JP2004528833A - レポリポックスベースのベクターワクチン - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、非感受性宿主種におけるレポリポックスウイルスベクターワクチンの使用及び生組換えレポリポックスウイルスに関する。
【背景技術】
【0002】
オルトポックス及びアビポックスウイルスをベースとするベクターワクチン及びこれらのワクチン接種時の組換えウイルスベクターとしての可能性は公知である。米国特許第5,759,841号明細書には、少なくとも1つの糖タンパク質をコードするモルビリウイルスDNA及び該DNAの発現のためのプロモーターをワクチンウイルスゲノムの非必須領域に含む組み換えワクシニアウイルスが記載されている。前記組換えワクシニアウイルスはイヌにおいてモルビリウイルスに対する免疫応答を誘発させるためのワクチン中に使用され得る。しかしながら、前記の組換えワクシニアベクターウイルスはヒトを含めた多数のいろいろの種において許容性であり、よってここに記載されているワクシニアベクターウイルスはワクチン接種宿主を無拘束に感染させたり、ワクチン接種宿主から非ワクチン接種宿主へ伝染させるという危険性を有している。
【0003】
国際特許出願公開第9527780号パンフレットには、宿主範囲が制限されているために非トリ宿主において弱毒化病原性を有している組換えアビポックスウイルスが開示されている。この組換えアビポックスウイルスはウイルスゲノムの非必須領域に外来性DNAを含み、この外来性DNAはイヌジステンパーウイルス(CDV)抗原、ハシカウイルス(MV)MまたはN抗原の少なくとも1つをコードする。前記ウイルスはネコ及び他の肉食動物並びにヒトにおいて抗原または免疫学的応答を誘発させるために使用され得る。組換えアビポックスベクターウイルスは天然宿主に限定され、非トリ種に前記ベクターウイルスをワクチン接種すると、ウイルスを生産的に複製させることなく外来性抗原が発現する。しかしながら、アビポックスウイルスベクターをワクチン接種した後も外来性抗原の発現レベルは低いままである。よって、外来性抗原の発現レベルを向上させる必要がある。更に、アビポックスウイルスベクターでの免疫化により必ずしも外来性抗原に対して十分な中和抗体が生ずるわけではない。ネコにカナリア痘ベースのFeLVベクターワクチンを接種しても中和抗−FeLV抗体は生成しなかつた(J.Tartagliaら,J.Virol.,67:2370−2375(1993))。生まれたばかりの子猫は特にFeLV感染を受けやすい。生まれたばかりの子猫は生後1週間の間成熟免疫系を持っていないので、FeLV感染に対する防御のために母親由来抗体に頼らざるを得ない。中和抗体を持つ母猫にワクチン接種しなかったら、子猫はFeLVから防御されず、FeLV感染されるであろう。
【0004】
驚くことに、少なくとも1つの抗原をコードする外来性DNAを含む生組換えレポリポックスウイルスがレポリポックスウイルスの生産的感染に対して通常感受性でない宿主において抗原または免疫原性応答を誘発するために使用され得ること、すなわちレポリポックスウイルスが複製後前記宿主において複製し得ないことが知見された。レポリポックスウイルスの生産的複製はウサギ種でしか生じない。従って、非ウサギ種にレポリポックスウイルスを感染させてもレポリポックスウイルスは複製されない。よって、他の接触動物へのウイルスベクターの発散が起こらない事実から明らかなように、生組換えレポリポックスウイルスは非感受性宿主を感染させ、前記宿主において組換えウイルスの生産的複製の非存在下で抗原を発現させ得るという驚くべき知見を得た。より驚くことに、非ウサギ種にレポリポックスウイルスを感染させると、前記宿主においてウイルスの生産的複製は見られなかったとしても外来性DNAによりコードされる抗原の発現レベルは高かった。数種の哺乳動物細胞株ではウイルスベクターはインビトロで増殖しない。更に、前記した非感受性宿主ではレポリポックスウイルスベクターの生産的複製が存在しないために、レポリポックスウイルスは非ウサギ種では非病原性であり、これらのウイルスベクターはワクチン接種のためにより好適となる。
【0005】
外来性DNAを含む組換え粘液腫ウイルスを用いるワクチン接種はフランス国特許公開第2736358号明細書に記載されている。前記組換え粘液腫ウイルスは粘液腫症や他の家兎病原体により引き起こされる感染症に対して家兎をワクチン接種するために使用した。しかしながら、フランス国特許公開第2736358号明細書には、非感受性種、特に非ウサギ種において抗原または免疫原性応答を誘発させるためのウイルスベクターとして生組換え粘液腫ウイルスを使用することは示唆されていない。
【0006】
本発明は、非ウサギ種における感染症の治療及び/または予防のためのベクターワクチンの製造における、少なくとも1つの発現調節因子に作動可能に結合し且つウイルスゲノムの非必須領域に組み込まれた外来性DNAを含む生組換えレポリポックスウイルスの使用に関する。少なくとも1つの発現調節因子に作動可能に結合し且つウイルスゲノムの非必須領域に組み込まれた外来性DNAを含む生組換え粘液腫ウイルスを非ウサギ種における感染症の治療及び/または予防のためのベクターワクチンの製造において使用することが好ましい。より具体的には、本発明は、トリ、ネコ、イヌ、ブタ、ヒツジ、ウシ、ウマ及びヒト種における感染症の治療及び/または予防のためのベクターワクチンの製造における前記した生組換えレポリポックスウイルスの使用に関する。好ましくは、本発明の生組換えレポリポックスウイルスはイヌまたはネコ種における感染症の治療のためのベクターワクチンを製造するために使用される。
【0007】
