JP2022533318A - 気道感染の治療または予防のためのサブユニットワクチン - Google Patents
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Abstract
Description
いくつかの実施形態では、組換え単鎖Fタンパク質は、タンパク質三量体の形成を可能にする、例えば組換えFタンパク質サブユニットのC末端に連結された、三量体化ヘルパー、いわゆるフォールドン(foldon)ドメインを含み得る。フォールドンドメインは、T4バクテリオファージのフィブリチン(fibritin)に由来し得る。本発明の組換えhMPV Fタンパク質は、モノ三量体またはヘテロ三量体として産生され得る。
いくつかの実施形態では、組換えhMPV Fタンパク質は、配列番号5~9または24~28のいずれか1つのアミノ酸配列に対する少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み得るかまたはそれからなり得る。組換え単鎖Fタンパク質は、配列番号2のアミノ酸配列に対する少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなるF2ドメインを含み得る。組換え単鎖Fタンパク質は、配列番号3のアミノ酸配列に対する少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなるF1ドメインを含み得る。いくつかの実施形態では、組換え単鎖Fタンパク質は、配列番号3のアミノ酸配列の残基17~437または17~388に対する少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなる短縮型F1ドメインを含み得る。
N97Q、R102GおよびG294E、
N97Q、R102G、T160F、I177LおよびG294E、
N97Q、R102G、T49M、I67L、A161M、E80N、F258IおよびG294E、
N97Q、R102G、T49M、I67L、A161M、E51C、K166C、S266D、G294E、I480CおよびL481C、または
N97Q、R102G、T49M、A161M、I137W、A159V、A147V、I177LおよびG294E。
アジュバント
「アジュバント」によって、おそらく抗原提示細胞の活性化を通じて、抗原特異的免疫応答を特異的または非特異的に強めるために使用される任意の物質が意味される。アジュバントの例には、油エマルジョン(例えば、フロイント完全または不完全アジュバント)、ISA51などのmontanide不完全Seppicアジュバント、MF59(登録商標)(Novartis AG)(Ott G.et al.1995.Pharm Biotechnol 6:277-96)またはAddaVax(商標)(InvivoGen)などのスクアレンベースの水中油型エマルジョンアジュバント、モノホスホリルリピドA(MPL)(Cluff CW.2010.Adv Exp Med Biol 667:111-23)、アルミニウム塩アジュバント(アラム)(WO2013/083726に記載されるような)、ポリカチオン性ポリマー、特にポリカチオン性ペプチド、特にポリアルギニンまたは少なくとも2つのLysLeuLysモチーフを含むペプチド、特にKLKLLLLLKLK、規定された塩基の前後関係で、非メチル化シトシン-グアニンジヌクレオチド(CpG)を含む免疫刺激性オリゴデオキシヌクレオチド(ODN)、例えば、CpG 1018(Dynavax)(例えば、WO96/02555に記載されるような)またはイノシンおよびシチジンに基づくODN(例えば、WO01/93903に記載されるような)、またはデオキシイノシンおよび/またはデオキシウリジン残基を含むデオキシ核酸(WO01/93905およびWO02/095027に記載されるような)、特にオリゴ(dIdC)13ベースのアジュバントIC31(登録商標)(Valneva SE)(WO04/084938およびOlafsdottir et al.2009.Scand J Immunol.69(3):194-202に記載されるような)、向神経活性化合物、特にヒト成長ホルモン(WO01/24822に記載される)、ケモカイン(例えば、デフェンシン1または2、RANTES、MIP1-α、MIP-2、インターロイキン8、またはサイトカイン(例えば、インターロイキン1β、2、6、10または12;インターフェロンγ;腫瘍壊死因子α;または顆粒球単球コロニー刺激因子)、ムラミルジペプチド(MDP)バリアント、細菌毒素の非毒性バリアント、QS-21(Antigenics Inc.)、Quill A、N-アセチルムラミル-L-アラニル-D-イソグルタミル-L-アラニン-2-[1,2-ジパルミトイル-s-グリセロ-3-(ヒドロキシホスホリルオキシ)]エチルアミド(MTP-PE)およびSarkar et al.2019.Expert Rev Vaccine:18(5):505-521に記載されるような他のもの、ならびに組成物、例えば、AF03、AS01、AS03およびAS04などのアジュバントシステム(Giudice et al.2018.Seminars in Immunology 39:14-21)が含まれる。TLR3、TLR4、TLR7、TLR8、およびTLR9受容体を介して免疫学的シグナルを伝達するアジュバントは、Th1偏向免疫を促進し、一方、TLR2/TLR1、TLR2/TLR6、およびTLR5を介したシグナル伝達は、Th2偏向免疫を促進する。例えば、CpG ODN、ポリICおよびMPLなどのアジュバントは、優勢にTh1応答を誘導し、アラムは、Th2応答の強い誘導物質であり、一方、MF59(登録商標)、Addavax(商標)、およびIC31(登録商標)は、混合Th1およびTh2応答を誘導し得る。アジュバントは、抗原の経路と同じ経路によって、または抗原の経路とは異なる経路によって、抗原とともに投与され得るか、または単独で投与され得る。単一のアジュバント分子は、アジュバントおよび抗原の両方の特性を有し得る。
アミノ酸置換は、ポリペプチド中の1つのアミノ酸の異なるアミノ酸での置き換え、またはアミノ酸なしの置き換え(すなわち、欠失)を指す。本明細書で使用される場合、保存的置換は、例えば、対象に投与されたときに免疫応答を誘導するタンパク質の能力のような、タンパク質の基本的な構造および機能を変更しない置換である。
以下の6つのグループは、互いに保守的置換と考えられる。
1)アラニン(A)、セリン(S)、スレオニン(T)、
2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E)、
3)アスパラギン(N)、グルタミン(G)、
4)アルギニン(R)、リジン(K)、
5)ロイシン(L)、イソロイシン(I)、メチオニン(M)、バリン(V)、および
6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W)。
非保存的置換は、対象に投与されたときに免疫応答を誘導する能力などの、改変hMPVタンパク質の機能の活性を低下させるものである。
抗体は、hMPV Fタンパク質またはMPV Fタンパク質の抗原性フラグメントなどの抗原に特異的に結合し、それを認識するポリペプチドまたはタンパク質である。「抗体」という用語は、本明細書において最も広義で使用され、それが所望の抗原結合活性を示す限り、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、および抗体フラグメントを含むがこれらに限定されない様々な抗体構造を包含する。抗体の非限定的な例には、例えば、インタクトな免疫グロブリンおよび抗原に対する結合親和性を保持する当技術分野で知られているそのバリアントおよびフラグメントが含まれる。抗体フラグメントの例には、Fv、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)2;ダイアボディ;直鎖状抗体;単鎖抗体分子(例えば、scFv);および抗体フラグメントから形成される多重特異性抗体が含まれるが、これらに限定されない。抗体フラグメントには、抗体全体の改変によって産生された抗原結合フラグメント、または組換えDNA方法を使用してデノボ合成されたもののいずれもが含まれる(例えば、Kontermann and Dubel(Ed),Antibody Engineering,Vols.1-2,2nd Ed.,Springer Press,2010を参照)。
空洞充填変異は、hMPV Fタンパク質のタンパク質コア内の空洞を充填するアミノ酸置換である。空洞は、本質的に、アミノ酸またはアミノ酸側鎖が存在しない、折りたたまれたタンパク質内の空隙である。いくつかの実施形態では、空洞充填アミノ酸置換は、融合前コンフォメーションに存在するhMPV Fタンパク質外部ドメインコア中の空洞を充填するために導入される。
