JP2024512103A - ワクチンプラットフォームとしての高弱毒化複製可能組換えポックスウイルスおよびその利用方法 - Google Patents
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Abstract
重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2の構造蛋白質およびウイルス様粒子を発現する組換えポックスウイルス、ならびに同上を作成する方法および同上を用いる方法について説明する。【選択図】図1
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2021年3月30日付けで出願された米国仮特許出願第63/168,140号;2021年10月1日付けで出願された米国仮特許出願第63/251,319号;および2021年12月7日付けで出願された米国仮特許出願第63/286,961号に基づく優先権の利益を主張するものである。その優先出願の開示内容全体が参照として本明細書に組み入れられる。
本出願は、2021年3月30日付けで出願された米国仮特許出願第63/168,140号;2021年10月1日付けで出願された米国仮特許出願第63/251,319号;および2021年12月7日付けで出願された米国仮特許出願第63/286,961号に基づく優先権の利益を主張するものである。その優先出願の開示内容全体が参照として本明細書に組み入れられる。
米国連邦政府による研究助成についての説明
本発明は、米国国立衛生研究所から授与された研究助成金番号:P01 AI060699およびRO1 AI129269の下で政府援助によってなされたものである。連邦政府は本発明において一定の権利を有している。
本発明は、米国国立衛生研究所から授与された研究助成金番号:P01 AI060699およびRO1 AI129269の下で政府援助によってなされたものである。連邦政府は本発明において一定の権利を有している。
配列表
本願はEFS-Webを介して電子出願したものであり、txt形式の配列表の電子提出を含む。このtxt形式のファイルは、2022年3月30日作成のファイルサイズ99,321バイトの「112624_01328_ST25.txt」というファイル名の配列表を含む。このtxt形式のファイルに含まれる配列表は、本明細書の一部であり、その全体が参照として本明細書に組み入れられる。
本願はEFS-Webを介して電子出願したものであり、txt形式の配列表の電子提出を含む。このtxt形式のファイルは、2022年3月30日作成のファイルサイズ99,321バイトの「112624_01328_ST25.txt」というファイル名の配列表を含む。このtxt形式のファイルに含まれる配列表は、本明細書の一部であり、その全体が参照として本明細書に組み入れられる。
コロナウイルス(CoV)は、様々な哺乳動物および鳥類に感染するウイルスであって、エンベロープを有するプラス鎖RNAウイルスの大型ファミリーを形成している。このウイルスは、主に呼吸器疾患および腸疾患を引き起こす。過去20年間に、3種類の人畜共通感染CoVが新興してヒトに感染するようになった。世界中に拡散し続けているSARS-CoV-2はごく最近の出現したものだが、これによって多くの科学的問題、公衆衛生上の問題および課題がもたらされている。有効なワクチンおよび抗ウイルス治療薬の開発および迅速な展開の両方について差し迫った必要性が存在する。SARS-CoV-2が拡散し続け、呼吸器系ウイルス疾患ランドスケープにおいて地域に特有の病気となる場合には、さらにもっと重要な優先事項となるであろう。最近興った他の2種類の新興病原性ヒトCoVである重症急性呼吸器症候群(SARS-CoV)および中東呼吸器症候群(MERS-CoV)に関する以前の研究は、このプロセスの迅速な推進を支援し得る見通しとプラットフォームを提供するが、いずれも初期試験段階を越えてその先へと進められている訳ではない。未だSARS-CoV-2およびそのヒト宿主との相互作用について多くのことが未知であり、また如何にして最も有効で安全なワクチン方略を得るべきかについても未知のままである。現在、ヒトに感染するCoV(HCoV)は7種類存在する:すなわち、上記の3種類の病原性ウイルスに加え、OC43、229E、NL63およびHKU1であり、これらは季節性の上気道感染を引き起こす。これらヒトウイルスは、人獣共通伝染病宿主から出現してヒトに感染するようになったと考えられている。ウイルスゲノムの分析は、これらヒトウイルスがコウモリCoVに関連することを示唆している。SARS-CoVの同定以来、コウモリの集団において、多種の新規CoVが同定されており、これらのウイルスがヒトへと波及し続けることが予想される。このことは、新興CoVに対するワクチン開発の必要性が高いことを示唆しているのである。
第1の局面においては、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)抗原をコードするポリヌクレオチド;K1Lをコードするポリヌクレオチド(配列番号:3)に隣接するC7Lをコードするポリヌクレオチド(配列番号:2);および翻訳促進要素(TEE)を含む組換えNYVACベクターを、本明細書に提供する。いくつかの実施態様においては、翻訳促進要素(TEE)および重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)抗原をコードするポリヌクレオチドの両方に制御可能に、プロモーターを連結する。いくつかの実施態様においては、該SARS-CoV-2抗原は、SARS-Cov-2スパイク(S)蛋白質(配列番号:1)、SARS-CoV-2受容体結合ドメイン(RBD)(配列番号:6)、SARS-CoV-2膜(M)蛋白質(配列番号:7)、SARS-CoV-2エンベロープ(E)蛋白質(配列番号:8)、SARS-CoV-2ヌクレオカプシド(N)蛋白質(配列番号:9)、pfs-spike(前融合状態のスパイク)SARS-CoV-2(配列番号:17)、リストに示されている抗原のいずれかに少なくとも90%同一である配列、およびその組み合わせまたはその断片から成る群から選択される。いくつかの実施態様においては、該SARS-CoV-2抗原は、SARS-CoV-2 S蛋白質(配列番号:1)またはそれに少なくとも90%同一の配列である。
いくつかの実施態様においては、該ベクターは、SARS-Cov-2スパイク(S)蛋白質(配列番号:1)、SARS-CoV-2受容体結合ドメイン(RBD)(配列番号:6)、SARS-CoV-2膜(M)蛋白質(配列番号:7)、SARS-CoV-2エンベロープ(E)蛋白質(配列番号:8)、SARS-CoV-2ヌクレオカプシド(N)蛋白質(配列番号:9)、SARS-CoV-2のpfs-spike(配列番号:17をコードするポリヌクレオチド)、およびリストに示されているポリヌクレオチドのいずれかに少なくとも90%同一である配列から成る群から選択される少なくとも2種類のSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様においては、該ベクターは、SARS-Cov-2スパイク(S)蛋白質(配列番号:1)、SARS-CoV-2受容体結合ドメイン(RBD)(配列番号:6)、SARS-CoV-2膜(M)蛋白質(配列番号:7)、SARS-CoV-2エンベロープ(E)蛋白質(配列番号:8)、SARS-CoV-2ヌクレオカプシド(N)蛋白質(配列番号:9)、pfs-spike SARS-CoV-2(配列番号:17)、およびそれに対して少なくとも90%同一の配列から成る群から選択される少なくとも3種類のSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチドを含む。いくつかの実施態様においては、該ベクターは、SARS-Cov-2スパイク(S)蛋白質(配列番号:1)、SARS-CoV-2受容体結合ドメイン(RBD)(配列番号:6)、SARS-CoV-2膜(M)蛋白質(配列番号:7)、SARS-CoV-2エンベロープ(E)蛋白質(配列番号:8)、SARS-CoV-2ヌクレオカプシド(N)蛋白質(配列番号:9)、pfs-spike SARS-CoV-2(配列番号:17)、およびそれに対して少なくとも90%同一の配列から成る群から選択される少なくとも4種類のSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチドを含む。
いくつかの実施態様においては、該翻訳促進要素は配列番号:4を含む。いくつかの実施態様においては、該NYVACベクターは、合成後期プロモーター(SLP)をさらに含む。いくつかの実施態様においては、該SLPは配列番号:5を含む。いくつかの実施態様においては、該NYVACベクターは、2種類以上の抗原性ポリペプチドの発現を可能にする内部リボソーム進入部位(IRES)をさらに含む。いくつかの実施態様においては、該NYVACベクターは少なくとも2つのIRESを含む。いくつかの実施態様においては、該NYVACベクターは自己開裂性蛋白質要素をさらに含む。いくつかの実施態様においては、該NYVACは、少なくとも2つの自己開裂性蛋白質要素を含む。
第2の局面においては、本明細書に記載されるような組換えNYVACベクターおよび薬学的に許容可能な担体を含むワクチン組成物を本明細書に提供する。いくつかの実施態様においては、該ワクチン組成物はアジュバントをさらに含む。
第3の局面においては、対象においてSARS-CoV-2抗原に対する免疫応答を誘導する方法であって、本明細書に記載される有効量のワクチン組成物を該対象に投与することを含む方法を本明細書に提供する。いくつかの実施態様においては、該SARS-CoV-2抗原は、SARS-Cov-2スパイク(S)蛋白質(配列番号:1)、SARS-CoV-2受容体結合ドメイン(RBD)(配列番号:6)、SARS-CoV-2膜(M)蛋白質(配列番号:7)、SARS-CoV-2エンベロープ(E)蛋白質(配列番号:8)、SARS-CoV-2ヌクレオカプシド(N)蛋白質(配列番号:9)、pfs-spike SARS-CoV-2(配列番号:17)、それに対して少なくとも90%同一の配列、およびその断片またはそれらの組み合わせから成る群から選択される。いくつかの実施態様においては、該SARS-CoV-2抗原は、SARS-CoV-2 S蛋白質(配列番号:1)またはそれに対して少なくとも90%同一の配列である。いくつかの実施態様においては、該対象はヒトである。いくつかの実施態様においては、該組成物は注射によって投与する。
参考文献の組み込み
本明細書において言及する全ての公開物、特許、および特許出願は、個々の公開物、特許、および特許出願が、参照として具体的かつ個々に本明細書に組み入れられているが如く、参照として本明細書に組み入れられるものである。
本明細書において言及する全ての公開物、特許、および特許出願は、個々の公開物、特許、および特許出願が、参照として具体的かつ個々に本明細書に組み入れられているが如く、参照として本明細書に組み入れられるものである。
本開示では、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)ワクチン組成物、ならびに、同上を作成する方法および同上を用いる方法について説明する。
重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)は、過去20年の間に新興した第3の高病原性ヒトCoVである。このウイルスは、重症呼吸器疾患COVID-19を引き起こし、その推定死亡率は2~3%である。2019年の終わり頃に始まった中国を越えて、COVID-19は急速に拡散し2020年の始め頃には全世界的なパンデミックと宣言されたのである。他のCoVと同様に、そのスパイク(S)蛋白質が中和抗体の主要な標的と見なされている。SARS-CoV-2 S蛋白質は、受容体結合ドメイン(RBD)を介してその受容体であるアンジオテンシン変換酵2(ACE2)に結合する。他のCoVのRBDは免疫原性であり、また主要な中和決定基である。季節性のウイルス性呼吸器疾患として定着するであろうという重大な懸念がある。したがって、該ウイルスに対するより安全で有効なワクチンの開発が重要な優先事項である。このプロジェクトの長期的目標は、SARS-CoV-2に対して安全で有効なワクチンを開発することである。ウイルス様粒子(VLPS)および弱毒化ワクシニアウイルスの作成には、標準的な分子生物学、生化学的アプローチ、ワクチン接種および免疫原性評価が用いられるであろう。この研究の目的は、VLPおよび弱毒化ワクシニアウイルスを最適に作成し、これらのVLPまたは弱毒化ワクシニアウイルスでワクチン接種したマウスにおいて誘発された免疫応答を評価することである。
SARS-CoV-2は、膜(M)、スパイク(S)、エンベロープ(E)、およびヌクレオカプシド(N)構造蛋白質を含む。これらM、S、およびE蛋白質が、ウイルス外套エンベロープの構造を提供する。
S蛋白質は、受容体結合ならびに宿主細胞への侵入時の融合を媒介する糖蛋白質である。SARS-CoV-2のS蛋白質は、配列番号:1の配列を有する。その受容体結合ドメイン(RBD、配列番号:6)は、配列番号:1のアミノ酸318~510である。TK組換えアーム(配列番号:14)によって挟まれるSARS-CoV2-SpikeをコードするDNA配列(注釈付き)を実施例2の末尾に示す。
いくつかの実施態様においては、本明細書に記載のワクチンによるS蛋白質発現を改善する目的で、天然S蛋白質に改変が施されている。例えば、発明者らは、フーリン開裂部位に突然変異(rrar>gsas)を含み、また融合前S蛋白質を全体として安定化させる6つのプロリン変異(すなわち、F817P、A892P、A899P、A942P、KV986/7>PP)を含む改変S蛋白質(配列番号:15)を作成した。
