JP2016501020A - リアソータントインフルエンザaウイルス - Google Patents

リアソータントインフルエンザaウイルス Download PDF

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Abstract

リアソータントインフルエンザAウイルスを生成するための新たなインフルエンザドナー株が提供される。一局面において、2種以上のドナー株由来のバックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザAウイルスが提供され、ここでHAセグメントおよびPB1セグメントは、同じインフルエンザウイルスHAサブタイプを有する異なるインフルエンザAウイルスに由来する。別の局面において、バックボーンセグメントPA、PB1、PB2、NP、NSおよびMを含むリアソータントインフルエンザAウイルスが提供され、ここで前記バックボーンセグメントは、2種以上のドナー株に由来し、前記インフルエンザAウイルスは、HAおよびNAセグメントをさらに含み、前記HAおよび前記PB1セグメントは、同じインフルエンザウイルスHAサブタイプを有する異なるインフルエンザA株に由来する。

Description

本発明は、Biomedical Advanced Research and Development Authority(BARDA)によって付与された助成金第HHSO10020100061C号の下、政府の支援を受けて一部なされた。政府は、本発明に一定の権利を有する。
(技術分野)
本発明は、インフルエンザAウイルス再集合の分野にある。さらに、本発明は、インフルエンザAウイルスに対して防御するためのワクチンを製造することに関する。
インフルエンザ感染に対する最も効率的な防御は、循環している株に対してワクチン接種することであり、可能な限り迅速にワクチン生成のためのインフルエンザウイルスを生成することが重要である。
野生型インフルエンザウイルスは、しばしば、卵および細胞培養物において低力価までは増殖する。ワクチン生成のためにより良好に増殖するウイルス株を得るために、循環しているインフルエンザ株を、より迅速に増殖する高収量ドナー株と再集合させる(reassort)ことは、現在一般的な実施である。これは、培養宿主に、上記循環しているインフルエンザ株(ワクチン株)および高収量ドナー株を共感染させ(co−infect)、上記ワクチン株由来のヘマグルチニン(HA)およびノイラミニダーゼ(NA)セグメント、ならびに上記ドナー株に由来する他のウイルスセグメント(すなわち、PB1、PB2、PA、NP、M、M、NSおよびNSをコードするもの)を含むリアソータントウイルスを選択することによって達成され得る。別のアプローチは、上記インフルエンザウイルスを逆遺伝学によって再集合することである(例えば、参考文献1および2を参照のこと)。
参考文献3は、A/Texas/1/77由来のPB1遺伝子セグメント、A/New Caledonia/20/99由来のHAおよびNAセグメント、A/Puerto Rico/8/34由来の改変PAセグメントおよびA/Puerto Rico/8/34由来の残りのウイルスセグメントを含むリアソータントインフルエンザウイルスが細胞中で増大した増殖を示すことを報告する。
現在、ワクチン製造のためのインフルエンザウイルスを再集合するために、制限された数のドナー株のみがあり、最も一般的に使用される株は、A/Puerto Rico/8/34(A/PR/8/34)株である。しかし、A/PR/8/34バックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザウイルスは、効率的なワクチン製造を確実にするために常に十分良好に増殖する訳ではない。従って、インフルエンザウイルス再集合のためのさらに改善されたドナー株を提供することは、当該分野で必要なことである。
国際公開第2007/002008号 国際公開第2007/124327号 国際公開第2010/070098号
(好ましい実施形態の要旨)
本発明者らは、ここで驚くべきことに、2種以上のインフルエンザドナー株由来のバックボーンセグメントを含むインフルエンザウイルスが、同じドナー株由来の全バックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザAウイルスと比較して、培養宿主において(特に、細胞培養物中で)より迅速に増殖し得ることを発見した。特に、本発明者らは、2種の異なる高収量ドナー株に由来するバックボーンセグメントを含むインフルエンザウイルスが、上記2種の元のドナー株のみのいずれかで作製されるリアソータントより、標的ワクチン関連HA/NA遺伝子でより高収量のリアソータントを生成し得ることを見出した。
2種以上のインフルエンザドナー株に由来するバックボーンセグメントを有するリアソータントインフルエンザAウイルスは、異なるインフルエンザA株に由来するHAセグメントおよびPB1セグメントを含み得る。これらリアソータントインフルエンザウイルスにおいて、上記PB1セグメントは、好ましくは、上記ワクチン株と同じインフルエンザウイルスHAサブタイプを有するドナーウイルスに由来する。例えば、上記PB1セグメントおよび上記HAセグメントは、両方ともがH1サブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来し得る。上記リアソータントインフルエンザAウイルスはまた、異なるインフルエンザウイルスHAサブタイプを有する異なるインフルエンザA株に由来するHAセグメントおよびPB1セグメントを含み得、ここで上記PB1セグメントは、H3 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来せず、そして/またはここで上記HAセグメントは、H1 HAサブタイプもしくはH5 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来しない。例えば、上記PB1セグメントは、H1ウイルスに由来し得、そして/または上記HAセグメントは、H3インフルエンザウイルスに由来し得る。
本発明はまた、PB1セグメントがA/California/07/09インフルエンザ株に由来する2種以上のインフルエンザドナー株に由来するバックボーンセグメントを有するリアソータントインフルエンザAウイルスを提供する。このセグメントは、配列番号22の配列と少なくとも95%の同一性もしくは100%の同一性を有し得る。上記リアソータントインフルエンザAウイルスは、H1 HAサブタイプを有し得る。本発明のこの局面に従うリアソータントインフルエンザウイルスは、A/California/07/09に由来するHAおよび/もしくはNAセグメントを含まないことが理解される。
上記リアソータントインフルエンザAウイルスが、2種もしくは3種のドナー株に由来するバックボーンセグメントを含む場合、各ドナー株は、リアソータントインフルエンザAウイルスのバックボーンセグメントのうちの1つより多くを提供し得るが、上記ドナー株のうちの1種もしくは2種はまた、ただ1つのバックボーンセグメントを提供し得る。
上記リアソータントインフルエンザAウイルスが、2種、3種、4種もしくは5種のドナー株に由来するバックボーンセグメントを含む場合、上記ドナー株のうちの1種もしくは2種は、上記リアソータントインフルエンザAウイルスのバックボーンセグメントのうちの1種より多くを提供し得る。一般に、上記リアソータントインフルエンザAウイルスは、6種より多くのバックボーンセグメントを含むことはできない。よって、例えば、上記ドナー株のうちの1種が、ウイルスセグメントのうちの5種を提供する場合、上記リアソータントインフルエンザAウイルスは、合計2種の異なるドナー株由来のバックボーンセグメントしか含むことができない。
リアソータントインフルエンザAウイルスが、A/Texas/1/77由来のPB1セグメントを含む場合、それは、好ましくは、A/Puerto Rico/8/34に由来するPA、NPもしくはMセグメントを含まない。リアソータントインフルエンザAウイルスが、A/Puerto Rico/8/34に由来するPA、NPもしくはMセグメントを含む場合、それは、好ましくは、A/Texas/1/77に由来するPB1セグメントを含まない。いくつかの実施形態において、本発明は、A/Texas/1/77に由来するPB1セグメント、ならびにA/Puerto Rico/8/34に由来するPA、NPおよびMセグメントを有するリアソータントインフルエンザAウイルスを含まない。上記A/Texas/1/77に由来するPB1セグメントは、配列番号27の配列を有し得、上記A/Puerto Rico/8/34に由来するPA、NPもしくはMセグメントは、それぞれ、配列番号28、29もしくは30の配列を有し得る。
本発明のインフルエンザAウイルス株は、同じインフルエンザドナー株に由来する全バックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザ株と比較して、同じ時間でおよび同じ増殖条件下で、MDCK細胞および/もしくは卵の中でより高収量ウイルス力価まで増殖し得る。
本発明はまた、ドナー株に由来する少なくとも1種のバックボーンウイルスセグメントを含むリアソータントインフルエンザAウイルスを提供し、ここで上記ドナー株は、A/California/07/09インフルエンザ株である。上記少なくとも1種のバックボーンウイルスセグメントが、PAセグメントである場合、それは、配列番号15の配列と少なくとも95%もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列を有し得る。上記少なくとも1種のバックボーンウイルスセグメントが、PB1セグメントである場合、それは、配列番号16の配列と少なくとも95%もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列を有し得る。上記少なくとも1種のバックボーンウイルスセグメントが、PB2セグメントである場合、それは、配列番号17の配列と少なくとも95%もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列を有し得る。上記少なくとも1種のバックボーンウイルスセグメントが、NPセグメントである場合、それは、配列番号18の配列と少なくとも95%もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列を有し得る。上記少なくとも1種のバックボーンウイルスセグメントが、Mセグメントである場合、それは、配列番号19の配列と少なくとも95%もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列を有し得る。上記少なくとも1種のバックボーンウイルスセグメントが、NSセグメントである場合、それは、配列番号20の配列と少なくとも95%もしくは少なくとも99%の同一性を有する配列を有し得る。
少なくとも1種のバックボーンセグメントは、前段落で考察されるように、A/California/07/09インフルエンザ株に由来し得る。好ましいリアソータントインフルエンザAウイルスは、A/California/07/09インフルエンザ株に由来するPB1セグメントを含む。本発明者らは、このバックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザAウイルスが培養宿主において十分に増殖することを示した。上記リアソータントインフルエンザAウイルスは、A/California/07/09ではないインフルエンザウイルスに由来する全ての他のバックボーンセグメントを含み得る。
上記リアソータントインフルエンザAウイルスは、A/California/07/09に由来するPB1セグメントおよびインフルエンザ株PR8−Xに由来する全ての他のバックボーンセグメントを含み得る。PR8−Xのセグメントは、配列番号1(PA)、配列番号2(PB1)、配列番号3(PB2)、配列番号4(NP)、配列番号5(M)、配列番号6(NS)、配列番号7(HA)もしくは配列番号8(NA)の配列を有する。従って、本発明のインフルエンザウイルスは、以下から選択される1種以上のゲノムセグメントを含み得る:配列番号1の配列と少なくとも95%もしくは99%の同一性を有するPAセグメント、配列番号3の配列と少なくとも95%もしくは99%の同一性を有するPB2セグメント、配列番号5の配列と少なくとも95%もしくは99%の同一性を有するMセグメント、配列番号4の配列と少なくとも95%もしくは99%の同一性を有するNPセグメント、および/もしくは配列番号6の配列と少なくとも95%もしくは99%の同一性を有するNSセグメント。上記リアソータントインフルエンザAウイルスはまた、配列番号1、および/もしくは3〜6の配列を有する1種以上のセグメントを含み得る。好ましい実施形態において、上記リアソータントインフルエンザ株は、この段落で言及されるゲノムセグメントの全てを含む。この実施形態は、このようなリアソータントインフルエンザAウイルスが、細胞培養物および孵化鶏卵において特によく増殖することを本発明者らが見出したので、好ましい。
一般に、リアソータントインフルエンザウイルスは、各バックボーンセグメントのうちの1種のみを含む。例えば、上記インフルエンザウイルスが、A/California/07/09由来のPB1セグメントを含む場合、それは、別のインフルエンザAドナー株に由来するPB1セグメントを同時には含まない。
上記バックボーンウイルスセグメントは、特定の培養宿主における培養のために最適化され得る。例えば、上記リアソータントインフルエンザウイルスが哺乳動物細胞において培養される場合、上記培養宿主における最適な増殖のために、上記ウイルスセグメントのうちの少なくとも1種を適合させることは、有利である。例えば、発現宿主がイヌ細胞(例えば、MDCK細胞株)である場合、上記ウイルスセグメントは、上記細胞におけるウイルス増殖を最適化する配列を有し得る。従って、本発明のリアソータントインフルエンザウイルスは、ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号3に整列させた場合、配列番号3のアミノ酸389に対応する位置においてリジンを、および/もしくはペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号3に整列させた場合、配列番号3のアミノ酸559に対応する位置においてアスパラギンを有するPB2ゲノムセグメントを含み得る。また、上記PAゲノムセグメントが、ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号1に整列させた場合、配列番号1のアミノ酸327に対応する位置においてリジンを、および/もしくはペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号1に整列させた場合、配列番号1のアミノ酸444に対応する位置においてアスパラギン酸を、および/もしくはペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号1に整列させた場合、配列番号1のアミノ酸675に対応する位置においてアスパラギン酸を有する、本発明に従うリアソータントインフルエンザウイルスが提供される。本発明のリアソータントインフルエンザ株はまた、ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号4に整列させた場合、配列番号4のアミノ酸27に対応する位置においてスレオニンを、および/もしくはペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号4に整列させた場合、配列番号4のアミノ酸375に対応する位置においてアスパラギンを有するNPゲノムセグメントを有し得る。改変体インフルエンザ株はまた、これら変異のうちの2つ以上を含み得る。上記改変体インフルエンザウイルスが、上記で同定されるアミノ酸変化のうちの両方を有する改変体PB2セグメント、および/もしくは上記で同定されるアミノ酸変化のうちの3つ全てを含むPA、および/もしくは上記で同定されるアミノ酸変化のうちの両方を含むNPセグメントを含むことは、好ましい。上記インフルエンザAウイルスは、H1株であり得る。
