JP2017518084A - Bst2遺伝子の機能が喪失された細胞株を利用したウィルス感染促進及び産生増進方法 - Google Patents

Bst2遺伝子の機能が喪失された細胞株を利用したウィルス感染促進及び産生増進方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、Bst2遺伝子の機能が喪失された細胞株を利用したウィルス感染促進及び産生増進方法に関し、より詳細にはウィルス産生能のある細胞株でBst2遺伝子を除去してウィルスの放出促進及び宿主細胞の死滅抑制効果以外に目的ウィルスの感染を促進させて産生を増加させる方法に関する。本発明によると、Bst2遺伝子の機能を喪失させた細胞株を利用した目的ウィルスの感染促進及び産生増進方法は、目的ウィルス及び抗原タンパク質の産生収率を向上することができるため、ウィルス性疾病及び予防のためのワクチン製造に有用である。

Description

本発明は、Bst2遺伝子の機能が喪失された細胞株を利用したウィルス感染促進及び産生増進方法に関し、より詳細にはウィルス産生能のある細胞株でBst2遺伝子を除去してウィルスの放出促進及び宿主細胞の死滅抑制効果以外に目的ウィルスの感染を促進させて産生を増加させる方法に関する。
ウィルスが体内に感染すると、感染細胞でウィルスの増殖が起きて、増殖したウィルス粒子は再び細胞膜を介して放出(budding out)されて周辺の他の細胞を再感染させる。ウィルスの感染に対応する生体の防御メカニズムの一環として、細胞は細胞膜にBst2(tetherin)というタンパク質を発現している。このタンパク質は、N末端とC末端の両側に細胞膜と結合する部位を有していて、あたかも細胞膜に脚のように中が上げられた形態で発現するが、C末端は、細胞膜中受容体活性化が起きる特定部位である脂質ラフト(lipid raft)に位置し、N末端は、脂質ラフト(lipid raft)部位の外に存在する。ウィルスが細胞の内部から細胞の外部に出芽するために、脂質ラフト部位から抜け出る時Bst2(tetherin)タンパク質は、脂質ラフト部位の外に固定された部分を介してウィルス粒子が細胞膜を突き破って出るのを抑制する。ほ乳動物の細胞におけるこのような防御機序に対して、一部のウィルスはこれを回避するための機序でBst2タンパク質の分解を促進するタンパク質を産生して宿主細胞の抑制機能を迂回したりもする。この点、逆説的にBst2遺伝子の機能がウィルスの産生抑制に強力に寄与することを示している。
今までワクチン製造のためのウィルスを産生するためには、有精卵にウィルス種菌を接種して増殖させる方法(KR2012−0103737A)を使用しているが、これは卵アレルギーがある人には使用が困難であったり、ウィルス増殖用有精卵の供給安定性及びウィルス伝播などの問題点で非常に効率が落ちる短所がある。このような問題点を克服するための方法として、動物細胞培養を介してウィルスを産生してワクチンを製造する方法(KR2012−0033334A)が使用されている。無菌状態で動物細胞を大量に培養した後、ウィルスを動物細胞に感染させてワクチンを産生したり、あるいは遺伝子工学的な方法を利用して病原体で抗体生成を誘導する抗原だけを産生する方法などがこれに属する。動物細胞の培養によるワクチン製造の最も大きい長所は、産生規模の拡張性にある。ワクチン産生の原材料となる動物細胞は、培養規模に応じて希望するだけの拡張が可能である。
しかし、このような多くの長所があるにもかかわらず動物細胞培養によるワクチンの産生が容易でないのは、多少低い単位体積当たり収率のためである。動物細胞を利用してワクチンを産生する際に、低い単位体積当たり収率を克服するために、遺伝子工学的な手法を利用して優秀な宿主動物細胞株を開発しようとする試みが一部あるが(Jang J.et al.,Appl.Microbiol.Biotechnol 85:1509−1520,2010)、まだ不十分な状態である。従って、ウィルス産生を最適化するための産生細胞株の探索、培養条件の改善及び感染条件の改善などが求められている。
以前の研究で本発明者等は、ウィルス産生能のある細胞株でBst2遺伝子機能を喪失させて、ウィルス放出が促進されてウィルス産生能が増加して、宿主細胞の死滅が抑制されてウィルス産生細胞株の安定性が増加することを確認した(WO2014142433)。
そこで、本発明者等は、動物細胞株を利用したワクチン製造用目的ウィルス産生収率の向上によりウィルス産生及びウィルス抗原タンパク質製造の最適化方法を探そうと鋭意努力した結果、動物細胞株のBst2タンパク質を除去すると、ウィルスの放出促進及び宿主細胞の死滅抑制効果以外に宿主細胞にウィルス感染が顕著に促進されて、目的ウィルスの産生が増加することを確認して本発明の完成に至った。
本発明の目的は、Bst2遺伝子の機能が喪失されているウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させることを特徴とする目的ウィルスの感染を促進させる方法を提供するところにある。
本発明の他の目的は、Bst2遺伝子の機能が喪失されているウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させた後、培養することを特徴とする目的ウィルスの産生を増進させる方法を提供するところにある。
本発明のさらに他の目的は、Bst2遺伝子の機能が喪失されているウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させた後、培養することを特徴とする抗原タンパク質の製造方法を提供するところにある。
本発明のさらに他の目的は、前記方法によって製造されたウィルス抗原タンパク質を利用することを特徴とするウィルス性疾病に対するワクチン製造方法を提供するところにある。
前記目的を達成するために、本発明は、Bst2遺伝子の機能が喪失されているウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させる工程を含む、目的ウィルスの感染を促進させる方法を提供する。
本発明はまた、Bst2遺伝子の機能が喪失されているウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させた後、培養する工程を含む、目的ウィルスの産生を増進させる方法を提供する。(
本発明はまた、Bst2遺伝子の機能が喪失されているウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させた後、培養する工程を含む、抗原タンパク質の製造方法を提供する。
本発明はまた、前記方法によって製造されたウィルス抗原タンパク質を利用することを特徴とするウィルス性疾病に対するワクチン製造方法を提供する。
重合酵素連鎖反応後、電気泳動してBst2遺伝子機能を喪失させた細胞株(A:MDCK細胞株、B:Vero細胞株)の突然変異を確認した結果を示した結果である。 野生型細胞株とBst2遺伝子機能が喪失された細胞株でMOIによる感染能を比較した結果である。 野生型細胞株とBst2遺伝子機能が喪失された細胞株で感染時間による感染能を比較した結果である。 Vero細胞の野生型細胞株とBst2遺伝子機能が喪失された細胞株G−D5で全細胞抽出物の細胞内ウィルス抗原タンパク質の増加を比較した結果である。 Vero細胞の野生型細胞株とBst2遺伝子機能が喪失された細胞株G−D5で培養ウェル(well)及び単位細胞当たり細胞内ウィルス抗原タンパク質の増加を比較した結果である(A:培養ウェル当たりウィルス抗原タンパク質、B:単位細胞当たり細胞内ウィルス抗原タンパク質)。 MDCK細胞の野生型細胞株とBst2遺伝子機能が喪失された細胞株J−D10で全細胞抽出物及び単位細胞当たり細胞内ウィルス抗原タンパク質の増加を比較した結果である(A:全細胞抽出物、B:単位細胞当たり細胞内ウィルス抗原タンパク質)。 Bst2遺伝子機能が喪失されたヒト293T細胞株でウィルス抗原タンパク質の増加を比較した結果である。
