JP2022523157A - キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質、免疫原性組成物、ならびに使用方法 - Google Patents
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Abstract
本開示は、キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質をコードするキメラ型呼吸器合胞体ウイルス、ならびにワクチンにおけるキメラ型ウイルスまたはキメラ型ウイルス中の成分の使用に関する。ある特定の実施形態において、本開示は、キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質のためにRSVのFタンパク質を代用するRSV骨格を含む弱毒化生ワクチンに関する。【選択図】図1
Description
本出願は、2019年2月11日に出願された米国仮特許出願第62/804,005号による利益を主張し、当該仮出願は、その全体が参照により本明細書に援用される。
ヒトメタニューモウイルス(hMPV)は呼吸器のウイルス病原体であり、無症候性感染から重症の気管支炎に及ぶ様々な病気を引き起こす。hMPVは、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)を含むニューモウイルス亜科のマイナス一本鎖RNAウイルスである。hMPVは季節性であり、おおよそインフルエンザと同様の季節性分布に従う。5歳までにほぼ全ての小児がhMPVに曝露され、再感染が一般的に生じる。ほとんどの場合、感染症状は軽度であるが、年少、免疫不全性、または高齢の患者では、喘息などの二次的状態と合併した場合、感染の結果、入院の可能性あるいは死亡の可能性すらある。現在、hMPVに対処するための承認されたワクチンまたは抗ウイルス薬はない。したがって、hMPV感染を予防および治療するための方法を同定する必要がある。
ワクチンは、生ウイルス株の死滅化(不活化)バージョンの場合もあれば弱体化(弱毒化)バージョンの場合もある。Zhang他は、ウイルスmRNAキャップメチルトランスフェラーゼを阻害することにより、ヒトメタニューモウイルス弱毒化生ワクチン候補を報告している。J Virol,2014,88(19):11411-29。Olmedillas他は、キメラ型ニューモウイルス亜科融合タンパク質を、交差中和抗体応答を誘導するための免疫原として報告している。EMBO Mol Med.2017,e201708078。
Liang他は、パラインフルエンザウイルスベクターによって発現するRSV融合タンパク質を報告している。J Virol.2016,90(21):10022-10038.Stobart他は、コットンラットにおいて免疫原性の操作された熱安定性を有する生RSVワクチンを報告している。Nature Communications,7,Article number:13916(2016)。また、WO2017/075125およびWO2014/152534も参照のこと。
本明細書に引用された参考文献は、先行技術を認めるものではない。
本開示は、キメラ型RSV-hMPVウイルスにおいて、ワクチン生成のために、RSV Fタンパク質の膜貫通ドメインおよび/または細胞質側末端のhMPV Fタンパク質への付加が首尾よく使用され得るという発見に関する。理論に拘束されることは望まないが、RSV Fタンパク質の細胞質側末端は、ウイルスの集合を促進し、ウイルス産生を増加させると考えられている。したがって、本開示は、キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質をコードするキメラ型呼吸器合胞体ウイルス、ならびにワクチンにおけるキメラ型ウイルスまたはキメラ型ウイルス中の成分の使用に関する。ある特定の実施形態において、本開示は、キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質のためにRSVのFタンパク質を代用するRSV骨格を含む弱毒化生ワクチンに関する。
ある特定の態様において、本開示は、hMPV Fタンパク質のエクトドメインおよびRSV Fタンパク質の細胞質側末端を含む、キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質に関する。ある特定の実施形態において、キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質はRSV Fタンパク質の膜貫通ドメインも含み、このとき、キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質は、N→C末端方向で、hMPV Fタンパク質のエクトドメイン、RSV Fタンパク質の膜貫通ドメイン、およびRSV Fタンパク質の細胞質側末端を含む。
ある特定の実施形態において、本開示は、キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質をコードする核酸を有する生キメラ型ウイルスを含む免疫原性組成物に関する。ある特定の実施形態において、生キメラ型ウイルスは、配列番号1またはそのバリアント(例えば、配列番号1に対し少なくとも約85%の配列同一性を有するそのバリアント)をコードする核酸を含む。ある特定の実施形態において、配列番号1をコードする核酸は、配列番号2またはそのバリアント(例えば、配列番号2に対し少なくとも約85%の配列同一性を有するそのバリアント)を含む。ある特定の実施形態において、生キメラ型ウイルスは、呼吸器合胞体ウイルスのSHタンパク質をコードする遺伝子を含まない。
ある特定の実施形態において、本開示は、配列番号1またはそのバリアント、または50、60、70、80、90、91、92、93、94、95、96、97、98、もしくは99%の配列同一性を有するバリアントを有するキメラ型hMPVおよびRSV Fタンパク質を含む融合タンパク質およびキメラ型粒子を企図している。ある特定の実施形態において、バリアントは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれより多くのアミノ酸置換または保存的アミノ酸置換を含む。
ある特定の実施形態において、キメラ型hMPVおよびRSV Fタンパク質は、配列番号6のN末端hMPV配列、
MSWKVVX1IFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCX2DGPSLIKTELX3LTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRX4X5RFVLGAIAX6GVATAAAVTAGX7AIAKTIRLESEVX8AIKX9ALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKX10FVSKNLTX11AINKNKCDIX12DLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSX13MPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIX14KAAPSCSX15KX16GNYACLLREDQGWYCX17NAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSX18ECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLX19KGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSX20SFDPX21X22FPEDQFNVALDQVFENIENX23QALVDQSNRILX24SAEKGNT
を有し(配列中、X1はIもしくはVであり、X2はAもしくはTであり、X3はEもしくはDであり、X4はRもしくはQであり、X5はRもしくはSであり、X6はLもしくはFであり、X7はVもしくはIであり、X8はTもしくはNであり、X9はNもしくはGであり、X10はEもしくはDであり、X11はRもしくはSであり、X12はAもしくはDであり、X13はVもしくはYであり、X14はVもしくはIであり、X15はKもしくはEであり、X16はKもしくはRであり、X17はQもしくはKであり、X18はKもしくはRであり、X19はNもしくはSであり、X20はSもしくはNであり、X21はVもしくはIであり、X22はKもしくはRであり、X23はNもしくはSであり、および/またはX24はSもしくはNである)、例えば、F[ヒトメタニューモウイルス]GenBank(登録商標)アクセッション番号:
AEK26895.1(配列番号20)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELELTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSKKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSIFIIIKKTKKQTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
AEK26886.1(配列番号21)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELRTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIADLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGIPIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFESIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILTAVLGSTMILVSVFIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHN;
AEK26906.1(配列番号22)、
MSWKVMIIISLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCTDGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGIAIAKTIRLESEVNAIKGALKQTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKEFVSKNLTSAINKNKCDIADLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSYMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIIKAAPSCSEKNGNYACLLREDQGWYCKNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSRECNINISTTNYPCKVSTGGHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLPKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPIRFPEDQFNVALDQVFESIENSQALVDQSNRILNSAEKGNTGFIIVIILVAVLGLTMISVSIIIIIKKTKKPKGAPPELNGVTNGGFIPHS;
ACJ53612.1.(配列番号23)、
MSWKVMIIISLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCTDGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGIAIAKTIRLESEVNAIKGALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKEFVSKNLTSAINKNKCDIADLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSYMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIIKAAPSCSEKDGNYACLLREDQGWYCKNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSRECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLPKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPIRFPEDQFNVALDQVFESIENSQALVDQSNKILNSAEKGNTGFIIVIILIAVLGLTMISVSIIIIIKKTRKPTGAPPELNGVTNGGFIPHS;
ACJ53565.1(配列番号24)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELELTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSIFIIIKKTKKQTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
AHV79858.1(配列番号25)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSVLIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
BBB35088.1(配列番号26)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSNSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSIFIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
AHV79473.1(配列番号27)、
MSWKVVVIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSVFIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
AAS22125.1(配列番号28)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKRGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSVFIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
AUF72445.1(配列番号29)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIAFGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSIFIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
ACJ53575.1(配列番号30)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKRGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLSKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSIFIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHS
で示されるものである。
MSWKVVX1IFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCX2DGPSLIKTELX3LTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRX4X5RFVLGAIAX6GVATAAAVTAGX7AIAKTIRLESEVX8AIKX9ALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKX10FVSKNLTX11AINKNKCDIX12DLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSX13MPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIX14KAAPSCSX15KX16GNYACLLREDQGWYCX17NAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSX18ECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLX19KGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSX20SFDPX21X22FPEDQFNVALDQVFENIENX23QALVDQSNRILX24SAEKGNT