代わりに、もしくはさらに、上記リアソータントインフルエンザウイルスは、ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号2に整列させた場合、配列番号2のアミノ酸200に対応する位置においてイソロイシンを、および/もしくはペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号2に整列させた場合、配列番号2のアミノ酸338に対応する位置においてアスパラギンを、および/もしくはペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号2に整列させた場合、配列番号2のアミノ酸529に対応する位置においてイソロイシンを、および/もしくはペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号2に整列させた場合、配列番号2のアミノ酸591に対応する位置においてイソロイシンを、および/もしくはペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号2に整列させた場合、配列番号2のアミノ酸687に対応する位置においてヒスチジンを、および/もしくはペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号2に整列させた場合、配列番号2のアミノ酸754に対応する位置においてリジンを有するPB1セグメントを含み得る。
好ましいペアワイズアラインメントアルゴリズムは、デフォルトパラメーターを使用する(例えば、EBLOSUM62スコアリングマトリクスを使用して、ギャップオープニングペナルティー=10.0およびギャップ伸長ペナルティー=0.5とともに)、Needleman−Wunschグローバルアラインメントアルゴリズム[4]である。このアルゴリズムは、EMBOSSパッケージ[5]におけるニードルツールで便利に実施される。
本発明は、本発明のリアソータントインフルエンザAウイルスを調製するための方法を提供する。これら方法は、(i)培養宿主に、インフルエンザAウイルスを生成するために必要とされるウイルスセグメントをコードする1種以上の発現構築物を導入する工程であって、ここで上記バックボーンウイルスセグメントは、2種以上のインフルエンザ株に由来する、工程;および(ii)リアソータントウイルスを生成するために、上記培養宿主を培養する工程、ならびに必要に応じて、(iii)工程(ii)で得られたウイルスを精製する工程を包含する。これら方法において、上記HAおよび上記PB1セグメントは、同じインフルエンザHAサブタイプを有する異なるインフルエンザ株に由来し得るか、または上記HAおよびPB1セグメントは、異なるHAサブタイプを有する異なるインフルエンザ株に由来し得るが、ただし、上記PB1セグメントは、H3 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来せず、そして/または上記HAセグメントは、H1 HAサブタイプもしくはH5 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来しない。上記PB1バックボーンウイルスセグメントは、A/California/07/09に由来し得る。上記1種以上の発現構築物は、PR8−Xに由来する上記PB2、PA、NP、M、もしくはNSセグメントのうちの1種以上、または配列番号9および/もしくは11〜14と少なくとも90%もしくは100%の同一性を有するセグメントをさらにコードし得る。上記発現構築物は、上記PB1セグメントが、A/California/07/09に由来する場合、A/California/07/09に由来するHAおよび/もしくはNAセグメントをコードしなくてもよい。
上記少なくとも1種の発現構築物は、配列番号22の配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%もしくは100%の同一性を有する配列を含み得る。
いくつかの実施形態において、上記少なくとも1種の発現構築物は、A/Texas/1/77インフルエンザ株に由来するPB1セグメントをコードしない。
上記方法は、(iv)培養宿主を、上記工程(ii)もしくは工程(iii)で得られたウイルスに感染させる工程;(v)工程(iv)の培養宿主を培養して、さらなるウイルスを生成する工程;および必要に応じて、(vi)工程(v)で得られたウイルスを精製する工程をさらに包含し得る。
本発明はまた、インフルエンザウイルスを生成するための方法を提供し、上記方法は、(a)培養宿主を本発明のリアソータントウイルスに感染させる工程;(b)上記工程(a)からの宿主を培養して、上記ウイルスを生成する工程;および必要に応じて、(c)上記工程(b)において得られたウイルスを精製する工程、を包含する。
本発明はまた、ワクチンを調製するための方法を提供し、上記方法は、(d)上記実施形態のうちのいずれか1つの方法によって、ウイルスを調製する工程、および(e)上記ウイルスからワクチンを調製する工程、を包含する。
本発明は、インフルエンザAウイルスのセグメントをコードするvRNAを含む1種以上の発現構築物を含む発現系を提供し、ここで上記発現構築物は、同じインフルエンザHAサブタイプを有する2種の異なるインフルエンザ株に由来するHAおよびPB1セグメントをコードするか、または異なるインフルエンザウイルスHAサブタイプを有する2種の異なるインフルエンザ株に由来するHAおよびPB1セグメントをコードし、ここで上記PB1セグメントは、H3 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来せず、そして/または上記HAセグメントは、H1 HAサブタイプもしくはH5 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来しない。
本発明はまた、インフルエンザAウイルスのセグメントをコードするvRNAを含む1種以上の発現構築物を含む発現系を提供し、ここで上記発現構築物は、A/California/07/09のPB1セグメントをコードする。上記発現構築物は、PR8−Xに由来するPB2、NP、NS、Mおよび/もしくはPAセグメントのうちの1種以上をコードするvRNAをさらに含み得る。従って、上記発現構築物は、配列番号9および/もしくは11〜14の配列と少なくとも90%の同一性、少なくとも95%の同一性、少なくとも99%の同一性もしくは100%の同一性を有する1種以上のヌクレオチド配列を含み得る。上記発現構築物が、PR8−Xに由来するPB2、NP、NS、MおよびPAセグメントの全てをコードすることは、好ましい。
本発明はまた、本発明の発現系を含む宿主細胞を提供する。これら宿主細胞は、上記発現系において発現構築物からインフルエンザAウイルスを発現し得る。
本発明の発現系において使用され得る発現構築物もまた、提供される。例えば、本発明は、同じ構築物上で本発明に従うリアソータントインフルエンザ株のバックボーンセグメントをコードする発現構築物を提供する。
(ドナー株)
インフルエンザドナー株は、たとえそれらが、ときおりウイルスのNAセグメントを提供し得るとしても、リアソータントインフルエンザウイルスにおいてバックボーンセグメントを代表的には提供する株である。しかし、通常は、リアソータントインフルエンザウイルスにおけるHAおよびNAセグメントの両方は、上記HAセグメントを提供するインフルエンザ株であるワクチン株に由来する。
本発明者らは、驚くべきことに、同じHAサブタイプを有する異なるインフルエンザA株に由来するHAセグメントおよびPB1セグメントを含むリアソータントインフルエンザAウイルスが、異なるHAサブタイプを有するウイルスに由来するHAおよびPB1セグメントを含むリアソータントインフルエンザウイルスと比較して、培養宿主において遙かに迅速に増殖し得ることを発見した。これらリアソータントインフルエンザウイルスは、好ましくは、少なくとも2種のドナー株に由来するバックボーンセグメントを有する。
同じHAサブタイプを有するインフルエンザウイルスのPB1セグメントは、通常、異なるHAサブタイプを有するインフルエンザウイルスのPB1セグメントより高い同一性レベルを有する。例えば、H1株A/California/07/09のPB1セグメントを使用するBlast検索は、H1 HAサブタイプを有するインフルエンザ株のみが、PB1セグメントにおいて高い同一性を有することを示した。同様に、H3株A/Wisconsin/67/2005のPB1セグメントを使用するBlast検索は、H3 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスのみが、このウイルスのPB1セグメントに対して高レベルの同一性を有することを示した。
本発明者らは、少なくとも2種のドナー株に由来するバックボーンセグメントを有し、A/California/07/09に由来するPB1セグメントを含むリアソータントインフルエンザAウイルスが、培養宿主において特によく増殖することをさらに発見した。これらリアソータントインフルエンザウイルスは、好ましくは、少なくとも2種の異なるドナー株に由来するバックボーンセグメントを有する。上記リアソータントインフルエンザウイルスは、A/California/07/09に由来するPB1セグメントおよびH1サブタイプを有するインフルエンザウイルスのHAセグメントを含み得る。
A/California/07/09株のセグメントのうちの1種、2種、3種、4種、5種、6種もしくは7種を含むインフルエンザ株はまた、ドナー株として使用され得る。
本発明は、配列番号9〜14もしくは21〜26の配列と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%もしくは少なくとも約99%の同一性を有するウイルスセグメントを有するドナー株で実施され得る。例えば、遺伝コードの縮重に起因して、異なる配列を有するいくつかの核酸によってコードされる同じポリペプチドを有することが考えられる。従って、本発明は、配列番号1〜8もしくは15〜20の配列と同じポリペプチドをコードするウイルスセグメントで実施され得る。例えば、配列番号31および32の核酸配列は、たとえそれらが同じウイルスタンパク質をコードするとしても、73%の同一性を有するに過ぎない。
本発明はまた、配列番号9〜22によってコードされるポリペプチド配列と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%もしくは少なくとも99%の同一性を有するポリペプチドをコードするウイルスセグメントで実施され得る。
DNA配列およびアミノ酸配列におけるバリエーションはまた、ウイルスの継代の間に起こり得る自発的変異から生じ得る。このような改変体インフルエンザ株はまた、本発明において使用され得る。
(リアソータントウイルス)
本発明は、2種以上のインフルエンザドナー株に由来するバックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザウイルスを提供する。これらリアソータントインフルエンザウイルスは、異なるインフルエンザA株に由来するHAセグメントおよびPB1セグメントを含み得るが、ただし、上記HAおよび上記PB1セグメントは、同じインフルエンザウイルスHAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来する。それらはまた、異なるインフルエンザウイルスHAサブタイプを有する異なるインフルエンザA株に由来するHAセグメントおよびPB1セグメントを含み得るが、ただし上記PB1セグメントは、H3 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来せず、そして/または上記HAセグメントは、H1 HAサブタイプもしくはH5 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来しない。
A/California/07/09に由来するPB1セグメントを含む2種以上の異なるドナー株に由来するバックボーンセグメントを有するリアソータントインフルエンザウイルスが、さらに提供される。
上記PB1およびPB2セグメントは、同じドナー株に由来し得る。
インフルエンザウイルスは、セグメント化したマイナス鎖RNAウイルスである。インフルエンザAおよびBウイルスは、8種のセグメント(NP、M、NS、PA、PB1、HAおよびNA)を有するのに対して、インフルエンザCウイルスは、7種を有する。本発明のリアソータントウイルスは、2種以上のドナー株に由来するバックボーンセグメント、もしくはA/California/07/09に由来する少なくとも1種(すなわち、1種、2種、3種、4種、5種もしくは6種)のバックボーンウイルスセグメントを含む。上記バックボーンウイルスセグメントは、HAもNAもコードしないものである。従って、バックボーンセグメントは、代表的には、上記インフルエンザウイルスのPB1、PB2、PA、NP、M、M、NSおよびNSポリペプチドをコードする。上記ウイルスはまた、例えば、参考文献6に記載されるように、機能的NSタンパク質をコードしないNSセグメントを含み得る。たとえ、本発明のドナー株に由来するHAもしくはNAのいずれかを含むがそれらの両方を含まないリアソータントウイルスもまた想定されても、上記リアソータントウイルスは、代表的には、ドナー株に由来するHAおよびNAをコードするセグメントを含まない。
上記リアソータントウイルスが、単一のドナー株に由来するバックボーンセグメントを含むリアソータントである場合、上記リアソータントウイルスは、一般に、ドナー株およびワクチン株に由来するセグメントを、1:7、2:6、3:5、4:4、5:3、6:2もしくは7:1の比で含む。ドナー株に由来するセグメントの大部分を有する(特に、6:2の比)ことは、代表的である。上記リアソータントウイルスが2種のドナー株に由来するバックボーンセグメントを含む場合、上記リアソータントウイルスは、一般に、第1のドナー株、第2のドナー株およびワクチン株に由来するセグメントを、1:1:6、1:2:5、1:3:4、1:4:3、1:5:2、1:6:1、2:1:5、2:2:4、2:3:3、2:4:2、2:5:1、3:1:2、3:2:1、4:1:3、4:2:2、4:3:1、5:1:2、5:2:1もしくは6:1:1の比で含む。
好ましくは、上記リアソータントウイルスは、上記ドナー株のHAセグメントを含まない。なぜならこれは、上記インフルエンザウイルスの主要ワクチン抗原をコードし、したがってワクチン株に由来するはずだからである。本発明のリアソータントウイルスは、従って、好ましくは、上記ワクチン株に由来する、少なくともHAセグメントを、および代表的には、HAおよびNAセグメントを有する。
本発明はまた、1種より多くのワクチン株に由来するウイルスセグメントを含むリアソータントを包含するが、ただし、上記リアソータントは、本発明に従うバックボーンを含む。例えば、上記リアソータントインフルエンザウイルスは、1種のドナー株に由来するHAセグメントおよび異なるドナー株に由来するNAセグメントを含み得る。
本発明のリアソータントウイルスは、上記リアソータントウイルスのウイルスセグメントのうちのいくつかが、同じ時間(例えば、12時間、24時間、48時間もしくは72時間)でおよび同じ増殖条件下で得られる野生型ワクチン株より高いウイルス力価になるまで増殖し得る。上記ウイルス力価は、当業者に公知の標準的方法によって決定され得る。本発明のリアソータントウイルスは、同じ時間枠でおよび同じ条件下で、野生型ワクチン株のウイルス力価より少なくとも10%高い、少なくとも20%高い、少なくとも50%高い、少なくとも100%高い、少なくとも200%高い、少なくとも500%高い、もしくは少なくとも1000%高いウイルス力価を達成し得る。
本発明は、汎流行性ならびに汎流行性間期の(流行期(seasonal))インフルエンザワクチン株を再集合させるのに適している。上記リアソータントインフルエンザ株は、インフルエンザA型ウイルスのHAサブタイプH1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15もしくはH16を含み得る。上記ワクチン株は、インフルエンザA型ウイルス NAサブタイプN1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8もしくはN9を含み得る。本発明のリアソータントインフルエンザウイルスで使用されるワクチン株が、流行期インフルエンザ株である場合、上記ワクチン株は、H1もしくはH3サブタイプを有し得る。本発明の一局面において、上記ワクチン株は、H1N1株もしくはH3N2株である。上記リアソータントインフルエンザ株はまた、インフルエンザB型株のHAセグメントを含み得る。
