JP2021531820A - 呼吸器合胞体ウイルスを不活化して保存する方法 - Google Patents

呼吸器合胞体ウイルスを不活化して保存する方法 Download PDF

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Abstract

呼吸器合胞体ウイルス(RSV)を不活化し、RSV中のpre−Fタンパク質を安定化する方法、及びそれによって得られる不活化RSVウイルスが提供される。不活化RSVウイルスを含むワクチン、及びRSV感染症又はそれに関連する疾患の予防又は治療における上記ワクチンの使用も提供される。

Description

本出願は、ウイルス学及び免疫学の分野に関する。特に、本出願は、単離された呼吸器合胞体ウイルス(RSV)を不活化し、RSV中のpre−Fタンパク質を安定化する方法に関する。さらに、本出願はまた、RSVを保存し、RSV中のpre−Fタンパク質を安定化する方法に関する。本出願はまた、本発明の方法によって作製及び/又は保存された不活化RSVを含むワクチン、並びにRSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患の予防又は治療のための上記ワクチンの使用に関する。
ヒト呼吸器合胞体ウイルス(RSV)は、1950年代に発見されて以来、乳幼児における下気道感染症の最も主要な病原体である。米国では、RSVは1歳未満の乳児における主な入院の原因であり(非特許文献1)、5歳未満の小児における外来予約の主な理由の1つである(非特許文献2)。世界的に、RSVによって引き起こされる下気道感染症の症例は毎年3000万件超に上り、300万人超が入院を必要とする。RSVは、5歳未満の小児における最も一般的な入院の原因である(非特許文献3)。気管支及び肺異形成症、先天性心疾患、並びに免疫不全を伴う未熟児及び乳幼児におけるRSV感染率は、50%〜70%ほどの高さである(非特許文献4)。RSVに関連して毎年160000件〜600000件の小児死亡がある(非特許文献5、非特許文献6)。RSVに感染した乳幼児の場合の入院期間は最長2.5ヶ月となる場合があり、それに起因する関連医療費は、米国では年間3億6000万米ドル〜5億7000万米ドルほどの高さになり得る(非特許文献7)。高齢者もRSVに罹りやすい。RSV感染症を原因とする毎年の高齢者の死亡数は12000件を上回り、これは同じ人口におけるインフルエンザ死亡率の約3分の1である(非特許文献8、非特許文献9)。中国では、国内で開発されたRSV診断試薬が不足しているため、高いコストのためにRSV検査を推進することができない。これは中国におけるRSVの蔓延につながり、その有害性はまだ完全に理解されていない。しかしながら、中国の幾つかの地域での研究から、RSV感染症も中国の小児における下気道感染症の有力な原因であることが分かった(非特許文献10、非特許文献11、非特許文献12)。
1860年代に、FI−RSV(ホルマリン不活化全ウイルスワクチン、筋肉内注射、アジュバントとしてアルミニウムを使用)の防御効率が乳幼児において評価された。しかしながら、これらの結果から、上記ワクチンが後の自然RSV感染症に対する防御を欠いており、疾患の重症度の増加すら引き起こすことが分かった。ワクチンが疾患の重症度の増加を引き起こしたという事実は、RSVワクチンの開発を著しく妨げた。これまでのところ、効果的な防御をもたらし得る抗RSVワクチンは存在しない。現在、RSV融合タンパク質を認識する中和抗体(パリビズマブ、商品名:シナジス)だけが唯一、新生児における受動免疫を引き起こし、新生児における発生率を低下させることができる。シナジスの適用は、臨床的防御のためにRSV−Fタンパク質に結合する中和モノクローナル抗体を使用することができ、Fタンパク質上に効果的な中和活性部位が存在することを示している。Fタンパク質はウイルスの表面上にあり、ウイルスの侵入及び合胞体形成に必要である。したがって、Fタンパク質は、抗RSVワクチンを開発し、予防抗体及び防御抗体をスクリーニングするのに重要な標的タンパク質である。
RSVは、パラミクソウイルス科のニューモウイルス属に属する一本鎖非分節マイナス鎖RNAウイルスである。そのゲノムは15222ヌクレオチドを有し、10個の主要なタンパク質をコードしており、中でも、Fタンパク質(融合タンパク質)は574アミノ酸の全長を有するN−グリコシル化I型膜貫通型糖タンパク質であり、主要な膜貫通型タンパク質として、Fタンパク質はRSV感染過程における重要な表面分子である。Fタンパク質によって惹起される膜融合の機序及び過程はまだ明らかになっていない。McLellanらは、哺乳動物発現系を使用することにより、安定したpost−Fタンパク質構造物を取得した(非特許文献13)。pre−Fタンパク質については、その構造が不安定であり、多くの中間体が存在するため、その結晶を作製することによってpre−Fタンパク質の構造を研究することは非常に困難である。McLellanら(同書)は、既知の構造を有するHPIV3のpre−Fタンパク質を使用して、RSVのpre−Fタンパク質の構造をシミュレートして予測し、RSVのFタンパク質がpre−Fコンフォメーションを有し得ることを提唱した。さらに、McLellanら(同書)はまた、Fタンパク質が標的細胞に結合した後に、そのコンフォメーションがプレフュージョンFタンパク質(プレフュージョンF、pre−F)の高エネルギー準安定状態のコンフォメーションからポストフュージョンFタンパク質(ポストフュージョンF、post−F)の高度に安定したコンフォメーションに変化し、それによりウイルス膜と細胞膜との融合が引き起こされることを提唱した。準安定のpre−Fコンフォメーション及び安定したpost−Fコンフォメーションの自由エネルギーは大きく異なることから、膜融合の過程は不可逆的となる。
さらに、pre−Fタンパク質及びpost−Fタンパク質のコンフォメーションにおける中和エピトープも特定されている。これらの結果から、pre−Fタンパク質及びpost−Fタンパク質はタンパク質表面の約50%を共有し、pre−Fコンフォメーションでは、主にサイトφ等の高い中和活性を有するエピトープ(強い中和エピトープ)が分布しているのに対して、post−Fコンフォメーションは、主にサイトII及びサイトIV等のより弱い中和活性を有するエピトープ(中和力の弱いエピトープ)を含むことが分かる(図1を参照)。
これらの研究結果から、pre−Fタンパク質は、post−Fタンパク質と比較してより一層強力な中和エピトープを有するため、ワクチンとして使用するのにより高い可能性を有することが分かる。しかしながら、pre−Fタンパク質は準安定状態にあり、安定したpost−Fタンパク質へと容易に変換されるため、pre−Fタンパク質から効果的なワクチンを開発するに当たって依然として大きな困難及び課題がある。不活化RSVのワクチンとしての有効性を改善するために、単離された不活化RSVにおいてpre−Fタンパク質を発生させ、安定化し、そして維持する方法が当該技術分野で必要とされている。
D.K. Shay, R.C. Holman. et al., JAMA, 282 (1999) 1440-1446 C.B. Hall, G.A. Weinberg, et al., N Engl J Med, 360 (2009) 588-598 H. Nair, W.A. Brooks, et al., Lancet, 378 (2011) 1917-1930 A.C. Cooper, N.C. Banasiak, P.J. Allen, Pediatr Nurs, 29 (2003) 452-456 T.S. Howard, L.H. Hoffman, et al. J Pediatr, 137 (2000) 227-232 S. Leader, K. Kohlhase. J Pediatr, 143 (2003) S127-132 E.A. Simoes. Lancet, 354 (1999) 847-852 A.R. Falsey, P.A. Hennessey, et al. N Engl J Med, 352 (2005) 1749-1759 W.W. Thompson, D.K. Shay, E. Weintraub, et al. JAMA, 289 (2003) 179-186 Xu Guanren, Sun Songwen, Xu Xuqing, et al. Journal of Disease Control, 4 (2000) 37-39 Xie Jianping, Xie Jianping, He Cuijuan, et al. Chinese Journal of Pediatrics, 35 (1997) 402-403 Zhu Runan, Deng Jie, Wang Fang, et al. 21 (2003) 25-28 J.S. McLellan, M. Chen, J.S. Chang, et al. J Virol, 84 (2010) 12236-12244
本発明においては、特段の指定がない限り、本明細書で使用される科学用語及び技術用語は、当業者により一般的に理解される意味を有する。さらに、本明細書で使用される細胞培養、分子遺伝学、核酸化学、及び免疫学の実験室手順は全て、対応する分野で広く使用されている常用の手順である。一方で、本発明をより良く理解するために、関連する用語の定義及び説明を以下に示す。
本明細書で使用される場合に、「RSV融合タンパク質」又は「Fタンパク質」という用語は、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)の融合タンパク質(Fタンパク質)を指し、これは当業者に十分に知られており、その例示的なアミノ酸配列は、例えば、NCBI GENBANKデータベースのアクセッション番号:P03420を参照することができる。文脈において、「RSV融合タンパク質」、「融合タンパク質」、及び「Fタンパク質」は、区別なく使用される。
本明細書で使用される場合に、Fタンパク質のアミノ酸配列について言及するとき、そのアミノ酸配列は、配列番号1に示される配列を使用することによって記載される。例えば、「Fタンパク質のアミノ酸残基196〜209」という表現は、配列番号1に示されるポリペプチドのアミノ酸残基196〜209を指す。しかしながら、当業者は、Fタンパク質のアミノ酸配列において、突然変異又は変異(限定されるものではないが、種々の遺伝子型又はサブタイプのFタンパク質等の置換、欠失、及び/又は付加を含む)が、その生物学的機能に影響を与えることなく自然発生し得る又は人工的に導入され得ることを理解している。したがって、本発明において、「Fタンパク質」という用語は、例えば、配列番号1に示される配列及びその天然変異体又は人工変異体を含む、全てのそのような配列を含むものとする。さらに、Fタンパク質の配列断片を記載する場合に、その配列断片には、配列番号1の配列断片だけでなく、その天然変異体又は人工変異体における対応する配列断片も含まれる。例えば、「Fタンパク質のアミノ酸残基196〜209」という表現には、配列番号1のアミノ酸残基196〜209及びその(天然又は人工)変異体における対応する断片が含まれる。本発明によれば、「対応する配列断片」又は「対応する断片」という表現は、配列が最適にアラインメントされた場合、すなわち、最高の同一性のパーセンテージが得られるように配列がアラインメントされた場合と比較して同等の配列の位置に位置する断片を指す。
以前の研究により、Fタンパク質は、少なくとも1つの一定のコンフォメーション、post−Fを有することが示された。パラインフルエンザウイルス(PIV)のFタンパク質の研究結果と併せて、McLellanらは、RSVのFタンパク質がpre−Fコンフォメーションを有する可能性があると推測した(McLellan et al. (2010), J Vriol, 84: 12236-12244)。通常の状況では、pre−Fコンフォメーションは不安定であり、安定したpost−Fコンフォメーションへと自発的に変形することとなる。したがって、細胞から発現されて精製されたFタンパク質は、主としてpost−Fコンフォメーションで存在し、不活化RSVでも、Fタンパク質は、主としてpost−Fコンフォメーションで存在する。
本明細書で使用される場合に、「pre−Fタンパク質」という用語は、pre−Fコンフォメーションで存在するFタンパク質を指す。本明細書で使用される場合に、「post−Fタンパク質」という用語は、post−Fコンフォメーションで存在するFタンパク質を指す。pre−Fタンパク質、post−Fタンパク質、及びそれらのコンフォメーションのより詳細な説明については、McLellan et al. (2010), J Vriol, 84: 12236-12244、McLellan et al. (2013), Science, 340: 1113-1117、McLellan et al. (2015), Curr Opin Virol, 11: 70-75、中国特許出願公開第201480013927.7号、及び国際出願PCT/CN2014/073505号(これらの全文は、あらゆる目的のために引用することにより本明細書の一部をなす)を参照されたい。文脈において、「pre−F」と「プレフュージョン」とは区別なく使用され、「post−F」と「ポストフュージョン」とは区別なく使用される。
本明細書で使用される場合に、「pre−Fタンパク質を安定化する」という表現は、pre−Fタンパク質のpost−Fタンパク質への変換を少なくとも部分的に阻止、低減、又は遅延させることを指す。さらに、この表現はまた、Fタンパク質のpre−Fコンフォメーションを可能な限り大部分維持して、そのpost−Fコンフォメーションへの変換を回避することを指す。
ウイルスの最も重要な表面構造タンパク質の1つとして、Fタンパク質は、その表面上に多数の中和抗体認識エピトープを有している。RSVのFタンパク質の現在知られている中和抗体は、主として以下のエピトープを標的とする(J.S. McLellan, Y. Yang, et al. J Virol, 85 (2011) 7788-7796、及びM. Magro, D. Andreu, et al. al. J Virol, 84 (2010) 7970-7982)。
サイトIIエピトープ:サイトIIエピトープに対する抗体には、市販の予防的モノクローナル抗体のシナジス、並びにその同等の誘導体であるモタビズマブ及び47Fが含まれる。これらは、主としてFタンパク質のアミノ酸255〜275を認識する。McLellanら(非特許文献13)は、モノクローナル抗体モタビズマブとFタンパク質ペプチドのアミノ酸254〜277との複合体の結晶構造を分析することにより、この領域が「ヘリックスターンヘリックス」二次構造を形成することを確認した。その結晶構造から、モノクローナル抗体モタビズマブが「ヘリックスターンヘリックス」構造物の一方の端部に結合し、268位のAsn及び272位のLysに水素結合及びイオン結合を作用させることが分かった。更なる研究では、これらの2つの位置での突然変異が抗体逃避を引き起こし得ることが示された。モタビズマブによって結合されるサイトIIエピトープの構造は、post−Fコンフォメーションでは十分にインタクトであり、抗体結合部位は完全に露出していた。モタビズマブ及びpost−Fタンパク質の構造から、モノクローナル抗体のシナジス及びモタビズマブが中和活性を有する機構が明らかとなった。RSVのpre−Fタンパク質の構造のシミュレーションにより、エピトープはpre−Fタンパク質のコンフォメーションの内側にあり、pre−Fタンパク質の表面に露出し得ないことが分かった。Grahamらにより、モノクローナル抗体のシナジス及びモタビズマブはRSVと細胞との融合のみを阻害することができるにすぎず、RSVの吸着を阻害することはできないことが確認された(J.S. McLellan, Y. Yang, et al. J Virol, 85 (2011) 7788-7796、J.S. McLellan, M. Chen, A. Kim, et al. Nat Struct Mol Biol, 17 (2010) 248-250)。