フォールドンドメインは、三量体構造を天然に形成するアミノ酸配列であり、三量体化ヘルパードメインともいわれ得る。いくつかの例では、フォールドンドメインは、抗原が三量体を形成するように、開示される組換えタンパク質のアミノ酸配列中に含まれ得る。一例では、フォールドンドメインは、例えば、GYIPEAPRDGQAYVRKDGEWVLLSTF(配列番号10)と記載されるアミノ酸配列を含むT4バクテリオファージ由来フォールドンドメインである。例えば、フォールドンドメインは、例えばフォールドンドメインに隣接するトロンビン切断部位の組み込みによって、精製タンパク質から切断され得る。
グリコシル化部位は、グリカンの付着を受ける、タンパク質などのポリペプチドの表面上のアミノ酸配列である。N結合型グリコシル化部位は、NX(S/T)のトリプレット配列であり、ここで、Nはアスパラギンであり、Xはプロリン以外の任意の残基であり、(S/T)はセリンまたはスレオニン残基である。グリカンは、多糖またはオリゴ糖である。グリカンはまた、糖タンパク質、糖脂質、またはプロテオグリカンなどの複合糖質の糖質部分を指すために使用され得る。
「異種」という用語は、異なる遺伝源を起源とすることを意味する。タンパク質またはウイルスに対して異種のアミノ酸配列は、その中でそれが存在するかまたは発現されるタンパク質またはウイルス以外の供給源を起源とする。1つの特定の非限定的な例では、組換えポリペプチドにおいて2つのドメインの間に存在する異種ペプチドリンカーは、野生型ポリペプチドにおいてそれら2つのドメインの間の天然には存在しないペプチド配列を指し、例えば、ペプチドリンカーは、組換えポリペプチドにおいて2つのドメインを連結する人工配列である。
相同タンパク質は、類似の構造および機能を有し、例えば、2つ以上の種またはウイルス株において類似の構造および機能を有する2つ以上の種またはウイルス株からのタンパク質である。相同タンパク質は、類似のタンパク質折りたたみ特性を共有し、構造ホモログとみなされ得る。相同タンパク質は、典型的には、高度の配列保存、例えば、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、または少なくとも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%の配列保存、および高度の配列同一性、例えば、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、または少なくとも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%の配列同一性を共有する。
hMPV F(融合)タンパク質は、ウイルス膜と細胞膜との融合を促進するエンベロープ糖タンパク質である。天然では、hMPV Fタンパク質は、およそ540アミノ酸長の単一ポリペプチド前駆体として合成され、これには、そこでシグナルペプチドが切断される小胞体への局在化を指示するN末端シグナルペプチド(およそ最初の18残基)が含まれる。F0と名付けられる残りのポリペプチドは、Fタンパク質単量体(プロトマー)を構成し、これは、配列番号1のネイティブFタンパク質配列における102位と103位との間のプロテアーゼ切断部位でプロセシングされ、2つのジスルフィド結合されたフラグメント、F1およびF2を生成する。F2フラグメントは、F前駆体のN末端部分を起源とし、配列番号1のおよそ残基19~102を含む。これらのフラグメントのうちの大きい方であるF1は、細胞外/管腔領域(残基103~490)、膜貫通ドメイン(残基491~513)、およびC末端の細胞質ドメイン(残基514~539)を含むF前駆体のC末端部分(配列番号1のおよそ残基103~539)を含む。hMPV Fタンパク質の細胞外部分はF外部ドメインであり、これにはF2ドメイン(およそhMPV Fタンパク質の19位~102位)およびF1外部ドメイン(およそhMPV Fタンパク質の103位~490位)が含まれる。3つのF2-F1プロトマーは、成熟Fタンパク質三量体においてオリゴマー化し、これは、標的細胞膜との接触に際して融合後コンフォメーションへのコンフォメーション変化を受けるように誘発される準安定融合前コンフォメーションを取る。このコンフォメーション変化は、F1ドメインのN末端に位置する融合ペプチド(FP)として知られる疎水性配列を露出させ、これは宿主細胞膜と結合し、ウイルスまたは感染細胞の、膜の標的細胞膜との融合を促進する。3つのhMPV F外部ドメインは、3つのhMPV Fプロトマーのタンパク質複合体を形成し得る。本発明は、改変hMPV Fタンパク質またはそのフラグメント、すなわち、融合前コンフォメーションを安定化させる、野生型の、ネイティブなまたは天然起源のhMPV Fタンパク質配列に関して非天然のアミノ酸変異を1つ以上含む組換えポリペプチドに関する。
F0ポリペプチドは、シグナルペプチドの切断後に残るhMPV Fタンパク質の前駆体であり、これは、F1細胞外ドメイン、膜貫通ドメインおよびサイトゾル側末端を含むF2ドメインおよびF1ドメインで構成される。ネイティブF0ポリペプチドは、F1とF2とを分離するプロテアーゼ切断部位(配列番号1のおよそ102位と103位との間)でプロセシングされ、F1およびF2ポリペプチドフラグメント(ドメイン)をもたらす。
hMPV F1ドメインは、hMPV Fタンパク質のアミノ酸配列の一部である。本明細書で使用される場合、「F1ドメイン」は、ネイティブF1配列、および、改変(例えば、アミノ酸の置換、挿入、または欠失)を含むF1配列の両方を指す。ネイティブF1ドメイン(配列番号3)は、ネイティブhMPV Fタンパク質のおよそ残基103~539を含み、(N末端からC末端へ)細胞外/管腔領域(配列番号1の残基103~490)、膜貫通ドメイン(配列番号1の残基491~513)、およびC末端のサイトゾルドメイン(配列番号1の残基514~539)を含む。いくつかの実施形態は、ネイティブF1配列から改変されたF1ドメイン、例えば、融合ペプチド(例えば、配列番号1の残基103~118)を欠くF1ドメインを含む。いくつかの実施形態では、F1ドメインは、F1外部ドメインであり、すなわち、膜貫通およびサイトゾルドメインを欠き、例えば、F1ドメインは、配列番号1の残基103~490または119~490に対応する。さらなる実施形態では、F1ドメインは、融合前コンフォメーションの組換え単鎖Fタンパク質(F1ドメインを含む)を安定化させる1つ以上のアミノ酸置換を含む。
hMPV F2ドメインは、hMPV Fタンパク質のアミノ酸配列の一部である。本明細書で使用される場合、「F2ドメイン」は、ネイティブF2ポリペプチド、および、ネイティブ配列からの改変(例えば、アミノ酸置換)、例えば、hMPV Fタンパク質融合前コンフォメーションの組換えFタンパク質(改変F2ポリペプチドを含む)を安定化させるように設計された改変を含むF2ポリペプチドの両方を指す。ネイティブF2ドメイン(配列番号2)は、配列番号1のおよそ残基19~102を含む。ネイティブ成熟hMPV Fタンパク質において、F2ドメインは2つのジスルフィド結合によってF1ドメインに連結される。
hMPV融合ペプチドは、hMPV Fタンパク質のアミノ酸配列の一部である。融合ペプチドは、配列番号1の残基103~118、すなわち、配列番号3のF1ドメインのN末端の残基1~16であり得る。
hMPV Fタンパク質融合前コンフォメーションは、融合後コンフォメーションへのhMPV Fタンパク質の移行および分泌系における成熟hMPV Fタンパク質へのその後のプロセシングを導く融合事象の誘発前に、hMPV Fタンパク質によって取られる構造コンフォメーションである。例示的な融合前コンフォメーションのhMPV Fタンパク質の三次元構造は、本明細書において、そして例えばWO2016/103238において考察されている。hMPV Fタンパク質の融合前コンフォメーションは、他のパラミクソウイルス(RSVなど)のFタンパク質の融合前コンフォメーションと全体構造が類似しているが、いくつかの重要な差異がある。いくつかの実施形態では、融合前コンフォメーションで安定化された組換えhMPV Fタンパク質は、融合後コンフォメーションではなく融合前コンフォメーションのhMPV Fタンパク質の三量体形態に特異的な抗体(MPE8抗体など、WO2016/103238を参照)に特異的に結合する。
本発明の単鎖hMPV Fタンパク質は、(改変)hMPV F1ドメインおよび(改変)hMPV F2ドメインを含む単一のポリペプチド鎖として発現される組換えhMPV Fタンパク質外部ドメイン(本明細書で単鎖ポリペプチドとしても使用される)である。単鎖hMPV Fタンパク質は、典型的には、三量体化して、三量体hMPV Fタンパク質サブユニットを形成し得、これは優先的に三量体化ヘルパードメイン、例えばフォールドンに融合される。いくつかの実施形態では、組換え単鎖hMPV Fポリペプチドは、F1ドメインとF2ドメインとの間のプロテアーゼ切断部位を含まず、細胞中で産生されたときに別個のF1ドメインおよびF2ドメインポリペプチドに切断されない。一実施形態では、F1ドメインおよびF2ドメインは、異種ペプチドリンカーと連結されて、単鎖構築物を生成する。