本発明において使用するための上記ワクチン株はまた、汎流行性の株もしくは潜在的に汎流行性の株であり得る。汎流行性のアウトブレイクを引き起こす可能性を与えるインフルエンザ株の特徴は、以下である:(a)現在循環しているヒト株におけるヘマグルチニンと比較して、新たなヘマグルチニンを含む(すなわち、10年を超えてヒト集団において顕性でなかったもの(例えば、H2)、または上記ヒト集団において以前に全く認められなかったもの(例えば、一般に、トリ集団においてのみ見いだされてきたH5、H6もしくはH9)。その結果、上記ヒト集団は、上記株のヘマグルチニンに対して免疫学的にナイーブである;(b)上記ヒト集団において水平伝播し得る;および(c)ヒトに対して病原性である。H5ヘマグルチニンタイプを有するワクチン株は、好ましい。ここで上記リアソータントウイルスは、汎流行性インフルエンザ(例えば、H5N1株)に対して免疫化するためのワクチンにおいて使用される。他の考えられる株としては、H5N3、H9N2、H2N2、H7N1およびH7N7、ならびに任意の他の潜在的に出現する汎流行性株が挙げられる。本発明は、非ヒト動物集団からヒトへと拡がり得るかもしくは拡がってしまった潜在的汎流行性株(例えば、ブタ起源のH1N1インフルエンザ株)に対して防御するためのワクチンにおける使用のために、リアソータントウイルスを生成するのに特に適している。
本発明のリアソータントインフルエンザ株は、A/California/4/09株に由来するHAセグメントおよび/もしくはNAセグメントを含み得る。
ワクチン株として使用され得る株は、抗ウイルス治療に耐性(例えば、オセルタミビル[7]および/もしくはザナミビルに耐性)である株(耐性汎流行性株[8]を含む)を含む。
機能的NSタンパク質をコードしないNSセグメントを含むリアソータントウイルスはまた、本発明の範囲内にある。NS1ノックアウト変異体は、参考文献6に記載される。これらNS1変異体ウイルス株は、弱毒化生インフルエンザワクチンを調製するために特に適している。
本発明の方法において使用される「第2のインフルエンザ株」は、使用されるドナー株とは異なる。
(逆遺伝学)
本発明は、逆遺伝学技術によって本発明のリアソータントインフルエンザウイルス株を生成するために特に適している。これら技術において、上記ウイルスは、発現系を使用して培養宿主において生成される。
一局面において、上記発現系は、同じHAサブタイプを有する異なるインフルエンザ株に由来するHAおよびPB1セグメントをコードし得る。それはまた、異なるHAサブタイプを有する異なるインフルエンザ株に由来するHAおよびPB1セグメントをコードし得るが、ただし、上記PB1セグメントは、H3 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来せず、そして/または上記HAセグメントは、H1 HAサブタイプもしくはH5 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来しない。上記発現系は、A/California/07/09に由来するPB1セグメントをコードし得る。これら実施形態において、上記系は、別のインフルエンザドナー株、例えば、PR8−Xに由来するセグメントNP、M、NS、PA、および/もしくはPB2のうちの少なくとも1種をコードし得る。
インフルエンザAおよびBウイルスに関する逆遺伝学は、複製および転写を開始するために必要な4種のタンパク質(PB1、PB2、PAおよびヌクレオタンパク質)、および全8つのウイルスゲノムセグメントを発現するために12のプラスミドで実施され得る。しかし、構築物の数を減らすために、複数のRNAポリメラーゼI転写カセット(ウイルスRNA合成のために)が、単一のプラスミドに含まれ得(例えば、1種、2種、3種、4種、5種、6種、7種、もしくは全8種のインフルエンザvRNAセグメントをコードする配列)、そしてRNAポリメラーゼIIプロモーターを有する複数のタンパク質コード領域が別のプラスミド上に含まれ得る(例えば、1種、2種、3種、4種、5種、6種、7種もしくは8種のインフルエンザmRNA転写物をコードする配列)[9]。1種以上のインフルエンザvRNAセグメントをpol Iプロモーターの制御下に、および1種以上のインフルエンザタンパク質コード領域を同じプラスミド上の別のプロモーター(特に、pol IIプロモーター)の制御下に含めることもまた、考えられる。これは、好ましくは、2方向性プラスミドを使用することによって行われる。
参考文献9の方法の好ましい局面は、以下を含む:(a)単一の発現構築物上にPB1、PB2およびPA mRNAコード領域;ならびに(b)単一の発現構築物上に全8種のvRNAコードセグメント。1種の発現構築物にノイラミニダーゼ(NA)およびヘマグルチニン(HA)セグメントを、ならびに別の発現構築物上に6種の他のウイルスセグメントを含めることは、新たに出現するインフルエンザウイルス株が通常はNAおよび/もしくはHAセグメントの中に変異を有するので、特に好ましい。従って、別個の発現構築物にHAおよび/もしくはNAセグメントを有するという利点は、HAおよびNA配列を含むベクターのみが、置換される必要があるということである。従って、本発明の一局面において、上記ワクチン株のNAおよび/もしくはHAセグメントは、1種の発現構築物に含まれ得、本発明のドナー株に由来するセグメントをコードするvRNAは、上記HAおよび/もしくはNAセグメントを除いて、異なる発現構築物に含まれる。本発明は、従って、本発明のドナー株のバックボーンウイルスセグメントをコードする1種、2種、3種、4種、5種もしくは6種のvRNAを含む発現構築物を提供する。上記発現構築物は、機能的HAおよび/もしくはNAタンパク質を生成するHAおよび/もしくはNAウイルスセグメントを含まなくてもよい。
公知の逆遺伝学システムは、pol Iプロモーター、細菌RNAポリメラーゼプロモーター、バクテリオファージポリメラーゼプロモーターなどに由来する所望のウイルスRNA(vRNA)分子をコードするDNA分子を発現する工程を含む。インフルエンザウイルスは、生活環を開始するためにはウイルスポリメラーゼの存在を要するので、システムはまた、これらタンパク質を提供し得る。例えば、上記システムは、ウイルスポリメラーゼタンパク質をコードするDNA分子をさらに含み得、その結果、両方のタイプのDNAの発現が、完全な感染性ウイルスのアセンブリをもたらす。上記ウイルスポリメラーゼをタンパク質として供給することもまた、可能である。
逆遺伝学が、インフルエンザvRNAの発現のために使用される場合、配列エレメントについての互いに関して正確なスペーシングが、ポリメラーゼが複製を開始するために重要であることは、当業者にとって明らかである。従って、上記ウイルスRNAをコードするDNA分子が、pol Iプロモーターと終結配列との間で正確に位置づけられるが、この位置づけが、逆遺伝学システムを扱うものの能力の十分範囲内であることは、重要である。
組換えウイルスを生成するために、細胞は、ビリオンをアセンブリするために必要なウイルスゲノムの全てのセグメントを発現しなければならない。本発明の発現構築物にクローニングされるDNAは、好ましくは、上記ウイルスRNAおよびタンパク質の全てを提供するが、ヘルパーウイルスを使用して、上記RNAおよびタンパク質のうちのいくつかを提供することもまた可能である。しかし、ヘルパーウイルスを使用しない系が好ましい。上記インフルエンザウイルスは、セグメント化ウイルスであるので、そのウイルスゲノムは、通常、本発明の方法において1種より多くの発現構築物を使用して発現される。しかし、ウイルスゲノムのうちの1種以上のセグメントもしくはさらに全セグメントを単一の発現構築物上で組み合わせることもまた、想定される。
いくつかの実施形態において、発現構築物もまた含まれ、この発現構築物は、宿主細胞におけるアクセサリータンパク質の発現をもたらす。例えば、逆遺伝学システムの一部として非ウイルスセリンプロテアーゼ(例えば、トリプシン)を発現することは、有利であり得る。
(発現構築物)
本発明の発現系において使用される発現構築物は、1方向性もしくは2方向性の発現構築物であり得る。1種を超える導入遺伝子が上記方法において使用される場合(同じ発現構築物上であろうと異なる発現構築物上であろうと)、1方向性および/もしくは2方向性の発現を使用することは可能である。
インフルエンザウイルスは、感染力のためにタンパク質を必要とするので、2方向性発現構築物を使用することは、一般に好ましい。なぜならこれは、宿主細胞が必要とする発現構築物の総数を減らすからである。従って、本発明の方法は、遺伝子もしくはcDNAが、上流のpol IIプロモーターと下流の非内因性pol Iプロモーターとの間に位置する、少なくとも1種の2方向性発現構築物を利用し得る。上記遺伝子もしくはcDNAを上記pol IIプロモーターから転写すると、タンパク質へと翻訳され得る、キャップのあるプラス−センスウイルスmRNAが生じる一方で、上記非内因性pol Iプロモーターから転写すると、マイナス−センスvRNAが生じる。上記2方向性発現構築物は、2方向性発現ベクターであり得る。
2方向性発現構築物は、同じ構築物から異なる方向(すなわち、5’→3’および3’→5’の両方)で発現を駆動する少なくとも2種のプロモーターを含む。上記2種のプロモーターは、同じ2本鎖DNAの異なる鎖に作動可能に連結され得る。好ましくは、上記プロモーターのうちの一方は、pol Iプロモーターであり、他方のプロモーターのうちの少なくとも1種は、pol IIプロモーターである。これは、上記pol Iプロモーターが、キャップされていないvRNAを発現するために使用され得る一方で、上記pol IIプロモーターが、後にタンパク質へと翻訳され得るmRNAを転写するために使用され得、従って、同じ構築物からのRNAおよびタンパク質の同時発現を可能にするので、有用である。1種より多くの発現構築物が、発現系内で使用される場合、上記プロモーターは、内因性および非内因性のプロモーターの混合物を含み得る。
上記発現構築物において使用されるpol Iおよびpol IIプロモーターは、宿主細胞が由来する同じ分類学上の目に由来する生物にとって内因性であり得る。あるいは、上記プロモーターは、宿主細胞とは異なる分類学上の目における生物に由来し得る。用語「目」とは、従来の分類学上の順位付けをいい、目の例は、霊長目、齧歯目、食肉目、有袋目、クジラ目などである。ヒトおよびチンパンジーは、同じ分類学上の目(霊長目)の中にいるが、ヒトおよびイヌは、異なる目の中にいる(霊長目 対 食肉目)。例えば、ヒトpol Iプロモーターは、イヌ細胞(例えば、MDCK細胞)においてウイルスセグメントを発現するために使用され得る[10]。
上記発現構築物は、代表的には、RNA転写終結配列を含む。上記終結配列は、内因性終結配列であってもよいし、上記宿主細胞にとって内因性でない終結配列であってもよい。適切な終結配列は、当業者に明らかであり、RNAポリメラーゼI転写終結配列、RNAポリメラーゼII転写終結配列、およびリボザイムが挙げられるが、これらに限定されない。さらに、上記発現構築物は、mRNAのために、特に、発現がpol IIプロモーターによって制御される遺伝子の末端に、1以上のポリアデニル化シグナルを含み得る。
発現系は、少なくとも2種、少なくとも3種、少なくとも4種、少なくとも5種、少なくとも6種、少なくとも7種、少なくとも8種、少なくとも9種、少なくとも10種、少なくとも11種もしくは少なくとも12種の発現構築物を含み得る。
発現構築物は、ベクター(例えば、プラスミドもしくは他のエピソーム構築物)であり得る。このようなベクターは、代表的には、少なくとも1種の細菌性および/もしくは真核生物性の複製起点を含む。さらに、上記ベクターは、原核生物および/もしくは真核生物の細胞における選択を可能にする選択マーカーを含み得る。このような選択マーカーの例は、抗生物質(例えば、アンピシリンもしくはカナマイシン)に対する耐性を付与する遺伝子である。上記ベクターは、DNA配列のクローニングを促進するために1以上のマルチクローニング部位をさらに含み得る。
代替として、発現構築物は、直線状の発現構築物であってもよい。このような直線状の発現構築物は、代表的には、いかなる増幅および/もしくは選択配列をも含まない。しかし、このような増幅および/もしくは選択配列を含む直線状の構築物もまた、本発明の範囲内にある。参考文献11は、直線状の発現構築物を記載し、これは、各ウイルスセグメントに関して個々の直線状の発現構築物を記載している。同じ直線状の発現構築物に1種より多い、例えば、2種、3種、4種、5種もしくは6種のウイルスセグメントを含めることもまた、可能である。このような系は、例えば、参考文献12に記載されている。
発現構築物は、当該分野で公知の方法を使用して生成され得る。このような方法は、例えば、参考文献13に記載された。上記発現構築物が直線状の発現構築物である場合、発現構築物を直線状にして、その後、単一の制限酵素部位を使用して、上記宿主細胞に導入することは、可能である。あるいは、上記発現構築物を、少なくとも2種の制限酵素部位を使用してベクターから切り出すことは可能である。さらに、直線状の発現構築物を、核酸増幅技術を使用して(例えば、PCRによって)それを増幅することによって得ることもまた、可能である。
本発明の系において使用される発現構築物は、非細菌性発現構築物であり得る。このことは、上記構築物が、その中にコードされるウイルスRNAセグメントの真核生物細胞における発現を駆動し得るが、細菌中での上記構築物の増殖に必要とされる成分を含まないことを意味する。従って、上記構築物は、細菌性複製起点(ori)を含まず、通常は、細菌性選択マーカー(例えば、抗生物質耐性マーカー)を含まない。このような発現構築物は、参考文献14(参考として援用される)に記載される。
上記発現構築物は、化学合成によって調製され得る。上記発現構築物は、化学合成によって、全体的にもしくは部分的にのいずれかで調製され得る。化学合成によって発現構築物を調製するための適切な方法は、例えば、参考文献14(参考として援用される)に記載される。
本発明の発現構築物は、当業者に公知の任意の技術を使用して、宿主細胞へと導入され得る。例えば、本発明の発現構築物は、エレクトロポレーション、DEAE−デキストラン、リン酸カルシウム沈殿、リポソーム、マイクロインジェクション、もしくは微粒子銃を使用することによって、宿主細胞に導入され得る。
(細胞)
本発明における使用のための培養宿主は、目的のウイルスを生成し得る任意の真核生物細胞であり得る。本発明は、代表的には、細胞株を使用するが、例えば、初代細胞が代替として使用され得る。上記細胞は、代表的には、哺乳動物もしくはトリのものである。適切な哺乳動物細胞としては、ハムスター、ウシ、霊長類(ヒトおよびサルを含む)およびイヌの細胞が挙げられるが、これらに限定されない。種々の細胞タイプが使用され得る(例えば、腎臓細胞、線維芽細胞、網膜細胞、肺細胞など)。適切なハムスター細胞の例は、名称BHK21もしくはHKCCを有する細胞株である。適切なサルの細胞は、例えば、アフリカミドリザル細胞(例えば、Vero細胞株のような腎臓細胞[15〜17]である。適切なイヌの細胞は、例えば、CLDKおよびMDCK細胞株のような腎臓細胞である。
さらに適切な細胞としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:CHO;293T;BHK;MRC 5;PER.C6[18];FRhL2;WI−38など。適切な細胞は、例えば、American Type Cell Culture(ATCC) Collection[19]から、Coriell Cell Repositories[20]から、もしくはEuropean Collection of Cell Cultures(ECACC)から、広く入手可能である。例えば、上記ATCCは、種々の異なるVero細胞をカタログ番号CCL 81、CCL 81.2、CRL 1586およびCRL−1587の下で供給しており、MDCK細胞をカタログ番号CCL 34の下で供給している。PER.C6は、ECACCから寄託番号96022940の下で入手可能である。
