JP2004520262A - Hiv−1ワクチン及びそのスクリーニング法 - Google Patents
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Abstract
HIV−1エンベロープタンパク質V2領域欠失がある、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又は断片又は修飾HIV−1エンベロープタンパク質又は断片をコードしているDNAを用いた、動物、好ましくはヒトにおいてHIV−1に対する異種免疫応答を惹起させるための免疫方法、及び免疫原医薬組成物を提供する。異種HIV−1株に対する体液性応答が得られる。
Description
【0001】
発明の背景
DNA免疫化によって、免疫系の細胞性アームと体液性アームの双方が刺激される(Liu, M. A., Y. Yasutomi, M.−E. Davis, H. C. Perry, D. C. Freed, N. L. Letvin & J. W. Shiver. 1996. Vaccination of mice and nonhuman primates using HIV−gene−gun−containing DNA, vol. 48. Karger, S, Basel; Shiver, J. W., M.−E. Davies, H. C. Perry, D. C. Freed, & M. A. Liu. 1996. Humoral and cellular immunities elicited by HIV−1 DNA vaccination. J. Pharm. Sci. 85:1317−1324; Shiver, J. W., H. C. Perry, M.−E. Davies, D. C. Freed & M. A. Liu. 1995. Cytotoxic T lymphocyte and helper T cell responses following HIV polynucleotide vaccination. DNA Vaccines. 772:198−208; Shiver, J. W., J. B. Ulmer, J. J. Donnely & M. A. Liu. 1996. Humoral and cellular immunities elicited by DNA vaccines: Application to the human immunodeficiency virus and influenza. Adv. Drug Del. Rev. 21:19−31−18)とともにチンパンジーにおけるHIV−1のように徐々に複製するウイルスによって動物の感染を予防できる免疫応答が惹起する(Boyer, J. D., K. E. Ugen, B. Wang, M. Agadjanyan, L. Gilbet, M. L. Bagarazzi, M. Chattergoon, P. Frost, A. Javadian, W. V. Williams, Y. Refaeli, R. B. Ciccarelli, D. McCallus, L. Coney & D. B. Weiner. 1997. Protection of chimpanzees from high−dose heterologous HIV−1 chllenge by DNA vaccination. Nature Med. 3:526−532)。
【0002】
しかしながら、攻撃ウイルスがサルにおけるSIV又はSHIVのようにホストにおいて効率よく複製する場合、DNA惹起免疫応答は部分的防御しか与えない(Boyer, J. D., B. Wang, K. E. Ugen, M. Agadjanyan, A. Javadian, P. Frost, K. Dang, R. A. Carrano, R. Ciccarelli, L. Coney, W. V. Williams & D. B. Weiner. 1996. In vivo protective anti−HIV immune responses in non−human primates through DNA immunization. J. Med. Promatol. 25:242−250; Lu, S., J. Arthos, D. C. Montefiori, Y. Yasutomi, K. Manson, F. Mustafa, E. Johnson, J. C. Santoro, J. Wissink, J. I. Mullins, J. R. Haynes, N. L. Letvin, M. Wyand & H. L. Robinson. 1996. Simian immunodeficiency virus DNA vaccine trial in macaques. J. Virol. 70:3978−3991; Robinson, H. L., D. C. Montefiori, R. P. Johnson, K. H. Manson, M. L. Kalish, J. D. Lifson, T. A. Rizvi, S. Lu, S. L. Hu, G. P. Mazzara, D. L. Panicali, J. G. Herdon, R. Glickman, M. A. Candido, S. L. Lydy, M. S. Wyand & H. M. McClure. 1999. Neutralizing antibody−independent containment of immunodeficiency virus challenges by DNA priming and recombinant pox virus booster immunizations. Nature Medicine. 5:526−34)。
【0003】
これらの応答の強さ、特に高抗HIV/SIVエンベロープ抗体力価の産生を高めるために、HIV/SIVエンベロープを発現する可溶性ウイルスエンベロープタンパク質、ウイルス粒子又は組換えワクシニア系ウイルスの継続投与が必要である(Agadjanyan, M. G., N. N. Trivedi, S. Kudchodkar, M. Bennett, W. Levine, A. Lin, J. Boyer, D. Levy, K. E. Ugen, J. J. Kim & D. B. Weiner. 1997. An HIV type 2 DNA vaccine induces cross−reactive immune responses against HIV type 2 and SIV. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 13:1561−1572; Barnett, S. W., J. M. Klinger, B. Doe, C. M. Walker, L. Hansen, A. M. Duliege & F. M. Sinangil. 1998. Prime−boost immunization strategies against HIV. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 14 Suppl 3:S299−309; Letvin, N. L., D. C. Montefiori, Y. Yasutomi, H. C. Perry, M.−E. Davies, C. Lekutis, M. Alroy, D. L. Freed, C. I. Lord, L. K. Handt, M. A. Liu & J. W. Shiver. 1997. Potent protective anti−HIV immune responses generated by bimodal HIV envelope DNA plus protein vaccination. Proc. Natl. Acad. Sci. 94:9378−9383;
【0004】
Richmond, J. F., S. Lu, J. C. Santoro, J. Weng, S. L. Hu, D. C. Montefiori & H. L. Robinson. 1998. Studies of the neutralizing activity and avidity of anti−human immunodeficiency virus type 1 Env antibody elicited by DNA priming and protein boosting, J Virol. 72:9092−100; Richmond, J. F. L., Mustafa, S. Lu, J. C. Santoro, J. Weng, M. O’Connell, E. M. Fenyo, J. L. Hurwitz, D. C. Montefiori & H. L. Robinson. 1997. Screening of HIV−1 Env glycoproteins for the ability to raise neutralizing antibody using DNA immunization and recombinant vaccinia virus boosting. Virology. 230:265−274; Robinson, H. L., D. C. Montefiori, R. P. Johnson, K. H. Manson, M. L. Kalish, J. D. Lifson, T. A. Rizvi, S. Lu. Hu, G. P. Mazzara, D. L. Panicali, J. G. Herndon, R. Glickman, M. A. Candido, S. L. Lydy, M. S. Wyand & H. M. McClure, 1999. Neutralizing antibody−independent containment of immunodeficiency virus challinges by DNA priming and recombinant pox virus booster immunizations. Nature Medicine. 5:526−34)。
【0005】
この2頂免疫化方法によってアカゲザル(Rh)をSHIVによる感染から防御できる応答が惹起する(Letvin, N. L., D. C. Montefiori, Y. Yasutomi, H. C. Perry, M.−E. Davies, C. Lekutis, M. Alroy, D. L. Freed, C. I. Lord, L. K. Handt, M. A. Liu & J. W. Shiver. 1997. Potent protective anti−HIV immune responses generated by bimodal HIV envelope DNA plus protein vaccination. Proc. Natl. Acad. Sci. 94:9378−9383; Robinson, H. L., D. C. Montefiori, R. P. Johnson, K. H. Manson, M. L. Kalish, J. D. Lifson, T. A. Rizvi, S. Lu, S. L. Hu, G. P. Mazzara, D. L. Panicali, J. G. Herndon, R. Glickman, M. A. Candido, S. L. Lydy, M. S. Wyand & H. M. McClure. 1999. Neutralizing antibody−independent containment of immunodeficiency virus challenges by DNA priming and recombinant pox virus booster immunizations. Nature Medicine. 5:526−34)。しかしながら、上記ワクチン接種方法で細胞性抗ウイルス応答も体液性抗ウイルス応答も共に生じたことから、記録された防御がDNA免疫化で惹起された細胞性抗ウイルス応答及び/又は体液性抗ウイルス応答で仲介されたかははっきりしない。これらの2つのタイプの応答のそれぞれの抗ウイルス防御の役割を評価比較することにより、より効果的なDNA免疫化プロトコールを開発することができる。
【0006】
gp120 HIVエンベロープサブユニットの結晶構造の解析から、オリゴマーエンベロープ形の中に自然に閉鎖されているタンパク質の1つの面に中和エピトープが主としてクラスター形成されていること、即ち、ビリオンや感染細胞の表面上に存在していることが示された(Kwong, P. D., R. Wyatt, J. Robinson, R. W. Sweet, J. Sodroski & W. A. Hendrickson. 1998. Structure of an HIV gp120 envelope glycoprotein in complex with the CD4 receptor and a neutralizing human antibody. Nature(London) 393:648−659; Wyatt, R., P, D. Kwong, E. Desjardins, R. W. Sweet, J. Robinson, W. A. Hendrickeson & J. G. Sodroski. 1998, The atigenic structure of the HIV gp120 envelope glycoprotein, Nature(London) 393:705−711)。
【0007】
これらの構造上の所見は、多くの免疫化学実験とウイルス学的実験によって支持されている(Bou−Habib, D. C., G. roderiquez, T. Oravesz, P. W. Berman, P. Lusso & M. A. Norcross. 1994. Cryptic nature of envelope V3 region epitopes protects primary monocytotropic human immunodeficiency virus type 1 from antibody neutralization. J. Virol. 68:6006−6013; Moore, J. P., J. A. McKeating, Y. Huang, A. Askenazi & D. D. Ho. 1992. Virions of primary human immunodeficiency virus type 1 isolates resistant to soluble CD4(sCD4) neutralization differ in sCD4 binding and glycoprotein gp120 retention from sCD4−sensitive isolates. J. Virol. 66:235−243; Reitter, J. N., R. E. Mcans & R. C. Desrosiers. 1998. A role for carbohydrates in immune evasion in AIDS. Nat. Med. 4:679−684; Sattentau, Q. J. & J. P. Moore. 1991. Conformational changes induced in the human immunodeficiency virus envelope glycoprotein by soluble CD4 binding. J. Exp. Med. 174:407−415; Sattentau, Q. J., J. P. Moore, F. Vignaux, F. Traincard & P. Poignard. 1993. Conformational changes induced in the envelope glycoproteins of the human and simian immunodeficiency viruses by soluble receptor binding. J. Virol. 67:7383−7393;
【0008】
Stamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1995. Structual modulations of the envelope gp120 glycoprotein of human immunodeficiency virus type 1 upon oligomerization and differential V3 loop epitope exposure of isolates displaying distinct tropism upon virion−soluble receptor binding. J. Virol. 69:6191−6198; Sullivan, N. Y. Sun, J. Li, W. Hofmann & J. Sodroski. 1995. Replicative function and neutralization sensitivity of envelope glycoproteins from primary and T−cell line−passaged human immunodeficiency virus type 1 isolates. J. Virol. 69:4413−4422; Wyatt, R., J. Moore, M. Accola, E. Desjardin, J. Robinson & J. Sodroski. 1995. Involement of the V1/V2 variable loop structure in the exposure of human immunodeficiency virus type 1 gp120 epitopes induced by receptor binding. J. Virol. 69:5723−5733; Wyatt, R., N. Sullivan, M. Thali, H. Repke, D. Ho, J. Robinson, M. Posner & J. Sodroski. 1993. Functional and immunologic characterization of human immunodeficiency virus type 1 envelope glycoproteins containing deletions of the major variable regions. J. Virol. 67:4557−4565)。
本発明は、HIV−1に対して有効なワクチン接種のエンハンスメントに関する。
本明細書中の文献の引用は、そのような文献が本発明の従来技術として用いうることを許容するものとして判断すべきではない。
【0009】
発明の要約
本発明によれば、動物においてHIV−1に対する異種免疫応答を惹起させる方法であって、該動物を少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片、又は少なくとも1種の前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNA又はウイルス、又はその組合わせで免疫し、該修飾エンベロープタンパク質にはHIV−1エンベロープタンパク質V2領域欠失があることによる、前記方法が提供される。修飾HIV−1エンベロープタンパク質は、哺乳動物細胞において発現した断片の組換えタンパク質であってもよい。好ましくは、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片はグリコシル化されている。免疫された動物は、免疫原以外の少なくとも1種のHIV−1株に対して免疫応答を示している。好適実施態様においては、免疫応答は体液性応答を含んでいる。更に好適な実施態様においては、体液性応答には中和抗体が含まれ、最も好適な実施態様においては防御抗体が含まれている。好ましくは、動物はヒトである。
【0010】
限定されない例においては、免疫原は、クレードB HIV−1株由来の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片、又はクレードB HIV−1株由来の修飾HIV−1エンベロープタンパク質をコードしているDNA又はウイルス又はその断片を含んでいる。好適実施態様においては、HIV−1株はSF162である。一例として、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片は、配列番号2又は配列番号4であり、少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNAは配列番号1又は配列番号3である。
【0011】
本発明の他の広範囲態様においては、動物をHIV−1ウイルスに対して免疫するために、HIV−1エンベロープタンパク質V2領域欠失がある、少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片、又は少なくとも1種の該修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNA又はウイルス、又はその組合わせの異種免疫応答惹起有効量と、薬学的に許容しうる担体又は賦形剤とを含むワクチン医薬組成物が提供される。修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片は、哺乳動物細胞中で発現させることができる。グリコシル化されていてもよい。実施態様においては、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片はクレードB HIV−1株由来である。好適実施態様においては、HIV−1株はSF 162である。限定されない例としては、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片は配列番号2又は配列番号4であり、少なくとも1種の前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNAは配列番号1又は配列番号3である。動物を前述のワクチン医薬組成物で免疫化又はワクチン接種すると、HIV−1に対する異種免疫応答が惹起される。応答は、体液性応答を含んでいる。実施態様においては、体液性応答は中和抗体を含んでいる。好適実施態様においては、惹起された抗体は防御抗体である。
【0012】
本発明は、また、化合物が動物において少なくとも1種の異種HIV−1株に対して少なくとも中和抗体を産生させることができるかを評価する方法であって、該動物を化合物で免疫する段階と、該動物のCD8+ 細胞を枯渇させる段階と、該動物について少なくとも1種の異種HIV−1株に対する中和抗体、好ましくは防御抗体の存在をスクリーニングする段階とを含む、前記方法に関する。好適実施態様においては、枯渇させる段階は、前記動物に抗CD8モノクローナル抗体を投与することにより行われる。化合物は、HIV−1由来ポリぺプチド又はその断片又は該ぺプチド又はその断片をコードしているDNA又はウイルスであってもよく、その免疫原は、ウイルス又はDNAワクチン、タンパク質、又はその組合わせを含んでいる。その防御抗体は、好ましくは中和抗体であり、最も好ましくは防御抗体である。防御抗体を検出するための動物は野生型HIV−1又はSHIV株、又は野生型HIV−1又はSHIV−1に対して防御抗体応答できるもので感染可能なものである。
本発明は、更に、上記のタンパク質、タンパク質断片、該タンパク質又はタンパク質断片をコードしているDNA又はウイルスを作製する方法に関する。好ましくは、タンパク質免疫原は哺乳動物細胞中で発現し、それ故グリコシル化されている。
本発明のこれらの、また、他の態様は、次の図面と詳細な説明によってよく理解されるであろう。
【0013】
発明の詳細な説明
本発明者らは、V2(二次高頻度可変)領域に欠失がある修飾HIV−1エンベロープタンパク質を用いた動物免疫化によって抗HIV−1エンベロープ特異的免疫応答の一部として強力な中和抗体が惹起されるという驚くべき発見をなした。更に、免疫応答は免疫原エンベロープタンパク質の野生型に対するだけでなく、免疫原が由来するクレードの内外の他のHIV−1ウイルスに対するものである。この強力な異種免疫応答、特に強い体液性応答は、HIV感染症の予防と治療に他の免疫療法の中でもワクチン接種の新しい手段を与えるものである。本発明は、V2領域に欠失がある1種以上のエンベロープタンパク質又はその断片を含む両DNAワクチン、ウイルスワクチン又はタンパク質ワクチン、及びその使用方法に関する。
【0014】
限定されない実施態様においては、免疫化はV2領域に欠失があるHIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNA又はウイルスで行うことができる。下記の実施例に記載されるように、V2高頻度可変領域に部分的欠失が含まれるHIV−1株SF162(クレードB)由来の修飾gp140エンベロープタンパク質を発現できるDNAベクターを調製した。この場合、DNAとタンパク質配列の最初の27 N末端アミノ酸(81ヌクレオチド)はそれぞれ発現しなかった。SF162の修飾gp140のこれらのDNA断片とタンパク質断片は、それぞれ配列番号3と配列番号4に示されている。対応する全長配列の配列番号1と配列番号2は、それぞれ同じ目的に用いられる。サルのDNA免疫化によって強力な中和抗体を含む免疫応答が惹起された。CD8+ Tリンパ球が枯渇し、SHIV162P4で攻撃した場合、ワクチン接種した動物は、免疫されていない対照動物と比べて、ウイルス血症ピークが低く、血漿からのウイルスクリアランスが速く、血清変換が遅かった。これらの結果から、本発明の免疫原による強力な防御体液性応答の惹起が証明される。更に、上記のように、いくつかの異種HIV−1株に対する交差中和反応性が見られ、HIV−1株に対する普遍的免疫応答を惹起するのにV2欠失免疫原の有用性が支持された。免疫したウサギにおいては、修飾(V2欠失)免疫原は、同種親SF162ウイルスに対して、いくつかの異種HIV−1分離物に対しても中和抗体を惹起する点で更に有効である。サルにおいては、修飾免疫原は異種分離物に対してのみ中和抗体を惹起できた。
【0015】
本発明は、DNA、ウイルス、タンパク質、その組合わせのような免疫化のタイプ或いはプロトコール、又は本明細書に記載された免疫原の少なくとも1種のほかに1種以上のアジュバント、又は材料の組合わせを用いた免疫化のタイプ或いはプロトコール、及び免疫原としてV2(二次高頻度可変)ループ(本明細書ではV2ドメイン又はV2領域とも同じ意味で言われる)に欠失を含んでいるHIV−1ウイルスエンベロープタンパク質をコードしているタンパク質又はDNAを用いた免疫化プロトコールに関する。本明細書に記載されるタンパク質、DNA又はウイルス免疫原においてV2領域内の欠失に対するHIV−1エンベロープタンパク質候補の野生型配列はhttp://idiotype.lanl.gov/で見ることができ、そのような配列はすべて免疫原の調製の出発配列として全体で本明細書に含まれるものとする。そのような免疫原の1つ又は組合わせを共に用いることができる。更に、本発明の修飾(即ち、V2ループ欠失含有)エンベロープタンパク質又は本発明の修飾エンベロープタンパク質をコードしているDNAの他の種々の修飾は、本発明を逸脱することなく行うことができる。例えば、修飾タンパク質の未変性エンベロープリーターをコードしているDNA又はウイルスヌクレオチド配列を、哺乳動物細胞において高いタンパク質発現のために、例えば、ヒト組織特異的プラスミノーゲンアクチベーター遺伝子のシグナルぺプチドで置き換えることができる。