免疫応答は、刺激に対するB細胞、T細胞、または単球などの免疫系の細胞の応答である。一実施形態では、応答は特定の抗原に特異的である(「抗原特異的応答」)。一実施形態では、免疫応答は、CD4+応答またはCD8+応答などのT細胞応答である。別の実施形態では、応答は、B細胞応答であり、特異的抗体の産生をもたらす。「免疫応答のプライミング」は、後に投与される免疫原性薬剤に対する所望の免疫応答を増加させるための、アジュバントでの対象の前処置を指す。「免疫応答の増強」は、アジュバントおよび免疫原性薬剤の同時投与を指し、ここで、アジュバントは、アジュバントの非存在下での対象への免疫原性薬剤の投与と比較して、免疫原性薬剤に対する所望の免疫応答を増加させる。
免疫原は、動物における抗体の産生またはT細胞応答を刺激することができる化合物、組成物、または物質であり、動物中に注射または吸収される組成物を含む。免疫原は、開示される組換えhMPV Fタンパク質などの異種抗原によって誘導されるものを含む、特異的体液性または細胞性免疫の産物と反応する。免疫原は、1つ以上のエピトープを含み得る。いくつかの実施形態では、免疫原は、病原体に感染したかまたは感染するリスクのある哺乳動物などの哺乳動物において免疫応答を誘導することができる、組換えhMPV Fタンパク質もしくはその免疫原性フラグメント、組換えhMPV Fタンパク質もしくはその免疫原性フラグメントを含むタンパク質ナノ粒子もしくはウイルス様粒子、または組換えhMPV Fタンパク質もしくはその免疫原性フラグメントをコードする核酸もしくはベクターであり得る。対象への免疫原の投与は、目的の病原体に対する防御免疫および/または先取的免疫を導き得る。
免疫原性組成物は、免疫原上に含まれるか、または免疫原中に含まれる核酸分子によってコードされる、抗原に対する測定可能なCTL応答を誘導するか、または抗原に対する測定可能なB細胞応答(抗体の産生など)を誘導する免疫原を含む組成物である。一例では、免疫原性組成物は、対象に投与されたときに、hMPVウイルスに対する測定可能なCTL応答を誘導するか、またはhMPV Fタンパク質に対する測定可能なB細胞応答(抗体の産生など)を誘導する、開示される組換えhMPV Fタンパク質またはその免疫原性フラグメントを含む組成物である。免疫原性組成物は、免疫原性タンパク質を発現させるために、したがってこのタンパク質に対する免疫応答を誘発するために使用され得る免疫原性タンパク質をコードする単離された核酸を含み得る。したがって、別の例では、免疫原性組成物は、対象に投与されたときに、hMPVウイルスに対する測定可能なCTL応答を誘導するか、またはhMPV Fポリペプチドに対する測定可能なB細胞応答(抗体の産生など)を誘導する、開示される組換えhMPV Fタンパク質またはその免疫原性フラグメントをコードする核酸分子を含む組成物である。インビボでの使用のために、免疫原性組成物は、典型的には、薬学的に許容される担体中に、免疫原性ポリペプチド、または免疫原性ポリペプチドをコードする核酸分子を含み、アジュバントなどの他の薬剤も含み得る。開示される組換えhMPV Fタンパク質などの任意の特定のポリペプチド、またはこのタンパク質をコードする核酸は、当技術分野で認められているアッセイによって、CTLまたはB細胞応答を誘導するその能力について容易に試験され得る。
「単離」された生物学的構成要素は、他の染色体および染色体外DNA、RNA、およびタンパク質などの、それにおいてその構成要素が天然に生じる他の生物学的構成要素などの、他の生物学的構成要素から実質的に分離または精製されている。「単離」されたタンパク質、ペプチドおよび核酸には、標準的な精製方法によって精製されたタンパク質が含まれる。この用語はまた、宿主細胞における組換え発現によって調製されたタンパク質またはペプチド、ならびに化学合成されたタンパク質、ペプチドおよび核酸分子を包含する。単離は絶対的な純度を必要とせず、少なくとも50%単離された、例えば、少なくとも75%、80%、90%、95%、98%、99%、またはさらには99.9%単離されたがタンパク質、ペプチド、または核酸分子を含み得る。融合前コンフォメーションで安定化された本明細書に開示される改変hMPV Fタンパク質は、融合後コンフォメーションのhMPV Fタンパク質から単離されており、例えば、融合後コンフォメーションのhMPV Fタンパク質から少なくとも80%単離されており、少なくとも90%、95%、98%、99%、またはさらには99.9%単離されている。
リンカーは、2つの分子を1つの連続した分子に連結するために、例えば、2つのドメインを単一のポリペプチド中に連結するために使用され得る二機能性分子である。好ましくは、リンカーはペプチドリンカーである。リンカーは、任意の適切な長さ、例えば、1~20個、1~15個、1~10個、1~5個またはそれ以下のアミノ酸残基であり得る。リンカーは、例えば、アラニン、セリン、グリシン、システインおよび/またはバリン残基を含み得るかまたはそれからなり得る。好ましくは、リンカーは少なくとも1つのシステイン残基を含み得る。
ネイティブまたは天然(本明細書で交換可能に使用される)ポリペプチド、配列、残基またはジスルフィド結合は、例えば、抗原の抗原性を標的エピトープに集中させるための、またはネイティブタンパク質中には生じないジスルフィド結合をタンパク質に導入するための選択的変異によって改変されていないものである。ネイティブまたは天然タンパク質、残基または配列を、野生型タンパク質、残基または配列ともいう。非ネイティブまたは非天然ジスルフィド結合は、ネイティブタンパク質中に存在しないジスルフィド結合、例えば、遺伝子操作によるタンパク質中への1つ以上のシステイン残基の導入に起因してタンパク質において形成されるジスルフィド結合である。同様に、ドメイン中の非天然システイン残基は、野生型、ネイティブまたは天然配列中のその位置に存在しないシステイン残基である。
中和抗体は、感染性病原体上の特異的抗原に結合することによって感染性病原体の感染力価を低下させる。いくつかの例では、感染性病原体はウイルスである。いくつかの例では、hMPV Fタンパク質に特異的な抗体は、hMPVの感染力価を中和する。いくつかの実施形態では、中和抗体は、抗原の抗原性表面と少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%の同一性を共有する抗原などの、関連する抗原に結合し、その機能を阻害する。ウイルスなどの病原体由来の抗原に関して、抗体は、病原体の1つより多いクラスおよび/またはサブクラス由来の抗原に結合し、その機能を阻害し得る。例えば、hMPVに関して、抗体は、1つより多いグループからのhMPV Fタンパク質などの抗原に結合し、その機能を阻害し得る。一実施形態では、hMPVに対する広く中和する抗体は、それが、循環中の多くの型のhMPVのうちの高い割合を中和するという点で、hMPVに対する他の抗体と異なる。
薬学的に許容される担体は、臨床的な投与のために免疫原性hMPV Fタンパク質を処方するために使用される。Remington’s Pharmaceutical Sciences,E.W.Martin,Mack Publishing Co.,Easton,PA,19th Edition,1995には、開示される免疫原の医薬送達のために適切な組成物および製剤が記載されている。一般に、担体の性質は、用いられる特定の投与様式に依存する。例えば、非経口製剤は、通常、ビヒクルとして、水、生理食塩水、平衡塩類溶液、水性デキストロース、グリセロールなどの薬学的および生理学的に許容される流体を含む注射用流体を含む。固体組成物(例えば、散剤、丸剤、錠剤、またはカプセル形態)について、従来の非毒性固体担体には、例えば、医薬グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、またはステアリン酸マグネシウムが含まれ得る。生物学的に中性の担体に加えて、投与される医薬組成物は、湿潤剤または乳化剤、保存剤、およびpH緩衝剤など、例えば酢酸ナトリウムまたはソルビタンモノラウレートなどの少量の非毒性補助物質を含み得る。対象への投与のために適切な、特定の実施形態では、担体は、所望の抗MPV免疫応答を誘導するために適切な組成物の1つ以上の測定された用量を含む単位剤形において無菌であり得、かつ/または、それに懸濁もしくはそうでなければ含有され得る。それはまた、治療目的のためのその使用ための処方を伴い得る。単位剤形は、例えば、無菌内容物を含む密封バイアルもしくは対象中への注射のためのシリンジ中にあるか、またはその後の可溶化および投与のために凍結乾燥されているか、または固体もしくは徐放剤中にあり得る。