本発明における使用に好ましい細胞は、Madin Darbyイヌ腎臓に由来するMDCK細胞[21〜23]である。元のMDCK細胞は、ATCCからCCL 34として入手可能である。MDCK細胞の派生物が使用されることは、好ましい。このような派生物は、例えば、参考文献21において記載されており、この参考文献は、懸濁培養における増殖に適合したMDCK細胞(「MDCK 33016」もしくはDSM ACC 2219として寄託された「33016−PF」;参考文献21もまた参照のこと)を開示している。さらに、参考文献24は、無血清培養において懸濁物中で増殖するMDCK由来の細胞(FERM BP−7449として寄託された「B−702」)を開示している。いくつかの実施形態において、使用されるMDCK細胞株は、腫瘍形成性であり得る。非腫瘍形成性MDCK細胞を使用することもまた、想定される。例えば、参考文献25は、非腫瘍形成性MDCK細胞(「MDCK−S」(ATCC PTA−6500)、「MDCK−SF101」(ATCC PTA−6501)、「MDCK−SF102」(ATCC PTA−6502)および「MDCK−SF103」(ATCC PTA−6503)が挙げられる)を開示する。参考文献26は、「MDCK.5F1」細胞(ATCC CRL 12042)を含む、非常に感染しやすいMDCK細胞を開示している。
1種より多くの細胞タイプの混合物を使用して、本発明の方法を実施することは、可能である。しかし、本発明の方法が、単一の細胞タイプで、例えば、モノクローナル細胞で実施されることは、好ましい。好ましくは、本発明の方法において使用される細胞は、単一の細胞株に由来する。さらに、同じ細胞株が、ウイルスを再集合させるために、およびウイルスの任意のその後の増殖のために使用され得る。
好ましくは、上記細胞は、一般的な汚染物質源を回避するために、血清の非存在下で培養される。真核生物細胞培養のための種々の無血清培地が、当業者に公知である(例えば、イスコフ培地、ウルトラCHO培地(BioWhittaker)、EX−CELL(JRH Biosciences))。さらに、無タンパク質培地が使用され得る(例えば、PF−CHO(JRH Biosciences))。さもなければ、複製のための細胞はまた、特注の血清含有培地(例えば、0.5%〜10%のウシ胎仔血清を有する、MEMもしくはDMEM培地)中で培養され得る。
上記細胞は、接着培養物もしくは懸濁物中にあり得る。
(従来の再集合)
伝統的には、インフルエンザウイルスは、培養宿主(通常は、卵)にドナー株およびワクチン株を共感染させることによって再集合される。リアソータントウイルスは、上記ワクチン株のHAおよび/もしくはNAタンパク質を含むリアソータントウイルスを選択するために、上記ドナー株のHAおよび/もしくはNAタンパク質に対して特異性を有する抗体を添加することによって選択される。この処理を数継代行う間に、上記ワクチン株のHAおよび/もしくはNAセグメントを含むリアソータントウイルスの迅速な増殖を選択し得る。
本発明は、これら方法における使用に適している。上記ドナー株と比較して、異なるHAおよび/もしくはNAサブタイプを有するワクチン株を使用することは、より容易であり得る。なぜならこれは、リアソータントウイルスの選択を促進するからである。しかし、上記ドナー株と同じHAおよび/もしくはNAサブタイプを有するワクチン株を使用することもまた、可能であり、本発明のいくつかの局面において、これは好ましい。この場合、上記ドナー株のHAおよび/もしくはNAタンパク質に対して優先的な特異性を有する抗体が利用可能であるはずである。
(ウイルス調製)
一実施形態において、本発明は、インフルエンザウイルスを生成するための方法を提供し、上記方法は、(a)培養宿主に本発明のリアソータントウイルスを感染させる工程;(b)上記工程(a)の宿主を培養して、上記ウイルスを生成する工程;および必要に応じて、(c)上記工程(b)で生成したウイルスを精製する工程を包含する。
培養宿主は、細胞または孵化鶏卵であり得る。細胞が、本発明のこの局面において培養宿主として使用される場合、細胞培養条件(例えば、温度、細胞密度、pH値など)が、使用される上記細胞株および上記ウイルスに依存する広い範囲にわたって変動性であり、本願の要件に適合され得ることは公知である。従って、以下の情報は、ガイドラインを表すに過ぎない。
上述したように、細胞は、好ましくは、無血清培地もしくは無タンパク質培地中で培養される。
上記細胞の増殖は、当業者に公知の方法に従って行われ得る。例えば、上記細胞は、遠心分離もしくは濾過のような通常の補助的方法を使用する灌流システムにおいて培養され得る。さらに、上記細胞は、感染前に、流加システム(fed−batch system)で、本発明に従って増殖させられ得る。本発明の状況において、培養システムは、上記細胞が最初にバッチシステムで培養され、培地中の栄養分(もしくは栄養分の一部)の枯渇が、濃縮された栄養分の制御された供給によって補償される流加システムに関して言及される。感染前の細胞の増殖の間に上記培地のpH値を、pH6.6〜pH7.8の値に、および特に、pH7.2〜pH7.3の間の値に調節することは、有利であり得る。細胞の培養は、好ましくは、30℃〜40℃の間の温度で行われる。感染細胞を培養する場合(工程b)、上記細胞は、好ましくは、30℃〜36℃の間の温度もしくは32℃〜34℃の間の温度、または33℃で培養される。これは、特に好ましい。なぜなら、この温度範囲での感染細胞のインキュベーションが、ワクチンへと処方される場合に改善された効率を生じるウイルスの生成を生じることが示されたからである[27]。
酸素分圧は、感染前の培養の間に、好ましくは、25%〜95%の間の値において、および特には、35%〜60%の間の値において調節され得る。本発明の状況において示される酸素分圧の値は、空気の飽和に基づく。細胞の感染は、バッチシステムにおいては、好ましくは、約8〜25×10細胞/mLの細胞密度で、もしくは灌流システムにおいては、好ましくは、約5〜20×10細胞/mLの細胞密度で行われる。上記細胞は、10−8〜10の間、好ましくは、0.0001〜0.5の間のウイルス用量(MOI値(「感染多重度」;感染時の細胞あたりのウイルス単位の数に対応する)で感染させられ得る。
ウイルスは、接着培養もしくは懸濁物中で、細胞において増殖させられ得る。マイクロキャリア培養が使用され得る。したがって、一部の実施形態において、上記細胞は、懸濁物中での増殖に適合され得る。
本発明に従う方法は、ウイルスの採取および単離、またはウイルスによって生成されるタンパク質の採取および単離も含む。ウイルスもしくはタンパク質の単離の間に、上記細胞は、分離、濾過もしくは限外濾過のような標準的な方法によって培養培地から分離される。次いで、上記ウイルスもしくは上記タンパク質は、勾配遠心分離、濾過、沈殿、クロマトグラフィーなどの当業者に十分公知の方法に従って濃縮され、次いで、精製される。上記ウイルスが精製の間もしくは精製後に不活性化されることも本発明にしたがって好ましい。ウイルス不活性化は、上記精製プロセス内のいずれかの時点で、例えば、β−プロピオラクトンもしくはホルムアルデヒドによって行われ得る。
上記培養宿主は、卵であり得る。ワクチン用のインフルエンザウイルス増殖のための現在の標準的方法は、SPF孵化鶏卵を使用し、ウイルスは、その卵の内容物(尿膜腔液)から精製される。ウイルスを卵によって継代し、その後、上記ウイルスを、細胞培養物中で増殖させることもまた可能であり、その逆もまた同様である。
(ワクチン)
本発明は、上記方法に従って生成されるウイルスを利用して、ワクチンを生成する。
ワクチン(特に、インフルエンザワクチン)は、一般に、生のウイルスもしくは不活性化ウイルスのいずれかに基づく。不活性化ワクチンは、全ビリオン、「スプリット」ビリオン、もしくは精製表面抗原に基づき得る。抗原はまた、ビロソームの形態で提示され得る。本発明は、これらタイプのワクチンのうちのいずれかを製造するために使用され得る。
不活性化ウイルスが使用される場合、上記ワクチンは、全ビリオン、スプリットビリオン、もしくは精製表面抗原(インフルエンザについては、ヘマグルチニンを含み、通常はまた、ノイラミニダーゼを含む)を含み得る。ウイルスを不活性化するための化学的手段としては、以下の薬剤のうちの1つ以上の有効量での処理が挙げられる:洗剤、ホルムアルデヒド、β−プロピオラクトン、メチレンブルー、ソラレン、カルボキシフラーレン(C60)、バイナリーエチルアミン、アセチルエチレンイミン、もしくはこれらの組み合わせ。ウイルス不活性化の非化学的方法は、当該分野で公知である(例えば、UV光もしくはγ線照射)。
ビリオンは、ウイルス含有流体(例えば、尿膜腔液もしくは細胞培養上清)から、種々の方法によって採取され得る。例えば、精製プロセスは、上記ビリオンを破壊するために洗剤を含む線形スクロース勾配溶液を使用するゾーン遠心分離を含み得る。次いで、抗原は、ダイアフィルトレーションによって、必要に応じた希釈の後に精製され得る。
スプリットビリオンは、精製されたビリオンを洗剤(例えば、エチルエーテル、ポリソルベート 80、デオキシコレート、トリ−N−ブチルホスフェート、Triton X−100、Triton N101、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、Tergitol NP9など)で処理して、サブビリオン調製物を生成する(「Tween−エーテル」スプリットプロセスを含む)ことによって得られる。インフルエンザウイルスをスプリットするための方法は、例えば、当該分野で周知である(例えば、参考文献28〜33などを参照のこと)。上記ウイルスのスプリットは、代表的には、感染性であろうと非感染性であろうと、破壊濃度のスプリット薬剤で全ウイルスを破壊するかもしくはフラグメント化することによって行われる。上記破壊は、上記ウイルスタンパク質の完全なもしくは部分的な可溶化を生じ、上記ウイルスの完全性を変化させる。好ましいスプリット薬剤は、非イオン性界面活性剤およびイオン性(例えば、カチオン性)界面活性剤(例えば、アルキルグリコシド、アルキルチオグリコシド、アシル糖、スルホベタイン、ベタイン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、N,N−ジアルキル−グルカミド、Hecameg、アルキルフェノキシ−ポリエトキシエタノール、NP9、4級アンモニウム化合物、サルコシル、CTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロミド)、トリ−N−ブチルホスフェート、Cetavlon、ミリスチルトリメチルアンモニウム塩、リポフェクチン、リポフェクタミン、およびDOT−MA)、オクチル−もしくはノニルフェノキシポリオキシエタノール(例えば、Triton界面活性剤(例えば、Triton X−100もしくはTriton N101))、ポリオキシエチレンソルビタンエステル(Tween界面活性剤)、ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンエステル(polyoxyethlene ester)などである。1つの有用なスプリット手順は、デオキシコール酸ナトリウムおよびホルムアルデヒドの連続的効果を使用し、スプリットは、最初のビリオン精製の間に起こり得る(例えば、スクロース密度勾配溶液において)。よって、スプリットプロセスは、上記ビリオン含有材料の清澄化(非ビリオン材料を除去するために)、上記採取したビリオンの濃縮(例えば、吸着法(例えば、CaHPO吸着)を使用して)、非ビリオン材料からの全ビリオンの分離、密度勾配遠心分離工程においてスプリット薬剤を使用する(例えば、デオキシコール酸ナトリウムのようなスプリット薬剤を含むスクロース勾配を使用する)ビリオンのスプリット、次いで、望ましくない物質を除去するための濾過(例えば、限外濾過)を含み得る。スプリットビリオンは、有用には、リン酸ナトリウム緩衝化等張性塩化ナトリウム溶液中で再懸濁され得る。スプリットインフルエンザワクチンの例は、BEGRIVACTM、FLUARIXTM、FLUZONETMおよびFLUSHIELDTM製品である。
精製されたインフルエンザウイルス表面抗原ワクチンは、表面抗原であるヘマグルチニン、および代表的には、同様にノイラミニダーゼを含む。精製形態でこれらタンパク質を調製するためのプロセスは、当該分野で周知である。上記FLUVIRINTM、AGRIPPALTMおよびINFLUVACTM製品は、インフルエンザサブユニットワクチンである。
別の形態の不活性化抗原は、ビロソーム[34](核酸を含まないウイルス様リポソーム粒子)である。ビロソームは、洗剤でのウイルスの可溶化、続いて、ヌクレオキャプシドの除去およびウイルス糖タンパク質を含む膜の再構成によって、調製され得る。ビロソームを調製するための代替法は、ウイルス膜糖タンパク質を過剰量のリン脂質に添加して、それらの膜中においてリポソームにウイルスタンパク質を与えることを含む。
本発明の方法はまた、生ワクチンを精製するために使用され得る。このようなワクチンは、通常、ビリオン含有流体からビリオンを精製することによって調製される。例えば、上記流体は、遠心分離によって清澄化され得、緩衝液(例えば、スクロース、リン酸カリウム、およびグルタミン酸一ナトリウムを含む)で安定化され得る。インフルエンザウイルスワクチンの種々の形態が、現在利用可能である(例えば、参考文献35の第17章および第18章を参照のこと)。生ウイルスワクチンとしては、MedImmuneのFLUMISTTM製品(三価生ウイルスワクチン)が挙げられる。
上記ウイルスは、弱毒化され得る。上記ウイルスは、温度感受性であり得る。上記ウイルスは、低温適合(cold−adapted)され得る。これら3つの特徴は、生のウイルスを抗原として使用する場合に特に有用である。
HAは、現在の不活性化インフルエンザワクチンにおける主要な免疫原であり、ワクチン用量は、HAレベルを参照することによって標準化されている(代表的には、SRIDによって測定される)。既存のワクチンは、代表的には、1株あたり約15μgのHAを含むが、より低い用量が、使用され得る(例えば、小児に関して、もしくは汎流行的状況において、またはアジュバントを使用する場合)。分割量(例えば、1/2(すなわち、7.5μg HA/株)、1/4および1/8)が使用されてきたことと同様に、より高い用量も使用されてきた(例えば、3×もしくは9×用量[36、37])。従って、ワクチンは、0.1〜150μgの間のHA/インフルエンザ株、好ましくは、0.1〜50μgの間(例えば、0.1〜20μg、0.1〜15μg、0.1〜10μg、0.1〜7.5μg、0.5〜5μgなど)を含み得る。特定の用量としては、1株あたり、例えば、約45、約30、約15、約10、約7.5、約5、約3.8、約3.75、約1.9、約1.5などが挙げられる。
生ワクチンに関して、投与は、HA含有量よりむしろ、50%組織培養感染量(median tissue culture infectious dose)(TCID50)によって測定され、1株あたり10〜10の間の(好ましくは、106.5〜107.5の間の)TCID50が、代表的である。
本発明で使用されるインフルエンザ株は、野生型ウイルスにおいて見いだされる天然のHA、もしくは改変HAを有し得る。例えば、HAを改変して、ウイルスをトリ種において非常に病原性にさせる決定基(例えば、HA1/HA2切断部位の周りの非常に塩基性の領域)を除去することは、公知である。逆遺伝学の使用は、このような改変を促進する。
汎流行性間期の株に対して免疫化するために適しているのに加えて、本発明の組成物は、汎流行性もしくは潜在的に汎流行性の株に対して免疫化するために特に有用である。本発明は、ヒトおよび非ヒト動物にワクチン接種するのに適している。
抗原が上記組成物中に有用に含まれ得る他の株は、抗ウイルス治療に抵抗性である(例えば、オセルタミビル[38]および/もしくはザナミビルに抵抗性である)株である(耐性汎流行性株を含む[39])。
本発明の組成物は、1つ以上の(例えば、1つ、2つ、3つ、4つもしくはそれより多い)インフルエンザウイルス株(インフルエンザA型ウイルスおよび/もしくはインフルエンザB型ウイルスを含む)に由来する抗原を含み得るが、ただし、少なくとも1つのインフルエンザ株が、本発明のリアソータントインフルエンザ株であることを条件とする。抗原のうち少なくとも2つ、少なくとも3つ、または全てが本発明のリアソータントインフルエンザ株に由来する組成物もまた想定される。ワクチンが1より多くのインフルエンザ株を含む場合、異なる株は、代表的には、別個に増殖させられ、上記ウイルスが採取された後に混合され、抗原が調製されてきた。従って、本発明のプロセスは、1より多くのインフルエンザ株に由来する抗原を混合する工程を包含し得る。三価ワクチンは、代表的である(2つのインフルエンザA型ウイルス株および1つのインフルエンザB型ウイルス株に由来する抗原を含む)。四価ワクチンもまた有用である[40](2つのインフルエンザA型ウイルス株および2つのインフルエンザB型ウイルス株に由来する抗原を含むか、または3つのインフルエンザA型ウイルス株および1つのインフルエンザB型ウイルス株に由来する抗原を含む)。