を有し(配列中、X1はIもしくはVであり、X2はAもしくはTであり、X3はEもしくはDであり、X4はRもしくはQであり、X5はRもしくはSであり、X6はLもしくはFであり、X7はVもしくはIであり、X8はTもしくはNであり、X9はNもしくはGであり、X10はEもしくはDであり、X11はRもしくはSであり、X12はAもしくはDであり、X13はVもしくはYであり、X14はVもしくはIであり、X15はKもしくはEであり、X16はKもしくはRであり、X17はQもしくはKであり、X18はKもしくはRであり、X19はNもしくはSであり、X20はSもしくはNであり、X21はVもしくはIであり、X22はKもしくはRであり、X23はNもしくはSであり、および/またはX24はSもしくはNである)、例えば、F[ヒトメタニューモウイルス]GenBank(登録商標)アクセッション番号:
AEK26895.1(配列番号20)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELELTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSKKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSIFIIIKKTKKQTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
AEK26886.1(配列番号21)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELRTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIADLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGIPIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFESIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILTAVLGSTMILVSVFIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHN;
AEK26906.1(配列番号22)、
MSWKVMIIISLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCTDGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGIAIAKTIRLESEVNAIKGALKQTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKEFVSKNLTSAINKNKCDIADLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSYMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIIKAAPSCSEKNGNYACLLREDQGWYCKNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSRECNINISTTNYPCKVSTGGHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLPKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPIRFPEDQFNVALDQVFESIENSQALVDQSNRILNSAEKGNTGFIIVIILVAVLGLTMISVSIIIIIKKTKKPKGAPPELNGVTNGGFIPHS;
ACJ53612.1.(配列番号23)、
MSWKVMIIISLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCTDGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGIAIAKTIRLESEVNAIKGALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKEFVSKNLTSAINKNKCDIADLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSYMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIIKAAPSCSEKDGNYACLLREDQGWYCKNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSRECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLPKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPIRFPEDQFNVALDQVFESIENSQALVDQSNKILNSAEKGNTGFIIVIILIAVLGLTMISVSIIIIIKKTRKPTGAPPELNGVTNGGFIPHS;
ACJ53565.1(配列番号24)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELELTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSIFIIIKKTKKQTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
AHV79858.1(配列番号25)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSVLIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
BBB35088.1(配列番号26)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSNSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSIFIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
AHV79473.1(配列番号27)、
MSWKVVVIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSVFIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
AAS22125.1(配列番号28)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKRGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSVFIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
AUF72445.1(配列番号29)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIAFGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSIFIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHS;
ACJ53575.1(配列番号30)、
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSEKRGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLSKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTGFIIVIILIAVLGSSMILVSIFIIIKKTKKPTGAPPELSGVTNNGFIPHS
で示されるものである。
ある特定の実施形態において、X1~X24はそれぞれ、個別的かつ独立的に、任意のアミノ酸またはその中で同定されたアミノ酸の保存的置換である。
ある特定の実施形態において、キメラ型hMPVおよびRSV Fタンパク質は、配列番号7のC末端RSV配列、
X2MITTIIIVIIVILLX1LIAVGLLLYCKARSTPX3TLSKDQLSGINNIAFSN
を有し(配列中、X1はSまたはLであり、X2はIまたはVであり、X3はVまたはIである)、例えば、GenBank(登録商標)アクセッション番号AUC68149.1、AHW81430.1、AIZ95893.1、AHW81440.1、およびAJZ70067.1を有する呼吸器合胞体ウイルスA型で示されるものである。ある特定の実施形態において、X1~X3はそれぞれ、個別的かつ独立的に、任意のアミノ酸またはその中で同定されたアミノ酸の保存的置換である。
X2MITTIIIVIIVILLX1LIAVGLLLYCKARSTPX3TLSKDQLSGINNIAFSN
を有し(配列中、X1はSまたはLであり、X2はIまたはVであり、X3はVまたはIである)、例えば、GenBank(登録商標)アクセッション番号AUC68149.1、AHW81430.1、AIZ95893.1、AHW81440.1、およびAJZ70067.1を有する呼吸器合胞体ウイルスA型で示されるものである。ある特定の実施形態において、X1~X3はそれぞれ、個別的かつ独立的に、任意のアミノ酸またはその中で同定されたアミノ酸の保存的置換である。
ある特定の実施形態において、本開示は、配列番号1または50、60、70、80、90、95、98、もしくは99%の配列同一性を有するそのバリアントを有するキメラ型hMPVおよびRSV Fタンパク質をコードする核酸またはベクターを企図している。ある特定の実施形態において、核酸は配列番号2またはそのバリアントを含む。ある特定の実施形態において、バリアントは、同義コドンを含むか、またはコドン脱最適化されているものである。
ある特定の実施形態において、キメラ型RSV-hMPVは、RSV NS1およびNS2、またはキメラ型hMPVおよびRSV Fタンパク質をコードする遺伝子を有し、これらのタンパク質は任意選択で、野生型A2ウイルスと比較して、Vero細胞におけるタンパク質の発現率が半分よりも低減するようにコドンが脱最適化されている。
ある特定の実施形態において、NS1の発現率は、野生型系統A2ウイルスと比較して、Vero細胞において三分の一(1/3)、四分の一(1/4)、五分の一(1/5)、または十分の一(1/10)よりも低減する。
ある特定の実施形態において、NS2の発現率は、野生型系統A2ウイルスと比較して、Vero細胞において三分の一(1/3)、四分の一(1/4)、五分の一(1/5)、または十分の一(1/10)よりも低減する。
ある特定の実施形態において、SHタンパク質をコードする遺伝子は、切断されたタンパク質が発現するまたはタンパク質が発現しないように、欠失または改変される。ある特定の実施形態において、M2-2をコードする遺伝子は、切断されたタンパク質が発現するまたはタンパク質が発現しないように、欠失または改変される。ある特定の実施形態において、Gタンパク質をコードする遺伝子は、切断されたタンパク質が発現するまたはタンパク質が発現しないように、欠失または改変される。
ある特定の実施形態において、本開示は、本明細書で開示されるキメラ型RSV-hMPVを含むワクチンおよび免疫原性組成物に関する。ある特定の実施形態において、組成物はさらに、アジュバントおよび/または他の医薬的に許容される担体を含む。ある特定の実施形態において、アジュバントは、アルミニウムゲル、アルミニウム塩、またはモノホスホリルリピドAである。
ある特定の実施形態において、アジュバントは水中油型エマルジョンである。ある特定の実施形態において、水中油型エマルジョンはさらに、α-トコフェロール、スクアレン、および/または界面活性剤を含む。
ある特定の実施形態において、本開示は、対象を呼吸器合胞体ウイルスに対しワクチン接種または免疫化するための方法であって、本明細書で開示されるキメラ型RSV-hMPVまたはそれを含む免疫原性組成物の有効量を対象に投与することを含む、方法に関する。ある特定の実施形態において、有効量は、対象内で防御免疫応答を産生する。
ある特定の実施形態において、対象は、妊娠中の女性であるか、2、3、または4歳未満の小児である。ある特定の実施形態において、対象の免疫系は低下しているか、60または65歳を超えているか、または化学療法薬もしくは免疫抑制薬を定期的に投与されている。
ある特定の実施形態において、本開示は、配列番号1またはそのバリアントを有するキメラ型hMPVおよびRSV Fタンパク質をコードする核酸を含むベクターに関する。ある特定の実施形態において、ベクターは、プラスミドまたはバクテリア人工染色体から選択される。
ある特定の実施形態において、キメラ型RSV-hMPVは、ヒト対象に感染性のものおよびヒト対象に対し感染性でないものを含む。
ある特定の実施形態において、本開示は、本明細書で開示される配列番号1またはそのバリアントを有するキメラ型hMPVおよびRSV Fタンパク質を含む粒子、RSV-hMPV粒子、またはウイルス様粒子に関する。ある特定の実施形態において、粒子は、感染性の弱毒化生キメラ型RSV-hMPVゲノムまたはアンチゲノムを含む。ある特定の実施形態において、粒子は、不活性化RSV-hMPVゲノムまたはアンチゲノムを、例えば、核酸なしで、または1つ、2つ、3つもしくはそれより多くのもしくはいずれのRSVもしくはhMPVタンパク質も発現可能でない核酸と共に含む。ある特定の実施形態において、粒子は、熱またはホルムアルデヒドなどの方法を用いて死滅される。ある特定の実施形態において、粒子は、ウイルス構造タンパク質、ならびに本明細書で開示される配列番号1またはそのバリアントを有するキメラ型hMPVおよびRSV Fタンパク質の発現によって再構成される。
本開示についてより詳細に説明する前に、本開示が、記載される特定の実施形態に限定されず、当然ながらそれ自体が変動し得ることを理解されたい。また、本明細書で使用する用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、また、本開示の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるため、このような用語が限定的であるようには意図されていないことも理解されたい。
別段の定義がない限り、本明細書で使用する全ての技術的用語および科学的用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されている意味と同じ意味を有する。本開示の実施または試験を行う際には、本明細書に記載の方法および物質に類似したまたは同等の、任意の方法および物質を使用することもできるが、ここでは好ましい方法および物質について説明する。
本明細書で引用される全ての刊行物および特許は、個別の刊行物または特許が、参照により援用されることが具体的かつ個別に示されているかのように、参照により本明細書に援用され、刊行物が引用される方法および/または物質を開示および説明するために、参照により本明細書に援用される。任意の刊行物の引用は、出願日以前の開示に対するものであり、本開示が、事前の開示によってこのような刊行物に先行する権利がないことを認めるものとして解釈されるべきではない。さらに、示される公開日は実際の公開日と異なる可能性があり、実際の公開日は独立に確認する必要があり得る。
本開示を読めば当業者には明らかとなるように、本明細書で説明および例示がなされている個々の実施形態は別々の要素および特徴を有し、これらは、本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく、他のいくつかの実施形態のいずれかの特徴から分離することもそれらと組み合わせることも容易にできる。任意の示された方法は、示された事象の順に実行することも、他の任意の論理的に可能な順に実行することもできる。
本開示の実施形態は、別段の指示がない限り、当業者の技能の範囲内の免疫学、医学、有機化学、生化学、分子生物学、薬理学、生理学などの技術を用いる。このような技術は、文献で十分に説明されている。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用する単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「当該(the)」は、文脈による別段の明確な定めがない限り、複数の指示対象を含むことに注意しなければならない。本明細書およびその後の特許請求の範囲では、複数の用語について言及されるが、これらの用語は、反対の意図が明らかでない限り、以下の意味を有するように定義される。
様々な実施形態を説明する前に、以下の定義を示す。別段の指示がない限り、これらの定義が使用されるべきである。
「タンパク質」および「ポリペプチド」という用語は、ペプチド結合を介し結合したアミノ酸を含む化合物を指し、これらは互換的に使用される。
「部分」という用語は、(「所与のタンパク質の一部」のように)タンパク質に関して使用される場合、そのタンパク質のフラグメントを指す。フラグメントのサイズは、4アミノ酸残基から全アミノ酸配列マイナス1アミノ酸まで及び得る。