他の方式で定義されない限り、本明細書において使用されたあらゆる技術的・科学的用語は、本発明が属する技術分野に熟練した専門家によって通常理解されるものと同じ意味を有する。通常、本明細書において使用された命名法及び以下で詳述する實驗方法は、本技術分野において周知であり、しかも汎用されるものである。
本発明では、動物細胞株のBst2タンパク質を除去すると、ウィルスの放出促進及び宿主細胞死滅抑制効果以外に宿主細胞にウィルス感染が顕著に促進されて、目的ウィルス及び抗原タンパク質の産生が増加することを確認した。
本発明の方法で製造された細胞株は、野生型宿主細胞に比べてより少ない量のウィルスとより短い感染許容時間であっても簡単にウィルスに感染されて、感染されたウィルスのタンパク質が野生型宿主細胞に比べてより多く産生される特徴がある。また、感染後産生されたウィルスが、野生型宿主細胞に比べてより容易に細胞外部に放出されて、ウィルス感染された細胞が、細胞死滅(apoptosis)に抵抗性を有する安定した細胞でより長期間においてウィルスを産生できる特徴を有する。従って、本発明の目的ウィルスの感染促進及び産生増進方法は、ウィルス及び抗原タンパク質の産生収率向上により、ウィルス性疾病治療及び予防用ワクチン製造に有用である。
一観点において、本発明は、Bst2遺伝子の機能が喪失されているウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させる工程を含む、目的ウィルスの感染を促進させる方法に関する。
本発明において、感染を促進させる方法は、目的ウィルスの感染速度を速くするため、適切な培養細胞株がないウィルス疾患に対する新規ワクチン開発に適用が可能である。
他の観点において、本発明は、Bst2遺伝子の機能が喪失されているウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させた後、培養する工程を含む、目的ウィルスの産生を増進させる方法に関する。
本発明において、目的ウィルスの産生増進とは、ウィルスタンパク質、即ち抗原タンパク質の絶対産生量が増加することをいう。
さらに他の観点において、本発明は、Bst2遺伝子の機能が喪失されているウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させた後、培養工程を含む、抗原タンパク質の製造方法に関する。
本発明において、目的ウィルスの感染促進及び感染したウィルスの産生増進方法は、抗原タンパク質の産生量増加及び精製効率を最大化できる長所がある。また、本発明においてウィルス感染により細胞死滅が抑制されると、抗原タンパク質製造時に細胞投入周期を最小化することができて、同時にウィルス粒子が培養液に放出されることが促進されると、抗原タンパク質の絶対産生量もさらに増加させることができる。
本発明で「産生能」とは、ウィルスが宿主細胞を感染させた後、細胞内で増殖して細胞外培養液に放出されることを意味する。
本発明で「機能喪失」とは、Bst2遺伝子の塩基の一部を突然変異させることによって、宿主細胞へのウィルス感染促進、目的ウィルスの産生増進、細胞外培養液にウィルス放出促進及び宿主細胞の死滅を抑制させることを意味する。
本発明で「感染促進」とは、Bst2遺伝子の塩基の一部を突然変異させることによって、少ない数のウィルスで短い時間内に宿主細胞への浸透が行われることを意味する。
本発明で「産生増進」とは、Bst2遺伝子の塩基の一部を突然変異させることによって、宿主細胞当たり細胞内ウィルスタンパク質の量が増加することを意味する。
本発明で「抗原タンパク質」とは、ウィルス感染によって生じる抗原を総称であり、これらのタンパク質は、ウィルスの抗原性や病原性に関与して、宿主細胞は、これを認識してウィルスの感染に対する防御作用を現わす。インフルエンザウィルス粒子は、16種類(H1〜H16)の赤血球凝集素(HA)及び9種類(N1〜N9)のノイラミニダーゼ(NA)と規定される表面抗原とS抗原(主にリボ核タンパク質NPと規定する抗原)を有してS抗原の血清学的特異性によってA、B、Cの3型に分けられる。
本発明で「細胞死滅(apoptosis)」とは、細胞が能動的に生体エネルギーであるATPを積極的に消耗しながら死に至る過程で、異常な細胞分裂、放射線、紫外線、細菌感染またはウィルス感染などの原因で細胞が正常な機能を維持できなくなる場合、誘導される細胞の縮小、DNAの規則的な切断及び細胞膜のフラグメンテーション過程を意味する。
本発明で「ウィルス」とは、ヒトや動物に疾病を誘発し得るウィルスを意味して、好ましくはインフルエンザ及びヘルペスウィルス(herpesvirus)を意味して、より好ましくはP/H1N1、A/H1N1、A/H3N2及びMHV68で構成された群から選択されるものであってもよいが、これに限定されない。
本発明において、ウィルスは、皮膜型または裸出型ウィルスであることを特徴とし、ウィルスが核酸、タンパク質のキャプシドだけで構成されたものを裸出型ウィルス(naked virus)といい、キャプシドの外を皮膜が包んでいる型は皮膜型ウィルス(enveloped virus)という。
また、本発明において、ウィルスは、DNAまたはRNAウィルスであることを特徴とする。DNAウィルスは、遺伝情報を担当する核酸がDNAであるウィルスで、ssDNA、dsDNA(ヘルペスウィルス)及び環状(circular)DNAウィルスがあり、RNAウィルスは、遺伝情報を担当する核酸がRNAであるウィルスで、(−)ssRNA(インフルエンザウィルス)、(+)ssRNA及びdsRNAウィルスがある。
本発明において、ウィルス産生能のある細胞株は、ウィルス性疾病治療及び予防のためのワクチン開発に使用される細胞株を種類に関係なく使用することができ、好ましくは動物由来細胞株を使用することができ、より好ましくは293Tヒト細胞株、MDCK、Vero及びマウスの線維芽細胞で構成された群から選択されてもよいが、これに限定されない。
本発明で使用されたMDCK(Madin−Darby,canine kideney)細胞株は、犬の腎臓から樹立した上皮様細胞であり、Vero細胞株は猿の腎臓内膜から樹立した細胞である。これらの二つは、肝炎ウィルス、ワクチニアウィルス及びインフルエンザウィルスなどに感受性を示すので、ウィルス産生及び研究に最も一般的に使用される細胞株である。
本発明において、Bst2遺伝子の機能が喪失されているウィルス産生能のある細胞株は、Bst2の細胞質部位を暗号化しているBst2遺伝子exon1部位の塩基を欠失させたり、exon1部位に塩基を挿入させることが好ましいが、これに限定されない。
本発明では、配列番号1または2で表されるBst2遺伝子のexon1部位に塩基を1個乃至15個挿入または欠失させて突然変異細胞株を製造しようした。
本発明の一実施例では、配列番号1で表されるMDCK細胞株のBst2遺伝子のexon1塩基を欠失または挿入させて突然変異された対立遺伝子を含むウィルス産生能が増加された突然変異細胞株を10個製造した。
[配列番号1]
