JP2015536936A - C型肝炎ウイルスに対するキメラワクチン抗原 - Google Patents

C型肝炎ウイルスに対するキメラワクチン抗原 Download PDF

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Abstract

本発明は、C型肝炎ウイルス(HCV)に対するキメラワクチン抗原であって、前記ウイルスの選択された様々な抗原領域を含み、その領域がポリペプチド内で既定の順序で配置された上記キメラワクチン抗原に関する。加えて、前記キメラ抗原は、補助Tヘルパーリンパ球に対する人工的に形成された特異的なエピトープを含むことができる。キメラ抗原及び得られたワクチン組成物は、医学及び製薬業界における使用に適しており、並びにHCVに対する予防的及び/又は治療的な使用に適している。本発明のワクチン組成物は、最小限の構成要素数で、ウイルスの様々な抗原に対して強力で広範囲の免疫反応を起こす。

Description

本発明は、医療分野及び製薬業界に関し、特にC型肝炎ウイルス(HCV)に対するキメラ抗原及びそれを含むワクチン組成物の開発に関する。本発明において、HCV抗原の特異的な領域の正確な選択及びCD4+Tリンパ球に特異的な人工エピトープの包含により、キメラ抗原はHCVに対して強力且つ広い免疫反応を誘導することが可能になるので、最小数の構成要素が使用される。
世界人口のおよそ3%がHCVに感染している(Williams R.、Hepatology、2006年;44:521〜526頁)。感染者の殆どは慢性化する(Amoroso P,y cols.、J Hepatol、1998年;28:939〜944頁)。C型肝炎感染症は、慢性肝障害、肝硬変、肝不全及び肝癌の主因の1つである(Hoofnagle JH.、Hepatology、2002年;36(5補足1):S21〜S29頁)。現在では、HCV感染症は、先進国における肝移植の主因である。加えて、HCV感染症はとりわけ、II型クリオグロブリン血症、膜性増殖性糸球体腎炎、晩発性皮膚ポルフィリン症として肝外徴候と関連付けられている。現在、このウイルスに対する予防ワクチンは存在せず、ペグ化インターフェロン(IFN)+リバビリンの併用に基づいて使用される従前通りの抗ウイルス治療は、症例の50%未満にしか有効でない。更に、上述した治療は多重有害事象の原因になる(Ghany MG y cols.、Hepatology、2009年;49(4):1335〜74頁)。
HCVは、フラビウイルス科(Flaviviridae)のヘパシウイルス属(Hepacivirus)に属する。HCVはエンベロープを持ったウイルスであり、ウイルス粒子は直径およそ50〜70nmであり、超低密度リポタンパク質(VLDL)と会合している(Popescu CI y Dubuisson、J.Biol Cell、2009年;102(1):63〜74頁)。ウイルスゲノムは、およそ9.6kbのプラス鎖リボ核酸(RNA)である。ゲノムは、少なくとも10種のウイルスタンパク質:コア、E1、E2、p7(構造タンパク質)及び非構造タンパク質:NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A、NS5Bへと共及び翻訳後プロセスされるウイルスポリタンパク質をコードしている(Bartenschlager R y Lohmann V.、2000年、J Gen Virol.、81:1631〜48頁)。
HCVに有効なワクチンの開発にはいくつか重大な障害がある。この病原体は、宿主環境に適応して速やかに突然変異することができるRNAウイルスである。このことが、世界中で同定されている複数のウイルス分離株の多様性の高さに関与している。6つの主要なHCV遺伝子型が同定されており、ヌクレオチド配列で最大で30%異なることがある(Simmonds P.、J Hepatol.、1999年;31補足1:54〜60頁)。HCV E2タンパク質の超可変領域に最も大きい異種性が観察され、その領域に中和抗体によって潜在的に標的されるエピトープが見いだされる。実際のところ、HCVは、ウイルス分子の不均一集団として体内を循環しており、この現象は多種性として公知である(Simmonds P.、J Gen Virol.、2004年;85(Pt11):3173〜88頁)。突然変異が、宿主によって発揮される特異的な体液性及び細胞性免疫反応に対するウイルス回避の方法を構成していることが実証された。
能動免疫反応が起こるにもかかわらず、HCVが免疫能力のある個体に持続感染を引き起こすことは重視すべきである(Lechmannら、Semin Liver Dis、2000年、20、211〜226頁)。これまで、無関係な免疫反応を助長し有効な免疫反応を妨害することによって感染の持続性に関与するいくつかのウイルス効果が説明されてきた。これらの効果は、先天的及び後天的免疫の両方で検出されている(Grakoui A y cols.、Science、2003年、302(5645):659〜62頁)。HCVに効果がない免疫反応は、この病原体を除去できないだけでなく、肝障害にも関与することを裏付ける証拠がある。
これまで、HCVに対する防御及び浄化と相関する免疫学的指標は、完全には定義されていなかった。しかしながら、様々なHCV抗原に対する強力で持続的な細胞性免疫反応の誘導が特に関係すると考えられている(Lechmannら、Semin Liver Dis、2000年、20、211〜226頁)。HCVに慢性的に感染した患者において、特異的Tリンパ球反応の機能障害が特に有意である。いくつかの機序がこの効果に関与していると思われ、その1つは、制御性T細胞の作用である。
殆ど全ての免疫化戦略は、HCVに対するワクチンを開発することを試みることであった。それら戦略のいくつかには、組換えタンパク質、合成ペプチド、ウイルス様粒子、裸のデオキシリボ核酸(DNA)及び組換えウイルスがある。ウイルス抗原の全てが、HCVに対するワクチン候補の標的として評価されてきた。ワクチン候補の殆どは、動物モデルでの免疫原性研究の段階にある。にもかかわらず、現在のところ、一部の候補は、臨床評価に達しており、安全で免疫原性であることが実証されたが、明白な臨床的影響はまだ実証されていない(Alvarez−Lajonchere L、Duenas−Carrera S.、Int Rev Immunol.、2012年;31(3):223〜42頁)。
サブユニットタンパク質ワクチン候補の開発は、HCVワクチンを得るために評価された最初の戦略の1つであった。構造抗原をベースとするそれら候補のいくつかは、動物モデルにおけるウイルス攻撃に対して限定的な防御を達成した。E1及びE2オリゴマーで免疫化したチンパンジーの症例がそれに相当する。7匹のチンパンジーを免疫化し、そのうちの5匹は防御され、2匹は感染したが慢性化せずにウイルスが除去された(Choo y cols.、Proc Natl Acad Sci USA、1994年、91、1294〜1298頁)。この防御は、E2タンパク質とヒト細胞との相互作用を阻害できる抗体の存在と相関している(Rosa y cols.、Proc Natl Acad Sci USA、1996年、93、1759〜1763頁)。
1b遺伝子型分離株由来の組換えE1タンパク質が、ホモ二量体として精製された(Maertens y cols.、Acta Gastroenterol Belg、2000年、63、203頁)。HCVに慢性的に感染した2匹のチンパンジーが、この組換えE1タンパク質50μgの投薬を9回受けた。ワクチン接種は、肝臓組織像を改善し、肝臓からウイルス抗原を除去し、アラニンアミノトランスフェラーゼレベルを減少させた。しかしながら、治療中に血清RNAレベルは変化せず、治療終結後に肝臓の炎症及びウイルス抗原が再び現れた。高い抗E1抗体レベルと肝障害の減少との関連が観察された(Maertensら、Acta Gastroenterol Belg、2000年、63、203頁)。ミョウバン中に配合したE1タンパク質変異体がヒトにおいて評価された。この候補は、安全で免疫原性であり、特異的な抗体及びリンパ増殖反応を誘導した(Nevens F、y col、Hepatology.、2003年;38(5):1289〜96頁)。しかしながら、患者はウイルスを除去せず、肝臓の組織学的改善が観察されなかったので、この候補の投与はHCV感染症の臨床経過に影響を及ぼさなかった。場合によっては、タンパク質サブユニット手法は、不都合なことに強い細胞性免疫反応を誘導しなかった。この手法は、別の弱点、すなわち病原体によって異なるレベルで誘導される、HCV特異的な免疫反応機能障害の異なる機序に関係する領域の挿入を有する可能性がある(Grakoui A y cols.、Science、2003年、302(5645):659〜62頁)。
