JP2010522540A - キメラ抗原 - Google Patents

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Abstract

キメラ呼吸器合胞体ウイルス(RSV)ポリペプチド抗原を提供する。開示したポリペプチドは、N末端からC末端の方向で、第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン、Gタンパク質ポリペプチドドメイン、および第2のFタンパク質ポリペプチドドメインを含む。本開示はまた、キメラRSVポリペプチドをコードしている核酸、およびキメラRSVポリペプチドを含む医薬組成物、ならびにその生成および使用方法も提供する。

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、その開示が全体として本明細書中に参考として組み込まれている、2007年3月21日出願の米国仮出願第60/896,201号の出願日の利益を主張するものである。
(米国特許法施行規則第1.71条第(e)項に準じた著作権)
本特許文書の開示の一部は、著作権保護を受ける内容を含む。著作権の所有者は、米国特許商標方の特許ファイルまたは記録に掲載された特許文書または特許開示は誰が複製しようと異存はないが、それ以外では、何であれ、すべての著作権を留保する。
(技術分野)
本開示は免疫学の分野に関する。より詳細には、本開示は、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)に特異的な免疫応答を誘発させる組成物および方法に関する。
ヒト呼吸器合胞体ウイルス(RSV)は、生後6カ月未満の乳児および妊娠35週間以下の未熟児における下気道感染症(LRI)の、最も一般的な世界的な原因である。RSV疾患の範囲には、鼻炎および耳炎から肺炎および細気管支炎までの様々な呼吸器症状が含まれ、後者2つの疾患は相当な罹患率および死亡率に関連している。ヒトがRSVの唯一の知られている保有宿主である。汚染した鼻水からのウイルスの拡大は大きな呼吸飛沫を介して起こるため、伝染には感染した個体または汚染した表面との密な接触が必要である。RSVは玩具または他の物体上に数時間残留することができ、このことが、院内RSV感染率が特に小児科病棟で高いことを説明している。
RSVの全世界の年間の感染および死亡数は、それぞれ6400万および16万人であると推定されている。米国単独では、RSVは、年間18,000〜75,000件の入院および90〜1900件の死亡の原因になっていると推定される。温帯気候では、RSVは、細気管支炎および肺炎を含めた急性LRIの毎年の冬季流行の原因として十分に文書化されている。米国では、ほぼすべての子供が2歳までにRSVに感染している。それ以外は健康な子供におけるRSV関連LRIの発生率は、生後2年間の間に37/1000人の子供−年間(6カ月齢未満の乳児では45/1000人の子供−年間)と計算され、入院の危険性は、6/1000人の子供−年間(生後6カ月間の間では11/1000人の子供−年間)と計算された。発生率は、心肺疾患に罹患している子供および未熟児で生まれた子供でより高く、これらは米国におけるRSV関連の入院のほぼ半数を構成する。RSVによって引き起こされるより重篤なLRIを経験した子供は、後の小児期喘息の発生率が増加する。重篤なLRIおよびその続発症に罹患している子供を看護する費用は相当であり、RSVはまた、高齢者におけるインフルエンザ様の病気からの罹患率の重要な原因としても益々認識されており、RSV誘導性疾患に対して保護することができる安全かつ有効なワクチンの必要性が明らかとなっている。
本開示は、キメラ呼吸器合胞体ウイルス(RSV)抗原に関する。キメラRSV抗原は、N末端からC末端の方向で、第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン、Gタンパク質ポリペプチドドメイン、および第2のFタンパク質ポリペプチドドメインを含む。開示する抗原は、対象に投与した場合に免疫応答を誘発し、RSV感染症の症状を治療および/または予防するために使用することができる。また、キメラ抗原をコードしている核酸、キメラ抗原を含む免疫原性組成物、ならびにキメラ抗原の生成および使用方法も開示する。
図1Aは、RSV Fタンパク質の構造的特徴を明らかにする模式図である(574個のアミノ酸)。図1Bは、RSV Gタンパク質の構造的特徴を明らかにする模式図である(298個のアミノ酸)。図1Cは、例示的な真核F2GF1キメラRSV抗原の構造的特徴を明らかにする模式図である(562個のアミノ酸)。 例示的なF2GF1キメラRSV抗原の模式図である。 F2GF1キメラRSV抗原をコードしているポリヌクレオチド配列を含む例示的な発現構築物を例示する模式図である。 図4A〜Lは、RSVの様々な株(または単離体)のFタンパク質間の類似度および変異を例示する配列アラインメントである。 図5A〜QQは、RSVの様々な株(または単離体)のGタンパク質間の類似度および変異を例示する配列アラインメントである。 F2GF1キメラRSV抗原によるヒト血清の中和を例示する棒グラフである。 F2GF1キメラ抗原を投与した後のRSVに対する保護を示すグラフである。 F2GF1キメラ抗原を用いた免疫化によって誘発された抗体による血清の中和を示す棒グラフである。
配列表の説明
配列番号1:RSVロング(Long)株融合(F)タンパク質のヌクレオチド配列である。
配列番号2:RSVロング株融合(F)タンパク質のアミノ酸配列である。
配列番号3:RSVロング株Gタンパク質のヌクレオチド配列である。
配列番号4:RSVロング株Gタンパク質のアミノ酸配列である。
配列番号5:P3−1キメラF2GF1ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1809は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524をコードしている。F領域とG領域との間の2つの6個のヌクレオチドの架橋を、位置400〜405および712〜717で、それぞれの断片を一緒に連結するために作製した。どちらの架橋も2個のグリシンアミノ酸残基をコードしている。
配列番号6:P3−1 F2GF1ポリペプチドのアミノ酸配列である。アミノ酸1〜26はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。アミノ酸27〜133は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130に対応する(F2)。アミノ酸136〜237は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229に対応する。アミノ酸240〜603は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524に対応する。F領域とG領域との間のリンカーは、位置134〜135および238〜239に位置する。
配列番号7:P3−2キメラF2GF1ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜330は、F0タンパク質のアミノ酸24〜107をコードしている(F2)。ヌクレオチド337〜579は、Gタンパク質のアミノ酸149〜229をコードしている。ヌクレオチド586〜1677は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524をコードしている。F領域とG領域との間の2つの6個のヌクレオチドの架橋を、位置331〜336および580〜585で、それぞれの断片を一緒に連結するために作製した。どちらの架橋も2個のグリシンアミノ酸残基をコードしている。
配列番号8:P3−2 F2GF1ポリペプチドのアミノ酸配列である。アミノ酸1〜26はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。アミノ酸27〜110は、F0タンパク質のアミノ酸24〜107に対応する(F2)。アミノ酸113〜193は、Gタンパク質のアミノ酸149〜229に対応する。アミノ酸196〜559は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524に対応する(F1)。F領域とG領域との間のリンカーは、位置111〜112および194〜195に位置する。
配列番号9:P3−3キメラF2GF1ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である。アミノ酸1〜26はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。アミノ酸27〜110は、F0タンパク質のアミノ酸24〜107に対応する(F2)。アミノ酸113〜193は、Gタンパク質のアミノ酸149〜229に対応する。アミノ酸196〜559は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524に対応する(F1)。F領域とG領域との間のリンカーは、位置111〜112および194〜195に位置する。
配列番号10:P3−3 F2GF1ポリペプチドのアミノ酸配列である。アミノ酸1〜26はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。アミノ酸27〜110は、F0タンパク質のアミノ酸24〜107に対応する(F2)。アミノ酸113〜214は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229に対応する。アミノ酸217〜580は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524に対応する(F1)。F領域とG領域との間のリンカーは、位置111〜112および215〜216に位置する。
配列番号11:P3−4キメラF2GF1ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜648は、Gタンパク質のアミノ酸149〜229をコードしている。ヌクレオチド655〜1746は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524をコードしている。F領域とG領域との間の2つの6個のヌクレオチドの架橋を、位置400〜405および649〜654で、それぞれの断片を一緒に連結するために作製した。どちらの架橋も2個のグリシンアミノ酸残基をコードしている。
配列番号12:P3−4 F2GF1ポリペプチドのアミノ酸配列である。アミノ酸1〜26はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。アミノ酸27〜133は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130に対応する(F2)。アミノ酸136〜216は、Gタンパク質のアミノ酸149〜229に対応する。アミノ酸219〜582は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524に対応する。F領域とG領域との間のリンカーは、位置134〜135および217〜218に位置する。
配列番号13:P3−5キメラF2GF1ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1809は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524をコードしている。F領域とG領域との間の2つの6個のヌクレオチドの架橋を、位置400〜405および712〜717で、それぞれの断片を一緒に連結するために作製した。どちらの架橋も2個のグリシンアミノ酸残基をコードしている。
配列番号14:P3−5 F2GF1ポリペプチドのアミノ酸配列である。アミノ酸1〜26はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。アミノ酸27〜133は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130に対応する(F2)。アミノ酸136〜237は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229に対応する。アミノ酸240〜603は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524に対応する。F領域とG領域との間のリンカーは、位置134〜135および238〜239に位置する。
配列番号15:P3−6キメラF2GF1ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜330は、F0タンパク質のアミノ酸24〜107をコードしている(F2)。ヌクレオチド337〜579は、Gタンパク質のアミノ酸149〜229をコードしている。ヌクレオチド586〜1677は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524をコードしている。F領域とG領域との間の2つの6個のヌクレオチドの架橋を、位置331〜336および580〜585で、それぞれの断片を一緒に連結するために作製した。どちらの架橋も2個のグリシンアミノ酸残基をコードしている。
配列番号16:P3−6 F2GF1ポリペプチドのアミノ酸配列である。アミノ酸1〜26はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。アミノ酸27〜110は、F0タンパク質のアミノ酸24〜107に対応する(F2)。アミノ酸113〜193は、Gタンパク質のアミノ酸149〜229に対応する。アミノ酸196〜559は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524に対応する(F1)。F領域とG領域との間のリンカーは、位置111〜112および194〜195に位置する。
配列番号17:P3−7 F2GF1ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜330は、F0タンパク質のアミノ酸24〜107をコードしている(F2)。ヌクレオチド337〜642は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド649〜1740は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524をコードしている。F領域とG領域との間の2つの6個のヌクレオチドの架橋を、位置331〜336および643〜648で、それぞれの断片を一緒に連結するために作製した。どちらの架橋も2個のグリシンアミノ酸残基をコードしている。
配列番号18:P3−7 F2GF1ポリペプチドのアミノ酸配列である。アミノ酸1〜26はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。アミノ酸27〜110は、F0タンパク質のアミノ酸24〜107に対応する(F2)。アミノ酸113〜214は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229に対応する。アミノ酸217〜580は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524に対応する(F1)。F領域とG領域との間のリンカーは、位置111〜112および215〜216に位置する。
配列番号19:P3−8 F2GF1ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜648は、Gタンパク質のアミノ酸149〜229をコードしている。ヌクレオチド655〜1746は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524をコードしている。F領域とG領域との間の2つの6個のヌクレオチドの架橋を、位置400〜405および649〜654で、それぞれの断片を一緒に連結するために作製した。どちらの架橋も2個のグリシンアミノ酸残基をコードしている。
配列番号20:P3−8 F2GF1ポリペプチドのアミノ酸配列である。アミノ酸1〜26はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。アミノ酸27〜133は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130に対応する(F2)。アミノ酸136〜216は、Gタンパク質のアミノ酸149〜229に対応する。アミノ酸219〜582は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524に対応する。F領域とG領域との間のリンカーは、位置134〜135および217〜218に位置する。
配列番号21:F2GF1−1 C−V1をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号22である)。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1809は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524をコードしている。F領域とG領域との間の2つの6個のヌクレオチドの架橋を、位置400〜405および712〜717で、それぞれの断片を一緒に連結するために作製した。どちらの架橋も2個のグリシンアミノ酸残基をコードしている。4個の変更されたコドンが、ヌクレオチド位置1175、1235、1265および1553(アミノ酸残基392、412、422および518)でのシステインからセリンへの置換をコードしている。
配列番号23:F2GF1−1 C−V2をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号24である)。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1809は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524をコードしている。F領域とG領域との間の2つの6個のヌクレオチドの架橋を、位置400〜405および712〜717で、それぞれの断片を一緒に連結するために作製した。どちらの架橋も2個のグリシンアミノ酸残基をコードしている。4個の変更されたコドンが、ヌクレオチド位置119、215、872および1202(アミノ酸残基40、72、291および401)でのシステインからセリンへの置換をコードしている。
配列番号25:F2GF1−1 C−V12をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号26である)。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1809は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524をコードしている。F領域とG領域との間の2つの6個のヌクレオチドの架橋を、位置400〜405および712〜717で、それぞれの断片を一緒に連結するために作製した。どちらの架橋も2個のグリシンアミノ酸残基をコードしている。8個の変更されたコドンが、ヌクレオチド位置119、215、872、1175、1202、1235、1265および1553(アミノ酸残基40、72、291、392、401、412、422および518)でのシステインからセリンへの置換をコードしている。
配列番号27:F2GF1−1 C−V12’をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号28である)。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1809は、F0タンパク質のアミノ酸161〜524をコードしている。F領域とG領域との間の2つの6個のヌクレオチドの架橋を、位置400〜405および712〜717で、それぞれの断片を一緒に連結するために作製した。どちらの架橋も2個のグリシンアミノ酸残基をコードしている。12個の変更されたコドンが、ヌクレオチド位置106、107、116、118、121、122、215、872、1175、1198、1199、1201、1202、1235、1265および1553でのシステインからセリンへの置換をコードしている。
配列番号29:F2GF1−1 del1をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号30である)。これは、F1部分が切断されてF1の最初の47個のアミノ酸が欠失した、F2GF1−1の変形である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1668は、F0タンパク質のアミノ酸208〜524をコードしている。
配列番号31:F2GF1−1 del2をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号32である)。これは、F1部分が切断されてF1の最初の42個のアミノ酸が欠失した、F2GF1−1の変形である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1683は、F0タンパク質のアミノ酸203〜524をコードしている。