ポリペプチドは、長さまたは翻訳後修飾(例えば、グリコシル化もしくはリン酸化)にかかわらず、任意のアミノ酸鎖である。「ポリペプチド」は、天然起源のアミノ酸ポリマー、および非天然起源のアミノ酸ポリマー、ならびに、その中で1つ以上のアミノ酸残基が非天然アミノ酸、例えば、対応する天然起源のアミノ酸の人工化学模倣物であるものを含むアミノ酸ポリマーに適用される。「残基」は、アミド結合またはアミド結合模倣物によってポリペプチド中に組み込まれるアミノ酸またはアミノ酸模倣物を指す。ポリペプチドは、アミノ末端(N末端)およびカルボキシ末端(C末端)を有する。「ポリペプチド」は、ペプチドまたはタンパク質と交換可能に使用され、アミノ酸残基のポリマーを指すために本明細書で使用される。多くの場合では、1つ以上のポリペプチドは、表面露出アミノ酸残基および非表面露出アミノ酸残基を含む特定の三次元構造に折りたたまれ得る。いくつかの場合では、タンパク質は、機能単位中に一緒に折りたたまれる複数のポリペプチドを含み得る。例えば、細胞表面上の成熟hMPV Fタンパク質は、多量体タンパク質に三量体化する3つのF2/F1ヘテロ二量体を含む。「表面露出アミノ酸残基」は、例えば、タンパク質が溶液中にあるときにそれが溶媒と接触できるように、タンパク質の表面上でのある程度の露出を有するアミノ酸である。対照的に、非表面露出アミノ酸は、タンパク質が溶液中にあるときにそれが溶液と接触しないように、タンパク質の表面上に露出されないアミノ酸残基である。いくつかの例では、非表面露出アミノ酸残基は、タンパク質コアの一部である。
組換えポリペプチド(またはタンパク質)は、天然起源でない配列を有するか、または2つのそうでなければ分離されている配列セグメントの人工的な組み合わせによって作製される配列を有するものである。この人工的な組み合わせは、化学合成によって、またはより一般的には、例えば遺伝子操作技術による、アミノ酸残基の単離されたセグメントの人工的な操作によって達成され得る。いくつかの実施形態では、組換え単鎖ポリペプチドは、細菌細胞または真核細胞などの宿主細胞中に導入された異種(例えば、組換え)核酸によってコードされる。核酸は、例えば、導入された核酸によってコードされるタンパク質を発現することができるシグナルを有する発現ベクター上で導入され得るか、または核酸は、宿主細胞染色体中に組み込まれ得る。
治療有効量は、開示される免疫原または免疫原性組成物などの薬剤の、障害または疾患の症状および/または基礎をなす原因を予防する、治療する(予防を含む)、軽減するかつ/または寛解させるために、例えば、hMPV感染を予防、抑制、および/または治療するために十分な量である。いくつかの実施形態では、治療有効量は、hMPV感染などの疾患の症状を軽減または除去するために十分である。例えば、これは、ウイルス複製を阻害または防止するために、またはウイルス感染の外観上の症状を測定可能に変更するために必要な量であり得る。一般に、この量は、ウイルスの複製または感染性を測定可能に阻害するために十分である。一例では、所望の応答は、hMPV感染を抑制、低減、または予防することである。方法が有効であるためには、感染が完全に除去、軽減、または予防される必要はない。例えば、治療有効量の薬剤の投与は、感染(細胞の感染によって、または感染した対象の数もしくはパーセンテージによって測定される)を所望の量だけ、例えば、適切な対照と比較して、少なくとも10%、少なくとも20%、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95%、少なくとも98%、またはさらには少なくとも100%(検出可能なhMPV感染の除去または予防)だけ減少させることができる。
ワクチンは、対象において予防的または治療的免疫応答を誘発する医薬組成物である。いくつかの場合では、免疫応答は防御免疫応答である。典型的には、ワクチンは、病原体、例えばウイルス病原体の抗原に対する、または病態と相関する細胞成分に対する抗原特異的免疫応答を誘発する。ワクチンは、ポリヌクレオチド(開示される抗原をコードする核酸など)、ペプチドもしくはポリペプチド(開示される抗原など)、ウイルス、細胞または1つ以上の細胞成分を含み得る。1つの特定の非限定的な例では、ワクチンは、対照と比較して、hMPV感染に関連する症状の重症度を軽減し、かつ/またはウイルス負荷を減少させる。別の非限定的な例では、ワクチンは、対照と比較して、hMPV感染を低下させる。
一態様では、本開示は、融合前コンフォメーションで安定化された新規な改変hMPV Fタンパク質を提供する。本開示はまた、結晶構造およびホモロジーモデリングに基づいて、安定化された融合前Fタンパク質を生成するための方法を提供する。安定化させる改変の構造基盤の分析のために、hMPVの利用可能な融合タンパク質および相同融合タンパク質の一連の構造を使用した。とりわけ、融合前hMPV Fタンパク質外部ドメイン(PDB:5WB0)および融合後hMPV Fタンパク質外部ドメイン(PDB:5L1X)の結晶構造モデル、融合前RSV Fタンパク質外部ドメイン(PDB:4DAB)および融合後RSV Fタンパク質外部ドメイン(PDB:3RRR)の結晶構造モデル。フォールドンドメインの使用によるいわゆる三量体化ヘルパードメインを、PDB:2IBL、1OX3、および1AVYにおける構造データに基づくホモロジーモデルにモデル化した。
安定化された融合前コンフォメーションを取得し、同時にネイティブhMPV Fタンパク質に対する最大の構造類似性を維持することを目指して、単鎖Fタンパク質のモデリングを実行した(図3を参照)。F1とF2との間の切断部位の欠失は、融合前コンフォーマーを安定化させるであろうことが推定された。また、1つの切断ステップの除去は、組換えタンパク質の産生プロセスのために有利である。トリプシン様認識モチーフRQSRは、配列番号1のネイティブhMPV Fタンパク質配列の99位~102位にわたり、切断は、102位の第2のアルギニン(R102)の直後で起こる。切断の除去は、切断部位における少なくとも1つの変異によって、好ましくは102位のアルギニンの置換によって達成され得る。特に、R102は、グリシンまたは別の適切なアミノ酸残基に置換され得る。特に、本発明の一実施形態では、トリプシン切断部位は、102位のアルギニンのグリシンへの置換(R102G)によって除去される。
1)アラニン(A)、セリン(S)、スレオニン(T)、
2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E)、
3)アスパラギン(N)、グルタミン(G)、
4)アルギニン(R)、リジン(K)、
5)ロイシン(L)、イソロイシン(I)、メチオニン(M)、バリン(V)、および
6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W)。
N97Q、R102GおよびG294E(L7F_A1_23)(例えば、配列番号5に存在するような)
N97Q、R102G、T160F、I177LおよびG294E(sF_A1_K_L7)(例えば、配列番号6に存在するような)、
N97Q、R102G、T49M、I67L、A161M、E80N、F258IおよびG294E(L7F_A1_31)(例えば、配列番号7に存在するような)、
N97Q、R102G、T49M、I67L、A161M、E51C、K166C、S266D、G294E、I480CおよびL481C(L7F_A1_33)(例えば、配列番号8に存在するような)、ならびに
N97Q、R102G、T49M、A161M、I137W、A159V、A147V I177LおよびG294E(L7F_A1_4.2)(例えば、配列番号9に存在するような)。
いくつかの実施形態では、本発明の改変単鎖hMPV Fタンパク質は、それが膜貫通ドメインおよび細胞質側末端を持たないという点で、ネイティブhMPV Fタンパク質と異なる。それにもかかわらず、いくつかの実施形態では、改変単鎖hMPV Fタンパク質は、モノ三量体またはヘテロ三量体を形成することができる。三量体を形成するために、三量体化ヘルパードメイン、いわゆるフォールドンを、F外部ドメインのC末端部分中に挿入し得る。サブユニット外部ドメインのC末端に対して可溶性状態を保持する三量体化ヘルパーの付加は、安定な三量体かつ可溶性のタンパク質三量体の形成を支持する。
480-CCKQTNECCKNLERAVSA-496(配列番号36)
480-CCRELKECCKNLENAVSA-496(配列番号37)
480-CCRELKDCCKNLENAVSA-496(配列番号38)
480-CCRELKDCCKNLERAVSA-496(配列番号39)
480-CCRELKDCCKQLNKAVSA-496(配列番号40)
480-CCRELKECCKQLNKAVSA-496(配列番号41)
本出願は、本発明の組換えhMPVタンパク質をコードする単離された核酸分子を提供する。核酸は、例えば、a)hMPV Fタンパク質の(改変)F1ドメイン、b)hMPV Fタンパク質の(改変)F2ドメイン、c)F1ドメインとF2ドメインとの間に位置する異種ペプチドリンカー、d)三量体化ヘルパードメイン、および、任意に、e)精製タグを含むポリペプチドをコードし得、ここで、F1ドメインとF2ドメインとは、リンカー中のシステインとF1ドメイン中のシステインとの間に導入された少なくとも1つの非天然ジスルフィド結合によって共有結合される。本発明のタンパク質をコードする核酸は、配列番号19~23の配列を含み得るかまたはそれからなり得る。
