JP2020537488A - スーパー抗原トキソイドに由来する融合ペプチドを含む免疫原性組成物 - Google Patents

スーパー抗原トキソイドに由来する融合ペプチドを含む免疫原性組成物 Download PDF

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Abstract

本開示は、黄色ブドウ球菌感染症の予防および処置において有用な免疫原性組成物を提供する。特に、本開示は、多価オリゴペプチド、任意の順序で、単一のポリペプチドとして一緒に融合している2つ以上のブドウ球菌スーパー抗原(SAg)タンパク質、または任意のその断片、バリアント、もしくは誘導体を含む融合タンパク質を提供する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる2017年7月27日出願の米国特許仮出願第62/537,706号の利益を請求する。
本出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる2015年12月18日出願の米国特許出願第14/899,993号、現在の米国特許第9,815,872号に関する。
配列表の組み込み
34,503バイト(MS−Windows(登録商標)で測定)であり、「IBT_176965_PCT_SeqListing_ST25.txt」と名付けられたファイルを含む配列表は、12の配列を含み、2018年7月19日に作成されたものであり、本明細書と共に提出され、かつその全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
政府の権利
本発明は、米国国立衛生研究所によってAI111205の下に与えられた政府支援で成された。政府は、本発明に一定の権利を有する。
背景
黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)(SA)は、皮膚および軟部組織感染(SSTI)から生命を脅かす敗血症および肺炎まで広範な感染症を引き起こすグラム陽性ヒト病原体である。これは、全世界で院内感染症および市中感染症の主な原因である(Brown et al.,2009,Journal/Clin Microbiol Infect、15(2):156−164(非特許文献1))。病態の範囲は、多くの病原性因子:スーパー抗原および膜孔形成毒素、コアグラーゼ、莢膜多糖、付着素、プロテアーゼ、補体不活性化エキソプロテイン、および他の自然応答調節物質(innate response modifier)を用いて免疫応答を免れるSAの多様な能力を反映している(Powers and Wardenburg,2014,Journal/PLOS Pathogens,10(2):e1003871(非特許文献2))。
1960年代に初めて出現して以来、メチシリン耐性SA(MRSA)は全世界の医療現場に蔓延している(Diep,et al.,2006,J Infect Dis,193(11):1495−1503(非特許文献3))。1990年代からは、市中感染型MRSA株(CA−MRSA)が出現し、大きな世界的難題を提起している。(Bassetti,et al.,2009,Int J Antimicrob Agents,34 Suppl 1:S15−19(非特許文献4);Bradley,2005,Semin Respir Crit Care Med,26(6):643−649(非特許文献5);Chambers,2005,N.Engl J Med,352(14):1485−1487.(非特許文献6))。したがって、黄色ブドウ球菌感染症用のワクチンおよび治療薬の開発に向けた努力は増大し続けている。
アルファヘモリジン(α毒素、Hla)は、SA肺炎およびSSTIにおける主な病原性因子である(Bubeck Wardenburg and Schneewind,2008,J Exp Med,205(2):287−294(非特許文献7);Kennedy,et al.,2010,J Infect Dis,202(7):1050−1058(非特許文献8))。最近、フェノール可溶性モジュリン(PSM)として公知の短い細胞溶解性ペプチドが、黄色ブドウ球菌に対する主な防御ラインである好中球を溶解する重要な病原性因子として特定された(Wang,et al.,2007,Nat Med,13(12):1510−1514(非特許文献9))。ブドウ球菌の別の関連する短い細胞溶解性ペプチドは、黄色ブドウ球菌クオラムセンシング系(agr)の重要なマーカーであるデルタヘモリジンまたはデルタ毒素(δ毒素)として公知である(Novick,et al.,1993,EMBO J,12(10):3967−3975(非特許文献10))。SA菌血症患者のコホートにおける最近の疫学研究は、敗血症の確率とHla、PSM−α3、ならびにδ毒素に対する既存の抗体との間の逆相関を示している(Adhikari,et al.,2012,J Infect Dis,206(6):915−923(非特許文献11))。
スーパー抗原(SAg)は、ブドウ球菌エンテロトキシン(SE)および毒素性ショック症候群毒素1(TSST−1)から構成される発熱性毒素の大きなファミリーを構成する。抗原提示細胞によるタンパク質分解処理を受け、T細胞にMHC/ペプチド複合体として提示される従来の抗原とは対照的に、SAgはMHCクラスIIと共にT細胞受容体(TCR)を架橋し、最大30%のT細胞を活性化して(Schlievert,1993,Journal/The Journal of Infectious Diseases,167(5):997−1002(非特許文献12))、サイトカインおよびケモカインを大量に放出させ、細胞接着分子の発現ならびに活性化を強化し、T細胞増殖を増加させ、最終的に、T細胞アポトーシス/アネルギーを引き起こす。この一連の事象は、発疹、低血圧、発熱、および多系統機能不全によって特徴づけられる命を脅かす状態である毒素性ショック症候群(TSS)へと達し得る(Bohach et al.,1990,Journal/Crit Rev Microbiol,17(4):251−272(非特許文献13))。抗体はTSSからの防御において重要な役割を果たしており、したがって、低応答性T細胞(Mahlknecht et al.,1996,Journal/Hum Immunol,45(1):42−45(非特許文献14))および/またはT細胞依存性B細胞アポトーシス(Hofer et al.,1996,Journal/Proc Natl Acad Sci U S A、93(11):5425−5430(非特許文献15))に起因して、問題を起こしている毒素に対して血清転換しない個体は、再発性の発作を経験する可能性が高い。さらに、低い非TSS誘導濃度では、SAgは局所的で過剰な炎症応答の誘導によって黄色ブドウ球菌株のビルレンスに影響を及ぼす。
スーパー抗原を含む多価黄色ブドウ球菌ワクチンの開発における大きな難題は、20種を超える異なるSAgがあり、ほとんどのSAgがプラスミドもしくは病原性アイランド(ブドウ球菌エンテロトキシンK(SEK)、ブドウ球菌エンテロトキシンQ(SEQ))、溶原性ファージ(ブドウ球菌エンテロトキシンA(SEA))、またはSCCmecブドウ球菌エンテロトキシンH(SEH)のような抗生物質耐性カセットなどの可動遺伝因子上にあるので、臨床分離株におけるSAgの存在に広範なばらつきがあるということである(Omoe et al.,2002,Journal/J Clin Microbiol,40(3):857−862(非特許文献16))。6000を超える臨床分離株を含む大規模な文献レビューに基づき、最も広く現れるスーパー抗原(SAg)は、毒素性ショック症候群毒素1(TSST−1)およびブドウ球菌エンテロトキシンC(SEC)、続いてSEA、ブドウ球菌エンテロトキシンD(SED)、およびブドウ球菌エンテロトキシンB(SEB)であると考えられる。さらに最近の研究は、主にUSA300クローンが広まったために、SEKおよびSEQの出現を示している(Proft and Fraser,2003,Journal/Experimental Immunology,133(3):299−306(非特許文献17))。多数のSAgに対するモノクローナル抗体およびワクチン接種が、SA敗血症からマウスを部分的に防御することが見い出されている。無毒化SAgおよびサイトリシンの様々な組み合わせでの多価免疫化を用いる有意な防御がウサギの肺炎に対して報告されている(Spaulding et al.,2012、Vaccine 30(34):5099−109(非特許文献18);Salgado−Pabon et al.,2014,J Infec Dis,210(5):784−792(非特許文献19))。
Brown et al.,2009,Journal/Clin Microbiol Infect、15(2):156−164 Powers and Wardenburg,2014,Journal/PLOS Pathogens,10(2):e1003871 Diep,et al.,2006,J Infect Dis,193(11):1495−1503 Bassetti,et al.,2009,Int J Antimicrob Agents,34 Suppl 1:S15−19 Bradley,2005,Semin Respir Crit Care Med,26(6):643−649 Chambers,2005,N.Engl J Med,352(14):1485−1487 Bubeck Wardenburg and Schneewind,2008,J Exp Med,205(2):287−294 Kennedy,et al.,2010,J Infect Dis,202(7):1050−1058 Wang,et al.,2007,Nat Med,13(12):1510−1514 Novick,et al.,1993,EMBO J,12(10):3967−3975 Adhikari,et al.,2012,J Infect Dis,206(6):915−923 Schlievert,1993,Journal/The Journal of Infectious Diseases,167(5):997−1002 Bohach et al.,1990,Journal/Crit Rev Microbiol,17(4):251−272 Mahlknecht et al.,1996,Journal/Hum Immunol,45(1):42−45 Hofer et al.,1996,Journal/Proc Natl Acad Sci U S A、93(11):5425−5430 Omoe et al.,2002,Journal/J Clin Microbiol,40(3):857−862 Proft and Fraser,2003,Journal/Experimental Immunology,133(3):299−306 Spaulding et al.,2012、Vaccine 30(34):5099−109 Salgado−Pabon et al.,2014,J Infec Dis,210(5):784−792
概要
一態様では、本開示は、野生型SEAに対する4つの変異を含み、その4つの変異が配列番号4中のL48R、D70R、Y92A、およびH225A変異に対応する、弱毒化黄色ブドウ球菌由来スーパー抗原(SAg)SEAトキソイドまたはその免疫学的もしくは抗原的に活性な断片、バリアント、もしくは誘導体を提供する。ある特定の態様では、トキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、配列番号3を含むSEAトキソイドよりもスーパー抗原活性が低くかつ/またはビルレンスが低いが、免疫原性を維持している。ある特定の態様では、弱毒化SEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、配列番号4と少なくとも90%同一なアミノ酸配列を含む。ある特定の態様では、弱毒化SEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、配列番号4を含む。また、ある特定の態様では、弱毒化SEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、配列番号3を含むSEAトキソイドのスーパー抗原の活性の50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、5%未満、3%未満、2%未満、または1%未満を有する。点変異(例えば「L48R」)を記載するために本明細書において用いられる命名法は、異種発現に必要とされるN末端のメチオニンを含有しない野生型SAgタンパク質と比較しての命名法であることは理解されるであろう。
別の態様では、本開示はさらに、任意の順序で配置された、本明細書の他の箇所に記載されているとおりの2つ以上の弱毒化黄色ブドウ球菌由来スーパー抗原(SAg)トキソイドまたはその免疫学的もしくは抗原的に活性な断片、バリアント、もしくは誘導体の融合体を含む多価オリゴペプチドであって、SAgトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体が同じでも、または異なってもよく、SAgトキソイドの少なくとも1つが本明細書の他の箇所に記載されているSEAトキソイドである前記多価オリゴペプチドを提供する。ある特定の態様では、オリゴペプチドは、3つ以上のSAgトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体の融合体を含む。ある特定の態様では、オリゴペプチドは、配列番号5を含むSAg融合タンパク質よりもスーパー抗原活性が低くかつ/またはビルレンスが低い。ある特定の態様では、オリゴペプチドは、配列番号5を含むSAg融合タンパク質の免疫原性を維持している。ある特定の態様では、オリゴペプチドは、配列番号5を含むSAg融合タンパク質のスーパー抗原活性の50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、5%未満、3%未満、2%未満、または1%未満を有する。また、ある特定の態様では、オリゴペプチドは、完全に弱毒化されている。
ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、ブドウ球菌毒素性ショック症候群毒素−1(TSST−1)弱毒化トキソイド;ブドウ球菌エンテロトキシンB(SEB)弱毒化トキソイド;またはその任意の組み合わせのうちの1つまたは複数を含む。ある特定の態様では、TSST−1弱毒化トキソイドは、野生型TSST−1に対する3つの変異を含み、その3つの変異は、配列番号1および配列番号1と少なくとも90%同一なアミノ酸配列中のL30R、D27A、およびI46A変異に対応する。ある特定の態様では、SEB弱毒化トキソイドは、野生型SEBに対する3つの変異を含み、その3つの変異は、配列番号2および配列番号2と少なくとも90%同一なアミノ酸配列中のL45R、Y89A、およびY94A変異に対応する。ある特定の態様では、SEA弱毒化トキソイドは、野生型SEAに対する4つの変異を含み、その4つの変異は、配列番号4および配列番号4と少なくとも90%同一なアミノ酸配列中のL48R、D70R、Y92A、およびH225A変異に対応する。ある特定の態様では、TSST−1トキソイドは、アミノ酸配列の配列番号1を含む。ある特定の態様では、SEBトキソイドは、アミノ酸配列の配列番号2を含む。ある特定の態様では、SEA弱毒化トキソイドは、アミノ酸配列の配列番号4を含む。ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、アミノ酸配列の配列番号6を含む。
ある特定の態様では、本明細書の他の箇所に記載されている少なくとも2つのSAgトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、リンカーによってそれぞれ会合されている。ある特定の態様では、リンカーは、グリシン、セリン、アラニン、およびその組み合わせからなる群から選択される少なくとも1個、ただし50個以下のアミノ酸を含む。ある特定の態様では、リンカーは、(GGGS)または(GGGGS)を含み、式中、nは1〜10の整数である。ある特定の態様では、リンカーは、(GGGGS)を含む。ある特定の態様では、nは3である。
多価オリゴペプチドはさらに、異種ポリペプチドを含んでもよい。ある特定の態様では、異種ポリペプチドは、Hisタグ、ユビキチンタグ、NusAタグ、キチン結合ドメイン、Bタグ、HSBタグ、緑色蛍光タンパク質(GFP)、カルモジュリン結合タンパク質(CBP)、ガラクトース結合タンパク質、マルトース結合タンパク質(MBP)、セルロース結合ドメイン(CBD)、アビジン/ストレプトアビジン/Strepタグ、trpE、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、lacZ(β−ガラクトシダーゼ)、FLAG(商標)ペプチド、Sタグ、T7タグ、異種ポリペプチドのいずれかの断片、または異種ポリペプチドの2つ以上の組み合わせを含む。ある特定の態様では、異種ポリペプチドは、免疫原、T細胞エピトープ、B細胞エピトープ、その断片、またはその組み合わせを含む。
多価オリゴペプチドはまたさらに、免疫原性炭水化物を含んでもよい。ある特定の態様では、免疫原性炭水化物は糖である。ある特定の態様では、免疫原性炭水化物は、莢膜多糖または表面多糖である。ある特定の態様では、免疫原性炭水化物は、莢膜多糖(CP)血清型5(CP5)、CP8、ポリ−N−アセチルグルコサミン(PNAG)、ポリ−N−スクシニルグルコサミン(PNSG)、壁テイコ酸(WTA)、リポテイコ酸(LTA)、免疫原性炭水化物のいずれかの断片、および免疫原性炭水化物の2つ以上の組み合わせからなる群から選択される。ある特定の態様では、免疫原性炭水化物は、オリゴペプチドにコンジュゲートされている。