サイトIエピトープ:サイトIエピトープを認識する抗体には、Fタンパク質のシステインリッチ領域を認識する131−2aが含まれる。そのような抗体はRSV感染の50%までを妨げることから、該エピトープが翻訳後の不均一性を有すること又はこれらの抗体が間接的な作用(例えば、ウイルスの凝集)による中和作用を有することが示される。さらに、これらの抗体は、標的細胞へのウイルスの吸着を部分的に遮断する。サイトIエピトープは、pre−Fタンパク質のコンフォメーションではウイルスの細胞膜近くにあるが、post−Fタンパク質のコンフォメーションでは頂点に位置している。
サイトIVエピトープ:サイトIVエピトープは、主としてFタンパク質のアミノ酸422〜438に関与している19及び101F等のモノクローナル抗体の標的である。このエピトープは、Fタンパク質中の比較的保存された領域内に位置している。McLellanら(J.S. McLellan, Y. Yang, et al. J Virol, 85 (2011) 7788-7796)は、101Fタンパク質ペプチド及びFタンパク質ペプチド(アミノ酸422〜438)の複合体の結晶構造を特定した。これらの結果から、サイトIVエピトープのコア領域はアミノ酸427〜437であることが分かった。
サイトφエピトープ:サイトφエピトープは、pre−F特異抗体D25、AM22、及び5C4の標的である。McLellanら(McLellan J.S., Chen M, et al. Science 2013, 340:1113-1117)は、pre−F特異抗体とpre−Fとの複合体の構造を分析し、このエピトープがFタンパク質の緩い領域(アミノ酸62〜69)及びFタンパク質のα4ヘリックス(アミノ酸196〜209)に含まれることを見出した。さらに、これらの研究結果から、Fタンパク質がpre−Fコンフォメーションからpost−Fコンフォメーションに変形するときに、エピトープは少なくとも5Åシフトし、α4ヘリックスは180゜変換されることも分かった。したがって、このエピトープを認識した抗体は、pre−F特異抗体であり、post−Fタンパク質を認識することはできなかった。
以前の研究結果(McLellan J.S., Chen M, et al. Science 2013, 340: 1113-1117)から、サイトφエピトープは高い中和活性を有し、主としてpre−Fコンフォメーションに分布しており、サイトIIエピトープ及びサイトIVエピトープは比較的弱い中和活性を有し、pre−Fコンフォメーションとpost−Fコンフォメーションとの両方に分布していることが分かった(図1)。
本明細書で使用される場合に、「エピトープ」という用語は、免疫グロブリン又は抗体によって特異的に結合される抗原上の部位を指す。「エピトープ」は、当該技術分野では「抗原決定基」とも呼ばれる。エピトープ又は抗原決定基は、通常、アミノ酸又は炭水化物又は糖側鎖等の分子の化学的に活性な表面基からなり、通常、特定の3次元構造的特徴及び特定の電荷特徴を有する。例えば、エピトープは、通常、「線状」又は「立体構造」であり得る固有の空間的コンフォメーションで、少なくとも3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、又は15個の連続的アミノ酸又は不連続的アミノ酸を含む。例えば、Epitope Mapping Protocols in Methods in Molecular Biology, Vol. 66, G. E. Morris, Ed. (1996)を参照のこと。線状エピトープでは、タンパク質と該タンパク質と相互作用する分子(例えば、抗体)との間の全ての相互作用点が、タンパク質の一次アミノ酸配列に沿って線状に存在する。立体構造エピトープでは、相互作用点が、互いに分離されたタンパク質アミノ酸残基にわたって存在する。
本明細書で使用される場合に、「特異的結合」という用語は、抗体と該抗体が向けられる抗原との間の反応等の2つの分子間の非無作為な結合反応を指す。幾つかの実施の形態では、或る特定の抗原に特異的に結合する抗体(すなわち、抗体は或る特定の抗原に対して特異性を有する)は、抗体が約10−5M未満、例えば、約10−6M、10−7M、10−8M、10−9M、又は10−10M未満の親和性(K)で抗原に結合することを指す。
本明細書で使用される場合に、「K」という用語は、特定の抗体−抗原相互作用の解離平衡定数を指し、これを使用して、抗体と抗原との間の結合親和性が説明される。解離平衡定数が小さいほど、抗体−抗原結合は強くなり、抗体と抗原との間の親和性は高くなる。一般に、抗体は、例えば、表面プラズモン共鳴法(SPR)を使用してBIACORE機器で測定される、約10−5M未満、例えば、約10−6M、10−7M、10−8M、10−9M、又は10−10M未満、又はそれ以下の解離平衡定数(K)で抗原に結合する。
本明細書で使用される場合に、「中和エピトープ」という用語は、体内のウイルスに対する中和活性を誘導することができるエピトープを指す。そのようなエピトープは、免疫系(例えば、抗体)によるウイルスタンパク質の認識に関与するだけでなく、通常、身体の免疫系を誘導して、中和活性を有する抗体(すなわち、中和抗体)を産生する。本明細書で使用される場合に、「中和抗体」は、標的ウイルスの毒性(例えば、細胞に感染する能力)を大幅に低減又は完全に阻止することができる抗体を指す。一般的に言えば、中和抗体は、標的ウイルス上の中和エピトープを認識して結合し、標的ウイルスが被験体の細胞に侵入/感染するのを防ぐことができる。本明細書で使用される場合に、エピトープの中和活性は、ウイルスに対する中和活性を生ずるようにエピトープが身体を誘導する能力を指す。エピトープの中和活性が高いほど、ウイルスに対する中和活性を生ずるようにエピトープが身体を誘導する能力は強くなる。
本明細書で使用される場合に、「宿主細胞」という用語は、RSVが感染して内部でRSVの増殖を可能にすることができる細胞を指す。そのような宿主細胞は、接着細胞又は浮遊細胞であり得て、初代細胞及び樹立細胞系統を含む。そのような宿主細胞の例には、限定されるものではないが、哺乳動物(例えば、齧歯類及び霊長類、例えば、マウス、サル、及びヒト)の呼吸器上皮細胞、肝臓細胞、肺細胞、腎臓細胞、頸部細胞、卵巣細胞、骨細胞、乳腺細胞、横紋筋細胞、胃上皮細胞、皮膚表皮細胞、線維芽細胞、及び前立腺細胞、例えば、Hep−2細胞、CNE1細胞、CNE2細胞、BEL−7404細胞、BEL−7402細胞、QSG−7701細胞、PLC/PRF/5細胞、Huh7細胞、Huh7.5.1細胞、SSMC−7721細胞、BNL−HCC細胞、Hep3B、SNU−739細胞、TIB75細胞、A549細胞、H480細胞、H1299細胞、H441細胞、H368細胞、H1335細胞、H23細胞、L929細胞、293FT細胞、293T細胞、293β5細胞、Vero細胞、BHK−MKL細胞、RK−13細胞、HeLa細胞、TZM−bl細胞、SK−OV−3細胞、U2−OS細胞、143B細胞、MCF−7細胞、MDA−MB−231細胞、T−47D細胞、RD細胞、BGC−823細胞、AGS細胞、A431NS細胞、MeWo細胞、LNCap細胞、RM1細胞、及びPC−3細胞が含まれる。
本明細書で使用される場合に、「同一性」という用語は、2つのポリペプチド間又は2つの核酸間の一致度を指す。比較される2つの配列が或る特定の部位に同じ単量体サブユニットの塩基又はアミノ酸を有する(例えば、2つのDNA分子の各々が或る特定の部位にアデニンを有する又は2つのポリペプチドの各々が或る特定の部位にリジンを有する)場合に、2つの分子はその部位で同一である。2つの配列間の同一性のパーセントは、比較される部位の総数に対する、2つの配列が共有する同一の部位の数に100を掛けた関数である。例えば、2つの配列の10個の部位の6個が一致している場合に、これらの2つの配列は60%の同一性を有する。例えば、DNA配列:CTGACTとCAGGTTとは、50%の同一性を共有する(6個の部位の3個が一致している)。一般的に、2つの配列の比較は、最大の同一性が得られるように行われる。そのようなアラインメントは、例えばNeedlemanらの方法(J. Mol. Biol. 48:443-453, 1970)に基づくAlignプログラム(DNAstar, Inc.社)等のコンピュータープログラムを使用することにより実施することができる。2つのアミノ酸配列間の同一性のパーセントはまた、ALIGNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれているE. Meyers及びW. Millerのアルゴリズム(Comput. Appl. Biosci., 4:11-17 (1988))を使用して、PAM120残基重み付け表を使用して、12のギャップ長ペナルティー及び4のギャップペナルティーで決定することもできる。さらに、2つのアミノ酸配列間の同一性のパーセントは、GCGソフトウェアパッケージ(http://www.gcg.comで入手可能)内のGAPプログラムに組み込まれているNeedleman及びWunschのアルゴリズム(J. Mol. Biol. 48:444-453 (1970))によって、Blossum 62行列又はPAM250行列のいずれかを使用して、16、14、12、10、8、6又は4のギャップ重み付け及び1、2、3、4、5、又は6の長さ重み付けで決定することができる。
本明細書で使用される場合に、「保存的置換」という用語は、アミノ酸配列を含むタンパク質/ポリペプチドの本質的な特性に不利な影響又は変化を及ぼさないアミノ酸置換を指す。例えば、保存的置換は、部位特異的突然変異誘発及びPCR媒介型突然変異誘発等の当該技術分野で知られている標準的な技術によって導入され得る。保存的アミノ酸置換には、アミノ酸残基が、類似の側鎖を有する別のアミノ酸残基、例えば、対応するアミノ酸残基に物理的又は機能的に類似した(例えば、類似のサイズ、形状、電荷、共有結合又は水素結合を形成する能力を含む化学的特性等を有する)残基で置換される置換が含まれる。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当該技術分野で定義されている。これらのファミリーには、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン及びヒスチジン)、酸性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アスパラギン酸及びグルタミン酸)、非荷電極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン、トリプトファン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン)、β分岐側鎖を有するアミノ酸(例えば、トレオニン、バリン、イソロイシン)及び芳香族側鎖を有するアミノ酸(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)が含まれる。したがって、一般に、保存的置換とは、対応するアミノ酸残基を同じ側鎖ファミリーからの別のアミノ酸残基で置換することを指す。アミノ酸の保存的置換を特定する方法は、当該技術分野で十分に知られている(例えば、Brummell et al., Biochem. 32: 1180-1187 (1993)、Kobayashi et al., Protein Eng. 12(10): 879-884 (1999)、及びBurks et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 412-417 (1997)が参照され、これらは、引用することにより本明細書の一部をなす)。
本明細書で使用される場合に、「モノクローナル抗体」及び「mAb」という用語は同じ意味を有し、区別なく使用され得る。「ポリクローナル抗体」及び「pAb」という用語は同じ意味を有し、区別なく使用され得る。「ポリペプチド」及び「タンパク質」という用語は同じ意味を有し、区別なく使用され得る。さらに、本発明では、アミノ酸は、通常、当該技術分野で十分に知られる1文字及び3文字の略語によって表される。例えば、アラニンは、A又はAlaによって表され得る。
本明細書で使用される場合に、「薬学的に許容可能な担体及び/又は添加剤」という用語は、被験体及び有効成分と薬理学的及び/又は生理学的に適合可能な担体及び/又は添加剤を指し、その担体及び/又は添加剤は、当該技術分野において十分に知られており(例えば、Remington's Pharmaceutical Sciences. Edited by Gennaro AR, 19th ed. Pennsylvania: Mack Publishing Company, 1995を参照)、限定されるものではないが、pH調整剤、界面活性剤、アジュバント、イオン強度増強剤が含まれる。例えば、pH調整剤には、限定されるものではないが、リン酸緩衝液が含まれ、界面活性剤には、限定されるものではないが、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、又は非イオン界面活性剤、例えば、Tween−80が含まれ、イオン強度増強剤には、限定されるものではないが、塩化ナトリウムが含まれる。
本明細書で使用される場合に、「アジュバント」という用語は、事前に又は抗原と一緒に体内に送達されると、抗原に対する身体の免疫応答を増強することができる又は免疫応答の種類を変えることができる非特異的免疫増強剤を指す。限定されるものではないが、アルミニウムアジュバント(例えば、水酸化アルミニウム)、フロイントアジュバント(例えば、完全フロイントアジュバント及び不完全フロイントアジュバント)、コリネバクテリウム・パルバム(corynebacterium parvum)、リポ多糖、サイトカイン等を含む多くのアジュバントが存在する。フロイントアジュバントは、現在動物実験において最も一般的に使用されるアジュバントである。臨床試験では、水酸化アルミニウムアジュバントがより使用されている。
本明細書で使用される場合に、「有効量」という用語は、所望の効果を得る又は少なくとも部分的に得るのに十分な量を指す。例えば、疾患(例えば、RSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患)を予防する有効量は、疾患(例えば、RSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患)の発生を予防、停止又は遅延させるのに十分な量を指し、疾患を治療する有効量は、既に疾患に罹患している患者における疾患及びその合併症を治癒する又は少なくとも部分的に防ぐのに十分な量を指す。そのような有効量を決定することは、完全に当業者の能力の範囲内である。例えば、治療的使用の有効量は、治療される疾患の重症度、患者自身の免疫系の全体的な状態、患者の一般的な状態、例えば、年齢、体重及び性別、薬物の投与様式、並びに同時に投与される他の治療薬等に依存する。
