JP2024505249A - キメラアデノウイルスベクター - Google Patents

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Abstract

本開示は、コロナウイルス感染症2019（COVID-19）のNタンパク質（例えばSARS-CoV-2由来のNタンパク質）および異種抗原ポリペプチドをコードする核酸を含む発現ベクター（例えばキメラアデノウイルスベクター）、ならびに該ベクターを使用して免疫応答を誘発するためにそのような発現ベクターを用いる方法を提供する。TIFF2024505249000074.tif69128

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2021年2月1日に出願された米国特許仮出願第63/144,339号の優先権の恩恵を主張し、2021年6月4日に出願された国際出願第PCT/US2021/035930号の一部継続であり、これは、2021年2月1に出願された米国特許仮出願第63/144,339号、2020年9月4日に出願された米国特許仮出願第63/074,954号；2020年6月29日に出願された米国特許仮出願第63/045,710号；および2020年6月5日に出願された米国特許仮出願第63/035,490号の優先権の恩恵を主張する。各出願は、すべての目的のために参照により組み入れられる。
本開示の背景
コロナウイルス感染症2019（COVID-19）は、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）によって引き起こされる感染症である。本疾患のいくつかの症状としては、例えば、発熱、咳、息切れ、筋肉痛、痰の生成、下痢、咽頭痛、嗅覚消失、および腹痛が挙げられる。症例の大部分は軽度の症状をもたらすが、ウイルス性肺炎および多臓器不全に進行するものもある。本疾患は、現在、治療法がなく、いくつかの大陸の全域にわたって急速に伝播しており、世界中で地域的に大発生している。
本開示の概要
一局面では、本明細書において、キメラアデノウイルス発現ベクターであって、抗原ポリペプチドをコードする核酸と、SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸とを含む発現カセットを含み、抗原ポリペプチドがSARS-CoV2タンパク質ではない、キメラアデノウイルス発現ベクターが記載される。いくつかの態様では、抗原ポリペプチドはコロナウイルスタンパク質ではない。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質は、SEQ ID NO:2のアミノ酸配列に対して少なくとも95％、96％、97％、98％、99％、または100％の同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸は、SEQ ID NO:4の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む。いくつかの態様では、抗原ポリペプチドはがん抗原である。他の態様では、抗原ポリペプチドは、病原体、例えば、ウイルス、細菌、真菌、または寄生虫由来である。いくつかの態様では、発現カセットは、プロモーターに機能的に連結された、抗原ポリペプチドをコードする核酸およびSARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸を含むバイシストロニックまたはマルチシストロニックなコンストラクトを含む。いくつかの態様では、抗原タンパク質をコードする核酸は、SARS-CoV2-Nタンパク質をコードする核酸の5'側に位置する。他の態様では、SARS-CoV2-Nタンパク質をコードする核酸は、抗原ポリペプチドをコードする核酸の5'側に位置する。いくつかの態様では、発現カセットは、抗原ポリペプチドをコードする核酸とSARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸の間に位置する、配列内リボソーム進入部位（IRES）、リボソームスキップ配列、またはフューリン切断部位を含む。いくつかの態様では、発現カセットは、2Aペプチド（T2A）、ブタテッショウウイルス-1 2Aペプチド（P2A）、口蹄疫ウイルス2Aペプチド（F2A）、ウマ鼻炎Aウイルス2Aペプチド（E2A）、細胞質多角体病ウイルス2Aペプチド（BmCPV 2A）、およびカイコ（B. mori）軟化病ウイルス2Aペプチド（BmIFV 2A）からなる群より選択されるペプチドをコードするリボソームスキップ配列を含む。いくつかの態様では、リボソームスキップ配列はT2Aペプチドをコードする配列である。いくつかの態様では、プロモーターはCMVプロモーターである。いくつかの態様では、抗原ポリペプチドをコードする核酸は第1のプロモーターに機能的に連結されており、SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸は第2のプロモーターに機能的に連結されている。いくつかの態様では、第1のプロモーターおよび第2のプロモーターはいずれもCMVプロモーターである。いくつかの態様では、第1のプロモーターはCMVプロモーターであり、βアクチンプロモーターである；または第1のプロモーターはβアクチンプロモーターであり、第2のプロモーターはCMVプロモーターである。多くの態様では、発現カセットはポリアデニル化シグナル、例えば、ウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルを含む。いくつかの態様では、キメラアデノウイルス発現ベクターは、Toll様受容体-3（TLR-3）をコードする核酸をさらに含む。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストはdsRNAをコードする核酸を含む。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストをコードする核酸は、SEQ ID NO:11～18からなる群より選択される配列を含む。他の局面では、本開示は、本明細書に（例えば本段落に）記載されるキメラアデノウイルスベクターを含む宿主、本明細書に（例えば本段落に）記載されるキメラアデノウイルス発現ベクターと薬学的に許容される担体とを含む免疫原性組成物；ならびに対象において抗原ポリペプチドに対する免疫応答を誘発するための方法であって、哺乳動物対象に対して免疫原性的に有効な量の本明細書に（例えば本段落に）記載されるキメラアデノウイルス発現ベクターを対象に投与することを含む、方法をさらに提供する。いくつかの態様では、投与経路は経口、鼻腔内、または粘膜である。いくつかの態様では、投与経路は錠剤を飲み込むことによる経口送達である。いくつかの態様では、免疫応答は対象の肺胞細胞、吸収腸細胞、線毛細胞、杯細胞、クラブ細胞、および／または気道基底細胞において誘発される。いくつかの態様では、対象はヒトである。
さらなる局面では、本開示は、抗原ポリペプチドがSARS-CoV-2タンパク質ではないという条件で、抗原ポリペプチドをコードする核酸；およびSARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸を含む発現カセットを含むキメラポリヌクレオチドを提供する。いくつかの態様では、抗原ポリペプチドはコロナウイルスポリペプチドではない。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質は、SEQ ID NO:2のアミノ酸配列に対して少なくとも95％、96％、97％、98％、99％、または100％の同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質は、SEQ ID NO:4の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む。いくつかの態様では、抗原ポリペプチドは病原体、例えば、ウイルス、細菌、真菌、または寄生虫由来である。いくつかの態様では、発現カセットは、プロモーターに機能的に連結された、抗原ポリペプチドをコードする核酸およびSARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸を含むバイシストロニックまたはマルチシストロニックなコンストラクトを含む。いくつかの態様では、抗原タンパク質をコードする核酸は、SARS-CoV2-Nタンパク質をコードする核酸の5'側に位置する。他の態様では、SARS-CoV2-Nタンパク質をコードする核酸は、抗原ポリペプチドをコードする核酸の5'側に位置する。いくつかの態様では、発現カセットは、抗原ポリペプチドをコードする核酸とSARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸の間に位置する、配列内リボソーム進入部位（IRES）、リボソームスキップ配列、またはフューリン切断部位を含む。いくつかの態様では、リボソームスキップ配列は、2Aペプチド（T2A）、ブタテッショウウイルス-1 2Aペプチド（P2A）、口蹄疫ウイルス2Aペプチド（F2A）、ウマ鼻炎Aウイルス2Aペプチド（E2A）、細胞質多角体病ウイルス2Aペプチド（BmCPV 2A）、およびカイコ軟化病ウイルス2Aペプチド（BmIFV 2A）からなる群より選択されるウイルスポリペプチドをコードする配列である。いくつかの態様では、プロモーターはCMVプロモーターである。いくつかの態様では、抗原ポリペプチドをコードする核酸は第1のプロモーターに機能的に連結されており、SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸は第2のプロモーターに機能的に連結されている。いくつかの態様では、第1のプロモーターおよび第2のプロモーターはいずれもCMVプロモーターである。いくつかの態様では、第1のプロモーターはCMVプロモーターであり、βアクチンプロモーターである；または第1のプロモーターはβアクチンプロモーターであり、第2のプロモーターはCMVプロモーターである。いくつかの態様では、発現カセットはポリアデニル化シグナルを含む。いくつかの態様では、ポリアデニル化シグナルはウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルである。いくつかの態様では、キメラポリヌクレオチドはTLR-3アゴニストをコードする配列を含む。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストはdsRNAをコードする核酸を含む。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストはSEQ ID NO:11～18からなる群より選択される配列を含む。さらなる局面では、本開示は、本明細書に（例えば本段落に）記載されるキメラポリヌクレオチドを含む発現コンストラクト；該発現コンストラクトを投与することを含む、対象において免疫応答を誘導する方法；ならびに該キメラポリヌクレオチドまたは該発現コンストラクトを含む宿主細胞も提供する。いくつかの態様では、宿主細胞は哺乳動物宿主細胞である。
さらなる局面では、SARS-CoV-2 Sタンパク質をコードする核酸；およびSARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸を含むバイシストロニックまたはマルチシストロニックな発現コンストラクトを含むキメラアデノウイルス発現ベクターが本明細書において提供される。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質は、SEQ ID NO:2のアミノ酸配列に対して少なくとも95％、96％、97％、98％、99％、または100％の同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸は、SEQ ID NO:4の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Sタンパク質は、SEQ ID NO:1に対して少なくとも90％の同一性を有する配列を含む。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Sタンパク質をコードする核酸は、SEQ ID NO:3の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む。いくつかの態様では、バイシストロニックなコンストラクトはプロモーターに機能的に連結されている。いくつかの態様では、SARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸は、SARS-CoV2-Nタンパク質をコードする核酸の5'側に位置する。他の態様では、SARS-CoV2-Nタンパク質をコードする核酸は、SARS-CoV-2 Sタンパク質をコードする核酸の5'側に位置する。いくつかの態様では、発現カセットは、配列内リボソーム進入部位（IRES）、SARS-CoV-2 Sタンパク質をコードする核酸とSARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸の間に位置する、リボソームスキップ配列、またはフューリン切断部位を含む。いくつかの態様では、リボソームスキップ配列は、2Aペプチド（T2A）、ブタテッショウウイルス-1 2Aペプチド（P2A）、口蹄疫ウイルス2Aペプチド（F2A）、ウマ鼻炎Aウイルス2Aペプチド（E2A）、細胞質多角体病ウイルス2Aペプチド（BmCPV 2A）、およびカイコ軟化病ウイルス2Aペプチド（BmIFV 2A）からなる群より選択されるペプチドをコードする配列である。いくつかの態様では、リボソームスキップ配列はT2Aペプチドをコードする配列である。いくつかの態様では、プロモーターはCMVプロモーターである。いくつかの態様では、発現カセットはポリアデニル化シグナルを含む。いくつかの態様では、ポリアデニル化シグナルはウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルである。いくつかの態様では、キメラアデノウイルス発現ベクターはToll様受容体-3（TLR-3）をコードする核酸をさらに含む。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストはdsRNAをコードする核酸を含む。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストをコードする核酸は、SEQ ID NO:11～18からなる群より選択される配列を含む。
別の局面では、本開示は、以下の要素を含む発現カセットを含むキメラアデノウイルス発現ベクターを提供する：(a)第1の重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）タンパク質をコードする核酸に機能的に連結された、第1のプロモーター；および(b)Toll様受容体-3（TLR-3）アゴニストをコードする核酸に機能的に連結された、第2のプロモーター。いくつかの態様では、キメラアデノウイルス発現ベクターは、さらなる要素(c)：第2のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸に機能的に連結された、第3のプロモーターを含む。いくつかの態様では、要素(c)は、発現カセット中の要素(a)と(b)の間に配置される。ある特定の態様では、(a)の第1のSARS-CoV-2タンパク質および(c)の第2のSARS-CoV-2タンパク質は異なる。他の態様では、(a)のSARS-CoV-2タンパク質と(c)のSARS-CoV-2タンパク質は同じである。
この局面のいくつかの態様では、要素(a)における第1のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸および／または要素(c)における第2のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸は、SEQ ID NO:3の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む。いくつかの態様では、第1および／または第2のSARS-CoV-2タンパク質は、SEQ ID NO:1またはSEQ ID NO:20またはSEQ ID NO:20の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を有するSARS-CoV-2 Sタンパク質を含む。
いくつかの態様では、要素(a)における第1のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸および／または要素(c)における第2のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸は、SEQ ID NO:4の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む。いくつかの態様では、第1および／または第2のSARS-CoV-2タンパク質は、SEQ ID NO:2の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を有するSARS-CoV-2 Nタンパク質を含む。
この局面のいくつかの態様では、要素(a)における第1のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸および／または要素(c)における第2のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸は、SEQ ID NO:5の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む。いくつかの態様では、第1および／または第2のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2 Sタンパク質のS1領域、フューリン部位、およびSARS-CoV-2 Nタンパク質を含む融合タンパク質を含み、融合タンパク質は、SEQ ID NO:10の配列に対して少なくとも85％の同一性を有する配列を含む。
さらに、キメラアデノウイルスベクターの第1のプロモーターおよび第2のプロモーターは同一でもよいし、異なっていてもよい。例えば、第1のプロモーターおよび第2のプロモーターは、各々CMVプロモーターでもよい。
本局面のいくつかの態様では、3要素(a)～(c)のすべてが存在する場合、第1のプロモーターはCMVプロモーターでもよく、第2のプロモーターはCMVプロモーターでもよく、第3のプロモーターは、βアクチンプロモーター（例えば、ヒトβアクチンプロモーター）でもよい。
別の局面では、本開示は、以下の要素：(a) SARS-CoV-2 Sタンパク質をコードする核酸に機能的に連結された第1のプロモーター；および(b) Toll様受容体-3（TLR-3）アゴニストをコードする核酸に機能的に連結された第2のプロモーター、を含む発現カセットを含むキメラアデノウイルス発現ベクターを特徴とする。
この局面のいくつかの態様では、SARS-CoV-2 Sタンパク質をコードする核酸はSEQ ID NO:3の配列を含む。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Sタンパク質はSEQ ID NO:1またはSEQ ID NO:19またはSEQ ID NO:20の配列を含む。
いくつかの態様では、第1のプロモーターおよび第2のプロモーターはいずれもCMVプロモーターである。
別の局面では、本開示は、以下の要素：(a) SARS-CoV-2 Sタンパク質をコードする核酸に機能的に連結された第1のプロモーター；(b) Toll様受容体-3（TLR-3）アゴニストをコードする核酸に機能的に連結された第2のプロモーター；および(c) SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸に機能的に連結された第3のプロモーター、を含む発現カセットを含むキメラアデノウイルス発現ベクターを特徴とする。任意で、発現カセット中の要素のN末端からC末端への順序は、要素(a)、要素(c)、および要素(b)である。
この局面のいくつかの態様では、SARS-CoV-2 Sタンパク質をコードする核酸はSEQ ID NO:3の配列を含む。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Sタンパク質はSEQ ID NO:1またはSEQ ID NO:19またはSEQ ID NO:20の配列を含む。
この局面のいくつかの態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸はSEQ ID NO:4の配列を含む。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質はSEQ ID NO:2の配列を含む。
さらに、この局面のいくつかの態様では、要素(a)の第1のプロモーターはCMVプロモーターであり、要素(b)の第2のプロモーターはCMVプロモーターであり、要素(c)の第3のプロモーターはβアクチンプロモーター（例えば、ヒトβアクチンプロモーター）である。
いくつかの態様では、要素(a)、(b)、および(c)はまとめてSEQ ID NO:6の配列にコードされる。さらに、この局面のキメラアデノウイルス発現ベクターはSEQ ID NO:8の配列にコードされる。
別の局面では、本開示は、以下の要素：(a) SARS-CoV-2融合タンパク質をコードする核酸に機能的に連結された第1のプロモーターであって、SARS-CoV-2融合タンパク質が、SARS-CoV-2 Sタンパク質のS1領域、フューリン部位、およびSARS-CoV-2 Nタンパク質を含む、核酸；ならびに(b) Toll様受容体-3（TLR-3）アゴニストをコードする核酸に機能的に連結された第2のプロモーター、を含む発現カセットを含むキメラアデノウイルス発現ベクターを特徴とする。
この局面のいくつかの態様では、SARS-CoV-2融合タンパク質をコードする核酸はSEQ ID NO:5の配列を含む。いくつかの態様では、SARS-CoV-2融合タンパク質はSEQ ID NO:10の配列を含む。
この局面のいくつかの態様では、第1のプロモーターおよび第2のプロモーターはいずれもCMVプロモーターである。
この局面のいくつかの態様では、要素(a)および(b)はまとめてSEQ ID NO:7の配列にコードされる。さらに、この局面のキメラアデノウイルス発現ベクターはSEQ ID NO:9の配列にコードされる。
別の局面では、本開示は、本明細書において記載されるキメラアデノウイルス発現ベクターと、薬学的に許容される担体とを含む、免疫原性組成物を特徴とする。
さらなる局面では、本開示は、以下の要素：(a) 第1の重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）タンパク質をコードする核酸に機能的に連結された第1のプロモーター；(b) Toll様受容体-3（TLR-3）アゴニストをコードする核酸に機能的に連結された第2のプロモーター；および(c) SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸に機能的に連結された第3のプロモーター、を含む発現カセットを含むキメラアデノウイルス発現ベクターをさらに特徴とする。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質は、SEQ ID NO:2のアミノ酸配列に対して少なくとも95％、96％、97％、98％、99％、または100％の同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの態様では、要素(c)は発現カセット中の要素(a)と要素(b)の間に位置する。いくつかの態様では、第1のSARS-CoV-2タンパク質は、SEQ ID NO:1またはSEQ ID NO:19またはSEQ ID NO:20の配列に対して少なくとも95％、96％、97％、98％、99％、または100％の同一性を有する配列を有するSARS-CoV-2 Sタンパク質を含む。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストをコードする核酸は、dsRNAをコードする核酸を含む。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストをコードする核酸は、SEQ ID NO:11～18からなる群より選択される配列を含む。いくつかの態様では、要素(a)における第1のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸は、SEQ ID NO:3の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸は、SEQ ID NO:4の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む。いくつかの態様では、第1のプロモーターおよび第2のプロモーターは同一である。いくつかの態様では、第1のプロモーターおよび第2のプロモーターはいずれもCMVプロモーターである。いくつかの態様では、第1のプロモーターはCMVプロモーターであり、第2のプロモーターはCMVプロモーターであり、第3のプロモーターはβアクチンプロモーターである。いくつかの態様では、要素(c)は要素(a)と要素(b)の間に位置し、要素(a)、(c)、および(b)はまとめて、SEQ ID NO:6に対して少なくとも95％の同一性を有する配列にコードされるか、またはSEQ ID NO:6の配列にコードされる。いくつかの態様では、キメラアデノウイルス発現ベクターは、SEQ ID NO:8に対して少なくとも95％の同一性を有する配列を含むか、またはSEQ ID NO:8の配列を含む。
別の局面では、本開示は、対象において、SARS-CoV-2タンパク質（例えば、SEQ ID NO:1、2、もしくは10の配列を有するSARS-CoV-2タンパク質）、または本明細書において記載されるそれらの変異体（例えば、SEQ ID NO:1、2、もしくは10に対して少なくとも90％もしくは少なくとも95％の同一性を有する）に対する免疫応答を誘発するための方法であって、免疫原性的に有効な量の本明細書において記載されるキメラアデノウイルス発現ベクターまたは本明細書において記載される免疫原性組成物を対象に投与することを含む、方法を提供する。いくつかの態様では、投与経路は、経口、鼻腔内、または粘膜（例えば、経口）である。ある特定の態様では、投与経路は、錠剤を飲み込むことによる経口送達である。
方法のいくつかの態様では、免疫応答は対象の肺胞細胞、吸収腸細胞、線毛細胞、杯細胞、クラブ細胞、および／または気道基底細胞において誘発される。ある特定の態様では、対象はヒトである。
以下の要素：(a) 第1の重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）タンパク質をコードする核酸に機能的に連結された第1のプロモーター；および(b) Toll様受容体-3（TLR-3）アゴニストをコードする核酸に機能的に連結された第2のプロモーター；および(c) SARS-CoV-2タンパク質または非SARS-CoV-2抗原タンパク質をコードする核酸に機能的に連結された第3のプロモーター、を含む発現カセットを含むキメラポリヌクレオチド（これは、限定されないが、CD8 T細胞応答を含めて、対象において免疫応答を誘導するために使用することができる）も提供される。
いくつかの態様では、キメラポリヌクレオチドはキメラアデノウイルス発現ベクターである。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストをコードする核酸はdsRNAをコードする核酸を含む。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストをコードする核酸はSEQ ID NO:11～18からなる群より選択される配列を含む。いくつかの態様では、要素(c)は発現カセット中の要素(a)と(b)の間に配置される。