さらに、本明細書の他の箇所に記載されている弱毒化SEAトキソイドポリペプチドまたは本明細書の他の箇所に記載されている多価オリゴペプチドをコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドを提供する。ある特定の態様では、ポリヌクレオチドは、ヌクレオチド配列の配列番号8を含む。ポリヌクレオチドはさらに、異種核酸を含んでもよい。ある特定の態様では、異種核酸は、オリゴペプチドをコードする核酸と作動可能に会合しているプロモーターを含む。また、ポリヌクレオチドを含むベクターを提供する。ある特定の態様では、ベクターはプラスミドである。また、ベクターを含む宿主細胞を提供する。ある特定の態様では、宿主細胞は、細菌、昆虫細胞、哺乳動物細胞、または植物細胞である。ある特定の態様では、細菌は、大腸菌(Escherichia coli)である。
さらに、多価オリゴペプチドを生成する方法を提供する。ある特定の態様では、前記方法は、本明細書の他の箇所に記載されている宿主細胞を培養する工程と、オリゴペプチドを回収する工程とを含む。
さらに、本明細書の他の箇所に記載されている弱毒化SEAトキソイドもしくは多価オリゴペプチド、またはそれらの任意の組み合わせと担体とを含む治療用、免疫原性、および/または抗原性組成物などの組成物を提供する。組成物はさらに、アジュバントを含んでもよい。ある特定の態様では、アジュバントは、アラム、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、またはグルコピラノシルリピドAベースのアジュバントである。組成物はまたさらに、追加の免疫原を含んでもよい。ある特定の態様では、追加の免疫原は細菌抗原である。ある特定の態様では、細菌抗原は、膜孔形成毒素、スーパー抗原、細胞表面タンパク質、細菌抗原のいずれかの断片、および細菌抗原の2つ以上の組み合わせからなる群から選択される。
さらに、黄色ブドウ球菌に対する宿主免疫応答を誘導する方法を提供する。ある特定の態様では、前記方法は、免疫応答を必要とする対象に、有効量の、本明細書の他の箇所に記載されている免疫原性または抗原性組成物を投与することを含む。ある特定の態様では、免疫応答は、先天応答、体液性応答、抗体応答、細胞応答、および免疫応答の2つ以上の組み合わせからなる群から選択される。ある特定の態様では、免疫応答は、抗体応答である。
さらに、対象においてブドウ球菌疾患または感染症を予防または処置する方法を提供する。ある特定の態様では、前記方法は、それを必要とする対象に、本明細書の他の箇所に記載されている組成物を投与することを含む。ある特定の態様では、感染症は、皮膚、軟部組織、血液、または器官の限局性または全身性感染症であるか、または自己免疫性である。ある特定の態様では、疾患は、呼吸器疾患、例えば、肺炎である。ある特定の態様では、疾患は、敗血症である。
本明細書に開示の方法のいずれかにおける対象は、哺乳動物であってよい。ある特定の態様では、哺乳動物は、ヒトである。ある特定の態様では、哺乳動物は、ウシまたはイヌである。
本明細書に開示の方法のいずれかで投与するための組成物は、筋肉内注射、皮内注射、腹腔内注射、皮下注射、静脈内注射、経口投与、粘膜投与、鼻腔内投与、または経肺投与によって投与することができる。
さらに、対象において黄色ブドウ球菌に対する宿主免疫応答を誘導する際に使用するための組成物を提供する。さらに、対象においてブドウ球菌疾患または感染症を予防または処置する際に使用するための組成物を提供する。さらに、黄色ブドウ球菌感染症に対するワクチンを生産する方法を提供する。ある特定の態様では、前記方法は、本明細書の他の箇所に記載されている弱毒化SEAトキソイド、本明細書の他の箇所に記載されている多価オリゴペプチド、またはそれらの任意の組み合わせを単離する工程と;トキソイド、オリゴペプチド、またはそれらの任意の組み合わせをアジュバントと組み合わせる工程とを含む。
rTBAおよびrTBA225構築物の図である。融合ペプチドのあり得る配置も示されている。リンカー:リンカーGGGGS(4GS)の3つの反復。 rTBAの精製が示されている。(A)rTBAおよびrTBA225を精製するためのプロセス。(B)rTBAのSDS−PAGE分析。 マウスにおけるrTBAと、3種の個別のトキソイドからなるカクテルとの免疫原性の比較が示されている。A)3つのSAgについて1群あたり5匹の免疫化マウスからの貯留血清でELISAおよび毒素中和アッセイ(TNA)を行った。B)10匹のマウスからなる群をCpGまたはAlhydrogelのいずれか中で製剤化されたrTBAで3回免疫化し、免疫原性をELISAおよびTNAアッセイで決定した。示されているデータは、ELISA EC50およびTNA NT50値である。 rTBAおよびrTBA225安全性プロファイルが示されている。SEA、rTBA、SEAH225A、rSEA225、およびrTBA225に対する、3人のドナーからのヒトPBMCの応答。 マウスにおけるrTBA225と、rTBAと、3種の個別のトキソイドからなるカクテルとの免疫原性の比較が示されている。SEA、SEBおよびTSST−1について、1群あたり10匹の免疫化マウスからの個別の血清でELISAおよび毒素中和アッセイ(TNA)を行った。示されているデータは、ELISA EC50(A)およびTNA NT50値(B)である。他のスーパー抗原に対する交差中和を試験するためのTNAも、免疫化マウスからの貯留血清で行った。示されているデータは、1:40血清希釈での中和パーセンテージ(C)である。エラーバーは平均の標準誤差を表し、アステリスクは、マン−ホイットニーノンパラメトリック検定によって決定されたとおりの、rTBA225免疫化マウス血清とSAgカクテル免疫化マウス血清との間の統計的相違度を示している。 AlhydrogelによるrTSST−1(A)およびrTBA225(B)の吸着が示されている。タンパク質を単独で(左側のレーン)、または表示の比(タンパク質:Alhydrogel)でのAlhydrogelと共に30分間にわたって室温でインキュベートした。インキュベーション後に、試料を遠心して、吸着したタンパク質を沈殿させた。次いで、上清をSDS−PAGE分析に掛け、クーマシー染色によって可視化した。検出可能なタンパク質バンドが存在しないことは、Alhydrogelへの結合を示している。 毒素暴露に対して、rTBA225がもたらす防御が示されている。10匹のマウスからなる群に、Alhydrogel中で製剤化された対照としてのBSAまたはrTBA225を3回ワクチン接種し、指定用量の野生型TSST−1、SEA、またはSEAに暴露した。動物を5日間にわたって死亡率および罹患率についてモニターした。
詳細な説明
I.定義
「a(1つの)」または「an(1つの)」実体という用語はその実体の1つまたは複数を指すことに注意すべきである;例えば、「ポリヌクレオチド(a polynucleotide)」は1つまたは複数のポリヌクレオチドを表すと理解される。したがって、「a」(または「an」)、「1つもしくは複数の」、および「少なくとも1つの」という用語は、本明細書において互換的に用いられ得る。
さらに、「および/または」は、本明細書において使用される場合、2つの指定された特徴または成分をそれぞれ、他方と共に、または他方を伴わずに明確に開示すると解釈される。したがって、「および/または」という用語は、本明細書において「Aおよび/またはB」などの語句において使用される場合、「AおよびB」、「AまたはB」、「A」(のみ)、および「B」(のみ)を含むことが意図される。同様に、「および/または」という用語は、「A、B、および/またはC」などの語句において用いられる場合、A、B、およびC;A、B、またはC;AまたはC;AまたはB;BまたはC;AおよびC;AおよびB;BおよびC;A(のみ);B(のみ);ならびにC(のみ)をそれぞれ包含することが意図される。
別段に定義されていない限り、本明細書で使用される技術用語および科学用語は、本開示が関連する当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。例えば、Concise Dictionary of Biomedicine and Molecular Biology,Juo,Pei−Show,2nd ed.,2002,CRC Press;The Dictionary of Cell and Molecular Biology,3rd ed.,1999,Academic Press;およびOxford Dictionary Of Biochemistry And Molecular Biology,Revised,2000,Oxford University Pressは、本開示で使用される用語の多くの総合的な辞書を当業者に提供する。
単位、接頭辞、および記号は国際単位系(SI)に認められている形式で表示される。数値の範囲は、その範囲を規定している数字を含む。別段に示されていない限り、アミノ酸配列は左から右にアミノからカルボキシ方向に書かれる。本明細書において提供される標題は、本明細書を全体として参照することによって持つことができる本開示の様々な態様または実施形態の限定ではない。したがって、すぐ下で定義される用語は、本明細書全体を参照することによってさらに詳細に定義される。
態様または実施形態が「を含む」という言葉を用いて説明されている場合は常に、「からなる」および/または「から本質的になる」で説明される別段に類似の態様または実施形態も提供される。
アミノ酸は、IUPAC−IUB生化学命名法委員会(Biochemical Nomenclature Commission)によって推奨された一般に公知の三文字記号または一文字記号によって本明細書で言及される。同様に、ヌクレオチドは、一般に認められている一文字コードによって言及される。
「核酸」または「核酸断片」という用語は、ポリヌクレオチドまたは構築物に存在する、任意の1種または複数の核酸セグメント、例えば、DNAまたはRNA断片を指す。本開示の2種以上の核酸が単一のポリヌクレオチド構築物、例えば、単一のプラスミドに存在してもよく、別々の(非同一の)ポリヌクレオチド構築物、例えば、別々のプラスミドに存在してもよい。さらに、任意の核酸または核酸断片が単一のポリペプチド、例えば、単一の抗原、サイトカイン、または調節ポリペプチドをコードしてもよいし、または複数種のポリペプチドをコードしてもよく、例えば、核酸が2種以上のポリペプチドをコードしてもよい。加えて、核酸がプロモーターまたは転写ターミネーターなどの調節エレメントをコードしてもよいし、または分泌シグナルペプチドまたは機能ドメインなどの、ポリペプチドまたはタンパク質の特殊なエレメントまたはモチーフをコードしてもよい。
「ポリヌクレオチド」という用語は、単数の核酸または核酸断片ならびに複数の核酸または核酸断片を包含することが意図され、ポリヌクレオチドを含む、単離分子または構築物、例えば、ウイルスゲノム(例えば、非感染性ウイルスゲノム)、メッセンジャーRNA(mRNA)、プラスミドDNA(pDNA)、またはpDNA誘導体(例えば、(Darquet,A−M et al.,Gene Therapy 4:1341−1349,1997)に記載のミニサークル)を指す。ポリヌクレオチドは、直鎖型(例えば、mRNA)、環状型(例えば、プラスミド)、または分岐型、ならびに二本鎖型または一本鎖型で提供されてもよい。ポリヌクレオチドは従来型のホスホジエステル結合を含んでもよいし、または非従来型の結合(例えば、ペプチド核酸(PNA)において見い出されるようなアミド結合などのアミド結合)を含んでもよい。
本明細書で使用される場合、「ポリペプチド」という用語は、単数の「ポリペプチド」ならびに複数の「ポリペプチド」を包含することが意図され、2つ以上のアミノ酸からなる任意の鎖を含む。したがって、本明細書で使用される場合、「ペプチド」、「オリゴペプチド」、「ジペプチド」、「トリペプチド」、「タンパク質」、「アミノ酸鎖」、「アミノ酸配列」、「ペプチドサブユニット」、または2つ以上のアミノ酸からなる鎖に言及するために用いられる他の任意の用語は、(これらの用語がそれぞれ、より具体的な意味を有する場合であっても)「ポリペプチド」の定義に含まれ、「ポリペプチド」という用語は、これらの用語のうちのいずれかの代わりに、またはそれらと互換的に使用することができる。これらの用語は、翻訳後修飾、例えば、グリコシル化、アセチル化、リン酸化、アミド化、公知の保護基/ブロック基による誘導体化、タンパク質切断、または非天然アミノ酸による修飾を受けたポリペプチドをさらに含む。
本明細書で使用される場合の「多価オリゴペプチド」という用語は、任意の順序で1本のポリペプチドとして一緒に融合した2つ以上の弱毒化ブドウ球菌タンパク質、例えば、例えば、スーパー抗原(SAg)トキソイドまたはその任意の断片、バリアント、もしくは誘導体を含む融合タンパク質を指す。オリゴペプチドは、本明細書の他の箇所に記載されているとおりの他の異種ペプチドを含んでもよい。本明細書において提供される多価オリゴペプチドに含めるための他のペプチドには、本明細書の他の箇所または両方ともその全体が参照によって本明細書に組み込まれるPCT公開番号WO2012/109167A1およびWO2013/082558A1に記載されている様々な他のブドウ球菌トキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体が含まれる。
本開示によって提供されるトキソイドおよびトキソイドの融合体のオリゴペプチドの集まりは本明細書において、まとめて「多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイド」、または「多価オリゴペプチド、SAgトキソイド、またはそれらの任意の組み合わせ」と称される。これらの集合的な言及は、限定ではないが、本明細書において提供されるとおりのいずれか1つのトキソイドまたはオリゴペプチド、または本明細書において提供されるとおりの2つ、3つ、4つ、またはそれ以上のトキソイドまたはオリゴペプチドを含むことが意図されている。
「断片」、「誘導体」、または「バリアント」という用語は、本開示の多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドについて言及しているとき、供給源タンパク質の免疫原性または抗原性の少なくとも一部を保持している任意のポリペプチドを含む。本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgの断片には、タンパク質分解断片、欠失断片、または発現、精製、および/または動物への投与の間に溶解性の増加を示す断片が含まれる。本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgの断片には、対象に送達されたときに病原性または毒性の低下を示すタンパク質分解断片または欠失断片がさらに含まれる。ポリペプチド断片には、直鎖エピトープおよび三次元エピトープを含む供給源ポリペプチドの抗原性エピトープまたは免疫原性エピトープを含む任意のポリペプチド部分がさらに含まれる。
ポリペプチドの「エピトープ断片」は、エピトープを含有するポリペプチド部分である。「エピトープ断片」は1つまたは複数のエピトープに加えてアミノ酸配列を含有してもよいが、それらを含有する必要もない。
本明細書で使用される場合の「バリアント」という用語は、アミノ酸の置換、欠失、挿入、および/または改変により、列挙されたポリペプチドと異なるポリペプチドを指す。非天然バリアントは、当技術分野において公知の変異誘発法を用いて産生することができる。一部の態様では、バリアントポリペプチドは、同定された配列と3個のアミノ酸またはそれより少ないアミノ酸の置換、欠失、または付加だけ異なる。このようなバリアントは一般的に、ポリペプチド配列を改変し、例えば、本明細書に記載の代表的な手順を用いて、改変されたポリペプチドの抗原性または病原性を評価することによって同定することができる。一部の態様では、多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドのバリアントは、野生型複合体よりも毒性が低いタンパク質複合体を形成する。
本明細書に開示のポリペプチドバリアントは、同定されたポリペプチドと少なくとも約85%、90%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.9%の配列同一性を示す。バリアントポリペプチドは保存的または非保存的なアミノ酸の置換、欠失、または挿入を含んでもよい。バリアントは、本明細書の他の箇所に記載されている特定の変異を含む、少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10、15、20、またはそれより多いアミノ酸置換を除いて様々な野生型ブドウ球菌タンパク質と同一の多価オリゴペプチドおよび/またはSAgを含んでもよく、その際、置換は複合体の毒性を対応する野生型タンパク質複合体よりも低くする。本明細書に記載の多価オリゴペプチドおよび/またはSAgの誘導体は、天然ポリペプチドには見い出されない追加の特徴を示すように変えられているポリペプチドである。例には融合タンパク質が含まれる。類似体は、別の型の本明細書に記載の多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドである。一例は、プロタンパク質の切断によって活性化されて、活性な成熟ポリペプチドを生じることができるプロタンパク質である。