「キメラ型呼吸器合胞体ウイルス」または「キメラ型RSV-hMPV」という用語は、ゲノムまたはアンチゲノムが宿主細胞(例えば、Vero細胞)内で複製するのを可能にするのに十分なRSV遺伝子を含む核酸を指し、核酸の配列は、hMPV遺伝子配列またはフラグメントを含む少なくとも1つの核酸セグメントを含むように改変される。キメラ型RSV-hMPVは、コドンが天然に存在するコドンとは異なるように改変されたRSVまたはhMPV遺伝子を含むが、天然に発現するものと同一のアミノ酸配列を有するポリペプチドを産生する。異なる株のRSV-hMPVは、異なるヌクレオチド配列を有し、類似の機能を有する異なるアミノ酸配列を有するタンパク質を発現する。したがって、キメラ型RSV-hMPVは、RSVまたはhMPV遺伝子を含み、ある株由来の1つ以上の遺伝子が代替株または第2の株の遺伝子から置き換えられて、RSVまたはhMPVゲノム全体の核酸配列が自然界に見出されるRSVまたはhMPVと同一にならないようにする。ある特定の実施形態において、キメラ型RSV-hMPVは、タンパク質発現を切り捨てるように翻訳開始コドンの後に核酸が欠失する株を含む。このとき、ゲノムについてのこのような切断パターンが、天然に存在するウイルスには見出されないことを前提とする。ある特定の実施形態において、キメラ型RSV-hMPVは、感染性でありヒト対象内で複製し得るものを含む。
「キメラ」または「キメラ型」という用語は、ポリペプチドに関して使用される場合、自然環境では共に存在しない異なる供給源から得られ、共にクローニングされ、翻訳後に単一のポリペプチド配列として作用する、2つ以上のコード配列の発現産物を指す。コード配列は、同じ生物種または異なる生物種から得られたものを含む。本開示は、キメラ型RSV/hMPV融合(F)タンパク質に関する。天然に存在するRSVおよびhMPV Fタンパク質は、ビリオン膜を標的細胞膜に融合させる主要な表面糖タンパク質である。融合タンパク質は、準安定性の融合前立体構造で存在し、これが続いて主要なリフォールディングを経て、ビリオンおよび標的細胞膜に近似し融合を可能にする、安定した融合後形態となる。
「相同体」または「相同」という用語は、ポリペプチドに関して使用される場合、2つのポリペプチド間の高度な配列同一性、または3次元構造間の高度な類似性、または活性部位と作用機序との間の高度な類似性を指す。好ましい実施形態において、相同体は、参照配列に対し60%超の配列同一性、より好ましくは75%超の配列同一性、さらにより好ましくは90%超の配列同一性を有する。
ポリペプチドへの適用において、「実質的同一性」という用語は、2つのペプチド配列が、例えば、「GAP」(Genetics Computer Group,Madison,Wis.)、「ALIGN」(DNAStar,Madison,Wis.)、Jotun Hein(Hein(2001)Proc.Pacific Symp.Biocomput.179-190)といったプログラムによって最適にアラインメントされた場合に、デフォルトギャップ重みを用いて、少なくとも80%の配列同一性、好ましくは少なくとも90%の配列同一性、より好ましくは少なくとも95%の配列同一性、例えば、少なくとも96%の同一性、少なくとも97%の同一性、少なくとも98%の同一性、少なくとも99%の同一性、少なくとも99.5%の同一性、少なくとも99.9%の同一性を共有することを意味する。好ましくは、同一でない残基位置は、保存的アミノ酸置換によって異なる。
「バリアント」および「変異体」という用語は、ポリペプチドに関して使用される場合、1つ以上のアミノ酸が別の(通常は、関連する)ポリペプチドと異なるアミノ酸配列を指す。バリアントは「保存的」変化を有してもよく、このとき、置換されたアミノ酸は類似の構造的または化学的特性を有する。保存的アミノ酸置換の1つのタイプは、類似の側鎖を有する残基の互換性を指す。例えば、脂肪族側鎖を有するアミノ酸群は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、およびイソロイシンであり、脂肪族ヒドロキシル側鎖を有するアミノ酸群は、セリンおよびトレオニンであり、アミド含有側鎖を有するアミノ酸群は、アスパラギンおよびグルタミンであり、芳香族側鎖を有するアミノ酸群は、フェニルアラニン、チロシン、およびトリプトファンであり、塩基性側鎖を有するアミノ酸群は、リジン、アルギニン、およびヒスチジンであり、硫黄含有側鎖を有するアミノ酸群は、システインおよびメチオニンである。好ましい保存的アミノ酸置換群は、バリン-ロイシン-イソロイシン、フェニルアラニン-チロシン、リジン-アルギニン、アラニン-バリン、およびアスパラギン-グルタミンである。より稀には、バリアントが「非保存的」変化(例えば、トリプトファンによるグリシンの置き換え)を有する場合がある。同様の軽微なバリエーションには、アミノ酸の欠失もしくは挿入(言い換えれば、付加)、またはその両方も含まれ得る。どのアミノ酸残基がどれだけ、生物学的活性を失うことなしに置換、挿入、または欠失され得るかを決定する際の指針は、当技術分野で周知されているコンピュータープログラム、例えば、DNAStarソフトウェアを用いて見出すことができる。バリアントは、機能アッセイで試験することができる。好ましいバリアントは、10%未満、好ましくは5%未満、さらにより好ましくは2%未満の変化(置換、欠失などのいずれか)を有する。
「遺伝子」という用語は、RNAまたはポリペプチドもしくはその前駆体(例えば、プロインスリン)の産生に必要なコード配列を含む核酸(例えば、DNAまたはRNA)の配列を指す。機能的ポリペプチドは、ポリペプチドの所望の活性または機能的特性(例えば、酵素活性、リガンド結合、シグナル伝達など)が保持される限り、全長コード配列またはコード配列の任意の部分によってコードされ得る。「部分」という用語は、遺伝子に関して使用される場合、そのタンパク質のフラグメントを指す。フラグメントのサイズは、数ヌクレオチドから全遺伝子配列マイナス1ヌクレオチドまで及び得る。したがって、「遺伝子の少なくとも一部を含むヌクレオチド」は、遺伝子のフラグメントを含む場合も遺伝子全体を含む場合もある。
「遺伝子」という用語は、構造遺伝子のコード領域も包含し、遺伝子が全長mRNAの長さに対応するように、5’および3’末端両方のコード領域に隣接し、いずれの末端上で約1kbの距離にある配列を含む。コード領域の5’側に位置し、mRNA上に存在する配列は、5’非翻訳配列と称される。コード領域の3’側または下流に位置し、mRNA上に存在する配列は、3’非翻訳配列と称される。「遺伝子」という用語は、遺伝子のcDNA形態およびゲノム形態の両方を包含する。遺伝子のゲノム形態またはクローンは、「イントロン」または「介在領域」または「介在配列」と呼ばれる非コード配列で中断されたコード領域を含む。イントロンは、核RNA(mRNA)に転写される遺伝子のセグメントであり、イントロンは、エンハンサーなどの調節エレメントを含み得る。イントロンは核または一次転写物から除去または「スプライシング」されるため、イントロンはメッセンジャーRNA(mRNA)転写物中に存在しない。mRNAは翻訳中に機能して、新生ポリペプチド中のアミノ酸の配列または順序を指定する。
イントロンを含むことに加えて、遺伝子のゲノム形態は、RNA転写物上に存在する配列の5’末端および3’末端の両方に位置する配列も含み得る。このような配列は、「フランキング」配列または領域と称される(このようなフランキング配列は、mRNA転写物上に存在する非翻訳配列に対し5’または3’側に位置する)。5’フランキング領域は、遺伝子の転写を制御またはそれに影響を及ぼすプロモーターおよびエンハンサーなどの調節配列を含み得る。3’フランキング領域は、転写の終結、転写後切断、およびポリアデニル化を指示する配列を含み得る。
「異種性遺伝子」という用語は、その自然環境にない(すなわち、ヒトの手によって改変された)因子をコードする遺伝子を指す。例えば、異種性遺伝子は、ある種由来の遺伝子が別の種に導入されたものを含む。また、異種性遺伝子は、何らかの方法で改変された(例えば、変異した、複数のコピーで付加された、非ネイティブのプロモーターまたはエンハンサー配列に結合した、など)生物にとってネイティブな遺伝子も含む。異種性遺伝子は、異種性遺伝子配列が、典型的には、調節エレメント(例えば、異種遺伝子がコードするタンパク質の遺伝子、または染色体内の遺伝子配列と天然に会合して見出されないプロモーター)を含むヌクレオチド配列と連結している点で、または自然界には見出されない染色体の部分(例えば、通常は発現しない座位で発現する遺伝子)と会合している点で、内在性遺伝子とは区別される。
「ポリヌクレオチド」という用語は、2個以上のデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチド、好ましくは3個超、通常は10個超からなる分子を指す。正確なサイズは多くの因子に依存し、ひいてはオリゴヌクレオチドの最終的な機能または使用に依存する。ポリヌクレオチドは、化学合成、DNA複製、逆転写、またはこれらの組合せを含む任意の方式で生成され得る。「オリゴヌクレオチド」という用語は、概して、短い長さの一本鎖ポリヌクレオチド鎖を指すが、「ポリヌクレオチド」という用語と互換的に使用される場合もある。
「核酸」という用語は、ヌクレオチドのポリマー、または上記のようなポリヌクレオチドを指す。この用語は、単一の分子または分子の集合を示すために使用される。核酸は、一本鎖または二本鎖とすることができ、以下に説明されるように、コーディング領域および様々な制御エレメントの領域を含むことができる。
「遺伝子をコードするヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチド」または「遺伝子をコードするヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチド」または指定されたポリペプチドを「コードする核酸配列」という用語は、遺伝子のコード領域を含む核酸配列、言い換えれば、遺伝子産物をコードする核酸配列を指す。コード領域は、cDNA、ゲノムDNA、またはRNAのいずれかの形態で存在し得る。DNA形態で存在する場合、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、または核酸は、一本鎖(すなわち、センス鎖)または二本鎖であり得る。転写の適切な開始および/または一次RNA転写物の正しいプロセシングを可能にするために必要な場合、エンハンサー/プロモーター、スプライス接合部、ポリアデニル化シグナルなどの好適な制御エレメントを遺伝子のコード領域のごく近傍に配置することができる。代替的に、本開示の発現ベクターで利用されるコード領域は、内在性エンハンサー/プロモーター、スプライス接合部、介在配列、ポリアデニル化シグナルなど、または内在性および外在性両方の制御エレメントの組合せを含んでもよい。
「組換え型」という用語は、核酸分子について言及する場合、分子生物学的技術によって連結した核酸のセグメントから構成される核酸分子を指す。「組換え型」という用語は、タンパク質またはポリペプチドについて言及する場合、組換え核酸分子を用いて発現するタンパク質分子を指す。
「相補的」および「相補性」という用語は、塩基対合規則によって関係づけられたポリヌクレオチド(すなわち、ヌクレオチドの配列)を指す。例えば、配列「A-G-T」については「T-C-A」に対し相補的である。相補性は「部分的」であってもよく、この場合、核酸の塩基の一部のみが塩基対合規則に従って一致する。あるいは、核酸間で「完全な」または「全体的な」相補性があり得る。核酸鎖間の相補性の程度は、核酸鎖間のハイブリダイゼーションの効率および強度に顕著な影響を及ぼす。これは、増幅反応において、そして核酸間の結合に依存する検出方法においては、特に重要である。
「相同性」という用語は、核酸に関して使用される場合、相補性の程度を指す。部分的な相同性または完全な相同性(すなわち、同一性)があり得る。「配列同一性」とは、2つ以上の核酸またはタンパク質間の関連性の尺度を指し、総比較長に対するパーセンテージとして示される。同一性の計算は、それぞれのより大きな配列中で同一でありかつ同じ相対的位置にあるヌクレオチドまたはアミノ酸残基を考慮に入れる。同一性の計算は、「GAP」(Genetics Computer Group,Madison,Wis.)および「ALIGN」(DNAStar,Madison,Wis.)などのコンピュータープログラム内に含まれるアルゴリズムによって行うことができる。部分的に相補的な配列とは、完全に相補的な配列が標的核酸とハイブリダイズするのを少なくとも部分的に阻害する(またはそれと競合する)配列であり、「実質的に相同」という機能的用語を用いて言及される。標的配列に対し完全に相補的な配列のハイブリダイゼーションの阻害は、ハイブリダイゼーションアッセイ(サザンまたはノーザンブロット、溶液ハイブリダイゼーションなど)を用いて、低ストリンジェンシーの条件下で試験され得る。実質的に相同な配列またはプローブは、低ストリンジェンシーの条件下で標的に対し完全に相同である配列の結合(すなわち、ハイブリダイゼーション)を競合し阻害する。これは、低ストリンジェンシー条件が、非特異的結合が許容されるようなものであるということではない。低ストリンジェンシー条件は、2つの配列の互いへの結合が特異的(すなわち、選択的)相互作用であることが必要である。非特異的結合の不在は、部分的な程度の相補性(例えば、約30%未満の同一性)さえも欠如した第2の標的の使用によって試験することができ、非特異的結合の不在下では、プローブは第2の非相補的標的とハイブリダイズしない。
以下の用語:「参照配列」、「配列同一性」、「配列同一性のパーセンテージ」、および「実質的同一性」は、2つ以上のポリヌクレオチド間の配列関係を説明するために使用される。「参照配列」は、配列比較のための基礎として使用される定義された配列である。参照配列は、例えば、配列表に示される全長cDNA配列の一セグメントとして、より大きな配列のサブセットである場合もあれば、完全な遺伝子配列を含む場合もある。概して、参照配列は、長さが少なくとも20ヌクレオチドであり、頻繁には長さが少なくとも25ヌクレオチドであり、多くの場合は長さが少なくとも50ヌクレオチドである。2つのポリヌクレオチドは、それぞれ(1)2つのポリヌクレオチド間で類似する配列(すなわち、完全なポリヌクレオチド配列の部分)を含むことができ、(2)さらに、2つのポリヌクレオチド間で相違する配列を含むことができるため、2つの(またはそれより多くの)ポリヌクレオチド間の配列比較は、典型的には、2つのポリヌクレオチドの配列を「比較ウィンドウ」にわたり比較して配列が類似する局所領域を同定および比較することにより、実施される。本明細書で使用する場合、「比較ウィンドウ」とは、少なくとも20の連続するヌクレオチド位置の概念的セグメントであって、ポリヌクレオチド配列が、少なくとも20の連続するヌクレオチドの参照配列と比較され得、比較ウィンドウ内のポリヌクレオチド配列の部分が、2つの配列を最適にアラインメントするために、参照配列(付加または欠失を含まない)と比較して20%以下の付加または欠失(すなわち、ギャップ)を含み得る、セグメントを指す。比較ウィンドウをアラインメントするための最適な配列アラインメントは、SmithおよびWatermanの局所ホモロジーアルゴリズム(Smith and Waterman,Adv.Appl.Math.2:482(1981))により、NeedlemanおよびWunschのホモロジーアラインメントアルゴリズム(Needleman and Wunsch,J.Mol.Biol.48:443(1970))により、PearsonおよびLipmanの類似性検索法(Pearson and Lipman,Proc.Natl.Acad.Sci.(U.S.)85:2444(1988))により、これらのアルゴリズムのコンピューター化実装(Wisconsin Genetics Software Package Release 7.0,Genetics Computer Group,575 Science Dr.,Madison,Wis.におけるGAP、BESTFIT、FASTA、およびTFASTA)により、または目視検査により行うことができ、様々な方法によって生成された最良のアラインメント(すなわち、比較ウィンドウにわたり最も高いパーセンテージのホモロジーをもたらすもの)が選択される。「配列同一性」という用語は、2つのポリヌクレオチド配列が比較ウィンドウにわたり同一である(すなわち、ヌクレオチドに基づいて)ことを意味する。
ある特定の実施形態において、「配列同一性のパーセンテージ」は、2つの最適にアラインメントされた配列を比較ウィンドウにわたって比較し、両方の配列内で同一の核酸塩基(例えば、A、T、C、G、U、またはI)が生じる位置の数を定量して一致した位置の数を得、一致した位置の数を比較ウィンドウ内の位置の総数(すなわち、ウィンドウサイズ)で割り、その結果に100を掛けることによって計算され、その結果、配列同一性のパーセンテージが得られる。
ある特定の実施形態において、配列「同一性」とは、アラインメントの2つの配列間の配列アラインメントで正確に一致するアミノ酸の数(パーセンテージとして表される)を指し、これは、同一の位置の数を最も短い配列の大きい方で割ったもの、またはオーバーハングを除いた同等の位置の数(内部ギャップは同等の位置としてカウントされる)を用いて計算される。例えば、ポリペプチドGGGGGGおよびGGGGTは、5中4または80%の配列同一性を有する。例えば、ポリペプチドGGGPPPおよびGGGAPPPは、7中6または85%の配列同一性を有する。ある特定の実施形態において、本明細書で表現される任意の配列同一性の記載は、配列類似性で代用され得る。「類似性」パーセントは、アラインメントの2つの配列間の類似性を定量化するために使用される。この方法は、ある特定のアミノ酸が一致を有するのに同一でなくてもよいことを除いて、同一性を決定することと同一である。アミノ酸は、以下のアミノ酸基:芳香族-F Y W;疎水性-A V I L;正荷電:R K H;負荷電-D E;極性-S T N Qに従って、類似した特性を有する群の中にある場合、一致として分類される。