本明細書で使用される場合に、「被験体」という用語は、哺乳動物、例えば霊長類、例えばヒトを指す。
本明細書で使用される場合に、「約」という用語は、測定可能な値(例えば、物質の濃度、時間、温度等)を指すときに、与えられた値の±10%、±5%、又は±1%の範囲を包含することを意味する。或る特定の例示的な実施の形態では、「約」という用語は、与えられた値の±10%の間の範囲を指し、例えば、約0.015%は、0.0135%〜0.0165%の範囲を指す。
多数の実験的研究の後に、本発明者らは、予想外にも、特定の固定剤(例えば、ホルムアルデヒド又はパラホルムアルデヒド)を使用し、特定の固定/不活化条件(例えば、固定剤の特定の濃度)を使用することによってRSVを固定/不活化すると、従来の方法によって得られた不活化ウイルスと比較してより高い含有量のpre−Fタンパク質を含んだ、特に有利な不活化RSVを得ることができる(すなわち、本発明で得られた不活化RSVにおいて、より多くのFタンパク質がpre−Fコンフォメーションで存在した)ことを見出した。一方で、特定の貯蔵条件(例えば、特定の貯蔵溶液のイオン濃度)を使用することによってRSVを保存した場合に、RSV中のpre−Fタンパク質を維持及び安定化することができ、pre−Fタンパク質の含有量を新鮮な生ウイルスのレベルに近いレベルに維持することさえもできた。これは特に有利である。それというのも、このような不活化RSVは、pre−Fタンパク質中にのみ存在してpost−Fタンパク質中には存在しないより強力な中和エピトープを提示し、それによりRSVに対してより強力な中和活性を生ずるように身体が誘導されるため、RSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患(例えば、小児肺炎等の肺炎)を予防又は治療するRSVに対するワクチンの開発に特に適しているからである。
したがって、第1の態様において、本発明は、単離された呼吸器合胞体ウイルス(RSV)を不活化し、RSV中のpre−Fタンパク質を安定化する方法であって、以下の工程:
(1)単離された生RSVを提供する工程と;
(2)約0.015重量%〜約0.27重量%(W/W、以下同様)のホルムアルデヒド濃度を有するホルムアルデヒド溶液及び約0.02重量%〜約0.3重量%(W/W、以下同様)のパラホルムアルデヒド濃度を有するパラホルムアルデヒド溶液からなる群から選択される固定剤を使用することによって、生RSVを固定及び不活化する工程と;
(3)工程(2)の産物から固定剤を除去することによって、不活化RSVを得る工程と、
を含む、方法を提供する。
本発明において、「単離された」という表現は、RSVが細胞(例えば、宿主細胞)中に含まれていない又は任意の他の方法で細胞(例えば、宿主細胞)中に提供されていないことを指す。
或る特定の好ましい実施の形態では、工程(2)において、固定剤は、ホルムアルデヒド溶液であり、約0.015%〜約0.27%;例えば、約0.0156%〜約0.2667%、例えば、約0.0156%〜約0.0234%、約0.0234%〜約0.0244%、約0.0244%〜約0.0351%、約0.0351%〜約0.0527%、約0.0527%〜約0.079%、約0.079%〜約0.0977%、約0.0977%〜約0.1185%、又は約0.1185%〜約0.1778%、又は約0.1778%〜約0.2667%のホルムアルデヒド濃度を有する。幾つかの好ましい実施の形態では、ホルムアルデヒド溶液は、無機溶剤中に溶解されたホルムアルデヒドの溶液である。好ましくは、無機溶剤は、水、培地、及び緩衝液からなる群から選択される。或る特定の例示的な実施の形態では、緩衝液は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)である。
或る特定の好ましい実施の形態では、生RSVは、ホルムアルデヒド溶液を使用することによって約0℃〜約40℃(例えば、約0℃〜約4℃、約4℃〜約10℃、約10℃〜約15℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約37℃、又は約37℃〜約40℃;例えば、約4℃、約25℃、又は約37℃)の温度で固定及び不活化される。
或る特定の好ましい実施の形態では、生RSVは、ホルムアルデヒド溶液を使用することによって約6時間〜約36時間(例えば、約6時間〜約12時間、約12時間〜約24時間、又は約24時間〜約36時間;例えば、約6時間、約12時間、約24時間、又は約36時間)の期間にわたり固定及び不活化される。或る特定の好ましい実施の形態では、生RSVは、ホルムアルデヒド溶液を使用することによって約12時間の期間にわたり固定及び不活化される。
或る特定の好ましい実施の形態では、工程(2)において、固定剤は、パラホルムアルデヒド溶液であり、約0.02%〜約0.3%、例えば、約0.026%〜約0.2963%;例えば、約0.026%〜約0.039%、約0.039%〜約0.0585%、約0.0585%〜約0.0625%、約0.0625%〜約0.0878%、約0.0878%〜約0.1317%、約0.1317%〜約0.1975%、約0.1975%〜約0.25%、又は約0.25%〜約0.2963%のパラホルムアルデヒド濃度を有する。幾つかの好ましい実施の形態では、パラホルムアルデヒド溶液は、無機溶剤中に溶解されたパラホルムアルデヒドの溶液である。好ましくは、無機溶剤は、水、培地、及び緩衝液からなる群から選択される。或る特定の例示的な実施の形態では、緩衝液は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)である。
或る特定の好ましい実施の形態では、生RSVは、パラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約10℃〜約40℃(例えば、約10℃〜約15℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約37℃、又は約37℃〜約40℃;例えば、約10℃、約25℃、約37℃、又は約40℃)の温度で固定及び不活化される。
或る特定の好ましい実施の形態では、生RSVは、パラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約6時間〜約36時間(例えば、約6時間〜約12時間、約12時間〜約24時間、又は約24時間〜約36時間;例えば、約6時間、約12時間、約24時間、又は約36時間)の期間にわたり固定及び不活化される。或る特定の好ましい実施の形態では、生RSVは、パラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約12時間の期間にわたり固定及び不活化される。
或る特定の好ましい実施の形態では、生RSVは、約0.015%〜約0.25%(例えば、約0.0156%〜約0.25%;例えば、約0.0156%〜約0.0625%、又は約0.0625%〜約0.25%)の濃度を有するパラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約20℃〜約30℃(例えば、約20℃、約25℃、又は約30℃)の温度で約6時間〜約36時間(例えば、約6時間〜約12時間、約12時間〜約24時間、又は約24時間〜約36時間;例えば、約12時間)の期間にわたり固定及び不活化される。
或る特定の好ましい実施の形態では、生RSVは、約0.0156%〜約0.0625%の濃度を有するパラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約35℃〜約40℃(例えば、約35℃、約37℃、又は約40℃)の温度で約6時間〜約36時間(例えば、約6時間〜約12時間、約12時間〜約24時間、又は約24時間〜約36時間;例えば、約12時間)の期間にわたり固定及び不活化される。
幾つかの好ましい実施の形態では、工程(1)において、単離された生RSVは、以下の工程:(1a)宿主細胞にRSVを感染させる工程;(1b)工程(1a)で得られた感染した宿主細胞をRSVの増殖を可能にする条件下で培養する工程;及び(1c)工程(1b)で得られた培養された宿主細胞を収集して溶解させ、その溶解物からRSVを回収する工程によって提供される。本発明において、工程(1c)の産物は、宿主細胞を含まない。
或る特定の好ましい実施の形態では、工程(1c)において、RSVを、遠心分離又は濾過によって回収し、宿主細胞を除去する。
或る特定の好ましい実施の形態では、宿主細胞は接着細胞である。或る特定の好ましい実施の形態では、宿主細胞は浮遊細胞である。或る特定の好ましい実施の形態では、宿主細胞は初代細胞である。或る特定の好ましい実施の形態では、宿主細胞は樹立細胞系統である。或る特定の好ましい実施の形態では、宿主細胞は、哺乳動物(例えば、齧歯類及び霊長類、例えば、マウス、サル、及びヒト)の呼吸器上皮細胞、肝臓細胞、肺細胞、腎臓細胞、頸部細胞、卵巣細胞、骨細胞、乳腺細胞、横紋筋細胞、胃上皮細胞、皮膚表皮細胞、線維芽細胞、及び前立腺細胞、例えば、Hep−2細胞、CNE1細胞、CNE2細胞、BEL−7404細胞、BEL−7402細胞、QSG−7701細胞、PLC/PRF/5細胞、Huh7細胞、Huh7.5.1細胞、SSMC−7721細胞、BNL−HCC細胞、Hep3B、SNU−739細胞、TIB75細胞、A549細胞、H480細胞、H1299細胞、H441細胞、H368細胞、H1335細胞、H23細胞、L929細胞、293FT細胞、293T細胞、293β5細胞、Vero細胞、BHK−MKL細胞、RK−13細胞、HeLa細胞、TZM−bl細胞、SK−OV−3細胞、U2−OS細胞、143B細胞、MCF−7細胞、MDA−MB−231細胞、T−47D細胞、RD細胞、BGC−823細胞、AGS細胞、A431NS細胞、MeWo細胞、LNCap細胞、RM1細胞、及びPC−3細胞からなる群から選択される。或る特定の好ましい実施の形態では、工程(1c)において、培養された宿主細胞を、スパチュラで掻き取ることによって又はトリプシンでの消化によって又は濾過若しくは遠心分離によって収集する。或る特定の好ましい実施の形態では、工程(1c)において、培養された宿主細胞を超音波法によって溶解する。
幾つかの好ましい実施の形態では、工程(3)において、固定剤を透析、濾過、又は遠心分離によって除去する。幾つかの好ましい実施の形態では、工程(3)において、固定剤を含まない溶液に対して工程(2)の産物を透析して、固定剤を除去する。
幾つかの好ましい実施の形態では、工程(3)において、工程(2)の産物を塩溶液に対して透析して、固定剤を除去する。或る特定の好ましい実施の形態では、塩溶液は、約100mM〜約1000mM(例えば、約150mM〜約1000mM、例えば、約100mM〜約150mM、約150mM〜約200mM、約200mM〜約250mM、約250mM〜約300mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、約850mM〜約900mM、約900mM〜約950mM、約950mM〜約1000mM、例えば、約150mM、約330mM、約550mM、約880mM)のイオン濃度を有する。
幾つかの好ましい実施の形態では、工程(3)において、工程(2)の産物を約300mM〜約1000mM(例えば、約300mM〜約900mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、又は約850mM〜約900mM、例えば、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有する塩溶液に対して透析する。
或る特定の例示的な実施の形態では、塩溶液は、ナトリウム塩(例えば、塩化ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム又はそれらの組み合わせ)及び/又はカリウム塩(例えば、塩化カリウム、リン酸二水素カリウム又はそれらの組み合わせ)を含む。或る特定の例示的な実施の形態では、塩溶液は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)である。或る特定の例示的な実施の形態では、塩溶液は、ナトリウム塩溶液(例えば、塩化ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム又はそれらの組み合わせ)である。
或る特定の好ましい実施の形態では、本発明の方法によって得られる不活化RSV中の保持されたpre−Fタンパク質は、採取されたばかりの生ウイルス中のpre−Fタンパク質と比較して、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は100%であり得る。或る特定の好ましい実施の形態では、本発明の方法によって得られる不活化RSV中の保持されたpre−Fタンパク質は、採取されたばかりの生ウイルスにおけるpre−Fタンパク質と比較して、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は100%であり得て、上記割合は、少なくとも24時間、例えば、少なくとも48時間又は少なくとも72時間にわたり維持され得る。
或る特定の好ましい実施の形態では、不活化RSV中のpre−Fタンパク質は、そのコンフォメーションを少なくとも24時間、例えば、少なくとも48時間又は少なくとも72時間にわたり維持することができる。
第2の態様において、本発明は、RSVを保存し、RSV中のpre−Fタンパク質を安定化する方法であって、RSVを貯蔵溶液中に入れる工程を含み、ここで、貯蔵溶液は、約150mM〜約1000mM(例えば、約200mM〜約1000mM、又は約300mM〜約1000mM、例えば、約150mM〜約200mM、約200mM〜約250mM、約250mM〜約300mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、約850mM〜約900mM、約900mM〜約950mM、約950mM〜約1000mM、例えば、約150mM、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有する塩溶液である。
幾つかの好ましい実施の形態では、貯蔵溶液は、約300mM〜約1000mM(例えば、約300mM〜約900mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、又は約850mM〜約900mM、例えば、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有する塩溶液である。
幾つかの好ましい実施の形態では、貯蔵溶液は、ナトリウム塩(例えば、塩化ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム又はそれらの組み合わせ)及び/又はカリウム塩(例えば、塩化カリウム、リン酸二水素カリウム又はそれらの組み合わせ)を含む。或る特定の例示的な実施の形態では、貯蔵溶液は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)である、又は貯蔵溶液は、ナトリウム塩溶液(例えば、塩化ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム又はそれらの組み合わせ)である。
