加している。pCRcDNAの下流末端には、Kpnl部位が含まれており、その直前にHRSV配列があった。
【0268】
このPCR生成物をクローンして、その配列が確認された。それが、Notl−Kpnl断片として対応するrBRSV骨格のウィンドウに挿入された。
【0269】
RBRSVにおける以下4つの遺伝子NS1、NS2、G及びFを、そのHRSV対応遺伝子に置換し、さらに別のBRSV/HRSVキメラウイルスを作製した。このウイルスは、rBRSV/A2−NS1+2GFと名称が与えられている(図10、上から3つ目の構成)。この構成が、rBRSV/A2−NS1+2及び先に説明されたrBRSV/A2からの断片を組み合わせることにより作製され(参照:図7及び8;米国特許出願番号09/602,212、Buchholz、et al.、J.Virol.74:1187−1199、2000、各々引例として本明細書に組み込まれている)、本明細書においては任意にrBRSV/A2−GFと称す。具体的には、双方の構成がともに、先導部領域のプラスミド配列上流にXmal部位、及び図10に図解されるKpnl部位を有する。
【0270】
rBRSV/A2−NS1+2のXmaI−Kpnl断片を、rBRSV/A2−GFプラスミドの対応するウィンドウに変位した。rBRSVの次の4遺伝子M、SH、G及びFそ、そのHRSV対応遺伝子に置換し、また別のBRSV/HRSVキメラウイルスを作製した。このウイルスは、rBRSV/A2−MSHGFと名称が与えられている(図10、上から4つ目の構成)。これには、P−M遺伝子間領域にMluI部位を加えたrBRSV骨格が含まれていた(図9参照)。このように、図9に示されるように、挿入HRSV配列が、その上流及び下流境界として、Mlul及びXhol位置を有していた。Mlul及びXhol部位に囲まれているHRSVのM−SH−G−F配列を有するこのHRSV挿入が、PCR法により作製され、その結果として作製される生成物がクローンされ、その配列が確認された。Mlul−Xhol断片を、その後、rBRSV骨格の対応ウィンドウにクローンした。
【0271】
G及びF遺伝子がそのHRSV対応遺伝子と置き換えられ、それらの置換対応遺伝子がrBRSV骨格にある第3位及び第4位に配列されたまた別のBRSV/HRSVキメラウイルスが作製された。このウイルスは、rBRSV/A2−G3F4と名称が与えられた(図10、上から5つ目の構成)。この構成には、PCR法が使用され、HRSVG及びFORFsを増幅した。このPCRプライマーは、上流末端Gに次の特徴を付加するように設計した:Kpnl部位101個、BRSV遺伝子末端シグナル(5’−AGTTATTTAAAAA)及び3nt遺伝子間配列(CAT)、この後にHRSVG及びF遺伝子が続いた。この増幅された断片の下流末端が、HRSVのF遺伝子の下流非翻訳領域、HRSVアンチゲノム位置7420で終了し、この後に付加されたKpnI部位が続いた。PCR産生物をクローン化し、その配列を確認した。HRSVG及びF配列を有するKpnI断片を、その後、rBRSVcDNA(図6、パネルBに示されるように、G及びF遺伝子を欠損する)のKpnI部位にクローン化した。正しい配向の挿入を含む組換え体を、制限分析により同定した。
【0272】
次の遺伝子(NS1、NS2、G及びF)を、rBRSV骨格におけるプロモータ隣接のG及びF遺伝子にて置換し、そして別のBRSV/HRSVキメラウイルスを作製した。この構成は、Hex、又はrBRSV/A2−GlF2NS3NS4と名称が与えられている(図10、最下の構成)。このキメラが、rBRSV/A2−NSl+2を修飾して、BRSVG及びF遺伝子をそのHRSV対応遺伝子により、第1及び第2の位置で置換して作製された。これは、rBRSV/A2−GlF2の構成についての上記の説明と同じで方法ある(実施例III、図6、パネルB)。具体的には、上記のように、BRSVG及びF遺伝子を、rBRSV/A2−NSl+2アンチゲノムcDNAからSalI及びXhoI部位の消化により切除した(実施例III)。
【0273】
次いで、上記のように(実施例III、図6、パネルB)HRSVG及びF遺伝子を含むNotI断片を、rBRSV/A2−NSl+2アンチゲノムcDNAのNS1非コード領域にあるHRSV配列の直前に位置する単数のNotI部位にクローンした。正しい配向の挿入を含む組換え体が、制限分析により同定された。
【0274】
上記に一覧に示されるウイルスが、それぞれ容易にcDNAから回収され、現在まで設計したウイルスにて回収不能であったものはない。新しいrBRSV/A2−G3F4及びHExウイルスを、以前の研究で検査してrBRSV/A2−GF及びrBRSV/A2−GFウイルスと、in vitroにおける増殖の効率性について、比較された(先記のように、先の実施例では最後のウイルスをrBRSV/A2と称したが、ここでは新しい構成と明確に比較できるように改名した)。ベロ細胞の単一層培養物を、感染多重度0.1にて感染させ37℃にてインキュベートした。培養液分取を図11に示される時刻において採取し、ウイルス毒性力を、プラークアッセイにより測定した。これらの条件下で、BRSVがHRSVに比べて、やや低い効率で複製し、霊長類の細胞におけるそのホスト範囲制限特質を反映していた。図11の最上パネルに示されるように、rBRSV/A2−G3F4が、他のキメラウイルス及びrBRSVに比較して、in vitroでの増殖における改良傾向を呈した。実際、その増殖効率が、組換えHRSV(rA2)に類似していた。このように、rBRSVウイルスの増殖が、BRSVG及びF遺伝子をHRSV対応遺伝子で置換することにより改良され(rBRSV/A2−GFにあるように)、また、HRSV遺伝子をプロモータへ隣接して配列することによりさらに改良され(rBRSV/A2−GlF2にあるように)、またHRSVG及びF遺伝子を位置3及び4に配置することにより、さらに再改良された(rBRSV/A2−G3F4にあるように)。これらの結果により、ウイルス遺伝子のからの順位を操作することにより、どのようにして体系的に本発明の特質を調整できるかを示している。
【0275】
HExウイルスを、同様にして評価した(図11、最下のパネル)。このウイルスの増殖がrBRSV及びrA2の増殖の中間であることから、これらの4つの遺伝子の置換がin vitroでの複製の健全性を保持し、実際はそのrBRSV親の複製を凌いだことがわかった。ベロ細胞が1型インターフェロンに対する構造的遺伝子を欠損しているため、インターフェロン特異性の効果が評価できないということに留意されたい。これに反して、ベロ細胞が、大規模なワクチン増殖のための有用な基質であり、これらの細胞における効率の良い増殖が、ワクチンウイルスのために重要な特徴である。
【0276】
rBRSV/HRSVキメラウイルスのパネルが、HEp−2及びMDBK細胞におけるプラークサイズによる増殖効率についてさらに評価した。これらの細胞は、前者がヒトからであり、後者がウシからである(図12、それぞれ、最上及び最下のパネル)。この比較にはまた、先に述べた実施例にて説明されたキメラウイルス、すなわち、rBRSV/A2−GF(先には、rBRSV/A2と呼ばれた)、rBRSV/A2−MGF、及びrBRSV−GlF2をも含む。HEp−2細胞において、rHRSVはrBRSVに比べてより大型のプラークを生成したが、これはホスト範囲の制限と一致する(図12,最上パネル)。まずこの論議において、NS1及びNS2遺伝子が、BRSVからのままであるウイルスを考慮する。このグループでは、rBRSV/A2−G3F4、rBRSV/A2−GlF2及びrBRSV/A2−GFウイルスが、HRSVとBRSVの中間サイズのプラークを形成し、プラークサイズが、上記の順位にて減少した。これは、増殖反応速度データと完全に一致し、HRSVG及びF遺伝子をrBRSV骨格に導入することにより、HEp−2細胞におけるその増殖を改良し、これらの遺伝子の位置を修飾することによって、さらなる改良が得られるということを確認した。rBRSV/A2−MGF及びrBRSV/A2−MSHGFウイルスが、rBRSVのプラークより小型のプラークを形成した。この実施例により、これらのウイルスが回収及び操作可能であることがわかるが、それらの増殖特質の完全な特徴付けを決定するためには、さらにin vitro及びin vivoにおいて特徴付けが必要である。
【0277】
NS1及びNS2遺伝子がHRSVからであるこれらのウイルスのHEp−2細胞における増殖をまた検査した。具体的には、NSl及びNS2遺伝子のから資源以外は同一であるウイルスの対が比較された。それぞれの対にHRSVのNSl及びNS2遺伝子を有するウイルスが、それぞれ対、すなわちrBRSV対rBRSV/A2−NS1+2;rBRSV/A2−GF対rBRSV/A2−NSl+2GF;rBRSV/A2−GlF2対Hexである順序にして、これらの対が順次列挙される。各々の事例において、HRSVからのNSl及びNS2遺伝子があることにより、プラークサイズが大型化し、これによりホスト範囲制限の調整が示された。このことから、NS1及びNS2遺伝子からの資源が、HRSVワクチンの増殖特質を予期的に調整する方法としてどのように選択されるかを示している。この例では、2つの遺伝子が対として操作されたが、本明細書に記載されている知識に従って、単独で操作されることも当然可能である。
【0278】
MDBKウシ細胞におけるこれらのウイルスの特徴が、図12、最下のパネルに示される。これらの細胞におけるホスト範囲制限特質が、上記のHEp−2細胞における比較と比べて逆になっており、BRSVがHRSVに比べてより大型のプラークを形成した。rBRSV骨格にHRSVG及びF遺伝子があることにより、増殖に大きな影響はもたらされなかったが、HRSVからのNS1とNS2遺伝子の存在により、ウイルスは弱毒化された。その理由は、これらのHRSVからのインターフェロン拮抗体のウシ細胞における作用の効率が低い可能性がる。ウシの細胞及びウシのホストが、これらの候補HRSVワクチンの重要なターゲットではないため、MDBK細胞に関するこれらの知見は主として、これらのタンパク質の機能及び増殖に対する影響について、より明確に理解するためのものである。
【0279】
要約すれば、上記の例は、広範囲の望ましい増殖特質を呈する組換えHRSVワクチン候補のパネルが、どのようにして容易に作製され得るかを示している。本発明の方法にるワクチン候補の最適化を導く水準点が、選択された候補の臨床評価により提供される。以前の研究によると、rBRSV及びそのrBRSV/A2−GF誘導体は、後者のウイルスがrBRSVの改良種であるにもかかわらず、チンパンジーにおいて過剰に弱毒化された(Buchholz,et al., J.Virol.74:1187−1199,2000、引例として本明細書に組み込まれている)。このように、本発明で得られた増殖に関して優良種と交配することによって得られたさらなる改良種が、RSVワクチン組換え体の最適化を目指す実質的進歩を表わすものである。
【0280】
実施例V1
HRSV又はBRSVからのNSl及びNS2タンパク質を伴うBRSV骨格にNおよぴ/またはP遺伝子を置換することを含む付加的BRSV/HRSVキメラウイルスの構成及び回収
ヒトパラインフルエンザ3型ウイルス(HPIV3)が、霊長類においてホスト範囲制限を呈するウシの対応ウイルス(BPIV3)を持ち、従って、HPIV3/BPIV3キメラウイルスに基づく弱毒化されたHPIV3ワクチンを開発する基盤を提供している。1つの有望なキメラは、N ORFがそのBPIV3対応物と置換されるHPIV3骨格から成る。驚くべきことに、このキメラウイルスが、細胞培養にて効率的に複製し、霊長類において弱毒化表現型を呈する(Bailly,et al.、J.Virol.74:3188−95、2000、引例として本明細書に組み込まれている)。
【0281】
本実施例では、個々のBRSV遺伝子が、そのHRSV対応遺伝子と置換可能であるか否かを判断するために研究が行なわれている。具体的には、N遺伝子及びP遺伝子を個別に置換した(図13A)。これら2つの遺伝子が同時に置換可能であるか否かを判断するために、さらに研究が行なわれた。最後に、遺伝子置換がまたHRSVのNS1及びNS2遺伝子を含む骨格でも行うことが可能であるか否かを判断するために、さらに研究が行なわれた(図13B)。
【0282】
これらの置換は、BRSVのG及びF遺伝子を有するrBRSV骨格で行なわれたことに留意されたい。最適なHRSVワクチンを作成するには、本書で上述してきた指導的内容に従って、これらの遺伝子をそのHRSV対応遺伝子と置換し、自然状態での遺伝子順位の位置又は他の位置に挿入する。本発明には、そのような置換が容易に作製でき、実際にほとんどの場合において増殖特質を改良させることが可能であることが記載されている。
【0283】
BRSVのNコード配列がHRSVのそれと置換されたBRSV/HRSVキメラが、構成された。このキメラは、rBRSV/A2−Nと名称が与えられている(図13A)。この構成のために、N ORF最後の3コドン内に位置する、nt2305−2310にあるrBRSVのN遺伝子に、AatII部位が作製された。この置換は、アミノ酸レベルでは、サイレントであった。同一部位を、HRSVアンチゲノムcDNAのHRSVのN ORFに作製した。さらに、このHRSVアンチゲノムcDNAを、NS2の下流非翻訳領域のアンチゲノムnt1037−1042がKpn I部位に変更されるように、修飾した。Kpn I−Aat II HRSV断片を、N ORFのほとんどを変位させながらrBRSVのその対応ウィンドウにクローンした。BRSVとHRSVのN ORFの最終コドンが、同一のアミノ酸コード割当を有しているため、残りのBRSVのN ORFの数少ないntが、完全なHRSVのNタンパク質をコードするために影響している。
【0284】
BRSV P遺伝子がそのHRSV対応遺伝子と置換されたBRSV/HRSVキメラが、構成された。このキメラは、rBRSV/A2−Pと名称が与えられている(図13A)。これには、上記のAat II部位、さらに先に説明されたMlu I部位を用いた(図9参照)。このHRSV断片を、rBRSVのその対応ウィンドウ変位させることにより、完全なP遺伝子を変位させた。上記のように、この断片に変位された少数のN ORFntが、BRSV及びHRSVにおいて、同一のコード配分を有する。
