JP2018500028A - ペスチウイルス - Google Patents

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Abstract

本発明は、新規なブタペスチウイルス、該ウイルスのタンパク質ならびに該ウイルスおよびそのタンパク質をベースにしたワクチンに関する。また、本発明は、該ウイルスの遺伝子を含むDNA断片および該ウイルスの遺伝子をベースにしたDNAワクチンに関する。さらに、本発明は、当該新規なウイルスに反応性の抗体および該ウイルスまたは該ウイルスに対する抗体の検出のための診断テストに関する。

Description

本発明は、新規なペスチウイルス、該ウイルスのタンパク質ならびに該ウイルスおよびそのタンパク質をベースにしたワクチンに関する。また、本発明は、該ウイルスの遺伝子を含むDNA断片および該ウイルスの遺伝子をベースにしたDNAワクチンに関する。さらに、本発明は、この新規なウイルスに反応性の抗体および該ウイルスまたは該ウイルスに対する抗体の検出のための診断テストに関する。
ここ数十年間にわたり、世界的に豚肉の消費の大きな増加がみられている。その結果、市場のニーズの高まりに応えるため、肥育舎の数とサイズの増加もみられている。家畜学一般において知られているように、大量数の動物を一緒に密な状態で生活させると、既知疾患に罹りやすくなり、および大規模な商業的肥育の時代になるまでほとんど知られていないか目撃されていないかまたはさらには未知の疾患に罹りやすくなる。
原因因子の同定が待たれているある疾患が、20世紀初期以降既に存在していることが知られており、当時、KinsleyによりVeterinary Medicine 1922;17において「ダンス豚」と報告された。ほぼ1世紀の経過の間に、同じ症状がさまざまな名称、例えば、「豚震え病(shaking pig disease)」、豚における振戦、先天性間代性筋痙攣(Myoclonia Congenita)(1)または先天性振戦((congenital tremor)(CT)(2)で報告されているいくつかの論文が発表されている。この疾患はさらにCTと称される。CTの症状は新生児豚の頭と脚の振戦であり、これは、重症度はさまざまであるが寝ている間は起こらない。このような振戦は興奮および冷えによって悪化し得る。これは数週間から数ヶ月間持続するが、豚が成長するとともに低減される。震え自体が直接的に死亡を引き起こすことはないが、振戦により、子豚が乳を飲むための乳首を見つけ出すことが妨げられ得る。このため、その後、飢えによって死亡することになる場合があり得る。この疾患は広範囲に及び、世界中の養豚場で定期的に発生する。
CTが引き起こされるいくつかの症状が知られており、現在、これらの症状は、2つのグループ;AとBに分類されている。Group Aは、組織学的病変部が視認できる症例からなるが、Group B症例では明白な病変部が示されない。Group Aは、CTの原因の違いに基づいてさらに5つの亜群に分けられる。CTのGroup A−I症例は、豚コレラ(Classical Swine Fever)(CSF)ウイルスによって引き起こされることが知られている。Group A−III CTの原因は、Landrace血統のみに存在する遺伝的(伴性)欠陥であり、一方、Saddleback血統における劣性遺伝的(常染色体関連)欠陥がA−IV型の原因である。Group A−V症例は、多くの場合、有機リン処理飼料と関連している中毒であるトリクロルホン中毒によって引き起こされる(3,4)
Group A−II症例は、原因が最も難解であり、依然としてそうである。これは、未知の感染性因子によって引き起こされているのではないかと考えられている。
Group A−II CTは、過去においてPCV感染と関連づけられていたが(5)、種々の研究により、現在では反対のものであることが示されている。例えば、PCVはCTの豚の神経細胞組織内には存在せず(6)、ごく少量の取るに足らない量のPCVが非神経細胞組織内に見出された(4)。結局、これまでのところ、Group A−II CTの原因の決定的な証拠は存在していない。しかしながら、Group A−II CTは感染性因子によって引き起こされると考えるのに充分な理由がある。Group A−IIの震えている子豚のほとんどは、最近、新しい環境に導入されたばかりの未経産豚(すなわち、受胎から最初の同腹子を産むまでの間の雌豚)の同腹子で生まれている。注目すべきことに、震えている子豚を含む最初の同腹子の後、同じ雌豚のその後の同腹子ではCTの徴候がほとんどみられない。これは、この雌豚において、CTを引き起こす因子に対する防御を行うある種の免疫が生じていることを示すものである。およそ40年前、Patterson et al.(50)は、臨床的罹患豚の脊髄、脳および脾臓のエマルジョンでの妊娠雌豚の実験的感染によって、なんとか子豚にGroup A−II CTを誘導しようとした。
しかしながら、上記のように、原因となる感染性因子は、これまでCT子豚からも妊娠雌豚からも分離されていない。
Kinsley in Veterinary Medicine 1922;17 Patterson et al.(50)。
本発明の目的は、Group A−II CTの原因因子である新しい感染性因子、ならびに該疾患に対処することを目的としたワクチンを提供することである。さらに、本発明の目的は、該疾患関連の感染性因子を検出および同定するための手段を提供することである。
最終的にGroup A−II CTの原因因子を検出して分離するため、Group A−II CTに苦しんでいる子豚の血清および多くの場合さらなる生物材料を、2012年の9月から2014年の初めまで、オランダの8つの異なる肥育舎において採取した。これらの8つの肥育舎は子豚のCT病歴を有していた(典型的には、特定の1つの肥育舎で流行のピーク中、同腹子の4匹に1匹の子豚がCTに苦しんでいることが発見される)。
オランダのある養豚場で、2012年初期に先天性振戦A−II型のアウトブレイクが診断された。初産動物の未経産豚から生まれた子豚が主として罹患したが、出産回数の多い雌豚もまた、たまに罹患していた。診断は、臨床観察、続いて、考えられ得る疾患原因として先天性振戦A−I、A−III、A−IVおよびA−V型の排除に基づいて行った。臨床的罹患子豚は、活動中の過度な筋収縮による異なる等級の振戦を示した。症状は、寝ているときは減弱された。子豚の死亡は、罹患動物が自身で摂食できないこと(特に、生後、最初の1週間)によって引き起こされる副次的効果であった。組織学的に、脳と脊髄をミエリン形成不全によって特性評価した(しかしながら、罹患子豚において、常に組織学的異常がみられるわけではない。文献において、ミエリン形成不全の程度はさまざまであるとも報告されている)。以下にさらに記載するように、すべての罹患豚が生き残ったわけではなかった。生き残ったものでは、振戦は、豚が成長するにつれて減弱され、最終的に消失した。2012年の最初の20週間に、未経産豚から生まれた合計231匹の同腹子のうち、合計48匹の同腹子が先天性振戦の症状を伴って未経産豚から生まれた。これは、未経産豚から生まれたすべての同腹子の21%に等しい。感染ピーク時の最初のアウトブレイク後8週目、未経産豚の同腹子の85%が先天性振戦A−II型を有する子豚であることが示された。離乳までの子豚の死亡(「loss」)(子豚の死亡(「death」))のパーセンテージは罹患同腹子において26%であったのに対して、非罹患同腹子では11%であった。罹患同腹子では、子豚の死亡の60%が先天性振戦によるものであった。1腹あたりの産子豚総数は影響しなかった。先天性振戦は、新生児の雄子豚および雌子豚のどちらにも罹患し、同腹子内での有病率は<10%〜100%の間でさまざまであった。
先天性振戦のアウトブレイクに伴う問題は、この肥育舎において2012年以降継続しており、2013年と2014年に罹患子豚が得られた(下記参照)。しかしながら、発生率は低下した。
血漿試料を2012年3月(6例の試料,非A−IIが原因のCTの症状を有する子豚はすべて、排除され得る)と2012年4月(5例の試料,非A−IIが原因のCTの症状を有する子豚はすべて、排除され得る)に採取した。仮に「Michael」(M)と称する新たなウイルスが11/11例の試料において検出された。
さらなる血漿試料を同じ肥育舎で2012年7月に採取した。2匹の雌豚および1匹の未経産豚から生まれた子豚由来の合計16例の血清試料を分析した。これらの子豚はいずれも先天性振戦を示さなかった。Michael 1は1/16例の試料において見出された。
この疾患の新たなアウトブレイクが2013年1月に診断された。検死のため、4匹の新生児の初乳摂取前の子豚を入手し、非A−IIが原因のCTの症状を示したものはすべて排除され得る。同じ肥育舎が起源であったが、起源のアウトブレイクと新たな臨床問題の発生との間で相当な時間が経過していたため、この新たなウイルスをMichael 1Aと命名した。この新たなウイルスMichael 1Aは4/4匹の子豚で検出された。
再度、この疾患の新しいアウトブレイクが2013年3月に診断された。3匹の新生児の初乳摂取前の子豚を検死のために入手し、非A−IIが原因のCTの症状を示したものはすべて排除され得る。このウイルスをMichael 1B(M 1B)と命名した。この新たなウイルスMichael 1Bは、3/3例の試料において検出された。脳と脊髄に脱髄の徴候が示された(図2参照)。
この疾患の新たなアウトブレイクが2014年1月に診断された。4匹の新生児の初乳摂取前の子豚を入手し、非A−IIが原因のCTの症状を示すものはすべて排除され得る。このウイルスをMichael 1C(M 1C)と命名した。この新たなウイルスMichael 1Cは、4/4例の試料において検出された。さらに3匹の子豚の検死を2014年2月に行い、この場合も、3匹の子豚すべてがGroup A−II CTを示し、Michaelは3/3例の試料において検出された。
2013年1月、2013年3月および2014年2月のアウトブレイクによる子豚の死後検査を行った。脳と脊髄に脱髄の徴候が示された。
先天性振戦A−II型の病歴がない肥育舎の新生児の初乳摂取前の子豚から採取された合計7例の血清を、PCRおよび死後検査の陰性対照として使用した。血漿試料はすべてMichaelウイルスについて陰性であり、これらの子豚において病理学的異常は観察されなかった。
Group A−II CTアウトブレイクの比較分析をオランダの他の7つの肥育舎で実施した。CT−同腹子の試料を分析し、新規なウイルスが、初乳摂取前材料(初乳または母乳の最初の摂取前に採取した材料)を採取したCT−子豚の100%において見出された。
本発明による新規なウイルスはまだ正式に分類されていないが、差し当たり、このウイルスは、最良には「Group A−II先天性振戦関連ブタペスチウイルス(Group A−II congenital tremor associated porcine pestivirus)」と称される。また、以下において、このウイルスをCTAPVとも称する。
このウイルスのゲノム配列を分析すると、新規な当該ウイルスは、予期せずして、フラビウイルス科とより具体的にはこの科のペスチウイルス属と、比較的低レベルだがある程度の類似性を有することが明らかになった。ペスチウイルス属の既知の構成員は、豚コレラウイルス、牛ウイルス性下痢ウイルスおよびボーダー病ウイルスである。
ペスチウイルスのビリオンは、直径が約50nmであり、球形であり、エンベロープを有し、およそ12キロベース(kb)長さである一本鎖のプラスのセンスRNAを含むものである。
この新たなウイルスの代表物の完全長DNA配列を配列番号:19に示す。
新規な当該ウイルスの遺伝的構成は、既知のペスチウイルスのものに密接に従う(図1参照)。ペスチウイルスのゲノムは、単一のポリタンパク質NH2−C−Erns−E1−E2−p7−NS2−NS3−NS4a−NS4b−NS5a−NS5b−COOHをコードしており、これは、翻訳と同時および翻訳後に、構造タンパク質(「コア」タンパク質(C)ならびにタンパク質Erns、E1およびE2)と非構造(NS)タンパク質の両方にプロセッシングされる。このポリタンパク質のアミノ末端部分は宿主細胞のプロテアーゼによって切断され、その切断産物、コアならびにエンベロープ(Erns、E1およびE2)タンパク質がペスチウイルス粒子(ビリオン)の主要構成要素になると考えられている。
構造タンパク質Ernsは、E0またはgp44/48としても知られており、RNase活性を有するという特有の特性を有するエンベロープタンパク質である(12)。これは、感染細胞から比較的大量に分泌される(13)。しかしながら、もっと大量が膜に結合したままである(14)。Ernsの役割の1つは、自身のRNase活性を用いてインターフェロン応答を阻害することによって宿主の免疫機構に干渉することにおけるもののようである(15)。ビルレンスにおけるかかる役割は、Ernsがないウイルス株は弱毒性になるという事実によってさらに裏付けられる(16)。E1およびE2は、以前は、それぞれgp33およびgp55(そして、以前はE1とも混同されていた)として知られており、その他の2つのエンベロープ糖タンパク質である。構造タンパク質E2はホモ二量体およびE1とのヘテロ二量体を形成する(17,18)。特に、E1タンパク質とE2タンパク質のヘテロ二量体は、ペスチウイルスが宿主に進入するのに重要であるが、Ernsはウイルス進入には必要とされないようである(19,20)。中和抗体は主にErnsとE2を標的化し、低程度がE1に及ぶ(17,21)。
216個のアミノ酸からなるエンベロープタンパク質Ernsをコードしている遺伝子は、配列番号:19の1258〜1899位にみられ、211個のアミノ酸からなるエンベロープタンパク質E2をコードしている遺伝子は、配列番号:19の2479〜3111位にみられる。193個のアミノ酸からなるエンベロープタンパク質E1をコードしている遺伝子は、配列番号:19の1900〜2478位にみられる。
エンベロープタンパク質Ernsをコードしている遺伝子のDNA配列の一例を配列番号:1に示す。配列番号:2はErnsタンパク質のアミノ酸配列を示す。
エンベロープタンパク質E2をコードしている遺伝子のDNA配列の一例を配列番号:3に示す。配列番号:4はE2タンパク質のアミノ酸配列を示す。
エンベロープタンパク質E1をコードしている遺伝子のDNA配列の一例を配列番号:5に示す。配列番号:6はE1タンパク質のアミノ酸配列を示す。
新規な当該ウイルスの完全配列を使用し、最尤推定法、ポアソン相関モデルおよびブートストラップ解析(500回反復)に基づいて系統樹を作製した。
この系統樹は、プログラムMEGA,バージョン5を使用し、標準設定を用いて作製した(MEGA5:Molecular Evolutionary Genetics Analysis Using Maximum Likelihood,Evolutionary Distance,and Maximum Parsimony Methods.Koichiro Tamura,Daniel Peterson,Nicholas Peterson,Glen Stecher,Masatoshi Nei and Sudhir Kumar.Mol.Biol.Evol.28(10):2731−2739.2011 doi:10.1093/molbev/msr121 Advance Access publication 2011年5月4日)。
新規な当該ペスチウイルスの完全配列に基づいた系統樹を図3に示す。ブートストラップサポートのパーセンテージが節に明示されている。距離バーは、部位あたりのヌクレオチド置換の数を示す。
図3から、ペスチウイルスであるボーダー病ウイルス、トナカイのペスチウイルス、豚コレラウイルス、牛ウイルス性下痢ウイルス、キリンのペスチウイルスおよびボンゴワナウイルスは比較的近縁であるが、本発明による新規なウイルスは、これらの各ウイルスとはもっと遠縁であることが明らかである。
図4に、本発明によるウイルスの10種類の異なる分離株を比較した系統樹を示す。
同じ肥育舎だが3年にわたって分離された分離株M1、M1A、M1BおよびM1C(配列番号:19、20、21、22)は、互いに最も近縁であることがわかる。他の肥育舎での分離株は、いくぶん大きな差異を示す。M2、M4およびM9(配列番号:23,25,29)は、M1群とよりも互いの関連性がある。同じことがM3、M6およびM8(配列番号:24,26,28)同士にも言える。M7(配列番号:27)は含まれていない。これは、分離株間に少しの遺伝的変更が存在することを示す。これは、RNAウイルスについて予測されることであり、この観察結果は、他のペスチウイルスでみられるものと整合する。
配列番号:1、3および5は、それぞれ、本発明によるウイルスのErns、E2およびE1をコードしている遺伝子のヌクレオチド配列の典型的な例を示す。
配列番号:2、4および6は、それぞれ、本発明によるウイルスのErns、E2およびE1タンパク質のアミノ酸配列の典型的な例を示す。
これらのタンパク質について、Group A−II先天性振戦関連ウイルスの個々の代表物間に天然の多様性が存在し得ることは理解されよう。例えば、Erns、E2およびE1のアミノ酸配列の軽微な変更をもたらす遺伝的多様性は存在する。第一に、コードアミノ酸配列には現れないままであるヌクレオチドの変更が存在し得ることを説明する、いわゆる「2番目と3番目の塩基におけるゆらぎ」が存在する:例えば、トリプレットTTA、TTG、TCA、TCT、TCGおよびTCC(すべて、ロイシンをコードしている)。また、本発明による新規なブタペスチウイルスの代表物間の軽微な差異はアミノ酸配列にみられる場合があり得る。このような差異は、配列全体における(1もしくは複数の)アミノ酸の違いまたは前記配列における(1もしくは複数の)アミノ酸の欠失、置換、挿入、逆位もしくは付加によって反映され得る。生物学的および免疫学的活性を本質的に改変しないアミノ酸置換は、例えば、Neurath et alにより「The Proteins」Academic Press New York(1979)に記載されている。関連するアミノ酸間のアミノ酸置換または進化において高頻度に存在した置換には、とりわけ、Ser/Ala、Ser/Gly、Asp/Gly、Asp/Asn、Ile/Valである(Dayhof,M.D.,Atlas of protein sequence and structure,Nat.Biomed.Res.Found.,Washington D.C.,1978,vol.5,suppl.3参照)。他のアミノ酸置換としては、Asp/Glu、Thr/Ser、Ala/Gly、Ala/Thr、Ser/Asn、Ala/Val、Thr/Phe、Ala/Pro、Lys/Arg、Leu/Ile、Leu/ValおよびAla/Gluが挙げられる。この情報に基づいて、LipmanおよびPearsonにより、相同なタンパク質間の機能的類似性を調べる迅速で高感度のタンパク質比較のための方法が開発された(Science 227,1435−1441,1985)。本発明の例示的な実施形態のかかるアミノ酸置換ならびに欠失および/または挿入を有する多様性は、本発明の範囲に含まれる。
これにより、なぜErns、E2およびE1が、本発明によるブタペスチウイルスの異なる代表物から分離された場合、それらがいまだ本発明による新規なペスチウイルスのErns、E2およびE1である一方で、100%より有意に低い相同性レベルを有し得るということが説明される。
これは、例えば、高度に関連しているペスチウイルスでもなお、有意に異なる全体ゲノムヌクレオチド配列ならびに有意に異なるNpro遺伝子ヌクレオチド配列を有することを示すBecher,P.et al.(49)のペスチウイルス遺伝子Nproの系統樹に明白に反映されている。
したがって、本発明の第1の実施形態は、ペスチウイルスの一構成員である分離型ウイルスであって、
a)該ウイルスは、豚のGroup A−II先天性振戦の原因因子であり、
b)該ウイルスは、エンベロープタンパク質Ernsをコードしている遺伝子、エンベロープタンパク質E2をコードしている遺伝子およびエンベロープタンパク質E1をコードしている遺伝子を含むウイルスゲノムを有し、ここで、該Erns遺伝子のヌクレオチド配列は、配列番号:1に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、および/または該E2遺伝子のヌクレオチド配列は、配列番号:3に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、および/または該E1遺伝子のヌクレオチド配列は、配列番号:5に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有することを特徴とする分離型ウイルスに関する。
本発明の解釈上、同一性レベルは、例えば、配列番号:1の配列と、ペスチウイルスのErnsをコードしている同一性レベルの測定対象の対応する領域間の同一性のパーセンテージであると理解されたい。
同一性レベルの測定のための好適なプログラムは、NCBIのBasic Local Alignment Search Toolのヌクレオチドblastプログラム(blastn)であり、「Align two or more sequences」オプションおよび標準設定を使用する(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)。
本発明の解釈上、分離型(isolated)は:そのウイルスが自然状態で随伴している組織から離れていることを意味する。分離型ウイルスの一例は細胞培養物中に存在しているウイルスである。
この実施形態の好ましい一形態は、配列番号:1に示すErnsのヌクレオチド配列と少なくとも82%、より好ましくは、84%、86%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはさらには100%(この順に好ましい)の同一性レベルを有するErns遺伝子を有するというウイルスに関する。
この実施形態の別の好ましい形態は、配列番号:3に示すE2遺伝子のヌクレオチド配列と少なくとも82%、より好ましくは、84%、86%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはさらには100%(この順に好ましい)の同一性レベルを有するE2遺伝子を有するというウイルスに関する。
この実施形態のさらに別の好ましい形態は、配列番号:5に示すE1遺伝子のヌクレオチド配列と少なくとも82%、より好ましくは、84%、86%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはさらには100%(この順に好ましい)の同一性レベルを有するE1遺伝子を有するというウイルスに関する。
この実施形態のより好ましい一形態は、ペスチウイルスの一構成員である分離型ウイルスであって、
a)該ウイルスは、豚のGroup A−II先天性振戦の原因因子であり、
b)該ウイルスは、エンベロープタンパク質Ernsをコードしている遺伝子、エンベロープタンパク質E2をコードしている遺伝子およびエンベロープタンパク質E1をコードしている遺伝子を含むウイルスゲノムを有し、ここで、該Erns遺伝子のヌクレオチド配列が、配列番号:1に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、および該E2遺伝子のヌクレオチド配列が、配列番号:3に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、および該E1遺伝子のヌクレオチド配列が、配列番号:5に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有することを特徴とする分離型ウイルスに関する。
本発明によるウイルスを特性評価するための別の択一的な様式は、本発明によるウイルスのNS5B遺伝子配列または5’UTR配列に特異的なプライマーセットを使用するPCR試験に依存するものである。
種々のプライマーおよびこのようなプライマーを用いて作製されるPCR産物のサイズの概略を表aおよびbに示す。
4つの異なるプライマーセット(その配列を配列番号:7〜8、配列番号:9〜10、配列番号:11〜12および配列番号:13〜14に示す)を、ウイルスのNS5B領域に対する特異性のために選択した。
第1プライマーセット(配列番号:7〜8)、第2プライマーセット(配列番号:9〜10)、およびウイルスのNS5B遺伝子と特異的に反応するフォワードプライマーとリバースプライマーの組み合わせを使用するPCR試験では、それぞれ、以下の2つのプライマーのペアF1−R1、F2−R2、F1−R2およびF2−R1が使用される。
また、プライマーセット配列番号:11〜12(PAN−FWとPAN−REV)および配列番号:13〜14(PANdeg−FWとPANdeg−REV)も、NS5Bと特異的に反応する。縮重プライマー配列番号:13〜14を有するセットは、わずかに改変されたRNA配列を有するCTAPVバリアントが見出される機会を高めるために設計された。
プライマーセット(配列番号:15〜16)を使用するPCR試験は、ウイルスの5’UTRと特異的に反応するものであり、2つのプライマーF3−R3が使用される。
また、プライマーセット(配列番号:17〜18)を使用するPCR試験も、ウイルスの5’UTRと特異的に反応するものであり、2つのプライマーF4−R4が使用される。
この試験(これは、実施例のセクションにさらに詳細に記載する)は、cDNAにおける標準的なPCR試験である(当該ウイルスはRNAゲノムを有するものであるため、ウイルスRNAをまず、逆転写反応においてcDNAに転写したことは言うまでもない。cDNAをPCR反応に使用した)。
Figure 2018500028


