JP2022521410A - 最適化されたワクチン組成物およびその製造方法 - Google Patents

最適化されたワクチン組成物およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

広範な血清学的反応性、逆用量反応、および群れ効果を提供することができるワクチンの組成物およびそのワクチンを製造する方法が本明細書に記載される。本開示では、微生物の5次クレードの少なくとも60%を代表する抗原のセットを含むワクチンが提供される。また、本開示では、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、抗原の平均サイズの少なくとも10%であり、2つの抗原の間の最大ペアワイズ編集距離が、抗原の平均サイズの98%以下である、微生物の抗原のセットを含むワクチンが提供される。

Description

関連出願の相互参照
本願は、2019年2月21日付で出願された米国特許仮出願第62/808,760号、および2019年3月13日付で出願された米国特許仮出願第62/817,902号の利益を主張し、その各々の内容は参照によりその全文が本明細書に組み込まれる。
感染性の細菌、寄生虫、真菌、ウイルス、およびがんなどの病原体は、宿主免疫応答による検出および中和を回避するためにさまざまな戦略を進化させてきた。そのような戦略は、しばしばこれらの病原体に対して成功したワクチン開発を弱体化させ、複雑にすることがあり得る。急速な変異は、ワクチンの設計を複雑にすることがあり得る。ワクチン接種により、宿主は感染前に防御抗体を生成することができる。これは、宿主の免疫系を1または複数の病原体の1または複数の抗原に曝露することによって達成することができる。これが比較的ゆっくりと変異するワクチンに対して行われた場合、単一のワクチンで合致して保護を提供するための複数年の時間枠を得ることができるため、ワクチンは成功する可能性がある。
急速に変異する病原体に対するワクチン接種は、例えば、ワクチンに対する免疫系の応答が時代遅れとなることがあり得るため、限られた保護しか提供できないことがあり得る。一部の例では、抗原は時間とともに変化するため、このワクチンは時代遅れとなり得る。これにより、毎年など、定期的または半定期的に新しいワクチンが必要になることがあり得る。一部の例では、そのようなワクチンによって提供される保護は変化することがあり得、一部のワクチンは、いくらかの期間または数年間、不十分な保護を提供することがあり得る。これは、次のシーズンに流行する可能性のあるウイルス株の予測が誤っていたことが原因であり得る。一部の例では、風邪の場合など、このような急速な変異がワクチンの有効性を妨げる可能性があり得る。
本開示では、微生物の5次クレードの少なくとも60%を代表する抗原のセットを含むワクチンが提供される。
また、本開示では、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、抗原の平均サイズの少なくとも10%であり、2つの抗原の間の最大ペアワイズ編集距離が、抗原の平均サイズの98%以下である、微生物の抗原のセットを含むワクチンが提供される。
本開示ではまた、前記微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセットを含むワクチンも提供される。
一部の実施形態では、ある抗原があるクレードを代表するのは、その配列が、代表されるクレードの他のメンバーとは異なる代表されるクレードの抗原の平均サイズの40%までである場合である。一部の実施形態では、ある抗原があるクレードを代表するのは、編集距離が、代表されるクレードの別の株のサイズの5%までである場合である。一部の実施形態では、ある抗原があるクレードを代表するのは、その配列が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、96%、97%、98%、または99%とは異なる代表されるクレードの抗原の平均サイズの20%までである場合である。一部の実施形態では、ある抗原があるクレードを代表するのは、その配列が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、96%、97%、98%、または99%とは異なる代表されるクレードの抗原の平均サイズの10%までである場合である。一部の実施形態では、ある抗原があるクレードを代表するのは、編集距離が、代表されるクレードのすべての株の95%、96%、97%、98%、または99%のサイズの5%までである場合である。一部の実施形態では、ある抗原があるクレードを代表するのは、その配列が、代表されるクレードのすべての株から25までの編集距離にある場合である。一部の実施形態では、ある抗原があるクレードを代表するのは、その配列が、代表されるクレードのすべての株から100までの編集距離にある場合である。一部の実施形態では、ある抗原は、その配列がクレードに存在する場合、そのクレードを代表する。
また、本開示では、抗原が、微生物のバリアントのライブラリーに由来し、a)最大編集距離を有するセットの2つの抗原が編集距離Sを有し;b)最大編集距離を有するライブラリーの2つの抗原が編集距離Lを有し;c)SがLの少なくとも60%である、抗原のセットを含むワクチン組成物も提供される。
また、本開示では、他のインフルエンザウイルスヘマグルチニン抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によってそれぞれ表される、少なくとも4つのインフルエンザウイルスヘマグルチニン抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物も提供され、各ポリペプチドは、4つのインフルエンザウイルスヘマグルチニン抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含む。
また、本開示では、他のインフルエンザウイルスノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によってそれぞれ表される、少なくとも4つのインフルエンザウイルスノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物も提供され、各ポリペプチドは、4つのインフルエンザウイルスノイラミニダーゼ抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含む。
また、本開示では、他のHIV gp160抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によってそれぞれ表される、少なくとも4つのHIV gp160抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物も提供され、各ポリペプチドは、4つのHIV gp160抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含む。
また、本開示では、他のHIV gp120抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によってそれぞれ表される、少なくとも4つのHIV gp120抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物も提供され、各ポリペプチドは、4つのHIV gp120抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含む。
また、本開示では、他のHIV gp41抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によってそれぞれ表される、少なくとも4つのHIV gp41抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物も提供され、各ポリペプチドは、4つのHIV gp41抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含む。
また、本開示では、表1に特定された少なくとも6つの株に対する対象の免疫応答を活性化する抗原のセットを含むワクチン組成物も提供される。
一部の実施形態では、免疫応答は、ヘマグルチニン阻害アッセイで頭部特異的抗体を使用して検出可能である。一部の実施形態では、ヘマグルチニン阻害アッセイを使用して試験した場合、免疫応答は、H1N1+H3N2+HABよりも前記抗原を使用した場合に少なくとも2倍大きい。一部の実施形態では、ヘマグルチニン阻害アッセイを使用して試験した場合、免疫応答は、H1N1+H3N2+HABよりも前記抗原を使用した場合に少なくとも10倍大きい。一部の実施形態では、ヘマグルチニン阻害アッセイを使用して試験した場合、免疫応答は、H1N1+H3N2+HABよりも前記抗原を使用した場合に少なくとも100倍大きい。
一部の実施形態では、微生物は細菌である。一部の実施形態では、微生物はウイルスである。一部の実施形態では、ウイルスはインフルエンザである。一部の実施形態では、インフルエンザはA型である。一部の実施形態では、インフルエンザはB型である。一部の実施形態では、A型インフルエンザは、H1N1、H1N2、H3N1、H3N2、またはH2N3である。一部の実施形態では、A型インフルエンザはH1N1である。一部の実施形態では、A型インフルエンザはH3N2である。一部の実施形態では、ウイルスは、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)である。一部の実施形態では、HIVはHIV-1である。一部の実施形態では、HIV-1は、サブクレードA、サブクレードB、またはサブクレードCのHIV-1である。
一部の実施形態では、抗原は、三次空間で隣接する表面露出残基の広域中和性抗原(broadly neutralizing antigen)である。一部の実施形態では、広域中和性抗原は、ヘマグルチニンの基部にある。一部の実施形態では、広域中和性抗原は、ヘマグルチニンの頭部にある。一部の実施形態では、広域中和性抗原は、ノイラミニダーゼにある。一部の実施形態では、広域中和性抗原は、gp160にある。一部の実施形態では、広域中和性抗原は、gp120にある。一部の実施形態では、広域中和性抗原は、gp41にある。
一部の実施形態では、抗原は、ヘマグルチニンの広く保存された断片である。一部の実施形態では、抗原は、ヘマグルチニンの頭部の広く保存された断片である。一部の実施形態では、抗原は、ヘマグルチニンの基部の広く保存された断片である。一部の実施形態では、抗原は、ノイラミニダーゼの広く保存された断片である。一部の実施形態では、抗原は、gp160の広く保存された断片である。
一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号1~87から選択される少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号1~87のいずれか1つと少なくとも60%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号1~87のいずれか1つと少なくとも70%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号1~87のいずれか1つと少なくとも80%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号1~87のいずれか1つと少なくとも90%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号88~127から選択される少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号88~127のいずれか1つと少なくとも60%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号88~127のいずれか1つと少なくとも70%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号88~127のいずれか1つと少なくとも80%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号88~127のいずれか1つと少なくとも90%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号128~171から選択される少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号128~171のいずれか1つと少なくとも60%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号128~171のいずれか1つと少なくとも70%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号128~171のいずれか1つと少なくとも80%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号128~171のいずれか1つと少なくとも90%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号172~267から選択される少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号172~267のいずれか1つと少なくとも60%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号172~267のいずれか1つと少なくとも70%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号172~267のいずれか1つと少なくとも80%同一である少なくとも1つの抗原を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、配列番号172~267のいずれか1つと少なくとも90%同一である少なくとも1つの抗原を含む。
一部の実施形態では、抗原のセットは、少なくとも5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900または1000の異なる抗原を含む。一部の実施形態では、抗原のセットは、少なくとも30の抗原を含む。一部の実施形態では、抗原のセットは、少なくとも50の抗原を含む。一部の実施形態では、抗原は、他の抗原の各々からの平均編集距離が、クレード内の抗原の平均サイズの少なくとも5%である。
一部の実施形態では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は1以下であり、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、または100である。一部の実施形態では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、抗原のサイズの5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離は、抗原のサイズの少なくとも75%である。
一部の実施形態では、クレードは、近隣結合クラスタリング・ツリー(neighbor joining clustering tree)または最節約樹である系統樹のクレードである。一部の実施形態では、1次クレードは、別の上位レベルのクレード内に全体も一部も含まれていないクレードである。一部の実施形態では、各X次クレードは、微生物の系統樹において系統学的にX-1数の分岐ノードの下にある。一部の実施形態では、ワクチンは、微生物の3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、11次、12次、13次、14次、または15次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原を含む。一部の実施形態では、代表されるクレードは、クレードY-1に含まれるクレードYである。一部の実施形態では、代表的なクレードは、ノードベースのクレードである。一部の実施形態では、代表的なクレードは、ステムベースのクレードである。一部の実施形態では、代表的なクレードは、アポモルフィベースのクレードである。一部の実施形態では、セット内の各抗原間のブランチの平均数は、少なくとも1、3、5、または10である。一部の実施形態では、セット内の任意の2つの抗原間のブランチの最小数は1以下であり、セット内の任意の2つの抗原間のブランチの最大数は、少なくとも5、10、または15である。
一部の実施形態では、各OTUは、互いに少なくとも95%相同である配列を含む。一部の実施形態では、各OTUは、少なくとも3つの異なる配列で構成される。
一部の実施形態では、セット内の各抗原は、セット内の少なくとも1つの他の抗原と少なくとも90%、95、または99%の配列同一性を共有する。一部の実施形態では、セット内の各抗原は、少なくとも100アミノ酸長にわたって、セット内の少なくとも1つの他の抗原と少なくとも90%、95、または99%の配列同一性を共有する。一部の実施形態では、セット内の各抗原は、セット内の他の抗原の各々と、配列同一性が少なくとも5%異なる。一部の実施形態では、セット内の各抗原は、セット内の他の抗原の各々と、配列同一性が75%以下異なる。
一部の実施形態では、各抗原は、少なくとも10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、85、100、110、または120個のアミノ酸を含むペプチドである。一部の実施形態では、抗原は、表2、表3、表4、表5、あるいはそれらの断片または相同体から選択される。一部の実施形態では、ワクチンは、表2、表3、表4、表5の2またはそれを超える抗原、あるいはその断片または相同体を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、表2、表3、表4、表5の3またはそれを超える抗原、あるいはその断片または相同体を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、表2、表3、表4、表5の5またはそれを超える抗原、あるいはその断片または相同体を含む。一部の実施形態では、ワクチンは、表2、表3、表4、表5の10またはそれを超える抗原、あるいはその断片または相同体を含む。一部の実施形態では、断片は、多くて10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、または120個のアミノ酸を含む。一部の実施形態では、断片は、少なくとも10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、または120個のアミノ酸を含む。一部の実施形態では、相同体は、表1の抗原と少なくとも90%の配列同一性を有する配列を含む。
一部の実施形態では、ライブラリーは、少なくとも1×10、1×10、1×10の微生物の異なるバリアントを含む。一部の実施形態では、ライブラリーは、微生物のすべての既知配列の少なくとも90%を含む。
また、本開示では、先行する特許請求の範囲のいずれかに記載のワクチン組成物と、薬学的に許容され得る希釈剤、アジュバント、添加剤(excipient)、またはそれらの任意の組合せを含む医薬組成物も提供される。
一部の実施形態では、ワクチンは、エアロゾル製剤の形態である。一部の実施形態では、ワクチンは、注射用製剤の形態である。
一部の実施形態では、各々の抗原は、単独では対象の広域中和性抗原に対する有意な予防的免疫応答を提供しない濃度であるが、集合的には、複数の抗原は、対象の広域中和性抗原に対する免疫応答を提供する複合濃度を有する。一部の実施形態では、対象は鳥である。一部の実施形態では、対象は哺乳動物である。一部の実施形態では、対象はヒトである。一部の実施形態では、対象はブタである。
また、本開示では、先行する特許請求の範囲のいずれかに記載のワクチン組成物を含むウイルス様粒子(VLP)も提供される。
また、本開示では、a)微生物の1次クレードおよび2次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原のセット;b)2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が25以下であり、2つの抗原の間の最大ペアワイズ編集距離が少なくとも300である抗原のセット;c)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセット;あるいはd)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセットをコードする核酸分子を含む組換え発現ベクターも提供される。
また、本開示では、a)微生物の1次クレードおよび2次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原のセット;b)抗原のセットであって、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が抗原のサイズの少なくとも75%である抗原のセット;c)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセット;あるいはd)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセットをコードする核酸分子を含む組換え発現ベクターも提供される。
また、本開示では、先行する特許請求の範囲のいずれかに記載のワクチン組成物を対象に投与することを含む、対象において感染を処置するかまたは感染の可能性を低減するための方法も提供される。
また、本開示では、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、または10年間、季節性インフルエンザに対して有効な免疫活性化をもたらすワクチン組成物を対象に投与することを含む、対象においてインフルエンザ感染を処置するかまたはその可能性を低減するための方法も提供される。
一部の方法では、対象はヒトである。一部の方法では、対象は飼いならされた動物である。
また、本開示では、(a)微生物の1次クレードおよび2次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原のセット;(b)2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が抗原のサイズの少なくとも75%である抗原のセット;(c)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%の代表である抗原のセット;あるいは(d)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%の代表である抗原のセットを選択することを含む、ワクチン組成物を作製するための方法も提供される。
一部の実施形態では、この方法は、微生物の株のライブラリーから複数の抗原配列を取得すること;および複数の抗原配列を整列させて、抗原の系統樹を作成することをさらに含む。
参照による組み込み
本明細書で言及されているすべての刊行物、特許、および特許出願は、個々の刊行物、特許、または特許出願が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示された場合と同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載されている。本発明の特徴および利点は、本発明の原理を利用する例示的な実施形態を説明する以下の詳細な説明、およびその添付図面を参照することにより、より良く理解される。
図1は、系統樹のクレードとそうでないものの例を示す図である。
図2は、3種類のクレード:ノードベースのクレード、ブランチベースのクレード、およびアポモルフィベースのクレードの例を示す図である。
図3は、系統樹におけるクレードの次数を示す図である。3次クレードは2次クレードに含まれており、2次クレードは1次クレードに含まれている。
図4は、インフルエンザ抗原抗体相互作用空間のモデルを示す図である。
図5は、保存されたエピトープの確率をカテゴリー別に示す図である(すなわち、ユニバーサル、株の90%、すべてのH1株、すべてのH3株、すべてのH1株の90%、およびすべてのH3株の90%)。
図6は、エピトープ保存分布をシフトすることができる、濃度と保存を関連付けるワクチン接種戦略(a concentration conservation coupling vaccination strategy)を示す図である。
図7は、本明細書に記載されるワクチンをブタに接種して観察された群れ効果を示すELISAシグナルを示す図である。
図8は、本明細書に記載されるワクチンをブタのコホートに3回接種した後のHAクラスごとのELISAシグナルを示す図である。
図9は、本明細書に記載されるワクチンをブタのコホートに3回接種した後のELISAシグナルおよび倍率変化を示す図である。
図10は、各コホートの各メンバーについて、抗原バリアントのパネルに対するワクチン組成物の2回目のブーストの後の血清力価を示すヒートマップを示す図である。
図11は、アイソタイプによって分離された上位のクローン型に占有される末梢B細胞レパートリーを示す図である。
図12は、ファージディスプレイによって単離された広域中和性ブタモノクローナル抗体9C5の配列アラインメントを示す図である。
図13は、5種類のインフルエンザA型株のパネルをインビトロで中和するのに十分な、3種類の広域中和性ヒト抗体(CR9114、F10、およびC05)および1種類の広域中和性ブタ抗体(9C5)の最小抗体濃度を示す図である。
図14は、保存と濃度を関連付けるアプローチが、二価の対照と比較して、株のカバー率および中和幅が改善された血清を生成することができることを示すデータを示す図である。
急速に進化する病原体は、そのような病原体の変異が、これまでのワクチン反応を時代遅れにする可能性があるために、ワクチン設計に根本的な課題をもたらし得る。例えば、毎年のインフルエンザワクチンの再設計では、翌年に一般的に流通する可能性のある進化したインフルエンザバリアントを予測しようとすることができる。そのような試みは、しばしば失敗することもあり得る。同定済みのインフルエンザコートタンパク質上の保存されたエピトープは、ほとんどのワクチンレシピエントによって誘発された抗体によって見落とされる可能性がある。
本明細書では、1またはそれを超える病原体に対する応答を誘発することができる免疫生成組成物(例えば、ワクチン)が提供される。一部の例では、本明細書で提供されるワクチンは、広域中和抗体を得ることができる免疫応答を誘発することができる抗原を組み込んでいる。本開示はまた、本明細書において提供されるワクチンを使用する方法および製造する方法を提供する。
広域中和性抗体は、「ユニバーサルな」またはより長期のワクチンを提供することができる。そのような広域中和性抗体は、広く保存された残基、例えば、抗原の残基に対するものであり得る。広く保存された抗原は、微生物の複数の株にわたって保存され得る。微生物は、たとえ急速に変異する病原体であっても、広く保存された抗原を含むことができる。これらの保存された抗原または抗原のセットを識別および/または結合することができる抗体は、所与ウイルスの多くの株に対して保護を与えることができる。
非保存残基は、広く保存された残基よりも豊富に(例えば、はるかにより豊富に)存在することができるので、免疫優勢であり得るため、本開示は、より多くの保存された抗原に対する反応に有利に働くように、抗原の残基の存在量の分布をシフトさせることができるアプローチを提供する。微生物のさまざまな変動(例えば、変異体、異なる株、または異なるクレード)を表す広く保存された抗原をワクチンに組み込むことにより、微生物の多くのまたは実質的にすべての変動に対する免疫を対象に付与することができる。
I.微生物
本明細書に記載されるワクチン組成物は、微生物に対して、または微生物の株または株のサブセットに対して免疫応答を誘発することができる。一部の例では、そのようなワクチンは、微生物の複数の株に対して幅広い免疫(特定の株に限定されない免疫)を提供することができる。そのようなワクチンは、微生物のいくつかのまたは多くの異なる株からのいくつかのまたは多くの異なる抗原を含み得る抗原のセットを含むことができる。
微生物は、それに対するワクチン接種を対象が受けることができる病原体(agent)であり得る。一部の例では、微生物は、病原性である可能性もあり、または疾患、状態、または死をもたらす可能性もある。微生物は、細菌、ウイルス、真菌、寄生虫、またはそれらの派生物、例えば微生物によって分泌されたかまたは微生物から単離された核酸、タンパク質、毒素、またはペプチドであり得る。
細菌は、単細胞の原核微生物であり得る。細菌は、グラム陽性菌またはグラム陰性菌であり得る。細菌は、感染性であり得る。
真菌は、胞子を生成する生物であり得る。皮膚、肺、血液、または別の器官、組織、または生体液に存在する真菌は、対象に疾患を引き起こす可能性がある。一部の例では、真菌は、Aspergillus属、Blastomyces属、Candida属、Coccidioides属、またはCryptococcus属(例えば、C.neoformansおよびC.gattii)であり得る。他の適した真菌も本開示の範囲内である。
寄生虫は、原虫、蠕虫、外部寄生虫、または任意の他の適した寄生虫であり得る。一部の例では、寄生虫は、Plasmodium寄生虫であり得る。一部の例では、寄生虫は、Plasmodium寄生虫またはTrypanosoma寄生虫であり得る。Plasmodium寄生虫の場合、ワクチンは、マライア原虫に対するものであり得る。Trypanosoma寄生虫の場合、ワクチンは、シャーガス寄生虫、睡眠病寄生虫、またはリーシュマニア症寄生虫に対するものであり得る。
原虫は、対象の血液または組織内で生存および/または増殖できる単細胞生物であり得る。原虫の例には、限定されるものではないが、肉質虫(例えば、Entamoeba)、鞭毛虫(mastigophore)(例えば、GiardiaおよびLeishmania)、繊毛虫(例えば、Balantidium)、および胞子虫(例えば、Plasmodium、Cryptosporidiumなど)が含まれ得る。
蠕虫は、多細胞生物であり得る。蠕虫は、扁形動物、鉤頭動物、および線虫の3つのグループに分けることができる。蠕虫の例としては、限定されるものではないが、寄生性扁虫動物、吸虫、条虫、鉤頭虫、回虫、および蟯虫を挙げることができる。蠕虫は、胃腸管、血液、リンパ系、または他の組織に住むことができる。
外部寄生虫は、対象の表面で生息することができる生物であり得、場合によっては対象の皮膚に付着するかまたは潜伏することができる。外部寄生虫の例としては、マダニ、ノミ、シラミ、およびダニを挙げることができる。
一部の例では、ウイルスは、レンチウイルス、フラビウイルス、フィロウイルス、コロナウイルス、またはパラミクソウイルスであり得る。レンチウイルスの場合、ワクチンは、ヒト免疫不全(HIV)ウイルスに対するものであり得る。フラビウイルスの場合、ワクチンは、デングウイルス、ジカウイルス、またはウエストナイルウイルスに対するものであり得る。フィロウイルスの場合、ワクチンは、エボラウイルス、マールブルグウイルス、またはRavnウイルスに対するものであり得る。コロナウイルスの場合、ワクチンは、中東呼吸器症候群(MERS)ウイルス、重症急性呼吸器症候群(SARS)ウイルス、または新規なコロナウイルス(例えば、2019-nCoV)に対するものであり得る。パラミクソウイルスの場合、ワクチンは、RSウイルス(RSV)またはニパウイルスに対するものであり得る。
ワクチンは、限定されるものではないが、本明細書に記載される任意の1またはそれを超えるインフルエンザウイルスなどの任意の型のインフルエンザウイルスに対するものであり得る。インフルエンザウイルスは、A型インフルエンザ、B型インフルエンザ、C型インフルエンザ、またはD型インフルエンザであり得る。A型インフルエンザウイルスは、ウイルスの表面の2種類のタンパク質:ヘマグルチニン(HA)およびノイラミニダーゼ(NA)に基づくサブタイプに分けることができる。異なるインフルエンザ株では、ヘマグルチニン、ノイラミニダーゼ、または両方のサブタイプが異なることがあり得る。予測されるA型インフルエンザサブタイプの組合せは、少なくとも198であり得る。B型インフルエンザウイルスは、さらに系統に分類することができ、系統には、例えば、B/山形およびB/ビクトリアが含まれ得る。
