JP2017141234A - Synthetic peptide-based marker vaccine and diagnostic system for effective control of porcine reproductive and respiratory syndrome (prrs) - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a peptide-based marker vaccine against Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome (PRRS); and a PRRS-preventing method and immunodiagnostic method.SOLUTION: A PRRS vaccine formulation comprises a mixture of peptides derived from PRRSV GP2, GP3, GP4, or GP5 proteins. Each of the peptides individually contains a B-cell PRRSV neutralizing/receptor binding epitope, which is individually linked to an artificial T helper epitope for enhancement of the respective peptide's immunogenicity; and which can be supplemented with a mixture of peptides representing the T helper epitopes derived from the PRRSV GP4, GP5, M and nucleocapsid proteins to provide cell mediated immunity.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、ブタ生殖器呼吸器症候群(PRRS)に対するペプチドベースのマーカーワクチンならびにブタ生殖器呼吸器症候群ウイルス(PRRSV)のモニタリング及び制御のための一組の免疫診断テストに関する。   The present disclosure relates to a peptide-based marker vaccine for porcine genital respiratory syndrome (PRRS) and a set of immunodiagnostic tests for monitoring and control of porcine genital respiratory syndrome virus (PRRSV).

ブタ生殖器呼吸器症候群ウイルス(PRRSV)は、成熟雌ブタ及び若雌ブタにおける重度の繁殖障害の原因として1980年代後半に発見され、ブタ産業における最も重要な病原体の1つである。成熟雌ブタ及び若雌ブタが感染することにより、後期流産、早期分娩及び病弱な子ブタの出産を引き起こし得る一方、感染雄ブタは、精子の質の低下及び精液中のウイルス排出を示す。   Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) was discovered in the late 1980s as a cause of severe reproductive failure in mature sows and young sows and is one of the most important pathogens in the pig industry. Infection of mature and young sows can cause late miscarriage, premature labor, and delivery of sick piglets, while infected boars show reduced sperm quality and viral shedding in semen.

また、PRRSVは、幼若ブタのブタ呼吸器病症候群に関与することも見出され、ウイルス及び細菌の二次感染を伴って呼吸障害を引き起こす。このウイルスは、限られたインビボでの細胞指向性を示し、肺胞マクロファージが主要な標的細胞である。   PRRSV has also been found to be involved in porcine respiratory disease syndrome in juvenile pigs, causing respiratory disorders with secondary viral and bacterial infections. The virus exhibits limited in vivo cell orientation and alveolar macrophages are the main target cells.

PRRSVは、アルテリウイルス科ニドウイルス目に属する、エンベロープを有する一本鎖RNAウイルスであり(1)、約15kbの長さで、9つのオープンリーディングフレーム(ORF)からなる。ビリオンは、ウイルスRNAと結合したヌクレオカプシドタンパク質(オープンリーディングフレーム7、ORF7によってコードされる)で構成されるヌクレオカプシドコアからなる。ヌクレオカプシドは脂質エンベロープに囲まれ、そのエンベロープ中に6つの構造タンパク質:糖タンパク質GP2(ORF2a)、GP3(ORF3)、GP4(ORF4)及びGP5(ORF5)、ならびに非グリコシル化タンパク質M(ORF6)及びE(ORF2b)が埋め込まれている。GP5及びMは、エンベロープ内で最も豊富なタンパク質であると考えられる一方、その他のエンベロープタンパク質の存在量はより少ない。ゲノムの5’末端に位置するORF1a及びORF1bは、非構造タンパク質をコードする。   PRRSV is an enveloped single-stranded RNA virus that belongs to the family Artidoviridae Nidovirus (1), is approximately 15 kb in length, and consists of nine open reading frames (ORFs). Virions consist of a nucleocapsid core composed of nucleocapsid proteins (open reading frame 7, encoded by ORF7) linked to viral RNA. The nucleocapsid is surrounded by a lipid envelope in which six structural proteins: glycoproteins GP2 (ORF2a), GP3 (ORF3), GP4 (ORF4) and GP5 (ORF5), and non-glycosylated proteins M (ORF6) and E (ORF2b) is embedded. GP5 and M are considered to be the most abundant proteins in the envelope, while other envelope proteins are present in lower amounts. ORF1a and ORF1b located at the 5 'end of the genome encode nonstructural proteins.

他の多くのRNAウイルスと同様に、PRRSVは高い遺伝的変異性を示し、病原性の変異、免疫系との相互作用、及びウイルスタンパク質の抗原特性に反映される。遺伝子型間に高い変異性は存在するが、ウイルス株は通常、ORF5及び/又はORF7配列に基づき、欧州(EU)及び北米(NA)遺伝子型に分類される。   Like many other RNA viruses, PRRSV exhibits high genetic variability and is reflected in pathogenic mutations, interactions with the immune system, and antigenic properties of viral proteins. Although high variability exists between genotypes, virus strains are usually classified into European (EU) and North American (NA) genotypes based on ORF5 and / or ORF7 sequences.

PRRSVは、宿主の防御免疫を回避し得る多数の特性を獲得している。これらの特性は、感染から1〜2週間後にウイルス特異的抗体が遅れて産生されることであり;このような抗体は、初代ブタ肺胞マクロファージ(PAM)におけるインビトロでのウイルス複製を減少させることができず;本当に必要なウイルス中和抗体は、感染からおよそ3〜4週間後に低レベルで出現するため、急性期のウイルス血症に影響を及ぼすには遅すぎる(1、2)。   PRRSV has acquired numerous properties that can circumvent the host's protective immunity. These properties are the delayed production of virus-specific antibodies 1-2 weeks after infection; such antibodies reduce in vitro virus replication in primary porcine alveolar macrophages (PAM). The virus-neutralizing antibodies that are really needed are too late to affect acute viremia because they appear at low levels approximately 3-4 weeks after infection (1, 2).

この弱いウイルス中和抗体反応にもかかわらず、感染の開始時にこのようなウイルス中和抗体が十分量存在すれば、肺におけるウイルス複製、ウイルス血症及びウイルスの経胎盤伝播に対しての防御を提供でき、PRRSV特異的中和抗体が、防御免疫に一部貢献できることを示している(2、3)。   Despite this weak virus-neutralizing antibody response, a sufficient amount of such virus-neutralizing antibodies at the start of infection protects against viral replication in the lungs, viremia, and transplacental transmission of the virus. It has been shown that PRRSV-specific neutralizing antibodies can contribute in part to protective immunity (2, 3).

PRRSウイルス血症は、感染ブタの血中において中和抗体と一緒に見つかり、このことから、体液性免疫反応のみではしっかりとした防御を付与しなかったことが示される。細胞性免疫(CMI)は、PRRSVの排除に重要な役割を果たすことが示されている(4)。リンパ球芽球化及び適応サイトカイン産生(例えば、インターフェロンγ;IFN−γ)によって判定されるように、感染ブタにおけるCMI応答の進行は遅れることが見出され、末梢血単核球(PBMC)のインビトロの再現応答(recall response)では、感染後およそ4〜8週目に検出可能になり、これは中和抗体の発生と相関していた(5〜7)。IFN−γは、動物における様々な細胞変性ウイルス感染に対する細胞性免疫反応に重要な役割を果たす。PRRSV感染したブタにおいて、IFN−γ mRNAは、リンパ節、肺及び末梢血単核球で検出された(7)。   PRRS viremia was found in the blood of infected pigs along with neutralizing antibodies, indicating that humoral immune response alone did not confer robust protection. Cellular immunity (CMI) has been shown to play an important role in the elimination of PRRSV (4). Progression of the CMI response in infected pigs was found to be delayed as determined by lymphocyte blastogenesis and adaptive cytokine production (eg, interferon γ; IFN-γ), and peripheral blood mononuclear cells (PBMC) In vitro recall responses were detectable approximately 4-8 weeks after infection, which correlated with the development of neutralizing antibodies (5-7). IFN-γ plays an important role in the cellular immune response against various cytopathic virus infections in animals. In pigs infected with PRRSV, IFN-γ mRNA was detected in lymph nodes, lungs and peripheral blood mononuclear cells (7).

ウイルス中和抗体を誘導するB細胞エピトープ及びIFN−γを誘発するT細胞エピトープを提示する抗原性領域を、PRRSV構造プロテオーム全体にわたって探索することは、獣医ウイルス免疫学において、過去20年間にわたって最もやりがいのあるトピックスの1つである。世界的なPRRSV研究団体によって蓄積された成果として、このようなエピトープマッピング結果を示す代表的な論文を、本明細書に参考として提供する(8〜10)。   Exploring antigenic regions across the PRRSV structural proteome for B cell epitopes that induce virus neutralizing antibodies and T cell epitopes that induce IFN-γ has been the most challenging in veterinary virus immunology over the past 20 years This is one of the topics. As a result accumulated by the global PRRSV research group, representative papers showing such epitope mapping results are provided herein for reference (8-10).

改変生ワクチン(MLV)及び不活化PRRSVウイルス溶解物ワクチンが市販されているにもかかわらず、PRRSV関連疾患の制御は、依然として問題をはらんでいる。1つの主要な問題は、PRRSVワクチンが、同種の攻撃に対しては有効であるが、異種の攻撃に対しては有効でないという点についての有効性である。また、MLVについての安全性の問題が本分野で報告されている。改変生ワクチンは、妊娠成熟雌ブタ、若雌ブタにおける使用に適さず、及びワクチン接種により精液中にワクチンウイルスの排出を引き起こす場合があるので雄ブタにおける使用に適さない。改変生ウイルスワクチンは、ワクチン接種動物中で存続できる。ワクチン未接種動物への感染、及びその後のワクチン−ウイルス誘導疾患が報告されている。なお、感染ブタとワクチン接種ブタとを識別でき、それによりPRRSV感染の追跡管理及び制御が容易になる、マーカーワクチンの開発が緊急に必要とされている。   Despite the availability of modified live vaccines (MLV) and inactivated PRRSV virus lysate vaccines, the control of PRRSV-related diseases remains problematic. One major problem is the effectiveness in that the PRRSV vaccine is effective against homogeneous attacks but not effective against heterogeneous attacks. Also, safety issues regarding MLV have been reported in this field. The modified live vaccine is not suitable for use in boar pigs because it is not suitable for use in pregnant mature sows and young sows and may cause vaccination of vaccine virus in semen by vaccination. The modified live virus vaccine can persist in the vaccinated animal. Infection of unvaccinated animals and subsequent vaccine-virus-induced disease has been reported. There is an urgent need to develop a marker vaccine that can distinguish between infected and vaccinated pigs, thereby facilitating tracking and control of PRRSV infection.

要約すると、防御抗体及び細胞性免疫反応を誘導可能な、異なる機能性B細胞エピトープ及びT細胞エピトープを有する免疫原性PRRSVペプチドを設計すること、ならびにブタにおけるPRRSV株の交差防御を可能にするこれらのデザイナーペプチドを有するワクチン製剤を設計することが、依然として緊急に必要とされている。これらの合理的に設計され且つ分子的に特徴付けられた免疫原性ペプチドの利用可能性と共に、感染ブタ由来の抗体によって認識され得る抗原性ペプチドを同定する必要性もあり、且つこれらのデザイナーペプチドを用いて、感染動物とワクチン接種動物とを血清学的に識別するための一組の診断テスト(したがって、診断システム)を開発し、PRRSV感染の有効な制御を可能にする必要性もある。最終的に、このようなペプチドベースのマーカーワクチンの低価格製造及び品質管理のための手段、ならびにPRRS疾患を効果的にモニタリング及び制御するための広い用途の診断システムを開発することが必要である。   In summary, design of immunogenic PRRSV peptides with different functional B cell epitopes and T cell epitopes capable of inducing protective antibodies and cellular immune responses, and those that allow cross protection of PRRSV strains in pigs There is still an urgent need to design vaccine formulations with these designer peptides. Along with the availability of these rationally designed and molecularly characterized immunogenic peptides, there is also a need to identify antigenic peptides that can be recognized by antibodies from infected pigs, and these designer peptides There is also a need to develop a set of diagnostic tests (and thus a diagnostic system) to serologically distinguish between infected and vaccinated animals and allow effective control of PRRSV infection. Finally, there is a need to develop a means for low-cost production and quality control of such peptide-based marker vaccines, as well as a versatile diagnostic system to effectively monitor and control PRRS disease .

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発明の簡単な説明
本開示は、ブタ生殖器呼吸器症候群(PRRS)に対するペプチドベースのマーカーワクチンならびにブタ生殖器呼吸器症候群ウイルス(PRRSV)の予防、モニタリング及び制御のための一組の免疫診断テストに関する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The present disclosure relates to a peptide-based marker vaccine for porcine genital respiratory syndrome (PRRS) and a set of immunodiagnostic tests for the prevention, monitoring and control of porcine genital respiratory syndrome virus (PRRSV).

構造的PRRSVプロテオーム全体にわたる抗原性領域に関する科学的情報を利用できるにもかかわらず、研究団体が数十年も努力しても、感染性因子に対する成功したペプチドベースのワクチンを全く開発できないために、大部分の病原体について合成ペプチドワクチンはこの先生産されそうもないという意見がある。本発明者は、第一世代の生物学的ワクチンから多くを学び、ここでは選択的なPRRSVのB細胞エピトープ及びT細胞エピトープを含む合理的設計アプローチにより、所望のウイルス株に対する合成ペプチドベースのPRRSVワクチンならびに疾患のモニタリング及び制御のためのコンパニオン診断テストの検証及び開発が可能なはずである。B細胞中和エピトープはほとんどが立体構造であり、それらのB細胞エピトープ関連ペプチド免疫原を設計する場合にはそれを考慮しなければならないと認識することが重要である。関連するB抗原性エピトープの同定及び設計には、標的分子の構造とその機能との間の関係を理解することが必要になる。免疫原設計に供する標的分子の構造及び機能の理解におけるこのような学問分野を、本発明者は「機能的抗原学(functional antigenic)」と呼ぶ。また、免疫反応は複雑かつ多面的である。疑似種集団として存在する、急速に進化するRNAウイルスに対するワクチンは、宿主免疫系を回避するウイルス変異体が出現するリスクを最小限にするために、できる限り多くの異なる防御免疫メカニズムを刺激することを常に目標とすべきである。   Despite the availability of scientific information about the antigenic domain across the structural PRRSV proteome, research organizations have been able to develop no successful peptide-based vaccines against infectious agents at all for decades, There is an opinion that for most pathogens synthetic peptide vaccines are unlikely to be produced in the future. The inventor has learned a great deal from first generation biological vaccines, where a rational design approach involving selective PRRSV B- and T-cell epitopes provides a synthetic peptide-based PRRSV for the desired virus strain. It should be possible to validate and develop companion diagnostic tests for vaccines and disease monitoring and control. It is important to recognize that B cell neutralizing epitopes are mostly conformational and must be considered when designing their B cell epitope-related peptide immunogens. Identification and design of relevant B antigenic epitopes requires an understanding of the relationship between the structure of the target molecule and its function. This discipline in understanding the structure and function of the target molecule that serves the immunogen design is referred to by the inventor as “functional antigenic”. In addition, immune responses are complex and multifaceted. Vaccines against rapidly evolving RNA viruses that exist as pseudo-species populations stimulate as many different protective immune mechanisms as possible to minimize the risk of the emergence of viral variants that evade the host immune system Should always be the goal.

成功した合成ペプチドベースのワクチンは、適応免疫及び先天免疫を含む免疫系の適切な要素を刺激する成分を有するであろう。エピトープベースのペプチドワクチンの開発における別の主要な障害は、一部に、これらのエピトープを提示する短鎖ペプチドが非免疫原性であるという性質に起因している。また、病原体の遺伝的変異及び宿主の遺伝的変異性から生じる広範な交差防御のためのワクチンの普遍性が可能になるように、幅広いレパートリーのBエピトープ及びTエピトープを含むことが必要である。さまざまな疾患に対する合成ペプチドベースのワクチン及び診断テストの膨大な努力及び実験検証により、本発明者は、所望の免疫原性の増強に適したT細胞エピトープを補充した、インビボ及びインビトロの血清学的及び機能的研究のための抗体を誘発する天然標的分子上の抗原部位に擬態したペプチド免疫原の合理的な設計に重点を置いている。これにより、臨床的及び商業的応用のためのそれぞれの標的疾患における最適化抗原、免疫原、及びワクチン製剤につながっている(11〜20)。   Successful synthetic peptide-based vaccines will have components that stimulate the appropriate components of the immune system, including adaptive and innate immunity. Another major obstacle in the development of epitope-based peptide vaccines is due, in part, to the non-immunogenic nature of short peptides that present these epitopes. It is also necessary to include a broad repertoire of B and T epitopes to allow for universal cross-protection vaccines arising from pathogen genetic variation and host genetic variability. With vast efforts and experimental validation of synthetic peptide-based vaccines and diagnostic tests against various diseases, the inventor has developed serological studies in vivo and in vitro supplemented with T cell epitopes suitable for enhancing the desired immunogenicity. Emphasis is placed on rational design of peptide immunogens mimicking antigenic sites on natural target molecules and eliciting antibodies for functional studies. This has led to optimized antigens, immunogens, and vaccine formulations in their respective target diseases for clinical and commercial applications (11-20).

本発明の種々の態様によるワクチン製剤は、PRRSV GP2、GP3、GP4、又はGP5タンパク質に由来するペプチドの混合物を含み;それぞれのペプチドは個々にB細胞PRRSV中和/レセプター結合エピトープを有し、該エピトープは個々に、各ペプチドの免疫原性を増強するために、人工Tヘルパーエピトープに結合し;ペプチドの混合物にPRRSV GP4、GP5、M及びヌクレオカプシドタンパク質に由来するTヘルパーエピトープを提示するペプチドの混合物を補充して、細胞性免疫を付与することができる。このようなウイルスペプチド組成物は、ワクチン製剤として許容可能な送達系に調製され、PRRSV負荷時にPRRSV抗体を持たないブタに感染からの交差防御を与えることができる。   Vaccine formulations according to various aspects of the present invention comprise a mixture of peptides derived from PRRSV GP2, GP3, GP4, or GP5 protein; each peptide individually has a B cell PRRSV neutralization / receptor binding epitope, Epitopes individually bind to artificial T helper epitopes to enhance the immunogenicity of each peptide; a mixture of peptides presenting T helper epitopes derived from PRRSV GP4, GP5, M and nucleocapsid proteins in a mixture of peptides Can be replenished to confer cellular immunity. Such viral peptide compositions can be prepared in a delivery system that is acceptable as a vaccine formulation and can provide cross protection from infection to pigs that do not have PRRSV antibodies when loaded with PRRSV.

本発明の種々の態様による診断システムは一組の診断テストを含み、あるテストは、PRRSV感染動物から最適抗体認識のために、PRRSV ORF7をコードする2つの重複する抗原ペプチドをELISAイムノアッセイ形式で提供し、且つその他のテストは、PRRSVペプチドワクチン免疫化動物から最適抗体認識のために、GP2、GP3、GP4及びGP5由来ワクチン標的ペプチドを、ELISAイムノアッセイ形式で提供する。これらの診断テストを組合せて、感染動物とワクチン接種動物との識別(DIVA)、ひいては疾患の効果的なモニタリング及び制御のための診断システムを構成する。   A diagnostic system according to various aspects of the present invention includes a set of diagnostic tests, one test providing two overlapping antigenic peptides encoding PRRSV ORF7 in an ELISA immunoassay format for optimal antibody recognition from PRRSV-infected animals. However, other tests provide GP2, GP3, GP4 and GP5-derived vaccine target peptides in an ELISA immunoassay format for optimal antibody recognition from PRRSV peptide vaccine immunized animals. These diagnostic tests are combined to form a diagnostic system for the discrimination between infected and vaccinated animals (DIVA) and thus effective monitoring and control of the disease.

PRRSV感染からブタを防御するこのようなワクチンの製造方法、及びDIVAのための一組の免疫診断テストの製造方法、ひいては疾患の効果的な制御を可能にする方法にも関する。   It also relates to a method for producing such a vaccine that protects pigs from PRRSV infection, and a method for producing a set of immunodiagnostic tests for DIVA and thus enabling effective control of the disease.

本発明のペプチド又はペプチド組成物は、天然のウイルスとの交差反応性により、PRRSV負荷時に感染からPRRSV抗体を持たない子ブタを交差防御するためのマーカーワクチンの開発、及び感染動物とワクチン接種動物とを識別するための一組のペプチドベースのELISAの開発のために、標的種における膨大な血清学的検証のプロセスによって設計され、かつ最適化される。   The peptide or peptide composition of the present invention is a marker vaccine for cross-protecting piglets that do not have a PRRSV antibody from infection when PRRSV is loaded by cross-reactivity with a natural virus, and an infected animal and a vaccinated animal. Are designed and optimized by a vast serological verification process in the target species for the development of a set of peptide-based ELISAs to distinguish between

本開示はPRRSVワクチンに関し、詳細には、PRRSV GP2、GP3、GP4又はGP5タンパク質のBエピトープに由来するペプチド及びペプチド組成物を有するPRRSVワクチンに関し、各ペプチドは任意にTヘルパーエピトープと結合してもよく、PRRSVとの交差反応性を有する高力価の抗体を含めた液性免疫を免疫化宿主に誘導するように、ペプチドの免疫原性を増強してもよい。   The present disclosure relates to PRRSV vaccines and, in particular, to PRRSV vaccines having peptides and peptide compositions derived from the B epitope of the PRRSV GP2, GP3, GP4 or GP5 protein, each peptide optionally binding to a T helper epitope Often, the immunogenicity of the peptide may be enhanced to induce humoral immunity, including high-titer antibodies cross-reactive with PRRSV, into the immunized host.

本ペプチド又はペプチド組成物は、細胞性免疫反応を開始するために、ワクチン製剤中にPRRSV GP4、GP5、M及びヌクレオカプシドタンパク質のT細胞エピトープを提示する追加のペプチドをさらに補充される。   The peptide or peptide composition is further supplemented with additional peptides presenting TRS epitopes of PRRSV GP4, GP5, M and nucleocapsid proteins in the vaccine formulation to initiate a cellular immune response.

本発明の種々の態様が提供される。ある一組の態様として、感染動物由来のヌクレオカプシド(NC)タンパク質に対する抗体の検出用抗原として有効なペプチド及びペプチド組成物に関する。第2の一組の態様として、ワクチン接種動物由来のGP2、GP3、GP4及びGP5エピトープを標的とするマーカーワクチンに対する抗体の検出用に有効なペプチド及びペプチド組成物に関する。これらの診断テストはDIVAの診断システムを構成し、ひいては疾患の効果的な制御を構成する。   Various aspects of the invention are provided. One set of embodiments relates to peptides and peptide compositions that are effective as antigens for detecting antibodies to nucleocapsid (NC) proteins from infected animals. The second set of aspects relates to peptides and peptide compositions effective for the detection of antibodies against marker vaccines targeting the GP2, GP3, GP4 and GP5 epitopes from vaccinated animals. These diagnostic tests constitute the DIVA diagnostic system and thus the effective control of the disease.

PRRSVタンパク質のB細胞エピトープ及びT細胞エピトープの両方に由来する、ペプチド(類)、そのホモログ及びアナログに関する、他の一組の態様がある。このようなPRRSVペプチドは、優先的にではあるが任意に、それらの個々の免疫原性を増強するために人工コンビナトリアルTヘルパーエピトープに結合してもよい。   There are another set of aspects relating to the peptide (s), homologues and analogs thereof derived from both the B cell epitope and the T cell epitope of the PRRSV protein. Such PRRSV peptides may optionally, but preferentially, bind to artificial combinatorial T helper epitopes to enhance their individual immunogenicity.

また、他の一組の態様において、PRRSV感染に対してブタを防御するために、天然のPRRSVタンパク質抗原と交差反応性を示す抗体反応及び細胞性免疫反応の両方を一緒に誘発するように、PRRSV B細胞エピトープ及びT細胞エピトープ由来のペプチド免疫原に由来するペプチド及びペプチド組成物を有する、ワクチン製剤に関する。   Also, in another set of embodiments, to protect pigs against PRRSV infection, elicit both antibody and cell-mediated immune responses that are cross-reactive with natural PRRSV protein antigens together. The invention relates to vaccine formulations having peptides and peptide compositions derived from peptide immunogens derived from PRRSV B cell epitopes and T cell epitopes.

このような設計されたペプチドの各々は、産業上の利用のためにミリグラムからキログラムのスケールで化学合成することができ、かつ品質管理することができる。
ワクチン製剤に通常含まれる送達ビヒクル及び他の成分もまた、本発明の種々の態様によって提供される。
Each of such designed peptides can be chemically synthesized and quality controlled on a milligram to kilogram scale for industrial use.
Delivery vehicles and other components normally included in vaccine formulations are also provided by the various aspects of the invention.

図Aは、コトランスフェクトされたHTK細胞株細胞の細胞質内のPRRSV GP5タンパク質に対する抗体を、本発明の態様による免疫蛍光法により検出するメカニズムを示す図である。 図1Bは、図1Aに記載のメカニズムによって実施される免疫蛍光アッセイ(IFA)である。細胞質内のGP5に結合したPRRSV GP5タンパク質に対する抗体を有するコトランスフェクトされたHTK細胞株細胞が検出される。FIG. A shows a mechanism for detecting antibodies against PRRSV GP5 protein in the cytoplasm of co-transfected HTK cell line cells by immunofluorescence according to aspects of the present invention. FIG. 1B is an immunofluorescence assay (IFA) performed by the mechanism described in FIG. 1A. Cotransfected HTK cell line cells with antibodies to PRRSV GP5 protein bound to GP5 in the cytoplasm are detected. PRRSV MD001株(受託番号AF121131)のヌクレオカプシド(NC)タンパク質上の抗原部位の局在及び感染動物におけるNCタンパク質に対する抗体を検出するためのUBI PRRSV NC ELISAに用いる抗原ペプチド(配列番号1)の同定。Identification of the antigenic peptide (SEQ ID NO: 1) used for UBI PRRSV NC ELISA to detect the localization of the antigenic site on the nucleocapsid (NC) protein of PRRSV MD001 strain (Accession No. AF121131) and the antibody against the NC protein in infected animals. PRRSV MD001株(受託番号AF121131)のヌクレオカプシド(NC)タンパク質上の抗原部位の局在及び感染動物におけるNCタンパク質に対する抗体を検出するためのUBI PRRSV NC ELISAに用いる抗原ペプチド(配列番号2)の同定。Identification of the antigenic peptide (SEQ ID NO: 2) used for UBI PRRSV NC ELISA to detect the localization of the antigenic site on the nucleocapsid (NC) protein of PRRSV MD001 strain (Accession No. AF121131) and the antibody against the NC protein in infected animals. PRRSV株MD001(配列番号3)、JXA1(配列番号4)、NA(配列番号5)及びEU(配列番号6)由来の相同ヌクレオカプシドタンパク質配列のアラインメント。Alignment of homologous nucleocapsid protein sequences from PRRSV strains MD001 (SEQ ID NO: 3), JXA1 (SEQ ID NO: 4), NA (SEQ ID NO: 5) and EU (SEQ ID NO: 6). マーカーワクチン設計に適したPRRSV JXA1株(受託番号AY2G2352)のPRRSV ORF2〜ORF7タンパク質における選択されたB細胞エピトープ及びT細胞エピトープの局在。Localization of selected B cell epitopes and T cell epitopes in the PRRSV ORF2-ORF7 protein of PRRSV JXA1 strain (Accession No. AY2G2352) suitable for marker vaccine design. UBI PRRSV NC NA ELISAでテストされた異なる起源由来のブタ血清の血清反応性。Serum reactivity of porcine sera from different sources tested in the UBI PRRSV NC NA ELISA. UBIの診断システム(即ち、PRRSV感染ブタを検出するためのテスト、ならびにGP2、GP3、及びGP4タンパク質由来のデザイナーペプチド免疫原を含むワクチン製剤を接種された動物を検出するためのテスト)によって検出及び識別されるように、PRRSV感染ブタにおける標的ペプチド免疫原に対する特異的な高力価抗体を誘発するUBI PRRSVマーカーワクチン製剤。Detected by UBI's diagnostic system (ie, a test to detect PRRSV infected pigs and a test to detect animals vaccinated with a designer peptide immunogen derived from GP2, GP3, and GP4 proteins) and As identified, a UBI PRRSV marker vaccine formulation that elicits specific high titer antibodies against target peptide immunogens in PRRSV infected pigs. UBIの診断システム(即ち、PRRSV感染ブタを検出するためのテスト、ならびにGP3、GP4、及びGP5タンパク質由来のデザイナーペプチド免疫原を含むワクチン製剤を接種された動物を検出するためのテスト)によって検出及び識別されるように、PRRSV感染ブタにおける標的ペプチド免疫原に対する特異的な高力価抗体を誘発するUBI PRRSVマーカーワクチン製剤。Detected by UBI's diagnostic system (ie, a test to detect PRRSV infected pigs, and a test to detect animals vaccinated with a designer peptide immunogen derived from GP3, GP4, and GP5 proteins) As identified, a UBI PRRSV marker vaccine formulation that elicits specific high titer antibodies against target peptide immunogens in PRRSV infected pigs. 図7Aは、PRRSウイルス負荷後の病理組織学的病変を示す写真。間質性肺炎を発症したコントロール群の動物は、肺にリンパ球細胞による肺胞壁の肥厚が現れた。 図7Bは、PRRSウイルス負荷後の病理組織学的病変を示す写真。UBI PRRS GP5ペプチドワクチン製剤によって免疫化された動物。肺は正常な肺胞壁を維持する。FIG. 7A is a photograph showing a histopathological lesion after loading with PRRS virus. In the control group of animals that developed interstitial pneumonia, the alveolar wall thickened by lymphocytes in the lungs. FIG. 7B is a photograph showing a histopathological lesion after loading with PRRS virus. Animals immunized with UBI PRRS GP5 peptide vaccine formulation. The lungs maintain a normal alveolar wall.