Tリンパ球エピトープを含む合成ペプチドの混合物をベースとする2つのワクチン候補も、臨床試験に達した(Yutani y cols.、Cancer Sci、2009年、100(10):1935〜42頁、Klade y cols.、Gastroenterology、2008年.134(5):1385〜95頁)。これまで行われたフェーズI及びII臨床試験において、両方の候補は特異的な免疫反応を誘導し、HCVに慢性的に感染した患者に低い反応原性を有した(Alvarez−Lajonchere L、Duenas−Carrera S.、Int Rev Immunol.、2012年;31(3):223〜42頁)。にもかかわらず、これらのワクチン候補は、ウイルス負荷に対して有意な効果を示さなかったか、又は一時的な効果しかなかった。これらの候補が肝臓組織像になんら改善を誘導しなかったことを考慮すると、臨床的な影響はまだ実証されていない。ウイルス排除に重要な可能性があるCD4+及びCD8+T細胞に対する様々なエピトープが、HCVポリタンパク質の全体で同定された。これらの知見は、合成ペプチドをベースとするワクチンの戦略を裏付ける。マウスにおいて、コア、NS4及びNS5エピトープを含めた様々なペプチドは、単独で又は脂質部分と共に強いT細胞障害性反応を誘導した(Shiraiら、J Infect Dis、1996年、173、24〜31頁;Hiranumaら、J Gen Virol、1999年、80、187〜193頁;Oseroffら、Vaccine、1998年、16、823〜833頁)。この手法の主要な短所は、Tヘルパー機能がないそれらペプチドが、弱い免疫原にしかなり得ないということである。加えて、ワクチンの有効性は、いくつかの抗原に対する多価性及び広範囲の免疫反応の誘導によって決まることが多い。ワクチンに含まれるペプチドの数が増加するにつれて、処方の複雑さは全ての点で高まる。これらの制限がこの手法の弱点である。
他方で、HCVに対するワクチン候補として様々な組換えウイルスベクターが評価された。欠損組換えアデノウイルスは、その肝臓向性、体液性及び細胞性免疫反応を誘導する能力並びに経口及び非経口ルートでの投与可能性のため、魅力的な候補となる。HCV構造タンパク質を発現している組換えアデノウイルスは、これらのタンパク質それぞれに対する抗体反応を誘導する(Makimuraら、Vaccine、1996年、14、28〜36頁)。また、コア及びE1組換えアデノウイルスでマウスを免疫化した後に、これらの抗原に対する特異的T細胞障害性免疫反応が検出される(Bruna−Romeroら、Hepatology、1997年、25、470〜477頁)。これらは有望な結果だが、遺伝子治療における組換えアデノウイルスの使用に関連するいくつかの問題は、ヒトにおいてその安全性に疑念が生じたことである。現在のところ、臨床試験においてHCV組換えアデノウイルスをベースとするワクチン候補は、免疫原性に関する結果は良好であるが臨床的な影響の証拠はないと評価されている(Barnes y cols.、Sci Transl Med.、2012年;4(115):115頁)。様々なHCV遺伝子を含有する牛痘、鶏痘並びにカナリア痘など他の組換えウイルスベクターの使用は、マウスにおいて強いT細胞毒及びヘルパー反応を誘導した(Shiraiら、J Virol、1994年、68、3334〜3342頁;Largeら、J Immunol、1999年、162、931〜938頁)。特に、HCV非構造抗原NS3〜NS5の組換え型である修飾牛痘ウイルスアンカラが、ヒトにおける臨床試験で評価された(Fournillier y cols.、Vaccine、2007年;25(42):7339〜53頁)。HCVに慢性的に感染している患者のフェーズI臨床試験においてこの候補は免疫原性であり、忍容性は良好であった。ペプチド手法と同様に、ウイルス負荷に対する効果は一過性であり、ワクチン接種を受けた人の一部にだけ観察された。従って、臨床的な影響はまだ実証されていない。一般に、組換えウイルスをベースとするワクチン候補は、その適用に関連する安全性及び規制の問題が障害となっている。
DNA免疫化が、HCVワクチン開発の戦略として大規模に研究されてきた。動物モデルにおける研究は、殆ど全てのHCV抗原に対して細胞性及び体液性免疫反応を誘導するこれら候補の能力を示した(Alvarez−Lajonchere L、Duenas−Carrera S、Hum Vaccin、2009年;5(8):568〜71頁)。HCV抗原をコードしている配列を含有するDNA免疫化プラスミドを含む2つのワクチン候補がヒトにおいて臨床試験中である(Alvarez−Lajonchere L、Duebas−Carrera S、Int Rev Immunol.、2012年;31(3):223〜42頁)。一例では、それは、NS3〜NS5タンパク質を発現しており、エレクトロポレーションによって投与されるDNAワクチンである(Sallberg M、y cols.、Expert Opin Biol Ther.、2009年;9(7):805〜15頁)。他の例として、それは、組換えコアタンパク質とHCV構造抗原を発現するDNAプラスミドとの混合物をベースとするワクチン組成物がある(Castellanos M、y cols.、J Gene Med.、2010年;12(1):107〜16頁)。両方の候補は、安全であり忍容性が良好であることが実証され、免疫化した対象において特異的な免疫反応を誘導した(Alvarez−Lajonchere L、Duenas−Carrera S、Int Rev Immunol.、2012年;31(3):223〜42頁)。これら2つの例のいずれにおいても、HCV感染過程又は持続的組織学的改善に対する効果は実証されなかった。DNAワクチンは、その単純性及び安定性に関連する潜在的な利点があるにもかかわらず、重大な規制上の課題に直面している。それらの主要な制限は、これまで、完全には理解されていない現象であり動物モデルにおいて得られた結果と大きく異なる、ヒトにおいて不十分な免疫原性に関係すると思われる。
上述した要素により、HCVに対する予防又は治療ワクチンの開発は、未解決の問題である。本発明は、明確にこの目標に向けて行われる。
本発明は上述した問題を解決し、a)HCVポリタンパク質のE2領域(アミノ酸408〜540)に対応する第1の部分と、b)HCVポリタンパク質のE1領域(アミノ酸190〜222)に対応する第2の部分と、c)HCVポリタンパク質のコア領域(アミノ酸1〜50)に対応する第3の部分とをこの順序で含む、C型肝炎ウイルス(HCV)に対するキメラワクチン抗原を提供する。
本発明の新規性は、エピトープの特異的選択及び生成されるタンパク質変異体上に配置されるそれらの順序にある。このワクチン抗原の設計により、様々なHCV抗原に対する免疫反応の範囲を広げ、強化するのに必要な構成要素の数を減らすことが可能になる。本発明は、単一のキメラ抗原中にE2(アミノ酸408〜540)、E1(アミノ酸190〜222)及びコア(アミノ酸1〜50)に対応するHCVポリタンパク質領域を特にこの順序で含む融合タンパク質について初めて記述する。得られる免疫反応は適切であり、従って、広範囲のウイルス抗原に対して向けられる。
HCVの特異的な領域の選択は、ウイルスタンパク質由来の、免疫抑制効果を及ぼす可能性がある領域の使用を防ぐ。同様に、その選択は、本発明において選択される領域に対して免疫優性になる可能性があり、設計した抗原に含まれる場合には、本発明において選択される領域に特異的な免疫反応の誘導を制限する可能性がある他の領域の使用を防ぐ。他方で、選択される領域が人工タンパク質抗原中に配置される順序が、免疫系へのエピトープの暴露及びプロセッシング/提示の違いによりHCVに対する免疫反応の誘導に有意に影響するという事実を考慮して、本発明はこのような要素を含む。実際のところ、本発明のキメラ抗原において、コア、E1及びE2タンパク質の領域は、天然のウイルスポリタンパク質の順序に対して逆に配置されている。
本発明の具現化において、キメラワクチン抗原の配列は、配列番号10(Eq1抗原)及び配列番号16(Eq1b抗原)からなる群より選択される。
本発明のキメラ抗原は、その配列中に少なくとも1つのTヘルパーリンパ球特異的エピトープを追加で含むことができる。本発明の具体化において、キメラ抗原に含まれるTヘルパーリンパ球特異的エピトープは、HCV非構造タンパク質由来の1つのエピトープである。特定の具現化において、非構造タンパク質は、NS3である。より具体的には、本発明は、配列番号14(EqNS3抗原)として識別されるアミノ酸配列を特徴とするキメラワクチン抗原を提供する。
本発明の他の態様において、キメラ抗原に含まれるTヘルパーリンパ球特異的エピトープは、CD4+Tリンパ球人工エピトープである。本発明の文脈において、人工エピトープという用語は、アミノ酸配列が天然の形態で存在せず、その代わりにバイオインフォマティクスによって設計されるエピトープを定義する。Tヘルパーリンパ球によって認識される人工エピトープの選択及び包含は、キメラ抗原性変異体に含まれるHCVエピトープに特異的な免疫反応の誘導に関与する。本発明は、Tヘルパーリンパ球エピトープP1M(配列番号17)及びP2B(配列番号18)の人工エピトープについて初めて記述する。これらのエピトープは、HLA−DR13及びHLA−DR11結合目標を含有するように設計された。従って、本発明は、アミノ酸配列が配列番号17又は配列番号18として識別されるアミノ酸配列に対応するTヘルパーリンパ球特異的エピトープを提供する。