本発明の組換え単鎖hMPV Fタンパク質は、免疫原性であり、ネイティブhMPV Fタンパク質を認識する中和抗体を誘導することができる。本開示はまた、配列番号5~9または24~28のタンパク質に対する少なくとも85%の配列同一性を有する、組換えhMPVタンパク質の免疫原性フラグメントおよび免疫原性タンパク質を含む。
構造モデル
安定化された融合前コンフォメーションの変異hMPV Fタンパク質の設計を、融合プロセスの様々な移行期のモデルを表す、融合前RSV F(PDB:4JHWおよび4MMV、また、4MMU、4MMS)、融合前PIV-5 F(PDB:5GIP)、融合前hMPV F(PDB:5WB0)および融合後hMPV F(PDB:5L1X)タンパク質の利用可能な結晶構造から誘導されたホモロジーモデルに基づいて行った。フォールドンドメインを、モデルPDB:2IBLから適合させた。モデル構築および構造解析を、PyMol構造エディターパッケージのオープンソースバージョンを使用することによって実行した(Schrodinger LLC、https://github.com/schrodinger/pymol-open-source)。モデルを、NAMDモデリングパッケージ(Phillips et al.2005.J Comput Chem.26(16):1781-802)およびcharmm36フォースフィールド(McKerell et al.1998.J Phys Chem B.102(18):3586-3616)またはGromacs(Berendsen et al.1995.Comp.Phys.Comm.91:43-56、Hess et al.2008,J.Chem Theory Comput.4,435-447、www.gromacs.org)/OPLS-AA(Jorgensen WL,Yale Univ.)を用いて精緻化した。候補モデルを、典型的には、合計13nsについてのNVT、NPTシミュレーションシーケンスにおける真空リラクゼーションの後に、3サイクルの対称アニーリング(Anishkin et al.2010.Proteins.78(4):932-949からから適合)を適用し、続いて自由サンプリングおよびエネルギー最小化を行うプロトコルにおいて精緻化した。
株
ネイティブhMPV Fタンパク質を、配列番号1、13~18の配列によって表される任意のhMPV株および任意の血清型、またはそのバリアントから選択することができる。特定の例示的な実施形態では、hMPV Fタンパク質は、配列番号1によって表されるNL/1/00株、血清型A1、および配列番号14によって表されるCAN97-83株、血清型A2に由来する。
クローニングのために使用したプラスミドpVVS1371は以下を含む。
-ニワトリβグロビン遺伝子座からのHS4インスレーター配列、
-2つのCMVプロモーター、
-CMVプロモーターの下流にあり、ヒトβグロビン遺伝子の第1イントロンからの5’ドナー部位と、免疫グロブリン遺伝子重鎖可変領域のイントロンからの分枝および3’アクセプター部位から構成される2つのキメライントロン。ドナーおよびアクセプター部位の配列を、分枝部位とともに、スプライシングのためのコンセンサス配列と一致するように適合させた。cDNA配列内の可能な潜在的5’ドナースプライス部位の利用を防止するために、イントロンはcDNAインサートの上流に位置する。
-ウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル配列(bGH A)、
-SV40エンハンサーおよび初期プロモーター領域の制御下にあるTn5からのネオマイシンホスホトランスフェラーゼ遺伝子、
-ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼ遺伝子のHSV TKポリアデニル化シグナルは、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ遺伝子の下流に位置する。
-細菌プロモーターの制御下にあるカナマイシン耐性遺伝子、および
-pUC複製起点。
タンパク質発現は、MaxCyte(登録商標)STX Scalable Transfection Systemデバイスを使用し、供給者の実験推奨に従う、CHO細胞の一過性トランスフェクションに基づく。簡単に説明すると、エレクトロポレーションの前に、CHO細胞を、ペレット化し、MaxCyte(登録商標)エレクトロポレーションバッファー中に懸濁し、対応する発現プラスミドDNAと混合する。細胞-DNA混合物を、カセット処理アセンブリに移し、MaxCyte(登録商標)STX Scalable Transfection Systemにロードする。細胞を、デバイスにプレロードされた「CHO」プロトコルを使用してエレクトロポレーションし、すぐに培養フラスコに移し、30~40分間37℃、8%CO2でインキュベートする。回復期間の後、細胞をEX-CELL ACF CHO培地(Sigma Aldrich)中に高密度で再懸濁する。エレクトロポレーション後の細胞培養を、37℃、8%CO2およびオービタルシェークで実施する。
トランスフェクション後7日目に、細胞をPBSで1回洗浄し、10分間4%パラホルムアルデヒド中室温で固定する。固定した細胞をBD Perm wash中15分間室温で透過処理し、BD Perm wash中で希釈した一次抗体とともに1時間4℃でインキュベートする。最後に、蛍光マーカーに結合した二次抗体を1時間4℃で添加し、フローサイトメトリー(MacsQuant Analyzer、Miltenyi Biotec)による分析までPBS中4℃で貯蔵する。一次抗体として、hMPV Fタンパク質の融合前コンフォメーションを特異的に認識するMPE8 N113S抗体(PRO-2015-026-01)、または融合前および融合後の両方のhMPV Fタンパク質を認識するDS7 IgG1抗体(PRO-2016-003)を使用した。蛍光FITC二次抗体は、ヤギ抗マウスIgG+IgM(JIR 115-096-068)であった。
凍結した上清を室温にし、標準グレードの再生セルロース透析メンブレンSpectra/Por(登録商標)1-7CR(MWCO:3.5kDa)(Spectrum)を用いてPBSに対して透析する。その後、これを50mM Na2HPO4バッファー(pH8.0)、300mM NaClで平衡化し、タンパク質の精製を、固定化金属イオンアフィニティークロマトグラフィー(IMAC)、続いてゲルろ過クロマトグラフィーを使用して行う。
サンドイッチELISAによるコンフォメーションプロファイルの決定
Medium bingingプレート(Greiner)を、200ng/ウェルのヒトIgG1 DS7捕捉抗体(Williams et al.,2007)を用いてコーティングし、一晩4℃でインキュベートする。プレートを、2時間37℃で、攪拌下でPBS 0.05%Tween 20および5%乾燥スキムミルクを用いて飽和させる(飽和バッファー)。液体をウェルから除去し、プレートを、飽和バッファー中で希釈した2.5ng/ウェルの目的の精製タンパク質とともに1時間37℃でインキュベートする。洗浄後、融合前hMPV Fタンパク質に対するマウス抗体MPE8 N113S(Corti et al.,2013)または融合後hMPV Fタンパク質に対するマウス抗体MF1(Melero、私信)の、飽和バッファー中での5倍段階希釈を、1時間37℃でインキュベートする。次いで、ペルオキシダーゼHRPヤギ抗マウスIgG(Covalab #lab0252)とコンジュゲートした二次α-Ig種特異的抗体、続いて50μLのペルオキシダーゼ基質(TMB、Sigma)との1時間37℃でのインキュベーションによって、免疫複合体を検出する。3N H2SO4を添加することによって比色反応を停止し、各ウェルの吸光度を分光光度計(MultiSkan)を用いて490nmで測定する。
マウスにおける免疫原性
5~10匹のBALB/cマウスの群を、3回、3週間間隔で(例えば、0、14または21および28または42日目)、皮下で、組換えFタンパク質(異なる実験においてマウス当たり0.06μg~6.0μgの量で使用)を用いて、様々なアジュバント、特にアラム、アラム+MPL、IC31(登録商標)、Addavax(商標)(InvivoGen)有りまたは無しで免疫する。血清を、後眼窩放血によって収集する。最後のワクチン接種の1~4週間後に、採血し、血清を調製する。Th1/Th2型免疫応答の評価を、下記ように間接ELISAによって血清中のIgG1/IgG2aサブタイプを決定することによって行う。