いくつかの実施態様においては、S蛋白質をコードするDNA配列は、特定の生物種での発現に関してコドン最適化される。例えば、いくつかの実施態様においては、S蛋白質は配列番号:16によってコードされる。SARS-CoV-2のM蛋白質は、配列番号:7の配列を有する。SARS-CoV-2のE蛋白質は、配列番号:8の配列を有する。N蛋白質は、SARS-CoV-2ウイルスゲノムを封入する内部構造成分である。SARS-CoV-2のN蛋白質は、配列番号:9の配列を有する。
本明細書中の「SARS-CoV-2抗原」は、対象において免疫応答を引き起こすために用いてもよいSARS-CoV-2蛋白質、それに対して少なくとも90%同一の配列、その断片、またはそれらの組み合わせを指す。該SARS-CoV-2抗原は、SARS-CoV-2のS蛋白質、SARS-CoV-2のM蛋白質、SARS-CoV-2のE蛋白質、SARS-CoV-2のN蛋白質、SARS-CoV-2のS蛋白質RBD、それらに対する配列同一性が少なくとも90%、95%、98%、または99%である配列を有する蛋白質、またはそれらの組み合わせであってもよい。SARS-CoV-2ウイルスは過去2年間に進化し続け、Spike蛋白質に多くの変異が同定された。SARS-COV-2のSpikeまたはRBDにおけるこれらの変異のうちの複数の変異が、本明細書に記載のワクチンに含まれていてもよく、そのような変異としては、配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37が挙げられる。本明細書に記載のワクチンにおける発現改善を可能にする目的で、上記の変異体Spike配列のそれぞれを、上記の改変と組み合わせて用いることができる。
注目すべきは、配列番号:22~41がS蛋白質において同定した個々の変異を含み、本明細書に記載のVLPおよびワクチンを作成する目的で用いてもよい新規S蛋白質を生成させるためにこれら個々の変異を組み合わせてもよいことである。例えば、該ウイルスのデルタ変異体は、配列番号:31および33の変異の組み合わせを含む。したがって、上記のこれらの組み合わせならびに新規組み合わせもまた、本明細書において提供される。S蛋白質における変異の新規組み合わせが循環ウイルス集団に出現し続けるので、免疫原性を維持するために本明細書に記載のワクチンおよびVLPは循環ウイルスを考慮する必要がある可能性が高い。
本明細書中の表現「配列同一性%」、「同一性パーセント」、または「同一性%」は、同義語として用いられ、標準化アルゴリズムを用いて整列化した少なくとも2種類のアミノ酸配列間の一致残基の割合(%)を指す。アミノ酸配列整列化法は周知である。一部の整列化法では、保存的アミノ酸置換を考慮に入れている。そのような保存的置換については以下でさらに詳細に説明するが、一般的に置換部位における電荷および疎水性が保持され、したがってポリペプチドの構造が保持される(したがって、その機能も保存される)。アミノ酸配列の同一性%は、当該技術分野において理解されるような方法で決定するのであってもよい。通常用いられる一連の配列比較アルゴリズムであって、自由に利用可能なアルゴリズムは、全米バイオテクノロジー情報センター(NCBI)の基本局所整列化探索ツール(BLAST(登録商標)整列化ツール)として提供され、NCBI(ベセスダ、メリーランド州)のウェブサイトを含む複数のソースから利用可能である。BLAST(登録商標)整列化ツールソフトウエアスイートは、既知アミノ酸配列を多様なデータベースの他のアミノ酸配列と共に整列化する目的に用いる「blastp」など各種の配列分析プログラムを含んでいる。
ポリペプチド配列同一性は、定義されるポリペプチド配列(例えば、特定の配列番号で規定されるような配列)の全長にわたって算出するのであってもよく、あるいは、例えば、より大型の規定のポリペプチド配列から得られるより短い長さ(例えば、連続する少なくとも15、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも70または少なくとも150の残基の断片)について算出するのであってもよい。そのような長さは単に例示として挙げるのであって、同一性%を測定してもよい長さを説明するために、本明細書の表、図または配列表中に示される配列に対応する任意の断片長を用いてもよいことを理解されたい。
本明細書に記載されるSARS-CoV-2抗原のうちのいずれかをコードするポリヌクレオチドを提供する。本明細書中の用語「ポリヌクレオチド」、「ポリヌクレオチド配列」、「核酸」、および「核酸配列」は、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド(これらの用語は同義語として用いられることがある)、またはその任意の断片を指す。これらの表現はまた、天然または合成に由来するDNAまたはRNA(一本鎖または二本鎖として存在してもよく、またセンス鎖またはアンチセンス鎖であってもよい)を指す。該ポリヌクレオチドは、cDNAであってもゲノムDNAであってもよい。
本明細書に記載のポリヌクレオチドに相同なポリヌクレオチドもまた提供する。当業者であれば、遺伝子暗号の縮重についておよび様々なポリヌクレオチドが同一のポリペプチドをコードし得ることを理解するであろう。いくつかの実施態様においては、該ポリヌクレオチド(すなわち、本明細書に記載されるSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチド)は、植物細胞、哺乳動物細胞、昆虫細胞、細菌性細胞、または真菌細胞を含む非限定的な特定の細胞における発現についてコドン最適化するのであってもよい。本明細書では特定のポリヌクレオチド配列を開示するが、本明細書に記載のポリペプチドであって所望の形態のものをコードする任意のポリヌクレオチド配列を用いるのであってもよい。したがって、非天然の配列を用いることもできる。これらは、例えば、ポリペプチドまたは蛋白質の異種発現システムにおいて、発現を増強するために望ましいことがある。縮重コード配列を生成するコンピュータープログラムが利用可能であり、この目的に利用することができる。鉛筆、紙、遺伝子暗号、および人の手もまた、縮重コード配列生成に利用可能である。
本発明の別の一局面においては、構築物を提供する。本明細書中の用語「構築物」は、非限定的に、DNAおよびRNAを含む組換え体ポリヌクレオチドを指し、これは一本鎖であっても二本鎖であってもよく、またセンス鎖であってもアンチセンス鎖であってもよい。組換えポリヌクレオチドは、少なくとも2種類の異なる天然供給源に由来するポリヌクレオチド配列を含む、あるいは合成物であってもよい、実験法により作成されるポリヌクレオチドである。したがって、構築物は、内在性遺伝子に対して、例えば、ゲノム編集技術によって導入した新規改変を含むものであってもよい。構築物は、例えば、組換えDNAの方法論を用いて作成した組換えポリヌクレオチドをも含み得る。
本明細書において提供される構築物は、当業者が利用可能な方法によって調製され得る。請求項に係わる構築物のそれぞれが組換え分子であって、そのようなものは天然には存在しないことに留意されたい。一般に、本明細書において用いる用語および本発明で用いる実験手段は、当該技術分野において公知の通常用いられる分子論的技術、生化学的技術、および組換えDNA技術を含む。当業者に利用可能な標準的技術を、クローニング、DNAおよびRNAの単離、増幅および精製に用いるのであってもよい。そのような技術は、文献に詳細な説明がある。
本明細書において提供される構築物は本明細書に記載のポリヌクレオチドのいずれか1つに、制御可能に連結されたプロモーターを含み得る。本明細書中の記載においては、ポリヌクレオチドが第2のポリヌクレオチド配列との機能的関連において配置される場合に、ポリヌクレオチドは「制御可能に連結される(operably connected)」、あるいは「制御可能に連結される(operably linked)」のである。
本明細書中の用語「異種プロモーター」、「プロモーター」、「プロモーター領域」、または「プロモーター配列」は、一般的に、本明細書に記載のポリヌクレオチドの5’側あるいは3’側に存在するのであってもよい、あるいは該ポリヌクレオチドのコード領域内に存在するのであってもよい遺伝子転写制御領域を指す。典型的には、プロモーターは、細胞においてRNAポリメラーゼに結合可能なDNA制御領域であって、下流の(3’方向)コード配列を転写開始することが可能なDNA制御領域である。典型的な5’プロモーター配列は、その3’末端に転写開始部位が連結されており、そこから上流(5’方向)に伸びた部分が、バックグラウンドを超える検出可能レベルの転写を開始するのに必要な最小数の塩基または要素を含むのである。プロモーター配列内には、転写開始部位(ヌクレアーゼS1マッピングによって便宜的に規定される)ならびにRNAポリメラーゼが結合する蛋白質結合ドメイン(コンセンサス配列)が存在する。
本発明の実施に有用な異種プロモーターとしては、構成的、誘導性、時間制御性、発生制御性、化学的制御性、組織選択的、および組織特異的なプロモーターが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。該異種プロモーターは、植物、動物、細菌、真菌、または合成のプロモーターであってもよい。好適なプロモーターは、当該技術分野において公知であり、また記載が存在する。植物での発現に好適なプロモーターとしては、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーター、ユビキチン、tCUP潜在性構成的プロモーター、Rsyn7プロモーター、病原体誘導性プロモーター、トウモロコシIn2-2プロモーター、タバコPR-1aプロモーター、グルココルチコイド誘導性プロモーター、エストロゲン誘導性プロモーターおよびテトラサイクリン誘導性、ならびにテトラサイクリン抑制性プロモーターが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。そのほかのプロモーターとしては、T3、T7およびSP6プロモーター配列が挙げられるが、これらはRNAのインビトロ転写に用いられることが多い。哺乳動物細胞では、典型的なプロモーターとして、ラウス肉腫ウイルス(RSV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV-1)、サイトメガロウイルス(CMV)、SV40ウイルスのプロモーターなど、ならびに翻訳伸長因子EF-1αプロモーターまたはユビキチンプロモーターが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
いくつかの実施態様においては、該プロモーターはウイルス合成後期プロモーター(SLP)である。いくつかの実施態様においては、該SLPは配列番号:5の配列を有する。様々な細胞種に用いられるさらなる様々なプロモーターが当業者に公知である。
本明細書において提供される構築物は、本明細書に記載のポリヌクレオチドのいずれか1つに制御可能に連結された翻訳促進要素(TEE)を含んでいてもよい。
本明細書中の「翻訳促進要素(TEE)」は、キャップ非依存性翻訳開始を媒介するポリヌクレオチド配列を指す。TEEポリヌクレオチドは、翻訳されるRNAポリヌクレオチドおよび該RNAポリヌクレオチドをコードするDNAポリヌクレオチドの両方を指す。TEEの同定については、米国特許公開第20130230884号に記載があり、またWellensiekらによる記載(「ヒトゲノムにおけるキャップ非依存性翻訳促進要素の全ゲノムプロファイリング(Genome-wide profiling of cap-independent translation enhancing elements in the human genome)」、Nat Methods、2013、10(8):747-750)も存在する。また、好適なTEEについても米国特許公開第20140255990号に記載があり、Wellensiekによる記載(「哺乳動物細胞においてRNA発現および蛋白質合成を促進可能なリーダー配列(A leader sequence capable of enhancing RNA expression and protein synthesis in mammalian cells)」、Protein Sci.、2013、22(10): 1392-1398)も存在する。いくつかの実施態様においては、該TEEは配列番号:4の配列を含む。いくつかの実施態様においては、該TEEは配列番号:10の配列を含む。いくつかの実施態様においては、該TEEは配列番号:11の配列を含む。いくつかの実施態様においては、該TEEは配列番号:12の配列を含む。いくつかの実施態様においては、1つのポリヌクレオチド配列が、プロモーターおよびTEEの両方として作用するのであってもよい。
本明細書に記載のいずれかの構築物またはポリヌクレオチドを含むベクターを提供する。用語「ベクター」は、連結されている別のポリヌクレオチドを輸送可能なポリヌクレオチドを指すことが意図される。いくつかの実施態様においては、該ベクターは、「プラスミド」であってもよい;プラスミドは、ライゲーションによって付加的DNAセグメントを連結してもよい環状二本鎖DNAループを指す。特定のベクターが、導入宿主細胞において自己複製することができる(例えば、細菌の複製開始点を有する細菌ベクターおよびエピゾーム型哺乳動物ベクター)。他のベクターは、宿主細胞への導入によって宿主細胞ゲノムに組み込まれ、それによって宿主ゲノムと共に複製する(一部のウイルスベクターまたはトランスポゾンなど)。ウイルスゲノムもまた、ベクターに含まれる(ウイルスゲノムを基盤とするベクターなどを含む)。ベクターは、遺伝的要素(特定の薬剤または化学物質に対する耐性を付与する要素など)を運搬するのであってもよい。