配列番号33:F2GF1−1 del3をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号34である)。これは、F1部分が切断されてF1の24個の最初のアミノ酸が欠失した、F2GF1−1の変形である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1737は、F0タンパク質のアミノ酸185〜524をコードしている。
配列番号35:F2GF1−1 del4をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号36である)。これは、F1部分が切断されたF2GF1−1の変形である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1677は、F0タンパク質のアミノ酸205〜524をコードしている。
配列番号37:F2GF1−1 del5をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号38である)。これは、F1部分の両末端が切断された、F2GF1−1の変形である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1545は、F0タンパク質のアミノ酸206〜481をコードしている。
配列番号39:F2GF1−1 del6をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号40である)。これは、F1部分の両末端が切断された、F2GF1−1の変形である。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1569は、F0タンパク質のアミノ酸206〜481をコードしている。
配列番号41:F2GF1−1 del5 C−V12をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号42である)。これは、F1部分の両末端が切断された、F2GF1−1の変形である。また、8個のコドンがヌクレオチド位置119、215、737、1040、1067、1100、1130および1418で改変されている。これは、del5およびC−V12の改変の組合せである。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1545は、F0タンパク質のアミノ酸206〜481をコードしている。改変したコドンをハイライトで示した。
配列番号43:F2GF1−1 del6 C−V12をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号44である)。これは、F1部分の両末端が切断された、F2GF1−1の変形である。また、8個のコドンがヌクレオチド位置119、215、755、1058、1085、1118、1148および1436で改変されている。これは、del6およびC−V12の改変の組合せである。ヌクレオチド1〜78はベクターに由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜399は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている(F2)。ヌクレオチド406〜711は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。ヌクレオチド718〜1569は、F0タンパク質のアミノ酸206〜481をコードしている。
配列番号45:An−Gポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号46である)。ヌクレオチド1〜72は、N末端ヒスチジンタグをコードしている。ヌクレオチド73〜378は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。
配列番号47:An−G−Oポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号48である)。コドンが最適化されたGタンパク質ポリペプチド。ヌクレオチド1〜72は、N末端ヒスチジンタグをコードしている。ヌクレオチド73〜378は、Gタンパク質のアミノ酸128〜229をコードしている。
配列番号49:An−GTポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号50である)。ヌクレオチド1〜72は、N末端ヒスチジンタグをコードしている。ヌクレオチド73〜312は、Gタンパク質のアミノ酸149〜229をコードしている。
配列番号51:An−GT−Oポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号52である)。ヌクレオチド1〜72は、N末端ヒスチジンタグをコードしている。ヌクレオチド73〜312は、Gタンパク質のアミノ酸149〜229をコードしている。
配列番号53:F1ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号54である)。ヌクレオチド1〜78はベクター(pET19b)の一部であり、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜1158は、F0タンパク質のアミノ酸162〜524をコードしている。
配列番号55:F1 del5をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号56である)。F1コード配列の両末端が切断された、F1ポリペプチドの変形である。ヌクレオチド1〜78はベクター(pET19b)の一部であり、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド79〜900は、F0タンパク質のアミノ酸208〜481をコードしている。
配列番号57:F1 del5 C−V1をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号58である)。Fポリペプチドのこの変形は、F1 del5に類似している。4個のコドンを変更して、システインからセリンへの4つの点突然変異を生じさせた。
配列番号59:F1 del5 C−V2’をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号60である)。Fポリペプチドのこの変形は、F1 del5に類似している。3個のコドンを変更して3つの点突然変異を生じさせた。
配列番号61:F1 del5 C−V12’をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号62である)。Fポリペプチドのこの変形は、F1 del5に類似している。7個のコドンを変更して、F1 del5 C−V1およびF1 del5 C−V2’の置換を一緒に合わせて、点突然変異を生じさせた。
配列番号63:F2ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号64である)。ヌクレオチド1〜72はベクター(pET19b)に由来し、10個のヒスチジンのN末端タグを含む。ヌクレオチド73〜393は、F0タンパク質のアミノ酸24〜130をコードしている。
配列番号65:F2 C−V2’をコードしているヌクレオチド配列である(コードされているアミノ酸配列は配列番号66である)。この変形はF2に類似している(配列番号41)。5個のコドンを変更して点突然変異を生じさせた。
配列番号67:例示的な真核キメラF2GF1ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である。
配列番号68:真核キメラF2GF1ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号69:フューリン切断部位が欠失した、例示的な真核キメラF2GF1ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列である(真核F2GF1 delfur)。
配列番号70:真核F2GF1 delfurのアミノ酸配列である。
詳細な説明
概論
RSV感染症によって引き起こされる症状および続発症に対して保護するワクチンの開発は、宿主の免疫応答が疾患の病因に役割を果たしていると考えられることによって、複雑となっている。1960年代の初期の研究により、ホルマリンで失活させたRSVワクチンでワクチン接種した子供は、後にウイルスに曝露した場合に、ワクチン接種しなかった対照の対象よりも重篤な疾患を患ったことが示されている。これらの初期治験は、ワクチン接種した者の80%の入院および2人の死亡をもたらした。疾患の増強した重篤度は動物モデルでも再現され、不十分な血清中和抗体レベル、局所免疫の欠乏、肺好酸球増加症における2型ヘルパーT細胞様(Th2)免疫応答の過剰な誘導ならびにIL−4およびIL−5サイトカインの産生増加から生じると考えられている。対照的に、RSV感染症に対して保護する成功したワクチンは、IL−2およびγ−インターフェロン(IFN−γ)の産生によって特徴づけられる、Th1型の免疫応答を誘導する。
健康集団および危険性のある集団において耐久性があり保護的な免疫応答を生じる安全かつ有効なRSVワクチンを生産するために、様々な手法が試みられている。しかし、現在までに評価された候補はどれも、下気道感染症(LRI)を含めたRSV感染症を予防することおよび/またはRSV疾患を減少もしくは予防することを目的とした、ワクチンとして安全かつ有効であると判明していない。
本開示は、容易に溶解するキメラRSV抗原を組換え発現系で産生できるように、RSV Fタンパク質ポリペプチドの内部に位置するGタンパク質の優勢の免疫保護的エピトープを含む、キメラRSV抗原に関する。これらの新規キメラRSV抗原は、予防的および治療的ワクチンとして投与するために適した安全かつ有効なキメラRSV抗原を生産する以前の試みで遭遇したいくつかの顕著な欠点を克服している。
一態様では、本開示は、N末端からC末端の方向で第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン、Gタンパク質ポリペプチドドメイン、および第2のFタンパク質ポリペプチドドメインを含むキメラポリペプチドを含む、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)抗原に関する。そのようなキメラ抗原は、本明細書中でF2GF1キメラRSV抗原と呼ぶ。第1のFタンパク質ポリペプチドドメインは、in vivoでフューリン切断によって産生した、少なくともF2(またはF)サブユニット(またはドメイン)のアミノ酸部分配列、たとえば、ネイティブFタンパク質ポリペプチドの残基24〜107のアミノ酸配列を含むことができる。ネイティブFタンパク質ポリペプチドは、RSV AまたはRSV B株の任意のFタンパク質から選択することができる。特定の例示的な実施形態では、Fタンパク質はRSVロング株から選択される(配列番号2によって表す、ATCCカタログ#VR−26、GenBank#AY911262)。本開示の理解を容易にするために、すべてのアミノ酸残基の位置は、RSVロング株のアミノ酸位置を参照して(すなわち、アミノ酸残基の位置はそれに対応する)示すが、匹敵するアミノ酸を任意のRSV AまたはB株から使用することができる。任意の他のRSV AまたはB株の匹敵するアミノ酸位置は、容易に入手可能かつ周知のアラインメントアルゴリズム(BLASTなど、たとえば、図4および5に示す初期設定パラメータを使用する)を用いて、選択したRSV株のアミノ酸配列をロング株のそれとアラインメントすることによって、当業者が容易に決定することができる。さらに、第1のFタンパク質ポリペプチドドメインは、「pep27」のアミノ酸配列の全体または一部を含むこともできる(たとえば、ネイティブFタンパク質ポリペプチドのアミノ酸残基110〜130全体または一部分を含む)。それに加えて、またはその代わりに、第1のFタンパク質ポリペプチドドメインは、シグナルペプチドを含むことができる。そのようなシグナルペプチドは、ネイティブF0シグナルペプチド(たとえばF0ポリペプチドのアミノ酸1〜23)であるか、または、異種シグナルペプチド、たとえば選択した発現系に基づいて選択したものであることができる。例示的な一実施形態では、シグナルペプチドを含むF2ドメインは、ネイティブF0ポリペプチドのアミノ酸残基1〜109を含む。
所望により、キメラRSV抗原の第1のFタンパク質ポリペプチドドメインは、天然に存在するRSV Fタンパク質ポリペプチドと比較して1つまたは複数のアミノ酸改変を含む。たとえば、そのようなアミノ酸改変は、キメラRSV抗原の溶解度および/または安定性を改善する(たとえば増加させる)ことができる。そのような改変は、1つもしくは複数のアミノ酸の置換、1つもしくは複数のアミノ酸の欠失または1つもしくは複数のアミノ酸の付加であることができる。一例では、キメラRSV抗原は、位置79(ネイティブF0ポリペプチドと比較して)でメチオニン以外のアミノ酸(イソロイシンなど)を有する、第1のFタンパク質ポリペプチドドメインを含む。この例示的なキメラRSV抗原は、第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン内の第2の開始部位を排除するために操作されている。別の例では、アミノ酸改変には、天然に存在するRSV Fタンパク質中に存在するフューリン切断部位を排除するアミノ酸の欠失または置換が含まれる。たとえば、例示的なキメラRSV抗原は、たとえば、位置106〜109でフューリン切断部位の全体または一部を除去することによって(欠失および/または置換のどちらかによる)、サブユニットF2をpep27から分離する天然に存在するフューリン切断部位を排除するように、改変することができる。
第2のFタンパク質ポリペプチドドメインは、典型的には、in vivoでフューリン切断によって産生した、F1(またはF)サブユニット(またはドメイン)のアミノ酸配列の全体または一部を含む。たとえば、第2のFタンパク質ポリペプチドドメインは、ネイティブFタンパク質ポリペプチドのアミノ酸配列161〜524の全体または一部を含むことができる(たとえばネイティブFタンパク質のアミノ酸151〜アミノ酸524)。所望により、第2のFタンパク質ポリペプチドドメインは、キメラRSV抗原の溶解度および/または安定性を改善する(たとえば増加させる)少なくとも1つのアミノ酸改変を含む。
キメラRSV抗原中の第1のFタンパク質ポリペプチドドメインと第2のFタンパク質ポリペプチドドメインとの間には、Gタンパク質ポリペプチドドメインが位置する。介在Gタンパク質ポリペプチドドメインは、配列番号4によって表すロング株Gタンパク質などのネイティブGタンパク質ポリペプチドの全体または一部を含むことができる。例示的な一実施形態では、Gタンパク質ポリペプチドは、ネイティブGタンパク質ポリペプチドのアミノ酸残基151〜229の全体または一部(たとえば149〜229)を含む、ネイティブGタンパク質ポリペプチドの部分配列(または断片)である。別の実施形態では、Gタンパク質ポリペプチドドメインは、ネイティブGタンパク質ポリペプチドの残基128〜229のアミノ酸配列を含む。
キメラRSV抗原の特定の実施形態では、Gタンパク質ドメインは、RSV抗原を対象(ヒト対象など)に投与した場合に、ワクチンで増強したウイルス性疾患が減少または予防されるように、改変されている。そのようなキメラRSV抗原は、好都合には、Gタンパク質の位置191のアスパラギンからアラニンへの置換(N191A)を含む。
特定の実施形態では、第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン、Gタンパク質ポリペプチドドメイン、および/または第2のFタンパク質ポリペプチドドメインのうちの少なくとも1つ、場合によっては2つ、一部の場合では3つすべては、配列がRSV Aロング株に対応している。あるいは、ドメインのうちの1つまたは複数は、配列が別のRSV AまたはB株に対応している(またはそれに由来する)。したがって、キメラは、RSVの1つまたは複数の株からのFタンパク質およびGタンパク質のアミノ酸配列を含むことができ、これにより、2つのFタンパク質成分およびGタンパク質成分のそれぞれは、同一の株または異なる株に由来するものとすることができる。異なる株を選択した場合、Fタンパク質およびGタンパク質成分は、それぞれ、A株由来、もしくはB株由来、またはAおよびB株の組合せ由来であることができる。
一部の例では、ポリペプチドドメインの1つまたは複数は、それが由来する天然に存在する株のアミノ酸配列と比較して1つまたは複数のアミノ酸改変を有する。たとえば、改変は、1つまたは複数のアミノ酸(たとえば、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、約10個までのアミノ酸、またはそれ以上)の置換であることができる。特定の実施形態では、RSV抗原は、システイン残基、たとえば、F2GF1ポリペプチドのアミノ酸残基40、72、291、392、401、412、422、および/または518(ネイティブF0ポリペプチドの残基37、69、212、313、322、333、343および439に対応)から選択されるシステイン残基を置き換える、1つまたは複数のアミノ酸置換を含むことができる。あるいは、システインのうちの1つまたは複数は、ロイシン、イソロイシンまたはバリンなどの疎水性残基によって置き換えられることができる。それに加えて、またはその代わりに、キメラRSV抗原は、疎水性アミノ酸、たとえば、F0の残基33〜39および321〜322に対応する位置36〜41および/または位置400〜401から選択される疎水性アミノ酸を置き換える、1つまたは複数のアミノ酸置換を含むことができる。
その代わりに、またはそれに加えて、改変には、1つもしくは複数のアミノ酸の欠失および/または1つもしくは複数のアミノ酸の付加が含まれ得る。実際、所望する場合は、ポリペプチドドメインの1つまたは複数は、どの単一の株にも対応しないが、複数の株から、さらにはRSVウイルスポリペプチドの複数の株をアラインメントすることによって推定したコンセンサス配列からの成分部分配列を含む、合成ポリペプチドであることができる。特定の実施形態では、ポリペプチドドメインの1つまたは複数は、続く処理または精製を容易にするタグを構成するアミノ酸配列を付加することによって改変する。そのようなタグは、抗原もしくはエピトープタグ、酵素タグまたはポリヒスチジンタグであることができる。典型的には、タグは、キメラタンパク質のどちらか一方の末端、たとえば、キメラ抗原または融合タンパク質のC末端またはN末端に位置する。
例示的なRSV抗原を、配列番号6、8、10、12、14、16、18、および20のアミノ酸配列によって表す。これらの例示的なF2GF1ポリペプチドをコードしているヌクレオチド配列は、それぞれ配列番号5、7、9、11、13、15、17および19と呼ぶ。さらなる例示的なRSV抗原は、配列番号21〜43によって表し、例示的な真核F2GF1ポリペプチドは、配列番号68および70(ヌクレオチド配列は配列番号67および69)によって表す。
発現された際、キメラRSV抗原は、成熟した切断されたFタンパク質のアセンブリによく似たコンホメーションへと折り畳まれる。Gタンパク質成分は、F2およびF1ポリペプチドサブユニットの間に位置してループを形成し、その中で、免疫優勢のGタンパク質エピトープが折り畳まれたタンパク質の外側に位置する。特定の実施形態では、RSV抗原はキメラポリペプチドの多量体である。たとえば、RSV抗原は、好都合には、F2GF1キメラRSVポリペプチドの三量体、またはより高次のアセンブリもしくは多量体の複合体へとアセンブルすることができる。
本開示の別の特徴は、医薬上許容される担体または賦形剤と組み合わせたF2GF1キメラRSV抗原を含有する、または含む、免疫原性組成物に関する。医薬上許容される担体および賦形剤は周知であり、当業者が選択することができる。たとえば、担体または賦形剤は、好都合には、バッファーを含有することができる。所望により、担体または賦形剤は、溶解度および/または安定性を安定化する少なくとも1つの成分も含む。可溶化剤/安定化剤の例には、洗剤、たとえば、ラウレルサルコシンおよび/またはtweenが含まれる。別の可溶化剤/安定化剤には、アルギニン、およびガラスを形成するポリオール(スクロース、トレハロースなど)が含まれる。
所望により、免疫原性組成物にはアジュバントも含まれる。RSVに対する保護的免疫応答を誘発する目的で対象に投与するために適した免疫原性組成物のコンテキストでは、免疫原性組成物(抗原およびアジュバントの組合せ)は、Th1型の免疫応答を誘発させるように選択する。
アジュバントは、免疫原性組成物を投与する対象、または対象の集団において安全かつ最小限の反応原性であるように選択する。キメラF2GF1ポリペプチド抗原を含有する免疫原性組成物のコンテキストでは、安全のために、アジュバントは、抗原と組み合わせて投与した場合に、対象において、Th2型免疫応答に関連する悪化したRSV疾患などの免疫病理学的応答をもたらさない。免疫原性組成物を、RSV感染症に罹患し易い(またはその危険性が高まっている)特定の年齢群の対象に投与する場合、アジュバントは、対象または対象の集団において安全かつ有効であるように選択する。したがって、高齢対象(65歳を超える対象など)に投与するためにキメラRSV抗原を含有する免疫原性組成物を配合する場合、アジュバントは、高齢対象において安全かつ有効であるように選択する。同様に、キメラRSV抗原を含む免疫原性組成物が新生児または乳児対象(生後から2歳までの対象など)への投与を意図する場合、アジュバントは、新生児および乳児において安全かつ有効であるように選択する。