組換えFタンパク質を、pH9.6の炭酸/炭酸水素バッファー中で希釈し、ウェル当たり50ngのタンパク質を96ウェルhigh bindingプレートに添加する(50μL/ウェル、Greiner)。プレートを一晩4℃でインキュベートする。ウェルを、30分間室温で150μLのPBS 0.05%Tween 20および5%乾燥スキムミルク(飽和バッファー)を用いて飽和させる。液体をウェルから除去し、プレートを、飽和バッファー中の様々な希釈(5倍段階希釈)の免疫したマウスの血清50μL/ウェルとともに1時間室温でインキュベートする。PBS 0.05%Tween 20で3回洗浄した後、50μLのペルオキシダーゼとコンジュゲートした二次抗IgG1またはIgG2aマウス特異的抗体、続いて50μLのペルオキシダーゼ基質(TMB、Sigma)との1時間室温でのインキュベーションによって、免疫複合体を検出する。 オルトリン酸を添加することによって比色反応を停止し、各ウェルの吸光度を分光光度計(MultiSkan)を用いて490nmで測定する。
図7は、1:1(v/v)混合したAddavax(商標)でアジュバント化した組換えFタンパク質(2μg)のうちの1つで免疫したマウスにおいて測定したIgG1およびIgG2a力価の結果を示す。
図8はまた、IC31(登録商標)でアジュバント化した組換えFタンパク質(2μg)の1つで免疫したマウスにおいて測定した血清IgG1およびIgG2a力価を示す。いくらかの変動性にかかわらず、データは、すべてのワクチン候補が、高度に免疫原性であり、IgG1/IgG2A抗体を誘発することができることを明らかに示す。
中和アッセイ
簡単に説明すると、プラーク減少中和試験(PRNT)を使用して、対照血清/抗体と比較してhMPVウイルスプラークの数を50%減少させるために必要とされる免疫された対象の血清/抗体力価を決定する(PRNT50)。PRNT50を、hMPVに感染することができる細胞の単層を使用することによって実施する。対象からの血清を希釈し、生hMPVウイルスとともにインキュベートする。細胞単層上に形成されるプラークを計数し、血清または対照抗体の非存在下でウイルスによって形成されるプラークの数と比較する。PRNT50における血清の1:10希釈の中和抗体の閾値は、防御の証拠として一般的に受け入れられている(Hombach et.al.2005.Vaccine 23:5205-5211)。
24ウェルプレートに、LLC-MK2細胞を、ウェル当たり1.2×105細胞で、1mLのEMEM(Lonza)、2mM L-Gln(Ozyme)、5%FBSおよび1%NeAA(Ozyme)バッファー下で播種し、24時間37℃および5%CO2でインキュベートする。hMPV A1ウイルス(Valneva MVB 1611-009バンク)を、50pfu/62.5μL(ウェル当たり)または800pfu/mLに希釈する。等量のウイルスおよび血清希釈(2×62.5μL)を合わせ、37℃、5%CO2で約1時間インキュベートする。プレートをPBSで洗浄した後、125μLのウイルス/血清混合物を各ウェルに添加し、プレートを振とう(100rpm)下で2時間37℃でインキュベートする。次いで、225μL/ウェルの重層溶液(EMEM、2mM Gln、0.75%メチルセルロース)を添加し、プレートを5日間37℃、5%CO2でインキュベートする。細胞固定のために、225μL/ウェルの4%PFA/PBSを添加し、10分間室温でインキュベートし、その後、PBSで3回洗浄する。細胞透過処理のために、0.5mlのPBS、0.5%Tween、0.1%BSAを各ウェルに添加し、30分間4℃でインキュベートする。一次抗体(ヒトDS7-PRO-2016-003)(0.91μg/mL)をPBS中で5μL/mLの最終濃度に希釈し、ウェル当たり150μLの一次抗体希釈を添加し、振とう下で45分間37℃でインキュベートする。一次抗体を除去し、プレートをブロッキングバッファーで3回洗浄した後、150μL/ウェルの希釈した二次抗体(抗ヒトHRP(UP783493))を添加し、プレートを振とう下でさらに45分間37℃でインキュベートする。次いで、二次抗体を除去し、プレートをブロッキングバッファーで3回洗浄する。染色のために、ウェル当たり150μLのDAB 1×基質を添加する。1時間室温でインキュベートした後、細胞を顕微鏡下で手動で計数する。
ウイルスプラーク(フォーカス)免疫染色
hMPVフォーカス定量のためのアッセイを、Williams et al.,2005.J Virology 79(17):10944-51、Williams et al.,2007.J Virology 81(15):8315-24、およびCox et al.,2012.J.Virology 86(22):12148-60において公開された方法に基づいて開発した。簡単に説明すると、24ウェルプレート中のVero細胞またはLLC-MK2細胞のコンフルエントな培養物に、培地中で希釈したマウス血清の存在下または非存在下で30分間室温でプレインキュベートした50μL/ウェルのhMPVウイルスを感染させる。マウスIgG2a DS7モノクローナル抗体を、hMPVの検出のために使用する。37℃でのウイルス吸着の2時間の期間の後、2mM L-Glnおよび20~50μg/mLのトリプシンを補充したEMEM培地を含む1.5%メチルセルロース重層を添加する。感染後6日目に、上清を除去し、細胞をPBSで2回洗浄する。細胞単層を固定し、ヒトIgG1 DS7抗体で染色する。フォーカスを計数し、50%プラーク減少力価を、関連する陰性および陽性対照を考慮して計算する。細胞画像を、2.5×または10×の対物レンズを使用してZeiss顕微鏡を用いて捕える。免疫染色の結果を、ミリリットル当たりのフォーカス形成単位、またはFFU/mLとして表す。
LLC-MK2細胞上で増殖させたhMPV A1およびA2単離物を、動物チャレンジ実験において使用する。BALB/cマウスを前述のように3回、2週間間隔でアジュバント化した組換えFタンパク質で免疫し、免疫後42日目にそれをおよそ1×106pfuのhMPVを用いて鼻腔内でチャレンジする。4~5日後、動物を屠殺し、個々の血清サンプルを採取し凍結する。肺組織サンプルを採取し、秤量し、ウイルス力価の決定のためにホモジナイズする。肺組織におけるウイルス負荷を、上記のようなウイルスフォーカス免疫染色によって決定する。あるいはまたはさらに、RT-qPCRを使用して、採取した組織におけるウイルス負荷を測定する。
配列
配列番号1
NL/1/00株、血清型遺伝子型A1のネイティブhMPV Fタンパク質配列(GenBank:AAK62968.2)
[配列表1]
配列番号2
NL/1/00株、血清型A1のネイティブhMPV F2ドメイン配列
[配列表2]
配列番号3
NL/1/00株、血清型A1のネイティブhMPV F1ドメイン配列
[配列表3]
配列番号4
異種ペプチドリンカー
[配列表4]
配列番号5
L7F_A1_23タンパク質配列
[配列表5]
配列番号6
sF_A1_K_L7タンパク質配列
[配列表6]
配列番号7
L7F_A1_31タンパク質配列
[配列表7]
配列番号8
L7F_A1_33タンパク質配列
[配列表8]
配列番号9
L7F_A1_4.2タンパク質配列
[配列表9]
配列番号10
T4バクテリオファージのフィブリチンからの三量体化ヘルパードメイン(フォールドン)
[配列表10]
配列番号11
リンカーとしての先頭のGSを有するHisタグ配列
[配列表11]
配列番号12
ストレプトアビジンタグ配列
[配列表12]
配列番号13
NL/17/00株、血清型A2のネイティブhMPV Fタンパク質配列(GenBank:AY304360.1)
[配列表13]
配列番号14
CAN97-83株、血清型A2のネイティブhMPV Fタンパク質配列(Uniprot Q6WB98)
[配列表14]
配列番号15
NCL174株、血清型A2のネイティブhMPV Fタンパク質配列(Uniprot G0ZRI7)
[配列表15]
配列番号16
NL/1/99株、血清型B1のネイティブhMPV Fタンパク質配列(GenBank:AY304361.1)
[配列表16]
配列番号17
NDL00-1株、血清型B1のネイティブhMPV Fタンパク質配列(GenBank:AAK62968.2)
[配列表17]
配列番号18
CAN98-75株、血清型B2のネイティブhMPV Fタンパク質配列(Uniprot:6WBA7)
[配列表18]
配列番号19
sF_A1_K_L7コードヌクレオチド配列、コドン最適化
[配列表19]
配列番号20
L7F_A1_23コードヌクレオチド配列、コドン最適化
[配列表20]
配列番号21
L7F_A1_31コードヌクレオチド配列、コドン最適化
[配列表21]
配列番号22
L7F_A1_33コードヌクレオチド配列、コドン最適化
[配列表22]
配列番号23
L7F_A1_4.2コードヌクレオチド配列、コドン最適化
[配列表23]
配列番号24
精製タグなしのsF_A1_K_L7成熟タンパク質配列
[配列表24]
配列番号25
精製タグなしのL7F_A1_23成熟タンパク質配列
[配列表25]
配列番号26