いくつかの局面においては、該ベクターは、ワクシニアウイルスゲノムを基盤とするワクシニアウイルス発現ベクターである。ワクシニアウイルス(VACVまたはVV)は、ポックスウイルスファミリーに属するエンベロープを有する大型で複雑なウイルスである。おおよそ長さ190kbの直鎖状二本鎖DNAゲノムを有しており、約250の遺伝子をコードする。そのゲノムはリポ蛋白質のコア膜に包まれている。ポックスウイルスは既知の中で最大のDNAウイルスであり、宿主細胞の核外細胞質でその全体を複製可能である複製能によって他のウイルスから区別される。VVは、25kbにも及ぶ外来性DNAを収容することが可能なため、大型遺伝子の発現に有用である。外来性遺伝子はそのウイルスゲノムに安定に組み込まれるので、効率的遺伝子発現が得られる。本発明に用いられる他のウイルス発現ベクターとしては、特定の高度弱毒化、宿主限定的、複製欠損または複製不良なポックスウイルス株が挙げられるが、これらのみに限定されるものではない;これらは、組換えワクチンの開発の基材として開発されたものである。これらの株としては、オルソポックスウイルス、改変ワクシニアアンカラ(MVA)およびNYVAC(コペンハーゲンワクシニア株に由来する)、およびアビポックスウイルス、ALVACおよびTROVAC(それぞれ、カナリア痘および鶏痘ウイルスに由来する)が挙げられる。いくつかの実施態様において、本明細書に記載のウイルス発現ベクターは、1種類以上のより望ましい特性を有するようには改変されていることもある。
いくつかの実施態様においては、該ウイルス発現ベクターは、複製可能となるように改変されており、送達抗原に対するT細胞応答および抗体反応が改善されたNYVACベクターである。本明細書中の「NYVAC-KC」は、K1Lポリペプチド(配列番号:3)をコードするポリヌクレオチドに隣接するC7Lポリペプチド(配列番号:2)をコードするポリヌクレオチドを含むように改変されたNYVACベクターを指す。C7LおよびK1Lはいずれも、該ウイルスの複製能の定義に関与することが示されている。NYVAC-KCベクターについては、米国特許第9,670,506号により詳細な説明がある;本参考文献は、その内容全体が参照として本明細書に組み入れられる。
いくつかの実施態様においては、本明細書に記載のベクターは、内部リボソーム進入部位(IRES)を含む。IRESは、真核リボソームを動員し、キャップ非依存性の翻訳開始を可能にするRNA要素である;IRESは5’UTRに位置することが多いが、mRNA中の別の部位に存在することもあり得る。いくつかの実施態様においては、本明細書に記載のベクターは少なくとも2つのIRESを含む。いくつかの実施態様においては、本明細書に記載のベクターとしては、自己開裂性蛋白質要素が挙げられる。自己開裂ペプチドは、翻訳中にリボソームがペプチドを結合しないリボソームスキッピングを誘発する;このスキッピングによって、見かけの開裂が起こるのである。自己開裂ペプチドとしては、2Aクラスのペプチドが挙げられる。いくつかの実施態様においては、本明細書に記載のベクターは、少なくとも2種類の自己開裂性蛋白質要素を含む。
いくつかの局面においては、本明細書に記載のSARS-CoV-2抗原を取り込ませるウイルス様粒子(VLP)または組換え免疫複合体を本明細書に提供する。
本明細書中の「ウイルス様粒子(VLP)」は、1種類以上のウイルス蛋白質を含み、天然ウイルスの構造を模倣するがウイルスゲノムは欠損している粒子を指す。いくつかの実施態様においては、該VLPは少なくとも該S蛋白質を含む。いくつかの実施態様においては、該VLPは少なくとも該M蛋白質およびE蛋白質を含む。いくつかの実施態様においては、該VLPは少なくとも該M蛋白質、E蛋白質、およびS蛋白質を含む。いくつかの実施態様においては、該VLPは該M蛋白質、E蛋白質、S蛋白質、およびN蛋白質を含む。
また、本明細書に記載のSARS-CoV-2抗原またはVLPを含むワクチン組成物を提供する。本明細書中の「ワクチン」は、抗原を含む組成物を指す。またワクチンとしては、特定の疾患に対する免疫性または免疫応答を改善する生物学的調製物を挙げることができる。ワクチンは、典型的には疾患を引き起こす微生物(この場合は、SARS-CoV-2)に類似する、あるいはその微生物の一部である抗原とよばれる化学物質を含み、その化学物質は微生物の弱毒化または死滅したもの、その毒素またはその表面蛋白質の1つから得られるものであることが多い。該抗原は、該化学物質を外来性のものと認識する身体の免疫系を刺激してそれを破壊するが、さらにそれを「記憶」するので、後にこれらの微生物に遭遇した場合に、免疫系はそれをさらに容易に認識して破壊することができるのである。
ワクチンが予防的なこともある(例えば、天然または「野生」の病原体による将来の感染の影響を予防または低減する目的);あるいは、ワクチンが治療的な場合もある(例えば、該疾患を治療する目的)。対象へのワクチン投与の結果として、一般的に、1種類以上の特定の疾患に対する免疫応答が引き起こされる。治療的に有効なワクチン量は、用いる特定のウイルスおよび患者の病状に応じて異なることがあり、医師によって決定され得る。該ワクチンは、筋肉内、静脈内、皮下、経口、口鼻、または鼻腔内の投与経路で直接的に該対象に投与するのであってもよい。
本明細書に記載のワクチン組成物はまた、好適な送達担体またはビヒクルをも含む。本明細書中の用語「担体」は、薬学的に許容可能な固形状または液状の充填剤、希釈剤または封入材料を指す。水含有液性担体は、酸性化剤、アルカリ性化剤、抗菌性保存剤、抗酸化剤、緩衝剤、キレート剤、錯化剤、可溶化剤、保湿剤、溶媒、懸濁剤および/または増粘剤、等張化剤、湿潤剤、または他の生体適合性材料などの薬学的に許容可能な添加剤を含み得る。上記のカテゴリーに列挙される成分の表が、1857~1859年の米国薬局方国民医薬品集(1990)に収載されている。
薬学的に許容可能な担体として用いることのできる材料の例としては、以下が挙げられる:
糖類(乳糖、グルコースおよびスクロースなど);でんぷん類(コーンスターチおよびジャガイモでんぷんなど);セルロースおよびその誘導体(カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロースおよび酢酸セルロースなど);粉末トラガカント;麦芽;ゼラチン;タルク;賦形剤(ココアバターおよび坐剤ワックス類など);油類(落花生油、綿実油、ベニバナ油、ごま油、オリーブ油、コーンオイルおよび大豆油など);グリコール類(プロピレングリコールなど);ポリオール類(グリセリン、ソルビトール、マンニトールおよびポリエチレングリコールなど);エステル類(オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチルなど);寒天;緩衝剤(水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムなど);アルギン酸;発熱物質不含水;等浸透圧性食塩水;リンゲル液、エチルアルコールおよびリン酸緩衝液、ならびに医薬製剤に用いるその他の非毒性適合性物質。該組成物はまた、調製者の所望に応じて、湿潤化剤、乳化剤および滑沢剤(ラウリル硫酸ナトリウムおよびステアリン酸マグネシウムなど)、ならびに着色剤、放出剤、コーティング剤、甘味料、香味矯臭剤、防腐剤および抗酸化剤をも含有し得る。
糖類(乳糖、グルコースおよびスクロースなど);でんぷん類(コーンスターチおよびジャガイモでんぷんなど);セルロースおよびその誘導体(カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロースおよび酢酸セルロースなど);粉末トラガカント;麦芽;ゼラチン;タルク;賦形剤(ココアバターおよび坐剤ワックス類など);油類(落花生油、綿実油、ベニバナ油、ごま油、オリーブ油、コーンオイルおよび大豆油など);グリコール類(プロピレングリコールなど);ポリオール類(グリセリン、ソルビトール、マンニトールおよびポリエチレングリコールなど);エステル類(オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチルなど);寒天;緩衝剤(水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムなど);アルギン酸;発熱物質不含水;等浸透圧性食塩水;リンゲル液、エチルアルコールおよびリン酸緩衝液、ならびに医薬製剤に用いるその他の非毒性適合性物質。該組成物はまた、調製者の所望に応じて、湿潤化剤、乳化剤および滑沢剤(ラウリル硫酸ナトリウムおよびステアリン酸マグネシウムなど)、ならびに着色剤、放出剤、コーティング剤、甘味料、香味矯臭剤、防腐剤および抗酸化剤をも含有し得る。
薬学的に許容可能な抗酸化剤の例としては、以下が挙げられる:
水溶性抗酸化剤(アスコルビン酸、システイン塩酸塩、亜硫酸水素ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムなど);油脂可溶性抗酸化剤(パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、レシチン、没食子酸プロピル、α-トコフェロールなど);および金属キレート剤(クエン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、リン酸など)。
水溶性抗酸化剤(アスコルビン酸、システイン塩酸塩、亜硫酸水素ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムなど);油脂可溶性抗酸化剤(パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、レシチン、没食子酸プロピル、α-トコフェロールなど);および金属キレート剤(クエン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、リン酸など)。
別の一実施態様においては、該製剤はまた、安定化送達ビヒクル、担体、支持体または複合体形成分子種などの他の好適な化学物質をも含み得る。本発明の協調投与法および組み合わせ製剤においては、本明細書に記載のSARS-CoV-2抗原またはVLPの送達のための改善された製剤を提供する目的で、有効な担体、処理剤、または送達担体を任意選択的に含めるのであってもよい。
ワクチン製剤は、中性に近いpH(7.0~7.3)を維持する目的で生物学的に許容可能な緩衝液をさらに含んでいてもよい。そのような好ましく用いられる緩衝液は、典型的にはリン酸塩、カルボン酸塩、および重炭酸塩である。より好ましい緩衝剤は、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、クエン酸ナトリウム、乳酸カルシウム、コハク酸ナトリウム、グルタミン酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、および重炭酸カリウムである。緩衝液は、該ワクチン製剤の約0.0001~5%(w/v)、より好ましくは約0.001~1%(w/v)の量で含まれるのであってもよい。必要に応じて、他の添加剤を最終ワクチン製剤の一部として含めるのであってもよい。
いくつかの実施態様においては、該製剤はまたアジュバントも含み得る。アジュバントは、該製剤の奏効性または有効性を増加させる目的、またはワクチンに対する免疫応答を変化させる目的で用いる物質または物質の組み合わせである。アジュバントは、抗原と共に組み合わせて用いた場合に、抗原特異的免疫応答を加速、延長、または増強し得る。アジュバントは、カリウムミョウバン、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウムまたは水酸化燐灰石などの無機化合物であってもよい。アジュバントはまた、パラフィン油またはプロポリスなどの油脂、百日咳菌またウシ結核菌の死菌などの細菌産物あるいはそれらのトキソイド類、モノホスホリル脂質Aまたは無毒化サルモネラ複数種のリポ多糖であってもよい。アジュバントはまた、キラヤ(QS-21)、大豆またはセネガ(Polygala senega)のサポニン類などの植物由来のものであってもよい。IL-1、IL-2またはIL-12などのサイトカインもまたアジュバントとして働き得る。アジュバントとしてはまた、完全フロイントアジュバントまたは不完全フロイントアジュバントまたはスクアレン(AS03またはMF59を含む)が挙げられる。
該ワクチン製剤の残りの部分は、水を含む許容可能な希釈剤で100%にするのであってもよい。該ワクチン製剤はまた、油中水型または水中油型の乳剤の一部として製剤化することもできる。
該ワクチン製剤は、バイアルまたは他の好適な容器に分注するのであってもよい。次いで本明細書に記載のワクチン製剤を単回用量または複数回用量のアンプルに充填する、あるいは次いで単回用量または複数回用量のアンプルに充填する前に凍結乾燥するのであってもよい。本明細書において意図するワクチン製剤はまた、凍結乾燥形態を含む。該凍結乾燥ワクチン製剤は、周囲温度で生存率の低下なく長期間保存され得る。該凍結乾燥ワクチンは、末端ユーザーが再構成して患者に投与するのであってもよい。