或る特定の好ましい実施の形態では、不活化RSVを、透析、濾過、又は遠心分離によって貯蔵溶液中に入れる。
或る特定の好ましい実施の形態では、RSVを塩溶液に対して透析することによって、RSVを貯蔵溶液中に入れ、ここで、塩溶液は、約150mM〜約1000mM(例えば、約200mM〜約1000mM、又は約300mM〜約1000mM;例えば、約150mM〜約200mM、約200mM〜約250mM、約250mM〜約300mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、約850mM〜約900mM、約900mM〜約950mM、約950mM〜約1000mM、例えば、約150mM、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有する。
或る特定の好ましい実施の形態では、塩溶液は、約300mM〜約1000mM(例えば、約300mM〜約900mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、又は約850mM〜約900mM、例えば、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有する。
或る特定の好ましい実施の形態では、塩溶液は、ナトリウム塩(例えば、塩化ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム又はそれらの組み合わせ)及び/又はカリウム塩(例えば、塩化カリウム、リン酸二水素カリウム又はそれらの組み合わせ)を含み、例えば、塩溶液は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)である、又は塩溶液は、ナトリウム塩溶液(例えば、塩化ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム又はそれらの組み合わせ)である。
或る特定の好ましい実施の形態では、RSVを、約6時間〜約24時間(例えば、約12時間〜約24時間、約12時間〜約20時間、又は約16時間〜約20時間;例えば、約18時間)の期間にわたり塩溶液に対して透析する。
或る特定の好ましい実施の形態では、RSVは生ウイルスである。そのような実施の形態では、上記方法を使用して、生RSVが保存され、生RSV中のpre−Fタンパク質が安定化される。或る特定の好ましい実施の形態では、RSVは、宿主細胞から採取されたばかりの生ウイルスである。
或る特定の好ましい実施の形態では、RSVは不活化ウイルスである。そのような実施の形態では、上記方法を使用して、不活化RSVが保存され、不活化RSV中のpre−Fタンパク質が安定化される。本発明においては、ウイルスを不活化して、被験体(例えば、ヒト等の哺乳動物)の細胞に感染するその能力を消失させる方法は、化学的方法及び物理的方法を含めて当業者に十分に知られている。ウイルスを不活化するのに適切な方法には、限定されるものではないが、固定剤(例えば、アルコール(例えば、メタノール)、アルデヒド(例えば、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド)、β−プロピオラクトン、フェノール等)、熱、放射線(例えば、電磁線、X線、γ線、紫外線等)、ソラレン、メチレンブルー、オゾン等からなる群から選択される有効量の1つ以上の事項による処理が含まれる。
或る特定の好ましい実施の形態では、不活化RSVは、以下の工程:
(i)単離された生RSVを提供する工程と;
(ii)固定剤を使用することによって生RSVを固定及び不活化する工程と;
(iii)工程(ii)の産物から固定剤を除去することによって、不活化RSVを得る工程と、
によって提供される。
幾つかの好ましい実施の形態では、工程(ii)において、固定剤は、ホルムアルデヒド溶液、パラホルムアルデヒド溶液、グルタルアルデヒド溶液、及びβ−プロピオラクトン溶液からなる群から選択される。或る特定の好ましい実施の形態では、固定剤は、ホルムアルデヒド溶液又はパラホルムアルデヒド溶液である。
或る特定の好ましい実施の形態では、不活化RSVは、第1の態様に記載されるRSVを不活化する方法によって提供される。
幾つかの好ましい実施の形態では、上記方法は、以下の工程:
(1)単離された生RSVを提供する工程と;
(2)固定剤を使用することによって生RSVを固定及び不活化する工程と;
(3)工程(2)の産物を塩溶液に対して透析して、不活化RSVを含む貯蔵溶液を得る工程と、
を含み、ここで、工程(3)において、塩溶液は、約150mM〜約1000mM(例えば、約200mM〜約1000mM、又は約300mM〜約1000mM;例えば、約150mM〜約200mM、約200mM〜約250mM、約250mM〜約300mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、約850mM〜約900mM、約900mM〜約950mM、約950mM〜約1000mM、例えば、約150mM、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有する。
或る特定の好ましい実施の形態では、塩溶液は、約300mM〜約1000mM(例えば、約300mM〜約900mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、又は約850mM〜約900mM;例えば、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有する。
幾つかの好ましい実施の形態では、貯蔵溶液は、ナトリウム塩(例えば、塩化ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム又はそれらの組み合わせ)及び/又はカリウム塩(例えば、塩化カリウム、リン酸二水素カリウム又はそれらの組み合わせ)を含み、例えば、貯蔵溶液は、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)である、又は貯蔵溶液は、ナトリウム塩溶液(例えば、塩化ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム又はそれらの組み合わせ)である。
幾つかの好ましい実施の形態では、工程(2)において、固定剤は、ホルムアルデヒド溶液である。
或る特定の好ましい実施の形態では、ホルムアルデヒドの濃度は、約0.27重量%以下、例えば、約0.2667%以下である。或る特定の好ましい実施の形態では、生RSVは、ホルムアルデヒド溶液を使用することによって約0℃〜約40℃(例えば、約0℃〜約4℃、約4℃〜約10℃、約10℃〜約15℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約37℃、又は約37℃〜約40℃;例えば、約4℃、約25℃、又は約37℃)の温度で固定及び不活化される。或る特定の好ましい実施の形態では、生RSVは、ホルムアルデヒド溶液を使用することによって約6時間〜約36時間(例えば、約6時間〜約12時間、約12時間〜約24時間、又は約24時間〜約36時間;例えば、約6時間、約12時間、約24時間、又は約36時間)の期間にわたり固定及び不活化される。
幾つかの好ましい実施の形態では、工程(2)において、固定剤は、パラホルムアルデヒド溶液である。
或る特定の好ましい実施の形態では、パラホルムアルデヒドの濃度は、約0.3重量%以下、例えば、約0.2963%以下である。或る特定の好ましい実施の形態では、生RSVは、パラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約10℃〜約40℃(例えば、約10℃〜約15℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約37℃、又は約37℃〜約40℃;例えば、約10℃、約25℃、約37℃、又は約40℃)の温度で固定及び不活化される。或る特定の好ましい実施の形態では、生RSVは、ホルムアルデヒド溶液を使用することによって約6時間〜約36時間(例えば、約6時間〜約12時間、約12時間〜約24時間、又は約24時間〜約36時間;例えば、約6時間、約12時間、約24時間、又は約36時間)の期間にわたり固定及び不活化される。
或る特定の好ましい実施の形態では、上記方法は、RSVを含む貯蔵溶液を約0℃〜約40℃(例えば、約0℃〜約4℃、約4℃〜約10℃、約10℃〜約15℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約37℃、又は約37℃〜約40℃、例えば、約4℃、約25℃、又は約37℃)の温度で保存する工程を更に含む。
或る特定の好ましい実施の形態では、本発明の方法によって保存された不活化RSV中の保持されたpre−Fタンパク質は、採取されたばかりの生ウイルスにおけるpre−Fタンパク質と比較して、少なくとも60%(例えば、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は100%)であり得る。或る特定の好ましい実施の形態では、本発明の方法によって保存された不活化RSV中の保持されたpre−Fタンパク質は、採取されたばかりの生ウイルスにおけるpre−Fタンパク質と比較して、少なくとも60%(例えば、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は100%)であり得て、上記割合は、少なくとも24時間、例えば、少なくとも48時間、又は少なくとも72時間にわたり維持され得る。
別の態様では、本発明は、第1の態様に記載される方法によって作製された及び/又は第2の態様に記載される方法によって保存された、不活化RSVを提供する。
別の態様では、本発明は、本発明による不活化RSVと、任意に、薬学的に許容可能な担体及び/又は添加剤(例えば、アジュバント)とを含むワクチンを提供する。
或る特定の好ましい実施の形態では、不活化RSVは、第1の態様に記載される方法によって作製される、又は不活化RSVは、第2の態様に記載される方法によって保存される、又は不活化RSVは、第1の態様に記載される方法によって作製され、第2の態様に記載される方法によって保存される。
本発明のワクチンを使用して、被験体におけるRSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患(例えば、小児肺炎等の肺炎)を予防、治療、又は抑制することができる。
本発明のワクチンは、単独で又は別の薬学的活性剤(例えば、インターフェロン又はペグインターフェロン等のインターフェロン薬)と組み合わせて使用することができる。
別の態様では、本発明は、ワクチンを作製する方法であって、本発明による不活化RSVと、薬学的に許容可能な担体及び/又は添加剤(例えば、アジュバント)とを混合することを含む、方法を提供する。
或る特定の好ましい実施の形態では、不活化RSVは、第1の態様に記載される方法によって作製される、又は不活化RSVは、第2の態様に記載される方法によって保存される、又は不活化RSVは、第1の態様に記載される方法によって作製され、第2の態様に記載される方法によって保存される。
別の態様では、本発明は、被験体におけるRSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患(例えば、小児肺炎等の肺炎)を予防、治療、又は抑止する方法であって、上記被験体に本発明による不活化RSV又は本発明によるワクチンを有効量、投与することを含む、方法を提供する。
或る特定の好ましい実施の形態では、不活化RSVは、第1の態様に記載される方法によって作製される、又は不活化RSVは、第2の態様に記載される方法によって保存される、又は不活化RSVは、第1の態様に記載される方法によって作製され、第2の態様に記載される方法によって保存される。
別の態様では、被験体におけるRSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患(例えば、小児肺炎等の肺炎)を予防、治療、又は抑止するワクチンの製造における、本発明の不活化RSVの使用が提供される。
或る特定の好ましい実施の形態では、不活化RSVは、第1の態様に記載される方法によって作製される、又は不活化RSVは、第2の態様に記載される方法によって保存される、又は不活化RSVは、第1の態様に記載される方法によって作製され、第2の態様に記載される方法によって保存される。
別の態様では、被験体におけるRSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患(例えば、小児肺炎等の肺炎)の予防、治療、又は抑止において使用される、本発明の不活化RSV又はワクチンが提供される。
従来技術と比較して、本発明の技術的解決策は、以下の有益な効果を有する:
(1)本発明によるRSVを不活化する方法を使用して、pre−Fタンパク質を含む不活化RSVを作製し、pre−Fタンパク質のコンフォメーションを維持及び安定化することができる。
(2)本発明によるRSVを保存する方法は、pre−Fタンパク質のコンフォメーションを維持及び安定化することができ、pre−Fタンパク質の含有量を新鮮な生ウイルスのレベルに近いレベルで維持することさえもでき、また該方法を使用して、pre−Fタンパク質を含む不活化RSVを作製することもできる。
(3)従来の不活化法又は保存法によって得られる不活化ウイルスと比較して、本発明による不活化RSVは、より高い含有量のpre−Fタンパク質を含み、体内でより有効な免疫応答を誘導することができるため、RSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患(例えば、小児肺炎等の肺炎)を予防又は治療するRSVに対するワクチンの開発に特に適している。
本発明の実施形態を添付の図面及び以下の実施例と併せて詳細に説明するが、当業者であれば、添付の図面及び以下の実施例は本発明の範囲を限定するのではなく、本発明を例示するためにのみ使用されることを理解するであろう。本発明の様々な対象及び有利な態様は、当業者には添付の図面及び以下の好ましい実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。