【0016】
他のシグナルぺプチドも用いることができる。他の実施態様においては、修飾タンパク質の一部又はそのエンコーディングDNA配列の端を切り取って中和体液性応答を生じるための免疫原を得ることができ、そのような修飾は本明細書に十分に含まれる。好ましくは、断片は修飾タンパク質又は修飾タンパク質をコードしているDNA又はウイルスのN末端で切断され、切断は1個〜約30個のアミノ酸であるが、そのように限定されず、本明細書に記載される免疫学的性質を有する免疫原を与える他の切断も含まれる。更に、本明細書の例に示されるように哺乳動物細胞におけるDNA構築物の発現によって、図16と図17に示されるアスパラギン残基でグリコシル化されたグリコシル化タンパク質が得られ、本明細書に含まれるタンパク質免疫原組成物にはグリコシル化型のタンパク質も含まれる。従って、V2ループドメインに欠失を共通して含んでいる本発明のタンパク質やDNAの免疫原の態様の前述の限定されない例は、フレーズ修飾タンパク質又はその断片、又は修飾タンパク質又はその断片をコードしているDNA又はウイルスにより包含されている。
【0017】
V2ドメインは、HIVエンベロープのgp120サブユニットの高頻度可変領域の1つである。グリコシル化の長さ(アミノ酸の数)と程度はHIV分離物の間で変動する。SF162ウイルスの場合には、V2ループは40個のアミノ酸を含んでいる。本発明の実験では、30個のアミノ酸がV2ループの中央領域から除去され、GAGトリぺプチドで置き換えられた。当業者はこの株のV2ドメインに他の欠失、又は他の株のV2領域に欠失をつくることができ、それらは本発明の範囲と真意から逸脱することなく、同じ免疫応答惹起特性を示し、そのような特性を容易に評価することができる。本明細書に用いられる“ΔV2”の略号はV2ドメインの部分的又は全部の欠失を意味する。HIV−1のV2ドメインの詳細な説明は、Stamatatos, L., M. Wiskerchen & C. Cheng−Mayer. 1998. Effect fo major deletions in the V1 and V2 loops of a macrophage−tropic HIV−1 isolate on viral envelope structure, cell−entry and replication. AIDS Res. Hum. Retroviruses 14:1129−1139に見出すことができ、この文献の記載は本願明細書に含まれるものとする。
【0018】
HIV−1エンベロープタンパク質を含んでいる修飾タンパク質又は修飾タンパク質をコードしているDNAを調製することができ、V2領域での欠失を行うことができる限定されない手段は、上記論文又はStamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1998. An envelope modification that renders a primary, neutralization resistant, clade B HIV−1 isolate highly susceptible to neutralization by sera from other clades. J. Vifol. 72:7840−7845に記載されているものである。限定されない例として、HIV−1 SF162(クレードB HIV−1)のエンベロープタンパク質の修飾V2欠失を調製することができ、DNAとタンパク質の配列はそれぞれ配列番号1と配列番号2に示される。しかしながら、他のクレードB HIV−1エンベロープタンパク質も同様に修飾することができ、タンパク質又はタンパク質をコードしているDNAを免疫原として用いることができる。また、他のHIV−1クレードのHIV−1エンベロープタンパク質を用いることもできる。HIV−1タンパク質の選択とそれらのエンベロープタンパク質のアミノ酸配列は、例えば、http://idiotype/lanl.gov/でアクセスできるロスアラモスナショナルラボラトリーズHIV配列データベースのような文献に見ることができる。本発明は、本明細書の目的のDNA又はタンパク質免疫原の調製のためにV2領域内の欠失の候補としてこれらの及び他のHIV−1エンベロープタンパク質を含んでいる。
【0019】
V2ドメイン内に欠失のあるHIV−1エンベロープタンパク質、及びタンパク質をコードしているウイルスを含んでいるエンコーディングDNAを調製するために分子生物学標準法を用いることができ、本明細書の本発明は免疫原を調製する方法について制限されない。本明細書に用いられるDNAワクチンという用語には、上記タンパク質をコードしているDNAを含んでいるウイルスワクチンが含まれている。そのような方法は当該技術において周知である。本明細書に示されるように、当業者は動物において異種HIV−1免疫応答を惹起する本発明のDNA又はタンパク質免疫原の能力を容易に求め得る。SF162クレードB HIV−1ウイルス株の限定されない例においては、アミノ酸T160〜Y189の30アミノ酸欠失が調製され、欠失した配列はGly−Ala−Glyトリぺプチドで置き換えられる。欠失した配列の上記トリぺプチド、又は短いぺプチドによる置換は必要でないが便宜上行うことができる。
異種ウイルス免疫応答を高めることができる動物は、HIV−1感染症又は関連したウイルスに感受性のある動物である。そのような動物には、ヒト、非ヒト霊長類、又は他の哺乳動物が含まれるがこれらに限定されない。ヒトの場合、本発明の方法はHIV−1、HIV−2等について、非ヒト霊長類においてはSHIV−1について行うことができる。
【0020】
本発明は、HIV−1ウイルスに対して動物を免疫するために提供されるワクチン医薬組成物であって、V2領域欠失がある、少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片、少なくとも1種の該修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNA、又はその組合わせの異種免疫応答惹起有効量と、薬学的に許容しうる担体又は賦形剤とを含む、前記組成物に関する。本明細書に同じ意味で用いられる免疫原は、V2域領域が異種免疫応答を惹起するのであれば、全長又は切断型の修飾タンパク質又は修飾タンパク質をコードしているDNAであってもよい。有効な免疫原の種々の選択は上に記載されている。実施態様においては、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又は断片は、クレードB HIV−1株に由来する。好適実施態様においては、HIV−1株はSF162である。限定されない例として、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又は断片は配列番号2又は配列番号4であり、少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又は断片をコードしているDNAは配列番号1又は配列番号3である。哺乳動物細胞において発現されるタンパク質又は断片のグリコシル化も提供される。
【0021】
ワクチン医薬組成物は、ワクチンの投与を容易にするために、1種以上のDNA又はタンパク質免疫原を1種以上の薬学的に許容しうる担体、賦形剤又は希釈剤と共に含むことができる。更に、1種以上のアジュバントのような追加成分を免疫応答を高めるために含めることができる。アジュバントの選択は、免疫すべき動物、特に適切なアジュバントの選択が制限されるヒトにおいて左右される。当業者は、所望効果を得るために免疫原とともに含められる適切な医薬的に許容しうる成分を選択することができる。
本発明の目的は、更に、免疫原のような化合物がHIV−1の異種株に対して防御抗体を産生させることができるかを評価する方法を提供することである。該方法は、免疫原で動物を免疫し、該動物のCD8+ Tリンパ球を枯渇させ、次に該動物について少なくとも1種の異種HIV−1株に対して少なくとも防御抗体の存在、好ましくは防御抗体の存在をスクリーニングすることにより行われる。枯渇させる段階は動物に抗CD8モノクローナル抗体を投与することにより行ってもよい。化合物は、HIV−1由来ポリぺプチド又はその断片、例えば、HIV由来ポリぺプチド又はその断片をコードしているDNAワクチンであってもよいがそれに限定されない。免疫化プロトコールは、DNAワクチン、ウイルスワクチン、タンパク質、その断片、その組合わせ、又は一方又は双方を免疫応答を誘発させるために連続して投与するプロトコールを含むことができる。限定されない実施態様においては、中和抗体は防御抗体である。防御抗体の惹起を評価する方法は、HIVに対する防御抗体を産生できる動物、例えば、霊長類又は他の動物において行うことができるが、そのように限定されない。上記のように前述の方法は本発明のDNA及び/又はタンパク質免疫原の有効性を評価するために用いることもできる。
【0022】
下記の実施例に記載されるように、ΔV2免疫原でワクチン接種した動物において最低レベルの血漿ピークのウイルス血症を記録し、血清が攻撃の日にSHIV162P4に対して最強の中和活性を有したという所見は、中和抗体が攻撃後の最初の7日間に防御の重要な役割を果たしたことを意味している。SHIV162P4攻撃直後に強い抗HIVエンベロープ既往応答が生じたという事実は、抗体が検出不可能なレベルまで急速なウイルスクリアランスに寄与したことを意味する。しかしながら、攻撃7日後にワクチン接種した動物の末梢にCD8+リンパ球が再び現れたことから、それらも急速なウイルスクリアランスに寄与することができた。
更に、本発明の実験により、異種免疫応答と言われる免疫原が調製されたものと異なるクレードのHIV−1に対して免疫応答が示される。
これらの実験は、非CD8仲介DNAベースワクチン誘発抗HIVエンベロープ応答の防御の重要な役割を強調するものでありかつHIV感染症の予防と治療のヒト使用に有効な抗HIVワクチンを開発する実行可能性を証明するものである。上記のように、ΔV2ループ欠失のある修飾エンベロープタンパク質を用いる戦略は、V2ループをもつエンベロープタンパク質に用いることができる戦略であり、本発明はすべてのその使用、及び免疫応答を惹起するためのΔV2ループ欠失修飾タンパク質又はDNAワクチン、又はその組合わせを含む医薬組成物を含んでいる。
【0023】
本明細書に記載される実験においては、関連の中和耐性(SF162)ウイルスと中和感受性(SF162ΔV2)ウイルスとに由来する可溶性オリゴマーgp140エンベロープタンパク質間で免疫原性を比較した(Stamatatos, L, & C. Cheng−Mayer. 1998, An envelope modification that renders a primary, neutralization resistant, clade B HIV−1 isolate highly susceptible to neutralization by sera from other clades. J. Virol. 72:7840−7845)。2つの免疫原の唯一の差はSF162ΔV2由来免疫原のV2ループからの30個のアミノ酸がないことである(Stamatatos, L, & C. Cheng−Mayer. 1998, An envelope modification that renders a primary, neutralization resistant, clade B HIV−1 isolate highly susceptible to neutralization by sera from other clades. J. Virol. 72:7840−7845)。免疫化実験は、まず、ウサギにおいて行われ、両タンパク質は結合抗体の同様の力価を惹起したが、修飾免疫原はSF162ΔV2エンベロープだけでなく、非修飾親SF162エンベロープも発現する分離物に対して中和抗体の強い力価を惹起したことが見られた。
【0024】
ウサギにおいては、非修飾SF162gp140免疫原と修飾ΔV2gp140免疫原共に、いくつかの異種HIV−1一次分離物に対して中和抗体を惹起したが、そのようにする修飾免疫原の可能性は更に大きく、重要なことに以前には記載も予想もされなかった。従って、修飾免疫原でワクチン接種した多くの動物は交差反応性中和抗体を惹起するだけでなく、交差中和応答の幅と強さは非修飾免疫原で免疫した動物よりこれらの動物から集めた血清において大きかった。修飾免疫原は、非修飾免疫原よりいくつかのHIV分離物の間で保存されている抗体認識中和エピトープをより効果的に惹起する。
アカゲザルにおいて行われたワクチン接種実験によりウサギにおいてなされた所見が確認され、修飾ΔV2gp140免疫原は、親SF162エンベロープを発現する分離物に対して中和抗体を惹起するのに非修飾SF162gp140より効果的である。重要なことに、サルにおいては修飾エンベロープだけが異種HIV−1分離物に対して中和抗体を惹起させることができる。
本発明は、本明細書に記載されるΔV2ループ欠失のほかに他のエンベロープ修飾を含んでいる。そのような修飾は、免疫原に対して保存中和エピトープの曝露及び/又は数を増大させることが考えられる。
次の実施例は、本発明の好適実施態様を十分に説明するために示されるものである。しかしながら、本発明の広範囲の範囲を制限するものとして解釈すべきではない。
【0025】
実施例 1
2匹のアカゲザル(Rh)(H445及びJ408)を、無傷gp120−gp41切断部位(Stamatatos, L., M. Lim & C. Cheng−Mayer. 2000. Generation and structural analysis of soluble oligomeric envelope proteins derived from neutralization−resistant and neutralization−susceptible primary HIV−1 isolates. AIDS Res. and Human Retroviruses. 16:981−994)をもつSF162ΔV2gp140エンベロープを発現するDNAベクター(Chapman, B. S., R. M. Thayer, K. A. Vincent & N. L. Haigwood. 1991. Effect of intron A from human cytomegalovirus(Towne)immediate−early gene on heterologus expression in mammalian cells. Nucleic Acids Res. 19:3979−86; zur Megede, J., M. C. Chen, B. Doe, M. Schaefer, C. E. Greer, M. Selby, G. R. Otten & S. W. Barnett. 2000. Increased expression and immunogenicity of sequence−modified human immunodeficiency virus type 1 gag gene. J Virol. 74:2628−35)で0週、4週及び8週目に(毎回2 mgの全DNA)皮内と筋肉内双方で免疫した。DNA構築物を哺乳動物細胞における発現を高めるためにコドンを最適化した。27週目に、DNAと、MF−59Cアジュバントと混合したCHO産生精製オリゴマーSF162ΔV2gp140タンパク質(100μg)でもう1回免疫した。38週目にアジュバント混合タンパク質のみでもう1回免疫した。
【0026】
結合抗体の産生をELISA法で評価した(Stamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1995. Structural modulations of the envelope gp120 glycoprotein of human immunodeficiency virus type 1 upon oligomerization and differential V3 loop epitope exposure of isolates displaying distinct tropism upon virion−soluble receptor binding. J. Virol. 69:6191−6198)。
抗体は2回目のDNA免疫後検出可能であり、3回目のDNA免疫後力価は高くならなかった(図1)。5ヶ月の間、力価は徐々に下がったが、常に検出可能であった。1回目の‘追加刺激’により3回目のDNA免疫後に記録されたピーク値から約log101〜2だけ力価が上がった。次の11週間で力価が徐々に下がり横ばい状態になり、その時点で動物に2回目の‘追加刺激’をし、抗体力価を更に上げた。中和抗体(NA)を非特異的中和を修正するために免疫前血清を用いた‘活性化PBMCターゲット’分析を用いて評価した(Stamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1998. An envelope modification that renders a primary, neutralization resistant, clade B HIV−1 isolate highly suscdptible to neutralization by sera from other clades. J. Virol. 72:7840−7845)(図2)。3回目のDNA免疫後、結合抗体力価は2匹の動物間で同じであったが、H445動物のNA力価の方がJ408動物より小さかった。次の‘追加刺激’でSF162ΔV2とSF162対するNA力価は共に著しく増大した。いずれの動物にもワクチン特異的増殖応答が記録された。J408とH445の動物には1回目の‘追加刺激’後にそれぞれ刺激指数(S.I.)5及び10が記録された。2回目の‘追加刺激’によりH445動物の応答の強さは大きくなった(S.I.25)が、J408動物では大きくならなかった(S.I.5)。
【0027】
本発明のワクチンによって惹起された高HIVエンベロープ抗体の防御の役割を評価するために、ウイルス攻撃の前にワクチン接種した動物からCD8+細胞を枯渇させた(図3)。抗CD8 MAb OKT8F(2 mg/kg)を1日おきに3回静脈内投与することによりCD8枯渇が得られた(Jin, X. D. E. Bauer, S. E. Tuttleton, S. Lewin, A. Gettie, J. Blanchard, C. E. Irwin, J. T. Safrit, J. Mittler, L. Weinberger, L. G. Kostrikis, L. Zhang, A. S. Perelson & D. D. Ho. 1999. Dramatic rise in plasma viremia after CD8(+)T cell depletion in simian immunodeficiency virus−infected macaques. J Exp Med. 189:991−8)。CD8+Tリンパ球は約10日間で検出不可能なままであった。付随して、循環しているCD3+T細胞の総数の減少が記録された。このことは、末梢からのCD8+T細胞の枯渇記録が実際の脱離によることを意味する。リンパ節からのCD8枯渇を評価しなかったが、抗CD8 MAbをサルの血液循環に導入した場合に末梢とリンパ節からCD8+ T細胞の付随した枯渇が生じることが以前に証明されている(Matano, T., R. Shibata, C. Siemon, M. Connors, H. C. Lane & M. A. Martin. 1998. Administration of an anti−CD8 monoclonal antibody interfers with the clearance of chimeric simian/human immunodeficiency virus during primary infections of rhesus macaques. J. Virol. 72:164:169; Schmitz, J. E., M. J. Kuroda, S. Santra, V. G. Sasseville, M. A. Simon, M. A. Lifton, P. Racz, K. Tenner−Racz, M. Dalesandro, B. J. Scallon, J. Ghrayeb, M. A. Forman, D. C. Montefiori, E. P. Rieber, N. L. Letvin & K. A. Reimann. 1999. Control of viremia in simian immunodeficiency virus infection by CD8+ lymphocytes. Science. 283:857−60)。
【0028】
OKT8Fの最後の投与の1日後、免疫した又は2匹の免疫されていない実験未使用の動物を100 TCID50のSHIV162P4ウイルスの無細胞株で静脈内に攻撃した(Harouse, J. M., A. Gettie, R. C. Tan. J. Blanchard & C. Cheng−Mayer. 1999. Distinct pathogenic sequela in rhesus macaques infected with CCR5 or CXCR4 utilizing SHIVs. Science. 284:816−9)。この分離物はH445とJ408の動物から攻撃の日に集めた血清(1:5に希釈)でそれぞれ50%と90%が中和された。
ワクチン接種した動物もワクチン接種されていない動物も感染した。しかしながら、2つのグループの間でウイルス負荷レベルのピークとウイルス設定点の差が認められた(図4A)。攻撃の11日後、ワクチン接種したH445動物の血漿ウイルス血症がワクチン接種されていないA141とAT54の動物と比べてそれぞれlog102と4だけ低く、ワクチン接種したJ408動物は無ウイルス血症であった。ウイルス血症ピークにおいて、ワクチン接種した動物におけるウイルス血漿レベルはワクチン接種されていない動物よりlog101〜4低かった。ウイルス血症ピーク後、ワクチン接種されていないA141動物に血漿ウイルス負荷が最初の急な低下に続いて漸次低下が記録されたが、第2のワクチン接種されていないAT54動物には高ウイルス負荷の持続が記録された。攻撃の35日以内にワクチン接種した両動物に検出不可能なレベルまでの非常に急速な低下が記録された。
【0029】
ワクチン接種したH445動物における血漿ウイルス血症の出現と付随して、抗HIVエンベロープ抗体力価の急速な増大(約5倍だけ)がモニターされた(図4B)。次に、この動物のウイルス負荷が検出不可能なレベルまで低下したように、抗体力価が攻撃前力価まで徐々に低下した。対照的に、2回目ののワクチン接種したJ408動物では抗エンベロープ抗体力価が増大せず、血漿ウイルス血症ピークが最低レベルであった。ワクチン接種されていない動物においては、抗HIVエンベロープ抗体は攻撃の約30日後に検出可能になった。A141動物では力価が経時増加したが、AT54動物では弱いままでくついには低下した後死亡した。
2匹のワクチン接種されていない動物は攻撃後2週間以内にSIV gap p27タンパク質とpol 31タンパク質に血清変換し、2匹のワクチン接種した動物は攻撃後最初の17週間血清陰性のままであった(図5)。この図は、コアSIVタンパク質gap p27とpol 31、及びgp41とgp120 HIVエンベロープサブユニットへの変換を示し、RIBATMで求めた。上の各ストリップの数字は攻撃の日(0日)に相対して血清試料が集められた日を示している[(+)正の対照ストリップ; (−)負の対照ストリップ]。
【0030】
また、攻撃後18日、42日、48日目にワクチン接種されていない動物から集めたRh−PBMCからウイルスが回収可能であったが、ワクチン接種した動物からは18日目にだけ回収可能であった。最後に、健康が保たれた2匹のワクチン接種した動物とワクチン接種されていない動物A141と対照的に、2回目のワクチン接種されていないAT54動物は攻撃の16週後にSAIDSにより死亡した。
攻撃の日にSHIV162P4に対して血清が最強の中和活性を有したワクチン接種したJ408動物において血漿ウイルス血症ピークの最低レベルが記録されたという所見は、攻撃後最初の7日間、中和抗体が重要な防御の役割を果たしたことを示している。しかしながら、中和抗体のほかに、中和活性を含まないエンベロープ特異抗体を本発明のワクチンで惹起させることもでき、ウイルスクリアランスにも寄与することができる。SHIV攻撃直後にH445動物において強い抗HIVエンベロープ既往応答が生じるという事実は、抗体が検出不可能なレベルまで急速なウイルスクリアランスに寄与したことを意味している。しかしながら、CD8+リンパ球が攻撃7日後のワクチン接種した動物の末梢に再び現れたことから、その急速なウイルスクリアランスにも寄与することができる。
これらの実験は、非CD8仲介DNAワクチン誘発抗HIVエンベロープ応答の重要な防御の役割を強調するものでありかつ有効な抗HIVワクチンを開発する実行可能性を証明するものである。
【0031】
実施例 2
ここに示される実験では、非修飾SF162の免疫原性の可能性を修飾SF162ΔV2(ここからΔV2と呼ぶ)エンベロープと比較する。遺伝子ガンワクチン接種方法を用いてウサギをSF162とΔV2エンベロープのgp140型で免疫した。免疫原は共に同様の抗体力価の生成を惹起したが、修飾免疫原は非修飾免疫原より親SF162ウイルスに対して高い力価の中和抗体を惹起した。更に、ΔV2由来修飾免疫原は異種HIV−1一次分離物を中和できる抗体を産生させるのにSF162由来非修飾免疫原より効果的であった。
これらの2つの抗原の免疫原性をヒトに密接に関係がありかつHIVワクチン実験に適切な動物モデルのアカゲザルにおいてDNA初回刺激に続いてタンパク質追加刺激ワクチン接種方法を用いて評価した。この点に関して、同種SF162ΔV2ウイルスに対しても親SF162ウイルスに対しても強力な中和抗体を産生させるのに修飾免疫原が非修飾免疫原より効果的であることがわかった。抗体は、サルにおいて修飾免疫原で惹起し、非修飾免疫原では惹起されない抗体は、いくつかの異種HIV−1一次分離物を中和した。これらの実験は、始めて、R5を用いたHIV−1様一次分離物に由来する可溶性オリゴマーサブユニットHIVエンベロープワクチンで免疫した非ヒト霊長類において強力な交差反応性中和抗体が惹起され得ることを示している。中和エピトープの曝露を高めかつこれらの応答の幅と強さを高める特異的なエンベロープ修飾の使用を支持している。