本発明の具体化において、キメラ抗原は、配列番号12(NSEq2抗原)、配列番号13(EqNSb抗原)及び配列番号15(EqP1抗原)からなる群より選択されるアミノ酸配列を含有し、その抗原は、これらTヘルパーリンパ球特異的エピトープの少なくとも1つを含有する。
以下のキメラ抗原は、下に要約する特徴を有する:キメラ抗原Eq1(配列番号10)は、HCVポリタンパク質の領域E2(アミノ酸408〜540)、E1(アミノ酸190〜222)及びコア(アミノ酸1〜50)をその特定の順序で含む。キメラ抗原NSEq2(配列番号12)は、Eq1上でE1(アミノ酸190〜222)とコア(アミノ酸1〜50)領域の間に挿入されたエピトープP2B及びP1Mをこの順序で含む。キメラ抗原EqNSb(配列番号13)は、Eq1上でE1(アミノ酸190〜222)とコア(アミノ酸1〜50)領域の間に挿入されたP2Bエピトープを含む。キメラ抗原EqNS3(配列番号14)は、Eq1上でE1(アミノ酸190〜222)とコア(アミノ酸1〜50)領域の間に挿入されたHCVポリタンパク質のアミノ酸領域1242〜1415を含む。キメラ抗原EqP1(配列番号15)は、Eq1内でE1(アミノ酸190〜222)とコア(アミノ酸1〜50)領域の間に挿入されたP1Mエピトープを含む。キメラ抗原Eq1b(配列番号16)は、HCVポリタンパク質のE2(アミノ酸408〜540)、E1(アミノ酸190〜222)及びコア(アミノ酸1〜50)領域をその特定の順序で含むが、その場合に、アミノ酸配列がHCV遺伝子型1aH77変異体(NCBI参照配列:NC_004102.1)に対応する。
本発明の具体化において、キメラ抗原は、組換えDNA技術によって、実施例1に記述されるプラスミドで形質転換された細菌から得られた。それでもなお、この技術の専門家は、そのような抗原を他の宿主から得ることもでき、周知の手順によって精製して、免疫化に使用できることを知っている。
別の態様において、本発明は、a)HCVポリタンパク質のE2領域(アミノ酸408〜540)からなる第1の部分と、b)HCVポリタンパク質のE1領域(アミノ酸190〜222)からなる第2の部分と、c)HCVポリタンパク質のコア領域(アミノ酸1〜50)からなる第3の部分とからこの順序で構成される、HCVに対するキメラワクチン抗原;並びに薬学的に許容できる賦形剤及び/又はアジュバントを含むワクチン組成物を提供する。
本発明の具体化において、ワクチン組成物は、配列番号10(Eq1抗原)、配列番号16(Eq1b抗原)、配列番号14(EqNS3抗原)、配列番号12(NSEq2抗原)、配列番号13(EqNSb抗原)又は配列番号15(EqP1抗原)と識別される抗原を含む。
本発明の目的の場合、市販の又は開発段階にある多様な薬学的に許容できるアジュバントを使用して、本発明の目的のワクチン組成物に含有されるキメラ抗原に対する免疫反応を強化することができる。
本発明のワクチン組成物は同様に、HCV構造又はNS3抗原の組換えタンパク質変異体を含むこともできる。本発明のワクチン組成物は、HCV構造抗原を発現するDNA免疫化用のプラスミドを更に含むことができる。本発明の別の具現化において、キメラ抗原はDNA免疫化用のプラスミドと一緒に配合されてもよく、そのプラスミドはHCV構造抗原及びHCV組換えカプシドタンパク質を同時に発現する。
別の態様において、本発明は、a)HCVポリタンパク質のE2領域(アミノ酸408〜540)からなる第1の部分と、b)HCVポリタンパク質のE1領域(アミノ酸190〜222)からなる第2の部分と、c)HCVポリタンパク質のコア領域(アミノ酸1〜50)からなる第3の部分とをこの順序で含むHCVに対するキメラワクチン抗原を含むワクチン組成物が、DNA免疫化用のプラスミド、HCV構造タンパク質の組換え変異体又は両方の混合物をベースとする製剤と一緒に初回/追加免疫スケジュールで投与され得ることを含む。
本発明の目的であるワクチン組成物には、いくつかのHCV抗原に対して体液性と細胞性両方の免疫反応を誘導するという長所があり、従って、広範囲のウイルス分離株に対して活性があり、代用ウイルス攻撃モデルにおいて防御を誘導する能力がある。
本発明において、ワクチン組成物は、筋肉内、皮内、腹膜内、皮下、粘膜内、静脈若しくは舌下経路、又はその分野の専門家に公知の他のあらゆる経路によって投与されてもよい。他方で、投与は注射器、スプレー又は他の投与装置によってなされてもよい。
HCVポリタンパク質のE2領域(アミノ酸408〜540)からなる第1の部分と、HCVポリタンパク質のE1領域(アミノ酸190〜222)からなる第2の部分と、HCVポリタンパク質のコア領域(アミノ酸1〜50)からなる第3の部分とからこの順序で構成されるキメラワクチンの抗原を使用して、HCVに対する免疫反応を誘導するワクチンを製造することも本発明の目的である。本発明の具体化において、上述したワクチンは、代用ウイルス攻撃モデルにおいて、in vivoで防御を誘導する能力がある。他方で、本発明のワクチンは、健常人又はHCV感染患者において反応を誘導する能力がある。従って、HCVに対する免疫反応の誘導方法を提供することも本発明の態様である。この方法は、HCVポリタンパク質のE2領域(アミノ酸408〜540)からなる第1の部分と、HCVポリタンパク質のE1領域(アミノ酸190〜222)からなる第2の部分と、HCVポリタンパク質のコア領域(アミノ酸1〜50)からなる第3の部分とからこの順序で構成されるキメラ抗原又は上述した抗原を含有するワクチン組成物を、健常人又はHCV感染者に投与することを特徴とする。
本発明は、上述した方法において、キメラワクチン抗原又はそれを含有するワクチン組成物が、DNA免疫化用のプラスミド、HCV構造抗原の組換え変異体又は両方の混合物をベースとする製剤と一緒に初回/追加免疫スケジュールで投与されることも含む。
HCV感染患者の治療の場合、本発明の抗原又はそれを含有するワクチン組成物は、この種の患者に対する標準的な治療に含まれる薬剤と同時に投与することができる。
様々なキメラ抗原をコードする配列を含有するプラスミドのマップである。 図1Aは、pIMCo64K、Coq1抗原を発現するためのプラスミドの図である。 図1Bは、pIME64K、Eq1抗原を発現するためのプラスミドの図である。 図1Cは、pIME164K、E1q1抗原を発現するためのプラスミドの図である。 図1Dは、pINSE64K、NSEq2抗原を発現するためのプラスミドの図である。 図1Eは、pIENSb、EqNSb抗原を発現するためのプラスミドの図である。 図1Fは、pIENS3、EqNS3抗原を発現するためのプラスミドの図である。 図1Gは、pIMP1E64K、EqP1抗原を発現するためのプラスミドの図である。 図1Hは、pIME64Kb、Eq1b抗原を発現するためのプラスミドの図である。 様々なキメラ抗原の略図である。 図2Aは、HCVポリタンパク質のコア(アミノ酸1〜50)、E1(アミノ酸190〜222)及びE2(アミノ酸408〜540)領域を含むCoq1抗原の図である。 図2Bは、HCVポリタンパク質のE2(アミノ酸408〜540)、E1(アミノ酸190〜222)及びコア(アミノ酸1〜50)を含むEq1抗原の図である。 図2Cは、HCVポリタンパク質のE1(アミノ酸190〜222)、E2(アミノ酸408〜540)及びコア(アミノ酸1〜50)を含むE1q1抗原の図である。 図2Dは、Eq1上でE1(アミノ酸190〜222)とコア(アミノ酸1〜50)領域の間に挿入されたP2B及びP1Mエピトープを含む、NSEq2抗原の図である。 図2Eは、Eq1上でE1(アミノ酸190〜222)とコア(アミノ酸1〜50)領域の間に挿入されたP2Bエピトープを含む、EqNSb抗原の図である。 図2Fは、Eq1上のE1(アミノ酸190〜222)とコア(アミノ酸1〜50)領域の間に挿入された、HCVポリタンパク質のアミノ酸領域1242〜1415を含む、EqNS3抗原の図である。 図2Gは、Eq1上でE1(アミノ酸190〜222)とコア(アミノ酸1〜50)領域の間に挿入されたP1Mエピトープを含む、EqP1抗原の図である。 図2Hは、HCVポリタンパク質の遺伝子型1aH77変異体のE2(アミノ酸408〜540)、E1(アミノ酸190〜222)及びコア(アミノ酸1〜50)領域を含む、Eq1b抗原の図である。 様々なキメラ抗原による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対する抗体産生反応を示す図である。結果は抗体価の逆数としてY軸に示され、血清が、ELISAによって決定される陰性対照群血清の492nmでの平均光学密度より少なくとも2倍大きい光学密度を示す最大希釈と定義される。