さらに、アジュバントは、典型的には、免疫原性組成物を、投与する投与経路によって投与した場合に、保護的免疫応答が増強されるように、選択する。たとえば、キメラRSV抗原を含有する免疫原性組成物を経鼻投与のために配合する場合、プロテオソームおよびプロトリンは好都合なTh1に偏らせるアジュバントである。対照的に、免疫原性組成物を筋肉内投与のために配合した場合、3D−MPL、スクワレン(たとえばQS21)、リポソーム、および/または油と水の乳剤のうちの1つまたは複数を含むアジュバントが好都合に選択される。
特定の例示的な実施形態では、キメラRSV抗原を含有する免疫原性組成物は、バッファーおよび3D−MPLを含むアジュバントを、所望によりミョウバンまたはQS21と共に、たとえばリポソーム配合物中で、新生児に投与するために適した濃度で含有する、医薬上許容される賦形剤中で、筋肉内注射のために配合する。別の実施形態では、キメラRSV抗原は、水中油乳剤中で(たとえば、3D−MPLを用いてまたは用いずに)配合する。別の例示的な実施形態では、キメラRSV抗原を含む免疫原性組成物は、高齢対象において免疫応答を増強させるアジュバントの濃度を用いて、同様に配合する。別の例示的な実施形態では、キメラRSV抗原を含む免疫原性組成物は、プロテオソームまたはプロトリンアジュバントを用いて、鼻腔内投与のために配合する。
特定の実施形態では、免疫原性組成物は、RSVの感染症を減少または予防するために投与する(たとえば予防的に)。一部の実施形態では、免疫原性組成物は、RSVの感染後の病理的応答を減少または予防するために、予防的に投与する。所望により、キメラRSV抗原を含む免疫原性組成物は、RSV以外の病原性生物の少なくとも1つのさらなる抗原を用いて配合する。たとえば、病原性生物は、気道の病原体(呼吸器感染症を引き起こすウイルスまたは細菌など)であることができる。特定の場合では、免疫原性組成物は、RSV以外の病原性ウイルス、たとえば、インフルエンザまたはパラインフルエンザなどの気道の感染症を引き起こすウイルスに由来する抗原を含む。他の実施形態では、さらなる抗原は、投与を容易にするため、または対象を複数の感染性生物に対して保護するために必要な接種の回数を減少するために選択する。たとえば、抗原は、とりわけ、B型肝炎、ジフテリア、テタヌス、パータシス、ヘモフィルスインフルエンザ、ポリオウイルス、またはニューモコッカスのうちの任意の1つまたは複数に由来することができる。
本開示の別の態様は、上述のキメラRSV抗原をコードしている組換え核酸に関する。特定の実施形態では、組換え核酸は、選択した原核または真核宿主細中での発現にコドンが最適化されている。複製および発現を容易にするために、核酸を、原核または真核発現ベクターなどのベクター内に取り込ませることができる。組換えF2GF1キメラRSV抗原をコードしている核酸を含む宿主細胞も本開示の特徴である。好都合な宿主細胞には、イー・コリなどの原核(すなわち細菌)宿主細胞、ならびに真菌(たとえば酵母)細胞、昆虫細胞、植物細胞、および哺乳動物細胞(CHO細胞など)を含めた数々の真核宿主細胞が含まれる。
したがって、RSVの曝露または感染症を(その後に治療的に、またはその前に予防的に)処置するための医薬品(たとえば免疫原性組成物)の調製における、キメラRSV F2GF1ポリペプチド、およびそれをコードしている核酸の使用も、本開示の特徴である。同様に、対象においてRSVに対する免疫応答を誘発する方法が本開示の特徴である。そのような方法は、免疫原性上有効な量のF2GF1キメラRSV抗原を含む組成物を、ヒト対象などの対象に投与することを含む。一般的に、組成物は、免疫応答を増強させるアジュバントを含む。組成物は、RSVと接触した後のウイルス性疾患を増強させずにRSVに特異的な免疫応答を誘発させるために、配合する。すなわち、免疫原性組成物は、RSVの感染症を減少もしくは予防するおよび/またはRSVの感染後の病理的応答を減少もしくは予防する免疫応答のために配合し、それがもたらされる。組成物は様々な異なる経路によって投与することができるが、最も一般的には、免疫原性組成物は筋肉内または鼻腔内の投与経路によってデリバリーする。
用語
別段の説明がない限りは、本明細書中で使用するすべての技術用語および科学用語は、本開示が属する分野の技術者によって一般的に理解されているものと同じ意味を持つ。分子生物学の一般用語の定義は、Benjamin Lewin、Genes V(遺伝子V)、Oxford University Press出版、1994(ISBN0−19−854287−9);Kendrew他(編)、分子生物学百科事典(The Encyclopedia of Molecular Biology)、Blackwell Science Ltd.出版、1994(ISBN0−632−02182−9);ならびにRobert A.Meyers(編)、分子生物学および生命工学:包括的な卓上参考書(Molecular Biology and Biotechnology:a Comprehensive Desk Reference)、VCH Publishers,Inc.出版、1995(ISBN1−56081−569−8)に見つけることができる。
単数形用語「a」、「an」、および「the」には、文脈によりそうでないと明らかに示される場合以外は、複数形の指示対象が含まれる。同様に、単語「または」には、文脈によりそうでないと明らかに示される場合以外は、「および」が含まれることを意図する。用語「複数」とは、2つ以上をいう。さらに、核酸またはポリペプチドについて与えるすべての塩基の大きさまたはアミノ酸の大きさ、およびすべての分子量または分子質量値は、近似であり、説明のために提供することを理解されたい。さらに、抗原などの物質の濃度またはレベルに関して与える数値限定は、近似であることを意図する。したがって、濃度が少なくとも(たとえば)200pgであると示した場合、濃度が少なくともおよそ(または「約」)200pgであると理解されることを意図する。
本明細書中に記載のものと類似または均等の方法および材料を、本開示の実施または試験に使用できるが、適切な方法および材料を以下に記載する。用語「含む」とは「含まれる」ことを意味する。したがって、文脈によりそうでないことが必要な場合以外は、単語「含む(comprises)」、ならびに「含む(comprise)」および「含むこと(comprising)」などの変形は、記載した化合物もしくは組成物(たとえば、核酸、ポリペプチド、抗原)または工程、あるいは化合物または工程の群が包含されることを意味するが、任意の他の化合物、組成物、工程、またはその群の排除を意味しないことを理解されたい。略記「たとえば(e.g.)」はラテン語exempli gratiaに由来し、本明細書中では非限定的な例を示すために使用する。したがって、略記「たとえば(e.g.)」は用語「たとえば(for example)」と同義である。
本開示の様々な実施形態の検討を容易にするために、以下の用語の説明を提供する。さらなる用語および説明は本開示の文脈中で提供されている場合がある。
呼吸器合胞体ウイルス(RSV)は、パラミクソウイルス科、ニューモウイルス亜科、ニューモウイルス属の病原性ウイルスである。RSVのゲノムは、11個のタンパク質をコードしている、長さが15,222個のヌクレオチドの、一本鎖のマイナス鎖RNA分子である。RNAゲノムとウイルスNタンパク質との密な会合により、ウイルス外被内に包まれたヌクレオカプシドが形成される。G糖タンパク質の抗原性の差異に基づいて、2つの群のヒトRSV株、AおよびB群が記載されている。数々のRSV株が現在までに単離されている。例示的な株は、図4および5にGenBankおよび/またはEMBL受託番号によって示す。さらなるRSV株が単離される可能性が高く、RSVの属に包含される。同様に、RSVの属には、遺伝的浮動によって天然に存在する(たとえば、以前にもしくは後に同定された株)、または人工合成および/もしくは組換えから生じる変異体が包含される。
用語「Fタンパク質」または「融合タンパク質」または「Fタンパク質ポリペプチド」または「融合タンパク質ポリペプチド」とは、RSV融合タンパク質ポリペプチドのアミノ酸配列の全体または一部を有するポリペプチドまたはタンパク質をいう。同様に、用語「Gタンパク質」または「Gタンパク質ポリペプチド」とは、RSV付着タンパク質ポリペプチドのアミノ酸配列の全体または一部を有するポリペプチドまたはタンパク質をいう。数々のRSV融合および付着タンパク質が記載されており、当業者に知られている。図4および5は、本開示の出願日時点で公的に入手可能な、例示的なFおよびGタンパク質変異体(たとえば天然に存在する変異体)を示す。
「キメラF2GF1ポリペプチド」または「F2GF1抗原」または「F2GF1ポリペプチド抗原」とは、典型的にはRSV Fタンパク質およびRSV Gタンパク質の両方の抗原決定基またはエピトープを含めたポリペプチド成分を取り込み、N末端からC末端の配向で、F2サブユニットまたはドメインの少なくとも1つの部分配列または断片(たとえば、ネイティブFタンパク質ポリペプチドのアミノ酸残基1〜107の全体または一部を含み、所望により、pep27ドメイン、たとえばF0のアミノ酸残基108〜130を含む)、Gタンパク質ポリペプチドの少なくとも1つの部分配列、およびF1サブユニットまたはドメインの少なくとも1つの部分配列(たとえば、ネイティブFタンパク質ポリペプチドのアミノ酸151〜524の全体または一部を含む)を含むキメラポリペプチドである。用語サブユニットおよびドメインは、Fタンパク質および/またはF0ポリペプチドの構造的ドメインに関連して、互換性があるように使用する。2つの保存されたフューリンコンセンサス配列、すなわちRAR/KR109(FCS−2)およびKKRKRR136(FCS−1)での、フューリンプロテアーゼによる、成熟F0ポリペプチドのin vivoのタンパク質分解的切断により、3つのタンパク質分解断片、すなわち、そのN末端に疎水性融合ペプチドを有する膜に固定された大きなサブユニットF1、ジスルフィド架橋によってF1と連結した小さなサブユニットF2、および最初は2つの切断部位の間に位置していた27個のアミノ酸(pep27)からなる小さなペプチドの生成がもたらされる。当業者には、略記F0、F1およびF2は、科学文献中では一般的にF、FおよびFと呼ばれることが理解されよう。本コンテキストにおける用語キメラには、FおよびGタンパク質成分がどちらも同一の血清型または株に由来するポリペプチド、ならびに個々のFおよびGタンパク質成分が異なる血清型または株に由来するポリペプチドが含まれる。
核酸またはタンパク質(たとえば、RSV FもしくはGタンパク質もしくはタンパク質ドメイン、またはF2GF1キメラポリペプチド)を参照する場合の「変異体」とは、参照核酸またはタンパク質とは異なる核酸またはポリペプチドである。通常、変異体と参照核酸またはタンパク質との差異(複数可)は、参照と比較して比例的に少数の差異を構成する。そのような差異は、アミノ酸の付加、欠失または置換であることができる。したがって、変異体は、典型的には、ヌクレオチドまたはアミノ酸残基の約1%以下、または2%、または5%、または10%、または15%、または20%が異なる。したがって、RSV FもしくはGタンパク質、またはキメラF2GF1ポリペプチドのコンテキストにおける変異体は、典型的には、参照タンパク質、たとえば、配列番号2および4に例示した参照配列、または本明細書中に開示する例示的なF2GF1ポリペプチドのうちの任意のものと、少なくとも80%、もしくは85%、より一般的には少なくとも約90%以上、たとえば95%、またはさらには98%もしくは99%の配列同一性を共有する。本開示の特徴として含まれるさらなる変異体は、図4に提供する例示的な配列のうちの任意のもの(同一または異なる株のどちらか)からの、F2を取り込んだキメラF2GF1ポリペプチド(たとえば、アミノ酸24〜107の全体もしくは一部を含む、配列番号2とのアラインメントによって数値的に指定)および/またはF1成分(たとえば、アミノ酸161〜524の全体もしくは一部を含む、配列番号2とのアラインメントによって数値的に指定)、ならびに図5に提供する例示的な配列のうちの任意のものから選択されるGタンパク質成分(たとえば、アミノ酸149〜229の全体または一部、配列番号4とのアラインメントによって数値的に指定)である。変異体は、遺伝的浮動によって生じることができるか、あるいは、部位特異的もしくはランダム突然変異誘発を用いて、または2つ以上の既存の変異体の組換えによって人工的に生成することができる。たとえば、変異体F2GF1ポリペプチドは、配列番号6、8、10、12、14、16、18および20の例示的なF2GF1キメラと比較して1個、または2個、または5個または10個、または15個、または50個または約100個までのヌクレオチドの差異を含むことができる。
ポリペプチドまたはタンパク質の「ドメイン」とは、ポリペプチドまたはタンパク質内の構造的に定義された要素である。本開示のコンテキストでは、「フューリン切断ドメイン」とは、フューリンプロテアーゼによる前駆体ポリペプチドの切断によって定義されるドメインである。たとえば、Fタンパク質を、F0と呼ぶ単一のポリペプチドとして合成する。続いて、F0ポリペプチドはフューリンプロテアーゼによって2つのコンセンサスフューリン認識モチーフで切断されて、F2およびF1と呼ぶ2つの構造的に独立したポリペプチド単位が生じる。F2は、アミノ酸24(シグナルペプチドの後)から第1の(NからC末端の方向)フューリン切断認識部位まで伸びる。F1は、第2のフューリン切断部位からF0ポリペプチドのC末端まで伸びる。
用語「ネイティブ」および「天然に存在する」とは、天然の場合と同じ状態で存在するタンパク質、ポリペプチドまたは核酸などの要素をいう。すなわち、要素は人工的に改変されていない。本開示のコンテキストでは、RSVタンパク質またはポリペプチドの数々のネイティブ/天然に存在する変異体、たとえば、RSVの様々な天然に存在する株または単離体から得たものが、存在することを理解されたい。
用語「ポリペプチド」とは、単量体がアミド結合によって一緒に結合したアミノ酸残基であるポリマーをいう。本明細書中で使用する用語「ポリペプチド」または「タンパク質」には、任意のアミノ酸配列が包含されることを意図し、糖タンパク質などの修飾された配列が含まれる。用語「ポリペプチド」とは、天然に存在するタンパク質、および組換えまたは合成によって生成したものを包含することを具体的に意図する。ポリペプチドを参照した用語「断片」とは、ポリペプチドの一部分(すなわち部分配列)をいう。用語「免疫原性断片」とは、完全長の参照タンパク質またはポリペプチドの少なくとも1つの優勢の免疫原性エピトープを保持している、ポリペプチドのすべての断片をいう。ポリペプチド内の配向は、一般に、個々のアミノ酸のアミノおよびカルボキシ部分の配向によって定義されるN末端からC末端の方向で記載する。ポリペプチドは、Nすなわちアミノ末端からCすなわちカルボキシ末端に向かう方向で翻訳される。
「シグナルペプチド」とは、新しく合成された分泌または膜タンパク質を膜、たとえば小胞体の膜に向かわせ、それを通るように指示する、短いアミノ酸配列(たとえば、およそ18〜25個のアミノ酸の長さ)である。シグナルペプチドは、しばしばポリペプチドのN末端に位置するが普遍的ではなく、しばしば、タンパク質が膜を通過した後にシグナルペプチダーゼによって切断除去される。シグナル配列は、典型的には、3つの共通の構造的特徴、すなわち、N末端極性塩基性領域(n−領域)、疎水性の核、および親水性のc−領域を含む。
用語「ポリヌクレオチド」および「核酸配列」とは、少なくとも10個の塩基の長さのヌクレオチドの高分子形態をいう。ヌクレオチドは、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、またはどちらかのヌクレオチドの改変形態であることができる。この用語には、DNAの一本鎖および二本鎖形態が含まれる。「単離ポリヌクレオチド」とは、それが由来する生物の天然に存在するゲノム中で、それが直接連続的なコード配列の両方と直接連続的でないポリヌクレオチドを意味する(一方が5’末端上、他方が3’末端上)。一実施形態では、ポリヌクレオチドはポリペプチドをコードしている。核酸の5’および3’方向は、個々のヌクレオチド単位の結合性を参照して定義し、デオキシリボース(またはリボース)糖環の炭素位置に応じて命名される。ポリヌクレオチド配列の情報(コード)内容は、5’から3’の方向で読み取られる。
「組換え」核酸とは、天然に存在しない配列、または他の場合では2つの別々の配列セグメントの人工的な組合せによって作製した配列を有するものである。この人工的な組合せは、化学合成によって、または、より一般的には、核酸の単離したセグメントの人工操作によって、たとえば、遺伝子操作技術によって、達成することができる。「組換え」タンパク質とは、細菌または真核細胞などの宿主細胞内に導入された、異種(たとえば組換え)核酸によってコードされているものである。核酸は、導入された核酸によってコードされているタンパク質を発現することができるシグナルを有する発現ベクター上で導入するか、または、核酸は、宿主細胞の染色体内に取り込ませることができる。
用語「精製」(たとえば、病原体または病原体を含む組成物に関して)とは、存在が望ましくない成分を組成物から除去するプロセスをいう。精製は相対的な用語であり、望ましくない成分のすべての痕跡を組成物から除去することを必要としない。ワクチン生成のコンテキストでは、精製には、遠心分離、透析、イオン交換クロマトグラフィー、およびサイズ排除クロマトグラフィー、親和性精製または沈殿などのプロセスが含まれる。したがって、用語「精製した」は絶対的純度を必要とせず、むしろ、これは相対的な用語であることを意図する。したがって、たとえば、精製した核酸調製物とは、指定したタンパク質が、その生成環境中、たとえば、細胞または生物化学反応チャンバ内での核酸よりも濃縮されているものである。実質的に純粋な核酸またはタンパク質の調製物は、所望の核酸が調製物の全核酸含有量の少なくとも50%を表すように、精製することができる。特定の実施形態では、実質的に純粋な核酸は、調製物の全核酸またはタンパク質含有量の少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%以上を表す。
「単離した」生物学的成分(核酸分子、タンパク質またはオルガネラなど)とは、成分が天然に存在する生物の細胞中の他の生物学的成分、たとえば他の染色体および染色体外のDNAおよびRNA、タンパク質ならびにオルガネラから、実質的に分離または精製されている。「単離された」核酸およびタンパク質には、標準の精製方法によって精製した核酸およびタンパク質が含まれる。この用語にはまた、宿主細胞中の組換え発現によって調製した核酸およびタンパク質ならびに化学合成した核酸およびタンパク質も包含される。
「抗原」とは、動物において抗体の産生および/またはT細胞応答を刺激することができる化合物、組成物、または物質であり、動物に注射する、吸収される、または他の方法で導入する組成物が含まれる。用語「抗原」には、すべての関連する抗原性エピトープが含まれる。用語「エピトープ」または「抗原決定基」とは、Bおよび/またはT細胞が応答する抗原上の部位をいう。「優勢の抗原性エピトープ」とは、それに対して機能的に顕著な宿主免疫応答、たとえば、抗体応答またはT細胞応答が行われるエピトープである。したがって、病原体に対する保護的免疫応答に関して、優勢の抗原性エピトープとは、宿主の免疫系によって認識された場合に、病原体によって引き起こされる疾患からの保護をもたらす、抗原性部分である。用語「T細胞エピトープ」とは、適切なMHC分子と結合した場合に、T細胞によって(T細胞受容体を介して)特異的に結合されるエピトープをいう。「B細胞エピトープ」とは、抗体(またはB細胞受容体分子)によって特異的に結合されるエピトープである。
「アジュバント」とは、非特異的な様式で免疫応答の生成を増強する薬剤である。一般的なアジュバントには、抗原がその上に吸着される鉱物(ミョウバン、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム)の懸濁液;油中水ならびに水中油(および二重乳剤や可逆的乳剤を含めたその変形)を含めた乳剤、リポ糖、リポ多糖、免疫賦活核酸(CpGオリゴヌクレオチドなど)、リポソーム、Toll受容体作用剤(特に、TLR2、TLR4、TLR7/8およびTLR9作用剤)、ならびにそのような成分の様々な組合せが含まれる。
「免疫原性組成物」とは、特異的な免疫応答、たとえば、RSVなどの病原体に対するものを誘発することができる、ヒトまたは動物対象への投与に適した組成物である。したがって、免疫原性組成物は、1つまたは複数の抗原(たとえばポリペプチド抗原)または抗原性エピトープを含む。免疫原性組成物にはまた、賦形剤、担体、および/またはアジュバントなど、免疫応答を誘発または増強させることができる、1つまたは複数のさらなる成分も含まれることができる。特定の場合では、免疫原性組成物は、病原体によって誘導される症状または状態に対して対象を保護する免疫応答を誘発させるために、投与する。一部の場合では、病原体によって引き起こされる症状または疾患は、対象が病原体に曝された後に、病原体(たとえばRSV)の複製を阻害することによって、予防される(または減少もしくは寛解される)。本開示のコンテキストでは、用語、免疫原性組成物には、RSVに対する保護的または対症的な免疫応答を誘発させるために対象または対象の集団に投与することを意図する組成物(すなわち、ワクチン組成物またはワクチン)が包含されることを理解されたい。