Figure 2018500028


Figure 2018500028

ウイルスを、上記のプライマーセットを用いて特性評価する場合、以下のことが言えよう:例えばF1−R1プライマーセットのPCR産物の解析によっておよそ156塩基対のPCR産物が示された場合、または例えばプライマーF2−R2セットのPCR産物の解析によっておよそ335塩基対のPCR産物が示された場合、これは、分析されたウイルスが本発明によるウイルスに属することを明白に示す。
単なる一例として:およそ156塩基対のPCR産物は156+10〜156−10塩基対の長さを有するPCR産物である。およそ335塩基対のPCR産物は335+10〜335−10塩基対の長さを有するPCR産物である。
したがって、本発明のこの実施形態の別の形態は、当該ペスチウイルスの一構成員である分離型ウイルスであって:
a)該ウイルスは、豚のGroup A−II先天性振戦の原因因子であり、
b)該ウイルスRNAゲノムから逆転写したcDNAを、PCR反応において配列番号:7と8に示すプライマーセットと反応させて156+/−10塩基対のPCR産物を得る、および/またはPCR反応において配列番号:9と10に示すプライマーセットと反応させて335+/−10塩基対のPCR産物を得る、および/またはPCR反応において配列番号:11と12に示すプライマーセットと反応させて896+/−10塩基対のPCR産物を得る、および/またはPCR反応において配列番号:13と14に示すプライマーセットと反応させて896+/−10塩基対のPCR産物を得る、および/またはPCR反応において配列番号:15と16に示すプライマーセットと反応させて182+/−10塩基対のPCR産物を得る、および/またはPCR反応において配列番号:17と18に示すプライマーセットと反応させて182+/−10塩基対のPCR産物を得ることを特徴とする分離型ウイルスに関する。
この実施形態の好ましい一形態は、該ウイルスRNAゲノムから逆転写したcDNAを、PCR反応において配列番号:7と8に示すプライマーセットと反応させて156+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:9と10に示すプライマーセットと反応させて335+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:11と12に示すプライマーセットと反応させて896+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:13と14に示すプライマーセットと反応させて896+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:15と16に示すプライマーセットと反応させて182+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:17と18に示すプライマーセットと反応させて182+/−10塩基対のPCR産物を得る、本発明によるウイルスに関する。
この実施形態のより好ましい一形態は、Ernsをコードしている遺伝子、E2をコードしている遺伝子およびE1をコードしている遺伝子を含むウイルスゲノムを有し、ここで、該Erns遺伝子のヌクレオチド配列が、配列番号:1に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、および該E2遺伝子のヌクレオチド配列が、配列番号:3に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、および該E2遺伝子のヌクレオチド配列は、配列番号:5に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、そして、該ウイルスゲノムのcDNAを、PCR反応において配列番号:7と8に示すプライマーセットと反応させて156+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:9と10に示すプライマーセットと反応させて335+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:11と12に示すプライマーセットと反応させて896+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:13と14に示すプライマーセットと反応させて896+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:15と16に示すプライマーセットと反応させて182+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:17と18に示すプライマーセットと反応させて182+/−10塩基対のPCR産物を得る、本発明によるウイルスに関する。
本発明によるウイルスは、生きている形態、生弱毒化形態または不活化形態であり得る。
上記のように、当該ウイルスのErns、E2およびE1タンパク質をコードしている遺伝子のDNA配列は、ここに特性評価されている。これらの遺伝子の同定は、ここに、該遺伝子を、とりわけ(i.a.)、これらのタンパク質を元にしたサブユニットワクチンの調製における使用のため、または診断目的のため(以下にさらに説明する)のDNAワクチンのベースとして使用できるため、非常に有用である。
したがって、本発明の別の実施形態は、Ernsタンパク質をコードしている遺伝子であって、そのヌクレオチド配列が、配列番号:1に示すErns遺伝子のヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有することを特徴とする遺伝子に関する。
この実施形態の好ましい一形態は、配列番号:1に示すErns遺伝子のヌクレオチド配列と少なくとも82%、より好ましくは、84%、86%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはさらには100%(この順に好ましい)の同一性レベルを有するかかる遺伝子に関する。
本発明のさらに別の実施形態は、E2タンパク質をコードしている遺伝子であって、そのヌクレオチド配列が、配列番号:3に示すE2遺伝子のヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有することを特徴とする遺伝子に関する。
この実施形態の好ましい一形態は、配列番号:3に示すE2遺伝子のヌクレオチド配列と少なくとも82%、より好ましくは、84%、86%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはさらには100%(この順に好ましい)の同一性レベルを有する、かかる遺伝子に関する。
本発明のまたさらに別の実施形態は、E1タンパク質をコードしている遺伝子であって、そのヌクレオチド配列が、配列番号:5に示すE1遺伝子のヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有することを特徴とする遺伝子に関する。
この実施形態の好ましい一形態は、配列番号:5に示すE1遺伝子のヌクレオチド配列と少なくとも82%、より好ましくは、84%、86%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはさらには100%(この順に好ましい)の同一性レベルを有する、かかる遺伝子に関する。
本発明のまた別の実施形態は、本発明によるErns遺伝子にコードされていることを特徴とするErnsタンパク質に関する。
本発明によるウイルスのかかるErnsタンパク質は、とりわけ、ワクチン、より具体的にはサブユニットワクチンにおける使用に適しているため、抗体を生成させるために使用することができ、そして診断テストを可能にする(以下に説明する)ため、非常に好適である。
この実施形態の好ましい一形態は、配列番号:2に示すアミノ酸配列を有するErnsに関する。
本発明のさらに別の実施形態は、本発明によるE2遺伝子にコードされていることを特徴とするE2タンパク質に関する。
本発明によるウイルスのかかるE2は、とりわけ、ワクチン、より具体的にはサブユニットワクチンにおける使用に適しているため、抗体を生成させるために使用することができ、そして診断テストを可能にする(以下に説明する)ため、非常に好適である。
この実施形態の好ましい一形態は、配列番号:4に示すアミノ酸配列を有するE2タンパク質に関する。
本発明のまたさらに別の実施形態は、本発明によるE1遺伝子にコードされていることを特徴とするE1タンパク質に関する。
本発明によるウイルスのかかるE1タンパク質は、とりわけ、ワクチン、より具体的には、擬似粒子およびかかる擬似粒子を含むワクチン(以下に説明する)における使用に適しているため、非常に好適である。
この実施形態の好ましい一形態は、配列番号:6に示すアミノ酸配列を有するE1タンパク質に関する。
本発明のメリットの1つは、ここに、初めて、ウイルス感染の過程を追跡すること、ならびに本発明による新規なウイルスに感染していることが疑われる豚の種々の器官内および体液中の当該新規なウイルスの有無を解析することが可能になったことである。
実施例のセクションにおいて、Group A−II先天性振戦に苦しんでいる豚の多くの組織および器官が、当該新規なウイルスの有無および量について試験され得ることが記載されている。
Group A−II先天性振戦に苦しんでいる豚から単離された血清、血漿、PBL、心臓、小腸および大腸、脳、胸髄、腰髄、肝臓、鼡径リンパ節、肺、胆嚢、膀胱、腎臓、扁桃および脾臓に、当該新規なウイルスが含有されていることがわかった。
これは、該疾患の発症におけるさらなる見識を得るのに有用であった。
本発明の別のメリットは、ここに、健常豚を当該新規なウイルスに感染させること、およびウイルス感染経路を調べることが可能になったことである。本実施例に、これを目的として、Group A−II先天性振戦動物由来の器官材料をどのようにして単離し精製するかを記載している。この材料を、続いて、離乳後の健常子豚に注射し、ウイルスの複製をインビボで、Pattersonによって適用された方法(10〜20%(w/v)ホモジネートを種々の投与経路、経口、経鼻、筋肉内、皮下によって注射)に従って試験した。
本発明のさらに別のメリットは、ここに、当該ウイルスが、未経産豚の子豚にGroup A−II先天性振戦を引き起こし得ることを示すことを目的として、妊娠中の未経産豚に当該新規なウイルスを感染させることが可能になったことである。この実験の結果は本実施例に記載している。
また、この材料を、後述するワクチン接種/攻撃試験において攻撃材料として使用した。
また、新規な当該ブタペスチウイルスがここに分離されたため、該ウイルスおよび/または該ウイルスの防御性サブユニットを、ワクチン接種目的のための出発物質として使用できることも本発明のメリットの1つである。
単なる一例として:とりわけ、実施例のセクションに、バキュロ発現E2タンパク質を含むワクチンの調製、全細胞ワクチンおよび精製E2−ワクチンの投与、ならびにその後の上記のビルレントな攻撃材料での攻撃を記載した。
したがって、本発明の別の実施形態は、豚のGroup A−II CTに対処するためのワクチンに関するものであり、ここで、かかるワクチンは、免疫原的有効量の本発明によるウイルスと薬学的に許容され得る担体とを含むものである。
これとの関連において、対処するとは、広い意味で解釈され:豚のGroup A−II CTに対処することは、上記に概略を示した該疾患の徴候を予防するためのワクチン接種ならびに該疾患の徴候を減弱させるためのワクチン接種を含んでいるとみなされる。
本発明によるワクチンにおける使用に適した薬学的に許容され得る担体の例は、滅菌水、生理食塩水、水性バッファー、例えばPBSなどである。また、本発明によるワクチンに、他の添加剤、例えば、アジュバント、安定剤、酸化防止剤および後述するような他のものを含めてもよい。
本発明によるワクチンは、とりわけ、弱毒化生形態または不活化形態の本発明によるウイルスを含むものであり得る。
弱毒化生ウイルスワクチン、すなわち、生弱毒化形態の本発明によるウイルスを含むワクチンは、不活化ワクチンと比べて自然な感染様式を最もよく模倣するという利点を有する。また、その複製能により、少量のウイルスでのワクチン接種が可能となり;その数は、免疫機構の誘発レベルに達するまで自動的に増加する。その瞬間から免疫機構が誘発され、最終的にウイルスが消失する。
生弱毒化ウイルスは、野外から分離されたウイルスと比べて低減されたレベルの毒性(virulence)を有するウイルスである。低減されたレベルの毒性を有するウイルスは、野生型の本発明によるペスチウイルスによって引き起こされるCTの症状と比べてGroup A−II CTに対する防御を誘導するか、または少なくともCTの症状を減弱させるウイルスとみなされる。
したがって、本発明のこの実施形態の好ましい一形態は、本発明によるウイルスを含むワクチンであって、該ウイルスが生弱毒化形態であるワクチンに関する。
弱毒化ウイルスは、当該技術分野で知られた種々の様式で得られ得る。これは、例えば、本発明によるウイルスを変異誘発剤の存在下で培養した後、子孫レベルおよび/または複製速度の低下を示すウイルスを選択することにより得られ得る。多くのかかる変異誘発剤が当該技術分野で知られている。
多くの場合で使用される別の方法は、易感染性の細胞株でのインビトロでの連続継代である。ウイルスはその後、連続継代に使用した細胞株に対して適応状態となり、その結果、天然宿主にワクチンとして再度移入された場合、弱毒化型の挙動を有する。
弱毒化ウイルスを得るまた別の様式は、ウイルスを、その天然の生息環境の温度から外れた温度下での増殖に供することである。温度感受性変異型(Ts−変異型)の選択方法は、当該技術分野でよく知られている。かかる方法は、ウイルスを、通常、変異原の存在下で増殖させた後、準最適温度および最適温度の両方で増殖させ、細胞層上の子孫ウイルスを滴定し、最適温度において増殖が遅いプラークを目視選択することを含むものである。かかる小プラークは、増殖が遅く、したがって所望の生弱毒化ウイルスを含むものである。
本発明による生弱毒化ペスチウイルスを得るための択一的な様式は、ペスチウイルスのゲノムの意図的な修飾に関するものである。このアプローチは、上記の従来の弱毒化手法と比べて、弱毒化の性質が既知であるという利点を有する。ペスチウイルスでは、多くの生弱毒化ウイルス株、例えば、ペスチウイルスである牛ウイルス性下痢ウイルスおよび豚コレラウイルスが報告されており、例えばそのE2遺伝子、Erns遺伝子またはNpro遺伝子が欠失されているかまたは修飾されているかのいずれかである。
pro−欠失を有する生弱毒化ペスチウイルス、より具体的には、ブタペスチウイルスの豚コレラウイルス(CSFV)の例は、とりわけ、米国特許第7572455号およびMayer,D.et al(19)に記載されている。
rns−修飾およびNpro−欠失の両方を有する生弱毒化ペスチウイルス、より具体的には豚コレラウイルスの例は、とりわけ、米国特許第7572455号に記載されている。
E2遺伝子に修飾を有する生弱毒化ペスチウイルス、より具体的には豚コレラウイルスの例は、とりわけ、Risatti,G.R.et al.(22)およびRisatti、G.R.et al.(23)に記載されている。
ペスチウイルス感染全般は、豚、反芻動物またはヒツジを肥育している多くの国々で問題である。現在、ペスチウイルス感染全般に対処するために、ペスチウイルスが経済的ダメージを引き起こす種々の国々で異なるアプローチが適用されている。一部の国々では、ウイルスを除去するための一掃(stamping−out)法が使用され、一方、他の国々では、ワクチン接種アプローチが好まれる。しかしながら、このような異なるアプローチが並行して使用されるという事実は問題を引き起こす。単なる一例として:例えば、ブタペスチウイルスは肥育豚間に広まるが、イノシシなどの野生動物にも広がり、したがって、これらは、ウイルスが肥育用動物に流出し得る保有宿主(reservoir)を構成する。従来のワクチンでワクチン接種された動物は野外感染牛とは容易に区別できず、それは、どちらの場合も該ウイルスに対する抗体が存在するからである。したがって、ペスチウイルスの抗体陽性動物が、感染(この場合、動物はウイルスを保有し得る)のため抗体陽性であるのか、またはワクチン接種のため抗体陽性であるのはたいていは不明である。その結果、かかる動物は、該ペスチウイルスに対して一掃アプローチを選択している国々への輸送が許容されない。