ウイルスがA型インフルエンザウイルスである場合、それは、限定されるものではないが、H1N1、H1N2、H1N3、H2N2、H3N2、H3N8、H4N2、H4N4、H4N6、H4N8、H5N1、H5N2、H5N3、H5N8、H6N1、H6N4、H6N5、H6N6、H6N8、H7N1、H7N2、H7N3、H7N7、H7N8、H7N9、H8N4、H9N2、H9N5、H9N8、H10N3、H10N4、H10N7、H10N8、H10N9、H11N2、H11N6、H11N9、H12N1、H12N3、H12N5、H13N6、H13N8、H14N5、H15N2、H15N8、H16N3、H17N、H18N11、またはそのバリアントを含む任意のサブタイプであってよい。ウイルスがB型インフルエンザウイルスである場合、それは、B型インフルエンザウイルスの任意の株またはそのバリアントであり得る。インフルエンザウイルスの限定されないリストは、表1に含まれている。
インフルエンザウイルスは、表1に記載されている株であり得る。一部のワクチンは、表1の少なくとも80%の株に対する対象の免疫応答を活性化することができる抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、表1の株の少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、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%、少なくとも少なくとも90%、少なくとも少なくとも95%、少なくとも少なくとも99%、または100%に対して、対象の免疫応答を活性化することができる抗原のセットを含み得る。
Figure 2022521410000002
Figure 2022521410000003
Figure 2022521410000004
Figure 2022521410000005
Figure 2022521410000006

インフルエンザワクチンは、ヘマグルチニン抗原クラス(すなわち、H1、H2、H3、など)ごとに2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、またはそれを超える抗原を含むことができる。
ワクチンは、あらゆる種のHIVウイルス、例えば、HIV-1およびHIV-2に対するものであり得る。HIV-1には、グループM(メイン)、グループO(アウトライヤー)、またはグループN(非M、非O)があり得る。HIV-1グループMには、サブタイプA、B、C、D、F、G、H、J、または別のサブタイプがあり得る。HIV-2には、サブタイプAまたはサブタイプBがあり得る。一部の例では、HIVに対するワクチンは、HIV-1またはHIV-2のいずれかに対するワクチンであり得る。一部の例では、HIVに対するワクチンは、HIV-1とHIV-2の両方に対するワクチンであり得る。
ワクチンは、HIVのバリアントまたは場合によってはサル免疫不全ウイルス(SIV)に対するものであり得る。一部の例では、HIVに対するワクチンは、SIVに対するワクチンでもあり得る。一部の例では、HIVに対するワクチンは、SIVのバリアントに対する防御も提供することができる。
HIVウイルスは、図26~34に記載されている株であり得る。一部のワクチンは、図26~34の少なくとも80%の株に対する対象の免疫応答を活性化することができる抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、図26~34の株の少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、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%、少なくとも少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%に対して、対象の免疫応答を活性化することができる抗原のセットを含み得る。
微生物は、バリアントを有し得る。微生物のバリアントは、ゲノムに変動を有する微生物、その翻訳後修飾に変動を有する微生物、そのエピゲノムに変動を有する微生物、そのタンパク質発現に変動を有する微生物、そのRNA発現に変動を有する微生物、その抗原含有量に変動を有する微生物、またはそれらの組合せを含み得る。一部の例では、その抗原含有量が変動を有する微生物が特に興味深いものとなり得る。
微生物は、系統樹を使用して表すことができる複数のバリアントを有し得る。系統樹は、関係を調査するために使用され得るモデルまたはツールであり得る。一部の例では、系統樹は、最小限に接続されたグラフという意味で、系統発生または進化の歴史の図式表現であり得る。系統樹は、いくつかのクレードを含むことができ、クレードは、入れ子になったブランチのグループ化であり得る。クレードは、共通の祖先と、その祖先のすべての子孫(生存しているものと絶滅したもの)を含むグループ化であり得る。系統樹のクレードの例を図1に示す。系統樹のクレードの例を図1に示す。クレードを含まない系統樹のグループ化の例も図1に示されている。ワクチンは、微生物のクレードを代表する抗原を含むことができる。
微生物のグループは、クレード、または系統樹のグループに分けることができる。一部の例では、系統樹は、個々の微生物が互いにどれほど密接に関連しているかを示すことができる微生物の組織であり得る。
クレードは、微生物の抗原の1またはそれを超える配列の類似性に基づいて配置することができる。系統樹上のクレードおよびサブクレードは、ヌクレオチドまたはアミノ酸の変化などの似たような遺伝子の変化を有し、単一の共通の祖先(たとえば、共通のノードまたはブランチ)を持つグループとして示すことができる。
遺伝的に異なるクレードは、抗原性が異なっている可能性がある。抗原性で異なるクレードは、そのメンバーが対象の免疫に影響を与え得ることに違いを有するクレードを指し得る。
クレードは、近隣結合クラスタリング・ツリーまたは最節約樹であり得る系統樹のクレードであり得る。一部の例では、系統樹は、ベイズモデル、最尤モデル、加重結合法(weighted pair group method with arithmetic mean)(WPGMA)、または非加重結合法(UPGMA)によってモデル化することができる。本明細書に提供される系統樹は、他の適した統計モデルによってモデル化することもできる。近隣結合クラスタリング・ツリーは、凝集クラスタリング法を使用して作成することができる。文字の状態変化の総数を最小限に抑えるために、最節約樹を作成することができる。
クレードは、ノードとブランチを含み得る。ノードは、系統樹の点または頂点であり得、2またはそれを超える系統を形成するための微生物の1つの系統の分割(例えば、系統樹内の内部ノード)あるいは現時点での系統(例えば、末端ノード)を表すことができる。ブランチは、系統樹上の線であり得、祖先であろうと末端であろうと、系統を表すために使用することができる。
クレードは、ノードベースのクレード、ブランチベースのクレード、またはアポモルフィベースのクレードであってよい。ノードベースのクレードは、系統樹の特定のノードを起点とするクレードであり得、そのノードと、そのノードから下降するブランチおよびノードを包含することができる。ノードベースのクレードの例は、図2の上部パネルに示される。ブランチベースのクレードは、系統樹の特定のノードを起点とするクレードであり得、そのブランチと、そのブランチから下降するブランチおよびノードを包含することができる。ブランチベースのクレードの例は、図2の中央パネルに示される。一部の例では、クレードは、アポモルフィベースのクレードであってよい。アポモルフィベースのクレードは、特定の文字状態、例えば、配列または構造の特徴が生じた祖先に由来するクレードであり得る。アポモルフィベースのクレードの例は、図2の下部パネルに示される。図2に示されているアポモルフィベースのクレードの水平線は、特定の文字状態が発生した場所を示している。
一部の例では、クレードは、根付き木、無根木、または分岐木であり得る系統樹のクレードであり得る。系統樹は、任意の一意のノードが系統樹上のすべてのエンティティの最も近い共通の祖先に対応し得る場合、根付き木になる可能性がある。系統樹は、祖先に関してあまり仮定をせずに作成することができる場合、無根木になる可能性がある。系統樹は、各ノードが正確に2つの子孫を有する場合、分岐木になる可能性がある。
クレードは、その次数によって記述され得る。クレードの次数は、それがどのくらいの数のクレードを含むかを説明することができる。次数Xのクレードは、次数X+1のクレードを包むことができる。例えば、次数1のクレードは、次数2、3、4、などのクレードを含むことができ、次数2のクレードは、次数3、4、5、などのクレードを含むことができる。同じ系統樹内の1次クレード、2次クレード、および3次クレードの図を図3に示す。ここで、1次クレードは2次クレードを含み、2次クレードは3次クレードを含む。
同様に、次数Yのクレードは、次数Y-1のクレードに含めることができる。例えば、次数5のクレードは、次数4のクレードに含めることができ、次数6のクレードは、次数5のクレードに含めることができ、次数7のクレードは、次数6のクレードに含めることができる。
クレードがX次のクレードである場合、X次のクレードは、微生物の系統樹において系統学的にX-1の分岐ノードの下にあってよい。例えば、次数5のクレードは、系統学的に4個の分岐ノードよりも下にあり得、次数6のクレードは、系統学的に5個の分岐ノードよりも下にあり得、次数7のクレードは、系統学的に6個の分岐ノードよりも下にあり得る。
微生物のクレードは、1次、2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、11次、12次、13次、14次、15次、または任意の他の適した次数であり得る。クレードが1次クレードである場合、そのクレードの全体または部分を別の上位レベルのクレード内に含めることはできない。
例えば、インフルエンザサブタイプ(例えば、インフルエンザA型)は、さまざまな遺伝的クレードおよびサブクレードに分類することができる。インフルエンザクレードは、インフルエンザウイルスの遺伝子配列(例えば、ヘマグルチニン配列)の類似性に基づいてインフルエンザウイルスを細分化することができる。
別の例として、HIVサブタイプ(例えば、HIV-1および/またはHIV-2)は、さまざまな遺伝的クレードおよびサブクレードに分類することができる。HIVクレードは、HIVウイルスの遺伝子配列(例えば、gp160タンパク質をコードするenv遺伝子)の類似性に基づいてHIVウイルスを細分化することができる。
II.抗原
本明細書に記載されるワクチン組成物は、抗原を含むことができる。ワクチン組成物中の抗原は、ワクチン組成物が免疫応答を誘発することができる微生物または微生物の株の抗原であり得る。
抗原は、抗体、B細胞および/またはT細胞を含み得る免疫系によって認識され得る分子であり得る。例えば、抗原は、免疫応答を誘導することができる異物であり得る。一部の例では、誘導された免疫応答は、抗体の産生を含み得る。一部の例では、抗体は、抗原を認識、付着、または結合することができる。
抗原は、免疫原、例えば抗体が抗原結合部位を介して結合する任意の一次免疫原上の任意の抗原性決定基であり得る。抗原上の決定基または抗原決定基は、通常、アミノ酸または糖の側鎖などの分子の化学的に活性な表面グループ化からなり、通常、特定の三次元構造特性、ならびに特定の電荷特性を有する。
抗原は、ネオ抗原、自己抗原、内因性抗原、外因性抗原、ウイルス抗原、細菌抗原、真菌抗原、寄生虫抗原、毒素、または腫瘍抗原であり得る。一部のワクチンは、1つの供給源由来の抗原を含むことができ、一部のワクチンは、2、3、4、またはそれを超える供給源由来の抗原を含むことができる。
ワクチンは、表1の株の抗原を含むことができる。一部のワクチンは、表1の株の1またはそれを超える抗原の1またはそれを超える相同体を含むことができる。一部の例では、そのような相同体は、表1の抗原に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を含むことができる。
抗原は、インフルエンザ抗原であり得る。一部の例では、インフルエンザ抗原は、ヘマグルチニンまたはノイラミニダーゼであり得る。一部の例では、インフルエンザ抗原は、ヘマグルチニンまたはノイラミニダーゼの断片、誘導体、または修飾されたものであり得る。ある特定の場合では、ワクチンは、ヘマグルチニンとノイラミニダーゼの組合せ、またはその断片、誘導体、もしくは修飾型を含むことができる。さまざまな例では、抗原は、ヘマグルチニン-ノイラミニダーゼ複合タンパク質、またはその断片、誘導体、もしくは修飾型であり得る。
ヘマグルチニンは、インフルエンザウイルスの表面に見出され得るホモ三量体糖タンパク質であり得る。ヘマグルチニンは、クラス1融合タンパク質であり得、付着因子および/または膜融合タンパク質として多機能活性を有することができる。一部の例では、ヘマグルチニンは、インフルエンザウイルスを標的細胞または宿主細胞の表面のシアル酸に結合させる役割を果たし得る。この結合の後、インフルエンザウイルスは内部移行することができる。一部の例では、ヘマグルチニンは、低pH(例えば、5.0~5.5)環境で、インフルエンザウイルスのウイルスエンベロープと後期エンドソーム膜との融合に役割を果たし得る。
ヘマグルチニンは、A型またはB型インフルエンザウイルスのものであり得る。ヘマグルチニンは、頭部と基部を含む構造を有することができ、3つの同一のモノマーを含むことができる。モノマーは、2つのジスルフィド架橋によって連結されたHA1およびHA2領域を持つ、無傷のHA0単一ポリペプチド鎖を含み得る。HA2領域は、αヘリカルコイルドコイル構造を有し得、HA1領域の上部に位置することができる。HA1領域は、α/β構造の混合を含むことができる小さな球状ドメインであり得る。
ワクチン組成物は、ヘマグルチニンの頭部、ヘマグルチニンの基部、またはそれらの組合せまたは断片を含むことができる。一部の例では、ワクチン組成物は、ヘマグルチニンの広く保存された断片、ヘマグルチニンの頭部の広く保存された断片、ヘマグルチニンの基部の広く保存された断片、またはそれらの組合せを含むことができる。広く保存された配列は、微生物の種または株にわたって同一または類似し得るアミノ酸配列または核酸配列であり得る。
ワクチン組成物は、HA0領域、HA1領域、HA2領域、またはその組合せもしくは断片を含むことができる。ヘマグルチニン抗原は、ヘマグルチニンのサブタイプのものであり得る。例えば、A型インフルエンザウイルスヘマグルチニン抗原のヘマグルチニンは、18またはそれを超えるサブタイプのものであり得る。ヘマグルチニンのサブタイプは、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16、H17、またはH18であり得る。
一部のワクチン組成物は、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20、または少なくとも30のインフルエンザウイルスヘマグルチニン抗原ポリペプチドを含むことができる。そのようなヘマグルチニン抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができ、各ポリペプチドは、インフルエンザウイルスヘマグルチニン抗原ポリペプチドの中で少なくとも90%同一である標的セグメントを含む。一部の例では、そのようなヘマグルチニン抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。ある特定の場合では、そのようなヘマグルチニン抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも10%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。さまざまな例では、そのようなヘマグルチニン抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて98%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。一部の例では、そのようなヘマグルチニン抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも10%同一であり、多くて98%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。
ノイラミニダーゼは、インフルエンザウイルスの表面に見出されるタンパク質であり得る。ノイラミニダーゼは、インフルエンザウイルスを宿主細胞から放出させることを可能にし得る。ノイラミニダーゼは、グリコシドヒドロラーゼファミリー34のメンバーであり得る。ノイラミニダーゼは、キノコの形状をしたタンパク質であり得る。ノイラミニダーゼは、4つの同一平面上にあるほぼ球形のサブユニットと疎水性領域とを含み得る頭部部分を含み得る。一部の例では、疎水性領域をウイルス膜の内部に埋め込むことができる。ノイラミニダーゼは、単一のポリペプチド鎖を含み得る。ノイラミニダーゼポリペプチドは、6つの保存された極性アミノ酸の単鎖であり得、その後には可変アミノ酸が続くことができる。
ワクチンは、ノイラミニダーゼの球形のサブユニット、ノイラミニダーゼの疎水性領域またはそれらの組合せを含み得る。一部の例では、ワクチン組成物は、ノイラミニダーゼの広く保存された断片、ノイラミニダーゼの球形のサブユニットの広く保存された断片、ノイラミニダーゼの疎水性領域の広く保存された断片またはそれらの組合せを含み得る。
一部の例では、ノイラミニダーゼ抗原は、ノイラミニダーゼのサブタイプのものであり得る。インフルエンザウイルスのノイラミニダーゼ抗原は、11またはそれを超えるサブタイプのものであり得る。ノイラミニダーゼのサブタイプは、N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、N9、N10、またはN11であり得る。一部の例では、ノイラミニダーゼ抗原は、インフルエンザウイルスでないウイルスのものであり得る。一部の例では、ノイラミニダーゼは、細菌のものであり得る。例えば、ノイラミニダーゼは、Bacteroides fragilisまたはPseudomonas aeruginosaまたは別の細菌のものであり得る。
一部のワクチン組成物は、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20、または少なくとも30のインフルエンザウイルスノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドを含むことができる。そのようなノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができ、各ポリペプチドは、インフルエンザウイルスノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドの中で少なくとも90%同一である標的セグメントを含む。一部の例では、そのようなノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。ある特定の場合では、そのようなノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも10%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。さまざまな例では、そのようなノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて98%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。一部の例では、そのようなノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも10%同一であり、多くて98%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。
抗原は、HIV抗原であり得る。一部の例では、HIV抗原は、糖タンパク質gp160であり得る。一部の例では、HIV抗原は、gp160の断片、誘導体、または修飾されたものであり得る。ある特定の場合では、ワクチンは、gp160の組合せ、またはその断片、誘導体、もしくは修飾型を含むことができる。
gp160は、HIVウイルスのenv遺伝子にコードされるタンパク質であり得、ホモ三量体を形成することができ、HIVウイルスの表面に見出され得る。gp160は、対象においてフーリンなどのプロテアーゼによってgp120とgp41に切断され得る。gp120およびgp41は、対象の宿主細胞の細胞膜に輸送され得、そこでgp41はgp120を感染した細胞の膜に固定することができる。一部の例では、gp120は、抗原であり得る。一部の例では、gp41は、抗原であり得る。
gp160は、HIV-1またはHIV-2のものであり得る。gp160は、膜結合性部分に付着した外向きの糖タンパク質部分を有することのできる3つのサブユニットを含むことができる。GP160サブユニット間の境界面は極性であり得る。
ワクチン組成物は、gp160の糖タンパク質セグメント、gp160の膜結合性部分、gp160の広く保存された断片、gp160の糖タンパク質セグメントの広く保存された断片、gp160の膜結合性部分の広く保存された断片またはそれらの組合せを含み得る。
一部のワクチン組成物は、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20、または少なくとも30のHIV gp160抗原ポリペプチドを含むことができる。そのようなgp160抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができ、各ポリペプチドは、gp160抗原ポリペプチドの中で少なくとも90%同一である標的セグメントを含む。ある特定の場合では、そのようなgp160の抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。さまざまな例では、そのようなgp160の抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも10%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。一部の例では、そのようなgp160の抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて98%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。ある特定の場合では、そのようなgp160の抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも10%同一であり、多くて98%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。
gp120は、HIV-1またはHIV-2のものであり得る。gp120は、膜結合性部分に付着した外向きの糖タンパク質部分を有することのできる3つのサブユニットを含むことができる。GP120サブユニット間の境界面は極性であり得る。
ワクチン組成物は、gp120の糖タンパク質セグメント、gp120の膜結合性部分、gp120の広く保存された断片、gp120の糖タンパク質セグメントの広く保存された断片、gp120の膜結合性部分の広く保存された断片またはそれらの組合せを含み得る。
一部のワクチン組成物は、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20、または少なくとも30のHIV gp120抗原ポリペプチドを含むことができる。そのようなgp120抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができ、各ポリペプチドは、gp120抗原ポリペプチドの中で少なくとも90%同一である標的セグメントを含む。ある特定の場合では、そのようなgp120の抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。さまざまな例では、そのようなgp120の抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも10%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。一部の例では、そのようなgp120の抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて98%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。ある特定の場合では、そのようなgp120の抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも10%同一であり、多くて98%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。
gp41は、HIV-1またはHIV-2のものであり得る。gp41は、膜結合性部分に付着した外向きの糖タンパク質部分を有することのできる3つのサブユニットを含むことができる。GP41サブユニット間の境界面は極性であり得る。
ワクチン組成物は、gp41の糖タンパク質セグメント、gp41の膜結合性部分、gp41の広く保存された断片、gp41の糖タンパク質セグメントの広く保存された断片、gp41の膜結合性部分の広く保存された断片またはそれらの組合せを含み得る。
一部のワクチン組成物は、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20、または少なくとも30のHIV gp41抗原ポリペプチドを含むことができる。そのようなgp41抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができ、各ポリペプチドは、gp41抗原ポリペプチドの中で少なくとも90%同一である標的セグメントを含む。ある特定の場合では、そのようなgp41の抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。さまざまな例では、そのようなgp41の抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも10%同一であり、多くて95%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。一部の例では、そのようなgp41の抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて98%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。ある特定の場合では、そのようなgp41の抗原ポリペプチドは、ワクチン中の他のポリペプチドと少なくとも10%同一であり、多くて98%同一である配列(例えば、アミノ酸配列)で表すことができる。
抗原は広域中和性であり得る。広域中和性抗原は、広域中和抗体によって識別することができる。広域中和抗体は、ウイルスの複数の株に影響を及ぼし得る抗体であり得る。一部の広域中和性抗原は、少なくとも80%、85%、90%、95%、98%、99%、または100%の株の広域中和性抗原であり得る。
広域中和性抗原は、三次空間で隣接する表面露出残基を含み得る。つまり、広域中和性抗原は、その表面特性に基づいて中和することができる。一部の例では、広域中和性抗原は、抗原の非表面領域、例えばポケット、活性部位、または抗原の内部などにある中和残基を含み得る。
広域中和性抗原などの抗原は、インフルエンザウイルスの抗原であり得る。そのような広域中和性抗原は、ヘマグルチニンに位置し得る。そのような広域中和性抗原は、ヘマグルチニンの基部、ヘマグルチニンの頭部、またはその一部に存在することができる。一部の例では、広域中和性抗原は、ヘマグルチニンの基部、ヘマグルチニンの頭部、またはその一部に類似し得る。一部の例では、そのような部分は広域中和性であり得る。例えば、広域中和性抗原は、ヘマグルチニンの頭部またはヘマグルチニンの基部と少なくとも約60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。一部の例では、ヘマグルチニンの頭部の一部またはヘマグルチニンの基部の一部と少なくとも約60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。一部の例では、ヘマグルチニンの広く保存された断片、ヘマグルチニンの頭部の広く保存された断片またはヘマグルチニンの基部の広く保存された断片と少なくとも約60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。
一部の例では、広域中和性抗原は、ノイラミニダーゼまたはその一部に位置し得る。一部の例では、広域中和性抗原は、ノイラミニダーゼに類似し得る。例えば、広域中和性抗原は、ノイラミニダーゼまたはその一部と少なくとも約60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。一部の例では、そのような部分は広域中和性であり得る。一部の例では、広域中和性抗原は、ノイラミニダーゼの一部と少なくとも約60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。一部の例では、広域中和性抗原は、ノイラミニダーゼの広く保存された断片と少なくとも約60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。
広域中和性抗原は、HIVウイルスのものであり得る。一部の例では、広域中和性抗原は、gp160またはその一部に位置し得る。一部の例では、広域中和性抗原は、gp160に類似し得る。例えば、広域中和性抗原は、gp160またはその一部と少なくとも約30%類似し、少なくとも約40%類似し、少なくとも約50%類似し、少なくとも約60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。ある特定の場合では、そのような部分は広域中和性であり得る。さまざまな例では、広域中和性抗原は、gp160の一部と少なくとも約60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。一部の例では、広域中和性抗原は、gp160の広く保存された断片と少なくとも約60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。
広域中和性抗原は、HIVウイルスのものであり得る。一部の例では、広域中和性抗原は、gp120またはその一部に位置し得る。一部の例では、広域中和性抗原は、gp120に類似し得る。例えば、広域中和性抗原は、gp120またはその一部と少なくとも約30%類似し、少なくとも約40%類似し、少なくとも約50%類似し、少なくとも約60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。ある特定の場合では、そのような部分は広域中和性であり得る。さまざまな例では、広域中和性抗原は、gp120の一部と少なくとも約30%類似し、少なくとも40%類似し、少なくとも50%類似し、少なくとも60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。一部の例では、そのような部分は広く保存された断片であり得る。
広域中和性抗原は、HIVウイルスのものであり得る。一部の例では、広域中和性抗原は、gp41またはその一部に位置し得る。一部の例では、広域中和性抗原は、gp41に類似し得る。例えば、広域中和性抗原は、gp41またはその一部と少なくとも約30%類似し、少なくとも約40%類似し、少なくとも約50%類似し、少なくとも約60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。ある特定の場合では、そのような部分は広域中和性であり得る。さまざまな例では、広域中和性抗原は、gp41の一部と少なくとも約60%類似し、少なくとも約70%類似し、少なくとも約80%類似し、少なくとも約85%類似し、または少なくとも約90%類似し得る。一部の例では、そのような部分は広く保存された断片であり得る。
一部の例では、ワクチンは、複数の微生物に対応する抗原を含むことができる。一部のワクチンは、2、3、4、5、6、またはそれを超える微生物に対する抗原を含むことができる。抗原はそれぞれ、現在利用可能なワクチンよりも低い用量でワクチンに存在することができる。多様な抗原の組合せにより、ワクチンに含まれていない株であっても、微生物の多くの株を広く識別することができるB細胞および/またはT細胞が可能になる。一部の例では、これは群れ効果と呼ばれることがある。群れ効果は、各抗原の投与量ならびに免疫応答を誘発するために必要な総抗原投与量を減らすことができる。例えば、微生物のクレードの所与次数の特定の数のクレードを代表する抗原をワクチンに含めることができる。多様なクレードの代表を含めることにより、進化的に異なる株に対してワクチンを有効にすることができ得る。別の例として、微生物の特定の量の操作上の分類単位(OTU)を代表する抗原をワクチンに含めることができる。OTUは、抗原などの密接に関連するエンティティのグループを分類するために使用することができる。