【0032】
ウイルス: SF162とSF162V2の分離と表現型の確認は以前に報告されている(Cheng−Mayer, C., M. Quiroga, J. W. Tung, D. Dina & J. A. Levy. 1990. Viral determinants of human immunodeficiency virus type 1 T−cell or macrophage tropism, cytopathogenicity, and CD4 antigen modulation, J. Virol. 64:4390−4398; Stamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1998. An envelope modification that renders a primary, neutralization resistant, clade B HIV−1 isolate highly susceptible to neutralization by sera from other clades. J. Virol. 72:7840−7845)。クレードB HIV−1一次分離物92US660、92HT593、92US657、92US714、92US727、91US056、91US054及び93US073は、NIH AIDSリサーチアンドリファレンスリエイジェントプログラムから入手した。すべてのウイルス株を調製し、活性化ヒト末梢血単核細胞(PBMC)において力価測定した。
【0033】
ワクチン: ウサギにおいて本発明の免疫原を発現させるために用いられるDNAベクターはpJW4303である(Lu, S., Wyatt, J. F. L. Richmond, F. Mustafa, S. Wang, J. Weng, D. C. Montefiori, J. Sodroski & H. L. Robinson. 1998. Immunogenicity of DNA vaccines expressing human immunodeficiency virus type 1 envelope glycoprotein with and without deletions in the V1/V2 and V3 regions. AIDS Res. Hum. Retroviruses 14:151−155)。アカゲザルを免疫するために用いられるDNAベクターはpCMVKm2ベクターに由来する(Chapman, B. S., R. M. Thayer, K. A. Vincent & N. L. Haigwood. 1991. Effect of intron A from human cytomegalovirus(Towne)immediate−early gene on heterologous expression in mammalian cells. Nucleic Acids Res. 19:3979−86; zur Megede, J., M. C. Chen, B. Doe, M. Schaefer, C. E. Greer, M. Selby, G. R. Otten & S. W. Barnett. 2000. Increased expression and immunogenicity of sequence−modified human immunodeficiency virus type 1 gag gene. J. Virol. 74:2628−35)。いずれのプラスミドもヒトCMVエンハンサー/プロモーター要素を有し、HIVエンベロープの未変性リーダーは組織特異的プラスミノーゲンアクチベーター遺伝子に由来するもので置き換えた。サル免疫化の場合、DNA構築物を哺乳動物における発現を高めるためにコドンを最適化した。いずれのDNAベクターも無傷gp120−gp41切断部位をもつHIVエンベロープ免疫原のgp140エクトドメインを発現する。
【0034】
タンパク質追加刺激免疫は、アカゲザルにおいてのみ行われて惹起抗体の力価に続いてDNA相の免疫化を高めた。このために、CHO細胞においてΔV2gp140タンパク質を生産し、安定な可溶性3量体として精製した。しかしながら、これらの分泌オリゴマーの安定性を高めるために、gp120−gp41切断部位を突然変異誘発により除去した(Earl, P. L., S. Koenig & B. Moss. 1991. Biological and immunological properties of human immunodeficiency virus type 1 envelope glycoprotein: analysis of proteins with truncations and deletions expressed by recombinant vaccinia viruses. J Virol 65:31−41; Earl, P. L. & B. Moss. 1993. Mutational analysis of the assembly domain of the HIV−1 envelope glycoprotein. AIDS Res. Hum. Retroviruses 9:589−594; Stamatatos, L., M. Lim & C. Cheng−Mayer. 2000. Generation and structural analysis of soluble oligomeric envelope proteins derived from neutralization−resistant and neutralization−susceptible primary HIV−1 isolates. AIDS Res. Hum. Retroviruses 16:981−994)。
【0035】
免疫化: a)ウサギ: 遺伝子ガンワクチン接種方法(Lu, S., R. Wyatt, J. F. L. Richmond, F. Mustafa, S. Wang, J. Weng, D. C. Montefiori, J. Sodroski & H. L. Robinson. 1998. Immunogenicity of DNA vaccines expressing human immunodeficiency virus type 1 envelope glycoprotein with and without deletions in the V1/V2 and V3 regions. AIDS Res. Hum. Retroviruses 14:151−155)を用いて動物は0週、4週、8週、18週及び22週に5回DNA免疫処理した。各免疫化の2週間後に採血した。6匹の動物(A1〜A6)を修飾SF162gp140免疫原で免疫し、6匹の動物(A7〜A12)を修飾ΔV2gp140免疫原で免疫した。2匹の動物(A13とA14)は対照として働き、DNAベクターのみで免疫した。
【0036】
b)アカゲザル: H445とJ408の動物を修飾ΔV2gp140免疫原で免疫し、N472とP655の動物を非修飾SF162gp140免疫原で免疫し、M844とH473の動物をDNAベクターのみで免疫した。免疫化の開始前に、動物についてSIV、D型レトロウイルス又はSTLV−1のような種々のシミアンウイルスに対する抗体を試験した。修飾エンベロープでワクチン接種した動物を0週、4週及び8週にDNAで免疫し、非修飾エンベロープでワクチン接種した動物を0週、4週及び9週にDNAで免疫した。DNA(1動物当たり毎回1 mlの内毒素を含まない水中2 mgのDNA)を皮内(i.d.)2ヶ所(2×0.2 mg)と筋肉内(i.m.)(四頭筋に2×0.8 mg)双方で投与した。四回目に動物をDNAで免疫し、同時にMF−59Cアジュバントと混合した精製オリゴマーΔV2gp140又はSF162gp140タンパク質で免疫した。タンパク質(1動物当たり0.5 ml全量中0.1 mgの精製タンパク質)を三角筋にi.m.投与した。対照動物にアジュバントだけを投与した。このDNA+タンパク質‘ブースター’免疫は、修飾免疫原でワクチン接種した動物に27週で、また、非修飾免疫原で免疫した動物に48週で生じた。38週目に修飾免疫原で免疫した動物を更に1回アジュバント混合タンパク質のみ(DNAを含まない)で免疫し、非修飾免疫原で免疫した動物はしなかった。
【0037】
抗体定量: a)抗gp140抗体: 以前に記載されているようにELISA法を用いて免疫化プロトコール全体の力価を定量した(Stamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1995. Structual modulations of the envelope gp120 glycoprotein od human immunodeficiency virus type 1 upon oligomerization and differential V3 loop epitope exposure of isolates displaying distinct tropism upon virion−soluble receptor binding. J. Virol. 69:6191−6198; Stamatatos, L., M. Wiskerchen & C. Cheng−Mayer. 1998. Effect of major deletions in the V1 and V2 loops of a macrophage−tropic HIV−1 isolate on viral envelope structure, cell−entry and replication. AIDS Res. Hum. Retroviruses 14:1129−1139)。概要としては、精製した可溶性オリゴマーのΔV2gp140タンパク質とSF162gp140タンパク質を用いてELISAプレート(Immulon 2HB)(0.1 mlの100 mM NaHCO3中0.2μgのタンパク質、pH8.5)を4℃で一晩インキュベートすることにより被覆した。非吸着タンパク質分子をTBSで除去し、ウェルをスーパーブロック(SB)(ピアス)で阻止した。免疫した動物から集めた熱失活(56℃で35分間)をSBで連続希釈し、37℃で1時間ウェルに添加した(0.1 ml/ウェル)。ウサギの場合、DNAベクターのみを投与した対照動物からの血清を負の対照として用いた。
【0038】
サルの場合、免疫前血清を負の対照として用いた。非結合抗体をTBS洗浄により除去し、エンベロープ結合抗体を、以前に記載されているようにアルカリホスファターゼ抗体(ザイムドイムノケミカルズ)に結合したヤギ抗ヒト(サル血清の場合)又は抗ウサギ(ウサギ血清の場合)を用いることにより検出した(Stamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1995. Structural modulations of the envelope gp120 glycoprotein of human immunodeficiency virus type 1 upon oligomerization and differential V3 loop epitope exposure of isolates displaying distinct tropism upon virion−soluble receptor binding. J. Virol. 69:6191−6198)。各ウェルのOD490nmをバイオルミノメータ(モレキュラーダイナミクス)で記録した。血清希釈液に対するOD490nmのプロットを作成し、終点抗体力価を、最低希釈液の免疫前血清で生じるOD490nmの3倍のOD490nmを生じる最高免疫後血清希釈液として求めた。同時に各段階の免疫化からの血清を試験した。
【0039】
中和分析: 以前に記載されているように、標的細胞としてPHA(シグマ、3μg/ml)で3日間活性化したヒトPBMCを用いて中和分析を行った(Mascola, J. R., M. G. Lewis, G. Stiegler, D. Harris, T. C. VanCott, D. Hayes, M. K. Louder, C. R. Brown, C. V. Sapan, S. S. Frankel, Y. Lu, M. L. Robb, H. Katinger & D. L. Birx. 1999. Protection of Macaques against pathogenic simian/human immunodeficiency virus 89.6PD by passive transfer of neutralizing antibodies. J. Virol. 73:4009−18; Mascola, J. R., S. W. Snyder, O. S. Weislow, S. M. Belay, R. B. Belshe, D. H. Schwartz, M. L. Clements, R. Dolin, B. S. Graham, G. J. Gorse, M. C. Keefer, M. J. McElrath, M. C. Walker, K. F. Wagner, J. G. McNeil, F. E. McCutchan, D. S. Burke & the NIAID AIDS vaccine evalution group. 1996. Immunization with envelope subunit vaccine products elicits neutralizing antibodies against laboratory−adapted but not primary isolates of human immunodeficiency virus type 1. J. Infect. Dis. 173:340−348; Stamatatos, L. & C. Cheng−Mater. 1998. An envelope modification that renders a primary, neutralization resistant, clade B HIV−1 isolate highly susceptible to neutralization by sera from other clades. J. Virol. 72:7840−7845; Stamatatos, L., S. Zolla−Pazner, M. Gorny & C. Cheng−Mayer. 1997. Binding of antibodies to virion−associated gp120 molecules of primary−like human immunodeficiency virus type 1(HIV−1)isolates: effect on HIV−1 infection of macrophages and peripheral blood mononuclear cells. Virology 229:360−369)。
【0040】
試験するHIV−1分離物のすべてを増殖し、ヒトPBMC中で滴定し、アリコート分割し、使用するまで−80℃で凍結した。ウイルス(20 U/mlのIL−2を含有する50μlのRPMI完全培地中50〜100 TCID50(ホフマン・ラロッシュ))を同量の連続希釈した熱失活(56℃で35分)血清と37℃で1時間96ウェルU底プレート(コーニング)においてプレインキュベートした。各血清希釈について、3回実験のウェルを用いた。サルからの免疫前血清とDNAベクターのみで免疫したウサギから集めた血清をウイルスとインキュベートし、非特異的中和の対照として働いた。各ウェルに0.4×106PHA活性化PBMCを含有する0.1 mlの完全培地を添加した。37℃で一晩インキュベートした後、各ウェルの半量を新しいRPMI完全培地に取り替えた。プレートを遠心分離した後(2,000 rpmで5分間)、各ウェルの半量を再び新しい培地に取り替えた。この手順を2回繰り返した。各ウェル中のp24抗原濃度を感染後の種々の時点(通常は4日、6日及び11日目)でインハウスELISA p24検定分析を用いて評価した。3回実験のウェルからの中和平均%と各血清希釈の標準偏差を、ウイルスと、細胞と、非ウサギ血清又は非サル血清とを含有するウェルに記録されたp24濃度に基づいて以前に記載されているように算出した(Stamatatos, L. S. Zolla−Pazner, M. Gorny & C. Cheng−Mayer. 1997. Binding of antibodies to virion−associated gp120 molecules of primary−like human immunodeficiency virus type 1(HIV−1)isolates: effect on HIV−1 infection of macrophages and peripheral blood mononuclear cells. Virology 229:360−369)。
【0041】
しかしながら、一部の分離物の感染は免疫前血清(非特異的中和)の存在下に減少したことが認められた。それ故、結果は2つの方法の中和実験から示される。1、同じ図面にはワクチン接種前(出血前)に集めた血清で記録された中和曲線と、ワクチン接種後の様々な段階で集めた血清で記録された中和曲線の両方が示されている。2、各血清希釈液についてワクチン接種後の血清で記録された中和%−ワクチン接種前の血清で記録された中和%の差を計算した。一部の図面には、この差(ここでは“特異的中和”と呼ばれる)が血清希釈液の関数としてプロットされている。同時に、MAb 2F5と2G12による中和に対する種々の一次分離物の感受性を評価した。
【0042】
これらの中和実験では、組換えSF2 gp120エンベロープで免疫したサルから集めた血清の能力を評価した。この免疫原は、HIVに対する潜在的ワクチンとして以前に試験されており、交差反応性中和抗体を高めることはできなかった(Mascola, J. R., S. W. Snyder, O. S. Weislow, S. M. Belay, R. B. Belshe, D. H. Schwartz, M. L. Clements, R. Dolin, B. S. Graham, G. J. Gorse, M. C. Keefer, M. J. McElrath, M. C. Walker, K. F. Wagner, J. G. McNeil, F. E. McCutchan, D. S. Burke & the NIAID AIDS vaccine evaluation group. 1996. Immunization with envelope subunit vaccine products elicits neutralizing antibodies against laboratory−adapted but not primary isolates of human immunodeficiency virus type 1. J. Infect. Dis. 173:340−348)。
【0043】
結果: ウサギにおける抗体の産生: SF162由来免疫原もΔV2免疫原も共にオリゴマーのΔV2gp140タンパク質とSF162gp140タンパク質双方に対して結合できる高力価の抗体を惹起した(図6)。予想されるように、抗体力価の変化がいずれのグループにも属している動物のワクチン接種計画全体に記録された。しかしながら、免疫計画全体で2つの動物グループ間に統計的に有意な抗体力価の差は記録されなかった。修飾免疫原又は非修飾免疫原で免疫したかに無関係に各動物における抗体力価は、最初の2回の免疫化(0週目と4週目)では非常に弱かった。4回目の免疫化(18週目)により、3回目の免疫(8週目)と比べて両動物グループにおいてlog102〜3で抗体力価の増加が得られた。5回目の免疫化(22週)は、4回目の免疫化と比べてSF162gp140抗原(log101未満だけ)に対する抗体力価を高めたが、ΔV2gp140タンパク質に対しては高めなかった。ワクチン接種計画の終わりに、両抗原に対して両動物グループに105〜106の程度で非常に強力な終点ELISA結合抗体が記録された。従って、ウサギにおいては、抗体力価を求めるためにここで用いられた分析に基づいて、修飾免疫原がV2ループから30個のアミノ酸を欠いているが抗体の産生を惹起させるのに非修飾免疫原と同様に有効であると思われる。
【0044】
SF162分離物とSF162ΔV2分離物に対するウサギ血清における中和抗体: いずれの免疫原も3回目の免疫化後にSF162ΔV2ウイルスに対する中和抗体を産生した(図7A)。修飾免疫原ワクチン接種グループにおいて高い中和力価の傾向が記録された。従って、70%感染阻止がSF162gp140免疫動物とSF162ΔV2免疫動物について記録された平均血清希釈度(及び標準誤差)は、それぞれ179(+/−34)と483(+/−148)であった。このワクチン接種の段階で、修飾免疫原で免疫した6匹の中から2匹(A8とA9)が親SF162分離物に対して中和抗体を惹起したが、非修飾免疫原で免疫した動物はいずれもそうのようにすることができる抗体を惹起しなかった(図7B)。しかしながら、SF162ウイルスとSF162ΔV2ウイルスに対する中和抗体を産生した動物の数は、それぞれ後続の免疫化で増加したので、免疫計画の終わりには(即ち、5回目の免疫化後)すべの動物がSF162ウイルスに対して中和抗体を産生した。更に、各血清の中和効力は、動物が修飾免疫原でワクチン接種されたか非修飾免疫原でワクチン接種されたかに無関係に各免疫化で高められた。
【0045】
免疫計画の終わりに、修飾免疫原で免疫したウサギから集めた血清は、非修飾免疫原で免疫した動物から集めた血清よりSF162ΔV2ウイルスとSF162ウイルスに対する中和効力が高かった。修飾免疫原で免疫した6匹の動物の中の6匹がSF162ΔV2ウイルスを中和できる抗体を1:5,000の希釈液において70%〜100%惹起した(図7A)。対照的に、同じ血清希釈液で非修飾エンベロープでワクチン摂取した6匹の動物のうち1匹(A1)だけがSF162ΔV2感染を50%だけ中和できる抗体応答を生じた。このグループの残りの5匹の動物は、この希釈液で有意な程度までSF162ΔV2感染を十分中和する抗体応答を惹起できなかった。修飾免疫原で免疫した動物から集めた血清と非修飾免疫で免疫したものとの間の中和可能性の差は、SF162ウイルスを中和する能力を比べた場合に明らかであった(図7B)。修飾抗原で免疫した6匹の動物の中の4匹(A8、A9、A10及びA12)から集めた血清は70%〜90%のSF162感染を1:100〜1:300の希釈液で中和した。対照的に、非修飾抗原で免疫した動物から集めた血清はいずれも同じ希釈液で70%〜90%だけのSF162感染を阻止することができなかった。
【0046】
ウサギにおける交差反応性中和抗体の産生: SF162ΔV2由来エンベロープ免疫原がSF162分離物自体に由来する免疫原より親SF162分離物(完全なエンベロープを発現する)に対して高い力価の中和抗体を惹起できたという事実は、修飾免疫原が交差反応性中和抗体、即ち、ワクチンに対して異種HIV−1一次分離物を中和できる抗体を惹起するのに効果的であるかを調べるのに我々を駆り立てた。種々のモノクローナル抗体に対する中和感受性が以前に証明されているそのようないくつかの分離物を試験した(D’Souza, M. P., D. Livnat, J. A. Bradac & S. H. Bridges. 1997, Evaluation of monoclonal antibodies to human immunodeficiency virus type 1 primary isolates by neutralization assays: performance criteria for selecting candidate antibodies for clinical trials. AIDS Clinical Trials Group Antibody Selection Working Group. J. Infect. Dis. 175:1056−62)。非修飾免疫原によって惹起された抗体で中和された点では6つの分離物の中から2つだけ(92US714と92HT593)であった(下記表1)。
【0047】
【表1】
【0048】
中和活性を1:10の希釈液で評価し、DNAベクターのみでワクチン接種した動物から集めた血清で記録された非特異的中和を考慮に入れた(詳しくは材料及び方法を参照されたい)。(−): 50%の特異的中和が記録されなかった。(+): 50%〜80%の特異的中和が記録された。結果は3回の独立した中和実験からのものである。
A1の動物を除いて、他の動物はすべて92US714に対して中和抗体を産生し、A2とA5の動物のみが92HT593に対して中和抗体を産生した。対照的に、修飾ΔV2gp120免疫原で免疫した6匹の動物の中から4匹が試験したほとんどの異種分離物に対して交差反応性中和抗体を産生した。更に、修飾免疫原で免疫した動物から集めた血清の中和の強さは、非修飾免疫原で免疫した動物から集めた血清より大きかった(上記表1を参照されたい)。従って、感染の80%阻止は前者の血清でしばしば記録されたが、このレベルの阻止は2つの場合でのみ記録された(92US714と92HT593の分離物に対してA5の動物からの血清)。
【0049】
修飾ΔV2gp140免疫原でワクチン接種したアカゲザルにおける抗体の産生: 上記結果は、ワクチン惹起抗体の防御の可能性を結局は評価し得る動物モデルのアカゲザルにおける非修飾SF162gp140抗原と修飾ΔV2gp140抗原の免疫原の可能性の評価に駆り立てた。サルにこれらの2つの免疫原をDNAの初回刺激に続いてタンパク質の追加ワクチン接種方法を用いてワクチン接種した。
エンベロープ特異抗体は、2回目のDNA免疫後に検出可能であった(図8)。この段階で、修飾抗原で免疫した動物における終点ELISA力価(J408とH445の動物)は1:2,000の程度であった。対照的に、非修飾エンベロープで免疫した動物(N472とP655の動物)においては、抗体は動物N472でのみ検出可能であった(1:500の程度での終点ELISA力価)。H445の動物を除いて、3回目のDNA免疫化によって抗体力価は高められなかった。抗gp120抗体と抗gp41抗体はDNA免疫化で同調して産生した。
引き続き5〜10ヶ月の所見では、非修飾SF162gp140免疫原で免疫した動物において抗体は検出不可能であり、修飾ΔV2gp140免疫原で免疫した動物においては、抗体は常に検出可能であるが、その力価は経時低下した。
【0050】