精製タグなしのL7F_A1_31成熟タンパク質配列
[配列表26]
配列番号27
精製タグなしのL7F_A1_33成熟タンパク質配列
[配列表27]
配列番号28
精製タグなしのL7F_A1_4.2成熟タンパク質配列
[配列表28]
配列番号29
Foldon-glyc-1
[配列表29]
配列番号30
Foldon-glyc-2
[配列表30]
配列番号31
Foldon-glyc-3
[配列表31]
配列番号32
Foldon-glyc-4
[配列表32]
配列番号33
Foldon-glyc-5
[配列表33]
配列番号34
三量体化ヘルパーVSLモチーフ
[配列表34]
配列番号35
三量体化ヘルパーVSAモチーフ
[配列表35]
配列番号36
[配列表36]
配列番号37
[配列表37]
配列番号38
[配列表38]
配列番号39
[配列表39]
配列番号40
[配列表40]
配列番号41
[配列表41]
配列番号42
トロンビン切断部位
[配列表42]
配列番号43
TEV切断部位
[配列表43]
配列番号44
第Xa因子切断部位
[配列表44]
配列番号45
[配列表45]
配列番号46
[配列表46]
配列番号47
[配列表47]
配列番号48
[配列表48]
配列番号49
[配列表49]
配列番号50
[配列表50]
配列番号51
置換A113C、A339C、T160F、I177Lおよび三量体化ヘルパーKLLを有するsF_A1_K-E294タンパク質配列
[配列表51]
配列番号52
sF_A1_K-E294コードヌクレオチド配列、コドン最適化
[配列表52]
配列番号53
融合後コンフォメーションで安定化された、103位~111位のアミノ酸の欠失、フューリン部位KKRKRRによるR102の置き換え、および置換G294Eを有する、sF_A1_MFurタンパク質配列
[配列表53]
配列番号54
[配列表54]
sF_A1_MFurコードヌクレオチド配列、コドン最適化
Claims (57)
- 融合前コンフォメーションで安定化された、免疫原性ヒトメタニューモウイルス(hMPV)改変Fタンパク質またはそのフラグメントであって、融合ペプチド(FP)を欠き、F2ドメイン、異種ペプチドリンカーおよびF1ドメインを含む組換え単鎖ポリペプチドを含み、前記リンカーは前記F2ドメインと前記F1ドメインとの間に配置され、前記F1ドメイン中に存在する非天然システイン残基とジスルフィド結合を形成するシステイン残基を含む、タンパク質またはそのフラグメント。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、前記F2ドメインと前記F1ドメインとの間のトリプシン様切断部位を欠く、請求項1に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、前記F2ドメインと前記F1ドメインとの間のフューリン様切断部位を欠く、請求項1または2に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 前記F2ドメインが、配列番号2に対する少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 前記F1ドメインが、配列番号3またはその残基17~388に対する少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- (a)前記F1ドメインが、配列番号3の236位で置換されたシステイン残基を含み、
(b)前記組換え単鎖ポリペプチドが、配列番号1のネイティブhMPV Fタンパク質配列のアミノ酸位置に対して338位で置換されたシステイン残基を含み、
(c)前記リンカーが、配列番号3の前記F1ドメインにおける236位で置換された非天然システイン残基とジスルフィド結合を形成するシステイン残基を含み、かつ/または
(d)前記リンカーは、配列番号1の前記ネイティブhMPV Fタンパク質配列のアミノ酸位置に対して338位で置換された非天然システイン残基とジスルフィド結合を形成するシステイン残基を含む、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質またはそのフラグメント。 - 前記F2ドメインのC末端が、前記F1ドメインのN末端に対して近位である、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 配列番号1の前記ネイティブhMPV Fタンパク質配列の前記F1ドメインと前記F2ドメインとの間に存在するトリプシン切断部位が、配列番号1の102位のアルギニン残基の別のアミノ酸残基への置換によって前記組換え単鎖ポリペプチドにおいて除去される、請求項2~7のいずれか一項に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、配列番号1の前記ネイティブhMPV Fタンパク質配列の103位~118位のアミノ酸残基にわたる前記融合ペプチドを欠く、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、膜貫通ドメインおよび/または細胞質ドメインを欠く、請求項8または9に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 配列番号1の102位のアルギニン残基がグリシン残基によって置換されている、請求項8~10のいずれか一項に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 前記リンカーが1~5個、好ましくは5個のアミノ酸からなる、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 前記システイン残基が、前記リンカーの1位または3位、好ましくは1位にある、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 前記リンカーが、少なくとも1つのアラニン、グリシン、またはバリン残基を含む、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 前記リンカーが、CGAGA、CGAGV、CGAAV、AGCGA、CAAAV、CAAFVおよびCGAGAからなる群から選択される配列を含む、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 前記リンカーが、配列CGAGA(配列番号4)を含む、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質またはそのフラグメント。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、前記融合前コンフォメーションをさらに安定化させる、配列番号1の前記ネイティブhMPV Fタンパク質配列の97位に対応する位置でのアスパラギン残基のグルタミン残基への置換(N97Q)を含む、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、タンパク質発現を向上させる、配列番号1の前記ネイティブhMPV Fタンパク質配列の294位に対応する位置でのグリシン残基のグルタミン酸残基への置換(G294E)をさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、前記融合前コンフォメーションを安定化させる、配列番号1の前記ネイティブhMPV Fタンパク質配列に対する1つ以上の置換をさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、配列番号1の前記ネイティブhMPV Fタンパク質配列の49位、51位、67位、80位、137位、147位、159位、160位、161位、166位、177位、258位、266位、480位および/または481位に対応する位置での1つ以上の置換を含む、請求項19に記載のタンパク質。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、配列番号1の前記ネイティブhMPV Fタンパク質配列に対して置換された少なくとも2つのさらなるシステイン残基を含み、非ネイティブジスルフィド結合を作製する、請求項19または20に記載のタンパク質。
- 前記置換が、配列番号1の前記ネイティブhMPV Fタンパク質配列に対するE51CおよびK166Cである、請求項19~21のいずれか一項に記載のタンパク質。
- 前記置換が、配列番号1の前記ネイティブhMPV Fタンパク質配列に対するT49M、E80N、I137W、A147V、A159V、T160F、A161M、I67L、I177L、F258I、S266D、I480Cおよび/またはL481Cからなる群から選択される、請求項20に記載のタンパク質。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、配列番号1の前記ネイティブhMPV Fタンパク質配列に対する少なくとも3つの置換T49M、A161M、およびI67LまたはI177Lを含む、請求項23に記載のタンパク質。