「免疫応答」とは、B細胞、T細胞、または単球などの免疫系の細胞の、刺激に対する応答である。免疫応答は、抗原に特異的な中和抗体などの特異的抗体の産生をもたらすB細胞応答であることができる。免疫応答はまた、CD4+応答またはCD8+応答などのT細胞応答であることもできる。一部の場合では、応答は特定の抗原に特異的である(すなわち、「抗原に特異的な応答」)。抗原が病原体に由来する場合、抗原に特異的な応答は「病原体に特異的な応答」である。「保護的免疫応答」とは、病原体の有害な機能もしくは活性を阻害する、病原体による感染症を減少させる、または病原体による感染症から生じる症状(死を含む)を減少させる、免疫応答である。保護的免疫応答は、たとえば、溶菌斑減少アッセイもしくはELISA−中和アッセイにおけるウイルス複製または溶菌斑形成の阻害によって、あるいは、in vivoの病原体によるチャレンジに対する耐性を測定することによって、測定することができる。
「Th1」型免疫応答は、IL−2およびIFN−γを産生するCD4+Tヘルパー細胞によって特徴づけられている。対照的に、「Th2」型免疫応答は、IL−4、IL−5、およびIL−13を産生するCD4+ヘルパー細胞によって特徴づけられている。
「免疫学的に有効な量」とは、対象において免疫応答を誘発させるために使用する組成物(典型的には免疫原性組成物)の量である。一般的に、所望の結果は、対象を病原体に対して保護することができる、またはそれに貢献する、抗原(たとえば病原体)に特異的な免疫応答の生成である。しかし、病原体に対する保護的免疫応答を得ることは、免疫原性組成物の複数の投与を必要とする場合がある。したがって、本開示のコンテキストでは、用語、免疫学的に有効な量には、以前のまたは続く投与と組み合わせて保護的免疫応答を達成するために貢献する、分割用量が包含される。
形容詞「医薬上許容される」とは、その対象物が、対象(たとえば、ヒトまたは動物対象)への投与に適していることを示す。レミントンの医薬科学(Remington’s Pharmaceutical Sciences)、E.W.Martin、Mack Publishing Co.、ペンシルバニア州Easton、第15版(1975)は、免疫原性組成物を含めた治療および/または予防的組成物の医薬的デリバリーに適した、組成物および配合物(希釈剤を含む)を記載している。
「溶解度」とは、所定量の別の物質、通常は液体に溶ける、物質(本開示のコンテキストではポリペプチド)の量の尺度である。したがって、溶解度の増加は、凝集せずにまたはそれを溶かす物質(たとえば液体)から分離せずに保たれるポリペプチドの量の増加である。
ポリペプチドに言及する場合、「安定性」とは、分解に対するポリペプチドの耐性の尺度である。したがって、安定性の増加は、たとえば、in vivo半減期の増加、またはin vitro貯蔵寿命の増加として測定して、ポリペプチドが分解に耐える能力の増加を反映する。
免疫応答などの応答に言及する用語「変調させる」とは、応答の発生、規模、持続期間または特徴を変更または変動させることを意味する。免疫応答を変調させる薬剤は、免疫応答の発生、規模、持続期間もしくは特徴のうちの少なくとも1つを、その投与後に変更するか、または、発生、規模、持続期間もしくは特徴のうちの少なくとも1つを、参照薬剤と比較して変更する。
用語「減少させる」とは、相対的な用語であり、薬剤は、応答または状態が、薬剤を投与した後に定量的に減っている場合、または、参照薬剤と比較して、薬剤を投与した後に減っている場合に、応答または状態を減少させている。同様に、用語「予防する」とは、応答または状態の少なくとも1つの特徴が排除されている限りは、必ずしも薬剤が応答または状態を完全に排除することを意味しない。したがって、感染症または病理的応答などの応答、たとえば、ワクチンで増強したウイルス性疾患を減少または予防する免疫原性組成物は、そのような感染症または応答を完全に排除する場合があるが、感染症または応答が測定可能な程度に減っている限りは、たとえば、薬剤が存在しない場合、または参照薬剤と比較した、感染症または応答の少なくとも約50%、たとえば少なくとも約70%、または約80%、またはさらには約90%(すなわち10%以下まで)減っている限りは、必ずしも完全に排除しない。
「対象」とは、生きた多細胞の脊椎動物生物である。本開示のコンテキストでは、対象は、非ヒト動物、たとえば、マウス、コットンラット、または非ヒト霊長類などの実験対象であることができる。あるいは、対象はヒト対象であることができる。
F2GF1キメラRSV抗原
RSVのウイルス外被は、ウイルスにコードされているF、GおよびSH糖タンパク質を含む。FおよびG糖タンパク質は、RSVに特異的な中和抗体を誘導することが知られている、RSVビリオンのただ2つの成分である。本明細書中に開示するキメラF2GF1ポリペプチドは、ネイティブFタンパク質の構造的特徴を取り込む一方で、同時にRSV Gタンパク質の重要な免疫優勢のエピトープを示すように設計された。産生中の折り畳みおよびアセンブリを容易にするために、フューリンプロテアーゼによるF0前駆体ポリペプチドの翻訳後切断によって生じる、Fタンパク質の2つのドメイン(F1およびF2)を、単一のアミノ酸鎖中で発現させた。F2およびF1の間のコンホメーションによる距離の制約を考慮して、RSV Gタンパク質の抗原部分をF2およびF1ドメインの間に取り込ませた。これらの構築物の設計は、タンパク質の融合後状態3Dモデルに基づいてモデリングした。この配座異性体は、タンパク質の最も安定した形態であると予測された。
図1Aは、本明細書中に記載の例示的なRSV Fタンパク質および特異的な構造的領域ドメインを例示する模式図である。RSVのFタンパク質は、F0と呼ぶ単一のポリペプチド前駆体として翻訳される。F0は折り畳まれ、タンパク質分解および他の翻訳後修飾を受ける。最初に、シグナルペプチド(Sp)が新生ポリペプチドの翻訳を小胞体(RE)の標的とし、これは後にシグナルペプチダーゼによって切断される。その後、新生ポリペプチドはRE内で、白色三角形によって表す3つの部位でN−グリコシル化される。F2およびF1はフューリン切断(黒色の逆三角形)によって生成され、ヘテロ二量体の三量体として一緒に折り畳まれる(3×F2−F1)。フューリンは、対合した塩基性アミノ酸プロセッシング部位で前駆体タンパク質を効率的に切断することができる、カルシウム依存性のセリンエンドプロテアーゼである。典型的には、そのようなプロセッシング部位は、塩基性アミノ酸標的配列(標準的にはArg−X−(Arg/Lys)−Arg’)を含む。RSV Fタンパク質は、位置109および136の2つのフューリン切断部位を含む。RSV Fタンパク質のフューリンプロセッシングの説明、および当分野で認識されている用語の定義は、Zimmer他「呼吸器合胞体ウイルス融合タンパク質のタンパク質分解性活性化。(Proteolytic activation of Respiratory Syncytial Virus fusion protein.)」J.Biol.Chem.、276:31642〜31650、2001、ならびにZimmer他、「フューリンコンセンサス配列RAR/KR109での切断および呼吸器合胞体ウイルス融合タンパク質の介在ペプチドの存在は、細胞培養物中でのウイルス複製に必要でない。(Cleavage at the furin consensus sequence RAR/KR109 and presence of the intervening peptide of the Respiratory Syncytial Virus fusion protein are dispensable for virus replication in cell culture.)」J.Virol.、76:9218〜9224、2002に見つかる。タンパク質は、白色菱形(TM)によって示すその膜貫通ヘリックスを用いて、C末端領域中で膜に固定されている。さらに、RSV Fタンパク質は、15個のシステイン残基、4個の特徴的な中和エピトープ、2個のコイルドコイル領域および脂質化モチーフを特徴とする。
図1Bは、例示的なRSV Gタンパク質(298個のアミノ酸)を表す模式図である。Gタンパク質は、その膜貫通疎水性領域(アミノ酸41〜63)によってビリオン膜に固定されている。アミノ酸65〜298は、RSVの表面で曝露されているGタンパク質の一部分を含む。それぞれの末端には、高度にO−グリコシル化されたムチン様領域が位置する。5つのN−グリコシル化モチーフも、これら2つの領域中に存在する。グリコシル化されていない中心は、1)構造的データが入手可能なGの唯一の部分である、システインヌース(アミノ酸173〜190)、2)アミノ酸183〜203の免疫優勢のMHCクラスIIエピトープ、ならびに3)宿主細胞表面上へのウイルス付着のプロセスに関連づけられている、ケモカインフラクタルカイン受容体(C3XCR)およびグリコサミノグリカン(GAG)結合モチーフを含めた、いくつかの重要な構造モチーフを含む。
本開示は、N末端からC末端の方向で、RSV Fタンパク質の部分配列に対応する第1のポリペプチド成分、RSV Gタンパク質の免疫優勢のエピトープを含むポリペプチド成分、およびRSV Fタンパク質の部分配列に対応する第2のポリペプチド成分を含む、キメラRSV抗原に関する。例示的なF2GF1ポリペプチドの模式図を図1Cに表す。
当業者には、任意のRSV Fおよび/またはGタンパク質の配列を、組換えキメラRSV F2GF1ポリペプチドの構築に用いることができることが明らかであろう。本明細書中に開示する例示的な実施形態では、ロング株をモデルとして選択した。ウイルス外被と標的細胞膜との融合を担っているFタンパク質の配列は、RSV単離体間で高度に保存されている。対照的に、ウイルス付着を担っているGタンパク質の配列は比較的可変性である。RSV FおよびGタンパク質の配列のアラインメントは、異なるタンパク質間の同一性および変異を例示しており、それぞれ図4および5に提供する。これらのアラインメントから、保存領域および可変領域が容易に明らかである。
Fタンパク質のF2およびF1ドメインを選択するにあたって、当業者は、F2および/またはF1ドメインの全体を含めることが厳密には必要でないことを理解されよう。典型的には、F2ドメインの部分配列(または断片)を選択する際にはコンホメーションの考慮が重要である。したがって、F2ドメインには、典型的には、キメラポリペプチドのアセンブリおよび安定性を容易にするF2ドメインの一部分が含まれる。特定の例示的な変異体では、F2ドメインはアミノ酸24〜107を含む。所望により、F2ドメインは、ネイティブF0ポリペプチドのシグナルペプチド(たとえばアミノ酸1〜23)を含むことができる。同様に、F2ドメインは、所望により、pep27ドメインなどのさらなるアミノ酸を含むことができる。たとえば、特定の例示的な変異体では、F2ドメインはアミノ酸24〜130を含む。
典型的には、F1ドメインの少なくとも部分配列(または断片)は、Fタンパク質の免疫優勢のエピトープを含む安定したコンホメーションが維持されるように選択および設計する。たとえば、アミノ酸262〜275(パリビズマブ中和)および423〜436(Centocorのch101F MAb)の領域中に中和抗体によって認識されるエピトープを含む、F1ポリペプチドドメインの部分配列を選択することが、一般に望ましい。さらに、T細胞エピトープを、たとえば、アミノ酸328〜355の領域に含めることが望ましい。最も一般的には、F1サブユニット(たとえばアミノ酸262〜436にわたる)の単一の連続的な部分として、しかし、エピトープは、これらの免疫優勢のエピトープが安定したコンホメーションでアセンブルした不連続的な要素として含まれる合成配列で保持することができる。したがって、F1ドメインポリペプチドは、RSV Fタンパク質ポリペプチドの少なくとも大体アミノ酸262〜436を含む。本明細書中に提供する非限定的な一例では、F1ドメインは、ネイティブFタンパク質ポリペプチドのアミノ酸161〜524を含む。別の非限定的な例では、F1ドメインは、ネイティブFタンパク質ポリペプチドのアミノ酸151〜524を含む。当業者は、さらなるより短い部分配列を、従事者の判断で使用できることを理解されよう。
同様に、Gタンパク質ポリペプチド成分は、免疫優勢のT細胞エピトープ(複数可)を保持するGタンパク質の少なくとも部分配列(または断片)が、たとえば、アミノ酸183〜197の領域に含まれるように選択する。本明細書中に開示する例示的な変異体には、たとえば、ネイティブGタンパク質のアミノ酸151〜229、149〜229、または128〜229を含むGタンパク質の部分配列または断片が含まれる。当業者は、選択した部分がF2GF1キメラの発現、折り畳みまたはプロセッシングをコンホメーション的に不安定化または破壊しない限りは、Gタンパク質のより長いまたは短い一部分も使用できることを容易に理解されよう。所望により、Gタンパク質ドメインは、ホルマリンで失活させたRSVワクチンに関連する好酸球増加症によって特徴づけられた増強した疾患の減少および/または予防に関与していると以前に示されている、位置191でアミノ酸置換を含む。天然に存在するおよび置換された(N191A)Gタンパク質の特質のより詳細な説明は、たとえば、すべての目的のために本明細書中に参考として組み込まれている米国特許公開第2005/0042230号に見つけることができる。
所望する場合は、当分野で知られているアンカーモチーフまたはニューラルネットもしくは多項式決定などの他の方法を用いて、さらなるT細胞エピトープを同定することができる。たとえば、RANKPEP(ワールドワイドウェブのmif.dfci.harvard.edu/Tools/rankpep.htmlで利用可能)、ProPredI(ワールドワイドウェブのimtech.res.in/raghava/propredI/index.htmlで利用可能)、Bimas(ワールドワイドウェブのwww−bimas.dcrt.nih.gov/molbi/hla_bind/index.htmlで利用可能)、およびSYFPEITH(ワールドワイドウェブのsyfpeithi.bmi−heidelberg.com/scripts/MHCServer.dll/home.htmで利用可能)を参照されたい。たとえば、アルゴリズムを用いて、ペプチドの「結合閾値」を決定し、それらに特定の親和性で高確率のMHCまたは抗体結合を与えるスコアを有するものを選択する。アルゴリズムは、MHC結合に対する特定の位置での特定のアミノ酸の効果、抗体結合に対する特定の位置での特定のアミノ酸の効果、または結合に対するモチーフ含有ペプチド中の特定の置換の効果のいずれかに基づいている。免疫原性ペプチドのコンテキスト内では、「保存された残基」とは、ペプチド内の特定の位置でランダム分布によって予測されるよりも有意に高い頻度で出現するものである。アンカー残基とは、MHC分子との接触点を提供する保存された残基である。そのような予測的方法によって同定されたT細胞エピトープは、特定のMHCタンパク質とのその結合を測定することによって、およびMHCタンパク質のコンテキスト中で提示された場合にT細胞を刺激するその能力によって、確認することができる。
キメラF2GF1ポリペプチド抗原の免疫原性を実証するために、8個の例示的な原核変異体を最初に生成した。キメラポリペプチドの発現を増強するために以下の改変を取り込ませた。ネイティブシグナルペプチド、ならびに疎水性融合ペプチド、および膜貫通αヘリックス構造から開始されるタンパク質のC末端領域を除去した。例示的なF2GF1キメラRSV抗原は、配列番号6、8、10、12、14、16、18および20によって表し、これらは図2に模式図を例示する。図2に示すように、これらの変異体は、アミノ酸24からアミノ酸107または130のどちらかまで伸びる部分配列が、アミノ酸149〜229または128〜229まで伸びるGタンパク質の部分配列と組み合わせられるように、F2およびGドメインの様々な部分配列の組合せを表す。P3−1、P3−2、P3−3およびP3−4(それぞれ配列番号6、8、10および12)は、ネイティブGタンパク質のアミノ酸位置191に対応する位置で単一のアミノ酸置換を含む一方で、P3−5、P3−6、P3−7およびP3−8には、位置191で天然に存在するアスパラギンを含む。さらなる詳細は、以下の実施例のセクションに提供する。
さらなる例示的な変異体には、ジスルフィド架橋の形成に関与している可能性のある特定のシステインを除去するように改変された、キメラF2GF1ポリペプチドが含まれる。F2ドメイン中には2個のそのようなシステインが存在し、Gドメイン中には4個、およびF1ドメイン中には12個存在する。したがって、これらのシステインのうちの1個または複数を排除した変異体を、たとえば、アミノ酸セリンで1つまたは複数のシステインを、たとえば、P3−1 F2GF1配列のアミノ酸40、72、291、392、401、412、422および/または518に対応する位置で置換することによって、生成することができる。あるいは、セリン(または別のアミノ酸)でシステインを置換する代わりに、疎水性残基(ロイシン、イソロイシン、またはバリンなど)でシステインまたはその付近を置き換えることができる。たとえば、以下のアミノ酸置換は、位置40および401の近傍の1つまたは複数のアミノ酸を、1つまたは複数の疎水性残基で置き換える:Y36L、T39I、C40G、S41VおよびL400S、C401I。
他の例示的な実施形態は、1つまたは複数のアミノ酸の欠失を有する変異体である。たとえば、コイルドコイル構造の一部分をアミノ酸51〜66で省略した変異体を生成することができる。コイルドコイル構造は疎水性相互作用によって駆動されているため、この構造の大きさの減少は、キメラポリペプチドの溶解度を増加させると予測される。あるいは、変異体はさらなるアミノ酸を含むことができる。たとえば、変異体は、精製を容易にする(たとえばポリヒスチジンタグ)さらなるアミノ酸、または安定性を増加させるさらなるアミノ酸、たとえば、イソロイシンジッパードメインなどの安定化ドメインを含むことができる。
他の例では、F2GF1キメラRSV抗原をコードしているポリヌクレオチドは、真核(たとえば、昆虫、植物、または哺乳動物細胞)中の導入および発現に適した発現ベクターのために設計し、それに取り込ませる。好都合には、そのような核酸は、選択したベクター/宿主細胞中での発現にコドンが最適化されている。例示的な真核キメラF2GF1ポリペプチドは、上述の原核構築物と比較して軽微な変化で生成することができる。これらの改変は、ポリペプチドのグリコシル化および他の翻訳後プロセッシングが起こることができる、真核発現系中で産生した際に、キメラポリペプチドの発現および安定性を増強するために導入する。たとえば、真核構築物は、典型的には、発現系に対応するシグナルペプチド、たとえば、哺乳動物またはウイルスのシグナルペプチドを含むように設計し、たとえば、キメラポリペプチドを哺乳動物細胞中で発現させる場合はRSV F0ネイティブシグナル配列が好都合に選択される。あるいは、シグナルペプチド(バキュロウイルスシグナルペプチド、またはメリチンシグナルペプチドなど)を、昆虫細胞中での発現のために置換することができる。植物発現系が好ましい場合は、適切な植物シグナルペプチドが当分野で知られている。所望する場合は、真核細胞内のフューリンプロテアーゼによるプロセッシングを排除するために、フューリン切断部位の一方または双方を除去することができる。さらに、本明細書中に記載の例示的な実施形態では、GおよびF1の境界は、原核構築物の境界とわずかに異なり、これは、F2GF1ポリペプチド抗原中のさらなる適切な変異を示す。たとえば、具体的な例では、Gペプチドドメインには、原核の変形のアミノ酸149〜229の代わりにアミノ酸152〜229が含まれ、F1ドメインは、原核の変形中に存在する161〜524の代わりにアミノ酸151〜524を含む。したがって、この例示的な真核キメラF2GF1ポリペプチドは、以下の配列を含む。N末端から、キメラポリペプチドは、F0ポリペプチドのアミノ酸1〜109を含む。アミノ酸110にグリシンリンカーが存在し、次いで、Gタンパク質のアミノ酸152〜229(天然に存在するGタンパク質由来、または位置191でアスパラギンの代わりにアラニンの置換を含む)が位置111〜188に存在する。位置189〜562のGタンパク質ドメインに次いで、F1ドメインのアミノ酸151〜524が存在する。したがって、この変異体では、ネイティブpep27、融合ペプチドおよびフューリン認識モチーフの一方または双方が、Gタンパク質ドメインによって置き換えられている。また、真核F2GF1キメラポリペプチド内に任意のさらなる改変を導入できることが理解されよう。
キメラF2GF1ポリペプチド抗原をコードしている核酸
本開示の別の態様は、上述のキメラF2GF1ポリペプチドをコードしている組換え核酸に関する。組換え核酸は、5’から3’の方向で、RSV Fタンパク質ポリペプチドのフューリン切断ドメイン2(F2ドメイン)の少なくとも一部分または断片をコードしている第1のポリヌクレオチド配列、RSV Gタンパク質ポリペプチドの少なくとも一部分または断片をコードしている第2のポリヌクレオチド配列、およびRSV Fタンパク質ポリペプチドのフューリン切断ドメイン1(F1ドメイン)の少なくとも一部分または断片をコードしている第3のポリヌクレオチド配列を含む。3つの成分ポリヌクレオチド配列は、典型的には、コードされているポリペプチドセグメントが、N末端からC末端の配向で、F2ポリペプチド成分、Gタンパク質成分、およびF1ポリペプチド成分を含む単一の連続的なキメラポリペプチドで産生されるように、結合されている。