本発明は更に、少なくとも1つの発現調節因子に作動可能に結合し、非ウサギにおいて感染症を生じさせる病原体の少なくとも1つの抗原をコードする外来性DNAを含む生組換えレポリポックスウイルスを提供する。より具体的には、前記外来性DNAがヒト、ウシ、ニワトリ、ネコ、イヌ、ブタ、ウマまたはヒツジ種において感染症を生じさせる病原体の少なくとも1つの抗原をコードすることが好ましい。好ましくは、外来性DNAはネコまたはイヌ病原体の抗原をコードする。本発明によれば、病原体は患者にワクチン接種しなければならない病気に応じてウイルス、バクテリアまたは寄生虫起源であり得る。病原体がRNAゲノムを有するならば、当該抗原は遺伝子に相当するcDNAによりコードされ得る。外来性DNAは同一の病原体または異なる病原体に由来し得る2つ以上の抗原をコードし得る。
【0008】
組換えレポリポックスウイルス中に使用するための好適な外来性DNAは、好ましくはウイルス糖タンパク質、ウイルスエンベロープタンパク質、ウイルスマトリックスタンパク質、バクテリア外膜タンパク質、バクテリアエンテロトキシン、バクテリアフィンブリアまたは寄生虫タンパク質をコードする。外来性DNAは、具体的にはネコ白血病ウイルス(FeLV)エンベロープタンパク質(Stewartら,J.Virol.,58:825−834(1986))またはマトリックスタンパク質(Donahueら,J.Virol.,62:722−731(1988))、ネコ−またはヒツジクラミジア主要外膜タンパク質(それぞれ、GenBank受託番号CPFPNMOMP及びCHTMOMPX)、ネコ汎白血球減少症ウイルス(FPV)VP2タンパク質(J.Carlsonら,J.Virol.,55:574−582(1985))、ネコカリシウイルスキャプシドタンパク質(M.J.Carterら,J.Arch.Virol.,122:223−235(1992))、ネコ免疫不全症ウイルス(FIV)Gap、Pol、Rev、TatまたはVifタンパク質(R.I.Talbotら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,86:5743−5747(1989);T.R.Philipsら,J.Virol.,64:4605−4613(1990);K.M.Lockridgeら,J.Virol.,261:25−30(1999))、ネコ感染性腹膜炎ウイルス(FIPV)膜−、ヌクレオキャプシド−またはスパイクタンパク質(R.J.deGrootら,J.Gen.Virol.,68:2639−2646(1987);H.Vennemaら,Virology,181:327−335(1991))、イヌジステンパーウイルスEnv、HA、融合−またはヌクレオキャプシドタンパク質(M.Sidhuら,Virology,193:66−72(1993);U.Gassenら,J.Virol.,74:10737−10744(2000))、イヌパルボウイルスVP2タンパク質(P.Reedら,J.Virol.,62:266−276(1988))、家兎ウイルス糖タンパク質G(T.J.Wiktorら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:7194−7198(1984))、イヌコロナウイルススパイクタンパク質(B.Horsburghら,J.Gen.Virol.,73:2849−2864(2000))をコードする。非ウサギ病原体由来の免疫原性タンパク質をコードする遺伝子に加えて、外来性DNAは、INFγ(GenBank受託番号D30619)、IL−1β(GenBank受託番号M92060)、IL−2/15(GenBank受託番号AF054601)、IL−4、IL−5(GenBank受託番号AF025436)、IL−6、IL−12(GenBank受託番号U83184及びU83185)、IL−16(GenBank受託番号AF003701)またはIL−18(GenBank受託番号AB046211)のようなサイトカイン、またはα−ケモカインIL−8(GenBank受託番号XM003501)、GROα、GROβ、NAP−2、PF−4、IP10、CTAP−III、β−TG及びβ−ケモカインMCP−1(GenBank受託番号NM002982)、MIP−1α、MIP−1β、RANTES(GenBank受託番号XM012656)、MCP−2(GenBank受託番号AJ251190)、MCP−3(GenBank受託番号NM006273)、MCP−4(GenBank受託番号AJ25191)のような化学走化性サイトカインをコードする遺伝子をも含み得る。本発明の好適なサイトカインをコードする遺伝子がワクチンを投与する同一種から誘導されることが好ましい。
【0009】
外来性DNAは少なくとも1つの発現調節因子に作動的に結合しており、前記発現調節因子により該外来性DNAの発現が調節、制御される。好ましい実施態様において、外来性DNA中に存在する各遺伝子は個別の発現調節因子により調節される。発現調節因子は当業界で公知であり、その中にはプロモーターが含まれる。本発明の外来性DNAの発現のために好適なプロモーターは、細胞質における発現を調節し得るウイルスまたは合成プロモーターである。本発明において有用なプロモーターはポックスウイルスプロモーター、好ましくはワクシニアプロモーター(ドイツ国特許公開第19627193号明細書;Mackettら,D.M.Glover編,「DNAクローニング(DNA Cloning)第3巻」,IRL Press Ltd.(1985年)発行参照)である。本発明の好ましいプロモーターは合成プロモーターであり、合成の初期−または初期/後期プロモーターがより好ましい。合成ワクシニアウイルス初期/後期プロモーターはChakrabatiら,BioTechniques 23,6:1094−1097(1997)に記載されている。前記プロモーターは当業界の一般的方法、例えば上掲のChakrabatiら(1997)に記載されているような方法を用いて合成され得る。
【0010】