DNA+タンパク質‘ブースター’免疫後、抗体力価はすべての動物において著しく増大した。ピーク値で(‘追加刺激’後の2〜4週間以内に達する)、修飾ΔV2gp140免疫原で免疫した動物における終点ELISA抗体力価はJ408の動物については1:30,000、H445の動物については1:110,000であった。力価は経時徐々に低下し、両動物共に数週間約1:8,000で安定であった。非修飾SF162gp免疫原でワクチン接種した動物においては高いピーク抗体力価が記録された(終点ELISA抗体力価がN472の動物では1:150,000、P655の動物では175,000)。次の7週間の所見では、両動物共に抗体力価が約1:35,000まで急速に低下した。従って、ウサギで記録されたものと対照的に、サルにおいては非修飾免疫原は修飾免疫原より高い力価の結合抗体を産生した。
予想されるように、抗HIVエンベロープ抗体はDNAベクターのみで免疫した対照動物(M844とH473)には産生されなかった。
同種SF162ΔV2分離物と親SF162分離物に対するサル血清の中和活性: DNA相の免疫化では、修飾ΔV2gp140で免疫した動物のみがSF162ウイルスとSF162ΔV2ウイルスに対して中和抗体を惹起した(図9A−B)。2回目のDNA免疫後、J408の動物は同種SF162ΔV2分離物に対して中和抗体を産生したが、親SF162分離物に対しては産生しなかった(図9A)。J408の動物における中和抗体の力価は、3回目のDNA免疫後増大し、その点で両分離物の中和が記録されたが、結合抗体の力価は同時に増大しなかった(図9B)。対照的に、H445の動物においてSF162ΔV2ウイルスに対しては非常に弱い中和抗体応答が惹起され、SF162ウイルスに対しては中和抗体応答が惹起されなかったが、この動物はJ408で産生したのと同様の力価の結合抗体を産生した(図9B)。
【0051】
DNA+タンパク質‘ブースター’免疫の2週間後、いずれの免疫原で免疫した動物から集めた血清もSF162ΔV2感染を阻止した。修飾免疫原で免疫した動物から集めた血清の中和の強さは、非修飾免疫原で免疫した動物から集めた血清より大きかった。例えば、SF162ΔV2感染の50%阻害は前者の血清から1:2,000〜1:5,000の希釈液で記録されたが、このレベルの阻害は後者の血清から集めた血清においてはこの希釈液で記録されなかった。いずれのΔV2gp140免疫動物も親SF162ウイルスに対して強い中和抗体を産生したが、SF162gp140免疫原で免疫した2匹の動物のうち1匹(N472)だけがこのウイルスに対して中和抗体を産生した。次の2週間にこれらの血清の中和の強さの変化は記録されなかったが、この期間中に抗体力価レベルの変化は検出可能であった(図9)。ベクターのみでワクチン接種した対照動物(M844とH473)は、中和抗体を産生しなかった。
サル血清による異種HIV−1一次分離物の中和: 修飾免疫原と非修飾免疫原で免疫したサルに惹起された中和抗体応答の幅は、異種クレードB HIV−1一次分離物の感染を阻止するこれらの2つの免疫原で免疫したサルから集めた血清の能力を比較することにより評価した。これらの分離物が種々のMAbによって中和される感受性は、以前に報告されている(D’Souza, M. P., D. Livnat, J. A. Bradac & S. H. Bridges. 1997. Evaluation of monoclonal antibodies to human immunodeficiency virus type 1 primary isolates by neutralization assays: performance criteria for selecting candidate antibodies for clinical trials. AIDS Clinical Trials Group Antibody Selection Working Group. J. Infect. Dis. 175:1056−62)。血清中和実験では、同時にこれらの分離物が2つの最も一般的に用いられる一次分離物中和MAb(2F5と2G12)により中和される感受性を評価した(表2)。
【0052】
【表2】
【0053】
数値は、修飾ΔV2gp140(J408とH445)、非修飾SF162gp140(P655とN472)及び組換えgp120(L714とL814)で免疫した動物から集めた血清(1:10の希釈液)による一定のHIV−1分離物の中和%である。各分離物の共レセプターの使用を括弧に示す。中和%は材料及び方法に記載されているように計算され、免疫計画の開始前に同じ動物から集めた血清で記録された非特異的中和を考慮に入れた。&(A): J408とH445の動物のDNA+タンパク質‘ブースター’免疫の2週間後に集めた血清及び(B)最後のタンパク質‘ブースター’免疫の2週間後に集めた血清。数値は、2〜3回の独立した実験からの平均である。2F5と2G12による25μg/mlのMAbでの中和に対するこれらの分離物の感受性も示されている。NT:評価せず。
サルにおけるDNA相の免疫化では異種分離物中和は記録されなかった(1:10の希釈液で感染阻止50%未満)。DNA+タンパク質‘ブースター’免疫の2週間後、修飾ΔV2gp140タンパク質でワクチン接種した2匹の動物から集めた血清は、試験した異種HIV−1一次分離物の一部を中和した(図10)。試験した最低血清希釈液(1:10)において、また、免疫前血清で記録された非特異的中和を考慮に入れた場合(詳しくは材料及び方法を参照されたい)、80〜90%の感染阻止がJ408によりADA、91US056と92US714の分離物で、また、H445血清によりADA、92US714と92US660の分離物でのみ記録された(図10及び表2)。これらの2匹の動物から集めた血清の交差中和活性は異なった。例えば、92US660感染は、H445とJ408の血清でそれぞれ80%と50%だけ阻止された。血清交差中和活性はその後の週の所見では低下した(図10)。このDNA+タンパク質‘ブースター’免疫の5週間後に集めた血清は、交差反応性中和活性がなかったが、SF162とSF162ΔV2の分離物の強力な中和はなお記録された。
【0054】
このDNA+タンパク質‘ブースター’免疫後、非修飾免疫原でワクチン接種した動物における結合抗体力価は修飾免疫原でワクチン接種した動物より大きいという事実にもかかわらず(図8)、前者の血清は試験した異種分離物のいずれも中和することができなかった(表2)(即ち、50%未満の特異的中和が記録された)。従って、ウサギにおいて非修飾免疫原は一部の異種HIV−1一次分離物に対して中和抗体を惹起することができた(修飾免疫原より非常に効率が悪いが)(表1)が、アカゲザルにおいてはそのように惹起できなかった。
同時に、組換えSF2由来gp120タンパク質で免疫したサルから集めた血清により中和される異種分離物の感受性を評価した。このタンパク質は、ワクチン候補として以前に評価されており、交差反応性中和抗体を惹起するのに無効であった。即ち、1:10の血清希釈液で50%未満の中和が記録された(Mascola, J. R., S. W. Snyder, O. S. Weislow, S. M. Belay, R. B. Belshe, D. H. Schwartz, M. L. Clements, R. Dolin, B. S. Graham, G. J. Gorse, M. C. Keefer, M. J. McElrath, M. C. Walker, K. F. Wagner, J. G. McNeil, F. E. McCutchan, D. S. Burke & the NIAID AIDS vaccine evaluation group. 1996. Immunization with envelope subunit vaccine products elicits neutralizing antibodies against laboratory−adapted but not primary isolates of human immunodeficiency virus type 1. J. Infect. Dis. 173:340−348)。ここで試験した分離物はすべてSF2 gp120タンパク質で惹起される抗体による中和に感受性でなかった(表2)。
【0055】
修飾ΔV2gp140タンパク質による2回目の‘ブースター’免疫: 上記結果は修飾ΔV2gp140免疫原が非修飾免疫原より交差反応性中和抗体応答を惹起するのに実際に効果的であることを示したが、これらの応答は親SF162分離物に対して記録されたものより弱かった(図11A−B)。これらの応答の強さと幅を更に増大させる努力として、精製オリゴマーΔV2gp140タンパク質で1回更に免疫することによりH445とJ408の動物において抗体力価を更に‘追加刺激’することが試みられた(このときDNA免疫はない)。
抗体力価の増大は実際にこのタンパク質‘追加刺激’後に記録されたので、ピーク値(1:145,000終点ELISA力価)の力価はDNA+タンパク質による最初の‘ブースター’免疫化で記録されたものより約3倍大きかった(図11A)。同時に、同種SF162ΔV2分離物と親SF162分離物に対する中和抗体の力価に著しい増加が見られた(図11)。
この最後の‘追加刺激’の2週間と5週間後に集めた血清の中和可能性の差は報告されなかったが、結合抗体力価は同期間中に著しく減少した。しかしながら、予想外に、試験したほとんどの異種一次分離物に対する同じ血清の中和可能性がたいてい減少した(表2)。従って、BZ167、92US657及びADAの分離物を除いて、試験した異種分離物のすべてが2回目の‘追加刺激’の2週間後に集めた血清による中和に抵抗した。面白いことに、分離物92US657は1回目の追加刺激後に集めた血清による中和に抵抗したが、2回目の追加刺激後に集めた血清による中和には感受性であった。
【0056】
修飾ΔV2gp140でワクチン接種したアカゲザルにおける抗V3ループ抗体の産生: 親SF162ウイルスと同種SF162ΔV2ウイルスに対する中和活性の増大と2回目の‘ブースター’免疫後の異種分離物に対する中和活性の減少の説明は、修飾ΔV2gp140タンパク質による多重免疫化がSF162エンベロープとSF162ΔV2エンベロープ上でユニークに(又は優先して)発現するエピトープに対する抗体の力価を増大させるということである。ΔV2gp140による多重免疫化により高力価の抗V3ループ抗体の産生が得られることはありそうなことである。そのような抗体の力価を求めるために、SF162/SF162ΔV2由来V3ループを用いたV3ループぺプチドに基づくELISA分析を用いた(図12A−B)。このぺプチドは、線状(447D)エピトープ(Conley, A. J., M. K. Gorny, J. A. Kessler, second, L. J. Boots, M. Ossorio−Castro, S. Koenig, D. W. Lineberger, E. A. Emini, C. Williams & S. Zolla−Pazner. 1994. Neutralization of primary human immunodeficiency virus type 1 isolates by the broadly reactive anti−V3 monoclonal antibody, 447−52D. J. Virol. 68:6994−7000; Gorny, M. K., A. J. Conley, S. Karwowska, A. Buchbinder, J.−Y. Xu, E. A. Emini, S. Koenig & S. Zolla−Pazner. 1992. Neutralization of diverse human immunodeficiency virus type 1 variants by an anti−V3 human monoclonal antibody. J. Virol. 66:7538−7542)にもコンフォメーショナル(391〜95D)エピトープ(Seligman, S. J., J. M. Binley, M. K. Gorny, D. R. Burton, S. Zolla−Pazner & K. A. Sokolowski. 1996. Characterization by serial competition ELISAs of HIV−1 V3 loop epitopes recognized by monoclonal antibodies. Mol. Immunol. 33:737−745)にも結合する抗体によって認識された(図11A)。
【0057】
抗V3ループ抗体は修飾ΔV2gp140免疫原によるサルの免疫化時に産生されたが、力価は全体のエンベロープに対するものより非常に小さかった(図11B)。更に、2回目の‘ブースター’免疫は抗V3ループ抗体の力価を高めなかった。しかしながら、これらの動物の血清中に存在するある種の抗V3ループ抗体がELISA方式でV3ループぺプチドと効率よく相互作用することができないが、未変性エンベロープ上のエピトープに結合することができることは留意すべきである(Moore, J. P. 1993. The reactivities of HIV−1+human sera with solid−phase V3 loop peptides can be poor predictors of their reactivities with V3 loops on native gp 120 molecules. AIDS Res. Hum. Retroviruses 9:209−19)。更に、ここで用いられるV3ループぺプチドはV3ループのカルボキシ末端とアミノ末端にかからず、分析はこれらの2つの領域をターゲッティングする抗体を検出しない。従って、修飾ΔV2gp140で惹起する抗体のエピトープ特異性を更に詳しく調べることが必要である。
【0058】
図13A及び13Bは、異なるクレードのHIV−1ウイルスを中和することによる本発明の免疫原によって惹起される異種免疫応答を示すグラフである。図13AはH445の動物からの血清を用いた中和を示し、図13BはJ408からの血清を用いた中和を示している。
本発明を個々の実施態様、個々の材料、手順及び実施例によって記述し具体的に説明してきたが、本発明が材料の具体的な材料の組合わせやそのために選ばれた手順に限定されないことは理解される。実際は、本明細書に記載されたもおのほかに本発明の種々の変更が上記説明と添付の図面から当業者には明らかである。そのような変更は、前述の特許請求の範囲の範囲内に包含されるものである。
種々の文献が本明細書に引用され、その開示は本願明細書に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】
免疫化で抗HIV−1エンベロープ結合抗体の産生を示すグラフである。ワクチン、即ち、精製SF162ΔV2 gp140オリゴマータンパク質に対して、免疫計画全体で動物J408とH445における結合抗体のエンベロープ特異的力価を求めた。点線は、免疫化の時間を示し、矢印はウイルス攻撃の時間を示している。
【図2】
HIV−1中和抗体の産生を示すグラフである。同種SF162ΔV2ウイルスや親SF162ウイルスに対する中和抗体の存在を、免疫計画中の様々な時点で求めた。○: 出血前; ▲: 3回目のDNA免疫化の1ヶ月後; ■: 1回目の‘追加免疫’の2週間後; 及び◆: 2回目の‘追加免疫’の2週間後。
【図3】
CD8+ Tリンパ球の枯渇: CD8+ Tリンパ球は抗CD8 MAb OKT8Fのボーラス注射(矢印)によりワクチン接種した動物から枯渇したことを示すグラフである。SHIV 162P4攻撃(点線)前後の種々の時点で集めた試料において、ワクチン接種した動物とワクチン接種していない動物からの循環しているCD4+(黒い丸)、CD8+ T(白い丸)及び全CD3+ Tリンパ球(星印)の数を求めた。
【図4A−B】
SHIV162P4曝露後のウイルス負荷と抗HIVエンベロープ抗体力価の産生を示すグラフである。(A)ウイルス負荷は血漿1 ml当たりのRNAコピー数として示されている。点線は、この分析の検出限界を示している(<500コピー/ml)。十字:ワクチン接種していない動物AT54を、攻撃後のサルエイズ(SAIDS)の発症の111日後に安楽死させた。矢印は、ワクチン接種した動物の末梢にCD8+細胞が再び現れた時点を示している。(B)SHIV162P4攻撃後の抗HIVエンベロープ抗体の産生をSF162ΔV2 gp140に基づくELISA法によりモニターした。終点ELISA力価が示されている。
【図5】
ワクチン接種したサルとワクチン接種していないサルにおけるSIV−gag/pol抗原とHIV env抗原への動物の血清変換を示す図である。
【図6】
ウサギにおける抗体産生を示す図である。抗エンベロープ抗体の産生をELISA法により求めた。6匹の動物(A1〜A6)を非修飾SF162gp140免疫原を発現するDNAで、6匹(A7〜A12)を修飾ΔV2gp140免疫原を発現するDNAで免疫化した。それぞれの免疫化の2週間後に、SF162gp140とΔV2gp140のオリゴマータンパク質を用いたELISA法により力価を求めた。点線は各免疫化の時点を示している。
【図7a】
ウサギ血清によるSF162ΔV2ウイルスとSF162ウイルスの中和を示すグラフである。SF162ΔV2(A)ウイルスとSF162(B)ウイルスに対する3回目と5回目の免疫化後に集めた血清を用いた中和実験からの結果が示されている。データは少なくとも3回の独立した実験の代表である。記号は3回の実験ウェルからの平均中和%と標準偏差を示している。点線は感染の50%阻止、70%阻止及び90%阻止を示している。点線と星印(対照)はDNAベクターのみで免疫化された動物から集めた血清で得られた中和曲線であり、非特異的中和を示している。
【図7B】
ウサギ血清によるSF162ΔV2ウイルスとSF162ウイルスの中和を示すグラフである。SF162ΔV2(A)ウイルスとSF162(B)ウイルスに対する3回目と5回目の免疫化後に集めた血清を用いた中和実験からの結果が示されている。データは少なくとも3回の独立した実験の代表である。記号は3回の実験ウェルからの平均中和%と標準偏差を示している。点線は感染の50%阻止、70%阻止及び90%阻止を示している。点線と星印(対照)はDNAベクターのみで免疫化された動物から集めた血清で得られた中和曲線であり、非特異的中和を示している。
【図8】
アカゲザルにおける抗体の産生を示すグラフである。修飾ΔV2gp140免疫原で免疫化した動物(J408とH445)及び非修飾SF162gp140免疫原で免疫化した2種の動物(P655とN472)、並びにDNAベクターのみで免疫化した対照動物(M844とH473)における抗エンベロープ抗体の産生を対応するタンパク質を用いたELISA法により求めた。点線は免疫化の時点を示している。DNA: 動物は各免疫原のgp140型を発現するDNAベクターで3回1ヶ月毎に免疫処置した。対照動物はDNAベクターのみを投与した。DNA+タンパク質: 動物は4回免疫処置し、同時にMF−59Cのアジュバントを用いた対応するCHO産生gp140オリゴマータンパク質で免疫した。対照動物はアジュバントのみを投与した。
【図9A】
アカゲザル血清の中和活性を示すグラフである。修飾ΔV2gp140(A)と非修飾(B)SF162gp140免疫原で免疫した動物から集めた血清のSF162ウイルスとSF162ΔV2ウイルスに対する中和活性を実施例2に記載されたように求めた。点線は、感染の50%阻止、70%阻止及び90%阻止を示している。結果は3〜5回の独立した実験の代表である。データは、3回の実験のウェルからの平均と標準偏差を示している。出血前(プレブリード(Pre−bleed)): ワクチン接種の開始前に集めた血清; 2回目のDNA及び3回目のDNA: それぞれ2回目と3回目のDNA投与の1ヶ月後に集めた血清; 追加刺激の2週間後と4週間後: それぞれDNA+タンパク質‘ブースター’免疫の2週間後と4週間後に集めた血清。
【図9B】
アカゲザル血清の中和活性を示すグラフである。修飾ΔV2gp140(A)と非修飾(B)SF162gp140免疫原で免疫した動物から集めた血清のSF162ウイルスとSF162ΔV2ウイルスに対する中和活性を実施例2に記載されたように求めた。点線は、感染の50%阻止、70%阻止及び90%阻止を示している。結果は3〜5回の独立した実験の代表である。データは、3回の実験のウェルからの平均と標準偏差を示している。出血前(プレブリード(Pre−bleed)): ワクチン接種の開始前に集めた血清; 2回目のDNA及び3回目のDNA: それぞれ2回目と3回目のDNA投与の1ヶ月後に集めた血清; 追加刺激の2週間後と4週間後: それぞれDNA+タンパク質‘ブースター’免疫の2週間後と4週間後に集めた血清。
【図10】
サル血清による異種クレードB HIV−1一次分離物の中和を示すグラフである。ワクチンに異種HIV−1一次分離物に対する、DNA+タンパク質‘ブースター’免疫の2週間後と4週間後に集めた血清の中和活性を実施例2に記載されたように求めた。点線は、感染の50%阻止、70%阻止及び90%阻止を示している。数値は特異的中和を示し、ワクチン接種後に集めた血清で記録されたウイルス中和%とワクチン接種開始前に集めた血清で記録されたウイルス中和%との間の差として定義される。データ点は、2回の独立した実験からの平均特異的中和%を示している。
【図11A】
修飾ΔV2gp140タンパク質による2回目の‘ブースター’免疫後の結合抗体と中和抗体の産生を示すグラフである。(A)修飾ΔV2gp140でワクチン接種した2種のアカゲザル(J408とH445)における抗エンベロープ抗体の産生を、実施例2に記載されたようにELISA法により求めた。点線は免疫化時を示している。DNA: その免疫原のgp140型を発現するDNAベクターで3回1ヶ月毎に免疫処置した。DNA+タンパク質: 動物は4回目のDNA免疫処置と精製ΔV2gp140オリゴマータンパク質を投与した。タンパク質: 動物を精製ΔV2gp140オリゴマータンパク質のみで免疫した。(B)2回目の‘追加刺激’後の血清のSF162ΔV2分離物とSF162分離物に対する中和活性を1回目の‘追加刺激’後に集めた血清と比較した(図4を参照されたい)。免疫前血清(出血前(プレブリード))で記録された非特異的中和も示されている。
【図11B】
修飾ΔV2gp140タンパク質による2回目の‘ブースター’免疫後の結合抗体と中和抗体の産生を示すグラフである。(A)修飾ΔV2gp140でワクチン接種した2種のアカゲザル(J408とH445)における抗エンベロープ抗体の産生を、実施例2に記載されたようにELISA法により求めた。点線は免疫化時を示している。DNA: その免疫原のgp140型を発現するDNAベクターで3回1ヶ月毎に免疫処置した。DNA+タンパク質: 動物は4回目のDNA免疫処置と精製ΔV2gp140オリゴマータンパク質を投与した。タンパク質: 動物を精製ΔV2gp140オリゴマータンパク質のみで免疫した。(B)2回目の‘追加刺激’後の血清のSF162ΔV2分離物とSF162分離物に対する中和活性を1回目の‘追加刺激’後に集めた血清と比較した(図4を参照されたい)。免疫前血清(出血前(プレブリード))で記録された非特異的中和も示されている。
【図12A−B】
修飾ΔV2gp140免疫原で免疫したサル(マカク)から集めた血清における抗V3ループ抗体の存在を示すグラフである。SF162/SF162ΔV2エンベロープ由来のV3ループぺプチドを用いたELISA法の使用により抗V3ループ抗体の産生を求めた。(A)まず、捕捉V3ループぺプチドが線状(447D)V3エピトープとコンフォメーショナル(391−95D)V3ループエピトープを認識する特異的抗V3ループMAbと相互作用するかを調べた。(B)次に、2種のワクチン接種した動物から1回目と2回目の追加刺激の2週間後と4週間後に集めた血清中に存在する抗V3ループ抗体の力価を求めた。比較として同じ血清中に存在する全抗エンベロープ抗体の力価も含めた。
【図13A】
V2領域欠失があるHIV−1クレードB免疫原由来修飾エンベロープタンパク質で免疫した2種の動物からの血清によるクレードA、E及びDのHIV−1の中和を示すグラフである。
【図13B】
V2領域欠失があるHIV−1クレードB免疫原由来修飾エンベロープタンパク質で免疫した2種の動物からの血清によるクレードA、E及びDのHIV−1の中和を示すグラフである。
【図14】
全長SF162ΔV2 gp140エンベロープタンパク質のポリヌクレオチド配列を示すアミノ酸配列である(配列番号1)。
【図15】
SF162ΔV2 gp140エンベロープタンパク質断片のポリヌクレオチド配列を示すアミノ酸配列である(配列番号3)。
【図16】
全長SF 162ΔV2 gp140エンベロープタンパク質を示すアミノ酸配列である(配列番号2)。
【図17】
SF162ΔV2 gp140エンベロープタンパク質断片を示すアミノ酸配列である(配列番号4)。
発明の背景
DNA免疫化によって、免疫系の細胞性アームと体液性アームの双方が刺激される(Liu, M. A., Y. Yasutomi, M.−E. Davis, H. C. Perry, D. C. Freed, N. L. Letvin & J. W. Shiver. 1996. Vaccination of mice and nonhuman primates using HIV−gene−gun−containing DNA, vol. 48. Karger, S, Basel; Shiver, J. W., M.−E. Davies, H. C. Perry, D. C. Freed, & M. A. Liu. 1996. Humoral and cellular immunities elicited by HIV−1 DNA vaccination. J. Pharm. Sci. 85:1317−1324; Shiver, J. W., H. C. Perry, M.−E. Davies, D. C. Freed & M. A. Liu. 1995. Cytotoxic T lymphocyte and helper T cell responses following HIV polynucleotide vaccination. DNA Vaccines. 772:198−208; Shiver, J. W., J. B. Ulmer, J. J. Donnely & M. A. Liu. 1996. Humoral and cellular immunities elicited by DNA vaccines: Application to the human immunodeficiency virus and influenza. Adv. Drug Del. Rev. 21:19−31−18)とともにチンパンジーにおけるHIV−1のように徐々に複製するウイルスによって動物の感染を予防できる免疫応答が惹起する(Boyer, J. D., K. E. Ugen, B. Wang, M. Agadjanyan, L. Gilbet, M. L. Bagarazzi, M. Chattergoon, P. Frost, A. Javadian, W. V. Williams, Y. Refaeli, R. B. Ciccarelli, D. McCallus, L. Coney & D. B. Weiner. 1997. Protection of chimpanzees from high−dose heterologous HIV−1 chllenge by DNA vaccination. Nature Med. 3:526−532)。