特定の実施形態では、組換え核酸は、哺乳動物、植物または昆虫細胞などの選択した原核または真核宿主細中での発現に、コドンが最適化されている。複製および発現を容易にするために、核酸を、原核または真核発現ベクターなどのベクター内に取り込ませることができる。本明細書中に開示する核酸は、様々なベクターのうちの任意の1つ(たとえば、細菌プラスミド;ファージDNA;バキュロウイルス;酵母プラスミド;プラスミドおよびファージDNAの組合せに由来するベクター、ワクシニア、アデノウイルス、鶏痘ウイルス、仮性狂犬病、アデノウイルス、アデノ関連ウイルス、レトロウイルスおよび多数の他のものなどのウイルスDNAを含む)の中に含めることができるが、最も一般的には、ベクターは、ポリペプチド発現産物の産生に適した発現ベクターである。発現ベクターでは、F2GF1キメラをコードしている核酸は、典型的には、mRNA合成を指示するために、適切な転写制御配列(プロモーター、および所望により1つまたは複数のエンハンサー)の近傍および配向で配置されている。すなわち、目的のポリヌクレオチド配列は、適切な転写制御配列と作動可能に連結している。そのようなプロモーターの例には、CMVの前初期プロモーター、LTRまたはSV40プロモーター、バキュロウイルスの多角体プロモーター、イー・コリのlacまたはtrpプロモーター、ファージT7およびλPプロモーター、ならびに原核もしくは真核細胞またはそのウイルス中の遺伝子の発現を制御することが知られている他のプロモーターが含まれる。発現ベクターは、典型的には、翻訳開始のためのリボソーム結合部位、および転写ターミネーターも含む。ベクターは、所望により、発現を増幅するための適切な配列を含む。さらに、発現ベクターは、所望により、真核細胞培養物にはジヒドロ葉酸還元酵素もしくはネオマイシン耐性、またはイー・コリにはテトラサイクリンもしくはアンピシリン耐性などの、形質転換させた宿主細胞を選択するための表現型形質を提供する、1つまたは複数の選択マーカー遺伝子を含む。
発現ベクターはまた、たとえば翻訳効率を改善するために、さらなる発現要素を含むことができる。これらのシグナルは、たとえば、ATG開始コドンおよび隣接配列を含むことができる。一部の場合では、たとえば、翻訳開始コドンおよび関連する配列要素が、適切な発現ベクター内に、目的のポリヌクレオチド配列(たとえばネイティブ開始コドン)と同時に挿入されている。そのような場合には、さらなる翻訳制御シグナルは必要ない。しかし、ポリペプチドコード配列、またはその一部分のみが挿入されている場合は、ATG開始コドンを含めた外来の翻訳制御シグナルを、キメラF2GF1配列の発現のために提供する。開始コドンは、目的のポリヌクレオチド配列の翻訳を確実にするために、正しい読み枠で配置する。外来の転写要素および開始コドンは、天然および合成の様々な起源のものであることができる。所望する場合は、使用する細胞系に適切なエンハンサーを含めることによって、発現効率をさらに増加させることができる(Scharf他(1994)Results Probl Cell Differ、20:125〜62;Bitter他(1987)Methods in Enzymol、153:516〜544)。
当業者を組換えF2GF1核酸の産生に導くために十分な例示的な手順は、Sambrook他、分子学クローニング:実験室の手引き(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory Press、1989;Sambrook他、分子学クローニング:実験室の手引き(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)、第3版、Cold Spring Harbor Press、2001;Ausubel他、分子生物学の最新プロトコル(Current Protocols in Molecular Biology)、Greene Publishing Associates、1992(および2003年の補遺);ならびにAusubel他、分子生物学の手短なプロトコル:分子生物学の最新プロトコルの方法の大要(Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology)、第4版、Wiley&Sons、1999に見つけることができる。
キメラF2GF1ポリペプチドをコードしている例示的な核酸は、配列番号5、7、9、11、13、15、17、および19によって表す。さらなる変異体は、既知の(または後に)発見されたRSVの株、たとえば図4および5に示すもののうちの任意のものから選択される、類似のF2、F1およびGタンパク質ポリペプチド配列のアセンブリを行うことによって、生成することができる。例示的な変異体と配列同一性を共有するさらなる配列変異体は、当業者が生成することができる。典型的には、核酸変異体は、ヌクレオチドまたはアミノ酸残基の1%以下、または2%、または5%、または10%、または15%、または20%が異なるポリペプチドをコードしている。すなわち、コードされているポリペプチドは、少なくとも80%、または85%、より一般的には、少なくとも約90%以上、たとえば95%、またはさらには98%もしくは99%の配列同一性を共有する。当業者には、F2GF1ポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド配列は、それ自体が、遺伝暗号の冗長さが原因でより低い配列同一性を共有する場合があることが、すぐに理解されるであろう。
当業者には、キメラF2GF1ポリペプチドとポリヌクレオチド配列との間の類似度は、ポリペプチドとヌクレオチド配列とで一般的にそうであるように、配列間の類似度に関して表すことができ、配列同一性とも呼ばれることが、理解されよう。配列同一性は、多くの場合、同一性(または類似度)の割合に関して測定する。割合が高ければ高いほど、2つの配列の一次構造はより類似している。一般に、2つのアミノ酸(またはポリヌクレオチド)配列の一次構造が類似していれば類似しているほど、折り畳みおよびアセンブリから生じる高次構造がより類似している。キメラF2GF1ポリペプチドおよびポリヌクレオチド配列の変異体は、1つまたは少数のアミノ酸の欠失、付加または置換を有することができるが、それにもかかわらず、そのアミノ酸、および一般にそのポリヌクレオチド配列の非常に高い割合が共通している。
配列同一性を決定する方法は当分野で周知である。様々なプログラムおよびアラインメントアルゴリズムが、SmithおよびWaterman、Adv.Appl.Math.、2:482、1981;NeedlemanおよびWunsch、J.Mol.Biol.、48:443、1970;HigginsおよびSharp、Gene、73:237、1988;HigginsおよびSharp、CABIOS、5:151、1989;Corpet他、Nucleic Acids Research、16:10881、1988;ならびにPearsonおよびLipman、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、85:2444、1988に記載されている。Altschul他、Nature Genet.、6:119、1994は、配列アラインメント方法および相同性計算の詳細な検討を提示している。NCBIの基本ローカルアラインメント検索ツール(BLAST)(Altschul他、J.Mol.Biol.、215:403、1990)が、配列解析プログラムblastp、blastn、blastx、tblastnおよびtblastxと接続して使用するために、全米バイオテクノロジー情報センター(NCBI、メリーランド州Bethesda)およびインターネットを含めたいくつかの供給源から利用可能である。このプログラムを用いてどのように配列同一性を決定するかの説明は、インターネット上のNCBIウェブサイトから利用可能である。
2つの核酸間の配列類似度の別の兆候は、ハイブリダイズする能力である。2つの核酸の配列が類似していれば類似しているほど、それらがハイブリダイズする条件はよりストリンジェントになる。ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーは配列依存性であり、異なる環境パラメータ下で異なる。したがって、特定のストリンジェンシー度合をもたらすハイブリダイゼーション条件は、選択したハイブリダイゼーション方法の性質ならびにハイブリダイズする核酸配列の組成および長さに応じて変化する。一般に、ハイブリダイゼーションの温度ならびにハイブリダイゼーションバッファーのイオン強度(特にNaおよび/またはMg++濃度)によりハイブリダイゼーションのストリンジェンシーが決定されるが、洗浄時間もストリンジェンシーに影響を与える。一般に、ストリンジェントな条件は、定義されたイオン強度およびpHにおける特定の配列の熱融点(T)よりも約5℃〜20℃低いように選択される。Tとは、標的配列の50%が、完全に一致したプローブとハイブリダイズする温度(定義されたイオン強度およびpH下)である。核酸ハイブリダイゼーションの条件およびストリンジェンシーの計算は、たとえば、Sambrook他、分子学クローニング:実験室の手引き(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)、Cold Spring Harbor Laboratory Press、ニューヨーク州Cold Spring Harbor、2001;Tijssen、核酸プローブを用いたハイブリダイゼーション、パートI:理論および核酸の調製(Hybridization With Nucleic Acid Probes,Part I:Theory and Nucleic Acid Preparation)、生化学および分子生物学の実験室技術(Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology)、Elsevier Science Ltd.、ニューヨーク州NY、1993、ならびにAusubel他、分子生物学の手短なプロトコル(Short Protocols in Molecular Biology)、第4版、John Wiley&Sons,Inc.、1999に見つけることができる。
本開示の目的のために、「ストリンジェントな条件」には、ハイブリダイゼーション分子と標的配列との間に25%未満のミスマッチしか存在しない場合にのみハイブリダイゼーションが起こる条件が包含される。「ストリンジェントな条件」は、より正確な定義のために、具体的なストリンジェンシーレベルに分類することができる。したがって、本明細書中で使用する「中等度のストリンジェンシー」条件は、25%を超える配列ミスマッチを有する分子がハイブリダイズしない条件であり、「中間のストリンジェンシー」の条件は、15%を超えるミスマッチを有する分子がハイブリダイズしない条件であり、「高いストリンジェンシー」の条件は、10%を超えるミスマッチを有する配列がハイブリダイズしない条件である。「非常に高いストリンジェンシー」の条件は、6%を超えるミスマッチを有する配列がハイブリダイズしない条件である。対照的に、「低いストリンジェンシー」条件下でハイブリダイズする核酸には、はるかに低い配列同一性を有するもの、または核酸の短い部分配列にわたる配列同一性のみを有するものが含まれる。したがって、本開示によって包含される核酸の様々な変異体が、配列番号5、7、9、11、13、15、17、19、67または69のうちの少なくとも1つと、実質的にその全長にわたってハイブリダイズできることを、理解されたい。
キメラRSV抗原ポリペプチドの産生方法
本明細書中に開示するF2GF1キメラRSVポリペプチドは、組換えタンパク質を発現および精製するための十分に確立された手順を用いて産生する。当業者を導くために十分な手順は、たとえば、上記に引用したSambrookおよびAusubelの参考文献に見つけることができる。さらなるかつ具体的な詳細は、本明細書以下に提供する。
(それだけには限定されないが)配列番号5、7、9、11、13、15、17、19、67および/または69によって表される例示的な核酸などの、F2GF1キメラRSV抗原をコードしている組換え核酸を、ベクターおよび宿主細胞の選択に応じて、電気穿孔、リポソーム媒介形質移入、リン酸カルシウム沈殿、感染、形質移入などの、様々な周知の手順のうちの任意のものによって、宿主細胞内に導入する。
したがって、組換えF2GF1キメラRSV抗原をコードしている核酸を含む宿主細胞も、本開示の特徴である。好都合な宿主細胞には、イー・コリなどの原核(すなわち細菌)宿主細胞、ならびに、真菌(たとえば、サッカロマイセス・セレビシエやピキア・パストリスなどの酵母)細胞、昆虫細胞、植物細胞、および哺乳動物細胞(CHO細胞など)を含めた数々の真核宿主細胞が含まれる。組換えF2GF1核酸は、たとえば、発現ベクターなどのベクターを介して、宿主細胞内に導入する(たとえば、形質導入、形質転換または形質移入する)。上述のように、ベクターは、最も典型的にはプラスミドであるが、そのようなベクターは、たとえば、ウイルス粒子、ファージなどであることもできる。適切な発現宿主の例には、イー・コリ、ストレプトマイセス、およびサルモネラ・チフィムリウムなどの細菌細胞;サッカロマイセス・セレビシエ、ピキア・パストリス、およびニューロスポラ・クラッサなどの真菌細胞;ドロソフィラおよびスポドプテラ・フルギペルダなどの昆虫細胞;3T3、COS、CHO、BHK、HEK293またはBowes黒色腫などの哺乳動物細胞;藻類細胞を含めた植物細胞などが含まれる。
宿主細胞は、必要に応じて、プロモーターを活性化するため、形質転換体を選択するため、または挿入したポリヌクレオチド配列を増幅するために改変した、慣用の栄養素培地中で培養することができる。温度、pHなどの培養条件は、典型的には、発現のために選択された以前に宿主細胞で用いたものであり、当業者に明らかであり、また、たとえば、Freshney(1994)動物細胞の培養、基本技術の手引き(Culture of Animal Cells,a Manual of Basic Technique)、第3版、Wiley−Liss、New Yorkおよびその中に引用される参考文献を含めた、本明細書中で引用した参考文献から明らかである。本発明の核酸に対応する発現産物は、植物、酵母、真菌、細菌などの非動物細胞中で産生させることもできる。Sambrook、BergerおよびAusubelに加えて、細胞培養に関する詳細は、Payne他(1992)液体系における植物細胞および組織培養物(Plant Cell and Tissue Culture in Liquid Systems)John Wiley&Sons,Inc.、ニューヨーク州New York;GamborgおよびPhillips(編)(1995)植物細胞、組織および器官培養(Plant Cell,Tissue and Organ Culture);基礎方法のシュプリンガーの実験室手引き(Fundamental Methods Springer Lab Manual)、Springer−Verlag(Berlin Heidelberg New York)ならびにAtlasおよびParks(編)微生物培地のハンドブック(The Handbook of Microbiological Media)(1993)CRC Press、フロリダ州Boca Ratonに見つけることができる。
細菌系では、発現した産物に意図する使用に応じて、いくつかの発現ベクターを選択することができる。たとえば、抗体を産生するために大量のポリペプチドまたはその断片が必要な場合、容易に精製される融合タンパク質の高レベルの発現を指示するベクターを好都合に用いる。そのようなベクターには、それだけには限定されないが、目的のコード配列、たとえば、上述の本発明のポリヌクレオチドを、ベクター内に、アミノ末端の翻訳開始メチオニンおよび続くβ−ガラクトシダーゼの7個の残基の配列とインフレームでライゲーションして、触媒活性のあるβガラクトシダーゼ融合タンパク質を生じることができる、BLUESCRIPT(Stratagene);pINベクター(Van HeekeおよびSchuster(1989)J Biol Chem、264:5503〜5509);アミノ末端のメチオニンがヒスチジンタグとインフレームでライゲーションされているpETベクター(Novagen、ウィスコンシン州Madison)などの、多機能イー・コリクローニングおよび発現ベクターが含まれる。
同様に、サッカロマイセス・セレビシエなどの酵母では、α因子、アルコールオキシダーゼおよびPGHなどの構成的または誘導性プロモーターを含むいくつかのベクターを、所望の発現産物を産生するために使用できる。総説には、Berger、Ausubel、および、たとえば、Grant他(1987;Methods in Enzymology、153:516〜544)を参照されたい。哺乳動物宿主細胞では、プラスミドおよびウイルスに基づいた系をどちらも含めた多くの発現系を利用することができる。
宿主細胞は、所望により、挿入した配列の発現を変調する、または発現されたタンパク質を所望の様式でプロセッシングするその能力について、選択する。そのようなタンパク質の修飾には、それだけには限定されないが、グリコシル化(ならびに、たとえば、アセチル化、カルボキシル化、リン酸化、脂質化およびアシル化)が含まれる。たとえば、タンパク質の前駆体形態を成熟形態へと切断する(たとえばフューリンプロテアーゼによって)翻訳後プロセッシングを、宿主細胞のコンテキストで所望により行う。3T3、COS、CHO、HeLa、BHK、MDCK、293、WI38などの様々な宿主細胞が、そのような翻訳後活性のための特異的な細胞機構および特徴的な機構を有しており、導入された外来タンパク質の正しい修飾およびプロセッシングを確実にするために選択することができる。
本明細書中に開示する核酸によってコードされている組換えキメラF2GF1ポリペプチドの長期的な高収率産生には、安定した発現系を典型的には使用する。たとえば、キメラF2GF1ポリペプチドを安定に発現する細胞系を、ウイルス複製起点または内在性発現要素および選択マーカー遺伝子を含む発現ベクターを用いて、宿主細胞内に導入する。ベクターを導入した後、細胞を1〜2日間、強化培地中で増殖させ、その後、これを選択培地に切り替える。選択マーカーの目的は、選択に対する耐性を与えるためであり、その存在により、導入された配列の発現が成功している細胞の増殖および回収が可能となる。たとえば、安定に形質転換された細胞の耐性の群またはコロニーは、細胞種に適した組織培養技術を用いて増殖することができる。キメラF2GF1ポリペプチドをコードしている核酸で形質転換させた宿主細胞は、所望により、コードされているタンパク質を細胞培養物中で発現させてそれから回収するために適した条件下で、培養する。
適切な宿主細胞系に形質導入し、宿主細胞を適切な細胞密度まで増殖させた後、適切な手段(たとえば、温度変化または化学誘導)によって選択したプロモーターを誘導し、細胞をさらなる期間の間培養する。その後、分泌されたポリペプチド産物を培地から回収する。あるいは、細胞を遠心分離によって収集し、物理的または化学的手段によって破壊し、生じる粗抽出物をさらなる精製のために保持することができる。タンパク質の発現に用いた真核または微生物細胞は、凍結−解凍のサイクル、超音波処理、機械的破壊、もしくは細胞溶解剤の使用、または当業者に周知の他の方法を含めた、任意の好都合な方法によって破壊することができる。
発現されたキメラF2GF1ポリペプチドは、硫酸アンモニウムまたはエタノール沈殿、酸抽出、陰イオンまたは陽イオン交換クロマトグラフィー、ホスホセルロースクロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー(たとえば、本明細書中に記載したタグ付け系のうちの任意のものを用いる)、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、およびレクチンクロマトグラフィーを含めた、当分野で周知のいくつかの方法のうちの任意のものによって、組換え細胞培養物から回収および精製することができる。所望に応じて、成熟タンパク質の立体配置を完成させるためにタンパク質の再折り畳み工程を用いることができる。最後に、最終精製工程で高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いることができる。上述の参考文献に加えて、たとえば、Sandana(1997)タンパク質のバイオ分離(Bioseparation of Proteins)、Academic Press,Inc.;Bollag他(1996)タンパク質方法(Protein Methods)、第2版、Wiley−Liss、NY;Walker (1996)タンパク質プロトコルのハンドブック(The Protein Protocols Handbook)Humana Press、NJ、HarrisおよびAngal(1990)タンパク質精製の応用:実用的な手法(Protein Purification Applications:A Practical Approach)、IRL Press at Oxford、英国Oxford;Scopes (1993)タンパク質精製:原理および実施(Protein Purification:Principles and Practice)、第3版、Springer Verlag、NY;JansonおよびRyden(1998)タンパク質精製:原理、高分解能方法および応用(Protein Purification:Principles,High Resolution Methods and Applications)、第2版、Wiley−VCH、NY;ならびにWalker(1998)CD−ROM版タンパク質プロトコル(Protein Protocols on CD−ROM)Humana Press、NJに記載ものを含めた、様々な精製方法が当分野で周知である。