ATGGCACCTACGCTTTACCACTACTACTGGCCTGTGCCCATAACTGACGAGTCAGAGTCAATGTCATCAAGTCAGAAGCTGAGCTGGCTGGAGTGGCTGGGCATCTTGGGGATCCCAGTGGTGATGGGTCTGTCTGTGGCTCTGATCATCTTTGTTGTCAAGACCAACAGCAAAGCCTGCGGGGATGGCCTCCTAGTAGAGCAGGAGTGTCACAATGTCACCAGCCTCCTGGAGCGCCAACTAACCCAAACCCGGCAAGCGTTACAGGGGACCATGGACCAGGCTACCACCTGCAACAAGACTGTG
本発明では、前記配列番号1の45番乃至54番の塩基を1個乃至10個欠失させるか、1個乃至6個挿入させてBst2遺伝子の機能が喪失された突然変異細胞株を製造しようとし、下記配列番号3乃至8及び配列番号17乃至21の塩基配列を有する細胞株を含むことができ、好ましくはK−E4、J−C10、J−D10、D−E2、K−G3、J−E2、H−G5、8−D8、14−F11及び12−B8であり得る。
[配列番号3]
ATGGCACCTACGCTTTACCACTACTACTGGCCTGTGCCCATAACTGA-AGTCAGAGTCAATGTCATCAAGTCAGAAGCTGAGCTGGCTGGAGTGGCTGGGCATCTTGGGGATCCCAGTGGTGATGGGTCTGTCTGTGGCTCTGATCATCTTTGTTGTCAAGACCAACAGCAAAGCCTGCGGGGATGGCCTCCTAGTAGAGCAGGAGTGTCACAATGTCACCAGCCTCCTGGAGCGCCAACTAACCCAAACCCGGCAAGCGTTACAGGGGACCATGGACCAGGCTACCACCTGCAACAAGACTGTG
[配列番号4]
ATGGCACCTACGCTTTACCACTACTACTGGCCTGTGCCCATAAC-ACGAGTCAGAGTCAATGTCATCAAGTCAGAAGCTGAGCTGGCTGGAGTGGCTGGGCATCTTGGGGATCCCAGTGGTGATGGGTCTGTCTGTGGCTCTGATCATCTTTGTTGTCAAGACCAACAGCAAAGCCTGCGGGGATGGCCTCCTAGTAGAGCAGGAGTGTCACAATGTCACCAGCCTCCTGGAGCGCCAACTAACCCAAACCCGGCAAGCGTTACAGGGGACCATGGACCAGGCTACCACCTGCAACAAGACTGTG
[配列番号5]
ATGGCACCTACGCTTTACCACTACTACTGGCCTGTGCCCATAACT----AGTCAGAGTCAATGTCATCAAGTCAGAAGCTGAGCTGGCTGGAGTGGCTGGGCATCTTGGGGATCCCAGTGGTGATGGGTCTGTCTGTGGCTCTGATCATCTTTGTTGTCAAGACCAACAGCAAAGCCTGCGGGGATGGCCTCCTAGTAGAGCAGGAGTGTCACAATGTCACCAGCCTCCTGGAGCGCCAACTAACCCAAACCCGGCAAGCGTTACAGGGGACCATGGACCAGGCTACCACCTGCAACAAGACTGTG
[配列番号6]
ATGGCACCTACGCTTTACCACTACTACTGGCCTGTGCCCATAACT---GAGTCAGAGTCAATGTCATCAAGTCAGAAGCTGAGCTGGCTGGAGTGGCTGGGCATCTTGGGGATCCCAGTGGTGATGGGTCTGTCTGTGGCTCTGATCATCTTTGTTGTCAAGACCAACAGCAAAGCCTGCGGGGATGGCCTCCTAGTAGAGCAGGAGTGTCACAATGTCACCAGCCTCCTGGAGCGCCAACTAACCCAAACCCGGCAAGCGTTACAGGGGACCATGGACCAGGCTACCACCTGCAACAAGACTGTG-3'
[配列番号7]
ATGGCACCTACGCTTTACCACTACTACTGGCCTGTGCCCATAAC----GAGTCAGAGTCAATGTCATCAAGTCAGAAGCTGAGCTGGCTGGAGTGGCTGGGCATCTTGGGGATCCCAGTGGTGATGGGTCTGTCTGTGGCTCTGATCATCTTTGTTGTCAAGACCAACAGCAAAGCCTGCGGGGATGGCCTCCTAGTAGAGCAGGAGTGTCACAATGTCACCAGCCTCCTGGAGCGCCAACTAACCCAAACCCGGCAAGCGTTACAGGGGACCATGGACCAGGCTACCACCTGCAACAAGACTGTG
[配列番号8]
ATGGCACCTACGCTTTACCACTACTACTGGCCTGTGCCCATAACTGACGACGAGTCAGAGTCAATGTCATCAAGTCAGAAGCTGAGCTGGCTGGAGTGGCTGGGCATCTTGGGGATCCCAGTGGTGATGGGTCTGTCTGTGGCTCTGATCATCTTTGTTGTCAAGACCAACAGCAAAGCCTGCGGGGATGGCCTCCTAGTAGAGCAGGAGTGTCACAATGTCACCAGCCTCCTGGAGCGCCAACTAACCCAAACCCGGCAAGCGTTACAGGGGACCATGGACCAGGCTACCACCTGCAACAAGACTGTG
[配列番号17]
Atggcacctacgctttaccactactactggcctgtgcccataactgacctatgagagtcagagtcaatgtcatcaagtcagaagctgagctggctggagtggctgggcatcttggggatcccagtggtgatgggtctgtctgtggctctgatcatctttgttgtcaagaccaacagcaaagcctgcggggatggcctcctagtagagcaggagtgtcacaatgtcaccagcctcctggagcgccaactaacccaaacccggcaagcgttacaggggaccatggaccaggctaccacctgcaacaagactgtggtgaccctgtcagcttccctggtgaaggagaaggcctggggtcaggagcagctcacccgaggagagaaacttcagggagagatcgagacattgaagcagcagctgcaggccgctttggaggaggtgaagcagctaagagaagggaaggaggcctcaagcaaggaaagggaaaccagctccgtcagctccttgaaggcaccccccggctccgtggtggtccccgtgtacctgctcctaggccttagggctctgctggcctga
[配列番号18]
Atggcacctacgctttaccactactactggcctgtgcccataactga---gtcagagtcaatgtcatcaagtcagaagctgagctggctggagtggctgggcatcttggggatcccagtggtgatgggtctgtctgtggctctgatcatctttgttgtcaagaccaacagcaaagcctgcggggatggcctcctagtagagcaggagtgtcacaatgtcaccagcctcctggagcgccaactaacccaaacccggcaagcgttacaggggaccatggaccaggctaccacctgcaacaagactgtggtgaccctgtcagcttccctggtgaaggagaaggcctggggtcaggagcagctcacccgaggagagaaacttcagggagagatcgagacattgaagcagcagctgcaggccgctttggaggaggtgaagcagctaagagaagggaaggaggcctcaagcaaggaaagggaaaccagctccgtcagctccttgaaggcaccccccggctccgtggtggtccccgtgtacctgctcctaggccttagggctctgctggcctga