【0002】
しかしながら、攻撃ウイルスがサルにおけるSIV又はSHIVのようにホストにおいて効率よく複製する場合、DNA惹起免疫応答は部分的防御しか与えない(Boyer, J. D., B. Wang, K. E. Ugen, M. Agadjanyan, A. Javadian, P. Frost, K. Dang, R. A. Carrano, R. Ciccarelli, L. Coney, W. V. Williams & D. B. Weiner. 1996. In vivo protective anti−HIV immune responses in non−human primates through DNA immunization. J. Med. Promatol. 25:242−250; Lu, S., J. Arthos, D. C. Montefiori, Y. Yasutomi, K. Manson, F. Mustafa, E. Johnson, J. C. Santoro, J. Wissink, J. I. Mullins, J. R. Haynes, N. L. Letvin, M. Wyand & H. L. Robinson. 1996. Simian immunodeficiency virus DNA vaccine trial in macaques. J. Virol. 70:3978−3991; Robinson, H. L., D. C. Montefiori, R. P. Johnson, K. H. Manson, M. L. Kalish, J. D. Lifson, T. A. Rizvi, S. Lu, S. L. Hu, G. P. Mazzara, D. L. Panicali, J. G. Herdon, R. Glickman, M. A. Candido, S. L. Lydy, M. S. Wyand & H. M. McClure. 1999. Neutralizing antibody−independent containment of immunodeficiency virus challenges by DNA priming and recombinant pox virus booster immunizations. Nature Medicine. 5:526−34)。
【0003】
これらの応答の強さ、特に高抗HIV/SIVエンベロープ抗体力価の産生を高めるために、HIV/SIVエンベロープを発現する可溶性ウイルスエンベロープタンパク質、ウイルス粒子又は組換えワクシニア系ウイルスの継続投与が必要である(Agadjanyan, M. G., N. N. Trivedi, S. Kudchodkar, M. Bennett, W. Levine, A. Lin, J. Boyer, D. Levy, K. E. Ugen, J. J. Kim & D. B. Weiner. 1997. An HIV type 2 DNA vaccine induces cross−reactive immune responses against HIV type 2 and SIV. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 13:1561−1572; Barnett, S. W., J. M. Klinger, B. Doe, C. M. Walker, L. Hansen, A. M. Duliege & F. M. Sinangil. 1998. Prime−boost immunization strategies against HIV. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 14 Suppl 3:S299−309; Letvin, N. L., D. C. Montefiori, Y. Yasutomi, H. C. Perry, M.−E. Davies, C. Lekutis, M. Alroy, D. L. Freed, C. I. Lord, L. K. Handt, M. A. Liu & J. W. Shiver. 1997. Potent protective anti−HIV immune responses generated by bimodal HIV envelope DNA plus protein vaccination. Proc. Natl. Acad. Sci. 94:9378−9383;
【0004】
Richmond, J. F., S. Lu, J. C. Santoro, J. Weng, S. L. Hu, D. C. Montefiori & H. L. Robinson. 1998. Studies of the neutralizing activity and avidity of anti−human immunodeficiency virus type 1 Env antibody elicited by DNA priming and protein boosting, J Virol. 72:9092−100; Richmond, J. F. L., Mustafa, S. Lu, J. C. Santoro, J. Weng, M. O’Connell, E. M. Fenyo, J. L. Hurwitz, D. C. Montefiori & H. L. Robinson. 1997. Screening of HIV−1 Env glycoproteins for the ability to raise neutralizing antibody using DNA immunization and recombinant vaccinia virus boosting. Virology. 230:265−274; Robinson, H. L., D. C. Montefiori, R. P. Johnson, K. H. Manson, M. L. Kalish, J. D. Lifson, T. A. Rizvi, S. Lu. Hu, G. P. Mazzara, D. L. Panicali, J. G. Herndon, R. Glickman, M. A. Candido, S. L. Lydy, M. S. Wyand & H. M. McClure, 1999. Neutralizing antibody−independent containment of immunodeficiency virus challinges by DNA priming and recombinant pox virus booster immunizations. Nature Medicine. 5:526−34)。
【0005】
この2頂免疫化方法によってアカゲザル(Rh)をSHIVによる感染から防御できる応答が惹起する(Letvin, N. L., D. C. Montefiori, Y. Yasutomi, H. C. Perry, M.−E. Davies, C. Lekutis, M. Alroy, D. L. Freed, C. I. Lord, L. K. Handt, M. A. Liu & J. W. Shiver. 1997. Potent protective anti−HIV immune responses generated by bimodal HIV envelope DNA plus protein vaccination. Proc. Natl. Acad. Sci. 94:9378−9383; Robinson, H. L., D. C. Montefiori, R. P. Johnson, K. H. Manson, M. L. Kalish, J. D. Lifson, T. A. Rizvi, S. Lu, S. L. Hu, G. P. Mazzara, D. L. Panicali, J. G. Herndon, R. Glickman, M. A. Candido, S. L. Lydy, M. S. Wyand & H. M. McClure. 1999. Neutralizing antibody−independent containment of immunodeficiency virus challenges by DNA priming and recombinant pox virus booster immunizations. Nature Medicine. 5:526−34)。しかしながら、上記ワクチン接種方法で細胞性抗ウイルス応答も体液性抗ウイルス応答も共に生じたことから、記録された防御がDNA免疫化で惹起された細胞性抗ウイルス応答及び/又は体液性抗ウイルス応答で仲介されたかははっきりしない。これらの2つのタイプの応答のそれぞれの抗ウイルス防御の役割を評価比較することにより、より効果的なDNA免疫化プロトコールを開発することができる。
【0006】
gp120 HIVエンベロープサブユニットの結晶構造の解析から、オリゴマーエンベロープ形の中に自然に閉鎖されているタンパク質の1つの面に中和エピトープが主としてクラスター形成されていること、即ち、ビリオンや感染細胞の表面上に存在していることが示された(Kwong, P. D., R. Wyatt, J. Robinson, R. W. Sweet, J. Sodroski & W. A. Hendrickson. 1998. Structure of an HIV gp120 envelope glycoprotein in complex with the CD4 receptor and a neutralizing human antibody. Nature(London) 393:648−659; Wyatt, R., P, D. Kwong, E. Desjardins, R. W. Sweet, J. Robinson, W. A. Hendrickeson & J. G. Sodroski. 1998, The atigenic structure of the HIV gp120 envelope glycoprotein, Nature(London) 393:705−711)。
【0007】
これらの構造上の所見は、多くの免疫化学実験とウイルス学的実験によって支持されている(Bou−Habib, D. C., G. roderiquez, T. Oravesz, P. W. Berman, P. Lusso & M. A. Norcross. 1994. Cryptic nature of envelope V3 region epitopes protects primary monocytotropic human immunodeficiency virus type 1 from antibody neutralization. J. Virol. 68:6006−6013; Moore, J. P., J. A. McKeating, Y. Huang, A. Askenazi & D. D. Ho. 1992. Virions of primary human immunodeficiency virus type 1 isolates resistant to soluble CD4(sCD4) neutralization differ in sCD4 binding and glycoprotein gp120 retention from sCD4−sensitive isolates. J. Virol. 66:235−243; Reitter, J. N., R. E. Mcans & R. C. Desrosiers. 1998. A role for carbohydrates in immune evasion in AIDS. Nat. Med. 4:679−684; Sattentau, Q. J. & J. P. Moore. 1991. Conformational changes induced in the human immunodeficiency virus envelope glycoprotein by soluble CD4 binding. J. Exp. Med. 174:407−415; Sattentau, Q. J., J. P. Moore, F. Vignaux, F. Traincard & P. Poignard. 1993. Conformational changes induced in the envelope glycoproteins of the human and simian immunodeficiency viruses by soluble receptor binding. J. Virol. 67:7383−7393;
【0008】
Stamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1995. Structual modulations of the envelope gp120 glycoprotein of human immunodeficiency virus type 1 upon oligomerization and differential V3 loop epitope exposure of isolates displaying distinct tropism upon virion−soluble receptor binding. J. Virol. 69:6191−6198; Sullivan, N. Y. Sun, J. Li, W. Hofmann & J. Sodroski. 1995. Replicative function and neutralization sensitivity of envelope glycoproteins from primary and T−cell line−passaged human immunodeficiency virus type 1 isolates. J. Virol. 69:4413−4422; Wyatt, R., J. Moore, M. Accola, E. Desjardin, J. Robinson & J. Sodroski. 1995. Involement of the V1/V2 variable loop structure in the exposure of human immunodeficiency virus type 1 gp120 epitopes induced by receptor binding. J. Virol. 69:5723−5733; Wyatt, R., N. Sullivan, M. Thali, H. Repke, D. Ho, J. Robinson, M. Posner & J. Sodroski. 1993. Functional and immunologic characterization of human immunodeficiency virus type 1 envelope glycoproteins containing deletions of the major variable regions. J. Virol. 67:4557−4565)。
本発明は、HIV−1に対して有効なワクチン接種のエンハンスメントに関する。
本明細書中の文献の引用は、そのような文献が本発明の従来技術として用いうることを許容するものとして判断すべきではない。
【0009】
発明の要約
本発明によれば、動物においてHIV−1に対する異種免疫応答を惹起させる方法であって、該動物を少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片、又は少なくとも1種の前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNA又はウイルス、又はその組合わせで免疫し、該修飾エンベロープタンパク質にはHIV−1エンベロープタンパク質V2領域欠失があることによる、前記方法が提供される。修飾HIV−1エンベロープタンパク質は、哺乳動物細胞において発現した断片の組換えタンパク質であってもよい。好ましくは、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片はグリコシル化されている。免疫された動物は、免疫原以外の少なくとも1種のHIV−1株に対して免疫応答を示している。好適実施態様においては、免疫応答は体液性応答を含んでいる。更に好適な実施態様においては、体液性応答には中和抗体が含まれ、最も好適な実施態様においては防御抗体が含まれている。好ましくは、動物はヒトである。
【0010】
限定されない例においては、免疫原は、クレードB HIV−1株由来の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片、又はクレードB HIV−1株由来の修飾HIV−1エンベロープタンパク質をコードしているDNA又はウイルス又はその断片を含んでいる。好適実施態様においては、HIV−1株はSF162である。一例として、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片は、配列番号2又は配列番号4であり、少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNAは配列番号1又は配列番号3である。
【0011】
本発明の他の広範囲態様においては、動物をHIV−1ウイルスに対して免疫するために、HIV−1エンベロープタンパク質V2領域欠失がある、少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片、又は少なくとも1種の該修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNA又はウイルス、又はその組合わせの異種免疫応答惹起有効量と、薬学的に許容しうる担体又は賦形剤とを含むワクチン医薬組成物が提供される。修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片は、哺乳動物細胞中で発現させることができる。グリコシル化されていてもよい。実施態様においては、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片はクレードB HIV−1株由来である。好適実施態様においては、HIV−1株はSF 162である。限定されない例としては、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片は配列番号2又は配列番号4であり、少なくとも1種の前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNAは配列番号1又は配列番号3である。動物を前述のワクチン医薬組成物で免疫化又はワクチン接種すると、HIV−1に対する異種免疫応答が惹起される。応答は、体液性応答を含んでいる。実施態様においては、体液性応答は中和抗体を含んでいる。好適実施態様においては、惹起された抗体は防御抗体である。
【0012】
本発明は、また、化合物が動物において少なくとも1種の異種HIV−1株に対して少なくとも中和抗体を産生させることができるかを評価する方法であって、該動物を化合物で免疫する段階と、該動物のCD8+ 細胞を枯渇させる段階と、該動物について少なくとも1種の異種HIV−1株に対する中和抗体、好ましくは防御抗体の存在をスクリーニングする段階とを含む、前記方法に関する。好適実施態様においては、枯渇させる段階は、前記動物に抗CD8モノクローナル抗体を投与することにより行われる。化合物は、HIV−1由来ポリぺプチド又はその断片又は該ぺプチド又はその断片をコードしているDNA又はウイルスであってもよく、その免疫原は、ウイルス又はDNAワクチン、タンパク質、又はその組合わせを含んでいる。その防御抗体は、好ましくは中和抗体であり、最も好ましくは防御抗体である。防御抗体を検出するための動物は野生型HIV−1又はSHIV株、又は野生型HIV−1又はSHIV−1に対して防御抗体応答できるもので感染可能なものである。
本発明は、更に、上記のタンパク質、タンパク質断片、該タンパク質又はタンパク質断片をコードしているDNA又はウイルスを作製する方法に関する。好ましくは、タンパク質免疫原は哺乳動物細胞中で発現し、それ故グリコシル化されている。
本発明のこれらの、また、他の態様は、次の図面と詳細な説明によってよく理解されるであろう。
【0013】
発明の詳細な説明
本発明者らは、V2(二次高頻度可変)領域に欠失がある修飾HIV−1エンベロープタンパク質を用いた動物免疫化によって抗HIV−1エンベロープ特異的免疫応答の一部として強力な中和抗体が惹起されるという驚くべき発見をなした。更に、免疫応答は免疫原エンベロープタンパク質の野生型に対するだけでなく、免疫原が由来するクレードの内外の他のHIV−1ウイルスに対するものである。この強力な異種免疫応答、特に強い体液性応答は、HIV感染症の予防と治療に他の免疫療法の中でもワクチン接種の新しい手段を与えるものである。本発明は、V2領域に欠失がある1種以上のエンベロープタンパク質又はその断片を含む両DNAワクチン、ウイルスワクチン又はタンパク質ワクチン、及びその使用方法に関する。
【0014】
限定されない実施態様においては、免疫化はV2領域に欠失があるHIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNA又はウイルスで行うことができる。下記の実施例に記載されるように、V2高頻度可変領域に部分的欠失が含まれるHIV−1株SF162(クレードB)由来の修飾gp140エンベロープタンパク質を発現できるDNAベクターを調製した。この場合、DNAとタンパク質配列の最初の27 N末端アミノ酸(81ヌクレオチド)はそれぞれ発現しなかった。SF162の修飾gp140のこれらのDNA断片とタンパク質断片は、それぞれ配列番号3と配列番号4に示されている。対応する全長配列の配列番号1と配列番号2は、それぞれ同じ目的に用いられる。サルのDNA免疫化によって強力な中和抗体を含む免疫応答が惹起された。CD8+ Tリンパ球が枯渇し、SHIV162P4で攻撃した場合、ワクチン接種した動物は、免疫されていない対照動物と比べて、ウイルス血症ピークが低く、血漿からのウイルスクリアランスが速く、血清変換が遅かった。これらの結果から、本発明の免疫原による強力な防御体液性応答の惹起が証明される。更に、上記のように、いくつかの異種HIV−1株に対する交差中和反応性が見られ、HIV−1株に対する普遍的免疫応答を惹起するのにV2欠失免疫原の有用性が支持された。免疫したウサギにおいては、修飾(V2欠失)免疫原は、同種親SF162ウイルスに対して、いくつかの異種HIV−1分離物に対しても中和抗体を惹起する点で更に有効である。サルにおいては、修飾免疫原は異種分離物に対してのみ中和抗体を惹起できた。
【0015】
本発明は、DNA、ウイルス、タンパク質、その組合わせのような免疫化のタイプ或いはプロトコール、又は本明細書に記載された免疫原の少なくとも1種のほかに1種以上のアジュバント、又は材料の組合わせを用いた免疫化のタイプ或いはプロトコール、及び免疫原としてV2(二次高頻度可変)ループ(本明細書ではV2ドメイン又はV2領域とも同じ意味で言われる)に欠失を含んでいるHIV−1ウイルスエンベロープタンパク質をコードしているタンパク質又はDNAを用いた免疫化プロトコールに関する。本明細書に記載されるタンパク質、DNA又はウイルス免疫原においてV2領域内の欠失に対するHIV−1エンベロープタンパク質候補の野生型配列はhttp://idiotype.lanl.gov/で見ることができ、そのような配列はすべて免疫原の調製の出発配列として全体で本明細書に含まれるものとする。そのような免疫原の1つ又は組合わせを共に用いることができる。更に、本発明の修飾(即ち、V2ループ欠失含有)エンベロープタンパク質又は本発明の修飾エンベロープタンパク質をコードしているDNAの他の種々の修飾は、本発明を逸脱することなく行うことができる。例えば、修飾タンパク質の未変性エンベロープリーターをコードしているDNA又はウイルスヌクレオチド配列を、哺乳動物細胞において高いタンパク質発現のために、例えば、ヒト組織特異的プラスミノーゲンアクチベーター遺伝子のシグナルぺプチドで置き換えることができる。
【0016】
他のシグナルぺプチドも用いることができる。他の実施態様においては、修飾タンパク質の一部又はそのエンコーディングDNA配列の端を切り取って中和体液性応答を生じるための免疫原を得ることができ、そのような修飾は本明細書に十分に含まれる。好ましくは、断片は修飾タンパク質又は修飾タンパク質をコードしているDNA又はウイルスのN末端で切断され、切断は1個〜約30個のアミノ酸であるが、そのように限定されず、本明細書に記載される免疫学的性質を有する免疫原を与える他の切断も含まれる。更に、本明細書の例に示されるように哺乳動物細胞におけるDNA構築物の発現によって、図16と図17に示されるアスパラギン残基でグリコシル化されたグリコシル化タンパク質が得られ、本明細書に含まれるタンパク質免疫原組成物にはグリコシル化型のタンパク質も含まれる。従って、V2ループドメインに欠失を共通して含んでいる本発明のタンパク質やDNAの免疫原の態様の前述の限定されない例は、フレーズ修飾タンパク質又はその断片、又は修飾タンパク質又はその断片をコードしているDNA又はウイルスにより包含されている。
【0017】
V2ドメインは、HIVエンベロープのgp120サブユニットの高頻度可変領域の1つである。グリコシル化の長さ(アミノ酸の数)と程度はHIV分離物の間で変動する。SF162ウイルスの場合には、V2ループは40個のアミノ酸を含んでいる。本発明の実験では、30個のアミノ酸がV2ループの中央領域から除去され、GAGトリぺプチドで置き換えられた。当業者はこの株のV2ドメインに他の欠失、又は他の株のV2領域に欠失をつくることができ、それらは本発明の範囲と真意から逸脱することなく、同じ免疫応答惹起特性を示し、そのような特性を容易に評価することができる。本明細書に用いられる“ΔV2”の略号はV2ドメインの部分的又は全部の欠失を意味する。HIV−1のV2ドメインの詳細な説明は、Stamatatos, L., M. Wiskerchen & C. Cheng−Mayer. 1998. Effect fo major deletions in the V1 and V2 loops of a macrophage−tropic HIV−1 isolate on viral envelope structure, cell−entry and replication. AIDS Res. Hum. Retroviruses 14:1129−1139に見出すことができ、この文献の記載は本願明細書に含まれるものとする。
【0018】