OTUは、微生物のグループであり得る。所与OTU内の微生物は、密接に関連し得る。OTUの概説は、Sokalら(Principles of Numerical Taxonomy.W.H.Freeman and Co.,San Francisco and London(1963))およびSchlossら(Applied and Environmental Microbiology,Oct.2006,p.6773-6779,Vol.72,No.10)に見出すことができる。
OTUは一般に、配列の類似性によってグループ化された抗原のクラスターを指すことがあり、異なる分類学的レベルでの「種」の実用的な代理となることもある。多様なOTUのクレードを表す抗原を含むワクチンを対象に投与することにより、遺伝的に多様な抗原のセット全体に免疫を付与することができる。
一部の例では、OTUは、微生物の特定の核酸またはアミノ酸配列に基づき得る。例えば、OTUは、16S rRNAの配列または16S rRNAをコードする遺伝子の配列に基づき得る。そのようなOTUは、16S OUTと呼ばれ得る。さまざまな例では、OTUは、18S rRNAの配列または18S rRNAをコードする遺伝子の配列に基づき得る。
OTUは、閾値の類似性を持つ微生物のグループであり得る。例えば、OUTは、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の類似性を有する微生物のグループであり得る。一部の例では、異なる微生物は、閾値よりも高い類似性を有し得る。このような微生物は、複数の種を含むことができるマージされたOTUに存在し得る。ある特定の場合では、微生物の単一の種は、閾値よりも類似性の低いパラログを有し得る。このようなパラログは、2またはそれを超えるOTUに分割することができる。
OTUを割り当てる方法には希薄化曲線が含まれ得る。そのような方法は、種の豊富さおよびαとβの多様性推定量を評価することができ、OTUが無視できる程度の誤差をもつ生物の観察結果であること、および/または観察結果の数がまたは単系統群の総数とよく相関していることが暗黙のうちに想定される。
一部の例では、例えば、読み取りエラーおよび/またはキメラなどの人為的結果に起因して、クラスターは偽であり得る。ある特定の場合では、OTUは、OTU内の微生物の配列間の遺伝的距離に基づき得る。さまざまな例では、OTUは、微生物集団の豊富さおよび/または多様性の推定値を提供することができる。一部の例では、所与OTUに属する微生物は、構造的類似性を有し得る。ある特定の場合では、異なるOTUに属する微生物は、異なる構造を有し得る。
微生物配列は、ソフトウェアまたはツールを使用してOTUに割り当てることができる。そのようなツールの例としては、限定されるものではないが、Distance-Based OTU and Richness(DOTUR)ツール、共有OTUおよび類似性(SONS)ツール、LIBSHUFF/∫-LIBSHUFFツール、TreeClimberツール、UniFracツール、または分子分散分析(AMOVA)ツールが挙げられる。
ツールは、複数の微生物配列の情報を含む入力に基づいて、微生物配列をOTUに割り当てることができる。このような入力の例には、距離行列、系統樹、および/または距離行列が含まれ得る。DOTURツールは、1つの、いくつかの、または各々の距離レベルに対して、最遠近傍アルゴリズム、平均近傍アルゴリズム、または最近近傍アルゴリズムを使用することにより、配列をOTUに割り当てることができる。DOTURツールは、距離行列の入力に基づいて、OTUを割り当てることができる。SONSツールは、コミュニティ間で共有されるOTUの割合および豊富さを推定するために、集合曲線を計算することができる。SONSアルゴリズムは、OTU指定入力に基づいてOTUを割り当てることができる。
LIBSHUFF/∫-LIBSHUFFツールは、Cramer-von Mises統計を使用して、2つのコミュニティの構造が同じか、異なるか、または互いにサブセットであるかどうかを試験することができる。LIBSHUFF/∫-LIBSHUFFツールは、距離行列の入力に基づいて、OTUを割り当てることができる。TreeClimberツールは、2またはそれを超えるコミュニティのコミュニティ構造が有意に異なるかどうかを決定する節約ベースの試験を実装することができる。TreeClimberツールは、系統樹の入力に基づいて、OTUを割り当てることができる。
UniFracツールは、コミュニティのペア間の系統学的距離を比較して、それらの構造の類似性を記述することができる。UniFracツールは、系統樹の入力に基づいて、OTUを割り当てることができる。AMOVAツールは、分散分析型の定式化を用いて、2またはそれを超えるコミュニティ構造の遺伝的多様性が有意に異なるかどうかを決定することができる。AMOVAツールは、距離行列の入力に基づいて、OTUを割り当てることができる。
OTUは一般に、配列の類似性によってグループ化された抗原のクラスターを指してよく、ときには異なる分類学的レベルでの「種」の実用的な代理となることもできる。多様なOTUの代表的なクレードを含めることにより、遺伝的に多様な抗原のセット全体も含めることになり得る。各OTUは、類似した微生物配列を含み得る。各OTUは、互いに少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、または少なくとも94%相同である微生物配列を含むことができる。各OTUは、互いに少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%相同である微生物配列を含むことができる。
さらなる例では、抗原のセットがバリアントのライブラリーを広く代表するような、バリアントのライブラリーに由来する抗原のセットが含められてよい。一部の例では、抗原のセットがバリアントのライブラリーの少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または少なくとも99.9%を広く代表するような、バリアントのライブラリーに由来する抗原のセットが含められてよい。一部の例では、そのような抗原のセットは、バリアントのライブラリーに含まれていない1またはそれを超えるバリアントをさらに代表することができる。
抗原は、関心対象の単一のペプチドまたはタンパク質であってもよいし、2、3、4、5、6、またはそれを超えるペプチドおよび/またはタンパク質の複合体であってもよい。一部の例では、抗原は、抗原ドメイン、またはより大きなタンパク質もしくはタンパク質複合体の領域またはセクションを指し得る。一部の例では、抗原は、2またはそれを超える抗原ドメイン、またはより大きなタンパク質もしくはタンパク質複合体の2またはそれを超える領域もしくはセクションを指し得る。一部の例では、抗原は、全タンパク質、全タンパク質の断片、全タンパク質の機能性断片、ペプチド、多量体ポリペプチド、ポリペプチド配列、またはそれらの組合せであってよい。一部の例では、抗原は修飾され得る(例えば、人工的に修飾される)。そのような修飾は、抗原性を安定化または改善することができる。修飾の例には、ポリペプチド配列の変更(例えば、トランケーション、延長、または変異)が挙げられる。一部の例では、抗原は、2またはそれを超える全タンパク質、全タンパク質の断片、全タンパク質の機能性断片、ペプチド、または多量体ポリペプチドを含み得る。時々、抗原は、脂質、核酸、多糖類またはそれらの組合せを含み得る。
抗原は、無傷の(すなわち、全体または全)抗原、または抗原の機能性部分であり得る。抗原は、抗原のペプチド機能性部分であり得る。本明細書において使用される「無傷の」とは、一般に、抗原ポリペプチドが自然界に存在するときの全長抗原を指す。無傷の抗原は、自然界で見られるような天然のタンパク質フォールディングを採用し、一次配列エピトープならびに三次配列の立体構造エピトープの両方を提示し得る。これは、抗原のごく一部またはペプチドのみの送達とは全く対照的であり得る。無傷の抗原を細胞に送達することにより、単一または選択した少数のエピトープだけに対する免疫応答ではなく、広範囲の免疫応答を誘発することができる。一部の例では、ワクチンまたはライブラリーの開発の時点に、抗原上の1個、数個、またはすべてのエピトープが不明であることがある。
あるいは、最初の抗原のサイズに応じて、抗原を部分に分けることができる。一般に、全抗原が多量体ポリペプチドである場合、全タンパク質をサブユニットおよび/またはドメインに分割することができ、抗原の個々のサブユニットまたはドメインは、本明細書に開示される方法に従ってポリマーと関連付けることができる。一部の例では、抗原の部分は、機能性の断片または部分であり得る。
ワクチンは、抗原の相同体(例えば、ヘマグルチニン相同体、ノイラミニダーゼ相同体、gp160相同体、gp120相同体、またはgp41相同体)を含むことができる。相同体は、抗原との共通祖先を有する分子であり得る。一部の例では、抗原の相同体は、抗原であり得る。
一部の例では、抗原は、修飾され得る。修飾は、トランケーション、タグ、アミノ酸の追加、グリコシル化、メチル化、ユビキチン化、挿入、欠失、変異、またはその他の修飾を含み得る。例えば、HIV env-糖タンパク質複合体(三量体)は、通常、ジスルフィド結合などによって人工的に変異させて、抗原を安定に保ち、かつ/あるいはHIV env由来のタンパク質の解離を防止または遅延させることができる。これには、限定されるものではないが、人工切断部位、機能領域全体の除去(例えば、膜貫通領域の切断)が含まれる。
一部の例では、抗原は、現在利用可能なワクチンよりも低い濃度で存在し得る。一部の例では、抗原は、抗原が単独で投与された場合に、免疫応答を誘導するには不十分となる濃度で存在することができる。一部の例では、ワクチン中の各抗原は、その抗原が単独で投与された場合に、いずれかの抗原が免疫応答を誘導するには不十分となる濃度で存在することができる。そのような例では、個々の抗原の濃度ではなく、総抗原濃度が、免疫応答が誘導されるか否かの決定因子となり得る。抗原の総濃度が決定因子である場合、個々の抗原の必要な濃度は、総濃度の関数または抗原の数の関数であり得る。
一部の例では、1またはそれを超える抗原が、微生物の広範な複数のバリアントに対して対象に免疫を提供することができる。例えば、抗原は、起源の年、起源の種、特定の変異、または任意のその他の適したバリアントベースのバリアントである微生物のバリアントに免疫を提供することができる。
抗原のセット内の2つの抗原は、編集距離(例えば、ペアワイズ編集距離)を有し得る。編集距離は、2つの抗原の相違を記述することができる。編集距離は、レーベンシュタイン距離であり得る。第1の抗原と第2の抗原との間のレーベンシュタイン距離は、第1の抗原を第2の抗原に変えるために必要な最小の編集数であり得る。編集距離の計算において、許可される編集は、挿入、削除、および/または置換を含み得る。第1の抗原と第2の抗原が同一である場合、レーベンシュタイン距離はゼロとなり得る。第1の抗原と第2の抗原が同じサイズである場合、レーベンシュタイン距離は、多くて第1の抗原のサイズであり得る。第1の抗原と第2の抗原のサイズが異なる場合、レーベンシュタイン距離は、少なくとも第1の抗原と第2の抗原との間のサイズの差であり得る。
編集距離を計算する別の方法は、最長共通部分列法であり得、この方法では挿入と削除の2つだけが計算に許可された編集であり得る。編集距離を計算するさらに別の方法は、ハミング距離であり得、この方法では同じサイズの抗原のみを使用することができる。
2またはそれを超える抗原間の最小編集距離を決定することができる。一部の例では、最小編集距離は、2またはそれを超える抗原の任意の2つの抗原間の最小編集距離であり得る。最小編集距離は、セット内の2またはそれを超える最も類似した抗原の類似性の尺度であり得る。
2またはそれを超える抗原間の最大編集距離を決定することができる。一部の例では、最大編集距離は、2またはそれを超える抗原の任意の2つの抗原間の最大編集距離であり得る。最大編集距離は、セット内の2またはそれを超える最も異なる抗原の類似性の尺度であり得る。
セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離と、セット内の2またはそれを超える抗原間の最大ペアワイズ編集距離の両方を測定または記述することができる。両方の編集距離の組合せは、セット内の最も類似している抗原と最も類似していない抗原を記述することができ、一部の例では、セット内のさまざまな抗原の境界の尺度となり得る。
編集距離は、抗原のサイズに対する百分率として測定することができる。本明細書において、抗原のサイズは、抗原の平均サイズ、抗原の最大サイズ、抗原の最小サイズ、または抗原のサイズの別の尺度であり得る。例えば、それぞれ100アミノ酸のサイズで、編集差が5である2つの抗原の場合、ペアワイズ編集距離は5%として表すことができる。
ワクチンは、2つの抗原間の最小ペアワイズ編集距離が特定の閾値未満である、微生物の抗原のセットを含むことができる。ワクチンは、2つの抗原の間の最大ペアワイズ編集距離が、少なくとも、異なる特定の閾値である抗原のセットを含むことができる。一部の例では、含まれる抗原の最小および最大の差を必要とすることにより、偏りを最小限に抑えてさまざまな抗原にわたり免疫が付与されることを確実にするのに役立ち得る。
ライブラリーまたはワクチンは、最大編集距離と最小編集距離の差で記述することができる。最大編集距離をもつセットの2つの抗原は、「S」と呼ばれる編集距離を有し得る。最大編集距離をもつライブラリーの2つの抗原は、「L」と呼ばれる編集距離を有し得る。「S」と「L」の差は、ワクチンに存在する抗原の相違の範囲を示すことができる。差が大きいほど、抗原の相違の範囲が大きいこと、または多様性が大きいことを示すことができる。一部の例では、「S」は、「L」の少なくとも60%、「L」の70%、「L」の80%、または「L」の90%であり得る。言い換えれば、ワクチン組成物中の編集距離で最も異なる抗原は、ライブラリー中の編集距離で異なる抗原の上位10%、20%、30%、または40%に入ることができる。
抗原間のノードの平均数は、所与ワクチンについて計算することができる。一部の例では、ワクチン中の抗原のセット内の各抗原間のノードの平均ノードは、少なくとも1、少なくとも3、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも15、または少なくとも20であり得る。一部の例では、各抗原間のノードの平均数は、セット内の抗原の数の関数であり得る。時には、セット内の抗原の数が多い場合には、各抗原間のノードの平均数は低くなり得る。
ワクチン中の抗原は、系統樹上でそれらを分離するノードの数を使用して比較することができる。例えば、密接に関連した抗原は、あまり密接に関連していない抗原よりも少ないノードで分離することができる。2つの抗原を分離するノードの数を記述する場合、より少ないノードで分離された抗原は、構造または配列がより密接に関連しているか、より類似している可能性があり、一方、より多くのノードで分離された抗原は、構造または配列があまり密接に関連していないか、またはあまり類似していない可能性がある。例えば、一部の例では、ワクチン中の2つの抗原は、少なくとも1、少なくとも3、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも15、または少なくとも20個のノードで分離され得る。
任意の2つの抗原間のノードの最小数は、一部のワクチンでは1であり得る。任意の2つの抗原間のノードの最大数は、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも15、または少なくとも20であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のノードの最小数は1であり得、任意の2つの抗原間のノードの最大数は少なくとも5であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のノードの最小数は1であり得、任意の2つの抗原間のノードの最大数は少なくとも10であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のノードの最小数は1であり得、任意の2つの抗原間のノードの最大数は少なくとも15であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のノードの最小数は1であり得、任意の2つの抗原間のノードの最大数は少なくとも20であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のノードの最小数は5未満であり得、任意の2つの抗原間のノードの最大数は少なくとも5であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のノードの最小数は5未満であり得、任意の2つの抗原間のノードの最大数は少なくとも10であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のノードの最小数は5未満であり得、任意の2つの抗原間のノードの最大数は少なくとも15であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のノードの最小数は5未満であり得、任意の2つの抗原間のノードの最大数は少なくとも20であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のノードの最小数は10未満であり得、任意の2つの抗原間のノードの最大数は少なくとも10であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のノードの最小数は10未満であり得、任意の2つの抗原間のノードの最大数は少なくとも15であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のノードの最小数は10未満であり得、任意の2つの抗原間のノードの最大数は少なくとも20であり得る。
抗原間のブランチの平均数は、所与ワクチンについて計算することができる。一部の例では、ワクチン中の抗原のセット内の各抗原間のブランチの平均数は、少なくとも1、少なくとも3、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも15、または少なくとも20であり得る。一部の例では、各抗原間のブランチの平均数は、セット内の抗原の数の関数であり得る。時には、セット内の抗原の数が多い場合には、各抗原間のブランチの平均数は低くなり得る。
ワクチン中の抗原は、系統樹上でそれらを分離するブランチの数を使用して比較することができる。例えば、密接に関連した抗原は、あまり密接に関連していない抗原よりも少ないブランチで分離することができる。2つの抗原を分離するブランチの数を記述する場合、より少ないブランチで分離された抗原は、構造または配列がより密接に関連しているか、より類似している可能性があり、一方、より多くのブランチで分離された抗原は、構造または配列があまり密接に関連していないか、またはあまり類似していない可能性がある。例えば、一部の例では、ワクチン中の2つの抗原は、少なくとも1、少なくとも3、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも15、または少なくとも20個のブランチで分離され得る。
任意の2つの抗原間のブランチの最小数は、一部のワクチンでは1であり得る。任意の2つの抗原間のブランチの最大数は、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも15、または少なくとも20であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は1であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも5であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は1であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも10であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は1であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも15であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は1であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも20であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は5未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも5であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は5未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも10であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は5未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも15であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は5未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも20であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は10未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも10であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は10未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも15であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は10未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも20であり得る。
ワクチンは、その配列同一性によって記述され得る。本明細書において、2またはそれを超える核酸またはポリペプチド配列の文脈での、「同一の」または「同一性」パーセントという用語は、一般に、同じであるか、あるいは、同じであるアミノ酸残基またはヌクレオチドの特定の割合を有する、2またはそれを超える配列またはサブ配列を指す。
あるいは、2つの核酸配列またはポリペプチドが同一であるという指標は、下に記載されるように、第1の核酸によってコードされるポリペプチドが、第2の核酸によってコードされるポリペプチドに対して産生された抗体と免疫学的に交差反応することである。したがって、例えば、2つのペプチドが保存的置換によってのみ異なる場合には、ポリペプチドは一般に第2のポリペプチドと同一である。2つの核酸配列が実質的に同一であるという別の指標は、本明細書に記載されるように、2つの分子またはそれらの相補体がストリンジェントな条件下で互いにハイブリダイズすることである。
あるいは、2つの核酸配列またはポリペプチドが同一であるという指標は、下に記載されるように、第1の核酸によってコードされるポリペプチドが、第2の核酸によってコードされるポリペプチドに対して産生された抗体と免疫学的に交差反応することである。したがって、例えば、2つのペプチドが保存的置換によってのみ異なる場合には、ポリペプチドは一般に第2のポリペプチドと同一である。2つの核酸配列が実質的に同一であるという別の指標は、本明細書に記載されるように、2つの分子またはそれらの相補体がストリンジェントな条件下で互いにハイブリダイズすることである。
あるいは、2つの核酸配列またはポリペプチドが同一であるという指標は、下に記載されるように、第1の核酸によってコードされるポリペプチドが、第2の核酸によってコードされるポリペプチドに対して産生された抗体と免疫学的に交差反応することである。したがって、例えば、2つのペプチドが保存的置換によってのみ異なる場合には、ポリペプチドは一般に第2のポリペプチドと同一である。2つの核酸配列が実質的に同一であるという別の指標は、本明細書に記載されるように、2つの分子またはそれらの相補体がストリンジェントな条件下で互いにハイブリダイズすることである。
一部の例では、セット内の各抗原は、セット内の少なくとも1つの抗原と少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を共有し得る。一部の例では、配列同一性は、ワクチン内の抗原の配列がどれほど類似しているか、または異なっているかの尺度であり得る。
「ポリペプチド」、「オリゴペプチド」、「ペプチド」、および「タンパク質」という用語は、本明細書において同義的に使用され、一般に、任意の長さのアミノ酸のポリマーを指す。ポリマーは線状であっても分枝状であってもよく、修飾されたアミノ酸を含んでいてもよく、非アミノ酸で中断されていてもよい。この用語は、自然に修飾された、あるいは介入;例えば、ジスルフィド結合形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化、または標識成分とのコンジュゲーションなどの任意のその他の操作もしくは修飾によって修飾されたアミノ酸ポリマーも包含する。また、この定義には、例えば、アミノ酸の1またはそれを超える類似体(例えば、非天然アミノ酸などを含む)、ならびに他の適した修飾を含むポリペプチドも含まれる。本開示のポリペプチドは抗体に基づいているため、ポリペプチドは単鎖または関連する鎖として存在し得ることが理解される。
本明細書において同義的に使用される、「ポリヌクレオチド」または「核酸」は、任意の長さのヌクレオチドのポリマーを指し、DNAおよびRNAを含む。ヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、修飾されたヌクレオチドまたは塩基、および/またはそれらの類似体、またはDNAまたはRNAポリメラーゼによってポリマーに組み込むことができる任意の基質であり得る。ポリヌクレオチドは、メチル化ヌクレオチドおよびそれらの類似体などの修飾されたヌクレオチドを含んでよい。存在する場合、ヌクレオチド構造への修飾は、ポリマーの構築の前後に与えられてよい。ヌクレオチドの配列は、非ヌクレオチド成分によって中断されることがある。ポリヌクレオチドは、標識成分との結合などにより、重合後にさらに修飾されてよい。その他の修飾の種類としては、例えば、「キャップ」、1またはそれを超える天然に存在するヌクレオチドの類似体による置換、ヌクレオチド間修飾、例えば、非荷電結合によるもの(例えば、メチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホアミデート、カルバメートなど)および荷電結合によるもの(例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートなど)、例えば、タンパク質(例えば、ヌクレアーゼ、毒素、抗体、シグナルペプチド、プライ-L-リジン(ply-L-lysine)など)などのペンダント部分を含むもの、インターカレーター(例えば、アクリジン、ソラレンなど)によるもの、キレート剤(例えば、金属、放射性金属、ホウ素、酸化性金属など)を含むもの、アルキル化剤を含むもの、修飾された結合を含むもの(例えば、αアノマー核酸など)、ならびに1つまたは複数のポリヌクレオチドの未修飾形態が挙げられる。
さらに、糖に通常存在するヒドロキシル基のいずれかを、例えば、ホスホン酸基、リン酸基で置き換えるか、標準的な保護基で保護するか、または活性化させて追加のヌクレオチドへの追加の結合を作製するか、または固体支持体に結合させることができる。5’および3’末端のOHは、リン酸化するか、アミンまたは1~20個の炭素原子の有機キャッピング基の部分で置換することができる。他のヒドロキシルも、標準的な保護基に誘導体化されてよい。ポリヌクレオチドは、例えば、2’-O-メチル-、2’-O-アリル、2’-フルオロ-または2’-アジド-リボース、炭素環式糖類似体、αアノマー糖、アラビノース、キシロース、またはリキソースなどのエピマー糖、ピラノース糖、フラノース糖、セドヘプツロース、非環式類似体、およびメチルリボシドなどの無塩基ヌクレオシド類似体を含むリボースもしくはデオキシリボース糖の類似形態も含むことができる。1またはそれを超えるホスホジエステル結合は、代替連結基によって置き換えられてもよい。これらの代替連結基としては、限定されるものではないが、リン酸塩が、P(O)S(「チオエート」)、P(S)S(「ジチオエート」)、(O)NR(「アミデート」)、P(O)R、P(O)OR’、CO、またはCH(「ホルムアセタール」)で置換され、各RまたはR’が、独立にHであるか、あるいは必要に応じてエーテル(--O--)結合、アリール、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、またはアラルジルを含む、置換もしくは非置換アルキル(1~20C)である実施形態が挙げられる。ポリヌクレオチドのすべての結合が同一である必要はない。前述の説明は、RNAおよびDNAを含む、本明細書において言及されるすべてのポリヌクレオチドに適用される。
「相同性」、「同一性」、または「類似性」は、2つのペプチド間または2つの核酸分子間の配列類似性を指し得る。相同性、類似性、および同一性は、それぞれ、比較を目的として整列され得る各配列の位置を比較することによって決定することができる。比較した配列の等価な位置が同じ塩基またはアミノ酸に占有されている場合、その分子はその位置で同一であり、等価な部位が同じまたは類似のアミノ酸残基(例えば、立体的および/または電子的性質が類似)に占有されている場合、その分子はその位置で相同(類似)であると言及され得る。相同性/類似性または同一性の割合としての表現は、比較した配列によって共有される位置の同一または類似のアミノ酸の数の関数を指す。「無関係」または「非相同」配列は、本開示の配列と40%未満の同一性、または25%未満の同一性を共有し得る。2つの配列を比較する際に、残基(アミノ酸または核酸)がない場合または余分な残基が存在する場合も同一性および相同性/類似性が低下する。
「相同性」という用語は、類似の機能またはモチーフを有する遺伝子またはタンパク質を識別するために使用される、数学に基づいた配列類似性の比較を記述する。配列は、例えば、他のファミリーメンバー、関連配列または相同体を識別するために、公開データベースに対して検索を実行するための「クエリ配列」として使用されてよい。そのような検索は、Altschulら(1990)J.Mol.Biol.215:403-10のNBLASTおよびXBLASTプログラム(バージョン2.0)を使用して実行することができる。BLASTヌクレオチド検索は、NBLASTプログラム、スコア=100、ワード長=12を用いて実行して、本開示の核酸分子と相同であるヌクレオチド配列を得ることができる。BLASTアミノ酸は、XBLASTプログラム、スコア=50、ワード長=3を用いて実行して、本開示のタンパク質分子と相同であるアミノ酸配列を得ることができる。比較の目的のためにギャップアライメントを取得するには、Altschulら、(1997)Nucleic Acids Res.25(17):3389-3402に記載されるようなギャップ付きBLASTを利用することができる。BLASTおよびギャップ付きBLASTプログラムを利用する場合、それぞれのプログラム(例えば、XBLASTおよびBLAST)のデフォルトパラメータを使用することができる(www.ncbi.nlm.nih.govを参照)。