X軸に、BALB/cマウスに投与された様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コア(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体をELISAのコーティング抗原として使用して、免疫反応を評価した。 様々なキメラ抗原による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対する増殖反応を示す図である。結果は、刺激有りで増殖する細胞と刺激なしで増殖する細胞との比と定義され、CFSE染色による細胞数測定アッセイで決定される刺激指数としてY軸に示される。2より大きい刺激指数を陽性とみなす。X軸に、BALB/cマウスに投与された様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コア(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体を細胞刺激抗原として使用して、免疫反応を評価した。 様々なキメラ抗原による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対するIFNγ分泌の反応を示す図である。Y軸は、細胞100万個当たりの正味のスポットの数を表し、刺激した条件で検出されたスポットの数から刺激なし条件で検出されたスポットの数を引いた値と定義され、IFNγ分泌ELISPOTアッセイによって決定される。X軸に、BALB/cマウスに投与された様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コア(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体を細胞刺激抗原として使用して、免疫反応を評価した。 様々なキメラ抗原による免疫化スケジュールにおける、ウイルス攻撃に対する反応を示す図である。結果はウイルス価の対数としてY軸に示され、1mL当たりのプラーク形成単位数の対数と定義され、ウイルス攻撃後に雌マウスの卵巣中で検出される。ウイルス攻撃に使用したワクシニアウイルスは、コア、E1及びE2抗原(HCVポリタンパク質の1〜650アミノ酸領域)を発現しているワクシニアウイルスであるvvREウイルス並びにHCV抗原を発現しないWRワクシニアウイルスであった。X軸は、BALB/cマウスに投与した様々な免疫原を示す。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。 NS3と混合したEq1による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対する抗体産生反応を示す図である。結果は、ELISAによって決定される抗体価の逆数としてY軸に示される。X軸は、BALB/cマウスに投与した様々な免疫原を示す。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コアタンパク質(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)、E2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)及びNS3(HCVポリタンパク質のアミノ酸1192〜1457)の組換え変異体をELISAのコーティング抗原として使用して、反応を評価した。 NS3と混合したEq1による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対する増殖反応を示す図である。結果は、CFSE染色による細胞数測定アッセイで決定される刺激指数としてY軸に示される。2より大きい刺激指数を陽性とみなす。X軸は、BALB/cマウスに投与した様々な免疫原を示す。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コアタンパク質(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びNS3(HCVポリタンパク質のアミノ酸1192〜1457)の組換え変異体を細胞刺激抗原として使用して、反応を評価した。 NS3と混合したEq1による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対するIFNγ分泌の反応を示す図である。Y軸は、IFNγ分泌ELISPOTアッセイによって決定した細胞100万個当たりの正味のスポットの数を表す。X軸は、BALB/cマウスに投与した様々な免疫原を示す。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コアタンパク質(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)及びNS3(HCVポリタンパク質のアミノ酸1192〜1457)の組換え変異体を細胞刺激抗原として使用して、反応を評価した。 NS3と混合したEq1による免疫化スケジュールにおける、ウイルス攻撃に対する反応を示す図である。結果は、ウイルス価の対数としてY軸に示される。ウイルス攻撃に使用したワクシニアウイルスは、vvRE及びWRであった。X軸は、BALB/cマウスに投与した様々な免疫原を示す。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。 DNA免疫化用のプラスミドと組み合わせたEq1による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対する抗体産生反応を示す図である。結果は、ELISAによって決定される抗体価の逆数としてY軸に示される。X軸は、BALB/cマウスに投与した様々な免疫原を示す。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コアタンパク質(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体をELISAのコーティング抗原として使用して、反応を評価した。 DNA免疫化用のプラスミドと組み合わせたEq1による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対する増殖反応を示す図である。結果は、CFSE染色による細胞数測定アッセイで決定される刺激指数としてY軸に示される。2より大きい刺激指数を陽性とみなす。X軸は、BALB/cマウスに投与した様々な免疫原を示す。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コア(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体を細胞刺激抗原として使用して、免疫反応を評価した。 DNA免疫化用のプラスミドと組み合わせたEq1による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対するIFNγ分泌の反応を示す図である。Y軸は、IFNγ分泌ELISPOTアッセイによって決定した細胞100万個当たりの正味のスポットの数を表す。X軸は、BALB/cマウスに投与した様々な免疫原を示す。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コアタンパク質(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体を細胞刺激抗原として使用して、反応を評価した。 DNA免疫化用のプラスミドと組み合わせたEq1による免疫化スケジュールにおける、ウイルス攻撃に対する反応を示す図である。結果は、ウイルス攻撃後に雌マウスの卵巣中で検出したウイルス価の対数としてY軸に示される。ウイルス攻撃には、vvRE及びWRウイルスを使用した。X軸は、BALB/cマウスに投与した様々な免疫原を示す。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。 HCV構造タンパク質の組換え変異体と混合したEq1による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対する抗体産生反応を示す図である。結果は、ELISAによって決定される抗体価の逆数としてY軸に示される。X軸は、BALB/cマウスに投与した様々な免疫原を示す。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コアタンパク質(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質の192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体をELISAのコーティング抗原として使用して、反応を評価した。 HCV構造タンパク質の組換え変異体と混合したEq1による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対する増殖反応を示す図である。結果は、CFSE染色による細胞数測定アッセイで決定される刺激指数として示される。