【0285】
上記のHRSVのN及びP配列をrBRSVに変位したBRSV/HRSVキメラが構成され、rBRSV/A2−NPが作製された(図13A)。このキメラには、上記のKpnI及びMluI部位を用いた。
【0286】
同一の変位が、HRSVのNS1及びNS2遺伝子を含むrBRSV骨格(すなわち、上記の例で記載されているrBRSV/A2−NS1+2骨格)に導入された。この変位により、結果として、rBRSV/A2−NSl+2N、rBRSV/A2−NS1+2P、及びrBRSV/A2−NS1+2NPが作製された(図13B)。上記の組換えウイルスを、ぞれぞれcDNAから容易に回収した。rBRSV/A2−Pウイルスを、MDBK細胞において野生型rBRSVと同等に複製したがrBRSV/A2−Nの複製は約10倍低く、さらにrBRSV/A2−NPウイルスの複製が、これら2つのウイルスの中間であった。このように、あらゆる増殖特質が得られた。
【0287】
上記の方法に従って、これらのウイルスが、HRSV G及びF遺伝子を有するように修飾することができる。加えて、同等の遺伝子置換をrHRSV骨格に導入することができる。すなわち、HRSVのN及び/又はP遺伝子を、そのBRSV対応遺伝子と置換することができる。NSl及びNS2遺伝子の置換の状況でこれらの置換を行う能力は、最適レベルのin vitroワクチンの生成、及びワクチン接種を受ける患者における弱毒化と免疫原性を得ることに対しさらに柔軟性をもたらされる。
【0288】
上記の例に示されるように、遺伝子位置を,変位したRSVにて変位される遺伝子を選択し、その結果、RSV構造/機能に関して利用できる知識に基づいて、機能的にまた構造的に相互作用し易いようにできる。これらの遺伝子位置を変位したRSV内での変更及び他の修飾は、相互作用するタンパク質(例えば、N、Pヌクレオキャプシドタンパク質、M、SH、F及びGエンベロープタンパク質、及びM2−1、M2−2及びLポリメラーゼ組成物)はゲノムにおいて並列されるという事実により、さらに簡素化される。このように、本発明によるさらなる候補ワクチン菌株が、例えば、2又はそれ以上の並列された遺伝子を組み込むことにより得られる。このような並列遺伝子の例には、N及びPから選択された遺伝子、M、SH、F及びGエンベロープ遺伝子の2又はそれ以上、又はM2−1、M2−2及びL遺伝子の2又はそれ以上あり、これらを共に異種性の挿入又は置換の単位として、レシピエント又は背景のゲノム又はアンチゲノムに組み込むことができる。
【0289】
例えば、M及びSH遺伝子を共に、rBRSV/A2において、そのHRSV対応遺伝子と置換することができる。これにより、ウイルスのエンベロープタンパク質(G、F、SH及びM)が全てHRSVからで、内部タンパク質がBRSVからであるウイルスが作製される。この工程の後に、必要に応じて、また別のBRSV遺伝子を、そのヒト対応遺伝子(例えば、NとPの対、NSlとNS2の対、及びM2−1、M2−2とLのグループ)と置換してもよい。各々の遺伝子の対を並列させることにより、置換が簡素化される。また同時に、個々のBRSV遺伝子をHRSVの挿入し、HRSVのG及びF遺伝子抗原決定基をそのまま残すという逆のアプローチを取ることによっても、本発明の望ましいワクチンを作成することができる。例えば、ヒトRSVのN、P、M2−1及びM遺伝子の1又はそれ以上は、個別にそのウシ対応遺伝子と置換することができる。回収された組換えウイルスを、その後本発明で例示されるように、弱毒化表現型にて、細胞培養、げっ歯類、及び非ヒト霊長類において評価した。このように本発明は、あらゆる対象における治療及び予防を目的とした弱毒化及び感染保護の望ましいレベルを有するヒトウシキメラRSVワクチンウイルス侯補の同定法を提供している。
【0290】
実施例 VII
一部遺伝子を欠失したRSVワクチンウイルスのin vitroでの改良された複製
上記の説明によると、RSVのin vitroにおける複製の効率が、ゲノムのヌクレオチド長における変化の影響を受け易いということがわかっている。ヌクレオチド長の増幅に関しては、組換えRSVの増殖表現型を調整するある型の修飾に、外来遺伝子をコードする付加的な遺伝子の挿入が含むことができる。例えば、細菌性クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)、蛍光ルシフェラーゼ、マウスインターフェロンガンマ(IFNg)、マウスインターロイキン2(IL−2)、及びマウス穎粒球・マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)のコードする配列が、これまで個別にG−F遺伝子間領域に挿入されてきた。これらの挿入の各々に、in vitroでのウイルス増殖の効率を下げる効果が見られた。一事例においては、約0.76kbのCAT転写カセットを、G−F遺伝子間領域に挿入することにより、in vitroでのウイルス増殖が20分の一に下がった。リンフォカインが、マウスからにてヒトからのHEp−2細胞にて活性を有するとは予測されていなかった。また、同等のサイズのあらゆる挿入に、in vitroでのRSV増殖の効率を下げる同等の規模の効果が見られた。これらの研究で報告される抑制効果が、あらゆるコードされた外来タンパク質の発現に原因があるためはなく、配列を付加すること自体に原因がある可能性がある。
【0291】
1.75kbのルシフェラーゼカセットをこの同一の遺伝子間領域に挿入することにより、ウイルス複製に遥に強い抑制効果が得られた(50分の一を越える減少)。これは、挿入が大きいほど、強い抑制効果が得られることを示唆している。一方では、この効果はまたゲノム内の挿入位置に依る可能性もあるという根拠もあった。例えば、0.8kbの転写カセットをNSl遺伝子の非コード領域に挿入し、プロモータ隣接に配列すると、ウイルス増殖への抑制効果は非常に微弱であった(Hallak、et al.、J.Virol.74:10508−13、2000、引例として本明細書に組み込まれている)。観察された効果が、ヌクレオチド長の増加に依るのか、選択肢として別のmRNAコードユニットの付加に依るのか、選択肢としてその双方に依るのかは、依然として定かではない。
【0292】
他の例においては、組換えRSVのnt長の増幅が、単一の遺伝子間領域で行われた。現在までに分析された自然状態で発生するRSV遺伝子間領域は、1から56ntの長さである。SH遺伝子を欠損する組換えウイルスでは、M−SH遺伝子間領域が最大限で160nt増幅され、増殖への抑制効果は微弱であった。
【0293】
さらにまた別の例では、RSVゲノムが減じられ、ウイルス表現型に望ましい効果をもたらしている。優れた実施例では、NSl、NS2、SH、G及びM2−2の組みから1つまたはそれ以上の遺伝子が、単独で又はある種の組み合わせで、ウイルスの感染性を奪うことなく、欠失された。欠失により、結果としてそれぞれの欠失されたタンパク質の発現が喪失され、さらに殆どの場合において、in vitro及びin vivoでのウイルス増殖の効率が低下している。唯一の例外は、SH欠損ウイルスの増殖がin vitroで低下せず、ある細胞ラインにおいて微弱ながら向上したということである。RSV菌株A2とB1の間に作製されたキメラウイルスの構成に関するまた別の例においては、GとF遺伝子間の遺伝子間領域が52ntから5ntまで、短縮された(参照例Witehead,et al.、J.Virol.73:9773−80、1999、引例として本明細書に組み込まれている)。
【0294】
多くの先行文献が、遺伝子又は遺伝子間配列の欠失を含む組換えRSVの作製について論じている(Bermingham and Collins、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 96:11259−64、1999、Bukreyev、et al.、J.Virol. 71:8973−82,1997、Jin、et al.、Virology 273:210−8、2000、Jin,et al.、J.Virol.74:74−82、2000、Teng and Collins、J.Virol.73:466−473、1999、Teng,et al.、Journal of Virology、2000,Whitehead、et al.、J.Virol.73:3438−42、1999、各々引例として本明細書に組み込まれている)。しかし、各々の事例において、欠失がオープンリーデングフレーム又は他の重要なゲノム特徴の修飾を伴っているため、ウイルス表現型に対するヌクレオチド欠失の効果が不確かなものとなった。
【0295】
本実施例では、SH遺伝子の下流非コード領域から配列を除去することによりRSVゲノム長を減じることの効果が例示されている。この典型的な部分的な遺伝子欠失(図14に略図で示される)が、XmaI部位をG−F遺伝子間領域に含むアンチゲノムcDNAのバージョンを使って構成されたが、その変化自体がコードされたウイルスの影響を及ぼすと予測されていなかった。
【0296】
SH ORFの末端からSH遺伝子終了シグナルまで及ぶ141−bpXhoI−PacIウィンドウが、次の2のヌクレオチドから形成された合成DNAと置換された。すなわち、TcGAGTtAAtACtTgaTAAAGTAGTTAAT(配列ID番号:7)及びTAACTACTTTAtcAaGTaTTaAc(配列ID番号:8)(xhoI及びPacI制限部位の部分は太字で、SHオープンリーデングフレーム及び終止コドンのヌクレオチドは下線で、またサイレントヌクレオチド変化は小文字で、表示される)。RSV/6120と名称が与えられたコードされたウイルスには、SH ORFの最後の3コドン及び終止コドンにサイレントヌクレオチド置換があり、さらにSH下流非翻訳領域から112のヌクレオチドが欠失されるが(組換えアンチゲノム内の位置4499−4610)、遺伝子終了シグナルはそのまま残った(Bukreyev、et al.、J.Virol.70:6634−41、1996、引例として本明細書に組み込まれている)(図14)。これらの点変異及び112−nt欠失により、いかなるウイルスタンパク質のコードされたアミノ酸も修飾されず、いかなる既知のウイルスRNAシグナルも修飾されず、さらにコードされたmRNAsの数も修飾されなかった。
【0297】
SH遺伝子の末端における非コード変更が行なわれたのは、この領域が細菌での増殖段階における不安定さに影響されやすいからである。実際、これらの変更は、結果として、細菌での安定性を著しく向上させた。この特質は、アンチゲノムプラスミドの操作及び増殖に重要である。このように、RSV/6120は、コードされたタンパク質、RNAシグナル、又はコードされたmRNAs内の変更が引き起こす二次的及び三次的な効果を混同せずに、ゲノム配列を欠失する効果を調べる機会を提供している。SH ORFの最終いくつかのコドンに作製された5つの点変異が、コードウイルスの生物学的特質に影響を及ぼさないとなると予測される。これは、マーカとして組換えRSV及びヒトとウシのパラインフルエンザウイルス3型などのあらゆる遺伝子(生物学的な特質の著しい変化に関連していないもの)に導入された点変異の研究により証拠付けられている(Collins,et al.、Adv.Virus Res. 54:423−51、1999、Schmidt、et al.、J.Virol.74:8922−9、2000、Schmidt、et al.、J.Virol.75:4594−603、2001、Skladopoulos、et al.、J.Virol.72:1762−8、1998、Skladopoulos、et al.、J.Virol.73:1374−81、1999、Whitehead、et al.、J.Virol.72:4467−4471、1998、Whitehead、et al.、J.Virol.73:871−7、1999、各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【0298】
6120ウイルスを、多段階の増殖の効率について、別個の感染事例310組において、その全長の対応ウイルスであるD53と比較分析した(図15A、15B及び15C)。図に示されるように、6120ウイルスのピーク力価は、増殖において、D53ウイルスのそれに比べて、1.5から2倍の率で高かった。このように、SH遺伝子に加えられた修飾、特に112−ntヌクレオチドの欠失(ゲノム長の0.7%にあたる)が、結果として、in vitroでの増殖効率に実質的な向上をもたらした。In vityoでの増殖効率における向上が、いかなるものであっても、RSVワクチン作製には有利である。これは、RSVの特徴である比較的弱い増殖が、ワクチン開発にとって重要な問題であり、ワクチン作成上の困難となることが予測されるからである。
【0299】
本発明で記載されている特定の定義された修飾が、組換えワクチンウイルスの増殖及び他の表現型特徴を最適化するために、多様な状況に応用することができる一般的なツールとなる。本発明の知見に基づいて、RSVの15.2kbのゲノムが、部分的な遺伝子欠失又は他のヌクレオチド欠失による修飾のためのターゲット部位の多くの組み合わせ材料を提供している。一般的に、この点に関して選択される変化には、11個のウイルスORFs及びその翻訳開始部位が含まれない(参照例Kozak、Gene 234:187−208、1999、引例として本明細書に組み込まれている)。ウイルスORFsはゲノムの90%以上を占めるから、部分的欠失修飾のためのターゲット部位の一般的な選択は、残りの部分、つまり非翻訳領域(非コード領域とも呼ばれる)にて行なわれる。加えて、この点に関するヌクレオチド欠失のためのターゲット部位が、通常、シス作用性複製及び翻訳シグナルを除外する。除外される部位には、それぞれの遺伝子を囲む10−nt遺伝子開始及び12−から13−nt遺伝子終了シグナル(参照例:Collins、et al.、Fields Virology :1313−1352、1996、引例として本明細書に組み込まれている)、さらにゲノムの37末端にある1個の11−ntコアプロモータ、及びゲノムの5’末端にあるアンチゲノムプロモータの相補体がある。
【0300】