本明細書で使用する場合、「実質的同一性」という用語は、少なくとも20ヌクレオチド位置の比較ウィンドウ、高頻度には少なくとも25~50ヌクレオチドのウィンドウにわたり、参照配列と比較して少なくとも85%の配列同一性、好ましくは少なくとも90~95%の配列同一性、より通常的には少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含むポリヌクレオチド配列の特徴を示し、このとき、配列同一性のパーセンテージは、参照配列を、比較ウィンドウにわたって合計で参照配列の20%以下の欠失または付加を含み得るポリヌクレオチド配列と比較することにより、計算される。参照配列は、より大きな配列のサブセットであってもよく、例えば、本開示で特許請求される組成物の全長配列の一セグメントとしてのサブセットであってもよい。
cDNAまたはゲノムクローンなどの二本鎖核酸配列に関して使用される場合、「実質的に相同」という用語は、上記のように低~高ストリンジェンシーの条件下で二本鎖核酸配列の一方または両方の鎖とハイブリダイズし得る任意のプローブを指す。
一本鎖核酸配列に関して使用される場合、「実質的に相同」という用語は、上記のように低~高ストリンジェンシーの条件下で一本鎖核酸配列とハイブリダイズし得る(すなわち、一本鎖核酸配列の補体である)任意のプローブを指す。
「作用可能な組合せで」、「作用可能な順序で」、および「作用可能に結合した」という用語は、所与の遺伝子の転写および/または所望のタンパク質分子の合成を指示可能な核酸分子が産生されるような方式での核酸配列の結合を指す。この用語は、機能的タンパク質が産生されるような方式でのアミノ酸配列の結合も指す。
「調節エレメント」という用語は、核酸配列の発現のいくつかの態様を制御する遺伝子エレメントを指す。例えば、プロモーターは、作用可能に結合したコード領域の転写の開始を促進する調節エレメントである。他の調節エレメントは、スプライシングシグナル、ポリアデニル化シグナル、終結シグナルなどである。
真核生物の転写調節シグナルは、「プロモーター」および「エンハンサー」エレメントを含む。プロモーターおよびエンハンサーは、転写に関与する細胞タンパク質と特異的に相互作用するDNA配列の短いアレイからなる(Maniatis,et al.,Science 236:1237,1987)。プロモーターエレメントおよびエンハンサーエレメントは、酵母、昆虫、哺乳類、および植物細胞内の遺伝子を含めた様々な真核生物源から単離されている。プロモーターエレメントおよびエンハンサーエレメントもウイルスから単離されており、これらは原核生物に見出される。特定のプロモーターおよびエンハンサーの選択は、目的タンパク質を発現させるために使用される細胞タイプに依存する。いくつかの真核生物プロモーターおよびエンハンサーの宿主範囲は広いが、他のものは限定された細胞タイプのサブセットで機能的である(総説としては、Voss,et al.,Trends Biochem.Sci.,11:287,1986;およびManiatis,et al.,1987(前掲)を参照)。
「プロモーターエレメント」、「プロモーター」、または「プロモーター配列」という用語は、本明細書で使用する場合、遺伝子の発現を活性化するスイッチとして機能するDNA配列を指す。遺伝子は、活性化された場合、転写される、または転写に関与しているとされる。転写は、遺伝子からのmRNA合成に関与する。そのため、プロモーターは転写調節エレメントとして働き、また、遺伝子のmRNAへの転写開始部位も提供する。
プロモーターは、組織特異的な場合も細胞特異的な場合もある。「組織特異的」という用語は、プロモーターに適用される場合、異なるタイプの組織(例えば、葉)における同じ目的ヌクレオチド配列の発現が相対的に存在しない場合に、目的ヌクレオチド配列の選択的発現を特定のタイプの組織(例えば、種子)に指示可能なプロモーターを指す。プロモーターの組織特異性は、例えば、レポーター遺伝子をプロモーター配列に作用可能に結合してレポーターコンストラクトを生成し、レポーターコンストラクトが得られたトランスジェニック生物の各組織に組み込まれるようにレポーターコンストラクトを生物のゲノムに導入し、トランスジェニック生物の異なる組織でのレポーター遺伝子の発現を検出すること(例えば、レポーター遺伝子によってコードされるmRNA、タンパク質、またはタンパク質活性を検出すること)によって評価することができる。1つ以上の組織で、他の組織でのレポーター遺伝子の発現レベルよりも高いレベルのレポーター遺伝子の発現が検出されることは、そのプロモーターが、より高いレベルの発現が検出される組織に特異的であることを示す。「細胞タイプ特異的」という用語は、プロモーターに適用される場合、同じ組織内の異なるタイプの細胞における同じ目的ヌクレオチド配列の発現が相対的に存在しない場合に、目的ヌクレオチド配列の選択的発現を特定のタイプの細胞に指示可能なプロモーターを指す。「細胞タイプ特異的」という用語は、プロモーターに適用される場合、単一の組織内の領域で目的ヌクレオチド配列の選択的発現を促進することができるプロモーターも意味する。プロモーターの細胞タイプ特異性は、当技術分野で周知されている方法(例えば、免疫組織化学染色)を用いて評価することができる。簡潔に述べると、組織切片をパラフィン中に包埋し、パラフィン切片を、発現がプロモーターによって制御される目的ヌクレオチド配列によってコードされるポリペプチド産物に特異的な一次抗体と反応させる。一次抗体に特異的な標識された(例えば、ペルオキシダーゼ結合)二次抗体を、切片化された組織に結合させ、特異的結合を(例えば、アビジン/ビオチンを用いて)顕微鏡によって検出する。
プロモーターは、構成的な場合も調節可能な場合もある。「構成的」という用語は、プロモーターについて言及する場合、プロモーターが、刺激(例えば、熱ショック、化学物質、光など)の不在下で、作用可能に結合した核酸配列の転写を指示可能であることを意味する。典型的には、構成的プロモーターは、実質的に任意の細胞および任意の組織での導入遺伝子の発現を指示可能である。
これに対し、「調節可能」または「誘導可能」プロモーターは、刺激(例えば、熱ショック、化学物質、光など)の存在下で、作用可能に結合した核酸配列の転写レベルを指示可能なプロモーターであり、この転写レベルは、刺激の不在下での作用可能に結合した核酸配列の転写レベルとは異なる。
エンハンサーおよび/またはプロモーターは、「内在性」の場合も「外在性」の場合も「異種性」の場合もある。「内在性」エンハンサーまたはプロモーターは、ゲノム内の所与の遺伝子と天然に結合しているものである。「外在性」または「異種性」のエンハンサーまたはプロモーターは、遺伝子操作(すなわち、分子生物学的技術)によって遺伝子に並列して配置され、その結果遺伝子の転写が結合したエンハンサーまたはプロモーターによって指示されるエンハンサーまたはプロモーターである。例えば、第1の遺伝子と作用可能な組合せの内在性プロモーターを単離し、除去し、第2の遺伝子と作用可能な組合せで配置して、それを第2の遺伝子と作用可能な組合せで「異種性プロモーター」にすることができる。様々なこのような組合せが企図されている(例えば、第1および第2の遺伝子は、同じ種に由来する場合も異なる種に由来する場合もある)。
真核細胞で組換え型DNA配列を効率的に発現させるには、典型的には、得られた転写物の効率的な終結およびポリアデニル化を指示するシグナルの発現が必要である。転写終結シグナルは概してポリアデニル化シグナルの下流にあり、数百ヌクレオチドの長さである。本明細書で使用する場合、「ポリ(A)部位」または「ポリ(A)配列」という用語は、新生RNA転写物の終結およびポリアデニル化の両方を指示するDNA配列を示す。ポリ(A)テールが欠如した転写物は不安定であり、急速に分解されるため、組換え型転写物の効率的なポリアデニル化が望ましい。発現ベクターで利用されるポリ(A)シグナルは、「異種性」の場合も「内在性」の場合もある。内在性ポリ(A)シグナルは、ゲノム内の所与の遺伝子のコード領域の3’末端に天然に見出される。異種性ポリ(A)シグナルは、ある遺伝子から単離され、別の遺伝子の3’側に配置されたものである。一般的に使用される異種性ポリ(A)シグナルは、SV40ポリ(A)シグナルである。SV40ポリ(A)シグナルは、237bpのBamHI/BclI制限フラグメントに含まれ、終結およびポリアデニル化の両方を指示する。
「ベクター」という用語は、1つの細胞から別の細胞へDNAセグメントを移行させる核酸分子を指す。「ビヒクル」という用語は、「ベクター」と互換的に使用されることがある。
「発現ベクター」または「発現カセット」という用語は、特定の宿主生物で作用可能に結合したコード配列を発現させるのに使用される所望のコード配列および適切な核酸配列を含む組換え型核酸を指す。原核生物での発現のために使用される核酸配列は、典型的には、プロモーター、オペレーター(任意)、およびリボソーム結合部位を、しばしば他の配列と共に含む。真核細胞は、プロモーター、エンハンサー、ならびに終結およびポリアデニル化シグナルを利用することが知られている。
「宿主細胞」という用語は、異種性遺伝子を複製および/または転写および/または翻訳することが可能な任意の細胞を指す。したがって、「宿主細胞」とは、in vitroまたはin vivoのいずれにあるかにかかわらず、任意の真核細胞または原核細胞(例えば、E.coliなどの細菌細胞、酵母細胞、哺乳類細胞、鳥類細胞、両生類細胞、植物細胞、魚類細胞、および昆虫細胞)を指す。例えば、宿主細胞は、トランスジェニック動物に存在し得る。
「選択マーカー」は、人工的選択または同定に適した形質を付与するポリペプチドをコードする組換え型ベクターに導入された核酸であり(下記の「レポーター遺伝子」も参照)、例えば、ベータ-ラクタマーゼは抗生物質抵抗性を付与し、これにより、ベータ-ラクタマーゼを発現する生物が増殖培地中で抗生物質の存在下で生存することが可能になる。もう一つの例はチミジンキナーゼであり、これは宿主をガンシクロビル選択に対し感受性にする。これは、予想される色の有無に基づいて所望の細胞と所望でない細胞とを区別することを可能にする、スクリーニング可能なマーカーであり得る。例えば、lac-z遺伝子は、X-gal(5-ブロモ-4-クロロ-3-インドリル-β-D-ガラクトシド)の存在下で青色を呈するベータ-ガラクトシダーゼ酵素を産生する。組換え型挿入によってlac-z遺伝子が不活性化された場合、得られるコロニーは無色になる。1つ以上の選択マーカーが存在してもよく、例えば、発現生物がその増殖に必要な特定の化合物(栄養要求性)を合成できないことを補完する酵素や、ある化合物を増殖に対し毒性のある別の化合物に変換できる酵素が存在してもよい。URA3は、オロチジン-5’リン酸デカルボキシラーゼであり、ウラシルの生合成に必要であり、ウラシルに対し栄養要求性のura3変異体を補完することができる。また、URA3は、5-フルオロオロチン酸を毒性化合物5-フルオロウラシルに変換する。さらなる企図されている選択マーカーとしては、抗細菌抵抗性を付与するまたは蛍光タンパク質を発現する任意の遺伝子が挙げられる。例としては、限定されるものではないが、以下の遺伝子が挙げられる:ampr、camr、tetr、blasticidinr、neor、hygr、abxr、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼII型遺伝子(nptII)、p-グルクロニダーゼ(gus)、緑色蛍光タンパク質(gfp)、egfp、yfp、mCherry、p-ガラクトシダーゼ(lacZ)、lacZa、lacZAM15、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(cat)、アルカリホスファターゼ(phoA)、細菌ルシフェラーゼ(luxAB)、ビアラホス抵抗性遺伝子(bar)、ホスホマンノースイソメラーゼ(pmi)、キシロースイソメラーゼ(xylA)、アラビトールデヒドロゲナーゼ(atlD)、UDP-グルコース:ガラクトース-1-リン酸ウリジルトランスフェラーゼI(galT)、アントラニル酸シンターゼのフィードバック不感受性αサブユニット(OASA1D)、2-デオキシグルコース(2-DOGR)、ベンジルアデニン-N-3-グルクロニド、E.coliトレオニンデアミナーゼ、グルタミン酸1-セミアルデヒドアミノトランスフェラーゼ(GSA-AT)、D-アミノ酸オキシダーゼ(DAAO)、塩耐性遺伝子(rstB)、フェレドキシン様タンパク質(pflp)、トレハロース-6-Pシンターゼ遺伝子(AtTPS1)、リジンラセマーゼ(lyr)、ジヒドロジピコリン酸シンターゼ(dapA)、トリプトファンシンターゼベータ1(AtTSB1)、デハロゲナーゼ(dhlA)、マンノース-6-リン酸レダクターゼ遺伝子(M6PR)、ハイグロマイシンホスホトランスフェラーゼ(HPT)、およびD-セリンアンモニアリアーゼ(dsdA)。
「標識」とは、別の分子(例えば、抗体またはタンパク質)と直接的または間接的に結合体化して、その分子の検出を容易にする検出可能な化合物または組成物を指す。標識の具体的かつ非限定的な例としては、蛍光タグ、酵素結合、および放射性同位体が挙げられる。1つの例において、「標識受容体」は、受容体における異種性ポリペプチドの組込みを指す。標識には、ポリペプチドへの放射性標識アミノ酸の組込みまたはビオチニル部分の共有結合が含まれ、これは、マーク付きのアビジン(例えば、光学的または比色的方法によって検出され得る蛍光マーカーまたは酵素活性を含むストレプトアビジン)によって検出することができる。ポリペプチドおよび糖タンパク質を標識する様々な方法が当技術分野で知られており、使用することができる。ポリペプチドに対する標識の例としては、限定されるものではないが、以下のものが挙げられる:放射性同位体または放射性ヌクレオチド(例えば、35Sもしくは131I)、蛍光標識(例えば、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、ローダミン、ランタニド蛍光体)、酵素標識(例えば、ホースラディッシュペルオキシダーゼ、ベータ-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリホスファターゼ)、化学発光マーカー、ビオチニル基、二次レポーターによって認識される所定のポリペプチドエピトープ(例えば、ロイシンジッパー対配列、二次抗体に対する結合部位、金属結合ドメイン、エピトープタグ)、またはガドリニウムキレートなどの磁性剤。いくつかの実施形態において、標識は、潜在的な立体障害を低減するために、様々な長さのスペーサーアームによって結合する。
ある特定の実施形態において、本開示は、本明細書で開示される配列またはそのバリアントもしくは融合物を含む組換え型ポリペプチドであって、アミノ酸配列のアミノ末端または炭素末端が、任意選択で、異種性アミノ酸配列、標識、またはレポーター分子に結合している、組換え型ポリペプチドに関する。
ある特定の実施形態において、本開示は、本明細書で開示されるポリペプチドまたはその融合タンパク質をコードする核酸を含む組換え型ベクターに関する。
ある特定の実施形態において、組換え型ベクターは、任意選択で、哺乳類、ヒト、昆虫、ウイルス、細菌、細菌プラスミド、酵母関連の複製起点または遺伝子(例えば、遺伝子もしくはレトロウイルス遺伝子もしくはレンチウイルスのLTR、TAR、RRE、PE、SLIP、CRS、およびINSヌクレオチドセグメント、またはtat、rev、nef、vif、vpr、vpu、およびvpxから選択される遺伝子、またはgag、pol、およびenvから選択される構造遺伝子)を含む。
ある特定の実施形態において、組換え型ベクターは任意選択で、遺伝子ベクターエレメント(核酸)、例えば、選択マーカー領域、lacオペロン、CMVプロモーター、ハイブリッドニワトリB-アクチン/CMVエンハンサー(CAG)プロモーター、tacプロモーター、T7 RNAポリメラーゼプロモーター、SP6 RNAポリメラーゼプロモーター、SV40プロモーター、内部リボソーム進入部位(IRES)配列、cis作用性ウッドチャック調節後エレメント(post regulatory element)(WPRE)、スキャフォールド結合領域(SAR)、逆方向末端反復(ITR)、FLAGタグコード領域、c-mycタグコード領域、金属アフィニティータグコード領域、ストレプトアビジン結合ペプチドタグコード領域、ポリHisタグコード領域、HAタグコード領域、MBPタグコード領域、GSTタグコード領域、ポリアデニル化コード領域、SV40ポリアデニル化シグナル、SV40複製起点、Col E1複製起点、f1起点、pBR322起点、またはpUC起点、TEVプロテアーゼ認識部位、loxP部位、Creレコンビナーゼコード領域、あるいは複数クローニング部位、例えば、50もしくは60ヌクレオチド未満の連続セグメント内に5、6、もしくは7もしくはそれ以上の制限部位を有する部位、または20もしくは30ヌクレオチド未満の連続セグメントで3もしくは4もしくはそれ以上の制限部位を有する部位を含む。
「レポーター遺伝子」という用語は、アッセイされ得るタンパク質をコードする遺伝子を指す。レポーター遺伝子の例としては、限定されるものではないが、修飾されたkatushka、mkate、およびmkate2(例えば、Merzlyak et al.,Nat.Methods,2007,4,555-557およびShcherbo et al.,Biochem.J.,2008,418,567-574を参照)、ルシフェラーゼ(例えば、deWet et al.,Mol.Cell.Biol.7:725(1987)、ならびに米国特許第6,074,859号;第5,976,796号;第5,674,713号;および第5,618,682号(これらの全ては、参照により本明細書に援用される)を参照)、緑色蛍光タンパク質(例えば、GenBankアクセッション番号U43284;複数のGFPバリアントが、Clontech Laboratories,Palo Alto,Calif.から市販されている)、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、ベータ-ガラクトシダーゼ、アルカリホスファターゼ、およびホースラディッシュペルオキシダーゼが挙げられる。