- 前記置換E80Nが、水素結合を導入する、請求項23に記載のタンパク質。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、置換E51C、K166CおよびS266Dを含み、前記置換S266Dが、塩橋を導入する、請求項23に記載のタンパク質。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、配列番号1の前記ネイティブhMPV Fタンパク質配列に対する以下の置換の組み合わせ:
N97Q、R102GおよびG294E(L7F_A1_23)、
N97Q、R102G、T160F、I177LおよびG294E(sF_A1_K_L7)、
N97Q、R102G、T49M、I67L、A161M、E80N、F258IおよびG294E(L7F_A1_31)、
N97Q、R102G、T49M、I67L、A161M、E51C、K166C、S266D、G294E、I480CおよびL481C(L7F_A1_33)、または
N97Q、R102G、T49M、A161M、I137W、A159V、A147V、I177LおよびG294E(L7F_A1_4.2)のうちの1つをさらに含む、請求項1~11のいずれか一項に記載のタンパク質。 - 前記組換え単鎖ポリペプチドが、三量体化ヘルパードメイン(フォールドン)を含む、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質。
- 前記三量体化ヘルパードメインが、配列番号10または配列番号29~33のいずれかのアミノ酸配列を含む、請求項28に記載のタンパク質。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、前記フォールドンドメインの上流に配列番号34または配列番号35のアミノ酸配列を含む、請求項28または29に記載のタンパク質。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、精製のためのHisタグまたはストレプトアビジンタグをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質。
- 前記Hisタグが、配列番号11の配列を含む、請求項31に記載のタンパク質。
- 前記ストレプトアビジンタグが、配列番号12の配列を含む、請求項31に記載のタンパク質。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、前記Hisタグまたは前記ストレプトアビジンタグの上流に配列番号42~44のいずれかの配列を含む切断部位をさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質。
- 前記組換え単鎖ポリペプチドが、配列番号5~9または24~28のいずれかのアミノ酸配列に対する少なくとも85%、90%、95%、98%もしくは99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなる、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質。
- 配列番号5または配列番号25に記載のアミノ酸配列(L7F_A1_23)、またはそれに対する少なくとも85%、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含むかまたはそれからなる免疫原性タンパク質。
- 配列番号6または配列番号24に記載のアミノ酸配列(sF_A1_K_L7)、またはそれに対する少なくとも85%、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含むかまたはそれからなる免疫原性タンパク質。
- 配列番号7または配列番号26に記載のアミノ酸配列(L7F_A1_31)、またはそれに対する少なくとも85%、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含むかまたはそれからなる免疫原性タンパク質。
- 配列番号8または配列番号27に記載のアミノ酸配列(L7F_A1_33)、またはそれに対する少なくとも85%、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含むまたはそれからなる免疫原性タンパク質。
- 配列番号9または配列番号28に記載のアミノ酸配列(L7F_A1_4.2)、またはそれに対する少なくとも85%、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含むまたはそれからなる免疫原性タンパク質。
- 前記タンパク質が、可溶性形態で産生される組換えタンパク質である、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質。
- 前記タンパク質が、ホモ三量体またはヘテロ三量体を形成することができる、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質。
- 前記タンパク質が、特異的抗融合前MPE8抗体に結合し、かつ特異的抗融合後MF1抗体に非常に弱く結合するかまたは結合しない、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質。
- 前記タンパク質が、前記ネイティブhMPV Fタンパク質を認識する中和抗体を誘発することができる、先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質。
- 先行請求項のいずれか一項に記載のタンパク質をコードする単離された核酸分子。
- 前記核酸が、配列番号19~23のいずれか1つに記載のポリヌクレオチド配列、またはそれに対する少なくとも85%、90%、95%、98%もしくは99%の配列同一性を有する配列を含む、請求項45に記載の核酸。
- 請求項45または46に記載の核酸を含むウイルスベクター。
- 請求項1~44のいずれか一項に記載の免疫原性タンパク質、または請求項45もしくは46に記載の核酸分子、または請求項47に記載のウイルスベクターを含み、任意に、薬学的に許容される担体および/または賦形剤をさらに含む、免疫原性組成物またはワクチン。
- アジュバントをさらに含み、好ましくは前記アジュバントがアラムであるかまたはアラムを含む、請求項48に記載の免疫原性組成物またはワクチン。
- 混合Th1/Th2免疫応答を誘導するアジュバントをさらに含む、請求項48に記載の免疫原性組成物またはワクチン。
- 少なくとも1つの追加の抗原、好ましくは任意の呼吸器ウイルス、特にhMPV、RSV、PIV3、インフルエンザウイルスまたはコロナウイルスに由来する少なくとも1つの追加の抗原をさらに含む、請求項48~50のいずれか一項に記載の免疫原性組成物またはワクチン。
- 前記追加の抗原が、RSV Fタンパク質、PIV3 Fタンパク質、インフルエンザ血球凝集素またはコロナウイルスSタンパク質である、請求項51に記載の免疫原性組成物またはワクチン。
- ヒト対象において気道感染に対する免疫応答を生成するための方法であって、有効量の請求項1~44のいずれか一項に記載のタンパク質、または請求項45もしくは46に記載の核酸分子、または請求項47に記載のウイルスベクター、または請求項48~52のいずれか一項に記載の免疫原性組成物を前記対象に投与することを含む、方法。
- ヒト対象において気道感染を治療または予防するための方法であって、有効量の請求項1~44のいずれか一項に記載のタンパク質、または請求項45もしくは46に記載の核酸分子、または請求項47に記載のウイルスベクター、または請求項48~52のいずれか一項に記載の免疫原性組成物を前記対象に投与することを含む、方法。
- 前記対象が、少なくとも1つの気道感染、特にhMPV、RSV、PIV3、インフルエンザおよび/またはコロナウイルス感染のリスクがあるかまたはそれを有する、請求項53または54に記載の方法。
- ヒト対象におけるhMPV感染の予防および/または治療のための、請求項1~44のいずれか一項に記載のタンパク質、または請求項45もしくは46に記載の核酸分子、または請求項48~52のいずれか一項に記載の免疫原性組成物もしくはワクチンの使用。
- 請求項1~44のいずれか一項に記載のタンパク質、または請求項48~52のいずれか一項に記載の免疫原性組成物もしくはワクチンを生産するための方法であって、請求項45もしくは請求項46に記載の核酸分子または請求項47に記載のウイルスベクターから前記タンパク質を発現させることと、任意に、発現された前記タンパク質を薬学的に許容される担体および/または賦形剤と合わせることと、を含む、方法。
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