本実施例は、予想に反して、RSVのin vitroにおける増殖効率が、非翻訳配列(例えば、ウイルスORFsを囲む配列、又は遺伝子の間にある配列、又は遺伝子に続く配列、又は3’及び5遺伝子外領域にある配列)を変位させることにより、実質的に高められることができることを例示している。この実施例は、配列の欠失が小規模でも、ウイルス増殖を改良し得ることを例示している。In vivoでの増殖効率の改良は、大規模なワクチン開発及び病態的な症状生産を促進することから、これは非常に望ましい結果である。
【0301】
微生物の寄託に関する情報
以下に示す細胞及び細菌が、American Type Culture Collection、10801 University Boulevard、Manassas、Virginia 20110−2209に、ブタペスト条約に基づいて寄託されて、以下のように登録される。
【0302】
【表3】
Figure 2004515218
【0303】
理解を明確にするために、前記の本発明を、例示をもって詳細に記載してきたが、ある種の変化及び変更が、限定されない図示する方法により提示される添付の請求項の範囲内で実施できることが、当業者に対して明らかになろう。この状況において、あらゆる出版物、及び他の文献が、説明を省くため上記開示の範囲内にて引用される。これらの各文献が、あらゆる目的のためにその内容を引用として本明細書に組み込まれている。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1 G遺伝子、又はF遺伝子、又はGとF遺伝子双方の、RSVゲノム内のプロモータ隣接部位への変位を示している。略図の上部には、RSVゲノムから指定されたBlp/△SHを示し、そのSH遺伝子が、先に記載されたように欠失されており(Whltehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999、本明細書に引例として組み入れられている)、そしてBlpI制限酵素部位がプロモータ隣接NS1遺伝子の上流の非コード領域に付加されていた。M遺伝子の遺伝子終了(GE)シグナルに星印を付け、先に記載の(Whitehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999、引例として本明細書に組み入れられる)天然に生成するSHGEシグナルに同定するようにSH遺伝子の欠失中に組み込まれている単一ヌクレオチドの変化を含むことを示している。略図における下方の2の囲み部分は、ゲノムBlp/△SHの詳細な構成、及びゲノムGl/△SH,F1/△SH及びGlF2/△SHを生成するために、△SH/Blpゲノムのプロモータ隣接末端に (左側の囲み)、及びM−G−F−M2領域に(右側の囲み)作成された修飾を示している。全ての操作は、RSVアンチゲノムRNAのクローンcDNA (Collins et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:11563−11567、1995、Collins et al.、Virology 259:251−255、1999、and Whltehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999、 引例として本明細書に組み入れ) を用いて行われ、そしてスクレオリドの位置が、野生型組換えRSV(SH遺伝子を含んでいる)(Collins et.al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:11563−11567、1995、の完全なアンチゲノム配列に従ってコードが付される(SH遺伝子を含んでいる)(Collins et.al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:11563−11567、1995、Murphy et al.、United States 特許番号第5,993,824号、それぞれ引例として本明細書に組み入れられる);それぞれ文献として本明細書に挿入される)の完全なアンチゲノム配列に従って数値付けされいる。なお「上流」及び「下流」とは、それぞれ、プロモータへ隣接、及びプロモータへ遠位な方向を示していることに留意されたい(前記プロモータが、ネガティブセンス・ゲノムRNAの3’先導部であり、図1記載の左側末端部である)。
ゲノムBlp/△SH: RSVの上記SH欠失変異体 (Whitehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999、引例として本明細書に組み入れられる)のヌクレオチド92及び97にて、G及びAを(左側囲み部分の略図の上部において小文字により指示される)それぞれを、C及びC(太線の大文字)に変えることにより、NS1オープンリーデングフレーム(ORF)のATG翻訳開始コドン(斜体、太字)の前のBlpI部位(下線付き)の1個のヌクレオチドを作製している。Blp/△SHゲノムのM−G−F領域(右の囲み部分)が、SHの欠失を示している(通常SH遺伝子がM遺伝子とG遺伝子の間にある)。
ゲノムG1/△SH:このゲノムは、プロモータ隣接し、BlpI部位に挿入されたG遺伝子を含む(左の囲み部分)。このGのcDNA挿入体が、以下のように構成され、すなわち、完全なGのORF及び下流のG非コード配列及びGEシグナル(ヌクレオチド4692から5596まで)を、後に6一ヌクレオチドIG配列がこれらに続くように設計され(天然にて生成するG−FIG配列の最初の6ヌクレオチド、CATATT(配列ID番号1)を表わしている)、続いてNSl遺伝子のGSシグナルにおけり10ヌクレオチドのコピー(ボックス状に囲まれている)となるよう遺伝子操作される。このクローン化された配列が、BlpI部位にて側面に配置され、ゲノムBlp/△SHのBlpI部位にクローンされた。この操作により、GのORFを、RSVのGS及びGEシグナルの制御下で、プロモータへ隣接した位置に配置した。同一のゲノムにおいて、G遺伝子が、M遺伝子とF遺伝子間の下流の位置から欠失され(欠失点は、大きな矢印により示される)、そしてMとF遺伝子が、G−FIG配列によりのみ分離された。
ゲノムF1/△SH:このゲノムは、プロモータ隣接位置に、BlpI部位に挿入されるF遺伝子を含む。このFのcDNA挿入体は、以下のように構成される、すなわち、完全なFのORF及び下流の非コード配列及びGEシグナル(ヌクレオチド5662から7551まで)を、6一ヌクレオチドのIG配列(天然に形成するF−M2の1G配列の最初の6ヌクレオチド、CACAAT(配列ID番号第2)を表わしている)、それに続きNsl遺伝子の10ヌクレオチドのGSシグナルとなるように、遺伝子操作をする。このクローン化された配列を、BlpI部位にて側面に配列されて、ゲノムBlp/△SHのBlpI部位にクローン化された。この操作により、RSVのGS及びGEシグナルの制御下で、プロモータ隣接位置にFのORFを配置した。同一のゲノムにおいて、F遺伝子を、G遺伝子とM2遺伝子間の下流部位から欠失して(欠失点は、大きな矢印により示される)、そしてこれら2の遺伝子が、F−M2の1G配列によってのみ分離された。
ゲノムGlF2/△SH:このゲノムが、BlpI部位に1本鎖cDNAとして挿入される第1及び第2のプロモータ隣接位置にそれぞれG及びF遺伝子を含んでいる。このG−FのcDNAの挿入には、完全なGのORF、その下流の非コード及びGEシグナル、G−FIG配列、完全なF遺伝子、F−M2の1G配列の6ヌクレオチド(CACAAT)(配列ID番号第2号)、及びNSlのGSシグナル(上流から下流へ向かう順位で)を含むように構成される。このcDNAは、BlpI部位の側面に配列されて、ゲノムBlp/ΔSHのBlpI部位にクローン化された。この操作により、プロモータへ対してそれぞれ位置1及び2へ、G及びF遺伝子を配置した。同一ゲノムにおいて、G及びF遺伝子を、M遺伝子とM2遺伝子問の下流の位置から欠失され(欠失点は、大きな矢印により示される)、そしてM及びM2遺伝子が、F−M2の1G配列によってのみ分離された。
【図2】
図2は、トランスフェクト中の感染性組換えイウルスの生成、及びin vitroにおける初期継代を示している。HEp−2細胞を、記載のような(Mulphy et al.、United States Patent 5,993、824)、指示される個々のアンチゲノムプラスミド及びN、P、L及びM2−1のサポートプラスミドによりトランスフェクトした。培地の上澄物を3日後に採取して、3日から7日の間隔にて採取される培地の上澄物により、HEp−2細胞において連続した非希釈継代にかけた。採取毎に試料を取り、瞬時冷凍しその後プラークアッセイ法により並行して分析した。これらのウイルスとしては、それぞれのcDNAsと同じく明示した、すなわちBlp/△SH及びG1/△SH等が提供された。データは、Blp/△SH、G1/△SH、F1/△SH及びGlF2/△SHとして示される。トランスフェクトは、32℃であり、その後の継代培養を37℃であった。
【図3A】
図3Aは、0.1の感染の入力多重度(MOI)で感染後の、組換えwtRSV(SH遺伝子を含む)、及び△SH(BlpI部位を含まない)、Blp/△SH、Gl/△SH及びGlF2/△SH変異ウイルスのin vitroにおける複製を示す。ベロ細胞(上方パネル)又はHEp−2細胞(最下パネル)の複製培養体を、感染させそして37℃にてインキュベートした。指示時刻にて、二重化した単一層を各ウイルスとして採集し、そして培地の上澄物を瞬間冷凍した。その後これらを、プラークアッセイ法により並行して分析した。
【図3B】
図3Bは、3.0のインプット感染多重度(MOI)にて、Hep−2(最上)及びベロ細胞(最下)細胞単一層の感染後の、Blp/SH、Gl/SH、Fl/SH及びGlF2/SHウイルスの単一工程の増殖を示している。複製細胞の単一層を感染し、37℃にてインキュベートして、そして指示された時刻にて、二重化モノレイヤーを採集し、そして培地の上澄物を瞬間冷凍した。
【図4】
図4は、ベロ細胞のBlp/△SH、G1/△SH及びGlF2/△SHウイルスによりGタンパク質発現のウェスタンブロット分析法を示す。図3Aの上面パネルにおける各時点からの細胞を採集し、そして総タンパク質をゲル電気泳動法及びウェスタンブロット分析法により分析した。ブロットが、Gタンパク質のペプチドに特異的なウサギ抗血清により、インキュベートすることにより作成した。次に結合した抗体を、化学的蛍光により可視化した。Gタンパク質を、二つの形状、すなわち90kDaの成熟形状及び50kDaの不完全グリコシル化した形状として変位する。
【図5】
図5は、G及びF遺伝子が部位1及び2に変位される弱毒化されたRSVsの構造を示す。パネルA: SH及びNS2遺伝子が、記載のように (Teng and Collins、J.Virol.73:466−473、1999,Whitehead et al.、J.Virol.73:3438−3442、1999、例として本明細書に組み込まれている) 欠失され、そしてG及びF遺伝子を、図1の上記のように、位置1及び2にそれぞれ変位した組換えRSVのGlF2 /△NS2△SHの構造。パネルB:SH、NS1及びNS2遺伝子が欠失され、そしてG及びF遺伝子が、位置1及び2にそれぞれ変位した組換えRSVのGlF2/△NS1△NS2△SHの構造。
【図6】
図6は、BRSVG及びF遺伝子が欠失され、HRSVのG及びF遺伝子がプロモータ隣接に配置されたキメラrBRSV/HRSVゲノムの構成を詳細に示す。BRSV遺伝子を暗色にて、HRSV遺伝子を明色にて示している。ヌクレオチド配列の位置数は、完全なrBRSVアンチゲノムに対応しており(Buchholz et al.、J.Virol.73:251−259、1999;Buchholz et al.、J.Virol.74:1187−1199、2000;GenBank ccession number AF092942 or completer HRSV antigenome in Collins et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:11563−11567、1995;各引例として本明細書に組み込まれている)、HRSVを指している配列位置数には、下線が引かれている。図6のパネルAは、rBRSVの構成には、前の操作にて付加されたMotI,SalI及びXhoI部位を含むrBRSV構成の詳細である(Buchholz et al. J.Virol.73:251−259、1999、Buchholz et al.、J.Virol.74:1187−1199,2000)。図6のパネルBは、rBRSV/A2−GlF2を生成するためにrBRSVに対する修飾を示している。BRSVのG及びF遺伝子が、SalI及びXhoIによる消化により欠失され、そして得られた適合可能な付着末端を再結合する。G及びF遺伝子を含むヌクレオチド4692から7557までのHRSVのゲノムの領域を、cDNAの各末端に組み込まれているように、所望の変化を含むプライマーを用いてPCRによって増幅した。増幅されたPCR産物には、以下を(上流から下流の順位にて)、すなわちNotI部位、BlpI部位、完全なHRSVのG ORF、その下流の非コード及びGEシグナル、HRSVのG−FIG配列、完全なHRSVのF遺伝子、HRSVのF−M21G配列からの6ヌクレオチド(CACAAT)、NSlのGSシグナル、BlpI部位、及びNotI部位が含まれた。このcDNAを、rBRSVの位置67にて、固有のNotl部位にクロー化された。図6のパネルCは、rBRSV/A2−GlF2のゲノムRNAの構造を示している。
【図7】
図7は、HEp−2ヒト(左側パネル)及びMDBKウシ(右側パネル)細胞のrBRSV、rHRSV(rA2)、rBRSV/A2、及びrBRSV/A2−GlF2の多段サイクルによる増殖を表わしている。複製細胞の単一層を、0.1の感染多重度(MOI)により示されるウイルスを用いて感染させ、37℃にてインキュベートし、そして培地の滴量を指示時間にて採取し、瞬時冷凍して一70℃にて保存し、その後に二重に滴定した。各々の値は、二つのウェルにおける平均力価の値である。
【図8】
図8は、rBRSV/A2−GlF2、rBRSV/A2、又はrA2により感染されたHEp−2細胞の間接的免疫蛍光法を示している。細胞を、0.1のMOIにて感染し、37℃にて96時間インキュベートし、アセトンにより固定し、HRSVのGタンパク質に対して特異的なモノクーロナル抗体021/1G、又はHRSVのFタンパク質に特異的なモノクーロナル抗体44Fにより透過及び反応した。抗体の結合を、マウスIgGに特異的なタグ付き抗体による反応によって可視化した。