本明細書において「同一性」は、配列のマッチングを最大化するために、すなわち、ギャップおよび挿入を考慮して配列が整列された場合に、2またはそれを超える配列の対応する位置での同一のヌクレオチドまたはアミノ酸残基の割合を意味し得る。同一性は、限定されるものではないが、Computational Molecular Biology,Lesk,A.M.,ed.,Oxford University Press,New York,1988;Biocomputing:Informatics and Genome Projects,Smith,D.W.,ed.,Academic Press,New York,1993;Computer Analysis of Sequence Data,Part I,Griffin,A.M.,and Griffin,H.G.,eds.,Humana Press,New Jersey,1994;Sequence Analysis in Molecular Biology,von Heinje,G.,Academic Press,1987;およびSequence Analysis Primer,Gribskov,M.and Devereux,J.,eds.,M Stockton Press,New York,1991;およびCarillo,H.,and Lipman,D.,SIAM J.Applied Math.,48:1073(1988)に記載される方法を含む既知の方法によって容易に計算することができる。同一性を決定する方法は、試験された配列間で最大の一致を与えるように設計されている。さらに、同一性を決定する方法は、公開されているコンピュータプログラムに体系化されている。2つの配列間の同一性を決定するコンピュータログラム法には、限定されるものではないが、GCGプログラムパッケージ(Devereux,J.ら、Nucleic Acids Research 12(1):387(1984))、BLASTP、BLASTN、およびFASTA(Altschul,S.F.ら、J.Molec.Biol.215:403-410(1990)およびAltschulら、Nuc.Acids Res.25:3389-3402(1997))が含まれる。BLASTXプログラムは、NCBIおよび他の供給源から公開されている(BLAST Manual,Altschul,S.,ら、NCBI NLM NIH Bethesda,Md.20894;Altschul,S.,ら、J.Mol.Biol.215:403-410(1990))。周知のSmith Watermanアルゴリズムを使用して、同一性を決定してもよい。
望ましい程度の配列同一性の範囲は、約80%から約100%であり、それらの間の整数値である。一般に、この開示は、本明細書に記載される任意の配列と約80%、約81%、約82%、約83%、約84%、約85%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、または約99%の配列同一性を持つ配列を包含する。
本明細書のアミノ酸配列で使用される文字「X」は、特に明記しない限り、20の標準的なアミノ酸のいずれかがこの位置に配置され得ることを示すことを意図している。
III.ワクチン
ワクチンは、免疫系を刺激することのできる組成物であり得る。これは抗体の産生の刺激を含み得、1またはそれを超える微生物に対する免疫を提供することができる。ワクチンは、疾患の原因物質、その生成物、またはその合成代替物であり得る微生物から調製することができる。微生物の例は上に記載されている。
ワクチンは、医薬組成物として調製することができる。医薬組成物は、対象に投与することができる形態の、抗原を含むワクチンの製剤であり得る。一部の例では、医薬組成物はすぐに使用することができる。医薬組成物は、使いやすさ、有害反応の最小化、貯蔵の容易さ、貯蔵温度範囲、投薬の容易さ、製造の容易さ、または任意のその他の適した要因に関して最適化することができる。
医薬組成物は、本明細書に記載されるワクチン組成物および薬学的に許容され得る希釈剤、アジュバント、添加剤、またはそれらの任意の組合せを含むことができる。一部の例では、医薬組成物は、希釈剤を含むことができる。希釈剤は賦形剤(diluting agent)であり得る。希釈剤は、ワクチンの粘性を下げるか密度を下げて、例えば針を通る際の流動性を向上させるのに役立つ。一部の例では、希釈剤は、ワクチンと事前に混合することができる。一部の例では、希釈剤は、ワクチンとは別に提供し、投与前に混合することができる。
一部の例では、医薬組成物は、アジュバントを含むことができる。アジュバントは、免疫原性の向上をもたらすことができる。アジュバントは、抗原の緩徐放出をもたらすことができる(例えば、アジュバントはリポソームであり得る)か、それ自体が免疫原性であり、それにより抗原と相乗的に機能するアジュバントであり得る。例えば、アジュバントは、核酸の取り込みを促進し、免疫系細胞を投与部位に動員し、または応答リンパ球系細胞の免疫活性化を推進する既知のアジュバントまたは他の物質であり得る。アジュバントには、限定されるものではないが、免疫調節分子(例えば、サイトカイン)、油性および水性乳濁液、水酸化アルミニウム、グルカン、硫酸デキストラン、酸化鉄、アルギン酸ナトリウム、Bacto-Adjuvant、ポリアミノ酸およびアミノ酸のコポリマーなどの合成ポリマー、サポニン、パラフィン油、PS-GAMPおよびムラミルジペプチドが挙げられる。
一部の例では、アジュバントは免疫調節分子であり得る。例えば、免疫調節分子は、組換え型タンパク質サイトカイン、ケモカイン、または免疫刺激剤、あるいは、免疫応答を増強するように設計されたサイトカイン、ケモカイン、または免疫刺激剤をコードする核酸であり得る。
本明細書に記載される医薬組成物は、ウイルス様粒子(VLP)に包装することができる。一部の例では、ウイルス様粒子は、ワクチンを含むことができる。
ある特定の場合では、医薬組成物は、添加剤を含むことができる。さまざまな例では、添加剤は、ワクチンのビヒクルまたは媒体として役立つことができる不活性物質であり得る。添加剤は、結合剤、コーティング剤、着色剤、崩壊剤、香料、流動促進剤、滑沢剤、防腐剤、吸着剤、甘味料、ビヒクル、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
本明細書のワクチン組成物または医薬組成物は、いくつかの製剤のうちの1つに製剤化することができる。一部の例では、ワクチンは、エアロゾル製剤、注射用製剤、経口製剤、または任意のその他の適した製剤の形態であり得る。
本明細書に提供されるワクチン組成物は、単位用量として製剤化することができる。単位用量は、1人の対象に適切なワクチンの用量であり得る。一部の実施例では、ワクチンを1回分の単位用量として包装することができる。一部の他の実施例では、ワクチンを複数の単位用量として包装することができる。
ワクチンに応答して生じる免疫応答は、存在する各抗原の量ではなく、抗原の総量に依存し得る。一部の例では、抗原の各々は、単独では対象の広域中和性抗原に対して有意な免疫応答をもたらさない濃度であり得る。そのような免疫応答は、B細胞またはT細胞などの免疫細胞の場合、動員および/または活性化を含み得る。一部の例では、そのような免疫応答は、予防的な免疫応答であり得る。一部の例では、抗原は、対象の広域中和性抗原に対する免疫応答を提供する複合濃度を有し得る。
IV.使用方法
本明細書では、感染および/または微生物または毒素への曝露に起因する有害事象を処置するかまたは減らすための方法が提供される。また、本明細書では、対象の微生物や毒素に起因する疾患または状態を抑制するかまたはその可能性を低減する方法が提供される。この方法は、本明細書に記載されるワクチン組成物を対象に投与することを含み得る。一部の例では、本明細書に記載される方法は、対象の微生物によって引き起こされる疾患または状態に免疫を付与することができる。
「処置」または「処置する」という用語は本明細書において同義的に使用される。これらの用語は、本明細書において、一般に有益または望ましい結果を得るためのアプローチを指し、それらの結果には、限定されるものではないが、治療上の利益および/または予防上の利益が含まれる。治療上の利益は、処置されている基礎疾患の根絶または寛解を意味し得る。また、治療上の利益は、対象が依然として基礎疾患に罹患しているにもかかわらず、対象において改善が観察されるような、基礎疾患に関連する1またはそれを超える生理学的状態の根絶または寛解によって達成され得る。予防効果には、疾患または状態の出現の遅延、防止、または除去、疾患または状態の症状の発症の遅延または除去、疾患または状態の進行の遅延、停止、または逆転、あるいはそれらの任意の組合せが含まれる。予防的利益のために、特定の疾患を発症するリスクのある対象、または疾患の生理学的症状の1つまたは複数を報告する対象は、この疾患の診断がなされていなくても、処置を受けてよい。
本明細書においてワクチンを投与される対象は、哺乳動物、鳥、または任意のその他の適した対象であり得る。いくつかの例では、対象は、ヒトであり得る。ある特定の場合では、対象は、ブタ、または別の飼いならされた動物、例えば、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ウマ、ニワトリ、オンドリ、シチメンチョウ、オウム、サル、ハムスター、モルモット、ラット、マウス、イヌ、またはネコであり得る。
そのような対象は、ワクチンを経口的に、エアロゾルとして、注射としてまたはそれらの組合せで投与され得る。一部の例では、複数回用量のワクチンが投与されてもよい。一部の例では、対象は、1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、10回、またはそれを超える用量のワクチンを投与され得る。反復投与は、同じ日に行うこともでき、または、少なくとも1日、少なくとも1週間、少なくとも1カ月、少なくとも1年、少なくとも2年、少なくとも3年、少なくとも4年、少なくとも5年、または少なくとも10年の間隔を空けて行うこともできる。一部の例では、反復投与は、追加免疫投与として行うことができ、以前の用量と同じ用量、より多い用量、またはより少ない用量であってよい。追加免疫投与は、初回刺激後の追加免疫であってよい。
反復投与を行うワクチンの個々の用量は、同じ抗原または異なる抗原を含むことができる。個々の用量が異なる抗原を含む場合、それらは少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれを超える抗原で異なる場合がある。一部の例では、個々の用量が異なる抗原を含む場合、その違いは、可能な限り多くの異なる抗原への曝露を最大化することであり得る。一部の例では、個々の用量が異なる抗原を含む場合、追加の用量は、新たに進化した株、適応した株、または耐性のある株に対する免疫を付与することができる「アップデート」用量となり得る。
ある種の実施形態では、注射されるワクチンは、皮下注射剤として製剤化され得る。一部の例では、注射されるワクチンは、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮内、また任意のその他の適した種類の注射用に製剤化され得る。ワクチンは、健康な対象、健康でない対象、または健康状態が不明の対象に投与することができる。一部の例では、ワクチンは、対象が健康である場合により効果的であり得る。ワクチンは、組換え発現ベクターを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、組換え発現ベクターによって作製することができる。さまざまな例では、ワクチンは組換え発現ベクターとして保存することができる。
いくつかの例では、組換え発現ベクターは、微生物の1次クレードおよび2次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原のセット;2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が25以下であり、2つの抗原の間の最大ペアワイズ編集距離が少なくとも300である抗原のセット;微生物のOTUの少なくとも60%を代表する抗原のセット;あるいは微生物のOTUの少なくとも60%を代表する抗原のセットをコードする核酸分子を含むことができる。
ある特定の場合では、組換え発現ベクターは、微生物の1次クレードおよび2次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原のセット;2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が抗原のサイズの5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が抗原のサイズの少なくとも75%である抗原のセット、微生物のすべてのOTUの少なくとも60%を代表する抗原のセット;または微生物のすべてのOTUの少なくとも60%を代表する抗原のセットをコードする核酸分子を含む組換え発現ベクターをコードする核酸分子を含むことができる。
さまざまな例では、組換え発現ベクターは、微生物の1次クレードの各々の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または100%を代表する抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。一部の例では、組換え発現ベクターは、微生物の2次クレードの各々の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または100%を代表する抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。ある特定の場合では、組換え発現ベクターは、微生物の3次クレードの各々の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または100%を代表する抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。
一部の例では、組換え発現ベクターは、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの1%以下、5%以下、10%以下、15%以下、または20%以下である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。一部の例では、組換え発現ベクターは、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。一部の例では、組換え発現ベクターは、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が1%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。ある特定の場合では、組換え発現ベクターは、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。さまざまな例では、組換え発現ベクターは、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が10%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。一部の例では、組換え発現ベクターは、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が15%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。ある特定の場合では、組換え発現ベクターは、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が20%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。
一部の例では、組換え発現ベクターは、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも1%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、または少なくとも20%である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。ある特定の場合では、組換え発現ベクターは、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの60%以下、70%以下、80%以下、90%以下、95%以下、または98%以下である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。さまざまな例では、組換え発現ベクターは、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、少なくとも1%であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの60%以下、70%以下、80%以下、90%以下、95%以下、または98%以下である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。ある特定の場合では、組換え発現ベクターは、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、少なくとも5%であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの60%以下、70%以下、80%以下、90%以下、95%以下、または98%以下である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。さまざまな例では、組換え発現ベクターは、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、少なくとも10%であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの60%以下、70%以下、80%以下、90%以下、95%以下、または98%以下である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。一部の例では、組換え発現ベクターは、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、少なくとも15%であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの60%以下、70%以下、80%以下、90%以下、95%以下、または98%以下である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。ある特定の場合では、組換え発現ベクターは、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、少なくとも20%であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの60%以下、70%以下、80%以下、90%以下、95%以下、または98%以下である抗原のセットをコードする核酸分子を含み得る。
ワクチン組成物を作製するための方法は、微生物の1次クレードおよび2次クレードの少なくとも60%を代表する抗原のセットを選択することを含むことができ、ここで、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離は、抗原のサイズの5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離は、抗原のサイズの少なくとも75%であり、微生物のすべてのOTUの少なくとも60%を代表するか、または微生物のすべてのOTUの少なくとも90%を代表する。
一部の例では、ワクチン組成物を作製するための方法は、微生物の1次クレードの各々の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または100%を代表する抗原のセットを選択することを含み得る。ある特定の場合では、ワクチン組成物を作製するための方法は、微生物の2次クレードの各々の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または100%を代表する抗原のセットを選択することを含み得る。さまざまな例では、ワクチン組成物を作製するための方法は、微生物の3次クレードの各々の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または100%を代表する抗原のセットを選択することを含み得る。
一部の例では、ワクチン組成物を作製するための方法は、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの1%以下、5%以下、10%以下、15%以下、または20%以下である抗原のセットを選択することを含み得る。ある特定の場合では、ワクチン組成物を作製するための方法は、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%である抗原のセットを選択することを含み得る。さまざまな例では、ワクチン組成物を作製するための方法は、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が1%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%である抗原のセットを選択することを含み得る。一部の例では、ワクチン組成物を作製するための方法は、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%である抗原のセットを選択することを含み得る。ある特定の場合では、ワクチン組成物を作製するための方法は、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が10%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%である抗原のセットを選択することを含み得る。さまざまな例では、ワクチン組成物を作製するための方法は、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が15%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%である抗原のセットを選択することを含み得る。一部の例では、ワクチン組成物を作製するための方法は、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が20%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%である抗原のセットを選択することを含み得る。
V.実施例
例えば、次のいくつかの方法のうちの少なくとも1つにおいて、典型的な市販のワクチンとは異なる(および/またはそれと比較して利点を提供する)ことのできるワクチンが開発された:(1)多数の(例えば、6またはそれを超える)抗原、例えば、30個の抗原を含むこと、(2)個々の抗原が比較的少量であり、例えば0.05μgの各抗原を含むことで、比較的少ない量の総抗原含有量を可能にすること、および(3)抗原上の共有部位に対するワクチンによって誘発される免疫原性応答の幅、例えば、30個の抗原の各々は0.05μgであるが、共有部位は1.5μgの30倍の高用量で効果的であること。
以下の例では、インフルエンザワクチン組成物をブタに投与した。いくつかのインフルエンザワクチン組成物を使用した。ビヒクルは、すべての組成物についてスクアレンおよびリン酸緩衝食塩水を含んでいた。ビヒクル対照組成物は、スクアレンおよびリン酸緩衝食塩水を含んでいた。市販のインフルエンザワクチンを模倣するように設計された二価の対照インフルエンザワクチンは、2つのインフルエンザ抗原バリアント:H1N1_2007(A/ブリスベン/2007)(5μg)と、H3N2_1997(A/シドニー/5/1997)またはH3N2_2007(A/ブリスベン/2007)(5μg)のいずれかを含んでいた。第1の単一抗原インフルエンザワクチン組成物は、50ngの第1のヘマグルチニンバリアント(H1N1_2007;A/ブリスベン/2007)を含んでいた。第2の単一抗原インフルエンザワクチン組成物は、50ngの第2のヘマグルチニンバリアント(H3N2_2007;A/ブリスベン/2007)を含んでいた。30抗原インフルエンザワクチン組成物は、実施例4に記載されるように選択された1918年から2015年までのインフルエンザ抗原を代表する30個のインフルエンザ抗原(30個のヘマグルチニンバリアント)を含んでいた。27抗原インフルエンザワクチン組成物は、1918年から2008年までのインフルエンザ抗原を代表する27個のインフルエンザ抗原(27個のヘマグルチニンバリアント)を含んでいた。30抗原インフルエンザワクチン組成物も一般的なワクチン組成物試験に採用された。27抗原インフルエンザワクチンは、「将来の」株に対するワクチンの防御能力を試験するために採用された。これは恐らく、まだ存在していないが将来存在する可能性のある抗原バリアントに対する防御を提供するワクチンの能力として説明できる。
以下の実例となる例は、本明細書に記載される組成物および方法の実施形態を代表するものであり、決して限定することを意味するものではない。
実施例1:ワクチン接種後に誘発された固有の抗体の数の定量
成人は、約1億個の固有のBCRのB細胞受容体(BCR)レパートリーを含み得る。インフルエンザワクチン接種の後、約1,000個の固有のBCRが誘発されて親和性成熟を開始され得る。血清学的分析は、これらの約10%が生産的な形質細胞に効率的に変換され得ることを示している。これにより、約100の固有の抗体で血清学的保護を提供することができるインフルエンザの予防接種がもたらされ得る。この概念を図4に示す。
実施例2:ヘマグルチニン上の固有のB細胞エピトープの数の推定
ヒト抗体は、認識する抗原表面の約20~30の残基に接触することができる。一部の例では、約12~16個のそのような残基が、「潜在的重要エピトープ」と呼ばれ得るエピトープを形成し得る。一部の例では、そのようなエピトープは、抗体による抗原の認識を維持するために重要であり得る。
約1000個のB細胞系列からおよそ100個の固有の抗体がワクチン接種によって誘発されたと考えると、以下の疑問が生じた:(1)インフルエンザヘマグルチニンタンパク質(HA)の表面にはいくつの固有のエピトープが存在するのか、(2)それらのエピトープが保存されている場合、個々の抗体が広く交差反応する確率はどのくらいか、(3)およそ100個の固有の抗体全体で、対象のワクチン応答が広範な防御抗体を含む確率および割合はどのくらいか。
インフルエンザヘマグルチニンタンパク質(HA)の表面の固有の潜在的重要エピトープのデータベースを生成するために、Zdockを使用して、代表的なHA構造(PDB ID:3FKU)に対して559個の結晶化したヒト抗体構造のディープ・コンピューテーショナル・タンパク質間ドッキングを行った。これにより、それぞれ25+/-12個のHA接触残基を含む、3,718,346個の固有の接触残基セットが得られた。次に、潜在的重要エピトープを形成する可能性のある、HA上の固有の接触残基セットから14個の接触残基のランダムなサブサンプリングを繰り返し行い、その結果、単一の抗体の結合決定基を定義することのできる、263,022,674個の固有の14残基の潜在的重要エピトープのデータベースを得た。網羅的ではないものの、このデータベースは、HAに結合するヒト抗体のエピトープ保存確率をモデル化するための基礎を提供する。この概念を図4に示す。
実施例3:すべてのヘマグルチニンエピトープのアミノ酸保存の定量
1918年から2018年にわたる株からの82種類のHAタンパク質配列のパネル全体で、2億6300万個の潜在的重要エピトープの保存を分析した。この分析により、すべてのHAで普遍的に保存されている潜在的重要エピトープは100万分の1未満であることが特定された。図5に示されるように、潜在的重要エピトープは約30万分の1の割合で、すべての株で90%保存されていることが観察され、一方、所定のHA抗原グループ内で普遍的に保存されている割合は1%と3%であることが観察された。H1またはH3抗原グループで90%保存されていた潜在的重要エピトープは、あまり一般的ではなかった(H1およびH3でそれぞれ6.9%および5.8%)。これは、場合によっては、広く保存されていないエピトープが、広く保存されたエピトープよりも数が圧倒的に多いために免疫優勢になり得ることを示唆し得る。
このモデルは、真に普遍的に保存されたエピトープ結合抗体は、ほとんどの免疫系では発生しないほど稀であること、そして、株内で保存されたエピトープを認識する広範な抗体が発生する可能性はあるが、応答の中では少数派であり、次の年に十分な防御を媒介するために十分な濃度で存在する可能性は低いことを示唆した。例えば、100個の応答抗体があるとすれば、ほとんどの対象は、広く保存されたエピトープに対する抗体を誘発しないと予測される。100個の応答抗体が与えられた場合、広く保存されたエピトープに対する抗体を誘発することができる、または誘発できるかもしれない対象の場合、ほとんどの場合、その抗体は血清応答の約1%を占めることができる。このような場合、季節間の抗原ドリフトは、対象の抗体価の残りの99%を時代遅れまたはほぼ時代遅れにするのに十分であり得る。時間の経過とともに自然に力価が下がることと併せて、そのような対象は最終的には保護されないままになり得る。
このモデルは、アミノ酸位置の約10%~15%の季節変動が、ヘマグルチニンに対するエピトープの大部分を破壊するのに十分であり、現在の方法による継続的なワクチン接種の必要性につながり得るという観察結果と一致していた。
さらに、ヘマグルチニンの基部だけで免疫することにより、ある程度の利益が得られる可能性があるが、基部内の季節変動は、エピトープの大部分を時代遅れにし続ける可能性がある。コンセンサスヘマグルチニンバリアントを含む免疫原の変動は、制限され得る利益を提供する可能性がある。アジュバントを強化しても、応答する抗体の総数を増やすことができ、基本的な重要なエピトープの保存確率分布を変更できる可能性があるため、幅の課題を解決できない可能性がある。
保存されたエピトープは、ヘマグルチニンの基部および頭部内に存在するが、それらの比率は、ほとんどのヒトまたはほとんどのブタを含むほとんどの対象による免疫応答の優勢な比率を引き出すには低すぎる可能性があり、免疫原の配列の最適化またはアジュバントの強化によってこれを解決することができる見込みは低い可能性がある。
実施例4:インフルエンザワクチン組成物の生成
現在、市販のワクチンは、一般に約10~50μgの全抗原を送達する。そのような市販のワクチンには、多くの場合、2つの抗原(二価のワクチン)、3つの抗原(三価のワクチン)、または4つの抗原(四価のワクチン)しか含まれていない。
ヘマグルチニンバリアントの最適に分散した集団を特定するために、標的抗原の相同バリアントの大型データベースを入力として受け取り、アミノ酸同一性パーセントに基づいて確率的に生成された、最適に分散した代表のサブセットを出力する方法が開発された。本明細書において、入力は、インフルエンザに対するヘマグルチニン抗原の相同バリアントの大型データベースであり、出力は、本明細書に記載される抗原の入力グループを代表する抗原のサブセットであった。この実施例では、2つの別個のワクチン組成物を対象への投与用に設計した。
この方法は、1918年から2015年までの期間にわたって8600のヘマグルチニンバリアントに1000の確率的反復で繰り返し適用され、30の代表的なインフルエンザ抗原バリアントのセットが出力された。これらのバリアントは、30の抗原ワクチン組成物を含み、表2に詳述されている。抗原は、Sino Biological、Inc.(北京、中国)より購入した。
Figure 2022521410000007
一部の実施例では、1918年から2008年までの期間にわたる抗原バリアントを代表するように設計された27の抗原ワクチン組成物が使用された。この27の抗原ワクチン組成物の抗原のほとんどは、30の抗原ワクチン組成物にも含められている。このワクチン組成物は、「将来の抗原」に対する微生物のエピトープを代表する抗原を有するそのような組成物の有効性を決定するために使用することができ、表3の抗原を含む。抗原は、Sino Biological、Inc.(北京、中国)より購入した。
Figure 2022521410000008
一部の実施例では、1918年から2018年までのヒト、ブタ、および不明の宿主からの73のインフルエンザヘマグルチニン抗原を含むワクチン組成物が使用された。この組成物中の抗原は表4に記載されている。抗原は、Sino Biological、Inc.(北京、中国)より購入した。これらの抗原のアミノ酸配列は、表6に記載されているように、配列番号1~87である。
Figure 2022521410000009
Figure 2022521410000010
Figure 2022521410000011