「野生型」という用語は、遺伝子について言及する場合、天然に存在する供給源から単離された遺伝子の特徴を有する遺伝子を指す。「野生型」という用語は、遺伝子産物について言及する場合、天然に存在する供給源から単離された遺伝子産物の特徴を有する遺伝子産物を指す。「天然に存在する」という用語は、対象物に適用して本明細書で使用する場合、対象物が自然界に見出され得るという事実を指す。例えば、ポリペプチドまたはポリヌクレオチド配列が、生物(ウイルスを含む)内に存在し、自然界で供給源から単離することができ、かつ実験室内でヒトによって意図的に改変されていない場合、そのポリペプチドまたはポリヌクレオチド配列は天然に存在する。野生型遺伝子は、集団内で最も高頻度に観察されるものであり、したがって、遺伝子の「正常」または「野生型」形態と任意に命名される。これに対し、「修飾された」または「変異体」という用語は、遺伝子または遺伝子産物について言及する場合、それぞれ、野生型遺伝子または遺伝子産物と比較した場合に、配列の修飾および/または機能的特性の修飾(すなわち、特徴の改変)を示す遺伝子または遺伝子産物を指す。天然に存在する変異体が単離され得ることに留意されたい。このような変異体は、野生型の遺伝子または遺伝子産物と比較したときに改変された特徴を有するという事実によって同定される。
「アンチセンス」または「アンチゲノム」という用語は、そのヌクレオチド残基の配列がセンス鎖内のヌクレオチド残基の配列に対し逆の5’→3’方向であるヌクレオチド配列を指す。DNA二重鎖の「センス鎖」とは、天然状態の細胞によって「センスmRNA」に転写されるDNA二重鎖内の鎖を指す。したがって、「アンチセンス」配列は、DNA二重鎖内の非コード鎖と同じ配列を有する配列である。
「単離された」という用語は、生物学的物質(例えば、ウイルス、核酸、またはタンパク質)であって、天然に存在する環境で通常それに付随するまたはそれと相互作用する成分を実質的に含まない生物学的物質を指す。単離された物質は、任意選択で、その天然環境で当該物質と共に見出されない物質、例えば、細胞を含む。例えば、当該物質がその天然環境(例えば、細胞)にある場合、当該物質は、その環境中に見出される物質にとってネイティブではない細胞内の位置(例えば、ゲノムまたは遺伝子エレメント)に配置される。例えば、天然に存在する核酸(例えば、コード配列、プロモーター、エンハンサーなど)が、天然に手段しない手段により、その核酸にとってネイティブではないゲノムの座位(例えば、プラスミドもしくはウイルスベクターなどのベクター、またはアンプリコン)に導入される場合、その核酸は単離状態となる。このような核酸は、「異種性」核酸とも称される。例えば、単離されたウイルスは、野生型ウイルスのネイティブな環境(例えば、感染した個体の上咽頭)以外の環境(例えば、細胞培養系、または細胞培養から精製された環境)に存在する。
ウイルスまたは弱毒化ウイルスの「免疫学的有効量」は、個体(例えば、ヒト)が当該病原体に次に曝露されたときに自らの免疫応答を増強するのに十分な量である。誘導された免疫のレベルは、例えば、中和分泌および/または血清抗体の量を測定することにより、例えば、プラーク中和、補体固定、酵素結合免疫吸着、またはマイクロ中和アッセイにより、モニタリングすることができる。
ウイルスに対する「防御免疫応答」とは、個体(例えば、ヒト)によって示される免疫応答であって、その個体が次に野生型ウイルスに曝露されおよび/または感染したときに、重篤な下気道疾患(例えば、肺炎および/または細気管支炎)に対し防御的である免疫応答を指す。
キメラ型RSV-hMPV
天然に存在するRSV粒子は、典型的には、マトリックスタンパク質および糖タンパク質を含むエンベロープによって囲まれたらせん状ヌクレオカプシド内にウイルスゲノムを含む。ヒト野生型RSVのゲノムは、タンパク質NS1、NS2、N、P、M、SH、G、F、M2-1、M2-2、およびLをコードし、G、F、およびSHは糖タンパク質である。RSVポリメラーゼ活性は、大タンパク質(L)およびリンタンパク質(P)からなる。ウイルスのM2-1タンパク質は転写中に使用され、おそらくは転写複合体の一成分である。ウイルスのNタンパク質は複製中に新生RNAをカプシド形成するのに使用される。
天然に存在するRSV粒子は、典型的には、マトリックスタンパク質および糖タンパク質を含むエンベロープによって囲まれたらせん状ヌクレオカプシド内にウイルスゲノムを含む。ヒト野生型RSVのゲノムは、タンパク質NS1、NS2、N、P、M、SH、G、F、M2-1、M2-2、およびLをコードし、G、F、およびSHは糖タンパク質である。RSVポリメラーゼ活性は、大タンパク質(L)およびリンタンパク質(P)からなる。ウイルスのM2-1タンパク質は転写中に使用され、おそらくは転写複合体の一成分である。ウイルスのNタンパク質は複製中に新生RNAをカプシド形成するのに使用される。
ゲノムは宿主細胞の細胞質で転写および複製される。宿主細胞の転写の結果、典型的には、10個のメチル化およびポリアデニル化されたmRNAが合成される。アンチゲノムは、複製中に生じたゲノムのプラスセンスRNA補体であり、これは次にゲノム合成の鋳型として作用する。ウイルス遺伝子には、保存的な遺伝子開始(GS)配列および遺伝子末端(GE)配列が隣接している。ゲノムの3’末端および5’末端には、リーダーおよびトレーラーヌクレオチドがある。野生型リーダー配列は、3’末端にプロモーターを含む。ウイルスポリメラーゼがGEシグナルに到達すると、ポリメラーゼはポリアデニル化してmRNAを放出し、次のGSシグナルでRNA合成を再開する。L-P複合体は、プロモーターの認識、RNA合成、mRNAの5’末端のキャッピングおよびメチル化、ならびに3’末端のポリアデニル化を担うと考えられている。ポリメラーゼは時として接合部で遺伝子から解離すると考えられている。ポリメラーゼはゲノムの3’末端で転写を開始するため、その結果発現の勾配が生じ、ゲノムの3’末端の遺伝子は5(末端の遺伝子よりも高頻度で転写される。
ゲノムを複製するために、ポリメラーゼはcis作用性GEおよびGSシグナルに応答せず、ゲノムのプラスセンスRNA補体、アンチゲノムを生成する。アンチゲノムの3’末端にトレーラーの補体が存在し、これはプロモーターを含む。ポリメラーゼは、このプロモーターを使用してゲノムセンスRNAを生成する。裸のRNAとして放出されるmRNAとは異なり、アンチゲノムおよびゲノムRNAは、合成される際にウイルス核タンパク質(N)によりカプシド形成される。
ウイルスmRNAの翻訳後、全長(+)アンチゲノムRNAが、(-)RNAゲノムの複製のための鋳型として産生される。感染性組換え型RSV(rRSV)粒子は、形質移入したプラスミドから回収することができる。RSVのN、P、L、およびM2-1タンパク質の同時発現、ならびに全長アンチゲノムRNAがあれば、RSV複製に十分である。Collins et al.,Proc Natl Acad Sci U S A.,1995,92(25):11563-11567および米国特許第6,790,449号を参照。
ある特定の実施形態において、本開示は、キメラ型Fポリペプチドの特定の所望の配列およびそれをコードする組換え型核酸に関する。ある特定の実施形態において、本開示は、これらのポリペプチドをコードする核酸を含む組換えベクターおよび当該ベクターを含む細胞を企図している。ある特定の実施形態において、ベクターは、選択マーカーまたはレポーター遺伝子を含む。
ある特定の実施形態において、本開示は、hMPV Fタンパク質のエクトドメインおよびRSV Fタンパク質の細胞質側末端を含む、キメラ型Fタンパク質に関する。キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質はRSV Fタンパク質の膜貫通ドメインも含むことができ、このとき、キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質は、N→C末端方向で、hMPV Fタンパク質のエクトドメイン、RSV Fタンパク質の膜貫通ドメイン、およびRSV Fタンパク質の細胞質側末端を含む。
hMPV Fタンパク質のエクトドメインの位置および構造は当技術分野で知られており(例えば、参照)、配列MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELELTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRRRRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSKKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNT(配列番号8)、MSWKVMIIISLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCTDGPSLIKTELDLTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRQSRFVLGAIALGVATAAAVTAGIAIAKTIRLESEVNAIKGALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKEFVSKNLTSAINKNKCDIADLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSYMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIIKAAPSCSEKDGNYACLLREDQGWYCKNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSRECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLPKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPIRFPEDQFNVALDQVFESIENSQALVDQSNKILNSAEKGNT(配列番号9)、またはこれらの部分(例えば、少なくとも約200アミノ酸、少なくとも約300アミノ酸、もしくは少なくとも約400アミノ酸を含むこれらのフラグメント、またはこれらに対し少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約99%の配列同一性を備える配列)を含むことができる。ある特定の実施形態において、hMPV Fタンパク質のエクトドメインは、約1~100アミノ酸、約1~90アミノ酸、約1~80アミノ酸、約1~70アミノ酸、約1~60アミノ酸、または約1~50アミノ酸、例えば、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、または約10アミノ酸によって切断される。
RSV膜貫通ドメイン(TM)の位置および構造は、当技術分野で知られており(例えば、Collins et al.(1984)PNAS 81:7683-7687の図3を参照)、配列IMITTIIIVIIVILLSLIAVGLLL(配列番号10)、IMITTIIIVIIVILLSLIAVGLLLYC(配列番号11)、IMITAIIIVIIVVLLSLIAIGLLLYC(配列番号12)、もしくはIMITAIIIVIIVVLLSLIAIGLLL(配列番号13)、または上記のいずれかの部分(例えば、少なくとも約15アミノ酸、少なくとも約20アミノ酸、少なくとも約21アミノ酸、少なくとも約22アミノ酸、少なくとも約23アミノ酸、少なくとも約24アミノ酸、もしくは少なくとも約25アミノ酸を含む上記のいずれかのフラグメント、または少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約99%の配列同一性を含む配列)を含むことができる。ある特定の実施形態において、RSV TMドメインは、約1~15アミノ酸、約1~10アミノ酸、約1~5アミノ酸、約1~3アミノ酸、約5~15アミノ酸、または約5~10アミノ酸によって、例えば、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、または約10アミノ酸によって切断される。
RSV細胞質側末端(CT)ドメインの位置および構造は、当技術分野で知られており(例えば、Baviskar et al.(2013)J Virol 87(19):10730-10741を参照)、配列YCKARSTPVTLSKDQLSGINNIAFSN(配列番号14)、KARSTPVTLSKDQLSGINNIAFSN(配列番号15)、YCKAKNTPVTLSKDQLSGINNIAFSK(配列番号16)、もしくはKAKNTPVTLSKDQLSGINNIAFSK(配列番号17)、または上記のいずれかの部分(例えば、少なくとも約15アミノ酸、少なくとも約20アミノ酸、少なくとも約21アミノ酸、少なくとも約22アミノ酸、もしくは少なくとも約23アミノ酸を含む上記のいずれかのフラグメント、または少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約99%の配列同一性を含む配列)を含むことができる。ある特定の実施形態において、RSV CTドメインは、約1~15アミノ酸、約1~10アミノ酸、約1~5アミノ酸、約1~3アミノ酸、約5~15アミノ酸、または約5~10アミノ酸によって、例えば、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、または約10アミノ酸によって切断される。
ある特定の実施形態において、本開示は、hMPV Fタンパク質のN末端部分およびRSV Fタンパク質のC末端部分を含むキメラ型RSV-hMPV Fタンパク質を提供する。ある特定の実施形態において、hMPV-RSVキメラ型Fタンパク質のN末端部分は、hMPV Fタンパク質のN末端部分の約400~約540アミノ酸、hMPV Fタンパク質のN末端部分の約425~約525アミノ酸、hMPV Fタンパク質のN末端部分の約450~約500アミノ酸、またはhMPV Fタンパク質のN末端部分の約470~約490アミノ酸を含む。ある特定の実施形態において、hMPV-RSVキメラ型Fタンパク質のC末端部分は、RSV Fタンパク質のC末端部分の約10~約100アミノ酸、RSV Fタンパク質のC末端部分の約25~約75アミノ酸、RSV Fタンパク質のC末端部分の約40~約60アミノ酸、またはRSV Fタンパク質のC末端部分の約50アミノ酸を含む。
キメラ型RSV-hMPV Fタンパク質での使用に適したhMPV Fタンパク質配列としては、Williams et al.(2006)J Infect Dis.193(3):387-395に記載されているようなTN/94-49(サブグループA2、GenBankアクセッション番号AEK26895.1)株、TN/96-12(サブグループA1、GenBankアクセッション番号AEK26886.1)株、TN/98-242(サブグループB1、GenBankアクセッション番号AEK26906.1)、およびTN/89-515(サブグループB2、GenBankアクセッション番号ACJ53612.1)のFタンパク質が挙げられる。キメラ型RSV-hMPV Fタンパク質での使用に適した他のhMPV Fタンパク質配列としては、ACJ53565.1、AHV79858.1、BBB35088.1、AHV79473.1、AAS22125.1、AUF72445.1、およびACJ53575.1が挙げられる。キメラ型RSV-hMPV Fタンパク質での使用に適したRSV Fタンパク質配列としては、Hotard et al.J Virol 89,512-522(2015);Meng et al.Journal of Virology 90,245-253(2015);およびHotard et al.Virology,434,129-136(2012)に記載されているような株A2-系統19FおよびA2-系統19F(I557V)由来のFタンパク質、ならびにRostad et al.J Virol 92(6):e01568-17(2018)に記載されているようなBuenos Aires(サブグループB)Fタンパク質のコンセンサス配列が挙げられる。キメラ型RSV-hMPV Fタンパク質での使用に適した他のRSV Fタンパク質配列としては、AUC68149.1、AHW81430.1、AIZ95893.1、AHW81440.1、およびAJZ70067.1が挙げられる。
ある特定の実施形態において、キメラ型RSV-hMPV Fタンパク質で使用されるhMPVおよびRSV配列の部分は、野生型タンパク質の対応する部分に対し約70%以上、約75%以上、約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、または約99%以上の配列同一性を含む。
ある特定の実施形態において、キメラ型RSV-hMPV Fタンパク質は、配列番号1、または配列番号1に対し約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、約96%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上の配列同一性を含むタンパク質を含む。