Group A−II CTを引き起こす新規な当該ペスチウイルスが、ここに同定されたため、この新規なペスチウイルスについても、将来的に同じことが当てはまり得る。
この問題は、いわゆるマーカーワクチンまたはDIVAワクチン(DIVA=感染動物とワクチン接種動物の識別)の使用によって解決され得る。かかるワクチンは1種類以上の免疫原性ウイルスタンパク質を欠くか、または少なくとも1つの免疫原性エピトープを欠くものであり、その結果、マーカーワクチン接種動物では、すべての免疫原性ウイルスタンパク質/エピトープに対する抗体が産生されない。ワクチン接種動物と感染動物間の抗体パレットの違いは、この目的のために設計された診断テストによって示され得る。したがって、かかるテストにより、ワクチン接種動物を感染動物と区別することが可能になる。
本発明による新規なペスチウイルスのErns、Npro、E1およびE2タンパク質をコードしている遺伝子がここに既知となったため、例えば、ブタペスチウイルスCSFVについて報告された既知のマーカーワクチン手法が、ここに、この新たなウイルスに関して適用可能になる。マーカーワクチンとして同様に好適な生弱毒化CSFVワクチンの例は、例えば、Van Gennip,H.G.P.et al(7)、Reimann,I.et al(8)、Beer,M.et al(9)、Wehrle,F.et al(10)、Dong,X.N.and Chen,Y.H.(11)およびde Smit,A.J.et al.(24)に記載されている。ほとんどの場合、E2またはErns遺伝子が異種ウイルス株または別のペスチウイルスのそれぞれの遺伝子で置き換えられたキメラウイルスが報告されている。
しかしながら、生弱毒化ウイルスの使用の考えられ得る不都合点は、内在的に一定レベルの毒性が残存することであり得る。これは、ビルレンスのレベルが許容範囲である限り、すなわち、ワクチンによって少なくとも豚が死ぬことが予防される限り、実際の不都合点にはならない。もちろん、生弱毒化ワクチンの残存ビルレンスが低いほど、ワクチン接種中/後の体重増加に対してワクチン接種が有する影響は少ない。
生弱毒化ウイルスの使用の代替法は、非伝染性ウイルスの使用である。かかるウイルスでは、必須遺伝子が欠失されており、該ウイルスを増殖させるために使用される細胞株内にトランスに補完される。その結果、子孫ウイルスは、宿主細胞に感染し得るが該宿主細胞内で複製できないウイルスとなる。かかる非伝染性ウイルスは、自然な感染を近似的に模倣すると同時に該ウイルスは拡散され得ない。かかる非伝染性ウイルスを含むワクチンは非常に安全であり、また、マーカーワクチンとして非常に好適である。かかるワクチンは、例えばブタペスチウイルスCSFVについて、とりわけ、Widjojoatmodjo,M.N.et al.(25)およびVan Gennip、H.G.et al.(26)に記載されている。
不活化ワクチンは、生弱毒化対応物とは対照的に、残存ビルレンスがないため内在的に安全である。これは、通常、生弱毒化ワクチンと比べていくぶん高用量のウイルスを含んでいるという事実にもかかわらず、これは、例えば、既に他の疾患に苦しんでいる豚におけるワクチンの好ましい形態であり得る。また、準最適の条件下、例えば、不完全な栄養または準最適の居住に維持された豚も不活化ワクチンの恩恵を被り得る。
したがって、この実施形態の別の好ましい形態は、本発明によるウイルスを含むワクチンであって、該ウイルスが不活化形態であるワクチンに関する。
かかる不活化された完全ウイルスワクチンは、本発明による新規なブタペスチウイルスとして作製され得る。既知のブタペスチウイルスワクチンと同様、その作製は、基本的に、新規な当該ブタペスチウイルスを易感染性のブタ細胞で増殖させる工程、該ウイルスを収集する工程、該ウイルスを不活化する工程および不活化された該ウイルスを薬学的に許容され得る担体と混合する工程を含む。
不活化の標準的な様式は、ホルムアルデヒドでの従来の処理である。不活化のための当該技術分野でよく知られた他の方法は、UV線、γ−線、バイナリーエチレンイミンでの処理、チメロサールなどである。当業者には、どのようにしてこのような方法を適用するかがわかるであろう。好ましくは、ウイルスは、β−プロピオラクトン、グルタルアルデヒド、エチレンイミンまたはホルムアルデヒドを用いて不活化する。また、該ウイルスの他の不活化様式も本発明において具体化されることは言うまでもない。
上記のように、本発明によるウイルスは、易感染性のブタ細胞または細胞株の細胞培養物で増殖させることができる。
したがって、本発明の別の実施形態は、本発明によるペスチウイルスを含む細胞培養物に関する。かかる細胞株の一例はSK6である。
本発明による不活化された完全ブタペスチウイルス、および本発明による(according to then invention)非伝染性のブタペスチウイルスであるウイルスは不活化ワクチンのための良好なベースを提供するが、その作製は、とりわけ、使用される宿主細胞の型、使用される基材および細胞培養培地にもよるが、高価であり得る。
ペスチウイルスの具体的な場合において、本発明による不活化された完全ウイルスまたは非伝染性の完全ブタペスチウイルスであるウイルスの使用の魅力的な代替法は、ブタペスチウイルスのサブユニット、特にErnsおよびE2タンパク質の使用である。
かかるサブユニット、特にErnsおよびE2タンパク質の発現は当該技術分野で知られており、バキュロウイルス発現系および哺乳動物細胞の両方におけるブタペスチウイルスCSFVについて、Hulst,M.M.et al.(27)、Bouma,A.et al.(28)、Van Rijn,P.A.et al.(29)、Moorman,R.J.M.et al.(30)、Donofrio,G.et al.,(31)、Lutticken D.et al.(32)およびFloegel−Niesmann et al.(33)に広く記載されている。
バキュロウイルス発現系におけるErnsおよびE2の高収量発現は、例えば、欧州特許第1049788号に記載されている。
さらに、バキュロウイルス発現系およびバキュロウイルス発現ベクターは、一般にO‘Reilly at al.(34)およびMurhammer(35)などの教本に広く記載されている。
また、バキュロウイルスベース発現系は、例えば、Invitrogen Corporation(1600 Faraday Avenue,Carlsbad,California 92008,USA)から市販されている。
バキュロウイルスベース発現系の代替法は、酵母ベース発現系である。酵母発現系は、例えば、Gellissen et al.(36)に記載されている。
Donofrio,G.et al.,(31)には、哺乳動物細胞株におけるBVDV E2の発現が記載されている。
既製の発現系はとりわけ、Research Corp.Technologies(5210 East Williams Circle,Suite 240,Tucson,AZ 85711−4410 USAから市販されている。また、酵母発現系および昆虫細胞発現系は、例えば、Clontech Laboratories,Inc.(4030 Fabian Way,Palo Alto,California 94303−4607,USA)からも市販されている。
Donofrio、G.et al(31)に記載のような哺乳動物細胞ベースの発現系におけるErnsおよびE2タンパク質の発現は、非常に好適であるが、バキュロウイルスベース発現系と比較した場合、たいてい、使用するのがより高価となり得る。
したがって、この実施形態の別の形態は、豚のGroup A−II CTに対処するためのワクチンに関し、該ワクチンは、免疫原的有効量の本発明によるErnsおよび/またはE2および/またはE1タンパク質と薬学的に許容され得る担体とを含むものであることを特徴とする。
より好ましくは、かかるサブユニットは、いわゆるペスチウイルス擬似粒子の形態である。
かかる擬似粒子は、基本的にErns、E1およびE2タンパク質を含むウイルス様粒子である。
しかしながら、これは、完全ペスチウイルスゲノムを含むものではなく、したがって、宿主内で複製できないという点で野生型ウイルスとは異なる。その結果、ペスチウイルス擬似粒子は、ワクチンに使用する前に不活化する必要がなく、したがって、固有に安全であるというさらなる利点を有する。
ペスチウイルス擬似粒子は、適切な発現系でのErns、E1およびE2タンパク質の発現によって得られ得る。ペスチウイルス擬似粒子の例およびかかる擬似粒子をどのようにして作製するかは、とりわけ、欧州特許第1454981号および欧州特許第1170367号に記載されている。
したがって、さらに別の実施形態は、本発明によるErnsタンパク質、本発明によるE2タンパク質および本発明によるE1タンパク質を含むことを特徴とする擬似粒子に関する。
ワクチン中の擬似粒子の量および投与経路は、カプシドの免疫原性および類似性に関して不活化された完全ウイルス粒子と同等であるため、不活化された完全ウイルス粒子のものと同等であり得る。
通常、1〜100μgの量の新規な当該ブタペスチウイルス擬似粒子がワクチン用量として非常に好適であり得る。コストの観点から、好ましい量は1〜50μgの範囲の擬似粒子であり得、1〜25μgの範囲がより好ましい。
本発明によるワクチン、より具体的には、不活化完全ウイルス、サブユニット、例えばErnsおよびE2タンパク質または擬似粒子をベースにしたワクチンには、好ましくはアジュバントを含める。当該技術分野でよく知られた慣用的なアジュバントは、例えば、フロイントの完全アジュバントおよび不完全アジュバント、ビタミンE、非イオンブロックポリマー、ムラミルジペプチド、Quill A(R)、鉱油、例えば、Bayol(R)またはMarkol(R)、植物油ならびにCarbopol(R)(ホモポリマー)またはDiluvac(R)Forteである。また、ワクチンにいわゆる「ビヒクル」を含めてもよい。ビヒクルは、該ポリペプチドが共有結合することなく付着する化合物である。多くの場合で使用されるビヒクル化合物は、例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウムまたは酸化アルミニウム、シリカ、カオリンおよびベントナイトである。
原則的に、本発明によるワクチンは1回投与するだけで充分であり得る。しかしながら、特に、不活化ワクチンの場合、完全ウイルスワクチンであれ、サブユニットワクチンであれ、擬似粒子ワクチンであれ、好ましくは、初回、場合によっては2回目のブースターワクチン接種もまた投与される。初回ブースターは通常、最初のワクチン接種の少なくとも2週間後に投与され得る。ブースターワクチン接種の非常に好適な時点は、最初のワクチン接種後、3〜16週間の間である。2回目のブースター(必要であれば)は通常、初回ブースター後、4〜50週間の間に投与され得る。
不活化完全ウイルス、サブユニット、例えばErns、E2およびE1タンパク質または擬似粒子アプローチの代替法は、宿主動物が豚である生の組換えウイルスベクターの新規な当該ブタペスチウイルスのErns、E2またはE1遺伝子の担体としての使用である。
宿主動物が豚である好適な組換えウイルスベクターの中でも、いくつかのウイルスベクター:仮性狂犬病ウイルス(PRV)、ブタアデノウイルス(PAV)、ブタポックスウイルス(SPV)および豚コレラウイルス(CSFV)が担体として特に好適である。また、ワクシニアウイルスも好適なウイルスベクターであることが報告されている。
ワクチンにおけるかかる組換えウイルスベクターの使用は、ワクチン接種された動物が、ウイルスベクターと本発明による新規なペスチウイルスの両方に対して同時にワクチン接種状態になるというさらなる利点を有する。
仮性狂犬病ウイルス(PRV)を、ブタペスチウイルスCSFV E2遺伝子の生の組換えウイルスベクターとして使用することは、van Zijl et al.(38)に記載されており、Peeters et al.(39)には複製欠陥性PRV組換えウイルスベクターについて記載されている。
ブタペスチウイルスCSFV E2遺伝子のウイルスベクターとしての生組換えブタアデノウイルス(PAV)ウイルスベクターはHammond et al.(40,41)に記載されている。
ブタペスチウイルスCSFV E2遺伝子のウイルスベクターとしての生組換えブタポックスウイルス(SPV)ウイルスベクターは、Hahn et al.(42)に記載されている。
また、ワクシニアウイルスも、4種類すべての構造タンパク質の発現、とりわけ、E2を発現させるワクシニアウイルス組換えベクターでワクチン接種した豚における防御免疫の誘導が記載されたRuemenapf et al.,(37)により、好適なウイルスベクターであると報告されている。
また、生弱毒化CSFVウイルスも、生の組換えウイルスベクターとして非常に好適である。単なる一例として;Npro遺伝子を欠失させた生弱毒化CSFVがMayer et al.(19)に記載されている。かかる生弱毒化ウイルスにより、とりわけ、Npro遺伝子の欠失部位に、ErnsまたはE2遺伝子をコードしている遺伝子を挿入することが可能になる。したがって、かかる生組換えCSFVウイルスも等しく、新規な当該ブタペスチウイルスのErnsまたはE2遺伝子の非常に好適なウイルスベクターを構成する。
かかる生の組換えウイルスベクターの非常に好適な量は、ウイルスの弱毒化レベルにもよるが、10 TCID50〜5×10 TCID50のウイルスベクター/ワクチン用量の範囲であり得る。
新規な当該ブタペスチウイルスのErns、E2またはE1遺伝子の発現は、哺乳動物細胞(下記参照)において機能性である任意の適切な異種プロモーターの制御下でもたらされ得る。異種プロモーターは、本発明による新規なブタペスチウイルスの野生型形態における新規な当該ブタペスチウイルスのErns、E2またはE1遺伝子の転写を担うプロモーターでないプロモーターである。
したがって、本発明の別の実施形態は、本発明による新規な当該ブタペスチウイルスのErns、E2またはE1遺伝子をコードしている遺伝子を含むDNA断片であって、該遺伝子が機能性異種プロモーターの制御下にあることを特徴とするDNA断片に関する。
哺乳動物細胞において機能性であるプロモーターは、哺乳動物細胞において該プロモーターの下流に存在する遺伝子の転写を駆動し得るプロモーターである。
哺乳動物細胞において機能性である好適なプロモーターの例としては、従来のプロモーター、例えば、CAGプロモーター(Niwa,H.et al.,Gene 108:193−199(1991)、(ヒト)サイトメガロウイルス極初期プロモーター(Seed,B.et al.,Nature 329,840−842,1987;Fynan,E.F.et al.,PNAS 90,11478−11482,1993;Ulmer,J.B.et al.,Science 259,1745−1748,1993)、ラウス肉腫ウイルス LTR(RSV,Gorman,C.M.et al.,PNAS 79,6777−6781,1982;Fynan et al.(上掲);Ulmer et al.(上掲))、MPSV LTR(Stacey et al.,J.Virology 50,725−732,1984)、SV40極初期プロモーター(Sprague J.et al.,J.Virology 45,773 ,1983)、SV−40プロモーター(Berman,P.W.et al.,Science,222,524−527,1983)、メタロチオネインプロモーター(Brinster,R.L.et al.,Nature 296,39−42,1982)、熱ショックプロモーター(Voellmy et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,82,4949−53,1985)、Ad2の主要後期プロモーターおよびβ−アクチンプロモーター(Tang et al.,Nature 356,152−154,1992)が挙げられる。また、調節配列としては、ターミネーターおよびポリ−アデニル化配列が挙げられ得る。中でも、使用され得る配列は、よく知られた牛成長ホルモンポリ−アデニル化配列、SV40ポリ−アデニル化配列、ヒトサイトメガロウイルス(hCMV)ターミネーターおよびポリ−アデニル化配列である。