[配列番号19]
Atggcacctacgctttaccactactactggcctgtgcccataactga-gagtcagagtcaatgtcatcaagtcagaagctgagctggctggagtggctgggcatcttggggatcccagtggtgatgggtctgtctgtggctctgatcatctttgttgtcaagaccaacagcaaagcctgcggggatggcctcctagtagagcaggagtgtcacaatgtcaccagcctcctggagcgccaactaacccaaacccggcaagcgttacaggggaccatggaccaggctaccacctgcaacaagactgtggtgaccctgtcagcttccctggtgaaggagaaggcctggggtcaggagcagctcacccgaggagagaaacttcagggagagatcgagacattgaagcagcagctgcaggccgctttggaggaggtgaagcagctaagagaagggaaggaggcctcaagcaaggaaagggaaaccagctccgtcagctccttgaaggcaccccccggctccgtggtggtccccgtgtacctgctcctaggccttagggctctgctggcctga
[配列番号20]
Atggcacctacgctttaccactactactggcctgtgcccataa----------agagtcaatgtcatcaagtcagaagctgagctggctggagtggctgggcatcttggggatcccagtggtgatgggtctgtctgtggctctgatcatctttgttgtcaagaccaacagcaaagcctgcggggatggcctcctagtagagcaggagtgtcacaatgtcaccagcctcctggagcgccaactaacccaaacccggcaagcgttacaggggaccatggaccaggctaccacctgcaacaagactgtggtgaccctgtcagcttccctggtgaaggagaaggcctggggtcaggagcagctcacccgaggagagaaacttcagggagagatcgagacattgaagcagcagctgcaggccgctttggaggaggtgaagcagctaagagaagggaaggaggcctcaagcaaggaaagggaaaccagctccgtcagctccttgaaggcaccccccggctccgtggtggtccccgtgtacctgctcctaggccttagggctctgctggcctga
[配列番号21]
Atggcacctacgctttaccactactactggcctgtgcccata---gacga---agagtcaatgtcatcaagtcagaagctgagctggctggagtggctgggcatcttggggatcccagtggtgatgggtctgtctgtggctctgatcatctttgttgtcaagaccaacagcaaagcctgcggggatggcctcctagtagagcaggagtgtcacaatgtcaccagcctcctggagcgccaactaacccaaacccggcaagcgttacaggggaccatggaccaggctaccacctgcaacaagactgtggtgaccctgtcagcttccctggtgaaggagaaggcctggggtcaggagcagctcacccgaggagagaaacttcagggagagatcgagacattgaagcagcagctgcaggccgctttggaggaggtgaagcagctaagagaagggaaggaggcctcaagcaaggaaagggaaaccagctccgtcagctccttgaaggcaccccccggctccgtggtggtccccgtgtacctgctcctaggccttagggctctgctggcctga
本発明では、製造された突然変異細胞株の塩基配列を分析した結果、MDCK細胞のK−E4、J−C10、J−D10及び14−F11細胞においていずれの対立遺伝子に解読枠移動突然変異が発生したことを確認することができた。
本発明で「解読枠移動突然変異」とは、遺伝暗号は遺伝子の塩基3個を一つの枠として読むことができるが、塩基が1個、2個または3の倍数でない数で欠失または挿入されて遺伝暗号を読むことができる解読枠が変わる突然変異を意味する。
前記突然変異細胞中J−D10は、寄託番号KCLRF−BP−00285で寄託された。
本発明の他の実施例では、配列番号2で表されるVero細胞株のBst2遺伝子のexon1塩基を欠失させて突然変異された対立遺伝子を含むウィルス産生能が増加された突然変異細胞株を2個製造した。
[配列番号2]
ATGGCACCTATTTTGTATGACTATTGCAAAATGCCCATGGATGACATTTGCAAGGAAGACAGGGACAAGTGCTGTAAACTGGCCGTAGGAATTCTGGGGCTCCTGGTCATAGTGCTTCTGGGGGTGCCCCTGATTTTCTTCATCATCAAGGCCAACAGCGAGGCCTGCCAGGATGGCCTCCGGGCAGTGATGGAGTGTCACAATGTCACCTATCTCCTGCAACAAGAGCTGGCCGAGGCCCAGCGGGGCTTTCGGGACGCAGAGGCCCAGGCTGTCACCTGCAACCAGACTGTG
本発明では、前記配列番号2の116番乃至130番の塩基を1個乃至12個欠失させてBst2遺伝子の機能が喪失された突然変異細胞株を製造しようとし、下記配列番号9及び10の塩基配列を有する細胞株を含むことができ、好ましくはD−D8及びG−D5であり得る。
[配列番号9]
ATGGCACCTATTTTGTATGACTATTGCAAAATGCCCATGGATGACATTTGCAAGGAAGACAGGGACAAGTGCTGTAAACTGGCCGTAGGAATTCTGGGGCTCCTGGTCATAGTGC------------CCCTGATTTTCTTCATCATCAAGGCCAACAGCGAGGCCTGCCAGGATGGCCTCCGGGCAGTGATGGAGTGTCACAATGTCACCTATCTCCTGCAACAAGAGCTGGCCGAGGCCCAGCGGGGCTTTCGGGACGCAGAGGCCCAGGCTGTCACCTGCAACCAGACTGTG
[配列番号10]
ATGGCACCTATTTTGTATGACTATTGCAAAATGCCCATGGATGACATTTGCAAGGAAGACAGGGACAAGTGCTGTAAACTGGCCGTAGGAATTCTGGGGCTCCTGGTCATAGTGCTTCTGGGGGTGCCCTGATTTTCTTCATCATCAAGGCCAACAGCGAGGCCTGCCAGGATGGCCTCCGGGCAGTGATGGAGTGTCACAATGTCACCTATCTCCTGCAACAAGAGCTGGCCGAGGCCCAGCGGGGCTTTCGGGACGCAGAGGCCCAGGCTGTCACCTGCAACCAGACTGTG
本発明のさらに他の実施例では、配列番号24で表されるヒト293T細胞株のBst2遺伝子のexon1塩基を欠失または挿入させて突然変異された対立遺伝子を含むウィルス産生能が増加された突然変異細胞株を3個製造した。
[配列番号24]