【図9】
図9は、HRSVのM、G及びF遺伝子を含むキメラrBRSV/HRSV構成を詳細に示す。BRSV遺伝子を暗色にて、HRSV遺伝子を明色にて示す。HRSV遺伝子を指す配列の位置数に、下線が引いてある。図9のパネルAは、ユニークMZμ1部位を、PとM遺伝子間の遺伝子間領域(P−MIG)内にて、位置3204にて固有のMluI部位を含むためのrBRSV/A2の修飾を示している。IGの配列が、元のヌクレオチドに当てられた位置を指示するため、小文字にて示される。下線付きの文字は、5ヌクレオチド置換により生成されるMluI部位を表わしている。ヌクレオチド配列の位置数は、完全なrBRSVアンチゲノムに対応しており(Buchholz et al.、J.Virol.73:251−259、1999;Buchholz et al.、J.Virol.74:1187−1199、2000;GenBank accession number AF092942 or complete rHRSV antigenome in Collins et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:l1563−l1567、1995); HRSV配列を表わす配列位置数には、下線が引かれている。図9のパネルBは、rBRSV/A2−MGFを生成するためのrBRSV/A2の修飾を示している。BRSVのM及びSH遺伝子を含むMluI−SalI断片が切除され、そしてHRSVのM遺伝子を含むMluI−SalI断片により置換された。HRSVのM遺伝子を含むMluI−SalI断片が、ボックス状囲み内に示される。さらに、BRSVのP遺伝子末端配列を含むMluI部位のすぐ上流の配列、及びM及びG遺伝子間の遺伝子間配列(M−GIG)、HRSVのG遺伝子開始シグナル、及びGのORFを開始するATG(太字、斜体字)を含むSalI部位のすぐ下流の配列を示している。図9のパネルCは、rBRSV/A2−MGFのゲノムの構造を示している。
【図10】
図10は、特異的なBRSV遺伝子(暗色の長方形)を、そのHRSV相当体(明色の長方形)と置換した、組換えBRSV(rBRSV、最上)及び5 BRSV/HRSVキメラウイルスのゲノムの構造を示している。加えて、最下パネルにおいて、2のウイルスのG及びF遺伝子を、その通常の位置から、3と4又は1と2に変位する。rBRSVの概要図では、幾つかの制限部位が指示される。種々の構造に用いられる制限部位が示される、すなわち、Kpnl部位が自然に形成され、他の部位では必要に応じて導入された(Buchholz,et al.、J.Virol.73:251−9、1999;Buchholz、et al.、J.Virol.74:1187−1199、2000,各々引例として本明細書に組み込まれている)。
【図11】
図11は、rHRSV(rA2)及びrBRSVの親ウイルス及び前に記載されたキメラウイルスrBRSV/A2−GF(以前はrBRSV/A2と呼ばれていた;Buchholz,2000,supra)及びrBRSV/A2−GlF2と比較して、BRSV/HRSVキメラウイルスrBRSV/A2−G3F4(最上パネル)及びHex(最下パネル)の多サイクルによる増殖を表している。ベロ細胞の培養による単一層を、0.1のインプット感染多重度において感染させ、37℃にてインキュベートした。培地上部にある試料を指示時刻にて採取し、ウイルスの力価が限界希釈法により決定した。ウェル当り連続10倍のウイルス希釈液0.lmlに、104BHK−21細胞をO.1ml容量に加えた。48時間後、細胞を80%のアセトンにて固定し、BRSVのMタンパク質に対して特異的があり、HRSVのMタンパク質と交差反応性の抗体を用いる間接免疫蛍光法により分析され、感染された細胞の病巣を計数した(see,Buchholz et al.、J.Virol.73:251−9、1999、を参照(引例として本明細書に組み込まれている))。
【図12】
図12は、ヒトHEp−2細胞(最上パネル)対ウシMDBK細胞(最下)にて、指示ウイルスにより形成されるプラーク又は病巣のサイズを比較して、HRSV(HEp−2細胞)又はBRSV(MDBK細胞)と比較される百分率として表わしている。
【図13】
図13A及び図13Bは、N及び/又はP遺伝子が、それらのHRSV相当体にて置換される組換えBRSVのゲノムの構造を示している。図13Aは、これらの置換がrBRSV骨格で行なわれたキメラを示しており、図13Bは、その骨格がrBRSV/A2−NSl+2ウイルスであるキメラを示している。
【図14】
図14は、ネガティブセンスRNAとして、3’から5’側に描かれたSH遺伝子における欠失を含む組換えrRSV/6120ウイルスのゲノムRNAの概要図であり、コードされた各mRNAが長方形にて示される、そしてmRNAの非コードする遺伝子外及び遺伝子間領域が水平な線として示される。親RSVアンチゲノムcDNAは、上記のように(Collins,et al.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:11563−11567、1995),G−F遺伝子間領域のXmaI部位にさらなる修飾を有するている(Bukreyev,et al.、J.Virol.70:6634−6641、1996、引例として本明細書に組み込まれている)。このcDNAを、(i)翻訳停止コドンを含むSHのORF最後4つのコドン内に、5つの翻訳としてサイレントなヌクレオチド置換基を含み、そして(ii)SH遺伝子(囲み)の下流の非翻訳領域から完全なアンチゲノム配列の112ヌクレオチド(位置4499から4610まで)を欠失するために、修飾した。この構成において用いられるXhoI及びPacI部位は、斜字で示され、ラベルが付けられ、SH遺伝子−終了シグナルに下線か引かれて、SHのコドンが、トリプレットとして示され、ヌクレオチド置換は小文字で示され、欠失される配列を、配列を示すボックスにより表される。
【図15】
図15A−15Bは、組換えrRSV親D53のその全長と比較した、SH遺伝子の欠失を含めrRSV/6120の増殖反応速度を示している。HEp−2細胞の3組の単一層培養物(Fig.15A,Fig.15B及びFig15C)をの感染は、指定のウイルスを用いて0.O05のインプット感染多重度にて、指示ウイルスにより感染させた。吸着期間の後、細胞を37℃にてインキュベートした。12時間の間隔にて、その培地を完全に採集して、滴量を後の滴定のために瞬時冷凍した。前記細胞を3回洗浄し、そして新鮮な培地を加えて、続けてインキュベートした。実験の最後に、試料をプラークアッセイ法により分析し、ウイルスの力価が決定した。

Claims (207)

  1. 主要な ヌクレオキャプシド(N)タンパク質、ヌクレオキャプシドリン酸タンパク質(P)、大型ポリメラーゼタンパク質(L),RNAポリメラーゼ伸長因子、及び一部又は完全な組換えRSVゲノムまたはアンチゲノムを含んで成り、前記一部又は完全な組換えRSVゲノムまたはアンチゲノムが、野生型RSVゲノム又はアンチゲノム内の前記RSV遺伝子又はゲノム分節の位置に対してプロモータへ有意的に隣接するか、又はプロモータへ遠位の位置に、位置的に変位される前記組換え型ゲノム又はアンチゲノム内に、1又は複数の変位されたRSV遺伝子又はゲノム分節を有する、単離された感染性呼吸器合胞体ウイルス(RSV)。
  2. 前記一部又は完全な組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内の1又は複数の置換ポリヌクレオチドの欠失又は挿入により、前記1又は複数の変位された遺伝子又はゲノム分節を、プロモータへ有意的に隣接する位置、又はプロモータへ遠位の位置に変位される請求項1記載の単離された感染性組換えRSV。
  3. 前記置換ポリヌクレオチドが、ゲノム又はアンチゲノムの非コード領域(NCR)に挿入されるか、又は別々の遺伝子単位(GU)として存在する150ヌクレオチド(nts)と4000ヌクレオチド間の長さの1又は複数のポリヌクレオチド挿入部を含んで成り、前記ポリヌクレオチド挿入部が、完全なオープンリーデングフレーム(ORF)を欠損し、そして前記組換え型RSVにおける弱毒化表現型を特定する請求項2記載の単離された感染性組換えRSV。
  4. 前記ポリヌクレオチド挿入部が、1又は複数のRSV遺伝子又はゲノム分節を含んで成る請求項3記載の単離された感染性組換えRSV。
  5. 前記置換ポリヌクレオチドが、RSVのNS1、NS2、N、P、M、M2(ORF1)、M2(ORF2)、L、F及びG遺伝子及びゲノム分節から選択される1又は複数のRSV遺伝子又はゲノム分節、及び前記RSVゲノムの先導部、尾部及び遺伝子間領域、及びその分節を含んで成る請求項2記載の単離された感染性組換えRSV。
  6. 前記置換ポリヌクレオチドが、RSVのNS1、NS2、N、P、M、SH、M2(ORF1)、M2(ORF2)、L、F及びG遺伝子又はゲノム分節から選択される1又は複数のウシRSV(BRSV)又はヒトRSV(HRSV)遺伝子又はゲノム分節、及び前記RSVゲノム及びその分節の先導部、尾部及び遺伝子間領域を含んで成る請求項2記載の単離された感染性組換えRSV。
  7. 野生型RSVゲノム又はアンチゲノム内の前記RSV遺伝子又はゲノム分節の位置に対してプロモータへ有意的に隣接する位置に、前記組換えゲノム又はアンチゲノム内の前記1又は複数の変位されたRSV遺伝子又はゲノム分節を位置的に変位させる組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために、前記置換ポリヌクレオチドを欠失させる請求項6記載の単離された感染性組換えRSV。
  8. 組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失された前記置換ポリヌクレオチドが、1又は複数のRSVのNS1、NS2、SH、M2(ORF2)、又はG遺伝子又はそのゲノム分節を含んで成る請求項7記載の単離された感染性組換えRSV。
  9. RSVのNS1遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項8記載の単離された感染性組換えRSV。
  10. RSVのNS2遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項8記載の単離された感染性組換えRSV。
  11. RSVのSH遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項8記載の単離された感染性組換えRSV。
  12. RSVのM2(ORF2)を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項8記載の単離された感染性組換えRSV。
  13. RSVのG遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項8記載の単離された感染性組換えRSV。
  14. RSVのF及びG遺伝子の両方が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項8記載の単離された感染性組換えRSV。
  15. RSVのNS1及びNS2遺伝子の両方が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項8記載の単離された感染性組換えRSV。
  16. RSVのSH及びNS2遺伝子の両方が組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項8記載の単離された感染性組換えRSV。
  17. RSVのSH,NS1及びNS2遺伝子が全て組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項8記載の単離された感染性組換えRSV。
  18. RSVオープンリーデングフレームの開始又は終了点、又はRSVゲノムの3’先導部、又は5’尾部において、前記置換ポリヌクレオチドが、非翻訳配列内の1又は複数の欠失を含んで成る請求項7記載の単離された感染性組換えRSV。
  19. 前記置換ポリヌクレオチドが、1部遺伝子の欠失を含んで成る請求項18記載の単離された感染性組換えRSV。
  20. 前記遺伝子の1部欠失が、SH遺伝子の1部欠失である請求項19記載の単離された感染性組換えRSV。
  21. 前記SH遺伝子の1部欠失が、SH下流の非翻訳領域内の欠失を含んで成る請求項20記載の単離された感染性組換えRSV。
  22. 組換えRSVアンチゲノムの位置4499−4610における112ヌクレオチドの欠失を有するRSV6120である請求項21記載の単離された感染性組換えRSV。
  23. 前記置換ポリヌクレオチドが、RSV遺伝子下流の非翻訳配列の1又は複数の領域から選択される請求項7記載の単離された感染性組換えRSV。
  24. 前記下流の非翻訳配列が、NS1(位置519−563)より、NS2(位置1003−1086)、P(位置3073−3230)、M(位置4033−4197)、F(位置7387−7539)及び/又はM2(位置8433−8490)遺伝子である請求項23記載の単離された感染性組換えRSV。
  25. 前記置換ポリヌクレオチドが、RSV遺伝子上流の非翻訳配列の1又は複数の領域から選択される請求項7記載の単離された感染性組換えRSV。
  26. 前記1又は複数の上流の非翻訳配列が、NS1(位置55−96)、NS2(位置606−624)、及び/又はSH(位置4231−4300)である請求項25記載の単離された感染性組換えRSV。
  27. 前記置換ポリヌクレオチドが、RSVのG遺伝子の4683から4685のヌクレオチドの欠失を含んで成る請求項7記載の単離された感染性組換えRSV。
  28. 前記置換ポリヌクレオチドが、1又は複数のRSV遺伝子間配列から選択される請求項7記載の単離された感染性組換えRSV。
  29. 前記置換ポリヌクレオチドが、RSVの5’尾部領域内のヌクレオチドから選択される請求項7記載の単離された感染性組換えRSV。