したがって、本発明はまた、機能性プロモーターの制御下、本発明によるErnsおよび/またはE2および/またはE1タンパク質をコードしている遺伝子を含むDNA断片を含む、生の組換えウイルスベクターに関する。
ワクチンに関する本発明の実施形態の別の形態は、豚のGroup A−II CTに対処するためのワクチンに関し、該ワクチンは、機能性プロモーターの制御下の本発明によるErnsおよび/またはE2および/またはE1タンパク質をコードしている遺伝子を含むDNA断片を含む生の組換えウイルスベクターと、薬学的に許容され得る担体と、を含むものであることを特徴とする。
該生の組換えウイルスベクターは、免疫原的有効量のErnsおよび/またはE2および/またはE1および/またはEを発現するはずのものであることは言うまでもない。
不活化完全ウイルスワクチン、擬似粒子ワクチンまたは生の組換えウイルスベクターでのワクチン接種の代替法は、DNAワクチン接種の使用である。
かかるDNAワクチン接種は、適切なプロモーターの制御下のErns、E2またはE1タンパク質をコードしている遺伝子を担持しているDNA断片を宿主動物に導入することに基づいたものである。該DNAが宿主の細胞に取り込まれたら、Erns、E2またはE1タンパク質をコードしている遺伝子が転写され、転写物が宿主の細胞内でErns、E2またはE1タンパク質に翻訳される。これは、ブタペスチウイルスの自然な感染過程を近似的に模倣している。
好適なプロモーターは、上記に例示したような、哺乳動物細胞において機能性のプロモーターである。
適切なプロモーターの制御下のErns、E2またはE1タンパク質をコードしている遺伝子を担持しているDNA断片は、例えば、プラスミドであり得る。このプラスミドは環状形態または線状形態であり得る。
豚の成功裡のDNAワクチン接種の一例は、Tian,D.Y.et al.(45)、Sun,Y.et al.(46)およびSun,Y.et al.(47)に記載のような、豚コレラウイルスに対する成功裡のワクチン接種である。
豚の成功裡のDNAワクチン接種の他の例は、とりわけ、Gerdts et al.(43)に記載のような、オーエスキー病に対する成功裡のワクチン接種である。これには、糖タンパク質Cを担持しているヒトサイトメガロウイルスの主要極初期プロモーターの制御下のDNA断片が使用されているDNAワクチンが記載されている。ワクチン接種は、2週間の間隔で4回、50μgのDNA量で行われた。ワクチン接種された動物には、イムノブロットにおいてそれぞれの抗原を認識し、中和活性を示す血清抗体が生成された。
豚の成功裡のDNAワクチン接種の別の例は、Gorres et al.(44)に示されている。これには、パンデミックおよび従来のぶたH1N1インフルエンザの両方に対する豚の成功裡のDNAワクチン接種が記載されている。機能性プロモーターの制御下のインフルエンザH1N1のHA遺伝子を含むDNAワクチンが、プライムワクチン接種と、プライミングの3週間後と6週間後に2回の等しいブーストでワクチン接種された。
本発明による新規なペスチウイルスのE2タンパク質は最も免疫原性のタンパク質であるため、これが、DNAワクチンにおける使用に好ましいタンパク質である。それでもやはり、DNAワクチンの免疫原性を高めるために、上記の方法((45)(46)(47))を使用すること、または(9)に記載のようなさらなる手段に依存することが必要な場合があり得る。
したがって、この実施形態のさらに別の形態は、豚のGroup A−II CTに対処するためのワクチンであって、該ワクチンは、機能性プロモーターの制御下の本発明によるErns、E2またはE1タンパク質をコードしている遺伝子を含むDNA断片と薬学的に許容され得る担体とを含むものであることを特徴とする。
rns、E2またはE1タンパク質をコードしている遺伝子を含むDNA断片が、免疫原的有効量のErns、E2またはE1タンパク質を発現するはずのものであることは言うまでもない。
本発明による完全ブタペスチウイルス、本発明による擬似粒子、本発明による生組換えベクターまたはDNAワクチンをベースにした本発明によるワクチンの「免疫原的有効量」を構成する量は、所望の効果および標的生物体に依存する。
用語「免疫原的有効量」は、本明細書で用いる場合、非免疫処置豚において野生型Group A−II CTペスチウイルスでの感染によって引き起こされる病理学的効果と比較した場合、野生型Group A−II CTペスチウイルスでの感染によって引き起こされる病理学的効果が低減される程度に、豚に免疫応答が誘導されるのに必要な、CTAPV、擬似粒子、生組換えベクターまたはDNAワクチンの量に関するものである。
処置が「免疫原的に有効」であるかどうかを、例えば、実験的攻撃感染源をワクチン接種対象動物に投与し、次に標的動物の疾患の臨床徴候、血清学的パラメータを調べることによって、または再分離した病原体を測定した後その所見を野外感染豚で観察されたものと比較することによって判定することは、充分に当業者の能力の範囲内である。
投与されるウイルスの量は、投与経路、アジュバントの存在および投与時期に依存する。これは以下に例示し、また、他のペスチウイルスワクチンについてのワクチンに関する上記および以下に引用した文献にも、さらなる手引きが示されている。
本発明によるウイルスを含む生ワクチンの好ましい量は、例えば、組織培養感染量(TCID50)として表示される。例えば、生ウイルスでは、ウイルスの残存ビルレンスにもよるが、10〜10 TCID50/動物の用量範囲の用量が好都合に使用され得る。好ましくは、10〜10 TCID50の範囲が使用される。多くの投与様式が適用され得、すべて、当該技術分野で知られている。本発明によるワクチンは、好ましくは動物に注射(筋肉内もしくは腹腔内経路)によって、または経口で投与される。
投与のためのプロトコルは、標準的なワクチン接種実務に従って最適化され得る。すべての場合において、皮内注射器(IDAL)による投与が好ましい投与様式である。
ワクチンが本発明による不活化ウイルスまたは擬似粒子を含むものである場合、用量はまた、投与されるウイルス粒子の数として表示され得る。生ウイルス粒子は、標的動物において免疫機構によって除去される前にある程度複製されるので、この用量は通常、生ウイルス粒子の投与と比較した場合、いくぶん高いものであり得る。不活化ウイルスベースのワクチンでは、使用されるアジュバントにもよるが、約10〜10個の粒子の範囲のウイルス粒子の量が、通常好適であり得る。
ワクチンが、サブユニット、例えば本発明によるErns、E2またはE1タンパク質を含むものである場合、用量はまた、タンパク質のマイクログラムで表示され得る。サブユニットベースのワクチンでは、好適な用量は、この場合も使用されるアジュバントによるが、通常5〜500マイクログラムの範囲のタンパク質であり得る。
ワクチンが、Erns、E2またはE1タンパク質をコードしている遺伝子を含むDNA断片を含むものである場合、用量は、DNAのマイクログラムで表示され得る。サブユニットベースのワクチンでは、好適な用量は通常、とりわけ、使用される発現プラスミドの効率にもよるが、5〜500マイクログラムの範囲のDNAであり得る。多くの場合、20〜50マイクログラムの量のプラスミド/動物が有効なワクチン接種に充分であり得る。
本発明によるワクチンは、豚の肥育の状況における投与に適し、所望の適用経路および所望の効果と適合する任意の形態を採用し得る。本発明によるワクチンの調製は、ペスチウイルスワクチン作製の当業者に慣用的な手段によって行われる。
経口経路は、ワクチンの投与が容易であるという点で好ましい。
経口投与のためには、ワクチンは好ましくは、経口投与のための適切な担体、すなわち、セルロース、食用物質もしくは代謝可能な物質、例えば、アルファセルロースまたは植物起源もしくは動物起源のさまざまな油類と混合される。
実際、ぶたは、いくつかの異なる病原性のウイルスまたは微生物に対してワクチン接種される。
したがって、実用上および経済上の両方の理由で、本発明による豚用ワクチンを、例えば、ウイルスもしくは豚に対して病原性の微生物の追加の免疫原もしくは該ウイルスまたは微生物の免疫原をコードしている遺伝情報と組み合わせることは非常に魅力的である。
したがって、この実施形態の好ましい一形態は、ワクチンが、少なくとも1種類の他の豚病原性微生物もしくは豚病原性ウイルスおよび/または該豚病原性微生物もしくは豚病原性ウイルスの少なくとも1種類の他の免疫原性成分および/または該他の免疫原性成分をコードしている遺伝子物質を含むものである本発明によるワクチンに関する。免疫原または免疫原性成分は、動物において免疫応答を誘導する化合物である。これは、例えば、完全体のウイルスもしくは細菌、または該ウイルスもしくは細菌のタンパク質もしくは糖鎖部分であり得る。
ぶたに対して病原性である最も一般的な病原性ウイルスおよび微生物は、ブラキスピラ・ヒオディセンテリア(Brachyspira hyodysenteriae)、アフリカ豚コレラウイルス、ニパウイルス、ブタサーコウイルス、ブタトルクテノウイルス、仮性狂犬病ウイルス、ブタインフルエンザウイルス、ブタパルボウイルス、豚繁殖・呼吸障害症候群ウイルス(PRRS)、ブタ流行性下痢ウイルス(PEDV)、口蹄疫ウイルス、伝染性胃腸炎ウイルス、ロタウイルス、大腸菌、エリジペロ・ルジオパシエ(Erysipelo rhusiopathiae)、ボルデテラ・ブロンキセプティカ、豚コレラ菌(Salmonella cholerasuis)、ヘモフィルス・パラスイス、パスツレラ・ムルトシダ、豚レンサ球菌(Streptococcus suis)、マイコプラズマ・ハイオニューモニエおよびアクチノバシラス・プルロニューモニエである。
したがって、本発明のより好ましい一形態は、ぶたに対して病原性のウイルスまたは微生物が、ブラキスピラ・ヒオディセンテリア(Brachyspira hyodysenteriae)、アフリカ豚コレラウイルス、ニパウイルス、ブタサーコウイルス、ブタトルクテノウイルス、仮性狂犬病ウイルス、ブタインフルエンザウイルス、ブタパルボウイルス、豚繁殖・呼吸障害症候群ウイルス(PRRS)、ブタ流行性下痢ウイルス(PEDV)、口蹄疫ウイルス、伝染性胃腸炎ウイルス、ロタウイルス、大腸菌、エリジペロ・ルジオパシエ(Erysipelo rhusiopathiae)、ボルデテラ・ブロンキセプティカ(Bordetella bronchiseptica)、豚コレラ菌(Salmonella cholerasuis)、ヘモフィルス・パラスイス(Haemophilus parasuis)、パスツレラ・ムルトシダ(Pasteurella multocida)、豚レンサ球菌(Streptococcus suis)、マイコプラズマ・ハイオニューモニエ(Mycoplasma hyopneumoniae)およびアクチノバシラス・プルロニューモニエ(Actinobacillus pleuropneumoniae)からなる群より選択される本発明によるワクチンに関する。
また別の実施形態は、本発明によるワクチンの調製方法に関し、該方法は、本発明によるウイルスおよび/または本発明によるErnsタンパク質および/または本発明によるE2タンパク質および/または本発明によるE1タンパク質および/または本発明によるDNA断片および/または本発明によるDNA断片および/または本発明によるDNA断片および/または本発明による生の組換えウイルスベクターおよび/または本発明による擬似粒子を、薬学的に許容され得る担体と混合することを含む。
本発明のさらに別の実施形態は、豚のGroup A−II CTに対処するためのワクチンにおける使用のための、本発明によるウイルスおよび/または本発明によるErnsタンパク質および/または本発明によるE2タンパク質および/または本発明によるE1タンパク質および/または本発明によるDNA断片および/または本発明によるDNA断片および/または本発明によるDNA断片および/または本発明による生の組換えウイルスベクターおよび/または本発明による擬似粒子に関する。
上記のように、A−II CTは高頻度にみられ、これは、本発明による新規なペスチウイルスが、最初に臨床徴候が顕性となる前に、肥育舎にまたは特定の豚集団にも存在するかどうかがわかることが重要であることを意味する。したがって、疾患に対する効率的な防御のためには、本発明による新規なペスチウイルスの存在の迅速で正確な検出が重要である。
したがって、本発明の別の目的は、本発明による新規なペスチウイルスの検出に適した診断ツールを提供することである。
このようなツールは、一部において該ウイルスに対する抗体の利用可能性に依存する。かかる抗体は例えば、本発明による新規なペスチウイルスに関する診断テストに使用され得る。
本発明による新規なペスチウイルスに対する抗体を含む抗体または抗血清は、例えば豚、家禽または例えばウサギに本発明によるウイルスをワクチン接種した後、約4週間後、採血し、凝固した血液を遠心分離し、血清をデカンテーションすることによって速やかに容易に得られ得る。かかる方法は、当該技術分野でよく知られている。
本発明による新規なペスチウイルスに対して生成される抗体(これは、ポリクローナル、単一特異性またはモノクローナル(またはその誘導体)であり得る)の他の調製方法もまた、当該技術分野でよく知られている。ポリクローナル抗体が所望される場合、ポリクローナル血清を生成させて加工する手法が数十年間にわたって当該技術分野でよく知られており、例えば、Mayer and Walter(35)を参照のこと。
本発明によるウイルスに対して反応性のモノクローナル抗体は、近交マウスを、同様に当該技術分野で長年知られている手法によって免疫処置することにより調製され得、例えば、Kohler and Milstein(36)を参照のこと。
したがって、本発明の別の実施形態は、本発明によるウイルスに反応性の抗体または抗血清に関する。
CTAPVの検出に基づいた診断テストキットは、例えば、標準的なELISA試験を含むものであり得る。かかる試験の一例では、ELISAプレートのウェルの壁を、該ウイルスに対して指向される抗体でコーティングする。試験対象材料とのインキュベーション後、該ウイルスに反応性の標識抗体をウェルに添加する。試験対象材料に実際に本発明による新規なペスチウイルスが含まれているとしたら、このウイルスは、ELISAのウェルにコーティングされた抗体に結合し得る。続いてウェルに添加され得る該ウイルスに反応性の標識抗体が、今度は該ウイルスに結合し得、次いで、発色反応により、該ウイルスの抗原性物質の存在が明らかになり得る。
したがって、本発明のまた別の実施形態は、本発明によるウイルスまたはその抗原性物質に反応性の抗体を含む、Group A−II先天性振戦関連ブタペスチウイルスの検出用診断テストキットに関する。ウイルスの抗原性物質は広い意味に解釈されたい。これは、例えば、分解形態のウイルス、またはウイルス外膜タンパク質を含むウイルスエンベロープ材料であり得る。ウイルスの該材料が該ウイルスに対して生成する抗血清に反応性である限り、該材料は抗原性物質とみなされる。
また、血清中のGroup A−II先天性振戦関連ブタペスチウイルスに反応性の抗体の検出に基づいた診断テストキットは、例えば、標準的なELISA試験を含むものであり得る。かかる試験では、ELISAプレートのウェルの壁が、例えば、本発明によるウイルスまたはその抗原性物質でコーティングされ得る。試験対象材料、例えば、本発明による新規なペスチウイルスに感染していることが疑われる動物の血清とのインキュベーション後、本発明によるウイルスに反応性の標識抗体をウェルに添加する。試験対象血清中に本発明による新規な抗−ペスチウイルス抗体が存在しているとしたら、これらの抗体は、ELISAのウェルにコーティングされたウイルスに結合する。その結果、後で添加された該ウイルスに反応性の標識抗体は結合され得ず、発色反応はみられ得ない。したがって、発色反応がないことにより、本発明によるウイルスに反応性の抗体の存在が明らかになり得る。
したがって、本発明のまた別の実施形態は、本発明によるウイルスまたはその抗原性物質を含む、Group A−II先天性振戦関連ブタペスチウイルスに反応性の抗体の検出用診断テストキットに関する。
イムノアッセイの設計はさまざまであり得る。例えば、イムノアッセイは、競合または直接反応に基づいたものであり得る。さらに、プロトコルは、固相支持体を使用してもよく、細胞系材料を使用してもよい。抗体−抗原複合体の検出は標識抗体の使用を伴うものであり得;標識は、例えば、酵素、蛍光分子、化学発光分子、放射性分子または色素分子であり得る。