2より大きい刺激指数を陽性とみなす。BALB/cマウスに投与した様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コア(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体を細胞刺激抗原として使用して、免疫反応を評価した。 HCV構造タンパク質の組換え変異体と混合したEq1による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対するIFNγ分泌の反応を示す図である。結果は、IFNγELISPOTアッセイで決定した細胞100万個当たりの正味のスポットとして示される。BALB/cマウスに投与した様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コア(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体を細胞刺激抗原として使用して、免疫反応を評価した。 HCV構造タンパク質の組換え変異体と混合したEq1による免疫化スケジュールにおける、ウイルス攻撃に対する反応を示す図である。結果は、ウイルス攻撃後に雌マウスの卵巣中で検出したウイルス価の対数として示される。ワクシニアウイルスvvRE及びWRを使用して、ウイルス攻撃した。BALB/cマウスに投与した様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。 人工エピトープ及びNS3タンパク質のエピトープを含む様々なキメラ抗原による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対する抗体産生反応を示す図である。結果は、ELISAによって決定される平均抗体価の逆数として示される。BALB/cマウスに投与した様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コア(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)及びNS3(HCVポリタンパク質のアミノ酸1192〜1457)の組換え変異体をELISAのコーティング抗原として使用して、免疫反応を評価した。 人工エピトープ及びNS3タンパク質のエピトープを含む様々なキメラ抗原による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対する増殖反応を示す図である。結果は、CFSE染色による細胞数測定アッセイで決定される刺激指数として示される。2より大きい刺激指数を陽性とみなす。BALB/cマウスに投与した様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コア(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)及びNS3(HCVポリタンパク質のアミノ酸1192〜1457)の組換え変異体を細胞刺激抗原として使用して、免疫反応を評価した。 人工エピトープ及びNS3タンパク質のエピトープを含む様々なキメラ抗原による免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対するIFNγ分泌の反応を示す図である。結果は、IFNγELISPOTアッセイで決定した細胞100万個当たりの正味のスポットとして示される。BALB/cマウスに投与した様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コア(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)及びNS3(HCVポリタンパク質のアミノ酸1192〜1457)の組換え変異体を細胞刺激抗原として使用して、免疫反応を評価した。 人工エピトープ及びNS3タンパク質のエピトープを含む様々なキメラ抗原による免疫化スケジュールにおける、ウイルス攻撃に対する反応を示す図である。結果は、ウイルス攻撃後に雌マウスの卵巣中で検出したウイルス価の対数として示される。ワクシニアウイルスvvRE及びWRを使用して、ウイルス攻撃した。BALB/cマウスに投与した様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。 キメラ抗原Eq1及びEq1bによる免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対する抗体産生反応を示す図である。結果は、ELISAによって決定される平均抗体価の逆数として示される。BALB/cマウスに投与した様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コア(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体をELISAのコーティング抗原として使用して、免疫反応を評価した。 キメラ抗原Eq1及びEq1bによる免疫化スケジュールにおける、HCVタンパク質に対する増殖反応を示す図である。結果は、CFSE染色による細胞数測定アッセイで決定される刺激指数として示される。2より大きい刺激指数を陽性とみなす。BALB/cマウスに投与した様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。コア(カプシドタンパク質のアミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体を細胞刺激抗原として使用して、免疫反応を評価した。 キメラ抗原Eq1及びEq1bによる免疫化スケジュールにおける、ウイルス攻撃に対する反応を示す図である。結果は、ウイルス攻撃後に雌マウスの卵巣中で検出したウイルス価の対数として示される。ワクシニアウイルスvvRE及びWRを使用して、ウイルス攻撃した。BALB/cマウスに投与した様々な免疫原が示される。エラーバーは、各群の平均値の標準偏差を示す。
(例1)HCVエピトープを含む様々なキメラ抗原の生成
図1で示すように、プラスミドpIMCo64K(配列番号1)、pIME64K(配列番号2)、pIME164K(配列番号3)、pINSE64K(配列番号4)、pIENSb(配列番号5)、pIENS3(配列番号6)、pIMP1E64K(配列番号7)、pIME64Kb(配列番号8)を入手した。これらのプラスミドはそれぞれ、図2に表されるキメラ抗原Coq1(配列番号9)、Eq1(配列番号10)、E1q1(配列番号11)、NSEq2(配列番号12)、EqNSb(配列番号13)、EqNS3(配列番号14)、EqP1(配列番号15)及びEq1b(配列番号16)の大腸菌(Escherichia coli)における発現を可能にする。全ての場合において、抗原Eq1b(HCV株H77、遺伝子型1aに由来する配列)を除いて、アミノ酸配列はHCV遺伝子型1b分離株に由来する(Gonzalez−Horta EE、Eur Rev Med Pharmacol Sci.、2011年;15(11):1320〜7頁)。
図2で示すように、キメラ抗原Coq1(配列番号9)は、この特定の順序で位置するHCVポリタンパク質のコア(アミノ酸1〜50)、E1(アミノ酸190〜222)及びE2(アミノ酸408〜540)領域を含む。キメラ抗原Eq1(配列番号10)は、HCVポリタンパク質のE2(アミノ酸408〜540)、E1(アミノ酸190〜222)及びコア(アミノ酸1〜50)領域を等しく含むが、他の特定の順序である。キメラ抗原E1q1(配列番号11)は同じ領域を含むが、以下の順序である:HCVポリタンパク質のE1(アミノ酸190〜222)、E2(アミノ酸408〜540)及びコア(アミノ酸1〜50)。キメラ抗原NSEq2(配列番号12)は、Eq1内でE1(アミノ酸190〜222)とコア(アミノ酸1〜50)領域の間に挿入されたエピトープP2B及びP1Mをこの順序で含む。他方で、キメラ抗原EqNSb(配列番号13)は、Eq1内でE1(アミノ酸190〜222)とコア(アミノ酸1〜50)領域の間に挿入されたエピトープP2Bを含む。キメラ抗原EqNS3(配列番号14)は、キメラ抗原Eq1のE1(アミノ酸190〜222)とコア(アミノ酸1〜50)領域の間に挿入された、HCVポリタンパク質のアミノ酸1242〜1415の領域を含む。キメラ抗原EqP1(配列番号15)は、Eq1内でE1(アミノ酸190〜222)とコア(アミノ酸1〜50)領域の間に挿入されたエピトープP1Mを含む。キメラ抗原Eq1b(配列番号16)は、HCVポリタンパク質のE2(アミノ酸408〜540)、E1(アミノ酸190〜222)及びコア(アミノ酸1〜50)領域をこの特定の順序で含むが、この場合、アミノ酸配列はHCV株H77、遺伝子型1a(NCBI参照配列:NC_004102.1))に対応する。