バリアントはさらに、または代替的に他の改変を含有してもよく、それによって、例えば、ポリペプチドを、異種アミノ酸配列に、例えば、翻訳と同時に、または翻訳後にタンパク質移行を誘導する、タンパク質のN末端にあるシグナル(またはリーダー)配列に、コンジュゲートまたは結合、例えば融合することができる。また、ポリペプチドを、ポリペプチドの合成、精製、もしくは同定を容易にするために(例えば、6−His)、またはポリペプチドと固体支持体との結合を強化するためにリンカーもしくは他の配列にコンジュゲートすることができる、またはリンカーもしくは他の配列と結合させて生成することができる。例えば、ポリペプチドを免疫グロブリンFc領域にコンジュゲートまたは結合することができる。また、ポリペプチドを、ポリペプチドに対する免疫応答を付与または調節する配列(例えば、T細胞エピトープ、B細胞エピトープ、サイトカイン、ケモカインなど)および/または抗原提示細胞もしくは他の免疫系細胞によるポリペプチドの取り込みおよび/または処理を強化する配列にコンジュゲートまたは結合することができる。また、ポリペプチドを、ブドウ球菌種および/または他の細菌および/または他のウイルスに由来する他のポリペプチド/エピトープにコンジュゲートまたは結合して、単独で、または様々なアジュバントとの組み合わせで他の病原性生物に対する防御免疫を誘発することができるハイブリッド免疫原性タンパク質を生成することができる。また、ポリペプチドを、これに限定されないが、アルブミン、免疫グロブリンFc領域、ポリエチレングリコール(PEG)など、さらに大きな安定性を付与する、または半減期を改善する部分にコンジュゲートまたは結合することができる。また、ポリペプチドを、ブドウ球菌種および/または他の細菌および/または他のウイルスに由来する部分(例えば、免疫原性炭水化物、例えば、莢膜多糖または表面多糖)にコンジュゲートまたは結合して、単独で、または1種もしくは複数のアジュバントとの組み合わせで防御免疫を強化する、および/または防御免疫の作用を助けることができる改変された免疫原性タンパク質を生成することができる。ある特定の態様では、本明細書に記載のポリペプチドはさらに、免疫原性炭水化物を含む。一態様では、免疫原性炭水化物は糖である。
本明細書を通じて「糖」という用語は多糖またはオリゴ糖を示してもよく、その両方を含む。本開示の多糖は細菌から単離されてもよく、公知の方法によってサイズ変更されてもよい。例えば、全長多糖は「サイズ変更」されてもよい(例えば、それらのサイズは、酸加水分解処理、過酸化水素処理、EMULSIFLEX(登録商標)によるサイズ変更、続く、オリゴ糖断片をもたらす過酸化水素処理または顕微溶液化などの様々な方法によって小さくされてもよい)。多糖試料中での粘度を低下させるために、および/またはコンジュゲートされた生成物の濾過性を改善するために、多糖をサイズ変更することができる。オリゴ糖は少数の反復単位(例えば、5〜30反復単位)を有し、典型的には、加水分解多糖である。本開示の多糖は組換えにより生成されてもよい。
黄色ブドウ球菌莢膜抗原は表面に結合し、抗原特異性が限定され、臨床分離株の間で高度に保存されている。一態様では、本開示の免疫原性炭水化物は黄色ブドウ球菌の莢膜多糖(CP)である。一態様では、莢膜糖は全長多糖でもよいが、しかしながら、他の態様では、莢膜糖は1つのオリゴ糖単位でもよいし、または反復オリゴ糖単位からなる天然の長さより短い糖鎖でもよい。ブドウ球菌分離株の血清型検査から、いくつかの推定莢膜血清型が明らかになっており、臨床感染からの分離株の中で5型および8型(CP5およびCP8)が最も蔓延しており、それぞれ、ヒトから回収される分離株の約25%および50%を占めている(O’Riordan and Lee,Clinical Microbiology Reviews,January 2004,p.218−234,Vol.17,No.1;Poutrel and Sutra,J Clin Microbiol.1993 Feb;31(2):467−9)。同じ分離株が家禽、ウシ、ウマ、およびブタからも回収された(Tollersrud et al.,J Clin Microbiol.2000 Aug;38(8):2998−3003;Cunnion KM et al.,Infect Immun.2001 Nov;69(11):6796−803)。WuおよびPark(Wu and Park.1971.J.Bacteriol.108:874−884)によって以前に記載されたとおり、プロトタイプReynoldsおよびBecker株からそれぞれ精製された5型および8型莢膜多糖は互いに、およびT株によって作られた莢膜と構造がよく似ている。5型は構造(→4)−3−O−Ac−β−D−ManNAcA−(1→4)−α−L−FucNAc−(1→3)−β−D−FucNAc−(1→)を有し(Fournier,J.M.,et al.,1987.Ann.Inst.Pasteur Microbiol.138:561−567;Moreau,M.,et al.,1990.Carbohydr.Res.201:285−297)、8型は構造(→3)−4−O−Ac−β−D−ManNAcA−(1→3)−α−L−FucNAc−(1→3)−β−D−FucNAc−(1→)を有する(Fournier,J.M.,et al.,1984.Infect,Immun.45:87−93)。5型および8型多糖は、糖間の結合およびマンノサミヌロン酸残基のO−アセチル化部位においてのみ異なるが、それでも、これらは血清学的に別個のものである。
無毒化組換え緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)エキソトキシンA担体とコンジュゲートした5型および8型CPは、マウスモデルにおいて免疫原性および防御性が高いことが示され(A Fattom et al.,Infect Immun.1993 March;61(3):1023−1032;A Fattom et al.,Infect Immun.1996 May;64(5):1659−1665)、免疫化動物からのCP5特異的抗体の受動伝達はマウスにおいて全身感染に対する防御を誘導し(Lee et al.,Infect Immun.1997 October;65(10):4146−4151)、血清型5黄色ブドウ球菌に暴露されたラットにおいて心内膜炎に対する防御を誘導した(Shinefield H et al.,N Engl J Med.2002 Feb 14;346(7):491−6)。マウスにおいて黄色ブドウ球菌暴露に対して75%の防御を提供する二価CP5・CP8コンジュゲートワクチン(StaphVAX(登録商標),Nabi Biopharmaceutical)が開発された。このワクチンはヒトにおいて試験されている(Fattom AI et al.,Vaccine.2004 Feb 17;22(7):880−7;Maira−Litran T et al.,Infect Immun.2005 Oct;73(10):6752−62)。ある特定の態様では、本開示の組換えペプチドまたは多価オリゴペプチドは、免疫原性炭水化物(例えば、CP5、CP8、CP断片、またはその組み合わせ)と組み合わされる、またはそれにコンジュゲートされる。
両方とも黄色ブドウ球菌表面炭水化物であるポリ−N−アセチルグルコサミン(PNAG)(McKenney D.et al.,Science.1999 May 28;284(5419):1523−7)またはポリ−N−スクシニルグルコサミン(PNSG)(Tuchscherr LP.et al.,Infect Immun.2008 Dec;76(12):5738−44.Epub 2008 Sep 22)での免疫化は、実験動物モデルにおいて黄色ブドウ球菌暴露に対する少なくとも部分的な防御をもたらすことが示されている。PNSGは、生体材料へのコアグラーゼ陰性ブドウ球菌(CoNS)の付着を媒介するS.エピデルミデス(S.epidermidis)莢膜多糖/付着素(PS/A)の化学型として同定され、PS/Aを発現するCoNS株の莢膜として役立ち、防御抗体の標的である。PNSGも黄色ブドウ球菌によって作られ、環境により調節され、インビボで発現する表面多糖であり、同様に防御免疫の標的として役立つ(McKenney D.et al.,J.Biotechnol.2000 Sept 29;83(1−2):37−44)。本開示のある特定の態様では、免疫原性炭水化物は、表面多糖、例えば、ポリ−N−アセチルグルコサミン(PNAG)、ポリ−N−スクシニルグルコサミン(PNSG)、表面多糖断片、またはそれらの組み合わせである。
壁テイコ酸(WTA)は、黄色ブドウ球菌株上に広範囲に発現する、目立つ多糖であり(Neuhaus,F.C.and J.Baddiley,Microbiol Mol Biol Rev,2003.67(4):686−723)、WTAに対する抗血清は単独で、および補体の存在下でオプソニン作用性死滅を誘導することが示されている((Thakker,M.,et al.,Infect Immun,1998.66(11):183−9)およびFattom et al.,米国特許第7,754,225号)。WTAはペプチドグリカンと連結し、細胞壁から突き出て、無莢膜(non−encapsulated)株、例えば、米国における市中感染性MRSA(CA MRSA)の大部分の症例の原因であるUSA300では目立って露出している(Hidron,A.I.,et al.,Lancet Infect Dis,2009.9(6):384−92)。
リポテイコ酸(LTA)は、グラム陽性細菌、例えば、黄色ブドウ球菌の細胞壁の構成要素である。LTAは、非特異的に膜リン脂質を介して標的細胞に、または特異的にCD14およびToll様受容体に結合し得る。標的に結合したLTAは循環抗体と相互作用し、補体カスケードを活性化して受動免疫死滅現象を誘導することができる。これはまた、好中球およびマクロファージからの活性酸素種および活性窒素種、酸加水分解酵素、高カチオン性プロテイナーゼ、殺菌性カチオン性ペプチド、増殖因子、ならびに細胞傷害性サイトカインの放出も誘発し、これらは相乗作用して細胞損傷を増幅し得る。
ある特定の態様では、表面多糖は本開示のポリペプチドと組み合わされる、またはそれにコンジュゲートされる。ある特定の態様では、表面多糖は、例えば、ポリ−N−アセチルグルコサミン(PNAG)、ポリ−N−スクシニルグルコサミン(PNSG)、壁テイコ酸(WTA)、リポテイコ酸(LPA)、前記表面多糖のいずれかの断片、または前記表面多糖の2種以上の組み合わせである。
本明細書で使用される場合の「配列同一性」という用語は、2つ以上のポリヌクレオチド配列間の関係または2つ以上のポリペプチド配列間の関係を指す。ある配列にある位置が比較配列の対応する位置において同じ核酸塩基またはアミノ酸で占められている場合、その配列はその位置において「同一」だと言われる。「配列同一性」のパーセンテージは、同一の核酸塩基またはアミノ酸が両配列において生じている位置の数を決定して「同一の」位置の数を得ることによって計算される。次いで、「同一の」位置の数を比較ウィンドウにある位置の総数で割り、これに100を掛けて「配列同一性」のパーセンテージを得る。「配列同一性」のパーセンテージは、比較ウィンドウおよび別の分離株に由来する相同ポリペプチドにわたって2つの最適にアラインメントされた配列を比較することによって決定される。比較のために配列を最適にアラインメントするために、比較ウィンドウにあるポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列の一部は、参照配列が一定に保たれている間に、ギャップと呼ばれる付加または欠失を含んでもよい。最適アラインメントは、ギャップがあっても、参照配列と比較配列との間で可能性のある最大数の「同一の」位置を生じるアラインメントである。2つの配列間の「配列同一性」のパーセンテージは、2004年9月1日の時点で米国立バイオテクノロジー情報センターから入手可能なプログラム「BLAST2配列」バージョンを用いて決定することができ、このプログラムは、プログラムBLASTN(ヌクレオチド配列比較用)およびBLASTP(ポリペプチド配列比較用)を組み込んでおり、これらのプログラムは、KarlinおよびAltschul(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90(12):5873−5877,1993)のアルゴリズムに基づいている。「BLAST2配列」を利用する場合、ワードサイズ(word size)(3)、オープンギャップペナルティ(open gap penalty)(11)、エクステンションギャップペナルティ(extension gap penalty)(1)、ギャップドロップオフ(gap drop−off)(50)、期待値(10)、およびこれに限定されないがマトリックスオプション(matrix option)を含む他の任意の必要なパラメータには、2004年9月1日の時点でデフォルトパラメータであったパラメータを使用することができる。
本明細書で使用される場合の「エピトープ」という用語は、動物、例えば、哺乳動物、例えば、ヒトにおいて抗原活性または免疫原活性を有するポリペプチド部分を指す。本明細書で使用される場合の「免疫原性エピトープ」は、当技術分野において公知の任意の方法によって決定されるとおり、動物において免疫応答を誘発するタンパク質部分であると定義される。本明細書で使用される場合の「抗原性エピトープ」という用語は、当技術分野において周知の任意の方法によって決定されるとおり、抗体またはT細胞受容体がその抗原に免疫特異的に結合することができるタンパク質部分であると定義される。免疫特異的結合は非特異的結合を排除するが、必ずしも、他の抗原との交差反応性を排除するものではない。全ての免疫原性エピトープは抗原性であるが、抗原性エピトープは免疫原性である必要はない。
本明細書で使用される場合、「コード領域」は、アミノ酸に翻訳されるコドンからなる核酸部分である。「停止コドン」(TAG、TGA、またはTAA)はアミノ酸に翻訳されないが、コード領域の一部とみなされ得る。しかし、いずれのフランキング配列も、例えば、プロモーター、リボソーム結合部位、転写ターミネーターなどはコード領域外にある。
「コドン最適化」という用語は、目的の対象の宿主の細胞における発現の増強のために、天然配列のうちの少なくとも1つのコドン、複数のコドン、またはかなりの数のコドンを宿主遺伝子内でさらに高い頻度で、または最も高い頻度で用いられるコドンで置換することによって核酸配列を改変することと、本明細書において定義される。様々な種が、ある特定のアミノ酸のある特定のコドンに特有のバイアスを示す。
「組成物」または「医薬組成物」という用語は、例えば、アジュバントまたは薬学的に許容される担体、賦形剤、もしくは希釈剤と共に、黄色ブドウ球菌感染症に既に罹患している個体または黄色ブドウ球菌感染に対する免疫化を必要とする個体に投与される、本開示の免疫原性ポリペプチドを含有する組成物を含んでもよい。
「薬学的に許容される」という用語は、適正な医学的判断の範囲内にあり、過度の毒性または他の合併症を引き起こすことなくヒトおよび動物の組織と接触させるのに適していて、妥当なベネフィット/リスク比に見合った組成物を指す。一部の態様では、本明細書に記載のポリペプチド、ポリヌクレオチド、組成物、およびワクチンは薬学的に許容される。
「有効量」は、単回投与または一連の投与の一部として個体に投与することが処置または予防に有効な量である。例えば、その投与が、例えば、感染性黄色ブドウ球菌に感染または暴露した後に決定された場合に、未処置個体と比べて、これに限定されないが、菌血症の軽減、毒血症の軽減、敗血症の軽減、症状の軽減、免疫応答の増大、免疫応答の調節、または回復までに必要な時間の短縮を含めて、黄色ブドウ球菌感染の発生率の低下をもたらした場合に、量は有効である。この量は、処置を受ける個体の健康状態および身体状態、処置を受ける個体の分類群(例えば、ヒト、非ヒト霊長類、霊長類など)、個体の免疫系の応答能力、所望の処置または防御の程度、ワクチンの処方、医師による医学的状態の評価、ならびに他の関連要因に応じて変化する。有効量は、ルーチン的な試験によって決定することができる比較的広い範囲に該当すると予測される。典型的には、単回用量は、約10μg〜10mg/体重kgの精製ポリペプチド、または同等量の本明細書に記載のとおりの組換えにより発現された多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドを提供するために十分な、改変されたキャリア生物もしくはウイルスまたはその断片もしくは残遺物の量である。「ペプチドワクチン」または「サブユニットワクチン」という用語は、動物に投与されたときに、ブドウ球菌(例えば、黄色ブドウ球菌)感染に対する免疫応答の刺激において有用な1種または複数の本明細書に記載のポリペプチドを含む組成物を指す。
「対象」という用語は、診断、予後、免疫化、または治療が望まれる任意の対象、特に、哺乳動物対象を意味する。哺乳動物対象には、これに限定されないが、ヒト、飼育動物、家畜、動物園の動物、例えば、クマ、スポーツ動物、ペット動物、例えば、イヌ、ネコ、モルモット、ウサギ、ラット、マウス、ウマ、ウシ、クマ、雌ウシ;霊長類、例えば、類人猿、サル、オランウータン、およびチンパンジー;イヌ科動物、例えば、イヌおよびオオカミ;ネコ科動物、例えば、ネコ、ライオン、およびトラ;ウマ科動物、例えば、ウマ、ロバ、およびシマウマ;食用動物、例えば、ウシ、ブタ、およびヒツジ;有蹄類、例えば、シカおよびキリン;げっ歯類、例えば、マウス、ラット、ハムスター、およびモルモットなどが含まれる。一態様では、対象はヒト対象である。