ある特定の実施形態において、キメラ型RSV-hMPV Fタンパク質は、トリプシン非依存的切断部位を導入するためにRQSR(配列番号18)~RRRR(配列番号19)の変異を含む。この変異は、ウイルスのトリプシン非依存的増殖を促進する。この変異を導入するための方法は、当技術分野で知られている。Zhang et al.(2012)J Virol Methods 185(1)を参照。
RSVを保存するための一般的なベクターとしては、プラスミドおよびバクテリア人工染色体(BAC)が挙げられる。典型的には、バクテリア人工染色体は、F因子のoriS、repE、parA、およびparB遺伝子からなる群より選択される1つ以上の遺伝子を、選択マーカー(例えば、抗生物質に対し抵抗性をもたらす遺伝子)と作用可能な組合せで含む。核酸配列は、任意選択で変異したウイルスのゲノムまたはアンチゲノム配列、例えば、任意選択で変異したRSV株とすることができる。
E.coliでのRSVの培養は、バクテリア人工染色体(BAC)を利用することによって遂行することができる。RSVを保存および遺伝子操作するためのBACベクターは、Stobart et al.,Methods Mol Biol.,2016,1442:141-53および米国特許出願公開第2012/0264217号で報告されている。開示されたBACは、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)株19系統のアンチゲノム配列であるF遺伝子を除いて、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)株A2の完全なアンチゲノム配列を含む。
これは、ヘルパープラスミドと共に、感染性ウイルスを回収するためのリバースジェネティクスシステムで使用することができる。プラスミド上のアンチゲノム配列をウイルス回収前に変異させて、所望の変異を有するウイルスを生成することができる。
ある特定の実施形態において、本開示は、RSV-hMPV粒子を生成する方法であって、BAC遺伝子およびRSV-hMPVアンチゲノムを有するベクターを単離された真核細胞に挿入することと、RSVのNタンパク質をコードするベクター、RSVのPタンパク質をコードするベクター、RSVのLタンパク質をコードするベクター、RSVのM2-1をコードするベクターからなる群より選択される1つ以上のベクターを、RSVビリオンが形成される条件下で細胞に挿入することとを含む、方法に関する。ベクターの細胞への挿入は、ベクターが細胞に進入する条件下で、細胞およびベクターを物理的に注入、電気穿孔、または混合することによって行うことができる。
キメラ型RSV-hMPVは、ある特定の変異、欠失、またはバリアントの組合せ、例えば、RSVの低温継代された(cp)非温度感受性(ts)誘導体、cpRSV、例えばrA2cp248/404/1030ΔSHを含むことが企図されている。rA2cp248/404ΔSHは、4つの独立した弱毒化遺伝子エレメント:cp(cpRSVの非ts弱毒化表現型を付与するNおよびLタンパク質のミスセンス変異に基づく)、ts248(Lタンパク質のミスセンス変異)、ts404(M2遺伝子の遺伝子開始転写シグナルにおけるヌクレオチド置換)、およびΔSH(SH遺伝子の完全欠失)を含む。rA2cp248/404/1030ΔSHは、独立した弱毒化遺伝子エレメント:rA2cp248/404ΔSHに存在するもの、およびts1030(Lタンパク質におけるもう1つのミスセンス変異)を含む。Karron et al.,J Infect Dis.,2005,191(7):1093-1104(参照により本明細書に援用される)を参照。ある特定の実施形態において、RSV-hMPVアンチゲノムは、必須でない遺伝子(例えば、SH、NS1、NS2、およびM2-2遺伝子)またはこれらの組合せにおいて欠失または変異を含み得ることが企図されている。
遺伝暗号の冗長性のため、個々のアミノ酸は、複数のコドン配列(同義コドンと称されることもある)によってコードされる。異なる種では、同義コドンは多少頻繁に使用され、コドンバイアスと称されることがある。過小表示された同義コドンの遺伝子のコード配列への遺伝子操作は、タンパク質のアミノ酸配列の変化なしにタンパク質の翻訳速度を低下させることが示されている。Mueller他は、コドンバイアスの変化によるウイルスの弱毒化を報告している。Science,2008,320:1784を参照。また、WO/2008121992、WO/2006042156、Burns et al.,J Virology,2006,80(7):3259、およびMueller et al.,J Virology,2006,80(19):9687も参照。
RSVにおけるコドン脱最適化の使用は、Meng他、MBio 5、e01704-01714(2014)および米国特許出願公開第2016/0030549号で報告されている。ある特定の実施形態において、本開示は、単離された核酸、コドン脱最適化を伴う組換え型RSV-hMPV、それから産生されるワクチン、およびそれに関するワクチン接種方法に関する。ある特定の実施形態において、コドンの脱最適化は、非構造遺伝子NS1およびNS2、ならびに任意選択で遺伝子Lにおけるものである。さらなる実施形態において、遺伝子SHは欠失している。ある特定の実施形態において、コドン脱最適化は、配列番号1またはそのバリアントによってコードされた配列を有するキメラ型hMPVおよびRSV Fタンパク質におけるものである。
ある特定の実施形態において、本開示は、脱最適化された遺伝子NS1および/またはNS2、任意選択で野生型ヒトRSVの遺伝子Lまたはそのバリアントをコードする単離された核酸であって、ヌクレオチドが、Glyを産生するコドンがGGTであり、Aspを産生するコドンがGATであり、Gluを産生するコドンがGAAであり、Hisを産生するコドンがCATであり、Ileを産生するコドンがATAであり、Lysを産生するコドンがAAAであり、Leuを産生するコドンがCTAであり、Asnを産生するコドンがAATであり、Glnを産生するコドンがCAAであり、Valを産生するコドンがGTAであり、またはTyrを産生するコドンがTATであり、またはこれらの組合せであるように置換される、単離された核酸に関する。ある特定の実施形態において、単離された核酸中の遺伝子はさらに、個々のコドンのうちの少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、または全ての組合せを含む。ある特定の実施形態において、単離された核酸中の遺伝子は、少なくとも20、30、40、または50、またはそれより多くのコドンを含む。
ある特定の実施形態において、本開示は、脱最適化された遺伝子NS1および/またはNS2、任意選択で野生型ヒトRSVの遺伝子Lまたはそのバリアントをコードする単離された核酸であって、ヌクレオチドが、Alaを産生するコドンがGCGであり、Cysを産生するコドンがTGTであり、Pheを産生するコドンがTTTであり、Proを産生するコドンがCCGであり、Argを産生するコドンがCGTであり、Serを産生するコドンがTCGであり、またはThrを産生するコドンがACGであり、またはこれらの組合せであるように置換される、単離された核酸に関する。ある特定の実施形態において、核酸を含む遺伝子は、個々のコドンのうちの少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、または全ての組合せを含む。ある特定の実施形態において、単離された核酸中の遺伝子はさらに、少なくとも20、30、40、または50、またはそれより多くのコドンを含む。
ある特定の実施形態において、本開示は、キメラ型hMPVおよびRSV Fタンパク質(例えば、配列番号1またはそのバリアントを含むキメラ型hMPVおよびRSV Fタンパク質)のための脱最適化された遺伝子をコードする単離された核酸であって、ヌクレオチドが、Glyを産生するコドンがGGTであり、Aspを産生するコドンがGATであり、Gluを産生するコドンがGAAであり、Hisを産生するコドンがCATであり、Ileを産生するコドンがATAであり、Lysを産生するコドンがAAAであり、Leuを産生するコドンがCTAであり、Asnを産生するコドンがAATであり、Glnを産生するコドンがCAAであり、Valを産生するコドンがGTAであり、またはTyrを産生するコドンがTATであり、またはこれらの組合せであるように置換される、単離された核酸に関する。ある特定の実施形態において、単離された核酸中の遺伝子はさらに、個々のコドンのうちの少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、または全ての組合せを含む。ある特定の実施形態において、単離された核酸中の遺伝子は、少なくとも20、30、40、または50、またはそれより多くのコドンを含む。
Glenn他は、妊娠可能年齢の健康な女性を対象とした呼吸器合胞体ウイルス組換え型融合(F)ナノ粒子ワクチンのランダム化盲検対照用量設定試験を報告している。J Infect Dis.2016,213(3):411-22。ある特定の実施形態において、本開示は、本明細書で報告されるRSVコア構造タンパク質としての、キメラ型hMPVおよびRSV Fタンパク質(例えば、配列番号1またはそのバリアントを含むキメラhMPVおよびRSV Fタンパク質)を含むウイルス粒子およびウイルス様粒子(VLP)に関する。ウイルス粒子は一般的に、不活化ワクチン(または死菌ワクチン)として使用される。RSVは、培養下で増殖させ、次いで熱またはホルムアルデヒドなどの方法を用いて死滅させることができる。弱毒化生ワクチンは、典型的には、複製および/または感染の速度が遅くなるように弱体化させる。
ある特定の実施形態において、本開示は、キメラ型RSV-hMPV粒子を全ウイルスワクチンとして、例えば、RSV-hMPVのゲノムが非複製性または非感染性であるように、熱、化学物質、または放射線に曝露された全ウイルス粒子として企図している。ある特定の実施形態において、本開示は、界面活性剤を使用してウイルスを破壊することにより、そして本明細書で開示されるキメラ型Fタンパク質を免疫系を刺激する抗原として精製してウイルスに対する応答を開始させることにより産生される、スプリットウイルスワクチン中のキメラ型RSV-hMPV粒子を企図している。
VLPは成熟ビリオンに酷似しているが、ウイルスゲノム物質(すなわち、ウイルスゲノムRNA)を含まない。したがって、VLPは本質的に複製的ではない。加えて、VLPは、VLPの表面にタンパク質を発現することができる。さらに、VLPはインタクトなビリオンに類似し、多価粒子構造であるため、VLPは、表面タンパク質に対する中和抗体を誘導するのに有効であり得る。VLPは反復して投与することができる。
ある特定の実施形態において、本開示は、表面上の本明細書で開示されるキメラ型Fタンパク質およびインフルエンザウイルスマトリックス(M1)タンパク質コアを含むVLPを企図している。Quan他は、インフルエンザウイルスマトリックス(M1)タンパク質コアおよび表面上のRSV-Fから構成されたウイルス様粒子(VLP)を産生する方法を報告している。J Infect Dis.2011,204(7):987-995。RSV FおよびインフルエンザM1を発現する組換えバキュロウイルス(rBV)を生成し、これを昆虫細胞に形質移入して産生させることができる。
使用方法
ある特定の実施形態において、本開示は、本明細書で開示されるキメラ型RSV-hMPV、RSVおよび/もしくはhMPVポリペプチド、RSV-hMPV粒子、RSV-hMPVウイルス様粒子、ならびに/または核酸の免疫学的有効量を含む免疫原性組成物に関する。ある特定の実施形態において、本開示は、個体の免疫系を刺激して、hMPVおよび/またはRSVに対する防御免疫応答を産生するための方法に関する。ある特定の実施形態において、本明細書で開示されるキメラ型RSV-hMPV、ポリペプチド、および/または核酸の免疫学的有効量は、生理学的に許容される担体中で個体に投与される。
ある特定の実施形態において、本開示は、本明細書で開示されるキメラ型RSV-hMPV、RSVおよび/もしくはhMPVポリペプチド、RSV-hMPV粒子、RSV-hMPVウイルス様粒子、ならびに/または核酸の免疫学的有効量を含む免疫原性組成物に関する。ある特定の実施形態において、本開示は、個体の免疫系を刺激して、hMPVおよび/またはRSVに対する防御免疫応答を産生するための方法に関する。ある特定の実施形態において、本明細書で開示されるキメラ型RSV-hMPV、ポリペプチド、および/または核酸の免疫学的有効量は、生理学的に許容される担体中で個体に投与される。
ある特定の実施形態において、本開示は、本明細書で開示される使用のための、本明細書で開示される核酸を含む医薬およびワクチン製品に関する。
ある特定の実施形態において、本開示は、本明細書で開示される使用のための医薬およびワクチン製品の製造のための、本明細書で開示される核酸またはベクターの使用に関する。
また、本開示は、他のタイプの弱毒化変異を分析し、これをワクチンまたは他の使用のためにキメラ型RSV-hMPVに組み込む能力も提供する。例えば、マウスの肺炎ウイルス(RSVのマウス対応物)の組織培養適合非病原性株は、Gタンパク質の細胞質側末端が欠如している(Randhawa et al.,Virology 207:240-245(1995))。類推すれば、糖タンパク質HN、G、SHの各々の細胞質ドメインおよび膜貫通ドメインは、欠失または修飾すれば弱毒化を達成する可能性がある。
本開示の感染性RSV-hMPVで使用するための他の変異には、RSV-hMPVミニゲノムの変異分析中に同定されたcis作用性シグナルにおける変異が含まれる。例えば、リーダー配列、トレーラー配列、およびフランキング配列の挿入および欠失の分析によって、ウイルスプロモーターおよび転写シグナルが同定され、様々な程度のRNA複製または転写の低減に関連する一連の変異が示された。これらのcis作用性シグナルの飽和変異誘発(各位置が順番に各ヌクレオチド代替物に改変される)によっても、RNA複製または転写を低減する(またはある場合には増加させる)多くの変異が同定された。これらの変異のいずれも、本明細書で記載されるように、完全なアンチゲノムまたはゲノムに挿入することができる。他の変異は、ゲノムの3’末端のアンチゲノムの対応物による置換えを伴い、これはRNAの複製および転写の変化に関連する。加えて、遺伝子間領域(Collins et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 83:4594-4598(1986)(参照により本明細書に援用される))は、配列内容を短縮または延長または変化させることができ、天然に存在する遺伝子重複(Collins et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:5134-5138(1987)(参照により本明細書に援用される))は、本明細書で記載される方法によって除去または異なる遺伝子間領域に変化させることができる。
ワクチン使用向けには、本開示に従って産生されたウイルスは、ワクチン製剤で直接使用してもよく、または所望により、当業者に周知されている凍結乾燥プロトコルを用いて凍結乾燥してもよい。凍結乾燥したウイルスは、典型的には、約4℃に維持される。使用の準備ができたら、凍結乾燥したウイルスを、安定化溶液(例えば、生理食塩水)中で、またはSPG、Mg、およびHEPESを含み、アジュバントを伴うまたは伴わない安定化溶液中で再構成する。
典型的には、本開示のRSV-hMPVワクチンは、活性成分として、本明細書で記載されるように産生されるキメラ型ウイルスの免疫遺伝学的有効量を含む。修飾されたウイルスは、生理学的に許容される担体および/またはアジュバントと共に対象に導入され得る。有用な担体が当技術分野で周知されており、例えば、水、緩衝水、0.4%食塩水、0.3%グリシン、ヒアルロン酸などが挙げられる。得られた水溶液は、そのまま使用するためにパッケージングする場合も、凍結乾燥する場合もあり、凍結乾燥製剤は、上述のように投与前に滅菌溶液と合わせる。組成物は、生理学的条件に近づけるために必要とされる医薬的に許容される補助物質、例えば、pH調製および緩衝剤、張度調整剤、湿潤剤など、例えば、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、モノラウリン酸ソルビタン、オレイン酸トリエタノールアミンなどを含むことができる。許容されるアジュバントとしては、不完全フロイントアジュバント、リン酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、またはミョウバンが挙げられ、これらは当技術分野で周知された物質である。
本明細書で記載されるようなキメラ型RSV-hMPV組成物を用いて、エアロゾル、液滴、経口、局所、または他の経路を介し免疫化すると、対象の免疫系は、ウイルスタンパク質、例えばF糖タンパク質に特異的な抗体を産生することにより、ワクチンに応答する。ワクチン接種の結果として、対象は、hMPVおよび/もしくはRSV感染に対し少なくとも部分的もしくは完全に免疫を得るか、または中等症もしくは重症の(特に下気道の)hMPVおよび/もしくはRSV感染に対し抵抗性を得る。
ワクチンが投与される対象は、hMPVおよび/もしくはRSVまたは密接に関連するウイルスによる感染に感受性であり、かつ対象がワクチン接種株の抗原に対し防御免疫応答を生成可能な任意の哺乳類とすることができる。したがって、好適な対象としては、ヒト、非ヒト霊長類、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウサギ(lagamorph)、げっ歯類などが挙げられる。したがって、本開示は、様々なヒトおよび獣医学的使用のためのワクチンを作出するための方法を提供する。