キメラ抗原のいくつかに含まれる人工エピトープP1M及びP2Bを、ヒトTヘルパーリンパ球に認識されるようにバイオインフォマティクスによって設計した。プログラムRankpep、SYFPETHI及びProPredを使用して、HLA−DR13及びHLA−DR11に対する結合モチーフを研究し、出現頻度に照らして人工エピトープ中の位置ごとのアミノ酸変異を計画した。Tヘルパーリンパ球に特異的な人工エピトープとして、配列がLPEYVIMVKLPSRA(配列番号17)である14アミノ酸のP1M;及び配列がGYKVIVLNPRVASTL(配列番号18)である15アミノ酸のP2Bについて記述される。
組換えタンパク質抗原の発現の場合、大腸菌株GC−366のコンピテント細胞をそれぞれのプラスミドで形質転換した。組換えタンパク質の発現は、細胞培養最少培地を利用して摂氏37℃で12時間発現させた。全てのタンパク質抗原は、タンパク質発現用としてナイセリア・メニンギティディス(Neisseria meningitidis)のP64Kタンパク質由来断片をN末端に含み、この機能については以前から知られている(Yero D y cols.、Biotechnol Appl Biochem.、2006年;44(Pt1):27〜34頁)。他方で、タンパク質変異体は、タンパク質精製を容易にする目的で6−ヒスチジンタグをC末端に含む。実際に、タンパク質を、細胞破砕によって得られた不溶性画分を炭酸−重炭酸塩緩衝液pH9.6、8M尿素による可溶化及びその後の金属キレート親和性クロマトグラフィーによって精製した。
(例2)マウスにおけるHCVエピトープを含む様々なキメラ抗原の免疫原性試験
雌のBALB/cマウス、週齢8、体重16〜18g、群当たり17匹の動物を免疫化した。免疫化群は次の通りとした。群1、ミョウバン中に配合したキメラ抗原Coq1;群2、ミョウバン中に配合した抗原E1q1;群3、ミョウバン中に配合した抗原Eq1;群4、ミョウバン(対照群)。全ての場合において、組換え抗原20μgを投与した。0、2及び4週目に、筋肉注射により免疫化を実施した。
0及び6週目に採血を実施して、HCV抗原に対する抗体産生反応を試験した。更に、6週目に群当たり5匹のマウスを屠殺して、特異的な細胞性反応を試験した。加えて、6週目に群当たり5匹の動物を、HCV構造タンパク質を発現している組換えワクシニアウイルスvvREで(Alvarez−Lajonchere y cols.、Biotecnologia Aplicada、2007年;24(3〜4):246〜253頁)及び他の5匹の動物を対照ワクシニアウイルスWRで攻撃した。攻撃の5日後に、前述のとおりマウスを屠殺して、ウイルス価を卵巣において決定した(Alvarez−Lajonchere y cols.、Biotechnol Appl Biochem.、2008年;51(Pt2):97〜105頁)。
HCV抗原に特異的な免疫反応を、図3〜5に示す。評価した反応は、コアタンパク質(アミノ酸1〜120、Alvarez−Obregon JC y cols.、Vaccine、2001年;19:3940〜3946頁)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340、Lorenzo LJ y cols.、Biotechnol Appl Biochem、2000年;32(2):137〜143頁)、及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680、Martinez−Donato y cols.、Mol Biotechnol.、2007年;35(3):225〜36頁)の組換え変異体をELISAにおける捕捉抗原、又は細胞性免疫反応を決定するアッセイにおける刺激用の抗原として利用して検出した。図3で示すように、HCV構造タンパク質に対する抗体産生反応は、評価した全ての抗原に対してよりもEq1で免疫化した群において一層高かった(p<0.0001;クラスカルワリス及びダンの多重比較検定)。類似の挙動が、増殖反応(図4)及びIFNγ分泌(図5)それぞれについて観察された。加えて、図6で示すように、代用攻撃モデルにおいて、タンパク質Eq1で免疫化した群は、(vvREでの攻撃後に)特異的なウイルス血症を有意に抑制することができる唯一の群であった(p=0.0069、クラスカルワリス及びダンの多重比較検定)。
代用攻撃モデルにおいて、キメラ抗原Eq1は防御を誘発することができるので、これらの結果から、in vivoで機能活性を有し、いくつかのHCV抗原に対して体液性と細胞性両方の特異的な免疫反応を誘導するキメラ抗原Eq1の能力が証明された。加えて、変異体Coq1及びE1q1はこの種の免疫反応を誘導することができなかったので、キメラ抗原内でHCV構造タンパク質の選択した領域が位置する順序は、特異的な免疫反応の誘導並びに攻撃モデルにおける機能的な防御免疫反応の発現に重要であることが証明される。従って、抗原内にエピトープがあることは十分でなく、正しい前後関係にあることが十分である。
(例3)マウスにおけるNS3と混合したEq1抗原の免疫原性試験
雌のBALB/cマウス、週齢8、体重16〜18g、群当たり17匹の動物を免疫化した。免疫化群は次の通りとした。群1、ミョウバン中に配合した抗原Eq1;群2、ミョウバン中に配合した、組換えタンパク質NS3と混合した抗原Eq1(Palenzuela Dら、Biotecnologia Aplicada、2006年;23:94〜98頁);群3、ミョウバン中に配合した組換えタンパク質NS3;群4、ミョウバン(対照群)。全ての場合において、組換え抗原Eq1 20μg及びNS3タンパク質10μgを対応する群に投与した。0、2及び4週目に、筋肉注射により免疫化を実施した。
0及び6週目に採血を実施して、HCV抗原に対する抗体産生反応を試験した。更に、6週目に群当たり5匹のマウスを屠殺して、特異的な細胞性反応を試験した。加えて、6週目に群当たり5匹の動物を、HCV構造タンパク質を発現している組換えワクシニアウイルスvvREで(Alvarez−Lajonchere y cols.、Biotecnologia Aplicada、2007年;24(3〜4):246〜253頁)及び他の5匹の動物を対照ワクシニアウイルスWRで攻撃した。攻撃の5日後に、前述のとおりマウスを屠殺して、ウイルス価を卵巣において決定した。
HCV抗原に特異的な免疫反応を、図7〜9に示す。評価した免疫反応は、コアタンパク質(アミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)、E2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)及びNS3(HCVポリタンパク質中のアミノ酸1192〜1457)の組換え変異体をELISAにおける捕捉抗原、又は細胞性免疫反応を決定するアッセイにおける刺激用の抗原として利用して検出した。図7で示すように、Eq1を単独で又はNS3と混合して免疫化した群において、抗体産生反応は、それらの間で統計的有意差なしにHCV構造抗原に対して誘導される。しかしながら、NS3に対する抗体産生反応は、NS3とEq1の混合物群において有意に高かった(p=0.0001、マンホイットニー検定)。
他方で、図8に表される増殖反応の分析から、個別の攻撃に対しEq1とNS3の混合物を投与した群において、コア、E2及びNS3抗原に対する反応が有意に高いことが証明された(p<0.05、ANOVA及びニューマンコイルス多重比較検定)。E1に対する反応に関しては、Eq1を単独で又はNS3と混合して免疫化した群間に統計的有意差は観察されなかった。
図9に表される特異的なIFNγ分泌反応については、その反応は、組換えタンパク質で免疫化した変異体の中でEq1とNS3との混合物で免疫化した群において有意に高い反応を示すE2抗原に関してだけ、統計的有意差を伴って誘導された(p<0.05、ANOVA及びニューマンコイルス多重比較検定)。
加えて、図10で示すように、代用攻撃モデルにおいて、Eq1タンパク質を単独で又はNS3と混合して免疫化した群の両方が、特異的なウイルス血症(vvREで攻撃)を有意に抑制した(p<0.05、クラスカルワリス及びダンの多重比較検定)。
代用ウイルス攻撃モデルにおいて、抗原Eq1とNS3との混合物をベースとする製剤は防御を得ることができるので、これらの結果から、その製剤はin vivoで機能活性を持ち、HCV構造抗原及びNS3に対する体液性と細胞性両方の特異的な免疫反応の増大を誘導できることが証明された。
(例4)マウスにおけるDNA免疫化用のプラスミドと混合したキメラ抗原Eq1の免疫原性試験