試料中の本発明によるウイルスに反応性の抗体の検出のための好適な方法としては、上記のELISAに加えて、免疫蛍光試験(IFT)およびウエスタンブロット解析が挙げられる。
Group A−II先天性振戦関連ブタペスチウイルスの有無を診断するための代替的で速やかで容易な診断テストは、本発明による新規なペスチウイルスのゲノムと特異的に反応するPCRプライマーセットを含む、上記のPCR試験である。これとの関連における特異的とは、例えば、本発明による新規なペスチウイルスのゲノムに対して一意的(unique)であり、すなわち、他のペスチウイルスのゲノムではそうでないことを意味する。
上記の同定されたプライマーだけでなくさらなるプライマーを使用してもよいことは言うまでもない。本発明により初めて、本発明による新規なペスチウイルスのゲノムのユニーク配列が提供される。これにより、当業者が、なんらさらなる労力を伴わずに、他の選択的プライマーを選択することが可能になる。本発明によって提供される本発明による新規なペスチウイルスのゲノムの遺伝子の配列と他のペスチウイルスの既知のゲノムとの単純なコンピュータ解析により、当業者は、本発明による新規なペスチウイルスの検出のため、および/または本発明による新規なペスチウイルスと他のウイルス(ブタ)病原体との区別のための診断テスト用の他の特異的PCRプライマーを開発することができる。
本発明による新規なペスチウイルスのゲノムと特異的に反応するPCRプライマーは、本発明による新規なペスチウイルスのゲノムのみと反応し、別の(ブタ)病原性ウイルスまたは(ブタ)病原性ウイルス群のゲノムとは反応しないプライマーであると理解されたい。
したがって、別の実施形態は、本発明による新規なペスチウイルスのゲノムに特異的に反応性であるPCRプライマーセットを含むことを特徴とする、Group A−II先天性振戦関連ブタペスチウイルスの検出用診断テストキットに関する。
この実施形態の好ましい一形態は、配列番号:15〜16に示すプライマーセットを含む、Group A−II先天性振戦関連ブタペスチウイルスの検出用診断テストキットに関する。
特別な形態の診断テストを、実施例10により詳細に記載するqRT−PCR試験により提供する。このテストは、種々の試料、例えば血清試料、精子試料および組織試料中に存在するウイルスの量の定量に非常に好適である。かかるテストにより、ウイルスRNAの検出に加えて、かかる試料中に存在するRNAコピー数の速やかで信頼性のある定量が可能になる。
実施例10に、どのようにしてRNAを単離し、RT反応に供し、その後、オリゴヌクレオチドプライマーを用いてCTAPVゲノムの5’UTRゲノムを増幅したかを記載している。ウイルスゲノムのこの部分は、CTAPVバリアント1〜9間で保存されたヌクレオチド配列に基づいて(ヌクレオチド配列のアラインメントに基づいて)選択された。実施例10で使用したプライマー配列は以下の通り:CTAPV−PAN2−F3−B:CGTGCCCAAAGAGAAATCGG(配列番号:35)およびCTAPV−PAN2−R3−B(配列番号:36):CCGGCACTCTATCAAGCAGTであった。
しかしながら、当業者であれば、CTAPVバリアント間で保存されたヌクレオチド配列を示すウイルスゲノムの任意の部分が好適なプライマーの選択に使用され得ることが認識され得よう。
実施例10は、本発明によるqRT−PCR反応が、どのようにして、例えば雄豚の精子中のウイルスRNAの検出に成功裡に使用されたかを示す。
実施例11に、この診断手法を使用し、CTAPV感染雄豚の精子により無CTAPV未経産豚がCTAPVに感染状態になり得ることを示す。
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図1は、CTAPVのRNAポリメラーゼ遺伝子(NS5B)において設計されたプライマー、およびPCR産物の概略図である。 図2は、ホルマリン固定ヘマトキシリン−エオシン染色された400倍の倍率の脳および脊髄組織における最も明確な異常である。(A)プルキンエ細胞(顆粒層と白質間の大細胞層の空砲化を示す小脳の断面。白矢印は、一部のプルキンエ細胞における空砲化の例を示す。(B)脱髄を示す白質の空砲化。脊髄における軸索の脱髄の一例を白矢印で示す。(C)大脳内の変性神経細胞(神経食現象)付近に小グリア結節を形成している小グリア細胞(濃い紫に染色)の蓄積。神経細胞を白矢印で示す。(D)胸髄における血管周囲性単核細胞浸潤。好酸性顆粒球が血管(矢印で示す)を取り囲んでいる。 図3は、CTAPV 1および以前に同定された他のペスチウイルス(そのヌクレオチド配列はGenbankに寄託されている(受託番号は図中に示している))の系統樹である。ポリタンパク質のアミノ酸配列を最近傍法に使用した。左隅のバーは、ヌクレオチド置換/部位の平均数を表す。 図4は、CTAPVバリアントの系統解析である。そのアミノ酸配列を最近傍法に使用している。左隅のバーは、ヌクレオチド置換/部位の平均数を表す。ゲノムの最初の5000個のヌクレオチドに基づいた解析。CTAPV 7型は含まれていない。CTAPV 5はCTAPV 8と同一である。 図5は、CTAPV 1と1BのErns−E1−E2領域のアミノ酸配列の比較である。E2タンパク質配列はイタリック体である。Ernsタンパク質に太線で下線を付し、E1タンパク質配列に細線で下線を付している。 図6は、CTAPV 1Bと8のErns−E1−E2領域のアミノ酸配列の比較である。E2タンパク質配列はイタリック体である。Ernsタンパク質に太線で下線を付し、E1タンパク質配列に細線で下線を付している。 図7:ウサギにおいて生成させた抗体が、バキュロウイルス/SF9発現系において発現させたCTAPV E2タンパク質を特異的に認識する。マーカーバンドは(下から上に)5、10、20、25、37、50、75、100、150および250kDaに対応する。 図8は、Ernsタンパク質コード領域(太い下線)、E1タンパク質コード領域(細い下線)およびE2タンパク質コード領域(イタリック体)の位置の同定である。配列は参照ゲノムのnt 1259から開始している。 図9は、スタンダードライン試料および陰性対照試料のRT−qPCRデータである。図9Aは、RFUに対してプロットしたサイクルのCt値の図表を示し、図9Bは、標準曲線;標的核酸の連続10倍(対数)希釈液の対数変換濃度に対してプロットしたCt値を示し、図9Cは、リアルタイムでの微分(derivative)融解曲線を示す。
[実施例]
[実施例1]
オランダの養豚場での新たなウイルスCTAPV 1の発見
オランダに存在するある養豚場で、先天性振戦A−II型のアウトブレイクが2012年初期に診断された。初産動物の未経産豚から生まれた子豚が主として罹患したが、出産回数の多い雌豚もまた、たまに罹患していた。診断は、臨床観察、続いて考えられ得る疾患原因として先天性振戦A−I、A−III、A−IVおよびA−V型の排除に基づいて行った。臨床的には罹患子豚は、活動中の過度な筋収縮による異なる等級の振戦を示した。症状は、寝ているときは減弱された。子豚の死亡は、罹患動物が自身で摂食できないこと(特に、生後、最初の1週間)によって引き起こされる副次的効果であった。組織学的に、脳と脊髄をミエリン形成不全によって特性評価した。以下にさらに記載するように、すべての罹患豚が生き残ったわけではなかった。生き残ったものでは、振戦は、豚が成長するにつれて減弱され、最終的に消失した。
アウトブレイクの情報に基づき、この疾患の感染性の原因が疑われた。2012年の最初の20週間に、未経産豚から生まれた合計231匹の同腹子のうち、合計48匹の同腹子が、先天性振戦の症状を伴って未経産豚から生まれた。これは、未経産豚から生まれたすべての同腹子の21%に等しい。感染ピーク時の最初のアウトブレイク後8週目、未経産豚の同腹子の85%が先天性振戦A−II型を有する子豚であることが示された。離乳までの子豚の死亡(「loss」)(子豚の死亡(「death」))のパーセンテージは罹患同腹子において26%であったのに対して、非罹患同腹子では11%であった。罹患同腹子では、子豚の死亡の60%が先天性振戦によるものであった。1腹あたりの産子豚総数は影響しなかった。先天性振戦はどちらの性別にも罹患し、同腹子内での有病率は<10%〜100%の間でさまざまであった。
2012年のアウトブレイク以前、2009年11月と2010年12月に先天性振戦が数匹の同腹子に観察された。
先天性振戦のアウトブレイクに伴う問題は、この肥育舎において2012年以降継続しており、2013年と2014年に罹患子豚が得られた(下記参照)。しかしながら、発生率は低下した。
血漿試料を2012年3月(6例の試料,すべて、CT A−II型の症状を有する子豚)と2012年4月(5例の試料,すべて、CT A−II型の症状を有する子豚)に採取した。新たなウイルスCTAPV 1が11/11例の試料において検出された。
さらなる血漿試料を同じ肥育舎で2012年7月に採取した。2匹の雌豚および1匹の未経産豚から生まれた子豚由来の合計16例の血清試料を分析した。これらの子豚はいずれも先天性振戦を示さなかった。CTAPVは1/16例の試料において見出された。
この疾患の新たなアウトブレイクが2013年1月に診断された。検死のため、4匹の新生児の初乳摂取前の子豚を入手し、すべて、CT A−II型を示した。同じ肥育舎が起源であったが、起源のアウトブレイクと新たな臨床問題の発生との間で相当な時間が経過していたため、このウイルスをCTAPV 1Aと命名した。この新たなウイルスCTAPV 1Aは4/4匹の子豚において検出された。
この疾患の新たなアウトブレイクが2013年3月に診断された。3匹の新生児の初乳摂取前の子豚を検死のために入手し、すべて、CT A−II型を示した。このウイルスをCTAPV 1Bと命名した。この新たなウイルスCTAPV 1は3/3例の試料において検出された。
この疾患の新たなアウトブレイクが2014年1月に診断された。4匹の新生児の初乳摂取前の子豚を入手し(直腸スワブ)、すべて、CT A−II型を示した。このウイルスをCTAPV 1Cと命名した。この新たなウイルスCTAPV 1は4/4例の試料において検出された。さらに3匹の子豚の検死を2014年2月に行い、この場合も、3匹すべての子豚がCT A−II型を示し、CTAPVが3/3例の試料において検出された。
2013年1月、2013年3月および2014年2月のアウトブレイクによる子豚の死後検査を行った。脳と脊髄に脱髄の徴候が示された(実施例2参照)。
先天性振戦A−II型の病歴がない肥育舎の7匹の子豚(出産前の妊娠期間の最後の週の6匹;新生児の1匹)をPCRおよび死後検査の陰性対照として使用した。血漿試料はすべて、CTAPVウイルスについて陰性であり、これらの子豚において組織学的異常は観察されなかった。
血清および便の試料の採取
便および血清の試料を、新生児豚にCT A−II型の問題を有するオランダの肥育舎で入手した。血液をチューブ(型番:Vacuolette 8ml Sep Clot Activator ref:455071)内に採取し、血清を3000×gで4℃にて20分間、遠心分離することによって分離した。便は、乾燥綿棒を用いて採取し、2mlのリン酸緩衝生理食塩水溶液(PBS)を入れた滅菌チューブ内に入れた。次いで、便の付いた綿棒を強く撹拌し、廃棄した。血清試料および便試料はどちらも、分析まで−70℃にて保存した。
DNAse処理を伴ってもよいウイルスRNAの単離
ウイルスRNAの単離のため、QIAamp Viral RNA mini Kit(Qiagen)をRNase free DNaseキット(Qiagen)と併用した。
簡単には、担体−RNA/AVEのAVLバッファー中1%の溶液を調製した。560μlの担体−RNA/AVE(AVL中)を140μlの試料と混合し、室温で10分間インキュベートした。次いで、560μlのエタノール(>99%)を添加し、試料をQIAampミニスピンカラムに移した。カラムを6000×gで1分間、遠心分離した。カラムを、250μlのAW1を添加し、カラムを6000×gで30秒間スピンすることによって洗浄した。DNase−ミックスを、10μLのDNaseを70μlのRDDバッファー/試料と混合することによって調製した。80μlのDNase−ミックスを、膜上で室温にて15分間インキュベートした。250μlのAW1をカラムに入れ、6000×gで30秒間スピンすることによって洗浄を継続した後、500μlのAW2をカラムに添加し、13000×gで3分間、遠心分離した。収集チューブを交換し、カラムをさらに1分間、遠心分離した。スピンカラムを1.5ml容エッペンドルフチューブ内に移し、ここで、65μlのAVEバッファーを膜上に添加し、6000×gで1分間、遠心分離した。このRNA試料をすぐに逆転写反応に使用した。
逆転写反応
RNAを、RT−PCR用SuperScript(登録商標)III First−Strand Synthesis System(Invitrogen)を用いてcDNAに転写した。いくらかの軽微な修正を伴ったが。製造業者のプロトコルに従った。要約すると、1μlのランダムヘキサマーと1μlの10mM dNTPを8μlのRNAと混合した。これをまず、65℃で5分間インキュベートし、次いで氷上で冷却した。次いで、2μlの10×RTバッファー、4μlのMgCL、2μlのDTT、1μlのRNaseOUTおよび1μlのSuperscript(登録商標)III RTからなる10μlのcDNA合成ミックスを試料に添加した。試料をまず、25℃で10分間、次いで50℃で50分間の後、85℃で5分間インキュベートし、最後に氷上で冷却した。1μlのRNase Hを試料に添加し、これを37℃で20分間インキュベートした。得られたcDNA試料を使用まで−20℃で保存した。
PCR
A.プライマーの組み合わせCTAPV−PAN2−F1R1,−F2R1,−F1R2,−F2R2,表1,2
各PCR反応液は、27μlのWFI、1μlのSuper Taq Plus 5μlの10×Super Taq PCRバッファー、5μlのdNTP、5μlのフォワードプライマーおよび5μlのリバースプライマーを含むものであった。使用したプライマーの概要を表1に示す。CTAPVを検出するために使用したPCRプログラムは、95℃で4分間のイニシャライズ相からなるものであった。この後、順次、95℃で30秒間の変性、プライマーペア(表1参照)に適切なアニーリング温度で30秒間のアニーリングおよび72℃で30秒間の伸長の35回サイクルを行った。72℃での最後の伸長を10分間維持した。すべてのPCR産物を1.5%アガロースゲル電気泳動で解析した。図1参照。
B.プライマーの組み合わせCTAPV−PAN−FW−RV,PANdeg−FW−PANdeg−REV,表1,2
各PCR反応液は、27μlのWFI、1μlのSuper Taq Plus 5μlの10×Super Taq PCRバッファー、5μlのdNTP、5μlのフォワードプライマーおよび5μlのリバースプライマーを含むものであった。使用したプライマーの概要を表2に示す。CTAPVを検出するために使用したPCRプログラムは、95℃で4分間のイニシャライズ相からなるものであった。この後、順次、95℃で30秒間の変性、プライマーペア(表2参照)に適切なアニーリング温度で30秒間のアニーリングおよび72℃で60秒間の伸長の40回サイクルを行った。72℃での最後の伸長を10分間維持した。すべてのPCR産物を1.5%アガロースゲル電気泳動で解析した。
C.プライマーの組み合わせCTAPV−PAN2−F3R3,−F4R4,表1,2
各PCR反応液は、27μlのWFI、1μlのSuper Taq Plus 5μlの10×Super Taq PCRバッファー、5μlのdNTP、5μlのフォワードプライマーおよび5μlのリバースプライマーを含むものであった。使用したプライマーの概要を表1に示す。CTAPVを検出するために使用したPCRプログラムは、95℃で4分間のイニシャライズ相からなるものであった。この後、順次、95℃で30秒間の変性、プライマーペア(表1参照)に適切なアニーリング温度で30秒間のアニーリングおよび72℃で30秒間の伸長の35回サイクルを行った。72℃での最後の伸長を10分間維持した。すべてのPCR産物を1.5%アガロースゲル電気泳動で解析した。
Figure 2018500028