発明の詳細な説明
ペプチド抗原は、免疫反応を検出することができ、あるペプチド抗原は、免疫反応を刺激することもできる。多くのペプチド抗原は、免疫反応の高感度かつ特異的な検出に用いられ得るが、ほとんどの場合、それら自体では免疫原として作用しない。ペプチド免疫原は、免疫反応の刺激及びそれらの検出に用いることができる、特殊な分類のペプチド抗原である。本発明のある態様によれば、PRRSVワクチン中のペプチド抗原は、防御免疫反応の発生を刺激するように共に作用するB細胞(B)エピトープ及びTヘルパー細胞(Th)エピトープの両方を有するペプチド免疫原であり、PRRSV感染に対する免疫反応を検出することができる別の一組のペプチド抗原も存在する。
Detailed Description of the Invention Peptide antigens can detect immune responses, and certain peptide antigens can also stimulate immune responses. Many peptide antigens can be used for sensitive and specific detection of immune responses, but in most cases they do not act as immunogens by themselves. Peptide immunogens are a special class of peptide antigens that can be used to stimulate immune responses and detect them. According to one aspect of the invention, the peptide antigen in the PRRSV vaccine is peptide immunity having both a B cell (B) epitope and a T helper cell (Th) epitope that act together to stimulate the development of a protective immune response. There is also another set of peptide antigens that are original and capable of detecting an immune response to PRRSV infection.

B細胞エピトープの同定のある方法は、多様な長さ、典型的には、20〜60残基又はこれ以上の長さ、のネステッドペプチド(nested peptide)であり且つ重複するペプチドの一組を利用する。これらのより長いペプチドは、面倒な一連の独立した固相ペプチド合成によって合成される。その後、得られたネステッドペプチドでありかつ重複するペプチドの一組を、抗体結合研究に用いることにより、非連続の立体構造B細胞エピトープを含む免疫優性決定基を最もうまく提示するペプチドを同定することができる。本発明の1つの態様は、2つの重複するPRRSV ORF7がコードするヌクレオカプシドペプチドを提供し、その1方は70アミノ酸配列(配列番号1、図2Aにも示す)を有し、他方は73アミノ酸配列(配列番号2、図2Bにも示す)を有し、かつ各々が独自に、最適な抗体認識のためのB細胞エピトープのクラスターを有している。これらの抗原ペプチドは、経験的に同定され、PRRSV感染子ブタ由来の血清サンプル及びELISAイムノアッセイ形式を用いて最適化された。ペプチド抗原を含む抗体捕捉相に適合できる任意のイムノアッセイ形式(例えば、ELISA)を用いることにより、PRRSV感染ブタ由来の血液、血清、又は血漿サンプル中のPRRSVヌクレオカプシドタンパク質の特定のフラグメントに結合する抗体を検出し、かつ定量することができる。   One method of B cell epitope identification utilizes a set of overlapping peptides that are nested peptides of varying lengths, typically 20-60 residues or longer. To do. These longer peptides are synthesized by a cumbersome series of independent solid phase peptide synthesis. The resulting nested and overlapping peptide set is then used for antibody binding studies to identify the peptide that best presents the immunodominant determinants including non-contiguous conformational B cell epitopes. Can do. One aspect of the invention provides a nucleocapsid peptide encoded by two overlapping PRRSV ORF7s, one having a 70 amino acid sequence (SEQ ID NO: 1, also shown in FIG. 2A) and the other a 73 amino acid sequence. (SEQ ID NO: 2, also shown in FIG. 2B) and each independently has a cluster of B cell epitopes for optimal antibody recognition. These antigenic peptides were identified empirically and optimized using serum samples from an PRRSV infected piglet and an ELISA immunoassay format. By using any immunoassay format (eg, ELISA) that is compatible with an antibody capture phase that includes a peptide antigen, an antibody that binds to a specific fragment of the PRRSV nucleocapsid protein in a blood, serum, or plasma sample from a PRRSV infected pig It can be detected and quantified.

ある特定の態様において、完全長PRRSVヌクレオカプシドタンパク質のアミノ酸残基2〜71に対応する、約70アミノ酸の最適化PRRSV抗原ペプチド(配列番号1)、及び完全長PRRSVヌクレオカプシドタンパク質のアミノ酸残基51〜123に対応する、約73アミノ酸の別の最適化PRRSV抗原ペプチド(配列番号2)が同定された。これらの2つのペプチドを混合物中に等比で混合して、感染ブタにおけるELISAによるPRRSVに対する抗体の検出に最適な抗体捕捉相を構成した。これらの2つの高抗原性ペプチドは共に、免疫優性B細胞エピトープのクラスターを有することが見出され、PRRSV陽性血清パネルに対して最も顕著で一貫した抗原性を有した。PRRSVヌクレオカプシドペプチド(例えば、配列番号1及び2)を含む診断テストキットの製造及び使用は、本発明の種々の例示的態様の範囲内である。   In certain embodiments, an optimized PRRSV antigenic peptide (SEQ ID NO: 1) of about 70 amino acids, corresponding to amino acid residues 2-71 of the full-length PRRSV nucleocapsid protein, and amino acid residues 51-123 of the full-length PRRSV nucleocapsid protein Another optimized PRRSV antigenic peptide (SEQ ID NO: 2) of about 73 amino acids corresponding to was identified. These two peptides were mixed in equal proportions in the mixture to constitute an optimal antibody capture phase for detection of antibodies against PRRSV by ELISA in infected pigs. Both these two highly antigenic peptides were found to have a cluster of immunodominant B cell epitopes and had the most prominent and consistent antigenicity against the PRRSV positive serum panel. The manufacture and use of diagnostic test kits comprising PRRSV nucleocapsid peptides (eg, SEQ ID NOs: 1 and 2) are within the scope of various exemplary embodiments of the invention.

本発明のPRRSV抗原ペプチドの特定の態様は、さらに配列番号1及び2の免疫学的に機能的なホモログであると定義され、これらは、PRRSVの突然変異株及び変異株由来の対応する配列及び立体構造要素を有する。相同PRRSV抗原ペプチドは、起源となる変異体PRRSV北米株のヌクレオカプシドタンパク質の2〜71位及び51〜123位とほぼ相関するアミノ酸残基を有する。このようなホモログは、ClustalW(Julie D. Thompson, Toby Gibson of European Molecular Biology Laboratory, Germany and Desmond Higgins of European Bioinformatics Institute, Cambridge, UK. Algorithmicにより作成)などの配列アラインメントプログラムによって容易に実証される。図3は、PRRSV MD001 Taiwan/99Y/AF121131(配列番号3)、JXA1 Beijing/06Y/EF112445(配列番号4)、NA/NJ−a/04Y/AY37282(配列番号5)、EU/Lena/08Y/EU909691(配列番号6)の多様な株から得た4つの抗原配列のClustalWによるアラインメントを示す。図3にアラインメントされたヌクレオカプシドホモログの起源となるPRRSV株は、欧州株のウイルスを含む。表1はまた、起源となるPRRSV株であるEU(欧州株/08V204/Belgium/EU/GU737266)を用いて、抗原ペプチド配列番号1及び配列番号2(北米株/MD001/TW/AAC98536)のホモログ(配列番号7及び配列番号8)を例示する。ある態様において、配列番号1に対するホモログ(配列番号7)は、EU株由来のPRRSV NCタンパク質のアミノ酸約2位〜アミノ酸約72位のアミノ酸配列を有する。別の態様において、ホモログ(配列番号8)は、EU株由来のPRRSV NCタンパク質のアミノ酸約52位〜アミノ酸約128位のアミノ酸配列を有する。これらの2つの相同ペプチドも同様に、混合物中に等比で混合して、感染ブタにおけるELISAによるPRRSV(好ましくは欧州株)に対する抗体の検出に最適な抗体捕捉相を構成できる。   Certain embodiments of the PRRSV antigenic peptides of the present invention are further defined as being immunologically functional homologues of SEQ ID NOs: 1 and 2, which correspond to corresponding sequences from mutants and variants of PRRSV and It has a three-dimensional structure element. Homologous PRRSV antigenic peptides have amino acid residues that are substantially correlated with positions 2-71 and 51-123 of the nucleocapsid protein of the mutant PRRSV North American strain that originated. Such homologues are readily demonstrated by sequence alignment programs such as ClustalW (created by Julie D. Thompson, Toby Gibson of European Molecular Biology Laboratory, Germany and Desmond Higgins of European Bioinformatics Institute, Cambridge, UK. Algorithmic). FIG. 3 shows PRRSV MD001 Taiwan / 99Y / AF121131 (SEQ ID NO: 3), JXA1 Being / 06Y / EF112445 (SEQ ID NO: 4), NA / NJ-a / 04Y / AY37282 (SEQ ID NO: 5), EU / Lena / 08Y / 4 shows the alignment by ClustalW of four antigen sequences obtained from various strains of EU909691 (SEQ ID NO: 6). The PRRSV strain that is the origin of the nucleocapsid homologs aligned in FIG. 3 contains the virus of the European strain. Table 1 also shows the homologues of antigen peptide SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 (North American strain / MD001 / TW / AAC98536) using the original PRRSV strain EU (European strain 08V204 / Belgium / EU / GU737266). (SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8) are exemplified. In certain embodiments, a homologue to SEQ ID NO: 1 (SEQ ID NO: 7) has an amino acid sequence from about amino acid 2 to about amino acid 72 of the PRRSV NC protein from the EU strain. In another embodiment, the homologue (SEQ ID NO: 8) has an amino acid sequence from about amino acid position 52 to about amino acid position 128 of the PRRSV NC protein from the EU strain. These two homologous peptides can also be mixed in equal proportions in the mixture to constitute an optimal antibody capture phase for detection of antibodies against PRRSV (preferably European strains) by ELISA in infected pigs.

本発明のホモログはさらに、配列番号1及び配列番号2と少なくとも50%の同一性を有すると定義される。ある態様において、変異株ホモログ(配列番号7)は、配列番号1と約50%の同一性を有する。別の態様において、変異株ホモログ(配列番号8)は、配列番号2と約64%の同一性を有する。   The homologues of the present invention are further defined as having at least 50% identity with SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the mutant homologue (SEQ ID NO: 7) has about 50% identity with SEQ ID NO: 1. In another embodiment, the mutant homologue (SEQ ID NO: 8) has about 64% identity with SEQ ID NO: 2.

感染動物の血清サンプル由来の抗体を検出するのに有用な、PRRSV NCタンパク質から同定される抗原ペプチドに加えて、中和及び/又はレセプター結合機能部位に対応する、PRRSV GP2、GP3、GP4及びGP5タンパク質上に存在する抗原領域がある。種々のペプチド免疫原は、標的ペプチドベースのELISAによってそれぞれの免疫原性を評価するために、そしてさらに重要なことには、本発明の態様による免疫蛍光アッセイ(IFA)によって天然のPRRSVタンパク質に対する誘発抗体の交差反応性のために、これらのエピトープ領域の周辺で設計された。また、PRRSV GP4、GP5、M及びNCタンパク質上に存在する、十分に実証された免疫優性T細胞エピトープがある。これらのTヘルパー部位由来のペプチドは、ブタにおけるリンパ球増殖応答を引き起こし、動物における様々な細胞変性ウイルス感染に対する細胞性免疫反応に重要な役割を果たす、IFN−γを含むサイトカイン産生をもたらす。   PRRSV GP2, GP3, GP4 and GP5 corresponding to neutralizing and / or receptor binding functional sites in addition to antigenic peptides identified from PRRSV NC protein useful for detecting antibodies from serum samples of infected animals There is an antigenic region present on the protein. Various peptide immunogens are elicited against native PRRSV proteins to assess their immunogenicity by target peptide-based ELISA and, more importantly, by immunofluorescence assay (IFA) according to embodiments of the present invention. Designed around these epitope regions for antibody cross-reactivity. There are also well-documented immunodominant T cell epitopes present on PRRSV GP4, GP5, M and NC proteins. Peptides derived from these T helper sites cause cytokine production, including IFN-γ, which causes a lymphocyte proliferative response in pigs and plays an important role in the cellular immune response to various cytopathic virus infections in animals.

図4に示すような態様は、PRRSV JXA1(受託番号AY2G2352)の配列に基づくPRRSV ORF2〜ORF7がコードする(GP2、GP3、GP4、GP5、M、及びN)タンパク質における、本発明の選択されたB細胞エピトープ及びT細胞エピトープの分布及び位置を説明する。   The embodiment as shown in FIG. 4 is selected according to the present invention in proteins (GP2, GP3, GP4, GP5, M, and N) encoded by PRRSV ORF2 to ORF7 based on the sequence of PRRSV JXA1 (Accession No. AY2G2352) The distribution and location of B cell epitopes and T cell epitopes will be described.

本発明の別の態様は、4つの最適化されかつ選択されたPRRSV B細胞エピトープクラスターペプチドの配列、即ちGP5.3(V21−E65)(配列番号9)、GP2B(V111−L136)(配列番号10)、GP3B(C57−C75)(配列番号11)、及びGP4B(C52−C69)(配列番号12)を提供する。これらのB細胞エピトープクラスターは、中和特性及びレセプター結合特性を有する部位の周辺に位置する。   Another aspect of the present invention is the sequence of four optimized and selected PRRSV B cell epitope cluster peptides: GP5.3 (V21-E65) (SEQ ID NO: 9), GP2B (V111-L136) (SEQ ID NO: 10), GP3B (C57-C75) (SEQ ID NO: 11), and GP4B (C52-C69) (SEQ ID NO: 12). These B cell epitope clusters are located around sites that have neutralizing and receptor binding properties.

本発明の他の態様は、これらの4つのPRRSV B細胞エピトープクラスターペプチドの免疫学的に機能的なアナログを提供する。表3は、起源となる株であるMD001、JXA1、NA及びEUを用いて、相同GP5(配列番号13〜15)、GP2(配列番号17〜19)、GP3(配列番号21〜23)、及びGP4(配列番号25〜27)由来のBエピトープクラスターペプチド配列のアラインメントを示す。B細胞エピトープクラスターペプチドの各々のコンセンサス配列(配列番号16、配列番号20、配列番号24、配列番号28)も示され、可変位置に割り当てられたアミノ酸は、それらの位置に最も頻繁に適用されるアミノ酸である。   Other aspects of the invention provide immunologically functional analogs of these four PRRSV B cell epitope cluster peptides. Table 3 shows the origin strains MD001, JXA1, NA and EU, using homologous GP5 (SEQ ID NO: 13-15), GP2 (SEQ ID NO: 17-19), GP3 (SEQ ID NO: 21-23), and The alignment of the B epitope cluster peptide sequence derived from GP4 (SEQ ID NO: 25-27) is shown. The consensus sequence for each of the B cell epitope cluster peptides (SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 20, SEQ ID NO: 24, SEQ ID NO: 28) is also shown, and the amino acids assigned to variable positions are most frequently applied to those positions. It is an amino acid.

B細胞エピトープクラスターペプチドの免疫学的に機能的なアナログは、本来の抗原ペプチドと実質的に同じ免疫学的性質を保持する、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12及びホモログの変異体を含む。例えば、配列番号9の機能的なアナログ又はホモログである変異体は、1つのアミノ酸位置における保存的置換;総電荷の変化;別の部分への共有結合;あるいは小さい付加、挿入、欠失もしくは保存的置換及び/又はそれらの任意の組合せを有することができる。したがって、PRRSV GP5.3 Bエピトープ(V21−E65)抗原ペプチド(例えば、配列番号9)に結合する抗体は、そのPRRSV GP5.3 Bエピトープ抗原ペプチドの免疫学的に機能的なアナログにも実質的に類似の効力で結合することになるであろう。ある態様において、機能的なアナログは、配列番号9又はホモログに対して少なくとも40%の同一性を有する。別の態様において、機能的なアナログは、配列番号11又はホモログに対して少なくとも56%の同一性を有する。さらに別の態様において、機能的なアナログは、配列番号12又はホモログに対して少なくとも72%の同一性を有する。さらに別の態様において、機能的なアナログは、配列番号10又はホモログに対して少なくとも80%の同一性を有する。なお別の態様において、機能的なアナログは、配列番号12又はホモログに対して少なくとも94%の同一性を有する。   Immunologically functional analogs of B cell epitope cluster peptides are SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12 and homologs that retain substantially the same immunological properties as the original antigenic peptide. Including variants. For example, a variant that is a functional analog or homologue of SEQ ID NO: 9 is a conservative substitution at one amino acid position; a change in total charge; a covalent bond to another moiety; or a small addition, insertion, deletion or conservation And / or any combination thereof. Thus, an antibody that binds to the PRRSV GP5.3 B epitope (V21-E65) antigen peptide (eg, SEQ ID NO: 9) is also substantially an immunologically functional analog of that PRRSV GP5.3 B epitope antigen peptide. Will bind with similar potency. In some embodiments, the functional analog has at least 40% identity to SEQ ID NO: 9 or homolog. In another embodiment, the functional analog has at least 56% identity to SEQ ID NO: 11 or homolog. In yet another embodiment, the functional analog has at least 72% identity to SEQ ID NO: 12 or homolog. In yet another embodiment, the functional analog has at least 80% identity to SEQ ID NO: 10 or homolog. In yet another embodiment, the functional analog has at least 94% identity to SEQ ID NO: 12 or homolog.

ある態様において、表3に示すように、PRRSV GP5.3 Bエピトープクラスターペプチド(V21−E65)の免疫学的に機能的なアナログは、保存的置換によるか、及び挿入又は欠失によって、改変されているPRRSV GP5.3 Bエピトープクラスターペプチドのバージョンを包含する。この態様において、免疫学的に機能的なアナログは、配列番号9からか又は配列番号9のホモログから、保存的な置換によって改変することができる。   In certain embodiments, as shown in Table 3, an immunologically functional analog of PRRSV GP5.3 B epitope cluster peptide (V21-E65) is modified by conservative substitutions and by insertions or deletions. Including a version of the PRRSV GP5.3 B epitope cluster peptide. In this embodiment, an immunologically functional analog can be modified by conservative substitutions from SEQ ID NO: 9 or from a homologue of SEQ ID NO: 9.

保存的置換は、1つのアミノ酸残基が、類似の化学的性質を有する別のアミノ酸残基に置き換えられる場合の置換である。例えば、非極性(疎水性)アミノ酸として、アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン及びメチオニンが挙げられ;極性中性アミノ酸として、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、及びグルタミンが挙げられ;正電荷(塩基性)アミノ酸として、アルギニン、リジン及びヒスチジンが挙げられ;負電荷(酸性)アミノ酸として、アスパラギン酸及びグルタミン酸が挙げられる。   A conservative substitution is one in which one amino acid residue is replaced with another amino acid residue having similar chemical properties. For example, nonpolar (hydrophobic) amino acids include alanine, leucine, isoleucine, valine, proline, phenylalanine, tryptophan and methionine; polar neutral amino acids include glycine, serine, threonine, cysteine, tyrosine, asparagine, and glutamine Positively charged (basic) amino acids include arginine, lysine and histidine; negatively charged (acidic) amino acids include aspartic acid and glutamic acid.

別の態様において、表3及び表4に示すように、免疫学的に機能的なアナログは、N末端、C末端へのアミノ酸付加によって、及び/又はペプチドの中間部への挿入によって改変することができる。本発明の種々の態様において、付加は、ペプチドのN末端又はC末端への付加である。付加は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又は11アミノ酸残基の付加とすることができる(配列番号9及び30)。このような付加は、PRRSVタンパク質に存在せず、かつPRRSV Bエピトープクラスターペプチドの免疫原性を変更しない、アミノ酸配列を構成してもよい。PRRSV Bエピトープクラスターペプチドに存在しない付加として、小さい荷電配列(例えば、リジン?リジン?リジン)、分岐鎖構造の形成が可能なアミノ酸(例えば、εN?リジン)又は環化構造の形成が可能なアミノ酸(例えば、システイン)が挙げられるが、これらに限定されない。本発明のある態様において、PRRSVに存在しないアミノ酸配列の付加は、5アミノ酸以下の付加である。アミノ酸の付加は、古典的又は非古典的なアミノ酸のいずれか、もしくはそれらの混合物とすることができる。   In another embodiment, as shown in Table 3 and Table 4, the immunologically functional analog is modified by amino acid addition at the N-terminus, C-terminus, and / or by insertion into the middle of the peptide. Can do. In various aspects of the invention, the addition is an addition to the N-terminus or C-terminus of the peptide. The addition can be an addition of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or 11 amino acid residues (SEQ ID NOs: 9 and 30). Such additions may constitute amino acid sequences that are not present in the PRRSV protein and do not alter the immunogenicity of the PRRSV B epitope cluster peptide. As an addition not present in the PRRSV B epitope cluster peptide, a small charged sequence (eg, lysine-lysine-lysine), an amino acid capable of forming a branched chain structure (eg, εN-lysine), or an amino acid capable of forming a cyclized structure (For example, cysteine), but is not limited thereto. In one embodiment of the present invention, the addition of an amino acid sequence that is not present in PRRSV is an addition of 5 amino acids or less. Amino acid additions can be either classical or non-classical amino acids, or mixtures thereof.

別の特定の態様において、免疫学的に機能的なアナログは、ペプチドのN末端、C末端、及び/又は中間部に対するアミノ酸欠失によって改変することができる。種々の態様において、欠失は、ペプチドのN末端又はC末端に対する欠失である。欠失は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又は11アミノ酸残基の欠失とすることができる。表4に示すような特定の態様において、アミノ酸配列の欠失は、9アミノ酸以下の欠失である(配列番号33及び34)。   In another specific embodiment, the immunologically functional analog can be modified by amino acid deletions to the N-terminus, C-terminus, and / or intermediate portion of the peptide. In various embodiments, the deletion is a deletion relative to the N-terminus or C-terminus of the peptide. The deletion can be a deletion of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or 11 amino acid residues. In certain embodiments as shown in Table 4, the amino acid sequence deletion is a deletion of 9 amino acids or less (SEQ ID NOs: 33 and 34).

別の態様において、表7に示すように、PRRSV Bエピトープクラスターペプチドの免疫学的に機能的なアナログは、電荷の変更によって改変されているPRRSV Bエピトープクラスター抗原ペプチドを包含する。このような電荷の変更は、アミノ酸の置換、付加、もしくは欠失、又は荷電分子の共有結合の結果であってもよい。電荷の変更により、そのペプチドが、未改変のペプチドと比較してより塩基性に、より酸性に、又はより中性になるという結果を生じてもよい。ある特定の態様において、そのペプチドは、1〜5個のリジン残基をN末端又はC末端に付加することによってより塩基性となる。より特定の態様において、そのペプチドは、3個のリジン残基をN末端に付加することによってより塩基性となる。   In another embodiment, as shown in Table 7, an immunologically functional analog of a PRRSV B epitope cluster peptide includes a PRRSV B epitope cluster antigen peptide that has been modified by alteration of charge. Such charge alterations may be the result of amino acid substitutions, additions or deletions, or covalent attachment of charged molecules. Changing the charge may result in the peptide becoming more basic, more acidic, or more neutral compared to the unmodified peptide. In certain embodiments, the peptide is made more basic by adding 1-5 lysine residues to the N-terminus or C-terminus. In a more specific embodiment, the peptide is made more basic by adding three lysine residues to the N-terminus.

限定されない例として、本発明のペプチドの免疫学的に機能的なアナログは、末端のアミノ酸に付加された1〜約5個の追加のアミノ酸(古典的及び非古典的)を有することができる。例えば、電荷を変更するために、配列Lys−Lys−Lysを、このPRRSV B細胞エピトープクラスターペプチドのアミノ末端に付加することができる。   As a non-limiting example, an immunologically functional analog of a peptide of the invention can have from 1 to about 5 additional amino acids (classical and non-classical) appended to the terminal amino acid. For example, the sequence Lys-Lys-Lys can be added to the amino terminus of this PRRSV B cell epitope cluster peptide to alter the charge.

上記ペプチドは、Merrifield固相合成法及びそのプロセスに対する無数の利用可能な改良法などの標準的な手法を用いて容易に合成することができる。上記ペプチドは、組換えDNA技術を用いて作製することもできる。このように、PRRSV B細胞エピトープクラスター抗原ペプチド及びPRRSV B細胞エピトープクラスター抗原ペプチドの免疫学的に機能的なアナログをコードする核酸分子、ならびにその補体(compliments)は、本発明の種々の例示的な態様に包含される。PRRSV B細胞エピトープクラスター抗原ペプチド及び免疫学的に機能的なアナログをコードする核酸分子を含むベクター、特に発現ベクターもまた、本発明の種々の例示的な態様に包含される。それらのベクターを含有する宿主細胞も、本発明の種々の例示的な態様に包含される。   The peptides can be readily synthesized using standard techniques such as the Merrifield solid phase synthesis method and the myriad available improvements to the process. The peptide can also be produced using recombinant DNA technology. Thus, nucleic acid molecules encoding PRRSV B cell epitope cluster antigen peptides and immunologically functional analogs of PRRSV B cell epitope cluster antigen peptides, and their complements, are various exemplary embodiments of the present invention. It is included by this aspect. Also encompassed by the various exemplary aspects of the invention are vectors, particularly expression vectors, comprising nucleic acid molecules encoding PRRSV B cell epitope cluster antigen peptides and immunologically functional analogs. Host cells containing these vectors are also encompassed by various exemplary embodiments of the invention.

本発明の種々の例示的な態様はまた、PRRSV抗原ペプチド及びPRRSV B細胞抗原ペプチドの免疫学的に機能的なアナログを産生する方法も包含する。例えば、その方法は、PRRSV抗原ペプチド及び/又はPRRSV抗原ペプチドの免疫学的に機能的なアナログをコードする核酸分子を含む発現ベクターを含む宿主細胞を、そのPRRSVペプチド及び/又はPRRSVペプチドの免疫学的に機能的なアナログが発現されるような条件下でインキュベートする工程を有することができる。   Various exemplary aspects of the invention also include methods of producing immunologically functional analogs of PRRSV antigenic peptides and PRRSV B cell antigenic peptides. For example, the method can include treating a host cell comprising an expression vector comprising a PRRSV antigen peptide and / or a nucleic acid molecule encoding an immunologically functional analog of the PRRSV antigen peptide with the immunology of the PRRSV peptide and / or PRRSV peptide. Incubating under conditions such that a functionally functional analog is expressed.

本発明のある態様により、固相合成によって産生されるペプチド組成物が提供される。この態様は、感染細胞の溶解物又は分泌物に由来する、管理されかつ十分に定義された免疫原を使用することができる。この態様の化学的プロセスによって産生される抗原の質は、管理されかつ定義されるので、結果として、抗原性、免疫原性及び収率の再現性を保証することができる。また、生体有害材料がペプチド抗原の製造に用いられないので、リスクを低下させ、費用のかかる生物学的封じ込めの必要性がなくなる。部位特異的免疫原は、高モル濃度の選択されたエピトープを提示するので、PRRSV抗原ペプチド組成物を用いたワクチンの安全性及び免疫有効性の両方が保証される。   One aspect of the invention provides a peptide composition produced by solid phase synthesis. This embodiment can use a controlled and well-defined immunogen derived from the lysate or secretion of infected cells. The quality of the antigen produced by this aspect of the chemical process is controlled and defined, so that the antigenicity, immunogenicity and yield reproducibility can be ensured as a result. Also, since no biohazardous material is used in the production of peptide antigens, the risk is reduced and the need for costly biological containment is eliminated. The site-specific immunogen presents a high molar concentration of the selected epitope, thus ensuring both the safety and immune efficacy of the vaccine with the PRRSV antigen peptide composition.