雌のBALB/cマウス、週齢8、体重16〜18g、群当たり17匹の動物を免疫化した。免疫化群は次の通りとした。群1、ミョウバン中に配合したEq1抗原;群2、DNA免疫化用のプラスミドpIDKE2と混合したEq1抗原(Duenas−Carrera y cols.、Biotechnol Appl Biochem.、2004年;39:249〜55頁)の食塩溶液、;群3、pIDKE2プラスミド及びCo.120タンパク質と混合したEq1抗原(Duenas−Carrera y cols.、Biotecnologia Aplicada、1999年;16(4)、226〜231頁)の食塩溶液;群4、0及び3週目に、pIDKE2プラスミドと混合したCo.120タンパク質の食塩溶液、6週目に、ミョウバン中に配合したEq1抗原の投薬;群5、0、3及び6週目に、pIDKE2プラスミドの食塩溶液;群6、ミョウバン(対照);群7、食塩溶液(対照)。対応する群において、マウスは、キメラEq1抗原20μg及びCo.120組換えタンパク質10μgの投与を受けた。pIDKE2プラスミドの場合、各投薬において100μgを投与した。0、3及び6週目に、筋肉注射により免疫化を実施した。
0及び8週目に採血を実施して、HCV抗原に対する抗体産生反応を試験した。更に、8週目に群当たり5匹のマウスを屠殺して、特異的な細胞性反応を調査した。加えて、8週目に群当たり5匹の動物を、HCV構造タンパク質を発現している組換えワクシニアウイルスvvREで、及び他の5匹の動物を対照ワクシニアウイルスWRで攻撃した。攻撃の5日後に、前述のとおりマウスを屠殺して、ウイルス価を卵巣において決定した。
HCV抗原に特異的な免疫反応を、図11〜13に示す。評価した反応は、コアタンパク質(アミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体をELISAにおける捕捉抗原、又は細胞性免疫反応を決定するアッセイにおける刺激用の抗原として利用して検出した。図11で示すように、HCV構造抗原に対する抗体産生反応は、対照を除く免疫化した全ての群において誘導される。pIDKE2プラスミド単独で免疫化した群に対してEq1タンパク質及びCo.120とpIDKE2プラスミドとの混合物で免疫化した群において、E1及びE2に対して有意に高い抗体産生反応が検出された(p<0.05、クラスカルワリス及びダンの多重比較検定)。同時に、コア、E1及びE2に対する増殖反応についてこれら2群間の統計的有意差を観察した(図12)(p<0.05、クラスカルワリス及びダンの多重比較検定)。実際のところ、Eq1タンパク質及びCo.120とpIDKE2プラスミドとの混合物で免疫化した群は、E1及びE2抗原に対する増殖反応を誘導し、その誘導は、初回/追加免疫スケジュールで免疫化した群(群4)を除く残りの群において誘導されるそれよりも有意に高かった(p<0.05、ANOVA及びニューマンコイルス多重比較検定)。
IFNγ分泌反応に関しては、全ての群(対照を除く)が、HCV構造タンパク質に対して検出可能な反応を誘導した(図13)。Eq1単独で免疫化した群(群1)でE2に対して誘導された反応に観察された優位性(p<0.05、ANOVA及びニューマンコイルス多重比較検定)を除けば、pIDKE2プラスミドだけで免疫化した群(群5)に対し、免疫原性変異体でワクチン接種した群の間でE1及びE2に対する反応に統計的有意差は観察されなかった。しかしながら、初回/追加免疫スケジュールで免疫化した群(群4)を除く残りの群に関しては、コア抗原に対するIFNγ分泌反応は、Eq1及びCo.120タンパク質とpIDKE2プラスミドとの混合物で免疫化した群において有意に高かった(p<0.05;ANOVA及びニューマンコイルス多重比較検定)。
加えて、代用攻撃モデルにおいて、キメラEq1抗原の投与を含む全ての群(群1〜4)は、特異的なウイルス血症(vvREで攻撃)を有意に抑制できたが、残りの群はできなかった(p<0.05、クラスカルワリス及びダンの多重比較検定)(図14)。
代用攻撃モデルにおいて、pIDKE2プラスミド及びCo.120タンパク質と混合したEq1、又は初回/追加免疫スケジュールでの投与に基づくワクチン組成物は防御を誘導することができるので、その結果から、ワクチン組成物はin vivoで機能活性を持ち、HCV構造抗原に対する体液性と細胞性両方の特異的な免疫反応の増大を誘導できることが証明された。
(例5)マウスにおけるHCV構造タンパク質の組換えタンパク質変異体と混合したキメラ抗原Eq1の免疫原性試験
雌のBALB/cマウス、週齢8、体重16〜18g、群当たり17匹の動物を免疫化した。免疫化群は次の通りとした。群1、ミョウバン中に配合したEq1抗原;群2、0及び2週目に、ミョウバン中に配合したCo.120と、E1.340(Lorenzo LJ y cols.、Biotechnol Appl Biochem、2000年;32(2):137〜143頁)と、E2.680(Martinez−Donato y cols.、Mol Biotechnol.、2007年;35(3):225〜36頁)タンパク質の混合物、4週目に、ミョウバン中に配合したキメラEq1抗原の投薬;群3、0週目に、ミョウバン中に配合したキメラEq1抗原、並びに2及び4週目に、ミョウバン中に配合したタンパク質Co.120、E1.340及びE2.680の混合物の投薬;群4、ミョウバン中に配合したタンパク質Co.120、E1.340、E2.680及びEq1の混合物;群5、ミョウバン中に配合したタンパク質Co.120、E1.340及びE2.680の混合物;群6、ミョウバン(対照)。対応する群において、マウスは、キメラEq1抗原20μg;E1及びE2タンパク質16.7μg並びにCo.120タンパク質0.1μgの投与を受けた。0、2及び4週目に、筋肉注射により免疫化を実施した。
0及び6週目に採血を実施して、HCV抗原に対する抗体産生反応を試験した。更に、6週目に群当たり5匹のマウスを屠殺して、特異的な細胞性反応を調査した。加えて、8週目に群当たり5匹の動物を、HCV構造タンパク質を発現している組換えワクシニアウイルスvvREで、及び他の5匹の動物を対照ワクシニアウイルスWRで攻撃した。攻撃の5日後に、前述のとおりマウスを屠殺して、ウイルス価を卵巣において決定した。
HCVに対する特異的な免疫反応を、図15〜17に示す。評価した反応は、コアタンパク質(アミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)の組換え変異体をELISAにおける捕捉抗原、又は細胞性免疫反応を決定するアッセイにおける刺激用の抗原として使用して検出した。図15に観察されるように、対照を除く免疫化した全ての群は、HCV構造抗原に特異的な抗体産生反応を誘導した。群の中でコアタンパク質に対する抗体産生反応に関して統計的有意差は観察されなかった。それに対し、構造タンパク質の混合物で免疫化した群(群5)並びに構造タンパク質+Eq1の混合物で免疫化した群(群4)は、E1及びE2に対して、Eq1単独で免疫化した群よりも有意に高い抗体産生反応を有した(p<0.05、クラスカルワリス及びダンの多重比較検定)。
他方、図16で観察されるように、HCV抗原に対する増殖反応は、対照を除く全ての群において誘導された。E1及びE2に対する増殖反応に関しては、群の中で統計的有意差は観察されなかった。しかしながら、任意の組合せでキメラEq1抗原の投与を受けた全ての群(群1〜4)は、コアに対して、HCV構造タンパク質の混合物(群5)によって誘導されるより有意に高い増殖反応を誘導した(p<0.05、ANOVA及びニューマンコイルス多重比較検定)。
図17で示すように、IFNγ分泌反応は、増殖反応で観察されたそれと類似の挙動を有した。この場合には、HCV構造タンパク質の混合物で免疫化した群(群5)は、コアに対して、キメラEq1抗原単独(群1)及びEq1とHCV構造タンパク質の混合物(群4)で免疫化した群で誘導されるより有意に低いIFNγ分泌反応を有した(p<0.05、ANOVA及びニューマンコイルス多重比較検定)。
加えて、代用ウイルス攻撃モデルにおいて、対照を除く全ての群は、特異的なウイルス血症(vvREで攻撃)を有意に抑制することができた(p<0.05、クラスカルワリス及びダンの多重比較検定)(図18)。代用ウイルス攻撃モデルにおいて、HCV構造抗原コア、E1及びE2の組換えタンパク質変異体を含む製剤と混合したキメラEq1抗原の投与に基づくワクチン組成物は防御を得ることができるので、その結果から、in vivoで機能活性を持ち、HCV構造タンパク質に対する体液性と細胞性両方の特異的な免疫反応の増大を誘導できることが証明された。
(例6)マウスにおけるHCVエピトープ及びTヘルパーリンパ球に特異的な人工エピトープを含む様々なキメラ抗原の免疫原性試験
雌のBALB/cマウス、週齢8、体重16〜18g、群当たり17匹の動物を免疫化した。免疫化群は次の通りとした。群1、ミョウバン中に配合したキメラEq1抗原;群2、ミョウバン中に配合したキメラNSEq2抗原;群3、ミョウバン中に配合したキメラEqNSb抗原;群4、ミョウバン中に配合したキメラEqNS3抗原;群5、ミョウバン中に配合したキメラEqP1抗原;群6、ミョウバン(対照)。対応する群において、マウスは、組換えキメラ抗原20μgの投与を受けた。0、2及び4週目に、筋肉注射により免疫化を実施した。
0及び6週目に採血を実施して、HCV抗原に対する抗体産生反応を試験した。更に、6週目に群当たり5匹のマウスを屠殺して、特異的な細胞性反応を調査した。加えて、8週目に群当たり5匹の動物を、HCV構造タンパク質を発現している組換えワクシニアウイルスvvREで、及び他の5匹の動物を対照ワクシニアウイルスWRで攻撃した。攻撃の5日後に、前述のとおりマウスを屠殺して、ウイルス価を卵巣において決定した。