ATGGCATCTACTTCGTATGACTATTGCAGAGTGCCCATGGAAGACGGGGATAAGCGCTGTAAGCTTCTGCTGGGGATAGGAATTCTGGTGCTCCTGATCATCGTGATTCTGGGGGTGCCCTTGATTATCTTCACCATCAAGGCCAACAGCGAGGCCTGCCGGGACGGCCTTCGGGCAGTGATGGAGTGTCGCAATGTCACCCATCTCCTGCAACAAGAGCTGACCGAGGCCCAGAAGGGCTTTCAGGATGTGGAGGCCCAGGCCGCCACCTGCAACCACACTGTGGTAAGCTCCTCAACTCCTTTGGATGGCCTAGTACTAGGCGGTGGGAGGGACAAGAATCTCTCCCCAGAAATCTGACCCAGGGTGGGTCTCCAGGGAGATGCAGGGGAGGTCCTGAAACTGCTCCTGGGCCCCCACATCAAGGGACCTAGGTTCCCCTACCAGGGTTTGTGGGCCCCTAACCCAGTCCAGGGCACTGGTGTAGGGGCAGGGTGTTAAAACTCTCCAGATCCCCCAAATCGGGGACCTCAGTATCCCCCTGGGACTTAGGTGAATTTATAAATTCTTTCCAGGGCACTGGTGTCGGGGGCCTTGAAACTCCTCGTGGGCACCAGTCCTGGGGGAGTAGAAATCCCTATTCAGGGTTGAAGGGGGACCTCACCAGACCCTGAAAAAGGGGGCTTTTGAAATTTTCACTTCATCCCTAAGAAACTGAAATATTCACCTGGGTCCTGATATGGGGGATCTTGAAACTCTCGCTGGGCATGTCACTTGGGCGGGGAAATCCCACTGCATTCTGGATTTGGTAGGGCCCTCTAACTTTTCTTGGGCCATTGCTCAGGCAATCTGGAAATGTCCACTAAACTTTGGTTATCGATAGCCTCCAAGTTTCCACGTGGGGTGGCCTCAAAACTCCCATTTTGAGGACCCACATGCTTATGGGTGGCCCTGGGAGAGTGTGTGGTTGTGGCTGTTCTTTAAGGTTGGAGACCATGGTGCAGAGAGGGTTGGAAGAAAACCTGAAAGGGGTTTGCATTTAAGCCCCTCTGTCCCCAGGACCTAGGGAGGAGGCCCAGGTCCCAGGGGCAGCAGCCAAACTCCCCAGGCCAAAACCCCAGATTCTAACTCTTCTTAGATGGCCCTAATGGCTTCCCTGGATGCAGAGAAGGCCCAAGGACAAAAGAAAGTGGAGGAGCTTGAGGGTGAGAAAGGGAGAAGGGAGAGGGCCGGGGAGGGGTGAGTCAGGTATGGAAGAGGGGGTGGGGGCAGGGAGACCAGGGCTGGAGGTTGGGGTAAGGGGGAGGTTCTGTCCCAGAGTGGAGCAGGGCCCCAGCATGGCCACATGCTGACCCGCCCCCTGTTTCTGTCCTCCCACCCTACCAGGAGAGATCACTACATTAAACCATAAGCTTCAGGACGCGTCTGCAGAGGTGGAGCGACTGAGGTCAGAGATAGCCTTCCCCCGCTACCCTCCACCTGCCACATTCCTCTCACCCCCACATCCCTAGCCCAAGACCCAGGATCTCCTTTGCTCCCAAAATCCCCATTGCCCCAAGGGATAAAGTTTGAGTCCCACAAAAGGATAACTTAGCCCCTAGGGTCACAGAGCCATGGGTGGCCGCTGTCCATTCCCTCCCCGGTGACTTGGATTGGGGCGGTGCGGGGGGAACTCCCGGGGGCGGTGGGCTTACAGGGAGGGCGGCAGGAGCCAGGACGAGCAGATGCCTGATTTGCCATCTGTACCGCAGAAGAGAAAACCAGGTCTTAAGCGTGAGAATCGCGGACAAGAAGTACTACCCCAGCTCCCAGGACTCCAGCTCCGCTGCGGCGCCCCAGCTGCTGATTGTGCTGCTGGGCCTCAGCGCTCTGCTGCAGTGA
本発明では、前記配列番号24の51番乃至100番の塩基を3個乃至27個欠失させたり、塩基を1個挿入させてBst2遺伝子の機能が喪失された突然変異細胞株を製造しようとし、下記配列番号25及び30の塩基配列を有する細胞株を含むことができ、好ましくはD19、B4及びB24であり得る。
[配列番号25]
ATGGCATCTACTTCGTATGACTATTGCAGAGTGCCCATGGAAGACGGGGA---------------------------GATAGGAATTC
[配列番号26]
ATGGCATCTACTTCGTATGACTATTGCAGAGTGCCCATGGAAGACGGGGATAAGCGCTGTAAGCTTCTGCTGGGGATAGGAATTC------
[配列番号27]
ATGGCATCTACTTCGTATGACTATTGCAGAGTGCCCATGGAAGACGGGGATAAGCGCTGTAAGCTTCtTGCTGGGGATAGGAATTC
[配列番号28]
ATGGCATCTACTTCGTATGACTATTGCAGAGTGCCCATGGAAGACGGGGATAAGCGCTGTAAGC---------------------
[配列番号29]
ATGGCATCTACTTCGTATGACTATTGCAGAGTGCCCATGGAAGACGGGGATAAGCGCTGTAAGCTTCTGCTGATAGGAATTC---
[配列番号30]
ATGGCATCTACTTCGTATGACTATTGCAGAGTGCCCATGGAAGACGGGGATAAGCGCTGTAA--------TGGGGATAGGAATTC
本発明のBst2遺伝子の機能が喪失された細胞株を利用したウィルス感染促進及び産生増進方法において、細胞の数は1×10乃至1×10であり、好ましくは5×10乃至5×10であってもよく、より好ましくは1×10乃至1×10であってもよい。
前記細胞に接種されたウィルスは、0.0001乃至0.1MOIで37℃、5%COインキュベーターで感染させることが好ましいか、これに限定されない。感染させたウィルスは新しい培養液を入れて36〜72時間培養した後、培養液を回収して適切な条件で遠心分離して上澄み液を収得できて、好ましくは4℃乃至15℃で1500rpm乃至5000rpmで5分乃至15分間遠心分離して上澄み液を収得することができる。
本発明では、Bst2遺伝子の機能が喪失されているウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させた後、培養して目的ウィルスの産生増進によりウィルス抗原タンパク質を製造しようとした。前記ウィルス抗原タンパク質は、ウィルス性疾病に対する予防及び治療用ワクチンの製造に使用することができる。
したがって、本発明は、さらに他の観点において、前記方法によって製造されたウィルス抗原タンパク質を利用することを特徴とするウィルス性疾病に対するワクチン製造方法に関する。
前記ワクチン組成物には薬学的に許容可能な免疫補助剤(adjuvant)または賦形剤が追加的に含まれてもよい。免疫補助剤としては、体内に注入時抗体形成を増進させる役割をして本発明での目的達成が可能になるものであればいずれも使用可能で、特にアルミニウム塩(Al(OH),AlPO)、スクアレン(squalene)、ソルビタン(sorbitane)、ポリソルベート80(polysorbate80)、CpG、リポソーム、コレステロール、MPL(monophosphoryl lipid A)及びGLA(glucopyranosyl lipid A)から選択された一つ以上が好ましいが、これに限定されない。