一部の実施例では、1930年から2019年までのヒト、ブタ、および不明の宿主からの28のインフルエンザノイラミニダーゼ抗原を含むワクチン組成物が使用された。この組成物中の抗原は表5に記載されている。抗原は、Sino Biological、Inc.(北京、中国)より購入した。これらの抗原のアミノ酸配列は、表7に記載されているように、配列番号88~127である。
Figure 2022521410000012
Figure 2022521410000013
ワクチンに含めることができる抗原の追加のアミノ酸配列は、表8に記載されるように、配列番号128~171として提供されている。
実施例5:ヘマグルチニン阻害アッセイ
ヘマグルチニン阻害アッセイは、ワクチンによって付与される免疫応答を測定するために使用することができる。ヘマグルチニン阻害アッセイのサンプルプロトコルは、ウイルスの段階希釈の調製から開始することができ、少なくとも1つの陰性対照または陽性対照サンプル、あるいは陰性対照サンプルと陽性対照サンプルの両方の調製を含むことができる。例えば血清サンプル中のウイルスに対するものであり得る抗体は、ウイルスとともにインキュベートすることができる。次に、赤血球を各サンプルに加えてインキュベートし、ヘマグルチニンを観察することができる。一部の例では、ボタンがないことは陽性反応と見なすことができる。一部の例では、力価を計算し、報告することができる。
実施例6:インフルエンザ中和アッセイ
インフルエンザ中和アッセイのサンプルプロトコルは、抗体または抗体を含む溶液、例えば、血清の段階希釈の調製から始めることができる。そのような段階希釈を生成するためのサンプル方法が次に記載される。抗体希釈液は、ウイルス希釈剤を使用して調製することができる。ウイルス希釈剤は、96ウェルプレートなどのマイクロタイタープレートのウェルに加えることができる。一部の例では、50μLのウイルス希釈剤を各ウェルに加えることができる。次に、50μLの抗体または抗体を含む溶液が第1のウェルに添加され得る。一部の例では、これは1mg/mLの原液であり得る。一部の例では、これは血清であり得る。一部の例では、これは希釈血清であり得る。2倍段階希釈液は、第1のウェルから50μLを連続する各ウェルに移して、1:1から1:128の範囲の希釈液(抗体溶液:希釈剤)を達成することによって達成することができる。さらに、ウイルス希釈剤を含むが抗体も抗体を含む溶液も含まない、陰性対照ウェルを調製することもできる。最後の50μLは廃棄してよい。一部の例では、これは、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10の反復で行うことができる。
プレートを覆い、インキュベーターの中に入れることができる。一部の例では、条件は、約37℃、約5%COであり得る。一部の例では、条件は、正確に37℃、約5%COであり得る。一部の例では、条件は、約37℃、正確に5%COであり得る。一部の例では、条件は、正確に37℃、正確に5%COであり得る。希釈したウイルスの調製中、プレートはインキュベーター内に保持され得る。一部の例では、ウイルスを追加するときにウイルスへの有害なpH効果を避けるために、pHを維持する必要がある。
ウイルスは、ウイルス希釈剤で100TCID50/50μLの作業希釈液に希釈することができる。TCID50は、50%組織培養感染量であり得、100TCID50は、TCID50の値の100倍に等しくなり得る。
50μLの希釈ウイルスは、抗体を含むウェルおよび抗体を含まない対照ウェルに加えられ得る。一部の例では、抗体または抗体を含む溶液を有するがウイルスを含まない追加の対照ウェルを調製することができる。一部の例では、1列のウェルをウイルスの逆滴定のために確保することができる。プレートを穏やかに混合することができ、ウイルス希釈剤をすべてのウェルに加えて、各ウェルを等量にすることができる。逆滴定は、標準的なプロトコルを使用して実行することができる。
プレートを覆い、上記のように再びインキュベーターに1時間入れることができる。1時間後、100μLの希釈MDCK細胞(70~95%単層で低継代<30であるべきである)を、マイクロタイタープレートの各ウェルに加えることができる。各ウェルは、1.5×10細胞を含むことができる。
プレートを覆い、上記のように再びインキュベーターに18~20時間入れることができる。インキュベーションの後、液体をウェルから除去することができ、例えば、200μLのリン酸緩衝食塩水(PBS)を使用してウェルを洗浄することができる。100μLの冷80%アセトンを各ウェルに添加することができ、固定のためにプレートを室温で10~12分間インキュベートすることができる。次に、アセトンをウェルから除去することができ、プレートは、例えば、空気乾燥で約10分間または乾燥するまで乾燥させることができる。
その後、インフルエンザ酵素結合免疫吸着法(ELISA)を標準的なELISAプロトコルを用いて実施し、中和されたウイルスの量を測定することができる。一部の例では、本開示に従って開発されたワクチン組成物を接種された対象の血清を用いて、インフルエンザ中和アッセイを実施することができる。一部の例では、このようなインフルエンザ中和アッセイは、ブタ血清、ヒト血清、または任意の哺乳動物の血清を使用して実施することができる。一部の例では、血清は、頭部特異的抗体、基部特異的抗体、広域中和抗体、ユニバーサル抗体、90%ユニバーサル抗体、広域株特異的抗体、および/または90%株特異的抗体である抗体を含むことができる。
インフルエンザ中和アッセイでは、対照ワクチンを接種された対象から得た対照サンプルを含めることができる。そのような場合、対照ワクチンは、一価ワクチン、二価ワクチン、三価ワクチン、または四価ワクチンであり得る。対照ワクチンが三価ワクチンである場合、それは、H1N1株、H3N2株、およびHAB株からの抗原を含み得る。一部の例では、最小中和希釈度は、対照ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、少なくとも2倍大きくなり得る。一部の例では、ヘマグルチニン阻害アッセイまたはインフルエンザ中和を使用して試験した場合、H1N1、H3N2、およびHAB抗原を含む対照ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、最小中和希釈度は少なくとも2倍大きくなり得る。一部の例では、ヘマグルチニン阻害アッセイまたはインフルエンザ中和を使用して試験した場合、最小中和希釈度は、対照4価ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、少なくとも2倍大きくなり得る。一部の例では、最小中和希釈度は、対照ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、少なくとも10倍大きくなり得る。一部の例では、ヘマグルチニン阻害アッセイまたはインフルエンザ中和を使用して試験した場合、H1N1、H3N2、およびHAB抗原を含む対照ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、最小中和希釈度は少なくとも10倍大きくなり得る。一部の例では、ヘマグルチニン阻害アッセイまたはインフルエンザ中和を使用して試験した場合、最小中和希釈度は、対照4価ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、少なくとも10倍大きくなり得る。一部の例では、最小中和希釈度は、対照ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、少なくとも100倍大きくなり得る。一部の例では、ヘマグルチニン阻害アッセイまたはインフルエンザ中和を使用して試験した場合、H1N1、H3N2、およびHAB抗原を含む対照ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、最小中和希釈度は少なくとも100倍大きくなり得る。一部の例では、ヘマグルチニン阻害アッセイまたはインフルエンザ中和を使用して試験した場合、最小中和希釈度は、対照4価ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、少なくとも100倍大きくなり得る。ある特定の場合では、最小中和希釈度は、対照ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、少なくとも1,000倍大きくなり得る。さまざまな例では、ヘマグルチニン阻害アッセイまたはインフルエンザ中和を使用して試験した場合、H1N1、H3N2、およびHAB抗原を含む対照ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、最小中和希釈度は少なくとも1,000倍大きくなり得る。一部の例では、ヘマグルチニン阻害アッセイまたはインフルエンザ中和を使用して試験した場合、最小中和希釈度は、対照4価ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、少なくとも1,000倍大きくなり得る。ある特定の場合では、最小中和希釈度は、対照ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、少なくとも10,000倍大きくなり得る。さまざまな例では、ヘマグルチニン阻害アッセイまたはインフルエンザ中和を使用して試験した場合、H1N1、H3N2、およびHAB抗原を含む対照ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、最小中和希釈度は少なくとも10,000倍大きくなり得る。一部の例では、ヘマグルチニン阻害アッセイまたはインフルエンザ中和を使用して試験した場合、最小中和希釈度は、対照4価ワクチンを使用するよりも開発されたワクチンを使用することで、少なくとも10,000倍大きくなり得る。ある特定の場合では、最小中和希釈度の改善は、1つの抗原、複数の抗原、または試験したすべての抗原に関するものであってよい。さまざまな例では、最小中和希釈度の改善は、1つの抗原、複数の抗原、または試験したすべての抗原に関するものであってよい。
一部の例では、開発されたワクチンは、対照ワクチンよりも多くの株を中和することができる。例えば、開発されたワクチンは、対照ワクチンよりも少なくとも1つ多くの株を中和することができる。ある特定の場合では、開発されたワクチンは、対照ワクチンよりも少なくとも2株、少なくとも5株、少なくとも10株、少なくとも25株、少なくとも50株、または少なくとも100株多く中和することができる。さまざまな例では、開発されたワクチンは、対照ワクチンよりも少なくとも2倍、少なくとも3倍、少なくとも4つの倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも500倍、少なくとも1,000倍、少なくとも5,000倍、または少なくとも10,000倍多くの株を中和することができる。
実施例7:ELISAアッセイ
ELISAは、インフルエンザ抗原などの抗原に対して向けられた、血清中に存在する抗体を検出するために使用することができる。一部の実施形態では、複数の異なる抗原(例えば、さまざまな株からのヘマグルチニンバリアント)が調査される。簡単に言えば、ヘマグルチニン抗原バリアントは、96ウェルプレートのウェルに固定することができる。一部の例では、希釈系列を調製することができる。抗原を含まない陰性対照ウェルが調製され得る。
ヘマグルチニンを含むことが疑われる血清を含む溶液は、ヘマグルチニン抗原バリアントを含むウェルまたは対照ウェルでインキュベートすることができる。インキュベーション期間の後、血清を含む溶液を洗い流すことができる。一部の例では、ヘマグルチニンと反応し得る1つまたは複数の抗体が血清中に存在する場合、抗体はプレートに結合したままになる。
血清が由来する動物の抗体に対して産生された二次抗体をウェルに適用することができる。インキュベーション期間の後、二次抗体を洗い流すことができる。血清中のヘマグルチニンと抗体との間に相互作用がある場合、二次抗体はヘマグルチニン-抗体複合体を標識することができる。
二次抗体は任意の許容され得る手段で標識することができ、二次抗体が存在するウェルでシグナルを検出することができる。一部の例では、シグナルは、存在する二次抗体の量に対応し得る。一部の例では、シグナルは、存在する血清由来の抗体の量に対応し得る。一部の例では、シグナルは、ウェル内のヘマグルチニン-抗体相互作用の量に対応し得る。
実施例8:保存と濃度の関連付けによる平均エピトープ幅の拡大
インビボでのエピトープ保存の確率分布をシフトして、保存されたエピトープに対するワクチン誘発抗体を富化するワクチン接種戦略を設計できるかどうかを試験した。
任意の一つの特定の理論に拘束されるものではないが、その仮説は、広く保存されたエピトープを認識することができ、それらに対して親和性成熟することができるB細胞に、これらのエピトープの保存をワクチン製剤中のその濃度に関連付けること(保存と濃度の関連付け(Conservation-Concentration Coupling)またはC3として公知)により、選択的に報いることが可能であり得るというものであった。HAの30の多様なバリアントの混合物を、効果的な株特異的免疫応答を誘発するには不十分な用量でそれぞれ個別に投与することにより、単一バリアントエピトープの優勢な集団を分布から効果的に取り除くことができる。したがって、これにより、成分全体にわたって共通のエピトープを認識するB細胞が選択的に好まれ、広く反応するB細胞は、株特異的B細胞よりも最大で30倍高い用量を受けることになる。
図6は、C3がどのように機能するかを概略的に示している。保存されたエピトープを標的とする受容体を運ぶB細胞は、相対的負荷の高い抗原、したがって、抗体を産生することができる形質細胞に分化するために必要な刺激を受け取る。株特異的エピトープを認識することができる受容体を持つ他のB細胞は、免疫応答を開始するために必要な閾値を下回り得る、相対的負荷の低い抗原を受け取ることができる。
実施例9:研究デザイン-保存と濃度の関連付け(C3)による保存されたエピトープフォーカシング
家畜化された非近交系ブタ(Sus scrofa)、モデル生物、ならびにA型インフルエンザ感染およびワクチン接種のための獣医学的標的生物を使用して、3つのインビボ実験を設計した。最初のインビボ研究では、35頭のブタを5つのコホートに分割し、コホートごとに7頭のブタを配置した。各ワクチン(C3)製剤は、30種類のHAバリアント(1918~2014年にわたるH1、H2、H3、H5、およびH7)の多様なセットを含んでいた。ブタのコホートに、二価製剤(BIV、2HA抗原H1N12007およびH3N21997、5,000ng/抗原)、C3-500(30HA抗原、500ng/抗原)、C3-100(30HA抗原、100ng/抗原)、C3-50(30HA抗原、50ng/抗原)、またはビヒクル対照(PBS+スクアレン)のいずれかを接種した。動物に3週間間隔で3回接種し、各ワクチン接種の3~4週間後に血清を採取した(29、50、および71日目)。3回目のワクチン接種の7日後(50日目)に収集したPBMCからRNAを単離した。
2回目と3回目のインビボ研究では、パンデミックH1N1 2009からH3N2 2018を含む、事実上の将来のウイルス株およびHAに対する血清学的応答を調べるための「2009年以前」のC3製剤を作製するために、2008年以降のすべてのHAの代表が削除された。H1N1 2007およびH3N2 2007を使用して、2008年の季節性二価対照も同様に製剤化された。
2回目のインビボ研究では、20頭のブタを5つのコホートに分離し、コホートごとに4頭のブタを配置した。コホートにはそれぞれ、5,000ng/抗原(BIV)の2種類のHA抗原、50ng/抗原の27種類のHA抗原(C3-50)、50ngのH1N1 2007(単一低用量H1)、50ngのH3N2 2007(単一低用量H3)、またはPBS+スクアレン(ビヒクル対照)のいずれかを含む製剤を接種した。低用量(50ng)で投与された単一HAのコホートは、ブタにおける作業Lthresh(所与抗原が免疫応答を誘導しない化学量論的限界以下(stochiometric limit below))を検証するために含まれていた。動物はそれぞれ21日間隔で6回接種された。さらに、3つのコホート(BIV、C3-50、およびビヒクル対照)は、6回目の接種から9週間後に7回目の接種を受けた。C3-50の場合、7回目の接種は高用量ブースト(27HA、500ng/抗原)を含んでいた。同じ日の各接種の直前に血清を収集した。追加の血清は、6回目の接種の4週間後(135日目)および7回目の接種の4週間後(195日目)に収集された。RNAを、6回目の接種から7日後(112日目)に採取した末梢血単核細胞から単離した。
3回目のインビボ研究では、25頭のブタを5つのコホートに分離し、コホートごとに5頭のブタを配置した。コホートにはそれぞれ、5,000ng/抗原+スクアレン(BIV)、C3-50+スクアレン、C3-50+ミョウバン、C3-50+TLR、またはビヒクル対照(PBS+スクアレン+ミョウバン+MPLA+イミキモド)のいずれかを含む製剤を接種した。動物は、21日間隔で3回の接種を受け、同じ日の各接種の直前に血清を収集した。追加の血清は、3回目の接種の4週間後(70日目)に収集した。3つのC3-50コホートはすべて、28種類HA抗原を最初の2回の接種で50ng/抗原、3回目の接種で500ng/抗原で投与された。
実施例10:群れ効果
濃度と保存の関連付けの理論を支持するために、Lthreshをインビボで決定した。まず、H1N1 2007またはH3N2 2007のいずれかの単一抗原を50ngの用量で投与することにより、50ngの用量のHAが免疫活性化の閾値を下回っていることを確認した。合計6回の用量が21日間隔でブタに投与された(前の実施例の2回目の研究に対応)。どちらの場合も、図7に示されるように、血清反応は、6回目の接種から28日後にはどちらの抗原に対してもELISAで検出されなかった。
しかし、2つの抗原を1918年から2008年にわたる25の他のHAと組み合わせて、それぞれ同様に50ng(C3-50)で投与すると、両方の抗原に対する血清反応が検出された。さらに、C3-50の接種により、C3の他のHAと、2009年から2013年にわたるH1N1、H3N2、H5N1、およびH7N9を含む、製剤に含まれていない「将来の」2008年以降の株のパネルに対して血清反応が生じた。このように、個々の成分が閾値用量を下回る可能性がある場合でも、低用量のアンサンブルが免疫応答を誘発する可能性がある。
この場合、27の抗原が個別に生理学的用量以下のプールでは、共有エピトープは、最大で27倍高い用量であり得る、したがって、標的化に成功する可能性があり、異種株に交差する可能性のある優先的に広い応答を得ることができる。
図7は、C3-50(27HA、50ng/HA)、単一低用量(50ng)H1N1 2007抗原、単一低用量(50ng)H3N2 2007抗原、およびビヒクル対照(PBS+スクアレン)の免疫コホート(各n=4)全体にわたる、10種類のHA抗原(1934年~2013年にわたるH1、H3、H5、およびH7)に対する個々のブタ血清のELISAシグナル(%max OD450nm)を示す。箱ひげ図は中央値およびIQRを示す。ひげは、下位四分位数と上位四分位数の1.5倍のIQRを示す。点は外れ値を表す。破線枠内に示される抗原は、1918~2008年のC3ワクチン製剤に存在するHAを示す。
実施例11:保存と濃度の関連付けによる応答は、主にサブタイプ特異的であり、サブタイプ抗原の最小総投与量を必要とする。
C3に誘発される(elicted)結合応答の分析を、HAサブタイプで分けた。実施例9に記載された最初の研究であるC3-50製剤は、10個のH1、7個のH3、5個のH5、3個のH7、および2個のH2をそれぞれ個別に50ngで含んでいた。血清反応は総サブタイプ用量と相関しており、H1とH3が最も強い反応を示し、H5がより弱い反応を示し、H2とH7はC3-50による反応が不十分であるようであった。これらの結果は、あるサブタイプの応答が必ずしも他のサブタイプへの応答を高めるとは限らないという予測を裏付けている。したがって、場合によっては、完全なユニバーサル抗体よりも、サブタイプ内の幅広い応答のほうがはるかに一般的であり得る。データは、最良の効果には、7~10メンバー(すなわち、350~500ngの最も保存されたエピトープ)の潜在的な最小クレード用量を示唆している。
この実験を説明するデータを図8に示す。C3-50コホート(研究#1)のブタのELISAシグナル(%max OD450nm)が、C3-50製剤(H1、H2、H3、H5、およびH7)に存在するさまざまなHA抗原クラスへと分けて示されている。X軸は、クラスごとのHAの数を示す。3回目のワクチン接種の28日後(71日目)に血清を収集した。ELISAシグナルに対するHA抗原の数についてのピアソンの相関係数は、対応するp値を持つRとして示されている。箱ひげ図は中央値およびIQRを示す。ひげは、下位四分位数と上位四分位数の1.5倍のIQRを示す。P値は、多重比較のためのダンの補正を伴うクラスカル・ウォリス順位和検定を使用して計算される。選択されたP値は調整済みとして報告され、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、および****P<0.0001として示される。
実施例12:幅広い反応性と逆用量反応の保存と濃度の関連付け
一部の例では、個々の成分の用量を下げると、保存されたエピトープのみを標的とする圧力を高めることができ、したがって血清学的反応の幅を広げることができ得る。C3の用量と応答の関係を評価するために、C3の3つの投与量コホートをBIV群とビヒクル対照群と一緒に試験した。実施例9に記載される最初の研究からのコホートあたり7頭のブタのそれぞれから得られた36の抗原パネルに対する血清反応は、最低用量のC3(50ng/HA)が、1918~2014年のH1N1、H1N3、H1N3、H2N2、H3N2、H5N1、H6N2、およびH17N10に及ぶほとんどの抗原に対して最大の血清反応を提供したことを示している。この逆用量反応は、モデルの予測に一致し、このワクチン接種戦略のユニークな特性である。図9のパネルBに示すように、3種類のC3製剤はすべて、ELISAで測定した2価製剤と比較して、血清反応の中央値が改善された。さらに、図9のパネルAに示されるように、C3の最小用量で最大の血清反応中央値が得られ、図9のパネルBに示されるように、3回目の接種後7日から28日までの経時的な血清力価の最大の倍率変化をもたらす、逆用量反応が観察された。これは、競合するエピトープを希釈することにより、保存と濃度の関連付けが幅へのシフトをもたらすというモデルの予測と一致している。
図9のパネルAは、ブタ1頭あたりのすべての試験株(n=36、1918~2014年のH1、H2、H3、H5、H7、およびH17に及ぶ)にわたるブタ1頭あたりの平均ELISAシグナル(%max OD450nm)を示す(研究#1)。3回目のワクチン接種の28日後(71日目)に血清を収集した。図9のパネルBは、3回目のワクチン接種後7日から28日の間のC)からのブタ1頭あたりの平均ELISAシグナル(%max OD450nm)の倍率変化を示す。箱ひげ図は中央値およびIQRを示す。ひげは、下位四分位数と上位四分位数の1.5倍のIQRを示す。P値は、多重比較のためのダンの補正を伴うクラスカル・ウォリス順位和検定を使用して計算される。選択されたP値は調整済みとして報告され、P<0.05、**P<0.01、***P<0.001、および****P<0.0001として示される。
コホートごと、動物ごとに応答を分析すると、図10のヒートマップに示されるように、より多くの動物が逆用量応答の関数としてより広く応答することが観察され、最低用量(C3-50ng/抗原)が最大の幅を示した。
図10は、36種類のHA(1918~2014年にわたるH1、H2、H3、H5、H6、H7、およびH17)に結合する5つの免疫コホートならびに広域中和ヒト抗体(C05、F10、およびCR9114)の個々のブタ血清からのELISAシグナル(%max OD450nm)のヒートマップを示す。免疫コホートは、500ng/HA、100ng/HA、および50ng/HAの30HAの3つの異なるC3製剤、BIVコホート(H1N1 2007およびH3N2 1997、それぞれ5,000ng)およびビヒクル対照コホート(PBS+スクアレン)であった。3回目の接種の28日後に血清を収集した(71日目、研究#1)。ヒートマップの濃淡は、ELISAデータの分布を調整するために分位点ブレークを用いて適合させた。陽性株のカバー率は、各株のビヒクル対照の平均値+3×SDを上回るパーセント値として決定された。
まとめると、応答の幅は保存されたエピトープの濃度と関連していること、および、C3製剤が50ng/抗原の最低用量で、ほとんどのブタにおいてブタ血清あたりに結合した最も広い平均株を提供したことをデータは示している。
実施例13:保存と濃度の関連付けは、均一なB細胞の拡大を誘導する
次に、ブタ末梢血単核細胞(PBMC)のIgMおよびIgG B細胞受容体(BCR)レパートリーを、6回目の接種の7日後の第2の研究(実施例9に記載)に記載されるブタについて分析した。二価またはビヒクルのいずれかの免疫スケジュールを受けたブタ間で観察されたクローン増殖の高い変動性とは対照的に、C3-50製剤を投与されたブタでは有意により均一なBCRレパートリークロノタイプ増殖が観察された。したがって、C3は、より均一な、したがって潜在的により予測可能な免疫応答を生成するようであった。
これらの観察結果を示すデータを、アイソタイプによって分離された上位のクローン型が占有する末梢BCRレパートリーとして図11に示す。黒い線は、免疫グループごとのブタ全体の上位n個のクロノタイプの全配列に対するパーセント(%)として、占有されている平均レパートリーを示す。灰色の領域は95%信頼区間を示す。免疫コホートは、実施例9に記載の2回目のインビボ研究のものであり;27種類のHA、50ng/HA(n=4)、二価のコホート(H1N1 2007およびH3N2 2007、それぞれ5,000ng、n=3)およびビヒクル対照(PBS+スクアレン、n=4)を配合したC3製剤であった。6回目の接種から7日後(112日目)にリンパ球を採取した。アイソタイプは、ライブラリー調製の間のC領域特異的プライミングによって決定された。クロノタイプは、同一のCDRH3アミノ酸配列を持つ配列として定義される。
実施例14:保存と濃度の関連付けは広域中和抗体を誘発する
C3ワクチン接種動物で産生されたモノクローナルブタ抗HA抗体を単離するために、実施例9に記載の最初のインビボ研究のC3動物からm13ファージディスプレイされたブタ抗体のライブラリーを生成した。これらのライブラリーから、低用量のC3(50ng/抗原)を投与されたブタから、bnAb 9C5を含むブタ抗HA抗体を単離した。
この実験の結果を表すデータを図12に示す。ファージディスプレイによって単離された広域中和性ブタモノクローナル抗体9C5の配列アラインメント。ブタ(Sus scrofa)生殖細胞系遺伝子に対してIMGT V Questを使用して、重鎖および軽鎖ヌクレオチド配列を整列させた。検出された生殖細胞系遺伝子と比較した変異には下線が引かれ、CDRH3は太字でマークされている。CDRH3は、IMGTの番号付けスキームで追加された7つのアミノ酸位置111.1-111.3および112.4-112.1でIMGTによって報告された。ファージライブラリーは、3回目のワクチン接種の7日後(50日目、研究#1)のリンパ球の免疫コホートごとにB細胞プールから構築され、H3N2 2007およびH1N1 2007に対して4回パニングした。モノクローナル9C5は、1頭のブタ(C3-50コホート、30HA、50ng/HA)に由来した。
データは、C3抗原製剤が広域中和性抗体を誘導することができることを示し、既知のヒトbnAbと比較して性能が改善されていることを示す。このことは、本明細書で提供されるアプローチがこれらの非常にまれなエピトープの確率的ハードルを効果的に克服していること、そして、これらを標的とする抗体が、たとえそれらが元の抗原製剤の一部でなかったとしても、一連のインフルエンザ株を広く中和できることを示唆する。
さらに、5つのA型インフルエンザ株のパネル(H1N1/カリフォルニア/2009、H1N1/ミシガン/2015、H1N1/ミシガン/2017、H3N2/ブリスベン/2007、およびH3N2/ビクトリア/2011)のインビトロ中和に十分な最小抗体濃度(ug/mL)を決定するための実験が行われた。結果を図13に示す。ファージディスプレイライブラリーを使用して1頭のブタ(C3-50、インビボ研究#1)から単離されたブタモノクローナル9C5を、2Ml HEK293上清中のscFv-huFc融合キメラ構築物として試験し、32ug/MlでOctetQKのプロテインA標準曲線で定量した。精製ヒトIgG1としての中和能力について試験された対照bnAb CR9114、F10、およびC05と比較して示されている。
実施例15:「将来の」インフルエンザ株の中和
ここで、C3製剤がC3を接種したブタの血清でのマイクロ中和アッセイによって中和抗体を誘発したかどうかを決定した。実施例9に記載の2回目のインビボ研究からの血清について、C3-50ワクチン接種コホートの血清と、二価対照コホートの一部であった株(2007年のH1N1およびH3N2)の二価対照でワクチン接種されたブタの血清から、同様の中和能力が観察された。さらに、試験したそれぞれの将来の株について、C3-50のブタは5/5(H1N1 2009、H3N2 2009、H3N2 2011、H3N2 2014、およびH1N1 2015)を中和することができたが、二価対照群は2/5に対してしか中和力価を示さなかった(H3N2 2009および2011)。
実施例9に記載の3回目のインビボ研究からの血清について、二価対照群のブタは、製剤の一部ではなく、1つの「将来の」ウイルス、H3N2 2009で試験した2/6株を中和した。C3-50コホートのミョウバンとスクアレンは中和の改善を示し、試験した株の4/6および5/6に対して中和を示した。3つおよび4つの将来のウイルスを中和するのは、C3-50製剤の一部ではない。C3-50+TLRアゴニストをアジュバントとして投与されたブタは、「将来の」株を中和できず、H3N2 2007のみを中和した。まとめると、データは、50ngで投与されたC3製剤が、抗原製剤の一部ではない広範囲の「将来の」ウイルスも中和しながら、二価製剤と同様のレベルで広く中和能力を持つ血清を生成することを示す。したがって、保存と濃度の関連付けアプローチは、HAコートタンパク質上の高度に保存されたエピトープに免疫応答を集中させることができる。さらに、これらのエピトープは、通常の二価製剤と同様のレベルで中和血清応答を誘発することができ、さらに、後にウイルスの進化のほぼ10年後に出現するウイルス株をカバーすることができる。
これらの結果を示すデータを図14に示す。図14のパネルAは、C3-50(30HA、50ng/HA)、BIVコホート(H1N1 2007およびH3N2 1997、各5,000ng)およびビヒクル対照(PBS+スクアレン)の免疫コホート(各n=7頭)での30種類のHA抗原(1918~2014年にわたるH1、H2、H3、H5、H6、H7、およびH17)に対する最初のインビボ研究からのブタ血清のELISAシグナル(%max OD450nm)を提供する。3回目のワクチン接種の28日後(71日目)に血清を収集した。バーはコホートのすべてのブタの平均を表し、エラーバーは正の標準偏差を示す。矢印は、C3ワクチン製剤に存在しないHAを示す(インビボ研究#1)。アスタリスクは、C3-50と、調整されたp値が0.05未満またはそれより小さい二価の製剤との間の統計的に有意な差を示す。P値は、BIVシグナルがC3-50シグナルよりも小さいという対立仮説を使用して、系統ごとのウィルコクソンの順位和検定を使用して決定された。多重検定を調整するために、Benjamini Hochberg補正を適用した。
図14のパネルBは、中和の幅を、コホートごとのブタ1頭あたりの中和株の平均数と、コホートあたりの陽性試験の数として、散布図で示す。7回目のワクチン接種の28日後に血清を収集した(195日目、研究#2)。試験したウイルスには、H1N1/プエルトリコ/1934、H1N1/ブリスベン/2007、H1N1/カリフォルニア/2009、H1N1/ミシガン/2015、H3N2/ブリスベン/2007、H3N2/パース/2009、H3N2/ビクトリア/2011、およびH3N2/香港/2014が含まれる。血清はプールされなかった。コホートは、ビヒクル対照(PBS+スクアレン)、季節性BIV(H1N1 2007およびH3N2 2007、各5,000ng)、単一低用量H1抗原(H1N1 2007、50ng)、単一低用量H3抗原(H3N2 2007、50ng)、およびC3-50(27種類のHA、50ng/HA)、インビボ研究#2であった。エラーバーは標準偏差を示す。
