JP2007528217A - スタヒロコッカス・アウレウスに対する防御免疫応答を誘導するためのポリペプチド - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配列番号1に構造的に関連したアミノ酸配列を含むポリペプチド、およびそのようなポリペプチドの用途に関する。配列番号1は完全長スタヒロコッカス・アウレウスポリペプチドのトランケート化誘導体である。該完全長ポリペプチドは本明細書中では完全長「sai−1」と称される。配列番号1のHisタグ付き誘導体はスタヒロコッカス・アウレウスに対する防御免疫応答を生成することが判明した。
配列番号1はスタヒロコッカス・アウレウストランスフェリン結合タンパク質のトランケート化誘導体である。配列番号1のアミノHisタグ付き誘導体は大腸菌(E.coli)内で良好に発現されスタヒロコッカス・アウレウス感染に対する防御免疫をもたらすことが判明した(後記実施例を参照されたい)。
Sai−1配列には、参考文献によって様々な名称が与えられている。様々な名称の具体例はKurodaら,Lancet 357:1225−1240,2001(SAV1130およびSA0977);Babaら,Lancet 359:1819−1827,2002(MW1012);Mazmanianら,Molecular Microbiology 40(5):1049−1057,2001(SasE);TaylorおよびHeinrichs Mol.Microbiol.43(6):1603−1614(StbA),2002;およびMazmanianら,PNAS 99(4):2293−2298,2002およびMazmanianら,Science 299:906−909,2003(IsdA)に記載されている。
配列番号1関連ポリペプチドは、配列番号1に対して少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を含有する。「ポリペプチド」に対する言及は最小または最大のサイズ限界を示すものではない。
ポリペプチドは、化学合成を伴う技術および該ポリペプチドを産生する細胞からの精製を伴う技術を含む標準的な技術を用いて製造されうる。ポリペプチドの化学合成のための技術は当技術分野でよく知られている(例えば、Vincent,Peptide and Protein Drug Delivery,New York,N.Y.,Decker,1990を参照されたい)。
A=Ala=アラニン:コドンGCA、GCC、GCG、GCU。
C=Cys=システイン:コドンUGC、UGU。
D=Asp=アスパラギン酸:コドンGAC、GAU。
E=Glu=グルタミン酸:コドンGAA、GAG。
F=Phe=フェニルアラニン:コドンUUC、UUU。
G=Gly=グリシン:コドンGGA、GGC、GGG、GGU。
H=His=ヒスチジン:コドンCAC、CAU。
I=Ile=イソロイシン:コドンAUA、AUC、AUU。
K=Lys=リシン:コドンAAA、AAG。
L=Leu=ロイシン:コドンUUA、UUG、CUA、CUC、CUG、CUU。
M=Met=メチオニン:コドンAUG。
N=Asp=アスパラギン:コドンAAC、AAU。
P=Pro=プロリン:コドンCCA、CCC、CCG、CCU。
Q=Gln=グルタミン:コドンCAA、CAG。
R=Arg=アルギニン:コドンAGA、AGG、CGA、CGC、CGG、CGU。
S=Ser=セリン:コドンAGC、AGU、UCA、UCC、UCG、UCU。T=Thr=トレオニン:コドンACA、ACC、ACG、ACU。
V=Val=バリン:コドンGUA、GUC、GUG、GUU。
W=Trp=トリプトファン:コドンUGG。
Y=Tyr=チロシン:コドンUAC、UAU。
アジュバントは、免疫応答の生成において免疫原を補助しうる物質である。アジュバントは、以下のうちの1以上のような種々のメカニズムにより機能しうる:抗原の生物学的または免疫学的半減期の延長、抗原提示細胞への抗原の運搬の改善、抗原提示細胞による抗原のプロセシングおよび提示の改善、ならびに免疫調節性サイトカインの産生の誘導(Vogel,Clinical Infectious Diseases 30(suppl.3):S266−270,2000)。
「患者」は、スタヒロコッカス・アウレウスに感染しうる哺乳動物を意味する。患者は予防的または治療的に治療されうる。予防的治療は、スタヒロコッカス・アウレウス感染の可能性または重症度を軽減するのに十分な防御免疫をもたらす。治療的治療は、スタヒロコッカス・アウレウス感染の重症度を軽減するために行われうる。
