JP2017532983A - 帯状疱疹予防及び治療用dnaワクチン組成物並びにこれを利用したvzv抗原に対するt細胞活性化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記遺伝子は、IE−62タンパク質(配列目録1)をコーディングする第1遺伝子、IE−63タンパク質(配列目録2)をコーディングする第2遺伝子、及びgEタンパク質(配列目録3)をコーディングする第3遺伝子のいずれか一つであってもよい。
本発明の一実施例による帯状疱疹予防及び治療用DNAワクチン組成物は、帯状疱疹ウイルス(VZV)タンパク質を符号化するVZV由来遺伝子の挿入部位を含む少なくとも一種のプラスミド、並びに薬剤学的に許容できる別の成分を含んでもよい。前記別の成分としては、例えば食塩水などの水を飲むことができる。
本発明による帯状疱疹予防及び治療用DNAワクチンは、ウイルス基盤の生ワクチンではなく、DNA自体を体内に投与するDNA基盤のワクチンであって、VZV抗原に対するT細胞免疫活性を誘導するために体内に投与されるプラスミド形態のDNA自体がワクチンとして機能する。
以下では、具体的な実験の内容に基づいて本発明の一実施例によるプラスミドDNAの有効性を説明する。
DNAワクチンに利用するVZV遺伝子候補選定
VZVゲノムでタンパク質を符号化する67種の遺伝子の中で細胞免疫反応を誘導できるタンパク質IE−62、IE−63及び糖タンパク質のgE遺伝子を候補として選定した。VZVゲノムの種類は、総5種のクレード(clade)に分けられるし、クレード間のIE−62、IE−63、gEアミノ酸配列にはさほど差がない。以上のIE−62、IE−63、gE遺伝子配列でプラスミドを製造した。前記タンパク質のアミノ酸配列は、配列目録1ないし3に表示されたものと同じであり、製造されたプラスミドのDNA配列は、配列目録4ないし6と同じである。本実施例におけるDNAワクチンには、プラスミド及び液状成分としての水以外は別の成分が含まれていない。
IE−62、IE−63及びgE遺伝子をDNAワクチン候補物質として製造し、C57BL/6マウスに投与し、脾臓細胞を分離してVZV抗原に対するT細胞免疫原性を評価した。試験を行った群は総5群で、各群当たり5匹を次のような組み合わせで構成した。
1)Neg:ベクトルで接種した群(n=5)
2)IE62:IE−62DNAワクチンで接種した群(n=5)
3)IE63:IE−63DNAワクチンで接種した群(n=5)
4)gE:gE DNAワクチンで接種した群(n=5)
5)IE62+IE63+gE:IE−62、IE−63、gE DNAワクチンを混合して接種した群
電気穿孔機であるCELLECTRA<登録商標>(イノビオ社製)を利用して2週間おきに3回接種し、毎接種時のDNA量は1匹当たり30μgで、混合した群はDNA当たり30μgずつ総90μgを毎回接種した。接種を完了した12日後、脾臓細胞を分離して免疫評価を行った。接種スケジュールは図1に図示されたとおりである。図1は本発明の一実施例による接種スケジュールを示すための図面である。
候補遺伝子がコーディングするタンパク質に対する全体免疫反応を体系的に測定するため、重複ペプチド(overlapping peptides、OLPs)シリーズを考案して製造した。各々の重複ペプチドは15個のアミノ酸で構成され、隣り合うペプチドと10アミノ酸が重複するように考案した。IE−62、IE−63、gEタンパク質の全体アミノ酸配列を含むように重複ペプチドを考案した。261個のIE−62重複ペプチド、54個のIE−63重複ペプチド、124個のgE重複ペプチドを製造した。連続した37個または38個のIE−62重複ペプチドを混合して総7種のペプチド混合物を作って使用した。連続した27個のIE−63重複ペプチドを混合して総2種のペプチド混合物を作って使用した。連続した40個または41個のgE重複ペプチドを混合して総3種のペプチド混合物を作って使用した。陰性対照群として5%DMSOを使用し、陽性対照群としてPMA(Phorbol Myristate Acetate)イオノマイシンを混合して使用した。重複ペプチドの混合で作ったペプチド混合物を以下の表1に示す。
1ウェル当たり1×106個の脾臓細胞を入れてELISPOTアッセイ(assay)を行った。重複ペプチド混合物の刺激時に1ウェル当たり各重複ペプチドの濃度が1μg/mlになるように投与し、lysate抗原刺激時の1ウェル当たり50μg/ml濃度になるように投与し、各試験当たり3回繰り返して行った。重複ペプチド抗原刺激で得た検体結果は、Mean of OLP pools specific spot forming cells(SFCs)−Mean of 5% DMSO specific SFCs値で計算した。Lysate抗原刺激で得た検体結果は、Mean of VZV specific SFCs−Mean of MRC−5 specific SFCs値で計算した。各ウェル当たりSFCの最大値は500で計算した。
各ワクチンによる抗原評価結果、陰性対照群に使用したNeg群からは、如何なる重複ペプチド刺激にも免疫反応を見せなかった。IE−62、IE−63、gEDNAワクチンをそれぞれ単独投与したIE−62、IE−63、gE群からは該当タンパク質の重複ペプチドに対してのみ免疫反応を見せた。IE−62、IE−63、gE DNAワクチンを全て投与したIE62+IE63+gE群からは三つのタンパク質の重複ペプチドに対して皆免疫反応を表した。候補物質のDNAワクチンを投与する際に、候補物質に特異的な重複ペプチドに対してのみ免疫反応を示した。図2は本発明の一実施例による実験群に対する免疫原性の結果を示すグラフである。