(薬学的組成物)
本発明に従って製造されるワクチン組成物は、薬学的に受容可能である。それらは、通常、上記抗原に加えて、成分を含む。例えば、それらは、代表的には、1種以上の薬学的キャリアおよび/もしくは賦形剤を含む。以下に記載されるように、アジュバントもまた含まれ得る。このような成分の詳細な議論は、参考文献41で入手される。
ワクチン組成物は、一般に、水性形態にある。しかし、いくつかのワクチンは、乾燥形態、例えば、注射可能な固体、またはパッチ上の、乾燥したかもしくは重合した調製物の形態にあり得る。
ワクチン組成物は、チオメルサールもしくは2−フェノキシエタノールのような保存剤を含み得る。しかし、上記ワクチンは、実質的に水銀物質を実質的に含まないべきである(すなわち、5μg/ml未満)ことが好ましい(例えば、チオメルサールを含まない[32、42])。水銀を含まないワクチンは、より好ましい。α−トコフェロールスクシネートは、水銀化合物の代替として含まれ得る[32]。保存剤非含有ワクチンは、特に好ましい。
張度を制御するために、組成物は、生理学的塩(例えば、ナトリウム塩)を含み得ることは好ましい。塩化ナトリウム(NaCl)が好ましく、塩化ナトリウムは、1〜20mg/mlの間で存在し得る。存在し得る他の塩としては、塩化カリウム、リン酸二水素カリウム、無水リン酸二ナトリウム(disodium phosphate dehydrate)、塩化マグネシウム、塩化カルシウムなどが挙げられる。
ワクチン組成物は、一般に、200mOsm/kg〜400mOsm/kgの間(好ましくは、240〜360mOsm/kgの間)の質量オスモル濃度を有し、より好ましくは、290〜310mOsm/kgの範囲内に入る。ワクチン接種によって引き起こされる疼痛に対して影響を有さない質量オスモル濃度が以前に報告されている[43]が、この範囲において質量オスモル濃度を維持することは好ましい。
ワクチン組成物は、1種以上の緩衝剤を含み得る。代表的な緩衝剤としては、以下が挙げられる:リン酸塩緩衝剤;Tris緩衝剤;ホウ酸塩緩衝剤;コハク酸塩緩衝剤;ヒスチジン緩衝剤(特に、水酸化アルミニウムアジュバントで);またはクエン酸塩緩衝剤。緩衝剤は、代表的には、5〜20mM範囲で含まれる。
ワクチン組成物のpHは、一般に、5.0〜8.1の間、より代表的には、6.0〜8.0の間(例えば、6.5〜7.5の間、または7.0〜7.8の間)である。本発明のプロセスは、従って、バルクワクチンのpHを、パッケージ前に調節する工程を包含し得る。
上記ワクチン組成物は、好ましくは、無菌である。上記ワクチン組成物は、好ましくは、非発熱性である(例えば、1用量あたり<1 EU(エンドトキシン単位、標準的な尺度)、好ましくは、<0.1 EU/用量を含む)。上記ワクチン組成物は、好ましくは、グルテン非含有である。
本発明のワクチン組成物は、洗剤(例えば、ポリオキシエチレンソルビタンエステル界面活性剤(「Tween」として公知)、オクトキシノール(例えば、オクトキシノール−9(Triton X−100)もしくはt−オクチルフェノキシポリエトキシエタノール)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド(「CTAB」)、またはデオキシコール酸ナトリウム(特に、スプリットワクチンもしくは表面抗原ワクチンのために))を含み得る。上記洗剤は、微量においてのみ存在し得る。従って、上記ワクチンは、オクトキシノール−10およびポリソルベート80の各々について1mg/ml未満で含み得る。他の残りの微量の成分は、抗生物質(例えば、ネオマイシン、カナマイシン、ポリミキシンB)であり得る。
ワクチン組成物は、1回の免疫化のための物質を含んでいてもよいし、複数回の免疫化のための物質を含んでいてもよい(すなわち、「複数用量」キット)。保存剤を含めることは、複数用量の構成(arrangement)において好ましい。複数用量組成物中に保存剤を含める代替として(もしくはそれに加えて)、上記組成物は、物質の取り出しのための無菌アダプタを有する容器中に含まれ得る。
インフルエンザワクチンは、代表的には、約0.5mlの投与体積で投与されるが、半用量(すなわち、約0.25ml)が、小児に投与され得る。
組成物およびキットは、好ましくは、2℃〜8℃の間で貯蔵される。それらは、凍結されるべきではない。それらは、理想的には、遮光して保持されるべきである。
(宿主細胞DNA)
ウイルスが単離され、そして/または細胞株上で増殖させられた場合、最終ワクチン中に残っている細胞株DNAのいかなる潜在的な腫瘍形成活性をも最小限にするために、上記DNAの量を最小限にすることは、標準的な実施である。
従って、本発明に従って調製されるワクチン組成物は、好ましくは、1用量あたり10ng(好ましくは、1ng未満、より好ましくは、100pg未満)の残留宿主細胞DNAを含むが、微量の宿主細胞DNAが存在し得る。
あらゆる残留宿主細胞DNAの平均長が500bp未満(例えば、400bp未満、300bp未満、200bp未満、100bp未満など)であることは、好ましい。
夾雑するDNAは、標準的精製手順(例えば、クロマトグラフィーなど)を使用するワクチン調製の間に除去され得る。残留宿主細胞DNAの除去は、ヌクレアーゼ処理によって(例えば、DNaseを使用することによって)増強され得る。宿主細胞DNA夾雑物を減らすための便利な方法は、2工程処理(第1は、DNase(例えば、Benzonase)(これは、ウイルス増殖の間に使用され得る)を、次いで、カチオン性洗剤(例えば、CTAB)(これは、ビリオン破壊の間に使用され得る)使用する)を含む参考文献44および45において開示される。アルキル化剤(例えば、β−プロピオラクトン)での処理はまた、宿主細胞DNAを除去するために使用され得、有利なことには、ビリオンを不活性化するためにも使用され得る[46]。
(アジュバント)
本発明の組成物は、有利には、アジュバントを含み得る。これは、上記組成物を受ける被験体において誘発される免疫応答(液性および/もしくは細胞性)を高めるように機能し得る。好ましいアジュバントは、水中油型エマルジョンを含む。種々のこのようなアジュバントは公知であり、それらは、代表的には、少なくとも1種の油および少なくとも1種の界面活性剤を含み、上記油および界面活性剤は、生分解性(代謝可能)かつ生体適合性である。上記エマルジョン中の油滴は、一般に、直径5μm未満であり、理想的には、サブミクロンの直径を有し、これら小さなサイズは、マイクロフルイダイザー(microfluidiser)で達成されて、安定なエマルジョンを提供する。220nm未満のサイズを有する液滴は、濾過滅菌に供され得るので、好ましい。
前記エマルジョンは、動物(例えば魚類)供給源または植物供給源からのものなどの油を含むことができる。植物油の供給源としては、堅果、種子および穀粒が挙げられる。ラッカセイ油、ダイズ油、ヤシ油およびオリーブ油が、最も一般的に利用できる堅果油の例である。例えばホホバ豆から得られる、ホホバ油を使用することができる。種子油としては、紅花油、綿実油、ヒマワリ種子油、ゴマ種子油およびこれらに類するものが挙げられる。穀粒の群の中で、トウモロコシ油が最も容易に入手できるが、他の穀類の穀粒、例えばコムギ、オートムギ、ライムギ、イネ、テフ、ライコムギおよびこれらに類するものの油も使用することができる。グリセロールおよび1,2−プロパンジオールの6〜10炭素脂肪酸エステルは、種子油中に天然に存在しないが、堅果油および種子油から出発して適切な材料の加水分解、分離およびエステル化によって調製することができる。哺乳動物の乳からの脂肪および油は代謝性であり、従って、本発明の実施の際に使用することができる。動物供給源から純粋な油を得るために必要な分離、精製、鹸化および他の手段についての手順は、当該技術分野において周知である。殆どの魚類は、容易に回収できる代謝性の油を含有する。例えば、タラ肝油、サメ肝油、および鯨油、例えば鯨ろうが、ここで使用することができる魚油のいくつかの例である。多数の分岐鎖油が5炭素イソプレン単位で生化学的に合成されており、一般にテルペノイドと呼ばれる。サメ肝油は、スクアレン、2,6,10,15,19,23−ヘキサメチル−2,6,10,14,18,22−テトラコサヘキサン、として公知の、分岐した不飽和テルペノイドを含有し、これは、ここで特に好ましい。スクワラン、スクアレンの飽和類似体、も好ましい油である。スクアレンおよびスクワランを含む、魚油は、商業的供給源から容易に入手することができ、または当該技術分野において公知の方法によって得ることができる。別の好ましい油は、α―トコフェロール(下記参照)である。
油の混合物を使用することができる。
界面活性剤をそれらの「HLB」(親水親油バランス)によって分類することができる。本発明の好ましい界面活性剤は、少なくとも10、好ましくは少なくとも15、およびさらに好ましくは少なくとも16のHLBを有する。本発明は、ポリオキシエチレンソルビタンエステル界面活性剤(一般にTweenと呼ばれる)、特にポリソルベート20およびポリソルベート80;商品名DOWFAXTMで販売されている、エチレンオキシド(EO)、プロピレンオキシド(PO)および/またはブチレンオキシド(BO)のコポリマー、例えば、線状EO/POブロックコポリマー;反復エトキシ(オキシ−1,2−エタンジイル)基の数が様々であり得るオクトキシノール、オクトキシノール−9(Triton X−100、すなわちt−オクチルフェノキシポリエトキシエタノール)が特に興味深い;(オクチルフェノキシ)ポリエトキシエタノール(IGEPAL CA−630/NP−40);リン脂質、例えばホスファチジルコリン(レシチン);ノニルフェノールエトキシレート、例えばTergitolTMNPシリーズ;ラウリル、セチル、ステアリルおよびオレイルアルコールから誘導されたポリオキシエチレン脂肪エーテル(Brij界面活性剤として公知)、例えばトリエチレングリコールモノラウリルエーテル(Brij 30);ならびにソルビタンエステル(一般にSPANとして公知)、例えばソルビタントリオレエート(Span 85)およびソルビタンモノラウレートを含む(しかしこれらに限定されない)界面活性剤と共に用いることができる。非イオン性界面活性剤が好ましい。前記エマルジョンに含めるために好ましい界面活性剤は、Tween 80(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート)、Span 85(ソルビタントリオレエート)、レシチンおよびTriton X−100である。
界面活性剤の混合物、例えばTween 80/Span 85混合物、を使用することができる。ポリオキシエチレンソルビタンエステル、例えばポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート(Tween 80)、およびオクトキシノール、例えばt−オクチルフェノキシポリエトキシエタノール(Triton X−100)、の組み合わせも適する。別の有用な組み合わせは、ラウレス9とポリオキシエチレンソルビタンエステルおよび/またはオクトキシノールを含む。
界面活性剤の好ましい量(重量%)は、ポリオキシエチレンソルビタンエステル(例えば、Tween 80)0.01%から1%、特に約0.1%;オクチル−またはノニルフェノキシポリオキシエタノール(例えば、Triton X−100、またはTritonシリーズの他の洗剤)0.001%から0.1%、特に0.005%から0.02%;ポリオキシエチレンエーテル(例えば、ラウレス9)0.1%から20%、好ましくは0.1%から10%および特に0.1%から1%または約0.5%である。
上記ワクチンがスプリットウイルスを含む場合、上記ワクチンは、水相中に遊離界面活性剤を含むことが好ましい。これは、上記遊離界面活性剤が、上記抗原に対して「スプリット効果」を発揮し得、それによって、他の状態で存在し得る任意の非スプリットビリオンおよび/もしくはビリオン凝集物を破壊するので、有利である。これは、スプリットウイルスワクチンの安全性を改善し得る[47]。
好ましいエマルジョンは、<1μmの平均液滴サイズ(例えば、≦750nm、≦500nm、≦400nm、≦300nm、≦250nm、≦220nm、≦200nm、もしくはこれより小さい)を有し得る。これら液滴サイズは、便利なことには、微小流動化(microfluidisation)のような技術によって達成され得る。
本発明で有用な特定の水中油型エマルジョンアジュバントとしては、以下が挙げられるが、これらに限定されない。
・スクアレン、Tween 80、およびSpan85のサブミクロンエマルジョン。上記エマルジョンの体積での組成は、約5% スクアレン、約0.5% ポリソルベート80および約0.5% Span 85であり得る。重量では、これらの比は、4.3% スクアレン、0.5% ポリソルベート80および0.48% Span 85になる。このアジュバントは、引用文献51の第10章および引用文献52の第12章により詳細に記載されるように、「MF59」として公知である[48〜50]。上記MF59エマルジョンは、有利なことには、クエン酸イオン(例えば、10mM クエン酸ナトリウム緩衝液)を含む。
・スクアレン、α−トコフェロール、およびポリソルベート80を含むエマルジョン。このエマルジョンは、リン酸緩衝生理食塩水を含み得る。これらエマルジョンは、体積で2〜10% スクアレン、2〜10% トコフェロールおよび0.3〜3% ポリソルベート80を有し得、スクアレン:トコフェロールの重量比は、好ましくは、<1(例えば、0.90)である。なぜなら、これは、より安定なエマルジョンを提供し得るからである。スクアレンおよびポリソルベート80は、約5:2の体積比もしくは約11:5の重量比で存在し得る。それゆえ、これら3種の成分(スクアレン、トコフェロール、ポリソルベート80)は、1068:1186:485またはおおよそ55:61:25の重量比で存在し得る。1種のこのようなエマルジョン(「AS03」)は、Tween 80をPBS中に溶解して、2%溶液を与え、次いで、この溶液90mlと、(5gのDL−α−トコフェロールおよび5ml スクアレン)の混合物とを混合し、次いで、上記混合物を微小流動化する(microfluidise)ことによって、作製され得る。得られたエマルジョンは、例えば、100〜250nmの間、好ましくは、約180nmの平均直径を有するサブミクロン油滴を有し得る。上記エマルジョンはまた、3−脱−O−アシル化モノホスホリルリピドA(3−de−O−acylated monophosphoryl lipid A)(3d−MPL)を含み得る。このタイプの別の有用なエマルジョンは、ヒトの用量あたり、例えば、上記で検討した比で0.5〜10mg スクアレン、0.5〜11mg トコフェロール、および0.1〜4mg ポリソルベート80を含み得る[53]。
・スクアレン、トコフェロール、およびTriton洗剤(例えば、Triton X−100)のエマルジョン。上記エマルジョンはまた、3d−MPL(下記を参照のこと)を含み得る。上記エマルジョンは、リン酸緩衝液を含み得る。
・ポリソルベート(例えば、ポリソルベート80)、Triton洗剤(例えば、Triton X−100)およびトコフェロール(例えば、α−トコフェロールスクシネート)を含むエマルジョン。上記エマルジョンは、約75:11:10(例えば、750μg/ml ポリソルベート80、110μg/ml Triton X−100および100μg/ml α−トコフェロールスクシネート)の質量比でこれら3種の成分を含み得、これら濃度は、抗原由来のこれら成分の何らかの寄与を含むはずである。上記エマルジョンはまた、スクアレンを含み得る。上記エマルジョンはまた、3d−MPL(下記を参照のこと)を含み得る。その水相は、リン酸緩衝液を含み得る。
・スクアラン、ポリソルベート80およびポロキサマー401(「PluronicTM L121」)のエマルジョン。上記エマルジョンは、リン酸緩衝生理食塩水(pH7.4)中に処方され得る。このエマルジョンは、ムラミルジペプチドの有用な送達ビヒクルであり、「SAF−1」アジュバント中でトレオニル−MDPとともに使用されてきた[54](0.05〜1% Thr−MDP、5% スクアラン、2.5% Pluronic L121および0.2% ポリソルベート80)。このエマルジョンはまた、「AF」アジュバントでのように[55](5% スクアラン、1.25% Pluronic L121および0.2% ポリソルベート80)、上記Thr−MDPなしでも使用され得る。微小流動化が好ましい。