pre−Fタンパク質及びpost−Fタンパク質における中和エピトープの分布を示す図である。これらの結果から、pre−Fタンパク質及びpost−Fタンパク質がタンパク質表面の約50%を共有し、pre−Fコンフォメーションでは、主にサイトφ等の高い中和活性を有するエピトープ(強い中和エピトープ)が分布しているのに対して、post−Fコンフォメーションは、主にサイトII及びサイトIV等のより弱い中和活性を有するエピトープ(弱い中和エピトープ)を含むことが分かる。 9F7抗体、5C4抗体、又は8C2抗体とインキュベートされた試料のゲルイメージング画像を示す図である。ここで、試料は左から右に、固定剤として6.25%、1.5625%、0.3906%、0.0977%、0.0244%、0.0061%の濃度を有するホルムアルデヒド溶液を使用することによって得られた不活化ウイルス、及び固定剤で固定/不活化されていないウイルスである。 指定された濃度のβ−プロピオラクトンで指定された期間にわたり処理された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図3A、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図3B、8C2抗体とインキュベート)を示す図である。 指定された濃度のグルタルアルデヒドで指定された期間にわたり処理された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図4A、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図4B、8C2抗体とインキュベート)を示す図である。 指定された濃度のホルムアルデヒドで指定された期間にわたり処理された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図5A、図5C、図5E、図5G、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図5B、図5D、図5F、図5H、8C2抗体とインキュベート)を示す図である。 指定された濃度のホルムアルデヒドで12時間にわたり処理されて、指定された期間にわたり貯蔵された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図6A、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図6B、8C2抗体とインキュベート)を示す図である。 指定された濃度のパラホルムアルデヒドで12時間にわたり処理されて、指定された期間にわたり貯蔵された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図7A、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図7B、8C2抗体とインキュベート)を示す図である。 指定された濃度のホルムアルデヒドで12時間にわたり処理されて、指定された期間にわたり貯蔵された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図8A、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図8B、8C2抗体とインキュベート)を示す図である。 指定された濃度のパラホルムアルデヒドで12時間にわたり処理されて、指定された期間にわたり貯蔵された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図9A、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図9B、8C2抗体とインキュベート)を示す図である。 指定された濃度のパラホルムアルデヒドで4℃、25℃、又は37℃にて12時間にわたり処理されて、指定された期間にわたり貯蔵された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図10A〜図10C、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図10D〜図10F、8C2抗体とインキュベート)を示す図である。 ホルムアルデヒドで処理されて、PBS溶液中で保存された試料と、固定剤で処理されていない試料とにおける、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合の経時変化を示す図である。 不活化/固定されたウイルスを150mM、330mM、550mM、880mMの塩溶液中で透析した後に貯蔵時間を延長した、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図12A〜図12D、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図12E〜図12H、8C2抗体とインキュベート)を示す図である。 免疫原として、好ましい濃度のホルムアルデヒド溶液及び好ましくない濃度のホルムアルデヒド溶液を使用することによって不活化されたウイルスで免疫化した後のマウスにおけるRSV特異的中和抗体レベルの検出結果を示す図である。
配列の説明
本出願に含まれる配列の情報は以下の通りである:
配列番号1(Fタンパク質のアミノ酸配列)
MELLILKANAITTILTAVTFCFASGQNITEEFYQSTCSAVSKGYLSALRTGWYTSVITIELSNIKENKCNGTDAKVKLIKQELDKYKNAVTELQLLMQSTPPTNNRARRELPRFMNYTLNNAKKTNVTLSKKRKRRFLGFLLGVGSAIASGVAVSKVLHLEGEVNKIKSALLSTNKAVVSLSNGVSVLTSKVLDLKNYIDKQLLPIVNKQSCSISNIETVIEFQQKNNRLLEITREFSVNAGVTTPVSTYMLTNSELLSLINDMPITNDQKKLMSNNVQIVRQQSYSIMSIIKEEVLAYVVQLPLYGVIDTPCWKLHTSPLCTTNTKEGSNICLTRTDRGWYCDNAGSVSFFPQAETCKVQSNRVFCDTMNSLTLPSEINLCNVDIFNPKYDCKIMTSKTDVSSSVITSLGAIVSCYGKTKCTASNKNRGIIKTFSNGCDYVSNKGMDTVSVGNTLYYVNKQEGKSLYVKGEPIINFYDPLVFPSDEFDASISQVNEKINQSLAFIRKSDELLHNVNAGKSTTNIMITTIIIVIIVILLSLIAVGLLLYCKARSTPVTLSKDQLSGINNIAFSN
ここで、以下の実施例を参照して本発明を説明するが、これらの実施例は、本発明を限定することを意図するものではなく、本発明を例示することを意図するものである。
特段の指定がない限り、本発明で使用される分子生物学実験法及びイムノアッセイ法は、基本的にJ. Sambrook et al., Molecular Cloning: Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989、及びFM Ausubel et al., Short Molecular Biology Experiment Guide, 3rd Edition, John Wiley & Sons, Inc., 1995よって記載される方法を参照し、制限酵素は、製品の製造業者により推奨される条件に従って使用した。当業者は、実施例が本発明を例として説明し、本発明によって保護されることが求められる保護範囲を限定することを意図しないことを理解している。
実施例1.RSVの不活化
1.材料及び機器:
Hep−2細胞(ATCC(商標)CCL−23(商標))、Vero細胞(ATCC):ATCCから入手
hRSV(pSynkRSV A2 D46F):米国国立衛生研究所のNIHから入手したヒト呼吸器合胞体ウイルスの標準株
5C4抗体:インハウスで作製。5C4抗体は、pre−Fタンパク質を特異的に認識して結合するが、post−Fタンパク質を認識又は結合しない。5C4抗体はpre−Fタンパク質上のサイトφエピトープを認識し、パリビズマブよりも大幅に高い中和活性を有する強力な中和抗体である。5C4抗体に関する詳細な情報については、中国特許出願公開第201480013927.7号、及び国際出願PCT/CN2014/073505号を参照されたい。
8C2抗体:インハウスで作製。8C2抗体は、pre−Fタンパク質とpost−Fタンパク質との両方に特異的に結合することができる。8C2抗体は、pre−Fタンパク質及びpost−Fタンパク質上のサイトIIエピトープを認識し、パリビズマブと基本的に同等の中和活性を有する中和抗体である。
9F7抗体:インハウスで作製。9F7抗体は、E型肝炎ウイルスを特異的に認識する抗体であり、pre−Fタンパク質又はpost−Fタンパク質のいずれとも特異的に反応することができない。9F7抗体に関する詳細な情報については、例えば、Min Zhao et al. J Biol Chem, 2015, 290: 19910-19922を参照のこと。
GaM−FITC:Sigma社から入手したFITC標識ヤギ抗マウス抗体
Bio-Rad Company社から入手したBio−Dot SFブロッティングデバイス
Bio-Rad社から入手したChemiDoc MP全波長ゲルイメージングシステム
Thermo Company社から入手した大型の卓上高速冷却遠心分離機(モデル:Sorvall ST16R)。
2.ウイルスの作製
Hep−2細胞(ATCC(商標)CCL−23(商標))又はVero細胞を細胞培養プレートに接種し、10%FBS(Gibco社、カタログ番号:10099141)及び100U/mlのペニシリン−ストレプトマイシン(Gibco社、カタログ番号:15140122)を含むMEM培地(Gibco社、商品番号:11095072)を使用することによって培養した。細胞密度が80%〜90%のコンフルエンスに達したら、細胞にhRSV(pSynkRSV A2 D46F)をMOI=0.3で感染させた。感染後に、細胞を72時間培養した。
培養後に、細胞をセルスクレーパーで収集し、氷上で冷却した後に、超音波細胞破砕装置で破砕/溶解してウイルスを放出させた。細胞溶解物を遠心分離し、上清を収集した後に、ウイルスを含む上清をクライオジェニックバイアル中にサブパッケージし、−80℃の冷蔵庫において急速冷凍し、後で使用するために保存した。
3.ウイルスの固定及び不活化
各EPチューブ中で、1×PBSを使用することによって指定された種類及び濃度(2×)の固定溶液を作製した。ウイルスを37℃で解凍し、ウイルス溶液を各固定溶液と1:1の容量比で混合し、指定された温度で指定された時間にわたり不活化/固定を行った。使用された固定剤は、以下のとおりである:
ホルムアルデヒド(CHO、CP、Xilong Chemical社、商品番号:50−00−0)、
パラホルムアルデヒド(HO(CHO)H、n=10〜100、SIGMA-ALDRICH社、商品番号:16005)、
メタノール(CHOH、メタノール、AR Xilong Chemical社、カタログ番号:1030003AR500)、
グルタルアルデヒド(グルタルアルデヒド溶液、Fluka社、カタログ番号:49629)、
β−プロピオラクトン(プロピオラクトン、研究グレード、SERVA社、カタログ番号:57−57−8)。
固定後に、150mM以上(例えば、330mM、550mM、880mM)の塩溶液中で4℃又は25℃又は37℃で18時間にわたり透析を行い、残留固定剤を除去した。透析後に、試料を取り出し、1.5ml容のEPチューブに入れて、25℃で24時間又は48時間又は72時間置いた。
4.不活化ウイルスの表面上でのpre−Fタンパク質及びpost−Fタンパク質の検出
上記EPチューブから100μlの不活化ウイルス溶液を採取し、Bio−Dot SFブロッティングデバイスを使用することによってニトロセルロースメンブレンにロードした。室温で、5%のスキムミルクを使用することによって1時間ブロッキングを行った。
室温で、ニトロセルロースメンブレンを一次抗体(1×PBS中で希釈)と、メンブレン当たり20mlで1時間インキュベートした。一次抗体は、pre−Fタンパク質に特異的に結合する5C4抗体(2ng/μl)、pre−Fタンパク質及びpost−Fタンパク質に結合する8C2抗体(0.3ng/μl)、並びにpre−Fタンパク質及びpost−Fタンパク質に結合しない9F7抗体(0.3ng/μl)を含んでいた。インキュベートした後に、25℃にて1×PBSを用いて1回当たり10分間で3回洗浄を行った。引き続き、ニトロセルロースメンブレンを二次抗体GaM−FITC(Sigma社、商品番号:F5387−2mL;1×PBS中で1:3000希釈した)と室温で暗所にて1時間インキュベートした。インキュベートした後に、25℃にて1×PBSを用いて1回当たり10分間で3回洗浄を行った。引き続き、Bio-Rad社のChemiDoc MP全波長ゲルイメージングシステムを使用して検出及び写真撮影を行い、実験データを記録した。
5.データ処理
ニトロセルロースメンブレンの上述の検出データ及び写真撮影データを、Image Labソフトウェアによって分析した。具体的な操作は以下の通りである:固定溶液で処理された各試料について、3つの一次検出抗体(それぞれ5C4、8C2、9F7)と別々にインキュベートした後に、3つの異なるバンドが生成され、その際、3つの異なるFITCシグナル強度値が生成され、これらをI−5C4、I−8C2、I−9F7として記録した。ここで、I−9F7をネガティブコントロール群として使用した。ここで、I−5C4からI−9F7を差し引くことにより得られた差の値は、この固定条件下でのウイルス表面上のpre−Fの相対量を表しており、I−8C2からI−9F7を差し引くことにより得られた差の値は、この固定条件下でのウイルス表面上の総Fタンパク質の相対量を表していた。
各実験群において、未処理の新鮮なウイルス試料のチューブをコントロール群として使用し、これをニトロセルロースメンブレンに直接ロードし、引き続き、工程4に示されるような固定試料と同じ検出を行った。各実験群試料におけるpre−Fの定量的相対量をコントロール群におけるpre−Fの相対量で割った割合を、固定されたpre−Fタンパク質の相対割合として使用した。各実験群試料における総Fタンパク質の定量的相対量をコントロール群における総Fタンパク質の相対量で割った割合を、固定された総Fタンパク質の相対割合として使用した。
図2は、9F7抗体、5C4抗体、又は8C2抗体とインキュベートされた試料のゲルイメージング画像を示している。ここで、試料は左から右に、固定剤として6.25%、1.5625%、0.3906%、0.0977%、0.0244%、0.0061%の濃度を有するホルムアルデヒド溶液を使用することによって得られた不活化ウイルス、及び固定剤を添加せずに固定/不活化されたウイルスである。
6.実験結果
6.1 固定剤及びその濃度の選択
最初に、この分野で一般的に使用される固定剤がRSVのウイルス表面pre−Fに対して及ぼす安定化効果を評価した。これらの固定剤については、薬局方又は参考文献で推奨されている固定条件(すなわち、温度)を使用した。
手短に言えば、β−プロピオラクトンを1×PBSと配合して、指定された濃度(1.6%、0.4%、0.025%、0.00625%、0.001563%、又は0.000391%)の2倍の濃度を得て、25℃で30分間静置した。引き続き、25℃で、配合されたβ−プロピオラクトン溶液とRSVとを1:1の容量比で指定された時間(1時間、5時間、12時間、又は24時間)にわたり均一に混合した。0%の濃度(すなわち、非固定群)は、RSV試料とPBSとを1:1の容量比で均一に混合し、指定された時間(以下と同じ)にわたりインキュベートしたことを表した。引き続き、上記のように、固定剤を1×PBSに対する透析によって除去し、固定された試料をドットブロット検出に使用した。図3は、指定された濃度のβ−プロピオラクトンで指定された期間にわたり処理された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図3A、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図3B、8C2抗体とインキュベート)を示している。これらの結果から、試料を指定された濃度のβ−プロピオラクトンで1時間、5時間、12時間、又は24時間にわたり処理した後に、非固定群(0%)と比較して、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質が安定的に維持されないことが分かった。この結果は、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質のコンフォメーションを安定化又は維持する明らかな好ましいβ−プロピオラクトン濃度が存在しないため、β−プロピオラクトンがRSVの不活化には適していないことを示している。