本明細書中の用語「凍結乾燥(lyophilization)」または「凍結乾燥した」は、低温における材料の凍結後に、昇華(通常、高真空下)で脱水することを指す。凍結乾燥(lyophilization)は、凍結乾燥(freeze drying)としても知られている。トレイ凍結、棚板式凍結、噴霧凍結、シェル凍結および液体窒素浸漬など、多くの凍結技術が凍結乾燥の技術分野で公知である。各技術において、凍結速度は異なるであろう。シェル凍結には自動化また用手的な方法があり得る。例えば、フラスコは、アルコールを含む冷蔵浴、アセトン、液体窒素、またはその他の適切な液体中で、モーター駆動型ローラーにより自動回転させることができる。産物が薄層被膜としてフラスコ内部「シェル」の周囲に均一に凍結するので、各凍結乾燥実施中により体積の多い材料を安全に処理することが可能になる。トレイ凍結は、例えば、試料を凍結乾燥機に設置し、0℃の棚温度で1時間平衡化してから、棚板を0.5℃/分で-40℃まで冷却することによって実施するのであってもよい。噴霧凍結は、例えば、約20μlの液滴を液体窒素に落下させることによって液体中に噴霧凍結する、液体に蒸気を噴霧して凍結する、あるいは当該技術分野において公知の他の技術によって、実施するのであってもよい。
また、対象において免疫応答を誘導する方法も提供する。本明細書に記載のようなSARS-CoV-2抗原またはVLPを含む本明細書に記載のようなワクチン組成物を対象に投与して免疫応答を誘導する。投与後、該対象の免疫応答を公知の方法を用いて試験してもよい。
対象へのワクチン接種を目的として、治療有効量の本明細書に記載のワクチン組成物を該対象に投与する。ワクチンの治療有効量は、典型的には1用量以上、用量当たり1~500マイクログラムのワクチン製剤、最も好ましくは用量当たり1~100マイクログラムのワクチン製剤を含む、好ましくは約0.01~10mLの範囲、最も好ましくは0.1~1mLの範囲である。該治療有効量はまた、ワクチン接種を受ける生物種によって異なることもある。例えば、マウスなどのより小型の動物では、好ましい用量が、抗原が1~50マイクログラム溶液で約0.01~1mL程度であり得る。ヒト患者の場合には、好ましい用量は、抗原が1~50マイクログラム溶液で約0.1~1mL程度であり得る。該治療有効量はまた、患者の特徴を含む他の条件(年齢、体重、性別、健康状態など)などによって異なることもある。
本明細書中の用語「投与」は、ワクチンなどの物質を対象の身体に導入することを指す。該投与、例えば、非経口投与は、皮下投与、筋肉内投与、経皮投与、皮内投与、腹腔内投与、眼内投与、鼻腔内投与、経口投与、および静脈内投与を含み得る。
本発明のワクチンまたは組成物は、当該技術分野において公知の方法にしたがって個体に投与するのであってもよい。そのような方法は、例えば、非経口での適用(あらゆる注射経路または皮膚(例えば、筋肉内、静脈内、腹腔内、皮内、粘膜、粘膜下層、または皮下など)など)を含む。また、該ワクチンは、身体のいずれかの部位において、眼、鼻、口、肛門、または腟の粘膜上皮、あるいは皮膚表皮上に滴下、噴霧、ゲルまたは軟膏として局所適用によって用いるのであってもよい。
他の可能な投与経路は、吸入による気道への噴霧、エアロゾル、または粉末での適用が挙げられる。これらの最後の適用例では、用いる粒子サイズによって、粒子がどの程度まで気道の深部に到達するかが決まる。
あるいは、例えば、粉末、液体、または錠剤の形態で、食物、餌、または飲水と組み合わせて消化管経路で用いるのであってもよく、あるいは、液体、ゲル、錠剤、またはカプセルの形態で口中に直接的投与するのであってもよく、または坐剤として肛門に投与するのであってもよい。
本開示は一般的に哺乳動物に適用するが、その例としては、ヒト、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、ウサギ、イヌ、ネコ、コウモリ、マウスおよびラットが挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。いくつかの実施態様においては、本開示は鳥類に適用することもできる。特定の実施態様においてはまた、実例を示す目的で、マウスおよびラットなどの非ヒト哺乳動物を利用するのであってもよい。獣医学的目的において、本発明を利用するのであってもよい。例えば、産業的に重要な家畜(ウシ、ウマ、ブタ、ウサギ、ヤギ、ヒツジなど)および鳥類(ニワトリなど)の治療が所望であってもよい。また、ペット動物(ネコおよびイヌなど)の治療が所望であってもよい。
他で特段に定義するのでない限り、本明細書中のすべての技術的用語および科学的用語は、本発明が関与する当該技術分野における当業者によって通常理解されるものと同一の意味を有する。本明細書において定義され、また用いられる全ての定義は、辞書的定義、参照として組み入れられる文書内の定義、および/または定義される用語の通常の意味よりも優先されることを理解されたい。
本明細書に開示される全ての参考文献、特許および特許出願は、それぞれ引用される主題(場合によっては、文書全体を含み得る)に関して、参照として組み入れられる。
本明細書および「特許請求の範囲」において用いられる不定冠詞「a」および「an」は、そうでないことが特段に明記されるのでない限り、「少なくとも1つの」を意味するものであることを理解されたい。
本明細書および「特許請求の範囲」において用いられる表現「および/または」は、組み合わせた要素、すなわち、一部の場合には結合性の要素、また別の場合には分離性の要素のうちの「いずれかまたは両方」を意味するものであることを理解されたい。「および/または」によって列挙される複数の要素は同様に見なすべきであり、すなわち、結合させた要素のうちの「1つ以上」と見なすべきである。「および/または」という表現で具体的に識別される該要素以外に、他の要素が具体的に識別されるそれらの要素に関連するものであっても、あるいは無関係なものであっても任意選択的に存在するのであってもよい。したがって、非限定的例ではあるが、「Aおよび/またはB」と言う表現が「を含む(comprising)」などのオープンエンド表現と共に用いられる場合には、一実施態様において、Aのみ(任意選択的にB以外の要素を含む)を意味し得る;別の一実施態様においては、Bのみ(任意選択的にA以外の要素を含む)を意味し得る;さらなる別の一実施態様においては、AおよびBの両方(任意選択的に他の要素を含む)を意味し得る、等々。
本明細書および「特許請求の範囲」において用いられる「または(or)」は、上記で定義する「および/または(and/or)」と同一の意味を有するものであると理解されたい。例えば、リストにおいて項目を分離する場合に、「または(or)」または「および/または(and/or)」は、包括的、すなわち、多数要素または要素リストのうちの少なくとも1つを包含するのみならず、2つ以上および、任意選択的に付加的な非列挙項目をも含むものと解釈されるであろう。それに対して明確に唯一であることが示される用語、すなわち「~のうちのただ一つ(only one of)」または「~のうちのまさに一つ(exactly one of)」、あるいは、「特許請求の範囲」において用いられる場合の「~から成る(consisting of)」などの用語は、多数要素または要素リストのうちの正に唯一の要素のみを包含することを意味するであろう。一般的に、「いずれか(either)」、「~のうちの一つ(one of)」、「~のうちの一つのみ(only one of)」、または「~のうちのまさに一つ(exactly one of)」などの排他性の用語を伴う場合には、本明細書中の用語「または(or)」は、排他的代替を示す(すなわち、「一方または他方であるが、両方ではない(one or the other but not both)」)ものであるとのみ解釈されるであろう。「特許請求の範囲」において用いられる場合の「本質的に~から成る(consisting essentially of)」は、特許法の分野において用いられるその通常の意味を有するものである。
数値に言及する場合の本明細書中の用語「おおよそ(approximately)」または「約(about)」は、その数値について、他で特段に言及するのでない限り、あるいは文脈からそうでないことが明白でない限り(可能値の100%を超えるそのような数値の場合を除く)、一般的に、いずれかの方向(より大きいまたはより小さい)において5%の範囲内に入る数値を含むものとする。範囲について言及する場合には、他で特段に言及するのでない限り、あるいは文脈からそうでないことが明白でない限り、その範囲の端点も含まれるものとする。
1種類以上の好ましい実施態様について本発明を説明するが、具体的に説明されるそれらに加えて、多くの同等物、代替物、変形、および変更が可能であり、それらは本発明の範囲内にあることを理解されたい。
実施例
以下の実施例では、SARS-CoV-2蛋白質を発現する弱毒化複製可能組換えポックスウイルスワクチン組成物、VLP、および免疫複合体を作成する方法および用いる方法について説明する。
以下の実施例では、SARS-CoV-2蛋白質を発現する弱毒化複製可能組換えポックスウイルスワクチン組成物、VLP、および免疫複合体を作成する方法および用いる方法について説明する。
実施例1:ワクチン設計
CoVはいずれも少なくとも3種類のエンベロープ構造蛋白質:すなわち、膜(M)蛋白質、スパイク(S)蛋白質、およびエンベロープ(E)蛋白質を有している。ヌクレオカプシド(N)蛋白質は、ウイルスゲノムを封入する内部構造成分である。S蛋白質は、受容体結合および宿主細胞への進入過程での融合を媒介する糖蛋白質である。アンジオテンシン変換酵2(ACE2)は、SARS-CoV-2の受容体であるが、またSARS-CoVについても同様である[26~28]。S蛋白質は中和抗体の主要な標的である[29~32]。鳥類および哺乳動物の多くのコロナウイルスでは、S蛋白質が開裂してS1およびS2になる[33]。S蛋白質上の受容体結合ドメイン(RBD)は、SARS-CoVを含む多くのCoVのS蛋白質でマップされている[34、35]。SARS-CoVおよびSARS-CoV-2のS蛋白質の配列比較によって、S蛋白質全体ではおおよそ76%の配列同一性を示す。RBDは約73%の同一性を示すが、RBDの受容体結合モチーフコア構造は約50%程度の同一性しか示さない[27]。
CoVはいずれも少なくとも3種類のエンベロープ構造蛋白質:すなわち、膜(M)蛋白質、スパイク(S)蛋白質、およびエンベロープ(E)蛋白質を有している。ヌクレオカプシド(N)蛋白質は、ウイルスゲノムを封入する内部構造成分である。S蛋白質は、受容体結合および宿主細胞への進入過程での融合を媒介する糖蛋白質である。アンジオテンシン変換酵2(ACE2)は、SARS-CoV-2の受容体であるが、またSARS-CoVについても同様である[26~28]。S蛋白質は中和抗体の主要な標的である[29~32]。鳥類および哺乳動物の多くのコロナウイルスでは、S蛋白質が開裂してS1およびS2になる[33]。S蛋白質上の受容体結合ドメイン(RBD)は、SARS-CoVを含む多くのCoVのS蛋白質でマップされている[34、35]。SARS-CoVおよびSARS-CoV-2のS蛋白質の配列比較によって、S蛋白質全体ではおおよそ76%の配列同一性を示す。RBDは約73%の同一性を示すが、RBDの受容体結合モチーフコア構造は約50%程度の同一性しか示さない[27]。
このことは、細胞への感染において両ウイルスが侵入にACE2を利用するが、受容体相互作用は構造的に異なる可能性があるため、SARS-CoV-2に対する有効なワクチンの開発には特異的標的を必要とし得ることを示唆している。
このプロジェクトの背景となる根拠は以下である:すなわち、高度に弱毒化させた、複製可能生ワクシニアウイルスベクターワクチンであって、SARSコロナウイルス2抗原を発現するワクチンを利用することによって、多くの弱毒化生ワクチンに付随する有害反応および安全性の問題を回避しながら、弱毒化生ワクチンによる保護が得られるであろうということである。弱毒化生コロナウイルスを基盤とするワクチンは魅力的ではあるが、そのようなコロナウイルスの利用は復帰突然変異および安全性に関して懸念をもたらす[76]。本発明者らは、その代替として複製可能高度弱毒化生ワクシニアウイルスベクターであるNYVAC-KC[22]の利用を提案している;これは、本発明者らが高免疫原性であることを示している[21];また本発明者らは、SARSおよびMERSの候補ワクチン作成に用いた複製欠損MVAを基盤とするワクチンベクターとの比較を行っている[77][78]。本発明者らは、NYVAC-KCがHIV抗原に対する優れたT細胞応答および抗体反応を提供することを示し、またその複製欠損親株であるNYVACと比較している[21]。このように、本発明者らは、複製欠損MVAと比較して、NYVAC-KCが優れた免疫応答を提供すると予想している。本発明者らは、本発明者らが同定した新規ポックスウイルスの転写/翻訳エンハンサー(TEE)[79]であって、対応する最適化ポックスウイルス後期プロモーターよりも10~20倍蛋白質発現を増加させることが可能なこのエンハンサー(TEE)を含めることにより、これらのベクターの免疫原性を増強する予定である。その最終目標は、弱毒化SARSコロナウイルス2生ワクチンの復帰突然変異および安全性の問題を回避しながら、弱毒化生SARSコロナウイルス2ベクターによる免疫付与を模倣することを目的とした、複数種類のSARSコロナウイルス2抗原と共に用い得るベクターを作成することである。