図14のパネルCは、棒グラフを使用して、コホート全体にわたる株ごとの中和希釈度の逆数(reciprocal neutralizing dilution)として報告された研究#2の中和強度を示す。バーはコホートのすべてのブタ(n=4)の平均を示し、エラーバーは標準偏差を示す。2008 C3製剤の一部ではない、試験した「将来の」株は矢印で示されている。血清は、7回目のワクチン接種の28日後(195日目)に収集した。
図14のパネルDは、棒グラフを使用して、コホート全体にわたる株ごとの中和希釈度の逆数として報告された研究#3の中和強度を示す。バーはコホートのすべてのブタ(n=5)の平均を示し、エラーバーは標準偏差を示す。ポイントは、豚1頭あたりの個々の値を示す。2008 C3製剤の一部ではない、試験した「将来の」株は矢印で示されている。3回目のワクチン接種の28日後(70日目)に血清を収集した。コホートは、ビヒクル対照(PBS+スクアレン+TLR-アゴニスト+ミョウバン)、季節性BIV(H1N1 2007およびH3N2 2007、各々5,000ng+スクアレン)と、スクアレン、TLR-アゴニスト、およびミョウバンアジュバントをそれぞれ含む3つのコホートのC3-50(28種類のHA、50ng/HA)であった。
実施例16:HIVクレードA、B、およびCのそれぞれの、32種類の最も多様なHIV gp160配列の選択。
HIV配列は、www.hiv.lanl.gov/からダウンロードされ、クレードに分けられた。配列を長さでフィルターにかけて、800アミノ酸より短い配列と、さらなる処理のために選択された(HIV-1グループMの)クレードA、B、またはCからの配列を除外した。
配列は、hmmalign(HMMER v.3.0、hmmer.org/)を使用して、HIV gp160タンパク質用のカスタムメイドのHMMプロファイルを用いて整列させた。次に、カスタムメイドのpython(v.3.7.2)スクリプトを使用して、ペアワイズハミング距離行列を生成した。続いて、R(v.3.6.1)基本統計パッケージのhclust関数に実装されたUPGMAクラスタリング(UPGMA:非加重結合法)を使用して、ハミング距離行列に基づいて配列をクラスター化した。クラスター化された配列は、R(v 3.6.1)基本統計パッケージのcutree関数を使用して32個のサブクラスターに分割した。
GDAツール(v.1.4)のmedoids関数を使用して、各クラスターの代表的なシーケンスをそれらのmedoidとして抽出した。この分析の出力は96個のアミノ酸配列であり、HIVクレードA、BおよびCごとに32個であった。これらの配列は、表9に記載される。配列番号172~267である。
VI.組成物
組成物は、ワクチンまたはワクチンの抗原が選択される抗原のライブラリーであり得る。抗原のライブラリーは、複数の抗原を含むことができる。そのような組成物は、微生物の最小数のバリアントを含むことができる。一部の例では、そのようなライブラリーは、少なくとも1×10、少なくとも1×10、少なくとも1×10、少なくとも1×10、少なくとも1×10、少なくとも1×10、少なくとも1×10、少なくとも1×10、少なくとも1×10、または少なくとも1×1010個の異なる微生物のバリアントを含むことができる。
抗原のライブラリーは、微生物のすべての既知配列のサブセットを含むことができる。より多くの配列を含むライブラリーは、より完全であると考えることができ、一部の実施形態では、より望ましいと考えられ得る。一部の例では、ライブラリーは、微生物のすべての既知配列の少なくとも80%、85%、90%、または95%を含むことができる。
ワクチン中の抗原は、指定された数のアミノ酸を含むことができる。一部の例では、ワクチン中の抗原は、10個以下、15個以下、20個以下、25個以下、30個以下、35個以下、40個以下、45個以下、50個以下、55個以下、60個以下、65個以下、70個以下、75個以下、80個以下、85個以下、90個以下、95個以下、100個以下、110個以下、または120個以下のアミノ酸を含むことができる。一部の例では、ワクチン中の抗原は、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも25個、少なくとも30個、少なくとも35個、少なくとも40個、少なくとも45個、少なくとも50個、少なくとも55個、少なくとも60個、少なくとも65個、少なくとも70個、少なくとも75個、少なくとも80個、少なくとも85個、少なくとも90個、少なくとも95個、少なくとも100個、少なくとも110個、または少なくとも120個のアミノ酸を含むことができる。一部の例では、ワクチン中の抗原は、10~120個のアミノ酸、10~100個のアミノ酸、10~90個のアミノ酸、10~80個のアミノ酸、10~70個のアミノ酸、10~60個のアミノ酸、10~50個のアミノ酸、10~40個のアミノ酸、10~30個のアミノ酸、20~120個のアミノ酸、20~110個のアミノ酸、20~100個のアミノ酸、20~90個のアミノ酸、20~80個のアミノ酸、20~70個のアミノ酸、20~60個のアミノ酸、20~50個のアミノ酸、20~40個のアミノ酸、20~30個のアミノ酸、30~120個のアミノ酸、30~110個のアミノ酸、30~100個のアミノ酸、30~90個のアミノ酸、30~80個のアミノ酸、30~70個のアミノ酸、30~60個のアミノ酸、30~50個のアミノ酸、30~40個のアミノ酸、40~120個のアミノ酸、40~110個のアミノ酸、40~100個のアミノ酸、40~90個のアミノ酸、40~80個のアミノ酸、40~70個のアミノ酸、40~60個のアミノ酸、40~50個のアミノ酸、50~120個のアミノ酸、60~110個のアミノ酸、50~100個のアミノ酸、50~90個のアミノ酸、50~80個のアミノ酸、50~70個のアミノ酸、50~60個のアミノ酸、60~120個のアミノ酸、60~110個のアミノ酸、60~100個のアミノ酸、60~90個のアミノ酸、60~80個のアミノ酸、60~70個のアミノ酸、70~120個のアミノ酸、70~110個のアミノ酸、70~100個のアミノ酸、70~90個のアミノ酸、70~80個のアミノ酸、80~120個のアミノ酸、80~110個のアミノ酸、80~100個のアミノ酸、80~90個のアミノ酸、90~120個のアミノ酸、90~110個のアミノ酸、90~100個のアミノ酸、100~120個のアミノ酸、100~110個のアミノ酸、または110~120個のアミノ酸を含むことができる。
一部の例では、ワクチン中の抗原は、少なくとも200個、少なくとも300個、少なくとも400個、少なくとも500個、少なくとも600個、少なくとも700個、少なくとも800個、少なくとも900個、または少なくとも1000個のアミノ酸を含むことができる。一部の例では、ワクチン中の抗原は、200個以下、300個以下、400個以下、500個以下、600個以下、700個以下、または800個以下のアミノ酸を含むことができる。一部の例では、ワクチン中の抗原は、10~1000個のアミノ酸、10~900個のアミノ酸、10~800個のアミノ酸、10~700個のアミノ酸、10~600個のアミノ酸、10~500個のアミノ酸、10~400個のアミノ酸、10~300個のアミノ酸、10~200個のアミノ酸、100~1000個のアミノ酸、100~800個のアミノ酸、100~700個のアミノ酸、100~600個のアミノ酸、100~500個のアミノ酸、100~400個のアミノ酸、100~300個のアミノ酸、100~200個のアミノ酸、200~1000個のアミノ酸、200~900個のアミノ酸、200~800個のアミノ酸、200~700個のアミノ酸、200~600個のアミノ酸、200~500個のアミノ酸、200~400個のアミノ酸、200~300個のアミノ酸、300~1000個のアミノ酸、300~900個のアミノ酸、300~800個のアミノ酸、300~700個のアミノ酸、300~600個のアミノ酸、300~500個のアミノ酸、300~400個のアミノ酸、400~1000個のアミノ酸、400~900個のアミノ酸、400~800個のアミノ酸、400~700個のアミノ酸、400~600個のアミノ酸、400~500個のアミノ酸、500~1000個のアミノ酸、500~900個のアミノ酸、500~800個のアミノ酸、500~700個のアミノ酸、500~600個のアミノ酸、600~1000個のアミノ酸、600~900個のアミノ酸、600~800個のアミノ酸、600~700個のアミノ酸、700~1000個のアミノ酸、700~900個のアミノ酸、700~800個のアミノ酸、800~1000個のアミノ酸、800~900個のアミノ酸、または900~1000個のアミノ酸を含むことができる。
ワクチンは、指定された数の抗原を含むことができる。ワクチンに含まれる抗原は、利用可能な抗原の総数、病原性株との類似性、他の含まれる抗原との類似性、または他の含まれる抗原との違いに基づいて選択することができる。本明細書のワクチンは、少なくとも5個、少なくとも6個、少なくとも7個、少なくとも8個、少なくとも9個、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも30個、少なくとも40個、少なくとも50個、少なくとも60個、少なくとも70個、少なくとも80個、少なくとも90個、少なくとも100個、少なくとも200個、少なくとも300個、少なくとも400個、少なくとも500個、少なくとも600個、少なくとも700個、少なくとも800個、少なくとも900個、または少なくとも1000個の異なる抗原を含むことができる抗原のセットを含むことができる。選択された例では、ワクチンは、少なくとも30個の抗原を含むことができる。一部の例では、ワクチンは、5個以下、6個以下、7個以下、8個以下、9個以下、10個以下、15個以下、20個以下、30個以下、40個以下、50個以下、60個以下、70個以下、80個以下、90個以下、100個以下、200個以下、300個以下、400個以下、500個以下、600個以下、700個以下、800個以下、900個以下、または1000個以下の異なる抗原を含むことができる抗原のセット含むことができる。選択された例では、ワクチンは、30個以下の抗原を含むことができる。一部の例では、ワクチンは、5~1000個、5~900個、5~800個、5~700個、5~600個、5~500個、5~400個、5~300個、5~200個、5~100個、5~90個、5~80個、5~70個、5~60個、5~50個、5~40個、5~30個、5~20個、5~10個、10~1000個、10~900個、10~800個、10~700個、10~600個、10~500個、10~400個、10~300個、10~200個、10~100個、10~90個、10~80個、10~70個、10~60個、10~50個、10~40個、10~30個、10~20個、20~1000個、20~900個、20~800個、20~700個、20~600個、20~500個、20~400個、20~300個、20~200個、20~100個、20~90個、20~80個、20~70個、20~60個、20~50個、20~40個、20~30個、30~1000個、30~900個、30~800個、30~700個、30~600個、30~500個、30~400個、30~300個、30~200個、30~100個、30~90個、30~80個、30~70個、30~60個、30~50個、30~40個、40~1000個、40~900個、40~800個、40~700個、40~600個、40~500個、40~400個、40~300個、40~200個、40~100個、40~90個、40~80個、40~70個、40~60個、40~50個、50~1000個、50~900個、50~800個、50~700個、50~600個、50~500個、50~400個、50~300個、50~200個、50~100個、50~90個、50~80個、50~70個、50~60個、100~1000個、100~900個、100~800個、100~700個、100~600個、100~500個、100~400個、100~300個、100~200個、200~1000個、200~900個、200~800個、200~700個、200~600個、200~500個、200~400個、200~300個、300~1000個、300~900個、300~800個、300~700個、300~600個、300~500個、300~400個、400~1000個、400~900個、400~800個、400~700個、400~600個、400~500個、500~1000個、500~900個、500~800個、500~700個、500~600個、600~1000個、600~900個、600~800個、600~700個、700~1000個、700~900個、700~800個、800~1000個、800~900個、または800~1000個の異なる抗原を含むことができる。
一部の例では、無傷の抗原は、抗原全体の機能性断片または部分、例えば、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも30、少なくとも35、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または少なくとも100の部分(例えば、ピースまたは断片)(全てを含む)に分割することができ、抗原の個々の機能性断片は、本明細書に開示される方法に従ってポリマーと関連付けることができる。一部の例では、抗原は、多くて2、多くて3、多くて4、多くて5、多くて6、多くて7、多くて8、多くて9、多くて10、多くて11、多くて12、多くて13、多くて14、多くて15、多くて16、多くて17、多くて18、多くて19、多くて20、多くて21、多くて22、多くて23、多くて24、多くて25、多くて30、多くて35、多くて40、多くて45、多くて50、多くて55、多くて60、多くて65、多くて70、多くて75、多くて80、多くて85、多くて90、多くて95、または多くて100の部分(例えば、ピースまたは断片)(全てを含む)に分割されてよい。
一部の例では、広く保存された配列は、微生物の一連の株全体にわたって(例えば、微生物の株の少なくとも10%、株の少なくとも25%、株の少なくとも50%、株の少なくとも75%、株の少なくとも90%、株の少なくとも95%、またはすべての株)少なくとも40%保存され得る。一部の例では、広く保存された配列は、微生物の種または株間での変動が限られている配列である可能性がある。複数の微生物にわたって保存されている配列は、複数の微生物にわたって同じまたは実質的に同じであり得る。例えば、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%保存されている配列は、一連の微生物にわたって40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%の構造または配列同一性を有し得る。
ある特定の場合では、広く保存された配列は、微生物の一連の株全体にわたって(例えば、微生物の株の少なくとも10%、株の少なくとも25%、株の少なくとも50%、株の少なくとも75%、株の少なくとも90%、株の少なくとも95%、またはすべての株)少なくとも50%保存され得る。さまざまな例では、広く保存された配列は、微生物の一連の株全体にわたって(例えば、微生物の株の少なくとも10%、株の少なくとも25%、株の少なくとも50%、株の少なくとも75%、株の少なくとも90%、株の少なくとも95%、またはすべての株)少なくとも60%保存され得る。一部の例では、広く保存された配列は、微生物の一連の株全体にわたって(例えば、微生物の株の少なくとも10%、株の少なくとも25%、株の少なくとも50%、株の少なくとも75%、株の少なくとも90%、株の少なくとも95%、またはすべての株)少なくとも70%保存され得る。ある特定の場合では、広く保存された配列は、微生物の一連の株全体にわたって(例えば、微生物の株の少なくとも10%、株の少なくとも25%、株の少なくとも50%、株の少なくとも75%、株の少なくとも90%、株の少なくとも95%、またはすべての株)少なくとも80%保存され得る。さまざまな例では、広く保存された配列は、微生物の一連の株全体にわたって(例えば、微生物の株の少なくとも10%、株の少なくとも25%、株の少なくとも50%、株の少なくとも75%、株の少なくとも90%、株の少なくとも95%、またはすべての株)少なくとも90%保存され得る。
ある抗原があるクレードを代表するのは、その配列が、代表されるクレードの他のメンバーとは異なる、代表されるクレードの抗原の平均サイズの10%までである場合であり得る。一部の例では、ある抗原があるクレードを代表するのは、その配列が、代表されるクレードの他のメンバーとは異なる代表されるクレードの抗原の平均サイズの15%まで、20%まで、25%まで、または30%までである場合である。
抗原は、その配列が、代表されるクレードの他のメンバーとは異なる、代表されるクレードの抗原の平均サイズの75%以下である場合、そのクレードを代表し得る。一部のクレードでは、抗原は、その配列が、代表されるクレードの他のメンバーと比べて50%以下、55%以下、60%以下、65%以下、70%以下、75%以下、80%以下、85%以下、90%以下、または95%以下異なっている場合、そのクレードを代表し得る。
抗原は、その配列が、代表されるクレードの株のサブセットとは5個まで、10個まで、15個まで、20個まで、25個まで、30個まで、35個まで、40個まで、45個まで、50個まで、55個まで、60個まで、70個まで、80個まで、90個まで、100個まで、150個まで、200個まで、250個まで、または300個までのアミノ酸が異なる場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その配列が、代表されるクレードの株の少なくとも50%と5個まで、10個まで、15個まで、20個まで、25個まで、30個まで、35個まで、40個まで、45個まで、50個まで、55個まで、60個まで、70個まで、80個まで、90個まで、100個まで、150個まで、200個まで、250個まで、または300個までのアミノ酸が異なる場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その配列が、代表されるクレードの株の少なくとも60%と5個まで、10個まで、15個まで、20個まで、25個まで、30個まで、35個まで、40個まで、45個まで、50個まで、55個まで、60個まで、70個まで、80個まで、90個まで、100個まで、150個まで、200個まで、250個まで、または300個までのアミノ酸が異なる場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その配列が、代表されるクレードの株の少なくとも70%と5個まで、10個まで、15個まで、20個まで、25個まで、30個まで、35個まで、40個まで、45個まで、50個まで、55個まで、60個まで、70個まで、80個まで、90個まで、100個まで、150個まで、200個まで、250個まで、または300個までのアミノ酸が異なる場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その配列が、代表されるクレードの株の少なくとも80%と5個まで、10個まで、15個まで、20個まで、25個まで、30個まで、35個まで、40個まで、45個まで、50個まで、55個まで、60個まで、70個まで、80個まで、90個まで、100個まで、150個まで、200個まで、250個まで、または300個までのアミノ酸が異なる場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その配列が、代表されるクレードの株の少なくとも90%と5個まで、10個まで、15個まで、20個まで、25個まで、30個まで、35個まで、40個まで、45個まで、50個まで、55個まで、60個まで、70個まで、80個まで、90個まで、100個まで、150個まで、200個まで、250個まで、または300個までのアミノ酸が異なる場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その配列が、代表されるクレードのすべての株と5個まで、10個まで、15個まで、20個まで、25個まで、30個まで、35個まで、40個まで、45個まで、50個まで、55個まで、60個まで、70個まで、80個まで、90個まで、100個まで、150個まで、200個まで、250個まで、または300個までのアミノ酸が異なる場合、そのクレードを代表し得る。
抗原は、その編集距離が、代表されるクレードの抗原の平均サイズの5%までである場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その編集距離が、代表されるクレードの抗原の平均サイズの10%まで、15%まで、または20%までである場合、そのクレードを代表し得る。抗原は、その配列が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%と異なる、代表されるクレードの抗原の平均サイズの10%までである場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その配列が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%と異なる、代表されるクレードの抗原の平均サイズの15%までである場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その配列が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%と異なる、代表されるクレードの抗原の平均サイズの20%までである場合、そのクレードを代表し得る。
抗原は、その編集距離が、代表されるクレードの抗原の平均サイズの75%以下である場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その編集距離が、代表されるクレードの抗原の平均サイズの70%以下、80%以下、90%以下、95%以下、または99%以下である場合、そのクレードを代表し得る。
抗原は、その配列が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%と異なる、代表されるクレードの抗原の平均サイズの90%以下である場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その配列が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%と異なる、代表されるクレードの抗原の平均サイズの80%以下である場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その配列が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%と異なる、代表されるクレードの抗原の平均サイズの70%以下である場合、そのクレードを代表し得る。
抗原は、その編集距離が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の平均サイズの5%までである場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その編集距離が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の平均サイズの10%までである場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その編集距離が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の平均サイズの15%までである場合、そのクレードを代表し得る。
抗原は、その編集距離が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の平均サイズの90%以下である場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その編集距離が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の平均サイズの80%以下である場合、そのクレードを代表し得る。一部の例では、抗原は、その編集距離が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の平均サイズの70%以下である場合、そのクレードを代表し得る。
一部のワクチンは、他の抗原の各々からの平均編集距離がクレード内の抗原の平均サイズの少なくとも5%である抗原を含むことができる。一部のワクチンは、他の抗原の少なくとも1つからの平均編集距離が、クレード内の抗原の平均サイズの少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、少なくとも6%、少なくとも7%、少なくとも8%、少なくとも9%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、または少なくとも25%である抗原を含むことができる。そのようなワクチンでは、一部のワクチンは、他の抗原の各々からの平均編集距離が、クレード内の抗原の平均サイズの少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、少なくとも6%、少なくとも7%、少なくとも8%、少なくとも9%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、または少なくとも25%である抗原を含むことができる。そのようなワクチンでは、実際の編集距離は変動していてもよいし、類似していてもよい。一部の例では、実際の編集距離がクレード内の抗原の平均サイズのまさに少なくとも5%である抗原はないことになる。
一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は1以下であってよい。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、2個以下、3個以下、4個以下、5個以下、6個以下、7個以下、8個以下、9個以下、10個以下、20個以下、30個以下、40個以下、または50個以下であってよい。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも1であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、または少なくとも50であり得る。
一部の例では、最小ペアワイズ編集距離は、抗原のサイズの約1%以下、約2%以下、約3%以下、約4%以下、約5%以下、約6%以下、約7%以下、約8%以下、約9%以下、約10%以下、約15%以下、約20%、または約25%以下であり得る。一部の例では、最小ペアワイズ編集距離は、抗原のサイズの少なくとも約5%であり得る。一部の例では、最小ペアワイズ編集距離は、抗原のサイズの少なくとも約1%、少なくとも約2%、少なくとも約3%、少なくとも約4%、少なくとも約5%、少なくとも約6%、少なくとも約7%、少なくとも約8%、少なくとも約9%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、または少なくとも約25%であり得る。
一部の例では、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも60、少なくとも70、少なくとも80、少なくとも90、少なくとも100、少なくとも150、少なくとも200、少なくとも250、少なくとも300、少なくとも350、少なくとも400、少なくとも少なくとも450、少なくとも500、少なくとも550、少なくとも600、少なくとも700、または少なくとも800であり得る。一部の例では、最大ペアワイズ編集距離は、5以下、10以下、20以下、30以下、40以下、50以下、60以下、70以下、80以下、90以下、100以下、150以下、200以下、250以下、300以下、350以下、400以下、450以下、500以下、550以下、600以下、700以下、または800以下であり得る。
一部の例では、最大ペアワイズ編集距離は、抗原のサイズの約75%以下であり得る。一部の例では、最大ペアワイズ編集距離は、抗原のサイズの約50%以下、約55%以下、約60%以下、約65%以下、約70%以下、約75%以下、約80%以下、約85%以下、約90%以下、または約95%以下であり得る。一部の例では、最大ペアワイズ編集距離は、抗原のサイズの少なくとも約75%であり得る。一部の例では、最大ペアワイズ編集距離は、抗原のサイズの少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%または少なくとも約95%であり得る。
一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、1以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも60、少なくとも70、少なくとも80、少なくとも90、少なくとも100、少なくとも200、少なくとも300、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700、または少なくとも800であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも1であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも60、少なくとも70、少なくとも80、少なくとも90、少なくとも100、少なくとも200、少なくとも300、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700、または少なくとも800であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも1であり得、最大ペアワイズ編集距離は、5以下、10以下、20以下、30以下、40以下、50以下、60以下、70以下、80以下、90以下、100以下、200以下、300以下、400以下、500以下、600以下、700以下、または800以下であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、1以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、5以下、10以下、20以下、30以下、40以下、50以下、60以下、70以下、80以下、90以下、100以下、200以下、300以下、400以下、500以下、600以下、700以下、または800以下であり得る。
一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、約1%以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも約75%であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも約1%であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも約75%であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも約1%であり得、最大ペアワイズ編集距離は、75%以下であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、約1%以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、約75%以下であり得る。
一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、約5%以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも約75%であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも約5%であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも約75%であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも約5%であり得、最大ペアワイズ編集距離は、75%以下であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、約5%以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、約75%以下であり得る。