本明細書で使用される場合、「それを必要とする対象」は、ブドウ球菌(例えば、黄色ブドウ球菌)疾患の症状を処置する、すなわち、予防する、治癒させる、遅らせる、もしくはその重症度を下げること、または一定の期間にわたって黄色ブドウ球菌が原因の疾患を悪化させないこと、あるいはその両方が望ましい個体を指す。
本明細書で使用される場合の「プライミング(priming)」または「プライマリ(primary)」および「ブースト(boost)」または「ブースティング(boosting)」という用語はそれぞれ、すなわち、これらの用語が免疫学において通常有する定義に従って、初回およびその後の免疫化を指す。しかしながら、例えば、プライミング成分およびブースティング成分が単一の製剤の中にある、ある特定の態様では、「プライム(prime)」組成物および「ブースト(boost)」組成物が両方とも同時に投与されるので、初回およびその後の免疫化は必要でない。
本明細書で使用される場合、「スーパー抗原活性」は、多価オリゴペプチドまたはSAgトキソイドの残留毒性の尺度であり、野生型SAg毒素のスーパー抗原活性または別の基準SAgトキソイドもしくはSAgトキソイド含有多価オリゴペプチドと比較して測定することができる。本開示の目的では、基準ポリペプチドと比較しての「スーパー抗原活性」の上昇または低下は、本明細書の他の箇所に記載されているとおりのインビトロ刺激アッセイにおいて、単離末梢血単核細胞(PBMC)に対するSAg毒素、トキソイド、またはオリゴペプチドの活性を測定することによって決定することができる。
II.スーパー抗原(SAg)トキソイドおよび多価オリゴペプチド
本開示は、ブドウ球菌スーパー抗原に由来し、本明細書では「トキソイド」と称される弱毒化ポリペプチドサブユニットを含む組換えオリゴペプチド融合タンパク質を提供する。ある特定の態様では、SAgトキソイドは、そのスーパー抗原活性、毒性、および/またはビルレンスを低下させるための1つまたは複数の変異によって弱毒化されているが、免疫原性は維持している。したがって、本開示は、配列番号4中のL48R、D70R、Y92A、およびH225A変異に対応する、野生型SEAに対する4つの変異を含む弱毒化黄色ブドウ球菌由来スーパー抗原(SAg)ブドウ球菌エンテロトキシンA(SEA)トキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体を提供する。ある特定の態様では、4つの指定の変異を有する弱毒化SEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、配列番号4と少なくとも90%同一なアミノ酸配列を含む。ある特定の態様では、弱毒化SEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、配列番号4を含む、および/またはそれからなる。点変異(例えば「L48R」)を記載するために本明細書において用いられる命名法は、異種発現に必要とされるN末端のメチオニンを含有しない野生型SAgタンパク質と比較しての命名法であることは理解されるであろう。
ある特定の態様では、4つの指定の変異を有するSEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、低いスーパー抗原活性、低いビルレンスを有する、および/または野生型SEA毒素よりも毒性が低い。ある特定の態様では、4つの指定の変異を有するSEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、低いスーパー抗原活性、低いビルレンスを有する、および/または配列番号3(SEAL48R/D70R/Y92A)を含むSEAトキソイドよりも毒性が低い。ある特定の態様では、4つの指定の変異を有するSEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、低いスーパー抗原活性、低い毒性を有する、および/または配列番号3からなるSEAトキソイドよりもビルレンスが低い。
ある特定の態様では、4つの指定の変異を有する弱毒化SEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、野生型SEA毒素のスーパー抗原活性の50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、5%未満、3%未満、2%未満、または1%未満を有する。ある特定の態様では、4つの指定の変異を有する弱毒化SEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、配列番号3を含むSEAトキソイドのスーパー抗原活性の50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、5%未満、3%未満、2%未満、または1%未満を有する。ある特定の態様では、4つの指定の変異を有する弱毒化SEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、配列番号3からなるSEAトキソイドのスーパー抗原活性の50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、5%未満、3%未満、2%未満、または1%未満を有する。
本明細書に開示のとおりの配列番号4中のL48R、D70R、Y92A、およびH225A変異に対応する、野生型SEAに対する4つの変異を含む弱毒化SEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体のいずれかのある特定の態様では、免疫原性は、野生型SEA毒素、配列番号3を含むSEAトキソイド、および/または配列番号3からなるSEAトキソイドと比較した場合に維持されている。ある特定の態様では、4つの指定の変異を含むSEAトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体での免疫化は、野生型SEA毒素に対する中和抗体を誘発する。
さらに、ある特定の態様では、本開示は、任意の順序で配置された2つ以上、例えば、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10またはそれ以上の黄色ブドウ球菌由来トキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体の融合体を含む多価オリゴペプチドを提供する。多価オリゴペプチドの2つ以上の黄色ブドウ球菌由来トキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体は、同じでも、または異なってもよい。
米国特許出願公開第2016/0185829A1号(参照によって本明細書に組み込まれる)は、スーパー抗原の変異体、すなわち組換えTSST−1L30R/D27A/I46A(配列番号1)、SEBL45R/Y89A/Y94A(配列番号2)、およびSEAL48R/D70R/Y92A(配列番号3)の融合オリゴペプチドを含む簡易スーパー抗原(SAg)トキソイドワクチンを記載している。この多価オリゴペプチドは本明細書では、rTBA(図1)と称され、アミノ酸配列の配列番号5を有する。rTBA構築物は、幅広い中和抗体を誘導することができた。この融合タンパク質は、3種の個別のトキソイドの単純な混合物と比較して、より良好な全抗体および中和応答を誘導したが、多少の残留スーパー抗原活性を維持した。
rTBAに改良が加えられている多価オリゴペプチドを本明細書において提供する。ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、配列番号5を含む、および/またはそれからなるSAg融合タンパク質と比べて低いスーパー抗原活性、毒性、および/またはビルレンスを有する2つ以上のSAgトキソイドの融合タンパク質を含む。ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、野生型SEA毒素および/または配列番号5を含むSAg融合タンパク質のスーパー抗原活性、毒性、および/またはビルレンスの50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、5%未満、3%未満、2%未満、または1%未満を有する(図4)。ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、配列番号5を含む、および/またはそれからなるSAg融合タンパク質の免疫原性を維持する。ある特定の態様では、多価オリゴペプチドでの免疫化は、SAg TSST−1毒素、SAg SEB毒素、SAg SEA毒素、またはそれらの任意の組み合わせに対する中和抗体を誘発する。ある特定の態様では、多価オリゴペプチドでの免疫化は、TSST−1、SEB、またはSEA以外のSAg毒素に対する中和抗体を誘発する。ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、多価オリゴペプチドを構成する個別のSAgトキソイドの等モルのカクテルよりも大きいおよび/または幅広い免疫原性を示す(図5)。ある特定の態様では、多価オリゴペプチドでの対象の免疫化は、野生型SAg TSST−1毒素、野生型SAg SEB毒素、および野生型SAg SEA毒素の少なくとも1種以上に対する防御をもたらす(図7)。ある特定の態様では、多価オリゴペプチドまたはそのオリゴペプチドを含む組成物を、ブドウ球菌疾患または感染症を処置または予防するために使用することができる。
本開示のある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、限定ではないが、ブドウ球菌エンテロトキシンA(SEA)、ブドウ球菌エンテロトキシンB(SEB)、ブドウ球菌エンテロトキシンC1〜3(SEC1〜3)、ブドウ球菌エンテロトキシンE(SEE)、ブドウ球菌エンテロトキシンH(SHE)、ブドウ球菌エンテロトキシンI(SEI)、ブドウ球菌エンテロトキシンK(SEK)、ブドウ球菌毒素性ショック症候群毒素−1(TSST−1)、連鎖球菌発熱外毒素C(SpeC)、ブドウ球菌エンテロトキシンD(SED)、連鎖球菌発熱外毒素A(SpeA)のトキソイド誘導体、またはそれらの任意の組み合わせを含む、ブドウ球菌SAgトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体を任意の順序で含む。
ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、ブドウ球菌毒素性ショック症候群毒素−1(TSST−1)トキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体を含む。ある特定の態様では、TSST−1トキソイドは、弱毒化トキソイドTSST−1L30R/D27A/I46A(配列番号1)、または配列番号1中のL30R、D27A、およびI46A変異に対応する、野生型TSST−1に対する3つの弱毒化変異ならびに配列番号1と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%同一なアミノ酸配列を含むTSST−1トキソイドである。ある特定の態様では、オリゴペプチドは、ブドウ球菌エンテロトキシンB(SEB)トキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体を含む。ある特定の態様では、SEBトキソイドは、弱毒化トキソイドSEBL45R/Y89A/Y94A(配列番号2)、または配列番号2中のL45R、Y89A、およびY94A変異に対応する、野生型SEBに対する3つの弱毒化変異ならびに配列番号2と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%同一なアミノ酸配列を含むSEBトキソイドである。ある特定の態様では、オリゴペプチドは、ブドウ球菌エンテロトキシンA(SEA)トキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体を含む。ある特定の態様では、SEAトキソイドは、弱毒化トキソイドSEAL48R/D70R/Y92A/H225A(配列番号4)、または配列番号4中のL48R、D70R、Y92A、およびH225A変異に対応する、野生型SEAに対する4つの弱毒化変異ならびに配列番号4と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%同一なアミノ酸配列を含むSEAトキソイドである。
ある特定の態様では、本明細書において提供されるとおりの多価オリゴペプチドは、本明細書の他の箇所に記載されているとおりのSEAL48R/D70R/Y92A/H225A(配列番号4)中のL48R、D70R、Y92A、およびH225Aに対応する、野生型SEAに対する4つの変異を含む少なくとも1種のブドウ球菌エンテロトキシンA(SEA)弱毒化トキソイドを含む。ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、2つ以上または3つ以上のSAgトキソイドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体を含む。ある特定の態様では、オリゴペプチドはさらに、本明細書の他の箇所に記載されているとおりのブドウ球菌エンテロトキシンB(SEB)弱毒化トキソイド、本明細書の他の箇所に記載されているとおりのブドウ球菌毒素性ショック症候群毒素−1(TSST−1)弱毒化トキソイド、およびそれらの任意の組み合わせを含む。ある特定の態様では、TSST−1トキソイドは、配列番号1中のL30R、D27A、およびI46A変異に対応する、野生型TSST−1に対する3つの変異ならびに配列番号1と少なくとも90%同一なアミノ酸配列を含み;SEBトキソイドは、配列番号2中のL45R、Y89A、およびY94A変異に対応する、野生型SEBに対する3つの変異ならびに配列番号2と少なくとも90%同一なアミノ酸配列を含み;SEA弱毒化トキソイドは、配列番号4のSEAトキソイド中のL48R、D70R、Y92A、およびH225A変異に対応する、野生型SEAに対する4つの変異ならびに配列番号4と少なくとも90%同一なアミノ酸配列を含む。ある特定の態様では、TSST−1トキソイドは、アミノ酸配列の配列番号1を含み;SEBトキソイドは、配列番号2のアミノ酸配列を含み;かつSEA弱毒化トキソイドは、アミノ酸配列の配列番号4を含む。
ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、SAg弱毒化トキソイドSEBL45R/Y89A/Y94A(「B」)、SEAL48R/D70R/Y92A/H225A(「A225」)、TSST−1L30R/D27A/I46A(「T」)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、少なくともSEAL48R/D70R/Y92A/H225Aを含む。ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、TSST−1L30R/D27A/I46A、SEBL45R/Y89A/Y94A、およびSEAL48R/D70R/Y92A/H225Aのその順序での融合体である「TBA225」融合体(rTBA225;配列番号6)を含む、それからなる、または本質的にそれからなる。または、オリゴペプチドは、SEBL45R/Y89A/Y94A、SEAL48R/D70R/Y92A/H225A、およびTSST−1L30R/D27A/I46Aのものに対応する弱毒化変異を有し、その際、オリゴペプチドは、配列番号6と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%同一なアミノ酸配列を含む、それからなる、または本質的にそれからなる。
上述のとおり、ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、rTBA225(配列番号6)であり、これは、SAg三重変異体TSST−1L30R/D27A/I46A(配列番号1)およびSEBL45R/Y89A/Y94A(配列番号2)およびSEA四重変異体SEAL48R/D70R/Y92A/H225A(配列番号4)の融合体である。rTBA225は、低いスーパー抗原活性を有しながらも、rTBA(配列番号5)の優れた免疫原性を維持している。上述のSAgトキソイドの異なる順序を有する追加の可能な配置が図1に示されている。本開示では、rTBAおよびrTBA225をタグフリー精製するための方法も提供される。
SAgトキソイドを任意の順序で、リンカーを用いて、または用いずに一緒に連結することができ、それらは、同じでも、または異なってもよい。一部の態様では、多価オリゴペプチドに含まれるSAgトキソイドは、相互に直接融合していてもよい。他の態様では、多価オリゴペプチドに含まれるSAgトキソイドは、リンカーによって会合されていてもよい。可動性のある拡張したコンホメーションもしくはつなげられたエピトープと相互作用することができる二次構造をとる能力に基づいて、または融合ポリペプチドの全溶解度を高める能力に基づいて、またはつなげられたペプチド領域に影響を及ぼす静電効果もしくは水相互作用効果が無いことに基づいて、適切なリンカーを選択することができる。ある特定の態様では、リンカーは、ペプチドリンカーである。ある特定の態様では、本明細書において提供されるとおりの多価オリゴペプチドにおいて使用するためのペプチドリンカーは、少なくとも1個、ただし50個以下のアミノ酸、例えば、可動性の鎖をもたらす小さなアミノ酸、例えば、グリシン、セリン、アラニン、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。ある特定の態様では、本明細書において提供されるとおりの多価オリゴペプチドにおいて使用するためのリンカーは、(GGGS)または(GGGGS)を含んでもよく、式中、nは1〜10の整数である。融合ペプチドrTBA225(配列番号6)においてのようなある特定の態様では、リンカーは、(GGGGS)リンカーであり、式中、n=3である。