特定の例では、核酸を、原核細胞、たとえばイー・コリ細胞中の導入および発現に適したベクター内に導入する。たとえば、F2GF1キメラRSV抗原をコードしているポリヌクレオチド配列を含む核酸を、pETシリーズの発現ベクター(たとえば、pET19bおよびpET21d)などの、様々な市販または独自所有のベクターのうちの任意のものに導入することができる。コード配列の発現はIPTGによって誘発可能であり、高レベルのタンパク質発現がもたらされる。キメラRSV抗原をコードしているポリヌクレオチド配列は、ファージT7プロモーター下で転写される。熱誘発可能なλpLプロモーターを含む、pURV22などの代替ベクターも適している。
発現ベクターを、(たとえば電気穿孔によって)適切な細菌宿主内に導入する。数々の適切なイー・コリ株が利用可能であり、当業者が選択することができる。たとえば、RosettaおよびBL21(DE3)株は、F2GF1キメラRSV抗原をコードしているポリヌクレオチド配列を含む組換えベクターの発現に好都合であることが判明している。
別の例では、キメラRSV抗原をコードしているポリヌクレオチドを、哺乳動物細胞(たとえばCHO細胞)内への導入に適したベクター内にクローニングする。この例示的な実施形態では、キメラRSV抗原をコードしているポリヌクレオチド配列を、Lonza Biologicals社によって開発されたpEE14ベクター内に導入する。キメラポリペプチドは、構成的プロモーターである前初期CMV(サイトメガロウイルス)プロモーター下で発現される。キメラを発現する安定に形質移入され細胞の選択は、形質移入した細胞がグルタミン源を存在させずに増殖する能力に基づいて行う。pEE14の取り込みが成功した細胞は、pEE14ベクターがGS(グルタミン合成酵素)酵素を発現するため、外因性のグルタミンが存在しない場合でも増殖することができる。選択された細胞はクローニングによって拡大し、キメラポリペプチドの発現について特徴づけることができる。
別の例では、F2GF1キメラRSV抗原をコードしているポリヌクレオチド配列は、バキュロウイルス発現ベクター系(BEVS)を用いて昆虫細胞内に導入する。昆虫細胞に感染することができる組換えバキュロウイルスは、市販のベクター、キットおよび/または系、たとえばBD BioScienceのBD BaculoGold系を用いて作製することができる。手短に述べると、F2GF1キメラRSV抗原をコードしているポリヌクレオチド配列を、pAcSG2移行ベクター内に挿入する。その後、宿主細胞SF9(スポドプテラ・フルギペルダ)を、バキュロウイルスオートグラファ・カリフォルニカ核多角体病ウイルス(AcNPV)の直鎖状にしたゲノムDNAを含む、pAcSG2−キマープラスミドおよびBD BaculoGoldによって同時形質移入する。形質移入の後、pAcSG2プラスミドおよびバキュロウイルスゲノムの間で相同組換えが起こり、組換えウイルスが生じる。一例では、キメラRSV抗原は、ポリヘドリンプロモーター(pH)の調節制御下で発現させる。塩基性(Ba)およびp10プロモーターなどの他のプロモーターを用いて、同様の移行ベクターを生成することができる。同様に、Sf9と密に関連しているSF21、およびキャベツのシャクトリムシ、トリコプルシア・ニに由来するHigh Five(Hi5)細胞系などの別の昆虫細胞を用いることができる。
形質移入ならびに発現の誘導(選択したプロモーターおよび/もしくはエンハンサーまたは他の調節要素による)の後、発現されたキメラポリペプチドを回収し(たとえば、精製または濃縮)、抗原活性のあるコンホメーションへと折り畳まれていることを確実にするために、再変性させる。RSV F2GF1キメラ抗原の濃縮および再変性の例示的な手順は以下のとおりである。
原核細胞から産生する例示的な手順では、RSV F2GF1キメラ抗原は、細菌(たとえばイー・コリ)細胞から産生する。精製を容易にするために、F2GF1キメラ抗原はC末端またはN末端のhisタグを含む。手短に述べると、イー・コリ細胞ペレットを溶解バッファーに再懸濁させ、細胞を、超音波処理、フレンチプレス、微量流動化装置および/または乳化剤によって破壊する。細胞溶解液を10000〜20000×gで20分間、4℃で遠心分離し、上清を廃棄する。封入体(IB)ペレットを洗浄バッファーに再懸濁させ、室温で少なくとも1時間、225RPMの振盪で振盪する。洗浄した溶解物を10000〜20000×gで20分間、4℃で遠心分離し、上清を廃棄する。洗浄した封入体を可溶化バッファー(20ml/gのIB)に再懸濁させ、室温で4時間、225RPMの振盪でインキュベーションする。その後、この混合物を20000×gで20分間、4℃で遠心分離し、ペレットを廃棄する。
可溶化した封入体を、IMACローディングバッファーで事前に平衡化したIMAC樹脂(固定金属アフィニティークロマトグラフィー)に載せる。その後、キメラタンパク質を、カラムから、IMAC溶出バッファーで溶出させる。F2GF1を含む画分をプールし、プールした画分を、サイズ排除クロマトグラフィー工程のために限外濾過膜で濃縮する。濃縮されたIMACプールを、SECバッファーで平衡化したサイズ排除クロマトグラフィーカラムに載せ、キメラタンパク質は同一バッファー中で溶出された。溶出されたF2GF1タンパク質を含む画分を再度プールし、その後、280nmの吸光度によって定量し、アリコート分割し、再変性まで−20℃で凍結した。
RSV F2GF1キメラ抗原の再変性の例示的な手順は以下のとおりである。F2GF1タンパク質の濃度を、SECバッファーで希釈することによって1mg/mlにした。タンパク質を、接線流濾過(TFF)を用いて、ラウロイルサルコシン濃度を0.1%まで低下させるために再折り畳み前用バッファー(pre−refolding buffer)でダイアフィルトレーションする。再折り畳み前用バッファー中に1mg/mlのタンパク質を、予冷した再折り畳み用バッファーで迅速に10倍希釈し、生じた混合物を30分間、4℃で攪拌し、その後、攪拌せずに終夜、4℃でインキュベーションした。
続く再変性プロセス中、キメラタンパク質は使用時まで4℃または凍結を維持する。終夜のインキュベーション後、混合物をTFFによって10×濃縮する。生じた濃縮水の容量を同一のTFFカートリッジで、5〜10倍容量の1Mのアルギニン再折り畳み用バッファーを用いて、ダイアフィルトレーションし、容量を一定に保つ。その後、生じた濃縮水を、5〜10倍容量の最終300mMのアルギニン再折り畳み用バッファーでダイアフィルトレーションし、ここでも容量を一定に保つ。その後、濃縮水を20000×gで20分間、4℃で遠心分離し、上清を収集する。タンパク質濃度は、BioRadのRCDCアッセイ(変法Lowry比色アッセイ)を用いて決定する。再変性したF2GF1をアリコート分割し、in vitroおよび/またはin vivoで使用するために−20℃で保存する。
表1は、精製および再変性プロセスで使用したバッファーの説明を提供する。
動物(たとえばヒト)対象に投与するための免疫原性組成物に含めることにやはり適した再変性の代替賦形剤を、以下に詳述する。
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免疫原性組成物および方法
また、キメラRSV F2GF1抗原および医薬上許容される希釈剤、担体または賦形剤を含む免疫原性組成物も提供する。数々の医薬上許容される希釈剤および担体ならびに/または医薬上許容される賦形剤が当分野で知られており、たとえば、レミントンの医薬科学(Remington’s Pharmaceutical Sciences)、E.W.Martin、Mack Publishing Co.、ペンシルバニア州Easton、第15版(1975)に記載されている。
一般に、希釈剤、担体および/または賦形剤の性質は、用いる特定の投与様式に依存する。たとえば、非経口配合物には、通常、水、生理的生理食塩水、平衡塩類溶液、デキストロース水溶液、グリセロールなどの医薬上かつ生理的に許容される液体がビヒクルとして含まれる、注射用の液体が含まれる。特定の配合物(たとえば、散剤形態などの固体組成物)では、液体希釈剤を用いない。そのような配合物では、たとえば、医薬グレードのトレハロース、マンニトール、ラクトース、デンプンまたはステアリン酸マグネシウムを含めた、無毒性の固体担体を使用することができる。
したがって、当業者が適切な賦形剤および担体を選択して、選択した投与経路によって対象にデリバリーするために適した配合物を生成することができる。
具体的な例を上記表1に示す。さらなる賦形剤には、それだけには限定されないが、グリセロール、ポリエチレングリコール(PEG)、ガラス形成ポリオール(ソルビトール、トレハロースなど)N−ラウロイルサルコシン(たとえばナトリウム塩)、L−プロリン、非洗剤スルホベタイン、塩酸グアニジン、尿素、トリメチルアミンオキシド、KCl、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+(および他の二価陽イオン関連の塩)、ジチオスレイトール(DTT)、ジチオエリスロール、β−メルカプトエタノール、洗剤(たとえば、Tween80、Tween20、Triton X−100、NP−40、Empigen BB、オクチルグルコシド、ラウロイルマルトシド、Zwittergent3−08、Zwittergent3−10、Zwittergent3−12、Zwittergent3−14、Zwittergent3−16、CHAPS、デオキシコール酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、および臭化セチルトリメチルアンモニウム)が含まれる。
特定の好都合な例では、免疫原性組成物にはアジュバントも含まれる。キメラF2GF1ポリペプチドを含む免疫原性組成物で使用するための適切なアジュバントは、本明細書中に開示するF2GF1抗原と組み合わせて、対象に投与した場合に安全かつ最小限の反応源性であるアジュバントである。
F2GF1キメラ抗原と組み合わせて使用するための1つの適切なアジュバントは、無毒性の細菌リポ多糖誘導体である。適切な無毒性の脂質Aの誘導体の例は、モノホスホリル脂質A、またはより詳細には3−脱アシル化モノホスホリル脂質A(3D−MPL)である。3D−MPLは、GlaxoSmithKline Biologicals N.A.によって商品名MPLの下で販売されており、本文書全体にわたってMPLまたは3D−MPLと呼ぶ。たとえば、米国特許第4,436,727号;第4,877,611号;第4,866,034号および第4,912,094号を参照されたい。3D−MPLは、主に、IFN−γ(Th1)表現型を有するCD4+T細胞応答を促進する。3D−MPLは、GB2220211 Aに開示されている方法に従って生成することができる。化学的には、これは、3、4、5または6本のアシル化された鎖を有する3−脱アシル化モノホスホリル脂質Aの混合物である。本発明の組成物中では、小粒子の3D−MPLを使用することができる。小粒子3D−MPLは、0.22μmのフィルターを通して滅菌濾過できるような粒子径を有する。そのような調製物は、WO94/21292に記載されている。
3D−MPLなどの前記リポ多糖は、免疫原性組成物のヒトの1用量あたり1〜50μgの量で使用することができる。そのような3D−MPLは、約25μg、たとえば20〜30μg、適切には21〜29μgまたは22〜28μgまたは23〜27μgまたは24〜26μg、または25μgのレベルで使用することができる。別の実施形態では、免疫原性組成物のヒトの用量は、3D−MPLを、約10μg、たとえば5〜15μg、適切には6〜14μg、たとえば7〜13μgまたは8〜12μgまたは9〜11μg、または10μgのレベルで含む。さらなる実施形態では、免疫原性組成物のヒトの用量は、3D−MPLを、約5μg、たとえば1〜9μg、または2〜8μgまたは適切には3〜7μgまたは4〜6μg、または5μgのレベルで含む。
他の実施形態では、リポ多糖は、米国特許第6,005,099号およびEP特許第0 729 473 B1号に記載のように、β(1〜6)グルコサミン二糖であることができる。当業者は、これらの参考文献の教示に基づいて、3D−MPLなどの様々なリポ多糖を容易に生成できるであろう。それでもなお、これらの参考文献のそれぞれは、本明細書中に参考として組み込まれている。前述の免疫賦活剤(構造がLPSまたはMPLもしくは3D−MPLと類似のもの)に加えて、MPLの上記構造の一部分であるアシル化された単糖および二糖の誘導体も適切なアジュバントである。他の実施形態では、アジュバントは脂質Aの合成誘導体であり、その一部は、TLR−4作用剤であると説明されており、それだけには限定されないが、以下のものが含まれる。
OM174(2−デオキシ−6−o−[2−デオキシ−2−[(R)−3−ドデカノイルオキシテトラ−デカノイルアミノ]−4−o−ホスホノ−β−D−グルコピラノシル]−2−[(R)−3−ヒドロキシテトラデカノイルアミノ]−α−D−グルコピラノシルジハイドロジェンホスフェート)、(WO95/14026)
OM294 DP(3S,9R)−3−[(R)−ドデカノイルオキシテトラデカノイルアミノ]−4−オキソ−5−アザ−9(R)−[(R)−3−ヒドロキシテトラデカノイルアミノ]デカン−1,10−ジオール,1,10−ビス(ジハイドロジェンホスフェート)(WO99/64301およびWO00/0462)
OM197 MP−Ac DP(3S−,9R)−3−[(R)−ドデカノイルオキシテトラデカノイルアミノ]−4−オキソ−5−アザ−9−[(R)−3−ヒドロキシテトラデカノイルアミノ]デカン−1,10−ジオール,1−ジハイドロジェンホスフェート10−(6−アミノヘキサノエート)(WO01/46127)
使用できる他のTLR4リガンドは、WO98/50399または米国特許第6,303,347号に開示されているものなどのアルキルグルコサミニドホスフェート(AGP)(AGPの調製方法も開示されている)、適切にはRC527もしくはRC529または米国特許第6,764,840号に開示されているAGPの医薬上許容される塩である。一部のAGPはTLR4作用剤であり、一部はTLR4拮抗剤である。どちらもアジュバントとして有用であると考えられている。
TLR−4を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができる他の適切なTLR−4リガンド(Sabroe他、JI、2003、ページ1630〜5)は、たとえば、グラム陰性細菌由来のリポ多糖およびその誘導体、またはその断片、特にLPSの無毒性の誘導体(3D−MPLなど)である。他の適切なTLR作用剤は、熱ショックタンパク質(HSP)10、60、65、70、75または90;界面活性物質タンパク質A、ヒアルロナンオリゴ糖、ヘパラン硫酸断片、フィブロネクチン断片、フィブリノーゲンペプチドおよびb−デフェンシン−2、ならびにムラミルジペプチド(MDP)である。一実施形態では、TLR作用剤はHSP60、70または90である。他の適切なTLR−4リガンドは、WO2003/011223およびWO2003/099195に記載されているものであり、たとえば、WO2003/011223のページ4〜5またはWO2003/099195のページ3〜4に開示されている化合物I、化合物IIおよび化合物III、特に、WO2003/011223にER803022、ER803058、ER803732、ER804053、ER804057、ER804058、ER804059、ER804442、ER804680、およびER804764として開示されている化合物である。たとえば、1つの適切なTLR−4リガンドはER804057である。
さらなるTLR作用剤は、アジュバントとしても有用である。用語「TLR作用剤」とは、直接リガンドとしてまたは内因性もしくは外因性のリガンドを生成することによって間接的に、TLRシグナル伝達経路を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができる薬剤をいう。そのような天然または合成TLR作用剤を、代替のまたはさらなるアジュバントとして使用することができる。TLRのアジュバント受容体としての役割の簡単な総説は、KaishoおよびAkira、Biochimica et Biophysica Acta、1589:1〜13、2002に提供されている。これらの潜在的なアジュバントには、それだけには限定されないが、TLR2、TLR3、TLR7、TLR8およびTLR9の作用剤が含まれる。したがって、一実施形態では、アジュバントおよび免疫原性組成物は、TLR−1作用剤、TLR−2作用剤、TLR−3作用剤、TLR−4作用剤、TLR−5作用剤、TLR−6作用剤、TLR−7作用剤、TLR−8作用剤、TLR−9作用剤、またはその組合せからなる群から選択されるアジュバントをさらに含む。
本発明の一実施形態では、TLR−1を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤を使用する。適切には、TLR−1を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤は、トリアシル化リポペプチド(LP);フェノール可溶性モジュリン;マイコバクテリア・ツベルクローシスLP;細菌リポタンパク質のアセチル化されたアミノ末端を模倣するS−(2,3−ビス(パルミトイルオキシ)−(2−RS)−プロピル)−N−パルミトイル−(R)−Cys−(S)−Ser−(S)−Lys(4)−OH、トリヒドロクロリド(Pam3Cys)LPおよびボレリア・バーグドルフェリ由来のOspA LPから選択される。
代替実施形態では、TLR−2を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤を使用する。適切には、TLR−2を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤は、エム・ツベルクローシス、ビー・バーグドルフェリまたはティー・パリダム由来のリポタンパク質、ペプチドグリカン、細菌リポペプチドのうちの1つまたは複数;ストレプトコッカス・アウレウスを含めた種由来のペプチドグリカン;リポテイコ酸、マンヌロン酸、ナイセリアのポリン、細菌綿毛、エルシニアの病原性因子、CMVビリオン、麻疹赤血球凝集素、および酵母由来のザイモサンである。
代替実施形態では、TLR−3を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤を使用する。適切には、TLR−3を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤は、二本鎖RNA(dsRNA)、またはポリイノシン酸−ポリシチジル酸(ポリIC)、ウイルス感染症に関連する分子核酸パターンである。
代替実施形態では、TLR−5を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤を使用する。適切には、TLR−5を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤は、細菌フラゲリンである。
代替実施形態では、TLR−6を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤を使用する。適切には、TLR−6を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤は、マイコバクテリアリポタンパク質、ジアシル化するLP、およびフェノール可溶性モジュリンである。さらなるTLR6作用剤はWO2003/043572に記載されている。
代替実施形態では、TLR−7を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤を使用する。適切には、TLR−7を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤は、一本鎖RNA(ssRNA)、ロキソリビン、位置N7およびC8のグアノシン類似体、もしくはイミダゾキノリン化合物、またはその誘導体である。一実施形態では、TLR作用剤はイミキモドである。さらなるTLR7作用剤はWO2002/085905に記載されている。
代替実施形態では、TLR−8を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤を使用する。適切には、TLR−8を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤は、一本鎖RNA(ssRNA)、抗ウイルス活性を有するイミダゾキノリン分子、たとえばレシキモド(R848)であり、レシキモドはTLR−7による認識も可能である。使用できる他のTLR−8作用剤には、WO2004/071459に記載のものが含まれる。