一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、約20%以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも約75%であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも約20%であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも約75%であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも約20%であり得、最大ペアワイズ編集距離は、75%以下であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、約20%以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、約75%以下であり得る。
一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、約1%以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも約90%であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも約1%であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも約90%であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも約1%であり得、最大ペアワイズ編集距離は、90%以下であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、約1%以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、約90%以下であり得る。
一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、約5%以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも約90%であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも約5%であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも約90%であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも約5%であり得、最大ペアワイズ編集距離は、90%以下であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、約5%以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、約90%以下であり得る。
一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、約20%以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも約90%であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも約20%であり得、最大ペアワイズ編集距離は、少なくとも約90%であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、少なくとも約20%であり得、最大ペアワイズ編集距離は、90%以下であり得る。一部の例では、セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離は、約20%以下であり得、最大ペアワイズ編集距離は、約90%以下であり得る。
ワクチンは、2つの抗原間の最小ペアワイズ編集距離が、1%以下、2%以下、3%以下、4%以下、5%以下、6%以下、7%以下、8%以下、9%以下、10%以下、11%以下、12%以下、13%以下、14%以下、15%以下、16%以下、17%以下、18%以下、19%以下、または10%以下(を含めて)であり得る抗原のセットを含むことができる。ワクチンは、2つの抗原間の最小ペアワイズ編集距離が、少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、少なくとも6%、少なくとも7%、少なくとも8%、少なくとも9%、少なくとも10%、少なくとも11%、少なくとも12%、少なくとも13%、少なくとも14%、少なくとも15%、少なくとも16%、少なくとも17%、少なくとも18%、少なくとも19%、または少なくとも10%(を含めて)であり得る抗原のセットを含むことができる。ワクチンは、2つの抗原の間の最大ペアワイズ編集距離が、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%、または少なくとも95%(を含めて)であり得る抗原のセットを含むことができる。ワクチンは2つの抗原の間の最大ペアワイズ編集距離が、50%以下、55%以下、60%以下、65%以下、70%以下、75%以下、80%以下、85%以下、90%以下、または95%以下(を含めて)であり得る抗原のセットを含むことができる。
一部の例では、セット内の各抗原は、セット内の少なくとも1つの抗原と、少なくとも100アミノ酸の長さにわたって、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を共有することができる。一部の例では、セット内の各抗原は、セット内の少なくとも1つの抗原と、少なくとも300アミノ酸の長さにわたって、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を共有することができる。一部の例では、セット内の各抗原は、セット内の少なくとも1つの抗原と、少なくとも500アミノ酸の長さにわたって、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を共有することができる。
ワクチンは、セット内の他の抗原と少なくとも1%、少なくとも5%、または少なくとも10%の配列同一性が異なるセット内の抗原を含むことができる。一部の例では、ワクチンは、セット内のすべての他の抗原と少なくとも1%、少なくとも5%、または少なくとも10%の配列同一性が異なるセット内の抗原を含むことができる。
ワクチンは、セット内の少なくとも1つの他の抗原と75%以下の配列同一性が異なるセット内の抗原を含むことができる。一部の例では、ワクチンは、セット内の他のすべての抗原と75%以下の配列同一性が異なるセット内の抗原を含むことができる。
ワクチンは、微生物の5次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の6次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。さらなる例では、ワクチンは、微生物の7次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の8次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の9次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の10次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の11次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の12次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の13次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の14次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の15次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の20次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の25次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の30次クレードの少なくとも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%、または少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。
ワクチンは、微生物の3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、11次、12次、13次、14次、15次、または他の適した次数のクレードの少なくとも60%を代表する抗原のセットを含むことができる。一部の例では、ワクチンは、微生物の3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、11次、12次、13次、14次、15次、または他の適した次数のクレードの少なくとも70%を代表する抗原のセットを含むことができる。さらなる例では、ワクチンは、微生物の3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、11次、12次、13次、14次、15次、または他の適した次数のクレードの少なくとも80%を代表する抗原のセットを含むことができる。なおさらなる例では、ワクチンは、微生物の3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、11次、12次、13次、14次、15次、または他の適した次数のクレードの少なくとも90%を代表する抗原のセットを含むことができる。
任意の2つの抗原間のブランチの最小数は、一部のワクチンでは1であり得る。任意の2つの抗原間のブランチの最大数は、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも15、または少なくとも20であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は1であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも5であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は1であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも10であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は1であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも15であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は1であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも20であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は5未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも5であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は5未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも10であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は5未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも15であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は5未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも20であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は10未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも10であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は10未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも15であり得る。一部のワクチンでは、任意の2つの抗原間のブランチの最小数は10未満であり得、任意の2つの抗原間のブランチの最大数は少なくとも20であり得る。
インフルエンザワクチンであるワクチンは、表2から選択される抗原、あるいはそれらの断片または相同体を含むことができる。ワクチンが抗原の断片または相同体を含む場合、断片または相同体は少なくともある特定のサイズであり得る。一部の例では、断片または相同体は、少なくとも10個、少なくとも15個、少なくとも20個、少なくとも25個、少なくとも30個、少なくとも35個、少なくとも40個、少なくとも45個、少なくとも50個、少なくとも55個、少なくとも60個、少なくとも65個、少なくとも70個、少なくとも75個、少なくとも80個、少なくとも85個、少なくとも90個、少なくとも95個、少なくとも100個、少なくとも110個、少なくとも120個、少なくとも150個、少なくとも200個、少なくとも300個、少なくとも400個、少なくとも500個、少なくとも600個、少なくとも700個、少なくとも800個、少なくとも900個、または少なくとも1000個のアミノ酸であり得る。一部の例では、断片または相同体は、多くて10個、多くて15個、多くて20個、多くて25個、多くて30個、多くて35個、多くて40個、多くて45個、多くて50個、多くて55個、多くて60個、多くて65個、多くて70個、多くて75個、多くて80個、多くて85個、多くて90個、多くて95個、多くて100個、多くて110個、または多くて120個のアミノ酸、多くて150個のアミノ酸、多くて200個のアミノ酸、多くて300個のアミノ酸、多くて400個のアミノ酸、多くて500個のアミノ酸、多くて600個のアミノ酸、多くて700個のアミノ酸、多くて800個のアミノ酸、多くて900個のアミノ酸、または多くて1000個のアミノ酸であり得る。
一部の例では、ワクチン中の抗原は、配列番号1~87から選択され得る。一部の例では、ワクチン中の抗原は、配列番号1~87から選択される配列と少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%同一であり得る。
一部の例では、ワクチン中の抗原は、配列番号88~127から選択され得る。一部の例では、ワクチン中の抗原は、配列番号88~127から選択される配列と少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%同一であり得る。
一部の例では、ワクチン中の抗原は、配列番号128~171から選択され得る。一部の例では、ワクチン中の抗原は、配列番号128~171から選択される配列と少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%同一であり得る。
一部の例では、ワクチン中の抗原は、配列番号172~267から選択され得る。一部の例では、ワクチン中の抗原は、配列番号172~267から選択される配列と少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%同一であり得る。
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添付される特許請求の範囲にかかわらず、本明細書に記載の開示は、以下の条項によっても定義される。
1.微生物の5次クレードの少なくとも60%を代表する抗原のセットを含むワクチン。
2.2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、抗原の平均サイズの少なくとも10%であり、2つの抗原の間の最大ペアワイズ編集距離が、抗原の平均サイズの98%以下である、微生物の抗原のセットを含むワクチン。
3.微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセットを含むワクチン。
4.抗原の配列が、代表されるクレードの他のメンバーとは異なる代表されるクレードの抗原の平均サイズの40%までである場合、その抗原がクレードを代表する、条項1または条項3に記載のワクチン。
5.編集距離が、代表されるクレードの別の株のサイズの5%までである場合に、抗原がクレードを代表する、条項1または条項3に記載のワクチン。
6.抗原の配列が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、96%、97%、98%、または99%とは異なる、代表されるクレードの抗原の平均サイズの20%までである場合、抗原がクレードを代表する、条項1または条項3に記載のワクチン。
7.抗原の配列が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、96%、97%、98%、または99%とは異なる、代表されるクレードの抗原の平均サイズの10%までである場合、抗原がクレードを代表する、条項1または条項3に記載のワクチン。
8.編集距離が、代表されるクレードのすべての株の95%、96%、97%、98%、または99%のサイズの5%までである場合、抗原がクレードを代表する、条項1または条項3に記載のワクチン。
9.抗原の配列が、代表されるクレードのすべての株から25までの編集距離にある場合、抗原がクレードを代表する、条項1または条項3に記載のワクチン。
10.抗原の配列が、代表されるクレードのすべての株から100までの編集距離にある場合、抗原がクレードを代表する、条項1または条項3に記載のワクチン。
11.抗原の配列が、クレード内に存在する場合、抗原がクレードを代表する、条項1または条項3に記載のワクチン。
12.抗原が、微生物のバリアントのライブラリーに由来し、
a.最大編集距離をもつセット内の2つの抗原が、編集距離Sを有し;
b.最大編集距離をもつ、ライブラリー内の2つの抗原が、編集距離Lを有し;
c.Sが、Lの少なくとも60%である、
抗原のセットを含むワクチン組成物。
13.他のインフルエンザウイルスヘマグルチニン抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によってそれぞれ表される、少なくとも4つのインフルエンザウイルスヘマグルチニン抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物であって、
各ポリペプチドが、4つのインフルエンザウイルスヘマグルチニン抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含むワクチン組成物。
14.他のインフルエンザウイルスノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によって表される、少なくとも4つのインフルエンザウイルスノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物であって、
各ポリペプチドが、4つのインフルエンザウイルスノイラミニダーゼ抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含むワクチン組成物。
15.他のHIV gp160抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によってそれぞれ表される、少なくとも4つのHIV gp160抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物であって、各ポリペプチドが、4つのHIV gp160抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含むワクチン組成物。
16.各々が、他のHIV gp120抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によって表される、少なくとも4つのHIV gp120抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物であって、各ポリペプチドが、4つのHIV gp120抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含むワクチン組成物。
17.各々が、他のHIV gp41抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によって表される、少なくとも4つのHIV gp41抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物であって、各ポリペプチドが、4つのHIV gp41抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含むワクチン組成物。
18.表1に特定された少なくとも6つの株に対する対象の免疫応答を活性化する抗原のセットを含むワクチン組成物。
19.免疫応答が、ヘマグルチニン阻害アッセイで頭部特異的抗体を使用して検出可能である、条項13または条項18に記載のワクチン組成物。
20.ヘマグルチニン阻害アッセイを使用して試験した場合、免疫応答が、H1N1+H3N2+HABよりも前記抗原を使用した場合に少なくとも2倍大きい、条項19に記載のワクチン組成物。
21.ヘマグルチニン阻害アッセイを使用して試験した場合、免疫応答が、H1N1+H3N2+HABよりも前記抗原を使用した場合に少なくとも10倍大きい、条項14に記載のワクチン組成物。
22.ヘマグルチニン阻害アッセイを使用して試験した場合、免疫応答が、H1N1+H3N2+HABよりも前記抗原を使用した場合に少なくとも100倍大きい、条項19に記載のワクチン組成物。
23.微生物が細菌である、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
24.微生物がウイルスである、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
25.ウイルスがインフルエンザである、条項24に記載のワクチン組成物。
26.インフルエンザがA型である、条項25に記載のワクチン組成物。
27.インフルエンザがB型である、条項25に記載のワクチン組成物。
28.A型インフルエンザが、H1N1、H1N2、H3N1、H3N2、またはH2N3である、条項26に記載のワクチン。
29.A型インフルエンザがH1N1である、条項28に記載のワクチン。
30.A型インフルエンザがH3N2である、条項28に記載のワクチン。
31.ウイルスがヒト免疫不全ウイルス(HIV)である、条項24に記載のワクチン組成物。
32.HIVがHIV-1である、条項31に記載のワクチン組成物。
33.HIV-1が、サブクレードA、サブクレードB、またはサブクレードCのHIV-1である、条項32に記載のワクチン組成物。
34.抗原が、三次空間で隣接する表面露出残基の広域中和性抗原である、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
35.広域中和性抗原がヘマグルチニンの基部にある、条項34に記載のワクチン組成物。
36.広域中和性抗原がヘマグルチニンの頭部にある、条項34に記載のワクチン組成物。
37.広域中和性抗原がノイラミニダーゼにある、条項34に記載のワクチン組成物。
38.広域中和性抗原がgp160にある、条項34に記載のワクチン組成物。
39.広域中和性抗原がgp120にある、条項34に記載のワクチン組成物。
40.広域中和性抗原がgp41にある、条項34に記載のワクチン組成物。
41.抗原が、ヘマグルチニンの広く保存された断片である、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
42.抗原が、ヘマグルチニンの頭部の広く保存された断片である、条項41に記載のワクチン。
43.抗原が、ヘマグルチニンの基部の広く保存された断片である、条項41に記載のワクチン。
44.抗原が、ノイラミニダーゼの広く保存された断片である、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
45.抗原が、gp160の広く保存された断片である、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
46.配列番号1~87から選択される少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
47.配列番号1~87のいずれか1つと少なくとも60%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
48.配列番号1~87のいずれか1つと少なくとも70%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
49.配列番号1~87のいずれか1つと少なくとも80%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
50.配列番号1~87のいずれか1つと少なくとも90%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
51.配列番号88~127から選択される少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、条項12に記載のワクチン。
52.配列番号88~127のいずれか1つと少なくとも60%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
53.配列番号88~127のいずれか1つと少なくとも70%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
54.配列番号88~127のいずれか1つと少なくとも80%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、条項12に記載のワクチン。
55.配列番号88~127のいずれか1つと少なくとも90%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
56.配列番号128~171から選択される少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
57.配列番号128~171のいずれか1つと少なくとも60%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
58.配列番号128~171のいずれか1つと少なくとも70%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
59.配列番号128~171のいずれか1つと少なくとも80%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
60.配列番号128~171のいずれか1つと少なくとも90%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
61.配列番号172~267から選択される少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
62.配列番号172~267のいずれか1つと少なくとも60%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
63.配列番号172~267のいずれか1つと少なくとも70%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
64.配列番号172~267のいずれか1つと少なくとも80%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
65.配列番号172~267のいずれか1つと少なくとも90%同一である少なくとも1つの抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
66.抗原のセットが、少なくとも5個、6個、7個、8個、9個、10個、15個、20個、30個、40個、50個、60個、70個、80個、90個、100個、200個、300個、400個、500個、600個、700個、800個、900または1000個の異なる抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン。
67.抗原のセットが、少なくとも30個の抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン組成物。
68.抗原のセットが、少なくとも50個の抗原を含む、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン組成物。
69.抗原が、クレード内の抗原の平均サイズの少なくとも5%である他の抗原の各々からの平均編集距離を有する、条項1、条項2、条項3、条項12に記載のワクチン。
70.セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離が1以下であり、最大ペアワイズ編集距離が少なくとも5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、または100である、条項1、条項3、または条項12に記載のワクチン。
71.セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも75%である、条項1、条項3、または条項4に記載のワクチン。
72.クレードが、近隣結合クラスタリング・ツリーまたは最節約樹である系統樹のクレードである、条項1に記載のワクチン。
73.1次クレードが、別の上位レベルのクレード内に全体も一部も含まれていないクレードである、条項1に記載のワクチン。
74.各X次クレードが、微生物の系統樹において系統学的にX-1数の分岐ノードの下にある、条項1に記載のワクチン。
75.微生物の3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、11次、12次、13次、14次、または15次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原をさらに含む、条項1に記載のワクチン。
76.代表されるクレードが、クレードY-1に含まれるクレードYである、条項75に記載のワクチン。
77.代表的なクレードが、ノードベースのクレードである、条項1に記載のワクチン。
78.代表的なクレードが、ステムベースのクレードである、条項1に記載のワクチン。
79.代表的なクレードが、アポモルフィベースのクレードである、条項1に記載のワクチン。
80.セット内の各抗原間のブランチの平均数が、少なくとも1、3、5、または10である、条項1に記載のワクチン。
81.セット内の任意の2つの抗原間のブランチの最小数が1以下であり、セット内の任意の2つの抗原間のブランチの最大数が少なくとも5、10、または15である、条項1に記載のワクチン。
82.各OTUが、互いに少なくとも95%相同である配列を含む、条項3に記載のワクチン。
83.各OTUが、少なくとも3つの異なる配列で構成される、条項3に記載のワクチン。
84.セット内の各抗原が、セット内の少なくとも1つの他の抗原と少なくとも90%、95、または99%の配列同一性を共有する、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン組成物。
85.セット内の各抗原が、少なくとも100アミノ酸長にわたって、セット内の少なくとも1つの他の抗原と少なくとも90%、95、または99%の配列同一性を共有する、条項1、条項2、条項3、条項12に記載のワクチン組成物。
86.セット内の各抗原が、セット内の他の抗原の各々と、少なくとも5%の配列同一性で異なる、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載のワクチン組成物。