本発明に従って使用され得る好適なレポリポックスウイルスの例には粘液腫ウイルス及びショープ線維腫ウイルスが含まれるが、これらに限定されない。好適な粘液腫ウイルス株には、Lausanne株(ATCCから入手可能)、SG33(M.D.Mainilら,J.Comp.Pathol.,122:115−122(2000))、Borghi及びBoerlage(Fenner & Fantini,「脊椎動物害虫の生物学的防除(Biological control of Vertebrate Pests)」,CABI(1999年)発行,ISBN 0 85199 323 0及びここに引用されている文献)が含まれる。好適なショープ線維腫ウイルス株には、Original A株(ATCCカタログ番号VR−112)及びKasza株(ATCCカタログ番号VR−364)が含まれる。本発明の生組換えレポリポックスウイルスが粘液腫から誘導されることが好ましい。宿主がウサギ種に限定されているために、レポリポックスウイルスは非ウサギ宿主においては非病原性である。しかしながら、本発明の生組換えウイルスを生成するために弱毒化レポリポックスウイルスを産生することが好ましい。本発明では、弱毒化レポリポックスウイルスは病気を引き起こすことなく標的のウサギ宿主において生産的に複製し得るレポリポックスウイルスと定義される。レポリポックスウイルスの弱毒化は株を連続経代させるかまたはウイルス複製のために必須でない1つ以上の病原性遺伝子を欠失させることにより実施され得る。レポリポックスウイルスゲノムの完全DNA配列、そのゲノムの構築及びすべてのオープンリーディングフレーム(ORF)の配置はCameronら,Virology,264:298−318(1999)に記載されている。ショープ線維腫ウイルスゲノムの完全DNA配列、そのゲノムの構築及びすべてのオープンリーディングフレーム(ORF)の配置はWillerら,Virology,264:319−343(1999)に記載されている。
【0011】
好ましくは、本発明の外来性DNAはレポリポックスウイルスゲノムの非必須遺伝子領域に挿入される。より好ましくは、外来性DNAはレポリポックスウイルスの病原性に関与する非必須遺伝子領域に挿入される。粘液腫ウイルスゲノムまたはショープ線維腫ウイルスゲノムの好適な非必須遺伝子領域はチミジンキナーゼをコードするTK遺伝子、M11L ORF、SERP−1、−2及び−3 ORF及びMGF ORFである(上掲のCameronら(1999);上掲のWillerら(1999))。本発明の好ましい実施態様では、1つ以上の非必須ウイルス遺伝子を欠失させた後外来性DNA及びプロモーターを挿入させる。MGF ORFは病原性因子をコードし、インビトロまたはインビボでの増殖に必須でないので、このORFの少なくとも一部を欠失させることが特に好ましい(Grahamら,Virology,191:112−124(1992))。MGF ORFを欠失させると、レポリポックスウイルスの病原性が低下する。
【0012】
本発明の生組換えレポリポックスウイルスは、外来性DNAのレポリポックスウイルスゲノムへの部位特異的組換えによる挿入を含むインビボ組換え方法を用いて産生され得る。これは、組換えワクシニアウイルス及び組換え鶏頭ウイルスの産生について記載している方法(米国特許第4,603,112号明細書;米国特許第5,093,258号明細書参照;P.X.Guo,J.Virol.,63:4189−4198(1990);D.M.Glover編,DNAクローニング(DNA Cloning)第3巻中のMackettら,「外来性遺伝子を発現するワクシニアウイル組換え体の構築及びキャラクタリゼーション(Construction And Characterization Of Vaccinia Virus Recombinants Expressing Exogenous Genes)」,IRL Press Ltd.(1985年)発行)と同様にして実施し得る。通常、本発明の生組換えレポリポックスウイルスは少なくとも1つの発現調節因子の制御下で外来性DNAを有するDNAベクターと親レポリポックスゲノムの間での部位特異的組換えにより産生され得る。部位特異的組換えに使用するための適当なDNAベクターは複数のクローニングサイトを含むプラスミドから誘導され得る。DNAベクターは、少なくとも1つの発現調節因子に結合し且つ外来性DNAが導入されるレポリポックスゲノムの領域に相同のウイルスDNA配列間にある外来性DNAを含む。外来性DNAに隣接するウイルスDNA配列はレポリポックスウイルスの複製に必須でない領域から選択されることが好ましい。レポリポックスウイルスとの組換えのためのDNAベクターは更に、ポックスウイルスプロモーターの制御下で選択マーカーをコードする遺伝子を含み得る。追加の遺伝子及びプロモーターもレポリポックスゲノム由来のウイルスDNA配列間にある。親レポリポックスウイルスを感染させた宿主細胞にDNAベクターをトランスフェクトさせる。好適な宿主細胞は、レポリポックスウイルスに対して許容的であり且つDNAベクターによりトランスフェクトされ得る真核細胞である。宿主細胞の例は、家兎腎臓細胞LLC−RK1及びRK13、家兎肺細胞R9ab、家兎皮膚細胞SF 1 Ep、DRS及びRAB−9、家兎角膜細胞SIRC、家兎癌腫細胞Oc4T/cc、家兎皮膚/癌腫細胞CTPS、Vero細胞であり、これらの細胞はすべてATCCから入手可能である。
【0013】