NYVAC-KCを工学的に改変して、遺伝子をTK遺伝子座に迅速挿入することを可能にした[80]。本発明者らは、NYVAC-KCのTK遺伝子座に、GFPと共に抗生物質クメルマイシンに対する感受性をコードする陰性選択可能マーカーを挿入した(NYVAC-KC-TK:GFP/cmrS)。TKのフランキングアームに挟まれる最適化ワクシニアウイルス初期/後期プロモーターから発現するSARSコロナウイルス2抗原をコードするDNA構築物(取り出した後期ワクシニアウイルス転写終結部位を含む)を設計し(その構築について)発注している。本発明者らは、直鎖状DNAで形質転換を行い、NYVAC-KC-TK:GFP/cmrSを感染させることでインビボ組換え[22]を実施する予定である。TK遺伝子座のGFP/cmrSカセットをSARSコロナウイルス2カセットで置換したウイルスは、無色でかつcmrRであろう。候補のGFP-/cmrRプラークを選択し、挿入物が意図通りであるかをPCRで確認する。本発明者らのGLP(優良試験所基準)認証ワクチン室で、プラークをP2(第2継代)として増幅し、プレマスターシードストックを調製する。本発明者らは、DNAを受け取ってから1か月以内に1010pfuのGLP(優良試験所基準)プレマスターシードストックを調製することができる。GMP製造向けに受け渡す前に、抗原発現(P2で抗原陽性プラーク%)、無菌性、マイコプラズマ汚染および挿入物の安定性(P2対P9の抗原陽性プラーク%)に関してプレマスターシードストックをアッセイする。本発明者らは5本のGLP(優良試験所基準)NYVAC-KCプレマスターシードストックの調製に成功しており、それはGMP製造向けに受け渡しが完了している。
本発明者らは同様に、cmrSであり欠失11からGFPを発現するMVAを工学的に作成する。本発明者らがこのウイルスを作成すれば、NYVAC-KCについて記載している方法で、SARSコロナウイルス2抗原を挿入する予定である。
本発明者らはまず、NYVAC-KCおよびMVAからSARSコロナウイルス2スパイク(S)を発現させる。SARSおよびMERSのSは、動物モデルのウイルス負荷試験において保護的である中和抗体を誘導することが示されている[81][82]。しかし、微粒子抗原は、可溶性抗原または膜結合抗原よりも免疫原性が強いことが多い。そこで本発明者らは、真正SARSコロナウイルス2VLPの生成に必要であることが明らかにされているSARSコロナウイルス2蛋白質(例えば、膜(M)蛋白質、エンベロープ(E)蛋白質、およびヌクレオカプシド(N)蛋白質)をもまた発現させる予定である。
VLPに必要な複数の蛋白質をNYVAC-KCから発現させる目的で、本発明者らは転写を指令する逆方向タンデムプロモーターを用いる。一方向のHIV envおよびそれとは逆方向のHIV gag-pol-nef融合蛋白質を発現させる目的で、本発明者らはこの設計を用いたことがある。このように本発明者らは、NYVAC-KCから7kBの導入遺伝子を発現させることに成功しているのである。最適化IRES[83][84]を用いるか、あるいは自己開裂性蛋白質要素[85][86]を用いるかのいずれかによって、本発明者らは、この構築物から発現する独立な蛋白質の数を増やすことが可能である。
全ての構築物について、単一サイクル感染後および複数回の感染後に、導入遺伝子発現をウエスタンブロッティングで分析する。複数回感染の分析によって、複製可能ベクターから予想し得る遺伝子発現増加の推定値が得られるであろう。VLPおよび免疫複合体抗原については、上清および細胞質抽出物を回収し、スクロースパッドを用いた超遠心分離で微粒子物質を精製した後、ウエスタンブロット分析および免疫顕微鏡法を実施する。
実施例2:ワクチン作成
本発明者らは、図1に示すようなNYVAC-KC-SARS-CoV-2-Spikeの7候補クローンの作成に、本発明者らのワクシニアウイルス組換え体迅速作成システムを利用している。親ウイルスであるNYVAC-KCは、ウイルスのTK遺伝子座にクメルマイシン感受性(cmrS)/GFPカセットを有している。このカセットは、NYVAC-KCにおいてTK欠失を挟む配列に相同的なアームを有しており、ウイルスゲノムとのインビボ組換えが可能である。また、このカセットはE/Lプロモーターも有している。本発明者らは、TK組換えアームに挟まれたSARS-CoV2-SpikeをコードするDNAを取得した。NYVAC-KC中のcmrS/GFPカセットとSARS-CoV-2のスパイクをコードするDNAとの間の希な置換によって、選択性cmrR/非GFP組換えウイルスが得られる。最初の相同組換え反応で、7つのcmrR/非GFPプラークを選択した。プラーク1およびプラーク3の2つは、その後のプラーク精製において緑色プラークとならず、PCRによってcmrS/GFPカセットを含んでいないことが判明した。残りの5つのプラークは、依然として少量の親ウイルスを含んでいると予想されたので、プラーク精製による除去処理を行っているところである。7候補はすべて、非切断スパイクに予想されるサイズの蛋白質および切断されたスパイクに予想されるサイズの第2の蛋白質を発現する(図3)。留意すべきは、昆虫細胞で合成スパイクが生成しているが、糖付加率が低い可能性が高いことから、NYVAC-KCから発現した合成スパイクと未切断スパイクとの間の電気泳動移動度における僅かの差異を説明するということである。この結果はウエスタンブロット分析によっても支持される(図6)。動物のワクチン接種に充分なウイルスを生成させるために、クローン1および3を増幅した。
本発明者らは、図1に示すようなNYVAC-KC-SARS-CoV-2-Spikeの7候補クローンの作成に、本発明者らのワクシニアウイルス組換え体迅速作成システムを利用している。親ウイルスであるNYVAC-KCは、ウイルスのTK遺伝子座にクメルマイシン感受性(cmrS)/GFPカセットを有している。このカセットは、NYVAC-KCにおいてTK欠失を挟む配列に相同的なアームを有しており、ウイルスゲノムとのインビボ組換えが可能である。また、このカセットはE/Lプロモーターも有している。本発明者らは、TK組換えアームに挟まれたSARS-CoV2-SpikeをコードするDNAを取得した。NYVAC-KC中のcmrS/GFPカセットとSARS-CoV-2のスパイクをコードするDNAとの間の希な置換によって、選択性cmrR/非GFP組換えウイルスが得られる。最初の相同組換え反応で、7つのcmrR/非GFPプラークを選択した。プラーク1およびプラーク3の2つは、その後のプラーク精製において緑色プラークとならず、PCRによってcmrS/GFPカセットを含んでいないことが判明した。残りの5つのプラークは、依然として少量の親ウイルスを含んでいると予想されたので、プラーク精製による除去処理を行っているところである。7候補はすべて、非切断スパイクに予想されるサイズの蛋白質および切断されたスパイクに予想されるサイズの第2の蛋白質を発現する(図3)。留意すべきは、昆虫細胞で合成スパイクが生成しているが、糖付加率が低い可能性が高いことから、NYVAC-KCから発現した合成スパイクと未切断スパイクとの間の電気泳動移動度における僅かの差異を説明するということである。この結果はウエスタンブロット分析によっても支持される(図6)。動物のワクチン接種に充分なウイルスを生成させるために、クローン1および3を増幅した。
NYVAC-KC-SARS-CoV-2-Spikeのストックはすべて、優良試験所基準(GLP)ワクチン室にて調製した。GLP(優良試験所基準)材料が全て到着する前に、本発明者らはこのウイルスの作成を開始した。現在のストックは動物実験に用いる予定である。既存のウイルスで動物実験を進めながら、NYVAC-KC-SARS-CoV-2-Spikeの新規GLP(優良試験所基準)ストックを調製する予定である。
実施例3:ウイルス負荷実験
次いで、本発明者らは、本発明者らの候補複製可能ワクチンベクターが、マウス適応型SARS-CoV-2ウイルスの負荷からマウスを保護する保護能について試験を行った。本発明者らの候補複製可能ワクチンをマウスに1回のプライムおよび2回のブーストでワクチン接種した:A群(ワクチンベクターの皮下注射を3回受けたもの)、C群(本明細書に記載されるワクチンベクターを最初に鼻腔内投与、その後2回の皮下注射を受けたもの)、およびD群(3回のワクチンベクターの鼻腔内投与を受けたもの);他方、B群のマウスでは、プライムとして筋肉内に植物由来VLPおよび複製可能ワクチンを皮下に2回のブーストでワクチン接種した。感染後少なくとも10日間その体重が安定なままであったこと(図7)によって実証されるように、これらのマウスは全てウイルス負荷から保護されたのである。対照的に、VLPまたは複製欠損ワクチンベクターをプライムおよび2回のブーストでワクチン接種したE~G群のマウスでは、保護されることなく急速に体重低下した(図7)。試験のエンドポイント(すなわち、マウスを安楽死させる時点)を判定するために用いた臨床スコアに基づけば、保護されるマウスおよび保護されないマウスについての転帰間に大きな差異が見いだされる(図8)。複製可能ワクチンがSARS-CoV-2中和抗体を生成させる能力は、5つの時点でA~D群のマウスから採取した血清試料の中和活性をアッセイすることによって実証された;5つの時点とは、すなわち:プライム前、プライムから1か月後(第1ブーストの前)、第1ブーストから1か月後、第1ブーストから3か月後(第2ブーストの前)、および第2ブーストから2週間後(図10)である。
次いで、本発明者らは、本発明者らの候補複製可能ワクチンベクターが、マウス適応型SARS-CoV-2ウイルスの負荷からマウスを保護する保護能について試験を行った。本発明者らの候補複製可能ワクチンをマウスに1回のプライムおよび2回のブーストでワクチン接種した:A群(ワクチンベクターの皮下注射を3回受けたもの)、C群(本明細書に記載されるワクチンベクターを最初に鼻腔内投与、その後2回の皮下注射を受けたもの)、およびD群(3回のワクチンベクターの鼻腔内投与を受けたもの);他方、B群のマウスでは、プライムとして筋肉内に植物由来VLPおよび複製可能ワクチンを皮下に2回のブーストでワクチン接種した。感染後少なくとも10日間その体重が安定なままであったこと(図7)によって実証されるように、これらのマウスは全てウイルス負荷から保護されたのである。対照的に、VLPまたは複製欠損ワクチンベクターをプライムおよび2回のブーストでワクチン接種したE~G群のマウスでは、保護されることなく急速に体重低下した(図7)。試験のエンドポイント(すなわち、マウスを安楽死させる時点)を判定するために用いた臨床スコアに基づけば、保護されるマウスおよび保護されないマウスについての転帰間に大きな差異が見いだされる(図8)。複製可能ワクチンがSARS-CoV-2中和抗体を生成させる能力は、5つの時点でA~D群のマウスから採取した血清試料の中和活性をアッセイすることによって実証された;5つの時点とは、すなわち:プライム前、プライムから1か月後(第1ブーストの前)、第1ブーストから1か月後、第1ブーストから3か月後(第2ブーストの前)、および第2ブーストから2週間後(図10)である。
実施例4:融合前安定化SARS-CoV-2スパイクを発現するワクシニアウイルスワクチンベクターによる鼻腔内免疫は、SARS-CoV-2が重度に変異したマウス適応型SARS2-N501YMA30株による致死的負荷からマウスを完全に保護した
最近同定されたSARS-CoV-2のオミクロン変異体は、その高度に変異したスパイク蛋白質から、懸念される変異体であるとみなされている(1)。とりわけ懸念されるのは、感染またはSARS-CoV-2の初期ワシントン株に対する免疫のいずれかによって誘導される中和抗体を回避することに関連付けられる5部位の変異(K417、N440、E484、Q493およびN501)を、オミクロンスパイクが有していることである(表1および配列番号:18~37を参照のこと)(2~4)。したがって、いずれも初期の非変異スパイク蛋白質に基づく現在のワクチンによる免疫を、オミクロンが少なくとも部分的には回避可能であるかもしれない。
最近同定されたSARS-CoV-2のオミクロン変異体は、その高度に変異したスパイク蛋白質から、懸念される変異体であるとみなされている(1)。とりわけ懸念されるのは、感染またはSARS-CoV-2の初期ワシントン株に対する免疫のいずれかによって誘導される中和抗体を回避することに関連付けられる5部位の変異(K417、N440、E484、Q493およびN501)を、オミクロンスパイクが有していることである(表1および配列番号:18~37を参照のこと)(2~4)。したがって、いずれも初期の非変異スパイク蛋白質に基づく現在のワクチンによる免疫を、オミクロンが少なくとも部分的には回避可能であるかもしれない。
米国において現在承認または認可されている非常時使用ワクチンは、デルタを含むSARS-CoV-2の初期変異体に対して優れた保護を提供するが、広く全世界的な使用を妨げるような限界もある。大規模な低温流通体系を維持する必要があり、また投与が非経口的である;これらはいずれも広範な利用を困難なものにしている。
本発明者らは、高弱毒化複製可能ワクシニアウイルスベクターNYVAC-KCを作成した(5);これは、広範な低温流通体系を必要とせず、皮膚乱切法または鼻腔内のいずれかによって投与することが可能である(本稿)。NYVAC-KCは、初代ヒトケラチン生成細胞およびヒト初代皮膚線維芽細胞において完全複製可能である(5)。複製可能ではあるが、高感受性の新生仔頭蓋内マウスモデルならびに免疫欠損マウスにおいてNYVAC-KCは高弱毒性である(5)。NYVAC-KCは、ウサギの皮膚に軽度の硬結を誘導するが、それが全身に広がる兆候は示さなかった(5)。NYVAC-KCは高免疫原性であり、その複製欠損性親ベクターNYVACと比較して、HIVインサートに対してより強いT細胞応答および抗体反応を誘導した(5~10)。したがって、NYVAC-KCは、SARS-CoV-2に対する全世界的な戦いにおいて有利となる特性を有し得る。