さらなる局面では、本開示は、以下の要素：(a) 抗原タンパク質をコードする核酸に機能的に連結された第1のプロモーター；(b) Toll様受容体-3（TLR-3）アゴニストをコードする核酸に機能的に連結された第2のプロモーター；および(c) SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸に機能的に連結された第3のプロモーター、を含む発現カセットを含むキメラポリヌクレオチドを提供する。いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質は、SEQ ID NO:2に対して少なくとも95％、96％、97％、98％、99％、または100％の同一性を有する。いくつかの態様では、キメラポリヌクレオチドはキメラアデノウイルス発現ベクターである。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストをコードする核酸は、dsRNAをコードする核酸を含む。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストをコードする核酸は、SEQ ID NO:11～18からなる群より選択される配列を含む。いくつかの態様では、要素(c)は発現カセット中の要素(a)と(b)の間に配置される。いくつかの態様では、抗原タンパク質は、細菌、真菌、ウイルス、または寄生虫由来である。いくつかの態様では、抗原タンパク質はがん抗原である。
さらなる局面では、本開示は、対象において免疫応答を誘導する方法であって、前記段落に記載されるキメラポリヌクレオチドを対象に投与することを含む方法を提供する。
図1は、感染後のヒト細胞での抗原の発現を示す。
図2は、0日目および14日目にマウスを免疫化した後のS1に対するIgG抗体力価を示す。力価は標準的なELISAによって測定した。
図3Aおよび3Bは、0日目および14日目にマウスを免疫化した後のS1およびS2に対するIgG抗体力価を示す。MSDを使用して、両方の抗原について複数の時点で結合シグナルを測定した。初期の時点ではシグナルの有意差はなかったが、後期の時点では、より高い用量群においてより多くの抗体応答が検出された。
図4A～4D。ワクチン特異的応答を試験するために開発された導入遺伝子インサート。これらのインサートを使用して組換えアデノウイルスを作製した。a. rAd-S、b. rAd-S-N、c. rAd-S1-N、d. rAd-S（固定化）-N。
図5A～5D。候補rAdワクチンによる免疫化は血清IgG応答および肺IgA応答を誘導する。全長Sを発現する（rAd-S）、全長SおよびNを共発現する（rAd-S-N）、またはS1ドメインおよびNを含む融合タンパク質を共発現する（rAd-S1-N）1×108 IUのrAdで0日目および14日目にBalb/cマウスを免疫化した後のSに対する抗体力価。（図5A）S1に対するIgG血清IgGエンドポイント力価を標準的なELISAによって測定した（ワクチン接種した群あたりn＝6。PBS投与群についてはn＝3）。記号は平均力価を表し、バーは標準誤差を表す）。（図5B）2つの異なる方法、すなわち、代用VNT（sVNT）および細胞ベースのVNT（cVNT）を使用してrAd-S-NとrAd-S1-Nを比較する中和抗体応答。（図5C）免疫化されたマウスにおけるS1およびS2に対するIgA肺抗体力価。エンドポイント力価は標準的なELISAによって測定した（1群当たりn＝10）。線は中央値および四分位範囲を表す。マンホイットニーt検定によって定義された、**p＜0.01、***p＜0.001。図5D。免疫化後の肺で測定された中和抗体。 図5Aの説明を参照。 図5Aの説明を参照。 図5Aの説明を参照。
図6A～6B。全長SおよびNワクチンを共発現するrAdによる免疫化は、用量依存的にIgG応答を誘導する。図6Aおよび6B。1×107 IU、1×108 IU、または7.2×108 IUの全長SおよびNを共発現するrAd（rAd-S-N）によってBalb/cマウスを0日目および14日目にINで免疫化した。1/4000に希釈した血清中のS1（図6A）およびS2に対する特異的なIgGの量を、メソスケール結合アッセイを使用して評価した。点は平均を表し、線は標準偏差を表す。
図7A～7C。全長SおよびNワクチンを共発現するrAdによる免疫化は、用量依存的に多機能性T細胞応答を誘導する。（図7A）1×108 IU（Ad-S-N高）、1×107 IU（Ad-S-N低）のrAd-S-Nによって0日目および14日目にBalb/cマウスをINで免疫化した。ICS-FACSによって決定した場合の、1μg/ml（CD4+）または5μg/ml（CD8+）のSペプチドプールで脾臓細胞を刺激した後にIFN-γ、TNF-α、IL-2、またはIL-4のみを産生したCD4+（上部パネル）またはCD8+ T細胞（下部パネル）の頻度。(B) 1μg/ml（CD4+）または5μg/ml（CD8+）のSペプチドプールで脾臓細胞を刺激した後に1種より多いサイトカインを産生した多機能性CD4+（上部パネル）またはCD8+ T細胞（下部パネル）の頻度。バーは平均を表し、線は平均値の標準誤差を表す。(C) 1×106 IU、1×107 IU、1×108 IU用量のrAd-S-Nによって0週目および4週目に免疫化した後の4週目のSタンパク質に対するIFN-γ T細胞応答をELISPOTによって測定した。バーは平均を表し、線は標準偏差を表す。*p＜0.05；多重比較を用いる一元配置ノンパラメトリックANOVA。 図7Aの説明を参照。 図7Aの説明を参照。
図8A～8B：Sに対する抗体は、固定化バージョンと比較して、Sタンパク質が野生型構成で発現した場合に優れていた。マウス（n＝6）あたり1e8 IUで0週目および4週目にBalb/cマウスを免疫化し、抗体力価を測定した。（図8A）経時的なIgG抗体力価。（図8B）中和抗体応答は6週目で測定した。1:1000が実施された最大希釈であったことに留意されたい。
図9A～9F：（図9A）（左）フローサイトメトリーによって測定した場合の、ワクチン接種の前（1日目）および後（8日目）の末梢血におけるCD27++CD38++形質芽球の頻度。バーは中央値を表し、一方でエラーバーは95％信頼区間に対応する。ウィルコクソン検定を使用して、ワクチン接種の前後に頻度を比較した；（右）1人のワクチン接種者についてのワクチン接種前およびワクチン接種後8日目のCD27++CD38++形質芽球を示す代表的なフローサイトメトリープロット；（図9B）形質芽球頻度の変化倍率（8日目／1日目）。合計で被験者の24/35（69％）が2倍以上の増加（中央値が全体で3.3倍の増加）を示した；（図9C）低および高用量ワクチンコホートにおけるIgAおよびB7発現形質芽球の変化倍率（8日目/1日目）。マンホイットニー検定を使用して、2つの異なる用量群間の頻度を比較した；（図9D）Sars-CoV-2スパイクの抗原S1ドメインに反応性のIgA陽性抗体分泌細胞（ASC）の数の変化倍率（8日目/1日目）；（図9E）MSDプラットフォームによって測定した場合の、血清におけるS、N、またはRBD特異的IgA抗体の変化倍率（29日目/1日目）。赤色の点線は中央値を表す。マンホイットニー検定を使用して、2つの異なる用量群間の頻度を比較した；（図9F）MSDプラットフォームによって測定した場合の、鼻および唾液における、S、N、またはRBD特異的IgA抗体の変化倍率（29日目/1日目）。
図10A～Eは、VXA-CoV2-1が大規模の抗ウイルスT細胞を誘発することを図示するデータを提供する。免疫化前および後のPBMCをSARS-CoV-2ペプチドで再刺激し、CD8および脱顆粒マーカーCD107aについて表面染色し、サイトカインについて細胞内染色した。（A）SARS-CoV-2スパイクペプチドに応答した、免疫化前（d0）および免疫化後7日目（d7）のIFNγ、TNFα、およびCD107a CD8 T細胞の割合（％）。（B）SARS-CoV-2スパイクペプチドに応答した、免疫化前（d0）および免疫化後（d7）のCD8 T細胞に対する割合（％）としての二重IFNγ+TNFα+CD8+ T細胞。（C）様々なタイプの抗ウイルスT細胞応答があった被験者の％を表す円グラフ。（D）CEFまたはSペプチドのいずれかによる刺激後のIFNγの代表的なfacsプロット。（E）免疫化後のCD8+ T細胞に対するIFNγの割合（％）は、d0と比べて、4種の固有のコロナウイルス由来のS&Nペプチドに応答して増加する。 図10Aの説明を参照。 図10Aの説明を参照。 図10Aの説明を参照。
図11A～Bは、経口VXA-CoV-2が筋肉内mRNAワクチンよりも大きな規模の抗ウイルスCD8 T細胞を誘発することを図示するデータを提供する。免疫化前および後のPBMCをSARS-CoV-2ペプチドで再刺激し、CD8および脱顆粒マーカーCD107aについて表面染色し、サイトカインについて細胞内染色した。3種のワクチンすべてからのPBMCを同時に分析した。（A）グラフは、CD8+ T細胞のIFNγ、TNFα、およびCD107aの割合（％）は、SARS-CoV-2のスパイクタンパク質に応答して、免疫化後にバックグラウンドと比べて増加することを示す。（B）(A)からのIFNγのデータをvaxartコホートおよび回復期のものと一緒にプロットする。回復期の被験者は、感染前の試料が得られないので1日目は減じられない。（C）PfizerおよびModernaのT細胞応答のタイムコース。
図12A～Eは、免疫化前および後のPBMCをSARS-CoV-2のヌクレオカプシドまたはスパイクペプチドのいずれかで再刺激し、CD4、CD8、および脱顆粒マーカーCD107aについて表面染色し、サイトカインについて細胞内染色したことを図示するデータを提供する。（A）図10Aのデータの用量層別化。（B）ブースト後のCD8+IFNγ+ T細胞応答の維持を示すセンチネル被験者のタイムコース。（C）スパイクに対するCD4 T細胞応答。（D～E）VXA-CoV2-1は、ヌクレオカプシドに応答して抗ウイルスT細胞を誘導する。グラフは、CD8+ T細胞（D）またはCD4+ T細胞（E）のIFNγ、TNFα、およびCD107aの割合（％）が、SARS-CoV-2のヌクレオカプシドペプチドに応答して、免疫化後にバックグラウンドと比べて増加することを示す。
図13A～B：（A）ModernaまたはPfizerのCOVID-19ワクチンの接種が完了した（2回投与）個体における、SARS-CoV-2スパイク（S1）に対するヒト抗体力価（IgG）。力価は、標準SARS-CoV-2スパイク（S1）ヒトIgG ELISAキットを使用して、2回目の投与後7日目に測定した。*1人の被験者は、試料喪失が理由で第1の投与後29日目に測定し、2人の個体は、ワクチン接種前に血清が採取されなかった。（B）比較実験におけるCD4応答：免疫化前および後のPBMCをSARS-CoV-2ペプチドで再刺激し、CD4および脱顆粒マーカーCD107aについて表面染色し、サイトカインについて細胞内染色した。グラフは、CD4 T細胞のIFNγ、TNFα、およびCD107aの割合（％）が、SARS-CoV-2スパイクペプチドに応答して、免疫化後にバックグラウンドと比べて増加することを示す。
図14は、HPV E6およびE7タンパク質ならびにSARS-CoV-2 Nタンパク質を発現するワクチンコンストラクトの鼻腔内投与が、SARS-CoV-2 Nタンパク質を欠いた比較コンストラクトと比較して、T細胞がHPVに応答する能力を増強したこと図示するデータを提供する。
図15は、SARS-CoV-2 SおよびNタンパク質を発現する、鼻腔内投与されたワクチンコンストラクトが、Sのみを発現する類似のワクチンよりも高い細胞傷害性抗スパイクT細胞応答を誘発したことを図示するデータを提供する。
本開示の詳細な説明
I. 序論
コロナウイルス疾患2019（COVID-19）は、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）によって引き起こされる感染症である。SARS-CoV-2は、肺およびおそらくさらに腸の上皮細胞に感染する粘膜ウイルス病原体である(9)。本疾患のいくつかの症状としては、例えば、発熱、咳、息切れ、筋肉痛、痰の生成、下痢、咽頭痛、嗅覚消失、および腹痛が挙げられる。症例の大部分は軽度の症状をもたらすが、ウイルス性肺炎および多臓器不全に進行するものもある。
このウイルスは、主に濃厚接触を通じて、および咳またはくしゃみをする場合に生じる呼吸性飛沫を介して伝播する。汚染した表面に触れ、次いで顔に触れることによってCOVID-19に罹患する可能性もある。本感染症は、症状が出現する前に伝播することもあり得るが、症状がある場合に最も伝染しやすい。現在、COVID-19に対するワクチンまたは特異的な抗ウイルス治療は存在しない。この疾患の管理には、症状の治療、支援的ケア、隔離、およびいくつかの実験的措置が含まれる。
SARS-CoV-2ウイルスのゲノムは、スパイク（S）、ヌクレオカプシド（N）、膜（M）、および外被（E）を含めた4種の主な構造タンパク質をコードし、これらは、完全なウイルス粒子を作製するのに必要とされる。ウイルスの侵入後、16種の非構造タンパク質が2つの大きな前駆タンパク質から形成される。これらのウイルスは比較的大きなポジティブセンスRNA鎖（26～32kb）を有し、当該RNAは、誤ったエディティングなしで、突然変異し、進化し、および他のファミリーメンバーとの相同組換えを受けて、新しいウイルス種を作出することができる(6)。Sタンパク質は、受容体結合、膜融合、および組織向性に関与することから、コロナウイルスワクチンに対する主な抗体標的であると考えられている。SARS-CoV-2 Wu-1（GenBankアクセッション番号QHD43416.1）とSARS-CoV（GenBank アクセッション番号AY525636.1）を比較した場合、Sタンパク質は、76.2％の同一性、87.2％の類似性、および2％のギャップ（1273箇所の位置）を有することが見出された(7)。SARS-CoVとSARS-CoV-2の両方とも、細胞への侵入のために同じ受容体：アンジオテンシン変換酵素2受容体（ACE2）を使用すると考えられており、この受容体はいくつかのヒト細胞型で発現している(8)。Xuらによる論文で論じられているように、肺のII型肺胞細胞、回腸および結腸の吸収腸細胞、ならびにおそらく舌などの口腔組織においてさえも、高いACE2発現レベルが存在する(32)。
1種または複数種のSARS-CoV-2タンパク質をコードする1種または複数種の核酸と、TLR-3アゴニストをコードする核酸とを含む、キメラアデノウイルスベクターの使用を含む、COVID-19を治療するためのワクチン、免疫原性組成物、および方法が、本明細書において提供される。
II. 定義
例えば、核酸、タンパク質、またはベクターに関して本明細書において使用する場合、用語「キメラ」または「組換え」は、核酸、タンパク質、またはベクターが、異種の核酸もしくはタンパク質の導入またはネイティブな核酸もしくはタンパク質の変化によって改変されていることを示す。したがって、例えば、キメラおよび組換えのベクターは、ネイティブ（非キメラまたは非組換え）形態のベクター内に見出されない核酸配列を含む。キメラアデノウイルス発現ベクターは、SARS-CoV-2タンパク質などの異種ポリペプチドをコードする核酸配列を含むアデノウイルス発現ベクターを指す。
用語「発現ベクター」は、宿主細胞において特定の核酸の転写を可能にする一連の指定された核酸要素を用いて組換えでまたは合成的に生成された核酸コンストラクトを指す。発現ベクターは、プラスミド、ウイルス、または核酸断片の一部でもよい。典型的には、発現ベクターは、プロモーターに機能的に連結された、転写される核酸を含む。
用語「プロモーター」は、核酸の転写を指示する一連の核酸制御配列を指す。本明細書において使用する場合、プロモーターは、転写開始部位の近くに必要な核酸配列、例えば、ポリメラーゼII型プロモーターの場合にはTATA要素を含む。プロモーターは、遠位エンハンサーまたはリプレッサー要素も任意で含み、これらは、転写開始部位から数千塩基対ほどに位置し得る。プロモーターは、構成的プロモーターおよび誘導性プロモーターを含む。「構成的」プロモーターは、大抵の環境条件および発生条件下で活性があるプロモーターである。「誘導性」プロモーターは、環境制御または発生制御下で活性があるプロモーターである。用語「機能的に連結されている」は、核酸発現制御配列（例えば、プロモーターまたは一連の転写因子結合部位）と第2の核酸配列の間の機能的連結を指し、発現制御配列は、第2の配列に対応する核酸の転写を指示する。
用語「SARS-CoV-2」または「重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2」は、コロナウイルス科（Coronaviridae）のウイルスファミリー由来のベータコロナウイルス（betacoronaviruses）の大きな属内のコロナウイルスを指す。Genbankアクセッション番号MN908947.3は、SARS-CoV-2の公開されたDNA配列である。本ウイルスは、主に濃厚接触を通じて、および咳またはくしゃみをする場合に生じる呼吸性飛沫を介して伝播する。
用語「SARS-CoV-2タンパク質」は、SARS-CoV-2の核酸（例えば、Genbankアクセッション番号MN908947.3）にコードされるタンパク質または該タンパク質の断片を指す。いくつかの態様では、SARS-CoV-2タンパク質の断片は、Genbankアクセッション番号MN908947.3の配列にコードされる全長タンパク質からの少なくとも10個、20個、またはそれ以上の連続的なアミノ酸を含む。例えば、SARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2ウイルスの核酸にコードされる全長タンパク質の構造タンパク質、例えば、SARS-CoV-2 Sタンパク質（表面糖タンパク質；例えば、SEQ ID NO:1もしくはSEQ ID NO:19もしくはSEQ ID NO:20、または例えば、SEQ ID NO:1もしくはSEQ ID NO:19もしくはSEQ ID NO:20と少なくとも90％、95％、97％、98％、もしくは99％同一である、それらの変異体）あるいはSARS-CoV-2 Nタンパク質（ヌクレオカプシドリンタンパク質；SEQ ID NO:2）であり得る。SARS-CoV-2タンパク質はまた、SARS-CoV-2ウイルスの核酸にコードされる全長タンパク質の異なる部分を含む融合タンパク質であり得る。例えば、SARS-CoV-2融合タンパク質は、SARS-CoV-2 Sタンパク質のS1領域、フューリン部位、およびSARS-CoV-2 Nタンパク質を含むことができる（例えば、SEQ ID NO:10）。
用語「COVID-19」または「コロナウイルス疾患2019」は、SARS-CoV-2ウイルスによって引き起こされる感染症を指す。
本明細書において使用する場合、用語「TLRアゴニスト」または「Toll様受容体アゴニスト」は、例えば、TLR-2、TLR-3、TLR-6、TLR-7、またはTLR-8を含めたToll様受容体に結合し、これらを刺激する化合物を指す。TLRアゴニストは、MacKichan, IAVI Report. 9:1-5 (2005)およびAbreu et al., J Immunol, 174(8), 4453-4460 (2005)で概説されている。アゴニストは、その受容体に結合した後にシグナル伝達を誘導する。
本明細書において使用する場合、用語「TLR-3アゴニスト」または「Toll様受容体3アゴニスト」は、TLR-3に結合し、TLR-3を刺激する化合物を指す。TLR-3アゴニストは特定されており、これには、二本鎖RNA、ウイルス由来dsRNA、ポリイノシン-ポリシチジル酸（ポリI:C）-ポリアデニル酸-ポリウリジル酸（ポリA:U）およびポリI:ポリCを含めた二本鎖RNAに対するいくつかの化学合成類似体、ならびにIFN-β産生をもたらす、TLR-3に対する抗体（または、抗体の架橋結合）（Matsumoto, M, et al, Biochem Biophys Res Commun 24:1364 (2002)、de Bouteiller, et al, J Biol Chem 18:38133-45 (2005)）が含まれる。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストは、SEQ ID NO:11～18のうちのいずれか1つの配列を含む。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストはdsRNA（例えば、SEQ ID NO:11に記載される配列を含む核酸にコードされるdsRNA）である。
用語「異種」は、核酸の部分に関連して使用される場合、核酸が、自然界で互いに同じ関係性で見出されない2つ以上のサブ配列を含むことを示す。例えば、核酸は、典型的には組換えで生成され、新しい機能的核酸を作製するために準備された無関係の遺伝子からの2つ以上の配列、例えば、ある供給源からのプロモーターおよび別の供給源からのコード領域を有する。同様に、異種タンパク質は、タンパク質が、自然界で互いに同じ関係性で見出されない2つ以上のサブ配列を含むことを示す（例えば、融合タンパク質）。
用語「核酸」および「ポリヌクレオチド」は本明細書において互換的に使用されて、デオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドおよび一本鎖または二本鎖形態のいずれかのそれらのポリマーを指す。本用語は、公知のヌクレオチド類似体または改変された骨格残基もしくは連結を含む核酸であって、合成、天然、および非天然であり、参照核酸と同様の結合特性を有し、かつ参照ヌクレオチドと同様の方法で代謝される核酸を包含する。そのような類似体の例としては、非限定的に、ホスホロチオエート、ホスホロアミデート、メチルホスホネート、キラルメチルホスホネート、2-O-メチルリボヌクレオチド、ペプチド核酸（PNA）が挙げられる。
別段指示がない限り、特定の核酸配列は、それらの保存的に改変された変異体（例えば、縮重コドン置換）および相補的配列、ならびに明確に示される配列も包含する。特に、縮重コドン置換は、1つまたは複数の選択された（またはすべての）コドンの第3の位置が混合塩基および／またはデオキシイノシン残基で置換されている配列を生成することによって達成することができる（Batzer et al., Nucleic Acid Res. 19:5081 (1991); Ohtsuka et al., J. Biol. Chem. 260:2605-2608 (1985); Rossolini et al., Mol. Cell. Probes 8:91-98 (1994)）。核酸という用語は、遺伝子、cDNA、mRNA、オリゴヌクレオチド、およびポリヌクレオチドと互換的に使用される。
用語「抗原」は、T細胞受容体および／または抗体が認識することができる、タンパク質またはポリペプチド鎖の一部を指す。典型的には、抗原は、細菌タンパク質、ウイルスタンパク質、または真菌タンパク質に由来する。
本開示の組成物の「免疫原性的に有効な用量または量」という用語は、SARS-CoV-2タンパク質に対する特異的な免疫応答を誘発またはモジュレートする量である。免疫応答としては、液性免疫応答および細胞媒介性免疫応答が挙げられる。免疫原性組成物は、任意の時期において疾患を治療または予防するために、治療的または予防的に使用することができる。液性免疫応答は、一般に、血液の無細胞成分、すなわち、血漿または血清によって媒介され；ある個体から別の固体に血清または血漿を移入させることにより、免疫が移入される。細胞媒介性免疫応答は、一般に、抗原特異的リンパ球によって媒介され；ある個体から別の固体に抗原特異的リンパ球を移入させることにより、免疫が移入される。
キメラアデノウイルスベクターまたはキメラアデノウイルスベクターを含む組成物の「治療用量」または「治療有効量」または「有効量」という用語は、SARS-CoV-2タンパク質の供給源（例えば、SARS-CoV-2ウイルス）と関連性がある疾患および障害の症状の重症度を予防する、緩和する、軽減する、低減するベクターまたは該ベクターを含む組成物の量を指す。
用語「アジュバント」は、非特異的免疫応答エンハンサーを指す。適切なアジュバントとしては、例えば、コレラ毒素、モノホスホリルリピドA（MPL）、フロイント完全アジュバント、フロイント不完全アジュバント、Quil A、およびAl(OH)が挙げられる。アジュバントはまた、Toll様受容体のような第2のシグナル伝達分子を通じて抗原提示細胞の活性化およびT細胞提示の増強を引き起こす物質であり得る。Toll様受容体の例としては、二本鎖RNA、細菌の鞭毛、LPS、CpG DNA、および細菌のリポペプチドを認識する受容体が挙げられる（Abreu et al., J Immunol, 174(8), 4453-4460 (2005)で最近概説されている）。
用語「ポリペプチド」、「ペプチド」、および「タンパク質」は本明細書において互換的に使用されて、アミノ酸残基のポリマーを指す。本用語は、1つまたは複数のアミノ酸残基が天然に存在するアミノ酸に対応する人工の化学的模倣物であるアミノ酸ポリマー、ならびに天然に存在するアミノ酸ポリマーおよび天然に存在しないアミノ酸ポリマーに適用される。
用語「アミノ酸」は、天然に存在するアミノ酸および合成アミノ酸、ならびに天然に存在するアミノ酸と同様の方法で機能するアミノ酸類似体およびアミノ酸模倣体を指す。天然に存在するアミノ酸は、遺伝暗号にコードされるもの、ならびに後に修飾されるそうしたアミノ酸、例えば、ヒドロキシプロリンおよびO-ホスホセリンである。アミノ酸類似体は、天然に存在するアミノ酸と同じ基本化学構造、すなわち、水素、カルボキシル基、アミノ基、およびR基に結合しているα炭素を有する化合物、例えば、ホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシド、メチオニンメチルスルホニウムを指す。そのような類似体は、修飾されたR基（例えば、ノルロイシン）または修飾されたペプチド骨格を有するが、天然に存在するアミノ酸と同じ基本化学構造を保持する。アミノ酸模倣体は、アミノ酸の一般的な化学構造と異なる構造を有するが、天然に存在するアミノ酸と同様の方法で機能する化学化合物を指す。
アミノ酸は、その一般に公知の3文字記号によるか、またはIUPAC-IUB生化学命名委員会によって推奨される1文字記号によるかのいずれかで、本明細書において言及され得る。同様に、ヌクレオチドも一般に認められた１文字コードで言及され得る。
本明細書において使用する場合、核酸またはポリペプチドの文脈で使用される用語「パーセント同一性」または「同一パーセント」は、参照配列と少なくとも50％の配列同一性を有する配列を指す。あるいは、パーセント同一性は50％から100％までの任意の整数でもよい。いくつかの態様では、本明細書において記載される方法；好ましくは、以下に記載のような標準的なパラメーターを使用するBLASTを使用して決定した場合に、配列が、参照配列に対して少なくとも50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、または99％の配列同一性を有する場合、配列は参照配列と実質的に同一である。パーセント同一性は、手作業によるアライメントによって決定することもできる。
配列比較のために、典型的には、1つの配列が、試験配列が比較される参照配列の役を務める。配列比較アルゴリズムを使用する場合、試験配列および参照配列をコンピューターに入力し、必要ならばサブ配列座標を指定し、配列アルゴリズムのプログラムパラメーターを指定する。デフォルトのプログラムパラメーターを使用することができ、または代替のパラメーターを指定することができる。次いで、配列比較アルゴリズムが、プログラムパラメーターに基づいて、参照配列に対する試験配列のパーセント配列同一性を計算する。
比較ウィンドウは、いくつかの連続的な位置のうちのいずれか1つのセグメント、例えば、少なくとも10残基のセグメントに対する参照を含む。いくつかの態様では、比較ウィンドウは、10～600残基、例えば、約10～約30残基、約10～約20残基、約50～約200残基、または約100～約150残基を有し、2つの配列を最適に整列させた後に、配列を同数の連続的位置の参照配列と比較することができる。
パーセント配列同一性および配列類似性を決定するのに適したアルゴリズムはBLASTおよびBLAST 2.0アルゴリズムであり、これらは、それぞれAltschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215: 403-410およびAltschul et al. (1977) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402に記載されている。BLAST解析を行うためのソフトウェアは、国立バイオテクノロジー情報センター（NCBI）のウェブサイトを通じて公的に利用可能である。本アルゴリズムは、データベース塩基配列中の同じ長さのワードと整列させた場合にある種の正の値の閾値スコアTにマッチするかまたはこれを満たすかのいずれかである長さWのショートワードをクエリ配列中に特定することによって、高スコア配列対（HSP）を最初に特定することを含む。Tは隣接ワードスコア閾値と称される（Altschul et al、前記）。これらの最初の隣接ワードヒットは、それらを含むより長いHSPを見つけるために検索を開始するためのシードの役を務める。次いで、ワードヒットは、累積アライメントスコアが増加し得る限り、各配列に沿って両方向に延ばされる。累積スコアは、ヌクレオチド配列については、パラメーターM（1対のマッチする残基に対する報酬スコア；常に＞0）およびN（ミスマッチの残基に対するペナルティースコア；常に＜0）を使用して計算される。アミノ酸配列については、累積スコアを計算するためにスコア行列が使用される。各方向におけるワードヒットの延長は、以下の場合に停止される:累積アライメントスコアがその最大達成値から数量Xだけ減少する場合；1つもしくは複数の負のスコア残基アライメントの蓄積により累積スコアがゼロ以下になる場合；またはいずれかの配列の末端に到達する場合。BLASTアルゴリズムパラメーターW、T、およびXは、アライメントの感度および速度を決定する。BLASTNプログラム（ヌクレオチド配列用）は、デフォルトとして、28のワードサイズ（W）、10の期待値（E）、M＝1、N＝－2、および両鎖の比較を使用する。アミノ酸配列については、BLASTPプログラムは、デフォルトとして、3のワードサイズ（W）、10の期待値（E）、およびBLOSUM62スコア行列を使用する（Henikoff & Henikoff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915 (1989)を参照されたい）。