ある態様において、本発明のペプチドは合成される。定義されたPRRSV抗原合成ペプチドを用いることにより、子ブタにおける抗体検出及び診断のための抗原として用いられる場合、偽陽性の結果が最小限になる。公知のB細胞エピトープ及びThエピトープを有する定義された合成ペプチドを免疫原として用いることにより、ワクチンの免疫原性成分として用いられる場合、PRRSVに感染したか又は組換えウイルスに感染した宿主細胞由来の、ならびに組換えタンパク質発現系由来の、PRRSウイルス及び/又は組換えタンパク質と同時精製される可能性がある抗原性材料の存在によって引き起こされる、望ましくない非PRRSV特異的免疫反応が排除される。例えば、ブタ由来の血清は、宿主細胞に対する、又は組換えEscherichia coli、酵母もしくはバキュロウイルスに対する抗体を有する可能性があり、それらは後に、生物学的に得られた抗原に基づく診断テストに用いられる抗原性材料と交差反応性となり、これらの外来性の免疫原を成分として含むワクチンによって生じるこのような免疫反応は、防御的ではない。対照的に、本発明のPRRSVペプチドワクチンを接種されたブタは、宿主細胞又は発現ベクター由来のタンパク質、例えば、生物学的に誘導されたPRRSV抗原と同時精製される組換えEscherichia coli、酵母又はバキュロウイルス由来のタンパク質に対する不都合な抗体及び他の免疫反応がない、焦点を絞った免疫反応を生じるであろう。   In certain embodiments, the peptides of the invention are synthesized. By using the defined PRRSV antigen synthetic peptides, false positive results are minimized when used as antigens for antibody detection and diagnosis in piglets. When used as an immunogenic component of a vaccine, by using a defined synthetic peptide having a known B cell epitope and Th epitope as an immunogen, derived from a host cell infected with PRRSV or infected with a recombinant virus As well as unwanted non-PRRSV specific immune reactions caused by the presence of antigenic material that may be co-purified with the PRRS virus and / or recombinant protein from the recombinant protein expression system. For example, serum from pigs may have antibodies against host cells or against recombinant Escherichia coli, yeast or baculovirus, which are later used for diagnostic tests based on biologically derived antigens Such immune responses produced by vaccines that are cross-reactive with antigenic material and contain these foreign immunogens as components are not protective. In contrast, pigs vaccinated with the PRRSV peptide vaccines of the present invention can be isolated from proteins derived from host cells or expression vectors, such as recombinant Escherichia coli, yeast or baculo that are co-purified with biologically derived PRRSV antigens. It will produce a focused immune response that is free of adverse antibodies and other immune responses to proteins from the virus.

合成ペプチドのこの態様はまた、産生中に生じる不純物による干渉も最小限にする。長い合成の場合、カップリング効率の厳密な制御にもかかわらず、アミノ酸の挿入、欠失、置換、及び早期終結を含む、伸長サイクル中の事象に起因してペプチドアナログも生成され、そのため、標的とするペプチド合成物とともに複数のペプチドアナログが生成する。それにもかかわらず、このようなペプチドアナログは、免疫診断用の固相抗原としてか又はワクチン接種用の免疫原としてのいずれかで、免疫学的用途に用いられる場合、抗原性及び免疫原性に寄与するものとしてペプチド調製物においてなおも適している。   This embodiment of the synthetic peptide also minimizes interference from impurities that occur during production. In the case of long synthesis, peptide analogs are also generated due to events during the elongation cycle, including amino acid insertions, deletions, substitutions, and premature termination, despite strict control of coupling efficiency, so the target A plurality of peptide analogs are produced together with the peptide synthesis. Nonetheless, such peptide analogs are both antigenic and immunogenic when used in immunological applications, either as solid phase antigens for immunodiagnostics or as immunogens for vaccination. It is still suitable in peptide preparations as a contributor.

合成ペプチドの免疫学的用途における25年間の経験において、本発明者らは、意図した免疫学的活性の保持を可能にする構造的可変性の範囲が、低分子薬物による特定の薬物活性、又は生物学的に誘導される薬物と同時に生成される高分子に見られる所望の活性及び望ましくない毒性の保持を可能にする構造的可変性の範囲よりもはるかに融通が利くものであることを見出した。これは、意図的に設計されたか、又は意図したペプチドと類似のクロマトグラフィー特性及び免疫学的特性を有する欠失配列副産物の混合物として合成プロセスの誤りによって不可避的に生成されたかのいずれかのペプチドアナログが、所望のペプチドの精製された調製物と同程度に有効であることが多い理由である。これらのペプチドを使用して最終生成物の再現性及び有効性を保証するように、製造プロセス及び生成物評価プロセスの両方をモニタリングする識別力のあるQC手順が開発される限り、設計されたアナログ及び意図しないアナログ混合物は、有効である。   In 25 years of experience in the immunological use of synthetic peptides, the inventors have determined that the range of structural variability that allows retention of the intended immunological activity is specific drug activity with small molecule drugs, or Found to be much more flexible than the range of structural variability that allows retention of the desired activity and undesirable toxicity seen in macromolecules produced simultaneously with biologically derived drugs. It was. This is either a peptide analog that was either intentionally designed or inevitably produced by a mistake in the synthesis process as a mixture of deleted sequence by-products with similar chromatographic and immunological properties to the intended peptide This is why it is often as effective as a purified preparation of the desired peptide. As long as a discriminating QC procedure is developed that monitors both the manufacturing process and the product evaluation process to ensure the reproducibility and effectiveness of the final product using these peptides, a designed analog And unintended analog mixtures are effective.

本発明の他の態様において、内在性PRRSV Thペプチド及びそれらのホモログ(配列番号47〜79)をワクチン組成物中に含めることができる。Thペプチドが存在することにより、PRRSVペプチドワクチンの免疫原性を改善することができる。PRRSV Bエピトープに由来する免疫原性ペプチド(上述のホモログ及びアナログを包含する)は、内在性PRRSV Thエピトープと混合することができる。   In other aspects of the invention, endogenous PRRSV Th peptides and their homologues (SEQ ID NOs: 47-79) can be included in the vaccine composition. The presence of the Th peptide can improve the immunogenicity of the PRRSV peptide vaccine. Immunogenic peptides derived from the PRRSV B epitope (including the homologues and analogs described above) can be mixed with the endogenous PRRSV Th epitope.

本発明の他の態様において、内在性PRRSV Thペプチドはコンビナトリアル配列として提示されることができ、そこで、アミノ酸残基の組合せは、PRRSV Thペプチドに対するホモログの配列に基づいて、フレームワーク内の特定の位置に表される。コンビナトリアルペプチドの集合体は、合成プロセス中、特定の位置に、1つの特定のアミノ酸の代わりに設計された保護アミノ酸の混合物を付加することによって、1つの合成プロセスで合成することができる。このようなコンビナトリアルPRRSV Thペプチド集合体により、多様な遺伝的背景の動物に対する広範なTヘルパーエピトープ適用範囲が可能になる。PRRSV Thペプチドの代表的なコンビナトリアル配列を、PRRSV Thエピトープの各々について、表6の配列番号47〜79に由来するように、表7の配列番号80〜90に示す。   In other aspects of the invention, the endogenous PRRSV Th peptide can be presented as a combinatorial sequence, where the combination of amino acid residues is determined based on the sequence of homologues to the PRRSV Th peptide. Represented in position. Aggregates of combinatorial peptides can be synthesized in one synthetic process by adding a mixture of designed protected amino acids instead of one specific amino acid at a specific position during the synthetic process. Such combinatorial PRRSV Th peptide aggregates allow a broad T helper epitope coverage for animals of diverse genetic backgrounds. Representative combinatorial sequences of PRRSV Th peptides are shown in SEQ ID NOs: 80-90 in Table 7, as derived from SEQ ID NOs: 47-79 in Table 6 for each of the PRRSV Th epitopes.

ある態様において、JXA1配列に基づいて配列番号47、51、55、59、61、63、67、70、74、76と記載され(表6にも示す)、かつPRRSV Bペプチド免疫原に結合していない、ORF4、ORF5、ORF6及びORF7由来の免疫優性PRRSV Thエピトープのクラスターを有するThペプチドを用いてPRRSV Bエピトープペプチド免疫原の免疫原性を補い、実施例5に記載するように、ペプチドベースのPRRSVワクチン製剤の免疫原性を増強することができる。Bエピトープペプチド免疫原に共有結合することなく、配列番号47、51、55、59、61、63、67、70、74、76を遊離ペプチドとして含むことにより、それらのワクチン製剤の免疫原性を改善することができる。実施例10に記載されるような別の態様において、Bエピトープペプチド免疫原に共有結合することなく、群2について配列番号47、51、55、59、61、63、67、70、74、76を、ならびに群1、群3、及び群4について配列番号80〜90を遊離ペプチドとして含むことにより、それらのワクチン製剤の免疫原性を改善することができる。   In some embodiments, described as SEQ ID NOs: 47, 51, 55, 59, 61, 63, 67, 70, 74, 76 based on the JXA1 sequence (also shown in Table 6) and bind to the PRRSV B peptide immunogen. Complementing the immunogenicity of the PRRSV B epitope peptide immunogen with a Th peptide having a cluster of immunodominant PRRSV Th epitopes derived from ORF4, ORF5, ORF6 and ORF7, as described in Example 5 The immunogenicity of the PRRSV vaccine formulation can be enhanced. By including SEQ ID NOs: 47, 51, 55, 59, 61, 63, 67, 70, 74, 76 as free peptides without covalently binding to the B epitope peptide immunogen, the immunogenicity of these vaccine formulations is increased. Can be improved. In another embodiment as described in Example 10, SEQ ID NOs: 47, 51, 55, 59, 61, 63, 67, 70, 74, 76 for group 2 without covalently binding to the B epitope peptide immunogen. And for groups 1, 3, and 4, the immunogenicity of these vaccine formulations can be improved by including SEQ ID NOs: 80-90 as free peptides.

別の態様において、PRRSVペプチド(上述のホモログ及びアナログを含む)は、スペーサーを介して又はスペーサーを介さずに、Thエピトープを含むことが知られている配列を含むペプチドに共有結合することができる。この態様により、Thエピトープに共有結合していない同等の免疫原よりも増強された免疫原性を提供することができる。ある特定の態様において、Thエピトープを含むペプチドは、PRRSVペプチドのN末端(配列番号38)及び/又はC末端(配列番号39)に共有結合する。別の特定の態様において、スペーサーは、配列Lys−Lys−Lys−εNLys(配列番号36)、又は単一アミノ酸εNLysを有し、表5にも示す(それぞれ、配列番号43及び42)。ある態様において、Thエピトープを含むペプチドは、PRRSVペプチドのアミノ末端に共有結合する。ある特定の態様において、Thエピトープを含む表5に示すようなペプチド(配列番号40)は、Lys−Lys−Lys−εNLysスペーサー(配列番号36)を介してアミノ末端に結合した人工コンビナトリアルThペプチド配列番号35(表5に示す)であり、配列番号40として示す。   In another aspect, the PRRSV peptide (including homologs and analogs described above) can be covalently linked to a peptide comprising a sequence known to contain a Th epitope, with or without a spacer. . This aspect can provide enhanced immunogenicity over equivalent immunogens that are not covalently linked to a Th epitope. In certain embodiments, the peptide comprising a Th epitope is covalently linked to the N-terminus (SEQ ID NO: 38) and / or C-terminus (SEQ ID NO: 39) of the PRRSV peptide. In another specific embodiment, the spacer has the sequence Lys-Lys-Lys-εNLys (SEQ ID NO: 36), or a single amino acid εNLys, and is also shown in Table 5 (SEQ ID NOs: 43 and 42, respectively). In certain embodiments, the peptide comprising a Th epitope is covalently linked to the amino terminus of the PRRSV peptide. In certain embodiments, a peptide (SEQ ID NO: 40) as shown in Table 5 comprising a Th epitope is an artificial combinatorial Th peptide sequence linked to the amino terminus via a Lys-Lys-Lys-εNLys spacer (SEQ ID NO: 36). No. 35 (shown in Table 5), shown as SEQ ID NO: 40.

本発明の種々の態様は、PRRSVに対してブタを防御するためのワクチン組成物に関する。例示的な態様において、ワクチンは、免疫原性ペプチド抗原又はペプチド免疫原組成物及び許容可能な送達ビヒクル又はアジュバントを有する。種々の態様において、PRRSVワクチン組成物は、ペプチド抗原又はペプチド抗原組成物及び獣医学的に許容可能な送達ビヒクル又はアジュバントを有し、そのペプチド抗原は、
a)PRRSV B細胞エピトープクラスターペプチド抗原GP5.3(V21−E65)(配列番号9)、GP2B(V111−L136)(配列番号10)、GP3B(C57−C75)(配列番号11)及びGP4B(C52−C69)(配列番号12)のいずれか1つ;
b)(a)のホモログ;
c)(a)又は(b)の抗原的にかつ免疫学的に機能的なアナログ;
d)少なくとも1つの保存的アミノ酸置換、アミノ酸付加、及び/又はアミノ酸欠失を有する、(a)、(b)、又は(c);ならびに
e)(a)〜(d)の任意の組合せ
からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する。
Various aspects of the invention relate to vaccine compositions for protecting pigs against PRRSV. In an exemplary embodiment, the vaccine has an immunogenic peptide antigen or peptide immunogenic composition and an acceptable delivery vehicle or adjuvant. In various embodiments, the PRRSV vaccine composition has a peptide antigen or peptide antigen composition and a veterinarily acceptable delivery vehicle or adjuvant, the peptide antigen comprising:
a) PRRSV B cell epitope cluster peptide antigens GP5.3 (V21-E65) (SEQ ID NO: 9), GP2B (V111-L136) (SEQ ID NO: 10), GP3B (C57-C75) (SEQ ID NO: 11) and GP4B (C52) -Any one of (C69) (SEQ ID NO: 12);
b) a homolog of (a);
c) an antigenically and immunologically functional analog of (a) or (b);
d) from (a), (b), or (c) having at least one conservative amino acid substitution, amino acid addition, and / or amino acid deletion; and e) from any combination of (a)-(d) Having an amino acid sequence selected from the group consisting of

PRRSVワクチンの態様において、ペプチド抗原の電荷は、1〜5個のアミノ酸を付加するか又は欠失させることによって変更される。PRRSVクチンの別の態様において、抗原的にかつ免疫学的に機能的なホモログ又はアナログは、GP2、GP3、GP4及びGP5に由来する、PRRSV B細胞エピトープクラスターペプチド抗原GP5.3(V21−E65)(配列番号9)、GP2B(V111−L136)(配列番号10)、GP3B(C57−C75)(配列番号11)及びGP4B(C52−C69)(配列番号12)のいずれか1つに由来するアミノ酸配列の抗原と少なくとも50%の同一性を有する。ある特定の態様において、ペプチド抗原は、配列番号9、10、11、12からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する。   In the PRRSV vaccine embodiment, the charge of the peptide antigen is altered by adding or deleting 1 to 5 amino acids. In another embodiment of PRRSV cutin, the antigenically and immunologically functional homolog or analog is derived from GP2, GP3, GP4 and GP5, PRRSV B cell epitope cluster peptide antigen GP5.3 (V21-E65) (SEQ ID NO: 9), an amino acid derived from any one of GP2B (V111-L136) (SEQ ID NO: 10), GP3B (C57-C75) (SEQ ID NO: 11) and GP4B (C52-C69) (SEQ ID NO: 12) It has at least 50% identity with the antigen of the sequence. In certain embodiments, the peptide antigen has an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 9, 10, 11, 12.

PRRSVワクチンの別の態様において、ペプチド抗原は、該ペプチド抗原のN末端又はC末端に共有結合したTヘルパーエピトープをさらに有する。ある特定の態様において、Tヘルパーエピトープは、ペプチド抗原のアミノ末端に共有結合する。別の特定の態様において、Tヘルパーエピトープは、少なくとも1つのアミノ酸を有するスペーサーを介して、ペプチド抗原に共有結合する。ある特定の態様において、Tヘルパーエピトープは配列番号35である。さらに別の特定の態様において、スペーサーはLys−Lys−Lys−εNLys(配列番号36)である。さらに別の特定の態様において、スペーサーはεNLysである。ある特定の態様において、ペプチド抗原は、配列番号42、43、44、45又は46である。   In another embodiment of the PRRSV vaccine, the peptide antigen further has a T helper epitope covalently linked to the N-terminus or C-terminus of the peptide antigen. In certain embodiments, the T helper epitope is covalently linked to the amino terminus of the peptide antigen. In another specific embodiment, the T helper epitope is covalently linked to the peptide antigen via a spacer having at least one amino acid. In certain embodiments, the T helper epitope is SEQ ID NO: 35. In yet another specific embodiment, the spacer is Lys-Lys-Lys-εNLys (SEQ ID NO: 36). In yet another specific embodiment, the spacer is εNLys. In certain embodiments, the peptide antigen is SEQ ID NO: 42, 43, 44, 45 or 46.

種々の例示的な態様において、任意の量の免疫原性ペプチド抗原を用いて、動物における免疫反応を誘発することができる。ある特定の態様において、ペプチド抗原の量は、約0.1μg〜約100mgである。別の特定の態様において、ペプチド抗原の量は、約1μg〜約10mgである。さらに別の態様において、ペプチド抗原の量は、約10μg〜約1mgである。   In various exemplary embodiments, any amount of immunogenic peptide antigen can be used to elicit an immune response in an animal. In certain embodiments, the amount of peptide antigen is from about 0.1 μg to about 100 mg. In another specific embodiment, the amount of peptide antigen is from about 1 μg to about 10 mg. In yet another embodiment, the amount of peptide antigen is from about 10 μg to about 1 mg.

PRRSVワクチン組成物の種々の態様において、この組成物は、配列番号47、51、52、55、59、61、63、67、70、74、及び76の11個のPRRSVTヘルパーエピトープペプチドの等モル混合物をさらに有する。ある特定の態様において、配列番号47、51、52、55、59、61、63、67、70、74、及び76の等モル混合物の量は、約0.1μg〜約1mgである。より特定の態様において、配列番号47、51、52、55、59、61、63、67、70、74、及び76の等モル混合物の量は、約1μg〜約100μgである。   In various embodiments of the PRRSV vaccine composition, the composition comprises an equimolar of 11 PRRSVT helper epitope peptides of SEQ ID NOs: 47, 51, 52, 55, 59, 61, 63, 67, 70, 74, and 76. It further has a mixture. In certain embodiments, the amount of an equimolar mixture of SEQ ID NOs: 47, 51, 52, 55, 59, 61, 63, 67, 70, 74, and 76 is about 0.1 μg to about 1 mg. In a more particular embodiment, the amount of an equimolar mixture of SEQ ID NOs: 47, 51, 52, 55, 59, 61, 63, 67, 70, 74, and 76 is from about 1 μg to about 100 μg.

種々の例示的な態様において、任意のタイプ又は任意の量の送達ビヒクル又はアジュバントを用いることができる。ある特定の態様において、送達ビヒクル及びアジュバントは、モンタニド(Montanide)(商標)ISA 50V(油中水型エマルションを生成するための、植物油及びオレイン酸マンニド(mannide oleate)からなる油性ワクチンアジュバント組成物)、Tween(登録商標)80(ポリソルベート80又はポリオキシエチレン(20)モノオレイン酸ソルビタンとしても公知)、CpGオリゴヌクレオチド、及び/又はそれらの任意の組合せである。   In various exemplary embodiments, any type or amount of delivery vehicle or adjuvant can be used. In certain embodiments, the delivery vehicle and adjuvant are Montanide ™ ISA 50V (an oily vaccine adjuvant composition consisting of vegetable oil and mannide oleate to produce a water-in-oil emulsion). , Tween® 80 (also known as polysorbate 80 or polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate), CpG oligonucleotides, and / or any combination thereof.

ある特定の態様において、PRRSVワクチン組成物は、配列番号33のペプチド抗原及び獣医学的に許容可能な送達ビヒクル又はアジュバントを有し、ペプチド抗原の量は約10μg〜約1mgである   In certain embodiments, the PRRSV vaccine composition has a peptide antigen of SEQ ID NO: 33 and a veterinary acceptable delivery vehicle or adjuvant, wherein the amount of peptide antigen is from about 10 μg to about 1 mg.

本発明の別の態様は、PRRSV母性由来抗体(MDA)陽性であるか又は陽性でない子ブタをPRRSV感染に対して防御する方法に関し、この方法は、上述の例示的な態様のいずれかに包含されるワクチンを投与する工程を有する。   Another aspect of the invention relates to a method of protecting a PRRSV maternally derived antibody (MDA) positive or non-positive piglet against PRRSV infection, which method includes any of the exemplary aspects described above. Administering a vaccine to be administered.

本開示に従って調製した配列番号1及び配列番号2の2つのPRRSV NCペプチドの混合物を用いて、このペプチドをイムノアッセイの捕捉相に、例えばELISAテストキットの固相免疫吸着剤に、抗原的有効量で使用することにより、PRRSV抗体を検出することもできる。本発明のある態様によると、任意の適合性のイムノアッセイ形式を、対象のペプチドと共に用いることができる。このような形式は、当業者に周知であり、多くの標準的な免疫学マニュアル及びテキストに記載されている。例えばHarlowら、1988(24)を参照のこと。これらには、他の周知のイムノアッセイ形式の中でも、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、酵素イムノドットアッセイ、凝集アッセイ、抗体−ペプチド−抗体サンドイッチアッセイ、ペプチド−抗体−ペプチドサンドイッチアッセイが含まれる。ある態様において、イムノアッセイは、2つのPRRSV NC抗原ペプチド(配列番号1及び配列番号2)を含むペプチド組成物でコーティングされた固相を用いるELISAである。   Using a mixture of two PRRSV NC peptides of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 prepared according to the present disclosure, this peptide can be used in an antigenically effective amount in the capture phase of an immunoassay, eg, in a solid phase immunosorbent in an ELISA test kit. By using it, a PRRSV antibody can also be detected. According to certain aspects of the invention, any compatible immunoassay format can be used with the peptide of interest. Such formats are well known to those skilled in the art and are described in many standard immunology manuals and texts. See, for example, Harlow et al., 1988 (24). These include, among other well-known immunoassay formats, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), enzyme immunodot assay, aggregation assay, antibody-peptide-antibody sandwich assay, peptide-antibody-peptide sandwich assay. In certain embodiments, the immunoassay is an ELISA using a solid phase coated with a peptide composition comprising two PRRSV NC antigen peptides (SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2).

本発明のある態様によると、このペプチドにより、成熟雌ブタ及び若雌ブタ、成熟雄ブタ及び去勢ブタ、ならびに子ブタ由来の血清を、PRRSV感染についてスクリーニングELISAによってテストすることができ、ワクチン接種前の子ブタ由来の血清を、母体由来の抗PRRSV抗体のレベルについて評価することができ、かつ、PRRSV抗原ペプチドを用いたワクチンに対する、ワクチン接種を受けた子ブタにおける免疫反応のレベルを測定することができる。   According to one aspect of the present invention, the peptide allows sera from mature sows and young sows, mature boars and castrated pigs, and piglets to be tested for PRRSV infection by screening ELISA before vaccination. Can be evaluated for maternally derived anti-PRRSV antibody levels and to measure the level of immune response in vaccinated piglets against vaccines using PRRSV antigenic peptides Can do.

ある特定の態様において、ELISAイムノアッセイを用いて、ブタの血液、血清又は血漿サンプルを、抗PRRSV抗体の存在についてテストすることができ、このイムノアッセイは、
i.2つのPRRSV NCペプチド(配列番号1及び配列番号2)の混合物を固体支持体に付着する工程、
ii.前記固体支持体に付着した前記ペプチドを、そのペプチドに抗体が結合するのを促す条件下で、抗体を含むブタの血液、血清又は血漿サンプルに曝露する工程、及び
iii.前記固体支持体に付着した前記ペプチドに結合した抗体の存在を検出する工程、
を有する。
In certain embodiments, an ELISA immunoassay can be used to test porcine blood, serum or plasma samples for the presence of anti-PRRSV antibodies, the immunoassay comprising:
i. Attaching a mixture of two PRRSV NC peptides (SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2) to a solid support;
ii. Exposing the peptide attached to the solid support to a porcine blood, serum or plasma sample containing the antibody under conditions that promote binding of the antibody to the peptide; and iii. Detecting the presence of an antibody bound to the peptide attached to the solid support;
Have

別の特定の態様において、ELISAイムノアッセイを用いて、ブタの血液、血清又は血漿サンプルを、抗PRRSV抗体の存在についてテストすることができ、このアッセイは、
i.2つのPRRSV NCペプチド(配列番号7及び配列番号8)の混合物を、欧州株配列に由来する配列番号1及び配列番号2のホモログとして、固体支持体に付着する工程、
ii.前記固体支持体に付着した前記ペプチドを、そのペプチドに抗体が結合するのを促す条件下で、抗体を含むブタの血液、血清又は血漿サンプルに曝露する工程、及び
iii.前記固体支持体に付着した前記ペプチドに結合した抗体の存在を検出する工程、
を有する。
In another specific embodiment, an ELISA immunoassay can be used to test porcine blood, serum or plasma samples for the presence of anti-PRRSV antibodies, the assay comprising:
i. Attaching a mixture of two PRRSV NC peptides (SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8) to a solid support as a homologue of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 derived from a European strain sequence;
ii. Exposing the peptide attached to the solid support to a porcine blood, serum or plasma sample containing the antibody under conditions that promote binding of the antibody to the peptide; and iii. Detecting the presence of an antibody bound to the peptide attached to the solid support;
Have

対象のELISAキットの例示使用において、テストすべきブタ血清サンプルを、サンプル希釈剤で希釈した後、1つ以上の上述のPRRSVペプチドと、ある期間、存在する場合には任意の抗体が、ペプチド感作固相に結合する条件下で接触させる。未結合の材料を除去した後(例えば、リン酸緩衝生理食塩水で洗浄することによって)、二次複合体を、ブタ特異的IgGに対する標識抗体又は標識プロテインA、標識プロテインG、もしくは標識プロテインA/Gと接触させる。これらの抗体又はプロテインA、GもしくはA/Gは、この二次複合体に結合して三次複合体を形成し、これらの二次抗体又はプロテインAもしくはGもしくはA/Gがレポーター分子で標識されているので、その三次複合体は、検出手段に供されると検出される。レポーター分子は、酵素、放射性同位体、フルオロフォア、生物発光分子、化学発光分子、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジンなどとすることができる。ELISAの場合、レポーター分子は、好ましくは酵素である。   In an exemplary use of the subject ELISA kit, after dilution of the porcine serum sample to be tested with the sample diluent, one or more of the above PRRSV peptides and any antibodies, if present for a period of time, are peptide-sensitized. Contact under conditions that bind to the solid phase. After removal of unbound material (eg, by washing with phosphate buffered saline), the secondary complex is converted to labeled antibody or labeled protein A, labeled protein G, or labeled protein A against porcine specific IgG. Contact with / G. These antibodies or proteins A, G or A / G bind to this secondary complex to form a tertiary complex, and these secondary antibodies or protein A or G or A / G are labeled with a reporter molecule. Therefore, the tertiary complex is detected when provided to the detection means. Reporter molecules can be enzymes, radioisotopes, fluorophores, bioluminescent molecules, chemiluminescent molecules, biotin, avidin, streptavidin, and the like. In the case of an ELISA, the reporter molecule is preferably an enzyme.