以下、本発明を実施例を挙げて詳述する。これらの実施例は単に本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲がこれらの実施例に制限されないことは当業者において通常の知識を有する者にとって自明である。
実施例1:Bst2遺伝子機能が喪失された細胞株
1−1:MDCK細胞株
野生型MDCK細胞株(高麗大学、ソン・ムンジョン教授)5×10個を10%FBS、2mM L−glutamine、5Mβ−mercaptoethanol、10μg/ml gentamicine、50U/ml penicillin、50μg/ml streptomycinが添加されたDMEM complete(GIBCO)培地で24時間培養後、Bst2遺伝子のexon1部位と結合可能なTALENベクター(ToolGen、韓国)1対、レポーターベクター(ToolGen、韓国)1個及びTurbofect reagent(Thermo、米国)を混ぜた計15μgを培養中の細胞に入れて、48時間、37℃、5%COの条件で培養した。前記培養された反応物をFACS Aria(BD Bioscience)を利用してGFPとRFPに共に陽性である細胞を選択的に選んだ500個の細胞を96−wellに分注して単一クローン細胞を収得した。
収得された単一クローン細胞の突然変異の可否を確認するために、Genomic DNAを抽出して配列番号11で表されるdBst2−F primer及び配列番号12で表されるdBst2−R primerを利用して、95℃5分、94℃30秒、60℃30秒、72℃1分、72℃10分の条件で25サイクルを繰り返して重合酵素連鎖反応を実施した。前記反応物を10−3に希釈して配列番号13で表されるNdBst2−F primer及び配列番号14で表されるNdBst2−R primerを利用して95℃5分、94℃30秒、60℃30秒、72℃1分、72℃10分の条件で25サイクルを繰り返して再度重合酵素連鎖反応を実施した。
[配列番号11]5'-GGTCAGGATGGCTCCTATGC-3'
[配列番号12]5'-AACCTGACAGGGTCACCTGG-3'
[配列番号13]5'-GTAGCCCCAGCCAAAGGTTTC-3'
[配列番号14]5'-AGGCCTCCCCATGCCCAAAC-3'
電気泳動して反応物のサイズを確認した結果、配列番号2で表されるexon1部位に突然変異が起きたと推定される細胞株は正常なPCR反応物サイズと核酸内加水分解酵素(endonuclase)により内部が切断された2個のバンドが追加で生じて突然変異が起きたことを確認した(図1A)。
前記突然変異が確認された細胞株の塩基配列を分析するために、T7E1酵素(ToolGen、韓国)を処理して反応させた反応物をBgl−Xbaを利用して切って、pUC18ベクターとライゲーションした後、ampicillinとX−gal−IPTGが入っている培地で培養して白色コロニーを収得した。収得された白色コロニーを各クローン別に6個ずつ選択して塩基配列を分析した。
その結果、Bst2のexon1部位の塩基が欠失または挿入された突然変異細胞株7個(K−E4、J−C10、J−D10、D−E2、K−G3、J−E2及びH−G5)を確認して、3個(K−E4、J−C10及びJ−D10)は、一対の対立遺伝子全てにおいて解読枠移動突然変異が発生したことを確認した。
1−2:Vero細胞株
野生型Vero細胞株(University of Southern California,Chengyu Liang)5×10個を10%FBS、2mM L−glutamine、5Mβ−mercaptoethanol、10μg/ml gentamicine、50U/ml penicillin、50μg/ml streptomycinが添加されたDMEM complete(GIBCO)培地で24時間培養後、Bst2遺伝子のexon1部位と結合可能なTALENベクター(ToolGen、韓国)1対、レポーターベクター(ToolGen、韓国)1個及びTurbofect reagent(Thermo、米国)を混ぜた計15μgを培養中の細胞に入れて、48時間、37℃、5%COの条件で培養した。前記培養された反応物をFACS Aria(BD Bioscience)を利用してGFPとRFPに共に陽性である細胞を選択的に選んだ500個の細胞を96−wellに分注して単一クローン細胞を収得した。
収得された単一クローン細胞の突然変異の可否を確認するために、Genomic DNAを抽出して配列番号11で表されるdBst2−F primer及び配列番号16で表されるAGM−R primerを利用して95℃5分、94℃30秒、60℃30秒、72℃1分、72℃10分の条件で25サイクルを繰り返して重合酵素連鎖反応を実施した。前記反応物を10−3に希釈して配列番号15で表されるAGM−F primer及び配列番号16で表されるAGM−R primerを利用して95℃5分、94℃30秒、60℃30秒、72℃1分、72℃10分の条件で25サイクルを繰り返して再度重合酵素連鎖反応を実施した。
[配列番号15]5'-GAGGGGGAGATCTGGATGG-3'
[配列番号16]5'-CTTCTCTGCATCCAGGGAAG-3'
電気泳動して反応物のサイズを確認した結果、配列番号2のexon1部位に突然変異が起きたと推定される細胞株2個は正常なPCR反応物サイズと核酸内加水分解酵素(endonuclase)により内部が切断された2個のバンドが追加でできて突然変異が起きたことを確認した(図1B)。
突然変異が確認された細胞株の塩基配列を分析して、その結果、Bst2のexon1部位の塩基が欠失または挿入された突然変異細胞株2個(D−D8:ヘテロ及びG−D5:ノックアウト)を確認した。
1−3:線維芽細胞株B2K
Bst2が欠如したマウス線維芽細胞株(B2K)を産生するために、24週齢のBst2ノックアウトマウス(イスアブジス(ISU ABXIS、韓国)の太ももにMCA(3−methyl cholanthrene)100μgを注射した。約4ヶ月後太ももにできた癌を剥ぎ取った後、70%エタノールで洗浄してバクテリアを除去して、10%FBSとRPMI培地が入れられたdishに移して手術用はさみで細かく切った。50ml conical tubeにdigestion solution(500Unit/ml collagenase IV,150Unit/ml DNase I)13mlと癌の断片を入れてshakerで、250rpm、37℃で1時間30分振とうした。10mlピペットで3〜5回ピペッティングして断片をさらに分散した後、新しい50ml conical tubeにnylon meshでフィルタリングして入れた。1250rpmで5分間遠心分離して上澄み液は除去した後、ペレットは新しい培地に分散してnylon meshでフィルタリングして前記のような条件で遠心分離した。上澄み液を除去した後、ペレットを分散して10cm dish当たり2.4×10cellsを接種して培養してBst2ノックアウト癌細胞株(B2K)で維持した。