本発明の生組換えレポリポックスウイルスを産生するのに適した親レポリポックスウイルスは粘液腫ウイルス株、例えばLausanne株(ATCCより入手可能)、SG33(M.D.Mainil,ら,J.Comp.Pathol.,122:115−122(2000))、Borghi及びBoerlage(Fenner & Fantini,「脊椎動物害虫の生物学的防除(Biological control of Vertebrate Pests)」,CABI(1999年)発行,ISBN 0 85199 323 0及びここに引用されている文献)、並びにショープ線維腫ウイルス株(Original A株(ATCCカタログ番号VR−112)及びKasza株(ATCCカタログ番号VR−364)を含む)である。本発明の生組換えレポリポックスウイルスを産生するために粘液腫ウイルス株を使用することが好ましい。好ましい親レポリポックスウイルスが弱毒化ウイルス、すなわち病気を生じさせることなく標的のウサギ宿主において生産的に複製し得るレポリポックスウイルスである。レポリポックスウイルス株の弱毒化は、株を連続経代させるかまたはウイルス複製に必須でない1つ以上の病原性遺伝子を欠失させることにより実施され得る(完全なゲノム配列及び遺伝子の局在化については、上掲のCameronら(1999)及び上掲のWillerら(1999))。
【0014】
DNAベクター上のレポリポックスDNA配列と親レポリポックスゲノム上の対応DNAの間で組換えが起こっている間にウイルスは宿主細胞において複製する。前記組換えにより、1つ以上の発現調節因子に結合した外来性DNAがレポリポックスゲノムに挿入される。組換えレポリポックスウイルスは当業界で公知の標準の選択またはスクリーニング方法を用いて選択、精製される。前記公知方法には、外来性DNAに相同のプローブを用いるハイブリダイゼーションによる外来性DNAの検出、外来性DNAを一緒に組み込んだ選択マーカーの発現の検出、外来性DNAを挿入した欠失レポリポックス遺伝子の発現産物の不在の検出が含まれる。組換えレポリポックスウイルスゲノムへの外来性DNAの挿入はポリメラーゼ連鎖反応分析により確認され得る。
【0015】
本発明の組換えレポリポックスウイルスベクターは、インビボで宿主を免疫化するのに十分な抗原レベルに達し得るので非ウサギにおいて免疫化剤として使用するのに特に適している。宿主範囲が制限されているので、ウイルスは非ウサギ宿主において弱毒化され、よってレポリポックスウイルスにより病気が発症する危険性はない。宿主範囲が制限されていることから、本発明のレポリポックスウイルスがワクチン接種の標的でない宿主中に広がることが防止される。よって、更なる態様では、本発明は医薬組成物、より好ましくは少なくとも1つの発現調節因子に作動的に結合し且つウイルスゲノムの非必須領域に組み込まれ、非ウサギにおいて感染症を生じさせる病原体の少なくとも1つの抗原をコードする外来性DNAを含む生組換えレポリポックスウイルスを医薬的に許容され得る担体と共に含むワクチンを提供する。本発明のワクチンが少なくとも非ウサギ病原体の免疫原タンパク質を発現する本発明の生組換え粘液腫ウイルスを医薬的に許容され得る担体と共に含むことが好ましい。2つ以上の免疫原性タンパク質を発現する本発明の組換えレポリポックスウイルスが多価ワクチンを製造するのに特に適している。
【0016】
本発明のワクチン組成物は標準的手順に従って製造され得る。組換えレポリポックスウイルスは該ウイルスが許容性である細胞培養物、例えばいずれもATCCから入手可能である家兎腎臓細胞LLC−RK1及びRK13、家兎肺細胞R9ab、家兎皮膚細胞SF 1E p、DRS及びRAB−9、家兎角膜細胞SIRC、家兎癌腫細胞Oc4T/cc、家兎皮膚/癌腫細胞CTPS、Vero細胞において増殖され得る。こうして増殖させたウイルスを組織細胞培養液及び/または細胞を集めることにより収集され得る。場合により、収集中に増殖基質からの感染粒子の遊離を改善する技術、例えば超音波や凍結融解を適用することによりウイルスの収率を増加させ得る。生ワクチンは懸濁液の形態で製造されても凍結乾燥されてもよい。
【0017】
本発明のワクチン中に使用するのに適した医薬的に許容され得る担体は滅菌水、食塩水、水性緩衝液(例えば、PBS)等である。加えて、本発明のワクチンは他の添加剤、例えばアジュバント、安定剤、酸化防止剤等を含み得る。
【0018】
好適な安定剤の例は、炭水化物(例えば、ソルビトール、マンニトール、スターチ、スクロース、デキストラン及びグルコース)、タンパク質及びその分解生成物(非限定例には、アルブミン及びカゼインが含まれる)、タンパク質含有物質(例えば、ウシ血清または脱脂乳)、緩衝液(非限定例には、アルカリ金属ホスフェートが含まれる)である。凍結乾燥ワクチン組成物中には1つ以上の安定剤を添加することが好ましい。
【0019】
好適なアジュバントの非限定例には、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、酸化アルミニウム、アンフィゲン、トコフェノール、モノホスフェニル脂質A、ムラミルジペプチド、オイルエマルション、グルカン、カルボマー、ブロックコポリマー、サイトカイン及びサポニン(例えば、Quil A)が含まれる。アジュバントの添加量はアジュバントの種類に依存する。INFγ、IL−12やIL−18のようなサイトカインが本発明のワクチン中に使用するのに非常に適している。
【0020】
好ましくは、本発明の組換えレポリポックスウイルスは非ウサギ種に対して非経口投与ルートにより投与される。前記投与ルートの非限定例には、筋肉内、皮内または皮下ルートが含まれる。また、ワクチンを経口、スプレー、眼内、鼻内または卵内投与のような経口投与により投与してもよい。
【0021】
通常、本発明の組換えレポリポックスウイルスは、十分な発現レベルの外来性タンパク質を誘発させるのに有効な量で投与される。その用量は通常投与ルート、投与時期、ワンチン接種する動物の年令、健康状態及び食餌に依存する。組換えレポリポックスウイルスは102〜1011pfu/用量/動物、好ましくは104〜109pfu/用量/動物、より好ましくは106〜107pfu/用量/動物の量で投与され得る。ここで、pfuはプラーク形成単位である。
【0022】
本発明のワクチンを他の生または不活化ワクチンと同時にまたは付随的に投与してもよい。これらの追加ワクチンは非経口または経口投与ルートで投与され得る。好ましくは、追加ワクチンの非経口投与が推奨される。
【0023】