配列番号1関連ポリペプチドは、免疫応答を誘導するために、単独で又は他の免疫原と組合せて使用されうる。存在しうる追加的な免疫原には、1以上の追加的なスタヒロコッカス・アウレウス免疫原、例えば前記の背景技術において記載されているもの、1以上の他のスタヒロコッカス生物、例えばスタヒロコッカス・エピデルミディス(S.epidermidis)、スタヒロコッカス・ヘモリティカス(S.haemolyticus)、スタヒロコッカス・ワーネリ(S.warneri)またはスタヒロコッカス・ラグネンシス(S.lugunensis)を標的化する1以上の免疫原、ならびに他の感染生物を標的化する1以上の免疫原が含まれる。
スタヒロコッカスに対する防御免疫応答を生成する免疫原の効力を評価するためには、動物モデル系を使用した。防御動物モデルを準備する際に遭遇した2つの問題点は、(1)先天免疫に打ち勝つためには非常に高いチャレンジ用量が必要であったこと、および(2)死亡速度が速すぎて防御応答を検出できなかったことであった。特に、細菌チャレンジ後、マウスは24時間以内に感染で死亡し、したがって、該感染を消散させるための特異的免疫応答のための十分な時間が得られなかった。用量を低下させると、対照および免疫化マウスの両方が該感染に対して生存した。
免疫原は、当技術分野でよく知られた技術と共に本明細書に記載の指針を用いて、製剤化され、患者に投与されうる。医薬投与全般に関する指針は、例えばVaccines PlotkinおよびOrenstein編,W.B.Sanders Company,1999;Remington’s Pharmaceutical Sciences 20th Edition,Gennaro編,Mack Publishing,2000;ならびにModern Pharmaceutics 2nd Edition,BankerおよびRhodes編,Marcel Dekker,Inc.,1990(これらのそれぞれは参照により本明細書に組み入れられる)に記載されている。
配列番号1関連ポリペプチドは、該ポリペプチドに又はスタヒロコッカス・アウレウスに結合する抗体および抗体フラグメントを一般化するために使用されうる。そのような抗体および抗体フラグメントは、ポリペプチドの精製、スタヒロコッカス・アウレウスの同定またはスタヒロコッカス・アウレウス感染に対する治療的または予防的治療における用途を含む種々の用途を有する。
本発明の種々の特徴を更に詳しく例示するために、以下に実施例を記載する。該実施例は、本発明を実施するための有用な方法をも例示する。これらの実施例は、特許請求されている発明を限定するものではない。
本実施例は、モデルにおいて防御免疫をもたらす配列番号1関連ポリペプチドの能力を例示する。防御免疫を得るために、配列番号1のHisタグ付き誘導体である配列番号3を使用した。
sai−1 DNA配列を、Vector NTIソフトウェアを使用して翻訳し、得られた355アミノ酸の配列を解析した。最初のアスパラギン残基から終止コドンの前の末端アスパラギン残基まで該遺伝子を増幅するPCRプライマーを設計した。これらのPCRプライマーは、発現ベクター内へのクローニングを容易にする追加的なNcoI(フォワードプライマー)およびXhoI(リバースプライマー)部位をも有していた。
組換え大腸菌(E.coli)細胞(46グラムの湿潤細胞重量)を細胞溶解バッファー(50mM リン酸ナトリウム,pH8.0、0.15 M NaCl、2mM MgCl2、10mM イミダゾール、0.1% Tween(商標)−80および0.02% アジ化ナトリウム)(細胞湿潤重量1グラム当たり3ml)に懸濁させた。ポリ(ヒスチジン)タグ付きタンパク質と共に使用するためのプロテアーゼインヒビター混合物(Roche#1873580)を、細胞ペースト15グラム当たり錠剤1個の割合で、該懸濁液に加えた。ベンゾナーゼ(商標)(EM Ind.)を1μL/mLまで加えた。該懸濁液をマイクロフルイダイザーに14,000PSI(Microfluidics Model 110S)で3回通過させることにより、細胞溶解が達成された。温度を25℃未満に維持されるよう、各通過の間に該細胞懸濁液を氷上で冷却した。細胞残渣を11,000×g、4℃で30分間ペレット化し、上清を残した。