ある特定の態様では、多価オリゴペプチドは、アミノ酸配列の配列番号6を含む、それからなる、または本質的にそれからなる。
(表1)SAgおよび多価オリゴペプチドタンパク質配列
Figure 2020537488
Figure 2020537488
Figure 2020537488
別の態様では、本明細書で提供されるとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドを異種ポリペプチドに結合させることができる。これに限定されないが、安定化、分泌、または簡素化された精製を付与するN末端ペプチドまたはC末端ペプチド、例えば、ヘキサヒスチジンタグ、ユビキチンタグ、NusAタグ、キチン結合ドメイン、ompT、ompA、pelB、DsbA、DsbC、c−myc、KSI、ポリアスパラギン酸、(Ala−Trp−Trp−Pro)n、ポリフェニルアラニン、ポリシステイン、ポリアルギニン、Bタグ、HSBタグ、緑色蛍光タンパク質(GFP)、インフルエンザウイルス血球凝集素(HAI)、カルモジュリン結合タンパク質(CBP)、ガラクトース結合タンパク質、マルトース結合タンパク質(MBP)、セルロース結合ドメイン(CBD)、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)、連鎖球菌プロテインG、ブドウ球菌プロテインA、T7gene10、アビジン/ストレプトアビジン/Strepタグ複合体、trpE、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、lacZ(βガラクトシダーゼ)、Hisパッチチオレドキシン、チオレドキシン、FLAG(商標)ペプチド(Sigma−Aldrich)、Sタグ、またはT7タグを含む、様々な異種ポリペプチドを使用することができる。例えば、Stevens、R.C.,Structure,8:R177−R185(2000)を参照されたい。異種ポリペプチドはまた、宿主細胞からの本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドの輸送、移動、処理、および/または精製を容易にする任意のプレ配列および/またはプロ配列、あるいはこれに限定されないが、微生物病原体のT細胞エピトープまたは他の免疫原性タンパク質および/またはエピトープをコードする配列を含む任意の有用な免疫原性配列を含んでもよい。
一部の態様では、本明細書に記載のとおり、異種ポリペプチドに接続された多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドは、2つ以上のペプチド領域を含む配列をつなぐペプチドリンカー配列を含んでもよい。適切なペプチドリンカー配列は、可動性のある拡張したコンホメーションもしくはつなげられたエピトープと相互作用することができる二次構造をとる能力に基づいて、または融合ポリペプチドの全溶解度を高める能力に基づいて、またはつなげられたペプチド領域に影響を及ぼす静電効果もしくは水相互作用効果が無いことに基づいて、選択することができる。
一部の態様では、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドが単離される。「単離」ポリペプチドは、その天然環境から取り出されているポリペプチドである。「単離(された)」という用語は、いずれの特定の精製レベルも意味しない。非天然宿主細胞内で発現され、組換えにより産生された本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgは、本開示の目的では単離されたとみなされ、濾過、クロマトグラフィー、遠心分離などによる技法を含む任意の適切な技法によって分離された、分画された、または部分的もしくは実質的に精製されたポリペプチドも同様である。
本明細書で提供されるとおり、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgの産生は、本開示のポリペプチドを作動可能にコードするポリヌクレオチドを含む宿主細胞を培養し、ポリペプチドを回収することによって達成することができる。このような宿主細胞を培養し、ポリヌクレオチドを発現させるための条件の決定は一般的に、宿主細胞および発現系に特異的であり、当業者の知識の範囲内である。同様に、本開示のポリペプチドを回収するための適切な方法は当業者に公知であり、これに限定されないが、クロマトグラフィー、濾過、沈殿、または遠心分離が含まれる。
III.ポリヌクレオチド
本開示では、本明細書の他の箇所に記載されているとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドをコードする核酸を含む単離ポリヌクレオチドも提供する。ある特定の態様では、本明細書で提供されるとおりの単離ポリヌクレオチドはさらに、本明細書の他の箇所に記載されているとおりのプロモーター、オペレーター、または転写ターミネーターなどの非コード領域を含む。一部の態様では、本開示は本明細書に記載のとおりのポリヌクレオチドに関し、異種核酸をさらに含む。異種核酸は、一部の態様では、本明細書に記載のとおりのポリペプチドと融合した異種ポリペプチドをコードしてもよい。例えば、本明細書に記載のとおりの単離ポリヌクレオチドは、例えば、本明細書に記載のとおりのポリペプチドと融合した異種ポリペプチドをコードする追加のコード領域、またはこれに限定されないが、選択マーカー、追加の免疫原、免疫エンハンサーなどの本明細書に記載のとおりのポリペプチドとは別の異種ポリペプチドをコードするコード領域を含んでもよい。
本明細書に記載のポリヌクレオチドを含む発現構築物、ベクター、および/または宿主細胞も提供する。単離ポリヌクレオチドの一例は、ベクター内に含まれる組換えポリヌクレオチドである。ある特定の態様では、ベクターは、発現ベクターである。単離ポリヌクレオチドのさらなる例には、異種宿主細胞内に維持されている組換えポリヌクレオチド、または溶解状態にある(部分的もしくは実質的に)精製されたポリヌクレオチドが含まれる。本開示のある特定の態様では、ポリヌクレオチドは「組換え」である。本開示による単離ポリヌクレオチドまたは核酸はさらに、合成により作製されたこのような分子を含む。本明細書に記載のポリヌクレオチドまたはポリペプチドの純度の相対的な程度は周知の方法によって容易に決定される。
本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgをコードする遺伝子操作されたポリヌクレオチドも本開示の範囲内に含まれる。本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgをコードする核酸の改変は、当業者によって、例えば、オリゴヌクレオチド指定部位特異的変異誘発または新規核酸合成によって容易に達成することができる。
一部の態様は、本明細書の他の箇所に記載されているとおりの多価オリゴペプチドSAgトキソイドをコードする核酸を含み、ポリペプチドをコードするコード領域がコドン最適化されている、単離ポリヌクレオチドを開示する。当業者であれば理解するとおり、様々な核酸コード領域が、遺伝コードの重複のために同じポリペプチドをコードする。任意のポリペプチド鎖のアミノ酸をコードするコドンを含むヌクレオチド配列に偏りがあると、コード領域の配列中にばらつきが生じる。各コドンは3つのヌクレオチドからなり、DNAを含むヌクレオチドは4つの特定の塩基に限定されるので、64の起こり得るヌクレオチドの組み合わせがあり、このうちの61がアミノ酸をコードする(残り3つのコドンはシグナル終結翻訳をコードする)。どのコドンがどのアミノ酸をコードするかを示す「遺伝コード」は、本明細書において表2として転載されている。結果として、多くのアミノ酸が1つより多いコドンによって指定されている。例えば、アミノ酸アラニンおよびプロリンは4種のトリプレットによってコードされ、セリンおよびアルギニンは6種のトリプレットによってコードされる一方で、トリプトファンおよびメチオニンは1種だけのトリプレットによってコードされる。この縮重によって、DNAによってコードされるポリペプチドのアミノ酸配列が変化することなくDNA塩基組成が広範囲にわたって変化することが可能になる。
(表2)標準的な遺伝コード
Figure 2020537488
使用されるコドンに関わらず、本開示に従ってポリペプチドをコードするあらゆるポリヌクレオチドが本開示の範囲内に該当すると認められるべきである。
多くの生物が、成長しているポリペプチド鎖の中に、特定のアミノ酸の挿入をコードする特定のコドンが用いられるバイアスを示す。生物間のコドン使用頻度の差であるコドン優先またはコドンバイアスは遺伝コード縮重によって与えられ、多くの生物間で詳細に記録されている。
翻訳選択、GC組成、鎖特異的変異バイアス、アミノ酸保存、タンパク質ハイドロパシー、転写選択、およびRNA安定性さえ含む種々の要因がコドン使用頻度優先に寄与すると提唱されている。コドン使用頻度を決定する要因の1つは、ゲノムGC組成を形作る変異バイアスである。この要因は、極端な塩基組成を有するゲノム:高GC含有量を有する種(例えば、グラム陽性細菌)において最も重要である。変異バイアスはコドン使用頻度の遺伝子間差だけでなく、同じゲノム内のコドン使用頻度バイアスも担っている(Ermolaeva M,Curr.Issues Mol.Biol.3(4):91−97,2001)。
コドンバイアスは多くの場合に、メッセンジャーRNA(mRNA)の翻訳効率と相関し、その結果として、特に、翻訳されているコドンの特性および特定のトランスファーRNA(tRNA)分子の利用可能性に依存すると考えられている。細胞内における選択されたtRNAの数が圧倒的に多いことは一般的に、ペプチド合成においてコドンが最も高い頻度で用いられることを反映している。したがって、所与の生物において遺伝子が最適に発現するように、コドン最適化に基づいて遺伝子を合わせることができる。
本開示は、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドをコードするコドン最適化コード領域を含むポリヌクレオチドを提供する。コドン使用頻度は、所与の原核または真核生物宿主細胞において最適化発現するように合わせられる。ある特定の態様では、コドン使用頻度は、大腸菌において最適化発現するように合わせられる。
例えば、配列番号7は、rTBA融合タンパク質をコードする大腸菌発現に最適化されたヌクレオチド配列コドンである:
Figure 2020537488
例えば、配列番号8は、rTBA225融合タンパク質をコードする大腸菌発現に最適化されたヌクレオチド配列コドンである:
Figure 2020537488
コドン最適化ポリヌクレオチドは、所与の種の遺伝子における使用に好ましいコドンをDNA配列に組み込むことによって調製される。本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドをコードするコドン最適化コード領域を含むポリヌクレオチドを含む、ポリヌクレオチド発現構築物、ベクター、宿主細胞も提供する。
多種多様な動物、植物、および微生物種に利用可能な多数の遺伝子配列があれば、コドン使用頻度の相対頻度を計算することが可能である。コドン使用頻度表は、例えば、http://www.kazusa.or.jp/codon/(2011年10月12日に訪れた)において入手可能な「コドン使用頻度データベース(Codon Usage Database)」において容易に入手することができ、これらの表を多様に適合させることができる(Nakamura,Y.,et al.,「Codon usage tabulated from the international DNA sequence databases:status for the year 2000」 Nucl.Acids Res.28:292,2000)。
入手可能な表を利用することによって、当業者であれば、任意の所与のポリペプチド配列に頻度を適用し、所望のポリペプチドをコードするが、所与の種に最適なコドンを使用するコドン最適化コード領域の核酸断片を作製することができる。当業者に周知の標準的かつルーチン的な分子生物学的操作を用いて、前記の方法のいずれかによって設計されたコドン最適化コード領域を合成する多数の選択肢が利用可能である。加えて、遺伝子合成は容易に商業利用することができる。
IV.ベクターおよび発現系
さらに、本明細書で提供されるとおりのポリヌクレオチドを含むベクターを提供する。本明細書で使用される場合の「ベクター」という用語は、例えば、異なる遺伝子環境間で輸送するために、または宿主細胞内で発現させるために、所望の配列を例えば、制限およびライゲーションによって挿入することができる多数の任意の核酸を指す。核酸ベクターはDNAでも、またはRNAでもよい。ベクターには、これに限定されないが、プラスミド、ファージ、ファージミド、細菌ゲノム、およびウイルスゲノムが含まれる。クローニングベクターは、宿主細胞内で複製することができ、かつ決定可能な様式でベクターを切断することができ、新たな組換えベクターが宿主細胞内で複製能力を保持するように所望のDNA配列をライゲートすることができる1つまたは複数のエンドヌクレアーゼ制限部位によってさらに特徴付けられるベクターである。プラスミドの場合、所望の配列の複製は、プラスミドのコピー数が宿主細菌内で増えるときに多数回でも行われてもよいし、または宿主が有糸分裂により複製する前に1つの宿主あたり1回だけ行われてもよい。ファージの場合、複製は溶菌期(lytic phase)の間に能動的に行われてもよいし、または溶原期(lysogenic phase)の間に受動的に行われてもよい。ある特定のベクターは、導入された宿主細胞内で自己複製することができる。他のベクターは宿主細胞に導入されたら宿主細胞のゲノムに組み込まれ、それによって、宿主ゲノムと共に複製される。
適切な宿主と共に使用することができる多種多様な任意の適切なクローニングベクターが当技術分野において公知であり、市販されている。本明細書で使用される場合、「プラスミド」という用語は、遺伝物質が染色体外にあり、場合によっては自己複製する、遺伝物質(すなわち、核酸)で作られた環状二本鎖構築物を指す。本明細書に記載のポリヌクレオチドは環状プラスミド内にあってもよいし、または直線化プラスミド内にあってもよいし、または他の任意の種類のベクター内にあってもよい。ヌクレオチド配列をベクター、例えば、発現ベクターに挿入し、形質転換またはトランスフェクションによって適切な宿主細胞に導入し、発現に適した条件下で培養するための手順は一般的に、当技術分野において公知である。
本開示はさらに、本明細書の他の箇所に記載されているとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドをコードする核酸配列を含むベクターを提供する。ある特定の態様では、ベクターは、適切な宿主細胞内で、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドを発現することができる発現ベクターである。「発現ベクター」という用語は、本明細書に記載のポリペプチドを発現することができるベクターを指す。すなわち、ベクター配列は、これに限定されないが、プロモーター、オペレーター、転写終結部位、リボソーム結合部位などを含む、ポリペプチドの転写および翻訳を制御する制御配列を含有する。「発現」という用語は、コード配列によってコードされる産物の生物学的生産を指す。ほとんどの場合、コード配列を含むDNA配列は転写されてメッセンジャーRNA(mRNA)を形成する。次いで、メッセンジャーRNAは翻訳されて、関連する生物学的活性を有するポリペプチド産物を形成する。また、発現プロセスは、イントロンを除去するスプライシング、および/またはポリペプチド産物の翻訳後処理などの転写RNA産物へのさらなる処理工程を伴ってもよい。
ベクター−宿主システムには、これに限定されないが、インビボ、例えば、動物における、またはインビトロ、例えば、細菌もしくは細胞培養のいずれかにおける、細菌、哺乳動物、酵母、昆虫、または植物細胞システムなどのシステムが含まれる。適切な宿主の選択は、本明細書における教示から当業者の範囲内であると考えられる。ある特定の態様では、宿主細胞は、細菌、および昆虫細胞、哺乳動物細胞、または植物細胞である。ある特定の態様では、細菌は、大腸菌である。
宿主細胞は、本開示のベクターで遺伝子操作(感染、形質導入、形質転換、またはトランスフェクション)される。したがって、本開示の一局面は、本明細書に記載のとおりのポリヌクレオチドを含有するベクターを含む宿主細胞に関する。操作された宿主細胞を、プロモーターの活性化、形質転換体の選択、またはポリヌクレオチドの増幅のために適切に改変された従来の栄養培地中で培養することができる。温度、pHなどの培養条件は、発現のために選択された宿主細胞と共に以前に用いられた培養条件であり、当業者に明らかであろう。本明細書で使用される場合の「トランスフェクトする」という用語は、真核細胞がそのゲノムに、プラスミドの形をしたDNAを含むが、これに限定されない単離DNAを受け入れ、組み込むように誘導される任意の手順を指す。本明細書で使用される場合の「形質転換する」という用語は、真核細胞がそのゲノムに、これに限定されないがプラスミドの形態のDNAを含む単離DNAを受け入れ、組み込むように誘導される任意の手順を指す。