Figure 2018500028

D.サイバーグリーン定量的PCR
qPCR結果の定量のためのスタンダードライン
qPCRの標準を得るため、qPCRの標的配列を含むCTAPV配列の155bpのPCR産物を、TOPO4プラスミドベクター(Life Technologies)内で、製造業者の使用説明書に従ってクローニングした。クローニングのための155bpのCTAPV PCR産物は、CTAPV−PAN2−F1およびCTAPV−PAN2−R1プライマー(表3参照)を用いたPCRを行うことにより取得した。続いて、PCR産物を1.5%アガロースゲル上で電気泳動させた。155bpのバンドを切り出し、DNAをアガロースゲルから抽出した後、TOPO4ベクター内でクローニングした。
TOPO TA Cloning(登録商標)Kit(Invitrogen)を用いて、PCR産物をpCR(登録商標)4−TOPO4(登録商標)ベクターにライゲーションし、これでOne Shot(登録商標)TOP10ケミカルコンピテント大腸菌を形質転換した。簡単には、4μlのDNAを1μlの塩類溶液および1μlのTOPOベクターと混合した。このライゲーション物を室温で5分間インキュベートし、次いで氷上に置いた。2μlのライゲーションミックスをOne Shot(登録商標)TOP10ケミカルコンピテント大腸菌に添加した。氷上で30分間のインキュベーション後、混合物に42℃の水浴中で30秒間熱ショックを与え、氷上に置き戻した。次に、250μlの温SOC培地を添加し、混合物を37℃で1時間、振盪インキュベータ内でインキュベートした後、100μlの混合物を寒天−LB+100μg/mlアンピシリンプレート上に広げた。このプレートを37℃のインキュベータ内で一晩インキュベートした。
正しくクローニングされたコロニーを、M13プライマー(以下の表3参照;(配列番号:30および31))を使用したコロニー−PCRを用いて標準的なPCRアッセイにおいて同定した後、ゲル電気泳動を行った。正しいコロニーを、アンピシリンを含むLBACF培地(MSD AH Media Productionロット番号318781;Luria−Bertani培地,動物性成分無含有)中で培養し、これからプラスミドDNAを、QIAGEN(登録商標)Plasmid Midiキット(Qiagen)を用いて、製造業者のプロトコルに従って分離した。変異について確認するため、プラスミドDNAを、M13プライマーを用いてシーケンシングした。
Figure 2018500028

標的配列の標準希釈度を、ベクターのプラスミドDNA濃度を測定することにより計算した。プラスミドコピー/μlを計算するための式を以下に示す(式1)。DNA濃度(ng/μl)は分光測光法を用いて測定した。A、G、TおよびCは、プラスミド内の同名のヌクレオチドの計数である。6,021023はアボガドロ数である。2倍に乗算するとssDNA濃度がdsDNA濃度に変換され、10倍に乗算するとグラムがナノグラムに変換される。qPCR反応のため、10〜10コピー/2μlを含有する8つの希釈液を作製した。
式1:プラスミドコピー/μlの計算のための式
Figure 2018500028

qPCR
サイバーグリーンベースのqPCRを開発した。各反応液は、10μlのKAPA SYBR Fast qPCRマスターミックス、0.4μlの10μMフォワードプライマー、0.4μlの10μMリバースプライマー、7.2μlのWFIおよび2μlの鋳型を含むものであった。プライマーCTAPV−PAN−F1とCTAPV−PAN−R1を使用した(表4参照)。以下のプログラム:95℃で3分間の後、順次、95℃で10秒間、60℃で10秒間の39回のサイクルを使用し、Biorad CFXシステムでプレートの読み値を得た。結果を、Biorad CFXソフトウェアを用いて解析した。結果を、上記のスタンダードライン;155bpのCTAPV産物(TOPO4プラスミドにクローニング)の10倍連続希釈物と比較した。65℃→95℃の間;0.5℃づつ0.05秒間の融解曲線解析をqPCRプログラムに含めた。
qPCR反応の特異性を、PCR増幅産物のゲル電気泳動によって検証した。検量曲線の傾きとy切片をCFXソフトウェアによって計算した。rは>0.99であった。傾きから計算されたPCR効率は95〜105%であった。
Figure 2018500028

ヌクレオチドシーケンシング
サンガー法シーケンシングを、文献に記載の方法に従って行った。配列は、Sequencer 5.0 and Clone Manager 9を用いて解析した。
系統発生解析
系統発生解析を行い、CTAPV 1はペスチウイルスと分類された。
当該新規なウイルスの全遺伝子のアミノ酸配列を使用し、近隣結合最尤法、ポアソン相関モデルおよびブートストラップ解析(500回反復)に基づいて系統樹を作成した。
この系統樹は,プログラムMEGA,バージョン5を使用し,標準設定を用いて作成した(MEGA5:Molecular Evolutionary Genetics Analysis Using Maximum Likelihood,Evolutionary Distance,and Maximum Parsimony Methods.Koichiro Tamura,Daniel Peterson,Nicholas Peterson,Glen Stecher,Masatoshi Nei and Sudhir Kumar.Mol.Biol.Evol.28(10):2731−2739.2011 doi:10.1093/molbev/msr121 Advance Access publication 2011年5月4日)。
[実施例2]
ウイルスCTAPVは器官およびPBLにみられ得る;脳および脊髄における脱髄を示す組織学的検査
先天性振戦A−II型を有する検死した初乳摂取前の生まれたばかりの子豚(CTAPV 1A/1B,2013)の以下の器官のPCR解析によりCTAPVウイルスの存在が示された。
CTAPVは、血液、血清、血漿およびPBL(末梢血白血球)、心臓、小腸、大腸、脳、胸髄、腰髄、肝臓、鼡径リンパ節、肺、胆嚢、膀胱、腎臓、扁桃ならびに脾臓において検出することができた。最高値の量が血清と扁桃において検出された。
CT A−II型の病歴のない肥育舎の子豚の同じ器官を、出産前(妊娠期間の最後の週)の対照試料とした。器官はすべてPCRにおいて陰性であった。
対照子豚およびCTAPV感染子豚の脳と脊髄を検死し、ホルマリン固定し、ヘマトキシリン−エオシン染色した。組織学的検査により、もっぱらCTAPV感染子豚において脱髄の徴候が示された(図2A〜D)。
異なる地理的位置の肥育舎に由来するCTAPVバリアント
CTAPVバリアント2〜9を、2013以前にアウトブレイクしたオランダの養豚場から入手した。
表5は、各肥育舎で試験した子豚の数およびCTAPV PCR陽性子豚(血清/直腸スワブ)の数を示す。
Figure 2018500028

疾患との関連は、CT A−II型を示す子豚で100%である。CTAPVウイルスは先天性振戦II型を有するすべての子豚において検出され、CT A−II型の病歴のない肥育舎で採取された対照試料では検出されなかった。
CTAPV 1が、先天性振戦を示していない1匹の子豚に見つかった。この子豚は、CT A−II型の病歴を有する肥育舎である肥育舎1に起源を有していた。
CTAPV 4が、先天性振戦を示していない子豚に見つかった。CTAPV 4は、CTAPV 3が見つかったのと同じ肥育舎(肥育舎3)で見つかった。したがって、CTAPV 4は、CT A−II型の病歴を有する肥育舎に存在していた。
8つの異なる地理的位置に由来する合計12種類のバリアントが見つかった。
・バリアントCTAPV 1、1A、1B、1Cは、同じ肥育舎に由来する異なる時間点のものである。
・バリアントCTAPV 3と4は同じ肥育舎に由来するものである
・異なる地理的位置で見つかったが、バリアントCTAPV 5と8はヌクレオチドレベルで同一である。
表6は、プライマーペアの反応性を示す。
Figure 2018500028

すべてのバリアントが、PCRプライマーペアF3R3を用いて検出され得る
すべてのバリアントが、PCRプライマーの組み合わせF1R1、F1R2、F2R1、F2R2のうちの1つを用いて検出され得るが、バリアントCTAPV 9は試験しなかった。
ゲノムシーケンシング
CTAPV 1の完全ゲノム配列をサンガー法シーケンシングによって取得した。
他のバリアントCTAPV 1A、1B、1C、2、3、4、6、8および9の、Erns、E1およびE2のコード配列を含む最初の5000bpを取得した。
M7については、1073ntの限られたヌクレオチド配列しか入手可能でない。
ゲノムシーケンシングに基づいて、CTAPV 5=CTAPV 8と結論づけた。
[実施例3]
CTAPVおよびCTAPVバリアントの系統発生解析
CTAPV 1および他の既知のペスチウイルスの系統樹を図3に示す。ブートストラップサポートのパーセンテージが節に明示されている。距離バーは、部位あたりのヌクレオチド置換の数を示す。
本特許出願書類に記載の10種類のCTAPVバリアントの系統樹を図4に示す。バリアントCTAPV 1、1A、1B、1C、2、3、4、6、8および9のみをこの解析に含めた。Erns、E1およびE2のコード配列を含むヌクレオチド配列1〜5000bpをこの解析に含めた。
CTAPV 7は、M7について1073ntしか入手可能でないため含めなかった。
CTAPV 5は、CTAPV 5=CTAPV 8であるため含めていない。
[実施例4]
推定E2タンパク質/ヌクレオチド配列の解析はCTAPV 1B E2タンパク質=CTAPV 1 E2タンパク質であることを示す。CTAPV 8タンパク質はCTAPV 1と比べて14個のアミノ酸置換を示す。
感染実験の出発物質として使用することができる検死器官はCTAPV 1Bについて入手可能であったが、CTAPV 1については入手可能でなかった。本発明者らは、CTAPV 1と1BのErns−E1−E2遺伝子/タンパク質のヌクレオチド配列とアミノ酸配列を解析した。アミノ酸配列は100%同一である(図5)。E2タンパク質配列はイタリック体である。Ernsタンパク質に太線で下線を付し、E1タンパク質配列に細線で下線を付している。
また、感染実験の出発物質として使用することができる検死器官は、CTAPV 8についても入手可能であった。本発明者らは、CTAPV 1Bと8のErns−E1−2遺伝子/タンパク質のヌクレオチド配列とアミノ酸配列を解析した(図6にアミノ酸の比較)。アミノ酸配列は95%同一である。E2タンパク質配列はイタリック体である。Ernsタンパク質に太線で下線を付し、E1タンパク質配列に細線で下線を付している。CTAPV 8はCTAPV 1Bと比べて14個のアミノ酸置換を有し(93.3%相同性)、そのうち9個は性質が類似のアミノ酸である(類似性97.6%)。
[実施例5]
攻撃材料の調製
攻撃材料を、CTAPV 1B(2013)およびCTAPV 8(2014)に罹患した子豚の検死器官(野外材料)から得た。検死した器官を使用まで−70℃で保存した。
CTAPV 1B
罹患同腹子の3匹の子豚の脳をプールした後、ホモジナイズした
罹患同腹子の3匹の子豚の脊髄をプールした後、ホモジナイズした
罹患同腹子の3匹の子豚の脾臓をプールした後、ホモジナイズした
罹患同腹子の3匹の子豚の扁桃をプールした後、ホモジナイズした。
CTAPV 8
罹患同腹子の4匹の子豚の脳をプールした後、ホモジナイズした
罹患同腹子の4匹の子豚の脊髄をプールした後、ホモジナイズした
罹患同腹子の4匹の子豚の脾臓をプールした後、ホモジナイズした
罹患同腹子の4匹の子豚の扁桃をプールした後、ホモジナイズした。
プールした組織を解凍後、重量計測した。続いて、組織重量の9倍のPBS(CTAPV 1B)または10μM HEPES含有M6B8培地(Sigma H3375−250G,CTAPV 8)を組織材料に添加した。組織を、ブレンダーを用いてホモジナイズした後、小ガラスビーズとともに5分間振盪した。ホモジナイズ中、器官破砕物(pulp)を氷上に維持した。器官破砕物を3200×gで1時間、遠心分離した。上清みを、まず0.45μmフィルターに、続いて0.22μmフィルターに通した。濾過したホモジネートを使用まで−70℃で保存した。
[実施例6]
感染性材料を得るための離乳期の子豚での感染実験:
野外分離株が起源のCTAPV 1BおよびCTAPV 8の器官ホモジネートでの攻撃実験を、商業的肥育後期の豚血統の4〜8週齢の離乳期のSPF/高健常子豚において実施した。
試験施設に入れた時点で、CPDA(クエン酸塩リン酸塩デキストロースアデニン)血液試料、直腸スワブ、中咽頭スワブおよび経鼻スワブを動物から採取した。動物を2つの別々の実験室に収容した:A群8匹の動物およびB群8匹の動物。両室間で動物の世話担当者による物理的接触または間接的接触はなかった。
A群では、6匹の豚にCTAPV 1Bホモジネートを、筋肉内(IM)、皮下(SC)、鼻腔内(N)および経口(OR)経路によって接種した。
2匹の豚に、混合脾臓+脊髄+脳ホモジネート由来の接種材料を投与した
2匹の豚に、混合脾臓+扁桃+脳ホモジネート由来の接種材料を投与した
2匹の豚に、混合脳+脊髄ホモジネート由来の接種材料を投与した
2匹の豚を接触歩哨動物として使用した。
IM、SCおよびN容量は1.0ml/用量(左と右)にした。OR容量は4mlにした。経鼻用量は噴霧した。攻撃用量を表7に示す。
接種後、すべての豚を毎日、臨床徴候について観察したが、動物は実験過程中、無症候のままであった。
CPDA−血液、鼻スワブ、中咽頭スワブおよび直腸スワブを接種後0日目、3日目、7日目、10日目および14日目に採取し、CTAPV 1Bの感染および排出をqPCR解析によってモニタリングした。血漿をCPDA血液からLeucosep(登録商標)キット(Greiner Mat.番号163 288)を用いて得た。血漿試料に関するqPCR解析の結果を表7に示す。
すべての接種動物で、10日目の血漿において陽性のCTAPV qPCR結果が示された。ウイルスの排出に基づいて、動物を異なる時点で致死させ、その後のインビトロおよびインビボでの試験のための新鮮感染性材料を取得した。
検死のとき、脳、脊髄、脾臓、扁桃および血液を動物から採取した。
Figure 2018500028

B群では、6匹の豚にCTAPV 8ホモジネートを、筋肉内(IM)、皮下(SC)、鼻腔内(N)および経口(OR)経路によって接種した。
2匹の豚に、脾臓+扁桃+脳+脊髄ホモジネート由来の接種材料を投与した
2匹の豚に、脾臓+扁桃ホモジネート由来の接種材料を投与した
2匹の豚に、脳+脊髄ホモジネート由来の接種材料を投与した
2匹の豚を接触歩哨動物として使用した。
IM、SCおよびN容量は2.0ml/用量(左と右)にした。OR容量は3または4mlにした。経鼻(Nasel)用量は噴霧した。攻撃用量を表8に示す。
接種後、すべての豚を毎日、臨床徴候について観察したが、動物は実験過程中、無症候のままであった。
CPDA−血液、鼻スワブ、中咽頭スワブおよび直腸スワブを接種後0日目、3日目、7日目および14日目に採取し、CTAPV−8の感染および排出をqPCR解析によってモニタリングした。血漿をCPDA血液からLeucosep(登録商標)キット(Greiner Mat.番号163 288)を用いて得た。血漿試料に関するqPCR解析の結果を表8に示す。
すべての接種動物で、3日目および/または7日目の血漿において陽性のCTAPV qPCR結果が示された。ウイルスの排出に基づいて、動物を異なる時点で致死させ、その後のインビトロおよびインビボでの試験のための新鮮感染性材料を取得した。
検死のとき、脳、脊髄、脾臓、扁桃および血液を動物から採取した。
器官材料を、実施例8/9に記載のワクチン接種−攻撃試験における攻撃材料として使用した。
Figure 2018500028