本発明の特定の態様として、以下が挙げられるが、これらに限定されない:
(1)ペプチド抗原及び獣医学的に許容可能な送達ビヒクル又はアジュバントを有する、ブタ生殖器呼吸器症候群(PRRS)ワクチン組成物であって、該ペプチド抗原が、a)配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、及びこれらの任意の組合せ;b)(a)のホモログ;及びc)(a)又は(b)の任意の組合せ;からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する、PRRSワクチン組成物。
(2)ペプチド抗原が配列番号9のアミノ酸配列を有する、(1)に記載のPRRSワクチン。
(3)ペプチド抗原が配列番号10のアミノ酸配列を有する、(1)に記載のPRRSワクチン。
(4)ペプチド抗原が配列番号11のアミノ酸配列を有する、(1)に記載のPRRSワクチン。
(5)ペプチド抗原が配列番号12のアミノ酸配列を有する、(1)に記載のPRRSワクチン。
(6)ペプチド抗原が、1〜5個のアミノ酸を付加するか又は欠失させることによって変更される、(1)に記載のPRRSワクチン。
(7)ペプチド抗原のアミノ末端又はカルボキシル末端に共有結合したTヘルパーエピトープをさらに有する、(1)に記載のPRRSワクチン。
(8)Tヘルパーエピトープが配列番号35である、(7)に記載のPRRSワクチン。
(9)Tヘルパーエピトープが、ε−リジン残基を有するスペーサーを介してペプチド抗原に共有結合する、(7)に記載のPRRSワクチン。
(10)スペーサーが配列番号36である、(9)に記載のPRRSワクチン。
(11)抗原ペプチドに結合されていないTヘルパーエピトープをさらに有し、該Tヘルパーエピトープが配列番号47〜90からなる群から選択される、(1)に記載のPRRSワクチン。
(12)ペプチド抗原の総量が約10μg〜約1mgである、(1)に記載のPRRSワクチン。
(13)送達ビヒクル及びアジュバントが、モンタニド(Montanide)ISA 50V、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、及びCpGオリゴヌクレオチドからなる群から選択される、(1)に記載のPRRSワクチン。
(14)(1)に記載のワクチンを投与する工程を有する、PRRS感染に対して子ブタを防御する方法。
(15) a)ペプチド抗原及び獣医学的に許容可能な送達ビヒクル又はアジュバント、b)配列番号10、11、12、31、及びそれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列を有するペプチド抗原、及びc)配列番号80〜90及びそれらの組合せからなる群から選択されるPRRSV Thペプチド、を有する、PRRSワクチン組成物。
(16) a)ペプチド抗原及び獣医学的に許容可能な送達ビヒクル又はアジュバント、b)配列番号42、44、45、46、及びそれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列を有するペプチド抗原、及びc)配列番号80〜90及びそれらの組合せからなる群から選択されるPRRSV Thペプチド、を有する、PRRSワクチン組成物。
(17) a)配列番号1及び配列番号2の混合物を固体支持体に付着させる工程、b)前記固体支持体に付着した前記ペプチドを、該ペプチドに抗体が結合するのを促す条件下で、抗体を含むブタの血液、血清又は血漿サンプルに曝露する工程、及びc)前記固体支持体に付着した前記ペプチドに結合した抗体の存在を検出する工程、を有する、PRRS感染を診断する方法。
(18) a)配列番号7及び配列番号8の混合物を固体支持体に付着させる工程、b)前記固体支持体に付着した前記ペプチドを、該ペプチドに抗体が結合するのを促す条件下で、抗体を含むブタの血液、血清又は血漿サンプルに曝露する工程、及びc)前記支持体に付着した前記ペプチドに結合した抗体の存在を検出する工程、を有する、抗PRRSV抗体の存在をテストするためのELISAイムノアッセイ。
Specific embodiments of the present invention include, but are not limited to:
(1) A porcine genital respiratory syndrome (PRRS) vaccine composition comprising a peptide antigen and a veterinary acceptable delivery vehicle or adjuvant, wherein the peptide antigen is a) SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, Having an amino acid sequence selected from the group consisting of: SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, and any combination thereof; b) a homolog of (a); and c) any combination of (a) or (b); PRRS vaccine composition.
(2) The PRRS vaccine according to (1), wherein the peptide antigen has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9.
(3) The PRRS vaccine according to (1), wherein the peptide antigen has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10.
(4) The PRRS vaccine according to (1), wherein the peptide antigen has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11.
(5) The PRRS vaccine according to (1), wherein the peptide antigen has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 12.
(6) The PRRS vaccine according to (1), wherein the peptide antigen is altered by adding or deleting 1 to 5 amino acids.
(7) The PRRS vaccine according to (1), further having a T helper epitope covalently bound to the amino terminus or carboxyl terminus of the peptide antigen.
(8) The PRRS vaccine according to (7), wherein the T helper epitope is SEQ ID NO: 35.
(9) The PRRS vaccine according to (7), wherein the T helper epitope is covalently bound to the peptide antigen via a spacer having an ε-lysine residue.
(10) The PRRS vaccine according to (9), wherein the spacer is SEQ ID NO: 36.
(11) The PRRS vaccine according to (1), further comprising a T helper epitope that is not bound to an antigen peptide, wherein the T helper epitope is selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 47 to 90.
(12) The PRRS vaccine according to (1), wherein the total amount of peptide antigens is about 10 μg to about 1 mg.
(13) The PRRS vaccine according to (1), wherein the delivery vehicle and adjuvant are selected from the group consisting of Montanide ISA 50V, polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate, and CpG oligonucleotides.
(14) A method for protecting a piglet against PRRS infection, comprising a step of administering the vaccine according to (1).
(15) a) a peptide antigen and a veterinary acceptable delivery vehicle or adjuvant, b) a peptide antigen having an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 10, 11, 12, 31, and combinations thereof, And c) a PRRSV vaccine composition comprising a PRRSV Th peptide selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 80-90 and combinations thereof.
(16) a) a peptide antigen and a veterinary acceptable delivery vehicle or adjuvant, b) a peptide antigen having an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 42, 44, 45, 46, and combinations thereof; And c) a PRRSV vaccine composition comprising a PRRSV Th peptide selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 80-90 and combinations thereof.
(17) a) attaching the mixture of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 to a solid support, b) under the conditions that promote the antibody binding to the peptide attached to the solid support, A method of diagnosing PRRS infection, comprising: exposing a porcine blood, serum or plasma sample comprising an antibody; and c) detecting the presence of an antibody bound to the peptide attached to the solid support.
(18) a) attaching the mixture of SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 to a solid support, b) under conditions that promote the antibody binding to the peptide attached to the solid support, For testing the presence of an anti-PRRSV antibody comprising: exposing to a porcine blood, serum or plasma sample comprising the antibody; and c) detecting the presence of an antibody bound to the peptide attached to the support. ELISA immunoassay.

以下の実施例は、本発明を説明するために役立つものであり、本発明の範囲を限定するために用いられるべきでない。   The following examples serve to illustrate the invention and should not be used to limit the scope of the invention.

PRRSVでコトランスフェクトされたHTK細胞を用いた免疫蛍光アッセイ(IFA)による標的PRRSV B細胞エピトープクラスターペプチド抗原と天然PRRSVタンパク質抗原との間の交差反応性についての免疫血清力価の評価のための血清学的アッセイFor evaluation of immune serum titers for cross-reactivity between target PRRSV B cell epitope cluster peptide antigens and native PRRSV protein antigens by immunofluorescence assay (IFA) using PRRSV co-transfected HTK cells Serological assay

PRRSVサブユニットタンパク質、GP3、GP4及びGP5、に対する抗体は、組換えワクシニアウイルスrVVT7(T7ポリメラーゼ組換えワクシニアウイルス)とT7プロモーターの下流にPRRSV orf3、orf4及びorf5をそれぞれコードするプラスミドでコトランスフェクトされたHTK細胞を用いる免疫蛍光法によって検出することができる。この方法は、哺乳類細胞において、その本来のウイルス複製と共に高忠実度でこれらのPRRSVタンパク質の一過性の発現をもたらす。PRRSV GP3、GP4及びGP5が膜貫通ドメイン及び側鎖修飾からなるので、最良のPRRSVタンパク質構造は、デノボでしか生成できない。各々のPRRSVサブユニットタンパク質、GP2、GP3、GP4又はGP5、をデノボ合成し、コトランスフェクトされたHTK細胞を、PRRSVに対する特異的抗体の存在についての免疫アッセイにおける評価用免疫血清によって細胞内染色を行うための標的細胞として用いた。この免疫蛍光アッセイシステムにより、高い特異性及び感度で天然PRRSV抗原に対する抗体の検出に最良の条件が可能になる。   Antibodies against the PRRSV subunit proteins, GP3, GP4 and GP5, are co-transfected with plasmids encoding PRRSV orf3, orf4 and orf5, respectively, downstream of the recombinant vaccinia virus rVVT7 (T7 polymerase recombinant vaccinia virus) and the T7 promoter. It can be detected by immunofluorescence using HTK cells. This method results in transient expression of these PRRSV proteins in mammalian cells with high fidelity along with their original viral replication. Since PRRSV GP3, GP4 and GP5 consist of transmembrane domains and side chain modifications, the best PRRSV protein structure can only be generated de novo. Each PRRSV subunit protein, GP2, GP3, GP4 or GP5, was de novo synthesized and co-transfected HTK cells were subjected to intracellular staining with immune sera for evaluation in an immunoassay for the presence of specific antibodies against PRRSV. Used as target cells to do. This immunofluorescence assay system allows the best conditions for the detection of antibodies against the native PRRSV antigen with high specificity and sensitivity.

図1Aに図示するメカニズムに従って、HTK細胞株細胞を、T7ポリメラーゼ組換えワクシニアウイルス(rVVT7)に感染させ(21)、リポフェクトアミン(lipofectamine)(商標)(Invitrogen)によってPRRSV−orf3、orf4及びorf5プラスミドでコトランスフェクトした(22)。詳細には、T7ポリメラーゼプロモーターによって媒介される天然のPRRSVタンパク質の発現のためのpRRSVプラスミドの構築を、以下のとおり行った:完全長のpRRSV遺伝子(台湾PRRSV MD001株(受託番号AF035409)由来)を、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅し、pCR2.1Topo(登録商標)プラスミドベクター(Invitrogen)にクローニングした。pRRSVプラスミドの発現能力を、PRRSV株MD001由来のorf3、orf4及びorf5に対する完全なヌクレオチド配列を示す配列決定によって確認した。   According to the mechanism illustrated in FIG. 1A, HTK cell line cells were infected with T7 polymerase recombinant vaccinia virus (rVVT7) (21) and PRRSV-orf3, orf4 and orf5 by lipofectamine ™ (Invitrogen). Co-transfected with plasmid (22). Specifically, the construction of the pRRSV plasmid for expression of the native PRRSV protein mediated by the T7 polymerase promoter was performed as follows: The full-length pRRSV gene (from Taiwan PRRSV MD001 strain (Accession No. AF035409)) was obtained. Amplified by polymerase chain reaction (PCR) and cloned into pCR2.1Topo® plasmid vector (Invitrogen). The expression ability of the pRRSV plasmid was confirmed by sequencing showing the complete nucleotide sequence for orf3, orf4 and orf5 from PRRSV strain MD001.

HTK細胞を、96ウェルプレートにおいて集密度(confuluency)80%になるまで増殖させ、rVVT7に感染させ(22)、次いで、リポフェクトアミン(商標)(Invitrogen)によってpRRSV orf3、orf4及びorf5プラスミドで個々にコトランスフェクトした。コトランスフェクションの24時間後、細胞を80%アセトンで固定し、このプレートを免疫蛍光アッセイ(IFA)によるPRRSVタンパク質に対する抗体の検出のために−80℃で保存した。   HTK cells are grown in 96-well plates to 80% confluuency, infected with rVVT7 (22) and then individually with pRRSV orf3, orf4 and orf5 plasmids by Lipofectamine ™ (Invitrogen). Co-transfected. Twenty-four hours after cotransfection, cells were fixed with 80% acetone and the plates were stored at −80 ° C. for detection of antibodies to PRRSV protein by immunofluorescence assay (IFA).

図1Aの図は、T7ポリメラーゼ組換えワクシニアウイルス(T7/vac)に感染させ(21)、リポフェクトアミン(商標)(Invitrogen)によってpCR−orf5プラスミドでコトランスフェクトされたHTK細胞株細胞を示す。組換えGP5タンパク質は、翻訳後に細胞質に輸送される(22)。抗GP5抗体は、本発明のある態様によれば、トランスフェクトされたHTK宿主細胞の細胞質に結合し、標識二次抗体の免疫蛍光法によって検出される。この方法により、原核生物T7プロモーターを介した完全長PRRSV GP5タンパク質のHTK細胞における一過性の真核生物発現によって、真正PRRSV GP5タンパク質に対する抗体が高い特異性で検出される。pCR−完全長PRRSVゲノムでの類似のトランスフェクションも、原核生物T7プロモーターを介した完全長PRRSVゲノムのHTK細胞における一過性の真核生物発現によるPRRSV GP2、GP3、GP4、M及びNタンパク質の高い特異性での検出に用いることができる。   The diagram in FIG. 1A shows an HTK cell line cell infected with T7 polymerase recombinant vaccinia virus (T7 / vac) (21) and co-transfected with the pCR-orf5 plasmid by Lipofectamine ™ (Invitrogen). . Recombinant GP5 protein is transported to the cytoplasm after translation (22). The anti-GP5 antibody binds to the cytoplasm of the transfected HTK host cell according to one embodiment of the invention and is detected by immunofluorescence of labeled secondary antibody. By this method, antibodies to authentic PRRSV GP5 protein are detected with high specificity by transient eukaryotic expression of full-length PRRSV GP5 protein in HTK cells via the prokaryotic T7 promoter. Similar transfections with pCR-full-length PRRSV genomes were also performed for PRRSV GP2, GP3, GP4, M and N proteins by transient eukaryotic expression in HTK cells of full-length PRRSV genome via the prokaryotic T7 promoter. It can be used for detection with high specificity.

免疫蛍光アッセイ(IFA)によるPRRSV抗体の力価測定
初めに血清サンプルをPBSで10倍希釈し、次に2倍の段階希釈を行った。各テストランのために、PRRSV感染SPFブタ由来の陽性コントロール血清及び未感染SPFブタ由来の陰性コントロール血清の両方を含めて、pRRSV orf−7プラスミドによるPRRSVヌクレオカプシドタンパク質の発現を検証した。1:10よりも高い希釈度で細胞質に局在した蛍光シグナルを生じる血清サンプル(図1Bに示す)を、>10のIFA力価を有するとスコア化した;これらの力価から、PRRSVに感染した動物が示された。ワクチン接種の結果として「標的ペプチド」特異的抗体を含む、動物ワクチン由来の血清について、特異的標的タンパク質又は完全PRRSVゲノムに対するそれらの抗体の交差反応性を、対応する標的天然PRRSVタンパク質(例えば、GP2、3、4又は5)を用いた免疫蛍光アッセイ(IFA)によって評価することができる。自然感染したブタから、又はPRRSVペプチドベースのワクチンを接種したブタから採取した血清サンプルのすべてのテストを、コード下で行った。
Determination of PRRSV antibody titer by immunofluorescence assay (IFA) First , a serum sample was diluted 10-fold with PBS, and then 2-fold serial dilution was performed. For each test run, expression of PRRSV nucleocapsid protein by the pRRSV orf-7 plasmid was verified, including both positive control sera from PRRSV infected SPF pigs and negative control sera from uninfected SPF pigs. Serum samples (shown in FIG. 1B) that produced a fluorescent signal localized in the cytoplasm at dilutions higher than 1:10 were scored as having an IFA titer of>10; from these titers, infection with PRRSV Animals were shown. For sera from animal vaccines that contain “target peptide” specific antibodies as a result of vaccination, the cross-reactivity of those antibodies against specific target proteins or the complete PRRSV genome is compared to the corresponding target native PRRSV proteins (eg, GP2 It can be evaluated by immunofluorescence assay (IFA) using 3, 4, or 5). All tests of serum samples taken from naturally infected pigs or from pigs vaccinated with the PRRSV peptide based vaccine were performed under the code.

PRRSVの中和/レセプター結合部位を提示するデザイナーペプチドの免疫原性評価のためのPRRSV B細胞エピトープクラスターペプチド抗原ベースのELISA
96ウェルプレートのウェルを、特記しない限り10mM NaHCO緩衝液(pH9.5)中の特記しない限り2μg/mLでの個々の標的ペプチド100μLを用いて、37℃で1時間、個々にコーティングした。
PRRSV B cell epitope cluster peptide antigen-based ELISA for evaluation of immunogenicity of designer peptides presenting neutralization / receptor binding sites of PRRSV
The wells of a 96 well plate were individually coated for 1 hour at 37 ° C. with 100 μL of individual target peptide at 2 μg / mL unless otherwise specified in 10 mM NaHCO 3 buffer (pH 9.5).

ペプチドでコーティングしたウェルを、3重量%ゼラチンのPBS溶液250μLと共に37℃で1時間インキュベートして、非特異的タンパク質結合部位をブロッキングした後、0.05容量%TWEEN(登録商標)20を含むPBSで3回洗浄し、乾燥させた。PRRSV抗体についてIFAで陽性のブタ血清及び陰性コントロール血清を、特記しない限り、20容量%正常ヤギ血清、1重量%ゼラチン及び0.05容量%TWEEN(登録商標)20を含むPBSで1:20に希釈した。この希釈した検体100μLを各ウェルに添加し、37℃で60分間反応させた。   Peptide-coated wells were incubated with 250 μL of 3 wt% gelatin in PBS for 1 hour at 37 ° C. to block non-specific protein binding sites and then PBS containing 0.05% by volume TWEEN® 20 Washed 3 times with and dried. Porcine serum and negative control serum positive for IRS for PRRSV antibody at 1:20 with PBS containing 20 volume% normal goat serum, 1 weight% gelatin and 0.05 volume% TWEEN® 20 unless otherwise noted. Diluted. 100 μL of this diluted specimen was added to each well and reacted at 37 ° C. for 60 minutes.

次に、ウェルを0.05容量%TWEEN(登録商標)20のPBS溶液で6回洗浄して、未結合抗体を除去した。西洋ワサビペルオキシダーゼ結合ヤギ抗ブタIgGを標識トレーサーとして用いて、陽性ウェル中で形成された抗体/ペプチド抗原複合体に結合させた。0.05容量%TWEEN(登録商標)20を含む1容量%正常ヤギ血清のPBS溶液中の予め力価測定した最適希釈度のペルオキシダーゼ標識ヤギ抗ブタIgG 100μLを各ウェルに添加して、37℃でさらに30分間インキュベートした。0.05容量%TWEEN(登録商標)20のPBS溶液でウェルを6回洗浄して未結合抗体を除去し、クエン酸ナトリウム緩衝液中に0.04重量%3’,3’,5’,5’−テトラメチルベンジジン(TMB)及び0.12容量%過酸化水素を含む100μLの基質混合物とさらに15分間反応させた。この基質混合物を用いて、有色生成物を形成させることによりペルオキシダーゼ標識を検出した。1.0M HSOを100μL添加することにより反応を停止し、450nmでの吸光度(A450)を測定した。 The wells were then washed 6 times with 0.05 volume% TWEEN® 20 in PBS to remove unbound antibody. Horseradish peroxidase-conjugated goat anti-pig IgG was used as a labeled tracer to bind to the antibody / peptide antigen complex formed in the positive wells. 100 μL of peroxidase-labeled goat anti-pig IgG at the optimal titer previously titrated in PBS solution of 1 volume% normal goat serum containing 0.05 volume% TWEEN® 20 was added to each well. Incubated for an additional 30 minutes. The wells were washed 6 times with 0.05 volume% TWEEN® 20 in PBS to remove unbound antibody, and 0.04 wt% 3 ′, 3 ′, 5 ′, in sodium citrate buffer. The mixture was further reacted for 15 minutes with 100 μL of the substrate mixture containing 5′-tetramethylbenzidine (TMB) and 0.12% by volume hydrogen peroxide. This substrate mixture was used to detect peroxidase label by forming a colored product. The reaction was stopped by adding 100 μL of 1.0 MH 2 SO 4 and the absorbance at 450 nm (A 450 ) was measured.

動物血清中のPRRSV抗体を検出する目的に従って、血清希釈を行った。すなわち(a)潜在的な自然感染を識別するために、1:20の希釈度を用い、A450測定値を記録し、カットオフ計算用の固有の内在性の陰性コントロールを用いた;又は(b)ペプチドベースのPRRSVワクチン製剤を接種したブタの抗体価を測定するために、1:10〜1:10,000の10倍段階希釈の血清をテストし、テストした血清の力価(Log10として表される)をA450の線形回帰分析によって算出した。 Serum dilution was performed according to the purpose of detecting PRRSV antibodies in animal serum. (A) Use a 1:20 dilution to identify potential natural infections, record A 450 measurements, and use intrinsic intrinsic negative controls for cut-off calculations; or ( b) To determine the antibody titer of pigs inoculated with peptide-based PRRSV vaccine formulations, 10-fold serial dilutions of sera from 1:10 to 1: 10,000 were tested and the titer of the tested sera (Log 10 represented by) as calculated by linear regression analysis of the a 450.

感染動物とワクチン接種動物を識別するための診断用途に最適なPRRSV抗原ペプチドの同定
PRRSV分離体JXA1、LV、EU、NAの既に公開された配列由来、及び台湾株MD001由来のPRRSVのゲノム配列を用いて、オープンリーディングフレームからタンパク質配列を推定し、ORF2、3、4、5、6及び7がコードするタンパク質配列から得られたデータを用いて、PRRSV感染した動物由来の血清中の抗体を検出するためのB細胞エピトープクラスター抗原ペプチド、及びマーカーワクチン製剤を投与した動物において誘発される特異的抗体を検出するためにマーカーワクチン製剤に用いられる機能的中和/レセプター結合部位を提示する抗原ペプチドをデザインした。
Identification of optimal PRRSV antigenic peptides for diagnostic use to distinguish between infected and vaccinated animals. From PRRSV isolates JXA1, LV, EU, NA already published sequences and PRRSV genomic sequences from Taiwan strain MD001. Used to estimate the protein sequence from the open reading frame and use the data obtained from the protein sequences encoded by ORFs 2, 3, 4, 5, 6 and 7 to detect antibodies in sera from animals infected with PRRSV An antigen peptide presenting a functional neutralization / receptor binding site for use in a marker vaccine formulation to detect specific antibodies elicited in animals administered a marker vaccine formulation Designed.

本発明者らは、生物情報学の情報及び古典的な免疫化実験を用いて、診断用途及びワクチン用途に最適なB及びT細胞エピトープクラスター化ペプチドを同定するためにスクリーニングされるペプチドの数を限定する戦略を用いた。
感染動物とワクチン接種動物の識別のために緊急に必要とされるツール(「DIVA」システムと呼ばれる)の開発は、マーカーワクチン設計プロセスを補完するものである。
We use bioinformatics information and classical immunization experiments to determine the number of peptides that are screened to identify optimal B and T cell epitope clustering peptides for diagnostic and vaccine applications. A limiting strategy was used.
The development of an urgently required tool for distinguishing between infected and vaccinated animals (referred to as the “DIVA” system) complements the marker vaccine design process.

ブタにおいてPRRSV感染中に生成される大部分の抗体は、PRRSV ORF7がコードするヌクレオカプシドタンパク質(NC)タンパク質(これに対する主要な抗原決定基が同じ大陸由来の株間で比較的よく保存されている)に対して特異的であるので、このNCタンパク質を、ウイルス特異的抗体の検出ならびに感染及び疾患の診断に適した候補として標的化した。抗体捕捉のために合成ペプチドベースの抗原を用いる利点としては、偽陽性を引き起こす、PRRSVとは無関係の細胞成分が存在しないことに起因する特異性の改善、及びエピトープクラスターペプチドの固有の性質に起因する感受性の改善が挙げられることがよく知られている。   Most antibodies produced during PRRSV infection in pigs are nucleocapsid protein (NC) proteins encoded by PRRSV ORF7 (the major antigenic determinant for which is relatively well conserved among strains from the same continent) Because of its specificity, this NC protein was targeted as a suitable candidate for detection of virus specific antibodies and diagnosis of infection and disease. Advantages of using synthetic peptide-based antigens for antibody capture are due to the absence of cellular components unrelated to PRRSV that cause false positives, and due to the inherent nature of epitope cluster peptides It is well known that there is an improvement in sensitivity.

公知のPRRSV感染を有する動物由来の陽性血清を用いて、抗体検出に役立つ可能性のある強力かつ一貫した抗原性のための重複するPRRSV ORF7がコードするNCペプチドをスクリーニングした。陰性血清は、正常なブタ及びPRRSV感染のないことが知られているSPFブタから採取した。北米MD001株のNCタンパク質のエピトープマッピングに関するデータを、図2に要約した。デザイナーペプチドを、2μg/mLにて1ウェル当たり0.1mLでプレートコーティングに用いた間接的ELISAを行った。MD001 NCタンパク質由来の配列を徐々に長くした2つの系列(a〜e)のペプチドを合成した。4171系列のペプチド(図2Aに示す)は、残基71で始まるC末端で合成し、4172系列のペプチド(図2Bに示す)は、残基123で始まるC末端で合成した。これらのペプチドを個々にプレートコーティングに用い、12個の確証されたPRRSV陰性血清のパネルと共に3つのプールされたPRRSV陽性血清で、各ペプチドに対する感受性及び特異性についてテストした。   Positive sera from animals with known PRRSV infection were used to screen for overlapping PRRSV ORF7-encoded NC peptides for potent and consistent antigenicity that may aid in antibody detection. Negative sera were collected from normal pigs and SPF pigs known to be free of PRRSV infection. Data on epitope mapping of NC protein of North American MD001 strain is summarized in FIG. An indirect ELISA was used in which the designer peptide was used for plate coating at 2 mL / mL at 0.1 mL per well. Two series (ae) of peptides were synthesized in which the sequence from the MD001 NC protein was gradually lengthened. A 4171 series peptide (shown in FIG. 2A) was synthesized at the C-terminus beginning at residue 71, and a 4172 series peptide (shown in FIG. 2B) was synthesized at the C-terminus beginning at residue 123. These peptides were individually used for plate coating and tested for sensitivity and specificity for each peptide with 3 pooled PRRSV positive sera with a panel of 12 validated PRRSV negative sera.

図2Aに示すように、ペプチド4171eのN末端に位置する配列「PNNNGKQQKKK」(配列番号91)を有する11merの抗原エピトープでテストしたこの4171系列由来のペプチドの中で、ペプチド4171e(配列番号1)が最も抗原性が高いことが分かった。   As shown in FIG. 2A, among peptides from this 4171 series tested with 11mer antigenic epitopes having the sequence “PNNNNGKQQKKK” (SEQ ID NO: 91) located at the N-terminus of peptide 4171e, peptide 4171e (SEQ ID NO: 1) Was found to be the most antigenic.

図2Bに示すように、N末端に位置する配列「EKPHFPLATEDDVRHHFT」(配列番号92)を有する18merの抗原エピトープでテストしたこの4172系列由来のペプチドの中で、ペプチド4172e(配列番号2)が最も抗原性が高いことが分かった。   As shown in FIG. 2B, peptide 4172e (SEQ ID NO: 2) is the most antigenic among peptides derived from this 4172 series tested with an 18mer antigen epitope having the sequence “EKPHFPPLATTEDVRRHHFT” (SEQ ID NO: 92) located at the N-terminus. It turns out that the nature is high.

18merの抗原エピトープ「EKPHFPLATEDDVRHHFT」(配列番号92)は、ペプチド4171a〜d内で提示した場合、抗原性はなかった。しかし、この18merのペプチドエピトープは、それ自体を完全長4171e分子(配列番号1)内で提示して、配列番号1上の11merの抗原エピトープ「PNNNGKQQKKK」と組合せると、大きな立体構造エピトープを形成する。さらに、70mer及び73merの2つのペプチド(それぞれ、配列番号1及び2)の予想外の免疫優性抗原性は、長い連続エピトープ及び非連続エピトープの列を提示する、NCタンパク質上の大きな露出面を提示する長鎖ペプチドと一致する。   The 18-mer antigen epitope “EKPHFPPLATTEDVRRHHFT” (SEQ ID NO: 92) was not antigenic when presented within peptides 4171a-d. However, this 18-mer peptide epitope presents itself within the full-length 4171e molecule (SEQ ID NO: 1) and forms a large conformational epitope when combined with the 11-mer antigen epitope “PNNNNGKQQKKK” on SEQ ID NO: 1. To do. Furthermore, the unexpected immunodominant antigenicity of the two peptides of 70mer and 73mer (SEQ ID NOs: 1 and 2, respectively) presents a large exposed surface on the NC protein that presents a sequence of long continuous and non-contiguous epitopes Consistent with the long-chain peptide.

抗原ペプチド4171e(配列番号1)及び4172e(配列番号2)を2:1の混合比で、3μg/mLにて1ウェル当たり0.1mLでプレートコーティングに用い、これはPRRSV北米株に対する抗体の捕捉/検出のためのUBI PRRSV NC ELISAの一部を成した。   Antigen peptides 4171e (SEQ ID NO: 1) and 4172e (SEQ ID NO: 2) were used for plate coating at a mixing ratio of 2: 1 at 0.1 μg / well at 3 μg / mL, which captured antibodies against the PRRSV North American strain / Part of UBI PRRSV NC ELISA for detection.

種々のPRRSV株(MD001、JXA1、NA及びEU)由来の相同NCタンパク質配列を、図3に示すようにアラインメントした。親MD001配列と比較して、起源となるEU配列にはアミノ酸残基の重大な置換、挿入及び欠失があるにもかかわらず、起源となる欧州株のPRRSVヌクレオカプシドタンパク質のアミノ酸配列に基づく表1に示すような置換ペプチドホモログ(配列番号3及び配列番号4)は、PRRSV欧州株に対する抗体の捕捉/検出のためのUBI PRRSV NC EU ELISAにおいて抗原として同様に用いられる。   Homologous NC protein sequences from various PRRSV strains (MD001, JXA1, NA and EU) were aligned as shown in FIG. Table 1 based on the amino acid sequence of the PRRSV nucleocapsid protein of the originating European strain, despite the significant substitution, insertion and deletion of amino acid residues in the originating EU sequence compared to the parent MD001 sequence Substituted peptide homologues as shown in (SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4) are similarly used as antigens in UBI PRRSV NC EU ELISA for capture / detection of antibodies against PRRSV European strains.