HIV−1エンベロープタンパク質を含んでいる修飾タンパク質又は修飾タンパク質をコードしているDNAを調製することができ、V2領域での欠失を行うことができる限定されない手段は、上記論文又はStamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1998. An envelope modification that renders a primary, neutralization resistant, clade B HIV−1 isolate highly susceptible to neutralization by sera from other clades. J. Vifol. 72:7840−7845に記載されているものである。限定されない例として、HIV−1 SF162(クレードB HIV−1)のエンベロープタンパク質の修飾V2欠失を調製することができ、DNAとタンパク質の配列はそれぞれ配列番号1と配列番号2に示される。しかしながら、他のクレードB HIV−1エンベロープタンパク質も同様に修飾することができ、タンパク質又はタンパク質をコードしているDNAを免疫原として用いることができる。また、他のHIV−1クレードのHIV−1エンベロープタンパク質を用いることもできる。HIV−1タンパク質の選択とそれらのエンベロープタンパク質のアミノ酸配列は、例えば、http://idiotype/lanl.gov/でアクセスできるロスアラモスナショナルラボラトリーズHIV配列データベースのような文献に見ることができる。本発明は、本明細書の目的のDNA又はタンパク質免疫原の調製のためにV2領域内の欠失の候補としてこれらの及び他のHIV−1エンベロープタンパク質を含んでいる。
【0019】
V2ドメイン内に欠失のあるHIV−1エンベロープタンパク質、及びタンパク質をコードしているウイルスを含んでいるエンコーディングDNAを調製するために分子生物学標準法を用いることができ、本明細書の本発明は免疫原を調製する方法について制限されない。本明細書に用いられるDNAワクチンという用語には、上記タンパク質をコードしているDNAを含んでいるウイルスワクチンが含まれている。そのような方法は当該技術において周知である。本明細書に示されるように、当業者は動物において異種HIV−1免疫応答を惹起する本発明のDNA又はタンパク質免疫原の能力を容易に求め得る。SF162クレードB HIV−1ウイルス株の限定されない例においては、アミノ酸T160〜Y189の30アミノ酸欠失が調製され、欠失した配列はGly−Ala−Glyトリぺプチドで置き換えられる。欠失した配列の上記トリぺプチド、又は短いぺプチドによる置換は必要でないが便宜上行うことができる。
異種ウイルス免疫応答を高めることができる動物は、HIV−1感染症又は関連したウイルスに感受性のある動物である。そのような動物には、ヒト、非ヒト霊長類、又は他の哺乳動物が含まれるがこれらに限定されない。ヒトの場合、本発明の方法はHIV−1、HIV−2等について、非ヒト霊長類においてはSHIV−1について行うことができる。
【0020】
本発明は、HIV−1ウイルスに対して動物を免疫するために提供されるワクチン医薬組成物であって、V2領域欠失がある、少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片、少なくとも1種の該修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNA、又はその組合わせの異種免疫応答惹起有効量と、薬学的に許容しうる担体又は賦形剤とを含む、前記組成物に関する。本明細書に同じ意味で用いられる免疫原は、V2域領域が異種免疫応答を惹起するのであれば、全長又は切断型の修飾タンパク質又は修飾タンパク質をコードしているDNAであってもよい。有効な免疫原の種々の選択は上に記載されている。実施態様においては、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又は断片は、クレードB HIV−1株に由来する。好適実施態様においては、HIV−1株はSF162である。限定されない例として、修飾HIV−1エンベロープタンパク質又は断片は配列番号2又は配列番号4であり、少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又は断片をコードしているDNAは配列番号1又は配列番号3である。哺乳動物細胞において発現されるタンパク質又は断片のグリコシル化も提供される。
【0021】
ワクチン医薬組成物は、ワクチンの投与を容易にするために、1種以上のDNA又はタンパク質免疫原を1種以上の薬学的に許容しうる担体、賦形剤又は希釈剤と共に含むことができる。更に、1種以上のアジュバントのような追加成分を免疫応答を高めるために含めることができる。アジュバントの選択は、免疫すべき動物、特に適切なアジュバントの選択が制限されるヒトにおいて左右される。当業者は、所望効果を得るために免疫原とともに含められる適切な医薬的に許容しうる成分を選択することができる。
本発明の目的は、更に、免疫原のような化合物がHIV−1の異種株に対して防御抗体を産生させることができるかを評価する方法を提供することである。該方法は、免疫原で動物を免疫し、該動物のCD8+ Tリンパ球を枯渇させ、次に該動物について少なくとも1種の異種HIV−1株に対して少なくとも防御抗体の存在、好ましくは防御抗体の存在をスクリーニングすることにより行われる。枯渇させる段階は動物に抗CD8モノクローナル抗体を投与することにより行ってもよい。化合物は、HIV−1由来ポリぺプチド又はその断片、例えば、HIV由来ポリぺプチド又はその断片をコードしているDNAワクチンであってもよいがそれに限定されない。免疫化プロトコールは、DNAワクチン、ウイルスワクチン、タンパク質、その断片、その組合わせ、又は一方又は双方を免疫応答を誘発させるために連続して投与するプロトコールを含むことができる。限定されない実施態様においては、中和抗体は防御抗体である。防御抗体の惹起を評価する方法は、HIVに対する防御抗体を産生できる動物、例えば、霊長類又は他の動物において行うことができるが、そのように限定されない。上記のように前述の方法は本発明のDNA及び/又はタンパク質免疫原の有効性を評価するために用いることもできる。
【0022】
下記の実施例に記載されるように、ΔV2免疫原でワクチン接種した動物において最低レベルの血漿ピークのウイルス血症を記録し、血清が攻撃の日にSHIV162P4に対して最強の中和活性を有したという所見は、中和抗体が攻撃後の最初の7日間に防御の重要な役割を果たしたことを意味している。SHIV162P4攻撃直後に強い抗HIVエンベロープ既往応答が生じたという事実は、抗体が検出不可能なレベルまで急速なウイルスクリアランスに寄与したことを意味する。しかしながら、攻撃7日後にワクチン接種した動物の末梢にCD8+リンパ球が再び現れたことから、それらも急速なウイルスクリアランスに寄与することができた。
更に、本発明の実験により、異種免疫応答と言われる免疫原が調製されたものと異なるクレードのHIV−1に対して免疫応答が示される。
これらの実験は、非CD8仲介DNAベースワクチン誘発抗HIVエンベロープ応答の防御の重要な役割を強調するものでありかつHIV感染症の予防と治療のヒト使用に有効な抗HIVワクチンを開発する実行可能性を証明するものである。上記のように、ΔV2ループ欠失のある修飾エンベロープタンパク質を用いる戦略は、V2ループをもつエンベロープタンパク質に用いることができる戦略であり、本発明はすべてのその使用、及び免疫応答を惹起するためのΔV2ループ欠失修飾タンパク質又はDNAワクチン、又はその組合わせを含む医薬組成物を含んでいる。
【0023】
本明細書に記載される実験においては、関連の中和耐性(SF162)ウイルスと中和感受性(SF162ΔV2)ウイルスとに由来する可溶性オリゴマーgp140エンベロープタンパク質間で免疫原性を比較した(Stamatatos, L, & C. Cheng−Mayer. 1998, An envelope modification that renders a primary, neutralization resistant, clade B HIV−1 isolate highly susceptible to neutralization by sera from other clades. J. Virol. 72:7840−7845)。2つの免疫原の唯一の差はSF162ΔV2由来免疫原のV2ループからの30個のアミノ酸がないことである(Stamatatos, L, & C. Cheng−Mayer. 1998, An envelope modification that renders a primary, neutralization resistant, clade B HIV−1 isolate highly susceptible to neutralization by sera from other clades. J. Virol. 72:7840−7845)。免疫化実験は、まず、ウサギにおいて行われ、両タンパク質は結合抗体の同様の力価を惹起したが、修飾免疫原はSF162ΔV2エンベロープだけでなく、非修飾親SF162エンベロープも発現する分離物に対して中和抗体の強い力価を惹起したことが見られた。
【0024】
ウサギにおいては、非修飾SF162gp140免疫原と修飾ΔV2gp140免疫原共に、いくつかの異種HIV−1一次分離物に対して中和抗体を惹起したが、そのようにする修飾免疫原の可能性は更に大きく、重要なことに以前には記載も予想もされなかった。従って、修飾免疫原でワクチン接種した多くの動物は交差反応性中和抗体を惹起するだけでなく、交差中和応答の幅と強さは非修飾免疫原で免疫した動物よりこれらの動物から集めた血清において大きかった。修飾免疫原は、非修飾免疫原よりいくつかのHIV分離物の間で保存されている抗体認識中和エピトープをより効果的に惹起する。
アカゲザルにおいて行われたワクチン接種実験によりウサギにおいてなされた所見が確認され、修飾ΔV2gp140免疫原は、親SF162エンベロープを発現する分離物に対して中和抗体を惹起するのに非修飾SF162gp140より効果的である。重要なことに、サルにおいては修飾エンベロープだけが異種HIV−1分離物に対して中和抗体を惹起させることができる。
本発明は、本明細書に記載されるΔV2ループ欠失のほかに他のエンベロープ修飾を含んでいる。そのような修飾は、免疫原に対して保存中和エピトープの曝露及び/又は数を増大させることが考えられる。
次の実施例は、本発明の好適実施態様を十分に説明するために示されるものである。しかしながら、本発明の広範囲の範囲を制限するものとして解釈すべきではない。
【0025】
実施例 1
2匹のアカゲザル(Rh)(H445及びJ408)を、無傷gp120−gp41切断部位(Stamatatos, L., M. Lim & C. Cheng−Mayer. 2000. Generation and structural analysis of soluble oligomeric envelope proteins derived from neutralization−resistant and neutralization−susceptible primary HIV−1 isolates. AIDS Res. and Human Retroviruses. 16:981−994)をもつSF162ΔV2gp140エンベロープを発現するDNAベクター(Chapman, B. S., R. M. Thayer, K. A. Vincent & N. L. Haigwood. 1991. Effect of intron A from human cytomegalovirus(Towne)immediate−early gene on heterologus expression in mammalian cells. Nucleic Acids Res. 19:3979−86; zur Megede, J., M. C. Chen, B. Doe, M. Schaefer, C. E. Greer, M. Selby, G. R. Otten & S. W. Barnett. 2000. Increased expression and immunogenicity of sequence−modified human immunodeficiency virus type 1 gag gene. J Virol. 74:2628−35)で0週、4週及び8週目に(毎回2 mgの全DNA)皮内と筋肉内双方で免疫した。DNA構築物を哺乳動物細胞における発現を高めるためにコドンを最適化した。27週目に、DNAと、MF−59Cアジュバントと混合したCHO産生精製オリゴマーSF162ΔV2gp140タンパク質(100μg)でもう1回免疫した。38週目にアジュバント混合タンパク質のみでもう1回免疫した。
【0026】
結合抗体の産生をELISA法で評価した(Stamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1995. Structural modulations of the envelope gp120 glycoprotein of human immunodeficiency virus type 1 upon oligomerization and differential V3 loop epitope exposure of isolates displaying distinct tropism upon virion−soluble receptor binding. J. Virol. 69:6191−6198)。
抗体は2回目のDNA免疫後検出可能であり、3回目のDNA免疫後力価は高くならなかった(図1)。5ヶ月の間、力価は徐々に下がったが、常に検出可能であった。1回目の‘追加刺激’により3回目のDNA免疫後に記録されたピーク値から約log101〜2だけ力価が上がった。次の11週間で力価が徐々に下がり横ばい状態になり、その時点で動物に2回目の‘追加刺激’をし、抗体力価を更に上げた。中和抗体(NA)を非特異的中和を修正するために免疫前血清を用いた‘活性化PBMCターゲット’分析を用いて評価した(Stamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1998. An envelope modification that renders a primary, neutralization resistant, clade B HIV−1 isolate highly suscdptible to neutralization by sera from other clades. J. Virol. 72:7840−7845)(図2)。3回目のDNA免疫後、結合抗体力価は2匹の動物間で同じであったが、H445動物のNA力価の方がJ408動物より小さかった。次の‘追加刺激’でSF162ΔV2とSF162対するNA力価は共に著しく増大した。いずれの動物にもワクチン特異的増殖応答が記録された。J408とH445の動物には1回目の‘追加刺激’後にそれぞれ刺激指数(S.I.)5及び10が記録された。2回目の‘追加刺激’によりH445動物の応答の強さは大きくなった(S.I.25)が、J408動物では大きくならなかった(S.I.5)。
【0027】
本発明のワクチンによって惹起された高HIVエンベロープ抗体の防御の役割を評価するために、ウイルス攻撃の前にワクチン接種した動物からCD8+細胞を枯渇させた(図3)。抗CD8 MAb OKT8F(2 mg/kg)を1日おきに3回静脈内投与することによりCD8枯渇が得られた(Jin, X. D. E. Bauer, S. E. Tuttleton, S. Lewin, A. Gettie, J. Blanchard, C. E. Irwin, J. T. Safrit, J. Mittler, L. Weinberger, L. G. Kostrikis, L. Zhang, A. S. Perelson & D. D. Ho. 1999. Dramatic rise in plasma viremia after CD8(+)T cell depletion in simian immunodeficiency virus−infected macaques. J Exp Med. 189:991−8)。CD8+Tリンパ球は約10日間で検出不可能なままであった。付随して、循環しているCD3+T細胞の総数の減少が記録された。このことは、末梢からのCD8+T細胞の枯渇記録が実際の脱離によることを意味する。リンパ節からのCD8枯渇を評価しなかったが、抗CD8 MAbをサルの血液循環に導入した場合に末梢とリンパ節からCD8+ T細胞の付随した枯渇が生じることが以前に証明されている(Matano, T., R. Shibata, C. Siemon, M. Connors, H. C. Lane & M. A. Martin. 1998. Administration of an anti−CD8 monoclonal antibody interfers with the clearance of chimeric simian/human immunodeficiency virus during primary infections of rhesus macaques. J. Virol. 72:164:169; Schmitz, J. E., M. J. Kuroda, S. Santra, V. G. Sasseville, M. A. Simon, M. A. Lifton, P. Racz, K. Tenner−Racz, M. Dalesandro, B. J. Scallon, J. Ghrayeb, M. A. Forman, D. C. Montefiori, E. P. Rieber, N. L. Letvin & K. A. Reimann. 1999. Control of viremia in simian immunodeficiency virus infection by CD8+ lymphocytes. Science. 283:857−60)。
【0028】
OKT8Fの最後の投与の1日後、免疫した又は2匹の免疫されていない実験未使用の動物を100 TCID50のSHIV162P4ウイルスの無細胞株で静脈内に攻撃した(Harouse, J. M., A. Gettie, R. C. Tan. J. Blanchard & C. Cheng−Mayer. 1999. Distinct pathogenic sequela in rhesus macaques infected with CCR5 or CXCR4 utilizing SHIVs. Science. 284:816−9)。この分離物はH445とJ408の動物から攻撃の日に集めた血清(1:5に希釈)でそれぞれ50%と90%が中和された。
ワクチン接種した動物もワクチン接種されていない動物も感染した。しかしながら、2つのグループの間でウイルス負荷レベルのピークとウイルス設定点の差が認められた(図4A)。攻撃の11日後、ワクチン接種したH445動物の血漿ウイルス血症がワクチン接種されていないA141とAT54の動物と比べてそれぞれlog102と4だけ低く、ワクチン接種したJ408動物は無ウイルス血症であった。ウイルス血症ピークにおいて、ワクチン接種した動物におけるウイルス血漿レベルはワクチン接種されていない動物よりlog101〜4低かった。ウイルス血症ピーク後、ワクチン接種されていないA141動物に血漿ウイルス負荷が最初の急な低下に続いて漸次低下が記録されたが、第2のワクチン接種されていないAT54動物には高ウイルス負荷の持続が記録された。攻撃の35日以内にワクチン接種した両動物に検出不可能なレベルまでの非常に急速な低下が記録された。
【0029】
ワクチン接種したH445動物における血漿ウイルス血症の出現と付随して、抗HIVエンベロープ抗体力価の急速な増大(約5倍だけ)がモニターされた(図4B)。次に、この動物のウイルス負荷が検出不可能なレベルまで低下したように、抗体力価が攻撃前力価まで徐々に低下した。対照的に、2回目ののワクチン接種したJ408動物では抗エンベロープ抗体力価が増大せず、血漿ウイルス血症ピークが最低レベルであった。ワクチン接種されていない動物においては、抗HIVエンベロープ抗体は攻撃の約30日後に検出可能になった。A141動物では力価が経時増加したが、AT54動物では弱いままでくついには低下した後死亡した。
2匹のワクチン接種されていない動物は攻撃後2週間以内にSIV gap p27タンパク質とpol 31タンパク質に血清変換し、2匹のワクチン接種した動物は攻撃後最初の17週間血清陰性のままであった(図5)。この図は、コアSIVタンパク質gap p27とpol 31、及びgp41とgp120 HIVエンベロープサブユニットへの変換を示し、RIBATMで求めた。上の各ストリップの数字は攻撃の日(0日)に相対して血清試料が集められた日を示している[(+)正の対照ストリップ; (−)負の対照ストリップ]。
【0030】
また、攻撃後18日、42日、48日目にワクチン接種されていない動物から集めたRh−PBMCからウイルスが回収可能であったが、ワクチン接種した動物からは18日目にだけ回収可能であった。最後に、健康が保たれた2匹のワクチン接種した動物とワクチン接種されていない動物A141と対照的に、2回目のワクチン接種されていないAT54動物は攻撃の16週後にSAIDSにより死亡した。
攻撃の日にSHIV162P4に対して血清が最強の中和活性を有したワクチン接種したJ408動物において血漿ウイルス血症ピークの最低レベルが記録されたという所見は、攻撃後最初の7日間、中和抗体が重要な防御の役割を果たしたことを示している。しかしながら、中和抗体のほかに、中和活性を含まないエンベロープ特異抗体を本発明のワクチンで惹起させることもでき、ウイルスクリアランスにも寄与することができる。SHIV攻撃直後にH445動物において強い抗HIVエンベロープ既往応答が生じるという事実は、抗体が検出不可能なレベルまで急速なウイルスクリアランスに寄与したことを意味している。しかしながら、CD8+リンパ球が攻撃7日後のワクチン接種した動物の末梢に再び現れたことから、その急速なウイルスクリアランスにも寄与することができる。
これらの実験は、非CD8仲介DNAワクチン誘発抗HIVエンベロープ応答の重要な防御の役割を強調するものでありかつ有効な抗HIVワクチンを開発する実行可能性を証明するものである。
【0031】
実施例 2
ここに示される実験では、非修飾SF162の免疫原性の可能性を修飾SF162ΔV2(ここからΔV2と呼ぶ)エンベロープと比較する。遺伝子ガンワクチン接種方法を用いてウサギをSF162とΔV2エンベロープのgp140型で免疫した。免疫原は共に同様の抗体力価の生成を惹起したが、修飾免疫原は非修飾免疫原より親SF162ウイルスに対して高い力価の中和抗体を惹起した。更に、ΔV2由来修飾免疫原は異種HIV−1一次分離物を中和できる抗体を産生させるのにSF162由来非修飾免疫原より効果的であった。
これらの2つの抗原の免疫原性をヒトに密接に関係がありかつHIVワクチン実験に適切な動物モデルのアカゲザルにおいてDNA初回刺激に続いてタンパク質追加刺激ワクチン接種方法を用いて評価した。この点に関して、同種SF162ΔV2ウイルスに対しても親SF162ウイルスに対しても強力な中和抗体を産生させるのに修飾免疫原が非修飾免疫原より効果的であることがわかった。抗体は、サルにおいて修飾免疫原で惹起し、非修飾免疫原では惹起されない抗体は、いくつかの異種HIV−1一次分離物を中和した。これらの実験は、始めて、R5を用いたHIV−1様一次分離物に由来する可溶性オリゴマーサブユニットHIVエンベロープワクチンで免疫した非ヒト霊長類において強力な交差反応性中和抗体が惹起され得ることを示している。中和エピトープの曝露を高めかつこれらの応答の幅と強さを高める特異的なエンベロープ修飾の使用を支持している。
【0032】
ウイルス: SF162とSF162V2の分離と表現型の確認は以前に報告されている(Cheng−Mayer, C., M. Quiroga, J. W. Tung, D. Dina & J. A. Levy. 1990. Viral determinants of human immunodeficiency virus type 1 T−cell or macrophage tropism, cytopathogenicity, and CD4 antigen modulation, J. Virol. 64:4390−4398; Stamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1998. An envelope modification that renders a primary, neutralization resistant, clade B HIV−1 isolate highly susceptible to neutralization by sera from other clades. J. Virol. 72:7840−7845)。クレードB HIV−1一次分離物92US660、92HT593、92US657、92US714、92US727、91US056、91US054及び93US073は、NIH AIDSリサーチアンドリファレンスリエイジェントプログラムから入手した。すべてのウイルス株を調製し、活性化ヒト末梢血単核細胞(PBMC)において力価測定した。
【0033】
ワクチン: ウサギにおいて本発明の免疫原を発現させるために用いられるDNAベクターはpJW4303である(Lu, S., Wyatt, J. F. L. Richmond, F. Mustafa, S. Wang, J. Weng, D. C. Montefiori, J. Sodroski & H. L. Robinson. 1998. Immunogenicity of DNA vaccines expressing human immunodeficiency virus type 1 envelope glycoprotein with and without deletions in the V1/V2 and V3 regions. AIDS Res. Hum. Retroviruses 14:151−155)。アカゲザルを免疫するために用いられるDNAベクターはpCMVKm2ベクターに由来する(Chapman, B. S., R. M. Thayer, K. A. Vincent & N. L. Haigwood. 1991. Effect of intron A from human cytomegalovirus(Towne)immediate−early gene on heterologous expression in mammalian cells. Nucleic Acids Res. 19:3979−86; zur Megede, J., M. C. Chen, B. Doe, M. Schaefer, C. E. Greer, M. Selby, G. R. Otten & S. W. Barnett. 2000. Increased expression and immunogenicity of sequence−modified human immunodeficiency virus type 1 gag gene. J. Virol. 74:2628−35)。いずれのプラスミドもヒトCMVエンハンサー/プロモーター要素を有し、HIVエンベロープの未変性リーダーは組織特異的プラスミノーゲンアクチベーター遺伝子に由来するもので置き換えた。サル免疫化の場合、DNA構築物を哺乳動物における発現を高めるためにコドンを最適化した。いずれのDNAベクターも無傷gp120−gp41切断部位をもつHIVエンベロープ免疫原のgp140エクトドメインを発現する。