下記実施例は本発明を説明するものであって、本発明は本明細書に記載の特定実施態様に限定されない。
【実施例1】
【0024】
中間体DNAプラスミドpV L 及びpV EL の作成
この方法の出発プラスミドは、家兎出血性疾患ウイルスのcDNA(G.Meyers,Virology,184:664−676(1991))を含有する市販のプラスミドpCITE2−b(Novagen Inc.)をベクターのSalI及びHincIIサイトに挿入したものであった。このプラスミドをpCITE/RHDと称する。
【0025】
第1ステップはMGFフランキング配列の導入であった。5’フランキング配列を増幅させるためにPCRプライマーmyx a及びmyx bを使用した。
【0026】
【化1】
【0027】
組織培養で増殖させたMR24(106pfu/ml)の2μlサンプルをPCR反応の鋳型として使用した。このPCR反応はPCRビーズ(Pharmacia)を用い、製造業者の指示に従って実施した。PCR断片をNcoI/平滑断片として一般的な実験方法に従ってpCITE/RHDにクローン化した。まず、KpnIで消化し、T4 DNAポリメラーゼを用いて平滑化した後NcoIで消化することによりpCITE/RHDを作成した。生じたプラスミドをpCITE/RHDabと称した。
【0028】
第2PCR反応を同一の鋳型調製物で下記プライマー
【0029】
【化2】
を用いて実施して、3’フランキング配列を作成した。PCR断片をXhoI/Xbal断片としてXhoI/Xbal切断pCITE/RHDabにクローン化した。生じたプラスミドをpCITE/RHDabcdと称した。
【0030】
次いで、以下のオリゴヌクレオチドをハイブリダイズすることにより合成ポックスウイルスプロモーターを作成した。
【0031】
【化3】
【0032】
これらの2つの相補オリゴヌクレオチドを一緒にアニーリングすると、KpnI及びNcoI制限サイトと相容性の付着末端が生ずる。同様に、以下の2つのオリゴヌクレオチドを一緒にアニーリングすると、KpnI/NcoI相容性断片が生ずる。
【0033】
【化4】
【0034】
Vp5及びVp6は一緒になって初期/後期プロモーターを構成し、Vp3及びVp4は一緒になって後期プロモーターを構成する(Chakrabartiら,Biotechniques,23:1094−1094(1997))。次いで、アニーニングしたオリゴヌクレオチド対の1方または他方をKpnI/NcoI切断pCITE/RHDabcdにクローン化すると、pVP/RHD(後期プロモーター)またはpEL/RHD(初期/後期プロモーター)が生ずる。RHDキャプシド遺伝子は2つの構築物(pVP/RHD及びpEL/RHD)のいずれかの第1メチオニンの枠に入っていないので、発現させるためにはRHDキャプシド遺伝子(Vp60)を再度クローン化し、介在配列を除去しなければならなかった。プラスミドpVP/RHD及びpEL/RHDをNcoI及びEcoRIで切断して、Vp60コード配列及び初期ATGに対して5’の非コード配列を除去した。次いで、Vp60遺伝子を以下のオリゴヌクレオチドを用いて作成したPCR生成断片で置換した。
【0035】
【化5】
【0036】
PCR反応の鋳型はpCITE/RHDであった。PCR生成断片をNcoI及びEcoRIで消化し、作成したpVP/RHD及びpEL/RHDにクローン化した。生じたプラスミドをpVP/Vp60及びpEL/Vp60と称した。他の制限サイトに隣接する遺伝子を導入するために、pVP/Vp60及びpEL/Vp60中のユニークなNcoIサイトの下流に複数のクローニングサイトを導入した。以下のオリゴヌクレオチド
【0037】
【化6】
をアニーリングすると、NcoI及びXhoI制限エンドヌクレアーゼサイトと相容性の懸垂末端が生じる。RHD関連配列をすべて有するNcoI/XhoI断片をアニーリングしたオリゴヌクレオチドで置換すると、2つのプラスミド、すなわちpVL及びpVEL(図1参照)が生ずる。
【0038】
プラスミドpVL及びpVELを用いて、それぞれ家兎出血性疾患キャプシドタンパク質VP60(上掲のMeyersら(1991))、緑色蛍光タンパク質(米国カリフォルニア州パロアルトに所在のClonetech Laboratories Inc.)、ネコ白血病エンベロープ糖タンパク質gp85(Stewartら,J.Viol.,58:825−834(1986))、ネコ白血病マトリックス(gag)タンパク質(Donahueら,J.Viol.,62:722−731(1988))、ネコカリシウイルスキャプシドタンパク質(GenBank受託番号Z11536及びNC 0014841)、ネコ汎白血球減少症ウイルスキャプシドタンパク質VP2(Carlsonら,J.Viol.,55:574−582(1985))、ネコパルボウイルスキャプシドタンパク質VP2(Reed,P.ら,J,Viol.,62:266−276(1988))の遺伝子を含む各種組換えDNAプラスミドを構築した。表1には、本発明の組換え粘液腫ウイルスを生成するために構築した各種DNAプラスミドがリストされている。各組換えプラスミドは同一方法で構築したが、標的遺伝子は既存のプラスミドから切断したかまたは遺伝子末端の制限酵素サイトがpVL及びpVELのmcs中のサイトと相容するようにPCRで増幅させた。
【0039】
DNAプラスミドpV L GFPの作成
GFP遺伝子を含むプラスミドは米国カリフォルニア州パロアルトに所在のClonetech Laboratories Inc.から購入し、NcoI及びEcoRIで消化して、プラスミドからGFP遺伝子を切除した。この遺伝子をpVLに挿入すると、pVLGFPが生じた。
【0040】
DNAプラスミドpV EL FeLV env の作成
エンペロープ遺伝子をpFGA5(上掲のStewart(1986))から以下のオリゴヌクレオチドを用いてPCRにより増幅させた。
【0041】
【化7】
【0042】