IFAテストによって抗PRRSV NCタンパク質の反応性について予め特徴付けられた30個の血清のパネルを陽性血清パネルとして用いて、UBI PRRSV NC ELISAの感受性及び特異性をさらに検証した。表2に示すように、UBI PRRSV NC ELISAは、IFAによる検出限界が約1:16希釈であった場合、NCタンパク質についてIFAテストとだいたい同レベルの感受性を有する。UBI PRRSV NC ELISAテストを補助的な血清学ツールとして用いて、他の実施例に記載されるように、野外サンプルを評価し、感染動物とワクチン接種動物を識別し、PRRSVマーカーペプチドベースのワクチンを評価した。   The sensitivity and specificity of the UBI PRRSV NC ELISA was further verified using a panel of 30 sera previously characterized for anti-PRRSV NC protein reactivity by IFA testing as a positive serum panel. As shown in Table 2, the UBI PRRSV NC ELISA has roughly the same level of sensitivity for the NC protein as the IFA test when the limit of detection by IFA was about 1:16 dilution. Using the UBI PRRSV NC ELISA test as an auxiliary serology tool, as described in other examples, assessing field samples, distinguishing infected and vaccinated animals, and using PRRSV marker peptide-based vaccines evaluated.

PRRSVマーカーワクチンに用いる抗原ペプチドを同定するための血清学的検証用ペプチドの設計及び合成
約10〜約70アミノ酸長の配列を有するPRRSV GP2、GP3、GP4、GP5、M及びNCタンパク質由来のPRRSV B細胞及びT細胞の両方のエピトープクラスター部位を提示する、幅広いレパートリーのPRRSV抗原ペプチドを設計した。いくつかのペプチドについて、適切な部位でアミノ酸置換を行うことにより、対応する天然タンパク質との交差反応を最大にするように局所構造維持に制約を与える環状ペプチドの形成が可能になった。他の抗原ペプチドについて、それらの各々の免疫原性を高めるために、人工コンビナトリアルThペプチド(例えば、UBITh3、配列番号15)と結合させた。すべてのペプチドを、ペプチド合成の反復サイクル、ワクチン形成、動物免疫化、及び血清学的テストを含む、大きな労力を要しかつ時間的制約のある「血清学的検証」プロセスに供し、各診断及びワクチンのための本発明者らの最初の適用を受けた標的動物における、さらなるテストのための候補ペプチドを得た。
PRRSV GP2 with serological verification peptide design and sequence of synthetic about 10 to about 70 amino acids in length to identify the antigenic peptide used in PRRSV marker vaccine, GP3, GP4, GP5, M and NC protein derived from PRRSV B A broad repertoire of PRRSV antigenic peptides was designed that present both cellular and T cell epitope cluster sites. For some peptides, amino acid substitutions at the appropriate sites allowed the formation of cyclic peptides that constrained local structure maintenance to maximize cross-reactivity with the corresponding native protein. Other antigenic peptides were conjugated with artificial combinatorial Th peptides (eg, UBITh3, SEQ ID NO: 15) to increase their respective immunogenicity. All peptides are subjected to a laborious and time-constrained “serologic validation” process, including repetitive cycles of peptide synthesis, vaccine formation, animal immunization, and serological testing, and each diagnosis and Candidate peptides were obtained for further testing in target animals that received our initial application for vaccines.

免疫原性テストに用いられるすべてのペプチドを、Fmoc化学を用いて、Applied BioSystems Peptide Synthesizer Models 430A, 431及び433を用いて合成した。N末端のFmoc保護及び三官能性アミノ酸の側鎖保護基を用いて、固相支持体上での独立した合成によって、各ペプチドを作製した。完成したペプチドを固体支持体から切り離し、90%トリフルオロ酢酸によって側鎖保護基を除去した。合成ペプチド調製物を、正確な組成についてマトリックス支援レーザー脱離飛行時間型(MALDTOF)質量分析によって、且つ合成プロファイル及び濃度を含む内容について逆相HPLCによって、特徴付けした。長い合成の場合、カップリング効率の厳密な制御にもかかわらず、伸長サイクル中の事象(アミノ酸の挿入、欠失、置換、及び早期終結を含む)に起因してペプチドアナログも生成されたため、標的とするペプチドとともに複数のペプチドアナログが生成した。それにもかかわらず、このようなペプチドアナログは、免疫診断用の抗体捕捉抗原として、又はワクチン接種用の免疫原としてのいずれかで免疫学的用途に用いられる場合、抗原性及び免疫原性に寄与するものとしてペプチド調製物においてなおも適していた。これらのペプチドを使用して最終生成物の再現性及び有効性を保証するように、製造プロセス及び生成物評価プロセスの両方をモニタリングする識別力のあるQC手順が開発される限り、意図的に設計したか又は合成プロセスの間に副産物の混合物として生成したこのようなペプチドアナログは、典型的には、所望のペプチドの精製調製物と同程度に有効であることが多い。   All peptides used for immunogenicity tests were synthesized using Applied BioSystems Peptide Synthesizer Models 430A, 431 and 433 using Fmoc chemistry. Each peptide was generated by independent synthesis on a solid support using an N-terminal Fmoc protection and a trifunctional amino acid side chain protecting group. The completed peptide was cleaved from the solid support and the side chain protecting group was removed with 90% trifluoroacetic acid. Synthetic peptide preparations were characterized by matrix-assisted laser desorption time-of-flight (MALTDTOF) mass spectrometry for correct composition and by reverse phase HPLC for content including synthesis profile and concentration. For long syntheses, peptide analogs were also generated due to events during the elongation cycle (including amino acid insertions, deletions, substitutions, and premature termination), despite the tight control of coupling efficiency. A plurality of peptide analogs were produced together with the peptide. Nevertheless, such peptide analogs contribute to antigenicity and immunogenicity when used in immunological applications, either as antibody capture antigens for immunodiagnostics or as immunogens for vaccination. It was still suitable in peptide preparations. As long as a discriminating QC procedure is developed to monitor both the manufacturing process and the product evaluation process to ensure the reproducibility and effectiveness of the final product using these peptides, it is deliberately designed Such peptide analogs produced as a by-product mixture during the synthesis process are typically as effective as purified preparations of the desired peptide.

図4は、後のワクチン製剤用途に用いるために本発明者らの最初の調査及び検証を経た、PRRSV2〜ORF7がコードするタンパク質(GP2、GP3、GP4、GP5、M及びNCタンパク質)上における選択されたB細胞エピトープ及びT細胞エピトープの分布/局在を示す。B細胞エピトープクラスターペプチド免疫原の設計目標は、中和抗体を誘導することができるか、又は標的細胞に結合するPRRSVレセプターに関連する、選択された機能部位を模倣する抗原ペプチドを作り出すことである。特異的なGP5 B細胞エピトープクラスターペプチドを、単一のPRRSV株配列に基づくか、又はいくつかのPRRSV株配列に由来する場合は、広範なウイルス適用範囲のためのコンビナトリアル配列として、天然のPRRSV GP5タンパク質抗原に対するそれらの相対的な免疫原性及び交差反応性をテストするために、表4に示すようにレセプター結合/中和部位の周辺の4つのアミノ酸フレームGP5.1、5.2、5.3及び5.4(配列番号9〜14)にわたって設計した。   FIG. 4 shows selection on proteins encoded by PRRSV2-ORF7 (GP2, GP3, GP4, GP5, M and NC proteins) through our initial investigation and validation for later use in vaccine formulations. 2 shows the distribution / localization of B cell epitopes and T cell epitopes. The design goal of B cell epitope cluster peptide immunogens is to create antigenic peptides that can induce neutralizing antibodies or mimic selected functional sites associated with the PRRSV receptor that bind to target cells. . If the specific GP5 B cell epitope cluster peptide is based on a single PRRSV strain sequence or is derived from several PRRSV strain sequences, the native PRRSV GP5 as a combinatorial sequence for a wide range of viral coverage To test their relative immunogenicity and cross-reactivity to protein antigens, the four amino acid frames GP5.1, 5.2, 5., 5. around the receptor binding / neutralization site as shown in Table 4. Designed over 3 and 5.4 (SEQ ID NOs: 9-14).

GP2 Bエピトープ(V111−L136)、GP3 Bエピトープ(C57−C75)及びGP4 Bエピトープ(C52−C69)の呼称で、PRRSV JXA1配列に基づき構造タンパク質GP2〜GP4由来の中和部位の周辺で設計された、さらなるB細胞クラスター抗原ペプチドを、表3に示す。GP2 B(V111−L136)は直鎖ペプチド(配列番号6)として提示され、一方、GP3 Bエピトープ(C57−C75)及びGP4 Bエピトープ(C52−C69)は環状ペプチド(配列番号7及び8)として提示されることにより、立体構造維持のための局所的制約が可能になる。これらの抗原ペプチドはまた、これらのペプチド抗原の長さが短い性質に起因する免疫原性を増強するために、表5に示すようにGP5.1及びGP5.2フレームについてC末端で(配列番号29及び30)、又はN末端で(配列番号39〜46)のいずれかで、人工コンビナトリアルThペプチド(配列番号15)に個々に結合した。これらのB細胞エピトープクラスターペプチド免疫原をワクチン製剤に組み込み、十分に設計されたプロトコルに従ってモルモット又はブタを免疫化し、広範な血清学的評価のために免疫血清を適時に採取した。これらの免疫血清を、それぞれの標的ペプチド抗原に対する抗体力価についてそれぞれの標的ペプチド抗原ベースのELISAでテストすることにより、免疫原性についてテストした。   GP2 B epitope (V111-L136), GP3 B epitope (C57-C75) and GP4 B epitope (C52-C69) are named based on the PRRSV XXA1 sequence and designed around the neutralization site derived from the structural proteins GP2-GP4. Further B cell cluster antigen peptides are shown in Table 3. GP2 B (V111-L136) is presented as a linear peptide (SEQ ID NO: 6), while GP3 B epitope (C57-C75) and GP4 B epitope (C52-C69) are cyclic peptides (SEQ ID NO: 7 and 8). By being presented, local constraints for maintaining the three-dimensional structure are possible. These antigenic peptides also have a C-terminal (SEQ ID NO: 5) for GP5.1 and GP5.2 frames as shown in Table 5 to enhance immunogenicity due to the short length of these peptide antigens. 29 and 30) or at the N-terminus (SEQ ID NO: 39-46) individually bound to the artificial combinatorial Th peptide (SEQ ID NO: 15). These B cell epitope cluster peptide immunogens were incorporated into vaccine formulations, guinea pigs or pigs were immunized according to well-designed protocols, and immune sera were collected in a timely manner for extensive serological evaluation. These immune sera were tested for immunogenicity by testing with each target peptide antigen-based ELISA for antibody titers against each target peptide antigen.

免疫蛍光アッセイ(IFA)によるPRRSV天然タンパク質抗原に対する交差反応の検出は、実施例1に記述したように行った。これは、設計したペプチド免疫原が最終的なワクチン製剤での使用に適していることを評価するためのものである。ペプチド免疫原として認められたこれらのペプチド抗原について、表3に示すような起源となるPRRSV株(例えば、MD001、JXA1、NA及びEU株)由来の配列、又はコンセンサス(cons)配列、あるいはそれらに由来する、配列番号32、33及び34として表4に示すようなコンビナトリアル配列を有するペプチドホモログを、異なる株のPRRSVとの広範な交差反応性のために免疫化宿主において抗体を誘発できるペプチド免疫原としてさらに設計した。   Detection of cross-reactivity against the PRRSV native protein antigen by immunofluorescence assay (IFA) was performed as described in Example 1. This is to evaluate that the designed peptide immunogen is suitable for use in the final vaccine formulation. Regarding these peptide antigens recognized as peptide immunogens, sequences derived from PRRSV strains (eg, MD001, JXA1, NA and EU strains) of origin as shown in Table 3, or consensus (cons) sequences, or Peptide immunogens derived from peptide homologs having combinatorial sequences as shown in Table 4 as SEQ ID NOs: 32, 33 and 34 can elicit antibodies in immunized hosts for broad cross-reactivity with different strains of PRRSV As further designed.

T細胞エピトープクラスターペプチド免疫原の設計は、はるかに簡単である。免疫化宿主における細胞性免疫反応の幅を広げるために、PRRSVで免疫化された後にウイルス負荷されたブタから得られた末梢血単核球(PBMC)の培養においてIFN−γ応答を誘導する能力に基づいて十分に特徴付けされた免疫優性T細胞エピトープを、ワクチン製剤に組み込むために選択した。GP4、GP5、M及びNCタンパク質由来の、PRRSV JXA1株に基づくT細胞エピトープクラスターペプチドの配列、ならびに種々のPRRSV株(MD001、NA 及びEU)の相同PRRSV Tヘルパーエピトープ配列のアラインメントを、配列番号47〜79として表6に示す。これらのやや疎水性のペプチド抗原の溶解性を改善するために、それらに対する個々のTヘルパーペプチドのN末端に3つのリジン残基(KKK)を付加して、ペプチド免疫原として作用するようにした。全ての同定されたThペプチド免疫原(配列番号47〜79)を、PRRSV B細胞クラスターペプチド免疫原の免疫原性をさらに増強するための補充(T細胞エピトープ1)として、かつそれら自体で細胞性免疫のためのPRRSV T細胞ペプチド免疫原として、ワクチン製剤中に等比で混合することによって、これらのT細胞クラスターペプチドのプールを作製した。   The design of a T cell epitope cluster peptide immunogen is much simpler. Ability to induce IFN-γ responses in cultures of peripheral blood mononuclear cells (PBMC) obtained from pigs immunized with PRRSV and then virus-loaded to broaden the range of cellular immune responses in immunized hosts Well-characterized immunodominant T cell epitopes based on the above were selected for incorporation into vaccine formulations. The alignment of T cell epitope cluster peptides based on the PRRSV JXA1 strain, derived from GP4, GP5, M and NC proteins, and the alignment of homologous PRRSV T helper epitope sequences of various PRRSV strains (MD001, NA and EU) is shown in SEQ ID NO: 47 As shown in Table 6 as ~ 79. In order to improve the solubility of these slightly hydrophobic peptide antigens, three lysine residues (KKK) were added to the N-terminus of individual T helper peptides against them to act as peptide immunogens. . All identified Th peptide immunogens (SEQ ID NOs: 47-79) are cellular as supplements (T cell epitope 1) to further enhance the immunogenicity of PRRSV B cell cluster peptide immunogens and themselves As a PRRSV T cell peptide immunogen for immunization, a pool of these T cell cluster peptides was created by mixing in equal proportions in the vaccine formulation.

T細胞エピトープ適用範囲を動物の多様な遺伝的背景にわたってさらに広げるために、特異的エピトープのコンビナトリアルペプチド(4つの相同Tエピトープ配列に基づく)を、各々のT細胞エピトープについて調製する。同様に、表7に示すように、3つのリジン残基(KKK)を、それぞれのコンビトリアルTエピトープクラスターペプチド免疫原(配列番号80〜90)のN末端に付加した。これらのTエピトープクラスターコンビトリアルペプチド免疫原のプール(プール2)を、PRRSV B細胞クラスターペプチド免疫原の免疫原性をさらに増強するためのワクチン製剤中の補充として、かつそれら自体で細胞性免疫のためのPRRSV T細胞ペプチド免疫原として用いた。   In order to further extend the T cell epitope coverage across the diverse genetic backgrounds of animals, specific epitope combinatorial peptides (based on four homologous T epitope sequences) are prepared for each T cell epitope. Similarly, as shown in Table 7, three lysine residues (KKK) were added to the N-terminus of each combinatorial T epitope cluster peptide immunogen (SEQ ID NOs: 80-90). These pools of T-epitope cluster combinatorial peptide immunogens (Pool 2) can be used as supplements in vaccine formulations to further enhance the immunogenicity of PRRSV B cell cluster peptide immunogens and as such are cellular immunity Used as a PRRSV T cell peptide immunogen.

免疫原性及び天然PRRSVタンパク質との交差反応性を評価するための、GP5、GP2、GP3及びGP4タンパク質由来のPRRSV Bエピトープクラスターペプチド抗原を含むワクチン製剤を用いたモルモット又はブタの免疫化
外部ドメインは、細胞外空間(細胞の外側の空間)へと伸びる膜タンパク質のドメインである。外部ドメインは、通常、標的細胞表面との接触を開始し、感染の間、細胞への付着及び細胞内への侵入の原因となる、ウイルスタンパク質の部分である。中和抗体はウイルスとその細胞レセプターとの相互作用を阻止するので、ウイルス侵入関連ドメインは、中和抗体の誘導にとって重要である。したがって、次世代の有効なPRRSVワクチンを開発する場合、PRRSVのウイルス侵入関連ドメインの機能性を評価することが重要である。マクロファージ特異的レクチンであるシアロアドヘシン(CD163)は、マクロファージ上の極めて重要なウイルスレセプターである。可溶型のシアロアドヘシンを用いて、PRRSVのGP5及びMの複合体のジスルフィド結合ヘテロダイマーが、シアロアドヘシンに対するリガンドであることを見出した。このリガンド−レセプター相互作用は、シアロアドヘシンのレクチン活性、及びGP5糖タンパク質上のシアル酸に依存する。したがって、PRRSV GP5タンパク質の外部ドメイン及びGP5の免疫原性に対するMの影響を調査して、ウイルスM/GP5と宿主細胞レセプターシアロアドヘシンとの間の相互作用を阻止する免疫を誘導する目的で、PRRSVマーカーワクチン製剤に用いるのに最適なGP5ペプチド免疫原を同定した。
Guinea pig or pig immunization ectodomains using vaccine formulations containing PRRSV B epitope cluster peptide antigens derived from GP5, GP2, GP3 and GP4 proteins to assess immunogenicity and cross-reactivity with native PRRSV proteins are: , A domain of membrane proteins that extends into the extracellular space (the space outside the cell). The ectodomain is usually the part of the viral protein that initiates contact with the target cell surface and causes attachment to and entry into the cell during infection. Virus invasion-related domains are important for the induction of neutralizing antibodies because neutralizing antibodies block the interaction of the virus with its cellular receptors. Therefore, when developing the next generation of effective PRRSV vaccines, it is important to evaluate the functionality of PRRSV viral entry related domains. Sialoadhesin (CD163), a macrophage-specific lectin, is a critical viral receptor on macrophages. Using a soluble form of sialoadhesin, it was found that the disulfide bond heterodimer of the PRRSV GP5 and M complex is a ligand for sialoadhesin. This ligand-receptor interaction is dependent on the lectin activity of sialoadhesin and sialic acid on the GP5 glycoprotein. Therefore, to investigate the effect of M on the ectodomain of the PRRSV GP5 protein and the immunogenicity of GP5 and to induce immunity that blocks the interaction between the viral M / GP5 and the host cell receptor sialoadhesin, An optimal GP5 peptide immunogen for use in the PRRSV marker vaccine formulation was identified.

PRRSV GP5タンパク質の外部ドメインのレセプター結合/中和部位の周辺で45個を超えるペプチド抗原を設計し、免疫原性評価のために4つのアミノ酸配列フレームに分類した。   More than 45 peptide antigens were designed around the receptor binding / neutralization site of the PRRSV GP5 protein ectodomain and grouped into four amino acid sequence frames for immunogenicity evaluation.

第1のフレームは、PRRSV株MD001の配列に基づいて、GP5外部ドメインのC末端残基「E」(グルタミン酸)で始まり、GP5タンパク質のシグナル配列中に5つの追加のアミノ酸残基を含んで、外部ドメインのN末端まで伸長することにより、GP5.1 MD001(A26−E65)ペプチド抗原(配列番号29)として表4に示すような40merのペプチド抗原を作製した。この設計は、必要であれば、GP5ペプチド抗原の中心部のCys残基がMペプチドの外部ドメインとジスルフィド結合を形成することができる。   The first frame, based on the sequence of PRRSV strain MD001, begins with the C-terminal residue “E” (glutamic acid) of the GP5 ectodomain and includes 5 additional amino acid residues in the signal sequence of the GP5 protein, By extending to the N-terminus of the ectodomain, a 40-mer peptide antigen as shown in Table 4 was prepared as a GP5.1 MD001 (A26-E65) peptide antigen (SEQ ID NO: 29). In this design, if necessary, the central Cys residue of the GP5 peptide antigen can form a disulfide bond with the ectodomain of the M peptide.

第2のドメインは、GP5.1 MD001(A26−E65)ペプチド抗原のシグナル配列中への別の5つのアミノ酸残基による、N末端での伸長で得られた、45merのペプチドGP5.2 MD001(V21−E65)(配列番号30)であり、C24とC48の間の分子内ジスルフィド結合により、GP5の外部ドメインの局所立体構造の維持が可能になった。この設計により、Mタンパク質の非存在下で、GP5の外部ドメインの大部分に対する特異的抗体の誘導が可能になった。   The second domain is a 45 mer peptide GP5.2 MD001 obtained by extension at the N-terminus with another 5 amino acid residues into the signal sequence of the GP5.1 MD001 (A26-E65) peptide antigen. V21-E65) (SEQ ID NO: 30), and the intramolecular disulfide bond between C24 and C48 made it possible to maintain the local conformation of the ectodomain of GP5. This design allowed the induction of specific antibodies against most of the ectodomain of GP5 in the absence of M protein.

第3のフレームは、外部ドメインの11merのGP5 HV2領域を除外したことを別として、第2フレームペプチド抗原GP5.2 MD001(V21−E65)をモデルにして、34merのペプチド抗原GP5.3(V21−D54)(配列番号9)を得た。この設計により、GP5の外部ドメインの高度に保存された中心領域のB細胞認識が可能になる。   The third frame, apart from the exclusion of the 11-mer GP5 HV2 region of the ectodomain, was modeled on the second frame peptide antigen GP5.2 MD001 (V21-E65) and the 34-mer peptide antigen GP5.3 (V21 -D54) (SEQ ID NO: 9) was obtained. This design allows B cell recognition of the highly conserved central region of the GP5 ectodomain.

第4のフレーム(GP5.4)は、GP5タンパク質の外部ドメインの中央に位置するループ構造を対象とし、PRRSV株MD001配列に基づく25merの環状ペプチドGP5.4(C24−C48)になった。株間の変異に適応させるために、北米型のJXA1/MD001及びJXA1/NJ−aのPRRSV株配列に従って第3及び第4アミノ酸フレームのペプチド抗原をモデルにしたコンビナトリアルペプチドを、GP5.3 JXA1/MD001(V21−D54)(配列番号32)、GP5.3 JXA1/NJ−a(V21−D54)(配列番号33)及びGP5.4 NJ−a/JXA1/MD001 (C24−C48)(配列番号34)として設計した。GP5外部ドメインペプチド免疫原性に対するMタンパク質の外部ドメインの影響を評価するために、MD001配列に基づいて以下の配列:「MGSSLDDRHDSTAPQKVLLAFSITY」(配列番号93)を有する26merの外部ドメインペプチドを、評価用に設計した(M1−Y26)。 The fourth frame (GP5.4) targeted the loop structure located in the middle of the ectodomain of GP5 protein and became a 25mer cyclic peptide GP5.4 (C24-C48) based on the PRRSV strain MD001 sequence. In order to adapt to mutations between strains, a combinatorial peptide modeled on peptide antigens of the 3rd and 4th amino acid frames according to the PRRSV strain sequences of North American type JXA1 / MD001 and JXA1 / NJ-a, GP5.3 JXA1 / MD001 (V21-D54) (SEQ ID NO: 32), GP5.3 JXA1 / NJ-a (V21-D54) (SEQ ID NO: 33) and GP5.4 NJ-a / JJA1 / MD001 (C24-C48) (SEQ ID NO: 34) Designed as. To assess the effect of M protein ectodomain on GP5 ectodomain peptide immunogenicity, a 26mer ectodomain peptide having the following sequence based on MD001 sequence: “MGSSLDDR C HDSTAPQKVLLAFSITY” (SEQ ID NO: 93) was evaluated. Designed for (M1-Y26).

PRRSVの構造は、ウイルスRNAと結合したヌクレオカプシドタンパク質からなる。この核タンパク質は、脂質エンベロープに囲まれ、そのエンベロープ中に以下の6つの構造タンパク質が埋め込まれている:GP2、GP3、GP4、GP5ならびに非グリコシル化タンパク質M及びE(ORF2b)。GP5及びMは、エンベロープ内で最も豊富なタンパク質であり、その他のエンベロープタンパク質の存在量はより少ない。GP5は、PRRSV防御免疫のための主要な標的であり続けてきたが、PRRSVの変異性、ならびにGP2及びGP3も臨床学的及びウイルス学的防御にいくらか関わっている一方、GP2、GP3及びGP4由来の抗原ペプチドに結合する実証されたポリクローナル抗体もPRRSVに対する中和活性を示すという最新の知見を考慮して、GP2、GP3及びGP4由来の選択された抗原ペプチドも、PRRSVワクチン製剤中に組み込むために設計し、スクリーニングし、同定した。具体的には、表3に示すような抗原ペプチドGP2Bエピトープ(V111−L136)(配列番号10)、GP3 Bエピトープ(C57−C75)(配列番号11)、GP4 Bエピトープ(C52−C69)(配列番号12)を、免疫原性及び交差反応性評価のために、PRRSV JXA1株配列に基づき設計した。種々のPRRSV株の相同GP5、GP2、GP4及びGP4由来のBエピトープ配列も、ペプチド抗原設計の参照のために例として表3にリスト化する。   The structure of PRRSV consists of a nucleocapsid protein bound to viral RNA. This nucleoprotein is surrounded by a lipid envelope in which the following six structural proteins are embedded: GP2, GP3, GP4, GP5 and the non-glycosylated proteins M and E (ORF2b). GP5 and M are the most abundant proteins in the envelope, with less abundance of other envelope proteins. GP5 has continued to be a major target for PRRSV protective immunity, while PRRSV variability and GP2 and GP3 have also been implicated in some clinical and virological defense, while derived from GP2, GP3 and GP4 In view of the latest knowledge that the demonstrated polyclonal antibodies that bind to the antigenic peptides of the present invention also show neutralizing activity against PRRSV, selected antigenic peptides derived from GP2, GP3 and GP4 are also included for incorporation into the PRRSV vaccine formulation Designed, screened and identified. Specifically, antigen peptide GP2B epitope (V111-L136) (SEQ ID NO: 10), GP3 B epitope (C57-C75) (SEQ ID NO: 11), GP4 B epitope (C52-C69) (sequence) as shown in Table 3 No. 12) was designed based on the PRRSV JXA1 strain sequence for immunogenicity and cross-reactivity evaluation. B epitope sequences derived from homologous GP5, GP2, GP4 and GP4 of various PRRSV strains are also listed in Table 3 as an example for reference of peptide antigen design.

GP5、GP2、GP3、及びGP4由来のこれらのBエピトープクラスターペプチド抗原はまた、表5に示すように、GP5.1及びGP5.2フレームについてC末端(配列番号37及び38)又はN末端(配列番号39〜46)でのいずれかで、人工コンビナトリアルThペプチド(配列番号35)に個々に結合し、それらの長さが短い性質を克服してこれらのペプチド抗原の免疫原性を増強させた。   These B epitope cluster peptide antigens derived from GP5, GP2, GP3, and GP4 are also C-terminal (SEQ ID NO: 37 and 38) or N-terminal (SEQ ID NO: 37) for GP5.1 and GP5.2 frames, as shown in Table 5. No. 39-46) individually bound to the artificial combinatorial Th peptide (SEQ ID NO: 35), overcoming the short nature of these lengths to enhance the immunogenicity of these peptide antigens.

ワクチン製剤
本発明のペプチドベースPRRSVワクチンの例示される使用において、アミノ末端又はカルボキシル末端でLys−Lys−Lys−εNLys(配列番号36)又はεNLysスペーサーを介して、人工コンビナトリアルTh配列UBITh(登録商標)3(配列番号35)などの外来性のThエピトープに結合するか又は結合しない、表3〜7に配列番号9〜90としてリスト化されるようなレセプター結合/中和部位又はTヘルパーエピトープクラスター部位を有する免疫原ペプチドとして含むワクチン製剤を、市販の油性ワクチン送達ビヒクルであるモンタニド(Montanide)ISA 50V2を用いて供給業者の推奨手順に基づいて、油中水型エマルションに製剤化した。オレイン酸マンニド(mannide oleate)の油性アジュバント組成物であるモンタニド(Montanide)(登録商標)ISA 50V2(Seppic、パリ、フランス)及びブタワクチンに通常用いられるミネラルオイルを、等容量の水相ペプチドPBS溶液で乳化した。ペプチド免疫原を、特定のプロトコル(例えば、エマルション中のペプチド比及び総ペプチド濃度)に従って、約25〜75μg/mLでそれぞれのエマルションに製剤化した。これらのエマルションベースのワクチン製剤を、他に特記しない限り、1部位当たり0.25mL〜0.5mLでモルモットに、又は1部位当たり1mLで子ブタに筋肉注射した。
Vaccine Formulation In an exemplified use of the peptide-based PRRSV vaccine of the present invention, an artificial combinatorial Th sequence UBITh® via a Lys-Lys-Lys-εNLys (SEQ ID NO: 36) or εNLys spacer at the amino terminus or carboxyl terminus. Receptor binding / neutralizing sites or T helper epitope cluster sites as listed in Tables 3-7 as SEQ ID NOs: 9-90, which bind to or do not bind to exogenous Th epitopes such as 3 (SEQ ID NO: 35) A vaccine formulation comprising as an immunogenic peptide having was formulated into a water-in-oil emulsion using the commercial oil based vaccine delivery vehicle, Montanide ISA 50V2, based on the supplier's recommended procedure. Montanide® ISA 50V2 (Seppic, Paris, France), an oily adjuvant composition of mannide oleate, and mineral oil normally used in swine vaccines in equal volumes of aqueous phase peptide PBS solution Emulsified. Peptide immunogens were formulated into each emulsion at about 25-75 μg / mL according to specific protocols (eg, peptide ratio and total peptide concentration in the emulsion). These emulsion-based vaccine formulations were injected intramuscularly in guinea pigs at 0.25 mL to 0.5 mL per site or 1 mL per site unless otherwise stated.