本稿において、本発明者らはSARS-CoV-2のマウス適応型変異体であるSARS2-N501YMA30(11)によるウイルス負荷に対する保護に関して説明する。SARS-CoV-2の初期株は、マウスにおいて病原性ではない。SARS2-N501YMA30は、N501Yスパイク突然変異を有するワシントン株SARS-CoV-2をマウスで逐次継代することによって生成したものである。30継代後に、このウイルスはマウスにおいて病原性となったが、これはマウスACE2蛋白質に対する親和性の増強が関与していた(11)。マウスでの継代中に、もともとのN501突然変異を維持しながら、スパイクに4変異が蓄積された(orflaの3変異およびTRSの1非コード突然変異):すなわち、K417、E484、Q493、Q498である。SARS2-N501YMA30において変異した5つのスパイク部位は全てオミクロンでの変異でもある;変異した場合に、5変異部位のうち4つが、SARS-CoV-2の初期株のスパイクで誘導される中和抗体を回避可能な残基位置であった(2~4)。このように、SARS2-N501 YMA30は、高度に変異したスパイクを発現するので、現在のワクチンで誘導される中和抗体を回避可能であり得る。しかし、本発明者らは、高弱毒化複製可能ワクシニアウイルスベクターNYVAC-KCで発現した融合前の安定化ワシントン株スパイクを鼻腔内免疫した場合に、SARS2-N501YMA30による死および感染後疾患からマウスが完全に保護されたことを示している。乱切法による免疫は、軽症疾患ではなく死から完全に保護したのである。したがって、高弱毒化複製可能熱安定ポックスウイルスベクターで発現したワシントン株スパイクを、注射剤を用いずに投与することで、SARS-CoV-2の高変異マウス適応型SARS2-N501 YMA30変異体による負荷に対して完全保護が可能である。
結果
NYVAC-KC-pfsSpikeの作成
フーリン開裂部位の突然変異および6プロリン残基挿入により、融合後コンフォメーション(pfsSpike)へのコンフォメーション変化を防いで、ワクシニアウイルス最適化ワシントン株スパイクを融合前の状態に安定化した(12)。TK遺伝子座相同性フランキングアームに挟まれるPfsSpikeを、相同組換えによりNYVAC-KCのTK遺伝子座に挿入した(図11)。TKに挟まれるpfsSpikeの相同組換え前に、pGNR-cmrSカセットを挿入することにより、NYVAC-KCのTK遺伝子座を改変した(13)。pGNR-cmrSは、pGNR-cmrSを有するウイルスの選択と同定を可能にするneor遺伝子およびGFP遺伝子をコードし、また陰性選択可能マーカーとして作用するcmrS遺伝子をもコードする(14)。NYVAC-KC-neoR-GFP-cmrSを細胞に感染させ、TKに挟まれたpfsSpikeで形質転換を行った。pGNR-cmrSカセットがpfsSpikeで置換された組換えウイルスをcmrRの非蛍光プラークとして選択した。個々のプラークについてPCRおよびウエスタンブロットを実施することにより、pfsSpikeの挿入が確認された。この技術により、新規遺伝子をNYVAC-KCに迅速挿入することが可能である(DNAを取得してからP2ストックが得られるまでおおよそ1か月)。
NYVAC-KC-pfsSpikeの作成
フーリン開裂部位の突然変異および6プロリン残基挿入により、融合後コンフォメーション(pfsSpike)へのコンフォメーション変化を防いで、ワクシニアウイルス最適化ワシントン株スパイクを融合前の状態に安定化した(12)。TK遺伝子座相同性フランキングアームに挟まれるPfsSpikeを、相同組換えによりNYVAC-KCのTK遺伝子座に挿入した(図11)。TKに挟まれるpfsSpikeの相同組換え前に、pGNR-cmrSカセットを挿入することにより、NYVAC-KCのTK遺伝子座を改変した(13)。pGNR-cmrSは、pGNR-cmrSを有するウイルスの選択と同定を可能にするneor遺伝子およびGFP遺伝子をコードし、また陰性選択可能マーカーとして作用するcmrS遺伝子をもコードする(14)。NYVAC-KC-neoR-GFP-cmrSを細胞に感染させ、TKに挟まれたpfsSpikeで形質転換を行った。pGNR-cmrSカセットがpfsSpikeで置換された組換えウイルスをcmrRの非蛍光プラークとして選択した。個々のプラークについてPCRおよびウエスタンブロットを実施することにより、pfsSpikeの挿入が確認された。この技術により、新規遺伝子をNYVAC-KCに迅速挿入することが可能である(DNAを取得してからP2ストックが得られるまでおおよそ1か月)。
NYVAC-KCによる免疫
乱切法または鼻腔内投与のいずれかにより、106pfuのNYVAC-KC-pfsSpikeでマウスを免疫した。免疫から1か月後、マウスにブースト(ブースター)を行い、3か月間休息させた後、第2回目のブーストを実施した。一次免疫から1か月後、第1回目のブーストから1か月後および3か月後、および第2回目のブーストから2週間後に、採血を行った。ワシントン株Spike蛋白質RBDのヒトACE2結合を阻害する阻害能について、血清のアッセイを行った(15)。乱切法によるNYVAC-KC-pfsSpikeの免疫によって、huACE2へのRDB結合を阻害する弱い血清反応が得られた(図12A)。この応答はブーストで高レベルに増強されたが、3か月後には減弱した。第2のブーストによって血清反応が増強され、RBDのhuACEに対する結合が中程度レベルで阻害された。NYVAC-KC-pfsSpikeによる単回鼻腔内免疫では、huACE2へのRDB結合を阻害する強力な血清反応が誘導された(図12B)。この応答は、第1回目のブースト後でも高レベルを維持し、第1回目のブーストから3か月後でもさほど減弱することはなく、第2回目のブースト後にも高レベルを保っていた。このように、鼻腔内免疫は強力な持続性血清RBD結合反応を誘導することが可能であった。
乱切法または鼻腔内投与のいずれかにより、106pfuのNYVAC-KC-pfsSpikeでマウスを免疫した。免疫から1か月後、マウスにブースト(ブースター)を行い、3か月間休息させた後、第2回目のブーストを実施した。一次免疫から1か月後、第1回目のブーストから1か月後および3か月後、および第2回目のブーストから2週間後に、採血を行った。ワシントン株Spike蛋白質RBDのヒトACE2結合を阻害する阻害能について、血清のアッセイを行った(15)。乱切法によるNYVAC-KC-pfsSpikeの免疫によって、huACE2へのRDB結合を阻害する弱い血清反応が得られた(図12A)。この応答はブーストで高レベルに増強されたが、3か月後には減弱した。第2のブーストによって血清反応が増強され、RBDのhuACEに対する結合が中程度レベルで阻害された。NYVAC-KC-pfsSpikeによる単回鼻腔内免疫では、huACE2へのRDB結合を阻害する強力な血清反応が誘導された(図12B)。この応答は、第1回目のブースト後でも高レベルを維持し、第1回目のブーストから3か月後でもさほど減弱することはなく、第2回目のブースト後にも高レベルを保っていた。このように、鼻腔内免疫は強力な持続性血清RBD結合反応を誘導することが可能であった。
SARS2-N501YMA30によるウイルス負荷
NYVAC-KC-pfsSpikeで免疫した動物に対して、第2ブーストから2週間後におおよそ2xl03pfuのSARS2-N501 YMA30を用いてウイルス負荷を行った(11)。動物のモニターを行い、各基準の重症度にしたがい0~3のスコア付けを行った:すなわち、体重減少、立毛、円背、および活動性消失である。全ての動物を盲検によりスコア付けした。臨床スコアが総計8になった場合に、安楽死のエンドポイントとした。NYVAC-KC-pfsSpikeで免疫していない17個体の動物のうち15個体が、感染から4日後に臨床スコア8に達したため、安楽死させた(図13、赤い線)。NYVAC-KC-pfs-Spike免疫動物では、安楽死が全く必要なかった(図13、青い線)。図14は、ウイルス負荷から0~9日後の全群における各動物の臨床スコアを示している。モック負荷動物では、実験経過全体を通じてそのスコアが0~1であった(図14A)。NYVAC-KC-pfsSpikeで免疫していない動物にSARS2-N501YMA30をウイルス負荷した場合には、全動物がウイルス負荷から2~3日後までに疾病の兆候を示し、17個体の動物のうち15個体において安楽死が必要となるほど重篤な症状となった(図14B)。NYVAC-KC-pfsSpikeで免疫した動物は全て、重篤な疾患へ進行することがなかった(図14C);これらの動物では2個体が軽症疾患で、最大臨床スコアが2および4であった。軽症の疾患を示したこれら2個体の動物は、乱切法で免疫したコホートに属するものであった(図14D)。鼻腔内免疫した動物は、SARS2-N501YMA30のウイルス負荷後に無症候であり、その臨床スコアは0~1であった(図14E);これは、モック負荷動物と同等であった(図14A)。
NYVAC-KC-pfsSpikeで免疫した動物に対して、第2ブーストから2週間後におおよそ2xl03pfuのSARS2-N501 YMA30を用いてウイルス負荷を行った(11)。動物のモニターを行い、各基準の重症度にしたがい0~3のスコア付けを行った:すなわち、体重減少、立毛、円背、および活動性消失である。全ての動物を盲検によりスコア付けした。臨床スコアが総計8になった場合に、安楽死のエンドポイントとした。NYVAC-KC-pfsSpikeで免疫していない17個体の動物のうち15個体が、感染から4日後に臨床スコア8に達したため、安楽死させた(図13、赤い線)。NYVAC-KC-pfs-Spike免疫動物では、安楽死が全く必要なかった(図13、青い線)。図14は、ウイルス負荷から0~9日後の全群における各動物の臨床スコアを示している。モック負荷動物では、実験経過全体を通じてそのスコアが0~1であった(図14A)。NYVAC-KC-pfsSpikeで免疫していない動物にSARS2-N501YMA30をウイルス負荷した場合には、全動物がウイルス負荷から2~3日後までに疾病の兆候を示し、17個体の動物のうち15個体において安楽死が必要となるほど重篤な症状となった(図14B)。NYVAC-KC-pfsSpikeで免疫した動物は全て、重篤な疾患へ進行することがなかった(図14C);これらの動物では2個体が軽症疾患で、最大臨床スコアが2および4であった。軽症の疾患を示したこれら2個体の動物は、乱切法で免疫したコホートに属するものであった(図14D)。鼻腔内免疫した動物は、SARS2-N501YMA30のウイルス負荷後に無症候であり、その臨床スコアは0~1であった(図14E);これは、モック負荷動物と同等であった(図14A)。
材料と方法
ウイルス
マウス適応型SARS-CoV-2 SARS2-N501YMA30をA549-huACE2細胞で増殖させた(11)。外来遺伝子のNYVAC-KCゲノムへの挿入に関して、本発明者らは、クメルマイシン(cmr)感受性およびneoR遺伝子を付与し(14)、GFPを発現する(13)大腸菌ジャイレース/PKR融合蛋白質をコードするカセット(pGNR-cmrS)を構築した。このカセットは、NYVAC-KCにおいてTK欠失を挟む配列に相同的なアームを有しているので、ウイルスゲノムとのインビボ組換えが可能である。BSC-40細胞におけるインビボ組換え(17)でpGNR-cmrSカセットをNYVAC-KCに付加した;リポフェクタミン2000(Invitrogen)を用い製品使用説明書にしたがい、直鎖状カセットDNAで細胞を形質転換した。NYVAC-KC感染はMOI=0.05で行った。48時間後に、感染細胞をかき取って培地(グルタミンおよび1%FBSを含む1.2mlのOpti-Pro(Gibco))に入れた。凍結/解凍を2回行った後、細胞上清を用いて、IVRストックの1:10希釈、1:100希釈、および1:1000希釈で100mmディッシュのBSC-40細胞に感染させた。感染のためのインキュベーション後に、2%のFBSおよび1mg/mlのG418を含むDMEMを加えた。感染48時間後に、重層アガロースを加えてから緑色のG418Rプラークを選択した。6穴プレートで、プラークをcmr感受性スクリーニングした;BSC-40細胞によるプラーク精製において、次の段階に用いるため、最大感受性を示す2プラークを選択した。この段階のプラークであって、最大cmr感受性を示したプラークを60mmディッシュで増幅させた。このウイルス(NYVAC-KC-neoR-GFP-cmrS)を用い、IVRにおいてワクシニアウイルス合成初期/後期プロモーター(18)の制御下にある最適化ワクシニアウイルス融合前安定化SARS-CoV-2ワシントン株スパイク蛋白質のコード配列(12)で、pGNR-cmrSカセットを置換した;これによってcmrRの非蛍光ウイルスが得られた。この選択では、IVRの感染から24時間後に100ng/mlのcmrを添加し、最終プラークが選択されるまで、cmr存在下でさらなる感染を実施した。PCRおよびウエスタンブロッティングにより、挿入物が正しいものであることの確認を行った。プラークを2回増幅して、マウスの免疫に用いるP2ストックを得た(5)。
ウイルス