スタヒロコッカス・アウレウスをTSAプレート上、37℃で一晩増殖させた。該細菌をTSAプレートから洗い落とした。これは、5mlのPBSをプレート上に加え、無菌スプレッダーで該細菌を穏やかに再懸濁させることにより行った。Sorvall RC−5B遠心機(DuPont Instruments)を使用して、該細菌懸濁液を6000rpmで20分間遠心した。該ペレットを16% グリセロールに再懸濁させ、アリコートを−70℃で凍結保存した。
20匹のBALB/cマウスをアルミニウムヒドロキシホスファートアジュバント(450μg/用量)上の3用量の配列番号3のポリペプチド(20μg/用量)で免疫した。アルミニウムヒドロキシホスファートアジュバント(AHP)はKleinら,Journal of Pharmaceutical Sciences 89,311−321,2000に記載されている。該用量を、第0日、7日および21日に、2回の50μlの注射として投与した。第28日に該マウスから採血し、それらの血清を配列番号3のポリペプチドに対する反応性に関してELISAによりスクリーニングした。
図6Aおよび6Bは、配列番号1関連タンパク質をコードする核酸からの細胞内発現を比較する、それぞれSDS−PAGEゲルおよびウエスタンブロットの典型的なクーマシー染色を示す。抗his抗体を使用して該ウエスタンブロットをプローブした。レーン1,精製された配列番号3(100ng);2,配列番号3大腸菌(E.coli)粗ライセート(誘導を伴う);3,配列番号3大腸菌(E.coli)粗ライセート(誘導を伴わない);4,配列番号5大腸菌(E.coli)粗ライセート(誘導を伴う);5,配列番号5大腸菌(E.coli)粗ライセート(誘導を伴わない);6,配列番号6大腸菌(E.coli)粗ライセート(誘導を伴う);7,配列番号6大腸菌(E.coli)粗ライセート(誘導を伴わない);8,配列番号9大腸菌(E.coli)粗ライセート(誘導を伴う);9,配列番号9大腸菌(E.coli)粗ライセート(誘導を伴わない);10,標準。
Claims (15)
- スタヒロコッカス・アウレウス(S.aureus)に対する防御免疫をもたらす、配列番号1に対して少なくとも85%同一であるアミノ酸配列(1以上の追加的なポリペプチド領域が存在する場合には、該追加的領域は、配列番号7のアミノ酸261−294を含有するカルボキシル末端を与えない)を含んでなるポリペプチド免疫原。
- 配列番号1または配列番号2に対して少なくとも94%同一であるアミノ酸配列よりなる、請求項1記載のポリペプチド。
- 配列番号1のアミノ酸3−260または配列番号2のアミノ酸3−264より実質的になる、請求項1記載のポリペプチド。
- 配列番号1のアミノ酸配列よりなる、請求項3記載のポリペプチド。
- 請求項1記載のポリペプチドを含んでなる免疫原であって、
該免疫原が、該ポリペプチド、およびカルボキシル末端またはアミノ末端において該ポリペプチドに共有結合した1以上の追加的な領域部分よりなり、ここで、各領域または部分が、独立して、以下の特性、すなわち、免疫応答の増強、精製の促進またはポリペプチド安定性の増強の少なくとも1つを有する領域または部分から選ばれる、前記免疫原。 - 請求項1から5のいずれか1項記載の免疫原の免疫学的に有効な量と医薬上許容される担体とを含んでなる、患者において防御免疫応答を誘導しうる組成物。
- アジュバントを更に含む、請求項6記載の組成物。
- 請求項1から4のいずれか1項記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む組換え遺伝子を含んでなる核酸。
- 発現ベクターである、請求項8記載の核酸。
- 請求項1から4のいずれか1項記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む組換え遺伝子を含んでなる組換え細胞。
- (a)請求項10記載の組換え細胞を、ポリペプチドが発現される条件下で増殖させ、
(b)該ポリペプチドを精製する
工程を含んでなる、防御免疫をもたらすスタヒロコッカス・アウレウス(S.aureus)ポリペプチドの製造方法。 - 配列番号1に対して少なくとも85%同一であるアミノ酸を含むポリペプチド免疫原の免疫学的に有効な量を患者に投与する工程を含んでなる、患者において防御免疫応答を誘導するための方法。
- 患者がヒトである、請求項12記載の方法。
- スタヒロコッカス・アウレウス(S.aureus)感染に対して前記患者を予防的に治療する、請求項13記載の方法。
- 前記免疫原が請求項1、2、3、4または5記載の免疫原である、請求項12記載の方法。
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