・スクアレン、水性溶媒、ポリオキシエチレンアルキルエーテル親水性非イオン性界面活性剤(例えば、ポリオキシエチレン(12)セトステアリルエーテル)および疎水性非イオン性界面活性剤(例えば、ソルビタンエステルもしくはマンニドエステル(mannide ester)(例えば、ソルビタンモノオレエート(monoleate)もしくは「Span 80」))を含むエマルジョン。上記エマルジョンは、好ましくは、熱可逆性であり、そして/または上記油滴のうちの少なくとも90%(体積で)が、200nm未満のサイズを有する[56]。上記エマルジョンはまた、アルジトール;凍結保護剤(cryoprotective agent)(例えば、糖(例えば、ドデシルマルトシドおよび/もしくはスクロース));および/またはアルキルポリグリコシドのうちの1種以上を含み得る。上記エマルジョンは、TLR4アゴニストを含み得る[57]。このようなエマルジョンは、凍結乾燥され得る。
・スクアレン、ポロキサマー105およびAbil−Careのエマルジョン[58]。アジュバント添加ワクチン中のこれら成分の最終濃度(重量)は、5% スクアレン、4% ポロキサマー105(プルロニックポリオール)および2% Abil−Care 85(ビス−PEG/PPG−16/16 PEG/PPG−16/16ジメチコン;カプリル/カプリントリグリセリド)である。
・0.5〜50%の油、0.1〜10%のリン脂質、および0.05〜5%の非イオン性界面活性剤を有するエマルジョン。参考文献59に記載されるように、好ましいリン脂質成分は、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジン酸、スフィンゴミエリンおよびカルジオリピンである。サブミクロン液滴サイズが有利である。
・非代謝性の油(例えば、軽油(light mineral oil))および少なくとも1種の界面活性剤(例えば、レシチン、Tween 80もしくはSpan 80)のサブミクロン水中油型エマルジョン。添加剤が含まれ得る(例えば、QuilAサポニン、コレステロール、サポニン−親油性結合体(例えば、参考文献60に記載され、グルクロン酸のカルボキシル基を介して、脂肪族アミンを、デスアシルサポニン(desacylsaponin)に添加することにより生成されるGPI−0100)、ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド(dimethyidioctadecylammonium bromide)および/もしくはN,N−ジオクタデシル−N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)プロパンジアミン)。
・サポニン(例えば、QuilAもしくはQS21)およびステロール(例えば、コレステロール)が螺旋状ミセルとして会合されるエマルジョン[61]。
・鉱油、非イオン性親油性エトキシ化脂肪アルコール、および非イオン性親水性界面活性剤(例えば、エトキシ化脂肪アルコールおよび/もしくはポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー)を含むエマルジョン[62]。
・鉱油、非イオン性親水性エトキシ化脂肪アルコール、および非イオン性親油性界面活性剤(例えば、エトキシ化脂肪アルコールおよび/もしくはポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー)を含むエマルジョン[62]。
いくつかの実施形態において、エマルジョンは、送達時に抗原と即座に混合され得、従って、上記アジュバントおよび抗原は、パッケージされたもしくは配布されたワクチン(使用時に最終処方物の準備ができている)では別個に保持され得る。他の実施形態において、エマルジョンは、製造の間に抗原と混合され、従って、上記組成物は、液体アジュバント添加形態(liquid adjuvanted form)においてパッケージされる。上記抗原は、一般に、水性形態にあり、その結果、上記ワクチンは、2種の液体を混合することによって最終的に調製される。混合するための上記2種の液体の体積比は、変動し得る(例えば、5:1〜1:5の間)が、一般に、約1:1である。成分濃度が、上記の特定のエマルジョンの説明において与えられる場合、これら濃度は、代表的には、非希釈組成物に関するものであり、したがって抗原溶液と混合した後の濃度は低下する。
(ワクチン組成物のパッケージング)
本発明の組成物(もしくはキット成分)に適した容器としては、バイアル、シリンジ(例えば、使い捨てシリンジ)、鼻スプレーなどが挙げられる。これら容器は、滅菌であるべきである。
組成物/成分がバイアル中に配置される場合、上記バイアルは、好ましくは、ガラス材料もしくはプラスチック材料から作製され得る。上記バイアルは、好ましくは、上記組成物が上記バイアルに添加される前に、滅菌される。ラテックス感受性患者に伴う問題を回避するために、バイアルは、好ましくは、ラテックス非含有ストッパーでシールされ、全てのパッケージング材料中にラテックスが存在しないことが好ましい。上記バイアルは、ワクチンの単一用量を含んでいてもよいし、1用量より多い用量(「複数用量」バイアル)、例えば、10用量を含んでいてもよい。好ましいバイアルは、無色ガラスから作製される。
バイアルは、あらかじめ充填されたシリンジがキャップに挿入され得るように適合されたキャップ(例えば、ルアーロック)を有し得、上記シリンジの内容物は、上記バイアルへと排出され得(例えば、その中の凍結乾燥物質を再構成するために)、上記バイアルの内容物は、取り出されて上記シリンジへと戻され得る。上記バイアルから上記シリンジを取り出した後、次いで、ニードルが取り付けられ得、上記組成物が、患者へと投与され得る。上記キャップは、好ましくは、シールもしくはカバーの内部に配置され得る。その結果、上記シールもしくはカバーは、上記キャップに到達し得る前に除去されなければならない。バイアルは、特に、複数用量バイアルについては、その内容物の無菌的取り出しを可能にするキャップを有し得る。
成分がシリンジにパッケージされる場合、上記シリンジは、これに取り付けられるニードルを有し得る。ニードルが取り付けられていない場合、別個のニードルが、組み立ておよび使用のために、上記シリンジと共に供給され得る。このようなニードルは、鞘に入れられ得る。安全ニードル(safety needle)が好ましい。1インチ 23ゲージ、1インチ 25ゲージおよび5/8インチ 25ゲージのニードルが代表的である。シリンジは、記録保持を容易にするために、ロット番号、インフルエンザ流行期、および内容物の使用期限がプリントされ得るピールオフラベルとともに提供され得る。上記シリンジにおけるプランジャーは、好ましくは、上記プランジャーが吸引の間に偶発的に除去されてしまわないように、ストッパーを有し得る。上記シリンジは、ラテックスゴムキャップおよび/もしくはプランジャーを有し得る。使い捨てシリンジは、単一用量のワクチンを含む。上記シリンジは、一般に、ニードルの取り付け前に、先端をシールするために先端キャップを有し、上記先端キャップは、好ましくは、ブチルゴムから作製され得る。上記シリンジおよびニードルが別個にパッケージされる場合、上記ニードルは、好ましくは、ブチルゴムシールドと適合させられる。好ましいシリンジは、商品名「Tip−Lok」TMの下で市販されるものである。
容器は、例えば、小児への送達を容易にするために、半用量の体積を示すために印が付けられ得る。例えば、0.5ml用量を含むシリンジは、0.25ml体積を示す印を有し得る。
ガラス容器(例えば、シリンジもしくはバイアル)が使用される場合、ソーダ石灰ガラスよりむしろホウケイ酸ガラスから作製された容器を使用することが好ましい。
キットもしくは組成物は、(例えば、同じボックスの中に)上記ワクチンの詳細(例えば、投与の説明書、上記ワクチン内の抗原の詳細など)を含むリーフレットとともにパッケージされ得る。上記説明書はまた、警告(例えば、ワクチン接種後のアナフィラキシー反応の場合に容易に利用可能なアドレナリン溶液を保持することなど)を含み得る。
(処置方法、および上記ワクチンの投与)
本発明は、本発明に従って製造されるワクチンを提供する。これらワクチン組成物は、ヒト被験体もしくはヒト以外の動物被験体(例えば、ブタまたはトリ)への投与に適しており、本発明は、上記被験体に本発明の組成物を投与する工程を包含する、被験体における免疫応答を惹起するための方法を提供する。本発明はまた、医薬として使用するための本発明の組成物を提供し、被験体における免疫応答を惹起するための医薬の製造のための、本発明の組成物の使用を提供する。
これら方法および使用によって惹起される免疫応答は、一般に、抗体応答(好ましくは、防御的抗体応答)を含む。インフルエンザウイルスワクチン接種後の抗体応答、中和能力および防御を評価するための方法は、当該分野で周知である。ヒトでの研究から、ヒトインフルエンザウイルスのヘマグルチニンに対する抗体力価が、防御と相関する(約30〜40の血清サンプル赤血球凝集阻害力価が、同種のウイルスによる感染から約50%防御を与える)ことが示された[63]。抗体応答は、代表的には、赤血球凝集阻害によって、マイクロ中和によって、単一放射免疫拡散(single radial immunodiffusion)(SRID)によって、および/もしくは単一放射溶血(SRH)によって、測定される。これらアッセイ技術は、当該分野で周知である。
本発明の組成物は、種々の方法において投与され得る。最も好ましい免疫化経路は、筋肉内注射(例えば、腕もしくは脚への)によるが、他の利用可能な経路としては、皮下注射、鼻内[64〜66]、経口[67]、皮内[68、69]、経皮的(transcutaneous)、経皮的(transdermal)[70]などが挙げられる。
本発明に従って調製されるワクチンは、小児および成人の両方を処置するために使用され得る。インフルエンザワクチンは、6ヶ月齢からの小児および成人での免疫化における使用に関して現在推奨されている。従って、ヒト被験体は、1歳未満、1〜5歳、5〜15歳、15〜55歳、もしくは少なくとも55歳であってもよい。上記ワクチンを受けるのに好ましい被験体は、高齢(例えば、≧50歳、≧60歳、および好ましくは、≧65歳)、若年齢(例えば、≦5歳)、入院している被験体、ヘルスケアワーカー、軍隊および軍職員、妊婦、慢性疾患の、免疫不全の被験体、上記ワクチンを受ける7日前までに抗ウイルス化合物(例えば、オセルタミビルおよびザナミビル化合物;以下を参照のこと)を摂取している被験体、卵アレルギーがある人々、および外国に旅行する人々である。上記ワクチンは、これらの群に適しているのみではないが、一般に、集団においてより多く使用され得る。汎流行性株については、すべての年齢群への投与が好ましい。
好ましい本発明の組成物は、効力についてCPMP基準のうちの1つ、2つもしくは3つを満たす。成人(18〜60歳)において、これら基準は、以下である:(1)≧70%血清保有率(seroprotection);(2)≧40%セロコンバージョン;および/もしくは(3)GMT増加≧2.5倍。高齢者(>60歳)において、これら基準は、以下である:(1)≧60%血清保有率;(2)≧30%セロコンバージョン;および/もしくは(3)GMT増加≧2倍。これら基準は、少なくとも50名の患者でのオープンラベル研究に基づく。
処置は、単一用量スケジュールもしくは複数用量スケジュールによってであり得る。複数用量は、初回免疫化スケジュールおよび/もしくは追加免疫化スケジュールにおいて使用され得る。複数用量スケジュールにおいて上記種々の用量は、同じ経路もしくは異なる経路によって与えられ得る(例えば、非経口の初回免疫(prime)および粘膜の追加免疫(boost)、粘膜の初回免疫および非経口の追加免疫など)。1より多くの用量の投与(代表的には、2用量)は、免疫学的に経験したことがない患者(例えば、これまでインフルエンザワクチンを受けたことのない人に関して)において、または新たなHAサブタイプ(汎流行性アウトブレイクにおけるような)に対するワクチン接種のために、特に有用である。複数用量は、代表的には、少なくとも1週間空けて(例えば、約2週間、約3週間、約4週間、約6週間、約8週間、約10週間、約12週間、約16週間など)投与される。
本発明によって生成されるワクチンは、他のワクチン(例えば、麻疹ワクチン、ムンプス・ワクチン、風疹ワクチン、MMRワクチン、水痘ワクチン、MMRVワクチン、ジフテリアワクチン、破傷風ワクチン、百日咳ワクチン、DTPワクチン、結合体化H.influenzaeタイプbワクチン、不活性化ポリオウイルスワクチン、B型肝炎ウイルスワクチン、髄膜炎菌結合型ワクチン(例えば、四価A−C−W135−Yワクチン)、RSウイルスワクチン、肺炎球菌結合型ワクチンなど)と実質的に同時(例えば、同じ医療相談の間に、またはヘルスケア専門家およびワクチン接種施設への訪問の間に)に患者に投与され得る。肺炎球菌ワクチンおよび/もしくは髄膜炎菌ワクチンと実施的に同時の投与は、高齢の患者において特に有用である。
同様に、本発明のワクチンは、抗ウイルス化合物、および特に、インフルエンザウイルスに対して活性な抗ウイルス化合物(例えば、オセルタミビルおよび/もしくはザナミビル)と実質的に同時(例えば、同じ医療相談の間に、またはヘルスケア専門家への訪問の間に)に、患者に投与され得る。これら抗ウイルス剤としては、ノイラミニダーゼインヒビター(例えば、(3R,4R,5S)−4−アセチルアミノ−5−アミノ−3(1−エチルプロポキシ)−1−シクロヘキセン−1−カルボン酸もしくは5−(アセチルアミノ)−4−[(アミノイミノメチル)−アミノ]−2,6−アンヒドロ−3,4,5−トリデオキシ−D−グリセロ−D−ガラクトノン−2−エノン酸(enonic acid)(そのエステル(例えば、そのエチルエステル)およびその塩(例えば、そのリン酸塩)を含む)が挙げられる。好ましい抗ウイルス剤は、(3R,4R,5S)−4−アセチルアミノ−5−アミノ−3(1−エチルプロポキシ)−1−シクロヘキセン−1−カルボン酸、エチルエステル、ホスフェート(1:1)(オセルタミビルホスフェート(TAMIFLUTM)としても公知)である。
(一般)
用語「含む(comprising)」は、「含む(including)」および「からなる(consisting)」を含み、例えば、Xを「含む」組成物は、もっぱらXからなってもよいし、さらなる何かを含んでいてもよい(例えば、X+Y)。
語句「実質的に」は、「完全に」を排除しない。例えば、Yを「実質的に含まない」組成物は、完全にYを含まなくてもよい。必要であれば、語句「実質的に」は、本発明の定義から省略され得る。
数値xに関する用語「約」とは、任意であり、例えば、x±10%を意味する。
別段示されなければ、2種以上の成分を混合する工程を包含するプロセスは、いかなる特定の混合する順序も必要としない。従って、成分は、任意の順序で混合され得る。3つの成分が存在する場合、2つの成分が、互いに合わされ得、次いで、その組み合わせが、第3の成分と合わせられ得るなど。
上記方法の種々の工程は、同時もしくは種々の時点で、同じもしくは異なる地理上の位置(例えば、国)で、そして同じもしくは異なる人々もしくは実体によって行われ得る。
動物(および特にウシ)の物質が、細胞培養において使用される場合、それら物質は、伝染性海綿状脳症(TSE)を含まない、特に、ウシ海綿状脳症(BSE)を含まない供給源から得られるべきである。全体として、動物由来物質が完全に存在しない状態で細胞を培養することが好ましい。
化合物が、組成物の一部として身体に投与される場合、その化合物は、代わりに、適切なプロドラッグによって置換され得る。
2つのアミノ酸配列の間のパーセンテージ配列同一性への言及は、整列された場合、アミノ酸のパーセンテージが、上記2つの配列を比較することにおいて同じであることを意味する。このアラインメントおよびパーセント相同性もしくは配列同一性は、当該分野で公知のソフトウェアプログラム(例えば、参考文献71の第7.7.18節において記載されるもの)を使用して決定され得る。好ましいアラインメントは、アフィンギャップ検索と、キャップオープンペナルティー12およびギャップ伸長ペナルティー2、BLOSUMマトリクス62を使用するSmith−Waterman相同性検索アルゴリズムによって決定される。上記Smith−Waterman相同性検索アルゴリズムは、参考文献72に教示される。