本開示のRSV-hMPVを含むワクチン組成物は、hMPVおよび/もしくはRSV感染に感受性であるまたは別の形でそのリスクがある対象に投与されて、対象自身の免疫応答能力を増強する。このような量は、「免疫学的有効用量」として定義される。この使用においてもまた、的確な量は、対象の健康状態および体重、投与様式、製剤の性質に依存する。ワクチン製剤は、重篤なまたは生命を脅かす感染から対象患者を有効に保護するのに十分な量の本開示のキメラ型RSV-hMPVを提供すべきである。
本開示に従って産生したキメラ型RSV-hMPVは、他のサブグループもしくは株のウイルスと組み合わせて、複数のRSV-hMPVサブグループもしくは株に対する保護を達成することができ、または本明細書で記載されるようにこれらの株の保護エピトープを1つのウイルスに操作することができる。典型的には、異なるウイルスは混合して同時に投与されるが、別々に投与することもできる。例えば、2つのhMPVサブグループのF糖タンパク質はアミノ酸配列が異なるため、この類似性は、キメラ型RSV-hMPVまたはF抗原で免疫化し、異種性株に曝露した動物で観察されるような交差防御免疫応答の基礎である。したがって、ある株による免疫化によって、同じまたは異なるサブグループの異なる株から保護される可能性がある。
場合によっては、本開示のキメラ型RSV-hMPVワクチンを、他の薬剤、特に他の小児ウイルスに対する防御応答を誘導するワクチンと組み合わせることが望ましいことがある。例えば、本開示のキメラ型RSV-hMPVワクチンは、RSVワクチンと同時に投与することができる。
本開示のワクチン組成物の単回または複数回投与を行うことができる。新生児および乳児では、十分なレベルの免疫を誘発するために、複数回の連続投与が必要となり得る。投与の開始は、ネイティブ(野生型)感染に対する十分なレベルの保護を維持するために必要に応じて、生後1ヵ月以内またはそれ以前、生後約2ヵ月以内、典型的には生後6ヵ月以内、および2ヵ月、6ヵ月、1年、および2年のように小児期を通じて間隔を置いて行うことができる。同様に、反復的または重篤なRSV/hMPV感染に対し特に感受性である成人、例えば、医療従事者、デイケアワーカー、幼児の家族、高齢者(55歳、60歳、または65歳以上)、または心肺機能が損なわれた個体は、防御免疫応答を確立および/または維持するために複数回の免疫化を必要とし得る。誘導された免疫のレベルは、中和分泌抗体および血清抗体の量を測定することによってモニタリングすることができ、薬用量は、所望のレベルの保護を維持するために必要に応じて調整されるか、またはワクチン接種が繰り返される。さらに、異なるワクチンウイルスは、異なるレシピエント群に有利であり得る。例えば、T細胞エピトープに富んださらなるタンパク質を発現する操作株は、乳児よりもむしろ成人に特に有利であり得る。
投与は、典型的には、治療される患者の気道へのエアロゾル、ネブライザー、または他の局所適用によって行われる。組換え型キメラ型RSV-hMPVは、所望の遺伝子産物の治療的または予防的レベルの発現をもたらすのに十分な量で投与される。この方法で投与される代表的な遺伝子産物の例としては、例えば、一過性発現に特に適したものをコードする遺伝子産物、例えば、インターロイキン-2、インターロイキン-4、ガンマ-インターフェロン、GM-CSF、G-CSF、エリスロポエチン、および他のサイトカイン、グルコセレブロシダーゼ、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ、嚢胞性線維症膜コンダクタンス調節因子(CFTR)、ヒポキサンチン-グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ、細胞毒、腫瘍抑制遺伝子、アンチセンスRNA、およびワクチン抗原をコードするものが挙げられる。
ある特定の実施形態において、本開示は、免疫学的有効量の本開示の組換え型キメラ型RSV-hMPV(例えば、弱毒化生組換え型キメラ型RSV-hMPVまたは不活化非複製RSV-hMPV)、本明細書で開示されるポリペプチド、および/または免疫学的有効量の本明細書で開示される核酸の免疫学的有効量を含む免疫原性組成物(例えば、ワクチン)に関する。
ある特定の実施形態において、本開示は、個体の免疫系を刺激して、hMPVに対する防御免疫応答を産生するための方法に関する。当該方法では、本明細書で開示される組換え型キメラ型RSV-hMPVの免疫学的有効量、本明細書で開示されるポリペプチドの免疫学的有効量、および/または本明細書で開示される核酸の免疫学的有効量が、生理学的に許容される担体中で個体に投与される。
典型的には、担体または賦形剤は、医薬的に許容される担体または賦形剤、例えば、滅菌水、食塩水溶液、緩衝食塩水溶液、デキストロース水溶液、グリセロール水溶液、エタノール、またはこれらの組合せである。滅菌性、pH、等張性、および安定性を保証するこのような溶液の調製は、当技術分野で確立されたプロトコルに従って影響を受ける。概して、担体または賦形剤は、アレルギーおよび他の望ましくない効果を最小限にし、かつ特定の投与経路(例えば、皮下、筋肉内、鼻腔内、経口、局所など)に適合するように選択される。得られた水溶液は、例えば、そのままで使用するためにパッケージングする場合もあれば、凍結乾燥する場合もあり、凍結乾燥調製物は、投与の前に滅菌溶液と合わされる。
ある特定の実施形態において、キメラ型RSV-hMPV(または成分、例えば、RSV-hMPV Fタンパク質)は、hMPVの1つ以上の株に特異的な免疫応答を刺激するのに十分な量で投与される(例えば、キメラ型RSV-hMPVまたは成分、例えば、RSV-hMPV Fタンパク質の免疫学的有効量が投与される)。好ましくは、キメラ型RSV-hMPVの投与は、防御免疫応答を誘発する。hMPVおよび/またはRSVに対する防御免疫応答を産生するのに適した防御抗ウイルス免疫応答を誘発するための薬用量および方法は、当業者に知られている。例えば、米国特許第5,922,326号;Wright et al.(1982)Infect.Immun.37:397-400;Kim et al.(1973)Pediatrics 52:56-63;およびWright et al.(1976)J.Pediatr.88:931-936を参照。例えば、ウイルスは、投与される用量当たり約103~106pfu(プラーク形成単位)の範囲(例えば、投与される用量当たり104~105pfu)で提供され得る。典型的には、用量は、例えば、年齢、健康状態、体重、性別、食事、投与の様式および時間、ならびに他の臨床的因子に基づいて調整される。ワクチン製剤は、全身投与することができ、例えば、針およびシリンジまたはニードルレス注射デバイスを用いて皮下または筋肉内に注射することができる。好ましくは、ワクチン製剤は、鼻腔内に、例えば、液滴、エアロゾル(例えば、大粒子エアロゾル(約10ミクロンより大きい))、またはスプレーによって上気道に投与される。上記の送達経路のいずれかが防御的全身免疫応答をもたらす一方で、鼻腔内投与は、ウイルスの進入部位で粘膜免疫を誘導するという付加的な利益を付与する。鼻腔内投与のためには、弱毒化生ウイルスワクチン、例えば弱毒化、低温馴化、および/または温度感受性組換えウイルスがしばしば好ましい。弱毒化生ウイルスワクチンの代替として、またはそれに加えて、例えば、死滅ウイルスワクチン、核酸ワクチン、および/またはポリペプチドサブユニットワクチンを使用することができ、このことはWalsh et al.(1987)J.Infect.Dis.155:1198-1204およびMurphy et al.(1990)Vaccine 8:497-502によって示唆されている。
ある特定の実施形態において、弱毒化組換え型キメラ型RSV-hMPVは、ワクチンで使用されるように十分に弱毒化されており、その結果、ウイルス成分(例えば、本明細書の核酸またはポリペプチド)がワクチンまたは免疫原性組成物として使用される実施形態においては、弱毒化ウイルスで免疫化した(または別の形で感染した)ほとんどの個体において、感染の症状、または少なくとも重篤な感染の症状が生じない。ただし、典型的には、ワクチン接種されたまたは偶発的な対象で軽症または重症の下気道感染症が典型的に生じないように、毒力は十分に抑止される。
単回用量による防御免疫応答の刺激が好ましいが、所望の予防効果を達成するために、同じ経路または異なる経路によって、さらなる用量を投与することができる。例えば、新生児および乳児では、十分なレベルの免疫を誘発するために、複数回の投与が必要となり得る。投与は、野生型hMPV感染に対する十分なレベルの保護を維持するために必要に応じて、小児期を通じて間隔を置いて継続することができる。同様に、反復的または重篤なhMPV感染に対し特に感受性である成人、例えば、医療従事者、デイケアワーカー、幼児の家族、高齢者、および心肺機能が損なわれた個体は、防御免疫応答を確立および/または維持するために複数回の免疫化を必要とし得る。誘導された免疫のレベルは、例えば、中粒子和分泌抗体および血清抗体の量を測定することによってモニタリングすることができ、薬用量は、所望のレベルの保護を誘発および維持するために必要に応じて調整されるか、またはワクチン接種が繰り返される。
代替的に、免疫応答は、ウイルスによる樹状細胞のex vivoまたはin vivo標的化によって刺激され得る。例えば、増殖している樹状細胞は、樹状細胞によるhMPV抗原の捕捉を可能にするのに十分な量および時間でウイルスに曝露される。次いで、細胞を、標準的な静脈内移植法によってワクチン接種対象に移行させる。
任意選択で、ワクチンの投与のための製剤は、hMPV抗原に対する免疫応答を増強するための1つ以上のアジュバントも含む。企図されているアジュバントとしては、アルミニウム塩、例えばAlhydrogel(登録商標)およびAdjuphos(登録商標)が挙げられる。企図されているアジュバントには、水中油型エマルジョンが含まれ、このとき、油は水相中の溶質として作用し、乳化剤によって安定化された単離された液滴を形成する。ある特定の実施形態において、エマルジョンは、スクアレンまたはα-トコフェロール(ビタミンE)を、界面活性剤としてのソルビタントリオレエートおよびポリソルベート-80(PS80)などの追加の乳化剤と共に含む。ある特定の実施形態において、エマルジョンは、グルコピラノシルリピドA(GLA)を含む。GLAは、キメラ型RSV-hMPV、粒子、またはFタンパク質と共に、単独でまたはスクアレンベースの水中油型安定性エマルジョン(SE)中で製剤化することができる。Iyer他は、呼吸器合胞体ウイルス融合タンパク質(RSV-F)を用いた異なる粒子サイズの水中油型アジュバントを報告している。Hum Vaccin Immunother,2015,11(7):1853-1864。
好適なアジュバントとしては、例えば、完全フロイントアジュバント、不完全フロイントアジュバント、サポニン、水酸化アルミニウムなどのミネラルゲル、リゾレシチンなどの界面活性物質、プルロニックポリオール、ポリアニオン、ペプチド、油または炭化水素エマルジョン、カルメット・ゲラン桿菌(BCG)、Corynebacterium parvum、および合成アジュバントQS-21が挙げられる。
所望の場合、キメラ型RSV-hMPVの予防的ワクチン投与は、1つ以上の免疫刺激分子の投与と共に実施することができる。免疫刺激分子としては、免疫刺激活性、免疫強化活性、および炎症促進活性を有する様々なサイトカイン、リンホカイン、およびケモカイン、例えば、インターロイキン(例えば、IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-12、IL-13);成長因子(例えば、顆粒球-マクロファージ(GM)-コロニー刺激因子(CSF));および他の免疫刺激分子(例えば、マクロファージ炎症因子、Flt3リガンド、B7.1;B7.2など)が挙げられる。免疫刺激分子は、キメラ型RSV-hMPVと同じ処方で投与することができ、または別々に投与することもできる。タンパク質またはタンパク質をコードする発現ベクターのいずれかを投与して、免疫刺激効果を産生することができる。
特定のサブグループの特定の株のキメラ型RSV-hMPVによる個体のワクチン接種は、異なる株および/またはサブグループのウイルスに対する交差防御を誘導することができるが、所望の場合、少なくとも2つの株(例えば、各々が異なるサブグループに相当する)由来の弱毒化hMPVを個体にワクチン接種することにより、交差防御を増強することができる。同様に、キメラ型RSV-hMPVワクチンは、任意選択で、他の感染病原体に対する防御免疫応答を誘導するワクチンと組み合わせることができる。
実施例1:キメラ型RSV-hMPVウイルスの組立ておよびレスキュー
キメラ型ヒトRSV-hMPV Fタンパク質。
RSVワクチンの遺伝的背景内で呼吸器合胞体ウイルス(RSV)系統19Fの尾部領域を含むhMPVのキメラ融合(F)タンパク質を発現する弱毒化生ワクチン候補を構築した。候補は、RSV A2リバースジェネティクスシステムを用いて組み立てたものであり、免疫調節性NS1およびNS2遺伝子のコドン脱最適化と、小疎水性(SH)遺伝子の欠失と、OE1と名付けたコンストラクト遠赤外蛍光単量体Katushka2(mKate2)タンパク質の発現とを含む。米国特許出願公開第20160030549号を参照。NS1およびNS2遺伝子をコドン脱最適化した。これによってタンパク質の発現が減少するがなくなるわけではない。
キメラ型ヒトRSV-hMPV Fタンパク質。
RSVワクチンの遺伝的背景内で呼吸器合胞体ウイルス(RSV)系統19Fの尾部領域を含むhMPVのキメラ融合(F)タンパク質を発現する弱毒化生ワクチン候補を構築した。候補は、RSV A2リバースジェネティクスシステムを用いて組み立てたものであり、免疫調節性NS1およびNS2遺伝子のコドン脱最適化と、小疎水性(SH)遺伝子の欠失と、OE1と名付けたコンストラクト遠赤外蛍光単量体Katushka2(mKate2)タンパク質の発現とを含む。米国特許出願公開第20160030549号を参照。NS1およびNS2遺伝子をコドン脱最適化した。これによってタンパク質の発現が減少するがなくなるわけではない。
制限部位Sal IおよびSac IIを用いてRSV系統19F遺伝子を置き換えることにより、RSV-hMPVキメラ型F遺伝子をBAC OE1コンストラクトに挿入した。遺伝子開始および遺伝子停止はRSV特異的であった。加えて、RQSR(配列番号:18)からRRRR(配列番号:19)までのトリプシン非依存的切断部位をFタンパク質に導入した。これによってウイルスのトリプシン非依存的増殖が促進される(Zhang et al.(2012)J Virol Methods 185(1)を参照)。RSV-hMPVキメラ型Fタンパク質を配列番号1として下記に示す。これは、配列番号2として下記に示す遺伝子によってコードされる。
MSWKVVIIFSLLITPQHGLKESYLEESCSTITEGYLSVLRTGWYTNVFTLEVGDVENLTCADGPSLIKTELELTKSALRELKTVSADQLAREEQIENPRRRRFVLGAIALGVATAAAVTAGVAIAKTIRLESEVTAIKNALKKTNEAVSTLGNGVRVLATAVRELKDFVSKNLTRAINKNKCDIDDLKMAVSFSQFNRRFLNVVRQFSDNAGITPAISLDLMTDAELARAVSNMPTSAGQIKLMLENRAMVRRKGFGILIGVYGSSVIYMVQLPIFGVIDTPCWIVKAAPSCSKKKGNYACLLREDQGWYCQNAGSTVYYPNEKDCETRGDHVFCDTAAGINVAEQSKECNINISTTNYPCKVSTGRHPISMVALSPLGALVACYKGVSCSIGSNRVGIIKQLNKGCSYITNQDADTVTIDNTVYQLSKVEGEQHVIKGRPVSSSFDPVKFPEDQFNVALDQVFENIENSQALVDQSNRILSSAEKGNTIMITTIIIVIIVILLSLIAVGLLLYCKARSTPVTLSKDQLSGINNIAFSN(配列番号1)