  30. L遺伝子のすぐ後に続く5’尾部領域の部分では、完全な5’ゲノム末端を残して、75ヌクレオチド、100ヌクレオチド、125ヌクレオチド又はそれ以上のサイズを減少させる請求項29記載の単離された感染性組換えRSV。
  31. 前記置換ポリヌクレオチドが、RSVの3’の先導部領域内のポリヌクレオチドから選択される請求項7記載の単離された感染性組換えRSV。
  32. 3’先導部から最初の11ヌクレオチド内に配置されたウイルスプロモータの中核部分を除く3’尾部領域の1部分が、欠失される請求項31記載の単離された感染性組換えRSV。
  33. RSVのNS1,NS2<SH,F及び/又はM2遺伝子を1又は任意の組み合わせから1部又は完全な欠失が、ゲノム長1−806間のヌクレオチドにおいて調節可能な減少を得ることのできる請求項7記載の単離された感染性組換えRSV。
  34. 1又は任意に組み合わせたRSV 遺伝子間領域を1部又は完全に欠失した遺伝子が、ゲノム長1−198間のヌクレオチドにおいて、調節可能な減少を得ることのできる請求項7記載の単離された感染性組換えRSV。
  35. 1又は任意に組み合わせたRSV 遺伝子間領域の1部又は完全に欠失した遺伝子が、ゲノム長1−198間のヌクレオチドにおいて、調節可能な減少を得ることのできる請求項7記載の単離された感染性組換えRSV。
  36. 前記置換ポリヌクレオチドが、野生型RSVゲノム又はアンチゲノム内の前記RSV遺伝子又はゲノム分節の位置に対してプロモータへ有意的に隣接する位置に、又はプロモータへ遠位な位置に、前記組換えゲノム又はアンチゲノム内の前記1又は複数の変位されたRSV遺伝子又はゲノム分節を位置的に変位させる組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、付加、置換、又は再配列される請求項6記載の単離された感染性組換えRSV。
  37. 組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて付加、置換、又は再配列された前記置換ポリヌクレオチドが、1つ又は複数のRSVのNS1、NS2、SH、M2(ORF2)、F、及び/又はG遺伝子又はそのゲノム分節を含んで成る請求項36記載の単離された感染性組換えRSV。
  38. 前記置換ポリヌクレオチドが、1又は複数のRSV糖タンパク質又は免疫原ドメイン又はそのエピトープをコードする1又は複数のRSV遺伝子又はゲノム分節を含んで成る請求項36記載の単離された感染性組換えRSV。
  39. 前記置換ポリヌクレオチドが、RSVのF、G及び/又はSH糖タンパク質、又は免疫遺伝子ドメイン又はそのエピトープをコードする遺伝子又はゲノム分節から選択される請求項38記載の単離された感染性組換えRSV。
  40. RSVのF、G及びSHの1又は複数のRSV糖タンパク質遺伝子又はゲノム分節が、前記1又は複数のRSV糖タンパク質遺伝子の野生型遺伝子順位の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する位置に、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内に付加、置換、又は再配列される請求項1記載の単離された感染性組換えRSV。
  41. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、Gの野生型遺伝子配列の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子順位の位置に、前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される請求項40記載の単離された感染性組換えRSV。
  42. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gを、RSVゲノム又はアンチゲノム内遺伝子順位の位置1に変位する請求項41記載の単離された感染性組換えRSV。
  43. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、Fの野生型遺伝子順位の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子順位の位置に、前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される請求項40記載の単離された感染性組換えRSV。
  44. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Fを、前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内遺伝子順位の位置1に変位する請求項43記載の単離された感染性組換えRSV。
  45. 前記RSV糖タンパク質遺伝子G及びFが、G及びFの野生型遺伝子順位の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子順位の位置に、前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される請求項40記載の単離された感染性組換えRSV。
  46. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gを、前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内遺伝子順位の位置1に,そして前記RSV糖タンパク質遺伝子Fを、その遺伝子順位の位置2に変位する請求項45記載の単離された感染性組換えRSV。
  47. 組換えRSVゲノム又はアンチゲノムにおいて、1又は複数のRSVのNS1,NS2,SH,M2(ORF2)又はG遺伝子又はそのゲノム分節が、欠失される請求項40記載の単離された感染性組換えRSV。
  48. RSVのNS1遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項40記載の単離された感染性組換えRSV。
  49. RSVのNS2遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項40記載の単離された感染性組換えRSV。
  50. RSVのSH遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項40記載の単離された感染性組換えRSV。
  51. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、Gの野生型遺伝子順位の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子順位の位置に前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内に,再配列される請求項50記載の単離された感染性組換えRSV。
  52. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内に,遺伝子順位の位置1に変位される請求項51記載の単離された感染性組換えRSV。
  53. G1/ΔSHである請求項52記載の単離された感染性組換えRSV。
  54. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、Fの野生型遺伝子順位の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子順位の位置に対して、前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される請求項50記載の単離された感染性組換えRSV。
  55. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて遺伝子順位の位置1に変位される請求項54記載の単離された感染性組換えRSV。
  56. F1/ΔSHである請求項55記載の単離された感染性組換えRSV。
  57. 前記RSV糖タンパク質遺伝子G及びFの両方が、G及びFの野生型遺伝子順位の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子順位の位置に前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて、再配列される請求項50記載の単離された感染性組換えRSV。
  58. 前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて、前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、遺伝子順位の位置1に、且つ前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、遺伝子順位の位置2に変位される請求項57記載の単離された感染性組換えRSV。
  59. G1F2/ΔSHである請求項58記載の単離された感染性組換えRSV。
  60. 前記RSVのSH及びNS2遺伝子の両方が、前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される、請求項40記載の単離された感染性組換えRSV。
  61. 前記RSV糖タンパク質遺伝子G及びFの両方が、G及びFの野生型遺伝子順位の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子順位の位置に前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて、再配列される請求項60記載の単離された感染性組換えRSV。
  62. 前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて、前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、遺伝子順位の位置1に、且つ前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、遺伝子順位の位置2に変位される請求項61記載の単離された感染性組換えRSV。
  63. G1F2/ΔNS2ΔSHである請求項62記載の単離された感染性組換えRSV。
  64. RSVのSH,SH,NS1及びNS2遺伝子が、前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために全て欠失される、請求項40記載の単離された感染性組換えRSV。
  65. 前記RSV糖タンパク質遺伝子G及びFの両方が、G及びFの野生型遺伝子順位の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子順位の位置に前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて、再配列される請求項64記載の単離された感染性組換えRSV。
  66. 前記組換え型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて、前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、遺伝子順位の位置1に、そして前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、遺伝子順位の位置2に変位される請求項65記載の単離された感染性組換えRSV。
  67. G1F2/ΔNS2ΔNS2ΔSHである請求項66記載の単離された感染性組換えRSV。
  68. ヒト−子牛キメラRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために、1又は複数の不均一遺伝子又は相違するRSVからのゲノム分節により結合された一部又は完全なヒトRSV(HRSV)、又は牛RSV(BRSV)を背景とするゲノム又はアンチゲノムを含んで成る請求項1記載の単離された感染性組換えRSV。
  69. 一部又は完全なHRSV、又はBRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノム内の同等の遺伝子又はゲノム分節に野生型遺伝子順位の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する位置か、又はプロモータへ遠位の位置に、不均一遺伝子又はゲノム分節が付加されるか、又は置換される請求項68記載の単離された感染性組換えRSV。
  70. 一部ウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノムにおいて、野生型遺伝子の7と8の位置にそれぞれ欠失される同等のG及びF糖タンパク質遺伝子に置き換えるために、ヒトRSV糖タンパク質遺伝子GとFの両方が、遺伝子順位の位置1と2にそれぞれ置換される請求項69記載の単離された感染性組換えRSV。
  71. rBRSV/A2−G1F2である請求項70記載の単離された感染性組換えRSV。
  72. NS1,NS2,F,G,SH及びMから選択される1又は複数のヒトRSVの非構造的、及び/又はエンベロープ関連遺伝子が、一部又は完全なウシRSV背景のゲノム又はアンチゲノム内に付加、又は置換される請求項69記載の単離された感染性組換えRSV。
  73. F,G,SH及びMから選択される1又は複数のヒトRSVエンベロープ関連遺伝子が、F,G,SH及びMから選択される1又は複数のヒトRSVエンベロープ関連遺伝子が欠失される一部ウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノム内にて、付加、又は置換される請求項69記載の単離された感染性組換えRSV。
  74. ヒトRSVエンベロープ関連遺伝子F,G及びMが、エンベロープ関連遺伝子F,G及びMの全てが欠失される、1部ウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノム内に、付加される請求項73記載の単離された感染性組換えRSV。
  75. rBRSV/A2−MGFである請求項74記載の単離された感染性組換えRSV。