PCR断片をClaI及びEcoRIで消化し、pVELに挿入すると、pVELFeLVenvが生じた。
【0043】
DNAプラスミドpV EL FPLの作成
以下のプライマーを用いるPCRにより複製型(rf)DNAからPCR増幅することによりFPLキャプシド遺伝子を得た。
【0044】
【化8】
【0045】
rf DNAは一般的方法(P.Reedら,J.Viol.,62:266−276(1988))によりFPLのワクチン株を感染させたネコ腎臓細胞(CRFK)から作成した。
【0046】
DNAプラスミドpV EL FCVの作成
ネコ腎臓細胞(CRFK)に0.1pfu/細胞の多重度でFCV株F9を感染させた。36時間後、細胞を収集し、全RNAをグアニジンイソチオシアネート(GibCo BRLのTRlzol試薬)を用いて作成した。oligodtプライマー(SuperScript Choice GibCo BRL)を用いて第1鎖cDNA合成を実施した。完全ヌクレオチド配列及びFCVのF9株のゲノムの構築は報告されている(GenBank受託番号M86379)。第2鎖DNA合成を刺激し、その後キャプシド遺伝子をPCR増幅させるためにオリゴヌクレオチドを合成した。以下のオリゴヌクレオチドを用いてFCV(F9株)のVp60キャプシドタンパク質遺伝子を作成した。
【0047】
【化9】
【0048】
Vp60キャプシド遺伝子をpVL及びpVELのmcsに挿入すると、それぞれpVLFCV及びpVELFCVが生じた。
【0049】
DNAプラスミドpV EL CPVの作成
キャプシドタンパク質VP2をコードする遺伝子をNobivac Parvo(登録商標)のCPVワクチン株からPCR増幅し、NcoI及びEcoRIで消化し、pVELに挿入した。
【実施例2】
【0050】
組換え粘液腫ウイルスの生成
家兎腎臓細胞(RK13)において長期間経代することにより弱毒化させた粘液腫ウイルスの非毒性株(MR24と命名)を選択した。この弱毒化粘液腫ウイルス(MR24)は、家兎に対して皮下、皮内または筋肉内投与したときに家兎では非毒性(死亡率0%)であることが分かった。MR24は家兎において使用される粘液腫症ワクチン株の候補である。ウイルス滴定及び増幅はすべて家兎腎臓(RK−13)細胞において実施した。
【0051】
組換え粘液腫ウイルスは、組換えワクシニアウイルスの生成について記載している方法(上掲のMackett(1985))に従って作成した。このためには、家兎腎臓細胞(RK13)に0.1pfu/細胞の多重度で粘液腫ウイルスMR24を感染させた。2時間後、細胞にリポフェクタミントランスフェクション試薬(GiboCo BRL)を用いてプラスミドDNAをトランスフェクトした。組換えウイルスは、限界希釈及び免疫フルオレッセンスに基づいて選択した。
【0052】
トランスフェクションから72時間後、感染/トランスフェクトした細胞培養物を3回凍結融解してウイルスを遊離させた。この野生型及び組換え型ウイルスの一次ミックスを組織培養培地を用いて50倍希釈した後、予めRK13細胞を接種した96ウェル組織培養プレートの各ウェルを感染させるためにウイルスミックス10μlを使用した。次いで、96ウェルプレートを72時間インキュベートして、ウイルスの感染及び増殖を進行させた。この後、プレートの各ウェルの個々の状態を維持しながらプレートに対して凍結融解サイクルを3回実施した。こうすると、第1の丸いマスタープレートとなった。その後、各ウェルからのウイルス含有培地5μlを1対のRK13細胞を接種した96ウェルプレートにおいて平板培養した。48時間後、1対のプレートを氷冷メタノールで固定し、プレートを免疫フルオレッセンスにより組換えタンパク質の発現についてスクリーニングした。
【0053】
例えば、pVELFeLVenvを感染させ、トランスフェクトした細胞を、以下のようにしてFeLVエンベロープタンパク質の産生についてスクリーニングした。マウスモノクローナル抗体3−17(オランダ国ウールデンに所在のEuropean Veterinary Laboratory)腹水を1000倍希釈した後、固定96ウェルプレートの各ウェルに添加した。プレートを37℃で1時間インキュベートした。その後、プレートをPBSで5回洗浄し、次いでFITC標識家兎抗−マウスIgG(Sigma Chemical Co.)とインキュベートし、更に1時間インキュベートを続けた。最後に、プレートをPBSで5回洗浄し、蛍光顕微鏡を用いて検査した。感染の蛍光フォーカスを含むウェルを同定し、記録した。次いで、第1の丸いマスタープレートからの対応ウェルをより多くのRK−13接種96ウェルプレート上に希釈した。こうすると、第2の丸いマスタープレートとなった。組換えウイルスが全ウイルスの20〜50%を占めるまで漸進濃縮プロセスを続けた。他の組換え粘液腫ウイルスの組換えタンパク質の発現を同様にスクリーニングした。
【0054】
【表1】
【0055】
最後に組換え体を、寒天重層培養物から感染の各フォーカスをピッキングすることにより精製した。
【実施例3】
【0056】
ニワトリにおけるmyxo/RHD
組換え粘液腫瘍ウイルスを感染させた非ウサギ種が抗体応答を誘発するかを調べるために、ニワトリにmyxo/RHDを皮下または筋肉内投与してニワトリを免疫化した。ニワトリには免疫化スケジュールの0日目及び14日目に105pfuのウイルスを与えた。0日目、14日目及び28日目に血液サンプルを採取し、RHDVに対する抗体について分析した。結果を表2に示す。すべてのニワトリが実験中臨床的には正常のままであった。
【0057】
【表2】
【実施例4】
【0058】
ネコにおけるmyxo/FCV