細菌宿主−発現ベクターシステムには、これに限定されないが、組換えバクテリオファージDNA、プラスミドDNA、またはコスミドDNAで形質転換された原核生物(例えば、大腸菌)が含まれる。一部の態様では、大腸菌と共に用いられるプラスミドは、IPTG誘導を介してLacIタンパク質によって調節されるT7プロモーター駆動システムを使用する。多数の適切なベクターが当業者に公知であり、市販されている。例として次の細菌ベクター:pET(Novagen)、pET28、pBAD、pTrcHIS、pBR322、pQE70、pQE60、pQE−9(Qiagen)、phagescript、psiX174、pBluescript SK、pbsks、pNH8A、pNH16a、pNH18A、pNH46A(Stratagene)、ptrc99a、pKK223−3、pKK243−3、pDR540、pBR322、pPS10、RSF1010、pRIT5(Pharmacia);pCR(Invitrogen);pLex(Invitrogen)、およびpUCプラスミド誘導体が提供される。
適切な発現ベクターは、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドをコードする挿入ヌクレオチド配列に作動可能につなげることができる制御配列を含有する。本明細書で使用される場合、「制御配列」という用語は、宿主細胞による、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドをコードする挿入配列の転写に必要な、または転写の助けとなるヌクレオチド配列、および/または結果として生じた転写物から所望の多価オリゴペプチド、および/またはSAgトキソイドへの宿主細胞による翻訳に必要な、または翻訳の助けとなるヌクレオチド配列を意味する。制御配列には、これに限定されないが、5’配列、例えば、オペレーター、プロモーターおよびリボソーム結合配列ならびに3’配列、例えば、ポリアデニル化シグナルまたは転写ターミネーターが含まれる。制御配列は、エンハンサー配列または上流アクチベーター配列を含んでもよい。
一般的に、細菌ベクターは、宿主細胞の形質転換を可能にする複製起点および選択マーカー、例えば、大腸菌のアンピシリン、テトラサイクリン、カナマイシン耐性遺伝子、および下流構造配列の転写を誘導する高発現遺伝子由来プロモーターを含む。適切なプロモーターには、これに限定されないが、T7プロモーター、ラムダ(λ)プロモーター、T5プロモーター、およびlacプロモーター、または解糖酵素、例えば、3−ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK)、酸性ホスファターゼ、もしくは熱ショックタンパク質、もしくは誘導性プロモーター様カドミウム(pcad)、およびβラクタマーゼ(pbla)をコードするオペロンに由来するプロモーターが含まれる。
発現ベクターが選択されたら、本明細書に記載のとおりのポリヌクレオチドをプロモーターの下流に、例えば、ポリリンカー領域にクローニングすることができる。ベクターで適切な細菌株を形質転換し、DNAを標準的な技法を用いて調製する。ポリヌクレオチド、さらにはベクターに含まれる他の全てのエレメントの方向およびDNA配列を、制限酵素マッピング、DNA配列分析、および/またはPCR分析を用いて確認する。正しいプラスミドを有する細菌細胞を細胞バンクとして保管することができる。
V.免疫原性および医薬組成物
さらに、有効量の本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドまたは本開示のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含有する組成物、例えば、免疫原性組成物および医薬組成物を開示する。本明細書に記載のとおりの組成物はさらに、例えば、多価ワクチンとして、追加の免疫原性成分、ならびに担体、賦形剤、またはアジュバントを含んでもよい。
本明細書で提供されるとおりの組成物は、公知の方法に従って製剤化することができる。適切な調製方法は、例えば、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる、Remington’s Pharmaceutical Sciences,19th Edition,A.R.Gennaro,ed.,Mack Publishing Co.,Easton,PA(1995)に記載されている。組成物は、これに限定されないが、水溶液、エマルジョン、ゲル、懸濁液、凍結乾燥型、または当技術分野において公知の他の任意の形を含む、様々な形をとってよい。加えて、組成物は、例えば、希釈剤、結合剤、安定剤、および防腐剤を含む、薬学的に許容される添加剤を含有してもよい。製剤化したら、本開示の組成物を対象に直接投与することができる。処置を受ける対象は動物でもよく、特に、ヒト対象を処置することができる。
本開示の組成物と共に使用することができる担体は当技術分野において周知であり、それには、限定ではないが、例えば、チログロブリン、アルブミン、例えば、ヒト血清アルブミン、破傷風トキソイド、およびポリアミノ酸、例えば、ポリL−リジン、ポリL−グルタミン酸、インフルエンザ、B型肝炎ウイルスコアタンパク質などが含まれる。様々な水性担体、例えば、水、緩衝水、0.8%食塩水、0.3%グリシン、ヒアルロン酸などを使用することができる。組成物は従来の周知の滅菌法によって滅菌されてもよいし、または滅菌濾過されてもよい。得られた組成物は、使用のためにそのままで、または凍結乾燥されて包装されてもよく、凍結乾燥された調製物は投与の前に滅菌溶液と混合される。組成物は、生理条件に近づけるための薬学的に許容される補助物質、例えば、pH調節剤および緩衝剤、張性調節剤、湿潤剤など、例えば、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、モノラウリン酸ソルビタン、オレイン酸トリエタノールアミンなどを含有してもよい。
本明細書で提供されるとおりのある特定の組成物はさらに、例えば、免疫原に対する免疫応答を増強する、保持する、局在させる、または調節するために免疫原性組成物に添加される物質である1種または複数のアジュバントを含む。「アジュバント」という用語は、(1)ある特定の抗原に対する免疫応答を変える、もしくは高める、または(2)薬理学的作用物質の効果を高める、もしくは助ける能力を有する任意の物質を指す。ポリペプチドの発現、抗原性、または免疫原性を高めることができるあらゆる化合物が潜在的アジュバントである。本明細書で使用される場合の「免疫原性担体」という用語は、第2のポリペプチドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体の免疫原性を増強する、第1の部分、例えば、ポリペプチドまたはその断片、バリアント、もしくは誘導体を指す。
非常に多様な物質が、様々な機構を介してアジュバント活性を有すると示されてきた。例えば、体液性免疫の増大は典型的には、抗原に対して産生される抗体の力価の大幅な増加によって明らかにされ、T細胞活性の増加は典型的には、細胞増殖または細胞傷害性またはサイトカイン分泌の増大で現れる。アジュバントはまた、例えば、主として体液性応答すなわちTh応答を主として細胞性応答すなわちTh応答に変えることによって免疫応答を変える、または調節することができる。所与の抗原に対する免疫応答は、当業者に周知の、および/または本明細書の他の箇所に記載の様々なイムノアッセイによって試験することができる。
多数のアジュバントが当業者に熟知されており、非常に多くの参考文献に記載されている。本明細書に記載の組成物において使用することができるアジュバントには、これに限定されないが、不活性担体、例えば、アラム、ベントナイト、ラテックス、およびアクリル粒子;不完全フロイントアジュバント、完全フロイントアジュバント;アルミニウムベースの塩、例えば、水酸化アルミニウム;Alhydrogel(Al(OH));リン酸アルミニウム(AlPO);カルシウムベースの塩;シリカ;任意のTLR生物学的リガンド(複数可);IDC−1001(GLA−SE;グルコピラノシル脂質アジュバント安定エマルジョンとしても公知)(Coler et al,PLoS One,2010.5(10):p.e13677;Coler et al.,PLoS One,2011.6(1):p.e16333);CpG(Mullen et al.,PLoS One,2008.3(8):p.e2940)、またはそれらの任意の組み合わせが含まれる。ある特定の態様では、アジュバントは、Alhydrogelを含む。アジュバントの量、製剤化方法、および投与方法、全てのパラメータは十分に、当業者が行う範囲内である。
一部の態様では、本開示の組成物はさらに、例えば、製剤を安定化する、製剤をある特定の組織、例えば、リンパ系組織に標的化する、またはポリペプチド組成物の半減期を延ばすのに役立ち得る、リポソームまたは他の微粒子担体を含む。このような微粒子担体には、エマルジョン、発泡体、ミセル、不溶性単層、液晶、リン脂質分散液、ラメラ層、iscomなどが含まれる。これらの調製物では、本明細書に記載のポリペプチドはリポソームまたは他の粒子の一部として組み込まれてもよいか、またはリポソームと併せて送達されてもよい。本開示による使用のためのリポソームは、一般的に、中性および負の電荷をもつリン脂質ならびにコレステロールなどのステロールを含む標準的な小胞形成脂質から形成され得る。リポソームまたは他の粒子懸濁液ならびに本明細書に記載のとおりのポリペプチドを含む組成物は、特に、投与手法、送達されるポリペプチド、および処置を受ける疾患の段階に応じて変化する用量で、静脈内、局所、表面などで投与することができる。
固体組成物では、例えば、薬学的グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、タルク、セルロース、グルコース、スクロース、炭酸マグネシウムなどを含む従来の無毒の固体担体を使用することができる。経口投与では、一般的に用いられる賦形剤のいずれか、例えば、以前に列挙された担体、および一般的に10〜95%の活性成分、すなわち、本明細書に記載のとおりのポリペプチド、多くの場合、25%〜75%の濃度の本明細書に記載のとおりのポリペプチドを組み込むことによって、薬学的に許容される無毒の組成物が形成される。
エアロゾル投与または粘膜投与では、本明細書に記載のとおりのポリペプチドは、超微粒子の形で、任意選択で、界面活性剤ならびに噴射剤および/または粘膜付着剤、例えば、キトサンと共に供給することができる。ある特定の態様では、界面活性剤は薬学的に許容され、一部の態様では、噴射剤に可溶性である。このような薬剤の代表は、6〜22個の炭素原子を含有する脂肪酸、例えば、カプロン酸、オクタン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、オレステリン酸(olesteric acid)、およびオレイン酸と、脂肪族多価アルコールまたはその環式無水物とのエステルまたは部分エステルである。混合エステル、例えば、混合または天然グリセリドを使用することができる。界面活性剤は、組成物の0.1重量%〜20重量%、一部の態様では0.25〜5重量%を構成してもよい。通常、組成物の残りは噴射剤であるが、噴射剤が必要なく、それに応じて他のパーセンテージが調節されるアトマイザーを使用してもよい。一部の態様では、免疫原性ポリペプチドを空気力学的に軽い粒子、例えば、米国特許第6,942,868号または米国特許出願公開第2005/0008633号に記載の粒子の中に組み込むことができる。担体、例えば、鼻腔内送達ではレシチンも含めることができる。
本開示はまた、本開示による組成物を生産する方法に関する。一部の態様では、組成物を生産する方法は、(a)本開示によるポリペプチドを単離する工程と;(b)単離ポリペプチドにアジュバント、担体、および/または賦形剤を添加する工程とを含む。一部の態様は、ポリペプチドを他のブドウ球菌抗原と組み合わせることをさらに開示する。
一部の態様は、多価ワクチンを含む。本開示の多価ワクチンは、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイド、または多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドをコードするポリヌクレオチド、ならびに1種または複数の追加の免疫原性成分を含み得る。このような成分は、同じ感染因子、例えば、黄色ブドウ球菌の、または他のブドウ球菌に由来する追加の免疫原でもよいし、または効果的に、都合よく、または経済的に一緒に投与することができる他の感染因子に由来する免疫原でもよい。ある特定の態様では、複数の細菌ビルレンス決定子を標的とすることができる広範囲の毒素に基づく多価ワクチンを作製するために、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドを他の毒素または他の病原性成分に基づくワクチンと組み合わせることができる。他の態様では、単鎖の多価ワクチンを作製し、複数の抗原に対する免疫応答を誘導するために、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドを、他の免疫原性の、生物学的に有意な、または防御的なエピトープを含有するポリペプチドと融合することができる。また別の態様では、T細胞免疫を誘導するために、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドを1種または複数のT細胞エピトープに融合することができる。
VI.処置/予防の方法およびレジメン
対象におけるブドウ球菌属感染症、例えば、黄色ブドウ球菌感染症を処置もしくは予防する方法またはブドウ球菌属、例えば、黄色ブドウ球菌に起因する疾患を処置もしくは予防する方法であって、それを必要とする対象に、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイド、またはそれをコードするポリヌクレオチド、ベクター、もしくは宿主細胞を含む本明細書に記載のとおりの組成物を投与することを含む前記方法も提供する。ある特定の態様では、対象は、動物、例えば、脊椎動物、例えば、哺乳動物、例えば、ヒトである。一部の態様は、黄色ブドウ球菌株に対する免疫応答を誘導する方法であって、免疫応答を必要とする対象に、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイド、またはそれをコードするポリヌクレオチド、ベクター、もしくは宿主細胞を含む有効量の組成物を投与することを含む前記方法を含む。
一部の態様では、予防的に、例えば、ブドウ球菌属、例えば、黄色ブドウ球菌への潜在的もしくは実際の曝露の前に、またはブドウ球菌属関連症状に罹患する前に、健常な動物においてブドウ球菌属、例えば、黄色ブドウ球菌に対する免疫を確立または増強し、したがって、疾患を予防する、症状を緩和する、症状を軽減する、または疾患症状の重症度を下げるための予防ワクチンとして、対象には、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイド、またはそれをコードするポリヌクレオチド、ベクター、もしくは宿主細胞を含む組成物が投与される。一態様では、疾患は呼吸器疾患、例えば、肺炎である。処置または予防される他の疾患または状態には、これに限定されないが、菌血症、敗血症、皮膚感染症、創傷感染症、心内膜炎、骨感染症および関節感染症、骨髄炎、および/または髄膜炎が含まれる。本明細書に記載のとおりの1つまたは複数の組成物、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、ベクター、または宿主細胞はまた、動物の免疫系をさらに刺激し、したがって、曝露に関連した症状を軽減または排除するように、ブドウ球菌属、例えば、黄色ブドウ球菌に既に曝露されている対象、またはブドウ球菌属関連症状に既に罹患している対象を処置するために使用することができる。本明細書で定義するとおりの「動物の処置」は、動物における黄色ブドウ球菌症状を予防する、治癒させる、遅らせる、またはその重症度を下げるための、および/または一定の期間にわたってブドウ球菌属の症状を悪化させないための本開示の1つまたは複数の組成物、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、ベクター、または宿主細胞の使用を指す。本明細書に記載のとおりの任意の組成物、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、ベクター、または宿主細胞が、ブドウ球菌感染に対する完全な防御を提供すること、または全てのブドウ球菌属関連症状を完全に治癒させるもしくは排除することは、必要とされない。
本明細書で使用される場合、「治療的免疫および/または予防的免疫を必要とする対象」は、ブドウ球菌属関連症状を処置する、すなわち、予防する、治癒させる、遅らせる、またはその重症度を下げることが望ましい、または一定の期間にわたってブドウ球菌属関連症状を悪化させないことが望ましい対象を指す。本明細書で使用される場合、「免疫応答を必要とする対象」は、Sブドウ球菌関連疾患に対する免疫応答(複数可)が望まれる対象を指す。
本明細書に記載の免疫原性組成物、ポリペプチド、またはポリヌクレオチドを含む医薬組成物を用いた処置は適切に、他の処置とは別々に、またはそれと併せて行うことができる。
治療適用において、本開示の組成物、ポリペプチド、またはポリヌクレオチドは、多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイドに対して効果的な自然体液性および/または細胞性応答を誘発して、症状もしくは合併症を治癒させる、またはそれを少なくとも部分的に抑えるために十分な量で、患者に投与される。