BLASTアルゴリズムは、2つの配列間の類似性の統計解析も行う（例えば、Karlin & Altschul, Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 90:5873-5787 (1993)を参照されたい）。BLASTアルゴリズムによって提供される類似性の1つの尺度は最小合計確率（P(N)）であり、これは、2つのヌクレオチドまたはアミノ酸配列の間のマッチが偶然に生じるであろう確率の指標を提供する。例えば、アミノ酸配列は、試験アミノ酸配列と参照アミノ酸配列の比較の最小合計確率が約0.01未満、より好ましくは約10-5未満、最も好ましくは約10-20未満である場合、参照配列と類似しているとみなされる。
III. 本開示の組成物および方法
本開示は、キメラアデノウイルスベクターを含む組成物を提供する。キメラアデノウイルスベクターは、1種または複数種のSARS-CoV-2タンパク質をコードする1種または複数種の核酸を含むことができる。キメラアデノウイルスベクターは、Toll様受容体（TLR）アゴニスト（例えば、TLR-3アゴニスト）をコードする核酸を含むこともでき、これは、ウイルスベクターとあわせて投与される場合に、有効なアジュバントとして働くことができる。
いくつかの態様では、本開示のキメラアデノウイルスベクターは以下の要素を含む発現カセットを含む：(a) 第1のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸に機能的に連結された第1のプロモーター；および(b) Toll様受容体-3（TLR-3）アゴニストをコードする核酸に機能的に連結された第2のプロモーター。第1のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2の核酸（例えば、Genbankアクセッション番号MN908947.3）にコードされる全長タンパク質（もしくは、その実質的に同一のタンパク質）または該タンパク質の断片であり得る。例えば、第1のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2ウイルスの核酸にコードされる全長タンパク質の構造タンパク質、例えば、SARS-CoV-2 Sタンパク質（表面糖タンパク質；例えば、SEQ ID NO:1、またはその実質的に同一のタンパク質、例えば、SEQ ID NO:19もしくはSEQ ID NO:20、または例えば、SEQ ID NO:1もしくはSEQ ID NO:19もしくはSEQ ID NO:20と少なくとも90％、もしくは少なくとも95％、96％、97％、98％、もしくは99％同一であるそれらの変異体）；あるいはSARS-CoV-2 Nタンパク質（ヌクレオカプシドリンタンパク質；SEQ ID NO:2またはその実質的に同一のタンパク質、例を挙げれば、例えばSEQ ID NO:2に対して少なくとも90％、もしくは少なくとも95％、96％、97％、98％、もしくは99％の同一性を有するその変異体）であり得る。他の態様では、第1のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2ウイルスの核酸の他の部分にコードされるタンパク質、例えば、ORF1ab遺伝子にコードされるタンパク質、ORF3a遺伝子にコードされるタンパク質、E遺伝子（外被タンパク質をコードする）にコードされるタンパク質、M遺伝子（膜糖タンパク質をコードする）にコードされるタンパク質、ORF6遺伝子にコードされるタンパク質、ORF7a遺伝子にコードされるタンパク質、ORF8遺伝子にコードされるタンパク質、またはORF10遺伝子にコードされるタンパク質であり得る。
さらなる態様では、第1のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2ウイルスの核酸にコードされる全長タンパク質の異なる部分を含む融合タンパク質であり得る。例えば、SARS-CoV-2融合タンパク質は、SARS-CoV-2 Sタンパク質のS1領域、フューリン部位、およびSARS-CoV-2 Nタンパク質を含むことができる（例えば、SEQ ID NO:10）。
要素(a)における第1のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸は、SARS-CoV-2 Sタンパク質のアミノ酸配列（SEQ ID NO:1）をコードするSEQ ID NO:3の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、96％、97％、99％、または100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、99％、または100％）の同一性を有する配列を含むことができる。いくつかの態様では、要素(a)における第1のSARS-CoV-2タンパク質は、SEQ ID NO:3の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、96％、97％、99％、または100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、99％、または100％）の同一性を有する配列を含むことができ、SEQ ID NO:19またはSEQ ID NO:20のSARS-CoV-2 Sタンパク質をコードすることができる。いくつかの態様では、要素(a)における第1のSARS-CoV-2タンパク質は、SEQ ID NO:3の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、96％、97％、99％、または100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、または99％）の同一性を有する配列を含むことができ、SEQ ID NO:1またはSEQ ID NO:19またはSEQ ID NO:20と少なくとも90％、95％、97％、98％、または99％同一であるSARS-CoV-2 Sタンパク質変異体をコードする。他の態様では、要素(a)における第1のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸は、SARS-CoV-2 Nタンパク質（SEQ ID NO:2）のアミノ酸配列をコードするSEQ ID NO:4の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、99％、または100％）の同一性を有する配列を含むことができる。いくつかの態様では、要素(a)における第1のSARS-CoV-2タンパク質は、SEQ ID NO:4の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、96％、97％、99％、または100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、または99％）の同一性を有する配列を含むことができ、SEQ ID NO:2と少なくとも90％同一、または少なくとも95％、96％、97％、98％、もしくは99％同一であるSARS-CoV-2 Nタンパク質変異体をコードする。さらなる態様では、要素(a)における第1のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸は、SARS-CoV-2 Sタンパク質のS1領域、フューリン部位、およびSARS-CoV-2 Nタンパク質を含むSARS-CoV-2融合タンパク質のアミノ酸配列（SEQ ID NO:10）をコードするSEQ ID NO:5の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、99％、または100％）の同一性を有する配列を含むことができる。
第1のSARS-CoV-2タンパク質に加えて、本開示のキメラアデノウイルスベクターは、第2のSARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸に機能的に連結された第3のプロモーターである要素(c)をさらに含むことができる。特定の態様では、発現カセット中の要素のN末端からC末端への順序は、要素(a)、要素(c)、および要素(b)である。いくつかの態様では、発現カセット中の要素(a)および(c)におけるそれらのそれぞれの核酸にコードされる第1および第2のSARS-CoV-2タンパク質は同じである。いくつかの態様では、発現カセット中の要素(a)および(c)におけるそれらのそれぞれの核酸にコードされる第1および第2のSARS-CoV-2タンパク質は異なる。
例えば、第1のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2 Sタンパク質（例えば、SEQ ID NO:1もしくはSEQ ID NO:19もしくはSEQ ID NO:20、または例えば、SEQ ID NO:3の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、もしくは100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、99％、もしくは100％）の同一性を有する核酸配列にコードされる、SEQ ID NO:1もしくはSEQ ID NO:19もしくはSEQ ID NO:20と少なくとも90％、95％、96％、97％、98％、もしくは99％同一であるそれらの変異体）であり得、第2のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2 Nタンパク質（例えば、SEQ ID NO:4の配列と少なくとも85％、90％、95％、96％、97％、99％、または100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、99％、または100％）の同一性を有する核酸配列にコードされるSEQ ID NO:2）であり得る。別の例では、第1のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2 Nタンパク質（例えば、SEQ ID NO:4の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、99％、または100％）の同一性を有する核酸配列にコードされるSEQ ID NO:2）であり得、第2のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2 Sタンパク質（例えば、SEQ ID NO:1もしくはSEQ ID NO:19もしくはSEQ ID NO:20、または例えば、SEQ ID NO:3の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、もしくは100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、99％、もしくは100％）の同一性を有する核酸配列にコードされる、SEQ ID NO:1もしくはSEQ ID NO:19もしくはSEQ ID NO:20と少なくとも90％、95％、97％、98％、もしくは99％同一であるそれらの変異体）であり得る。
別の例では、第1のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2 Nタンパク質（例えば、SEQ ID NO:2；または例えば、SEQ ID NO:2に対して少なくとも95％、96％、97％、98％、もしくは99％の同一性を有する、その変異体）あるいはSARS-CoV-2 Sタンパク質（例えば、SEQ ID NO:1もしくはSEQ ID NO:19もしくはSEQ ID NO:20、または例えば、SEQ ID NO:1もしくはSEQ ID NO:19もしくはSEQ ID NO:20と少なくとも90％、95％、97％、98％、もしくは99％同一である、それらの変異体）であり得、第2のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2融合タンパク質（例えば、SEQ ID NO:5の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、99％、または100％）の同一性を有する核酸配列にコードされるSEQ ID NO:10）であり得る。
さらに別の例では、第1のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2融合タンパク質（例えば、SEQ ID NO:5の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、99％、または100％）の同一性を有する核酸配列にコードされるSEQ ID NO:10）であり得、第2のSARS-CoV-2タンパク質は、SARS-CoV-2 Nタンパク質（例えば、SEQ ID NO:2；またはSEQ ID NO:2と少なくとも95％、96％、97％、98％、もしくは99％同一である変異体）あるいはSARS-CoV-2 Sタンパク質（例えば、SEQ ID NO:1もしくはSEQ ID NO:19もしくはSEQ ID NO:20、または例えば、SEQ ID NO:1もしくはSEQ ID NO:19もしくはSEQ ID NO:20と少なくとも90％、95％、97％、98％、もしくは99％同一である、それらの変異体）であり得る。
当業者は、SARS-CoV-2タンパク質の変異体、例えば、SARS-CoV-2 Sタンパク質の変異体が急速に出現することを理解している。2つの変異Sタンパク質配列の例、すなわち、UK B.1.1.1.7変異体および南アフリカB.1.351 501Y.V2変異体は、それぞれSEQ ID NO:19および20にて提供される。数ある中でもブラジル変異体、P.1（L18F、T20N、P26S、D138Y、R190S、K417T、E484K、N501Y、D614G、H655Y、T1027I）；インド変異体B.1.617（L452R、E484Q、D614G）、およびオミクロン変異体を含めて、他のSタンパク質変異体が公知である。したがって、いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Sタンパク質配列は、患者集団で特定される変異体配列である。
SARS-CoV-2タンパク質に対する免疫応答を引き起こす上記のベクターに加えて、実施例6に示されるデータを考慮して、コロナウイルスNタンパク質、典型的にはSARS-CoV-2 Nタンパク質と非SARS-CoV-2抗原の供給源由来であり得る任意の第2の抗原との共導入を使用して、第2の抗体に対するCD8 T細胞免疫応答を刺激することができる態様が本明細書において提供される。
したがって、本開示は、SARS-CoV-2 Nタンパク質（例えば、SEQ ID NO:2、あるいはSEQ ID NO:2に対して少なくとも90％の同一性もしくは少なくとも95％の同一性を有するその変異体、またはその断片）をコードし、かつ任意の供給源由来の第2の抗原タンパク質をコードする、ポリヌクレオチドも提供する。例えば、第2の抗原タンパク質は、非SARS-CoV-2ウイルス、細菌、他の病原体、またはがん由来であり得る。例えば、いくつかの態様では、第2の抗原は、単純ヘルペス1型（Herpes simplex, type 1）；単純ヘルペス2型（Herpes simplex, type 2）；脳炎ウイルス（encephalitis virus）、パピローマウイルス（papillomavirus）、水痘－帯状疱疹ウイルス（Varicella-zoster virus）；エプスタイン－バーウイルス（Epstein-barr virus）；ヒトサイトメガロウイルス(Human cytomegalovirus)；ヒトヘルペスウイルス8型（Human herpes virus, type 8）；ヒトパピローマウイルス（Human papillomavirus）；BKウイルス（BK virus）；JCウイルス（JC virus）；天然痘（Smallpox）；ポリオウイルス（polio virus）；B型肝炎ウイルス（Hepatitis B virus）；ヒトボカウイルス（Human bocavirus）；パルボウイルスB19（Parvovirus B19）；ヒトアストロウイルス（Human astrovirus）；ノーウォークウイルス（Norwalk virus）；コクサッキーウイルス（coxsackievirus）；A型肝炎ウイルス（hepatitis A virus）；ポリオウイルス（poliovirus）；ライノウイルス（rhinovirus）；重症急性呼吸器症候群ウイルス（Severe acute respiratory syndrome virus）；C型肝炎ウイルス（Hepatitis C virus）；黄熱病ウイルス（Yellow Fever virus）；デングウイルス（Dengue virus）；西ナイルウイルス（West Nile virus）；風疹ウイルス（Rubella virus）；E型肝炎ウイルス（Hepatitis E virus）；ヒト免疫不全ウイルス（Human Immunodeficiency virus）（HIV）；インフルエンザウイルス（Influenza virus）；ガナリトウイルス（Guanarito virus）；フニンウイルス（Junin virus）；ラッサウイルス（Lassa virus）；マチュポウイルス（Machupo virus）；サビアウイルス（Sabia virus）；クリミア－コンゴ出血熱ウイルス（Crimean-Congo hemorrhagic fever virus）；エボラウイルス（Ebola virus）；マールブルグウイルス（Marburg virus）；麻疹ウイルス（Measle virus）；ムンプスウイルス（Mumps virus）；パラインフルエンザウイルス（Parainfluenza virus）；呼吸器合胞体ウイルス（Respiratory syncytialvirus）；ヒトメタニューモウイルス（Human metapneumovirus）；ヘンドラウイルス（Hendra virus）；ニパウイルス（Nipah virus）；狂犬病ウイルス（Rabies virus）；D型肝炎（Hepatitis D）；ロタウイルス（Rotavirus）；オルビウイルス（Orbivirus）；コルティウイルス（Coltivirus）；バンナウイルス（Banna virus）；ヒトエンテロウイルス（Human Enterovirus）；ハンタウイルス（Hanta virus）；西ナイルウイルス（West Nile virus）；中東呼吸器症候群コロナウイルス（Middle East Respiratory Syndrome Corona Virus）；日本脳炎ウイルス（Japanese encephalitis virus）；水疱疹ウイルス（Vesicular exanthernavirus）；または東部ウマ脳炎（Eastern equine encephalitis）由来のタンパク質またはそれらの断片である。使用することができる抗原のリストについて、米国特許第8,222,224号も参照されたい。
SARS-CoV-2 Nタンパク質と組み合わせて本明細書において記載されるように使用することができる第2の抗原の特定例としては、限定されないが、ノロウイルス（norovirus）（例えば、VP1）、呼吸系発疹ウイルス（Respiratory syncytial virus）（RSV）、インフルエンザウイルス（例えば、HA、NA、M1、NP）、ヒト免疫不全ウイルス（HIV、例えば、gag、pol、env、など）、ヒトパピローマウイルス（HPV、例えば、L1などのカプシドタンパク質）、ベネズエラウマ脳炎（Venezuelan Equine Encephalomyelitis）（VEE）ウイルス、エプスタイン－バーウイルス、単純ヘルペスウイルス（herpes simplex virus）（HSV）、ヒトヘルペスウイルス（Human herpes virus）、ライノウイルス、コクサッキーウイルス、エンテロウイルス、A型、B型、C型、E型、およびG型肝炎（HAV、HBV、HCV、HEV、HGV、例えば、表面抗原）、ムンプスウイルス、風疹ウイルス、麻疹ウイルス、ポリオウイルス、天然痘ウイルス（smallpox virus）、狂犬病ウイルス（rabies virus）、および水痘－帯状疱疹ウイルスに由来するものが挙げられる。
本明細書において記載される第2の抗原として有用な適切なウイルス抗原としては、ウイルス非構造タンパク質、例えば、カプシドまたはウイルスを取り囲むタンパク質を作製するものと対照的に、構造ポリペプチドをコードしないウイルス核酸にコードされるタンパク質も挙げられる。非構造タンパク質としては、ウイルスの核酸複製、ウイルスの遺伝子発現、または翻訳後プロセシングを促進するそうしたタンパク質、例えば、ベネズエラウマ脳炎（Venezuelan Equine encephalitis）（VEE）、東部ウマ脳炎（EEE）、またはセムリキ森林（Semliki Forest）由来の、非構造タンパク質1、2、3、および4（それぞれ、NS1、NS2、NS3、およびNS4）などが挙げられる。
本明細書において記載される第2の抗原として有用な細菌抗原は、例えば、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）、表皮ブドウ球菌（Staphylococcus epidermis）、ヘリコバクター・ピロリ（Helicobacter pylori）、ストレプトコッカス・ボビス（Streptococcus bovis）、化膿性連鎖球菌（Streptococcus pyogenes）、肺炎連鎖球菌（Streptococcus pneumoniae）、リステリア・モノサイトゲネス（Listeria monocytogenes）、結核菌（Mycobacterium tuberculosis）、らい菌（Mycobacterium leprae）、コリネバクテリウム・ジフテリエ（Corynebacterium diphtheriae）、ボレリア・ブルグドルフェリ（Borrelia burgdorferi）、炭疽菌（Bacillus anthracis）、セレウス菌（Bacillus cereus）、ボツリヌス菌（Clostridium botulinum）、クロストリジウム・ディフィシル（Clostridium difficile）、チフス菌（Salmonella typhi）、ビブリオ・コレラエ（Vibrio chloerae）、インフルエンザ菌（Haemophilus influenzae）、百日咳菌（Bordetella pertussis）、ペスト菌（Yersinia pestis）、淋菌（Neisseria gonorrhoeae）、梅毒トレポネーマ（Treponema pallidum）、マイコプラズマ属（Mycoplasm）の種、レジオネラ・ニューモフィラ（Legionella pneumophila）、発疹熱リケッチア（Rickettsia typhi）、クラミジア・トラコマチス（Chlamydia trachomatis）、および志賀赤痢菌（Shigella dysenteriae）、コレラ菌（Vibrio cholera）（例えば、コレラ毒素サブユニットB、コレラ毒素共調節線毛（cholera toxin-coregulated pilus）（TCP））；ヘリコバクター・ピロリ（Helicobacter pylorii）（例えば、VacA、CagA、NAP、Hsp、カタラーゼ、尿素）；大腸菌（E. coli）（例えば、易熱性エンテロトキシン、線毛抗原）に由来し得る。
本明細書において記載される第2の抗原として有用な寄生虫抗原は、例えば、ランブル鞭毛虫（Giardia lamblia）、リーシュマニア属（Leishmania）の種、トリパノソーマ属（Trypanosoma）の種、トリコモナス属（Trichomonas）の種、プラスモジウム属（Plasmodium）属の種（例えば、熱帯熱マラリア原虫（P. falciparum）の表面タンパク質抗原、例えば、pfs25、pfs28、pfs45、pfs84、pfs48/45、pfs230、Pvs25、およびPvs28）；住血吸虫属（Schistosoma）の種；結核菌（例えば、Ag85、MPT64、ESAT-6、CFP10、R8307、MTB-32、MTB-39、CSP、LSA-1、LSA-3、EXP1、SSP-2、SALSA、STARP、GLURP、MSP-1、MSP-2、MSP-3、MSP-4、MSP-5、MSP-8、MSP-9、AMA-1、1型内在性膜タンパク質、RESA、EBA-175、およびDBA）に由来し得る。
本明細書において記載される第2の抗原として有用な真菌抗原は、例えば、足白癬菌（Tinea pedis）、体部白癬菌（Tinea corporus）、股部白癬菌（Tinea cruris）、爪白癬菌（Tinea unguium）、クラドスポリウム・カリオニイ（Cladosporium carionii）、コクシジオイデス・イミチス（Coccidioides immitis）,カンジダ属（Candida）の種、アスペルギルス・フミガーツス（Aspergillus fumigatus）、およびニューモシスチス・カリニ（Pneumocystis carinii）に由来し得る。
本明細書において記載される第2の抗原として有用ながん抗原としては、例えば、結腸癌、胃癌、膵臓癌、肺癌、卵巣癌、前立腺癌、乳癌、皮膚癌（例えば、黒色腫）、白血病、またはリンパ腫で発現しているかまたは過剰発現している抗原が挙げられる。例示的ながん抗原としては、例えば、HPV L1、HPV L2、HPV E1、HPV E2、胎盤アルカリホスファターゼ、AFP、BRCA1、Her2/neu、CA 15-3、CA 19-9、CA-125、CEA、Hcg、ウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子（Upa）、プラスミノーゲン活性化因子インヒビター、CD53、CD30、CD25、C5、CD11a、CD33、CD20、ErbB2、CTLA-4が挙げられる。さらなるがん標的について、Sliwkowski & Mellman (2013) Science 341:6151を参照されたい。
SARS-CoV-2 Nタンパク質および第2の抗原タンパク質を発現させて（例えば、CD8 T細胞応答を発生させる）ために、弱毒化アデノウイルスを使用することができるが、他のポリヌクレオチドまたはベクターを使用することもできる。発現ベクターとしては、例えば、ウイルス由来ベクター、例えば、組換えアデノ随伴ウイルス（AAV）ベクター、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、改変ワクシニアアンカラ（MVA）ベクター、およびレンチウイルス（例えば、HSV-1由来）ベクターを挙げることができる（例えば、Brouard et al. (2009) British J. Pharm. 157:153を参照されたい）。他の態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質（例えば、SEQ ID NO:2）および第2の抗原タンパク質は、ポリヌクレオチド、例えば、ネイキッドまたはカプセル化DNAまたはRNA、例えば、mRNAにコードされ得る（RNAベースのワクチンに対する様々な局面の詳細について、例えば、米国特許出願公開第2020/0254086号を参照されたい）。
いくつかの態様では、SAR-CoV-2 Nタンパク質をコードする領域および第2の抗原タンパク質をコードする領域を含むベクターは、TLRアゴニスト（例えば、TLR-3アゴニスト）をコードする核酸をさらに含み、これは、ウイルスベクターなどのベクターとあわせて投与される場合に、有効なアジュバントとして働くことができる。