[実施例7]
ワクチン接種−攻撃実験のための攻撃材料の調製
攻撃材料を実施例6から得た。
CTAPV 1B
実施例6,A群の検死した1匹の動物の脳、脊髄、脾臓および扁桃
CTAPV 8
実施例6,B群の検死した1匹の動物の脳、脊髄、脾臓および扁桃
プールした組織を解凍後、重量計測した。続いて、組織重量の9倍の10μM HEPES含有M6B8培地(Sigma H3375−250G)を組織材料に添加した。組織を、ブレンダーを用いてホモジナイズした後、小ガラスビーズとともに5分間振盪した。ホモジナイズ中、器官破砕物を氷上に維持した。器官破砕物を3200×gで1時間、遠心分離した。上清みを、経口投与のための材料を除いて、まず0.45μmフィルターに、続いて0.22μmフィルター通した。濾過したホモジネートを使用まで−70℃で保存した。
[実施例8]
ワクチン接種−攻撃実験
ワクチンの設計:E2タンパク質の発現:
CTAPV 1ウイルスのアミノ酸配列を解析した。E2遺伝子の開始部と終止部を、CTAPVウイルスゲノムと豚コレラウイルス(CSF)のE2タンパク質(Genbank:AAS 20412.1)および牛ウイルス性下痢ウイルス(BVDV)のE2タンパク質(Genbank:AGN03787.1)とのアラインメントを用いて調べ、E2タンパク質の推定切断部位を、SignalP4.1ソフトウェア(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)を用いて調べた
CTAPV 1 E2の推定アミノ酸配列(配列番号:32):
SCHKRQDYYSIQLVVDGKTGVEKRSIVGKWTVITREGREPRLMEQISMVSNDSLSETYCY
NRLNTSSWGRQPARQRGCGQTVPFWPGDNVLEEQYYSTGYWVNATGGCQLREGVWLSRKG
NVQCQRNGSSLILQLAIKEENDTMEIPCDPVETESMGPVTQGTCVYSWAFAPRGWYYNRK
DGYWLQYVKKNDYQYWTKMPTASSATTMYRH
続いて、昆虫細胞におけるバキュロウイルス発現系でのCTAPV E2タンパク質の発現のためのCTAPV E2ヌクレオチド配列を、Genscript OptimumGeneTMアルゴリズム(www.genscript.com)を用いて最適化した(配列番号:33)。
Figure 2018500028

制限部位BamHIとEcoRIに下線を付している。開始コドンをイタリック体で示し、終止コドンをボールド体で示す。
形質転換および発現:
CTAPVのE2遺伝子は、Genscriptにおいて合成され、プラスミドベクター(pFastbac1)内にBamHIおよびEcoRI制限部位を用いて直接クローニングされた。このプラスミドで大腸菌を、標準的な形質転換手法を用いて形質転換し、続いてプラスミドDNAを精製し、SF9昆虫細胞のトランスフェクションに使用した。トランスフェクションは以下のようにして行った:
10細胞/mlの2mlの細胞懸濁液を6ウェルプレートの各ウェルに添加した。細胞を27℃で1時間、プレートに付着させた。以下のトランスフェクション溶液(抗生物質なし,5μlのミニプレップDNAおよび6μlのセルフェクチン(Invitrogen)の200μlの培地)を調製し、室温で45分間インキュベートした。45分後、0.8mlの培地をトランスフェクション溶液に添加し、これを付着細胞に添加した。トランスフェクト細胞を27℃で4時間インキュベートした。5時間後、さらに1mlの培地(ゲンタマイシンおよびナタマイシンを補給)を細胞に添加した。細胞を27℃で3日間培養した。上清みをP1ウイルスストック液として−70℃で保存した。
SF9培養物中におけるCTAPV E2タンパク質の発現をSDS−pageゲル電気泳動によって確認した。SF9培養物から得た試料を、5%β−メルカプトエタノール含有Bio−Rad Laemmli試料バッファーで1:1に希釈し、続いて、試料を99℃まで10分間加熱した。すべての試料およびPrecision Plus protein(商標)All Blue(Bio−Rad)マーカーをBio−Rad CriterionTMTGXTMプレキャストゲル(任意のkDTM)にロードし、200Vで42分間、電気泳動させた。使用した電気泳動バッファーは1×Tris/グリシン/SDSであった。電気泳動後、ゲルを、InstantBlueTM(Expedeon)タンパク質染色バッファー中で1時間染色した。
精製:
SF9細胞での発現後、E2タンパク質を異なる2つの様式で精製した。第1の精製方法は全細胞ライセートを作製することによるものであった。CTAPVのE2を発現しているSF9培養物をペレット化し、PBS中に再懸濁させ、Branson超音波処理装置(2回 30パルス,出力5,デューティサイクル55%)を用いて超音波処理した。超音波処理後、ライセートを8,000rpmで10分間、遠心分離した。過剰発現されたE2を含有しているペレットをPBS中に再懸濁させた。E2タンパク質の別の精製様式は、IMACとアニオン性洗浄剤を使用する精製方法によるものであった。この方法は、BMC Biotechnology 2012,12:95.(BMC Biotechnology 2012,12:95;Use of anionic denaturing detergents to purify insoluble proteins after overexpression;Benjamin Schlager,Anna Straessle and Ernst Hafen)に記載されている。アニオン性変性洗浄剤(SDS)を含有する溶解バッファーを使用し、過剰発現E2培養物を溶解させた。過剰の洗浄剤を冷却および精製によって除去した後、アフィニティ精製した。
SF9細胞において発現させ、上記のようにして精製したE2タンパク質をSDS−pageゲル上でタンパク質濃度が既知のウシ血清アルブミン標準と一緒に泳動させた。タンパク質濃度を、バンド強度の比較により、Genetoolsソフトウェア(Syngene version 3.08.07)を用いて推定した。
製剤
最終ワクチンを、鉱油ベースの油中水型乳剤に製剤化した。水:油の比は重量基準で45:55であった。乳剤の液滴サイズは主として1μmより小さく、粘度は約80〜150mPa.sec.であった。
ワクチン1:水相は精製E2タンパク質(推定E2濃度60μg/ml)からなるものであった
ワクチン2:水相は全細胞ライセート(推定E2濃度62μg/ml)からなるものであった。
ワクチン接種−ブースター
この実験のため、5週齢の48匹の離乳期の子豚が入手可能であった。3×8匹の動物/群を小屋1に収容し、3×8匹の動物/群を小屋2に収容した。動物同士の接触は小屋間において可能でなかった。
1群8匹の動物に対して、6匹の子豚にワクチン1での初回ワクチン接種を行い、その他の2匹の子豚には試験開始時にワクチン接種しなかった。
t=21日目、各群の6匹の初回ワクチン接種動物のうち5匹にワクチン2でのブースターワクチン接種を行った。
血液試料を、初回ワクチン接種前、感染後ブースターワクチン接種前の21日目および攻撃前の39日目に採取した。
各群のうち、初回ワクチン接種とブースターワクチン接種を受けた4匹の動物+2匹の非ワクチン接種動物を、攻撃前に攻撃施設に移動させた。
各群のうち、初回ワクチン接種のみを受けた1匹の動物と初回ワクチン接種とブースターワクチン接種の両方を受けた1匹の動物を、さらに2週間モニタリングした。
攻撃
この実験のための36匹の動物を、小屋3に3×6匹の動物/群,第1〜3群で収容し、小屋4には、3×6匹の動物/群,第4〜6群で収容した。小屋3の動物は小屋1が起源のものであり、小屋4の動物は小屋2が起源のものであった。
動物同士の接触は小屋間において可能でなかった。小屋内での異なる群の動物間の物理的接触は可能でなかったが、空気接触は可能であった。
動物に生ウイルス材料を、初回ワクチン接種後39日目に攻撃した。
小屋3では、3×6匹の子豚(第1〜3群)にCTAPV 1攻撃材料(上記参照)を攻撃した。
第1群:10.0ml 経口および2×2.0ml 経鼻
第2群:2×1.0ml IM
第3群:2×1.0ml IM。
小屋4では、3×6匹の子豚(第4〜6群)にCTAPV 8攻撃材料(上記参照)を攻撃した。
第1群:10.0ml 経口および2×2.0ml 経鼻
第2群:2×1.0ml IM
第3群:2×1.0ml IM
血清試料ならびに経鼻、直腸および中咽頭スワブを、攻撃前ならびに攻撃後3、6、9、13、16、20、23および27日目に採取し、CTAPVウイルスの感染および排出をqPCR解析によってモニタリングした。1群あたり3匹の動物(2匹はワクチン接種、1匹は非ワクチン接種)を攻撃後13日目に検死し、その他の3匹の動物(2匹はワクチン接種、1匹は非ワクチン接種)を攻撃後27日目に検死した。鼡径リンパ節、腸間膜リンパ節および扁桃を検死時に試料採取した。
[実施例9]
CTAPV E2タンパク質に対する抗体
大腸菌におけるE2タンパク質の発現:
CTAPV 1ウイルスのアミノ酸配列を解析した。E2遺伝子の開始部と終止部を、CTAPVウイルスゲノムと豚コレラウイルス(CSF)のE2タンパク質(Genbank:AAS 20412.1)および牛ウイルス性下痢ウイルス(BVDV)のE2タンパク質(Genbank:AGN03787.1)とのアラインメントを用いて調べ、E2タンパク質の推定切断部位を、SignalP4.1ソフトウェア(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)を用いて調べた
CTAPV 1 E2の推定アミノ酸配列(配列番号:32):
SCHKRQDYYSIQLVVDGKTGVEKRSIVGKWTVITREGREPRLMEQISMVSNDSLSETYCY
NRLNTSSWGRQPARQRGCGQTVPFWPGDNVLEEQYYSTGYWVNATGGCQLREGVWLSRKG
NVQCQRNGSSLILQLAIKEENDTMEIPCDPVETESMGPVTQGTCVYSWAFAPRGWYYNRK
DGYWLQYVKKNDYQYWTKMPTASSATTMYRH
大腸菌における発現のためのタンパク質配列(HIS−タグを含む)
SCHKRQDYYSIQLVVDGKTGVEKRSIVGKWTVITREGREPRLMEQISMVSNDSLSETYCY
NRLNTSSWGRQPARQRGCGQTVPFWPGDNVLEEQYYSTGYWVNATGGCQLREGVWLSRKG
NVQCQRNGSSLILQLAIKEENDTMEIPCDPVETESMGPVTQGTCVYSWAFAPRGWYYNRK
DGYWLQYVKKNDYQYWTKMPTASSATTMYRHHHHHHH
続いて、大腸菌におけるCTAPV E2タンパク質の発現のためのCTAPV E2ヌクレオチド配列を、Genscript OptimumGeneTMアルゴリズム(www.genscript.com)を用いて最適化した(配列番号:34)。
Figure 2018500028

付加した制限部位(ボールド体)はNdeIとXhoIである。
形質転換および発現:
CTAPVのE2遺伝子はGenscriptにおいて合成され、プラスミドベクター(pET22b)内にNdeIおよびXhoI制限部位を用いて直接クローニングされた。このプラスミドは、標準的な形質転換手法を用いて大腸菌BL21star+pLysSに形質転換され、発現を誘導した。
発現は、発現株を自動誘導培地中で37℃にて18時間培養することにより行った。発現は、SDS−pageゲル電気泳動での泳動によって確認した。
E2は、不溶性画分中に存在することがわかった。E2タンパク質を、IMACとアニオン性洗浄剤を使用する精製方法を適用することによって精製した。この方法は、BMC Biotechnology 2012,12:95.(BMC Biotechnology 2012,12:95;Use of anionic denaturing detergents to purify insoluble proteins after overexpression;Benjamin Schlager,Anna Straessle and Ernst Hafen)に記載されている。アニオン性変性洗浄剤(SDS)を含有する溶解バッファーを使用し、過剰発現E2培養物を溶解させた。過剰の洗浄剤を冷却および精製によって除去した後、アフィニティ精製した。
精製されたタンパク質を、実施例8に記載のように、SDS−pageにおいて確認した。精製されたタンパク質をGNEに製剤化し、ウサギに注射して抗体を生成させるために使用した。水相中のタンパク質の推定濃度は0.5mg/mlであった。
図7は、ウサギにおいて生成させた抗体(t=ワクチン接種後4週目の血清)が、バキュロウイルス/SF9発現系において発現させたCTAPV E2タンパク質に対応するおよそ25kDaのバンド(レーン2)を特異的に認識することを示す。レーン1はマーカーを含有しており、レーン3はバキュロウイルス/SF9発現系内の無関連発現産物を含有している。
[実施例10]
サイバーグリーン1ステップqRT−PCR
動物試料
ぶたの血清および脾臓試料を実験的感染豚および対照豚から採取した。血液を採取し(Vacuolette 8ml Sep Clot Activator ref:455071;Greiner Bio−one)、血清を3,000×gで4℃にて20分間の遠心分離によって得た。精子試料を市販の繁殖業者から入手し、前処理なしで試験した。
10%組織ホモジネートをPBS中で氷上にて調製した。ホモジネーションは、Gentle Macs Mチューブ内でGentle Macs Dissociator(Miltenyi Biotec)を用いて行った。次いで、このホモジナイズ材料を2回、最初は3,200×gで30分間、続いて10,000×gで10分間、遠心分離した。続いてDNase処理を行った:24μlの10×Turbo DNaseバッファーと20μlのTurbo DNase(AMbion)を、250μlの上清みに添加し、この混合物を37℃で10分間インキュベートした。
RNAの抽出
RNAを、この試料からMagnapure 96装置(Roche)を用いて外部溶解を伴って抽出した。このシステムにより、DNA、RNAおよびウイルス核酸が、磁性ガラス粒子技術を用いて精製される。200μlの試料を250μlのmagnapure全核酸単離キット溶解/結合バッファーと混合し、抽出を、Magnapure装置において外部溶解プロトコルを用いて行った。RNA試料をさらなる使用まで−70℃で保存した。
サイバーグリーン1ステップqRT−PCR
特異的プライマーの設計
オリゴヌクレオチドプライマーを使用してCTAPVゲノムの5’UTRゲノムを増幅させた。ウイルスゲノムのこの部分は、CTAPVバリアント1〜9間で保存されたヌクレオチド配列に基づいて(ヌクレオチド配列のアラインメントに基づいて)選択した。プライマー配列は以下の通り:CTAPV−PAN2−F3−B:CGTGCCCAAAGAGAAATCGG(配列番号:35)およびCTAPV−PAN2−R3−B(配列番号:36):CCGGCACTCTATCAAGCAGTであった。
qRT−PCRプロトコル
Superscript III Platinumサイバーグリーン1ステップqRT−PCRキット(ThermoFisher)を使用するサイバーグリーンベースの1ステップqRT−PCRを開発した。各反応液は、25μlの2×サイバーグリーン反応ミックス、1μlのSuperscript III RT/Platinum Taqミックス、1μlの10μM CTAPV−PAN2−F3−Bプライマー、1μlの10μM CTAPV−PAN2−R3−Bプライマー、17μlのRNAse無含有水および5μlのRNA鋳型を含むものであった。反応はすべて、BioRad CFX96において、以下のサイクルパラメータ;55℃で3分間のRT反応、95℃で5分間の予備変性、次いで、95℃で15秒、60℃で30秒の40回サイクルの後、0.5℃/5秒で60℃から95℃までの融解曲線プログラムを用いて行った。
スタンダードラインの作成
サイバーグリーン1ステップqRT−PCRにおいて検出されたRNAの定量のため、標準希釈液が計算され得るq−PCRの標的配列を含むスタンダードラインを作成した。CTAPVゲノムの5’UTR部分の177塩基対長の配列(162〜338)が合成され(Genscript)、pUC57ベクターにライゲートし、続いて、これを大腸菌中でトランスフェクションした。プラスミドDNAをミディプレップによって分離した。
プラスミドコピー/μlの計算のための式は:
プラスミドコピー/μl=
DNA濃度(ng/μl)/((A×328,4+G×344,24+T×303,22+C×304,16)/(6,02×1023))×2×10
である。
プラスミドのDNA濃度は100ng/μlであった。10から10コピーまで/2μlを含む8つの希釈液を作製した。
結果
qRT−PCRの検証
10から10コピーまで/5μlを含む8つの希釈液および陰性対照試料でのスタンダードラインを、qRT−PCRを検証するための実験に含めた。図1Aは、qPCRサイクルをリアルタイムの相対蛍光単位に対してプロットした図表を示す。各試料は二連で試験した。約100RFUにおける直線はカットオフラインであり、0RFUにおける直線は陰性対照試料である。最高量の鋳型を有する二連の試料がサイクル10あたりで初期の蛍光増大を示す試料である(10、続いてサイクル12で10など)。図1Bは、同じ実験データから作成したが、この場合、標準曲線の開始量の対数(o)を定量サイクルに対してプロットしている。スタンダードラインは102%の効率を有し、Rは0.997であり、これは、効率95%〜105%の間であるべきであって、Rが0.990より上でなければならない特異的で定量可能なqPCRの範囲内である。図1Cは、パネルAおよびBに示す試料の融解曲線を示す。すべての陽性試料は同一の曲線および特定の融点を示し、これは、特定の断片が増幅されていること、および断片が各反応において同一であることを意味する。
このデータは、開発したqRT−PCRがCTAPVの検出および定量の要件を満たしていることを示す。続いて、qRT−PCRをCTAPV陽性が疑われる試料および対照試料の試料解析に使用した。データの解釈は、RFU/サイクル+融解曲線の特徴に基づいた。異常な融解曲線は、アンプリコンの非特異性を示すものであり得る。
血清、脾臓および精子試料中のCTAPV RNAの検出および定量
実験的感染未経産豚および対照未経産豚の血清および脾臓を二連でCTAPV RNAの存在について試験した。また、精子試料も試験した。(平均)結果を表9に示す。実施したアッセイにおいて、スタンダードラインは正確なqPCRの品質の範囲内であることが確認された(図9B,上記参照)。また、CTAPVの特定の融点が、これらのすべての試料の融解曲線において確認された。このデータに基づき、本発明者らは、qRT−PCRは血清、脾臓および精子試料中のCTAPV RNAの検出および定量に適切であると結論づけることができる。
Figure 2018500028