デザイナーペプチドワクチン製剤でのモルモット及び子ブタの免疫化
モルモットにおいて行った免疫原性研究について、成熟した無感作の雄及び雌Duncan-Hartleyモルモット(体重300〜350g)を、1群当たり3匹で用いた。2回用量として0wpi及び3wpiに筋肉内(IM)に特定のワクチン製剤を投与して動物を免疫化した。これらのワクチン製剤は、免疫化の前に約30分間室温に放置し、約10〜15秒間攪拌しなければならない。初回免疫化後0週目、3週目及び5週目(wpi)に、血清サンプル用に血液を採取した。ペプチド免疫原及びワクチン製剤の免疫原性評価のために、実施例1及び2に記載されるように、直接結合力価について標的ペプチドベースのELISAによって、ならびに交差反応性力価についてPRRSVによりコトランスフェクトされた細胞ベースのIFAによって、これらのサンプルをテストした。
Immunization of guinea pigs and piglets with designer peptide vaccine formulations For immunogenicity studies conducted in mature sensitized male and female Duncan-Hartley guinea pigs (body weight 300-350 g) at 3 animals per group Using. Animals were immunized with a specific vaccine formulation administered intramuscularly (IM) at 0 wpi and 3 wpi as two doses. These vaccine formulations must be left at room temperature for about 30 minutes and stirred for about 10-15 seconds prior to immunization. Blood was collected for serum samples at 0, 3 and 5 weeks (wpi) after the initial immunization. For the immunogenicity evaluation of peptide immunogens and vaccine formulations, as described in Examples 1 and 2, cotranslation was performed by target peptide-based ELISA for direct binding titers and by PRRSV for cross-reactive titers. These samples were tested with a transfected cell-based IFA.

特定病原体不在(SPF)農場由来の約4週齢の子ブタを、免疫原性研究のために耳標を付け、研究プロトコルに従ってグループ化した(子ブタ3〜5頭/群)。これらの群を、0週目及び4週目に筋肉内にワクチン製剤を投与して免疫化した。1つの研究において、以前にPRRSV感染があった通常の農場由来の子ブタを用いて、感染ブタと本発明のマーカーワクチン製剤をワクチン接種したブタとを区別するために、診断ELISAテストの組合せを用いることにより、抗PRRSV抗体の存在下でのデザイナーPRRSVペプチド抗原の別個の免疫原性を評価し、PRRSVマーカーワクチン製剤に対するこれらのブタの応答を測定した。   Approximately 4-week-old piglets from specific pathogen-free (SPF) farms were earmarked for immunogenicity studies and grouped according to the study protocol (3-5 piglets / group). These groups were immunized with intramuscular vaccine formulations at 0 and 4 weeks. In one study, a combination of diagnostic ELISA tests was used to distinguish infected pigs from pigs vaccinated with the marker vaccine formulation of the present invention using normal farm-derived piglets previously infected with PRRSV. Used to assess the distinct immunogenicity of designer PRRSV peptide antigens in the presence of anti-PRRSV antibodies and to measure the response of these pigs to PRRSV marker vaccine formulations.

初回免疫時、3〜4週目の第1回追加免疫時、及び5〜6週目の追加免疫から2週間後に血液サンプルを採取し、血清サンプルを調製し、実施例1及び2に詳述するように免疫原性及び交差反応性の評価のための複数の血清学的テストに供した。   Blood samples were collected at the first immunization, at the first boost at 3 to 4 weeks, and 2 weeks after the boost at 5 to 6 weeks, and serum samples were prepared and detailed in Examples 1 and 2. As such, it was subjected to multiple serological tests for evaluation of immunogenicity and cross-reactivity.

PRRSV GP5タンパク質外部ドメイン配列から設計したペプチド免疫原の最適化及びランク付け
調製した多数のGP5外部ドメインペプチド免疫原の中から9個をエマルション製剤に製剤化して、初回及び追加免疫の免疫化スケジュール後のそれらの相対的な免疫原性を、図示及びランク付けした。表8から分かるように、PRRSV MD001配列に基づくペプチド免疫原4020Kc(配列番号38)は、標的ペプチドELISA(>1 log10)及びIFA力価の両方に基づいて、ペプチド免疫原4020Kb(配列番号37)よりも免疫原性が高い。したがって、アミノ酸配列フレーム2(GP5.2)設計は、フレーム1(GP5.1)よりも優れている。ペプチド免疫原4020Kcを、実施例6に詳述するように、PRRSV MD001によるPRRSV負荷研究の大部分に用いた。表8に示すように、PRRSV MD001由来の配列を有するフレーム3(GP5.3)で設計されたペプチド免疫原4048Kb(配列番号39)は、ペプチド4020Kcとほぼ同じ免疫原性を有することが見出されたが、そのIFA力価は、ペプチド免疫原4020KcのIFA力価よりも高かった。ペプチド免疫原4048Kbと比較した場合に、ELISA及びIFAの両方によって実証されるような類似の免疫原性が、第3フレーム(GP5.3)に基づいて設計された別のペプチド免疫原4050Kb(配列番号40)で見出された。したがって、フレーム3は、GP5 B細胞エピトープクラスター抗原提示のためのより有利な設計フレームとみなされた。
Optimization and ranking of peptide immunogens designed from PRRSV GP5 protein ectodomain sequence Nine out of a number of prepared GP5 ectodomain peptide immunogens were formulated into emulsion formulations and after immunization schedules for initial and booster immunizations Their relative immunogenicity was illustrated and ranked. As can be seen from Table 8, the peptide immunogen 4020Kc (SEQ ID NO: 38) based on the PRRSV MD001 sequence is based on both the target peptide ELISA (> 1 log10) and the IFA titer 4020 Kb (SEQ ID NO: 37). More immunogenic than Thus, the amino acid sequence frame 2 (GP5.2) design is superior to frame 1 (GP5.1). Peptide immunogen 4020 Kc was used in most of the PRRSV loading studies with PRRSV MD001 as detailed in Example 6. As shown in Table 8, the peptide immunogen 4048 Kb (SEQ ID NO: 39) designed in frame 3 (GP5.3) having a sequence derived from PRRSV MD001 was found to have approximately the same immunogenicity as peptide 4020 Kc. However, its IFA titer was higher than that of peptide immunogen 4020 Kc. Another peptide immunogen 4050 Kb (Sequence) designed based on the third frame (GP5.3) is similar immunogenicity as demonstrated by both ELISA and IFA when compared to peptide immunogen 4048 Kb. No. 40). Frame 3 was therefore considered a more advantageous design frame for GP5 B cell epitope cluster antigen presentation.

ウイルス株の適用範囲を広げるために、本発明者らは、アミノ酸配列フレーム3に基づいて、例えばペプチド免疫原4052Kb(配列番号41)及びペプチド4124 Kb(配列番号42)のような、いくつかの関連するコンビナトリアルペプチド抗原の設計に進み、単一配列GP5ペプチド4048a(配列番号9)及び4050a(配列番号31)と比較した場合の抗体反応性の幅についてテストした。MD001及びJXA1由来のGP5.3フレーム配列との二重反応性が、ペプチド4052Kb(配列番号41)を用いた免疫化により得られた免疫血清について見出されたことから、MD001及びJXA1の両方の適用範囲の幅が実証された。GP5.3ペプチド抗原4124a(配列番号30)及び4124Kb(配列番号42)を、ペプチド免疫原のコンビナトリアル性をさらに拡大するために設計し、それらの各々の免疫原性について比較した。表8に示すように、ELISA及びIFAの両方によって示されるような免疫原性の著しい増強が、ペプチド抗原4124aと比較した場合にペプチド4124Kbで見出され、ペプチド抗原4124aに結合した場合の人工コンビナトリアルThペプチド(配列番号35)の免疫原性増強効果がわかった。GP5のループ構造を維持するようにN末端及びC末端の両方でアミノ酸を減らすことにより、ペプチド抗原4094a(配列番号35)及びそのより高い免疫原性型のペプチド抗原4094Kb(配列番号43)の設計を得た。両方のペプチド抗原が、このような配列トリミングの後に、低下した免疫原性を示したので、人工的に構築したループ構造(C24−C48)は、GP5外部ドメインの重大な意味を持つ部分を残しており、それにより増強される免疫原性は、ペプチド抗原4124a及び4124Kbの構造中にN末端及びC末端の両方から伸長することによって、最適に組み込まれることができる。   In order to broaden the scope of the virus strains, we based on the amino acid sequence frame 3, we have several methods such as peptide immunogen 4052 Kb (SEQ ID NO: 41) and peptide 4124 Kb (SEQ ID NO: 42). Proceeding to the design of the relevant combinatorial peptide antigen, it was tested for the breadth of antibody reactivity when compared to the single sequence GP5 peptides 4048a (SEQ ID NO: 9) and 4050a (SEQ ID NO: 31). A dual reactivity with the GP5.3 frame sequence from MD001 and JXA1 was found for immune sera obtained by immunization with peptide 4052 Kb (SEQ ID NO: 41), indicating that both MD001 and JXA1 The breadth of coverage was demonstrated. GP5.3 peptide antigens 4124a (SEQ ID NO: 30) and 4124 Kb (SEQ ID NO: 42) were designed to further expand the combinatorial nature of peptide immunogens and compared for their respective immunogenicity. As shown in Table 8, a significant enhancement of immunogenicity as shown by both ELISA and IFA was found with peptide 4124 Kb when compared to peptide antigen 4124a and artificial combinatorial when bound to peptide antigen 4124a The immunogenicity enhancing effect of Th peptide (SEQ ID NO: 35) was found. Design of peptide antigen 4094a (SEQ ID NO: 35) and its higher immunogenic peptide antigen 4094 Kb (SEQ ID NO: 43) by reducing amino acids at both the N-terminus and C-terminus to maintain the loop structure of GP5 Got. Since both peptide antigens showed reduced immunogenicity after such sequence trimming, the artificially constructed loop structure (C24-C48) left a critical part of the GP5 ectodomain. Thus, the enhanced immunogenicity can be optimally incorporated into the structure of peptide antigens 4124a and 4124 Kb by extending from both the N-terminus and C-terminus.

すべての評価において、人工コンビナトリアルThペプチド(配列番号35)の、ペプチド抗原4020b及び4020cの場合に見られるようなC末端への付着(結果として、4020Kb及び4020Kcが生じる)、又は4124aのようなN末端への付着(結果として、4124Kbが生じる)はすべて、各々のペプチド抗原が、より優れたペプチド免疫原になることを促進した。ペプチド4094及び4124系列のペプチド抗原を、実施例7に記載されるようにPRRSV JXA1株によるPRRSV GP5ベースの負荷研究を追跡するために、エマルションワクチン製剤に調製した。ペプチド免疫原4124Kbは、エマルションの単回投与にもかかわらず、高病原性PRRSV JXA1株による感染からの無感作子ブタの完全な(20頭/20頭=100%)防御の成功が実証された(群5)一方、ペプチド免疫原4094系列は、2回用量の免疫化の後に最適以下の防御(4頭/5頭=80%)をもたらした。   In all evaluations, an artificial combinatorial Th peptide (SEQ ID NO: 35) attached to the C-terminus as seen with peptide antigens 4020b and 4020c (resulting in 4020 Kb and 4020 Kc), or N such as 4124a Terminal attachment (resulting in 4124 Kb) all promoted each peptide antigen to become a better peptide immunogen. Peptide 4094 and 4124 series peptide antigens were prepared in emulsion vaccine formulations to follow PRRSV GP5-based loading studies with the PRRSV JXA1 strain as described in Example 7. Peptide immunogen 4124 Kb demonstrated successful full protection (20/20 = 100%) of naive piglets from infection with highly pathogenic PRRSV JXA1 strain despite single administration of emulsion (Group 5) On the other hand, the peptide immunogen 4094 series provided suboptimal protection (4/5/5 = 80%) after two doses of immunization.

GP5 Bエピトープクラスターペプチド抗原の免疫原性へのPRRSV外部ドメインMペプチドの効果
GP5及びMは、PRRSVエンベロープ内で最も豊富なタンパク質であり、これらの2つのタンパク質は、それらの外部ドメイン中にジスルフィド結合ヘテロダイマーを形成して、マクロファージの細胞表面上のシアロアドヘシンレセプター(CD163)に対するリガンドとして作用する。完全長M外部ドメインペプチド抗原(26merの長さ)を調製し、1:1及び1:10の比で完全長GP5外部ドメインペプチド免疫原4020Kb又は4020Kcと混合して、GP5外部ドメインペプチド抗原4020Kb及び4020Kcの両方の免疫原性に対するこの外部ドメインMペプチドの影響を評価した。
Effect of PRRSV ectodomain M peptide on the immunogenicity of GP5 B epitope cluster peptide antigens GP5 and M are the most abundant proteins within the PRRSV envelope, and these two proteins are disulfide bonded in their ectodomain It forms a heterodimer and acts as a ligand for the sialoadhesin receptor (CD163) on the cell surface of macrophages. Full length M ectodomain peptide antigen (26 mer length) was prepared and mixed with the full length GP5 ectodomain peptide immunogen 4020Kb or 4020Kc at a ratio of 1: 1 and 1:10 to give GP5 ectodomain peptide antigen 4020Kb and The effect of this ectodomain M peptide on both 4020 Kc immunogenicity was evaluated.

表9に示すように、26merの外部ドメインMペプチドは、GP5ペプチド免疫原4020Kb及び4020Kcと等比で混合した場合、驚くほどの免疫原性であることが見出され、GP5ペプチド免疫原4020Kb及び4020Kcに対するMの相対免疫原性は、ペプチドベースのELISAによって測定されるように、それぞれ約1000倍及び100倍にランク付けされた(群1及び群2の比較;群3、群4及び群5の比較)。GP5ペプチド免疫原4020Kcに対するIFA力価はまた、用量依存的に著しく抑制された(群3、群4及び群5の比較)。リガンド−レセプター相互作用は、マクロファージ上のシアロアドヘシンのレクチン活性及びGP5糖タンパク質上のシアル酸に依存するので、PRRSVエンベロープ中のこの主要タンパク質に結合するための抗体の誘発を可能にする、GP5の免疫原性を保存することが重要である。したがって、Mペプチドは、エンベロープ上でのGP5との共有結合が示唆され、リガンドとしてのGP5/M複合体の一部であるにもかかわらず、B細胞エピトープクラスターペプチド抗原ベースの構成成分における本発明者らの追跡PRRSVワクチン設計において除外された。   As shown in Table 9, the 26mer ectodomain M peptide was found to be surprisingly immunogenic when mixed in an equal ratio with the GP5 peptide immunogens 4020Kb and 4020Kc, and the GP5 peptide immunogen 4020Kb and The relative immunogenicity of M to 4020 Kc was ranked approximately 1000-fold and 100-fold, respectively, as measured by peptide-based ELISA (group 1 and group 2 comparison; group 3, group 4 and group 5) comparison). The IFA titer against GP5 peptide immunogen 4020Kc was also significantly suppressed in a dose-dependent manner (comparison of groups 3, 4 and 5). Since the ligand-receptor interaction is dependent on the lectin activity of sialoadhesin on macrophages and sialic acid on the GP5 glycoprotein, GP5 immunity allows the induction of antibodies to bind to this major protein in the PRRSV envelope. It is important to preserve the originality. Thus, the present invention in B cell epitope cluster peptide antigen-based components despite the fact that M peptide is suggested to be covalently linked to GP5 on the envelope and is part of the GP5 / M complex as a ligand. Excluded in their follow-up PRRSV vaccine design.

PRRSV GP5 B細胞エピトープクラスターペプチド抗原のIFA力価に対する様々な用量のPRRSV Thプールの効果
最適以下の免疫原性を有するGP5外部ドメインの中央ループ構造を提示するGP5ペプチド抗原4094a(C24−C48)を、子ブタにおける本研究に用いて、B細胞エピトープクラスターペプチド抗原の免疫原性に対する様々な用量のPRRSV Thペプチドの効果を調査した。PRRSV Thエピトープクラスターペプチドの等比での混合物を、5%、10%、20%〜50%で4094aペプチド抗原(配列番号31)にさらに補充した。B細胞エピトープクラスター抗原ペプチド及びT細胞エピトープクラスターペプチド抗原の両方を含むワクチン製剤を、30μg/mLの最適以下用量での初回及び追加免疫プロトコルを含む標準免疫化プロトコルによって子ブタに投与して、ペプチド抗原4094aの免疫原性に対するこのようなPRRSV Thペプチドの効果をモニタリングした(群1〜群4)。ELISAによって測定される免疫原性は、これらのモニタリングした群についてそれほど変化しなかったが、IFA力価により、天然PRRSV GP5タンパク質に対するこれらの子ブタにおいて誘発された抗ペプチド抗体の交差反応性の用量依存的な改善が実証された。比較のために、コンビナトリアルThエピトープを4094a(配列番号31)(群5)に共有結合させて含む、GP5 B細胞エピトープクラスターペプチド免疫原4094Kb(配列番号43)が、ペプチド抗原4094a単独と比較して改善された免疫原性を有することも示した。これらの短いPRRSV Thペプチド(配列番号47〜79)は、免疫化宿主を刺激後にPRRSVに曝露すると再現応答(recall response)によってPRRSVに対する細胞性免疫を開始することが知られているが、B細胞エピトープクラスターペプチド抗原に共有結合しなかった。改善されたIFA力価によって示される抗体反応性の質の改善により、このようなT細胞性免疫反応の利点が示唆された。PRRSVへの曝露時にPRRSVに対するサイトカイン産生を含む広範な細胞性免疫を開始するために、これらの厳選されたPRRSV Thペプチドを、すべての追跡負荷研究において、20%(重量/重量)でPRRSV B細胞エピトープクラスターペプチド免疫原と共にワクチン製剤中に含めた。
Effect of various doses of PRRSV Th pool on IFA titer of PRRSV GP5 B cell epitope cluster peptide antigen GP5 peptide antigen 4094a (C24-C48) presenting the central loop structure of GP5 ectodomain with suboptimal immunogenicity We used this study in piglets to investigate the effect of various doses of PRRSV Th peptide on the immunogenicity of B cell epitope cluster peptide antigens. An equal ratio mixture of PRRSV Th epitope cluster peptides was further supplemented with 4094a peptide antigen (SEQ ID NO: 31) at 5%, 10%, 20% -50%. A vaccine formulation comprising both a B cell epitope cluster antigen peptide and a T cell epitope cluster peptide antigen is administered to a piglet by standard immunization protocols including initial and boost immunization protocols at a suboptimal dose of 30 μg / mL The effect of such PRRSV Th peptides on the immunogenicity of antigen 4094a was monitored (Group 1 to Group 4). The immunogenicity measured by ELISA did not change much for these monitored groups, but the cross-reactive dose of anti-peptide antibody elicited in these piglets against native PRRSV GP5 protein by IFA titer Dependent improvements have been demonstrated. For comparison, a GP5 B cell epitope cluster peptide immunogen 4094 Kb (SEQ ID NO: 43) containing a combinatorial Th epitope covalently linked to 4094a (SEQ ID NO: 31) (Group 5) is compared to peptide antigen 4094a alone. It has also been shown to have improved immunogenicity. These short PRRSV Th peptides (SEQ ID NOs: 47-79) are known to initiate cellular immunity against PRRSV by a recall response when the immunized host is exposed to PRRSV after stimulation, but B cells It did not covalently bind to the epitope cluster peptide antigen. The improved quality of antibody reactivity exhibited by improved IFA titers suggested the benefits of such a T cell immune response. In order to initiate extensive cellular immunity including cytokine production against PRRSV upon exposure to PRRSV, these carefully selected PRRSV Th peptides were PRRSV B cells at 20% (weight / weight) in all follow-up loading studies. It was included in the vaccine formulation along with the epitope cluster peptide immunogen.

中和活性を有する抗原部位周辺の高い免疫原性を示すGP2、GP3及びGP4 B細胞クラスターペプチドの同定及び設計
GP2、GP3及びGP4タンパク質由来の抗原ペプチドに結合するポリクローナル抗体も、PRRSVに対する中和活性を示し、これらのPRRSVエンベロープの微量タンパク質も、PRRSVに対する臨床学的及びウイルス学的防御にいくらか関わっているという最新の知見を考慮して、表3に示すような特異的抗原ペプチドGP2Bエピトープ(V111−L136)(配列番号6)、GP3 Bエピトープ(C57−C75)(配列番号11)、GP4 Bエピトープ(C52−C69)(配列番号12)を、免疫原性及び交差反応性評価のために、PRRSV JXA1株配列に基づき設計し、候補ペプチド抗原として同定した。これらのBエピトープクラスターペプチド抗原を、そのN末端で人工コンビナトリアルThペプチド(配列番号35)に個々に結合し、モルモットにおける免疫原性評価のためのGP2、3、及び4 B細胞エピトープクラスター抗原ペプチド(配列番号44〜46)とした。
Identification and design of GP2, GP3 and GP4 B cell cluster peptides showing high immunogenicity around antigenic sites having neutralizing activity Polyclonal antibodies that bind to antigen peptides derived from GP2, GP3 and GP4 proteins also have neutralizing activity against PRRSV In view of the latest findings that these PRRSV envelope trace proteins are also involved in some clinical and virological protection against PRRSV, specific antigenic peptide GP2B epitopes (V111) as shown in Table 3 are shown. -L136) (SEQ ID NO: 6), GP3 B epitope (C57-C75) (SEQ ID NO: 11), GP4 B epitope (C52-C69) (SEQ ID NO: 12) for immunogenicity and cross-reactivity evaluation, Designed based on the PRRSV JXA1 strain sequence, Identified as original. These B epitope cluster peptide antigens are individually conjugated at their N-terminus to an artificial combinatorial Th peptide (SEQ ID NO: 35), and GP2, 3, and 4 B cell epitope cluster antigen peptides (for evaluation of immunogenicity in guinea pigs) ( SEQ ID NOs: 44 to 46).

人工コンビナトリアルTh配列に結合されているか又は結合されていない、中和活性を有する抗原部位の周辺で特異的に設計されたGP2、GP3及びGP4 B細胞クラスターペプチドを個々に含むワクチン製剤を、それらの各々の免疫原性の評価のために、モルモットにおいてテストした。設計した多数のペプチド免疫原の中で、それらのN末端で人工コンビナトリアルThペプチドに結合した3つのペプチド(配列番号44、45、及び46)は、表11に示すように、30μg用量での単回投与でも、驚くほど高い免疫原性を示した。したがって、これらの高い免疫原性を示すペプチドは、PRRSVワクチンのための最終製剤に組み込むための傑出した候補である。   Vaccine preparations individually comprising GP2, GP3 and GP4 B cell cluster peptides, specifically designed around antigenic sites with neutralizing activity, which are bound or not bound to artificial combinatorial Th sequences, Tests in guinea pigs for evaluation of each immunogenicity. Of the many peptide immunogens designed, three peptides (SEQ ID NOs: 44, 45, and 46) conjugated to an artificial combinatorial Th peptide at their N-terminus were isolated at 30 μg dose as shown in Table 11. Even a single dose showed surprisingly high immunogenicity. Therefore, these highly immunogenic peptides are outstanding candidates for incorporation into the final formulation for the PRRSV vaccine.

モルモットにおける複合GP2、GP3、GP4及びGP5エピトープクラスターペプチド免疫原についての免疫原性評価
PRRSV GP2、3、4及び5タンパク質由来のB細胞エピトープクラスターペプチド抗原の各々について設計を改良した後、初回刺激については総ペプチド濃度30μg/mLで、及び追跡追加免疫については3wpiに15μg/mLで、標準エマルションベースワクチン製剤中に等比で混合したこれらのペプチドの組合せを、他のペプチド抗原と混合した(admixed)場合には個々のペプチド抗原の免疫原性についてテストし、且つ混合物中の1つ以上の抗原の免疫原性のいかなる意図されない抑制も評価及び回避するために、ペプチド抗原混合物の全体の免疫原性も評価した。この評価を行って、GP5/Mペプチド抗原混合物に対するMペプチドによる負の影響を回避した。
Immunogenicity assessment for complex GP2, GP3, GP4 and GP5 epitope cluster peptide immunogens in guinea pigs After initial design improvements for each of the BRS epitope cluster peptide antigens derived from PRRSV GP2, 3, 4 and 5 proteins These peptide combinations mixed in equal proportions in standard emulsion-based vaccine formulations were mixed with other peptide antigens at a total peptide concentration of 30 μg / mL and for follow-up boosters at 15 μg / mL at 3 wpi. ) In order to test the immunogenicity of individual peptide antigens and to assess and avoid any unintentional suppression of the immunogenicity of one or more antigens in the mixture. Sex was also evaluated. This evaluation was performed to avoid the negative effects of M peptide on the GP5 / M peptide antigen mixture.

表12に示すように、GP4 Bエピトープクラスターペプチド抗原(配列番号46)を、GP3/4組合せ製剤としてGP3 Bエピトープクラスターペプチド抗原(配列番号45)と、ならびに、GP3/4/5組合せ製剤としてGP3(配列番号45)及びGP5(配列番号42)と、又は、GP2/3/4組合せ製剤としてGP2(配列番号44)及びGP3(配列番号45)と混合した場合、標的ペプチドベースのELISAによって判断したGP4ペプチド抗原の免疫原性は、GP3標的ペプチドと混合した場合には強いままであったが、3種のペプチド抗原混合物中にある場合には、著しく弱まった。GP2及びGP3エピトープクラスターペプチド抗原の免疫原性は、GP4ペプチド抗原と比較して、単一のペプチド抗原と同じ免疫原性を維持した。したがって、GP2及びGP3エピトープクラスターペプチド抗原は、免疫反応適用範囲の幅を広げるために、任意のPRRSVペプチド抗原混合物にさらに確実に用いることができる。GP2、GP3及びGP4が、ウイルスエンベロープ上の微量成分であるという事実にかかわらず、対応する天然PRRSVタンパク質抗原との交差反応性を示す妥当なIFA力価が、GP5抗原ペプチドの非存在下でペプチド抗原混合物によって得られた(例えば、群1、2及び4)。   As shown in Table 12, GP4 B epitope cluster peptide antigen (SEQ ID NO: 46) was combined with GP3 B epitope cluster peptide antigen (SEQ ID NO: 45) as a GP3 / 4 combination formulation, and GP3 as GP3 / 4/5 combination formulation. (SEQ ID NO: 45) and GP5 (SEQ ID NO: 42), or when mixed with GP2 (SEQ ID NO: 44) and GP3 (SEQ ID NO: 45) as a GP2 / 3/4 combination product, as determined by target peptide-based ELISA The immunogenicity of the GP4 peptide antigen remained strong when mixed with the GP3 target peptide, but was significantly weakened when in the three peptide antigen mixture. The immunogenicity of the GP2 and GP3 epitope cluster peptide antigens maintained the same immunogenicity as the single peptide antigen compared to the GP4 peptide antigen. Thus, GP2 and GP3 epitope cluster peptide antigens can be more reliably used in any PRRSV peptide antigen mixture to broaden the range of immune response coverage. Regardless of the fact that GP2, GP3 and GP4 are minor components on the viral envelope, a reasonable IFA titer showing cross-reactivity with the corresponding native PRRSV protein antigen is a peptide in the absence of the GP5 antigen peptide. Obtained by antigen mixture (eg, groups 1, 2 and 4).