代替実施形態では、TLR−9を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤を使用する。一実施形態では、TLR−9を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤は、HSP90である。あるいは、TLR−9を介してシグナル伝達応答を引き起こすことができるTLR作用剤は、細菌またはウイルスDNA、メチル化されていないCpGヌクレオチドを含むDNA、特に、CpGモチーフとして知られる配列構成である。CpG含有オリゴヌクレオチドは、優位にTh1応答を誘導する。そのようなオリゴヌクレオチドは周知であり、たとえば、WO96/02555、WO99/33488ならびに米国特許第6,008,200号および第5,856,462号に記載されている。適切には、CpGヌクレオチドはCpGオリゴヌクレオチドである。本発明の免疫原性組成物で使用するための適切なオリゴヌクレオチドは、CpG含有オリゴヌクレオチド、所望により、少なくとも3つ、適切には少なくとも6つ以上のヌクレオチドによって分離された2つ以上のジヌクレオチドCpGモチーフを含むものである。CpGモチーフとは、シトシンヌクレオチドに続いてグアニンヌクレオチドである。本発明のCpGオリゴヌクレオチドは、典型的にはデオキシヌクレオチドである。具体的な実施形態では、オリゴヌクレオチド内の間のヌクレオチドはホスホロジチオエート、または適切にはホスホロチオエート結合であるが、リン酸ジエステルおよび他のヌクレオチド間結合も本発明の範囲内にある。また、本発明の範囲には、混合ヌクレオチド間結合を有するオリゴヌクレオチドも含まれる。ホスホロチオエートオリゴヌクレオチドまたはホスホロジチオエートを生成する方法は、米国特許第5,666,153号、第5,278,302号およびWO95/26204に記載されている。
キメラF2GF1ポリペプチドを有する免疫原性組成物中で、たとえば、それ自体でまたは3D−MPLもしくは本明細書中に記載の別のアジュバントと組み合わせて使用できる他のアジュバントは、QS21などのサポニンである。
サポニンは、Lacaille−Dubois,MおよびWagner Hに教示されている。(1996。サポニンの生物活性および薬理活性の総説(A review of the biological and pharmacological activities of saponins)。Phytomedicine、第2巻、ページ363〜386)。サポニンは、植物および海生動物の界に広く分布されている、ステロイドまたはトリテルペングリコシドである。サポニンは、水中でコロイド状溶液を形成し、振盪した際に泡立ち、コレステロールを沈殿させることが知られている。サポニンが細胞膜の付近にある場合、これらは膜中に孔様構造を作製し、それにより膜の破裂が引き起こされる。赤血球の溶血がこの現象の例であり、これは特定のサポニンの特性であるがすべてのサポニンの特性ではない。
サポニンは、全身投与のためのワクチンのアジュバントとして知られている。このアジュバントおよび個々のサポニンの溶血活性は、当分野で大規模に研究されている(Lacaille−DuboisおよびWagner、上記)。たとえば、Quil A(南米の樹木キラヤ・サポナリア・モリナの樹皮に由来)、およびその画分は、US5,057,540および「ワクチンアジュバントとしてのサポニン(Saponins as vaccine adjuvants)」、Kensil,C.R.、Crit Rev Ther Drug Carrier Syst、1996、12(1〜2):1〜55;およびEP0 362 279 B1に記載されている。免疫刺激複合体(ISCOMS)と呼ばれる、Quil Aの画分を含む粒子状構造は溶血性であり、ワクチンの製造に使用されている(Morein,B.、EP0 109 942 B1;WO96/11711;WO96/33739)。溶血性サポニンQS21およびQS17(Quil AのHPLC精製した画分)は強力な全身性アジュバントとして記載されており、その生成方法は、本明細書中に参考として組み込まれている、米国特許第5,057,540号およびEP0 362 279 B1に開示されている。全身性ワクチン接種の研究で使用されている他のサポニンには、ジプソフィラおよびサポナリアなどの他の植物種に由来するものが含まれる(Bomford他、Vaccine、10(9):572〜577、1992)。QS21は、キラヤ・サポナリア・モリナの樹皮に由来する、Hplc精製した無毒性の画分である。QS21を生成する方法は、米国特許第5,057,540号に開示されている。QS21を含む非反応源性アジュバント配合物は、WO96/33739に記載されている。前述の参考文献は、本明細書中に参考として組み込まれている。QS21などの前記免疫学的に活性のあるサポニンは、免疫原性組成物のヒトの1用量あたり1〜50μgの量で使用することができる。有利には、QS21は、約25μg、たとえば20〜30μg、適切には21〜29μgまたは22〜28μgまたは23〜27μgまたは24〜26μgまたは25μgのレベルで使用する。別の実施形態では、免疫原性組成物のヒトの用量は、QS21を、約10μg、たとえば5〜15μg、適切には6〜14μg、たとえば7〜13μgまたは8〜12μgまたは9〜11μgまたは10μgのレベルで含む。さらなる実施形態では、免疫原性組成物のヒトの用量は、QS21を、約5μg、たとえば1〜9μgまたは2〜8μgまたは適切には3〜7μgまたは4〜6μgまたは5μgのレベルで含む。そのような、QS21およびコレステロールを含む配合物は、抗原と一緒に配合した場合に、Th1を刺激する成功したアジュバントであることが示されている。したがって、たとえば、キメラF2GF1ポリペプチドは、QS21およびコレステロールの組合せを含むアジュバントを有する免疫原性組成物で好都合に使用することができる。
所望により、アジュバントは、アルミニウムまたはカルシウム塩などの鉱物塩、特に、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウムおよびリン酸カルシウムを含むことができる。たとえば、3D−MPLをアルミニウム塩(たとえば、水酸化アルミニウムまたは「ミョウバン」)と組み合わせて含むアジュバントは、ヒト対象に投与するためのキメラF2GF1ポリペプチドを含む免疫原性組成物中に配合するために適している。
キメラF2GF1ポリペプチドを用いた配合物中で使用するための、Th1に偏らせる適切なアジュバントの別のクラスは、OMP系の免疫賦活組成物を含む。OMP系の免疫賦活組成物は、たとえば鼻腔内投与用の粘膜アジュバントとして特に適している。OMP系の免疫賦活組成物は、それだけには限定されないがナイセリア種などのグラム陰性細菌に由来する外膜タンパク質(OMP、一部のポリンを含む)の調製物の属であり(たとえば、Lowell他、J.Exp.Med.、167:658、1988;Lowell他、Science、240:800、1988;Lynch他、Biophys.J.、45:104、1984;Lowell、「新生代ワクチン(New Generation Vaccines)」第2版、Marcel Dekker,Inc.、New York,Basil,Hong Kong、ページ193、1997;米国特許第5,726,292号;米国特許第4,707,543号参照)、これらは担体として、または細菌もしくはウイルス抗原などの免疫原の組成物中で有用である。一部のOMP系の免疫賦活組成物は、「プロテオソーム」と呼ぶことができ、これらは疎水性かつヒトでの使用に安全である。プロテオソームは、約20nm〜約800nmの小胞または小胞様OMPクラスターへと自己アセンブルし、タンパク質抗原(Ag)、特に疎水性部分を有する抗原を非共有的に取り込む、それと配位、会合(たとえば、静電気的もしくは疎水的に)、または他の様式で協同する能力を有する。小胞、または1つもしくは複数のOMPの複数分子膜状構造もしくは溶融した球状様OMP組成物を含めた小胞様形態の外膜タンパク質成分をもたらす、任意の調製方法が、プロテオソームの定義内に含まれる。プロテオソームは、たとえば、当分野に記載のように調製することができる(たとえば、米国特許第5,726,292号または米国特許第5,985,284号参照)。プロテオソームはまた、OMPポリンを生成するために使用した細菌(たとえばナイセリア種)に由来する内在性リポ多糖またはリポオリゴ糖(それぞれLPSまたはLOS)を含むことができ、これは一般に、全OMP調製物の2%未満である。
プロテオソームは、ナイセリア・メニンジティディス由来の化学抽出した外膜タンパク質(OMP)から主に構成され(ほとんどがポリンAおよびBならびにクラス4OMP)、洗剤によって溶液中に維持される(Lowell GH。改善した経鼻、経口、または注射用ワクチンのためのプロテオソーム(Proteosomes for Improved Nasal,Oral,or Injectable Vaccines)。Levine MM、Woodrow GC、Kaper JB、Cobon GS編、新世代ワクチン(New Generation Vaccines)。New York:Marcel Dekker,Inc.1997;193〜206)。プロテオソームは、本明細書中に開示するキメラF2GF1ポリペプチドを含めた、ウイルス源に由来する精製または組換えタンパク質などの様々な抗原を用いて、たとえば、ダイアフィルトレーションまたは従来の透析方法によって、配合することができる。洗剤を徐々に除去することにより、直径およそ100〜200nmの粒子状の疎水性複合体の形成が可能となる(Lowell GH。改善した経鼻、経口、または注射用ワクチンのためのプロテオソーム(Proteosomes for Improved Nasal,Oral,or Injectable Vaccines)。Levine MM、Woodrow GC、Kaper JB、Cobon GS編、新世代ワクチン(New Generation Vaccines)。New York:Marcel Dekker,Inc.1997;193〜206)。
本明細書中で使用する「プロテオソーム:LPSまたはプロトリン」とは、たとえば外因的に加えることによって少なくとも1種類のリポ多糖と混合されて、OMP−LPS組成物を提供する、プロテオソームの調製物をいう(これは免疫賦活組成物として機能することができる)。したがって、OMP−LPS組成物は、プロトリンの塩基性成分のうちの2つからなることができ、これは(1)ナイセリア・メニンジティディスなどのグラム陰性細菌から調製したプロテオソームの外膜タンパク質の調製物(たとえばProjuvant)、および(2)1つまたは複数のリポ糖の調製物を含む。リポオリゴ糖は内在性であることができるか(たとえば、OMPプロテオソーム調製物に天然に含まれる)、外因的に調製したリポオリゴ糖由来のOMP調製物(たとえば、OMP調製物とは異なる培養物もしくは微生物から調製)と混合もしくは合わせることができるか、またはその組合せであることができる。そのような外因的に加えたLPSは、OMP調製物を調製したものと同一のグラム陰性細菌に由来するか、異なるグラム陰性細菌に由来することができる。プロトリンには、所望により、脂質、糖脂質、糖タンパク質、小分子など、およびその組合せが含まれることも理解されよう。プロトリンは、たとえば、米国特許出願第2003/0044425号に記載のように調製することができる。
また、本明細書中に前述したものなどの様々なアジュバントの組合せを、キメラF2GF1ポリペプチドを用いた組成物に使用することもできる。たとえば、既に言及したように、QS21を3D−MPLと一緒に配合することができる。QS21:3D−MPLの比は、典型的には、1:10〜10:1の桁、たとえば1:5〜5:1、多くの場合は実質的に1:1である。典型的には、比は、2.5:1〜1:1の3D−MPL:QS21の範囲である。別の組合せアジュバント配合物は、3D−MPLおよび水酸化アルミニウムなどのアルミニウム塩を含む。組み合わせて配合した場合、この組合せは、抗原に特異的なTh1免疫応答を増強させることができる。
一部の例では、アジュバント配合物には、水中油乳剤、またはカルシウムもしくはアルミニウム塩、たとえば、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウムもしくは水酸化アルミニウムなどの鉱物塩が含まれる。
水中油乳剤の一例は、スクワレンなどの代謝可能な油、α−トコフェロールなどのトコール、およびポリソルベート80またはTween80などの界面活性物質を、水性担体中で含み、かつ、さらなる免疫賦活剤を全く含まない、具体的には、これは無毒性の脂質A誘導体(3D−MPLなど)またはサポニン(QS21など)を含まない。水性担体は、たとえば、リン酸緩衝生理食塩水であることができる。さらに、水中油乳剤は、span85および/またはレシチンおよび/またはトリカプリリンを含むことができる。
本発明の別の実施形態では、抗原または抗原組成物を含むワクチン組成物、ならびに水中油乳剤および所望により1つまたは複数のさらなる免疫賦活剤を含むアジュバント組成物を提供し、前記水中油乳剤は、0.5〜10mgの代謝可能な油(適切にはスクワレン)、0.5〜11mgのトコール(適切にはα−トコフェロール)および0.4〜4mgの乳化剤を含む。
具体的な一実施形態では、アジュバント配合物は、水中油乳剤などの乳剤の形態で調製した3D−MPLを含む。一部の場合では、乳剤は、WO94/21292に開示されているように、直径が0.2μm未満の小さな粒子径を有する。たとえば、3D−MPLの粒子の粒子は、0.22ミクロンの膜を通して滅菌濾過されるほど十分に小さい場合がある(欧州特許第0 689 454号に記載)。あるいは、3D−MPLは、リポソーム配合物中で調製することができる。所望により、3D−MPL(またはその誘導体)を含むアジュバントには、さらなる免疫賦活成分も含まれる。
たとえば、キメラF2GF1ポリペプチド抗原を有する免疫原性組成物を、乳児に投与するために配合する場合、アジュバントの用量は、乳児対象において有効かつ比較的非反応源性であるように決定する。一般に、乳児配合物中のアジュバントの用量は、成人(たとえば65歳以上の成人)に投与するために設計された配合物中で使用されるものよりも低い。たとえば、3D−MPLの量は、典型的には、1用量あたり1μg〜200μg、たとえば10〜100μg、または10μg〜50μgの範囲である。乳児用量は、典型的には、この範囲の下端、たとえば、約1μg〜約50μg、たとえば約2μg、または約5μg、または約10μgから約25μgまで、または約50μgまでである。典型的には、QS21を配合物中で使用する場合、範囲は比較可能である(かつ上記指示した比に従う)。成人および高齢者集団では、配合物には、典型的には、アジュバント成分が、乳児配合物中に典型的に見つかるよりも多く含まれる。水中油乳剤を用いた具体的な配合物では、そのような乳剤は、さらなる成分、たとえば、コレステロール、スクワレン、αトコフェロール、および/またはtween80もしくはspan85などの洗剤を含むことができる。例示的な配合物では、そのような成分は、以下の量、すなわち、約1〜50mgのコレステロール、2〜10%のスクワレン、2〜10%のαトコフェロールおよび0.3〜3%のtween80で存在することができる。典型的には、スクワレン:αトコフェロールの比は、より安定した乳剤をもたらすため、1以下である。一部の場合では、配合物は安定化剤も含むことができる。ミョウバンが、たとえば3D−MPLと組み合わせて存在する場合は、その量は、典型的には、1用量あたり約100μg〜1mg、たとえば約100μg、または約200μgから約750μgまで、たとえば約500μgである。
免疫原性組成物は、典型的には、免疫保護的量(またはその部分的用量)の抗原を含み、慣用技術によって調製することができる。ヒト対象に投与するためのものを含めた免疫原性組成物の調製は、一般に、医薬生命工学(Pharmaceutical Biotechnology)、第61巻、ワクチンの設計−サブユニットおよびアジュバントの手法(Vaccine Design−the subunit and adjuvant approach)、PowellおよびNewman編、Plenurn Press、1995。ワクチンの新しい動向および開発(New Trends and Developments in Vaccines)、Voller他編、University Park Press、米国メリーランド州Baltimore、1978に記載されている。リポソーム内へのカプセル封入は、たとえば、Fullerton、米国特許第4,235,877号に記載されている。タンパク質の巨大分子へのコンジュゲーションは、たとえば、Likhite、米国特許第4,372,945号およびArmor他、米国特許第4,474,757号に開示されている。
典型的には、免疫原性組成物のそれぞれの用量中のタンパク質の量は、典型的な対象において顕著な有害な副作用なしに免疫保護的応答を誘導する量として選択する。このコンテキストにおける免疫保護的は、感染症に対する完全な保護を必ずしも意味せず、これは、症状または疾患、特にウイルスに関連する重篤な疾患に対する保護を意味する。抗原の量は、用いる具体的な免疫原に依存して変化する場合がある。一般に、それぞれのヒトの用量は、1〜1000μgのタンパク質、たとえば約1μg〜約100μg、たとえば約1μg〜約50μg、たとえば約1μg、約2μg、約5μg、約10μg、約15μg、約20μg、約25μg、約30μg、約40μg、または約50μgを含むことが予測される。免疫原性組成物中で利用する量は、対象集団(たとえば、乳児または高齢者)に基づいて選択する。特定の組成物の最適な量は、対象における抗体力価および他の応答の観察を含む標準の研究によって確認することができる。最初のワクチン接種後、対象は約4週間後に免疫追加を受けることができる。
実施例1:例示的なキメラRSV F2GF1ポリペプチド抗原
8個の例示的なキメラF2GF1ポリペプチドを、3個の異なる変異体ドメインの組合せに基づいて構築した。これら8個の変異体F2GF1ポリペプチドを図2に例示し、以下に詳述する。
F2GF1−1(P3−1)。例示的なキメラF2GF1ポリペプチドは、603個のアミノ酸の長さであり、N末端からC末端の配向で、F2ドメインのアミノ酸24〜130;位置191でアスパラギンの代わりにアラニンの単一のアミノ酸置換を有する、Gタンパク質変異体アミノ酸128〜229;およびF1ドメインのアミノ酸161〜524を含む。それぞれのセグメントの間(F2−GおよびG−F1)には、2個のグリシン残基をコードしている6個のヌクレオチドのリンカーが導入されている。
F2GF1−2(P3−2)。例示的なキメラF2GF1ポリペプチドは、559個のアミノ酸の長さであり、N末端からC末端の配向で、F2ドメインのアミノ酸24〜107;位置191でアスパラギンの代わりにアラニンの単一のアミノ酸置換を有する、Gタンパク質変異体アミノ酸149〜229;およびF2ドメインのアミノ酸161〜524を含む。それぞれのセグメントの間(F2−GおよびG−F1)には、2個のグリシン残基をコードしている6個のヌクレオチドのリンカーが導入されている。内部転写開始は、559個のアミノ酸の完全長産物の産生を最適化するために改変されている。
F2GF1−3(P3−3)。例示的なキメラF2GF1ポリペプチドは、580個のアミノ酸の長さであり、N末端からC末端の配向で、F2ドメインのアミノ酸24〜107;位置191でアスパラギンの代わりにアラニンの単一のアミノ酸置換を有する、Gタンパク質変異体のアミノ酸129〜229;およびF2ドメインのアミノ酸161〜524を含む。それぞれのセグメントの間(F2−GおよびG−F1)には、2個のグリシン残基をコードしている6個のヌクレオチドのリンカーが導入されている。
F2GF1−4(P3−4)。例示的なキメラF2GF1ポリペプチドは、582個のアミノ酸の長さであり、N末端からC末端の配向で、F2ドメインのアミノ酸24〜130;位置191でアスパラギンの代わりにアラニンの単一のアミノ酸置換を有する、Gタンパク質変異体のアミノ酸149〜229;およびF2ドメインのアミノ酸161〜524を含む。それぞれのセグメントの間(F2−GおよびG−F1)には、2個のグリシン残基をコードしている6個のヌクレオチドのリンカーが導入されている。
F2GF1−5(P3−5)。例示的なキメラF2GF1ポリペプチドは、Gポリペプチドには位置191で天然に存在するアスパラギンを含む以外は、P3−1と類似している。内部転写開始は、603個のアミノ酸の完全長産物の産生を最適化するために改変されている。
F2GF1−6(P3−6)。例示的なキメラF2GF1ポリペプチドは、Gポリペプチドには位置191で天然に存在するアスパラギンを含む以外は、P3−2と類似している。
F2GF1−7(P3−7)。例示的なキメラF2GF1ポリペプチドは、Gポリペプチドには位置191で天然に存在するアスパラギンを含む以外は、P3−3と類似している。
F2GF1−8(P3−8)。例示的なキメラF2GF1ポリペプチドは、Gポリペプチドには位置191で天然に存在するアスパラギンを含む以外は、P3−4と類似している。