いくつかの態様では、
ベクターは、Nタンパク質をコードする核酸の領域と第2の抗原タンパク質をコードする領域の間に位置するリボソームスキップ配列を含む。いくつかの態様では、ベクターは、バイシストロニックな転写産物を産生するために、Nタンパク質と第2の抗原タンパク質の間に位置するIRESを含む。いくつかの態様では、リボソームスキップ配列は、ウイルス2Aペプチド（T2A）、ブタテッショウウイルス-1 2Aペプチド（P2A）、口蹄疫ウイルス2Aペプチド（F2A）、ウマ鼻炎Aウイルス2Aペプチド（E2A）、細胞質多角体病ウイルス2Aペプチド（BmCPV 2A）、またはカイコ（B. mori）軟化病ウイルス（flacherie virus）2Aペプチド（BmIFV 2A）をコードする配列であり；Nタンパク質と第2の抗原タンパク質の間に位置する。いくつかの態様では、コンストラクトはTLRアゴニストをさらにコードする。
いくつかの態様では、ベクター、例えばウイルスベクターは、SARS-Co-V2 Nタンパク質（例えば、SEQ ID NO:2のNタンパク質配列、または例えば、SEQ ID NO:2と少なくとも90％同一、もしくは少なくとも95％同一である、その変異体）および第2の抗原タンパク質をコードし、Nタンパク質および第2の抗原タンパク質の発現は異なるプロモーターによって駆動される。
いくつかの態様では、ベクターは、SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードするポリヌクレオチド配列に機能的に連結された第1のプロモーターと、第2の抗原タンパク質に機能的に連結された第2のプロモーターとを含む。いくつかの態様では、ベクター、例えばウイルスベクターは、TLRアゴニスト、例えばTLR-3アゴニストに機能的に連結された第3のプロモーターをさらに含むことができる。
特定の態様では、発現カセット中の要素のN末端からC末端への順序は、抗原タンパク質をコードする配列、SARS-Co-V2 Nタンパク質をコードする配列、およびTLRアゴニスト（例えばTLR3アゴニスト）をコードする配列である。
さらなる態様では、抗原タンパク質は、Nタンパク質配列と融合され得る。例えば、融合タンパク質は、抗原タンパク質、フューリン部位、およびSARS-CoV-2 Nタンパク質、または例えば、SEQ ID NO:2と少なくとも90％同一、もしくは少なくとも95％同一であるその変異体を含むことができる。
いくつかの態様では、ベクターにコードされるSARS-CoV-2 Nタンパク質は、SEQ ID NO:2に対して少なくとも90％の同一性を有する。いくつかの態様では、ベクターにコードされるNタンパク質は、SEQ ID NO:2に対して少なくとも 95％、96％、97％、98％、または99％の同一性を有する。
いくつかの態様では、ベクターは、Nタンパク質とSARS-CoV-2 Sタンパク質の両方をコードする本明細書において提供されるコンストラクトにおいて、第2の抗原タンパク質がSARS-CoV-2 Sタンパク質に取って代わる本明細書において記載される発現カセットを含む。したがって、例えば、いくつかの態様では、ベクターは、以下のように配列を含む（5'-3）：
CMV-第2の抗原タンパク質-BGH-βアクチン-Nタンパク質-SPA-BGH-CMV-dsRNA-SPA
ここで、「CMV」はCMVプロモーターであり；「第2の抗原タンパク質」は、例えば、本明細書において記載されるような感染症作用因子またはがん抗原由来の第2の抗原タンパク質をコードする核酸配列であり、「BGH」はウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル配列であり；「βアクチン」は、βアクチンプロモーター、例えばヒトβアクチンプロモーターであり；「Nタンパク質」は、本明細書において記載されるようなSARS-CoV2 N タンパク質、例えばSEQ ID NO:2、またはSEQ ID NO:2に対して少なくとも90％の同一性もしくは少なくとも95％の同一性を有するタンパク質をコードする核酸配列であり、「SPA」は合成ポリA配列であり、「dsRNA」はTLRアゴニスト、例えばTLR-3アゴニストをコードする核酸配列である。
いくつかの態様では、Nタンパク質および抗原タンパク質、例えば、感染疾患抗原またはがん抗原を含むコンストラクトにおいて、SARS-CoV-2 Nタンパク質の代わりに別のコロナウイルス由来のNタンパク質が用いられる。したがって、例えば、いくつかの態様では、そのようなコンストラクトはSARS-CoVまたはMERS Nタンパク質を含むことができる。
いくつかの態様では、ベクターはアデノウイルスベクター、例えば、以下に記載のアデノウイルス5（Ad5）ベクターである。
適切なアデノウイルスベクター
いくつかの態様では、本明細書において記載されるアデノウイルスベクターはアデノウイルス5（Ad5）であり、これは、例えば、E1/E3領域の欠失があるAd5およびE4領域の欠失があるAd5を含むことができる。他の適切なアデノウイルスベクターとしては、系統2、経口試験された系統4および7、腸内アデノウイルス40および41、ならびに抗原を送達し、導入遺伝子抗原に対する適応免疫応答を誘発するのに十分である他の系統（例えば、Ad34）が挙げられる（Lubeck et al., Proc Natl Acad Sci U S A, 86(17), 6763-6767 (1989); Shen et al., J Virol, 75(9), 4297-4307 (2001); Bailey et al., Virology, 202(2), 695-706 (1994)）。いくつかの態様では、アデノウイルスベクターは生きている複製不全アデノウイルスベクター（例えば、E1およびE3が欠失させられたrAd5）、生きている弱毒化アデノウイルスベクター（例えば、E1B55K欠失ウイルス）、または野生型複製を有する、生きているアデノウイルスベクターである。
インビボで脊椎動物細胞を形質転換するのに使用される発現ベクターの転写および翻訳制御配列は、ウイルス性供給源によって提供され得る。例えば、一般に使用されるプロモーターおよびエンハンサーは、例えば、βアクチン、アデノウイルス、シミアンウイルス（SV40）、およびヒトサイトメガロウイルス（CMV）に由来する。例えば、CMVプロモーター、βアクチンプロモーター、SV40初期プロモーター、SV40後期プロモーター、メタロチオネインプロモーター、マウス乳癌ウイルスプロモーター、ラウス肉腫ウイルスプロモーター、トランスデューサープロモーター、または哺乳動物細胞における発現について有効であることが示されている他のプロモーターの指示の下でタンパク質の発現を可能にするベクターが適切である。さらなるウイルスゲノムのプロモーター、制御および／またはシグナル配列を使用することができ、但し、そのような制御配列が選択される宿主細胞に適合することを条件とする。
様々なプロモーターを本明細書において記載されるキメラアデノウイルスベクターで使用することができる。いくつかの態様では、キメラアデノウイルスベクターが2つ以上の核酸を発現する場合、核酸を発現させるために使用されるプロモーターは、同一でもよいし、異なっていてもよい。例えば、いくつかの態様では、要素(a)を発現させるために使用される第1のプロモーターおよび要素(b)を発現させるために使用される第2のプロモーターは、両方ともCMVプロモーターでもよく、または2つのプロモーターは異なっていてもよく、例えば、1つのプロモーターはCMVプロモーターであり、もう1つのプロモーターはβアクチンプロモーターである。他の態様では、要素(c)が含まれる場合、第3のプロモーターは、第1および／または第2のプロモーターと同一でもよいし、異なっていてもよい。例えば、第1のプロモーターおよび第2のプロモーターは両方ともCMVプロモーターでもよく、第3のプロモーターはβアクチンプロモーター（例えばヒトβアクチンプロモーター）でもよい。
本明細書に記載されるポリペプチドを発現する発現カセットは、さらなる調節要素、例えば、ポリアデニル化シグナル、例えば、ウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナル、および発現を調節するための他の配列、例えば、ターミネーター配列またはRNA安定化配列を含むことができることを当業者はさらに理解する。
TLRアゴニスト
本明細書において記載されるキメラアデノウイルスベクターはToll様受容体（TLR）アゴニストをコードする核酸を含むこともでき、これは、ウイルスベクターとあわせて投与される場合に、有効なアジュバントとして働くことができる。TLRアゴニストは、SARS-CoV-2タンパク質に対する免疫応答を増強するために使用することができる。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストが使用される。いくつかの態様では、本明細書において記載されるTLRアゴニストは、関心対象の抗原（例えば、SARS-CoV-2タンパク質）をコードする発現ベクターと同時に送達することができる。他の態様では、TLRアゴニストは、関心対象の抗原（例えば、SARS-CoV-2タンパク質）をコードする発現ベクターとは別に（すなわち、時間的または空間的に）送達することができる。例えば、発現ベクターを（例えば、経口的に、鼻腔内に、または粘膜によって）非腸管外経路を介して投与することができ、一方でTLRアゴニストを（例えば、筋肉内に、腹腔内に、または皮下に）腸管外経路によって送達することができる。
特定の態様では、TLR-3アゴニストは関心対象の抗原の免疫認識を刺激するために使用することができる。TLR-3アゴニストとしては、例えば、低分子ヘアピン型RNA、ウイルス由来RNA、二本鎖または低分子ヘアピン型RNAを形成することができるRNAの短いセグメント、および低分子干渉RNA（siRNA）が挙げられる。本開示の一態様では、TLR-3アゴニストは、ウイルス由来dsRNA、例えば、シンドビスウイルス（Sindbis virus）に由来するdsRNAまたはdsRNAウイルス中間体などである（Alexopoulou et al, Nature 413:732-8 (2001)）。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストは低分子ヘアピン型RNAである。低分子ヘアピン型RNA配列は、典型的には、リンカー配列によって結合している2つの相補的配列を含む。特定のリンカー配列は本開示の重要な局面ではない。dsRNAを形成するための2つの相補的配列の結合を妨げない限り、任意の適切なリンカー配列を使用することができる。
いくつかの態様では、TLR-3アゴニストは、SEQ ID NO:11～18に記載される配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％（例えば、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％、99％、または100％）の同一性を有する配列を含むことができる。特定の態様では、TLR-3アゴニストはSEQ ID NO:11の配列を含む。ある特定の態様では、TLR-3アゴニストであるdsRNAは特定のポリペプチドコードをしないが、インビトロまたはインビボでレスポンダー細胞（例えば、樹状細胞、末梢血単核球、またはマクロファージ）と接触した場合に、炎症誘発性サイトカイン（例えば、IL-6、IL-8、TNF-α、IFN-α、IFN-β）を産生させる。
特定の態様では、本明細書において記載されるTLRアゴニスト（例えば、TLR-3アゴニスト）は、SARS-CoV-2タンパク質をコードする同じ発現ベクター内で同時に送達することができる。他の態様では、TLRアゴニスト（例えば、TLR-3アゴニスト）は、SARS-CoV-2タンパク質をコードする発現ベクターとは別に（すなわち、時間的または空間的に別々に）送達することができる。TLR-3アゴニストが発現ベクターとは別に送達されるいくつかの場合において、TLR-3アゴニストをコードする核酸（例えば、発現dsRNA）と、SARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸を含むキメラアデノウイルスベクターとが、同じ製剤で投与されることができる。他の場合においては、TLR-3アゴニストをコードする核酸と、SARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸を含むキメラアデノウイルスベクターとが、異なる製剤で投与されることができる。TLR-3アゴニストをコードする核酸と、SARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸を含むアデノウイルスベクターとが異なる製剤で投与される場合、それらの投与は同時でもよいし、連続的でもよい。例えば、TLR-3アゴニストをコードする核酸を最初に投与し、続いて（例えば、1、2、4、8、12、16、20または24時間、2、4、6、8または10日後に）キメラアデノウイルスベクターを投与することができる。あるいは、アデノウイルスベクターを最初に投与し、続いて（例えば、1、2、4、8、12、16、20、または24時間、2、4、6、8、または10日後に）TLR-3アゴニストをコードする核酸を投与することができる。いくつかの態様では、TLR-3アゴニストをコードする核酸と、SARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸とは、同じプロモーターの制御下にある。他の態様では、TLR-3アゴニストをコードする核酸と、SARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸とは、異なるプロモーターの制御下にある。
IV. 薬学的組成物および投与経路
免疫原性薬学的組成物は、本明細書において記載されるキメラアデノウイルスベクターおよび薬学的に許容される担体を含むことができる。適切な担体としては、例えば、水、生理食塩水、アルコール、脂肪、ワックス、緩衝液、固体担体、例えば、マンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、タルカン、セルロース、グルコース、ショ糖、および炭酸マグネシウム、または生分解性ミクロスフェア（例えば、ポリ乳酸 ポリグリコール酸）が挙げられる。適切な生分解性ミクロスフェアは、例えば、米国特許第4,897,268号；第5,075,109号；第5,928,647号；第5,811,128号；第5,820,883号に開示されている。免疫原性ポリペプチドおよび／または担体発現ベクターは、生分解性ミクロスフェア中にカプセル化することができるか、またはミクロスフェアの表面と結合させることができる。
免疫原性薬学的組成物中の成分は、限定されないが、免疫原性薬学的組成物の投与経路、薬物放出のタイムラインおよび／または持続時間、ならびに標的とする送達部位などの要素と密接に関係している。いくつかの態様では、製剤の遅延放出コーティングまたはさらなるコーティングは、技術的理由または薬物放出のクロノグラフ的制御のために、管腔条件に非感受性である他のフィルム形成性ポリマーを含むことができる。そのような目的のために使用される材料としては、限定されないが、単独でまたは混合物で使用される、糖、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウムなどが挙げられる。
分散剤、着色剤、色素、さらなるポリマー、例えば、ポリ（エチルアクリルアクリレート、メチルメタアクリレート）、抗粘着剤および消泡剤などの添加剤をコーティング層に含めることができる。フィルム厚を増加させるために、およびコア材料中への酸性胃液の拡散を低下させるために、他の化合物を添加することができる。コーティング層は、望ましい機械的特性を得るために、薬学的に許容される可塑剤も含むことができる。そのような可塑剤は、例えば、限定されないが、トリアセチン、クエン酸エステル、フタル酸エステル、セバシン酸ジブチル、セチルアルコール、ポリエチレングリコール、グリセロールモノエステル、ポリソルベート、または他の可塑剤およびこれらの混合物である。可塑剤の量は各処方のために、ならびに選択されたポリマー、選択された可塑剤、および該ポリマーの適用量との関連で最適化することができる。
そのような免疫原性薬学的組成物は、非免疫原性緩衝液（例えば、中性緩衝食塩水もしくはリン酸緩衝食塩水）、炭水化物（例えば、グルコース、マンノース、ショ糖、もしくはデキストラン）、マンニトール、タンパク質、ポリペプチドもしくはアミノ酸、例えばグリシン、抗酸化剤、静菌薬、キレート剤、例えば、EDTAもしくはグルタチオン、アジュバント（例えば、水酸化アルミニウム）、懸濁化剤、増粘剤、および／または防腐剤を含むこともできる。あるいは、凍結乾燥物（lyophilate）として本開示の組成物を製剤化することができる。周知の技術を使用して、リポソーム中に化合物をカプセル化することもできる。
さらに、胃における分解から防御して、その結果、投与される免疫原性の生物学的剤が望ましい位置に到達するように、薬学的組成物を調製することができる。経口送達のためのDNAおよび薬物のマイクロカプセル化の方法は、例えばUS2004043952に記載されている。口腔環境のために、EudragitおよびTimeClock放出システムならびにアデノウイルスのために特に設計された他の方法を含めて、これらのいくつかは利用可能である（Lubeck et al., Proc Natl Acad Sci U S A, 86(17), 6763-6767 (1989); Chourasia and Jain, J Pharm Timeclock Sci, 6(1), 33-66 (2003)）。いくつかの態様では、キメラアデノウイルスベクターを下部小腸に送達するために、Eudragitシステムを使用することができる。
特定の態様では、免疫原性組成物は、錠剤またはカプセルの形態、例えば、腸溶性コーティングによって覆われている圧縮錠剤の形態である。いくつかの態様では、免疫原性組成物は、ゼラチン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、デンプン、またはプルランを含むポリマーカプセル中にカプセル化される。いくつかの態様では、免疫原性組成物は直径2mm未満のマイクロ粒子の形態であり、例えば、各マイクロ粒子は、本明細書において記載されるように腸溶性コーティングで覆われている。特定の態様では、錠剤、カプセル、またはマイクロ粒子の形態の免疫原性組成物を経口投与することができる。いくつかの態様では、部位特異的送達は、外部から発生されたシグナルに基づいて放出する錠剤またはカプセルを介して達成することができる。Digenis et al. (1998) Pharm. Sci. Tech. Today 1:160で開示されるように、初期モデルは高周波（HF）シグナル用に公表された。元のHFカプセルの概念はその後アップデートされ、その成果はInteliSite（登録商標）として市販された。アップデートされたカプセルは無線周波数活性化型の非崩壊送達システムである。カプセルの放射標識により、ガンマシンチグラフィーによってGI管の特定の領域内のカプセルの位置を決定することが可能になる。カプセルがGI管の望ましい位置に到達すると、外部からの活性化により、カプセルの薬物リザーバーへの一連のウィンドウが開かれる。
いくつかの態様では、免疫原性組成物を無線制御カプセルに封入することができ、その結果、カプセルは追跡され、一旦カプセルが送達部位に到達すれば、シグナルが送られる。いくつかの態様では、カプセルは、検出の有無にかかわらず、カプセルが送達部位に到着することが期待されるときに対応する投与後の所与の時間にシグナルが送られる。
本明細書において記載される組成物は、持続性放出製剤（すなわち、投与後に化合物の徐放をもたらすカプセルまたはスポンジなどの製剤）の一部として投与することができる。そのような製剤は、一般に、周知の技術を使用して調製することができる（例えば、Coombes et al. (1996) Vaccine 14:1429-1438を参照されたい）。持続性放出製剤は、担体マトリックス中に分散しているおよび／または速度制御膜に取り囲まれるリザーバー内に含まれる、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、または抗体を含むことができる。
そのような製剤内で使用するための担体は、生体適合性であり、生分解性でもあり得；好ましくは、製剤は比較的一定レベルの活性成分放出を提供する。そのような担体としては、ポリ（ラクチド-コ-グリコリド）のマイクロ粒子、ならびにポリアクリレート、ラテックス、デンプン、セルロース、およびデキストランが挙げられる。他の遅延放出担体としては超分子バイオベクターが挙げられ、これは、非液体親水性コア（例えば、架橋結合した多糖またはオリゴ糖）および任意で、両親媒性化合物を含む外層を含む（例えば、WO 94/20078；WO 94/23701；およびWO 96/06638を参照されたい）。持続性放出製剤内に含まれる活性化合物の量は、埋植部位、放出の速度および期待される持続時間、ならびに治療または予防される状態の性質に依存する。
いくつかの態様では、免疫原性組成物は単位用量容器または多回用量容器、例えば、封じられたアンプルまたはバイアル中に存在する。そのような容器は、好ましくは、使用するまで製剤の無菌性を保持するために密封される。一般に、製剤は、油性または水性ビヒクル中の懸濁剤、液剤または乳剤として保存することができる。あるいは、免疫原性組成物は、使用直前に無菌の液体担体の添加のみを必要とする凍結乾燥状態で保存することができる。
標的指向性送達のための組成物
標的指向性送達のいくつかの態様では、胃の低pH環境から物質を守り、封入された物質が消化管において望ましい標的に後に到達するまでその放出を遅らせるために、腸溶性コーティングが使用される。腸溶性コーティングは公知であり、市販されている。例としては、pH感受性ポリマー、生分解性ポリマー、ハイドロゲル、持続放出システム、および浸透圧送達システムが挙げられる（例えば、Chourasia & Jain (2003) J. Pharm. Pharmaceutical Sci. 6:33を参照されたい）。
いくつかの態様では、標的とされる送達部位は回腸である。胃腸管（GIT）のpHは、胃における強酸性（pH約2）から回腸におけるより中性（pH約5.8～7.0）へと進行する。回腸または回腸直前で溶解するpH感受性コーティングを使用することができる。例としては、Eudragit（登録商標）LおよびSポリマー（5.5～7.0に及ぶpH閾値）；酢酸フタル酸ポリビニル（pH5.0）ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート50および55（それぞれpH5.2および5.4）、ならびに酢酸フタル酸セルロース（pH5.0）が挙げられる。Thakral et al. (2013) Expert Opin. Drug Deliv. 10:131は、回腸送達のためのEuragit（登録商標）製剤、特に、pH≦7.0での送達を確実にするLとSの組み合わせを概説している。Crotts et al. (2001) Eur. J Pharm. Biol. 51:71は、適切な崩壊特性を有するEudragit（登録商標）製剤を記載している。Vijay et al. (2010) J. Mater. Sci. Mater. Med. 21:2583は、pH6.8での回腸送達のためのアクリル酸（AA）-メタクリル酸メチル（MMA）ベースのコポリマーを概説している。
回腸送達のために、ポリマーコーティングは、典型的には約pH6.8で溶解し、約40分以内に完全な放出を可能にする（例えば、Huyghebaert et al. (2005) Int. J. Pharm. 298:26を参照されたい）。これを達成するために、最も外側の層が低pH条件から物質を防御し、錠剤が胃を去ると該層が溶解されるような異なるコーティングの層および上昇するpHを錠剤が通過する場合に溶ける少なくとも1つの内部層で治療用物質を覆うことができる。遠位回腸への送達のための層状コーティングの例は、例えば、WO 2015/127278、WO 2016/200951、およびWO 2013/148258に記載されている。
生分解性ポリマー（例えば、ペクチン、アゾポリマー）は、典型的には、GITに生息しているミクロフローラの酵素活性に依拠する。回腸は、乳酸桿菌および腸内細菌を含めて、より手前の場所（earlier stages）よりも多数の細菌を内部に持つ。
浸透圧制御放出経口送達システム（OROS（登録商標）；Alza）は、水性条件で経時的に分解する浸透圧システムの例である。そのような材料は、回腸へ特異的に送達するために、他のコーティングとともに、または様々な厚さで操作することができる（例えば、Conley et al. (2006) Curr. Med. Res. Opin. 22:1879を参照されたい）。
回腸への送達のためのコンビネーションポリマーはWO2000062820で報告されている。例としては、クエン酸トリエチル（2.4mg／カプセル）を含むEudragit（登録商標）L100-55（25mg／カプセル）およびポビドンK-25（20mg／錠剤）、続いてEudragit（登録商標）FS30D（30mg／錠剤）が挙げられる。上記のように、回腸への送達をもたらすためにpH感受性ポリマーを適用することができ、例えば、メタクリル酸コポリマー（例えば、ポリ（メタクリル酸-コ-メタクリル酸メチル）1:1）、酢酸フタル酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、酢酸コハク酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース、酢酸フタル酸ポリビニル、酢酸トリメリト酸セルロース、カルボキシメチルエチル-セルロース、シェラック、または他の適切なポリマーである。コーティング層は、pHよりも他の管腔成分、例えば細菌性分解に感受性であるフィルム形成性ポリマー、または別のフィルム形成性ポリマーと混合される場合にそのような感受性を有する成分からも構成され得る。回腸に遅延放出をもたらすそのような成分の例は、アゾ結合を含むポリマー、多糖、例えば、ペクチンおよびその塩、ガラクトマンナン、アミロースおよびコンドロイチン、ジスルフィドポリマーならびにグリコシドである。
治療用組成物を回腸にターゲティングするために、様々なpH、水、および酵素感受性を有する成分を組み合わせて使用することができる。放出を制御するために、コーティングの厚さを使用することもできる。治療用組成物が包埋されたマトリックスを形成するために、前記成分を使用することもできる。一般に、Frontiers in Drug Design & Discovery（Bentham Science Pub. 2009）vol. 4を参照されたい。
アジュバント
本開示のいくつかの態様では、キメラアデノウイルスベクター中にコードされるTLRアゴニスト（例えば、TLR-3アゴニスト）に加えて、組成物は、さらなるアジュバントをさらに含むことができる。適切なアジュバントとしては、例えば、脂質および非脂質化合物、コレラ毒素（CT）、CTサブユニットB、CT誘導体CTK63、大腸菌の易熱性エンテロトキシン（LT）、LT誘導体LTK63、Al(OH)3、ならびに例えば、WO 04/020592、Anderson and Crowle, Infect. Immun. 31(1):413-418 (1981)、Roterman et al., J. Physiol. Pharmacol., 44(3):213-32 (1993)、Arora and Crowle, J. Reticuloendothel. 24(3):271-86 (1978)、およびCrowle and May, Infect. Immun. 38(3):932-7 (1982)）に記載されているようなポリイオン性有機酸が挙げられる。適切なポリイオン性有機酸としては、例えば、6,6'-[3,3'-ジメチル[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジイル]ビス(アゾ)ビス[4-アミノ-5-ヒドロキシ-1,3-ナフタレン-ジスルホン酸]（エバンスブルー）および3,3'-[1,1'ビフェニル]-4,4'-ジイルビス(アゾ)ビス[4-アミノ-1-ナフタレンスルホン酸]（コンゴーレッド）が挙げられる。ポリイオン性有機酸は、任意の投与タイプとあわせて、任意の遺伝子的ワクチン接種方法のために使用することができることが当業者によって認識されるであろう。
他の適切なアジュバントとしては、局所免疫調節物質、例えばイミダゾキノリンファミリーのメンバー、例えば、イミキモドおよびレシキモドなどが挙げられる（例えば、Hengge et al., Lancet Infect. Dis. 1(3):189-98 (2001)を参照されたい。