PRRSV Thエピトープクラスターペプチド抗原を補充したGP5由来のペプチドベースのPRRSVワクチンは、PRRSV MD001株による負荷から子ブタを防御した
PRRSV感染からのブタの防御において、PRRSV GP5 B細胞エピトープクラスターペプチド抗原の有効性を証明するために、3つの連続した免疫化及び負荷研究が台湾動物技術研究所(ATIT)によって行われた。PRRSV GP5 Bエピトープクラスターペプチド抗原によって生成されたワクチン製剤を客観的に評価するために、すべての製剤をコード化した。ブタコレラ、仮性狂犬病、萎縮性鼻炎、マイコプラズマ・ハイオニューモニエ、口蹄疫、ブタ赤痢、疥癬、及びアクチノバチルス・プルロニューモニアを含めた病原体がないことを保証するために、SPFブタを定期的にモニタリングした。PRRS 1001S、1002S及び1003S研究のすべての群で、GP5 Bエピトープクラスターペプチド免疫原4020Kc(配列番号38)及び4052Kb(配列番号41)を使用し、いくつかの製剤パラメータにわずかな変動があった。これらの製剤は、4020Kc抗原ペプチドとして群1及び2で、ならびに4052Kb抗原ペプチド由来ワクチン製剤として群3及び4で等価であるとみなされた。プールされた等比のPRRSV Thエピトープペプチド混合物(JXA1配列に基づく配列番号47、51、52、55、59、61、63、67、70、74、76)を10重量%でそれぞれのワクチン製剤に補充して、細胞性免疫を付与することによって、PRRSV GP5ペプチド抗原の免疫原性をさらに増強した。
A peptide-based PRRSV vaccine derived from GP5 supplemented with PRRSV Th epitope cluster peptide antigen is effective for PRRSV GP5 B cell epitope cluster peptide antigen in protecting pigs from PRRSV infection that protected piglets from loading with PRRSV MD001 strain In order to prove this, three consecutive immunization and challenge studies were conducted by the Taiwan Institute of Animal Technology (ATIT). All formulations were encoded in order to objectively evaluate vaccine formulations produced by the PRRSV GP5 B epitope cluster peptide antigen. SPF pigs were regularly monitored to ensure that there were no pathogens including swine fever, pseudorabies, atrophic rhinitis, Mycoplasma hyopneumoniae, foot-and-mouth disease, swine dysentery, scabies, and actinobacillus pluronia. . In all groups of the PRRS 1001S, 1002S and 1003S studies, GP5 B epitope cluster peptide immunogens 4020Kc (SEQ ID NO: 38) and 4052 Kb (SEQ ID NO: 41) were used and there were slight variations in some formulation parameters. These formulations were considered equivalent in groups 1 and 2 as 4020 Kc antigen peptides and in groups 3 and 4 as 4052 Kb antigen peptide-derived vaccine formulations. Pooled equal ratios of PRRSV Th epitope peptide mixtures (SEQ ID NO: 47, 51, 52, 55, 59, 61, 63, 67, 70, 74, 76 based on JXA1 sequence) at 10% by weight in each vaccine formulation The immunogenicity of the PRRSV GP5 peptide antigen was further enhanced by recruiting and conferring cellular immunity.

トランスジェニックSPF農場を汚染しないために、これらの研究を2つの場所で行った。すなわち、免疫化の部分のみを、これらの免疫化/負荷研究への参加のために4週齢のSPFブタを提供したトランスジェニックSPF農場で行った。この農場はATITによって運営され、台湾北部のHsian Shan、Hsin Chuの隔離された区域にある。4週間の初回及び追加免疫の免疫化プロトコルの完了後、これらのSPFブタを、負荷研究のために台湾南部にある十分に管理された別の農場に移動した。PRRSVの米国株は台湾に蔓延しているので、2つの米国株MD−001及びAMERVAC−PRRSを、これらの負荷研究に採用した。ウイルス負荷後、IFA及びウイルス血症テストのために、血清サンプルを採取した。最終的に、これらの動物を安楽死させ、肉眼検査及び病理学検査に供した。SPF子ブタは、1群当たり5頭で、研究設計に基づいてグループ化した。表13に示すように、血液サンプルを採取した。採取した全ての血清サンプルをPRRSV−ORF5 IFAテスト(rVV−PRRS ORF5発現法による)によってテストした。   These studies were conducted in two locations to avoid contaminating the transgenic SPF farm. That is, only the immunization portion was performed on transgenic SPF farms that provided 4 week old SPF pigs for participation in these immunization / load studies. This farm is operated by ATIT and is located in an isolated area of Hsian Shan, Hsin Chu in northern Taiwan. After the completion of the four week primary and boost immunization protocol, these SPF pigs were moved to another well-managed farm in southern Taiwan for the load study. Since US strains of PRRSV are prevalent in Taiwan, two US strains MD-001 and AMERVAC-PRRS were employed for these stress studies. Serum samples were taken after viral challenge for IFA and viremia testing. Finally, these animals were euthanized and subjected to gross and pathological examinations. SPF piglets were grouped according to study design, with 5 per group. Blood samples were collected as shown in Table 13. All collected serum samples were tested by PRRSV-ORF5 IFA test (by rVV-PRRS ORF5 expression method).

注射後の臨床的観察
各々のワクチン投与の前及び後の全ての子ブタを、局所の(反応源性及びアレルギー反応を含む)反応及び全身性の(呼吸困難、食欲、下痢、咳、CNS/SS、及びアレルギー反応を含む)反応についての臨床的観察に供した。研究の間、局所反応源性に関連した腫脹が時折見出されたが、わずか3〜4日間しか持続せず、それ以上の差は観察されずに正常な状態に戻った。研究対象の全ての動物について、全身性の有害反応は観察されなかった。
Clinical observation after injection All piglets before and after each vaccination were treated with local (including reactive and allergic reactions) and systemic (dyspnea, appetite, diarrhea, cough, CNS / Clinical observations on reactions (including SS and allergic reactions) were made. During the study, swelling associated with local reactiveness was occasionally found but lasted for only 3-4 days, and no further differences were observed and returned to normal. No systemic adverse reactions were observed for all animals studied.

ウイルス負荷後の臨床的観察
全ての免疫化ブタは、ウイルス負荷を受けた後のモニタリングの期間中、PRRSに特有の臨床徴候を示さなかった。
Clinical observation after viral challenge All immunized pigs showed no clinical signs specific to PRRS during the monitoring period following the viral challenge.

免疫化及び負荷後のIFA検出及び肺病変
PRRSVに対する特異的抗体は、免疫化後に生成し、表14に示すように、4及び6wpi(免疫化後の週数)にIFAによって検出されたように、高力価に達した。表14に示すように、コントロール群の動物はいずれも、負荷ウイルスストックで表される場合にPRRSV GP5タンパク質の免疫原性が弱いという性質に大部分起因して、PRRSV負荷研究の後でもPRRSV GP5タンパク質に対する抗体を誘発しなかった。ワクチン接種群は、ウイルス負荷後2wpc(負荷後の週数)に、高いIFA力価を維持した。PRRSV GP5 Bエピトープクラスターペプチド抗原ワクチン製剤(群1及び2について4020KCならびに群3及び4について4052Kb)で免疫化した20頭の子ブタのうち18頭は、1つの病変も検出されることなく、完全に防御された(防御率90%)。群3及び4の子ブタのうち2頭には、軽微な病変が検出された。対照的に、図7A及び7Bに示すように、80%(4頭/5頭)のブタには、間質性肺炎の重度の病変が認められた。ATITのPRRSV研究室で行われた広範な負荷テストに基づいて、PRRSV GP5タンパク質のより高いIFA力価は、PRRSV負荷に対する完全防御とよく相関した。
IFA detection after immunization and challenge and specific antibodies against lung lesions PRRSV were generated after immunization, as detected by IFA at 4 and 6 wpi (weeks after immunization) as shown in Table 14 Reached a high titer. As shown in Table 14, all animals in the control group were also PRRSV GP5 even after the PRRSV challenge study, largely due to the poor immunogenicity of the PRRSV GP5 protein when represented by the stressed virus stock. It did not elicit antibodies against the protein. The vaccinated group maintained a high IFA titer at 2 wpc (weeks after challenge) after virus challenge. Eighteen out of 20 piglets immunized with the PRRSV GP5 B epitope cluster peptide antigen vaccine formulation (4020 KC for groups 1 and 2 and 4052 Kb for groups 3 and 4) were completely detected without detection of one lesion. (Protection rate 90%). Minor lesions were detected in two of the group 3 and 4 piglets. In contrast, as shown in FIGS. 7A and 7B, 80% (4/5) pigs had severe lesions of interstitial pneumonia. Based on extensive challenge tests conducted in the PRRSV laboratory at ATIT, higher IFA titers of PRRSV GP5 protein correlated well with full protection against PRRSV load.

ウイルス血症検出
PRRSVウイルス量検出のためにPR−PCR法を用いたところ、全てのワクチン接種ブタにおいて、検出可能なウイルス量は認められなかった。これは、肺における防御有効性の結果と一致している。これらの2つのウイルス株は、感染後に重篤な症状を引き起こさないが、20頭中18頭のワクチン接種ブタにおいて、ウイルス血症が認められず、かつ病理学的結果がまったく認められなかったことから、PRRSV GP5ベースのワクチン製剤によって付与される防御有効性の証明概念が実証された。
When the PR-PCR method was used for viremia detection PRRSV viral load detection, no detectable viral load was observed in all vaccinated pigs. This is consistent with the defense effectiveness results in the lungs. These two virus strains did not cause serious symptoms after infection, but there was no viremia and no pathological results in 18/20 vaccinated pigs Demonstrated the proof of concept of protective efficacy conferred by the PRRSV GP5-based vaccine formulation.

PRRSV Thエピトープクラスターペプチド抗原を補充したGP5由来のペプチドベースのPRRSVワクチンは、単回の免疫化スケジュールならびに初回及び追加免疫の免疫化スケジュールの両方の後で、高病原性PRRSV(NVDC−JXA1株)による負荷から子ブタを防御したA peptide-based PRRSV vaccine derived from GP5 supplemented with PRRSV Th epitope cluster peptide antigen is highly virulent PRRSV (NVDC-JJA1 strain) after a single immunization schedule and after both primary and boost immunization schedules. Protected piglets from loads

中国PRRSV JXA1負荷モデルの背景:
2006年、中国において、当初は知られていなかった、PRRSの症状を伴ういわゆる「高熱」病の未曾有の大規模流行があり、これは10を超える省(自治都市又は自治区)に蔓延して、2,000,000頭を超えるブタに発症し、約400,000頭の致死例を出した。典型的なPRRSとは異なり、多数の成熟雌ブタも「高熱」病に感染した。この非定型PRRSの大流行は、当初、神経症状(例えば、震え)、高熱(40〜42℃)、紅斑性白化皮疹などを示すブタコレラ様疾患として同定された。免疫学的分析と共に行われた剖検により、複数の臓器が高病原性PRRSVに感染していることが明確に示され、重度の病理学的変化が観察された。「Emergence of Fatal PRRSV Variants: Unparalleled Outbreaks of Atypical PRRS in China and Molecular Dissection of the Unique Hallmark」におけるKegong Tianら(2007 PLosOne doi: 10.1371/ journal.pone.0000526)による協力で、ブタ感染モデルが中国において確立され、12頭のSPFブタ(1群当たり4頭の子ブタ)の負荷のために、異なる起源を有する3つの代表的なPRRSV分離体(JXA1、HEB1、及びHUB2)を用いて、分離PRRSVの高病原性を再現した。
China PRRSV JXA1 load model background:
In 2006, in China, there was an unprecedented large-scale epidemic of so-called “high fever” disease with PRRS symptoms, which was not known at first, which spread to more than 10 provinces (autonomous cities or autonomous regions) The disease occurred in more than 2,000,000 pigs, and about 400,000 fatal cases occurred. Unlike typical PRRS, many mature sows were also infected with "high fever" disease. This outbreak of atypical PRRS was initially identified as a swine fever-like disease that exhibited neurological symptoms (eg, tremors), high fever (40-42 ° C.), erythematous whitening rash, and the like. An autopsy performed with immunological analysis clearly showed that multiple organs were infected with highly pathogenic PRRSV, and severe pathological changes were observed. A porcine infection model has been established in China in collaboration with Kegong Tian et al. (2007 PLosOne doi: 10.1371 / journal.pone.0000526) in “Emergence of Fatal PRRSV Variants: Unparalleled Outbreaks of Atypical PRRS in China and Molecular Dissection of the Unique Hallmark” Because of the load of 12 SPF pigs (4 piglets per group), three representative PRRSV isolates (JXA1, HEB1, and HUB2) with different origins were used to isolate PRRSV Reproduced high pathogenicity.

各群において、2頭の子ブタに静脈内注射し、両方とも6〜8日以内に死亡したことから、テストしたPRRSV株の高い病原性が暗示された。同様に、各群の他の2頭の子ブタに鼻腔内接種すると、それらは3〜6日以内に「高熱」病の顕著な徴候(例えば、高熱、血斑、点状出血、震え、及びランピング(lamping)など)を示し、両方とも注射後10日目に死亡した。その後、ウイルス分離体を感染ブタからうまく回収し、PCR検出及びEMによって確認した。剖検を行って、免疫学的効果及び病理学的病変を評価した。ほぼ同じ病理学的変化(肺、心臓、脳、腎臓、肝臓などにおいて)が、「高熱」流行中に屠殺されたブタにおいて観察されたので、中国における「高熱」病の2006年の大流行は、ブタ集団における高病原性PRRAV感染によって引き起こされたことが確認された。PRRSV単離体の1つであるJXA1は現在、中華人民共和国(PRC)ガイドラインの通り、子ブタにおけるPRRSVワクチンの防御有効性を検証するための標準化負荷研究における標準ウイルスとして用いられている。   In each group, two piglets were injected intravenously and both died within 6-8 days, suggesting the high pathogenicity of the PRRSV strain tested. Similarly, when the other two piglets in each group are inoculated intranasally, they will show prominent signs of “high fever” disease (eg, high fever, blood spots, punctate bleeding, tremors, and so on) within 3-6 days. Both showed lamping) and both died 10 days after injection. The virus isolate was then successfully recovered from the infected pig and confirmed by PCR detection and EM. An autopsy was performed to assess immunological effects and pathological lesions. Since nearly the same pathological changes (in lungs, heart, brain, kidney, liver, etc.) were observed in pigs slaughtered during the “high fever” epidemic, the 2006 pandemic of “high fever” disease in China It was confirmed that it was caused by highly pathogenic PRRAV infection in the swine population. One of the PRRSV isolates, JXA1, is currently used as a standard virus in standardized load studies to verify the protective efficacy of the PRRSV vaccine in piglets according to the People's Republic of China (PRC) guidelines.

PRC政府ワクチン製品ガイドラインによる妥当なPRRAV負荷及びワクチンの有効性の定義
4週齢の子ブタを、ペプチドベースのPRRSVワクチン製剤で1回又は2回、2週間の間隔でワクチン接種した一方、1群はワクチン未接種コントロールとして保持した。それらの全ての子ブタを、PRRSV NVDC−JXA1高抗原性ウイルス3mL(10E5 TCID50を含む)を用いて耳の後ろに筋肉注射で負荷した。体温を21日間毎日観察した。この負荷研究は、5頭中5頭の動物が負荷時に発熱を伴う病気になり、かつ5頭中少なくとも2頭の動物が死亡する場合に、妥当とみなす。ワクチンが防御的であるとみなされるためには、免疫化したブタの5頭中少なくとも4頭が健康を維持していることが必要である。
Definition of valid PRRAV load and vaccine efficacy according to PRC Government Vaccine Product Guidelines Four week old piglets were vaccinated once or twice with peptide-based PRRSV vaccine preparations at two week intervals, whereas one group Was kept as an unvaccinated control. All of those piglets were challenged intramuscularly behind the ear with 3 mL of PRRSV NVDC-JJA1 high antigenic virus (including 10E5 TCID50). Body temperature was observed daily for 21 days. This challenge study is considered valid if 5 out of 5 animals become ill with fever when loaded and at least 2 out of 5 animals die. In order for the vaccine to be considered protective, it is necessary that at least 4 out of 5 immunized pigs remain healthy.

南京の動物衛生ワクチン社(Animal Health Vaccine company)と共同でUBIにより行われた負荷研究、PRC2011年概要報告:
上述のようにPRCの農業部刊行のガイドラインに従って、合計35頭のブタを血清陰性についてスクリーニングし、そのうち30頭をこの負荷研究のために選択した。詳細な動物の選択、ランダム化、グループ化、免疫化及び負荷研究、温度観察及び記録、ならびに死亡数を以下に記載する。
A burden study conducted by UBI in collaboration with the Animal Health Vaccine company in Nanjing, PRC 2011 summary report:
A total of 35 pigs were screened for seronegative according to the guidelines published by the Department of Agriculture of PRC as described above, 30 of which were selected for this challenge study. Detailed animal selection, randomization, grouping, immunization and challenge studies, temperature observation and recording, and deaths are described below.

中国江蘇省無錫市の農場由来の28日齢の健康な子ブタを選択した。南京のワクチン効力/ウイルス負荷テストセンターに本拠地を置く動物衛生ワクチン社で治験を行った。PRRS抗体テストキット(LSI社、フランス)、ロット番号2−VERPRA−001,Exp.2012−01及びPRRS抗原テストキット:PRRS RT−PCRインビトロ診断キット(NSP2 1594−1680変異体株)を用いて、PRRSV不在の動物を選択した。PRRS病原性株(NVCD−JXA1)は、ストックの10倍希釈物を作製して負荷テストに用い、動物1頭当たり3mlで動物に投与した。   We selected healthy 28-day-old piglets from a farm in Wuxi, Jiangsu Province, China. The study was conducted at an animal health vaccine company based in the Nanjing Vaccine Efficacy / Virus Load Testing Center. PRRS antibody test kit (LSI, France), lot number 2-VERPRA-001, Exp. 2012-01 and PRRS antigen test kit: PRRSV-free animals were selected using PRRS RT-PCR in vitro diagnostic kit (NSP2 1594-1680 mutant strain). The PRRS pathogenic strain (NVCD-JXA1) was made into a 10-fold dilution of the stock and used for stress testing and was administered to animals at 3 ml per animal.

農場由来の合計35頭の健康な子ブタを、スクリーニングのために選択し、30頭を本研究に登録した。選択された全ての子ブタは、血清中のPRRS抗原及び抗体について陰性との結果が出た。登録された全ての子ブタを、1群当たり5頭で、群1〜6の6群に無作為に割り当てた。ブタの頸筋の脇にある耳の真後ろに位置する部位に、筋肉内注射を行った。免疫化投与量及び群を表15にリスト化する(客観的になるためにコード下で行った)。   A total of 35 healthy piglets from the farm were selected for screening and 30 were enrolled in the study. All selected piglets gave negative results for serum PRRS antigens and antibodies. All enrolled piglets were randomly assigned to 6 groups, groups 1-6, 5 per group. Intramuscular injections were made at a site located just behind the ears next to the porcine neck muscles. The immunization doses and groups are listed in Table 15 (done under code to be objective).

群1は、PRRSV内在性Tヘルパーエピトープペプチド(JXA1配列に基づく配列番号47、51、52、55、59、61、63、67、70、74、76)の等比のプールを20重量%で補充した、PRRSV GP5ペプチド(GP5 Bエピトープクラスターペプチド抗原4094系列、配列番号43)に基づくワクチンで免疫化した。   Group 1 has a 20% by weight pool of an equal ratio of PRRSV endogenous T helper epitope peptides (SEQ ID NOs: 47, 51, 52, 55, 59, 61, 63, 67, 70, 74, 76 based on the JXA1 sequence). Immunized with a supplemented vaccine based on the PRRSV GP5 peptide (GP5 B epitope cluster peptide antigen 4094 series, SEQ ID NO: 43).

群2〜5については、PRRSV GP5ペプチド(GP5 Bエピトープクラスターペプチド抗原4124、配列番号42)を免疫原として用いた。ワクチン製剤中の最終ペプチド濃度は、30μg/mLであった。この製剤はまた、PRRSV内在性Tヘルパーエピトープペプチド(JXA1配列に基づく配列番号47、51、52、55、59、61、63、67、70、74、76)が等比で混合されたプールを、群2、3、及び4についてそれぞれ10重量%(すなわち、27.5μgのB:2.5μgのTのプール)、20重量%(すなわち、25μgのB:5μgのTのプール)及び50重量%(すなわち、20μgのB:10μgのTのプール)で、PRRSV Bエピトープ免疫原(配列番号42)に補充して含んだ。群5の動物は、単回投与しか受けなかったことを除いて、群4と同じワクチン製剤を受けた。   For groups 2-5, PRRSV GP5 peptide (GP5 B epitope cluster peptide antigen 4124, SEQ ID NO: 42) was used as the immunogen. The final peptide concentration in the vaccine formulation was 30 μg / mL. This formulation also contains a pool of PRRSV endogenous T helper epitope peptides (SEQ ID NOs: 47, 51, 52, 55, 59, 61, 63, 67, 70, 74, 76 based on the JXA1 sequence) mixed in an equal ratio. , 10% by weight for groups 2, 3 and 4 (ie 27.5 μg B: 2.5 μg T pool), 20% by weight (ie 25 μg B: 5 μg T pool) and 50% respectively. % (Ie 20 μg B: 10 μg T pool) supplemented to the PRRSV B epitope immunogen (SEQ ID NO: 42). Group 5 animals received the same vaccine formulation as Group 4, except that they received only a single dose.

群6は、いずれのペプチドでの免疫化も受けなかった、陰性コントロール群であった。   Group 6 was a negative control group that did not receive immunization with any of the peptides.

本研究に最初に登録された30頭全ての子ブタについての抗体スクリーニング結果を、表16に示す。免疫化前にRT−PCRによりPRRSV抗原についてテストしたブタ由来の全てのサンプルの結果から、30頭中30頭が陰性であることがわかった一方、テストキットの陽性コントロールは185塩基対の増幅バンドが認められたことから、このテストシステムの有効性を確証した。無作為化後の全ての動物番号を表17に示す。PRRSV抗体のOD値の結果を、初回免疫化後0日目及び28日目について表18に示す。PRRSV JXA1負荷後の体温及び死亡数を、表19に示される温度(℃)で観察した。   The antibody screening results for all 30 piglets initially enrolled in this study are shown in Table 16. The results of all samples from pigs tested for PRRSV antigen by RT-PCR prior to immunization showed that 30 of 30 were negative, whereas the positive control of the test kit was an 185 base pair amplification band This confirmed the effectiveness of the test system. All animal numbers after randomization are shown in Table 17. The results of the OD value of the PRRSV antibody are shown in Table 18 for the 0th day and the 28th day after the first immunization. The body temperature and the number of deaths after PRRSV JXA1 loading were observed at the temperature (° C.) shown in Table 19.

要約すると、表19に示すように、コントロール群(群6)の全ての子ブタが、ウイルス負荷後の最初の数日中に病気になり、表20に示すように、2頭が死亡した(5頭中2頭=死亡率40%)。この負荷研究下でワクチン接種を受けなかったコントロール群の結果は、PRCの農業部によって制定された負荷研究の妥当性判断基準及びガイドラインに適合した。コントロール群と対照的に、群1の動物は、80%の生存率(5頭中4頭)及びわずか20%の死亡率で防御された。なお、群2〜5の全ての動物(20頭中20頭)が防御され、したがって100%の防御がもたらされた。   In summary, as shown in Table 19, all piglets in the control group (Group 6) became ill during the first few days after the viral challenge, and 2 died as shown in Table 20 ( 2 out of 5 = 40% mortality). The results of the control group that did not receive vaccination under this challenge study met the validity criteria and guidelines for the challenge study established by the Agriculture Department of PRC. In contrast to the control group, group 1 animals were protected with 80% survival (4/5) and only 20% mortality. Note that all animals in groups 2-5 (20 of 20) were protected, thus providing 100% protection.

1つの主要な研究としてGP5 Bエピトープクラスターペプチド抗原ベースのワクチン製剤を受けた25頭全ての動物を合わせると(すなわち、群1〜5)、25頭中24頭の動物が、わずか4%の死亡率で高病原性PRRSVウイルス株JXA1による負荷を生き残った。この結果は、負荷を受けて数日中に40%のブタが死亡し、5頭全ての子ブタが病気になった後に100%の死亡率をもたらしたコントロール群と比較すると、驚くべきことである。   When all 25 animals that received a GP5 B epitope cluster peptide antigen-based vaccine formulation as one major study were combined (ie, groups 1-5), 24 of 25 animals died only 4% Survived a load by the highly pathogenic PRRSV virus strain JXA1 at a rate. This result is surprising when compared to a control group that resulted in 100% mortality after 40% of pigs died in a few days under load and all five piglets became ill. is there.

PRRSVに対する広く防御的な抗体を誘発するための多成分PRRSVペプチドワクチン
PRRSVは、主要な糖タンパク質であるGP5と、3つの他の微量な糖タンパク質、すなわち、GP2a、GP3、及びGP4を、ビリオンエンベロープ上に含み、これらの全てが感染性ビリオンの生成に必要である。GP4とGP5タンパク質との間に強い相互作用が存在することが見出されたが、他の微量なエンベロープ糖タンパク質(GP2及びGP3)とGP5との間の弱い相互作用も検出されており、その結果、多タンパク質複合体の形成を生じる。全体として、GP4タンパク質は、糖タンパク質間の相互作用を媒介するために重要であり、感受性宿主細胞へのウイルス侵入のためにCD163との相互作用を媒介する原因となるGP5に加えて、GP2aと共に、ウイルス付着タンパク質としての役割を果たすという結論に達した。
The multi-component PRRSV peptide vaccine PRRSV for inducing broadly protective antibodies against PRRSV is a major glycoprotein, GP5, and three other minor glycoproteins, namely GP2a, GP3, and GP4, which are virion envelopes. All of these are necessary for the production of infectious virions. A strong interaction was found to exist between GP4 and GP5 proteins, but weak interactions between other trace amounts of envelope glycoproteins (GP2 and GP3) and GP5 were also detected, The result is the formation of a multiprotein complex. Overall, the GP4 protein is important for mediating interactions between glycoproteins, along with GP2a in addition to GP5, which is responsible for mediating interactions with CD163 for viral entry into susceptible host cells. The conclusion was reached that it plays a role as a virus attachment protein.

PRRSVの変異性が高いために、広く有効なPRRSVワクチンの開発には、複数のウイルス株の防御が必要である。PRRSVマーカーワクチン成分の基礎として、内在性PRRSV Thペプチド(プール1について、JXA1配列に基づく配列番号47、51、52、55、59、61、63、67、70、74、76、及びプール2について、配列番号80〜90)のプールを補充した、既に防御有効性が実証された4つのGP5ベースのPRRSVワクチン製剤(配列番号38のGP5 Bエピトープペプチド抗原4020Kc、配列番号41のペプチド抗原4052Kb、配列番号43の4094Kb及び配列番号42の4124Kb)を用い、多タンパク質レセプター複合体でポリクローナル抗体を誘発するために、このペプチド混合物中に、実証された機能的中和/レセプター結合部位を提示する抗原ペプチドを組み込むことにより、ウイルス適用範囲の広い強力な多成分PRRSVワクチンの開発を可能にすることが非常に望ましい。   Due to the high variability of PRRSV, the development of a broadly effective PRRSV vaccine requires the protection of multiple virus strains. As the basis for the PRRSV marker vaccine component, the endogenous PRRSV Th peptide (for pool 1, SEQ ID NOs: 47, 51, 52, 55, 59, 61, 63, 67, 70, 74, 76 and for pool 2) 4 GP5-based PRRSV vaccine formulations (GP5 B epitope peptide antigen 4020Kc of SEQ ID NO: 38, peptide antigen 4052Kb of SEQ ID NO: 41), which have been supplemented with a pool of SEQ ID NO: 80 to 90) and have already demonstrated protective efficacy Antigen peptide presenting a functional neutralization / receptor binding site demonstrated in this peptide mixture to elicit polyclonal antibodies with multiprotein receptor complexes using 4094 Kb of No. 43 and 4124 Kb of SEQ ID No. 42) By incorporating the virus It would be highly desirable to be able to develop a powerful and powerful multi-component PRRSV vaccine.

PRRSVに対する著しい中和特性を示すGP2、GP3、及びGP4抗原ペプチド結合抗体を用いて(8)、これらの選択領域の周辺でペプチド抗原を設計し、実施例5に示すように各々のタンパク質から最も強力なペプチド免疫原をスクリーニングした。これらのペプチド免疫原を、ウイルス株の広範な適用範囲を目的とする多成分PRRSVペプチドワクチンとして、様々なワクチン製剤に組み込んだ。精巧な分析ツールであるLC/MS/MSツール及び十分に管理されたGMPペプチド製造プロセスが利用できるので、地域利用(例えば、北米 対 欧州)のためにカスタマイズされた再現性のあるワクチン製剤を合理的に開発できる。   Peptide antigens were designed around these selected regions using GP2, GP3, and GP4 antigen peptide-binding antibodies that exhibit significant neutralizing properties against PRRSV (8), and the most from each protein as shown in Example 5. A strong peptide immunogen was screened. These peptide immunogens were incorporated into various vaccine formulations as multi-component PRRSV peptide vaccines aimed at a broad range of virus strains. Streamlined reproducible vaccine formulations customized for local use (eg North America vs. Europe) with sophisticated analytical tools LC / MS / MS tools and well-managed GMP peptide manufacturing processes Can be developed.