HCV抗原に特異的な免疫反応を、図19〜21に示す。評価した反応は、コア(アミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)、E2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)及びNS3(HCVポリタンパク質中のアミノ酸1192〜1457)タンパク質の組換え変異体をELISAにおける捕捉抗原、又は細胞性免疫反応を決定するアッセイにおける刺激用の抗原として利用して検出した。図19で示すように、対照を除く全ての群において、特異的な抗体産生反応は、様々なキメラ抗原で免疫化した群の中で統計的有意差なしにHCV構造タンパク質に対して誘導された。HCV NS3の領域を含む群2、3及び4だけが、このウイルス抗原に対する抗体産生反応を誘導し、群2及び3に対し群4において有意に高かった(p<0.05、ANOVA及びニューマンコイルス多重比較検定)。
図20で示すように、対照を除く全ての群において、HCV構造抗原に対する特異的な増殖反応が誘発された。この場合、コア及びE1抗原に対する増殖反応は、群1に対し群2、3及び5において有意に高かった(p<0.05、ANOVA及びニューマンコイルス多重比較検定)。E2に対する増殖反応に関しては、様々なキメラ抗原で免疫化した群の中で統計的有意差は検出されなかった。HCV NS3の領域を含む群2、3及び4だけが、このウイルス抗原に対する増殖反応を誘発し、群2及び3に対し群4において有意に高かった(p<0.05、ANOVA及びニューマンコイルス多重比較検定)。
特異的なIFNγ分泌反応の分析(図21)から、対照を除く全ての群において、その中で統計的有意差がないHCV構造抗原に対する誘導が証明された。HCV NS3の領域を含む群2、3及び4だけが、その間で統計的有意差なしにこのウイルス抗原に対するIFNγ分泌反応を誘導した。
加えて、代用ウイルス攻撃モデルにおいて、対照を除く全ての群は、特異的なウイルス血症(vvREで攻撃)を有意に抑制することができた(p<0.05、クラスカルワリス及びダンの多重比較検定)(図22)。結果から、Eq1配列中のエピトープ又はHCV NS3の領域を挿入することにより、HCV構造抗原に対して誘導される免疫反応に影響を及ぼすことなくこのウイルス抗原に特異的な免疫反応の誘導が可能になることが証明された。更に、代用ウイルス攻撃モデルにおいて、Eq1タンパク質配列における人工エピトープP1M及びP2Bの包含は防御を得ることができるので、その包含により、これらの抗原若しくはE2に対して体液性又は細胞性の特異的な免疫反応を誘導する能力に影響を及ぼすことなく、またin vivoで機能活性を保ちながら、コア及びE1抗原に対する増殖反応を有意に増大させることができる。
(例7)マウスにおけるキメラ抗原Eq1及びEq1bの比較免疫原性試験
雌のBALB/cマウス、週齢8、体重16〜18g、群当たり17匹の動物を免疫化した。免疫化群は次の通りとした。群1、ミョウバン中に配合したキメラEq1b抗原;群2、ミョウバン中に配合したキメラEq1抗原;群3、ミョウバン(対照)。対応する群において、マウスはキメラ抗原20μgの投与を受けた。0、2及び4週目に、筋肉注射により免疫化を実施した。
0及び6週目に採血を実施して、HCV抗原に対する抗体産生反応を試験した。更に、6週目に群当たり5匹のマウスを屠殺して、特異的な細胞性反応を調査した。加えて、8週目に群当たり5匹の動物を、HCV構造タンパク質を発現している組換えワクシニアウイルスvvREで、及び他の5匹の動物を対照ワクシニアウイルスWRで攻撃した。攻撃の5日後に、前述のとおりマウスを屠殺して、ウイルス価を卵巣において決定した。
HCV抗原に特異的な免疫反応を、図23及び24に示す。評価した反応は、コア(アミノ酸1〜120)、E1(HCVポリタンパク質のアミノ酸192〜340)及びE2(HCVポリタンパク質のアミノ酸384〜680)タンパク質の組換え変異体をELISAにおける捕捉抗原、又は細胞性免疫反応を決定するアッセイにおける刺激用の抗原として利用して検出した。上の図で示すように、対照ではなくタンパク質で免疫化した群において、HCV構造抗原に特異的な抗体及び増殖反応が、組換えタンパク質で免疫化した群間での統計的有意差なしに誘導された。
他方で、代用ウイルス攻撃モデルにおいて、対照ではなくキメラ抗原で免疫化した群は、組換えタンパク質で免疫化した群間で差異なしに特異的なウイルス血症(vvREで攻撃)を有意に抑制することができた(p<0.05;クラスカルワリス及びダンの多重比較検定)(図25)。

Claims (22)

  1. a)HCVポリタンパク質のE2領域(アミノ酸408〜540)からなる第1の部分と、b)HCVポリタンパク質のE1領域(アミノ酸190〜222)からなる第2の部分と、c)このタンパク質のコア領域(アミノ酸1〜50)からなる第3の部分とをこの特定の順序で含む、C型肝炎ウイルス(HCV)に対するキメラワクチン抗原。
  2. アミノ酸配列が、配列番号10(Eq1抗原)及び配列番号16(Eq1b抗原)からなる群より選択される、請求項1に記載のキメラワクチン抗原。
  3. 前記配列内に追加で、Tヘルパーリンパ球に特異的なエピトープを少なくとも1つ含むことを特徴とする、請求項1に記載のキメラワクチン抗原。
  4. Tヘルパーリンパ球に特異的な前記エピトープが、HCV非構造タンパク質のエピトープである、請求項3に記載のキメラワクチン抗原。
  5. 前記非構造タンパク質がNS3である、請求項4に記載のキメラワクチン抗原。
  6. アミノ酸配列が、配列番号14(EqNS3抗原)であることを特徴とする、請求項5に記載のキメラワクチン抗原。
  7. Tヘルパーリンパ球に特異的な前記エピトープが人工エピトープである、請求項3に記載のキメラワクチン抗原。
  8. 前記人工エピトープが、エピトープP1M(配列番号17)及びエピトープP2B(配列番号18)からなる群より選択される、請求項7に記載のキメラワクチン抗原。
  9. アミノ酸配列が、配列番号12(NSEq2抗原)、配列番号13(EqNSb抗原)及び配列番号15(EqP1抗原)からなる群より選択されることを特徴とする、請求項8に記載のキメラワクチン抗原。
  10. a)HCVポリタンパク質のE2領域(アミノ酸408〜540)からなる第1の部分と、b)HCVポリタンパク質のE1領域(アミノ酸190〜222)からなる第2の部分と、c)HCVポリタンパク質のコア領域(アミノ酸1〜50)からなる第3の部分とをこの特定の順序で含むHCVに対するキメラワクチン抗原;並びに薬学的に許容できる賦形剤及び/又はアジュバントを含むワクチン組成物。
  11. 請求項2から9までのいずれか一項に記載のキメラワクチン抗原を含む、請求項10に記載のワクチン組成物。
  12. HCV構造抗原又はHCV NS3抗原の組換えタンパク質変異体を更に含む、請求項10又は11に記載のワクチン組成物。
  13. 前記HCV構造抗原を発現するDNA免疫化用のプラスミドを更に含む、請求項10又は11に記載のワクチン組成物。
  14. 前記HCV構造抗原及びHCVの組換えカプシドタンパク質を発現するDNA免疫化用のプラスミドを更に含む、請求項10又は11に記載のワクチン組成物。
  15. DNA免疫化用のプラスミド、HCV構造抗原の組換えタンパク質、又は両方の混合物をベースとする製剤と一緒に初回/追加免疫スケジュールで投与できる、請求項10又は11に記載のワクチン組成物。
  16. HCVに特異的な免疫反応を誘導するワクチンを生成するための、請求項1から9までのいずれか一項に記載のキメラワクチン抗原の使用。
  17. 前記ワクチンが、代用ウイルス攻撃モデルにおいて、in vivoで防御能を有する、請求項16に記載の使用。
  18. 前記ワクチンが、健常人又はHCV感染患者において免疫反応を誘導する能力がある、請求項16に記載の使用。
  19. 前記ワクチンが、DNA免疫化用のプラスミド、HCV構造抗原の組換えタンパク質又は両方の混合物をベースとする製剤と一緒に初回/追加免疫スケジュールで投与される、請求項16に記載の使用。
  20. 請求項1から9までのいずれか一項に記載のキメラワクチン抗原若しくはそれを含むワクチン組成物を健常人又はHCV感染患者に投与することを特徴とする、HCVに特異的な免疫反応を誘導する方法。
  21. 前記キメラワクチン抗原若しくは前記ワクチン組成物が、DNA免疫化用のプラスミド、HCV構造抗原の組換えタンパク質又は両方の混合物をベースとする製剤と一緒に初回/追加免疫スケジュールで投与されることを特徴とする、請求項20に記載の方法。
  22. 配列番号17又は配列番号18からなることを特徴とする、Tヘルパーリンパ球に特異的なエピトープ。
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