一方、野生型癌細胞株(MB19)を産生するために、24週齢のB6野生型マウス(オリエントバイオ、韓国)の太ももにMCA(3−methyl cholanthrene)100μgを注射した。約4ヶ月後太ももにできた癌を剥ぎ取った後、70%エタノールで洗浄してバクテリアを除去して、10%FBSとRPMI培地が入れられたdishに移して手術用はさみで細かく切った。50ml conical tubeにdigestion solution(500Unit/ml collagenase IV,150Unit/ml DNase I)13mlと癌の断片を入れてshakerで、250rpm、37℃で1時間30分振とうした。10mlピペットで3〜5回ピペッティングして断片をさらに分散した後、新しい50ml conical tubeにnylon meshでフィルタリングして入れた。1250rpmで5分間遠心分離して上澄み液は除去した後、ペレットは新しい培地に分散してnylon meshでフィルタリングして前記のような条件で遠心分離した。上澄み液を除去した後、ペレットを分散した10cm dish当たり2.4×10cellsを接種して培養して野生型癌細胞株(MB19)で維持した。
Bst2ノックアウト癌細胞株(B2K)とBst2野生型癌細胞株(MB19)のMHC class(KbDb(R1.21.2)−APC,CD1d(1B1)−PE)、LFA−1(207)−Cyc、及びBst2(e.Bio927)biotin + Streptavidin−PEを蛍光染色してFACS calibur(Becton Dickinson,Germany)を利用して発現程度を比較分析した。
その結果、MB19が正常にBst2を発現する一方、B2K癌細胞株はBst2を発現しないことを確認して実施例に使用した。
1−4:ヒト293T細胞株
ヒト293T細胞株5×10個を10%FBS、2mM L−glutamine、5Mβ−mercaptoethanol、10μg/ml gentamicine、50U/ml penicillin、50μg/ml streptomycinが添加されたDMEM complete(GIBCO)培地で24時間培養後、Bst2遺伝子のexon1部位と結合可能なCRISPRベクター(ToolGen、韓国)1個、レポーターベクター(ToolGen、韓国)1個、Cas9ベクター及びFugene(Promega、米国)を混ぜた計18μgを培養中の細胞に入れて、48時間、37℃、5%COの条件で培養した。前記培養された反応物をFACS Aria(BD Bioscience)を利用してGFPとRFPに共に陽性である細胞を選択的に選んだ500個の細胞を96−wellに分注して単一クローン細胞を収得した。
収得された単一クローン細胞の突然変異の可否を確認するために、Genomic DNAを抽出して配列番号22で表されるHBst2−F1 primer及び配列番号23で表されるHBst2−R1 primerを利用して95℃3分、94℃30秒、72℃30秒、72℃45秒の条件で10サイクル繰り返した後、95℃30秒、62℃30秒、72℃45秒の条件で25サイクルを繰り返して重合酵素連鎖反応を実施した。
[配列番号22]5’-TGG CAC GGC CTA GGC ACT CA-3’
[配列番号23]5’-GGA TAC TGA GGT CCC CGA TT-3’
電気泳動して反応物のサイズを確認した後、突然変異が起きたと推定される細胞株の塩基配列を分析して、その結果、Bst2のexon1部位の塩基が欠失または挿入された突然変異細胞株3個(D19 Allele 1: 27 nucleotide欠失,D19 Allele 2: 6 nucleotide 欠失,B4 Allele 1: 1 nucleotide挿入,B4 Allele 2: 21 nucleotide欠失,B24 Allele 1: 3 nucleotide欠失,B24 Allele 2: 8 nucleotide欠失)を確認した。
実施例2:Bst2遺伝子機能が喪失された細胞株の感染促進
2−1:低いMOIのウィルス感染
Bst2遺伝子機能が喪失された細胞株の感染増進効果を確認するために、野生型MDCK細胞株とBst2機能喪失細胞株の感染能を比較した。本実施例では、実施例1で収得したJ−D10(寄託番号KCLRF−BP−00285)細胞株と同様にBst2遺伝子のexon1に解読枠突然変異を起こしてBst2遺伝子の発現を完全に除去した細胞株である、突然変異された対立遺伝子を含む8−D8、14−F11及び12−B8を使用した。8−D8、14−F11及び12−B8の突然変異配列は、前記配列番号17乃至21で表されて、8−D8は配列番号17、18、14−F11は配列番号19、20、及び12−B8は配列番号18、21の突然変異された対立遺伝子を含む。
野生型MDCK細胞とBst2機能喪失細胞(5×10cell/well)にA/H3N2インフルエンザウィルスを0.001MOIから2倍連続希釈して30分間感染させた。以後、培養液を除去してagaroseで細胞層を覆って感染したウィルスを48時間増殖させた。
その結果、Bst2機能喪失細胞株は、野生型細胞株に比べて約1/5程度少ない数のウィルスによって同様の感染効果を示すことを確認した(図2)。これにより、宿主細胞でBst2タンパク質を除去してウィルス感染が促進されることを確認することができた。
2−2:ウィルス感染時間の短縮
野生型MDCK細胞とBst2機能喪失細胞(5×10cell/well)に0.0001MOIのA/H3N2インフルエンザウィルスを各々1、5、10、20、30分及び1時間感染させた。以後、培養液を除去してagaroseで細胞層を覆って感染したウィルスを48時間増殖させた。
その結果、Bst2機能喪失細胞株は、野生型細胞株に比べて感染時間1分では3pfu/wellから6pfu/wellに1.8倍、感染時間5分では6pfu/wellから10pfu/wellに1.7倍、感染時間10分では9pfu/wellから14pfu/wellに1.5倍程度多い数のプラークが形成された(図3)。20分以上十分な感染時間が許容された場合には、野生型MDCK細胞とBst2機能喪失細胞のプラーク形成には差が出なかった。
これは、Bst2機能喪失細胞に短い感染時間の間、ウィルスがずっと浸透し易いことを示して、Bst2機能喪失細胞株は、野生型細胞株に比べてウィルスの感染能が顕著に優秀であることを示す。従って、Bst2タンパク質は、ウィルスが外部に放出されるのを抑制するという既存の効果の他にもウィルスが宿主細胞への侵入も抑制することを確認した。即ち、Bst2機能喪失細胞は、目的ウィルスの感染速度を増加させて感染を促進させることが分かる。
実施例3:Bst2遺伝子機能が喪失された細胞株の細胞内ウィルスタンパク質量の増加
3−1:Vero及びMDCK細胞株
Bst2遺伝子機能が喪失された細胞株のウィルス抗原タンパク質産生増加効果を確認するために、野生型Vero及びMDCK細胞株とBst2機能喪失細胞株のウィルス抗原タンパク質産生を比較した。本実施例では、実施例1で収得されたG−D5及びJ−D10(寄託番号KCLRF−BP−00285)細胞株を使用した。
野生型Vero及びMDCK細胞とBst2機能喪失細胞(5×10cell/well)に0.1MOIのA/H3N2インフルエンザウィルスを30分間感染させた後、培養液を除去して新鮮な培養液に入れ替えて36〜72時間まで追加培養した。各時間帯別に培養液に抜け出たウィルスを除去して、培養容器の底に残った細胞をPBSで洗浄後、回収して細胞抽出液を収得した。収得した細胞抽出液をSDS−PAGEで電気泳動した後、インフルエンザウィルスのHAタンパク質の大きい片を認識する抗HA単クローン抗体でwestern blotting分析を行った。