例示的な真核F2GF1ポリペプチド。例示的な真核キメラF2GF1ポリペプチドは、設計が、原核発現について上記設計したF2GF1−2およびF2GF1−6構築物と類似するように生成した。上述の変異体のうちの任意のものは、本明細書中に記載の真核ベクターのコンテキスト中でも生成できることを理解されたい。真核の変形はF0ネイティブシグナル配列を含む一方で、上述の原核構築物は分泌シグナルを保有しない。シグナル配列の取り込みはグリコシル化などの翻訳後修飾を増強させる。例示的な実施形態では、一方または双方のフューリン認識モチーフを除去する。さらに、GおよびF1の境界は、上述の原核構築物の境界とわずかに異なる。Gペプチドドメインは、原核の変形のアミノ酸149〜229の代わりにアミノ酸152〜229を含み、F1ドメインは、原核の変形中に存在する161〜524の代わりにアミノ酸151〜524を含む。したがって、この例示的な真核キメラF2GF1ポリペプチドは、以下の配列を含む。N末端から、キメラポリペプチドは、F0ポリペプチドのアミノ酸1〜109を含む(シグナルペプチド、F2ドメインおよび第1のフューリン切断モチーフを含む)。アミノ酸110にグリシンリンカーが存在し、次いで、Gタンパク質のアミノ酸152〜229(天然に存在するもの、または位置191でアスパラギンの代わりにアラニンの置換を含む)位置111〜188に存在する。位置189〜562のGタンパク質ドメインに次いで、F1ドメインのアミノ酸151〜524が存在する。したがって、この変異体では、ネイティブpep27、融合ペプチドおよび一方または双方のフューリン認識モチーフが、Gタンパク質ドメインによって置き換えられている。
この例示的な組換えタンパク質は、GS発現系を用いて哺乳動物チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞中で発現させるように設計されている。グルタミンを含まない培地中で増殖させたCHO細胞は、最適な増殖のために外来のグルタミンを必要とする。CHO細胞を、キメラF2GF1ポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド配列を含むpEE14ベクターで形質移入したあと、この系は、pEE14ベクターによってグルタミン合成酵素の発現のため、代謝欠乏により安定したクローンの選択を可能にする。ここに記載する構築物はCHO細胞中で発現させるために作製したが、これらの構築物は、バキュロウイルス発現ベクター系(BEVS)を用いた発現用にも同様に作製することができる。CHO用に作製した構築物(コード領域)は、BEVSでのより良好な翻訳効率のためにコドンを最適化したが、アミノ酸配列はそのCHO相同体と同じままに保った。BEVSでは、RSVの最適化された遺伝子をシャトルベクターpAcSG2内にクローニングする。このプラスミドは、直鎖状にしたバキュロウイルスのゲノム配列で、昆虫細胞を同時形質移入するために単独で用いる。特異的な組換え現象が細胞内で起こって、組換えバキュロウイルスが生成される。感染プロセス中、目的の遺伝子はポリヘドリンプロモーター下で、最晩期段階で発現される。
実施例2:キメラF2GF1ポリペプチドによるヒト血清中の中和阻害
ボランティアドナーから得たヒト血清を、ELISAによってRSV Aに対する反応性についてスクリーニングし、中和阻害(NI)アッセイにおいて、事前のRSV中和潜在性滴定に基づいた関連する希釈率で使用した。血清を、例示的なキメラF2GF1ポリペプチド、P3−1、P3−2、P3−3、P3−4またはキメラFG抗原と、0、2、10および25μg/mlの濃度で混合し、1.5〜2時間、37℃でインキュベーションした。丸底の96ウェルプレートで、血清およびタンパク質を固定濃度のRSV Aと混合し、20分間、33℃でインキュベーションした。
その後、血清−阻害剤−ウイルスの混合物を、ベロ細胞を事前に接種した平底の96ウェルプレートに入れ、5〜6日間、33℃で、5%のCOと共に、NI力価を検出するための免疫蛍光アッセイまでさらにインキュベーションした。
Reed−Muench方法を用いて力価を計算し、以下の式に従ってNIの割合を計算した:
(25μg/mlの阻害剤のNI力価−0μg/mlの阻害剤のNI力価)÷0μg/mlの阻害剤のNI力価×100。
図6に示す例示的な結果は、試験したドナーの11/14人でpreFのNIがFGよりも優れており、残りの3人のドナーでは同等であったことが実証された。
実施例3:キメラF2GF1はRSVを用いたチャレンジに対して保護する
マウスを、リポソーム配合物中のF2GF1ポリペプチドを含む免疫原性組成物ならびにMPLおよびQS21を含むアジュバントで免疫化した。マウスのグループを、2週間の間隔で3回、2μgのキメラF2GF1ポリペプチド(P3−2、P3−3、P3−6およびP3−7)で免疫化し、3回目の筋肉内注射の3週間後にチャレンジした。感染は、チャレンジの4日後に肺のホモジネート中に存在する生ウイルスを滴定することによって評価した。
図7に示すように、3つの用量の2μgのF2GF1抗原を含む免疫原性組成物が、アジュバントと組み合わせて、アジュバントのみを受けた対照マウスと比較して、RSVチャレンジに対する有意な保護を誘発する。
実施例4:キメラF2GF1抗原を用いた免疫化後の中和抗体の産生。
上述のように、マウスを、2μgのF2GF1(rP3−2、rP3−3、rP3−6およびrP3−7)で、2週間の間隔で3回免疫化し、3回目の筋肉内注射の3週間後にチャレンジした。血清をチャレンジの直前に採取して、RSVに特異的な中和抗体の産生を定量した。
免疫化したマウスの血清を段階希釈し、固定量のRSVの存在下に置いて、抗RSV抗体の中和活性を評価した。中和抗体の力価は、Finneyによって改変されたSpearman−Karber方法を用いて計算した。結果(表2および図8に例示)により、rP3−3およびrP3−7で免疫化した動物の血清中でRSVに対するより優れた中和抗体が検出されたことが実証された。
Figure 2010522540

Claims (79)

  1. N末端からC末端の方向で、
    (i)第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン、
    (ii)Gタンパク質ポリペプチドドメイン、および
    (iii)第2のFタンパク質ポリペプチドドメイン
    を含む、キメラ呼吸器合胞体ウイルス(RSV)ポリペプチド。
  2. 第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン(i)が少なくともFタンパク質のF2ドメインのアミノ酸部分配列を含む、請求項1に記載のキメラRSVポリペプチド。
  3. 第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン(i)がネイティブFタンパク質ポリペプチドの残基24〜残基107のアミノ酸配列を含む、請求項2に記載のキメラRSVポリペプチド。
  4. 第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン(i)が少なくともpep27のアミノ酸部分配列をさらに含む、請求項1から3のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  5. 第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン(i)がネイティブFタンパク質ポリペプチドの残基110〜残基130のアミノ酸配列を含む、請求項1から4のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  6. シグナルペプチドをさらに含む、請求項1から5のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  7. 第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン(i)がネイティブFタンパク質ポリペプチドの残基1〜残基109のアミノ酸配列を含む、請求項1から6のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  8. 第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン(i)が天然に存在するRSV Fタンパク質ポリペプチドと比較して少なくとも1つのアミノ酸改変を含み、少なくとも1つのアミノ酸置換がキメラRSV抗原の溶解度または安定性を増加させる、前記請求項のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  9. 第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン(i)がネイティブF0ポリペプチドに関して残基79でメチオニン以外のアミノ酸を含む、前記請求項のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  10. 第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン(i)が残基79でイソロイシンを含む、請求項9に記載のキメラRSVポリペプチド。
  11. 少なくとも1つのアミノ酸改変が、天然に存在するRSV Fタンパク質中に存在するフューリン切断部位を排除するアミノ酸の欠失または置換を含む、請求項8に記載のキメラRSVポリペプチド。
  12. 第2のFタンパク質ポリペプチドドメイン(iii)が少なくともFタンパク質のF1ドメインのアミノ酸部分配列を含む、前記請求項のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  13. 第2のFタンパク質ポリペプチドドメイン(iii)がネイティブFタンパク質ポリペプチドの残基161〜残基524のアミノ酸配列を含む、請求項1から12のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  14. 第2のFタンパク質ポリペプチドドメイン(iii)が天然に存在するRSV Fタンパク質ポリペプチドと比較して少なくとも1つのアミノ酸改変を含み、少なくとも1つのアミノ酸改変がキメラRSVポリペプチドの溶解度または安定性を増加させる、請求項1から13のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  15. 第2のFタンパク質ポリペプチドドメイン(iii)がネイティブFタンパク質ポリペプチドの残基151〜残基524のアミノ酸配列を含む、請求項1から14のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  16. Gタンパク質ポリペプチドドメイン(ii)がネイティブGタンパク質ポリペプチドの少なくとも1つの免疫優勢のT細胞エピトープを含む、請求項1から15のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  17. 免疫優勢のT細胞エピトープがネイティブGタンパク質ポリペプチドのアミノ酸残基183〜残基203を含む、請求項16に記載のキメラRSVポリペプチド。
  18. Gタンパク質ポリペプチドドメイン(ii)がネイティブGタンパク質ポリペプチドの残基152〜残基229のアミノ酸配列を含む、請求項1から17のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  19. Gタンパク質ポリペプチドドメイン(ii)がネイティブGタンパク質ポリペプチドの残基149〜残基229のアミノ酸配列を含む、請求項1から18のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  20. Gタンパク質ポリペプチドドメイン(ii)がネイティブGタンパク質ポリペプチドの残基128〜残基229のアミノ酸配列を含む、請求項1から19に記載のキメラRSVポリペプチド。
  21. 第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン(i)とGタンパク質ポリペプチドドメイン(ii)との間、またはGタンパク質ポリペプチドドメイン(ii)と第2のFタンパク質ポリペプチドドメイン(iii)との間、または第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン(i)とGタンパク質ポリペプチドドメイン(ii)との間およびGタンパク質ポリペプチドドメイン(ii)と第2のFタンパク質ポリペプチドドメイン(iii)との間の両方に、1つまたは複数の介在アミノ酸を含む、前記請求項のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  22. 介在アミノ酸がリンカーを含む、請求項21に記載のキメラRSVポリペプチド。
  23. 天然に存在するRSVポリペプチドと比較して少なくとも1つのアミノ酸置換を含み、RSV抗原を対象に投与した場合に、アミノ酸置換が、ワクチンで増強したウイルス性疾患を減少または予防する、前記請求項のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  24. RSV抗原をヒト対象に投与した場合に、ワクチンで増強したウイルス性疾患が減少または予防される、請求項21に記載のキメラRSVポリペプチド。
  25. Gタンパク質の残基191でアスパラギンからアラニンへの置換(N191A)を含む、請求項21または24に記載のキメラRSVポリペプチド。
  26. 第1のFタンパク質ポリペプチドドメイン(i)、Gタンパク質ポリペプチドドメイン(ii)、および第2のFタンパク質ポリペプチドドメイン(iii)のうちの少なくとも1つが、配列がRSV Aロング株に対応している、前記請求項のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  27. ポリヒスチジンタグをさらに含む、前記請求項のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  28. 配列番号6、8、10、12、14、16、18、20および45またはその部分配列から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載のキメラRSVポリペプチド。
  29. 部分配列が、選択した配列のアミノ酸残基1〜23を欠いている、請求項28に記載のキメラRSVポリペプチド。
  30. 少なくとも1つのシステインのアミノ酸置換を含む、請求項1から27のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  31. 少なくとも1つのシステインが残基40、72、291、392、401、412、422、および518から選択される、請求項30に記載のキメラRSVポリペプチド。
  32. 残基36〜41および/または残基400〜401から選択される疎水性アミノ酸での少なくとも1つのアミノ酸置換を含む、請求項1から27、30または31のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  33. ネイティブRSVタンパク質の1つまたは複数の免疫優勢のエピトープを含む、前記請求項のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  34. RSV Fタンパク質およびRSV Gタンパク質の両方の少なくとも1つの免疫優勢のエピトープを含む、前記請求項のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド。
  35. 前記請求項のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチドの多量体を含む組換えRSV抗原。
  36. キメラポリペプチドの三量体を含む、請求項35に記載の組換えRSV抗原。
  37. 請求項1から34のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチド、および担体または賦形剤を含む、免疫原性組成物。
  38. 担体または賦形剤が医薬上許容される担体または賦形剤である、請求項37に記載の免疫原性組成物。
  39. 担体または賦形剤がバッファーを含む、請求項37または38に記載の免疫原性組成物。
  40. 担体または賦形剤が、溶解度、安定性、または溶解度および安定性の両方を安定化させる少なくとも1つの成分を含む、請求項37から39のいずれかに記載の免疫原性組成物。
  41. 担体または賦形剤が洗剤を含む、請求項40に記載の免疫原性組成物。
  42. 洗剤がラウロイルサルコシンおよびtweenのうちの少なくとも1つを含む、請求項41に記載の免疫原性組成物。
  43. 担体または賦形剤がアルギニンを含む、請求項40に記載の免疫原性組成物。
  44. 担体または賦形剤がガラス形成ポリオールを含む、請求項40に記載の免疫原性組成物。
  45. 担体または賦形剤がスクロースを含む、請求項44に記載の免疫原性組成物。
  46. 複数の担体または賦形剤を含む、請求項40に記載の免疫原性組成物。
  47. アジュバントをさらに含む、請求項37から46のいずれかに記載の免疫原性組成物。
  48. アジュバントが新生児に投与するために適している、請求項47に記載の免疫原性組成物。
  49. アジュバントが、65歳以上のヒトにおいて免疫応答を増強させることができる、請求項47に記載の免疫原性組成物。
  50. アジュバントがTh1に偏らせるアジュバントである、請求項47から49のいずれかに記載の免疫原性組成物。
  51. アジュバントがTLR−4リガンドである、請求項50に記載の免疫原性組成物。
  52. 脂質A誘導体が、3D−MPLおよび脂質Aの任意の合成誘導体から選択される、請求項51に記載の免疫原性組成物。
  53. 粒子状担体をさらに含む、請求項50から52のいずれかに記載の免疫原性組成物。
  54. 前記担体がミョウバンである、請求項53に記載の免疫原性組成物。
  55. アジュバントが水中油乳剤を含む、請求項47から52に記載の免疫原性組成物。
  56. 医薬に使用するための、請求項37から55のいずれかに記載の免疫原性組成物。
  57. ヒト対象に投与した後にRSVの感染症の予防または減少に使用するための、請求項37から55のいずれかに記載の免疫原性組成物。
  58. ヒト対象に投与した後にRSVの感染症によって引き起こされた病理的応答の予防または減少に使用するための、請求項37から55に記載の免疫原性組成物。
  59. ヒト対象に投与した後にRSVの感染症を減少または予防する、請求項37から55のいずれかに記載の免疫原性組成物。
  60. ヒト対象に投与した後にRSVの感染症によって引き起こされた病理的応答を減少または予防する、請求項37から55に記載の免疫原性組成物。
  61. RSV以外の病原性生物の少なくとも1つのさらなる抗原をさらに含む、請求項37から55のいずれかに記載の免疫原性組成物。
  62. 病原性生物がRSV以外のウイルスである、請求項61に記載の免疫原性組成物。
  63. 免疫原性ウイルスがパラインフルエンザウイルス(PIV)である、請求項62に記載の免疫原性組成物。
  64. 病原性生物が、B型肝炎、インフルエンザ、ジフテリア、テタヌス、パータシス、ヘモフィルスインフルエンザ、ポリオウイルス、およびニューモコッカスから選択される、請求項61に記載の免疫原性組成物。
  65. 請求項1から34のいずれかに記載のキメラポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド配列を含む組換え核酸。
  66. キメラポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド配列が、選択した宿主細胞中での発現に最適化された少なくとも1つのコドンを含む、請求項65に記載の組換え核酸。
  67. 請求項65または請求項66に記載の組換え核酸を含むベクター。
  68. 原核または真核発現ベクターを含む、請求項67に記載のベクター。
  69. 請求項65もしくは66に記載の核酸または請求項68に記載の発現ベクターを含む、宿主細胞。
  70. 細菌細胞、酵母細胞、昆虫細胞、植物細胞および哺乳動物細胞の群から選択される、請求項69に記載の宿主細胞。
  71. RSV感染症を治療する医薬品の調製における、請求項1から34のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチドまたは請求項65から68のいずれかに記載の核酸の使用。
  72. 医薬品を、RSV感染症の予防的治療を目的として投与する、請求項71のキメラRSVポリペプチドまたは核酸の使用。
  73. 対象に、免疫原性上有効な量の、請求項1から34のいずれかに記載のキメラRSVポリペプチドを含む組成物を投与することを含む、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)に対する免疫応答を誘発させる方法。
  74. キメラRSVポリペプチドを含む組成物を投与することが、RSVと接触した後にウイルス性疾患を増強させずにRSVに特異的な免疫応答を誘発させる、請求項73に記載の方法。
  75. 免疫応答がTh1型の免疫応答を含む、請求項74に記載の方法。
  76. 免疫応答が、RSVの感染症を減少もしくは予防するおよび/またはRSVの感染後の病理的応答を減少もしくは予防する保護的免疫応答を含む、請求項74または75に記載の方法。
  77. 対象がヒト対象である、請求項73に記載の方法。
  78. キメラRSVポリペプチドを含む組成物を投与することが、鼻腔内経路による投与を含む、請求項73に記載の方法。
  79. キメラRSVポリペプチドを含む組成物を投与することが、筋肉内経路による投与を含む、請求項73に記載の方法。
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