これを達成するために十分な量が、「治療的有効用量」または「単位用量」と定義される。この使用に有効な量は、例えば、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの組成、投与手法、処置を受けている疾患のステージおよび重症度、患者の体重および全身の健康状態、ならびに処方医の判断に依存することとなる。一部の態様では、プライミング投与の後に、ある期間にわたるブースティング投与が続く。
一部の態様では一般的に、ヒトでは、(治療的投与または予防的投与のための)初回免疫化が投与され、続いて、患者血液中の抗体またはTリンパ球応答を測定することによって、患者の応答および状態に応じて数週間から数ヶ月にわたってブースティングレジメンに従って同じ用量範囲のブースティング投与量が投与される。
本明細書に記載のとおりのポリペプチドおよび組成物は一般的に、重篤な病態、すなわち、生命を脅かすか、または潜在的に生命を脅かす状況において使用することができる。このような場合、異物の最小化およびポリペプチドの比較的無毒な性質を考慮して、かなり過剰な量のこれらのポリペプチド組成物を投与することが可能であり、処置を行っている医師が望ましいと感じることがあり得る。
治療的使用の場合、投与は、黄色ブドウ球菌感染または危険因子の最初の徴候で開始することができる。ある特定の態様では、初回投与の後に、例えば、症状が実質的に軽減するまで、その後、ある期間にわってブースティング投与を続ける。頻繁な感染では、負荷投与、続いて、ブースティング投与が必要となり得る。
ある特定の態様では、本明細書に記載のとおりの組成物は、本明細書に記載の方法によって対象に送達され、それによって、効果的な免疫応答および/または効果的な治療的免疫応答もしくは予防的免疫応答を達成する。ブドウ球菌属、例えば、黄色ブドウ球菌に対する免疫応答、および/またはブドウ球菌属、例えば、黄色ブドウ球菌に対する予防的もしくは治療的有効な免疫応答を、このような応答を必要とする動物においてもたらすために十分な量での、所望の組織への所望のポリペプチドの送達および/または発現が得られる限り、任意の投与様式を使用することができる。開示の方法では、本明細書に記載の組成物は、粘膜送達、経皮送達、皮下注射、静脈内注射、経口投与、経肺投与、筋肉内(i.m.)投与によって、または腹腔内注射によって投与することができる。他の適切な投与経路には、これに限定されないが、気管内、経皮、眼内、鼻腔内、吸入、腔内、管内(例えば、膵臓内)、および実質内(すなわち、任意の組織内)投与が含まれる。経皮送達には、これに限定されないが、皮内(例えば、真皮もしくは表皮への投与)、経皮(例えば、経皮)、および経粘膜(すなわち、皮膚もしくは粘膜組織の中へ、またはそれを通過)が含まれる。腔内投与には、これに限定されないが、口腔、膣腔、直腸腔、鼻腔、腹腔、または腸腔(intestinal cavity)への投与、さらには、くも髄腔内(すなわち、脊柱管内)投与、室内(すなわち、脳室内または心室内)投与、動脈内(すなわち、心房内)投与、およびくも膜下(すなわち、脳のくも膜下腔内)投与が含まれる。
ブドウ球菌属、例えば、黄色ブドウ球菌に対する免疫応答、および/またはブドウ球菌属、例えば、黄色ブドウ球菌に対する予防的もしくは治療的有効な免疫応答を、このような応答を必要とする動物においてもたらすために十分な量での所望のポリペプチドの送達および/または発現が得られる限り、任意の投与様式を使用することができる。本明細書に記載のとおりの投与は、例えば、針注射(needle injection)、または当技術分野において公知の他の送達もしくは装置によるものでよい。
一部の態様では、本明細書に記載のとおりの多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイド、またはそれをコードするポリヌクレオチド、ベクター、もしくは宿主細胞を含む組成物は、ブドウ球菌属感染、例えば、黄色ブドウ球菌感染から動物を防御するために十分な抗体応答または細胞性免疫応答を刺激する。他の態様では、本明細書に記載の多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイド、またはそれをコードするポリヌクレオチド、ベクター、もしくは宿主細胞を含む組成物は、体液性および細胞性応答を両方とも刺激し、これらの組み合わせはブドウ球菌属感染、例えば、黄色ブドウ球菌感染から動物を防御するために十分である。一部の態様では、本明細書に記載の多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイド、またはそれをコードするポリヌクレオチド、ベクター、もしくは宿主細胞を含む組成物は、自然免疫、抗体免疫、および/または細胞性免疫応答をさらに刺激する。
一部の態様では、本明細書に記載の多価オリゴペプチドおよび/またはSAgトキソイド、またはそれをコードするポリヌクレオチド、ベクター、もしくは宿主細胞を含む組成物は、黄色ブドウ球菌に対する抗体応答を誘導することができる。ある特定の態様では、T細胞応答(例えば、T細胞エピトープ)を誘導する成分が、主として抗体応答を誘導する本明細書に記載のとおりのポリペプチドなどの成分と組み合わされる。
さらに、対象における黄色ブドウ球菌感染に対する防御的免疫応答および/または治療的免疫応答をもたらす、増強する、または調節するための方法であって、治療的免疫および/または予防的免疫を必要とする対象に、本明細書に記載のとおりの組成物の1つまたは複数を投与することを含む前記方法を開示する。
本明細書に記載のとおりの組成物は、投与されている動物の生活環の間のいずれの時点でも、動物に投与することができる。ヒトでは、他のワクチンが投与されている間に、例えば、本明細書の他の箇所に記載されているとおりの多価ワクチンとして投与されている間に、本明細書に記載のとおりの組成物の投与を、多くの場合に有利に行うことができる。
さらに、本明細書に記載のとおりの組成物は、任意の所望の免疫化または投与レジメンにおいて;例えば、単回投与において、または別法では年1回のワクチン接種などの定期ワクチン接種制度の一部として、または同じもしくは異なるポリペプチドもしくはポリヌクレオチドの投与の前後に本開示の組成物もしくはポリペプチドもしくはポリヌクレオチドが投与されるプライム−ブーストレジメンにおいてのように使用することができる。最近の研究から、プライム−ブーストプロトコルは多くの場合に、ワクチンを投与する適切な方法であることが示されている。プライム−ブーストプロトコルでは、1つまたは複数の本明細書に記載のとおりの組成物を「プライム−ブースト」レジメンにおいて使用することができる。「プライム−ブースト」レジメンの一例は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる、Yang,Z.et al.J.Virol.77:799−803,2002に見い出すことができる。
処置を受ける感染症には、これに限定されないが、皮膚、軟部組織、血液、もしくは器官の限局性もしくは全身感染症、または自己免疫疾患が含まれる。処置または予防される特定の疾患または状態には、これに限定されないが、呼吸器疾患、例えば、肺炎、敗血症、皮膚感染症、創傷感染症、心内膜炎、骨および関節感染症、骨髄炎、および/または髄膜炎が含まれる。
黄色ブドウ球菌感染の多数の動物モデルが当技術分野において公知であり、過度の実験を伴わずに本明細書に開示の方法と共に使用することができる。例えば、抗微生物剤の試験のためには、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)肺炎ハムスターモデルが記載されている(Verghese A.et al.,Chemotherapy.34:497−503(1988),Kephart PA.et al.J Antimicrob Chemother.21:33−9,(1988))。さらに、成人における黄色ブドウ球菌誘発性肺炎のモデルである免疫適格性C57BL/6Jマウスが記載されており、これは、ヒト患者における肺炎の臨床的および病理学的特徴をかなり模倣する(Bubeck−Wardenburg J.et al.,Infect Immun.75:1040−4(2007))。加えて、McElroy et al.(McElroy MC.et al.,Infect Immun.67:5541−4(1999))に記載のとおり、黄色ブドウ球菌肺炎のラットモデルにおいて、ビルレンスが試験されている。最後に、新療法を評価するための標準化された、かつ再現性のあるMRSA誘発性敗血症性肺炎モデルがヒツジにおいて確立されている(Enkhbaatar P.et al.,Shock.29(5):642−9(2008))。
本開示の実施では、別段に示されていない限り、当技術分野の技能の範囲内である細胞生物学、細胞培養、分子生物学、トランスジェニック生物学、微生物学、組換えDNA、および免疫学の従来法が用いられることとなる。このような技法は文献内で十分に説明されている。例えば、Molecular Cloning A Laboratory Manual,2nd Ed.,Sambrook et al.,ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press:(1989);Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Sambrook et al.,ed.,Cold Springs Harbor Laboratory,New York(1992),DNA Cloning,D.N.Glover ed.,Volumes I and II(1985);Oligonucleotide Synthesis,M.J.Gait ed.,(1984);Mullis et al.米国特許第4,683,195号;Nucleic Acid Hybridization,B.D.Hames & S.J.Higgins eds.(1984);Transcription And Translation,B.D.Hames & S.J.Higgins eds.(1984);Culture Of Animal Cells,R.I.Freshney,Alan R.Liss,Inc.,(1987);Immobilized Cells And Enzymes,IRL Press,(1986);B.Perbal,A Practical Guide To Molecular Cloning(1984);the treatise,Methods In Enzymology,Academic Press,Inc.,N.Y.;Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells,J.H.Miller and M.P.Calos eds.,Cold Spring Harbor Laboratory(1987);Methods In Enzymology,Vols.154 and 155(Wu et al.eds.);Immunochemical Methods In Cell And Molecular Biology,Mayer and Walker,eds.,Academic Press,London(1987);Handbook Of Experimental Immunology,Volumes I−IV,D.M.Weir and C.C.Blackwell,eds.,(1986);Manipulating the Mouse Embryo,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,(1986);およびAusubel et al.,Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley and Sons,Baltimore,Maryland(1989)を参照されたい。
免疫学の一般原則を示した標準的な参考図書には、Current Protocols in Immunology,John Wiley & Sons,New York;Klein,J.,Immunology:The Science of Self−Nonself Discrimination,John Wiley & Sons,New York(1982);Roitt,I.,Brostoff,J.and Male D.,Immunology,6th ed.London:Mosby(2001);Abbas A.,Abul,A.and Lichtman,A.,Cellular and Molecular Immunology,Ed.5,Elsevier Health Sciences Division(2005);およびHarlow and Lane,Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press(1988)が含まれる。
本開示の幅および範囲は、前記のいずれの例示的な態様によっても限定されてはならず、以下の特許請求の範囲およびその均等物にのみ従って定義されなければならない。
実施例1:ブドウ球菌スーパー抗原トキソイドのrTBA225三重融合体
rSEBの安全性は、第I相治験を含めて広範に評価されているが、rSEAおよびrTSST−1の安全性は、広範には研究されていない。加えて、3種のスーパー抗原トキソイドの融合体が残留スーパー抗原活性を激化させるかどうかを評価するために、rTBAに対する健康人ドナーからのPBMCの応答を、スーパー抗原活性についての読み出しとしてIFNγ放出を使用して評価した(「PBMC刺激アッセイ」)。
PBMC刺激アッセイでは、PBMCを培養培地中で、96ウェルプレートの個々のウェル内で、様々な濃度の野生型TSST−1またはrTBAなどのトキソイドと共に37℃および5%COで加湿インキュベーター内でインキュベートした。48時間の培養後に、プレートを5分間にわたって遠心し、上清を除去した。各ウェル中のIFNγ濃度を、R&D Systems製のELISAキットを製造者指示に従って使用して測定した。誘導されたIFNγの濃度を毒素またはトキソイドの濃度に対してプロットして、EC50(50パーセント有効濃度)を各作用物質について決定した。
低度、中程度、および高度レスポンダーとして特徴づけられた3人のドナーを用いた。図4に示されているとおり、高濃度では、rTBAは、低度レスポンダーで低レベルのIFN−γ誘導、中程度レスポンダーで中レベル、および高度レスポンダーで高レベルを示したが、これらの応答は、野生型スーパー抗原に対する同じドナーの応答よりもかなり低かった。
これらの実験は、rTBAが多少の残留スーパー抗原活性を維持することを示唆した。さらなる分析が、この活性がrSEAL48R/D70R/Y92Aの残留活性による一方で、rTSSTL30R/D27A/I46Aは全く不活性であったことを示した。したがって、追加の変異を、rTBAのrSEA部分に導入した。以前の報告は、MHCクラスIIでのH225(SEA−H225A)結合部位の変異が、T細胞を刺激するSEAの能力を低下させることを示唆した(Hudson et al.,1995,Journal/J Exp Med,182(3):711−720;Kozono et al.,1995,Journal/Immunity,3(2):187−196)。変異をH225A位で、WT SEA、rSEAL48R/D70R/Y92A、さらにはrTBAに導入した。新たな変異体は本明細書では、それぞれSEAH225A(配列番号11)、rSEAVax225(SEAL48R/D70R/Y92A/H225Aとも)(配列番号4)、およびrTBA225(配列番号6)と称され、これらをPBMC刺激アッセイで試験した。野生型SEA(SEAH225A)への単一のH225A変異の導入は、毒素を弱毒化したが、有意なレベルの残留毒性を残した(図4)。しかしながら、H225AとL48R/D70R/Y92A変異との組み合わせ(rSEAVax225)は、低度および中程度レスポンダー細胞では全く不活性であり、かなりの高濃度で高度レスポンダー細胞でほんのわずかに活性なだけであった(図4)。同様に、rTBAが残留毒性を示した一方で、rTBA225は、rSEAVax225よりもさらに、完全に弱毒化された。これらのデータは、これらの4つの変異がrTBAおよびrSEAVaxの完全な弱毒化には必要であったことを示している(図4)。
実施例2:スーパー抗原変異体の融合タンパク質を生成およびタグフリー精製するための方法
トキソイドrTBA(配列番号5)およびrTBA225(配列番号6)の融合体をコードする遺伝子をコドン最適化し、合成し、pET24a(+)発現ベクターにクローニングし、かつBL21(DE3)大腸菌細胞に形質転換した。一晩培養をカナマイシン含有ルリアブロス中で、対数中期培養(600nmで約0.5OD)まで展開し、その時点で細胞を約25℃に冷却し、0.3mM IPTGで誘導し、続いて、25℃で一晩培養した。翌日、細菌細胞を採取し、秤量し、細胞溶解バッファー(20mMトリスpH8.0、50mM NaCl、1mM EDTA、0.1%Triton X−100)中に懸濁した。リゾチームを添加し(1mg/mL)、細胞を37℃で30分間インキュベートした。部分的に溶解させた細胞を音波処理した。細菌細胞溶解を分光光度的に確認した。細胞溶解産物を0.5M NaClに調整し、常に混合しながら核酸をポリエチレンイミン(PEI)の添加によって沈澱させた。PEIペレットを遠心によって除去し、トキソイドを含有する上清を硫酸アンモニウム((NHSO)沈殿に掛けた。(NHSOペレットを遠心によって回収し、−80℃で貯蔵した。