図4を参照すれば、各実験群にlysate抗原で刺激した結果、Neg群からは免疫反応を見せなかった一方、候補物質のDNAワクチンを投与した群からは強い免疫反応を見せたことを確認した。このような結果は、VZVに感染された細胞ではIE−62、IE−63、gEなどのタンパク質が発現されているし、本実験で候補物質として選択したIE−62、IE−63、gEに対して免疫反応を誘導すればVZVに感染された細胞に対して免疫反応ができることを確認した。
IE−62、IE−63、gEタンパク質をコーディングする遺伝子で製造したDNAワクチンを実験動物モデルから評価及び分析した結果、単一または混合投与する際に十分なT細胞免疫原性を示した。VZV溶解物の抗原刺激によるT細胞免疫原性分析結果、IE−62、IE−63、gEをワクチンの候補物質として選定することが妥当であると判断された。
発現確認条件
−細胞導入(transfection:RD cells 1×106cells/T75 flask)、30 ug of pDNA、Lipofectamine<登録商標>2000、細胞導入から24時間後にcell harvest
*RD cell:ヒト横紋筋肉腫細胞(rhabdomyosarcoma)
−細胞溶解(cell lysis):2×106cells/90 ul RIPA buffer with Protease Inhibitor Cocktail
−SDS PAGE:LDS sample buffer with Reducing agent(DTT)、30 ul loading lysate 19.5 ul、4−12%Bis−Tris gel、MES running buffer、165V、35分
−Protein transfer:NC membrane、Dry blotting、20V、1分→23V、4分→25V、2分
−Protein detection:1)Blocking 1時間、2)Antibody reaction(1:100)1時間30分(HA−probe HRP(SantaCruz社、Cat.no.sc−805HRP)、Goat anti−VZV IE62 (SantaCruz社、Cat.no.sc−17525)、Donkey anti−goat IgG HRP(SantaCruz社、Cat.no.sc−2020、3)HRP chromogenic substrate(Invitrogen社、Cat.No.WP20004)
発現確認評価
図5ないし図7は、それぞれのプラスミド遺伝子によって発現される生成物を確認した電気泳動写真である。
たRD細胞に導入した後、24時間後に細胞を溶解してタンパク質を抽出し、発現抗原検出用抗体を利用してWestern Blotを行った。IE−62遺伝子をコーディングするプラスミドの発現タンパク質は、anti−VZV IE62(SantaCruz社、cat.no.SC−2020)を利用して検出し、HRP Chromogenic Substrates(Invitrogen Cat.no.WP20004)を使用して可視化した。IE−62遺伝子をコーディングハはプラスミドから発現される導入遺伝子の生成物の大きさは予測分子量と一致することが確認されたし、これはRD細胞内に導入された遺伝子の生成物がVZVのIE−62抗原タンパク質であることを示すことである。
Claims (7)
- 帯状疱疹ウイルス(VZV)タンパク質を符号化するVZV由来遺伝子の挿入部位を含み、
電気穿孔方式によって体内に直接投与され、VZV抗原に対するT細胞免疫活性を誘導する、帯状疱疹予防及び治療用プラスミドDNA。 - 前記遺伝子は、IE−62タンパク質(配列目録1)をコーディングする第1遺伝子、IE−63タンパク質(配列目録2)をコーディングする第2遺伝子、及びgEタンパク質(配列目録3)をコーディングする第3遺伝子のいずれか一つであることを特徴とする、請求項1に記載の帯状疱疹予防及び治療用プラスミドDNA。
- 配列目録4のプラスミドDNA、配列目録5のプラスミドDNA及び配列目録6のプラスミドDNAのいずれか一つであることを特徴とする、請求項1に記載のプラスミドDNA。
- 帯状疱疹ウイルス(VZV)タンパク質を符号化するVZV由来遺伝子の挿入部位を含む少なくとも一種のプラスミド、及び薬剤学的に許容できる別の成分を含む、帯状疱疹予防及び治療用DNAワクチン組成物。
- 前記プラスミドは、相異なる異種の遺伝子挿入部位を含む複数のプラスミドを含むことを特徴とする、請求項4に記載の帯状疱疹予防及び治療用DNAワクチン組成物。
- 前記プラスミドは、IE−62タンパク質(配列目録1)をコーディングする第1遺伝子の挿入部位を含む第1プラスミド、IE−63タンパク質(配列目録2)をコーディングする第2遺伝子の挿入部位を含む第2プラスミド、及びgEタンパク質(配列目録3)をコーディングする第3遺伝子の挿入部位を含む第3プラスミドを含むことを特徴とする、請求項4に記載の帯状疱疹予防及び治療用DNAワクチン組成物。
- 帯状疱疹ウイルス(VZV)タンパク質を符号化するVZV由来遺伝子の挿入部位を含むプラスミドを準備する段階; 及び
前記プラスミドを電気穿孔方式によって体内に投与する段階を含むVZV抗原に対するT細胞活性化方法。
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