グルタルアルデヒドを1×PBSと配合して、指定された濃度(0.15625%、0.039063%、0.009766%、0.002441%、0.00061%、0.000153%、0.000038%、又は0.00001%)の2倍の濃度を得て、25℃で30分間静置した。引き続き、25℃で、配合されたグルタルアルデヒド溶液とRSVとを1:1の容量比で指定された時間(0.25時間、0.5時間、1時間、5時間、又は12時間)にわたり均一に混合した。引き続き、上記のように、固定剤を1×PBSに対する透析によって除去し、固定された試料をドットブロット検出に使用した。図4は、指定された濃度のグルタルアルデヒドで指定された期間にわたり処理された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図4A、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図4B、8C2抗体とインキュベート)を示している。これらの結果から、試料を指定された濃度のグルタルアルデヒドで0.25時間、0.5時間、1時間、5時間、又は12時間にわたり処理した後に、非固定群(0%)と比較して、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質が安定的に維持されないことが分かった。この結果は、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質のコンフォメーションを安定化又は維持する好ましいグルタルアルデヒド濃度が存在しないため、グルタルアルデヒドがRSVの不活化には適していないことを示している。
ホルムアルデヒドを1×PBSと配合して、指定された濃度(6.25%、1.5625%、0.3906%、0.0977%、0.0244%、0.0061%、0%)の2倍の濃度を得て、25℃で30分間静置した。引き続き、25℃で、配合されたホルムアルデヒド溶液とRSVとを1:1の容量比で均一に混合し、これを、それぞれ6時間(図5A及び図5B)、12時間(図5C及び図5D)、24時間(図5E及び図5F)、36時間(図5G及び図5H)にわたり実施した。引き続き、上記のように、固定剤を1×PBSに対する透析によって除去し、最後に不活化ウイルスを25℃で指定された時間(0時間、24時間、48時間、72時間)にわたり静置し、試料を各時点でドットブロット検出のために採取した。図5は、指定された濃度のホルムアルデヒドで指定された期間にわたり処理された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図5A、図5C、図5E、図5G、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図5B、図5D、図5F、図5H、8C2抗体とインキュベート)を示している。これらの結果から、試料を指定された濃度のホルムアルデヒドで6時間(図5A及び図5B)、12時間(図5C及び図5D)、24時間(図5E及び図5F)、36時間(図5G及び図5H)にわたり処理したら、同じホルムアルデヒド濃度範囲(例えば、6.25%〜1.5625%、1.5625%〜0.3906%、0.3906%〜0.0977%、0.0977%〜0.0244%、0.0244%〜0.0061%)内で、12時間にわたり処理した場合のpre−Fの陽性値は相対的により大きく、時間を延長させても、12時間にわたり処理した試料はその値を依然として或る特定のレベルで維持し得ることが分かった。
さらに、固定に対するホルムアルデヒドの濃度の影響を予備的に調査した。ホルムアルデヒドを1×PBSと配合して、指定された濃度(6.25%、1.5625%、0.3906%、0.0977%、0.0244%、0.0061%、0.0015%、又は0.0004%)の2倍の濃度を得て、25℃で30分間静置した。引き続き、配合されたホルムアルデヒド溶液とRSVとを1:1の容量比で25℃にて均一に混合し、25℃で12時間にわたり不活化した。次いで、上記のように、固定剤を1×PBSに対する透析によって除去した。最後に不活化ウイルスを25℃で指定された時間(0時間、24時間、48時間、72時間)にわたり静置し、試料を各時点でドットブロット検出のために採取した。図6は、指定された濃度のホルムアルデヒドで指定された期間にわたり処理された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図6A、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図6B、8C2抗体とインキュベート)を示している。これらの結果から、試料を0.0244%〜0.0977%の濃度のホルムアルデヒドで12時間にわたり処理した後に、時間を延長(0時間、24時間、48時間、72時間)させても、ウイルス表面上にかなりの量のpre−Fが依然として安定的に保持され得る(すなわち、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質のコンフォメーションは安定化及び維持される)ことが分かった。この結果は、12時間の固定及び不活化の条件下で、0.0244%〜0.0977%の範囲の濃度を有するホルムアルデヒドが、pre−Fタンパク質のコンフォメーションを安定化及び維持し得るため、RSVの不活化に特に適していることを示している。
パラホルムアルデヒドを1×PBSと配合して、指定された濃度(4%、1%、0.25%、0.0625%、0.0156%、0.0039%、又は0.001%)の2倍の濃度を得て、25℃で30分間静置した。引き続き、配合されたパラホルムアルデヒド溶液とRSVとを1:1の容量比で25℃にて均一に混合した後に、25℃で12時間にわたり不活化した。次いで、上記のように、固定剤を1×PBSに対する透析によって除去し、最後に不活化ウイルスを25℃で指定された時間(0時間、24時間、48時間、72時間)にわたり静置し、試料を各時点でドットブロット検出のために採取した。図7は、指定された濃度のパラホルムアルデヒドで指定された期間にわたり処理された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図7A、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図7B、8C2抗体とインキュベート)を示している。これらの結果から、0.0156%〜0.25%の濃度のパラホルムアルデヒドで12時間にわたり処理した後に、時間を延長(0時間、24時間、48時間、72時間)しても、ウイルス表面上にかなりの量のpre−Fタンパク質が依然として安定的に保持され得る(すなわち、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質のコンフォメーションは安定化及び維持される)ことが分かる。この結果は、12時間の固定及び不活化の場合に、0.0156%〜0.25%の範囲の濃度を有するパラホルムアルデヒドが、pre−Fタンパク質のコンフォメーションを安定化及び維持し得るため、RSVの不活化に特に適していることを示している。
さらに、図3〜図7の結果はまた、固定剤が異なるとpre−Fタンパク質に対する効果が異なることも示している。特に、図3及び図4の結果から、低濃度のβ−プロピオラクトン又はグルタルアルデヒドによる処理と比較して、高濃度のβ−プロピオラクトン又はグルタルアルデヒドによる処理が、試料の5C4抗体に対する反応性においてより迅速な低下をもたらした(すなわち、pre−Fタンパク質のコンフォメーションはより迅速に変化した)ことが分かる。これらの結果は、β−プロピオラクトン及びグルタルアルデヒドがpre−Fタンパク質のコンフォメーション変化を促進することを示している。したがって、β−プロピオラクトン及びグルタルアルデヒドは、RSVのFタンパク質のプレフュージョンコンフォメーションの維持及び安定化に寄与しない。
それに対して、図6及び図7の実験結果からは、Fタンパク質のpre−Fコンフォメーションに対するホルムアルデヒド及びパラホルムアルデヒドの影響がそれらの濃度に関連しており、ホルムアルデヒド及びパラホルムアルデヒドのそれぞれが、pre−Fタンパク質を安定化するのに適した濃度範囲を有したことが分かる。特に、0.0244%〜0.0977%の濃度を有するホルムアルデヒドを固定のために使用した場合に、固定時間は12時間もの長さとなり得て、固定された試料においてかなりの量のpre−Fタンパク質が依然として保持された。0.0156%〜0.25%の濃度を有するパラホルムアルデヒドを固定のために使用した場合に、固定時間は12時間もの長さとなり得て、固定された試料においてかなりの量のpre−Fタンパク質が依然として保持された。
さらに、図6及び図7の実験結果からは、ホルムアルデヒド又はパラホルムアルデヒドを上述の濃度範囲よりも低い濃度で使用した場合に、5C4抗体(pre−Fタンパク質)に対する試料の反応性が非固定群と比較して有意差を示さなかった、すなわち、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質が安定的に維持されなかったことも分かる。ホルムアルデヒド濃度が0.3906%以上に達した場合又はパラホルムアルデヒド濃度が1%以上に達した場合に、5C4抗体及び8C2抗体(pre−Fタンパク質及びpost−Fタンパク質)に対する試料の反応性が有意に低下したことから、Fタンパク質(Pre−F及びpost−F)のエピトープが、高濃度の固定剤によって容易に破壊されることを示している。
Fタンパク質のpre−Fコンフォメーションは、RSVに対する防御抗体応答を誘導し得る好ましいコンフォメーションであることが確認されている。さらに、以前の研究では、pre−Fタンパク質によって誘導された中和抗体価がpost−Fタンパク質よりも1LOG〜2LOG高いことが示されている。上記分析のように、本発明の方法によって得られた不活化RSVは、かなりの量のpre−Fタンパク質を保持したので、これはRSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患を予防又は治療する抗ウイルスワクチンとして使用するのに特に適している。
6.2 ホルムアルデヒド及びパラホルムアルデヒドの濃度の選択
ホルムアルデヒド及びパラホルムアルデヒドの至適濃度範囲を更に研究した。手短に言えば、ホルムアルデヒドを1×PBSと配合して、指定された濃度(2.015%、1.35%、0.9%、0.6%、0.4%、0.2667%、0.1778%、0.1185%、0.079%、0.0527%、0.0351%、0.0234%、0.0156%、0.0104%、0.0069%、0.0046%、又は0.0031%)の2倍の濃度を得て、25℃で30分間静置した。引き続き、25℃で、配合されたホルムアルデヒド溶液とRSVとを1:1の容量比で指定された時間(12時間)にわたり均一に混合した。引き続き、上記のように、固定剤を1×PBSに対する透析によって除去し、不活化ウイルスを25℃で指定された時間(0時間、24時間、48時間、72時間)にわたり静置した後に、試料をドットブロット検出のために採取した。図8は、指定された濃度のホルムアルデヒドで指定された期間にわたり処理された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図8A、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図8B、8C2抗体とインキュベート)を示している。
これらの結果から、試料を0.0156%〜0.2667%の濃度のホルムアルデヒドで処理した後に、ウイルス表面上にかなりの量のpre−Fタンパク質が依然として安定的に保持され得る(すなわち、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質のコンフォメーションは安定化及び維持される)ことが分かった。この結果は、12時間の固定及び不活化の場合に、0.0156%〜0.2667%の範囲の濃度を有するホルムアルデヒドが、pre−Fタンパク質のコンフォメーションを安定化及び維持し得るため、RSVの不活化に特に適していることを示している。
さらに、パラホルムアルデヒドを1×PBSと配合して、指定された濃度(1%、0.6667%、0.4444%、0.2963%、0.1975%、0.1317%、0.0878%、0.0585%、0.039%、0.026%、0.0173%、0.0116%、又は0%)の2倍の濃度を得て、25℃で30分間静置した。引き続き、25℃で、配合されたパラホルムアルデヒド溶液とRSVとを1:1の容量比で指定された時間(12時間)にわたり均一に混合した。引き続き、上記のように、固定剤を1×PBSに対する透析によって除去し、不活化ウイルスを25℃で指定された時間(0時間、24時間、48時間、72時間)にわたり静置した後に、試料をドットブロット検出のために採取した。図9は、指定された濃度のパラホルムアルデヒドで指定された期間にわたり処理された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図9A、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図9B、8C2抗体とインキュベート)を示している。
これらの結果から、試料を0.0260%〜0.2963%の濃度のパラホルムアルデヒドで処理した後に、ウイルス表面上にかなりの量のpre−Fタンパク質が依然として安定的に保持され得る(すなわち、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質のコンフォメーションは安定化及び維持される)ことが分かった。この結果は、12時間の固定及び不活化の場合に、0.0260%〜0.2963%の範囲の濃度を有するパラホルムアルデヒドが、pre−Fタンパク質のコンフォメーションを安定化及び維持し得るため、RSVの不活化に特に適していることを示している。
6.3 温度の選択
固定剤の固定に対する温度の効果を更に研究した。一般的に言えば、ホルムアルデヒド溶液は比較的安定した固定剤であり、その固定効果は基本的に温度変化による影響を受けない。本発明者らの実験結果から、好ましい濃度範囲のホルムアルデヒド溶液を使用することで、RSVを固定及び不活化し、不活化ウイルス中のpre−Fタンパク質を0℃〜40℃の温度で安定化及び維持することができることも分かった。
パラホルムアルデヒドは低温(0℃〜10℃)では比較的安定しているが、より高い温度では分解してホルムアルデヒドを形成し得る。したがって、パラホルムアルデヒドは通常、低温条件下(例えば、4℃)で使用される。しかしながら、RSVは温度に非常に敏感であるため、その表面上のpre−Fタンパク質は、低温条件下でpost−Fタンパク質へと容易に変換され得る。したがって、種々の温度でのRSVの不活化に対するパラホルムアルデヒドの効果を研究するために、更に以下の実験を進めた。