  76. ヒトRSV糖タンパク質遺伝子GとFの両方が、一部ウシRSVを背景としたゲノム又はアンチゲノムにおいて、それぞれ野生型の位置7と8にて欠失される同等のG及びF糖タンパク質遺伝子を置き換えるために、遺伝子順位の位置3と4にそれぞれ置換される請求項69記載の単離された感染性組換えRSV。
  77. rBRSV/A2−G3F4である請求項76記載の単離された感染性組換えRSV。
  78. ヒトRSV糖タンパク質遺伝子GとFの両方が、野生型の位置7と8にてそれぞれ欠失された同等のG及びF糖タンパク質遺伝子を置き換えるために、遺伝子順位の位置1と2にてそれぞれ置換され、そして前記RSV遺伝子NS1及びNS2が、一部ウシRSVを背景としたゲノム又はアンチゲノムおいて、これらウシの同等の遺伝子として、置換される請求項69記載の単離された感染性組換えRSV。
  79. rBRSV/A2−G1F2NS3NS4である請求項78記載の単離された感染性組換えRSV。
  80. RSVのM2(ORF1)を、組換えウイルスの転写を上限調節するために、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内においてプロモータへ有意的に隣接する位置に変位する請求項1記載の単離された感染性組換えRSV。
  81. 組み込みゲノム又はアンチゲノムが、1パネルの変異ヒトRSV菌株内に存在する変異体の弱毒化する少なくとも1つ及び全部の補体を組み込み、前記パネルが、cpts RSV 248(ATCC VR2450),cpts RSV 248/404(ATCC VR2454),cpts RSV 248/955(ATCC VR2453),cpts RSV 530(ATCC VR2452),cpts RSV 530/1009(ATCC VR2451),cpts RSV 530/1030(ATCC VR2455),RSV B−1 cp52/2B5(ATCC VR2542),及びRSV B−1 cp−23(ATCC VR2579)を含んで成る請求項1記載の単離された感染性組換えRSV。
  82. 前記組換えゲノム又はアンチゲノムが、異なる変異体RSV菌株から採用された弱毒変異体を組み込む請求項81記載の単離された感染性組換えRSV。
  83. 前記組換えゲノム又はアンチゲノムが、RSVのN遺伝子のVal267、RSVのF遺伝子のGlu218及び/又はThr523、RSV ポリメラーゼ遺伝子LのAsn43、Cys319、Phe521、Gln831、Met1169、Tyr1321及び/又はHis1690にてアミノ酸の置換、び遺伝子M2遺伝子の開始配列におけるヌクレオチド置換を特定する弱毒化変異体の少なくとも1つ、又は最大限として十分な補体を組み込む請求項1記載の単離された感染性組換えRSV。
  84. 組換えゲノム又はアンチゲノムが、少なくとも2の弱毒化変異体を組み込む請求項83記載の単離された感染性組換えRSV。
  85. 組換えゲノム又はアンチゲノムが、変異体に特異性のあるコドンにおける複数のヌクレオチドの変化によって安定化する少なくとも1つの弱毒化変異体を含んで成る請求項83記載の単離された感染性組換えRSV。
  86. さらに組換えゲノム又はアンチゲノムが、弱毒性、温度感受性、低温適応性、プラークサイズ、宿主の範囲制限(host−rang restriction)を特徴とする増殖の変化、又は免疫原性の変化から選択される表現型の変化を特定するヌクレオチド修飾を含んで成る請求項1記載の単離された感染性組換えRSV。
  87. ヌクレオチドの修飾が、組換えウイルスのSH、NS1、NS2、M2ORF2、又はG遺伝子を変化させる請求項86記載の単離された感染性組換えRSV。
  88. 遺伝子のオープンリーデングフレームにおける1又は複数のコドンを導入することによって、組換えウイルスのSH、NS1、NS2、M2のORF2、又はG遺伝子が、全体的、又は1部が欠失された、又は前記遺伝子の発現が除去される請求項87記載の単離された感染性組換えRSV。
  89. 前記遺伝子修飾が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の選択された遺伝子のシス作用調節配列におけるヌクレオチドの欠失、挿入、置換、追加、又は再配列を含んで成る請求項86記載の単離された感染性組換えRSV。
  90. NS1又はNS2遺伝子の遺伝子末端(GE)シグナルが修飾される請求項89記載の単離された感染性組換えRSV。
  91. ヌクレオチドの修飾は、RSVゲノム又はアンチゲノム内の翻訳開始部位の挿入、欠失、又は再配列を含んで成る請求項89記載の単離された感染性組換えRSV。
  92. RSV G糖タンパク質の選択された形状の転写開始部位が除去される請求項91記載の単離された感染性組換えRSV。
  93. 哺乳動物の宿主内の前記病原体に対する保護としての免疫応答を惹起することのできる、サイトカイン、T−ヘルパーエピトープ、制限酵素部位マーカ、又は微生物病原体のタンパク質から選択される非RSV分子をコードするために、組換えゲノム又はアンチゲノムが修飾される請求項1記載の単離された感染性組換えRSV。
  94. パラインフルエンザウイルス(PIV)から1又は複数の遺伝子、及び/又はゲノム分節を組み込む請求項93記載の単離された感染性組換えRSV。
  95. 前記組換えゲノム又はアンチゲノムが、HN又はF糖タンパク質、又はPIV1,PIV2又はPIV3のHN又はFのエクトドメイン又は免疫原エピトープをコードする請求項94記載の単離された感染性組換えRSV。
  96. ウイルスである請求項1記載の単離された感染性組換えRSV。
  97. サブウイルス粒子である請求項1記載の単離された感染性組換えRSV。
  98. 前記置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内に追加されるか、又はその非コード領域から欠失される請求項2記載の単離された感染性組換えRSV。
  99. 組換えゲノム又はアンチゲノムが、ヒトRSVのサブクループAとサブグループBの一方又は両方から抗原決定基を組み込む請求項1記載の単離された感染性組換えRSV。
  100. 生理学的に受け入れ可能な担体により結合された請求項1記載の組換えRSVの免疫学的に十分な量を個体に投与することを含めてRSVに対する保護を誘発するための個体の免疫系を刺激するための方法。
  101. 前記組換えRSVが、10から10PFUの用量にて投与される請求項100記載の方法。
  102. 前記組換えRSVが、気道上部に投与される請求項100記載の方法。
  103. 前記組換えRSVが、噴霧(spray)、小滴、エアロゾルにより投与される請求項100記載の方法。
  104. 前記組換えRSVが、RSVに対する抗体として血清陰性の個体に、あるいはRSVに対する胎盤通過に必要な母性への抗体を所有するために投与される請求項100記載の方法。
  105. 前記組換えRSVが、ヒトRSV AかRSV Bのいずれかに免疫応答を誘発する請求項100記載の方法。
  106. 前記組換えRSVが、ヒトRSV AとRSV Bの両方に免疫応答を誘発する請求項100記載の方法。
  107. 前記組換えRSVが、ヒトRSV AかRSV Bのいずれかに免疫応答を誘発し、そしてヒトRSV AかあるいはRSV Bに免疫応答を誘発できる第2の弱毒化RSVの免疫学的に十分な量により、併用投与されることにより、免疫応答が、ヒトRSV AとRSV Bの両方に対して誘発される請求項100記載の方法。
  108. 前記組換えRSV及び第2の弱毒化RSVが、混合して同時に投与される請求項107記載の方法。
  109. 生理的に受け入れ可能な担体において、請求項1の組換えRSVの免疫学的に十分な量を含むRSVに対する免疫応答を誘発する免疫原組成物。
  110. 10から10PFUの容量にて形成される請求項109記載の方法。
  111. 前記組換えRSVが、噴霧(spray)、小滴、エアロゾルにより気道上部に投与するために処方される請求項109記載の免疫原組成物。
  112. 前記組換えRSVが、ヒトRSV AかRSV Bのいずれかに、又はヒトRSV AとRSV Bの両方に対して免疫応答を誘発する請求項109記載の免疫原組成物。
  113. 前記組換えゲノム又はアンチゲノムが、1又は複数の異種病原体の1又は複数の抗原決定基をコードする1又は複数の異種遺伝子又はゲノム分節により結合した1部又は完全なRSVベクターゲノム又はアンチゲノムを含んで成る請求項1記載の単離された感染性組換えRSV。
  114. 前記1又は複数の異種病原体が、異種RSVであり、そして前記異種遺伝子又はゲノム文節が、1又は複数のRSVのNS1、NS2、N、P、SH、M2(ORF1)、M2(ORF2)、L、F又はGタンパク質又はその断片をコードする請求項113記載の単離された感染性組換えRSV。
  115. 前記ベクターゲノム又はアンチゲノムが、1部又は完全なRSV Aゲノム又はアンチゲノムであり、そして抗原決定基をコードする異種遺伝子又はゲノム分節が、RSV Bサブグループウイルスのものである請求項113記載の単離された感染性組換えRSV。
  116. キメラゲノム又はアンチゲノムが、弱毒化を特定するBRSVの1又は複数の遺伝子又はゲノム分節を組み込む請求項113記載の単離された感染性組換えRSV。
  117. 1又は複数のHN及び/又はF糖タンパク質、又抗原ドメイン、断片又はそのエピトープをコードする前記1又は複数のHPIV1,HPIV2又はHPIV3遺伝子、又はゲノム文節が、1部又は完全なHRSVベクターのゲノム又はアンチゲノム内に付加されるか、又は組み込まれている請求項113記載の単離された感染性組換えRSV。
  118. 前記ベクターゲノム又はアンチゲノムが、1部又は完全なBRSVゲノム又はアンチゲノムであり、そして抗原決定基をコードする異種遺伝子又はゲノム分節が1又は複数のHRSV(s)からである請求項113記載の単離された感染性組換えRSV。
  119. 前記1部又は完全なBRSVゲノム又はアンチゲノムが、F,G及びSHから選択される1又は複数のHRSV糖タンパク質遺伝子をコードする遺伝子又はゲノム分節(segment)、あるいは細胞形質ドメイン、貫通膜ドメイン、エクトドメイン、又は免疫原エピトープ部位をコードするHRSVのF,G及び/又はSHの1又は複数のゲノムセグメントを組み込む請求項118記載の単離された感染性組換えRSV。
  120. 前記ベクターゲノム又はアンチゲノムが、1部又は完全なHRSV又はBRSVゲノムまたはアンチゲノムであり、そして前記異種病原体が、麻疹ウイルス(measles virus),サブグループA及びサブグループBの呼吸器合胞ウイルス、ムンプスウイルス(mumps),ヒト乳頭腫ウイルス、1型と2型のヒト免疫不全ウイルス、単純ヘルペスウイルス、サイトメガロウイルス、ラビーウイルス、エプステン・バーウイルス(Epstein Barr Virus)、フィロウイルス(filoviruses),ブンヤウイルス(bunyaviruses)、フラビウイルス(flaviviruses)、アルファウイルス(alphaviruses)、及びインフルエンザウイルスから選択される請求項113記載の単離された感染性組換えRSV。
  121. 前記1又は複数の異種抗原決定基が、麻疹ウイルス(measles virus)HA及びFタンパク質、サブグループA又はサブグループBの呼吸器合胞ウイルスF,G,SH及びM2タンパク質、ムンプスウイルス(mumps)NH及びFタンパク質、ヒト乳頭腫ウイルスL1タンパク質、1型と2型のヒト免疫不全ウイルスのgp160タンパク質、単純ヘルペスウイルス及びサイトメガロウイルスのgB,gC,gD,gE,gG,gH,gI,gJ,gK,gL,及びgMタンパク質、ラビーウイルスGタンパク質、エプステン・バーウイルス(Epstein Barr Virus)のgp350タンパク質、フィロウイルス(filoviruses)Gタンパク質、ブンヤウイルス(bunyaviruses)Gタンパク質、フラビウイルス(flaviviruses)のE及びNS1タンパク質、及びアルファウイルス(alphaviruses)Eタンパク質、及び抗原ドメイン、断片及びそのエピトープから選択される請求項120記載の単離された感染性組換えRSV。
  122. 前記異種病原体が、麻疹ウイルス(measles virus)であり、そして異種抗原決定基が、麻疹ウイルス(measles virus)HA及びFタンパク質及び抗原ドメイン、断片及びそのエピトープから選択される請求項121記載の単離された感染性組換えRSV。
  123. 前記麻疹ウイルス(measles virus)HA遺伝子のオープンリーデングフレーム(ORF)を含む転写単位が、HRSVベクターゲノム又はアンチゲノム内に付加されるか、又は組み込まれている請求項121記載の単離された感染性組換えRSV。
  124. 野生型RSVゲノムまたはアンチゲノム内に前記RSV遺伝子又はゲノムセグメントの位置に対してプロモータへ有意的に隣接する位置又はプロモータへ遠位な位置に、位置的に変位される前記組換えゲノム又はアンチゲノム内の1又は複数の変位されたRSV遺伝子又はゲノムを有する組換えRSVガノム又はアンチゲノムを含む単離されたポリヌクレオチド分子。