PRRSV感染動物、ワクチン接種されたPRRSV不在動物、又はワクチン接種されたPRRSV感染動物を同定するためのUBI DIVAシステム及びエピトープベースのマーカーワクチンの適用
実施例1に示すように、プレートコーティングのための混合物としてPRRSVヌクレオカプシドタンパク質由来の2つの抗原ペプチド(4171e、配列番号1及び4172e、配列番号2)を組合せた後、PRRSV感染動物を検出するためのトレーサーとしてタンパク質−HRPコンジュゲートを用いることにより、UBI PRRSV NC ELISAテストキットを確立した。このテストを、効果的なPRRSVマーカーペプチドワクチンの免疫原性をモニタリングするためにカスタマイズされた標的ペプチドベースのELISAと併用して、感染動物とワクチン接種動物の識別のためのPRRSV DIVAシステムを形成することができる。
Application of UBI DIVA system and epitope-based marker vaccine to identify PRRSV infected animals, vaccinated PRRSV absent animals, or vaccinated PRRSV infected animals As shown in Example 1, a mixture for plate coating By using a protein-HRP conjugate as a tracer to detect PRRSV-infected animals after combining two antigenic peptides (4171e, SEQ ID NO: 1 and 4172e, SEQ ID NO: 2) derived from PRRSV nucleocapsid protein as An NC ELISA test kit was established. This test is used in conjunction with a customized target peptide-based ELISA to monitor the immunogenicity of an effective PRRSV marker peptide vaccine to form a PRRSV DIVA system for identification of infected and vaccinated animals be able to.

図5に示すように、PRRSVワクチン免疫原性研究に入る前にPRRSV陰性であることが事前のスクリーニングにより分かっている、正常な子ブタ(n=109)由来の血清は、UBI PRRSV NC ELISAテストで高い特異性(109−1/109=99%)を示した。この群の次に、天然PRRSV GP5タンパク質に対する交差反応性を有し、標的ペプチドベースのELISAによって示されるようにGP5に対する高力価の抗体を含むことが分かっている(Log10力価>=3)、PRRSV GP5マーカーワクチン製剤を受けたブタ(n=45)由来の血清は、PRRSV NC ELISAテストによって陰性とスコア化され、このテストの特異性がさらに実証された。中央に示される3つの血清群についてのELISA測定値は、感染動物由来の純種のIFA陽性血清のものである。これらのサンプルは、IFA力価と並行して増加するELSIA OD450nm測定値を示した。右端の血清は、PRRSV感染を有することが分かっている米国の農場から採取したサンプル(n=100)であった。UBI PRRSV NC ELISAで>56%の血清陽性率が見出され、この農場におけるPRRSV感染の高い有病率を示している。   As shown in FIG. 5, sera from normal piglets (n = 109) known to be PRRSV negative prior to entering the PRRSV vaccine immunogenicity study were tested in the UBI PRRSV NC ELISA test. Showed high specificity (109-1 / 109 = 99%). Subsequent to this group, it has been shown to contain antibodies with high titers against GP5 as shown by the target peptide-based ELISA with cross-reactivity to native PRRSV GP5 protein (Log 10 titer> = 3). Sera from pigs (n = 45) that received the PRRSV GP5 marker vaccine formulation were scored negative by the PRRSV NC ELISA test, further demonstrating the specificity of this test. The ELISA measurements for the three serogroups shown in the middle are of pure IFA positive sera from infected animals. These samples showed ELIA OD450nm measurements increasing in parallel with IFA titers. The rightmost serum was a sample (n = 100) taken from a US farm known to have PRRSV infection. A seropositive rate of> 56% was found in the UBI PRRSV NC ELISA, indicating a high prevalence of PRRSV infection in this farm.

UBI PRRSV NC ELISA及びUBI PRRSV Bエピトープマーカーワクチン標的ペプチドベースのELISAを併用して、PRRSV感染を有することが分かっている台湾の農場においてPRRSVマーカーワクチン製剤の免疫原性をモニタリングしたところ、いくつかの洞察に満ちた情報が観察された。   A combination of UBI PRRSV NC ELISA and UBI PRRSV B epitope marker vaccine target peptide-based ELISA was used to monitor the immunogenicity of PRRSV marker vaccine formulations in a Taiwanese farm known to have PRRSV infection. Insightful information was observed.

第一に、図6A及び6Bに示すように、PRRSVワクチン免疫原性研究に登録された全てのブタは、PRRSV NS ELISAで、カットオフ値よりもずっと高いs/c比を示し、陽性であることが分かった。このような感染はグレーの背景で強調表示した図に示され、テストした全ての動物が感染していた。第二に、これらの子ブタには高レベルのPRRSV NC反応性抗体(大部分は母性由来(MDA))が存在するにもかかわらず、全てのペプチドベースのPRRSVワクチン製剤が、それぞれの標的ペプチドベースのELISAによって検出されたように著しい免疫原性を実証した。図6A及び6Bに示すように、全ての動物を、初回免疫化後0週間、4週間及び6週間を通して受けたワクチン製剤中に含まれる成分ペプチド抗原に対するそのペプチド特異的抗体力価について、モニタリングした。その各々が初回ならびに0及び4週目の追加免疫スケジュールでの1回用量当たり、合計30μg/mLでこれらのペプチド抗原を含むワクチン製剤(GP2+GP3、GP3、GP3+GP4、GP4、又はGP5ペプチド抗原)の中で、独立した高い免疫原性は、ほとんど全てのPRRSV GP2及びGP3中和部位由来のペプチドワクチン製剤と関連し、「GP5ペプチド単独」ワクチン製剤と関連していることが見出され、GP4中和部位由来のペプチド抗原は、他のPRRSV(GP3)ペプチド抗原と組合せると、免疫原性が若干損なわれた。   First, as shown in FIGS. 6A and 6B, all pigs enrolled in the PRRSV vaccine immunogenicity study are positive, showing a s / c ratio much higher than the cut-off value in the PRRSV NS ELISA I understood that. Such an infection is shown in a diagram highlighted with a gray background and all animals tested were infected. Second, despite the presence of high levels of PRRSV NC-reactive antibodies (mostly maternally derived (MDA)) in these piglets, all peptide-based PRRSV vaccine formulations have their respective target peptides Significant immunogenicity was detected as detected by the base ELISA. As shown in FIGS. 6A and 6B, all animals were monitored for their peptide-specific antibody titers against component peptide antigens contained in vaccine formulations received throughout weeks 0, 4 and 6 after initial immunization. . In vaccine formulations (GP2 + GP3, GP3, GP3 + GP4, GP4, or GP5 peptide antigens) each containing these peptide antigens at a total of 30 μg / mL, each dose for the initial and 0 and 4 week boost immunization schedules Independent high immunogenicity was found to be associated with almost all PRRSV GP2 and GP3 neutralization site-derived peptide vaccine formulations, and with the “GP5 peptide alone” vaccine formulation, Site-derived peptide antigens were slightly impaired in immunogenicity when combined with other PRRSV (GP3) peptide antigens.

中和抗体を誘発するために、GP2、GP3、GP4及びGP5タンパク質由来の中和及びレセプター結合部位の周辺で設計されたPRRSV Bエピトープクラスターペプチド免疫原を組み込み、細胞性免疫を促進するために内在性PRRSV Tヘルパーペプチドの混合物を補充した、コンビナトリアルペプチドベースのPRRSVワクチンが、PRRSV MD001及びJXA1株(共に北米型の株)による負荷研究のために計画されている。   Incorporates a PRRSV B epitope cluster peptide immunogen designed around the neutralization and receptor binding sites from the GP2, GP3, GP4 and GP5 proteins to elicit neutralizing antibodies and endogenous to promote cellular immunity Combinatorial peptide-based PRRSV vaccines supplemented with a mixture of sex PRRSV T helper peptides are planned for challenge studies with PRRSV MD001 and JXA1 strains (both North American strains).

SPF農場におけるPRRSV感染の根絶のためのUBIのPRRSVペプチドベースのマーカーワクチン及びその診断DIVAシステムの採用
マーカーワクチン製剤に用いられるPRRSV Bエピトープクラスターペプチド抗原は、PRRSVヌクレオカプシドタンパク質由来の抗原ペプチドを含まない一方、感染ブタは通常、この主要な構造タンパク質に対する早期抗体を発現しているので、感染動物とワクチン接種動物を識別するための診断システム、従って診断DIVAシステムに、PRRSV NC ELISA及びPRRSV Bエピトープマーカーワクチン標的ペプチドベースのELISAを組み込むことは論理的である。
UBI PRRSV peptide-based marker vaccine for eradication of PRRSV infection on SPF farms and adoption of its diagnostic DIVA system The PRRSV B epitope cluster peptide antigen used in the vaccine formulation does not contain the antigen peptide from the PRRSV nucleocapsid protein Because infected pigs usually express early antibodies against this major structural protein, the diagnostic system for distinguishing infected and vaccinated animals, and thus the diagnostic DIVA system, includes PRRSV NC ELISA and PRRSV B epitope marker vaccines. Incorporating a target peptide-based ELISA is logical.

UBIのPRRSVペプチドベースのマーカーワクチンは、PRRSVタンパク質上の中和及びレセプター結合部位に対する高力価のIFA陽性交差反応性抗体を誘発することができる。このようなマーカーワクチン製剤は、MLV又はウイルス溶解物ベースのPRRSVワクチンよりも効果的に、PRRSV感染を予防することができる。なぜなら、これらのタンパク質の免疫原性が、現行の生物学的ワクチンフォーマットで提示される場合に非常に弱いという性質のせいである。   UBI's PRRSV peptide-based marker vaccine can induce neutralization on PRRSV protein and high titer IFA positive cross-reactive antibodies to receptor binding sites. Such marker vaccine formulations can prevent PRRSV infection more effectively than MLV or virus lysate based PRRSV vaccines. This is because the immunogenicity of these proteins is very weak when presented in current biological vaccine formats.

UBIの診断DIVAシステムとそのPRRSVマーカーワクチンの併用は、PRRSV感染による長期的問題を克服するために、以下の戦略に基づいて台湾のSPF農場で実行される。このSPF農場は、全ての病原体に対する厳密なモニタリング記録を継続しており、PRRSV感染のみを有する。この農場は、その現在のPRRSV感染を、従来の生物学的ワクチンでは、重大なバイオセキュリティリスクを負うことなく排除できない。UBIのPRRSVペプチドベースのマーカーワクチンを用いると、ワクチンの化学的性質に起因するこのようないかなるバイオセキュリティリスクも示さない。   The combined use of UBI's diagnostic DIVA system and its PRRSV marker vaccine will be implemented at an SPF farm in Taiwan based on the following strategy to overcome the long-term problems caused by PRRSV infection. This SPF farm continues strict monitoring records for all pathogens and has only PRRSV infection. This farm cannot eliminate its current PRRSV infection with conventional biological vaccines without incurring significant biosecurity risks. UBI's PRRSV peptide-based marker vaccine does not present any such biosecurity risk due to the chemical nature of the vaccine.

PRRSV感染したSPF農場におけるPRRSV根絶のための戦略
この農場は、少なくとも2年間、UBIのPRRSVペプチドベースのマーカーワクチンを用いたワクチン接種プログラムを継続する。農場内の全てのブタを、0週間、4週間及び8週間、免疫化スケジュールを用いてワクチン接種し、少なくとも6ヶ月間モニタリングする。NC及びマーカーワクチン標的ペプチドに対する血清抗体力価を、PRRSVウイルス血症レベルと共に、PRRSV NC ELISA、IFA及び定量的PCR(qPCR)を含めたアッセイによってモニタリングする。ワクチン接種プログラム開始6ヶ月後、ワクチン接種を受けた母親から生まれた子ブタはワクチン接種を受けずに、これらの子ブタにおける感染率についてUBI PRRSV NCによって1〜3ヶ月間モニタリングする。全ての子ブタがUBI PRRSV NC ELISAでの陰性反応性を示せば、この農場は、PRRSV感染に対して制御下にあるとみなすことができる。この農場はその後、先にPRRSV感染していた全てのブタを退去させる。このような退去までは、農場内の全てのブタは、PRRSVペプチドベースのマーカーワクチンで継続的にワクチン接種する。
Strategies for PRRSV eradication on PRRSV infected SPF farms This farm will continue a vaccination program with UBI's PRRSV peptide-based marker vaccine for at least two years. All pigs on the farm are vaccinated using the immunization schedule for 0, 4 and 8 weeks and monitored for at least 6 months. Serum antibody titers against NC and marker vaccine target peptides are monitored by assays including PRRSV NC ELISA, IFA and quantitative PCR (qPCR) along with PRRSV viremia levels. Six months after the start of the vaccination program, piglets born from vaccinated mothers are not vaccinated and monitored for infection rates in these piglets by UBI PRRSV NC for 1-3 months. If all piglets show negative reactivity with the UBI PRRSV NC ELISA, the farm can be considered under control for PRRSV infection. The farm then dismisses all pigs previously infected with PRRSV. Until such withdrawal, all pigs on the farm are continuously vaccinated with the PRRSV peptide-based marker vaccine.

この農場は、PRRSVに対するブタの免疫を増強するために、PRRSVペプチドベースのマーカーワクチンを用いて全てのブタのワクチン接種を継続する。   This farm will continue vaccination of all pigs with a PRRSV peptide-based marker vaccine to enhance pig immunity against PRRSV.

新たに導入した子ブタ及び成熟雌ブタが、PRRSV NC ELISAでの血清陰性反応性に基づきPRRSV不在であることが見出された場合、この農場はPRRSV不在であることを宣言することができ、従って、PRRSV根絶プログラムの成功を宣言することができる。   If newly introduced piglets and mature sows are found to be absent from PRRSV based on seronegative reactivity in the PRRSV NC ELISA, the farm can be declared absent from PRRSV, Therefore, the success of the PRRSV eradication program can be declared.

モニタリングに用いる指標
UBIのPRRSV NC ELISA及びPRRSVマーカーワクチン標的ペプチドベースのELISA、したがってDIVAは、この農場の全ての動物由来の血清を、反応性一貫性についてモニタリングするのに用いることができる。PRRSV NC ELISAから導き出される陽性率(%)及び平均OD値は、ワクチン接種及びモニタリングの期間中記録される。
Indicators used for monitoring UBI's PRRSV NC ELISA and PRRSV marker vaccine target peptide-based ELISA, and thus DIVA, can be used to monitor sera from all animals on this farm for reactivity consistency. The percent positive and average OD values derived from the PRRSV NC ELISA are recorded during vaccination and monitoring.

PRRSV NCタンパク質に対する移行抗体を有する場合がある(したがって、PRRSV NC ELISAで陽性を示す)1ヶ月齢未満の子ブタは、時間と共に減少する。環境中に循環しているPRRSVが存在しない、すなわち、新たな感染がない場合、これらの子ブタもまたPRRSV不在になる。その農場は、PRRSV感染した成熟雌ブタを急いで退去させる。PRRSVマーカーペプチドワクチンで処置することにより、先に感染していた成熟雌ブタから環境へのPRRSVの放出についての残余リスクはさらに低下し、したがって、農場全体がPRRSV不在状態に到達することが可能になる。表21は、このようなテストのためのサンプルサイズ必要量を、1頭のPRRSV陽性ブタを検出する確率について、95%の信頼度で設定する。   Pigs younger than one month that may have a transit antibody against the PRRSV NC protein (thus showing positive in the PRRSV NC ELISA) decrease with time. If there is no PRRSV circulating in the environment, ie no new infection, these piglets will also be absent from PRRSV. The farm rushes out the PRRSV-infected mature sow. Treatment with the PRRSV marker peptide vaccine further reduces the residual risk for the release of PRRSV from the previously infected sows to the environment, thus allowing the entire farm to reach the PRRSV absence state Become. Table 21 sets the sample size requirement for such tests with 95% confidence for the probability of detecting one PRRSV positive pig.

DIVA及び多成分PRRSVペプチド免疫原ベースのワクチン製剤を用いたパイロットPRRSV排除研究
DIVAによる血清学的手段によってモニタリングされる、パイロットPRRSV排除研究は、通常のPRRSV感染農場において、多成分PRRSVペプチド免疫原を含む油中水型(ISA50)エマルションベースのワクチン製剤を用いることによって行われ、このような多成分PRRSVペプチド免疫原ベースのワクチン製剤を受けた動物による、PRRSV NC抗体陰性化の潜在力を評価した。
Pilot PRRSV exclusion studies using DIVA and multi-component PRRSV peptide immunogen-based vaccine formulations Monitored by serological means by DIVA, pilot PRRSV exclusion studies are a multi-component PRRSV peptide immunogen in normal PRRSV-infected farms. The potential for PRRSV NC antibody negation by animals receiving such multi-component PRRSV peptide immunogen-based vaccine formulations was evaluated by using a water-in-oil (ISA50) emulsion-based vaccine formulation containing .

より具体的には、PRRSV NC ELISAによって陽性と出た4週齢の合計15頭の子ブタを、本研究のために5つの実験群に分類した。これらの子ブタを、0週間、4週間、8週間、免疫化及び採血(bleeding)スケジュールに基づいて免疫化し、初回免疫化の日から13週間モニタリングした。GP5(配列番号42)、GP2(配列番号44)、GP3(配列番号45)及びGP4(配列番号46)由来のPRRSV Bペプチド免疫原を、種々の組合せ(例えば、群1及び2についてはGP5、GP2、GP3、及びGP4;群3についてはGP5、GP3及びGP4;群4についてはGP3及びGP4)で、等比で、PRRSV Bペプチド免疫原について1回用量当たり合計25μg/mLで混合した。これらの製剤には、群2についてはPRRSV Thペプチド(同じく等比で混合した、配列番号47、51、52、55、59、61、63、67、70、74、及び76)を、群1、3及び4についてはPRRSV Thコンビナトリアルペプチド(配列番号80〜90)を、20重量%(すなわち、1回用量当たり5μg/mL)でさらに補充した。PRRSV感染を特定するために、NCに対する血清抗体反応性をPRRSV NC ELISAによってモニタリングする一方、種々のワクチン製剤によってもたらされる免疫原性について、PRRSVマーカーペプチドワクチンBエピトープ成分に対する血清抗体力価を、対応するPRRSV GP2、GP3、GP4及びGP5ペプチドベースのELISAによってモニタリングした。群5の動物は、PRRSVペプチドベースのワクチン製剤を受けず、陰性コントロール群としての役割を果たした。   More specifically, a total of 15 piglets aged 4 weeks that were positive by PRRSV NC ELISA were classified into 5 experimental groups for this study. These piglets were immunized based on the immunization and bleeding schedule for 0, 4 and 8 weeks and monitored for 13 weeks from the day of the first immunization. PRRSV B peptide immunogens derived from GP5 (SEQ ID NO: 42), GP2 (SEQ ID NO: 44), GP3 (SEQ ID NO: 45) and GP4 (SEQ ID NO: 46) can be combined in various combinations (eg, GP5 for groups 1 and 2, GP2, GP3, and GP4; GP5, GP3, and GP4 for group 3; GP3 and GP4 for group 4), and at an equal ratio, PRRSV B peptide immunogens were mixed at a total dose of 25 μg / mL. In these formulations, the PRRSV Th peptide for Group 2 (also in the same ratio, SEQ ID NOs: 47, 51, 52, 55, 59, 61, 63, 67, 70, 74, and 76) For 3 and 4, PRRSV Th combinatorial peptide (SEQ ID NOs: 80-90) was further supplemented at 20 wt% (ie, 5 μg / mL per dose). Serum antibody reactivity against NCs is monitored by PRRSV NC ELISA to identify PRRSV infection, while serum antibody titers against PRRSV marker peptide vaccine B epitope components are matched for immunogenicity provided by various vaccine formulations PRRSV were monitored by GP2, GP3, GP4 and GP5 peptide-based ELISA. Group 5 animals did not receive the PRRSV peptide-based vaccine formulation and served as a negative control group.

群1〜4の全てのブタが、それぞれのマーカーワクチン標的PRRSV B GP2、GP3、GP4及びGP5ペプチドに対する抗体を発現したことが、それぞれのPRRSVペプチドベースのELISAによって検出され、特異的抗体力価は、初回免疫化から4週目の第2回免疫化の後に3Log10よりも高く、モニタリングされた13週間の間ずっと高いままであった。しかし、PRRSV NCタンパク質に対する抗体反応性は、表22に示すように、初回免疫化後およそ6〜8週目で最大反応性まで増大した後、初回免疫化後10週目までにベースライン付近まで低下し、モニタリング期間中の初回免疫化後13週目でベースラインのままであった。 It was detected by the respective PRRSV peptide-based ELISA that all pigs in groups 1-4 expressed antibodies against the respective marker vaccine target PRRSV B GP2, GP3, GP4 and GP5 peptides, and the specific antibody titer was Higher than 3 Log 10 after the second immunization, 4 weeks after the first immunization, and remained high for the 13 weeks monitored. However, as shown in Table 22, antibody reactivity to the PRRSV NC protein increased to maximum reactivity approximately 6-8 weeks after the first immunization and then reached near baseline by 10 weeks after the first immunization. Decreased and remained at baseline 13 weeks after the first immunization during the monitoring period.

対照的に、PRRSVペプチドベースの免疫原を含むワクチン製剤を受けていない、群5の動物由来の血清は全て、PRRSV NCタンパク質に対する高い反応性を維持した。PRRSV NCタンパク質に対する抗体は、感染ブタに存在することが知られているので、多成分PRRSVペプチド免疫原ベースのワクチン製剤でワクチン接種されたブタにおける、PRRSV NCに対するこのような陰性化の驚くべき知見により、これらの多成分PRRSVペプチドベースのワクチン製剤の有効性がさらに確証された。したがって、DIVAの適用及びこれらの多成分PRRSVペプチド免疫原ベースのワクチン製剤は、広い用途を有し、PRRSV感染のモニタリング、予防、排除及び根絶のための緊急の必要性を満たす。   In contrast, all sera from Group 5 animals that did not receive vaccine formulations containing PRRSV peptide-based immunogens remained highly reactive to PRRSV NC protein. As antibodies against PRRSV NC protein are known to be present in infected pigs, the surprising finding of such negatives against PRRSV NC in pigs vaccinated with multicomponent PRRSV peptide immunogen-based vaccine formulations Further validated the effectiveness of these multi-component PRRSV peptide-based vaccine formulations. Thus, DIVA applications and these multi-component PRRSV peptide immunogen-based vaccine formulations have broad application and meet the urgent need for monitoring, prevention, elimination and eradication of PRRSV infection.

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Claims (18)

ペプチド抗原及び獣医学的に許容可能な送達ビヒクル又はアジュバントを有する、ブタ生殖器呼吸器症候群(PRRS)ワクチン組成物であって、該ペプチド抗原が、
a)配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、及びこれらの任意の組合せ;
b)(a)のホモログ;及び
c)(a)又は(b)の任意の組合せ
からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する、PRRSワクチン組成物。
A porcine genital respiratory syndrome (PRRS) vaccine composition having a peptide antigen and a veterinary acceptable delivery vehicle or adjuvant, wherein the peptide antigen comprises:
a) SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, and any combination thereof;
a PRRS vaccine composition having an amino acid sequence selected from the group consisting of b) a homolog of (a); and c) any combination of (a) or (b).
前記ペプチド抗原が、配列番号9のアミノ酸配列を有する、請求項1に記載のPRRSワクチン。   The PRRS vaccine of claim 1, wherein the peptide antigen has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9. 前記ペプチド抗原が、配列番号10のアミノ酸配列を有する、請求項1に記載のPRRSワクチン。   The PRRS vaccine according to claim 1, wherein the peptide antigen has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10. 前記ペプチド抗原が、配列番号11のアミノ酸配列を有する、請求項1に記載のPRRSワクチン。   The PRRS vaccine according to claim 1, wherein the peptide antigen has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11. 前記ペプチド抗原が、配列番号12のアミノ酸配列を有する、請求項1に記載のPRRSワクチン。   The PRRS vaccine according to claim 1, wherein the peptide antigen has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 12. 前記ペプチド抗原が、1〜5個のアミノ酸を付加するか又は欠失させることによって変更される、請求項1に記載のPRRSワクチン。   The PRRS vaccine according to claim 1, wherein the peptide antigen is altered by adding or deleting 1 to 5 amino acids. 前記ペプチド抗原のアミノ末端又はカルボキシル末端に共有結合したTヘルパーエピトープをさらに有する、請求項1に記載のPRRSワクチン。   The PRRS vaccine of claim 1, further comprising a T helper epitope covalently linked to the amino terminus or carboxyl terminus of the peptide antigen. 前記Tヘルパーエピトープが配列番号35である、請求項7に記載のPRRSワクチン。   The PRRS vaccine of claim 7, wherein the T helper epitope is SEQ ID NO: 35. 前記Tヘルパーエピトープが、ε−リジン残基を有するスペーサーを介してペプチド抗原に共有結合する、請求項7に記載のPRRSワクチン。   The PRRS vaccine according to claim 7, wherein the T helper epitope is covalently bound to a peptide antigen via a spacer having an ε-lysine residue. 前記スペーサーが配列番号36である、請求項9に記載のPRRSワクチン。   The PRRS vaccine of claim 9, wherein the spacer is SEQ ID NO: 36. 前記抗原ペプチドに結合されていないTヘルパーエピトープをさらに有し、該Tヘルパーエピトープが配列番号47〜90からなる群から選択される、請求項1に記載のPRRSワクチン。   The PRRS vaccine according to claim 1, further comprising a T helper epitope not bound to the antigenic peptide, wherein the T helper epitope is selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 47 to 90. 前記ペプチド抗原の総量が約10μg〜約1mgである、請求項1のいずれかに記載のPRRSワクチン。   2. The PRRS vaccine according to any one of the preceding claims, wherein the total amount of the peptide antigen is about 10 [mu] g to about 1 mg. 前記送達ビヒクル及びアジュバントが、モンタニド(Montanide)ISA 50V、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、及びCpGオリゴヌクレオチドからなる群から選択される、請求項1に記載のPRRSワクチン。   The PRRS vaccine of claim 1, wherein the delivery vehicle and adjuvant are selected from the group consisting of Montanide ISA 50V, polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate, and CpG oligonucleotides. 請求項1に記載のワクチンを投与する工程を有する、PRRS感染に対して子ブタを防御する方法。   A method for protecting piglets against PRRS infection, comprising administering the vaccine of claim 1. a)ペプチド抗原及び獣医学的に許容可能な送達ビヒクル又はアジュバント、
b)配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号31、及びそれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列を有するペプチド抗原、及び
c)配列番号80〜90及びそれらの組合せからなる群から選択されるPRRSV Thペプチド、を有する、PRRSワクチン組成物。
a) a peptide antigen and a veterinary acceptable delivery vehicle or adjuvant,
b) a peptide antigen having an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 31, and combinations thereof; and c) SEQ ID NOs: 80 to 90 and combinations thereof. A PRRS vaccine composition comprising a PRRSV Th peptide selected from the group.
a)ペプチド抗原及び獣医学的に許容可能な送達ビヒクル又はアジュバント、
b)配列番号42、配列番号44、配列番号45、配列番号46、及びそれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列を有するペプチド抗原、及び
c)配列番号80〜90及びそれらの組合せからなる群から選択されるPRRSV Thペプチド、を有する、PRRSワクチン組成物。
a) a peptide antigen and a veterinary acceptable delivery vehicle or adjuvant,
b) a peptide antigen having an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 42, SEQ ID NO: 44, SEQ ID NO: 45, SEQ ID NO: 46, and combinations thereof; and c) consisting of SEQ ID NOs: 80-90 and combinations thereof. A PRRS vaccine composition comprising a PRRSV Th peptide selected from the group.
a)配列番号1及び配列番号2の混合物を固体支持体に付着させる工程、
b)前記固体支持体に付着した前記ペプチドを、該ペプチドに抗体が結合するのを促す条件下で、前記抗体を含むブタの血液、血清又は血漿サンプルに曝露する工程、及び
c)前記固体支持体に付着した前記ペプチドに結合した抗体の存在を検出する工程、を有する、PRRS感染を診断する方法。
a) attaching a mixture of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 to a solid support;
b) exposing the peptide attached to the solid support to a porcine blood, serum or plasma sample containing the antibody under conditions that promote antibody binding to the peptide; and c) the solid support. Detecting the presence of an antibody bound to the peptide attached to the body.
抗PRRSV抗体の存在をテストするためのELISAイムノアッセイであって、
a)配列番号7及び配列番号8の混合物を固体支持体に付着させる工程、
b)前記固体支持体に付着した前記ペプチドを、該ペプチドに抗体が結合するのを促す条件下で、前記抗体を有するブタの血液、血清又は血漿サンプルに曝露する工程、及び
c)前記支持体に付着した前記ペプチドに結合した抗体の存在を検出する工程
を有する、上記ELISAイムノアッセイ。
An ELISA immunoassay for testing the presence of anti-PRRSV antibodies,
a) attaching a mixture of SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 to a solid support;
b) exposing the peptide attached to the solid support to a porcine blood, serum or plasma sample having the antibody under conditions that promote antibody binding to the peptide; and c) the support. Detecting the presence of an antibody bound to the peptide attached to the ELISA immunoassay.
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