さらなる適切なアジュバントは、例えば、さらなるミョウバンベースのアジュバント（例えば、Alhydrogel、Rehydragel、リン酸アルミニウム、アルガムリン（Algammulin））；油性アジュバント（フロイント不完全アジュバントおよび完全アジュバント（Difco Laboratories, Detroit, Mich.）、Specol、RIBI、TiterMax、Montanide ISA50、またはSeppic MONTANIDE ISA 720）；非イオン性ブロックコポリマーベースのアジュバント、サイトカイン（例えば、GM-CSFまたはFlat3-リガンド）；Merck Adjuvant 65（Merck and Company, Inc., Rahway, N.J.）；AS-2（SmithKline Beecham, Philadelphia, Pa.）；カルシウム、鉄または亜鉛の塩；アシル化チロシンの不溶性懸濁液；アシル化された糖；陽イオン的または陰イオン的誘導体化多糖；ポリホスファゼン；生分解性ミクロスフェア；モノホスホリルリピドA、ならびにQuil Aとして市販されている。サイトカイン、例えばGM-CSFまたはインターロイキン-2、-7もしくは-12なども適切なアジュバントである。ヘモシアニン（例えば、キーホールリンペットヘモシアニン）およびヘモエリトリンも本開示で使用することができる。多糖アジュバント、例えば、キチン、キトサン、および脱アセチル化キチンなどもアジュバントとして適切である。他の適切なアジュバントとしては、ムラミルジペプチド（MDP、NアセチルムラミルLアラニルDイソグルタミン）細菌性ペプチドグリカンならびにその誘導体（例えば、スレオニル-MDPおよびMTPPE）が挙げられる。BCGおよびBCG細胞壁骨格（CWS）をトレハロースジミコール酸とともにまたはそのままアジュバントとして本開示で使用することもできる。トレハロースジミコール酸をそれ自体で使用することができる（例えば、米国特許第4,579,945号を参照されたい）。解毒化内毒素も単独または他のアジュバントと組み合わせてアジュバントとして有用である（例えば、米国特許第4,866,034号；第4,435,386号；第4,505,899号；第4,436,727号；第4,436,728号；第4,505,900号；および第4,520,019号を参照されたい。サポニンQS21、QS17、QS7もアジュバントとして有用である（例えば、米国特許第5,057,540号；EP 0362279；WO 96/33739；およびWO 96/11711を参照されたい）。他の適切なアジュバントとしては、Montanide ISA 720（Seppic, France）、SAF（Chiron, Calif., United States）、ISCOMS（CSL）、MF-59（Chiron）、SBASシリーズのアジュバント（例えば、SBAS-2、SBAS-4もしくはSBAS-6またはそれらの変異体。SmithKline Beecham, Rixensart, Belgiumから入手可能）、Detox（Corixa, Hamilton, Mont.）、およびRC-529（Corixa, Hamilton, Mont.）が挙げられる。
本明細書において提供される薬学的組成物内で、アジュバント組成物は、例えば、主としてTh1またはTh2型の免疫応答を誘導するように設計することができる。高レベルのTh1型サイトカイン（例えば、IFN-ガンマ、TNF-α、IL-2、およびIL-12）は、投与された抗原に対する細胞媒介性免疫応答の誘導に好都合である傾向がある。それとは対照的に、高レベルのTh2型サイトカイン（例えば、IL-4、IL-5、IL-6、およびIL-10）は液性免疫応答の誘導に好都合である傾向がある。本明細書において提供される免疫原性ポリペプチドを含む組成物の経口送達に続いて、Th1およびTh2型応答を含む免疫応答が典型的には誘発されると考えられる。
投与経路
キメラアデノウイルスベクターを含む組成物は、（例えば、経口的に、鼻腔内に、または例えば、膣、肺、唾液腺、鼻腔、小腸、結腸、直腸、扁桃、もしくはパイエル板を介した粘膜によって）任意の非腸管外経路によって投与することができる。組成物は、単独でまたは上記のアジュバントとともに投与することができる。特定の態様では、免疫原性組成物は、錠剤またはカプセルの形態で経口的に投与される。さらなる態様では、免疫原性組成物は、錠剤またはカプセルの形態で、回腸における標的指向性送達のために経口的に投与される。
V. 治療用途
本開示の一局面は、対象においてSARS-CoV-2タンパク質（例えば、SEQ ID NO:1、2、または10の配列を有するSARS-CoV-2タンパク質）に対する抗原特異的免疫応答を誘発するために、本明細書において記載される免疫原性組成物を使用することを含む。いくつかの態様では、免疫応答は、対象の肺胞細胞、吸収腸細胞、線毛細胞、杯細胞、クラブ細胞、および／または気道基底細胞において誘発される。本明細書において使用する場合、「対象」は、任意の温血動物、例えば、げっ歯類、ネコ科の動物、イヌ科の動物、または霊長類など、好ましくはヒトを指す。疾患を予防するために、対象がCOVID-19を発生する前に免疫原性組成物を使用することができる。疾患は、当技術分野において一般に認められる診断基準を使用して診断することができる。例えば、ウイルス感染は、対象からの生物試料（例えば、鼻孔スワブまたは粘膜試料）におけるウイルス力価の測定によって診断することができる。
実施例に示すように、本明細書において記載されるワクチンは、CD4+およびCD8+ T細胞免疫応答を引き起こすのに特に有効であり得る。いくつかの態様では、この重要なT細胞応答、例えばCD8+ T細胞応答は、SARS-CoV-2 Nタンパク質（例えば、SEQ ID NO:2または実質的に同一であるその変異体）の存在によって引き起こされ得、このタンパク質は、第2の抗原タンパク質（実施例では、これはSARS-CoV-2 Sタンパク質であったが、異なるSARS-CoV-2タンパク質でもよく、または以下でより詳細に述べるように、非SARS-CoV-2タンパク質でもよい）に対してT細胞応答、例えばCD8+ T細胞応答を刺激するように作用する。したがって、いくつかの態様では、SARS-CoV-2 Nタンパク質および第2の抗原タンパク質の発現をもたらす、本明細書において記載されるワクチンは、対象、例えばヒト対象において、CD8+ T細胞応答を含む免疫応答を引き起こすために使用することができる。いくつかの態様では、ヒト対象は、抗体ベースの免疫応答を発生する能力が低いか、またはそうでなければ、CD8+ T細胞免疫応答から恩恵を受けるであろう対象である。例示的な対象としては、限定されないが、以下を挙げることができる：例えば、少なくとも50、少なくとも60、もしくは少なくとも70歳の高齢のヒト、または、限定されないが、X連鎖無ガンマグロブリン血症（ブルトン病）、新生児の一過性低ガンマグロブリン血症、選択的Ig免疫不全、例えば、IgA選択的欠乏、超IgM症候群、および分類不能型免疫不全症（common variable immunodeficiency disord）を有する対象を含むことができる、抗体欠乏障害（その説明のために、例えば、Angel A. Justiz Vaillant; Kamleshun Ramphul, ANTIBODY DEFICIENCY DISORER (Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2020）を参照されたい）を有する高齢のヒト。
免疫療法は典型的には能動免疫療法であり、治療は、本明細書において記載されるキメラアデノウイルスベクター含む免疫原性組成物の投与を用いた、例えばウイルス感染細胞に対して反応するための内在性宿主免疫系のインビボ刺激に依拠する。
本明細書において記載される免疫原性組成物の投与頻度および投薬量は、個体によって異なると考えられ、標準的な技法を使用して容易に確立することができる。いくつかの態様では、52週の期間にわたって、1～10（例えば、2～10、3～10、4～10、5～10、6～10、7～10、8～10、9～10、1～9、1～8、1～7、1～6、1～5、1～4、1～3、または1～2）用量を投与することができる。いくつかの態様では、1か月の間隔で2もしくは3用量が投与されるか；または例えば、2～3か月ごとに2～3用量が投与される。ある特定の治療法のために間隔が年に1回であることも可能である。その後、ブースターワクチン接種を定期的に行うことができる。
適切な用量は、例えば、上記のように投与される場合、抗ウイルス免疫応答を促進することができ、基底（すなわち、未治療）レベルよりも少なくとも10～50％高い化合物の量である。そのような応答は、患者の抗ウイルス抗体を測定することによって、または例えばインビトロで患者のウイルス感染細胞死滅させることができる細胞溶解性T細胞のワクチン依存的生成によって、モニターすることができる。免疫原性応答は、免疫原性ポリペプチドと免疫原性ポリペプチドに対して特異的な体液中の抗体との間で形成される免疫複合体を検出することによって測定することもできる。療法の開始前後に個体から採られた体液の試料を免疫複合体について分析することができる。手短に言えば、両方の試料で検出された免疫複合体の数を比較することができる。第1の試料（療法前）に対する第2試料（療法開始後）の免疫複合体の数の実質的な変化は、療法の成功を反映する。そのようなワクチンは、ワクチンを接種していない患者と比較して、ワクチンを接種した患者においてCOVID-19疾患の予防につながる免疫応答を引き起こすこともできるはずである。
例示的な投薬量は感染単位（I.U.）で測定することができる。複製欠損組換えAd5ベクターは、I.U.単位を使用して力価測定および定量化を行うことができる。これは、複製欠損Ad5の増殖が許容される接着ヒト胎児由来腎臓（HEK）293細胞株においてIUアッセイを行うことによって達成される。HEK293細胞を24ウェル無菌組織培養プレートにプレーティングし、接着させる。ウイルス材料を連続10倍希釈で希釈し、適切な数の反復、通常2連または3連で、プレーティングしたHEK293細胞の個々のウェルに感染させる。37℃、5％CO2での約40～42時間のインキュベーションによって、感染を進行させる。次いで、細胞をメタノールで固定して透過性にさせ、洗浄し、ウシ血清アルブミン（BSA）を含む緩衝溶液でブロッキングする。次いで、細胞をAd5のヘキソン表面タンパク質に対するウサギ由来一次抗体とともにインキュベートし、洗浄し、HRPをコンジュゲートした抗ウサギ二次抗体で再度プローブする。次いで、3,3'-ジアミノベンジジン四塩酸塩（DAB）および過酸化水素とともにインキュベートすることによって、感染細胞を染色する。位相差顕微鏡を使用して感染細胞を可視化し、控えめな個々の感染事象を示す希釈を選択する－これらは、非感染細胞の半透明の単層に対して非常によく目に見える、暗く染色された細胞として目に見える。適切な希釈の少なくとも10視野で、視野ごとに全感染細胞を計数する。ウイルス力価は、使用された対物レンズ／接眼レンズの倍率の視野の全数とあわせて、これらの計数の平均数を使用し、計数で使用された希釈係数を掛けて計算することができる。
いくつかの態様では、投与されるワクチンは、107～1011、例えば、108～1011、109～1011、5×109～5×1010 I.U.の投薬量を有し得る。適切な用量サイズは、患者のサイズによって変動すると考えられるが、典型的には、注射されるワクチンについて約0.01ml～約10ml、より典型的には約0.025～約7.5ml、最も典型的には約0.05～約5mlの範囲である。錠剤またはカプセルの最終製品については、サイズは10mg～1000mgの間、最も典型的には100～400mgの間であろう。特定の患者または治療される特定の疾患もしくは障害に基づいて用量サイズを調整することができることを当業者は認識するであろう。
以下の実施例は、本開示を例示することを目的とするものであり、本開示を限定することを目的とするものではない。
実施例1. 組換えアデノウイルスコンストラクトの生成
異なる抗原を使用したことを除いて、以前に臨床的に評価されたものと同じベクタープラットフォーム（14、15）を使用して、SARS-CoV-2の感染を予防するためのいくつかの異なる組換えアデノウイルス（rAd）コンストラクトを開発した。いくつかのrAd SARS-CoV-2ワクチンを（例えば、He, et al (17)によって記載されているような）標準的な方法によって生成した。
Genbankアクセッション番号MN908947.3として公的に利用可能であるSARS-CoV-2の公開されたDNA配列に基づいて、3種のワクチンコンストラクトを作出した。具体的には、SARS-CoV-2 Sタンパク質（または表面糖タンパク質；以下のSEQ 1）およびSARS-CoV-2 Nタンパク質（またはヌクレオカプシドリンタンパク質；以下のSEQ 2）の公開されたアミノ酸配列を使用して、ホモサピエンス（Homo sapiens）細胞における発現のためにコドン最適化された核酸配列を合成した。SARS-CoV-2 S遺伝子およびSARS-CoV-2 N遺伝子についてのコドン最適化核酸配列をそれぞれSEQ ID NO:3および4に示す。これらの配列を使用して、アデノウイルス5型のE1領域にクローニングされた導入遺伝子を含む組換えプラスミド（pAd）を作出した。
SARS-CoV-2由来の配列を使用して、2種の組換えpAdプラスミドを構築した：
1. ED81.4.1： pAd-CMV-SARS-CoV-2-S-BGH-CMV-dsRNA-SPA。CMVプロモーターの制御下のSEQ ID NO:3を含む組換えAd5ベクター。S
2. ED84A6.4.1： pAd-CMV-SARS-CoV-2-S-BGH-bアクチン-SARS-CoV-2-N-SPA-BGH-CMV-dsRNA-SPA。CMVプロモーターの制御下のSEQ ID NO:3と、βアクチンプロモーターの制御下のSEQ ID NO:4とを含む、組換えAd5ベクター。最初のCMVプロモーターから、dsRNAアジュバントの次に続くSPAまでの導入遺伝子カセット全体の配列は、SEQ ID NO:6として含まれる。この導入遺伝子コンストラクトを含む組換えアデノウイルスゲノム全体の配列は、SEQ ID NO:9として含まれる。
さらに、SARS-CoV-2 S遺伝子のS1領域（S1とS2の間にネイティブなフューリン部位を含む）を全長SARS-CoV-2 N遺伝子と結合させる融合配列（SEQ ID NO:5）を使用して、第3のpAdプラスミドを構築した：
3. ST05.1.3.3： pAd-CMV-SARS-CoV-2-S1-フューリン-N-BGH-CMV-dsRNA-SPA。CMVプロモーターの制御下のSEQ ID NO:5を含む組換えAd5ベクター。最初のCMVプロモーターから、dsRNAアジュバントの次に続くSPAまでの導入遺伝子カセット全体の配列は、SEQ ID NO:7として含まれる。この導入遺伝子コンストラクトを含む組換えアデノウイルスゲノム全体の配列は、SEQ ID NO:9として含まれる。
制限部位（例えば、SthlおよびSgfl）を使用して、シャトルプラスミドに配列をクローニングした。シャトルプラスミドを使用して、E1遺伝子が欠失したアデノウイルス5型の全配列を含むプラスミド（pAd）に導入遺伝子をロックした（pAd）。トランスでE1遺伝子産物を提供するpAdプラスミドをヒト細胞にトランスフェクトし、ワクチンのAPIとして使用される組換えアデノウイルスの複製および精製を可能にした。
実施例2. 抗原タンパク質の発現
細胞内染色／フローサイトメトリーによって、3種の異なる候補の発現を評価した。24ウェルプレートにおいて3e5細胞／ウェルでHEK293細胞を組織培養にかけた。4時間後、様々なコンストラクトをMOI＝1で細胞に感染させた。40時間後に細胞を回収し、S1またはNタンパク質を認識するヒトモノクローナル抗体（Genscript）を使用して、別々のウェルを染色した。抗ヒトIgG PE二次抗体を使用して、固定した細胞での発現を可視化した。全長SARS-CoV-2 Sタンパク質を発現したが、Nタンパク質を発現しなかった候補（rAd-S；上記のプラスミドpAd-CMV-SARS-CoV-2-S-BGH-CMV-dsRNA-SPA）は、そのような発現パターンを明瞭に示した。S1-Nの融合タンパク質を発現した候補（rAd-S1-N；上記のプラスミドpAd-CMV-SARS-CoV-2-S1-フューリン-N-BGH-CMV-dsRNA-SPA）は、別々のプロモーターからSおよびNを発現した候補（rAd-S-N；上記のプラスミドpAd-CMV-SARS-CoV-2-S-BGH-bアクチン-SARS-CoV-2-N-SPA-BGH-CMV-dsRNA-SPA）と同様に、Sタンパク質とNタンパク質の両方を発現した（図1）。
実施例3. マウスにおける免疫原性
最初のマウス免疫原性研究の主目標は、rAdベクターのどれが有意な抗体応答を誘導するかを決定することであった。この結果を使用して、どの候補ワクチンがGMP製造のために選択されるかを決定した。i.n.によって動物を免疫化し（N＝6）、経時的に抗体力価を測定した。別々のプロモーターからSとNの両方を発現するrAdベクター（上記のプラスミドpAd-CMV-SARS-CoV-2-S-BGH-bアクチン-SARS-CoV-2-N-SPA-BGH-CMV-dsRNA-SPA）は、SARS-CoV-2由来のSタンパク質のS1成分と同等の力価をもたらした。rAd-S-Nベクターは、rAd-S1-Nを発現する融合タンパク質よりもS1抗体応答がわずかに高かった（図2）。
次いで、選択されたワクチンrAd-S-Nの用量応答を行って、免疫原性を試験した。3つの異なる用量レベルを試験し、メソスケール装置を使用して、S1とS2の両方に対する抗体応答を測定した。初期の時点では、3つの用量レベルすべてで同様の応答が見られたが、後期の時点では、より高い用量群は抗体応答が向上した（図3Aおよび3B）。
実施例4. ヒトにおける免疫原性
rAd-S-Nプラスミド（上記のpAd-CMV-SARS-CoV-2-S-BGH-bアクチン-SARS-CoV-2-N-SPA-BGH-CMV-dsRNA-SPA）が、GMP施設で製造され、乾燥され、錠剤に入れられる。ヒトでの治験により、異なる用量レベルでヒトにおいて免疫応答を誘発するrAd-S-Nの能力が評価される。
実施例5. SARS-COV-2感染を予防するための組換えアデノウイルス粘膜ワクチンの前臨床研究
序論
2019年における、COVID-19疾患の原因因子である新規コロナウイルス、すなわち重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）の出現により、世界的なパンデミック、ならびに1世紀内では見られない著しい罹患率、死亡率、および社会経済的混乱が引き起こされた。コロナウイルス疾患2019（COVID-19）は、無症候性感染から発熱および咳をともなう軽度の感染、重度の肺炎および急性呼吸困難に及ぶ、重症度が不定の呼吸器の病気である(1)。現在の報告は、無症候性の伝播はかなりのものであること(2)、およびSARS-COV-2感染は大抵の個体で一過的抗体応答を誘導すること(3)を示唆する。したがって、好結果の治療介入の開発は、このウイルスの感染および伝染ならびにその関連する臨床的および社会的帰結から世界的な集団を防御するために即座に必要とされるものである。効果的なワクチンを用いた集団予防接種は、多くの他の感染症の伝播を予防するのに非常に成功しており、集団免疫の誘導を通じて、脆弱な人（the vulnerable）において疾患を予防こともできる。効果的なSARS-CoV-2ワクチンを緊急に特定する際に、かなりの努力およびリソースが投じられている。いくつかの異なるワクチンプラットフォームは、前臨床での免疫原性および肺炎に対する有効性を示し（4、5）；いくつかのワクチンは、第I相または第II相での安全性および免疫原性を示した（6～8）。また、本分野での有効性は、いくつかのプラットフォームで確立された。
最先端のSARS-CoV-2ワクチン候補はすべて筋肉内（IM）経路によって与えられ、-80℃での保管を必要とするものもある。これは、人々が、社会的距離をとり、集会を避けることを求められるパンデミックの間のワクチンの普及および展開にとって大きな障害である。任意のワクチンキャンペーンの最終目的は、一定数のワクチン投与を行うことではなく、ウイルスの伝播を阻害するのに十分な集団免疫を提供することによって疾患から防御することである。注射溶液は、管理および流通に長期間かかり、かつ費用のかかるロジスティクスを必要とし、これは、投与の有効性が即時に免疫につながらないことを意味する。さらに、全身免疫化は末梢および下気道で免疫を誘導することができる。しかし、これらのワクチンは、van Doremalen, et al., 4から報告された不十分な粘膜IgAによって証明されるように、上気道で粘膜免疫を誘導することができない。粘膜IgA（ポリマー構造を有し、分泌性成分が付加されている）は、より強力なウイルス中和を引き起こし（9)、ウイルス伝染を遮断することができ（10、11）、一般に、これが呼吸器病原体に対する防御の第一選択であることを考慮すれば、殺菌免疫（sterilizing immunity）を引き起こす可能性が高い。
粘膜ワクチンは、湿潤表面で粘膜免疫応答、抗体、およびT細胞を誘導することができる。本発明者らは、人用の錠剤形態で送達される、インフルエンザおよびノロウイルスを含めた複数の適応に対する経口ワクチンを開発している。本発明者らのワクチンプラットフォームは、アジュバントとしての新規なtoll様受容体3アゴニストとともに抗原を発現する複製欠損アデノウイルス5型ベクター化ワクチンである。これらのワクチンは、良好な耐容性が示され、発現した抗原に対して頑強な液性および細胞性免疫応答を発生させることができる（12～14）。よく特徴づけされた実験用インフルエンザ感染モデルで示されるように、ヒトにおける防御効果が、ワクチン接種後90日以上で呼吸器ウイルスに対して示された（15）。さらに、本ワクチンは、室温安定性および針を使わない投与の容易さという利点もあり、ワクチンの展開および入手について、注射されるワクチンアプローチと比べていくつかの利点を提供する。
本明細書では、本発明者らは、Vaxartの経口アデノウイルスプラットフォームに基づいたSARS-CoV-2ワクチンの前臨床開発を記載する。重要なアプローチは、最初の免疫原性実験が進行している間に製造前シードを作出するために、いくつかのワクチン候補を並行して開発することであった。パンデミック中にワクチンが作製されることを考慮すれば、製造および規制のタイムラインが過ぎ去るのを防ぐために急速な決定が必要とされる。本発明者らは、スパイク（S）およびヌクレオカプシド（N）SARS-CoV-2タンパク質に基づいて、抗原を発現する4種の候補ワクチンの相対的免疫原性を評価した。これらのタンパク質は、関連したコロナウイルス、例えば、SARS-CoVおよびMERSについての抗原として（Yong, et al., (16)で概説される）、および次第にSARS-CoV-2スパイクについての抗原として、よく特徴づけされている。本発明者らのワクチンの目的は、3レベル；第1にSに対して強力な血清中和抗体を誘導すること、第2に粘膜免疫応答を誘導すること、第3に両方のワクチン抗原に対してT細胞応答を誘導することで、免疫原性を誘導することである。これらの3部からなるアプローチは、個体をウイルス感染および疾患から防御することができる頑強かつ広範な免疫を誘導すること、パンデミック中にワクチンの急速な普及を促進すること、および集団免疫を通じてウイルス伝染から集団を防御することを目標とする。
本明細書では、本発明者らは、1種または複数種のSARS-CoV-2抗原を発現するrAdベクターの免疫化後のマウスにおける中和抗体（Nab）、IgGおよびIgA抗体応答、ならびにT細胞応答の誘導を報告する。
結果
ベクター構築
最初に、異なるSARS-CoV-2抗原を発現させるために、3種の異なるrAdベクターを構築した。これらは、全長Sタンパク質を発現するベクター（rAd-S）、Sタンパク質およびNタンパク質を発現するベクター（rAd-S-N）、ならびにS1ドメインとNタンパク質の融合タンパク質を発現するベクター（rAd-S1-N）であった。rAd-S-NのNタンパク質は、マウス細胞よりもヒト細胞ではるかに強力であるヒトβアクチンプロモーターの制御下で発現させた。中和抗体応答を探求するための対照として、発現したSタンパク質が融合前のコンフォメーションに固定されるさらなるコンストラクト（rAd-S（固定化）-N）を後日構築した。これらは図4に記載されている。フローサイトメトリーおよびSまたはNタンパク質に対するモノクローナル抗体を使用して、293細胞の感染後に様々な導入遺伝子の発現を確認した。
SおよびN抗原を発現するrAdベクターの免疫原性
最初のマウス免疫原性研究の主目標は、rAdベクターのどれがSに対する有意な抗体応答を誘導するかを決定すること、製造に間に合うように、GMPシードを提供するのに十分なほど迅速にそうした結果を得ることであった。本発明者ら（17）は、マウスに経口投与されたワクチンベクターによる導入遺伝子の発現がその腸環境で抑制され得ることを観察したので、鼻腔内（i.n.）免疫化後に免疫原性を評価した。動物をi.n.免疫化し、IgG ELISAによって経時的に抗体力価を測定した。3種のrAdベクターすべてが、2週目および4週目にほぼ同等の抗S1 IgG力価を誘導し、すべての動物のIgG力価が2回目の免疫化によって有意にブーストされた（p＜0.05、マンホイットニーのt検定）（図5A）。しかし、全長Sを発現するベクター（rAd-S-N）は、S1のみを発現するベクターと比較して、より高い中和力価を誘導した（図5B）。これは、2つの異なる中和アッセイ、すなわち、Vero細胞のSARS-COV-2感染に基づくもの（cVNT）、および代用中和アッセイに基づくもの（sVNT）によって測定された。さらに、rAd-S-Nは、最終的な免疫化から2週後に、rAd-S1-Nと比較して、S1に対して、および当然S2に対してより高い肺IgA応答を誘導した（図5C）。注目すべきことに、S1含有ワクチン（rAd-S1-N）と比較して、rAd-S-Nを使用した場合に肺の中和力価も有意に高かった（図5D）。これは、単にS1ドメインを含むワクチンと比較して、rAd-S-N候補がより大きな機能的応答（NAbおよびIgA）を誘導することを示した。Nタンパク質はSタンパク質よりもはるかに高度に保存されており、感染によって誘導される長期T細胞応答の標的であるので（18）、GMP製造のためにベクターrAd-S-Nを選択した。
次いで、このワクチンの用量応答性を理解するために、rAd-S-Nの3つの用量レベルを試験した。S1（図6A）とS2（図6B）の両方に対する抗体応答を測定した。すべての時点で、3つの用量レベルすべてで同様の応答が見られた。S1およびS2に対する応答は、すべての群において、より早い時期と比較して6週目で有意に増加した。
次いで、異なる用量でのrAd-S-NによるS特異的T細胞の誘導を評価した。IFN-γ、TNF-α、およびIL-2などのエフェクターサイトカインを産生する抗原特異的CD4+およびCD8+ T細胞の誘導が、2回の免疫化から2週間後に観察された（図7A）。注目すべきことに、IL-4はこのワクチンによってほとんど誘導されず、CD4+ T細胞でのみ誘導され、これは、疾患のワクチン依存的増強に対する危険性が非常に低かったことを保証するレベルを提供するものである。さらに、rAd-S-Nによる免疫化は、2重および3重陽性の、多機能性IFN-γ、TNF-α、およびIL-2 CD4+ T細胞を誘導した（図7B）。最終的な免疫化から4週後（本研究の8週目）に、Sタンパク質に対するT細胞応答に焦点を合わせために、第2の用量応答実験を行った。2つの別々のペプチドプールに分割された、Sタンパク質に対するペプチドライブラリーで、脾細胞を一晩刺激した。2つのプールにおけるT細胞応答を合計し、プロットした（図7C）。1e7 IUおよび1e8 IU用量レベルを投与された動物は、未処理の動物と比較して有意に高いT細胞応答を有していたが、互いに同様の数のIFN-γ分泌細胞を産生し、これは、1e7 IU用量での用量のプラトーを示すものである。注目すべきことに、このT細胞分析は、T細胞応答のピーク後の可能性がある2回目の免疫化から4週間後に行ったものである。
rAdが発現する野生型Sは、安定化／融合前Sと比較して優れた中和応答を誘導する
rAd-S-NをSタンパク質が安定化され、膜貫通領域が除去されたワクチン候補（rAd-S（固定化）-N）と比較するために、さらなる研究を行った。Sタンパク質の安定化バージョンは、中和抗体応答を向上させ、かつ非中和抗体をあまり産生しないための方法として提唱されている。Amanat et al.,(19)に記載されている改変によってSタンパク質を安定化した。rAd-S-Nは、試験した両時点でS1に対してより高い血清IgG力価を誘導した（図8A）が、これらは、マンホイットニーによって、6週目では統計学的に有意ではなかった（p＝0.067）。しかし、rAd-S-Nは、安定化バージョンよりも有意に高い中和抗体応答を誘導した（図8B）（p＝0.0152）。これらの結果は、Sタンパク質の野生型バージョンは、マウスにおけるrAdベースのワクチンにとって優れていることを示唆する。