その結果、Bst2遺伝子機能が喪失されたG−D5細胞は、細胞内インフルエンザウィルスタンパク質の量が野生型細胞に比べて、感染36時間目に約5倍、感染72時間目に約15倍増加したことを確認した(図5A)。また、Bst2遺伝子機能が喪失されたJ−D10細胞は、細胞内インフルエンザウィルスタンパク質の量が野生型細胞に比べて、感染36時間目に約57倍程度増加したことを確認した(図6B)。
3−2:ヒト293T細胞株
ヒト由来細胞でBst2遺伝子機能が喪失に伴うウィルス抗原タンパク質産生増加効果を確認するために、Bst2遺伝子をノックアウトさせた293T細胞株(B4、B24及びD19、2.5×10cell/well)を24−wellプレートに0.01MOIのH3N2(A/Brisbane/10/2007)インフルエンザウィルスで30分間感染させた後、新鮮な培養液をさらに添加して2日間追加培養した。
その結果、Vero及びMDCK細胞株と同様に細胞内ウィルスタンパク質量が顕著に増加したことをウェスタンブロットで確認した(図7)。
Bst2遺伝子機能が喪失された細胞株は、ウィルス放出を促進する効果があるため、もし野生型細胞とBst2遺伝子機能が喪失された細胞でウィルス増殖速度が同じでBst2遺伝子機能が喪失された細胞からウィルスがすっと速い速度で放出されるのであれば、Bst2遺伝子機能が喪失された細胞には放出されなかった細胞内ウィルスの量がずっと少ないと予想される。しかし、Bst2遺伝子機能が喪失された細胞は、外部に放出されたウィルスの量及び細胞内に残っているウィルスの量も顕著に増加している。
従って、Bst2遺伝子機能が喪失された細胞株は、ウィルス放出及び増殖が促進されて、Bst2タンパク質は、宿主細胞でウィルスの増殖を抑制する可能性があることを確認した。即ち、Bst2機能喪失細胞は、目的ウィルスの増殖を促進させてウィルス産生及び抗原タンパク質の産生を増進させることが分かる。
実施例4:Bst2遺伝子機能が喪失された細胞株の単位細胞当たり細胞内ウィルスタンパク質の量の増加
本実施例では、Bst2遺伝子機能が喪失された細胞株の単位細胞当たり細胞内ウィルス抗原タンパク質の量を分析した。Bst2遺伝子機能が喪失された細胞株は、ウィルスに感染しても細胞死滅を抑制する効果があって、実施例3の結果は、野生型細胞とBst2遺伝子機能が喪失された細胞の細胞数の差があり得るため、単位細胞当たり細胞内ウィルス抗原タンパク質量を分析した。
野生型Vero及びMDCK細胞とBst2機能喪失細胞(5×10cell/well)に0.1MOIのA/H3N2インフルエンザウィルスを30分間感染させた後、培養液を除去して新鮮な培養液に入れ替えて36〜72時間まで追加培養した。各時間帯別に培養液に抜け出たウィルスを除去して、培養容器の底に残った細胞をPBSで洗浄後、回収して細胞の数に比例的に細胞抽出液の量を決定(1×10cell/ml)した。細胞10個に該当する細胞抽出液をSDS−PAGEで電気泳動した後、インフルエンザウィルスのHAタンパク質の大きい片を認識する抗HA単クローン抗体でwestern blotting分析をした。
その結果、Bst2遺伝子機能が喪失されたG−D5細胞は、単位細胞当たり細胞内インフルエンザウィルスタンパク質の量が、野生型細胞に比べて、感染36時間目には約2倍、感染72時間目には約17倍増加したことを確認した(図5B)。また、Bst2遺伝子機能が喪失されたJ−D10細胞は、単位細胞当たり細胞内インフルエンザウィルスタンパク質の量が野生型細胞に比べて、感染36時間目に約7倍程度増加したことを確認した(図6B)。
これは、同数の細胞内に含まれたインフルエンザウィルスの量が、野生型細胞に比べてBst2遺伝子機能が喪失された細胞で顕著に増加したことを示すものである。従って、Bst2遺伝子機能が喪失された細胞株は、ウィルス増殖が促進されて、Bst2タンパク質は、宿主細胞でウィルスの増殖を抑制する可能性があることを確認した。即ち、Bst2機能喪失細胞は、目的ウィルスの増殖を促進させてウィルス産生及び抗原タンパク質の産生を増進させることが分かる。
本発明によると、Bst2遺伝子の機能を喪失させた動物細胞株を利用した目的ウィルスの感染促進及び産生増進方法は、目的ウィルス及び抗原タンパク質の産生収率を向上することができるため、ウィルス性疾病及び予防のためのワクチン製造に有用である。
以上、本発明の内容の特定の部分を詳述したが、当業界における通常の知識を持った者にとって、このような具体的な記述は単なる好適な実施態様に過ぎず、これにより本発明の範囲が制限されることはないという点は明らかである。よって、本発明の実質的な範囲は特許請求の範囲とこれらの等価物により定義されると言える。

Claims (14)

  1. Bst2遺伝子の機能が喪失されておりそしてウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させる工程を含む、目的ウィルスの感染を促進させる方法。
  2. Bst2遺伝子の機能が喪失されておりそしてウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させる工程、及び
    感染させた前記細胞株を培養する工程
    を含む、目的ウィルスの産生を増進させる方法。
  3. Bst2遺伝子の機能が喪失されておりそしてウィルス産生能のある細胞株に目的ウィルスを感染させる工程、及び
    感染させた前記細胞株を培養する工程
    を含む、抗原タンパク質の製造方法。
  4. 前記細胞株は、動物細胞株であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記動物細胞株は、MDCK、Vero、マウスの線維芽細胞及びヒト細胞から構成された群より選択されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 前記ウィルスは、皮膜型または裸出型ウィルスであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  7. 前記皮膜型ウィルスは、インフルエンザまたはヘルペスウィルスであることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  8. 前記ウィルスは、DNAまたはRNAウィルスであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  9. 0.0001乃至0.1MOIで目的ウィルスを感染させることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の方法。
  10. 細胞密度が1×10cells/ml乃至1×10cells/mlである細胞株に感染させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  11. 37℃、5%COの条件で行われることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  12. 前記Bst2遺伝子の機能は、ウィルス産生能のある細胞株のBst2遺伝子exon1部位の特定塩基を欠失させることにより、又はexon1部位に特定塩基を挿入させることにより、喪失させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  13. 前記Bst2遺伝子exon1部位は、Bst2タンパク質の細胞質部位をコードしていることを特徴とする請求項12に記載の方法。
  14. 請求項3に記載の方法によって製造されたウィルス抗原タンパク質を利用することを含むウィルス性疾病に対するワクチン製造方法。
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