RNAコピー/5μlの欄は、200μlのオリジナルの試料から得た5μlの抽出RNA試料中のウイルスのコピー数を示す。
RNAコピー/mLの欄は、オリジナルの試料(血清、精子)または10%ホモジネート(脾臓)中のウイルスのコピー数を示す。
[実施例11]
CTAPV陽性精子は未経産豚および子孫を感染させる
動物
6匹の未経産豚をSPF/高健常肥育舎から入手した。CTAPV陽性雄豚の精子を未経産豚の人工授精に使用した。
方法
血液を未経産豚と子孫から採取し(Vacuolette 5/8ml Sep Clot Activator ref:455071;Greiner Bio−one)、血清を3,000×gで4℃にて20分間の遠心分離によって得た。精子試料は前処理なしで試験した。
RNA抽出およびqRT−PCRを、実施例10の「サイバーグリーン1ステップqRT−PCR」のセクションに記載の通りに行った。
結果
試験した未経産豚は、受精前はCTAPVについて血清学的陰性であった(qRT−PCR)。雄豚精子はqRT−PCRによる分析時、CTAPVについて陽性であった。t=受精後+4週目、未経産豚4と5は、血清中に検出可能なレベルのCTAPVが含有されていた。分娩の日、未経産豚1、2および6は、血清中に検出可能なレベルのCTAPVが含有されていた。血清中に検出可能なレベルのCTAPVを有する子豚が6匹の未経産豚のうち5匹から生まれた(結果については表10参照)。子豚は健常であり、臨床振戦または先天性振戦AII型に関連する他の臨床症状(脚の外方への広がり(splay legs)など)の発生の増加は示さなかった。
Figure 2018500028

[実施例12]
「震えている子豚」から得たCTAPVバリアント1Bによる妊娠中の未経産豚の感染および新生児子豚に対する影響:CTAPV陽性精子
動物
6匹の未経産豚をSPF/高健常肥育舎から入手した。未経産豚を人工授精によってCTAPV陽性精子と受精させた。妊娠は、妊娠の28日目に超音波を用いて確認された。すべての未経産豚が妊娠の115日目または116日目に同腹子の子豚を出産した。
感染
これらの3匹の未経産豚は、受精後32日目に、CTAPV1B感染材料での感染後t=11日目の検死豚371から採取した脾臓および脳の器官ホモジネートからなるCTAPV1B接種材料に感染させた。この実験は実施例6/表7に説明した。ホモジネートは以下の通りに調製した。14グラムの脾臓および8グラムの脳に、10μM HEPES(Sigma H3375−250G)を含む組織重量の9倍のM6B8培地(MSD AH)を添加した。組織を、ブレンダーを用いてホモジナイズした後、小ガラスビーズとともに5分間振盪した。ホモジナイズ中およびその後の加工中は、器官破砕物を氷上に維持した。器官破砕物を3200×gで4℃にて1時間、遠心分離した。上清みを0.22μmフィルターに通した。濾過したホモジネートを使用まで−70℃で保存した。これらの3匹の未経産豚に5mLの接種材料の筋肉内注射を行った(2.5mLずつ2回の注射を左と右の首に)。
その他の3匹の未経産豚は、検死時に同じ豚から得た血清の接種材料で感染させた。血清は、注射前に0.22μmフィルターで濾過した。これらの3匹の未経産豚に5mLの接種材料の筋肉内注射を行った(2.5mLずつ2回の注射を左と右の首に)。
接種材料中のCTAPVの量の定量値をqRT−PCRにより、実施例10に記載の通りに測定した。
血清採取
血清を、感染前の未経産豚およびt=受精後10日目に採取した。また、血清を生後数時間以内の新生児子豚からも採取した。血液を採取し(Vacuolette 5/8ml Sep Clot Activator ref:455071;Greiner Bio−one)、血清を3,000×gで4℃にて20分間の遠心分離によって得た。RNA抽出およびqRT−PCRを、「サイバーグリーン1ステップqRT−PCR」のセクション,実施例10に記載の通りに行った。
結果
最初の3匹の未経産豚の感染に使用した脾臓と脳の混合ホモジネートには4.5E+02ゲノムコピー/5μl抽出RNAが含有されていた。これは、未経産豚の感染に使用したホモジネート中2.3E+04ゲノムコピー/mLに等しい。
その他の3匹の未経産豚の感染に使用した血清接種材料には1.2E+04ゲノム/5μl抽出RNAが含有されており、これは、未経産豚の感染に使用した6.0E+05ゲノムコピー/mLに等しい。
表11は、qRT−PCR結果によって求められた感染後10日目の量の定量値(ゲノム/mL血清)を示す。6匹の未経産豚のうち5匹が重度の先天性振戦A−II型を有する子豚を出産した。t=感染後10日目の血清中のウイルス量が比較的低い未経産豚である1匹の未経産豚は比較的健常な同腹子を出産し、このとき、2匹の子豚だけに軽度の症状が観察された。分娩後のスコア化した同腹子の情報を表11に示す。M.White(http://www.nadis.org.uk/bulletins/congenital−tremor.aspx?altTemplate=PDF)に報告されているような、脚の外方への広がりの発生の増加が臨床振戦に随伴した。
3匹の子豚/同腹子(臨床振戦を示さなかった未経産豚44から生まれた子豚を除く、重度の臨床振戦を有するもの)におけるCTAPVの存在を実施例10に記載のqRT−PCR試験によって試験した。CTAPV陽性子豚の数を表11に示す
Figure 2018500028

[実施例13]
「震えている子豚」から得たCTAPVバリアント1Bによる妊娠中の未経産豚の感染および新生児子豚に対する影響:CTAPV陰性精子
動物
3匹の未経産豚をSPF/高健常肥育舎から入手した。未経産豚を人工授精によってCTAPVと受精させ、ネガティブレグナンシー(negativeregnancy)は妊娠28日目に超音波を用いて確認された。すべての未経産豚が同腹子の子豚を妊娠の114日目または115日目に出産した。
感染
これらの3匹の未経産豚を、検死時に豚371から採取した血清の接種材料に感染させた。(実施例12参照)。血清は注射前に0.22μmフィルターで濾過した。3匹の未経産豚に5mLの接種材料の筋肉内注射を妊娠32日目に行った(2.5mLずつ2回の注射を左と右の首に)。
接種材料中のCTAPVの量の定量値をqRT−PCRにより、実施例10と12に記載の通りに測定した。
血清採取
血清を、感染前の未経産豚およびt=受精後10日目に採取した。また、血清を生後数時間以内の新生児子豚からも採取した。血液を採取し(Vacuolette 5/8ml Sep Clot Activator ref:455071;Greiner Bio−one)、血清を3,000×g 4℃で20分間の遠心分離によって得た。RNA抽出およびqRT−PCRを、「サイバーグリーン1ステップqRT−PCR」のセクション,実施例10に記載の通りに行った。
結果
表12は、qRT−PCR結果によって求められた感染後10日目の量の定量値(ゲノム/mL血清)を示す。3匹の未経産豚のうち2匹が軽度の先天性振戦A−II型を有する子豚を出産した。t=感染後10日目の血清中のウイルス量が比較的低い未経産豚である1匹の未経産豚は、健常な同腹子を出産した。分娩後のスコア化した同腹子の情報を表11に示す。
CT A−II型を有する子豚におけるCTAPVの存在は、実施例10に記載のqRT−PCR試験によって確認された。CTAPV陽性子豚の数を表12に示す。脚の外方への広がりの発生の増加が臨床振戦に随伴した。
Figure 2018500028

Claims (31)

  1. ペスチウイルスの一構成員である分離型ウイルスであって、
    a)前記ウイルスは、豚のGroup A−II先天性振戦の原因因子であり、
    b)前記ウイルスは、エンベロープタンパク質Ernsをコードしている遺伝子、エンベロープタンパク質E2をコードしている遺伝子およびエンベロープタンパク質E1をコードしている遺伝子を含むウイルスゲノムを有し、ここで、前記Erns遺伝子のヌクレオチド配列は、配列番号:1に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、および/または前記E2遺伝子のヌクレオチド配列は、配列番号:3に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、および/または前記E1遺伝子のヌクレオチド配列は、配列番号:5に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有する、
    ことを特徴とする分離型ウイルス。
  2. 前記Erns遺伝子のヌクレオチド配列が、配列番号:1に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、および前記E2遺伝子のヌクレオチド配列が、配列番号:3に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、および前記E1遺伝子のヌクレオチド配列が、配列番号:5に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有することを特徴とする、請求項1に記載の分離型ウイルス。
  3. ペスチウイルスの一構成員である分離型ウイルスであって、
    a)前記ウイルスは、豚のGroup A−II先天性振戦の原因因子であり、
    b)前記ウイルスRNAゲノムから逆転写したcDNAを、PCR反応において配列番号:7と8に示すプライマーセットと反応させて156+/−10塩基対のPCR産物を得る、および/またはPCR反応において配列番号:9と10に示すプライマーセットと反応させて335+/−10塩基対のPCR産物を得る、および/またはPCR反応において配列番号:11と12に示すプライマーセットと反応させて896+/−10塩基対のPCR産物を得る、および/またはPCR反応において配列番号:13と14に示すプライマーセットと反応させて896+/−10塩基対のPCR産物を得る、および/またはPCR反応において配列番号:15と16に示すプライマーセットと反応させて182+/−10塩基対のPCR産物を得る、および/またはPCR反応において配列番号:17と18に示すプライマーセットと反応させて182+/−10塩基対のPCR産物を得る、
    ことを特徴とする分離型ウイルス。
  4. 前記ウイルスRNAゲノムから逆転写したcDNAを、PCR反応において配列番号:7と8に示すプライマーセットと反応させて156+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:9と10に示すプライマーセットと反応させて335+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:11と12に示すプライマーセットと反応させて896+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:13と14に示すプライマーセットと反応させて896+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:15と16に示すプライマーセットと反応させて182+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:17と18に示すプライマーセットと反応させて182+/−10塩基対のPCR産物を得ることを特徴とする、請求項3に記載の分離型ウイルス。
  5. 前記Erns遺伝子のヌクレオチド配列が、配列番号:1に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、および前記E2遺伝子のヌクレオチド配列が、配列番号:3に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、および前記E1遺伝子のヌクレオチド配列が、配列番号:5に示すヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有し、そして前記ウイルスRNAゲノムから逆転写したcDNAを、PCR反応において配列番号:7と8に示すプライマーセットと反応させて156+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:9と10に示すプライマーセットと反応させて335+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:11と12に示すプライマーセットと反応させて896+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:13と14に示すプライマーセットと反応させて896+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:15と16に示すプライマーセットと反応させて182+/−10塩基対のPCR産物を得る、およびPCR反応において配列番号:17と18に示すプライマーセットと反応させて182+/−10塩基対のPCR産物を得る、
    ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の分離型ウイルス。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載のウイルスを含むことを特徴とする細胞培養物。
  7. rnsタンパク質をコードしている遺伝子であって、そのヌクレオチド配列が、配列番号:1に示すErns遺伝子のヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有することを特徴とする遺伝子。
  8. 請求項7に記載の遺伝子にコードされていることを特徴とするErnsタンパク質。
  9. E2タンパク質をコードしている遺伝子であって、そのヌクレオチド配列が、配列番号:3に示すE2遺伝子のヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有することを特徴とする遺伝子。
  10. 請求項9に記載の遺伝子にコードされていることを特徴とするE2タンパク質。
  11. E1タンパク質をコードしている遺伝子であって、そのヌクレオチド配列が、配列番号:5に示すE1遺伝子のヌクレオチド配列と少なくとも80%の同一性レベルを有することを特徴とする遺伝子。
  12. 請求項11に記載の遺伝子にコードされていることを特徴とするE1タンパク質。
  13. rns遺伝子が機能性異種プロモーターの制御下にあることを特徴とする、請求項7に記載のErns遺伝子を含むDNA断片。
  14. E2遺伝子が機能性異種プロモーターの制御下にあることを特徴とする、請求項9に記載のE2遺伝子を含むDNA断片。
  15. E1遺伝子が機能性異種プロモーターの制御下にあることを特徴とする、請求項11に記載のE1遺伝子を含むDNA断片。
  16. 請求項13〜15のいずれかに記載のDNA断片を含む生の組換えウイルスベクター。
  17. 請求項8に記載のErnsタンパク質、請求項10に記載のE2タンパク質および請求項12に記載のE1タンパク質を含むことを特徴とする擬似粒子。
  18. 免疫原的有効量の請求項1〜5のいずれかに記載のウイルスおよび薬学的に許容され得る担体を含むことを特徴とする、豚のGroup A−II CTに対処するためのワクチン。
  19. 前記ウイルスが生弱毒化形態であることを特徴とする、請求項18に記載のワクチン。
  20. 前記ウイルスが不活化形態であることを特徴とする、請求項18に記載のワクチン。
  21. 免疫原的有効量の請求項8に記載のErnsタンパク質および/または免疫原的有効量の請求項10に記載のE2タンパク質および/または免疫原的有効量の請求項12に記載のE1タンパク質、および、薬学的に許容され得る担体を含むことを特徴とする、豚のGroup A−II CTに対処するためのワクチン。
  22. 免疫原的有効量の請求項17に記載の擬似粒子および薬学的に許容され得る担体を含むことを特徴とする、豚のGroup A−II CTに対処するためのワクチン。
  23. 請求項16に記載の生の組換えウイルスベクターおよび薬学的に許容され得る担体を含むことを特徴とする、豚のGroup A−II CTに対処するためのワクチン。
  24. 請求項13に記載のDNA断片および/または請求項14に記載のDNA断片および/または請求項15に記載のDNA断片、および薬学的に許容され得る担体を含むことを特徴とする、豚のGroup A−II CTに対処するためのワクチン。
  25. 少なくとも1種類の他の豚病原性微生物もしくは豚病原性ウイルスおよび/または前記豚病原性微生物もしくは豚病原性ウイルスの少なくとも1種類の他の免疫原性成分および/または前記他の免疫原性成分をコードしている遺伝子物質を含むことを特徴とする、請求項18〜24のいずれかに記載のワクチン。
  26. 請求項1〜5のいずれかに記載のウイルスに反応性の抗体または抗血清。
  27. 豚のGroup A−II CTに対処するためのワクチンにおける使用のための、請求項1〜5のいずれかに記載のウイルスおよび/または請求項8に記載のErnsタンパク質および/または請求項10に記載のE2タンパク質および/または請求項12に記載のE1タンパク質および/または請求項13に記載のDNA断片および/または請求項14に記載のDNA断片および/または請求項15に記載のDNA断片および/または請求項16に記載の生の組換えウイルスベクターおよび/または請求項17に記載の擬似粒子。
  28. 請求項18〜25のいずれかに記載のワクチンの調製方法であって、該方法は、請求項1〜5のいずれかに記載のウイルスおよび/または請求項8に記載のErnsタンパク質および/または請求項10に記載のE2タンパク質および/または請求項12に記載のE1タンパク質および/または請求項13に記載のDNA断片および/または請求項14に記載のDNA断片および/または請求項15に記載のDNA断片および/または請求項16に記載の生の組換えウイルスベクターおよび/または請求項17に記載の擬似粒子、および薬学的に許容され得る担体を混合することを含むことを特徴とする方法。
  29. 請求項1〜5のいずれかに記載のウイルスまたはその抗原性物質を含むことを特徴とする、Group A−II先天性振戦関連ブタペスチウイルスに反応性の抗体の検出用診断テストキット。
  30. 請求項1〜5のいずれかに記載のウイルスまたはその抗原性物質に反応性の抗体を含むことを特徴とする、Group A−II先天性振戦関連ブタペスチウイルスの検出用診断テストキット。
  31. 請求項1〜5のいずれかに記載のウイルスのゲノムに特異的に反応性のPCRプライマーセットを含むことを特徴とする、Group A−II先天性振戦関連ブタペスチウイルスの検出用診断テストキット。
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