考察
COVID-19パンデミックに対する最終段階は、安全かつ有効なワクチンの特定および製造ならびに引き続く世界的な免疫化キャンペーンを必要とする。いくつかのワクチン候補は第III相の世界的有効性試験に促進されており、これらの治験で十分に成功すれば、免疫化キャンペーンの第1世代を形成することができる。しかし、これらの先進的な候補のすべては、注射されるSベースのワクチンである。そのようなアプローチはウイルス伝染を予防する可能性が低いと考えられるが、マカクにおける攻撃感染研究で証明されたように（4、5）、肺炎ならびにウイルス増殖ならびに下気道および末梢の損傷を予防するはずである。
世界的なCOVID-19免疫化キャンペーンにおける1つの主な制約は、コールドチェーン流通ロジスティクスおよび適切に訓練を受けた医療従事者（HCW）にワクチンを注射することを求めるというボトルネックであると考えられる。コールドチェーンおよび訓練を含めた現在のロジスティクス費用は、低中所得国（LMIC）において個体を十分に免疫化する費用を2倍にする可能性がある（20）。注射ベースのワクチンについて訓練を受けたHCWを必要とする集団予防接種キャンペーンの実施は、すべての国においてヘルスケアリソースに大きな影響を与えると考えられる。コールドチェーン、バイオハザードの鋭利廃棄物の処分および訓練の必要性によって、費用の増加、ワクチン入手の不公正さ、ワクチン接種（uptake）の遅れ、およびこのパンデミックの延長がもたらされると考えられる。ワクチンが長期的防御を提供することができず（他のベータ-コロナウイルスに対する自然免疫は一時的である（21））、毎年の注射ベースのキャンペーンが必要とされる場合、これらの費用は拡大すると考えられる。Vaxartの経口錠剤ワクチンプラットフォームは、これらの免疫学的問題ならびにロジスティック問題、経済的問題、入手問題および容認性の問題に対する解決策を提供する。本研究では、本発明者らは、前臨床動物モデルにおいて、Vaxartのワクチンプラットフォームを使用したSARS-CoV-2ワクチンの免疫原性；すなわち、血清および粘膜中和抗体ならびに多機能性T細胞の誘導を示した。
マウス研究は、パンデミックに対処するために重要な製造および臨床研究に移る前に、2020年の春に候補ワクチンの免疫原性を迅速に試験するように設計した。Vaxartの経口錠剤ワクチンプラットフォームは、ヒトにおいて、いくつかの異なる病原体に対して信頼できる（呼吸器および腸の）粘膜応答、T細胞応答、および抗体応答を引き起こすことができることが以前に証明されている（12、14、22、23）。本発明者らは、本発明者らの先のヒトインフルエンザウイルス攻撃感染研究から、経口免疫が免疫化から90日後に防御効果を誘導することができたことを知っており；これは、市販の四価不活化ワクチンと同程度であった(15）。これらの特色により、COVID-19への本プラットフォームの採用がこの病原性コロナウイルスに対する有効性につながり得る、およびウイルス感染からの永続性のある防御を提供し得るという確信がもたらされる。最後に、錠剤ワクチンキャンペーンは、それを投与するために適格の医療支援が必要でないので、はるかに容易である。投与のこの容易さは、ポリオウイルスの排除における、投与するのが容易な経口ポリオワクチンの成功によって証明されたように（24）、ワクチン入手の増加および潜在的に容認性をもたらすと考えられる。世界的なレベルのCOVID-19否認主義、不信、およびワクチンへの躊躇の増加（25、26）を考慮すれば、このワクチンの接種を確実にするために実質的により多くのリソースが必要とされ得るので、これらの特色は、他のワクチンと比較して、SARS-CoV-2免疫化キャンペーンの間さらにいっそう重要になり得る。錠剤ワクチンは冷蔵庫も冷凍機も必要とせず、針もバイアルも必要とせず、かつ標準的な郵便を介して、または送達用ドローンによって輸送できる可能性がある。これらの特質は展開および流通ロジスティクスを著しく増強し、さらに技術的リソースが少ない孤立地域へのアクセスも可能にする。最後に、免疫学的見解から、このアデノウイルスの経口投与は、アデノウイルスに対する既存の免疫によって損なわれることも、rAd5ベースのSARS-CoV2ワクチンにおいてワクチン効力を著しく低下させることが示されている問題（27）である実質的な抗ベクター免疫を引き起こすこともなく（12、13）、かつIM経路によって同じアデノウイルスプラットフォームが再投与される場合に、永続性のある免疫の増大を予防することができる（28）。
抗原の選択は、重要な決定がすばやく必要とされる期間である新規なパンデミックの間、難しい可能性がある。Sタンパク質は、コロナウイルスワクチンの主な中和抗体標的であると考えられており、なぜならば、該タンパク質が受容体結合、膜融合、および組織向性に関与するからである。SARS-CoV-2 Wu-1とSARS-CoVを比較すると、Sタンパク質は76.2％の同一性を有することが見出された（29）。SARS-CoVとSARS-CoV-2の両方とも、細胞侵入のために同じ受容体：アンジオテンシン変換酵素2受容体（ACE2）を使用すると考えられており、この受容体はいくつかのヒト細胞型で発現している30。したがって、SARS-CoV-2 Sタンパク質は、ワクチン開発において主要な標的抗原としてこれまで使用されており、標的細胞へのウイルスの結合に重要なメカニズムとして機能することを考慮すれば、理想的な標的である。しかし、ワクチンにおいてSタンパク質およびIgG血清応答に全体的に依存することは、最終的にウイルスのエスケープにつながる可能性がある。インフルエンザについては、単一グリコシル化部位を含むヘマグルチニン結合タンパク質の小さな変化は、注射されるワクチンの防御する能力に大きく影響を及ぼし得る（31）。SARS-CoV-2は、大抵のRNAウイルスよりも安定であるように思われるが、広く流通されたワクチンの選択圧なしでSタンパク質の突然変異が既に観察されている。一旦ワクチンの圧力が始まると、エスケープ突然変異が出現する可能性がある。本発明者らは、この問題に対処するために2つのアプローチ；第1に、より保存されたNタンパク質をワクチン含めること、および第2により広範な免疫応答を、すなわち粘膜IgAを通じて誘導することをとった。
肺のII型肺胞細胞、回腸および結腸の吸収腸細胞、ならびにおそらく舌などの口腔組織にさえも、高いACE2発現レベルが存在する（32）。ウイルスの伝染は、主として、濃厚接触における無防備な個体間の呼吸性飛沫および媒介物を通じて生じると考えられているが(33)、SARS-CoVウイルスおよびMERS-CoVウイルスの両方で見られるように、口腔－糞便経路を介した伝染についてのある種の証拠があり、この場合、感染したヒトの糞便試料中にコロナウイルスが分泌され得る（34）。呼吸症状はなく胃腸症状を有する個体の亜集団が存在し、該亜集団はウイルスをより長く排出する可能性が高いという証拠もある（35)。気道と腸管の両方においてSに対する免疫性粘膜免疫応答を駆動することによって、単に1つの粘膜部位のみを標的とするよりも、広範な免疫および伝染を遮断する大きな能力を提供することができる可能性がある。ただ疾患だけではなく、伝染を遮断することは、感染率を低減させ、最終的にSARS-CoV-2を根絶するために必須であると考えられる。本発明者らは、錠剤化したrAdベースの経口ワクチンが、ヒトにおいてノロウイルス抗原に対する腸免疫（12）だけでなく、インフルエンザウイルスの攻撃感染後に呼吸器感染および排出からの防御（15）も誘導することができることを以前に示した。さらに、粘膜IgAは、単量体のIgG応答よりも、循環ウイルスのSタンパク質のいかなる不均一性にも対処することができる可能性が高い。mIgAは、他の呼吸器病原体について、IgGよりも交差反応性が強いことも分かっている(36）。IgAは、COVID-19の感染においてIgGよりも中和性のアイソタイプである可能性があり、実際、中和IgAは初期免疫応答で優勢である（37）。注目すべきことに、本発明者らは、本研究者らのマウス研究においても同様に、血清抗体の結果と比較して肺の中和抗体対非中和抗体の比がより高いことを認め、これは、IgGと比較してIgAがより大きな効力を有し得るという概念を支持するものである。ポリマーIgAは、抗原への、およびFc受容体への複数の結合相互作用を通じて、弱い単一相互作用をより高い全体的な親和性結合および活性化シグナルに変えることができ、異種ウイルスに対してより多くの交差防御を引き起こす（38）。
この潜在的なワクチン駆動型エスケープ問題を軽減するための本発明者らの第2のストラテジーは、ワクチンコンストラクトにNタンパク質を含めることであった。Nタンパク質はβ－コロナウイルスの間で高度に保存されており（90％を越える同一性）、いくつかの免疫優性T細胞エピトープを含み、SARS-CoVから回復した対象およびSARS-CoVに対してもSARS-CoV-2に対しても暴露が公知でない人々において、Nに対する長期記憶を見出すことができる（18、39）。感染状況では、Nタンパク質に対するT細胞応答は、中和抗体応答の増加と相関するように思われる（40）。これらの根拠のすべてによって、本発明者らは、本発明者らのワクチンアプローチにNを加えた。本タンパク質を293A細胞で発現させた。しかし、ヒトβアクチンプロモーターがマウスよりもヒト細胞でより活性であるので、Balb/cマウスで免疫応答を探検しなかったが、将来、NHPおよびヒト研究でこれをより慎重に調べるつもりである。
SARS-CoV-2ワクチンに含まれるSタンパク質の最適な配列および構造は、議論の対象である。いくつかの研究室によって、Sタンパク質を受容体結合ドメイン（RBD）内の重要な中和ドメインに縮小させることがより高い中和抗体応答およびより少ない非中和抗体を促進するであろうことが示唆された（41、42）。本発明者らは、このアプローチを促進しようと企てて、RBDを含むS1ドメインから構成されるワクチン候補を作製した。S1ベースのワクチンはS1と同様のIgG結合力価をもたらしたが、中和抗体応答は全長S抗原と比較して有意に低かった。他の遺伝子ベースのワクチンもSに対する縮小的（reductionist）アプローチはあまりよく機能しないことを示し、これは、全長Sタンパク質を発現するDNAワクチンが、より短いSセグメントよりも高い中和抗体を産生したことを示すものである（5）。マカクでのこれらの研究と一致して、本発明者らは、Adにコードされる抗原の配列が、本明細書では中和について、抗体機能に対して大きな影響を与えることを観察した。非中和抗体エピトープを曝露する可能性を低減させることは理論的に合理的であると思われるが、これは、より多くの中和抗体が発生するのを可能にするT細胞の援助を低減させる可能性がある。実際、SARS-CoV-2に対する応答の54％を構成するスパイクタンパク質T細胞応答のうち、11％しか受容体結合ドメインに位置しない（43）。Sタンパク質を安定化することは、タンパク質ワクチンにとっては重要であり得るが、遺伝子ベースのワクチンにとっては必ずしも重要とは限らない。前者はインビトロで生成され、注射可能な均一な定義された構造を保持するように生成される。これに対して、後者は、実質的に融合前の形態で、自然感染のようにインビボで細胞表面上に発現され、さらなる安定化は、B細胞が重要な中和エピトープに対して抗体を作出するのに不必要であり得る。本発明者らは、本実施例に記載されているように、SおよびNタンパク質をコードするコンストラクトにおいて、Sの安定化バージョンを野生型バージョンと直接比較した。野生型バージョンは中和抗体応答の誘導が有意に良好であった。興味深いことに、これは、NHPにおけるDNAワクチン研究でも観察され、この場合、安定化バージョンは野生型S5と比較して低い中和抗体（NAb）力価を誘導するように思われる。NHPにおいて、MercadoらによるrAd26ベクターの研究でわずかに異なる結果が観察され、この場合、Sタンパク質の安定化バージョンを発現させることが、NAbを向上させるがT細胞応答を低下させると思われた（44）。要約すると、安定化は、遺伝子ベースまたはベクターベースのワクチンにおいて、免疫応答を例外なく向上させるわけではない。
複数のワクチン候補は臨床試験中であるか、または臨床試験を開始しようとしているところである。エボラウイルスなどの流行性病原体に関する公知の安全性および免疫原性が理由で、2つの主要な候補ワクチンは、組換えアデノウイルスベクター；University of OxfordのChAdOx1-nCovおよびJanssen PharmaceuticalのAdVacプラットフォームに基づく（45～48）。本発明者らは、Balb/cマウスにおけるChAdOx1-nCovと比較して、本発明者らの研究においてより強力な血清IgGおよびNAb力価を認めた（4）。しかし、これは、アッセイ成分の違いを反映する可能性がある。rAd36ワクチンの研究がHassanらによって行われ、鼻腔内送達によって1e10 VPの用量が与えられた（49）。結果は、マウスSARS-CoV-2攻撃感染モデルにおいて肺感染を遮断するという観点から有意であった。彼らは、バックグラウンド力価を上回る1e4の血清抗体力価という力価を報告し、これは、本発明者らの研究と比較して2～3log倍高い用量を使用したにもかかわらず、発明者らの結果と同様であった。実際、本発明者らの研究では、鼻腔内経路によって、1e7 IUおよび1e8 IUを使用して、同等に強力なT細胞および抗体応答が観察された。これらの用量を使用して、本発明者らは、ペプチド再刺激後に、IFN-γおよびTNF-αを分泌する高い割合（％）のCD8+ T細胞応答（最大で14％まで）ならびに強力なCD4+ T細胞を観察した。これらの抗原特異的T細胞のトラフィッキング特性を評価しなかったが、ヒトにおけるこのAdベースのワクチンの経口投与が高レベルの粘膜ホーミングリンパ球を誘導することを本発明者らは知っている（12、15）。このマウス研究では、抗原特異的なCD4+ T細胞とCD8+ T細胞の割合は多機能性であった。複数の機能を有するワクチン誘導性T細胞は、感染の後に、ウイルスのより有効な排除を提供することができ、したがって、疾患の予防に関与する可能性があるが、これは、疾患からの防御に必要とされる最適なT細胞表現型が何であるかは現時点で不確かである。
要約すると、示されるマウスにおけるこれらの研究は、ワクチン候補を作出すること、低いワクチン用量でさえもコンストラクトの免疫原性を実証すること、ならびにT細胞応答ならびに優れた全身および粘膜中和抗体を誘導するための主要な候補抗原としての全長スパイクタンパク質の解明における、本発明者らの最初の段階であった。将来の研究は、ヒトにおける免疫応答に焦点を合わせると考えられる。
方法
ワクチンコンストラクト
この研究のために、Genbankアクセッション番号MN908947.3として公的に利用可能であるSARS-CoV-2の公開されたDNA配列に基づいて、4種の組換えアデノウイルスワクチンコンストラクトを作出した。特に、SARS-CoV-2のスパイクタンパク質（Sタンパク質）およびSARS-CoV-2のヌクレオカプシドタンパク質（Nタンパク質）の公開されたアミノ酸配列を使用して、ホモサピエンス細胞における発現のためにコドン最適化された核酸配列を合成した（Blue Heron Biotechnology, Bothell, WA）。これらの配列を使用して、経口rAd錠剤についての先の臨床治験（12、15）で使用されたものと同じベクターバックボーンを使用して、He, et al.（50）によって記載されているように、アデノウイルス5型のE1領域にクローニングされた導入遺伝子を含む組換えプラスミド（rAd5）を作出した。図4に示すように、以下の4種のコンストラクトを作出した：

a. rAd-S： CMVプロモーターの制御下の全長SARS-CoV-2 S遺伝子を含むrAd5ベクター。

b. rAd-S-N： CMVプロモーターの制御下の全長SARS-CoV-2 S遺伝子と、ヒトβアクチンプロモーターの制御下の全長SARS-CoV-2 N遺伝子とを含む、rAd5ベクター。

c. rAd-S1-N： SARS-CoV-2 S遺伝子のS1領域（S1とS2の間にネイティブなフューリン部位を含む）を全長SARS-CoV-2 N遺伝子と結合させる融合配列を使用する、rAd5ベクター。

d. rAd-S（固定化）-N： CMVプロモーターの制御下の膜貫通領域が除去された安定化S遺伝子と、ヒトβアクチンプロモーターの制御下の全長SARS-CoV-2 N遺伝子とを含む、rAd5ベクター。以下の改変によってS遺伝子を安定化する：
a) アミノ酸位置682、683、685のアルギニン残基を欠失させて、ネイティブなフューリン切断部位を除去した。
b) 安定化させる2つの突然変異を導入した：K986PおよびV987P
c) 膜貫通領域をP1213に続いて除去し、バクテリオファージT4フィブリチン三量体化フォルドン（foldon）ドメイン配列（51）
Figure 2024505249000002
と置き換えた。
すべてのワクチンは、Expi293F懸濁細胞株（Thermo Fisher Scientific）中で増殖させ、CsCl密度遠心分離によって精製し、動物実験用に液体形態で提供した。
動物実験
研究は、動物飼育および使用委員会（IACUC）によって倫理的に承認された。手順のすべては、地域、州、および連邦政府の指針および規則に従って行った。6～8週齢の雌のBalb/cマウスは、Jackson labs（Bar Harbor, ME）から購入した。マウスは丸剤を飲み込まないので、様々なコンストラクトの免疫原性を試験するために、鼻孔あたり10μl、マウスあたり20μlで液体製剤を鼻腔内に滴下注入した。血清は、様々な時点で頬への穿刺によって得た。
抗体評価
ELISA
タンパク質に対する特異的抗体力価は、以前に記載されている方法（52）と同様に測定した。手短に言えば、1.0ug/mlのS1タンパク質（GenScript）を含む1炭酸緩衝液（pH9.6で0.1M）中でマイクロタイタープレート（MaxiSorp: Nunc）をコーティングした。加湿チャンバー中でプレートを4℃で一晩インキュベートし、次いで1％BSAを加えたPBS＋0.05％Tween 20（PBST）溶液中で1時間ブロッキングしてから、洗浄した。血漿試料をPBST中で段階希釈した。2時間インキュベートした後、プレートを少なくとも5回PBSTで洗浄した。次いで、抗マウスIgG1-西洋ワサビペルオキシダーゼ（HRP）と抗マウスIgG2a-HRP（Bethyl Laboratories, Montgomery, TX）の混合物として、抗体を加えた。各二次抗体を1:5,000希釈で使用した。1時間インキュベートした後、プレートを少なくとも5回洗浄した。抗原特異的マウス抗体を3,3=,5,5=-テトラメチル-ベンジジン（TMB）基質（Rockland, Gilbertsville, PA）で検出し、停止液としてH2SO4を使用した。Spectra Max M2マイクロプレートリーダーで、プレートを450nmで読み取った。平均抗体力価は、別段の記載がない限り、平均バックグラウンド＋2標準偏差より大きな吸光度値を与える希釈の逆数（reciprocal dilution）として報告された。
抗体結合抗体
S1とS2の両方に対する応答を同時に測定するために、MULTI-SPOT（登録商標）96ウェル、2スポットプレート（メソスケール装置；MSD）をSARS CoV-2抗原でコーティングした。タンパク質は、哺乳動物細胞（293細胞）でタンパク質を生成した供給源（Native Antigen Company）から購入した。これらをビオチン化し、これらの個々のU-PLEXリンカーによって、これらのそれぞれのスポットに接着させた。IgG抗体を測定するために、振盪しながら、MSD Blocker Bでプレートを1時間ブロッキングし、次いで、3回洗浄してから、1:4000希釈した試料を加えた。振盪しながら2時間インキュベートした後、プレートを3回洗浄した。次いで、1μg/mLの検出抗体（MSD SULFO-TAGTM抗マウスIgG）とともにプレートを1時間インキュベートした。3回洗浄した後、読み取り緩衝液を加え、Meso QuickPlex SQ 120でプレートを読み取った。
SARS-CoV-2中和アッセイ
SARS-CoV-2 Surrogate Virus Neutralization Test（sVNT）キット（GenScript）に基づいて、中和抗体を慣例的に検出した。このELISAベースのキットは、SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質の受容体結合ドメイン（RBD）と宿主細胞のACE2受容体の間の相互作用を妨害する抗体を検出し、Vero細胞のSARS-COV-2感染に対する従来のウイルス中和力価と非常に相関がある（53）。このアプローチの利点は、BSL-2研究室でアッセイを行うことができることである。提供された試料希釈緩衝液を使用して、候補ワクチンで免疫化されたマウス由来の血清を1:20、1:100、1:300、1:500、1:750、および1:1000で希釈した。非免疫化マウス由来の血清を1:20で希釈した。肺試料を1:5、1:20、および1:100で希釈した。提供されたプロトコールに従って、陽性および陰性対照を1:9の容積比で調製した。希釈後、血清または肺試料をHRP-RBD溶液とともに1:1の比で個々に37℃で30分間インキュベートした。インキュベーション後、HRP-RBDと試料または対照の各混合物100μlをhACE2で前もってコーティングした捕獲プレートの対応するウェルに加え、37℃で15分間再度インキュベートした。その後、ウェルを十分に洗浄し、100μlの提供されたTMB（3,3=,5,5=-テトラメチル-ベンジジン）溶液を各ウェルに加え、室温（20～25℃）で15分間インキュベートしたままにした。最後に、50μlの停止液を各ウェルに加え、450nmのSpectra Max M2マイクロプレートリーダーでプレートを読み取った。所与の試料の吸光度は、所与の試料における抗SARS-CoV-2 RBD中和抗体の力価と逆相関する。試験キットのプロトコールに準拠して、試料のOD対陰性対照のODを比較する場合の20％阻害のカットオフを中和抗体の存在について陽性であると決定した。最低希釈度で陰性であった試料を試験した最低希釈度の1/2に等しく設定し、これは、血清について10または肺試料について2.5のいずれかであった。
BSL3条件下においてVisimederiでcVNTアッセイを使用したいくつかの研究で、さらなる中和抗体応答を測定した。cVNTアッセイは、動物またはヒト試料において生きているSARS-COV-2に対して特異的な中和抗体を検出するための細胞変性効果（CPE）の読み出し情報を有する。cVNT／CPEアッセイは、ウイルスが感染および細胞からの放出の複数のサイクルを行うことを可能にし；数日（通常、72時間のインキュベーション）中のその指数関数的な増殖は、CPEとして明瞭に特定できる、支持体の表面からの部分的または完全な細胞単層剥離を引き起こす。血清試料を56度で30分間熱失活させ；1:10から開始する2倍希釈を行い、次いで、100 TCID50のSARS-CoV-2を含む等量のウイルス溶液と混合する。血清－ウイルス混合物を5％CO2の加湿環境で37度で1時間インキュベートする。インキュベーション後、セミコンフルエントなVero E6単層を含む細胞プレートに各希釈での100μLの混合物を2連で加える。72時間インキュベートした後、倒立光学顕微鏡によってプレートを詳しく調べる。50％を超える細胞をCPEから防御する最高血清希釈を中和力価と見なす。
肺IgA ELISA
最終的な免疫化から2週後（研究の28日目）に、マウスを屠殺し、心臓穿刺を介して出血させた。肺を取り出し、-80℃で即座に凍結した。解凍の際に、肺を秤量した。ペレットペッスル（Sigma Z359947）を使用して、150μlのDPBS中で肺をホモジナイズした。ホモジネートを1300rpmで3分間遠心分離し、上清を凍結した。ブラッドフォードアッセイを使用して肺ホモジネートの全タンパク質含量を評価して、IgA含量の評価の前にすべての試料で同量の組織を確保した。マウスIgA ELISAキット（Mabtech）およびpNPP基質（Mabtech）を使用して、肺の抗原特異的IgA力価を検出した。手短に言えば、MaxiSorpプレート（Nunc）をPBS中のS1またはS2（The Native Antigen Company；50ng/ウェル）で、4℃で一晩の吸着の間コーティングし、次いで、0.1％BSAを加えたPBS＋0.05％Tween 20（PBST）（PBS/T/B）溶液中で1時間ブロッキングしてから、洗浄した。1:30希釈から開始して、肺ホモジネートをPBS/T/B中で段階希釈した。2時間インキュベートし、洗浄した後、製造業者のプロトコールに従って、MT39A-ALPをコンジュゲートした抗体（1:1000）を使用して、結合したIgAを検出した。プレートを415nmで読み取った。エンドポイント力価は、ナイーブマウスの血清の吸光度よりも3×標準偏差大きな吸光度値での希釈曲線のx軸切片と見なした。非応答動物には、15の力価または試験した最低希釈の値の1/2を設定した。
T細胞応答
脾臓を取り出し、5mlのハンクス平衡塩類溶液（1M HEPESおよび5％FBSを含む）に入れてから、5mlシリンジを用いて無菌ストレーナーを押して通過させた。RBC溶解（Ebiosolutions）、再懸濁、および計数の後、細胞は分析の準備ができていた。細胞を刺激するために、1μg/mlの全長Sタンパク質に相当する2つのペプチドプール（Genscript）とともに細胞を5e5細胞／ウェルで一晩培養した。培養培地は、0.01M HEPES、1×L-グルタミン、1×MEM基本アミノ酸、1×ペニシリン－ストレプトマイシン（penstrep）、10％FBS、および5.5e-5モル/lのβ-メルカプトエタノールを含むRPMI培地（Lonza）からなっていた。Mabtechキットを使用して、抗原特異的IFN-γ ELISPOTを測定した。適切な抗体で染色した後、AttuneフローサイトメーターおよびFlow Joバージョン10.7.1を使用して、フローサイトメトリー解析を行った。フローサイトメトリーのために、1または5ug/mlのいずれかの全長Sに相当するペプチドプールとともにウェルあたり2e6個の脾細胞を37℃で18時間インキュベートし、インキュベーションの最後の4時間にブレフェルジンA（ThermoFisher）を加えた。使用した抗体は、APC-H7をコンジュゲートしたCD4、FITCをコンジュゲートしたCD8、BV650をコンジュゲートしたCD3、PerCP-Cy5.5をコンジュゲートしたIFN-y、BV421をコンジュゲートしたIL-2、PE-Cy7をコンジュゲートしたTNFa、APCをコンジュゲートしたIL-4、Alexa FluorをコンジュゲートしたCD44、およびPEをコンジュゲートしたCD62L（BD biosciences）であった。
実施例1～5で引用された参考文献
Figure 2024505249000003
Figure 2024505249000004
Figure 2024505249000005
Figure 2024505249000006
Figure 2024505249000007
Figure 2024505249000008
実施例6
研究VXA-COV2-101は、SARS-CoV-2経口錠剤ワクチン（rAd-S-N、SEQ ID NO:8）の安全性および免疫原性を評価するための第1相非盲検用量範囲探索試験であり、このワクチンは、実施例6および7でVXA-CoV2-1と呼ばれ、18～55歳の健康な成人被験者に投与された。
この研究の目的は、腸溶錠によって送達されるVXA-CoV2-1経口ワクチンの安全性および免疫原性を評価することであった。
南カリフォルニアの単一の第1相ユニットに被験者を登録した。適格性のスクリーニング評価および確認の完了後、35人の被験者をこの治験に登録し；コホート1のセンチネル被験者（n＝5）に1日目にワクチン接種し、29日目に反復投与を行った。コホート2および3の被験者に1日目に単回ワクチン接種を与えた。研究デザインを以下の表に示す。
VXA-COV2-101の研究デザイン
Figure 2024505249000009
コホート1のセンチネル被験者には、1回目の投与と同じ用量レベルで2回目の投与（ブースト）を29日目に与えた。
B細胞／抗体分析