図2Aに示されているとおり、次のクロマトグラフィーステップを行った。(NHSOペレットを再懸濁させ、捕捉カラム平衡化バッファーに脱塩し、澄明にし、Poros 50HSカラムでのクロマトグラフィーに掛けた。カラムを平衡化させ、負荷し、洗浄し、pH6.5のリン酸バッファー中25から1,000mMまでのNaClの40カラム体積(CV)の勾配を用いて溶離した。カラム画分をSDS−PAGEによって分析して、トキソイド含有画分を決定した。貯留物質を次のカラム平衡化バッファーに透析し、BioRad Ceramic Hydroxyapatite(HTP)Type Iカラムでクロマトグラフィーに掛けた。カラムを平衡化し、負荷し、洗浄し、かつpH6.8のリン酸バッファー中50〜1,000mMのNaClの40CVの勾配を用いて溶離した。画分をSDS−PAGEによって分析して、トキソイドを検出した(図2B)。貯留HTP画分を適切な貯蔵バッファーに透析し、滅菌濾過し、分取し、−80℃で凍結させた。
実施例3:融合構築物rTBAの免疫原性
5匹のBALB/cマウスの群を、14日間の間隔で3回、Sigma Adjuvant System(SAS)アジュバントと一緒にrTBAまたは3種のトキソイドのカクテルのいずれかで免疫化した。これらのマウスからの35日目の血清を全抗体ELISAおよび毒素中和(TNA)力価について試験した。
末梢血単核細胞(PBMC)を健常なヒトドナーのヘパリン化血液から、Ficoll勾配遠心分離によって単離した。単離PBMCを、5%ウシ胎児血清(FBS)を含むRPMI1640中に再懸濁させ、細胞を洗浄し、トリパンブルー排除によって計数し、2×10細胞/mlに調整した。この>95%の生存率を有する細胞懸濁液75μl(1.5×10細胞)を、固定濃度のスーパー抗原と混合された、ワクチン接種された動物からの片対数希釈血清37.5μlを含有する96ウェル平底プレートのウェルに2連で添加した。毒素のみを含む培地を含有するウェルを対照として使用した。培養物を37℃で、5%CO−95%空気の雰囲気下で48時間にわたってインキュベートした。細胞を1600xgで10分間にわたって遠心し、培養上清を採取し、IFNγ産生を、製造者プロトコルに従ってELISA(R&D Systems、Minneapolis、MN)によって評価した。プレートを450nmで、VersaMaxプレートリーダーを使用して読み取り、データをMicrosoft Office Excel 2007に移して解析した。中和抗体の非存在下で毒素で刺激された細胞は陽性対照として役立ち、0%IFNγ阻害と判断された。したがって、免疫血清の存在下でのIFNγ産生の阻害は、陽性対照と試料との間の差として計算された。中和作用物質(ヒトモノクローナル抗体)でのIC50値は、4パラメーターロジスティックモデル(式205、XLFit v5.2)を使用して決定した。
rTBAは、3種のトキソイドのカクテルと比較して、SEBおよびTSST−1へのかなり高い合計IgG結合力価、さらには、高い毒素中和(TNA)力価を誘導した(図3A)。したがって、3種のトキソイドを1つの分子に融合することは、ワクチンをシンプルにするだけでなく、免疫原性も強化する。
AlhydrogelまたはCpG中で製剤化されたrTBAの免疫原性も比較した。図3Bに示されているとおり、両方のアジュバントが、3種すべての毒素に対して非常に高く均等な力価を誘導し、抗体応答の規模は、SASアジュバントで達成されるものよりも高かった。2種のアジュバントは、SEBおよびTSST−1に対する中和抗体の誘導に関しては同等であったが、Alhydrogelは、SEAに対して、より強い中和応答を誘導した。
実施例4:融合構築物rTBA225の免疫原性
rTBA225の免疫原性をBalb/cマウスにおいて、rTBAと比較して試験して、追加の変異が免疫原性に影響を及ぼすかどうかを決定した。マウスを3回、20μgのSAgカクテル(等モル量のそれぞれ個別のトキソイド)、rTBA、またはrTBA225のいずれかで、Alhydrogelと共に免疫化した。3回目の免疫化の後に、マウス血清を結合および中和力価のために、ELISAおよび毒素中和アッセイ(TNA)によって抗原SEA、SEBおよびTSST−1について試験した。図5に示されているとおり、融合構築物をワクチン接種されたマウスは、3種すべてのスーパー抗原に対して強い合計抗体応答(図5A)および中和抗体応答を有した(図5B)。これらのデータは、変異の追加が融合ワクチンの免疫原性を低下させなかったことを示している。さらに、図5Cに示されているとおり、融合タンパク質rTBA225は、前記抗原に含まれないスーパー抗原に対する中和活性を誘導することができる。
Alhydrogel中で製剤化されたSAgトキソイドカクテルは、TSST−1に対するいずれの抗体応答も誘導することができないが、非常に対照的に、融合タンパク質のrTBAおよびrTBA225は強いTSST−1応答を誘導することが観察された(図5Aの左のパネル)。これらのデータは、Alhydrogelと共に製剤化するときには、強い免疫応答を誘導するにはTSST−1の融合が必要であったことを示している。合わせたデータは、これが、TSST−1は単独ではAlhydrogelに吸着することができないが、融合タンパク質としてであれば、抗原はAlhydrogelに吸着し、したがって、強い抗体応答を誘導し得るためであることを示した。(図6)。
実施例5:SEA、SEB、およびTSST−1での毒素暴露に対するrTBA225ワクチンの防御効力
Balb/cマウスを20μgのrTBA225で3回、アジュバントとしてのAlhydrogelと共に免疫化し、続いて、40μg/マウスのLPSによって増強された腹腔内致死量のSEA(10μg/マウス)、SEB(3.315μg/マウス)またはTSST−1(10μg/マウス)に暴露することによって、SAg毒素暴露に対するrTBA225の防御効力を評価した。マウスの体重および健康スコアを暴露後の5日間にわたってモニターした。図7に示されているとおり、rTBA225での免疫化は、SEBおよびTSST−1暴露に対する100%の防御ならびにSEA暴露に対する90%の防御をもたらした。これらのデータは、それぞれの毒素への暴露に対するrTBA225の防御効力を実証した。

Claims (58)

  1. 配列番号4中のL48R、D70R、Y92A、およびH225A変異に対応する、野生型SEAに対する4つの変異を含む、弱毒化黄色ブドウ球菌由来スーパー抗原(SAg)SEAトキソイド、またはその断片、バリアント、もしくは誘導体であって、配列番号3を含むSEAトキソイドよりもスーパー抗原活性が低くかつ/またはビルレンスが低いが、免疫原性を維持している、前記弱毒化黄色ブドウ球菌由来スーパー抗原(SAg)SEAトキソイド、またはその断片、バリアント、もしくは誘導体。
  2. 配列番号4と少なくとも90%同一なアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の弱毒化SEAトキソイド、またはその断片、バリアント、もしくは誘導体。
  3. 配列番号4を含む、請求項1に記載の弱毒化SEAトキソイド、またはその断片、バリアント、もしくは誘導体。
  4. 配列番号3を含むSEAトキソイドのスーパー抗原活性の50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、5%未満、3%未満、2%未満、または1%未満を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の弱毒化SEAトキソイド、またはその断片、バリアント、もしくは誘導体。
  5. 任意の順序で配置された2つ以上の弱毒化黄色ブドウ球菌由来スーパー抗原(SAg)トキソイド、またはその断片、バリアント、もしくは誘導体からなる融合体を含む多価オリゴペプチドであって、該SAgトキソイド、またはその断片、バリアント、もしくは誘導体が同じでも、または異なってもよく、かつ該SAgトキソイドの少なくとも1つが請求項1〜4のいずれか1項に記載のSEAトキソイドである、前記多価オリゴペプチド。
  6. 配列番号5を含むSAg融合タンパク質よりもスーパー抗原活性が低くかつ/またはビルレンスが低い、請求項5に記載のオリゴペプチド。
  7. 配列番号5を含む前記SAg融合タンパク質の免疫原性を維持している、請求項5または請求項6に記載のオリゴペプチド。
  8. 配列番号5を含むSAg融合タンパク質のスーパー抗原活性の50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、5%未満、3%未満、2%未満、または1%未満を有する、請求項5〜7のいずれか1項に記載のオリゴペプチド。
  9. 完全に弱毒化されている、請求項5〜8のいずれか1項に記載のオリゴペプチド。
  10. 3つ以上のSAgトキソイド、またはその断片、バリアント、もしくは誘導体を含む、請求項5〜9のいずれか1項に記載のオリゴペプチド。
  11. ブドウ球菌毒素性ショック症候群毒素−1(TSST−1)弱毒化トキソイド;ブドウ球菌エンテロトキシンB(SEB)弱毒化トキソイド;またはその任意の組み合わせのうちの1つまたは複数を含む、請求項5〜10のいずれか1項に記載のオリゴペプチド。
  12. TSST−1弱毒化トキソイドが、配列番号1中のL30R、D27A、およびI46A変異に対応する、野生型TSST−1に対する3つの変異、ならびに配列番号1と少なくとも90%同一なアミノ酸配列を含み;SEB弱毒化トキソイドが、配列番号2中のL45R、Y89A、およびY94A変異に対応する、野生型SEBに対する3つの変異、ならびに配列番号2と少なくとも90%同一なアミノ酸配列を含み;かつSEA弱毒化トキソイドが、配列番号4中のL48R、D70R、Y92A、およびH225A変異に対応する、野生型SEAに対する4つの変異、ならびに配列番号4と少なくとも90%同一なアミノ酸配列を含む、請求項11に記載のオリゴペプチド。
  13. TSST−1トキソイドが配列番号1のアミノ酸配列を含み;SEBトキソイドが配列番号2のアミノ酸配列を含み;かつSEA弱毒化トキソイドが配列番号4のアミノ酸配列を含む、請求項11または請求項12に記載のオリゴペプチド。
  14. 前記2つ以上のSAgトキソイド、またはその断片、バリアント、もしくは誘導体が、リンカーによってそれぞれ会合している、請求項5〜13のいずれか1項に記載のオリゴペプチド。
  15. 前記リンカーが、グリシン、セリン、アラニン、およびその組み合わせからなる群から選択される少なくとも1個、ただし50個以下のアミノ酸を含む、請求項14に記載のオリゴペプチド。
  16. 前記リンカーが(GGGS)または(GGGGS)を含み、式中、nが1〜10の整数である、請求項15に記載のオリゴペプチド。
  17. 前記リンカーが(GGGGS)を含む、請求項16に記載のオリゴペプチド。
  18. nが3である、請求項17に記載のオリゴペプチド。
  19. 配列番号6のアミノ酸配列を含む、請求項5〜18のいずれか1項に記載のオリゴペプチド。
  20. 異種ポリペプチドをさらに含む、請求項5〜19のいずれか1項に記載のオリゴペプチド。
  21. 前記異種ポリペプチドが、Hisタグ、ユビキチンタグ、NusAタグ、キチン結合ドメイン、Bタグ、HSBタグ、緑色蛍光タンパク質(GFP)、カルモジュリン結合タンパク質(CBP)、ガラクトース結合タンパク質、マルトース結合タンパク質(MBP)、セルロース結合ドメイン(CBD)、アビジン/ストレプトアビジン/Strepタグ、trpE、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、lacZ(β−ガラクトシダーゼ)、FLAG(商標)ペプチド、Sタグ、T7タグ、前記異種ポリペプチドのいずれかの断片、または前記異種ポリペプチドの2つ以上の組み合わせを含む、請求項20に記載のオリゴペプチド。
  22. 前記異種ポリペプチドが、免疫原、T細胞エピトープ、B細胞エピトープ、その断片、またはその組み合わせを含む、請求項20または請求項21に記載のオリゴペプチド。
  23. 免疫原性炭水化物をさらに含む、請求項5〜22のいずれか1項に記載のオリゴペプチド。
  24. 前記免疫原性炭水化物が糖である、請求項23に記載のオリゴペプチド。
  25. 前記免疫原性炭水化物が莢膜多糖または表面多糖である、請求項24に記載のオリゴペプチド。
  26. 前記免疫原性炭水化物が、莢膜多糖(CP)血清型5(CP5)、CP8、ポリ−N−アセチルグルコサミン(PNAG)、ポリ−N−スクシニルグルコサミン(PNSG)、壁テイコ酸(WTA)、リポテイコ酸(LTA)、前記免疫原性炭水化物のいずれかの断片、および前記免疫原性炭水化物の2つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項25に記載のオリゴペプチド。
  27. 前記免疫原性炭水化物が前記オリゴペプチドにコンジュゲートしている、請求項23〜26のいずれか1項に記載のオリゴペプチド。
  28. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の弱毒化SEAトキソイドポリペプチドまたは請求項5〜27のいずれか1項に記載の多価オリゴペプチドをコードする核酸を含む、単離ポリヌクレオチド。
  29. 配列番号8のヌクレオチド配列を含む、請求項28に記載のポリヌクレオチド。
  30. 異種核酸をさらに含む、請求項28または請求項29に記載のポリヌクレオチド。
  31. 前記異種核酸が、前記オリゴペプチドをコードする核酸と作動可能に会合しているプロモーターを含む、請求項30に記載のポリヌクレオチド。
  32. 請求項28〜31のいずれか1項に記載のポリヌクレオチドを含むベクター。
  33. プラスミドである、請求項32に記載のベクター。
  34. 請求項32または請求項33に記載のベクターを含む宿主細胞。
  35. 細菌、昆虫細胞、哺乳動物細胞、または植物細胞である、請求項34に記載の宿主細胞。
  36. 前記細菌が大腸菌である、請求項35に記載の宿主細胞。
  37. 多価オリゴペプチドを生産する方法であって、請求項34〜36のいずれか1項に記載の宿主細胞を培養する工程と、該オリゴペプチドを回収する工程とを含む、前記方法。
  38. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の弱毒化SEAトキソイド、請求項5〜27のいずれか1項に記載のオリゴペプチド、またはそれらの任意の組み合わせと、担体とを含む、組成物。
  39. アジュバントをさらに含む、請求項38に記載の組成物。
  40. 前記アジュバントが、アラム、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、またはグルコピラノシルリピドAベースのアジュバントである、請求項39に記載の組成物。
  41. 追加の免疫原をさらに含む、請求項38〜40のいずれか1項に記載の組成物。
  42. 前記追加の免疫原が細菌抗原である、請求項41に記載の組成物。
  43. 前記細菌抗原が、膜孔形成毒素、スーパー抗原、細胞表面タンパク質、前記細菌抗原のいずれかの断片、および前記細菌抗原の2つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項42に記載の組成物。
  44. 黄色ブドウ球菌に対する宿主免疫応答を誘導する方法であって、該免疫応答を必要とする対象に、請求項38〜43のいずれか1項に記載の組成物の有効量を投与することを含む、前記方法。
  45. 前記免疫応答が、先天応答、体液性応答、抗体応答、細胞応答、および前記免疫応答の2つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項44に記載の方法。
  46. 前記免疫応答が抗体応答である、請求項45に記載の方法。
  47. 対象においてブドウ球菌疾患または感染症を予防または処置する方法であって、それを必要とする対象に、請求項38〜43のいずれか1項に記載の組成物を投与することを含む、前記方法。
  48. 前記感染症が、皮膚、軟部組織、血液、または器官の限局性または全身性感染症であるか、または自己免疫性である、請求項47に記載の方法。
  49. 前記疾患が呼吸器疾患である、請求項48に記載の方法。
  50. 前記呼吸器疾患が肺炎である、請求項49に記載の方法。
  51. 前記疾患が敗血症である、請求項48に記載の方法。
  52. 前記対象が哺乳動物である、請求項44〜51のいずれか1項に記載の方法。
  53. 前記哺乳動物がヒトである、請求項52に記載の方法。
  54. 前記哺乳動物がウシまたはイヌである、請求項52に記載の方法。
  55. 前記組成物を、筋肉内注射、皮内注射、腹腔内注射、皮下注射、静脈内注射、経口投与、粘膜投与、鼻腔内投与、または経肺投与によって投与する、請求項44〜54のいずれか1項に記載の方法。
  56. 対象において黄色ブドウ球菌に対する宿主免疫応答を誘導する際に使用するための、請求項38〜43のいずれか1項に記載の組成物。
  57. 対象においてブドウ球菌疾患または感染症を予防または処置する際に使用するための、請求項38〜43のいずれか1項に記載の組成物。
  58. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の弱毒化SEAトキソイド、請求項5〜27のいずれか1項に記載の多価オリゴペプチド、またはそれらの任意の組み合わせを単離する工程と;前記トキソイド、オリゴペプチド、またはそれらの任意の組み合わせをアジュバントと組み合わせる工程とを含む、黄色ブドウ球菌感染症に対するワクチンを生産する方法。
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