手短に言えば、パラホルムアルデヒドを1×PBSと配合して、指定された濃度(4%、1%、0.25%、0.0625%、0.0156%、0.0039%、又は0.001%)の2倍の濃度を得て、指定された温度(4℃、25℃、又は37℃)で30分間静置した。引き続き、指定された温度で、配合されたパラホルムアルデヒド溶液とRSVとを1:1の容量比で指定された時間(例えば、12時間)にわたり均一に混合した。引き続き、上記のように、固定剤を1×PBSに対する透析によって除去し、不活化ウイルスを25℃で指定された時間(0時間、24時間、48時間、72時間)にわたり静置した後に、試料をドットブロット検出のために採取した。
実験結果は図10に示されている。図10は、指定された濃度のパラホルムアルデヒドで4℃(A、D)、25℃(B、E)、又は37℃(C、F)にて指定された期間にわたり処理された試料における、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図10A〜図10C、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図10D〜図10F、8C2抗体とインキュベート)を示している。
これらの結果から、試料を0.001%〜4%の濃度のパラホルムアルデヒドで4℃にて処理した後に、試料中のウイルス表面上のpre−Fタンパク質がほぼ完全に検出されなかった(すなわち、pre−Fタンパク質のコンフォメーションを安定化及び維持することができなかったどころか、pre−Fタンパク質のコンフォメーション変化を加速又は促進させた)ことが分かった。試料を0.0156%〜0.25%の濃度のパラホルムアルデヒドで25℃にて処理した後に、ウイルス表面上にかなりの量のpre−Fタンパク質が安定的に保持され得た(すなわち、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質のコンフォメーションは安定化及び維持された)。試料を0.0156%〜0.0625%の濃度のパラホルムアルデヒドで37℃にて処理した後に、試料は依然としてかなりの量のpre−Fタンパク質陽性細胞を含んでいた(すなわち、試料中のpre−Fタンパク質のコンフォメーションは安定化及び維持された)。
これらの結果は、パラホルムアルデヒドが種々の温度でその役割(すなわち、RSVの不活化、並びにウイルス中のpre−Fタンパク質の安定化及び維持)を果たし得るが、実際に使用される温度に応じて、その好ましい濃度範囲が適宜調整されるべきであることを示している。しかしながら、最も好ましくは、RSVを固定及び不活化し、pre−Fタンパク質を安定化及び維持するために、パラホルムアルデヒドは常温条件下(10℃〜37℃)で使用される。
6.4 固定された試料のウイルス表面上のpre−Fタンパク質の安定性の検出
固定された試料におけるウイルス表面上のpre−Fタンパク質の安定性を更に研究した。手短に言えば、ホルムアルデヒドを1×PBSと配合して、指定された濃度(例えば、25%、6.25%、1.5625%、0.3906%、0.0977%、0.0244%、0.0061%、0.0015%、又は0.0004%)の2倍の濃度を得て、25℃で30分間静置した。引き続き、25℃で、配合されたホルムアルデヒド溶液とRSVとを1:1の容量比で12時間にわたり均一に混合した。引き続き、PBS塩溶液に対する透析を行うことで、固定剤を除去し、固定された試料をPBS塩溶液中で保存した。さらに、固定剤で処理されていない試料を、生理食塩緩衝液中で保存し、コントロールとして使用した。次いで、室温で指定された時間(0時間、24時間、48時間、又は72時間)にわたり静置した後に、固定された試料をドットブロット検出に使用した。
実験結果は図11に示されている。図11は、ホルムアルデヒドで処理されて、PBS溶液中で保存された試料と、固定剤で処理されていない試料とにおける、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(5C4抗体とインキュベート)の経時変化を示している。
これらの結果から、72時間まで保存した後に、かなりの量のpre−Fタンパク質がホルムアルデヒド処理された試料中のウイルス表面上で保持された(すなわち、試料中のウイルス表面上のpre−Fタンパク質が安定したままであり、コンフォメーション変化を受けなかった)ことが分かった。それに対して、24時間保存した後に、固定剤で処理していない試料中のウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の量は、静置時間の延長とともに減少した。これらの結果は、本発明のRSVを固定及び不活化する方法が、RSVの表面上のpre−Fタンパク質を効果的に安定化し、pre−Fタンパク質がpost−Fタンパク質に変形するのを防ぐことができることを示している。
実施例2.RSVの保存
この実施例では、固定後のウイルス表面上のpre−Fタンパク質に対する透析塩溶液(すなわち、貯蔵溶液)の効果を更に研究した。一般的に言えば、透析、濾過、又は遠心分離を使用して、固定された試料(すなわち、不活化ウイルス及び固定剤を含む溶液)中の固定剤を除去した。実施例1では、固定された試料を種々の濃度の透析塩溶液中に入れて固定剤を交換する方法を使用して、不活化ウイルスを対応する貯蔵溶液中で保存した。この実施例では、固定された試料を種々の塩溶液に対して更に透析して、種々の塩溶液中での不活化/固定されたウイルスタンパク質の安定性を経時的に監視し、それによって、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質をより安定にするより適切な貯蔵塩溶液の環境を選択した。
塩化ナトリウム(NaCl、塩化ナトリウム)、(AR)(Xilong Chemical Industry社、10011012AR)及びリン酸水素二ナトリウム十二水和物(Sinopharm Group社、325)を10:1のモル濃度比で使用して、種々の濃度(330mM、550mM、880mM)の塩溶液を作製した。PBS溶液も1種類の溶液として使用し、そのモル濃度は約150mMと計算された。
得られた不活化/固定された試料を透析バッグに入れた後に、透析用の種々の塩溶液中に入れ、透析条件は25℃、300rpmであり、試料対透析液の容量比は1:500であり、透析時間は18時間であり、液体をそれぞれ3時間、6時間、及び12時間で交換した。
透析された試料を採取し、適切な容量のEPチューブに入れた。25℃で或る特定の期間(例えば、0時間、24時間、48時間、72時間)にわたり静置した後に、ウイルス表面のFタンパク質を検出し、種々の塩溶液中でのウイルス表面上のpre−Fタンパク質及び総Fタンパク質の経時変化を監視した。
実験結果は図12に示されている。図12は、不活化/固定されたウイルスを150mM(A、B)、330mM(C、D)、550mM(E、F)、880mM(G、H)の塩溶液中で透析した後に静置時間を延長した、ウイルス表面上での保持されたpre−Fタンパク質の相対割合(図12A、図12C、図12E、図12G、5C4抗体とインキュベート)及び保持された総Fタンパク質の相対割合(pre−Fコンフォメーション及び/又はpost−Fコンフォメーション)(図12B、図12D、図12F、図12H、8C2抗体とインキュベート)を示している。
これらの結果から、150mMの塩溶液中で透析した後に、好ましい固定剤濃度で固定されたウイルスは、その表面上により多くのpre−Fタンパク質を保持し、静置時間を延長しても、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質は高いレベルで保たれ、72時間より長く維持され得ることが分かった。しかしながら、好ましい固定溶液の濃度範囲よりも低い又は高い濃度の条件下で固定されたウイルスについては、その表面上で大量のpre−Fタンパク質が失われ、塩溶液中で静置時間を延長すると、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質がより多く失われた。330mM、550mM、880mMの塩溶液中で透析した後に、好ましい固定溶液濃度と等しい又はそれより高い又は低い濃度の条件下で固定されたウイルスについては、その表面上に大量のpre−Fタンパク質が保持され、これは塩溶液濃度の増加とともに増加し、徐々に90%〜100%に近づき、この高レベルのタンパク質を72時間より長く安定的に維持することができた。
上記結果は、透析によって固定/不活化されたウイルスから固定剤を除去する過程において、透析液(すなわち、固定/不活化されたウイルスの貯蔵溶液)の塩イオン濃度が、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質のコンフォメーションを安定化又は維持するのに重要であることを示している。より低いイオン濃度(例えば、150mM未満の塩イオン濃度)を有する塩溶液を透析又は貯蔵の間に貯蔵溶液として使用する場合に、透析時間又は貯蔵時間を延長すると、ウイルス表面上のpre−Fタンパク質は急速にpost−Fタンパク質に変換される。より高いイオン濃度(例えば、150mM以上の塩イオン濃度)を有する塩溶液を貯蔵溶液として使用する場合に、透析時間又は静置時間を延長しても、好ましい固定/不活化条件(例えば、実施例1に記載される好ましい濃度のホルムアルデヒド又はパラホルムアルデヒド)下で不活化されたウイルスを塩溶液中で保存することで、固定されたpre−Fタンパク質を十分に維持することができ、好ましくない固定条件/不活化条件(例えば、実施例1に記載される好ましい濃度よりも低い、及び/又は好ましくない固定剤)下で不活化されたウイルス及びそれどころか固定されていないウイルスについては、固定されていないpre−Fタンパク質は、高い塩濃度溶液中での透析又は貯蔵の間にpre−Fコンフォメーションで保たれ得ることから、コンフォメーション変化を受けにくくなる。したがって、より高いイオン濃度(例えば、150mM以上)を有する溶液は、pre−Fタンパク質のコンフォメーションを十分に安定化することができるため、RSVの保存に特に適している。
実施例3.免疫防御の検出
この実施例では、ホルムアルデヒド固定剤で処理されたRSVの免疫防御を調査した。手短に言えば、ホルムアルデヒドを2×PBSと配合して、0.01%又は0.0527%の濃度を得て、25℃で30分間静置した。引き続き、25℃で、配合されたホルムアルデヒド溶液とウイルスとを1:1の容量比で均質になるまでゆっくりと12時間にわたり混合した。引き続き、上記のように、固定剤を透析(25℃で18時間)によって除去し、透析液は550mMの塩溶液であった。次いで、透析された試料を遠心分離して可溶性混入物の一部を除去し、沈殿物を再懸濁し、或る特定の容量の無血清培地と混合し、1:1の容量比でALアジュバントとよく混ぜて、これを使用してSPFのBalb/Cマウス(n=6〜10)において筋肉内注射によって免疫化した。0.0527%のホルムアルデヒドによる不活化の群は、マウス当たり2.52×10個(L)、2×10個(M)及び1×10個(H)のウイルス粒子である3つの免疫化用量を有し、0.01%のホルムアルデヒドによる不活化の群は、マウス当たり2.52×10個のウイルス粒子の免疫化用量を有し、免疫化サイクルは15日ごとに1回で、合計2回であった。各注射の終了から15日後に、眼球採血法によってマウスから血液試料を収集し、それを使用して、血清中の中和抗体のレベルを検出した。
血清中の中和抗体のレベルを、以下のプロトコルによって検出した。マウス血清を96ウェルプレート(SIGMA-ALDRICH社)において培養培地で希釈し、合計9つの希釈勾配について、各血清の最初のウェルを10倍に希釈し(90μlの培地+10μlの血清)、残りのウェルを4倍に希釈した(75μlの培地+25μlの希釈血清)。75μlの希釈された血清及び75μLの2×10PFUの力価を有するRSV−A mkateウイルス(このウイルスは感染した細胞で蛍光タンパク質mkateを発現することができ、感染強度を最終的にmkateの蛍光強度によって判断することができる)。希釈された血清とウイルスとを混合し、37℃で1時間インキュベートした。1時間後に、血清とウイルスとの混合溶液を100μl採取し、Hep−2細胞(ATCC)(1ウェルあたり5×10細胞)が予め播種された96ウェル細胞プレート中に加えた。細胞プレートを37℃で24時間インキュベートした後に、PARADIGM多機能プレートリーダー(BECKMAN COULTER社)で蛍光値を読み取った。各血清について、細胞に種々の希釈濃度でウイルスを感染させた後に、一連の蛍光読み取り値を得た。蛍光読み取り値及び血清希釈度をGraph Prismソフトウェアに入力し、各血清の中和IC50をカーブフィッティングによって計算した。この実験では、コントロールとして中和検出に8C2モノクローナル抗体も使用した。最後に、IC50データに基づいて、8C2に対するIC50力価を各血清につき変換し、1mg/mLの8C2抗体を1中和単位と解釈することによって、各血清につき8C2に対する中和単位を出力した。
実験結果は図13に示されている。図13は、免疫原として、好ましい濃度(すなわち、0.0527%)のホルムアルデヒド溶液及び好ましくない濃度(すなわち、0.01%)のホルムアルデヒド溶液を使用することによって不活化されたウイルスで免疫化した後のマウスにおけるRSV特異的中和抗体レベルの検出結果を示している。
図13での縦座標は、2回目の免疫化注射後のマウス血清中和抗体のIC50値を表している。これらの結果から、種々の濃度のホルムアルデヒド溶液によって不活化されたウイルスは、同じ免疫化用量で種々のレベルのRSV中和抗体を刺激し得ることが分かる。0.01%及び0.0527%の濃度で不活化されたウイルス間の比較では、免疫原としての好ましい条件(0.0527%のホルムアルデヒド)下で不活化されたウイルスは、より高いレベルの中和抗体を誘導することができ、統計的差異があった。さらに、免疫化用量が増加するにつれ、誘導された中和抗体のレベルも増加した。これらの結果は、本発明の方法によって得られた不活化RSVがかなりの量のpre−Fタンパク質を保持し、それによって高力価の中和抗体が誘導されることを示している。したがって、この不活化RSVは、RSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患の予防又は治療のための抗ウイルスワクチンとしての使用に特に適している。
本発明の具体的な実施形態を詳細に説明したが、当業者は、開示されているあらゆる教示に従って、その詳細に対して様々な修正及び変更を加えることができ、これらの変更の全てが本発明の保護範囲内であることを理解するであろう。本発明の範囲全体は、添付の特許請求の範囲及びそれらのあらゆる等価物によって与えられる。

Claims (18)

  1. 単離された呼吸器合胞体ウイルス(RSV)を不活化し、前記RSV中のpre−Fタンパク質を安定化する方法であって、以下の工程:
    (1)単離された生RSVを提供する工程と;
    (2)約0.015重量%〜約0.27重量%(W/W、以下同様)のホルムアルデヒド濃度を有するホルムアルデヒド溶液及び約0.02重量%〜約0.3重量%(W/W、以下同様)のパラホルムアルデヒド濃度を有するパラホルムアルデヒド溶液からなる群から選択される固定剤を使用することによって、前記生RSVを固定及び不活化する工程と;