87.セット内の各抗原が、セット内の他の抗原の各々と、75%以下の配列同一性で異なる、条項1、条項2、条項3、条項12に記載のワクチン組成物。
88.各抗原が、少なくとも10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個、55個、60個、65個、70個、75個、80個、85個、90個、85個、100個、110個、または120個のアミノ酸を含むペプチドである、条項1、条項2、条項3、または条項12に記載の微生物ワクチン組成物。
89.抗原が、表2、表3、表4、表5、あるいはそれらの断片または相同体から選択される、条項1、条項2、または条項3に記載のワクチン組成物。
90.表2、表3、表4、表5の2またはそれを超える抗原あるいはその断片または相同体を含む、条項89に記載のワクチン組成物。
91.表2、表3、表4、表5の3またはそれを超える抗原あるいはその断片または相同体を含む、条項90に記載のワクチン組成物。
92.表2、表3、表4、表5の5またはそれを超える抗原あるいはその断片または相同体を含む、条項91に記載のワクチン組成物。
93.表2、表3、表4、表5の10またはそれを超える抗原あるいはその断片または相同体を含む、条項92に記載のワクチン組成物。
94.断片が、多くて10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個、55個、60個、65個、70個、75個、80個、85個、90個、95個、100個、110個、または120個のアミノ酸を含む、条項89に記載のワクチン組成物。
95.断片が、少なくとも10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個、55個、60個、65個、70個、75個、80個、85個、90個、95個、100個、110個、または120個のアミノ酸を含む、条項89に記載のワクチン組成物。
96.相同体が、表1の抗原と少なくとも90%の配列同一性を有する配列を含む、条項89に記載のワクチン組成物。
97.ライブラリーが、少なくとも1×10、1×10、1×10個の微生物の異なるバリアントを含む、条項12に記載のワクチン組成物。
98.ライブラリーが、微生物のすべての既知配列の少なくとも90%を含む、条項12に記載のワクチン組成物。
99.先行する条項のいずれかに記載のワクチン組成物と、薬学的に許容され得る希釈剤、アジュバント、添加剤、またはそれらの任意の組合せを含む医薬組成物。
100.ワクチンがエアロゾル製剤の形態である、条項99に記載のワクチン組成物。
101.ワクチンが注射用製剤の形態である、条項99に記載のワクチン組成物。
102.各々の抗原が、単独では対象の広域中和性抗原に対する有意な予防的免疫応答を提供しない濃度であるが、集合的には、複数の抗原が、対象の広域中和性抗原に対する免疫応答を提供する複合濃度を有する、先行する条項のいずれかに記載のワクチン組成物。
103.対象が鳥である、条項102に記載のワクチン組成物。
104.対象が哺乳動物である、条項102に記載のワクチン組成物。
105.対象がヒトである、条項103に記載のワクチン組成物。
106.対象がブタである、条項103に記載のワクチン組成物。
107.先行する条項のいずれかに記載のワクチン組成物を含むウイルス様粒子(VLP)。
108.以下をコードする核酸分子を含む組換え発現ベクター:
(a)微生物の一次クレードおよび二次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原のセット;
(b)抗原のセットであって、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が25以下であり、2つの抗原の間の最大ペアワイズ編集距離が少なくとも300である抗原のセット;
(c)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセット;または
(d)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセット。
109.以下をコードする核酸分子を含む組換え発現ベクター:
(a)微生物の一次クレードおよび二次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原のセット;
(b)抗原のセットであって、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、抗原のサイズの少なくとも75%である抗原のセット;
(c)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセット;または
(d)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセット。
110.先行する条項のいずれかに記載のワクチン組成物を対象に投与することを含む、対象において感染を処置するかまたは感染の可能性を低減するための方法。
111.少なくとも3、4、5、6、7、8、9、または10年間、季節性インフルエンザに対して有効な免疫活性化をもたらすワクチン組成物を対象に投与することを含む、対象においてインフルエンザ感染を処置するかまたはその可能性を低減するための方法。
112.対象がヒトである、条項110または条項111に記載の方法。
113.対象が飼い馴らされた動物である、条項110または条項111に記載の方法。
114.ワクチン組成物を作製するための方法であって:(a)微生物の一次クレードおよび二次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原のセット;
(b)抗原のセットであって、2つの抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が抗原のサイズの5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が抗原のサイズの少なくとも75%である抗原のセット;
(c)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセット;または
(d)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセット
を含む方法。
115.条項114の方法であって、
微生物の株のライブラリーから複数の抗原配列を取得すること;および
複数の抗原配列を整列させて、抗原の系統樹を作成すること
をさらに含む方法。
本明細書において使用される「約」という用語は、一般に、特定の用法の文脈内で、記載された数値よりも2%、5%、10%、または15%大きいまたは小さい(±)範囲を指す。例えば、「約10」には8.5から11.5の範囲が含まれる。本明細書において、「約」および「およそ」という用語は、数値または数値範囲を改変するために使用される場合、値または範囲の上下、約0.2%、約0.5%、約1%、約2%、約5%、約7.5%、または約10%(または約1%と10%の任意の整数)までの偏差が、列挙される値または範囲の意図された意味の範囲内にとどまることを示す。
本明細書および添付される特許請求の範囲で使用される、単数形の「a」、「an」および「the」は、文脈上明らかに示されている場合を除き、複数形の参照を含む。したがって、例えば、「方法」への言及は、1またはそれを超える方法、および/または本明細書に記載される種類のステップ、および/または本開示を読むと当業者に明らかになるものを含む。
本発明の好ましい実施形態が本明細書に示され、本明細書において説明されたが、そのような実施形態がほんの一例として提供されることは当業者には明らかである。本発明から逸脱することなく、多数の変形、変更、および置換が当業者に想起される。本明細書に記載される本発明の実施形態に対して様々な代替案が、本発明を実施する際に採用され得ることを理解されたい。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲内の方法および構造ならびにそれらの等価物がそれによって網羅されることが意図される。

Claims (115)

  1. 微生物の5次クレードの少なくとも60%を代表する抗原のセットを含むワクチン。
  2. 微生物の抗原のセットを含むワクチンであって、前記抗原の2つの間の最小ペアワイズ編集距離が、前記抗原の平均サイズの少なくとも10%であり、前記抗原の2つの間の最大ペアワイズ編集距離が、前記抗原の平均サイズの98%以下であるワクチン。
  3. 前記微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセットを含むワクチン。
  4. 抗原の配列が、代表されるクレードの他のメンバーとは異なる代表されるクレードの抗原の平均サイズの40%までである場合、前記抗原が前記クレードを代表する、請求項1または請求項3に記載のワクチン。
  5. 前記編集距離が代表されるクレードの別の株の前記サイズの5%までである場合、抗原がクレードを代表する、請求項1または請求項3に記載のワクチン。
  6. 抗原の配列が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、96%、97%、98%、または99%とは異なる、代表されるクレードの抗原の平均サイズの20%までである場合、前記抗原がクレードを代表する、請求項1または請求項3に記載のワクチン。
  7. 抗原の配列が、代表されるクレードのすべての株の少なくとも95%、96%、97%、98%、または99%とは異なる、代表されるクレードの抗原の平均サイズの10%までである場合、前記抗原がクレードを代表する、請求項1または請求項3に記載のワクチン。
  8. 前記編集距離が代表されるクレードのすべての株の95%、96%、97%、98%、または99%の前記サイズの5%までである場合、前記抗原がクレードを代表する、請求項1または請求項3に記載のワクチン。
  9. 抗原の配列が、代表されるクレードのすべての株から25までの編集距離にある場合、前記抗原がクレードを代表する、請求項1または請求項3に記載のワクチン。
  10. 抗原の配列が、代表されるクレードのすべての株から100までの編集距離にある場合、前記抗原がクレードを代表する、請求項1または請求項3に記載のワクチン。
  11. 抗原の配列が、クレード内に存在する場合、前記抗原が前記クレードを代表する、請求項1または請求項3に記載のワクチン。
  12. 抗原のセットを含むワクチン組成物であって、
    前記抗原が、微生物のバリアントのライブラリーに由来し、
    a.最大編集距離を有する前記セットの2つの抗原が編集距離Sを有し、
    b.最大編集距離を有する前記ライブラリーの2つの抗原が編集距離Lを有し、
    c.SがLの少なくとも60%である、
    抗原のセットを含むワクチン組成物。
  13. 少なくとも4つのインフルエンザウイルスヘマグルチニン抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物であって、各々が、他のインフルエンザウイルスヘマグルチニン抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によって表され、
    各ポリペプチドが、前記4つのインフルエンザウイルスヘマグルチニン抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含む、ワクチン組成物。
  14. 少なくとも4つのインフルエンザウイルスノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物であって、各々が、他のインフルエンザウイルスノイラミニダーゼ抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によって表され、
    各ポリペプチドが、前記4つのインフルエンザウイルスノイラミニダーゼ抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含む、ワクチン組成物。
  15. 少なくとも4つのHIV gp160抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物であって、各々が、他のHIV gp160抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によって表され、
    各ポリペプチドが、前記4つのHIV gp160抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含む、ワクチン組成物。
  16. 他のHIV gp120抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によってそれぞれ表される、少なくとも4つのHIV gp120抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物であって、各ポリペプチドが、前記4つのHIV gp120抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含むワクチン組成物。
  17. 他のHIV gp41抗原ポリペプチドと少なくとも20%同一であり、多くて95%同一である配列によってそれぞれ表される、少なくとも4つのHIV gp41抗原ポリペプチドを含むワクチン組成物であって、各ポリペプチドが、前記4つのHIV gp41抗原ポリペプチド間で少なくとも90%同一である抗原を含むワクチン組成物。
  18. 表1に特定された少なくとも6つの株に対する対象の免疫応答を活性化する抗原のセットを含むワクチン組成物。
  19. 前記免疫応答が、ヘマグルチニン阻害アッセイで頭部特異的抗体を使用して検出可能である、請求項13または請求項18に記載のワクチン組成物。
  20. 前記ヘマグルチニン阻害アッセイを使用して試験した場合、前記免疫応答が、H1N1+H3N2+HABよりも前記抗原を使用した場合に少なくとも2倍大きい、請求項19に記載のワクチン組成物。
  21. 前記ヘマグルチニン阻害アッセイを使用して試験した場合、前記免疫応答が、H1N1+H3N2+HABよりも前記抗原を使用した場合に少なくとも10倍大きい、請求項14に記載のワクチン組成物。
  22. 前記ヘマグルチニン阻害アッセイを使用して試験した場合、前記免疫応答が、H1N1+H3N2+HABよりも前記抗原を使用した場合に少なくとも100倍大きい、請求項19に記載のワクチン組成物。
  23. 前記微生物が細菌である、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  24. 前記微生物がウイルスである、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  25. 前記ウイルスがインフルエンザである、請求項24に記載のワクチン組成物。
  26. 前記インフルエンザがA型である、請求項25に記載のワクチン組成物。
  27. 前記インフルエンザがB型である、請求項25に記載のワクチン組成物。
  28. 前記A型インフルエンザが、H1N1、H1N2、H3N1、H3N2、またはH2N3である、請求項26に記載のワクチン。
  29. 前記A型インフルエンザがH1N1である、請求項28に記載のワクチン。
  30. 前記A型インフルエンザがH3N2である、請求項28に記載のワクチン。
  31. 前記ウイルスがヒト免疫不全ウイルス(HIV)である、請求項24に記載のワクチン組成物。
  32. 前記HIVがHIV-1である、請求項31に記載のワクチン組成物。
  33. 前記HIV-1が、サブクレードA、サブクレードB、またはサブクレードCのHIV-1である、請求項32に記載のワクチン組成物。
  34. 前記抗原が、三次空間で隣接する表面露出残基の広域中和性抗原である、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  35. 前記広域中和性抗原がヘマグルチニンの基部にある、請求項34に記載のワクチン組成物。
  36. 前記広域中和性抗原がヘマグルチニンの頭部にある、請求項34に記載のワクチン組成物。
  37. 前記広域中和性抗原がノイラミニダーゼにある、請求項34に記載のワクチン組成物。
  38. 前記広域中和性抗原がgp160にある、請求項34に記載のワクチン組成物。
  39. 前記広域中和性抗原がgp120にある、請求項34に記載のワクチン組成物。
  40. 前記広域中和性抗原がgp41にある、請求項34に記載のワクチン組成物。
  41. 前記抗原が、ヘマグルチニンの広く保存された断片である、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  42. 前記抗原が、ヘマグルチニンの頭部の広く保存された断片である、請求項41に記載のワクチン。
  43. 前記抗原が、ヘマグルチニンの基部の広く保存された断片である、請求項41に記載のワクチン。
  44. 前記抗原が、ノイラミニダーゼの広く保存された断片である、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  45. 前記抗原が、gp160の広く保存された断片である、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  46. 配列番号1~87から選択される少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  47. 配列番号1~87のいずれか1つと少なくとも60%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  48. 配列番号1~87のいずれか1つと少なくとも70%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  49. 配列番号1~87のいずれか1つと少なくとも80%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  50. 配列番号1~87のいずれか1つと少なくとも90%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  51. 配列番号88~127から選択される少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、請求項12に記載のワクチン。
  52. 配列番号88~127のいずれか1つと少なくとも60%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  53. 配列番号88~127のいずれか1つと少なくとも70%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  54. 配列番号88~127のいずれか1つと少なくとも80%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、請求項12に記載のワクチン。
  55. 配列番号88~127のいずれか1つと少なくとも90%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  56. 配列番号128~171から選択される少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  57. 配列番号128~171のいずれか1つと少なくとも60%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  58. 配列番号128~171のいずれか1つと少なくとも70%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  59. 配列番号128~171のいずれか1つと少なくとも80%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  60. 配列番号128~171のいずれか1つと少なくとも90%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  61. 配列番号172~267から選択される少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  62. 配列番号172~267のいずれか1つと少なくとも60%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  63. 配列番号172~267のいずれか1つと少なくとも70%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  64. 配列番号172~267のいずれか1つと少なくとも80%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  65. 配列番号172~267のいずれか1つと少なくとも90%同一である少なくとも1つの抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  66. 前記抗原のセットが、少なくとも5個、6個、7個、8個、9個、10個、15個、20個、30個、40個、50個、60個、70個、80個、90個、100個、200個、300個、400個、500個、600個、700個、800個、900または1000個の異なる抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  67. 前記抗原のセットが、少なくとも30個の抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン組成物。
  68. 前記抗原のセットが、少なくとも50個の抗原を含む、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン組成物。
  69. 前記抗原が、前記クレード内の抗原の平均サイズの少なくとも5%である他の抗原の各々からの平均編集距離を有する、請求項1、請求項2、請求項3、請求項12に記載のワクチン。
  70. 前記セット内の2またはそれを超える前記抗原間の最小ペアワイズ編集距離が1以下であり、最大ペアワイズ編集距離が少なくとも5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、または100である、請求項1、請求項3、または請求項12に記載のワクチン。
  71. 前記セット内の2またはそれを超える抗原間の最小ペアワイズ編集距離が、前記抗原の前記サイズの5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が、前記抗原の前記サイズの少なくとも75%である、請求項1、請求項3、または請求項4に記載のワクチン。
  72. 前記クレードが、近隣結合クラスタリング・ツリーまたは最節約樹である系統樹のクレードである、請求項1に記載のワクチン。
  73. 1次クレードが、別の上位レベルのクレード内に全体も一部も含まれていないクレードである、請求項1に記載のワクチン。
  74. 各X次クレードが、前記微生物の系統樹において系統学的にX-1数の分岐ノードの下にある、請求項1に記載のワクチン。
  75. 前記微生物の3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、11次、12次、13次、14次、または15次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原をさらに含む、請求項1に記載のワクチン。
  76. 代表されるクレードが、クレードY-1に含まれるクレードYである、請求項75に記載のワクチン。
  77. 代表的なクレードが、ノードベースのクレードである、請求項1に記載のワクチン。
  78. 代表的なクレードが、ステムベースのクレードである、請求項1に記載のワクチン。
  79. 代表的なクレードが、アポモルフィベースのクレードである、請求項1に記載のワクチン。
  80. 前記セット内の前記抗原の各々の間のブランチの平均数が、少なくとも1、3、5、または10である、請求項1に記載のワクチン。
  81. 前記セット内の任意の2つの抗原間のブランチの最小数が1以下であり、前記セット内の任意の2つの抗原間のブランチの最大数が少なくとも5、10、または15である、請求項1に記載のワクチン。
  82. 各OTUが、互いに少なくとも95%相同である配列を含む、請求項3に記載のワクチン。
  83. 各OTUが、少なくとも3つの異なる配列で構成される、請求項3に記載のワクチン。
  84. 前記セット内の前記抗原の各々が、前記セット内の少なくとも1つの他の抗原と少なくとも90%、95、または99%の配列同一性を共有する、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン組成物。
  85. 前記セット内の前記抗原の各々が、少なくとも100アミノ酸長にわたって、前記セット内の少なくとも1つの他の抗原と少なくとも90%、95、または99%の配列同一性を共有する、請求項1、請求項2、請求項3、請求項12に記載のワクチン組成物。
  86. 前記セット内の前記抗原の各々が、前記セット内の他の抗原の各々と、少なくとも5%の配列同一性で異なる、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載のワクチン組成物。
  87. 前記セット内の前記抗原の各々が、前記セット内の他の抗原の各々と、75%以下の配列同一性で異なる、請求項1、請求項2、請求項3、請求項12に記載のワクチン組成物。
  88. 各抗原が、少なくとも10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個、55個、60個、65個、70個、75個、80個、85個、90個、85個、100個、110個、または120個のアミノ酸を含むペプチドである、請求項1、請求項2、請求項3、または請求項12に記載の微生物ワクチン組成物。
  89. 前記抗原が、表2、表3、表4、表5、あるいはその断片または相同体から選択される、請求項1、請求項2、または請求項3に記載のワクチン組成物。
  90. 表2、表3、表4、表5の2またはそれを超える抗原あるいはそれらの断片または相同体を含む、請求項89に記載のワクチン組成物。
  91. 表2、表3、表4、表5の3またはそれを超える抗原あるいはそれらの断片または相同体を含む、請求項90に記載のワクチン組成物。
  92. 表2、表3、表4、表5の5またはそれを超える抗原あるいはそれらの断片または相同体を含む、請求項91に記載のワクチン組成物。
  93. 表2、表3、表4、表5の10またはそれを超える抗原あるいはそれらの断片または相同体を含む、請求項92に記載のワクチン組成物。
  94. 前記断片が、多くて10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個、55個、60個、65個、70個、75個、80個、85個、90個、95個、100個、110個、または120個のアミノ酸を含む、請求項89に記載のワクチン組成物。
  95. 前記断片が、少なくとも10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個、55個、60個、65個、70個、75個、80個、85個、90個、95個、100個、110個、または120個のアミノ酸を含む、請求項89に記載のワクチン組成物。
  96. 前記相同体が、表1の抗原と少なくとも90%の配列同一性を有する配列を含む、請求項89に記載のワクチン組成物。
  97. 前記ライブラリーが、少なくとも1×10、1×10、1×10個の前記微生物の異なるバリアントを含む、請求項12に記載のワクチン組成物。
  98. ライブラリーが、前記微生物のすべての既知配列の少なくとも90%を含む、請求項12に記載のワクチン組成物。
  99. 先行する請求項のいずれかに記載のワクチン組成物と、薬学的に許容され得る希釈剤、アジュバント、添加剤、またはそれらの任意の組合せを含む医薬組成物。
  100. 前記ワクチンがエアロゾル製剤の形態である、請求項99に記載のワクチン組成物。
  101. 前記ワクチンが注射用製剤の形態である、請求項99に記載のワクチン組成物。
  102. 前記抗原の各々が、単独では対象の前記広域中和性抗原に対する有意な予防的免疫応答を提供しない濃度であるが、集合的には、前記複数の抗原が、前記対象の前記広域中和性抗原に対する免疫応答を提供する複合濃度を有する、先行する特許請求の範囲のいずれかに記載のワクチン組成物。
  103. 前記対象が鳥である、請求項102に記載のワクチン組成物。
  104. 前記対象が哺乳動物である、請求項102に記載のワクチン組成物。
  105. 前記対象がヒトである、請求項103に記載のワクチン組成物。
  106. 前記対象がブタである、請求項103に記載のワクチン組成物。
  107. 先行する請求項のいずれかに記載のワクチン組成物を含むウイルス様粒子(VLP)。
  108. 以下をコードする核酸分子を含む組換え発現ベクター、
    (a)微生物の1次クレードおよび2次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原のセット、
    (b)抗原のセットであって、2つの前記抗原間の最小ペアワイズ編集距離が25以下であり、2つの前記抗原間の最大ペアワイズ編集距離が少なくとも300である抗原のセット、
    (c)前記微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセット、あるいは
    (d)前記微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセット。
  109. 以下をコードする核酸分子を含む組換え発現ベクター、
    (a)微生物の1次クレードおよび2次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原のセット、
    (b)抗原のセットであって、2つの前記抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、前記抗原のサイズの5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が前記抗原のサイズの少なくとも75%である抗原のセット、
    (c)前記微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセット、あるいは
    (d)前記微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%を代表する抗原のセット。
  110. 先行する請求項のいずれかに記載のワクチン組成物を対象に投与することを含む、前記対象において感染を処置するかまたは感染の可能性を低減するための方法。
  111. 少なくとも3、4、5、6、7、8、9、または10年間、季節性インフルエンザに対して有効な免疫活性化をもたらすワクチン組成物を対象に投与することを含む、前記対象においてインフルエンザ感染を処置するかまたはその可能性を低減するための方法。
  112. 前記対象がヒトである、請求項110または請求項111に記載の方法。
  113. 前記対象が飼い馴らされた動物である、請求項110または請求項111に記載の方法。
  114. ワクチン組成物を作製するための方法であって、
    (a)微生物の1次クレードおよび2次クレードの各々の少なくとも60%を代表する抗原のセット、
    (b)抗原のセットであって、2つの前記抗原の間の最小ペアワイズ編集距離が、前記抗原のサイズの5%以下であり、最大ペアワイズ編集距離が前記抗原のサイズの少なくとも75%である抗原のセット、
    (c)前記微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%の代表である抗原のセット、あるいは
    (d)微生物のすべての操作上の分類単位(OTU)の少なくとも60%の代表である抗原のセット
    を選択することを含む、方法。
  115. 前記微生物の株のライブラリーから複数の抗原配列を取得すること、および
    前記複数の抗原配列を整列させて、前記抗原の系統樹を作成すること
    をさらに含む、請求項114に記載の方法。
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