2つの核酸配列の間のパーセンテージ配列同一性への言及は、整列された場合、塩基のパーセンテージが、上記2つの配列を比較することにおいて同じであることを意味する。このアラインメントおよびパーセント相同性もしくは配列同一性は、当該分野で公知のソフトウェアプログラム(例えば、参考文献71の第7.7.18節において記載されるもの)を使用して決定され得る。好ましいアラインメントプログラムは、好ましくは、デフォルトパラメーター(これは、以下のとおりである:オープンギャップ=3;伸長ギャップ=1)を使用する、GCG Gap(Genetics Computer Group,Wisconsin,Suite Version 10.1)である。
図1は、PR8−Xもしくは#21バックボーンのいずれかと、(A)汎流行性様H1株(株1)もしくは(B)第2の汎流行性様株(株2)に由来するHAおよびNAセグメントとを含む逆遺伝学由来6:2リアソータントに感染させたMDCK細胞培養物の感染後60時間で回収したスクロース勾配精製ウイルスのHA含有量(レクチン捕捉ELISAによって決定される)を比較する。図1Aおよび図1Bにおいて、白い棒は、コントロールとしての参照ワクチン株(WHO−Collaborating Centre供給株に由来)を表し、点付きの棒は、PR8−Xバックボーンを含むリアソータントウイルスを表し、チェック模様の棒は、#21バックボーンを含むリアソータントウイルスを表す。y軸は、HA収量(μg/ml単位)を示す。 図2は、PR8−Xもしくは#21バックボーンのいずれかと、(A)プレパンデミック(pre−pandemic)H1株(株1)および(B)第2のプレパンデミックH1株(株2)に由来するHAおよびNAセグメントとを含む逆遺伝学由来6:2リアソータントに感染させたMDCK細胞培養物から、感染後60時間で回収した未精製ウイルスのHA含有量(レクチン捕捉ELISAによって決定される)を比較する。図2Aおよび図2Bにおいて、白い棒は、コントロールとしての参照ワクチン株(WHO−Collaborating Centre供給株に由来)を表し、点付きの棒は、PR8−Xバックボーンを含むリアソータントウイルスを表し、チェック模様の棒は、#21バックボーンを含むリアソータントウイルスを表す。y軸は、HA収量(μg/ml単位)を示す。 図3は、PR8−Xもしくは#21バックボーンのいずれかと、H3株(株1)に由来するHAおよびNAセグメントとを含む逆遺伝学由来6:2リアソータントに感染させたMDCK細胞培養物から、感染後60時間で回収したスクロース精製ウイルスのHA収量(HPLCによって決定される)を比較する。白い棒は、コントロールとしての参照ワクチン株(WHO−Collaborating Centre供給株に由来)を表し、点付きの棒は、PR8−Xバックボーンを含むリアソータントウイルスを表し、チェック模様の棒は、#21バックボーンを含むリアソータントウイルスを表す。y軸は、HA収量(μg/ml単位)を示す。 図4は、参照ワクチン株、またはPR8−Xもしくは#21バックボーンのいずれかならびに汎流行性様H1株(株2)に由来するHAおよびNAセグメントで作製した逆遺伝学由来6:2リアソータントウイルスへの感染後60時間で孵化鶏卵から回収したウイルスのウイルス力価(病巣形成アッセイ(focus formation assay)(FFA)によって決定される;図4A)ならびにHA力価(レクチン捕捉ELISAによって決定される;図4B)を比較する。図4Aにおいて、個々の点は、1個の卵のデータを示す。線は、個々のデータ点の平均を表す。y軸は、感染単位/mlを示す。図4Bにおいて、白い棒は、参照ワクチン株(WHO−Collaborating Centre供給株に由来)を表し、点付きの棒は、PR8−Xバックボーンを含むリアソータントウイルスを表し、チェック模様の棒は、#21バックボーンを含むリアソータントウイルスを表す。y軸は、プールした卵サンプルのHA収量(μg/ml単位)を示す。 図5は、参照ワクチン株、または#21もしくは#21Cバックボーンのいずれかならびに汎流行性様H1株(株2)に由来するHAおよびNAセグメントで作製した逆遺伝学由来6:2リアソータントウイルスに感染させたMDCK細胞から、感染後60時間で回収したウイルスのウイルス力価(FFAによって決定される;図5A)およびHA力価(レクチン捕捉ELISAによって決定される;図5B)を比較する。両方の図において、白い棒は、コントロールとしての参照ワクチン株(WHO−Collaborating Centre供給株に由来)を表し、点付きの棒は、#21バックボーンで作製したリアソータントウイルスを表し、チェック模様の棒は、バックボーンを含むPR8−X PB2セグメントの中に2個のイヌ適合変異(R389K、T559N)を含む改変#21バックボーン(#21C)で作製したリアソータントウイルスを表す。図5Aおよび図5B中のy軸は、それぞれ、感染単位/mlおよびHA収量(μg/ml単位)を示す。 図6は、PR8−X、#21もしくは#21Cのバックボーンのいずれかならびに異なる汎流行性様H1株(株1)に由来するHAおよびNAセグメントで作製した逆遺伝学由来6:2リアソータントウイルスに感染させたMDCK細胞から感染後60時間で回収したウイルスのウイルス力価(FFAによって決定される)を比較する。白い棒は、PR8−Xバックボーンを表し、点付きの棒は、#21バックボーンを表し、チェック模様の棒は、バックボーンを含むPR8−X PB2セグメントの中に2個のイヌ適合変異(R389K、T559N)を含む#21Cバックボーンを表す。y軸は、感染単位/mlを示す。 図7は、参照ワクチン株(WHO−Collaborating Centre供給株に由来)、またはPR8−Xもしくは#21Cバックボーンのいずれかならびに汎流行性様H1株(株1)に由来するHAおよびNAセグメントを含む逆遺伝学由来6:2リアソータントウイルスに感染させた孵化鶏卵から、感染後60時間で回収したウイルスのHA力価(赤血球凝集アッセイによって決定される)を比較する。個々の点は、1個の卵のデータを表す。線は、個々のデータ点の平均を表す。y軸は、HA単位を示す。 図8は、PR8−Xバックボーンもしくはイヌ適合ポリメラーゼ変異を含む改変PR8−Xバックボーンのいずれかならびに汎流行性様H1株(株1)由来のHAおよびNAセグメントで作製した逆遺伝学由来6:2リアソータントに感染させたMDCK細胞の感染後の種々の時点で回収したウイルスの感染力価(FFAによって決定される)を比較する。図8Aにおいて、三角マーカー付きの破線は、PR8−Xバックボーンを示し、四角マーカー付きの実線は、PR8−X PAセグメントの中に3個のイヌ適合変異(E327K、N444D、およびN675D)を含む改変PR8−Xバックボーン「PR8−X(cPA)」を示す。図8Bにおいて、三角マーカー付きの破線は、PR8−Xバックボーンを示し、白丸マーカー付きの実線は、PR8−X NPセグメントの中に2個のイヌ適合変異(A27T、E375N)を含む改変PR8−Xバックボーン「PR8−X(cNP)」を示す。両方の図において、x軸は、感染後の時間を示し、y軸は、感染単位/mlを示す。 図9は、参照ワクチン株、またはPR8−Xもしくはイヌ適合変異を含む改変PR8−XバックボーンのいずれかならびにH3株(株2)に由来するHAおよびNAセグメントで作製した逆遺伝学由来6:2リアソータントウイルスに感染させたMDCK細胞から、感染後の種々の時間で回収したウイルスの感染力価(FFAによって決定される;図9A)およびHA力価(赤血球凝集アッセイによって決定される;図9B)を比較する。図9Aにおいて、×マーカー付きの破線は、参照ワクチン株(WHO−Collaborating Centre供給株に由来)を示し、三角マーカ付きの破線は、PR8−Xバックボーンを示し、四角マーカー付きの実線は、PR8−X PAセグメントの中に3個のイヌ適合変異(E327K、N444D、およびN675D)を含む改変PR8−Xバックボーン「PR8−X(cPA)」を示し、白丸マーカー付きの実線は、PR8−X NPセグメントの中に2個のイヌ適合変異を含む改変PR8−Xバックボーン「PR8−X(cNP)」を示す。y軸は、感染単位/mlを表し、x軸は、感染後の時間を表す。図9Bにおいて、白い棒は、参照ワクチン株(WHO−Collaborating Centre供給株に由来)を示し、点付きの棒は、PR8−Xバックボーンを示し、チェック模様の棒は、PR8−X(cPA)バックボーンを示し、斜交線付きの棒は、PR8−X(cNP)バックボーンを示す。y軸は、感染後60時間の時点のHA単位を表す。 図10は、PR8−Xもしくは#21バックボーンのいずれかと、(A)H3株(株2)もしくは(B)第2のH3株(株3)もしくは(C)第3のH3株(株4)に由来するHAおよびNAセグメントとを含む逆遺伝学由来6:2リアソータントに感染させたMDCK細胞培養物から、感染後60時間で回収したスクロース勾配精製ウイルスのHA含有量(レクチン捕捉ELISAによって決定される)を比較する。図10Aおよび図10Bにおいて、白い棒は、コントロールとしての参照ワクチン株(WHO−Collaborating Centre供給株に由来)を表し、点付きの棒は、PR8−Xバックボーンを含むリアソータントウイルスを表し、チェック模様の棒は、#21バックボーンを含むリアソータントウイルスを表す。y軸は、HA収量(μg/ml単位)を示す。
(発明を実施する態様)
(新たなドナー株の開発)
高増殖ドナー株を提供するために、本発明者らは、A/California/07/09のPB1セグメントおよびPR8−Xに由来する他の全バックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザウイルスが、PR8−Xに由来する全バックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザウイルスと比較して、改善された増殖特徴を示すことを見出した。このインフルエンザバックボーンは、#21といわれる。
(病巣形成アッセイ(FFA))
FFAのために、未感染MDCK細胞を、96ウェルプレートにおいて10% FCSを含むDMEM 100μl中、1.8×10 細胞/ウェルの密度でプレートする。翌日、培地を吸引し、細胞を、容積50μl中のウイルス(DMEM+1% FCS中で希釈したウイルス)に感染させる。上記細胞を、翌日まで37℃でインキュベートする。
感染後のいくつかの時点で、上記培地を吸引し、上記細胞をPBSで1回洗浄する。50μlの氷冷50%/50% アセトン−メタノールを各ウェルに添加し、続いて、−20℃で30分間インキュベートする。上記アセトンミックスを吸引し、上記細胞を、PBST(PBS+0.1% Tween)で1回洗浄する。50μlの、PBS中の2% BSAを各ウェルに添加し、続いて、室温(RT)で30分間インキュベートする。抗NPの1:6000希釈物50μlを、ブロッキング緩衝液中に添加し、続いて、RTで1時間インキュベートする。上記抗体溶液を吸引し、上記細胞を、PBSTで3回洗浄する。二次抗体(ヤギ抗マウス)を50μl ブロッキング緩衝液中で1:2000希釈で添加し、上記プレートを、RTで1時間インキュベートする。上記抗体溶液を吸引し、上記細胞をPBSTで3回洗浄する。50μlのKPL True Blueを各ウェルに添加し、10分間インキュベートする。上記True−Blueを吸引し、dHOで1回洗浄することによって、上記反応を停止させる。水を吸引し、上記細胞を静置して乾燥させる。
(PR8−Xもしくは#21バックボーンを含むリアソータントウイルスの増殖特徴)
ウイルス再集合のためのドナー株として#21株が適切であることを試験するために、リアソータントインフルエンザウイルスを、逆遺伝学によって生成する(このウイルスは、種々のインフルエンザ株(人畜共通感染株、流行期株、および汎流行性様株を含む)に由来するHAおよびNAタンパク質、ならびにPR8−Xもしくは#21バックボーンのいずれかに由来する他のウイルスセグメントを含む)。これらリアソータントウイルスのHA含有量、HA収量およびウイルス力価を決定する。コントロールとして、PR8−XもしくはA/California/07/09に由来するあらゆるバックボーンセグメントを含まない参照ワクチン株を使用する。これらウイルスを、孵化鶏卵もしくはMDCK細胞のいずれかにおいて培養する。
その結果は、#21バックボーンを含むリアソータントウイルスが、卵および細胞培養物の両方においてコントロールウイルスおよびPR8−Xに由来する全バックボーンセグメントを含むウイルスと比較して、より高いウイルス力価およびHA収量を一貫して与えることを示す。この差異は、#21リアソータントとPR8−Xリアソータントとの間の差異のみであるので、PB1セグメントに起因する(図1〜4を参照のこと)。
(PR8−Xもしくはイヌ適合PR8−Xバックボーンを含むリアソータントウイルスの増殖特徴)
PR8−Xの増殖特徴に対するイヌ適合変異の効果を試験するために、本発明者らは、PR8−XのPAセグメント(E327K、N444D、およびN675D)、またはNPセグメント(A27T、E375N)に変異を導入する。これらバックボーンは、それぞれ、PR8−X(cPA)およびPR8−X(cNP)といわれる。PR8−X(cPA)およびPR8−X(cNP)バックボーン、ならびに汎流行性様H1インフルエンザ株(株1)またはH3インフルエンザ株(株2)のHAおよびNAセグメントを含むリアソータントインフルエンザウイルスを生成する。コントロールとして、PR8−Xに由来するあらゆるバックボーンセグメントも含まない参照ワクチン株を使用する。上記リアソータントインフルエンザウイルスを、MDCK細胞で培養する。
その結果は、イヌ適合バックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザウイルスが、未改変PR8−Xバックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザウイルスと比較して、より高いウイルス力価まで一貫して増殖することを示す(図8および図9を参照のこと)。
(PR8−X、#21もしくは#21Cバックボーンを含むリアソータントウイルスの増殖特徴)
バックボーンセグメントにおけるイヌ適合変異が、#21バックボーンの増殖特徴を改善するか否かを試験するために、本発明者らは、PR8−X PB2セグメントの中に変異(R389K、T559N)を導入することによって、#21バックボーンを改変する。このバックボーンは、#21Cといわれる。2種の異なる汎流行性様H1株(株1および株2)に由来するHAおよびNAタンパク質、ならびにPR8−X、#21バックボーンもしくは#21Cバックボーンのいずれかに由来する他のウイルスセグメントを含むリアソータントインフルエンザウイルスを、逆遺伝学によって生成する。コントロールとして、PR8−XもしくはA/California/07/09に由来するあらゆるバックボーンセグメントも含まない参照ワクチン株を使用する。これらウイルスを、MDCK細胞で培養する。これらリアソータントウイルスのウイルス収量を決定する。汎流行性様H1株(株1)に由来するHAおよびNAセグメントならびにPR8−Xもしくは#21Cバックボーンを含むリアソータントインフルエンザウイルスに関しては、HA力価もまた、決定する。
その結果は、#21Cバックボーンを含むリアソータントインフルエンザウイルスは、PR8−Xバックボーンセグメントもしくは#21バックボーンのみを含むリアソータントインフルエンザウイルスと比較して、より高いウイルス力価まで一貫して増殖することを示す(図5、図6および図7を参照のこと)。#21Cバックボーンを含むリアソータントインフルエンザウイルスはまた、PR8−Xリアソータントと比較してより高いHA力価を示す。
本発明が、例示によってのみ記載されており、改変が、本発明の範囲および趣旨内に留まりつつ行われ得ることが理解される。
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Claims (56)

  1. 2種以上のドナー株由来のバックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザAウイルスであって、ここでHAセグメントおよびPB1セグメントは、同じインフルエンザウイルスHAサブタイプを有する異なるインフルエンザAウイルスに由来する、リアソータントインフルエンザAウイルス。