    (3)工程(2)の産物から前記固定剤を除去することによって、不活化RSVを得る工程と、
    を含む、方法。
  2. 工程(2)において、前記固定剤は、ホルムアルデヒド溶液であり、約0.015%〜約0.27%、例えば、約0.0156%〜約0.2667%;例えば、約0.0156%〜約0.0234%、約0.0234%〜約0.0244%、約0.0244%〜約0.0351%、約0.0351%〜約0.0527%、約0.0527%〜約0.079%、約0.079%〜約0.0977%、約0.0977%〜約0.1185%、又は約0.1185%〜約0.1778%、又は約0.1778%〜約0.2667%のホルムアルデヒド濃度を有し;
    好ましくは、前記生RSVは、ホルムアルデヒド溶液を使用することによって約0℃〜約40℃(例えば、約0℃〜約4℃、約4℃〜約10℃、約10℃〜約15℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約37℃、又は約37℃〜約40℃;例えば、約4℃、約25℃、又は約37℃)の温度で固定及び不活化され;
    好ましくは、前記生RSVは、ホルムアルデヒド溶液を使用することによって約6時間〜約36時間(例えば、約6時間〜約12時間、約12時間〜約24時間、又は約24時間〜約36時間;例えば、約6時間、約12時間、約24時間、又は約36時間)の期間にわたり固定及び不活化され;好ましくは、前記生RSVは、ホルムアルデヒド溶液を使用することによって約12時間の期間にわたり固定及び不活化される、請求項1に記載の方法。
  3. 工程(2)において、前記固定剤は、パラホルムアルデヒド溶液であり、約0.02%〜約0.3%、例えば、約0.026%〜約0.2963%;例えば、約0.026%〜約0.039%、約0.039%〜約0.0585%、約0.0585%〜約0.0625%、約0.0625%〜約0.0878%、約0.0878%〜約0.1317%、約0.1317%〜約0.1975%、約0.1975%〜約0.25%、又は約0.25%〜約0.2963%のパラホルムアルデヒド濃度を有し;
    好ましくは、前記生RSVは、パラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約10℃〜約40℃(例えば、約10℃〜約15℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約37℃、又は約37℃〜約40℃、例えば、約10℃、約25℃、約37℃、又は約40℃)の温度で固定及び不活化され;
    好ましくは、前記生RSVは、パラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約6時間〜約36時間(例えば、約6時間〜約12時間、約12時間〜約24時間、又は約24時間〜約36時間;例えば、約6時間、約12時間、約24時間、又は約36時間)の期間にわたり固定及び不活化され;好ましくは、前記生RSVは、パラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約12時間の期間にわたり固定及び不活化され;
    好ましくは、前記生RSVは、約0.015%〜約0.25%(例えば、約0.0156%〜約0.25%;例えば、約0.0156%〜約0.0625%、又は約0.0625%〜約0.25%)の濃度を有するパラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約20℃〜約30℃(例えば、約20℃、約25℃、又は約30℃)の温度で約6時間〜約36時間(例えば、約6時間〜約12時間、約12時間〜約24時間、又は約24時間〜約36時間;例えば、約12時間)の期間にわたり固定及び不活化される;又は前記生RSVは、約0.0156%〜約0.0625%の濃度を有するパラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約35℃〜約40℃(例えば、約35℃、約37℃、又は約40℃)の温度で約6時間〜約36時間(例えば、約6時間〜約12時間、約12時間〜約24時間、又は約24時間〜約36時間;例えば、約12時間)の期間にわたり固定及び不活化される、請求項1に記載の方法。
  4. 工程(1)において、前記単離された生RSVは、以下の工程:(1a)宿主細胞にRSVを感染させる工程;(1b)工程(1a)で得られた感染した宿主細胞を前記RSVの増殖を可能にする条件下で培養する工程;及び(1c)工程(1b)で得られた培養された宿主細胞を収集して溶解させ、その溶解物から前記RSVを回収する工程によって提供され;
    好ましくは、工程(1c)の産物は、前記宿主細胞を含まない、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 工程(3)において、前記固定剤を、透析、濾過、又は遠心分離によって除去し;
    好ましくは、工程(3)において、工程(2)の産物を塩溶液に対して透析して、前記固定剤を除去し;
    好ましくは、前記塩溶液は、約100mM〜約1000mM(例えば、約150mM〜約1000mM、例えば、約150mM〜約200mM、約200mM〜約250mM、約250mM〜約300mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、約850mM〜約900mM、約900mM〜約950mM、又は約950mM〜約1000mM、例えば、約150mM、約330mM、約550mM、約880mM)のイオン濃度を有し;
    好ましくは、前記塩溶液は、約300mM〜約1000mM(例えば、約300mM〜約900mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、又は約850mM〜約900mM;例えば、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. RSVを保存し、前記RSV中のpre−Fタンパク質を安定化する方法であって、前記RSVを貯蔵溶液中に入れる工程を含み、ここで、前記貯蔵溶液は、約150mM〜約1000mM(例えば、約200mM〜約1000mM、又は約300mM〜約1000mM;例えば、約150mM〜約200mM、約200mM〜約250mM、約250mM〜約300mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、約850mM〜約900mM、約900mM〜約950mM、又は約950mM〜約1000mM、例えば、約150mM、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有する塩溶液であり;
    好ましくは、前記貯蔵溶液は、約300mM〜約1000mM(例えば、約300mM〜約900mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、又は約850mM〜約900mM;例えば、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有する塩溶液であり;
    好ましくは、前記不活化RSVを、透析、濾過、又は遠心分離によって前記貯蔵溶液中に入れる、方法。
  7. 前記RSVを塩溶液に対して透析することによって、前記RSVを貯蔵溶液中に入れ;ここで、前記塩溶液は、約150mM〜約1000mM(例えば、約200mM〜約1000mM、又は約300mM〜約1000mM;例えば、約150mM〜約200mM、約200mM〜約250mM、約250mM〜約300mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、約850mM〜約900mM、約900mM〜約950mM、又は約950mM〜約1000mM、例えば、約150mM、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有し;
    好ましくは、前記塩溶液は、約300mM〜約1000mM(例えば、約300mM〜約900mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、又は約850mM〜約900mM;例えば、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有し;
    好ましくは、前記RSVを、約6時間〜約24時間(例えば、約12時間〜約24時間、約12時間〜約20時間、又は約16時間〜約20時間;例えば、約18時間)の期間にわたり塩溶液に対して透析する、請求項6に記載の方法。
  8. 前記RSVは、不活化ウイルスであり;
    好ましくは、前記方法を使用して、不活化RSVが保存され、前記不活化RSV中のpre−Fタンパク質が安定化され;
    好ましくは、前記不活化RSVは、以下の工程:
    (i)単離された生RSVを提供する工程と;
    (ii)固定剤を使用することによって前記生RSVを固定及び不活化する工程と;
    (iii)工程(ii)の産物から前記固定剤を除去することによって、不活化RSVを得る工程と;
    によって提供され、
    好ましくは、工程(ii)において、前記固定剤は、ホルムアルデヒド溶液、パラホルムアルデヒド溶液、グルタルアルデヒド溶液、及びβ−プロピオラクトン溶液からなる群から選択され、好ましくは、前記固定剤は、ホルムアルデヒド溶液又はパラホルムアルデヒド溶液であり;
    好ましくは、前記不活化RSVは、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法によって提供される、請求項6又は7に記載の方法。
  9. 以下の工程:
    (1)単離された生RSVを提供する工程と;
    (2)固定剤を使用することによって前記生RSVを固定及び不活化する工程と;
    (3)塩溶液を使用することによって工程(2)の産物を透析して、前記不活化RSVを含む貯蔵溶液を得る工程と;
    を含み、ここで、工程(3)において、前記塩溶液は、約150mM〜約1000mM(例えば、約200mM〜約1000mM、又は約300mM〜約1000mM;例えば、約150mM〜約200mM、約200mM〜約250mM、約250mM〜約300mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、約850mM〜約900mM、約900mM〜約950mM、又は約950mM〜約1000mM、例えば、約150mM、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有し;
    好ましくは、前記塩溶液は、約300mM〜約1000mM(例えば、約300mM〜約900mM、約300mM〜約350mM、約350mM〜約400mM、約400mM〜約450mM、約450mM〜約500mM、約500mM〜約550mM、約550mM〜約600mM、約600mM〜約650mM、約650mM〜約700mM、約700mM〜約750mM、約750mM〜約800mM、約800mM〜約850mM、又は約850mM〜約900mM;例えば、約330mM、約550mM、又は約880mM)のイオン濃度を有する、請求項8に記載の方法。
  10. 工程(2)において、前記固定剤は、ホルムアルデヒド溶液であり;
    好ましくは、ホルムアルデヒドの濃度は、約0.27重量%以下、例えば、約0.2667%以下であり;
    好ましくは、前記生RSVは、ホルムアルデヒド溶液を使用することによって約0℃〜約40℃(例えば、約0℃〜約4℃、約4℃〜約10℃、約10℃〜約15℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約37℃、又は約37℃〜約40℃、例えば、約4℃、約25℃、又は約37℃)の温度で固定及び不活化され;
    好ましくは、前記生RSVは、ホルムアルデヒド溶液を使用することによって約6時間〜約36時間(例えば、約6時間〜約12時間、約12時間〜約24時間、又は約24時間〜約36時間;例えば、約6時間、約12時間、約24時間、又は約36時間)の期間にわたり固定及び不活化される、請求項9に記載の方法。
  11. 工程(2)において、前記固定剤は、パラホルムアルデヒド溶液であり;
    好ましくは、パラホルムアルデヒドの濃度は、約0.3重量%以下、例えば、約0.2963%以下であり;
    好ましくは、前記生RSVは、パラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約10℃〜約40℃(例えば、約10℃〜約15℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約37℃、又は約37℃〜約40℃;例えば、約10℃、約25℃、約37℃、又は約40℃)の温度で固定及び不活化され;
    好ましくは、前記生RSVは、パラホルムアルデヒド溶液を使用することによって約6時間〜約36時間(例えば、約6時間〜約12時間、約12時間〜約24時間、又は約24時間〜約36時間;例えば、約6時間、約12時間、約24時間、又は約36時間)の期間にわたり固定及び不活化される、請求項9に記載の方法。
  12. RSVを含む前記貯蔵溶液を、約0℃〜約40℃(例えば、約0℃〜約4℃、約4℃〜約10℃、約10℃〜約15℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約37℃、又は約37℃〜約40℃;例えば、約4℃、約25℃、又は約37℃)の温度で保存する工程を更に含む、請求項6〜11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法によって作製された及び/又は請求項6〜12のいずれか一項に記載の方法によって保存された、不活化RSV。
  14. 請求項13に記載の不活化RSVと、任意に、薬学的に許容可能な担体及び/又は添加剤(例えば、アジュバント)とを含むワクチン。
  15. ワクチンを作製する方法であって、請求項13に記載の不活化RSVと、薬学的に許容可能な担体及び/又は添加剤(例えば、アジュバント)とを混合することを含む、方法。
  16. 被験体におけるRSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患(例えば、小児肺炎等の肺炎)を予防、治療、又は抑止するワクチンの製造における、請求項13に記載の不活化RSVの使用であって、
    好ましくは、前記被験体は、ヒト等の哺乳動物である、使用。
  17. 被験体におけるRSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患(例えば、小児肺炎等の肺炎)を予防、治療、又は抑止する方法であって、それを必要とする被験体に請求項13に記載の不活化RSV又は請求項14に記載のワクチンを有効量、投与することを含む、方法。
  18. 被験体におけるRSV感染症又はRSV感染症に関連する疾患(例えば、小児肺炎等の肺炎)を予防、治療、又は抑止するのに使用される、請求項13に記載の不活化RSV又は請求項14に記載のワクチン。
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