マウス適応型SARS-CoV-2 SARS2-N501YMA30をA549-huACE2細胞で増殖させた(11)。外来遺伝子のNYVAC-KCゲノムへの挿入に関して、本発明者らは、クメルマイシン(cmr)感受性およびneoR遺伝子を付与し(14)、GFPを発現する(13)大腸菌ジャイレース/PKR融合蛋白質をコードするカセット(pGNR-cmrS)を構築した。このカセットは、NYVAC-KCにおいてTK欠失を挟む配列に相同的なアームを有しているので、ウイルスゲノムとのインビボ組換えが可能である。BSC-40細胞におけるインビボ組換え(17)でpGNR-cmrSカセットをNYVAC-KCに付加した;リポフェクタミン2000(Invitrogen)を用い製品使用説明書にしたがい、直鎖状カセットDNAで細胞を形質転換した。NYVAC-KC感染はMOI=0.05で行った。48時間後に、感染細胞をかき取って培地(グルタミンおよび1%FBSを含む1.2mlのOpti-Pro(Gibco))に入れた。凍結/解凍を2回行った後、細胞上清を用いて、IVRストックの1:10希釈、1:100希釈、および1:1000希釈で100mmディッシュのBSC-40細胞に感染させた。感染のためのインキュベーション後に、2%のFBSおよび1mg/mlのG418を含むDMEMを加えた。感染48時間後に、重層アガロースを加えてから緑色のG418Rプラークを選択した。6穴プレートで、プラークをcmr感受性スクリーニングした;BSC-40細胞によるプラーク精製において、次の段階に用いるため、最大感受性を示す2プラークを選択した。この段階のプラークであって、最大cmr感受性を示したプラークを60mmディッシュで増幅させた。このウイルス(NYVAC-KC-neoR-GFP-cmrS)を用い、IVRにおいてワクシニアウイルス合成初期/後期プロモーター(18)の制御下にある最適化ワクシニアウイルス融合前安定化SARS-CoV-2ワシントン株スパイク蛋白質のコード配列(12)で、pGNR-cmrSカセットを置換した;これによってcmrRの非蛍光ウイルスが得られた。この選択では、IVRの感染から24時間後に100ng/mlのcmrを添加し、最終プラークが選択されるまで、cmr存在下でさらなる感染を実施した。PCRおよびウエスタンブロッティングにより、挿入物が正しいものであることの確認を行った。プラークを2回増幅して、マウスの免疫に用いるP2ストックを得た(5)。
細胞株
10%ウシ胎仔血清(FBS)、100U/mlペニシリン、100μg/mlストレプトマイシン、50μg/mゲンタマイシン、1mMピルビン酸ナトリウム、および10mM HEPESを添加したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM;Gibcoカタログ番号11965)にて、アフリカミドリザル腎臓Vero細胞(E6)または(CCL81)(ATCCから取得した)を培養した。ヒトA549細胞(ATCCより確認された)は、10%FBS、100U/mlペニシリン、および100μg/mlストレプトマイシンを添加したRPMI1640(Gibcoカタログ番号11875)で培養した。A549-ACE2細胞の作成については以前に報告がある(19)。
10%ウシ胎仔血清(FBS)、100U/mlペニシリン、100μg/mlストレプトマイシン、50μg/mゲンタマイシン、1mMピルビン酸ナトリウム、および10mM HEPESを添加したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM;Gibcoカタログ番号11965)にて、アフリカミドリザル腎臓Vero細胞(E6)または(CCL81)(ATCCから取得した)を培養した。ヒトA549細胞(ATCCより確認された)は、10%FBS、100U/mlペニシリン、および100μg/mlストレプトマイシンを添加したRPMI1640(Gibcoカタログ番号11875)で培養した。A549-ACE2細胞の作成については以前に報告がある(19)。
プラークアッセイ
簡単に説明すると、ウイルス上清を10倍段階希釈し、37℃で1時間接種材料をVero細胞に吸収させた。接種材料をDMEM+0.7%アガロースと共に重層し、37℃で3日間インキュベートした。4%パラホルムアルデヒドで細胞を固定し、1%クリスタルバイオレットで染色してプラークの計数を行った。感染およびウイルス操作は全て、適切なIBC承認個人用防護装備およびプロトコルを用い生物安全性レベル3(BSL-3)実験室で実施した。
簡単に説明すると、ウイルス上清を10倍段階希釈し、37℃で1時間接種材料をVero細胞に吸収させた。接種材料をDMEM+0.7%アガロースと共に重層し、37℃で3日間インキュベートした。4%パラホルムアルデヒドで細胞を固定し、1%クリスタルバイオレットで染色してプラークの計数を行った。感染およびウイルス操作は全て、適切なIBC承認個人用防護装備およびプロトコルを用い生物安全性レベル3(BSL-3)実験室で実施した。
免疫
7週齢のBALB/cマウスを106pfuのNYVAC-KC-pfsSpikeで免疫した。鼻腔内投与(10μLを用いた)または尾乱切法(20μL)のいずれかにより、37.5mg/kgケタミン、7.5mg/kgキシラジン、および2.5mg/kgアセプロマジンを含むカクテルを用いて麻酔下で免疫を実施した。ワクチン接種後に、マウスを加温パッド上で回復させ、歩行時までモニターした;歩行時にはマウスを動物ケージに収容した。最初のワクチン接種から1か月後および4か月後にマウスにブースト接種を実施した。試験経過中を通じて、ウイルス負荷までの間、毎週マウスの体重を測定し、2週単位で採血を実施した。
7週齢のBALB/cマウスを106pfuのNYVAC-KC-pfsSpikeで免疫した。鼻腔内投与(10μLを用いた)または尾乱切法(20μL)のいずれかにより、37.5mg/kgケタミン、7.5mg/kgキシラジン、および2.5mg/kgアセプロマジンを含むカクテルを用いて麻酔下で免疫を実施した。ワクチン接種後に、マウスを加温パッド上で回復させ、歩行時までモニターした;歩行時にはマウスを動物ケージに収容した。最初のワクチン接種から1か月後および4か月後にマウスにブースト接種を実施した。試験経過中を通じて、ウイルス負荷までの間、毎週マウスの体重を測定し、2週単位で採血を実施した。
RBD/huACE2相互作用の阻害
半定量的に測定するラテラルフローアッセイを用いて、以前に報告されている方法(15)により、ワシントン株RBDのACE2への結合を阻害する中和抗体のレベルを評価した。簡単に説明すると、3μlの血清をPBSで6μlに希釈してラテラルフローストリップに載せた;このストリップは、可溶性金標識ワシントン株RBDおよび結合huACE2を含むものであった。チェイス緩衝液を用い、ストリップで血清および金標識RBDのチェイスを行った(15)。20分後に、結合ACE2の部位における青色をデンシトメトリーで定量した。以前に報告されている方法(20)により、以下の式を用いて、阻害%を算出した:
l-(被検試料ライン密度/検出限界、LoD)*100
ここで、迅速試験の非中和血清に関するLoDは、570,229であった。
半定量的に測定するラテラルフローアッセイを用いて、以前に報告されている方法(15)により、ワシントン株RBDのACE2への結合を阻害する中和抗体のレベルを評価した。簡単に説明すると、3μlの血清をPBSで6μlに希釈してラテラルフローストリップに載せた;このストリップは、可溶性金標識ワシントン株RBDおよび結合huACE2を含むものであった。チェイス緩衝液を用い、ストリップで血清および金標識RBDのチェイスを行った(15)。20分後に、結合ACE2の部位における青色をデンシトメトリーで定量した。以前に報告されている方法(20)により、以下の式を用いて、阻害%を算出した:
l-(被検試料ライン密度/検出限界、LoD)*100
ここで、迅速試験の非中和血清に関するLoDは、570,229であった。
SARS2-N501YMA30のウイルス負荷
NYVAC-KC-pfsSpikeで免疫した、あるいは免役していないマウスを、SARS-CoV-2ウイルス負荷のためにABSL3に移動させた。SARS2-N501YMA30を2xl03pfu/動物の用量(容量50μl)で鼻腔内投与した。接種のため、50mg/kgケタミンおよび7.5mg/kgキシラジンのカクテルを用いて腹腔内経路でマウスを麻酔した。接種後に、加温パッドの上に設置したケージでマウスを回復させ、歩行時までマウスをモニターした。体重が元々の体重の85%未満になるまで毎日マウスの体重計測を行った;85%未満になった時点で、毎日2回モニターした。盲検により症状(立毛、円背、および活動性)のスコア付けを行った:10日間、0~3(0=正常、3=重症)でスコア付けし、承認IACUCプロトコルに詳細が説明されるように、臨床スコア(体重減少のスコア0~3を含む)の総計が8に達した場合にマウスを安楽死させた。回復したマウスまたは無症候のマウスについては、10日間モニターした。
参考文献
実施例4の参考文献
NYVAC-KC-pfsSpikeで免疫した、あるいは免役していないマウスを、SARS-CoV-2ウイルス負荷のためにABSL3に移動させた。SARS2-N501YMA30を2xl03pfu/動物の用量(容量50μl)で鼻腔内投与した。接種のため、50mg/kgケタミンおよび7.5mg/kgキシラジンのカクテルを用いて腹腔内経路でマウスを麻酔した。接種後に、加温パッドの上に設置したケージでマウスを回復させ、歩行時までマウスをモニターした。体重が元々の体重の85%未満になるまで毎日マウスの体重計測を行った;85%未満になった時点で、毎日2回モニターした。盲検により症状(立毛、円背、および活動性)のスコア付けを行った:10日間、0~3(0=正常、3=重症)でスコア付けし、承認IACUCプロトコルに詳細が説明されるように、臨床スコア(体重減少のスコア0~3を含む)の総計が8に達した場合にマウスを安楽死させた。回復したマウスまたは無症候のマウスについては、10日間モニターした。
参考文献
本発明の実施態様
[実施態様1]
翻訳促進要素(TEE)および重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)抗原をコードするポリヌクレオチドを制御可能に連結したプロモーター;
および
K1Lをコードするポリヌクレオチド(配列番号:3)に隣接するC7Lをコードするポリヌクレオチド(配列番号:2)、
を含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様2]実施態様1の組換えNYVACベクターであって、ここで該SARS-CoV-2抗原が、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9;
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される、
組換えNYVACベクター。
[実施態様3]
実施態様1または2の組換えNYVACベクターであって、ここで該SARS-CoV-2抗原が、配列番号:1またはそれに対して少なくとも90%同一の配列である、
組換えNYVACベクター。
[実施態様4]
実施態様1~3のいずれかの組換えNYVACベクターであって、ここで該ベクターが、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:17、
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される少なくとも2種類のSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチドを含む、
組換えNYVACベクター。
[実施態様5]
実施態様1~4のいずれかの組換えNYVACベクターであって、ここで該ベクターが、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:17
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される少なくとも3種類のSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチドを含む、
組換えNYVACベクター。
[実施態様6]
実施態様1~5のいずれかの組換えNYVACベクターであって、ここで該ベクターが、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:17、
または、
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される少なくとも4種類のSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチドを含む、
組換えNYVACベクター。
[実施態様7]
実施態様1~6のいずれかの組換えNYVACベクターであって、内部リボソーム進入部位(IRES)をさらに含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様8]
実施態様1~7のいずれかの組換えNYVACベクターであって、少なくとも2つのIRESを含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様9]
実施態様1~8のいずれかの組換えNYVACベクターであって、ここで該翻訳促進要素が、配列番号:4、配列番号:10、配列番号:11または配列番号:12を含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様10]
実施態様1~9のいずれかの組換えNYVACベクターであって、合成後期プロモーター(SLP)をさらに含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様11]