フローサイトメトリーベースの測定とELISPOTによる抗体分泌細胞（ASC）アッセイの両方を使用して、高い抗体作製能を有するB細胞の促進におけるVXA-CoV2-1の能力を評価した。ワクチン接種に応答するB細胞は、投与部位および局部流入領域リンパ節で活性化されるようになり、ここでこれが胚中心反応後に形質芽球に分化することが、以前に十分に確立されている。免疫化から6から8日後の間に、かなりの割合の形質芽球が胚中心を去り、末梢循環に一過的に出現し、ここで、これらは、ワクチン抗原特異的な抗体分泌細胞（ASC）が非常に豊富であることが見出され得る。したがって、VXA-COV2-101研究において、ワクチン接種の前後に収集された固定全血試料のフローサイトメトリー分析によって、ワクチン接種後8日目に、全体的なCD27++CD38++形質芽球集団の有意な拡大が明らかになり、ワクチン接種者のおおよそ70％（24/35）が、ベースラインレベルと比較して形質芽球頻度の2倍以上の増加を示した（図9A～B）。さらなる研究により、特に、より高い用量レベルのVXA-CoV2-1が与えられたコホートにおいて、ワクチン接種後に循環形質芽球の表面上でIgAと粘膜ホーミング受容体α4β7の両方のアップレギュレーションが示され（図9C）、したがって、粘膜組織へのこのIgA産生B細胞集団のワクチン誘導性遊走（Mora and von Andrian, 2008）が示唆される。全体的に見て、これらの結果は、ヒトにおける第2相インフルエンザA攻撃感染研究において、会社によって公開された以前のデータと一致し、以前のデータでは、経口インフルエンザワクチン接種後に同様の粘膜の特色を有するIgA形質芽球の生成が、ワクチン誘導性防御の強力な指標であることが見出された（Liebowitz et al., 2020）。
さらに、ELISpotアッセイを使用して、VXA-CoV2-1が、SARS-CoV-2スパイク（S）抗原のS1ドメインを認識し、これに結合することができる循環抗体分泌B細胞を誘導する能力を測定した。この分析により、最初の免疫化から8日後に、S1反応性のIgA分泌ASCの有意なワクチン誘導性生成が示され（ウィルコクソン検定により、p＝0.0002）、全体の中央値は、ベースラインレベルと比べて4倍増加した（図9D）。より具体的には、1日目と8日目の両方のASCの測定値が入手可能であった、より低い用量のワクチン群の被験者の8/12（67％）は、ワクチン接種前レベルと比較した、ワクチン接種後8日目における100万細胞あたりのIgA分泌ASC数の2倍以上の中央値の増加（中央値の2.67倍増加；95％CI：1.0～13.32）によって示されるように、本明細書では「応答者」に分類された。応答者についてわずかに高い割合（被験者の11/15、73％）が、より高いワクチン用量コホートで記録された（中央値の4倍増加；95％CI：1.3～13.32）。
Meso Scale Discovery（MSD）プラットフォームを使用して、異なるSARS-CoV-2抗原に特異的なIgA抗体のレベルを免疫化前後の血清、唾液、および鼻の試料で測定した。フローサイトメトリーおよびELISPOTによって観察されたB細胞応答の粘膜の特色と一致して、SARS-CoV-2スパイク（S）、核タンパク質（N）、およびスパイク受容体結合ドメイン（RBD）を標的とするIgA抗体は、血清と粘膜の両方のコンパートメントで見出すことができる。全体的に見て、ワクチン接種者の23％（8/35）が29日目までに血清において50％以上のワクチン特異的なIgA増加を示し、これらの被験者の6/8が、分析において、3種のSARS-CoV-2抗原すべてを標的とするIgAを産生した。IgA+ B7+形質芽球の測定と一致して、高用量コホートの被験者ほど、血清において、Sに特異的な高いIgA抗体応答を示した（図9）。予想したように、VXA-CoV2-1経口ワクチン候補のユニークな特徴を考慮すれば、ワクチン接種者のより高い割合（％）が、血清と比較して、粘膜コンパートメントにおいてSARS-COV-2特異的IgA抗体応答を開始し、ワクチン接種者の54％（19/35）が、唾液または鼻の試料のいずれかにおいて、粘膜IgAの2倍以上の増加に達した（図9F）。より具体的には、ワクチン接種者の10/35（29％）は、唾液においてIgA抗体の2倍以上の増加があり、一方で、12/35（35％）は、ワクチン接種後29日目までに、鼻コンパートメンにおいて同じ閾値に達した。2つの用量群の間で唾液または鼻の試料におけるワクチン特異的IgA応答の有意差を観察することができなかった（図9F）。粘膜試料の制限のせいで、IgAが中和する能力を測定することは難しいが、予備的な発見により、特異的鼻IgAの2倍の増加があった被験者は、スパイクタンパク質へのACE2結合を測定した代用中和アッセイにおいて中和する能力もあったことが示唆される（図9F）。Sterlinら（Sterlin et al., 2021）によって報告されたように、分泌型IgAは、SARS-CoV-2に対してIgGよりも高い中和能力を有することが示されている。
いくつかの報告が、COVID-19からの防御に寄与する粘膜免疫およびIgA抗体の生成の可能性を強調しているので（Ejemel et al., 2020; Russell et al., 2020; Sterlin et al., 2021）、これらの発見は有望である。注目すべきことに、注射用のワクチンは、呼吸器の粘膜でIgA抗体を効果的に誘導するように設計されていないが、経口ワクチン接種ストラテジーはこの利点を提供する可能性がある（Jeyanathan et al., 2020）。重要な粘膜表面でのSARS-CoV-2特異的IgA応答の誘導はまた、殺菌免疫を誘発し、かつ特に新規なSARS-CoV-2変異体がワクチン接種した被験者で検出されずに複製することができるシナリオにおいて非常に望ましい特色である、ウイルス伝染を遮断するためのより大きな能力を有する可能性がある。
ワクチン接種後の血清におけるIgG抗体の分析によって、SARS-CoV-2特異的抗体応答の増加がないことが示された。同様に、血清における有意なSARS-CoV-2抗体媒介性中和も観察されなかった。血清においてワクチン特異的なIgGおよび抗体中和がないことについての根底にある理由は現在は定義されないが、本研究で使用した用量レベルでのVXA-CoV2-1の単回経口投与が、頑強なワクチン特異的IgG中和応答を誘発するのに十分でなかったことはあり得る。さらに、VXA-CoV2-1コンストラクト中のNをコードする遺伝子の存在がこのワクチン候補の免疫原性プロファイルを血清中和抗体からT細胞媒介性免疫に歪めた可能性があることを除外することはできない。
T細胞分析
VXA-CoV2-1が抗ウイルスCD4およびCD8 T細胞を誘発するかどうかを判定するために、SおよびNタンパク質の全長配列のSARS-CoV-2重複ペプチドプールでPBMCを刺激し、抗ウイルスサイトカインインターフェロンガンマ（IFNγ）および腫瘍壊死因子アルファ（TNFα）の放出を測定した。重要なことに、IFNγおよびTNFαは、抗ウイルス防御に相関するものとして特定されている（Madedonas et al., Springer Semin Immunopathol 28:209-219, 2006; Precopio et al. J. Exp Med 204:1405-1416, 2007）。同様に、IFNγとCD107aの組み合わせが、強力な細胞傷害性細胞の特徴として特定されているので（Soghoian, et al. Sci Transl Med 4:123ra125, 2012）、脱顆粒マーカーCD107aをさらに評価した。
単回経口投与のVXA-CoV2-1でのワクチン接種が、0日目のベースラインレベルと比較して7日目に、Sに応答して、IFNγ、TNFα、およびCD107aを発現するCD8+ S特異的T細胞の統計学的に有意な増加を誘導することが見出された（図10A）。同じデータの用量応答プロットも示す（図12A）。
さらに、IFNγおよびTNFαのS特異的二重発現を測定することによって多機能性を評価したところ、0日目に対して7日目に、IFNγ/TNFαの両方を産生する細胞を生成するT細胞の量の有意な増大を観察した（図10B）。多機能性は、特にワクチン接種において、防御に相関するものとして見られた（Makedonas et al, 2006; Precopio et al, 2007、両方とも前記）。したがって、IFNγとTNFαの二重分泌CD8 T細胞の有意な増加は、抗ウイルス応答を生じさせるための意味のある有意な進歩を表す。被験者のおよそ25％が、ワクチン接種後7日目に多機能性CD8 S特異的T細胞応答を生じ、これは、頑強な抗ウイルス応答と一致する（図10C）。サイトカイン発現CD8 Tの激しい増加がS特異的であり、ワクチン接種後の全身性炎症の結果ではなかったことを示すために、細胞をEBV、CMV、およびインフルエンザペプチド（CEF）のペプチドプールで並行して刺激し、IFNγの発現についてフローサイトメトリーによって測定した（図10D）。Sペプチド応答とは異なり、CEFペプチド刺激性IFNγ応答は、ワクチン接種前後で未変化のままであった。
本研究において、VXA-CoV2-1誘導性CD8 T細胞応答は用量効果の傾向を示さず、狭い用量範囲が測定された（図12A）ので、VXA-CoV2-1の両方の用量レベルの被験者をCD8応答の統計解析のために組み合わせた。ブーストされ、解析のために利用可能なPBMCを有していた4人の被験者をIFN-γ応答について経時的にモニターしたところ（図12B）、T細胞応答が2回目の免疫化によって維持されたかまたはブーストされたかのいずれかであったことが示された。
Sに対するものよりも程度は低いが、Nに対するT細胞応答もいくつかの個体で増加した（図12D、E）。IFNγ+CD107a+細胞傷害性CD4 T細胞は、ウイルス制御においてCD8 T細胞を増やすための能力を有する。有意ではないが、ワクチンは、細胞傷害能を有するS特異的CD4 T細胞の増加も示した（図12C）。IFNγ+CD107a+細胞傷害性CD4 T細胞は、ウイルス制御においてCD8 T細胞を増やすための能力を有することが、以前に示されている（Johnson et al, J. Virol 89:7494-7505, 2015）。
抗ウイルスT細胞は、ヒト固有コロナウイルスと交差反応性である
固有のコロナウイルスに対するVXA-CoV2-1誘導性免疫応答の交差反応性を評価するために、VXA-CoV2-1ワクチンを接種した9人の被験者に由来するPBMCを、4種の固有のヒトコロナウイルス（HCoV）（229E、HKU1、OC43、およびNL63）のSおよびNタンパク質由来のペプチドライブラリーで刺激し、細胞内染色によってIFNγ放出を測定した。有効性および以前のT細胞応答（野生型SARS-CoV-2スパイクタンパク質に対するもの）に基づいて、評価のためにPBMC試料を選択した。4種すべての固有のHCoVについて、ワクチン接種前のレベルと比較して、IFNγ分泌CD8 T細胞の増加が検出され（図10E）、これは、VXA-CoV2-1誘導性T細胞が流行性の固有のHCoVと交差反応性であることを示唆している。
実施例7
経口ワクチン接種はより大きな規模のT細胞を誘導する
VXA-CoV2-1によって誘導される応答を筋肉内（IM）mRNA covidワクチンと比較するために、EUAの下でmRNAワクチンの接種を受ける予定になっている志願者を募集し、血液試料を準備した。本発明者らのワクチン接種者と同じ時点、すなわち、ワクチン接種前およびワクチン接種後7日目にPBMCを採取し、VXA-CoV2-101治験由来のPBMCと一緒に同じインビトロアッセイでT細胞活性を測定し、アッセイの変動性を制御するために、同じ分析に供した。
VXA-CoV2-1錠剤を服用した被験者は、Pfizer（bnt162b1）またはModerna（mRNA-1273）ワクチンのいずれかのIMワクチン接種を受けたものよりも数倍高いT細胞応答を有していた。CD8+ T細胞からのIFNγ放出は、p＝0.0283（bnt162b1）およびp＝0.061（mRNA-1273）で有意に増加し（図11A）、TNFαおよびCD107aは、ワクチン接種前のベースラインと比べて小さな増加を示した。ワクチン接種者のCD8+ T細胞からのIFNγの0日目より先の平均増加率（％）は、bnt162b1/mRNA-1273/VXA-CoV2-1ワクチン接種者について、それぞれ0.4/0.09/2.3であった。これは、VXA-CoV2-1錠剤を服用したものついて、IMワクチンと比較して5倍超の増加になる。
他のワクチンと同じアッセイで小さな亜集団しか試験しなかったので、被験者の選択における潜在的なバイアスを説明する目的で、比較のために、以前に測定した全コホートを一緒にグラフ化したところ、mRNAワクチンを組み合わせたものに対する有意性（p＝0.0066）が依然として見られた（図11B）。非応答者を含めた全コホートの平均は、1.5％のS特異的IFNγ+CD8 T細胞であり、IMワクチン接種者と比べて3.5倍超の増加が見られた。比較のために、以前にSARS-CoV-2に感染した被験者（回復期）の応答も測定したところ、4人の回復期被験者の平均IFNγ応答は、0.8％のS特異的IFNγ+CD8 T細胞であった。IMワクチンの報告されているT細胞測定は2回目のワクチン投与後7日目に行われたので（Sahin, et al., Nature 2021）、PBMCも2回目の投与後7日目に同じアッセイで測定したところ、特に良好な応答を有していた1人の被験者を除いて、両方の時点で等しい規模の応答を有することが見出された（図11C）。bnt162bでのワクチン接種後のT細胞応答の規模は、2回目の投与後7日目にSahinおよび共同研究者によって報告されたデータ（Nature 2021）と類似している。Vaxart治験の小コホート（n＝5）はVXA-CoV2-1の2回投与を受け、2回目の投与後7日目で、CD8+ T細胞のIFNγの割合（％）は維持されたかまた増加した（図12B）。mRNA-1273およびbnt162b被験者と比較した場合、VXA-CoV2-1を受けた被験者におけるCD4 T細胞応答も有意に高かった（図13B）。
被験者が様々な免疫応答を有する可能性があり、かつ本研究がワクチン接種状況の自己報告に頼っていたため、ELISAによって抗S抗体応答を測定したところ、bnt162b1およびmRNA-1273のすべてから頑強な抗S抗体応答が見られ（図13A）、これによって、これらの個体のワクチン接種状況が確認され、観察された低いT細胞応答は、ワクチン投与がないことが理由ではないことが検証された。
T細胞分析の概要-実施例6および7
実施例7で示した研究では、経口免疫後に、mRNAワクチンで観察されたものよりも高い頻度で、実質的な抗ウイルスT細胞応答が報告された。VXA-CoV2-1およびmRNAなどの遺伝子ベースのワクチンは、インビボでのMHC-IおよびMHC-IIによる抗原の提示により、実質的なT細胞活性化を誘導することが期待される。しかし、本発明者らの研究では、経口ワクチンがより良く機能した。1つの注目すべき違いは、Nタンパク質がVXA-CoV2-1中には存在するが、いずれのmRNAワクチンにも存在しないということである。Nタンパク質は抗原提示の増強と以前に関連付けられていないが、Nは、インターフェロン誘導経路に影響を及ぼすこと、およびTRIM21を活性化することを含めて、複数の生物学的機能を有することが公知である（Caddy, et al. EMBO J 40, e106228, 2021; Mu, et al. Cell Discov 6, 65, 2020）。理論に拘束されないが、VXA-CoV2-1で使用されるTLR-3アゴニストは、樹状細胞を成熟させること、交差提示を促進すること、および細胞傷害性T細胞によって抗ウイルス応答を駆動することによって、T細胞活性化を向上させる可能性があるが（Weck et al, Blood 109:3890-3894, 2007）、本発明者らは、このプラットフォームを用いて、他の指標についてこの規模のT細胞応答を見ていない。
ワクチン接種後のSARS-CoV-2に対するT細胞応答を複数の異なる研究で測定した。Bnt162b2ワクチンの接種により、CD38、CD39、およびPD-1を発現するT細胞の活性化および動員が観察されている（Oberhardt et al, Nature, 2021）。本発明者らのワクチンは同様の結果をもたらし、これらのマーカーの増加およびHLA-DR+CD38+ T細胞集団の増加が観察された。CD38+HLA-DR+ T細胞は、インフルエンザで見られるように、ウイルス感染で観察され、二次感染攻撃時の記憶応答の最適なリコールに必要とされる（Jia et al, Clin Transl Immunology 10:e1336, 2021）。SARS-CoV-2では、CD38+HLA-DR+CD8 T細胞はIFNγ応答と相関し、血液がんを有するCOVID-19患者の生存と関連性があった（Bange et al, Nat Med 27:1280-1289, 2021）。
交差反応性に関しては、T細胞応答は、異なるHCoV種に対しても頑強であり、HCoV交差反応性T細胞の数の実質的な増加を示すことが分かった。抗体応答は、出現するすべての変異体に対して十分に交差反応することができるわけではないので、T細胞応答は、このパンデミックにおいてますます重要な役割を果たす可能性があり、注射される認可されたワクチンは血清抗体の強力な誘導物質である。幅広いエピトープに対して応答が行われるT細胞免疫優勢階層（T cell immunodominance hierarchies）の性質により、パブリッククロノタイプとプライベートクロノタイプの両方が生成される（Shomuradova et al Immunity 53:1245-1257 e1245, 2020); Snyder, et al., medRxiv, 2020.2007.2031.20165647 (2020)。T細胞はまた、変異体に抵抗性であり、かつ交差防御的である可能性が高い（Johnson, et al. J Immunol 194:1755-1762, 2015); da Silva et al, medRxiv, 2021; Tarke, et al., Cell Rep Med 2, 100204, 2021）。中和抗体は狭い範囲のエピトープを標的にするので、選択圧によって生じる突然変異はワクチンの有効性を低下させる傾向があるが、T細胞応答をエスケープしない。これは、SARS-CoV-2で実証されており、変異株を用いて、T細胞免疫に与える影響がほとんどないことが示されている（Tarke et al, 2021、前記; Alter, et al. Nature 596:268-272, 2021; Tarke, et al. bioRxiv, 2021）。
ワクチンおよび広範な感染が生じる前のパンデミックの初期に行われた最初の応答者の前向き研究では、臨床転帰との最も重要な相関は、抗体レベルではなく、T細胞応答の既存の規模であった（Wylie et al, medRxiv, 2020.2011.2002.20222778, 2021）。抗体はmRNAワクチンの実質的な有効性とおそらく相関するが（Gilber et al, medRxiv, 2021）、Bnt162b2ワクチンに関する研究によって、1回の投与によって早ければ12日で、その時点で中和抗体が検出不能であるにもかかわらず、いくらかの防御が誘発されることが示され、これにより、T細胞媒介性免疫が、防御において初期の役割を果たした可能性があることが示唆される（Kalimuddin et al, Med (N Y) 2:682-688 e684, 2021）。Bnt162b2によって誘発されるS特異的T細胞は、CD38の発現を増加させることが示され、これは、本発明者らがマスサイトメトリー表現型分析によって得たデータと一致する。最後に、抗体またはB細胞を作る能力がない人々は、SARS-CoV-2に対して好結果の免疫応答を開始することができ、通常の感染過程をたどるように思われる（Meyts et al. J. Allergy Clin Immunol 147:520-531, 2021）。血液がんを有する患者では、CD8 T細胞が生存と相関することも示された（Huang et al, Res Sq, 2021）。
ワクチン接種を完了した人々にさえ感染することがきる複数のSARS-CoV-2変異体の増加によって、現存する防御を補完するために異種ブーストストラテジーを用いる可能性がある新しいアプローチが必要とされるシナリオが作り出される（Barros-Martins et al, Nat Med 27:1525-1529, 2021）。6～8か月ごとに必要とされるいかなるワクチンも裕福な国で実施することは難しいと思われ、世界中の大部分にとってはほとんど不可能である。さらに、変異体が血清応答を回避する場合、粘膜ホーミングT細胞を作り出す能力が、排出および伝染を低下させるためにより重要になり得る。変異体に対して交差防御的応答を引き起こし、配布するのが容易な経口錠剤は、世界的な利用に影響を及ぼす重要な問題を解決することができる。
結論として、VXA-CoV2-1での経口免疫が抗ウイルス性SARS-CoV-2特異的T細胞を誘発する。誘導されるIFNγ産生CD8+ T細胞のレベルは、COVID-19に対して現在使用されているIM mRNAワクチンよりも大きな規模のものである。これらのT細胞は、4種の固有のヒトコロナウイルスに対して交差反応性でもあり、これによって、このワクチンが、新たに出現した多様なパンデミックコロナウイルスに対して交差防御的であり得ることが示される。T細胞は死亡および重度の感染の防御で重要であり得るので、本発明者らのワクチン候補は、パンデミック；現在のパンデミック、および将来のパンデミックと戦うために、投与するのが容易な世界的なワクチンストラテジーを提供することができる。
方法-実施例6および7
T細胞免疫原性分析
PBMCを解凍し、一晩休ませ、ブレフェルジンA（Invitrogen）、モネンシン（Biolegend）、およびCD107a-Alexa488（クローンH4A3）（Thermo Fisher Scientific）の存在下で、SARS-CoV-2のSもしくはNペプチドライブラリー（Miltenyi）または固有のヒトコロナウイルス（JPT）のいずれかとともに、96ウェル丸底プレートにおいて、Immunocult培地（Stemcell Technologies）中で1×10^7細胞/mlの濃度で37℃で5時間培養した。細胞を回収し、CD4-BV605（クローンOKT4）、CD8-BV785（クローンRPA-T8）、およびzombie近赤外生存率色素（Biolegend）で表面染色した。4％PFA（Biotium）で固定し、Cytoperm（BD Biosciences）で透過処理した後、サイトカインに対する抗体、IFNg-BV510（クローンB27）（Biolegend）、TNFa-e450（クローンMab11）（Thermo Fisher Scientific）、IL-2-APC（クローンMQ1-17H12）（Thermo Fisher Scientific）、IL-4-PerCP5.5（クローン8D4-8）（Biolegend）、IL-5-PE（クローンJES1-39D10）（Biolegend）、およびIL-13-PE-Cy7（クローンJES10-5A2）（Biolegend）を使用して、細胞内のサイトカイン応答を評価し、これらは、Attune（Thermo Fisher Scientific）フローサイトメーターを使用して分析した。データ解析は、Flowjo、Excel、およびGraphpad Prismで行った。
臨床プロトコール
第1相臨床研究、臨床治験org NCT04563702）は、ワクチン（VXA-CoV2-1と呼ばれる）の安全性および免疫原性を2つの異なる用量レベル（1×1010IUおよび5×1010）で35人の被験者において評価するように設計された。5人のセンチネルに最初に投与し、ワクチン誘導性毒性について1週間モニターした後、治療コホートの残りの被験者を無作為化し、4人のプラセボ対照を含めた。低用量群の5人の被験者のみブーストし、他のすべての被験者に1用量のVXA-CoV2-1を与えた。
PBMCの単離、凍結保存、および解凍
VXA-CoV2-101治験のためのPBMCは、WCCTにおいて、治験被験者の血液から単離し、その場で抽出した。比較試験のためのPBMCは、訓練を受けたフレボトミストによって採取された血液から抽出した。血液をヘパリンVacutainer（登録商標）チューブ（BD, Franklin Lakes, NJ）中に収集し、leucosepチューブ（Greinier bio one）およびficoll paque plus（Cytiva）を使用して、PBMCを同日に単離した。PBMCをCool Cell（Corning）中の10％DMSOを含むFBS中に-80℃で凍結してから、分析時まで液体窒素中に保存した。製造業者（Cellular Technology Ltd [CTL], Shaker Heights, OH）の指示に従って血清フリー試薬を使用して細胞を解凍した。
ワクチン
VXA-CoV2-1は、CMVプロモーターの制御下の全長SARS-CoV-2 S遺伝子およびヒトβアクチンプロモーターの制御下の全長SARS-CoV-2 N遺伝子を含むrAd5ベクターである。rAd5ワクチンコンストラクトは、Genbankアクセッション番号MN908947.3として公的に利用可能であるSARS-CoV-2の公開されたDNA配列に基づいて作出した。SARS-CoV-2 SおよびSARS-CoV-2 Nの公開されたアミノ酸配列を使用して、経口rAd錠剤2についての以前の臨床治験で使用された同じベクター骨格を使用して、アデノウイルス5型のE1領域にクローニングされた導入遺伝子を含む組換えプラスミドを作出した。すべてのワクチンは、Expi293F懸濁細胞株（Thermo Fisher Scientific）中で増殖させ、CsCl密度遠心分離によって精製した。
比較試験
比較研究については、bnt162b1（BioNT-Pfizer）またはmRNA-1273（Moderna）mRNAワクチンのいずれかを受けることが予定されている健康な個体から、ワクチン接種より前（d0）、第1の投与後7日目（d7）、および2回目の投与後7日目（ブースト後）に、PBMCを収集した。すべての被験者はインフォームドコンセントに署名し、ワクチンを受ける前、および他の2時点：第1の投与後7日目および2回目の投与後7日目で血液を提供することに同意した。ワクチン接種状況を確認するために、mRNAワクチン接種を受けた被験者からd0および28日目に血清を収集した。
マスサイトメトリー
最初の処理については、750uLのヘパリン添加血を1050uLのSmart Tube Proteomic Stabilizer（Smart Tube Inc.、カタログ番号PROT1）と混合し、11分間室温でインキュベートし、次いで、ドライアイス上で急速凍結し、-80℃で保存した。その後の分析のために、凍結した試料をドライアイスで輸送した。
各提供者からの2つの試料を-80℃保存から氷水浴中に移し、再懸濁し、1×Thaw-Lyse緩衝液（Smart Tube Inc.、カタログ番号THAWLYSE1）中で2回洗浄して、赤血球を溶解した。赤血球を溶解した後、細胞を計数し、1.5×106個の細胞を手作業で96ウェルブロック中に配置した。以前に記載されたロボットシステム38 39によって、パラジウム金属を用いた20プレックススキームで試料をバーコード化した。バーコード化試料に対するその後の染色工程を手作業で行った。Fc-ブロック（Human TruStain FcX, Biolegend、カタログ番号422302）でバーコード化細胞を室温で処理し、細胞染色培地（0.5％BSAおよび0.02％アジ化ナトリウムを含むPBS）で1回洗浄し、細胞染色培地中で表面抗体で30分間染色した。表面抗体染色後、細胞を氷冷100％メタノール（Thermo Fisher、カタログ番号A412-4）で透過処理し、洗浄し、細胞内抗体で60分間染色した。細胞内染色後、細胞を洗浄し、イリジウムインターカレーター（Fluidigm、カタログ番号201192B）および1.6％パラホルムアルデヒド（Thermo Fisher、カタログ番号50-980-487）を含む溶液中に再懸濁した。マスサイトメーターでの試料分析より前に、試料を洗浄し、1×4要素標準化ビーズ（four-element normalization beads）（140/142Ce、151/153Eu、165Ho、175/176Lu）（Fluidigm、カタログ番号201078）中に再懸濁した。収集したデータをすべてのバーコード化試料全体にわたって標準化し、以前に記載されたように40、脱バーコード化した。
S1 ELISA
BioLegend Legend Max Human IgG ELISAキットを使用して、S1特異的抗体を測定した。elisaは、製造者の指示書に従って実施した。
統計
統計解析は、GraphPad Prism v9ソフトウェアを使用して行った。それぞれの具体的な検定を図の説明文に示す。≦0.05のP値を有意とみなした。棒グラフは、平均および平均値の標準誤差（SEM）として示す。
実施例6～7で引用される参考文献
Figure 2024505249000010
Figure 2024505249000011