粘液腫/ネコカリシウイルスキャプシド組換えウイルス(myxo/FCV)が中和抗体応答を誘発させ、病原性のネコカリシウイルスの攻撃からネコを防御する効果を確立するために実験を実施した。1群4匹のネコ(第1群)には、5×106フォーカス形成単位(ffu)のmyxo/FCVを皮下投与して免疫化した。第1免疫化から3週間目に免疫化を繰り返した。4匹のワクチン接種していない対照動物(第2群)を試験動物と同じハウスに収容した。第2免疫化から4週間後、すべてのネコに対して105.3TCID50のネコカリシウイルスの病原性株を鼻内攻撃した。0.5mlの攻撃ウイルスを各鼻孔に滴下した。
【0059】
【表3】
【0060】
実験開始時に、口腔咽頭にネコカリシウイルスが存在している動物はいないことを確かめるためにスワブを採取した。また、実験の開始前に抗−FCV抗体を持っている動物はいないことを確かめるために血液サンプルを採取した。スワブはウイルスの排泄を調べるために攻撃後にも採取した。
【0061】
実験中に採取した血液サンプルはウイルス中和アッセイで使用した。このアッセイにより、ネコにおける循環抗体レベルを測定する。血清抗体抗体が回復期の動物中に存在すること及びワクチン接種の結果生ずる既存の中和抗体が病気からの防御を与えるのに役立つことは公知である(Hohdatsuら,J.Vet.Med.Sci.,61:299−301(1999))。
【0062】
【表4】
【0063】
myxo−FCVをワクチン接種後の結果(表4)と従来のワクチンを用いた結果(表5)を比較すると、第1回ワクチン接種後第1群の動物は多くの市販ワクチンを2回投与した動物に匹敵する抗体応答を示すことが明らかであり、ネコは病気から保護されるであろうと示唆される。第2回ワクチン接種後、抗体価は市販のワクチン調製物で得られる値よりかなり高い(Hohdatsuら,J.Vet.Med.Sci.,61:299−301(1999);DeSilverら,第1回カリシウイルス国際シンポジウム議事録ESVV 131−143)。
【0064】
【表5】
【0065】
Yokoyamaら(1988)が報告しているように、FCV抗原を発現するネコヘルペスウイルスベクターも攻撃前非常に低い血清中和抗体価(2.5〜3.0)を誘発する。
【0066】
【表6】
【実施例5】
【0067】
ブタ及びウシにおけるmyxo/FCVを用いる中和実験
非天然宿主、すなわちウシ及びブタにおいて防御免疫応答を誘発するための真核発現ベクターとしての粘液腫ウイルスの使用を皮内及び筋肉内注射により試験した。
【0068】
成熟型のキャプシド抗原をコードするネコカリシウイルス遺伝子断片を含む粘液腫ウイルスベクターをウシ及びブタにおいて使用した。本研究には、12週令のウシ4匹からなる群及び6週令のブタ4匹からなる群を含めた。
【0069】
本研究の開始の1週間前に、動物がネコカリシウイルスに対して血清ネガティブであることを調べるために血液サンプル(10ml/動物)を採取した。その後、動物に対して1×108FFUの組換え粘液腫ウイルス/投与ルート/動物を含有するPBS 1mlを皮内及び筋肉内注射した。動物は種毎に1群として収容した。4週間後、血液サンプル(10ml/動物)を採取し、動物に対して同用量の粘液腫ウイルス、すなわち1×108FFUの組換え粘液腫ウイルス/投与ルート/動物を再び皮内及び筋肉内注射した。最後に注射してから2週間後、血液サンプル(10ml/動物)を採取し、動物をインビボでのGMO試験に関するガイドラインに従って殺した。採取した血液サンプルについて、インビトロでのウイルス中和アッセイ方法に従ってカリシウイルスに対する抗体の存在を調べた。
【0070】
【表7】
【0071】
FCV血清中和アッセイ方法
CrFK細胞に対するc.p.eにより血清中和を調べた。200TCID50のウイルスの5倍複製物を最終容量600μlで血清の連続希釈物(1:4〜)と混合した。次いで、ウイルス/血清混合物を無菌の5ml希釈管において37℃で60分間インキュベートした。次いで、試験混合物100μlを、増殖培地100μl中にCrFK細胞を接種した96ウェル組織培養皿に添加した。インキュベーションを5日間続けた。TCID50値をReed及びMeunch[1]:L.J.Reed及びH.Meunch,「50%終点を推定する簡単な方法(A simple method of estimating fifty percent end points)」,Am.J.Hyg.,27:493−497(1983)の方法に従って計算した。
【0072】
【表8】
【実施例6】
【0073】
インビトロで各種細胞タイプにおける粘液腫ウイルス株の増殖
2つの異なる粘液腫ウイルス菌株から構築した緑色蛍光タンパク質を発現する組換え粘液腫ウイルスで細胞を感染させた。蛍光細胞の数の増加により増殖を経時的にアッセイした。
【0074】
表8に示すように、myxo/GFP組換えウイルスを各種細胞タイプで平板培養したときに蛍光が見られた。このことは、ウイルスは非ウサギ細胞においてGFP遺伝子をエントリーし、発現させることができたことを示している。表8から、インビトロでのウイルスの増殖が幾つかの細胞タイプにおいて見られ、試験した2つの構築物でパターンが異なっていたことが分かる。
【0075】
【表9】
【実施例7】
【0076】
イヌパルボウイルスワクチン接種に対する応答のELISA
イヌパルボウイルスキャプシドタンパク質Vp2を発現する組換え粘液腫ウイルスをイヌにワクチン接種することにより誘発される免疫応答を調べるために、ELISAを実施した。ワクチン接種に対する応答を従来のワクチンを接種したイヌで見られた応答と比較した。
【0077】
(材料及び方法)
材料
TBS(50mM トリス緩衝食塩水):
50mM トリス緩衝食塩水(pH7.5),トリス−HCl(6.35g),トリス塩基(1.18g),NaCl(8.77g),dH2O(800ml)
pHを7.5に調整し、dH2Oで容量を1Lとする。
TBS−ツイーン:
TBSを上記したように調製した後ツイーン20を添加する。十分に混合する。
【0078】
方法
1.抗CPVモノクローナル抗体を0.1M Na2CO3緩衝液(pH9.6)中に5〜10μg/mlの濃度で懸濁させた。ELISAプレートを100μl/ウェルの抗体懸濁液と共に40℃で一晩インキュベートした。