  2. バックボーンセグメントPA、PB1、PB2、NP、NSおよびMを含むリアソータントインフルエンザAウイルスであって、ここで前記バックボーンセグメントは、2種以上のドナー株に由来し、前記インフルエンザAウイルスは、HAおよびNAセグメントをさらに含み、前記HAおよび前記PB1セグメントは、同じインフルエンザウイルスHAサブタイプを有する異なるインフルエンザA株に由来する、リアソータントインフルエンザAウイルス。
  3. 前記HAセグメントおよび前記PB1セグメントは、H1インフルエンザ株に由来する、請求項1または請求項2に記載のリアソータントインフルエンザAウイルス。
  4. 2種以上のドナー株に由来するバックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザAウイルスであって、ここでHAセグメントおよびPB1セグメントは、異なるインフルエンザウイルスHAサブタイプを有する異なるインフルエンザA株に由来し、前記PB1セグメントは、H3 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来せず、そして/または前記HAセグメントは、H1 HAサブタイプもしくはH5 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来しない、リアソータントインフルエンザAウイルス。
  5. 前記PB1セグメントは、H1ウイルスに由来するか、そして/または前記HAセグメントは、H3インフルエンザウイルスに由来する、請求項4に記載のリアソータントインフルエンザAウイルス。
  6. 2種以上のドナー株に由来するバックボーンセグメントを含むリアソータントインフルエンザAウイルスであって、ここで少なくとも1つのバックボーンセグメントは、A/California/07/09インフルエンザ株に由来する、リアソータントインフルエンザAウイルス。
  7. バックボーンセグメントPA、PB1、PB2、NP、NSおよびMを含むリアソータントインフルエンザAウイルスであって、ここで前記バックボーンセグメントは、2種以上のドナー株に由来し、そして少なくとも1種のバックボーンセグメントは、A/California/07/09インフルエンザ株に由来する、リアソータントインフルエンザAウイルス。
  8. 前記少なくとも1種のバックボーンセグメントは、PB1セグメントである、請求項6または請求項7に記載のリアソータントインフルエンザウイルス。
  9. 前記PB1セグメントは、配列番号16の配列と少なくとも95%もしくは少なくとも99%の同一性を有する、請求項8に記載のリアソータントインフルエンザウイルス。
  10. 前記PB1セグメントは、配列番号16の配列を有する、請求項9に記載のリアソータントインフルエンザウイルス。
  11. 前記HAセグメントは、H1インフルエンザ株に由来する、請求項6〜10のいずれか1項に記載のリアソータントインフルエンザウイルス。
  12. 前記PB1セグメントおよび前記PB2セグメントは、同じドナー株に由来する、請求項1〜11のいずれか1項に記載のリアソータントインフルエンザAウイルス。
  13. 以下:
    a)配列番号1の配列と少なくとも95%もしくは99%の同一性を有するPAセグメント、
    b)配列番号3の配列と少なくとも95%もしくは99%の同一性を有するPB2セグメント、
    c)配列番号5の配列と少なくとも95%もしくは99%の同一性を有するMセグメント、
    d)配列番号4の配列と少なくとも95%もしくは99%の同一性を有するNPセグメント、および/または
    e)配列番号6の配列と少なくとも95%もしくは99%の同一性を有するNSセグメント、
    からなる群より選択される1種以上のゲノムセグメントをさらに含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載のリアソータントインフルエンザAウイルス。
  14. 前記ウイルスは、配列番号1の配列と95%の同一性を有するPAセグメント、配列番号3の配列と95%の同一性を有するPB2セグメント、配列番号5の配列と95%の同一性を有するMセグメント、配列番号4の配列と95%の同一性を有するNPセグメント、および配列番号6の配列と95%の同一性を有するNSセグメントを含む、請求項13に記載のリアソータントインフルエンザAウイルス。
  15. 前記ウイルスは、配列番号1の配列を有するPAセグメント、配列番号3の配列を有するPB2セグメント、配列番号5の配列を有するMセグメント、配列番号4の配列を有するNPセグメントおよび配列番号6の配列を有するNSセグメントを含む、請求項14に記載のリアソータントインフルエンザAウイルス。
  16. 2種、3種もしくは4種のドナー株に由来するバックボーンセグメントを含み、ここで各ドナー株は、1種より多くのバックボーンセグメントを提供する、請求項1〜15のいずれか1項に記載のリアソータントインフルエンザAウイルス。
  17. 2種以上のドナー株に由来するバックボーンセグメントを含み、ここで前記PB1セグメントは、A/Texas/1/77インフルエンザ株に由来しない、請求項1〜16のいずれか1項に記載のリアソータントインフルエンザAウイルス。
  18. 2種以上のドナー株に由来するバックボーンセグメントを含み、ここで少なくとも前記PA、NP、もしくはMセグメントは、A/Puerto Rico/8/34に由来しない、請求項1〜17のいずれか1項に記載のリアソータントインフルエンザAウイルス。
  19. 前記ゲノムセグメントのうちの少なくとも1種は、以下:
    a)ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号3と整列させた場合に、配列番号3のアミノ酸389に対応する位置にリジンを有するPB2ゲノムセグメント;および/または
    b)ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号3と整列させた場合に、配列番号3のアミノ酸559に対応する位置にアスパラギンを有するPB2ゲノムセグメント;および/または
    c)ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号1と整列させた場合に、配列番号1のアミノ酸327に対応する位置にリジンを有するPAゲノムセグメント;および/または
    d)ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号1と整列させた場合に、配列番号1のアミノ酸444に対応する位置にアスパラギン酸を有するPAゲノムセグメント;および/または
    e)ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号1と整列させた場合に、配列番号1のアミノ酸675に対応する位置にアスパラギン酸を有するPAゲノムセグメント;および/または
    f)ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号4と整列させた場合に、配列番号4のアミノ酸27に対応する位置にスレオニンを有するNPゲノムセグメント;および/または
    g)ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号4と整列させた場合に、配列番号4のアミノ酸375に対応する位置にアスパラギンを有するNPゲノムセグメント
    からなる群より選択される、請求項1〜18のいずれか1項に記載のリアソータントインフルエンザAウイルス。
  20. PB2セグメントは、ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号3と整列させた場合に、配列番号3のアミノ酸389に対応する位置にリジンを、および配列番号3のアミノ酸559に対応する位置にアスパラギンを有する、請求項19に記載のリアソータントインフルエンザA株。
  21. 前記PAゲノムセグメントは、ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号1と整列させた場合に、アミノ酸327に対応する位置にリジンを;配列番号1のアミノ酸444に対応する位置にアスパラギン酸を、およびアミノ酸675に対応する位置にアスパラギン酸を有する、請求項19に記載のリアソータントインフルエンザA株。
  22. 前記NPゲノムセグメントは、ペアワイズアラインメントアルゴリズムを使用して配列番号4と整列させた場合に、配列番号4のアミノ酸27に対応する位置にスレオニンを、およびアミノ酸375に対応する位置にアスパラギンを有する、請求項19に記載のリアソータントインフルエンザA株。
  23. 前記株は、請求項20のPB2ゲノムセグメント、請求項21のPAゲノムセグメントおよび請求項22のNPゲノムセグメントを含む、請求項1〜22のいずれか1項に記載のリアソータントインフルエンザA株。
  24. 前記インフルエンザA株は、H1株である、請求項19〜23のいずれか1項に記載のインフルエンザA株。
  25. リアソータントインフルエンザAウイルスを調製する方法であって、前記方法は、
    (i)培養宿主に、インフルエンザAウイルスを生成するために必要とされるウイルスセグメントをコードする1種以上の発現構築物に導入する工程であって、ここで前記発現構築物は、2種以上のドナー株に由来するバックボーンセグメントをコードし、HAおよびPB1ゲノムセグメントは、同じインフルエンザHAサブタイプを有する異なるインフルエンザ株に由来する、工程;ならびに
    (ii)リアソータントウイルスを生成するために、前記培養宿主を培養する工程
    を包含する、方法。
  26. 前記発現構築物は、A/Texas/1/77インフルエンザ株に由来するPB1セグメントをコードしない、請求項25に記載の方法。
  27. リアソータントインフルエンザAウイルスを調製する方法であって、前記方法は、
    (i)培養宿主に、インフルエンザAウイルスを生成するために必要とされるウイルスセグメントをコードする1種以上の発現構築物を導入する工程であって、ここで前記発現構築物は、2種以上のドナー株に由来するバックボーンセグメントをコードし、PB1バックボーンウイルスセグメントは、A/California/07/09に由来する、工程;ならびに
    (ii)リアソータントウイルスを生成するために、前記培養宿主を培養する工程、
    を包含する、方法。
  28. 前記少なくとも1種の発現構築物は、配列番号22の配列と少なくとも90%もしくは100%の同一性を有する配列を含む、請求項25〜27のいずれか1項に記載の方法。
  29. 前記発現構築物は、配列番号9、および/もしくは11〜14の配列と少なくとも90%の同一性もしくは100%の同一性を有する配列のうちの1つ以上をさらに含む、請求項25〜28のいずれか1項に記載の方法。
  30. 前記発現構築物は、配列番号9および11〜14の配列と少なくとも90%の同一性もしくは100%の同一性を有する配列のうちの全てを含む、請求項29に記載の方法。
  31. 前記HAセグメントは、H1インフルエンザウイルスに由来する、請求項26〜30のいずれか1項に記載の方法。
  32. (iii)工程(ii)で得られるリアソータントウイルスを精製する工程をさらに包含する、請求項25〜31のいずれか1項に記載の方法。
  33. インフルエンザウイルスを生成するための方法であって、前記方法は:
    (a)培養宿主を請求項1〜24に記載のリアソータントインフルエンザウイルスに感染させる工程;
    (b)工程(a)の宿主を培養して、前記ウイルスを生成する工程;および必要に応じて、
    (c)工程(b)で生成したウイルスを精製する工程
    を包含する、方法。
  34. ワクチンを調製する方法であって、前記方法は:
    (a)請求項33に記載の方法によってウイルスを調製する工程、および
    (b)前記ウイルスからワクチンを調製する工程、
    を包含する、方法。
  35. 前記培養宿主は、孵化鶏卵である、請求項33または34に記載の方法。
  36. 前記培養宿主は、哺乳動物細胞である、請求項33または34に記載の方法。
  37. 前記細胞は、MDCK細胞、Vero細胞もしくはPerC6細胞である、請求項36に記載の方法。
  38. 前記細胞は、接着して増殖する、請求項37に記載の方法。
  39. 前記細胞は、懸濁物中で増殖する、請求項37に記載の方法。
  40. 前記MDCK細胞は、細胞株MDCK 33016(DSM ACC2219)である、請求項39に記載の方法。
  41. 工程(b)は、前記ウイルスを不活性化する工程を包含する、請求項34〜40のいずれか1項に記載の方法。
  42. 前記ワクチンは、全ビリオンワクチンである、請求項34〜41のいずれか1項に記載の方法。
  43. 前記ワクチンは、スプリットビリオンワクチンである、請求項34〜41のいずれか1項に記載の方法。
  44. 前記ワクチンは、表面抗原ワクチンである、請求項34〜41のいずれか1項に記載の方法。
  45. 前記ワクチンは、ビロソームワクチンである、請求項34〜41のいずれか1項に記載の方法。
  46. 前記ワクチンは、1用量あたり、10ng未満の残留宿主細胞DNAを含む、請求項34〜45のいずれか1項に記載の方法。
  47. 前記インフルエンザ株のうちの少なくとも1種は、H1、H2、H5、H7もしくはH9サブタイプである、前述の請求項のいずれか1項に記載の方法。
  48. インフルエンザAウイルスのセグメントをコードするvRNAを含む1種以上の発現構築物を含む発現系であって、ここで前記発現構築物は、2種以上のインフルエンザドナー株に由来するバックボーンウイルスセグメントをコードし、HAおよびPB1セグメントは、同じインフルエンザHAサブタイプを有する2種の異なるインフルエンザ株に由来する、発現構築物。
  49. インフルエンザAウイルスのセグメントをコードするvRNAを含む1種以上の発現構築物を含む発現系であって、ここで前記発現構築物は、2種以上のインフルエンザドナー株に由来するバックボーンウイルスセグメントをコードし、HAおよびPB1セグメントは、異なるインフルエンザウイルスHAサブタイプを有する2種の異なるインフルエンザ株に由来し、前記発現構築物は、H3 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来するPB1セグメントをコードせず、そして/または前記発現構築物は、H1 HAサブタイプもしくはH5 HAサブタイプを有するインフルエンザウイルスに由来するHAセグメントをコードしない、発現系。 インフルエンザAウイルスのセグメントをコードするvRNAを含む1種以上の発現構築物を含む発現系であって、ここで前記発現構築物は、2種以上のインフルエンザドナー株に由来するバックボーンウイルスセグメントをコードし、PB1セグメントは、A/California/07/09に由来する、発現系。
  50. 前記発現構築物は、PR8−X由来のPB2、NP、NS、MおよびPAセグメントをコードするvRNAをさらに含み得る、請求項48または49に記載の発現系。
  51. 前記少なくとも1種の発現構築物は、配列番号22の配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%もしくは100%の同一性を有する配列を含む、請求項48〜50のいずれか1項に記載の発現系。
  52. 前記発現構築物は、配列番号9および/もしくは11〜14の配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%もしくは100%の同一性を有する配列のうちの1以上をさらに含む、請求項48〜51のいずれか1項に記載の方法。
  53. 前記発現構築物は、配列番号9および11〜14の配列と少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%もしくは100%の同一性を有する配列のうちの全てを含む、請求項52に記載の方法。
  54. 請求項48〜53のいずれか1項に記載の発現系を含む、宿主細胞。
  55. 前記宿主細胞は、哺乳動物細胞である、請求項54に記載の宿主細胞。
  56. 前記宿主細胞は、MDCK細胞、Vero細胞もしくはPerC6細胞である、請求項55に記載の宿主細胞。
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