  125. 前記1又は複数の転座遺伝子又はゲノム分節が、前記1部又は完全な組み換えRSVゲノム又はアンチゲノム内により1又は複数の置換ポリヌクレオチドの挿入又は欠失により有意的にプロモータへ隣接する位置に変位される請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  126. 前記置換ポリヌクレオチドが、ゲノム又はアンチゲノムの非コード領域(NCR)に、又は別々の遺伝子単位(GU)として挿入される長さが150ヌクレオチド(nts)と4,000ヌクレオチドの間の1又は複数のポリヌクレオチドの挿入を含み、前記ポリヌクレオチドの挿入には、完全なオープンリーデングフレーム(ORF)を欠損し、前記組換えRSVの弱毒化表現型を特定する請求項125記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  127. 前記ポリヌクレオチドの挿入体は、1又は複数のRSV遺伝子又はゲノム分節を含んで成る請求項126記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  128. 前記置換ポリヌクレオチドが、RSVのNS1、NS2、N、P、M、SH、M2(ORF1)、M2(ORF2)、L、F、及びG遺伝子又はゲノム分節あるいは、RSVゲノム又はその分節の先導部、尾部及び遺伝子間領域から選択される1又は複数のウシRSV(BRSV)又はヒトRSV(HRSV)遺伝子又はゲノム分節を含んで成る請求項127記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  129. 野生型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて前記RSV遺伝子又はゲノム分節の位置に対して有意的なプロモータ隣接位置に、前記組換えゲノム又はアンチゲノム内の前記1又は複数の変位されたRSV遺伝子又はゲノム分節を位置的に変位させる組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために、前記置換ポリヌクレオチドが欠失される請求項128記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  130. 組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される前記置換ポリヌクレオチドが、1又は複数のRSVのNS1,NS2,SH,M2(ORF2)、又はG遺伝子又はそのゲノム分節を含んで成る請求項129記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  131. RSVのNS1遺伝子を含む前記置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項130記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  132. RSVのNS2遺伝子を含む前記置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項130記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  133. RSVのSH遺伝子を含む前記置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項130記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  134. RSVのM2(ORF2)遺伝子を含む前記置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項130記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  135. RSVのG遺伝子を含む前記置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項130記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  136. RSVのF及びG遺伝子が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために共に欠失される請求項130記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  137. RSVのNS1及びNS2遺伝子が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために共に欠失される請求項130記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  138. RSVのSH及びNS2遺伝子が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために共に欠失される請求項130記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  139. RSVのSH,NS1及びNS2遺伝子が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために全て欠失される請求項130記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  140. 野生型RSVゲノム又はアンチゲノム内にて前記RSV遺伝子又はゲノム分節の位置に対して有意的なプロモータ隣接位置に、又はプロモータへ遠位な位置に、前記組換えゲノム又はアンチゲノム内の前記1又は複数の変位されたRSV遺伝子又はゲノム分節を位置的に変位させる組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて、前記置換ポリヌクレオチドが付加、置換、再配列される請求項128記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  141. 組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて付加、置換、又は再配列される前記置換ポリヌクレオチドが、1又は複数のRSVのNS1,NS2,SH,M2(ORF2)、F及び/又はG遺伝子又はそのゲノム分節を含んで成る請求項140記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  142. 前記置換ポリヌクレオチドが、1又は複数のRSVの糖タンパク質又は免疫原ドメイン又はそのエピトープをコードする1又は複数のRSV遺伝子又はゲノム分節を含んで成る請求項140記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  143. 前記置換ポリヌクレオチドが、RSVのF,G及び/又はSHの糖タンパク質、又は免疫原ドメイン又はそのエピトープをコードする遺伝子又はゲノム分節から選択される請求項141記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  144. F,G及びSHから選択される1又は複数のRSV糖タンパク質遺伝子が、前記1又は複数のRSV糖タンパク質遺伝子における野生型遺伝子順位の位置と比較して有意的にプロモータへ隣接する位置に、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて付加、置換又は再配列される請求項143記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  145. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、Gの野生型遺伝子配列の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子配列の位置に対して、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される請求項144記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  146. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて遺伝子順位の位置1に変位される請求項145記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  147. 前記糖タンパク質遺伝子Fが、Fの野生型遺伝子配列の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子配列の位置に対して、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される請求項144記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  148. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて遺伝子順位の位置1に変位される請求項147記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  149. 前記糖タンパク質遺伝子G及びFが共に、G及びFの野生型遺伝子配列の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子配列の位置に対して、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される請求項144記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  150. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて遺伝子順位の位置1に変位され,前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて遺伝子順位の位置2に変位される請求項149記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  151. 1又は複数のRSVのNS1、NS2、SH、M2(ORF2)、又はG遺伝子又はそのゲノム分節が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムにおいて欠失される請求項144記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  152. RSVのNS1遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項144記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  153. RSVのNS2遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項144記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  154. RSVのSH遺伝子を含む置換ポリヌクレオチドが、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項144記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  155. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、Gの野生型遺伝子配列の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子配列の位置に対して、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される請求項154記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  156. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて遺伝子順位の位置1に変位される請求項155記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  157. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、Fの野生型遺伝子配列の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子配列の位置に対して、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される請求項154記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  158. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて遺伝子順位の位置1に変位される請求項157記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  159. F1/ΔSHである請求項158記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  160. 前記糖タンパク質遺伝子G及びFが共に、G及びFの野生型遺伝子配列の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子配列の位置に対して、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される請求項154記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  161. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の遺伝子順位の位置1に変位され,前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の遺伝子順位の位置2に変位される請求項160記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  162. RSVのSH及びNS2遺伝子の両方が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために欠失される請求項144記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  163. 前記糖タンパク質遺伝子G及びFが共に、G及びFの野生型遺伝子配列の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子配列の位置に対して、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される請求項162記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  164. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の遺伝子順位の位置1に変位され,前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の遺伝子順位の位置2に変位される請求項163記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  165. RSVのSH,NS1及びNS2遺伝子が、組換えRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために全て欠失される請求項164記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  166. 前記糖タンパク質遺伝子G及びFが共に、G及びFの野生型遺伝子配列の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する遺伝子配列の位置に対して、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内にて再配列される請求項165記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  167. 前記RSV糖タンパク質遺伝子Gが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の遺伝子順位の位置1に変位され,前記RSV糖タンパク質遺伝子Fが、前記組換えRSVゲノム又はアンチゲノム内の遺伝子順位の位置2に変位される請求項166記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  168. 前記組換えゲノム又はアンチゲノムが、ヒト−ウシ・キメラゲノム又はアンチゲノムを形成するために、異なるRSVから1又は複数の異種遺伝子及び/又はゲノム分節と結合する1部又は完全なヒト又はウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノムを含んで成る請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  169. 1部ウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノムにおけるF及びGの糖タンパク質遺伝子の一方又は両方の等価物に置き換えるため、ヒトRSV糖タンパク質遺伝子F及びGの一方又は両方が,置換される請求項168記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  170. 1部ウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノムにおける同等のF及びGの糖タンパク質遺伝子に置き換えるため、ヒトRSV糖タンパク質遺伝子F及びGが共に置換される請求項169記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  171. 1部又は完全なウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノム内に同等の遺伝子又はゲノム分節の野生型遺伝子配列の位置と比較してプロモータへ有意的に隣接する位置にて、F,G及びSHから選択される1又は複数のヒトRSV糖タンパク質遺伝子が、付加又は置換される請求項168記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  172. 1部ウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノムにおいて、野生型位置7及び8にそれぞれ欠失される同等のG及びF糖タンパク質遺伝子を置き換えるために、ヒトRSV糖タンパク質遺伝子G及びFが共に置換される請求項171記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  173. 遺伝子の安定性を増大するため、又は組み換えウイルスの培養において弱毒化、反応の誘発性、又は増殖を変化させるために1部又は完全なウシを背景とするゲノム又はアンチゲノム内により、1又は複数の付加的な異種遺伝子又はゲノム文節のヒトのRSVから付加又は又は置換によって、組換えゲノム又はアンチゲノムが、さらに修飾される請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  174. 組み換えゲノム又はアンチゲノムが、ヒトRSVのサブグループAとサブグループBの両方から抗原決定基を組み込む請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  175. 組み換えゲノム又はアンチゲノムが、1又は複数の弱毒化する変異化を組み込むことによりさらに修飾される請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  176. 組み換えゲノム又はアンチゲノムが、増殖の特徴、弱毒化、温度感受性、低温適応性、プラークの大きさ、宿主範囲の制限の変化、又は免疫原性の変化から選択される表現型の変化を特定するヌクレオチド修飾を組み込むことによりさらに修飾される請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  177. SH、S1、NS2、M2ORF2又はG遺伝子が修飾される請求項176記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  178. 上記SH、NS1、NS2、M2ORF2又はG遺伝子が、一部又は全体において欠失され、上記遺伝子の発現が、遺伝子のオープンリーデングフレームの1又は複数の停止コドンを導入することにより除去される請求項177記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  179. ヌクレオチドの修飾が、組み換えゲノム又はアンチゲノム内の選択されるRSV遺伝子のシス作用調節配列におけるヌクレオチドの欠失、挿入、付加又は再配列を含んで成る請求項176記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  180. 前記置換ポリヌクレオチドが、RSVのオープンリーデングフレームの開始部又は終了部における、又は遺伝子間領域に、又はRSVゲノムの3’先導部又は5’尾部おける非翻訳配列内にて1又は複数の欠失を含んで成る請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  181. 前記置換ポリヌクレオチドが、完全か、1部欠失した遺伝子を含んで成る請求項180記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  182. 一部欠失した前記遺伝子が、一部欠失したSH遺伝子である請求項181記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  183. 前記SH遺伝子の1部欠失が、SH下流の非翻訳領域内を欠失することを含んで成る請求項182記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  184. 組換えRSVアンチゲノムにおける位置4499−4610の112ヌクレオチドを欠失したRSV6120である請求項183記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  185. 前記置換ヌクレオチドが、RSV遺伝子下流の非翻訳配列の1又は複数の領域から選択される請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  186. 前記下流の非翻訳配列は、NS1(位置519−563)、NS2(位置1003−1086)、P(位置3073−3230)、M(位置4033−4197)、F(位置7387−7539)、及び/又はM2(位置8433−8490)遺伝子からである請求項185記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  187. 前記置換ヌクレオチドが,RSV遺伝子上流の非翻訳配列の1又は複数の領域から選択される請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  188. 前記1又は複数の上流の非翻訳配列は、NS1(位置55−96)、NS2(位置606−624)、及び/又はSH(位置4231−4300)遺伝子からである請求項187記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  189. 前記置換ヌクレオチドが,RSVのG遺伝子のヌクレオチド4683から4685の欠失を含んで成る請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  190. 前記置換ヌクレオチドが、1又は複数のRSV遺伝子間配列から選択される請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  191. 前記置換ヌクレオチドが、SV5’尾部領域内のヌクレオチソから選択される請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  192. L遺伝子のすぐ後に続く5’尾部領域部分を、無傷な5’ゲノム末端を残して、サイズが75ヌクレオチド、100ヌクレオチド、125ヌクレオチド,又はそれ以上減少させる請求項191記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  193. 前記置換ヌクレオチドが,RSV3’先導部領域内のヌクレオチソから選択される請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  194. 3’先導部領域の最初の11ヌクレオチドに配置されるウイルスプロモータの中核部分を除いて3’尾部領域部を欠失する請求項191記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  195. RSVのNS1,NS2,SH,F及び/又はM2遺伝子の1又は任意の組み合わせから1部又は完全な欠失により、1−806間のヌクレオチドのゲノム長に調整可能な減少を得ることのできる請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  196. RSVの遺伝子間領域の1又は任意の組み合わせから1部又は完全な欠失により、1−198間のヌクレオチドのゲノム長に調整可能な減少を得ることのできる請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  197. RSVの遺伝子間領域の1又は任意の組み合わせから1部又は完全な欠失により、1−198間のヌクレオチドのゲノム長に調整可能な減少を得ることのできる請求項124記載の単離されたポリヌクレオチド分子。
  198. 前記RSVをコードする1又は複数の単離されたポリヌクレオチド分子から感染性弱毒化組換えRSV粒子を製造するための方法であって、野生型RSVゲノム又はアンチゲノム内の前記RSV遺伝子又はゲノム分節,位置に対してプロモータへ有意的に隣接するか、又はプロモータへ遠位な位置に位置的に変位される前記組換えゲノム又はアンチゲノム内の1又は複数の変位されたRSV遺伝子又はゲノム、あるいはゲノム分節を有する組換えRSVゲノム又はアンチゲノム、及びRSVのN,P,L及びRNAポリメラーゼ伸長因子タンパク質を含む発現ベクターを、細胞又は細胞の無い溶離産物中にて発現させることを含んでいる感染性弱毒化組換えRSV粒子を製造するための方法。
  199. 組換えRSVゲノム又はアンチゲノム、及びRSVのN,P,L及びRNAポリメラーゼ伸長因子タンパク質が、1又は複数の異なる発現ベクターにより発現される請求項198記載の方法。
  200. ヒト−ウシキメラRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために、RSVのNS1、NS2、M、G、及び/又はFの異種遺伝子及び/又はゲノム分節から選択されるヒトRSVの複数の異種遺伝子及び/又はゲノム分節と組み合わされる主要なヌクレオキャプシド(N)タンパク質、ヌクレオキャプシドリン酸タンパク質(P)、大型ポリメラーゼタンパク質(L)、RNAポリメラーゼ伸長因子、及び1部又は完全なウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノムを含んでいる単離された感染性キメラ呼吸器合胞体ウイルス(RSV)。
  201. ヒトのNS1とNS2遺伝子の両方を、ウシの同等なNS1及びNS2遺伝子にて置換する請求項200記載の単離された感染性RSV。
  202. rBRSV/A2−NS1+2である請求項201記載の単離された感染性RSV。
  203. ヒトNS1,NS2,G,及びF遺伝子を、ウシの同等なNS1,NS2,G,及びF遺伝子にて置換する請求項200記載の単離された感染性RSV。
  204. rBRSV/A2−NS1+2GFである請求項203記載の単離された感染性RSV。
  205. ヒトM、SH、G及びF遺伝子を、ウシの同等なM、SH、G及びF遺伝子に置換する請求項200記載の単離された感染性RSV。
  206. rBRSV/A2−MSHGFである請求項203記載の単離された感染性RSV。
  207. ヒト−ウシ・キメラRSVゲノム又はアンチゲノムを形成するために、RSVのNS1、NS2、M、SH、G、及び/又はF遺伝子の異種遺伝子及び/又はゲノム分節から選択される複数の異種遺伝子及び/又はゲノム分節と組み合わされた一部又は完全なウシRSVを背景とするゲノム又はアンチゲノムを含む組替えRSVゲノム又はアンチゲノムを含んでいる単離されたポリヌクレオチド分子。
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