ATGTCCTGGAAAGTGGTGATCATTTTTTCATTGCTAATAACACCTCAACACGGTCTTAAAGAGAGCTACTTGGAAGAATCATGTAGCACTATAACTGAGGGGTATCTCAGTGTTCTGAGGACAGGTTGGTATACCAACGTTTTTACATTAGAGGTGGGTGATGTAGAAAACCTCACATGTGCTGATGGACCTAGCCTAATAAAAACAGAATTAGAACTGACCAAAAGTGCACTAAGAGAGCTCAAAACAGTCTCTGCTGACCAATTGGCGAGAGAGGAACAAATTGAGAATCCCAGAAGAAGAAGATTTGTTCTAGGAGCAATAGCACTCGGTGTTGCAACAGCAGCTGCAGTTACAGCAGGTGTTGCAATTGCCAAAACCATCCGGCTTGAGAGTGAAGTCACAGCAATTAAGAATGCCCTTAAAAAGACCAATGAAGCAGTATCTACATTGGGGAATGGAGTTCGAGTGTTGGCAACTGCAGTAAGAGAGCTGAAAGATTTTGTGAGCAAGAATTTAACTCGTGCAATCAACAAAAACAAGTGCGACATTGATGACCTAAAAATGGCCGTTAGCTTCAGTCAATTCAACAGAAGGTTTCTAAATGTTGTGCGGCAATTTTCAGACAATGCTGGAATAACACCAGCAATATCTTTGGACTTAATGACAGATGCTGAACTAGCCAGGGCCGTCTCCAACATGCCGACATCTGCAGGACAAATAAAATTGATGTTGGAGAACCGTGCAATGGTGCGAAGAAAGGGGTTTGGAATCCTGATAGGGGTCTACGGGAGCTCCGTAATTTACATGGTGCAGCTGCCAATCTTTGGCGTCATAGACACGCCTTGCTGGATAGTAAAAGCAGCCCCCTCTTGTTCCAAAAAAAAGGGAAACTATGCTTGCCTTTTAAGAGAAGATCAAGGGTGGTATTGTCAGAATGCAGGGTCAACTGTTTACTACCCAAATGAGAAAGACTGTGAAACAAGAGGAGACCATGTCTTTTGCGACACAGCAGCAGGAATTAATGTTGCTGAGCAATCAAAAGAGTGCAATATCAACATATCCACTACAAATTACCCATGCAAAGTCAGCACAGGAAGACATCCTATCAGTATGGTTGCACTGTCTCCTCTTGGGGCTCTAGTTGCTTGCTACAAAGGAGTAAGCTGTTCCATTGGCAGCAATAGAGTAGGGATCATCAAGCAGCTGAACAAAGGTTGCTCCTATATAACCAACCAAGATGCAGACACAGTGACAATAGACAACACTGTATATCAGCTAAGCAAAGTTGAGGGTGAACAGCATGTTATAAAAGGCAGACCAGTGTCAAGCAGCTTTGATCCAGTCAAGTTTCCTGAAGATCAATTCAATGTTGCACTTGACCAAGTTTTTGAGAACATTGAAAACAGCCAGGCCTTGGTGGATCAATCAAACAGGATCCTAAGCAGTGCAGAGAAAGGGAACACTATCATGATAACTACTATAATTATAGTGATTATAGTAATATTGTTATCATTAATTGCTGTTGGACTGCTCCTATACTGTAAGGCCAGAAGCACACCAGTCACACTAAGCAAGGATCAACTGAGTGGTATAAATAATATTGCATTTAGTAACTGA(配列番号2)
バクテリア人工染色体(BAC)コンストラクトの生成
OE1のためのバクテリア人工染色体(BAC)コンストラクトを使用して、本明細書で開示されるキメラ型RSV-hMPVコンストラクトDH2を生成した。OE1のためのバクテリア人工染色体(BAC)コンストラクトは、A2-mKate2-系統19F(I557V)を含むBACの修飾によって生成した。Hotard et al.,A stabilized respiratory syncytial virus reverse genetics system amenable to recombination-mediated mutagenesis.Virology 434,129-136(2012)を参照。遠赤蛍光レポーターである単量体Katushka2(mKate2,K)の遺伝子は、RSVアンチゲノムcDNAの最初の遺伝子位置にある。この位置にmKate2を含めたところ、in vitroでもマウスでもRSVは減弱しなかった。SHの欠失(ΔSH)を、組換え媒介性変異誘発(組換え操作)によって実施した。オリゴヌクレオチドプライマーを使用して、アンプリコン末端が標的部位に対し相同であるようにgalKカセットをPCR増幅して、SHをgalKで置き換えた。E.coliにおける組換えの結果、遺伝子の開始点からSH-G遺伝子間領域の末端まで、SHがgalKカセットに置き換えられた。相補的なオリゴヌクレオチドをアニールし、これを使用して組換えの第2ステップでgalKカセットを除去した。SHの的確な欠失をシークエンシングによって確認して、A2-K-ΔSH-系統19F(I557V)BACを得た。
OE1のためのバクテリア人工染色体(BAC)コンストラクトを使用して、本明細書で開示されるキメラ型RSV-hMPVコンストラクトDH2を生成した。OE1のためのバクテリア人工染色体(BAC)コンストラクトは、A2-mKate2-系統19F(I557V)を含むBACの修飾によって生成した。Hotard et al.,A stabilized respiratory syncytial virus reverse genetics system amenable to recombination-mediated mutagenesis.Virology 434,129-136(2012)を参照。遠赤蛍光レポーターである単量体Katushka2(mKate2,K)の遺伝子は、RSVアンチゲノムcDNAの最初の遺伝子位置にある。この位置にmKate2を含めたところ、in vitroでもマウスでもRSVは減弱しなかった。SHの欠失(ΔSH)を、組換え媒介性変異誘発(組換え操作)によって実施した。オリゴヌクレオチドプライマーを使用して、アンプリコン末端が標的部位に対し相同であるようにgalKカセットをPCR増幅して、SHをgalKで置き換えた。E.coliにおける組換えの結果、遺伝子の開始点からSH-G遺伝子間領域の末端まで、SHがgalKカセットに置き換えられた。相補的なオリゴヌクレオチドをアニールし、これを使用して組換えの第2ステップでgalKカセットを除去した。SHの的確な欠失をシークエンシングによって確認して、A2-K-ΔSH-系統19F(I557V)BACを得た。
ヒトコドン脱最適化NS1は、配列番号3であり、
ATGGGTTCGAATTCGCTATCGATGATAAAAGTACGTCTACAAAATCTATTTGATAATGATGAAGTAGCGCTACTAAAAATAACGTGTTATACGGATAAACTAATACATCTAACGAATGCGCTAGCGAAAGCGGTAATACATACGATAAAACTAAATGGTATAGTATTTGTACATGTAATAACGTCGTCGGATATATGTCCGAATAATAATATAGTAGTAAAATCGAATTTTACGACGATGCCGGTACTACAAAATGGTGGTTATATATGGGAAATGATGGAACTAACGCATTGTTCGCAACCGAATGGTCTACTAGATGATAATTGTGAAATAAAATTTTCGAAAAAACTATCGGATTCGACGATGACGAATTATATGAATCAACTATCGGAACTACTAG GTTTTGATCTAAATCCGTAA
NS2は、配列番号4である。
ATGGGTTCGAATTCGCTATCGATGATAAAAGTACGTCTACAAAATCTATTTGATAATGATGAAGTAGCGCTACTAAAAATAACGTGTTATACGGATAAACTAATACATCTAACGAATGCGCTAGCGAAAGCGGTAATACATACGATAAAACTAAATGGTATAGTATTTGTACATGTAATAACGTCGTCGGATATATGTCCGAATAATAATATAGTAGTAAAATCGAATTTTACGACGATGCCGGTACTACAAAATGGTGGTTATATATGGGAAATGATGGAACTAACGCATTGTTCGCAACCGAATGGTCTACTAGATGATAATTGTGAAATAAAATTTTCGAAAAAACTATCGGATTCGACGATGACGAATTATATGAATCAACTATCGGAACTACTAG GTTTTGATCTAAATCCGTAA
NS2は、配列番号4である。
ATGGATACGACGCATAATGATAATACGCCGCAACGTCTAATGATAACGGATATGCGTCCGCTATCGCTAGAAACGATAATAACGTCGCTAACGCGTGATATAATAACGCATAAATTTATATATCTAATAAATCATGAATGTATAGTACGTAAACTAGATGAACGTCAAGCGACGTTTACGTTTCTAGTAAATTATGAAATGAAACTACTACATAAAGTAGGTTCGACGAAATATAAAAAATATACGGAATATAATACGAAATATGGTACGTTTCCGATGCCGATATTTATAAATCATGATGGTTTTCTAGAATGTATAGGTATAAAACCGACGAAACATACGCCGATAATATATAAATATGATCTAAATCCGTAA
DH2の配列
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ヒトメタニューモウイルスGenBankアクセッション番号AEK26895.1(TN/94-49F;配列番号5)
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Vero細胞および初代正常ヒト気管支上皮細胞(NHBE)におけるDH2のin vitro増殖
Vero細胞。6ウェルプレート中の70%コンフルエントVero細胞からの培地を吸引し、0.5mLのウイルスを0.01または0.5のMOIで加えて、各ウイルス株について取得する各時点のウェルを複製した。プレートを室温で1時間揺すった。感染後、ウイルスを注意深く吸引し、単層を1mLのPBSで2回洗浄した後、2mLの予め温めた完全なE-MEM(Vero)を加えた。時間経過の間、プレートを37℃および5%のCO2でインキュベートした。感染後1、12、24時間、2、3、4、5、6、7、および8日目に時点を取得した。各時点で、単層を掻き取って上清中に入れ、短時間ボルテックスし、液体窒素中で瞬間凍結してから-80℃で保存した。
Vero細胞。6ウェルプレート中の70%コンフルエントVero細胞からの培地を吸引し、0.5mLのウイルスを0.01または0.5のMOIで加えて、各ウイルス株について取得する各時点のウェルを複製した。プレートを室温で1時間揺すった。感染後、ウイルスを注意深く吸引し、単層を1mLのPBSで2回洗浄した後、2mLの予め温めた完全なE-MEM(Vero)を加えた。時間経過の間、プレートを37℃および5%のCO2でインキュベートした。感染後1、12、24時間、2、3、4、5、6、7、および8日目に時点を取得した。各時点で、単層を掻き取って上清中に入れ、短時間ボルテックスし、液体窒素中で瞬間凍結してから-80℃で保存した。
Vero細胞におけるMOI 0.5での感染から48時間後のhMPV Fタンパク質発現を図2に示す(野生型hMPV(1)、模擬(2)、RSV株OE1(3)、およびhMPVワクチン候補DH2(4))。同量のタンパク質をブロットした。
Vero細胞におけるhMPVのin vitro増殖曲線を図3Aに示す。上記のように、細胞を各時点について2連でMOI 0.1で感染させた。蛍光フォーカス単位(FFU)アッセイにより、試料をVero細胞上で滴定した。図3Bは、感染したVero細胞の代表的な画像を示している。
NHBE細胞をALIで分化させ、単層をPBSで洗浄してから、MOI 0.1で100μLのウイルスで先端に感染させた。ウイルスを37℃で2時間インキュベートしてから除去し、続いてPBSで3回洗浄した。指定の時点で、150μLの培地を先端面で37℃で10分間インキュベートし、これを収集しマイクロ遠心管に移した。このプロセスを繰り返して合計300μLのプールされた先端洗浄液を得、これを液体窒素中で凍結し、後の滴定のために-80℃で保存した。Vero細胞の全ての分析についてFFU滴定を実施した。
NHBEにおけるhMPVのin vitro増殖曲線を図4に示す。上記のように、細胞を各時点について2連でMOI 0.1で感染させた。蛍光フォーカス単位(FFU)アッセイにより、試料をVero細胞上で滴定した。
BSR/T7細胞におけるDH2のレスキュー
4つのキメラ型hMPVコンストラクトを生成し、T7 RNAポリメラーゼを安定的に発現するBHK-21ベースの細胞株クローンであるBSR/T7細胞でのレスキューを試みた。Buchholz et al.(1999)J Virol 73(1):251-259を参照。コンストラクトはDH1~4と名付けた。DH1およびDH2は、OE1(野生型G)の骨格を用いて構築した。DH1は全長hMPV F(配列番号5)を有し、DH2はRSV-hMPVキメラ型F(配列番号2)を有する。DH3(全長hMPV F)およびDH4(RSV-hMPVキメラ型F)は、OE4の骨格を用いて構築した。OE4は、OE1と同様、コドン脱最適化されたNS1およびNS2ならびにSH遺伝子の欠失を含む。Stobart(2016)(前掲)を参照。加えて、このコンストラクトは、コドン脱最適化されたG遺伝子を含む。hMPV F遺伝子およびRSV-hMPVキメラ型F遺伝子は、トリプシン非依存的切断部位を導入するためのRQSR(配列番号18)~RRRR(配列番号19)の変異を含んでいた。この変異は、ウイルスのトリプシン非依存的増殖を促進する。
4つのキメラ型hMPVコンストラクトを生成し、T7 RNAポリメラーゼを安定的に発現するBHK-21ベースの細胞株クローンであるBSR/T7細胞でのレスキューを試みた。Buchholz et al.(1999)J Virol 73(1):251-259を参照。コンストラクトはDH1~4と名付けた。DH1およびDH2は、OE1(野生型G)の骨格を用いて構築した。DH1は全長hMPV F(配列番号5)を有し、DH2はRSV-hMPVキメラ型F(配列番号2)を有する。DH3(全長hMPV F)およびDH4(RSV-hMPVキメラ型F)は、OE4の骨格を用いて構築した。OE4は、OE1と同様、コドン脱最適化されたNS1およびNS2ならびにSH遺伝子の欠失を含む。Stobart(2016)(前掲)を参照。加えて、このコンストラクトは、コドン脱最適化されたG遺伝子を含む。hMPV F遺伝子およびRSV-hMPVキメラ型F遺伝子は、トリプシン非依存的切断部位を導入するためのRQSR(配列番号18)~RRRR(配列番号19)の変異を含んでいた。この変異は、ウイルスのトリプシン非依存的増殖を促進する。
レスキューは、BSR/T7細胞をRSVヘルパープラスミド(RSV P、N、M2-1、L)およびキメラ型hMPVコンストラクトのアンチゲノムを含むBACプラスミドで同時形質移入することによって実施した。レスキューを数回試みたところ、DH2およびDH4のみがレスキューできることが明らかになった。しかしながら、コドン脱最適化されたGを発現するDH4は、DH2よりも顕著に増殖が遅く、このことから、この候補がワクチン向けとしては過度に弱毒化されている可能性があることを示された。全長hMPV Fを含むコンストラクトは増殖しなかった。このことから、RSV Fタンパク質の細胞質側末端を含むFタンパク質のキメラ型形態を使用するのがhMPVワクチン産生に有利であることが実証された。
Claims (16)
- hMPV Fタンパク質のエクトドメインおよびRSV Fタンパク質の細胞質側末端を含む、キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質。
- RSV Fタンパク質の膜貫通ドメインをさらに含み、前記キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質が、N→C末端方向で、前記hMPV Fタンパク質のエクトドメイン、前記RSV Fタンパク質の膜貫通ドメイン、および前記RSV Fタンパク質の細胞質側末端を含む、請求項1に記載のキメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質。
- 前記キメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質が、配列番号1または配列番号1に対し少なくとも約85%の配列同一性を有するそのバリアントを含む、請求項1に記載のキメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載のキメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質をコードする核酸を含む生キメラ型ウイルスを含む、免疫原性組成物。
- 前記核酸が、配列番号2または配列番号2に対し少なくとも約85%の配列同一性を有するそのバリアントを含む、請求項4に記載の免疫原性組成物。
- 前記生キメラ型ウイルスが、呼吸器合胞体ウイルスのSHタンパク質をコードする遺伝子を含まない、請求項4または5に記載の免疫原性組成物。
- アジュバントおよび/または他の医薬的に許容される担体をさらに含む、請求項4~6のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
- 前記アジュバントが、アルミニウムゲル、アルミニウム塩、またはモノホスホリルリピドAである、請求項7に記載の免疫原性組成物。
- 前記アジュバントが、任意選択でα-トコフェロール、スクアレン、および/または界面活性剤を含む水中油型エマルジョンである、請求項7に記載の免疫原性組成物。
- 対象をパラインフルエンザウイルスに対し免疫化する方法であって、請求項3~9のいずれか1項に記載の免疫原性組成物の有効量を前記対象に投与することを含む、方法。
- 請求項1または請求項2に記載のキメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質をコードする核酸。
- 配列番号2または配列番号2に対し少なくとも約85%の配列同一性を有するそのバリアントを含む、請求項11に記載の核酸。
- 請求項11または請求項12に記載の核酸を含むベクター。
- プラスミドまたはバクテリア人工染色体から選択される、請求項13に記載のベクター。
- RSVのNS1およびNS2タンパク質と、請求項1または請求項2に記載のキメラ型RSVおよびhMPV Fタンパク質とを含む、単離された組換え粒子。
- 弱毒化生キメラ型RSV-hMPVゲノムまたはアンチゲノムを含む、請求項15に記載の単離された組換え粒子。
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