2.過剰の抗原コーティング溶液を振盪除去した後、TBS中1% BSA及び2% 粉ミルク200μlと室温で1時間インキュベートすることにより各ウェルにおいて残りの結合サイトをブロックした。
3.ブロック溶液を振盪除去した後、約107pfu/mlの力価のイヌパルボウイルスを含有する組織培養懸濁液100μlと置換した。室温でインキュベーションを1〜2時間実施した。
4.プレートをTBS−ツイーンで4回洗浄した。
5.被験血清をTBS中で連続希釈した。希釈物100μlをELISAプレートのウェルに添加し、室温でインキュベーションを1〜2時間続けた。
6.その後、プレートをTBS−ツイーンで4回洗浄した。
7.抗−イヌアルカリホスファターゼ結合第2抗体(例えば、ICN Biomedical Research Productsのカタログ番号675071)を製造業者が指示する希釈度で添加した。室温でインキュベーションを1〜2時間実施した。
8.プレートをTBS−ツイーンで4回洗浄した。
9.基質PNPP(p−ニトロフェニルホスフェート,例えばSIGMA Chemical Companyのカタログ番号N2770)を添加することによりELISAを展開した。
10.分光光度計を用いて420nmでの吸光度を測定した。
【0079】
結果を表9に示す。
【0080】
【表10】
【0081】
ELISA結果は、従来のワクチンを接種したイヌの血清の1:40希釈物は吸光度のバックグラウンドレベル、すなわちワクチン接種していないイヌ血清で見られるレベルを示すことを明らかに示している。一方、粘液腫−CPV(Vp2)をワクチン接種したイヌの血清では、同じバックグラウンドレベルとするためには1:1280希釈物が必要である。
【図面の簡単な説明】
【0082】
【図1−1】中間体プラスミドpVL及びpVELの構築の概略図。RHDは家兎出血性ウイルスのcDNAを表す。ab(5’)及びcd(3’)は粘液腫ウイルスMGFフランキング領域を表す。プロモーターはそれぞれ合成の後期または初期/後期プロモーターを表す。“mcs”は外来性DNAを導入するために複数のクローニングサイトを含むヌクレオチド配列を表す。
【図1−2】中間体プラスミドpVL及びpVELの構築の概略図。RHDは家兎出血性ウイルスのcDNAを表す。ab(5’)及びcd(3’)は粘液腫ウイルスMGFフランキング領域を表す。プロモーターはそれぞれ合成の後期または初期/後期プロモーターを表す。“mcs”は外来性DNAを導入するために複数のクローニングサイトを含むヌクレオチド配列を表す。
【図2】構築したpVL及びpVELをベースとする各種組換えDNAプラスミド。Pは合成の後期(pVL)または初期/後期(pVEL)プロモーター領域を表す。ab(5’)及びcd(3’)は粘液腫ウイルスMGFフランキング領域を表す。RHDV Vp60はRHDV Vp60タンパク質をコードする遺伝子を表す。FeLV gp85はネコ白血病ウイルスenv遺伝子を表す。FCV Vp60はネコカリシウイルスキャプシドタンパク質をコードする遺伝子を表す。FPL Vp2はネコ汎白血球減少症ウイルスvp2遺伝子を表す。CPV Vp2はイヌパルボウイルスvp2遺伝子を表す。GFPは緑色蛍光タンパク質をコードする遺伝子を表す。プラスミドはすべて選択マーカーとしてAmprを含む(図示せず)。
Claims (11)
- 非ウサギ種における感染症を治療及び/または予防するためのベクターワクチンの製造における、少なくとも1つの発現調節因子に作動可能に結合し且つウイルスゲノムの非必須領域に組み込まれた外来性DNAを含む、生組換えレポリポックスウイルスの使用。
- ネコまたはイヌにおける感染症を治療及び/または予防するためのベクターワクチンの製造における請求の範囲第1項に記載のウイルスの使用。
- 少なくとも1つの発現調節因子に作動可能に結合し且つウイルスゲノムの非必須領域に組み込まれた外来性DNAを含む生組換えレポリポックスウイルス及び医薬的に許容され得る担体を含み、前記外来性DNAが非ウサギにおいて感染症を生じさせる病原体の少なくとも1つの抗原をコードするワクチン。
- 少なくとも1つの発現調節因子に作動可能に結合し且つウイルスゲノムの非必須領域に組み込まれた外来性DNAを含み、前記外来性DNAが非ウサギ病原体の少なくとも1つの抗原をコードする生組換えレポリポックスウイルス。
- レポリポックスウイルスが粘液腫ウイルスであることを特徴とする請求の範囲第4項に記載のウイルス。
- 外来性DNAがネコまたはイヌ病原体の少なくとも1つの抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲第4項または第5項に記載のウイルス。
- 外来性DNAがネコまたはイヌウイルスの少なくとも1つの抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲第4項または第5項に記載のウイルス。
- 外来性DNAがネコ白血病ウイルス(FeLV)エンベロープタンパク質、ネコカリシウイルス(FCV)キャプシドタンパク質、ネコ汎白血球減少症ウイルス(FPL)VP2タンパク質及び/またはイヌパルボウイルス(CPV)VP2をコードすることを特徴とする請求の範囲第4項から第7項のいずれかに記載のウイルス。
- 外来性DNA及び発現調節因子がウイルスゲノムのMGF ORFに挿入されていることを特徴とする請求の範囲第4項から第8項のいずれかに記載のウイルス。
- 外来性DNAに作動可能に結合する発現調節因子が合成ポックスウイルスプロモーターであることを特徴とする請求の範囲第4項から第9項のいずれかに記載のウイルス。
- プロモーターは初期/後期プロモーターであることを特徴とする請求の範囲第10項に記載のウイルス。
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