Figure 2024505249000012
Figure 2024505249000013
実施例8
Nタンパク質がT細胞応答を増強することができるかどうかを試験するために、マウスで実験を行った。2つのワクチンコンストラクトを本研究で使用した：JL82は、E1/E3が欠失した完全なアデノウイルス5型ゲノムを包含し、CMVプロモーター/エンハンサーの制御下で導入遺伝子カセットをdelE1位置に含み、続いてウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルがある、pAd5ベクターである。導入遺伝子インサートは、融合タンパク質として発現するHPV16 E6/E7導入遺伝子をコードする。HPV16 E6/E7とNタンパク質の両方を発現するED107.58を生成するために、終止コドンを含まない、JL82由来のE6/E7の導入遺伝子配列を、T2A配列（doi:10.1038/s41598-017-02460-2）を介して全長SARS-CoV-2 N遺伝子（GenbankアクセッションMN908947.3）に連結した。HPV16とSARS-CoV-2配列の両方ともヒト（H. sapiens）での発現のためにコドン最適化した。全長インサート配列は、社内で合成し、組換えを介してpAdにクローニングした。SEQ ID NO:21～24を参照されたい。
15週齢の雌C57BL/6Jマウスに鼻腔内経路を介してワクチン接種した。ワクチン接種後7日目に、マウスを屠殺し、脾臓から細胞を単離した。次いで、HPV E6およびE7タンパク質に由来する15mer重複ペプチドのプールで脾細胞をおよそ18時間刺激した。およそ18時間後、T細胞の機能性の尺度として、インターフェロンガンマの放出をELISpotによって測定した。
HPV16 E6およびE7ペプチドに応答して、ED107でワクチン接種したマウスから分泌されたインターフェロンガンマは、JL82と比較して増加した（図14）。これによって、本発明者らのワクチンコンストラクト中のSARS-CoV-2 Nタンパク質の存在が、T細胞がHPV16に応答する能力を増強することが示唆される。
実施例9
本実施例は、SおよびNを発現するコンストラクトが、Sのみを発現する対応するワクチンよりも高い細胞傷害性抗スパイクT細胞応答を誘発したことを図示するデータを提供する。
SおよびN（ED88）またはSのみ（ED90）を発現するコンストラクトでアフリカミドリザルに鼻腔内ワクチン接種した。これらのサルからT細胞の応答を測定するために、ワクチン接種の前日およびワクチン接種後7日目にPBMCを採取した。次いで、ゴルジブロッキング試薬の存在下で、SARS-CoV-2のスパイクタンパク質由来の15mer重複ペプチドのプールでPBMCを5時間刺激した。細胞傷害機能の尺度として、CD8 T細胞によるIFN-γ放出を測定した。
ED90と比較して、ED88でワクチン接種したサルからのスパイクペプチドに応答して、CD8 T細胞からのIFN-γの有意な増加が観察された（図15）。ED90でワクチン接種した1匹のサルしか、ワクチン接種前のレベルを超えるIFN-γの増加を示さなかったが、ED88でワクチン接種した5匹サルすべてがベースラインを超えるIFN-γの増加を示した。未ワクチン接種群では、4匹のサルのうちの2匹がベースラインを超える応答を有しており、これは、ED88でワクチン接種したサルの平均より低かった。このデータから、Nタンパク質とSタンパク質の両方を発現するワクチンであるED88が、Sのみを発現するワクチンよりも高い細胞傷害性抗スパイクT細胞応答を有していたと結論することができる。
図15は、ベースラインのワクチン接種前試料を超えて、スパイクペプチドに応答してIFN-γ陽性である、ワクチン接種後8日目のCD8 T細胞の割合（％）を示す。
本明細書において記載される実施例および態様は例示目的のためのみであること、ならびにそれらを鑑みて様々な改変または変更が当業者に示唆されると考えられ、該改変または変更が本出願の趣旨および範囲ならびに添付の特許請求の範囲の範囲に含まれることが理解されよう。本明細書において引用されるすべての刊行物、特許および特許出願は、すべての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
配列の表
SEQ ID NO:1: SARS-CoV-2 Sタンパク質（表面糖タンパク質）のアミノ酸配列
Figure 2024505249000014
SEQ ID NO:2: SARS-CoV-2 Nタンパク質（ヌクレオカプシドリンタンパク質）のアミノ酸配列
Figure 2024505249000015
SEQ ID NO:3: SARS-CoV-2 Sタンパク質（表面糖タンパク質）の核酸配列
Figure 2024505249000016
Figure 2024505249000017
SEQ ID NO:4: SARS-CoV-2 Nタンパク質（ヌクレオカプシドリンタンパク質）の核酸配列
Figure 2024505249000018
SEQ ID NO:5: SARS-CoV-2融合体: S1-フューリン-Nの核酸配列
Figure 2024505249000019
Figure 2024505249000020
SEQ ID NO:6: CMV-SARS-CoV-2-S-BGH-bアクチン-SARS-CoV-2-N-SPA-BGH-CMV-dsRNA-SPA
Figure 2024505249000021
Figure 2024505249000022
Figure 2024505249000023
Figure 2024505249000024
SEQ ID NO:7: CMV-SARS-CoV-2-S1-フューリン-N-BGH-CMV-dsRNA-SPA
Figure 2024505249000025
Figure 2024505249000026
Figure 2024505249000027
SEQ ID NO:8: rAd-CMV-SARS-CoV-2-S-BGH-bアクチン-SARS-CoV-2-N-SPA-BGH-CMV-dsRNA-SPA
Figure 2024505249000028
Figure 2024505249000029
Figure 2024505249000030
Figure 2024505249000031
Figure 2024505249000032
Figure 2024505249000033
Figure 2024505249000034
Figure 2024505249000035
Figure 2024505249000036
Figure 2024505249000037
Figure 2024505249000038
Figure 2024505249000039
Figure 2024505249000040
Figure 2024505249000041
Figure 2024505249000042
SEQ ID NO:9: rAd-CMV-SARS-CoV-2-S1-フューリン-N-BGH-CMV-dsRNA-SPA
Figure 2024505249000043
Figure 2024505249000044
Figure 2024505249000045
Figure 2024505249000046
Figure 2024505249000047
Figure 2024505249000048
Figure 2024505249000049
Figure 2024505249000050
Figure 2024505249000051
Figure 2024505249000052
Figure 2024505249000053
Figure 2024505249000054
Figure 2024505249000055
Figure 2024505249000056
SEQ ID NO:10: S1-Nのアミノ酸配列
Figure 2024505249000057
SEQ ID NO:11: TLR-3アゴニスト配列
Figure 2024505249000058
SEQ ID NO:12: TLR-3アゴニスト配列
Figure 2024505249000059
SEQ ID NO:13: TLR-3アゴニスト配列
Figure 2024505249000060
SEQ ID NO:14: TLR-3アゴニスト配列
Figure 2024505249000061
SEQ ID NO:15: TLR-3アゴニスト配列
Figure 2024505249000062
SEQ ID NO:16: TLR-3アゴニスト配列
Figure 2024505249000063
SEQ ID NO:17: TLR-3アゴニスト配列
Figure 2024505249000064
SEQ ID NO:18: TLR-3アゴニスト配列
Figure 2024505249000065
SEQ ID NO:19
UK B.1.1.7 Sタンパク質変異体
GISAIDアクセッション番号EPI_ISL_601443
Figure 2024505249000066
SEQ ID NO:20
南アフリカB.1.351 501Y.V2 Sタンパク質変異体
GISAIDアクセッション番号EPI_ISL_678597
Figure 2024505249000067
SEQ ID NO:21 SEQ ID NO:22をコードするJL82インサートのDNA配列：
Figure 2024505249000068
SEQ ID NO:22 SEQ ID NO:21にコードされるJL82インサートのアミノ酸配列（HPV16E6E7）
Figure 2024505249000069
SEQ ID NO:23：HPV16E6E7-T2A-SARS-COV-2 NインサートのDNA配列。T2Aペプチドをコードする配列に下線が付いている。
Figure 2024505249000070

SEQ ID NO:23にコードされるペプチド配列：
HPV16E6E7（SEQ ID NO:22）：
Figure 2024505249000071
SEQ ID NO:24：T2Aアミノ酸配列：
Figure 2024505249000072
SARS-COV-2 Nタンパク質（SEQ ID NO:2）
Figure 2024505249000073

Claims (72)

  1. キメラアデノウイルス発現ベクターであって、
    抗原ポリペプチドをコードする核酸；および
    SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸
    を含む発現カセットを含み、
    該抗原ポリペプチドがSARS-CoV2タンパク質ではない、
    キメラアデノウイルス発現ベクター。
  2. 前記SARS-CoV-2 Nタンパク質が、SEQ ID NO:2のアミノ酸配列に対して少なくとも95％、96％、97％、98％、99％、または100％の同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  3. 前記SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸が、SEQ ID NO:4の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む、請求項2記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  4. 前記抗原ポリペプチドが、がん抗原である、請求項1、2、または3記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  5. 前記抗原ポリペプチドが、病原体由来である、請求項1、2、3記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  6. 前記病原体が、ウイルス、細菌、真菌、または寄生虫である、請求項5記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  7. 前記抗原ポリペプチドがヒトパピローマウイルス（HPV）抗原であり、任意で、該ポリペプチドがSEQ ID NO:22を含む、請求項1、2、または3記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  8. 前記発現カセットが、プロモーターに機能的に連結された、前記抗原ポリペプチドをコードする核酸および前記SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸を含むバイシストロニックまたはマルチシストロニックなコンストラクトを含む、請求項1～7のいずれか一項記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  9. 抗原タンパク質をコードする核酸が、前記SARS-CoV2-Nタンパク質をコードする核酸の5'側に位置する、請求項8記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  10. 前記SARS-CoV2-Nタンパク質をコードする核酸が、前記抗原ポリペプチドをコードする核酸の5'側に位置する、請求項8記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  11. 前記発現カセットが、前記抗原ポリペプチドをコードする核酸と前記SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸の間に位置する、配列内リボソーム進入部位（IRES）、リボソームスキップ配列、またはフューリン切断部位を含む、請求項8～10のいずれか一項記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  12. 前記発現カセットがリボソームスキップ配列を含み、該リボソームスキップ配列が、2Aペプチド（T2A）、ブタテッショウウイルス-1 2Aペプチド（P2A）、口蹄疫ウイルス2Aペプチド（F2A）、ウマ鼻炎Aウイルス2Aペプチド（E2A）、細胞質多角体病ウイルス2Aペプチド（BmCPV 2A）、およびカイコ（B. mori）軟化病ウイルス2Aペプチド（BmIFV 2A）からなる群より選択されるペプチドをコードする配列である、請求項11記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  13. 前記リボソームスキップ配列がT2Aペプチドをコードする配列である、請求項12記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  14. 前記プロモーターがCMVプロモーターである、請求項8～13のいずれか一項記載のキメラアデノウイルスベクター。
  15. 前記抗原ポリペプチドをコードする核酸が、第1のプロモーターに機能的に連結されており、前記SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸が、第2のプロモーターに機能的に連結されている、請求項1～7のいずれか一項記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  16. 前記第1のプロモーターおよび前記第2のプロモーターがいずれもCMVプロモーターである、請求項15記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  17. 前記第1のプロモーターがCMVプロモーターであり、βアクチンプロモーターであるか；または前記第1のプロモーターがβアクチンプロモーターであり、前記第2のプロモーターがCMVプロモーターである、請求項15記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  18. 前記発現カセットがポリアデニル化シグナルを含む、請求項1～17のいずれか一項記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  19. 前記ポリアデニル化シグナルがウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルである、請求項18記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  20. Toll様受容体-3（TLR-3）をコードする核酸をさらに含む、請求項1～19のいずれか一項記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  21. TLR-3アゴニストが、dsRNAをコードする核酸を含む、請求項20記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  22. 前記TLR-3アゴニストをコードする核酸が、SEQ ID NO:11～18からなる群より選択される配列を含む、請求項21記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  23. 請求項1～22のいずれか一項記載のキメラアデノウイルスベクターを含む、宿主細胞。
  24. 請求項1～22のいずれか一項記載のキメラアデノウイルス発現ベクターと、薬学的に許容される担体とを含む、免疫原性組成物。
  25. 対象において抗原ポリペプチドに対する免疫応答を誘発するための方法であって、哺乳動物対象に対して免疫原性的に有効な量の請求項1～22のいずれか一項記載のキメラアデノウイルス発現ベクターを対象に投与することを含む、方法。
  26. 投与経路が、経口、鼻腔内、または粘膜である、請求項25記載の方法。
  27. 前記投与経路が、錠剤を飲み込むことによる経口送達である、請求項26記載の方法。
  28. 前記免疫応答が、前記対象の肺胞細胞、吸収腸細胞、線毛細胞、杯細胞、クラブ細胞、および／または気道基底細胞において誘発される、請求項25～27のいずれか一項記載の方法。
  29. 前記対象がヒトである、請求項25～28のいずれか一項記載の方法。
  30. 抗原ポリペプチドをコードする核酸、ただし該抗原ポリペプチドはSARS-CoV-2タンパク質ではない；および
    SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸
    を含む発現カセットを含む、キメラポリヌクレオチド。
  31. 前記SARS-CoV-2 Nタンパク質が、SEQ ID NO:2のアミノ酸配列に対して少なくとも95％、96％、97％、98％、99％、または100％の同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項30記載のキメラポリヌクレオチド。
  32. 前記SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸が、SEQ ID NO:4の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む、請求項31記載のキメラポリヌクレオチド。
  33. 前記抗原ポリペプチドが、がん抗原である、請求項30、31、または32記載のキメラポリヌクレオチド。
  34. 前記抗原ポリペプチドが、病原体由来である、請求項30、31、または32記載のキメラポリヌクレオチド。
  35. 前記病原体がウイルス、細菌、真菌、または寄生虫である、請求項34記載のキメラポリヌクレオチド。
  36. 前記抗原ポリペプチドがヒトパピローマウイルス（HPV）抗原であり、任意で、該ポリペプチドがSEQ ID NO:22を含む、請求項30、31、または32記載のキメラポリヌクレオチド。
  37. 前記発現カセットが、プロモーターに機能的に連結された、前記抗原ポリペプチドをコードする核酸および前記SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸を含むバイシストロニックまたはマルチシストロニックなコンストラクトを含む、請求項30～36のいずれか一項記載のキメラポリヌクレオチド。
  38. 前記抗原タンパク質をコードする核酸が、前記SARS-CoV2-Nタンパク質をコードする核酸の5'側に位置する、請求項37記載のキメラポリヌクレオチド。
  39. 前記SARS-CoV2-Nタンパク質をコードする核酸が、前記抗原ポリペプチドをコードする核酸の5'側に位置する、請求項37記載のキメラポリヌクレオチド。
  40. 前記発現カセットが、前記抗原ポリペプチドをコードする核酸と前記SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸の間に位置する、配列内リボソーム進入部位（IRES）、リボソームスキップ配列、またはフューリン切断部位を含む、請求項37～39のいずれか一項記載のキメラポリヌクレオチド。
  41. 前記発現カセットがリボソームスキップ配列を含み、該リボソームスキップ配列が、2Aペプチド（T2A）、ブタテッショウウイルス-1 2Aペプチド（P2A）、口蹄疫ウイルス2Aペプチド（F2A）、ウマ鼻炎Aウイルス2Aペプチド（E2A）、細胞質多角体病ウイルス2Aペプチド（BmCPV 2A）、およびカイコ軟化病ウイルス2Aペプチド（BmIFV 2A）からなる群より選択されるウイルスポリペプチドをコードする配列である、請求項40記載のキメラポリヌクレオチド。
  42. 前記プロモーターがCMVプロモーターである、請求項37～41のいずれか一項記載のキメラポリヌクレオチド。
  43. 前記抗原ポリペプチドをコードする核酸が、第1のプロモーターに機能的に連結されており、前記SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸が、第2のプロモーターに機能的に連結されている、請求項30～36のいずれか一項記載のキメラポリヌクレオチド。
  44. 前記第1のプロモーターおよび前記第2のプロモーターがいずれもCMVプロモーターである、請求項43記載のキメラポリヌクレオチド。
  45. 前記第1のプロモーターがCMVプロモーターであり、βアクチンプロモーターであるか；または前記第1のプロモーターがβアクチンプロモーターであり、前記第2のプロモーターがCMVプロモーターである、請求項43記載のキメラポリヌクレオチド。
  46. 前記発現カセットがポリアデニル化シグナルを含む、請求項30～45のいずれか一項記載のキメラポリヌクレオチド。
  47. 前記ポリアデニル化シグナルがウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルである、請求項46記載のキメラポリヌクレオチド。
  48. Toll様受容体-3（TLR-3）をコードする核酸をさらに含む、請求項30～47のいずれか一項記載のキメラポリヌクレオチド。
  49. TLR-3アゴニストが、dsRNAをコードする核酸を含む、請求項48記載のキメラポリヌクレオチド。
  50. 前記TLR-3アゴニストをコードする核酸が、SEQ ID NO:11～18からなる群より選択される配列を含む、請求項49記載のキメラポリヌクレオチド。
  51. 請求項30～50のいずれか一項記載のキメラポリヌクレオチドを含む、発現ベクター。
  52. 対象において免疫応答を誘導する方法であって、該対象に請求項51記載の発現ベクターを投与することを含む、方法。
  53. 前記対象がヒトである、請求項52記載の方法。
  54. 請求項30～50のいずれか一項記載のキメラポリヌクレオチドまたは請求項52記載の発現ベクターを含む、宿主細胞。
  55. 哺乳動物宿主細胞である、請求項54記載の宿主細胞。
  56. SARS-CoV-2 Sタンパク質をコードする核酸；および
    SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸
    を含むバイシストロニックまたはマルチシストロニックな発現コンストラクトを含む、キメラアデノウイルス発現ベクター。
  57. 前記SARS-CoV-2 Nタンパク質が、SEQ ID NO:2のアミノ酸配列に対して少なくとも95％、96％、97％、98％、99％、または100％の同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項56記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  58. 前記SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸が、SEQ ID NO:4の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む、請求項2記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  59. 前記SARS-CoV-2 Sタンパク質がSEQ ID NO:1に対して少なくとも90％の同一性を有する配列を含む、請求項56、57、または58記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  60. 前記SARS-CoV-2 Sタンパク質をコードする核酸が、SEQ ID NO:3の配列に対して少なくとも85％、90％、95％、97％、99％、または100％の同一性を有する配列を含む、請求項59記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  61. 前記バイシストロニックなコンストラクトがプロモーターに機能的に連結されている、請求項56～60のいずれか一項記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  62. 前記SARS-CoV-2タンパク質をコードする核酸が、前記SARS-CoV2-Nタンパク質をコードする核酸の5'側に位置する、請求項61記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  63. 前記SARS-CoV2-Nタンパク質をコードする核酸が、SARS-CoV-2 Sタンパク質をコードする核酸の5'側に位置する、請求項8記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  64. 前記発現カセットが、前記SARS-CoV-2 Sタンパク質をコードする核酸と前記SARS-CoV-2 Nタンパク質をコードする核酸の間に位置する、配列内リボソーム進入部位（IRES）、リボソームスキップ配列、またはフューリン切断部位を含む、請求項56～63のいずれか一項記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  65. 前記発現カセットがリボソームスキップ配列を含み、該リボソームスキップ配列が、2Aペプチド（T2A）、ブタテッショウウイルス-1 2Aペプチド（P2A）、口蹄疫ウイルス2Aペプチド（F2A）、ウマ鼻炎Aウイルス2Aペプチド（E2A）、細胞質多角体病ウイルス2Aペプチド（BmCPV 2A）、およびカイコ軟化病ウイルス2Aペプチド（BmIFV 2A）からなる群より選択されるペプチドをコードする配列である、請求項11記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  66. 前記リボソームスキップ配列が、T2Aペプチドをコードする配列である、請求項12記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  67. 前記プロモーターがCMVプロモーターである、請求項56～66のいずれか一項記載のキメラアデノウイルスベクター。
  68. 前記発現カセットがポリアデニル化シグナルを含む、請求項56～67のいずれか一項記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  69. 前記ポリアデニル化シグナルがウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルである、請求項18記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  70. Toll様受容体-3（TLR-3）をコードする核酸をさらに含む、請求項56～69のいずれか一項記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  71. TLR-3アゴニストが、dsRNAをコードする核酸を含む、請求項20記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
  72. 前記TLR-3アゴニストをコードする核酸が、SEQ ID NO:11～18からなる群より選択される配列を含む、請求項71記載のキメラアデノウイルス発現ベクター。
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