【0034】
タンパク質追加刺激免疫は、アカゲザルにおいてのみ行われて惹起抗体の力価に続いてDNA相の免疫化を高めた。このために、CHO細胞においてΔV2gp140タンパク質を生産し、安定な可溶性3量体として精製した。しかしながら、これらの分泌オリゴマーの安定性を高めるために、gp120−gp41切断部位を突然変異誘発により除去した(Earl, P. L., S. Koenig & B. Moss. 1991. Biological and immunological properties of human immunodeficiency virus type 1 envelope glycoprotein: analysis of proteins with truncations and deletions expressed by recombinant vaccinia viruses. J Virol 65:31−41; Earl, P. L. & B. Moss. 1993. Mutational analysis of the assembly domain of the HIV−1 envelope glycoprotein. AIDS Res. Hum. Retroviruses 9:589−594; Stamatatos, L., M. Lim & C. Cheng−Mayer. 2000. Generation and structural analysis of soluble oligomeric envelope proteins derived from neutralization−resistant and neutralization−susceptible primary HIV−1 isolates. AIDS Res. Hum. Retroviruses 16:981−994)。
【0035】
免疫化: a)ウサギ: 遺伝子ガンワクチン接種方法(Lu, S., R. Wyatt, J. F. L. Richmond, F. Mustafa, S. Wang, J. Weng, D. C. Montefiori, J. Sodroski & H. L. Robinson. 1998. Immunogenicity of DNA vaccines expressing human immunodeficiency virus type 1 envelope glycoprotein with and without deletions in the V1/V2 and V3 regions. AIDS Res. Hum. Retroviruses 14:151−155)を用いて動物は0週、4週、8週、18週及び22週に5回DNA免疫処理した。各免疫化の2週間後に採血した。6匹の動物(A1〜A6)を修飾SF162gp140免疫原で免疫し、6匹の動物(A7〜A12)を修飾ΔV2gp140免疫原で免疫した。2匹の動物(A13とA14)は対照として働き、DNAベクターのみで免疫した。
【0036】
b)アカゲザル: H445とJ408の動物を修飾ΔV2gp140免疫原で免疫し、N472とP655の動物を非修飾SF162gp140免疫原で免疫し、M844とH473の動物をDNAベクターのみで免疫した。免疫化の開始前に、動物についてSIV、D型レトロウイルス又はSTLV−1のような種々のシミアンウイルスに対する抗体を試験した。修飾エンベロープでワクチン接種した動物を0週、4週及び8週にDNAで免疫し、非修飾エンベロープでワクチン接種した動物を0週、4週及び9週にDNAで免疫した。DNA(1動物当たり毎回1 mlの内毒素を含まない水中2 mgのDNA)を皮内(i.d.)2ヶ所(2×0.2 mg)と筋肉内(i.m.)(四頭筋に2×0.8 mg)双方で投与した。四回目に動物をDNAで免疫し、同時にMF−59Cアジュバントと混合した精製オリゴマーΔV2gp140又はSF162gp140タンパク質で免疫した。タンパク質(1動物当たり0.5 ml全量中0.1 mgの精製タンパク質)を三角筋にi.m.投与した。対照動物にアジュバントだけを投与した。このDNA+タンパク質‘ブースター’免疫は、修飾免疫原でワクチン接種した動物に27週で、また、非修飾免疫原で免疫した動物に48週で生じた。38週目に修飾免疫原で免疫した動物を更に1回アジュバント混合タンパク質のみ(DNAを含まない)で免疫し、非修飾免疫原で免疫した動物はしなかった。
【0037】
抗体定量: a)抗gp140抗体: 以前に記載されているようにELISA法を用いて免疫化プロトコール全体の力価を定量した(Stamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1995. Structual modulations of the envelope gp120 glycoprotein od human immunodeficiency virus type 1 upon oligomerization and differential V3 loop epitope exposure of isolates displaying distinct tropism upon virion−soluble receptor binding. J. Virol. 69:6191−6198; Stamatatos, L., M. Wiskerchen & C. Cheng−Mayer. 1998. Effect of major deletions in the V1 and V2 loops of a macrophage−tropic HIV−1 isolate on viral envelope structure, cell−entry and replication. AIDS Res. Hum. Retroviruses 14:1129−1139)。概要としては、精製した可溶性オリゴマーのΔV2gp140タンパク質とSF162gp140タンパク質を用いてELISAプレート(Immulon 2HB)(0.1 mlの100 mM NaHCO3中0.2μgのタンパク質、pH8.5)を4℃で一晩インキュベートすることにより被覆した。非吸着タンパク質分子をTBSで除去し、ウェルをスーパーブロック(SB)(ピアス)で阻止した。免疫した動物から集めた熱失活(56℃で35分間)をSBで連続希釈し、37℃で1時間ウェルに添加した(0.1 ml/ウェル)。ウサギの場合、DNAベクターのみを投与した対照動物からの血清を負の対照として用いた。
【0038】
サルの場合、免疫前血清を負の対照として用いた。非結合抗体をTBS洗浄により除去し、エンベロープ結合抗体を、以前に記載されているようにアルカリホスファターゼ抗体(ザイムドイムノケミカルズ)に結合したヤギ抗ヒト(サル血清の場合)又は抗ウサギ(ウサギ血清の場合)を用いることにより検出した(Stamatatos, L. & C. Cheng−Mayer. 1995. Structural modulations of the envelope gp120 glycoprotein of human immunodeficiency virus type 1 upon oligomerization and differential V3 loop epitope exposure of isolates displaying distinct tropism upon virion−soluble receptor binding. J. Virol. 69:6191−6198)。各ウェルのOD490nmをバイオルミノメータ(モレキュラーダイナミクス)で記録した。血清希釈液に対するOD490nmのプロットを作成し、終点抗体力価を、最低希釈液の免疫前血清で生じるOD490nmの3倍のOD490nmを生じる最高免疫後血清希釈液として求めた。同時に各段階の免疫化からの血清を試験した。
【0039】
中和分析: 以前に記載されているように、標的細胞としてPHA(シグマ、3μg/ml)で3日間活性化したヒトPBMCを用いて中和分析を行った(Mascola, J. R., M. G. Lewis, G. Stiegler, D. Harris, T. C. VanCott, D. Hayes, M. K. Louder, C. R. Brown, C. V. Sapan, S. S. Frankel, Y. Lu, M. L. Robb, H. Katinger & D. L. Birx. 1999. Protection of Macaques against pathogenic simian/human immunodeficiency virus 89.6PD by passive transfer of neutralizing antibodies. J. Virol. 73:4009−18; Mascola, J. R., S. W. Snyder, O. S. Weislow, S. M. Belay, R. B. Belshe, D. H. Schwartz, M. L. Clements, R. Dolin, B. S. Graham, G. J. Gorse, M. C. Keefer, M. J. McElrath, M. C. Walker, K. F. Wagner, J. G. McNeil, F. E. McCutchan, D. S. Burke & the NIAID AIDS vaccine evalution group. 1996. Immunization with envelope subunit vaccine products elicits neutralizing antibodies against laboratory−adapted but not primary isolates of human immunodeficiency virus type 1. J. Infect. Dis. 173:340−348; Stamatatos, L. & C. Cheng−Mater. 1998. An envelope modification that renders a primary, neutralization resistant, clade B HIV−1 isolate highly susceptible to neutralization by sera from other clades. J. Virol. 72:7840−7845; Stamatatos, L., S. Zolla−Pazner, M. Gorny & C. Cheng−Mayer. 1997. Binding of antibodies to virion−associated gp120 molecules of primary−like human immunodeficiency virus type 1(HIV−1)isolates: effect on HIV−1 infection of macrophages and peripheral blood mononuclear cells. Virology 229:360−369)。
【0040】
試験するHIV−1分離物のすべてを増殖し、ヒトPBMC中で滴定し、アリコート分割し、使用するまで−80℃で凍結した。ウイルス(20 U/mlのIL−2を含有する50μlのRPMI完全培地中50〜100 TCID50(ホフマン・ラロッシュ))を同量の連続希釈した熱失活(56℃で35分)血清と37℃で1時間96ウェルU底プレート(コーニング)においてプレインキュベートした。各血清希釈について、3回実験のウェルを用いた。サルからの免疫前血清とDNAベクターのみで免疫したウサギから集めた血清をウイルスとインキュベートし、非特異的中和の対照として働いた。各ウェルに0.4×106PHA活性化PBMCを含有する0.1 mlの完全培地を添加した。37℃で一晩インキュベートした後、各ウェルの半量を新しいRPMI完全培地に取り替えた。プレートを遠心分離した後(2,000 rpmで5分間)、各ウェルの半量を再び新しい培地に取り替えた。この手順を2回繰り返した。各ウェル中のp24抗原濃度を感染後の種々の時点(通常は4日、6日及び11日目)でインハウスELISA p24検定分析を用いて評価した。3回実験のウェルからの中和平均%と各血清希釈の標準偏差を、ウイルスと、細胞と、非ウサギ血清又は非サル血清とを含有するウェルに記録されたp24濃度に基づいて以前に記載されているように算出した(Stamatatos, L. S. Zolla−Pazner, M. Gorny & C. Cheng−Mayer. 1997. Binding of antibodies to virion−associated gp120 molecules of primary−like human immunodeficiency virus type 1(HIV−1)isolates: effect on HIV−1 infection of macrophages and peripheral blood mononuclear cells. Virology 229:360−369)。
【0041】
しかしながら、一部の分離物の感染は免疫前血清(非特異的中和)の存在下に減少したことが認められた。それ故、結果は2つの方法の中和実験から示される。1、同じ図面にはワクチン接種前(出血前)に集めた血清で記録された中和曲線と、ワクチン接種後の様々な段階で集めた血清で記録された中和曲線の両方が示されている。2、各血清希釈液についてワクチン接種後の血清で記録された中和%−ワクチン接種前の血清で記録された中和%の差を計算した。一部の図面には、この差(ここでは“特異的中和”と呼ばれる)が血清希釈液の関数としてプロットされている。同時に、MAb 2F5と2G12による中和に対する種々の一次分離物の感受性を評価した。
【0042】
これらの中和実験では、組換えSF2 gp120エンベロープで免疫したサルから集めた血清の能力を評価した。この免疫原は、HIVに対する潜在的ワクチンとして以前に試験されており、交差反応性中和抗体を高めることはできなかった(Mascola, J. R., S. W. Snyder, O. S. Weislow, S. M. Belay, R. B. Belshe, D. H. Schwartz, M. L. Clements, R. Dolin, B. S. Graham, G. J. Gorse, M. C. Keefer, M. J. McElrath, M. C. Walker, K. F. Wagner, J. G. McNeil, F. E. McCutchan, D. S. Burke & the NIAID AIDS vaccine evaluation group. 1996. Immunization with envelope subunit vaccine products elicits neutralizing antibodies against laboratory−adapted but not primary isolates of human immunodeficiency virus type 1. J. Infect. Dis. 173:340−348)。
【0043】
結果: ウサギにおける抗体の産生: SF162由来免疫原もΔV2免疫原も共にオリゴマーのΔV2gp140タンパク質とSF162gp140タンパク質双方に対して結合できる高力価の抗体を惹起した(図6)。予想されるように、抗体力価の変化がいずれのグループにも属している動物のワクチン接種計画全体に記録された。しかしながら、免疫計画全体で2つの動物グループ間に統計的に有意な抗体力価の差は記録されなかった。修飾免疫原又は非修飾免疫原で免疫したかに無関係に各動物における抗体力価は、最初の2回の免疫化(0週目と4週目)では非常に弱かった。4回目の免疫化(18週目)により、3回目の免疫(8週目)と比べて両動物グループにおいてlog102〜3で抗体力価の増加が得られた。5回目の免疫化(22週)は、4回目の免疫化と比べてSF162gp140抗原(log101未満だけ)に対する抗体力価を高めたが、ΔV2gp140タンパク質に対しては高めなかった。ワクチン接種計画の終わりに、両抗原に対して両動物グループに105〜106の程度で非常に強力な終点ELISA結合抗体が記録された。従って、ウサギにおいては、抗体力価を求めるためにここで用いられた分析に基づいて、修飾免疫原がV2ループから30個のアミノ酸を欠いているが抗体の産生を惹起させるのに非修飾免疫原と同様に有効であると思われる。
【0044】
SF162分離物とSF162ΔV2分離物に対するウサギ血清における中和抗体: いずれの免疫原も3回目の免疫化後にSF162ΔV2ウイルスに対する中和抗体を産生した(図7A)。修飾免疫原ワクチン接種グループにおいて高い中和力価の傾向が記録された。従って、70%感染阻止がSF162gp140免疫動物とSF162ΔV2免疫動物について記録された平均血清希釈度(及び標準誤差)は、それぞれ179(+/−34)と483(+/−148)であった。このワクチン接種の段階で、修飾免疫原で免疫した6匹の中から2匹(A8とA9)が親SF162分離物に対して中和抗体を惹起したが、非修飾免疫原で免疫した動物はいずれもそうのようにすることができる抗体を惹起しなかった(図7B)。しかしながら、SF162ウイルスとSF162ΔV2ウイルスに対する中和抗体を産生した動物の数は、それぞれ後続の免疫化で増加したので、免疫計画の終わりには(即ち、5回目の免疫化後)すべの動物がSF162ウイルスに対して中和抗体を産生した。更に、各血清の中和効力は、動物が修飾免疫原でワクチン接種されたか非修飾免疫原でワクチン接種されたかに無関係に各免疫化で高められた。
【0045】
免疫計画の終わりに、修飾免疫原で免疫したウサギから集めた血清は、非修飾免疫原で免疫した動物から集めた血清よりSF162ΔV2ウイルスとSF162ウイルスに対する中和効力が高かった。修飾免疫原で免疫した6匹の動物の中の6匹がSF162ΔV2ウイルスを中和できる抗体を1:5,000の希釈液において70%〜100%惹起した(図7A)。対照的に、同じ血清希釈液で非修飾エンベロープでワクチン摂取した6匹の動物のうち1匹(A1)だけがSF162ΔV2感染を50%だけ中和できる抗体応答を生じた。このグループの残りの5匹の動物は、この希釈液で有意な程度までSF162ΔV2感染を十分中和する抗体応答を惹起できなかった。修飾免疫原で免疫した動物から集めた血清と非修飾免疫で免疫したものとの間の中和可能性の差は、SF162ウイルスを中和する能力を比べた場合に明らかであった(図7B)。修飾抗原で免疫した6匹の動物の中の4匹(A8、A9、A10及びA12)から集めた血清は70%〜90%のSF162感染を1:100〜1:300の希釈液で中和した。対照的に、非修飾抗原で免疫した動物から集めた血清はいずれも同じ希釈液で70%〜90%だけのSF162感染を阻止することができなかった。
【0046】
ウサギにおける交差反応性中和抗体の産生: SF162ΔV2由来エンベロープ免疫原がSF162分離物自体に由来する免疫原より親SF162分離物(完全なエンベロープを発現する)に対して高い力価の中和抗体を惹起できたという事実は、修飾免疫原が交差反応性中和抗体、即ち、ワクチンに対して異種HIV−1一次分離物を中和できる抗体を惹起するのに効果的であるかを調べるのに我々を駆り立てた。種々のモノクローナル抗体に対する中和感受性が以前に証明されているそのようないくつかの分離物を試験した(D’Souza, M. P., D. Livnat, J. A. Bradac & S. H. Bridges. 1997, Evaluation of monoclonal antibodies to human immunodeficiency virus type 1 primary isolates by neutralization assays: performance criteria for selecting candidate antibodies for clinical trials. AIDS Clinical Trials Group Antibody Selection Working Group. J. Infect. Dis. 175:1056−62)。非修飾免疫原によって惹起された抗体で中和された点では6つの分離物の中から2つだけ(92US714と92HT593)であった(下記表1)。
【0047】
【表1】
【0048】
中和活性を1:10の希釈液で評価し、DNAベクターのみでワクチン接種した動物から集めた血清で記録された非特異的中和を考慮に入れた(詳しくは材料及び方法を参照されたい)。(−): 50%の特異的中和が記録されなかった。(+): 50%〜80%の特異的中和が記録された。結果は3回の独立した中和実験からのものである。
A1の動物を除いて、他の動物はすべて92US714に対して中和抗体を産生し、A2とA5の動物のみが92HT593に対して中和抗体を産生した。対照的に、修飾ΔV2gp120免疫原で免疫した6匹の動物の中から4匹が試験したほとんどの異種分離物に対して交差反応性中和抗体を産生した。更に、修飾免疫原で免疫した動物から集めた血清の中和の強さは、非修飾免疫原で免疫した動物から集めた血清より大きかった(上記表1を参照されたい)。従って、感染の80%阻止は前者の血清でしばしば記録されたが、このレベルの阻止は2つの場合でのみ記録された(92US714と92HT593の分離物に対してA5の動物からの血清)。
【0049】
修飾ΔV2gp140免疫原でワクチン接種したアカゲザルにおける抗体の産生: 上記結果は、ワクチン惹起抗体の防御の可能性を結局は評価し得る動物モデルのアカゲザルにおける非修飾SF162gp140抗原と修飾ΔV2gp140抗原の免疫原の可能性の評価に駆り立てた。サルにこれらの2つの免疫原をDNAの初回刺激に続いてタンパク質の追加ワクチン接種方法を用いてワクチン接種した。
エンベロープ特異抗体は、2回目のDNA免疫後に検出可能であった(図8)。この段階で、修飾抗原で免疫した動物における終点ELISA力価(J408とH445の動物)は1:2,000の程度であった。対照的に、非修飾エンベロープで免疫した動物(N472とP655の動物)においては、抗体は動物N472でのみ検出可能であった(1:500の程度での終点ELISA力価)。H445の動物を除いて、3回目のDNA免疫化によって抗体力価は高められなかった。抗gp120抗体と抗gp41抗体はDNA免疫化で同調して産生した。
引き続き5〜10ヶ月の所見では、非修飾SF162gp140免疫原で免疫した動物において抗体は検出不可能であり、修飾ΔV2gp140免疫原で免疫した動物においては、抗体は常に検出可能であるが、その力価は経時低下した。
【0050】
DNA+タンパク質‘ブースター’免疫後、抗体力価はすべての動物において著しく増大した。ピーク値で(‘追加刺激’後の2〜4週間以内に達する)、修飾ΔV2gp140免疫原で免疫した動物における終点ELISA抗体力価はJ408の動物については1:30,000、H445の動物については1:110,000であった。力価は経時徐々に低下し、両動物共に数週間約1:8,000で安定であった。非修飾SF162gp免疫原でワクチン接種した動物においては高いピーク抗体力価が記録された(終点ELISA抗体力価がN472の動物では1:150,000、P655の動物では175,000)。次の7週間の所見では、両動物共に抗体力価が約1:35,000まで急速に低下した。従って、ウサギで記録されたものと対照的に、サルにおいては非修飾免疫原は修飾免疫原より高い力価の結合抗体を産生した。
予想されるように、抗HIVエンベロープ抗体はDNAベクターのみで免疫した対照動物(M844とH473)には産生されなかった。
同種SF162ΔV2分離物と親SF162分離物に対するサル血清の中和活性: DNA相の免疫化では、修飾ΔV2gp140で免疫した動物のみがSF162ウイルスとSF162ΔV2ウイルスに対して中和抗体を惹起した(図9A−B)。2回目のDNA免疫後、J408の動物は同種SF162ΔV2分離物に対して中和抗体を産生したが、親SF162分離物に対しては産生しなかった(図9A)。J408の動物における中和抗体の力価は、3回目のDNA免疫後増大し、その点で両分離物の中和が記録されたが、結合抗体の力価は同時に増大しなかった(図9B)。対照的に、H445の動物においてSF162ΔV2ウイルスに対しては非常に弱い中和抗体応答が惹起され、SF162ウイルスに対しては中和抗体応答が惹起されなかったが、この動物はJ408で産生したのと同様の力価の結合抗体を産生した(図9B)。
【0051】
DNA+タンパク質‘ブースター’免疫の2週間後、いずれの免疫原で免疫した動物から集めた血清もSF162ΔV2感染を阻止した。修飾免疫原で免疫した動物から集めた血清の中和の強さは、非修飾免疫原で免疫した動物から集めた血清より大きかった。例えば、SF162ΔV2感染の50%阻害は前者の血清から1:2,000〜1:5,000の希釈液で記録されたが、このレベルの阻害は後者の血清から集めた血清においてはこの希釈液で記録されなかった。いずれのΔV2gp140免疫動物も親SF162ウイルスに対して強い中和抗体を産生したが、SF162gp140免疫原で免疫した2匹の動物のうち1匹(N472)だけがこのウイルスに対して中和抗体を産生した。次の2週間にこれらの血清の中和の強さの変化は記録されなかったが、この期間中に抗体力価レベルの変化は検出可能であった(図9)。ベクターのみでワクチン接種した対照動物(M844とH473)は、中和抗体を産生しなかった。
サル血清による異種HIV−1一次分離物の中和: 修飾免疫原と非修飾免疫原で免疫したサルに惹起された中和抗体応答の幅は、異種クレードB HIV−1一次分離物の感染を阻止するこれらの2つの免疫原で免疫したサルから集めた血清の能力を比較することにより評価した。これらの分離物が種々のMAbによって中和される感受性は、以前に報告されている(D’Souza, M. P., D. Livnat, J. A. Bradac & S. H. Bridges. 1997. Evaluation of monoclonal antibodies to human immunodeficiency virus type 1 primary isolates by neutralization assays: performance criteria for selecting candidate antibodies for clinical trials. AIDS Clinical Trials Group Antibody Selection Working Group. J. Infect. Dis. 175:1056−62)。血清中和実験では、同時にこれらの分離物が2つの最も一般的に用いられる一次分離物中和MAb(2F5と2G12)により中和される感受性を評価した(表2)。
【0052】
【表2】
【0053】
数値は、修飾ΔV2gp140(J408とH445)、非修飾SF162gp140(P655とN472)及び組換えgp120(L714とL814)で免疫した動物から集めた血清(1:10の希釈液)による一定のHIV−1分離物の中和%である。各分離物の共レセプターの使用を括弧に示す。中和%は材料及び方法に記載されているように計算され、免疫計画の開始前に同じ動物から集めた血清で記録された非特異的中和を考慮に入れた。&(A): J408とH445の動物のDNA+タンパク質‘ブースター’免疫の2週間後に集めた血清及び(B)最後のタンパク質‘ブースター’免疫の2週間後に集めた血清。数値は、2〜3回の独立した実験からの平均である。2F5と2G12による25μg/mlのMAbでの中和に対するこれらの分離物の感受性も示されている。NT:評価せず。
サルにおけるDNA相の免疫化では異種分離物中和は記録されなかった(1:10の希釈液で感染阻止50%未満)。DNA+タンパク質‘ブースター’免疫の2週間後、修飾ΔV2gp140タンパク質でワクチン接種した2匹の動物から集めた血清は、試験した異種HIV−1一次分離物の一部を中和した(図10)。試験した最低血清希釈液(1:10)において、また、免疫前血清で記録された非特異的中和を考慮に入れた場合(詳しくは材料及び方法を参照されたい)、80〜90%の感染阻止がJ408によりADA、91US056と92US714の分離物で、また、H445血清によりADA、92US714と92US660の分離物でのみ記録された(図10及び表2)。これらの2匹の動物から集めた血清の交差中和活性は異なった。例えば、92US660感染は、H445とJ408の血清でそれぞれ80%と50%だけ阻止された。血清交差中和活性はその後の週の所見では低下した(図10)。このDNA+タンパク質‘ブースター’免疫の5週間後に集めた血清は、交差反応性中和活性がなかったが、SF162とSF162ΔV2の分離物の強力な中和はなお記録された。
【0054】
このDNA+タンパク質‘ブースター’免疫後、非修飾免疫原でワクチン接種した動物における結合抗体力価は修飾免疫原でワクチン接種した動物より大きいという事実にもかかわらず(図8)、前者の血清は試験した異種分離物のいずれも中和することができなかった(表2)(即ち、50%未満の特異的中和が記録された)。従って、ウサギにおいて非修飾免疫原は一部の異種HIV−1一次分離物に対して中和抗体を惹起することができた(修飾免疫原より非常に効率が悪いが)(表1)が、アカゲザルにおいてはそのように惹起できなかった。
同時に、組換えSF2由来gp120タンパク質で免疫したサルから集めた血清により中和される異種分離物の感受性を評価した。このタンパク質は、ワクチン候補として以前に評価されており、交差反応性中和抗体を惹起するのに無効であった。即ち、1:10の血清希釈液で50%未満の中和が記録された(Mascola, J. R., S. W. Snyder, O. S. Weislow, S. M. Belay, R. B. Belshe, D. H. Schwartz, M. L. Clements, R. Dolin, B. S. Graham, G. J. Gorse, M. C. Keefer, M. J. McElrath, M. C. Walker, K. F. Wagner, J. G. McNeil, F. E. McCutchan, D. S. Burke & the NIAID AIDS vaccine evaluation group. 1996. Immunization with envelope subunit vaccine products elicits neutralizing antibodies against laboratory−adapted but not primary isolates of human immunodeficiency virus type 1. J. Infect. Dis. 173:340−348)。ここで試験した分離物はすべてSF2 gp120タンパク質で惹起される抗体による中和に感受性でなかった(表2)。
【0055】
修飾ΔV2gp140タンパク質による2回目の‘ブースター’免疫: 上記結果は修飾ΔV2gp140免疫原が非修飾免疫原より交差反応性中和抗体応答を惹起するのに実際に効果的であることを示したが、これらの応答は親SF162分離物に対して記録されたものより弱かった(図11A−B)。これらの応答の強さと幅を更に増大させる努力として、精製オリゴマーΔV2gp140タンパク質で1回更に免疫することによりH445とJ408の動物において抗体力価を更に‘追加刺激’することが試みられた(このときDNA免疫はない)。
抗体力価の増大は実際にこのタンパク質‘追加刺激’後に記録されたので、ピーク値(1:145,000終点ELISA力価)の力価はDNA+タンパク質による最初の‘ブースター’免疫化で記録されたものより約3倍大きかった(図11A)。同時に、同種SF162ΔV2分離物と親SF162分離物に対する中和抗体の力価に著しい増加が見られた(図11)。
この最後の‘追加刺激’の2週間と5週間後に集めた血清の中和可能性の差は報告されなかったが、結合抗体力価は同期間中に著しく減少した。しかしながら、予想外に、試験したほとんどの異種一次分離物に対する同じ血清の中和可能性がたいてい減少した(表2)。従って、BZ167、92US657及びADAの分離物を除いて、試験した異種分離物のすべてが2回目の‘追加刺激’の2週間後に集めた血清による中和に抵抗した。面白いことに、分離物92US657は1回目の追加刺激後に集めた血清による中和に抵抗したが、2回目の追加刺激後に集めた血清による中和には感受性であった。
【0056】
修飾ΔV2gp140でワクチン接種したアカゲザルにおける抗V3ループ抗体の産生: 親SF162ウイルスと同種SF162ΔV2ウイルスに対する中和活性の増大と2回目の‘ブースター’免疫後の異種分離物に対する中和活性の減少の説明は、修飾ΔV2gp140タンパク質による多重免疫化がSF162エンベロープとSF162ΔV2エンベロープ上でユニークに(又は優先して)発現するエピトープに対する抗体の力価を増大させるということである。ΔV2gp140による多重免疫化により高力価の抗V3ループ抗体の産生が得られることはありそうなことである。そのような抗体の力価を求めるために、SF162/SF162ΔV2由来V3ループを用いたV3ループぺプチドに基づくELISA分析を用いた(図12A−B)。このぺプチドは、線状(447D)エピトープ(Conley, A. J., M. K. Gorny, J. A. Kessler, second, L. J. Boots, M. Ossorio−Castro, S. Koenig, D. W. Lineberger, E. A. Emini, C. Williams & S. Zolla−Pazner. 1994. Neutralization of primary human immunodeficiency virus type 1 isolates by the broadly reactive anti−V3 monoclonal antibody, 447−52D. J. Virol. 68:6994−7000; Gorny, M. K., A. J. Conley, S. Karwowska, A. Buchbinder, J.−Y. Xu, E. A. Emini, S. Koenig & S. Zolla−Pazner. 1992. Neutralization of diverse human immunodeficiency virus type 1 variants by an anti−V3 human monoclonal antibody. J. Virol. 66:7538−7542)にもコンフォメーショナル(391〜95D)エピトープ(Seligman, S. J., J. M. Binley, M. K. Gorny, D. R. Burton, S. Zolla−Pazner & K. A. Sokolowski. 1996. Characterization by serial competition ELISAs of HIV−1 V3 loop epitopes recognized by monoclonal antibodies. Mol. Immunol. 33:737−745)にも結合する抗体によって認識された(図11A)。
【0057】
抗V3ループ抗体は修飾ΔV2gp140免疫原によるサルの免疫化時に産生されたが、力価は全体のエンベロープに対するものより非常に小さかった(図11B)。更に、2回目の‘ブースター’免疫は抗V3ループ抗体の力価を高めなかった。しかしながら、これらの動物の血清中に存在するある種の抗V3ループ抗体がELISA方式でV3ループぺプチドと効率よく相互作用することができないが、未変性エンベロープ上のエピトープに結合することができることは留意すべきである(Moore, J. P. 1993. The reactivities of HIV−1+human sera with solid−phase V3 loop peptides can be poor predictors of their reactivities with V3 loops on native gp 120 molecules. AIDS Res. Hum. Retroviruses 9:209−19)。更に、ここで用いられるV3ループぺプチドはV3ループのカルボキシ末端とアミノ末端にかからず、分析はこれらの2つの領域をターゲッティングする抗体を検出しない。従って、修飾ΔV2gp140で惹起する抗体のエピトープ特異性を更に詳しく調べることが必要である。
【0058】
図13A及び13Bは、異なるクレードのHIV−1ウイルスを中和することによる本発明の免疫原によって惹起される異種免疫応答を示すグラフである。図13AはH445の動物からの血清を用いた中和を示し、図13BはJ408からの血清を用いた中和を示している。
本発明を個々の実施態様、個々の材料、手順及び実施例によって記述し具体的に説明してきたが、本発明が材料の具体的な材料の組合わせやそのために選ばれた手順に限定されないことは理解される。実際は、本明細書に記載されたもおのほかに本発明の種々の変更が上記説明と添付の図面から当業者には明らかである。そのような変更は、前述の特許請求の範囲の範囲内に包含されるものである。
種々の文献が本明細書に引用され、その開示は本願明細書に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】
免疫化で抗HIV−1エンベロープ結合抗体の産生を示すグラフである。ワクチン、即ち、精製SF162ΔV2 gp140オリゴマータンパク質に対して、免疫計画全体で動物J408とH445における結合抗体のエンベロープ特異的力価を求めた。点線は、免疫化の時間を示し、矢印はウイルス攻撃の時間を示している。
【図2】
HIV−1中和抗体の産生を示すグラフである。同種SF162ΔV2ウイルスや親SF162ウイルスに対する中和抗体の存在を、免疫計画中の様々な時点で求めた。○: 出血前; ▲: 3回目のDNA免疫化の1ヶ月後; ■: 1回目の‘追加免疫’の2週間後; 及び◆: 2回目の‘追加免疫’の2週間後。
【図3】
CD8+ Tリンパ球の枯渇: CD8+ Tリンパ球は抗CD8 MAb OKT8Fのボーラス注射(矢印)によりワクチン接種した動物から枯渇したことを示すグラフである。SHIV 162P4攻撃(点線)前後の種々の時点で集めた試料において、ワクチン接種した動物とワクチン接種していない動物からの循環しているCD4+(黒い丸)、CD8+ T(白い丸)及び全CD3+ Tリンパ球(星印)の数を求めた。
【図4A−B】
SHIV162P4曝露後のウイルス負荷と抗HIVエンベロープ抗体力価の産生を示すグラフである。(A)ウイルス負荷は血漿1 ml当たりのRNAコピー数として示されている。点線は、この分析の検出限界を示している(<500コピー/ml)。十字:ワクチン接種していない動物AT54を、攻撃後のサルエイズ(SAIDS)の発症の111日後に安楽死させた。矢印は、ワクチン接種した動物の末梢にCD8+細胞が再び現れた時点を示している。(B)SHIV162P4攻撃後の抗HIVエンベロープ抗体の産生をSF162ΔV2 gp140に基づくELISA法によりモニターした。終点ELISA力価が示されている。
【図5】
ワクチン接種したサルとワクチン接種していないサルにおけるSIV−gag/pol抗原とHIV env抗原への動物の血清変換を示す図である。
【図6】
ウサギにおける抗体産生を示す図である。抗エンベロープ抗体の産生をELISA法により求めた。6匹の動物(A1〜A6)を非修飾SF162gp140免疫原を発現するDNAで、6匹(A7〜A12)を修飾ΔV2gp140免疫原を発現するDNAで免疫化した。それぞれの免疫化の2週間後に、SF162gp140とΔV2gp140のオリゴマータンパク質を用いたELISA法により力価を求めた。点線は各免疫化の時点を示している。
【図7a】
ウサギ血清によるSF162ΔV2ウイルスとSF162ウイルスの中和を示すグラフである。SF162ΔV2(A)ウイルスとSF162(B)ウイルスに対する3回目と5回目の免疫化後に集めた血清を用いた中和実験からの結果が示されている。データは少なくとも3回の独立した実験の代表である。記号は3回の実験ウェルからの平均中和%と標準偏差を示している。点線は感染の50%阻止、70%阻止及び90%阻止を示している。点線と星印(対照)はDNAベクターのみで免疫化された動物から集めた血清で得られた中和曲線であり、非特異的中和を示している。
【図7B】
ウサギ血清によるSF162ΔV2ウイルスとSF162ウイルスの中和を示すグラフである。SF162ΔV2(A)ウイルスとSF162(B)ウイルスに対する3回目と5回目の免疫化後に集めた血清を用いた中和実験からの結果が示されている。データは少なくとも3回の独立した実験の代表である。記号は3回の実験ウェルからの平均中和%と標準偏差を示している。点線は感染の50%阻止、70%阻止及び90%阻止を示している。点線と星印(対照)はDNAベクターのみで免疫化された動物から集めた血清で得られた中和曲線であり、非特異的中和を示している。
【図8】
アカゲザルにおける抗体の産生を示すグラフである。修飾ΔV2gp140免疫原で免疫化した動物(J408とH445)及び非修飾SF162gp140免疫原で免疫化した2種の動物(P655とN472)、並びにDNAベクターのみで免疫化した対照動物(M844とH473)における抗エンベロープ抗体の産生を対応するタンパク質を用いたELISA法により求めた。点線は免疫化の時点を示している。DNA: 動物は各免疫原のgp140型を発現するDNAベクターで3回1ヶ月毎に免疫処置した。対照動物はDNAベクターのみを投与した。DNA+タンパク質: 動物は4回免疫処置し、同時にMF−59Cのアジュバントを用いた対応するCHO産生gp140オリゴマータンパク質で免疫した。対照動物はアジュバントのみを投与した。
【図9A】
アカゲザル血清の中和活性を示すグラフである。修飾ΔV2gp140(A)と非修飾(B)SF162gp140免疫原で免疫した動物から集めた血清のSF162ウイルスとSF162ΔV2ウイルスに対する中和活性を実施例2に記載されたように求めた。点線は、感染の50%阻止、70%阻止及び90%阻止を示している。結果は3〜5回の独立した実験の代表である。データは、3回の実験のウェルからの平均と標準偏差を示している。出血前(プレブリード(Pre−bleed)): ワクチン接種の開始前に集めた血清; 2回目のDNA及び3回目のDNA: それぞれ2回目と3回目のDNA投与の1ヶ月後に集めた血清; 追加刺激の2週間後と4週間後: それぞれDNA+タンパク質‘ブースター’免疫の2週間後と4週間後に集めた血清。
【図9B】
アカゲザル血清の中和活性を示すグラフである。修飾ΔV2gp140(A)と非修飾(B)SF162gp140免疫原で免疫した動物から集めた血清のSF162ウイルスとSF162ΔV2ウイルスに対する中和活性を実施例2に記載されたように求めた。点線は、感染の50%阻止、70%阻止及び90%阻止を示している。結果は3〜5回の独立した実験の代表である。データは、3回の実験のウェルからの平均と標準偏差を示している。出血前(プレブリード(Pre−bleed)): ワクチン接種の開始前に集めた血清; 2回目のDNA及び3回目のDNA: それぞれ2回目と3回目のDNA投与の1ヶ月後に集めた血清; 追加刺激の2週間後と4週間後: それぞれDNA+タンパク質‘ブースター’免疫の2週間後と4週間後に集めた血清。
【図10】
サル血清による異種クレードB HIV−1一次分離物の中和を示すグラフである。ワクチンに異種HIV−1一次分離物に対する、DNA+タンパク質‘ブースター’免疫の2週間後と4週間後に集めた血清の中和活性を実施例2に記載されたように求めた。点線は、感染の50%阻止、70%阻止及び90%阻止を示している。数値は特異的中和を示し、ワクチン接種後に集めた血清で記録されたウイルス中和%とワクチン接種開始前に集めた血清で記録されたウイルス中和%との間の差として定義される。データ点は、2回の独立した実験からの平均特異的中和%を示している。
【図11A】
修飾ΔV2gp140タンパク質による2回目の‘ブースター’免疫後の結合抗体と中和抗体の産生を示すグラフである。(A)修飾ΔV2gp140でワクチン接種した2種のアカゲザル(J408とH445)における抗エンベロープ抗体の産生を、実施例2に記載されたようにELISA法により求めた。点線は免疫化時を示している。DNA: その免疫原のgp140型を発現するDNAベクターで3回1ヶ月毎に免疫処置した。DNA+タンパク質: 動物は4回目のDNA免疫処置と精製ΔV2gp140オリゴマータンパク質を投与した。タンパク質: 動物を精製ΔV2gp140オリゴマータンパク質のみで免疫した。(B)2回目の‘追加刺激’後の血清のSF162ΔV2分離物とSF162分離物に対する中和活性を1回目の‘追加刺激’後に集めた血清と比較した(図4を参照されたい)。免疫前血清(出血前(プレブリード))で記録された非特異的中和も示されている。
【図11B】
修飾ΔV2gp140タンパク質による2回目の‘ブースター’免疫後の結合抗体と中和抗体の産生を示すグラフである。(A)修飾ΔV2gp140でワクチン接種した2種のアカゲザル(J408とH445)における抗エンベロープ抗体の産生を、実施例2に記載されたようにELISA法により求めた。点線は免疫化時を示している。DNA: その免疫原のgp140型を発現するDNAベクターで3回1ヶ月毎に免疫処置した。DNA+タンパク質: 動物は4回目のDNA免疫処置と精製ΔV2gp140オリゴマータンパク質を投与した。タンパク質: 動物を精製ΔV2gp140オリゴマータンパク質のみで免疫した。(B)2回目の‘追加刺激’後の血清のSF162ΔV2分離物とSF162分離物に対する中和活性を1回目の‘追加刺激’後に集めた血清と比較した(図4を参照されたい)。免疫前血清(出血前(プレブリード))で記録された非特異的中和も示されている。
【図12A−B】
修飾ΔV2gp140免疫原で免疫したサル(マカク)から集めた血清における抗V3ループ抗体の存在を示すグラフである。SF162/SF162ΔV2エンベロープ由来のV3ループぺプチドを用いたELISA法の使用により抗V3ループ抗体の産生を求めた。(A)まず、捕捉V3ループぺプチドが線状(447D)V3エピトープとコンフォメーショナル(391−95D)V3ループエピトープを認識する特異的抗V3ループMAbと相互作用するかを調べた。(B)次に、2種のワクチン接種した動物から1回目と2回目の追加刺激の2週間後と4週間後に集めた血清中に存在する抗V3ループ抗体の力価を求めた。比較として同じ血清中に存在する全抗エンベロープ抗体の力価も含めた。
【図13A】
V2領域欠失があるHIV−1クレードB免疫原由来修飾エンベロープタンパク質で免疫した2種の動物からの血清によるクレードA、E及びDのHIV−1の中和を示すグラフである。
【図13B】
V2領域欠失があるHIV−1クレードB免疫原由来修飾エンベロープタンパク質で免疫した2種の動物からの血清によるクレードA、E及びDのHIV−1の中和を示すグラフである。
【図14】
全長SF162ΔV2 gp140エンベロープタンパク質のポリヌクレオチド配列を示すアミノ酸配列である(配列番号1)。
【図15】
SF162ΔV2 gp140エンベロープタンパク質断片のポリヌクレオチド配列を示すアミノ酸配列である(配列番号3)。
【図16】
全長SF 162ΔV2 gp140エンベロープタンパク質を示すアミノ酸配列である(配列番号2)。
【図17】
SF162ΔV2 gp140エンベロープタンパク質断片を示すアミノ酸配列である(配列番号4)。
Claims (27)
- 動物を異種HIV−1に対して免疫する方法であって、V2領域欠失がある、少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片、又は少なくとも1種の前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNA又はウイルス、又はその組合わせを含む免疫原を前記動物に投与する段階を含み、前記動物が前記免疫原以外の少なくとも1種のHIV−1株に免疫を示す、前記方法。
- 前記免疫が体液性応答を含んでいる、請求項1記載の方法。
- 前記免疫原がクレードB HIV−1株由来の修飾HIV−1エンベロープタンパク質を含んでいる、請求項1又は2記載の方法。
- 前記HIV−1株がSF162である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質が配列番号2又は配列番号4である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1種の前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質をコードしている前記DNAが配列番号1又は配列番号3である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記体液性応答が中和抗体を含んでいる、請求項2〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記体液性応答が防御抗体を含んでいる、請求項2〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記動物がヒトである、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 動物においてHIV−1に対する異種免疫応答を惹起させる方法であって、V2領域欠失がある、少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片、又は少なくとも1種の前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNA又はウイルス、又はその組合わせを含んでいる免疫原で前記動物を免疫する段階を含み、前記動物が前記免疫原以外の少なくとも1種のHIV−1株にエンベロープ特異免疫応答を示す、前記方法。
- 前記エンベロープ特異免疫応答が体液性応答を含んでいる、請求項10記載の方法。
- 前記免疫原がクレードB HIV−1株由来の修飾HIV−1エンベロープタンパク質を含んでいる、請求項10又は11記載の方法。
- 前記HIV−1株がSF162である、請求項10〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質が配列番号2又は配列番号4である、請求項10〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1種の前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質をコードしている前記DNAが配列番号1又は配列番号3である、請求項10〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記体液性応答が中和抗体を含んでいる、請求項11〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記体液性応答が防御抗体を含んでいる、請求項11〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記動物がヒトである、請求項10〜17のいずれか1項に記載の方法。
- 動物をHIV−1ウイルスに対して免疫するための医薬組成物であって、V2領域欠失がある、少なくとも1種の修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片、又は少なくとも1種の前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質又はその断片をコードしているDNA又はウイルス、又はその組合わせの異種エンベロープ特異免疫応答惹起有効量と、薬学的に許容しうる担体又は賦形剤とを含む、前記医薬組成物。
- 前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質がクレードB HIV−1株由来である、請求項19記載の医薬組成物。
- 前記HIV−1株がSF162である、請求項19又は20記載の医薬組成物。
- 前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質が配列番号2又は配列番号4である、請求項19〜21記載の医薬組成物。
- 少なくとも1種の前記修飾HIV−1エンベロープタンパク質をコードしている前記DNAが配列番号1又は配列番号3である、請求項19〜21のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- 化合物が、野生型HIV−1に対する防御抗体を産生できる動物において少なくとも1種の異種HIV−1株に対して防御抗体を産生できるかを評価する方法であって、前記動物を前記化合物で免疫する段階と、前記動物のCD8+ Tリンパ球を枯渇させる段階と、前記動物において少なくとも1種の異種HIV−1株に対する防御抗体の存在を評価する段階とを含む、前記方法。
- 前記枯渇させる段階が抗CD8モノクローナル抗体を前記動物に投与することによって行われる、請求項24記載の方法。
- 前記化合物がHIV由来ポリぺプチド又はその断片、又は前記ぺプチド又はその断片をコードしているDNA又はウイルスである、請求項24又は25記載の方法。
- 前記免疫する段階がDNAワクチン、タンパク質、又はその組合わせで行われる、請求項24〜26のいずれか1項に記載の方法。
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