実施態様10の組換えNYVACベクターであって、ここで該SLPが配列番号:5を含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様12]
実施態様1~11のいずれかの組換えNYVACベクターであって、自己開裂性蛋白質要素をさらに含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様13]
実施態様1~12のいずれかの組換えNYVACであって、少なくとも2種類の自己開裂性蛋白質要素を含む、組換えNYVAC。
[実施態様14]
実施態様1~13のいずれかの組換えNYVACベクターおよび薬学的に許容可能な担体を含む、ワクチン組成物。
[実施態様15]
実施態様14のワクチン組成物であって、アジュバントをさらに含む、ワクチン組成物。
[実施態様16]
対象においてSARS-CoV-2抗原に対する免疫応答を誘導する方法であって、有効量の実施態様14または15のワクチン組成物を該対象に投与することを含む、方法。
[実施態様17]
実施態様16の方法であって、ここで該SARS-CoV-2抗原が、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:17、
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される、方法。
[実施態様18]
実施態様16または17の方法であって、ここで該SARS-CoV-2抗原が、SARS-CoV-2 S蛋白質(配列番号:1)、それに対して少なくとも90%同一である配列、または配列番号:1の一部分である、方法。
[実施態様19]
実施態様16~18のいずれかの方法であって、ここで該対象が、ヒト、シカ、ネコ、イヌ、ウシ、ミンク、フェレット、またはブタである、方法。
[実施態様20]
実施態様16~19のいずれかの方法であって、ここで該組成物が注射によって投与される、方法。
[実施態様21]
実施態様16~19のいずれかの方法であって、ここで該組成物が該対象に少なくとも2回投与される、方法。
[実施態様22]
実施態様16~19のいずれかの方法であって、ここで該組成物が該対象に少なくとも3回投与される、方法。
[実施態様1]
翻訳促進要素(TEE)および重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)抗原をコードするポリヌクレオチドを制御可能に連結したプロモーター;
および
K1Lをコードするポリヌクレオチド(配列番号:3)に隣接するC7Lをコードするポリヌクレオチド(配列番号:2)、
を含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様2]実施態様1の組換えNYVACベクターであって、ここで該SARS-CoV-2抗原が、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9;
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される、
組換えNYVACベクター。
[実施態様3]
実施態様1または2の組換えNYVACベクターであって、ここで該SARS-CoV-2抗原が、配列番号:1またはそれに対して少なくとも90%同一の配列である、
組換えNYVACベクター。
[実施態様4]
実施態様1~3のいずれかの組換えNYVACベクターであって、ここで該ベクターが、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:17、
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される少なくとも2種類のSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチドを含む、
組換えNYVACベクター。
[実施態様5]
実施態様1~4のいずれかの組換えNYVACベクターであって、ここで該ベクターが、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:17
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される少なくとも3種類のSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチドを含む、
組換えNYVACベクター。
[実施態様6]
実施態様1~5のいずれかの組換えNYVACベクターであって、ここで該ベクターが、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:17、
または、
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される少なくとも4種類のSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチドを含む、
組換えNYVACベクター。
[実施態様7]
実施態様1~6のいずれかの組換えNYVACベクターであって、内部リボソーム進入部位(IRES)をさらに含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様8]
実施態様1~7のいずれかの組換えNYVACベクターであって、少なくとも2つのIRESを含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様9]
実施態様1~8のいずれかの組換えNYVACベクターであって、ここで該翻訳促進要素が、配列番号:4、配列番号:10、配列番号:11または配列番号:12を含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様10]
実施態様1~9のいずれかの組換えNYVACベクターであって、合成後期プロモーター(SLP)をさらに含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様11]
実施態様10の組換えNYVACベクターであって、ここで該SLPが配列番号:5を含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様12]
実施態様1~11のいずれかの組換えNYVACベクターであって、自己開裂性蛋白質要素をさらに含む、組換えNYVACベクター。
[実施態様13]
実施態様1~12のいずれかの組換えNYVACであって、少なくとも2種類の自己開裂性蛋白質要素を含む、組換えNYVAC。
[実施態様14]
実施態様1~13のいずれかの組換えNYVACベクターおよび薬学的に許容可能な担体を含む、ワクチン組成物。
[実施態様15]
実施態様14のワクチン組成物であって、アジュバントをさらに含む、ワクチン組成物。
[実施態様16]
対象においてSARS-CoV-2抗原に対する免疫応答を誘導する方法であって、有効量の実施態様14または15のワクチン組成物を該対象に投与することを含む、方法。
[実施態様17]
実施態様16の方法であって、ここで該SARS-CoV-2抗原が、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:17、
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される、方法。
[実施態様18]
実施態様16または17の方法であって、ここで該SARS-CoV-2抗原が、SARS-CoV-2 S蛋白質(配列番号:1)、それに対して少なくとも90%同一である配列、または配列番号:1の一部分である、方法。
[実施態様19]
実施態様16~18のいずれかの方法であって、ここで該対象が、ヒト、シカ、ネコ、イヌ、ウシ、ミンク、フェレット、またはブタである、方法。
[実施態様20]
実施態様16~19のいずれかの方法であって、ここで該組成物が注射によって投与される、方法。
[実施態様21]
実施態様16~19のいずれかの方法であって、ここで該組成物が該対象に少なくとも2回投与される、方法。
[実施態様22]
実施態様16~19のいずれかの方法であって、ここで該組成物が該対象に少なくとも3回投与される、方法。
Claims (22)
- 翻訳促進要素(TEE)および重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)抗原をコードするポリヌクレオチドを制御可能に連結したプロモーター;
および
K1Lをコードするポリヌクレオチド(配列番号:3)に隣接するC7Lをコードするポリヌクレオチド(配列番号:2)、
を含む、組換えNYVACベクター。 - 請求項1の組換えNYVACベクターであって、ここで該SARS-CoV-2抗原が、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される、
組換えNYVACベクター。 - 請求項2の組換えNYVACベクターであって、ここで該SARS-CoV-2抗原が配列番号:1またはそれに対して少なくとも90%同一の配列である、組換えNYVACベクター。
- 請求項2の組換えNYVACベクターであって、ここで該ベクターが、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:17、
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、およびそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される少なくとも2種類のSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチドを含む、
組換えNYVACベクター。 - 請求項4の組換えNYVACベクターであって、ここで該ベクターが、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:17、
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31,配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ
から成る群から選択される少なくとも3種類のSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチドを含む、
組換えNYVACベクター。 - 請求項5の組換えNYVACベクターであって、ここで該ベクターが、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:17、
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31、配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ
から成る群から選択される少なくとも4種類のSARS-CoV-2抗原をコードするポリヌクレオチドを含む、
組換えNYVACベクター。 - 請求項4~6の組換えNYVACベクターであって、内部リボソーム進入部位(IRES)をさらに含む、組換えNYVACベクター。
- 請求項5~6の組換えNYVACベクターであって、少なくとも2つのIRESを含む、組換えNYVACベクター。
- 請求項1の組換えNYVACベクターであって、ここで該翻訳促進要素が、配列番号:4、配列番号:10、配列番号:11または配列番号:12を含む、組換えNYVACベクター。
- 請求項1の組換えNYVACベクターであって、合成後期プロモーター(SLP)をさらに含む、組換えNYVACベクター。
- 請求項10の組換えNYVACベクターであって、ここで該SLPが配列番号:5を含む、組換えNYVACベクター。
- 請求項1の組換えNYVACベクターであって、自己開裂性蛋白質要素をさらに含む、組換えNYVACベクター。
- 請求項12の組換えNYVACであって、少なくとも2種類の自己開裂性蛋白質要素を含む、組換えNYVAC。
- 請求項1の組換えNYVACベクターおよび薬学的に許容可能な担体を含む、ワクチン組成物。
- 請求項14のワクチン組成物であって、アジュバントをさらに含む、ワクチン組成物。
- 対象においてSARS-CoV-2抗原に対する免疫応答を誘導する方法であって、有効量の請求項14の組成物を該対象に投与することを含む、方法。
- 請求項16の方法であって、ここで該SARS-CoV-2抗原が、
配列番号:1、配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8、配列番号:9、配列番号:17、
または
配列番号:17、配列番号:18、配列番号:19、配列番号:20、配列番号:21、配列番号:22、配列番号:23、配列番号:24、配列番号:25、配列番号:26、配列番号:27、配列番号:28、配列番号:29、配列番号:30、配列番号:31,配列番号:32、配列番号:33、配列番号:34、配列番号:35、配列番号:36、または配列番号:37の変異体SARS-COV-2スパイクまたはRBD、
および
それらに対して少なくとも90%同一である配列、ならびにそれらの組み合わせ、
から成る群から選択される、
方法。 - 請求項17の方法であって、ここで該SARS-CoV-2抗原が、SARS-CoV-2 S蛋白質(配列番号:1)、それに対して少なくとも90%同一である配列、または配列番号:1の一部分である、方法。
- 請求項16の方法であって、ここで該対象が、ヒト、シカ、ネコ、イヌ、ウシ、ミンク、フェレット、またはブタである、方法。
- 請求項16の方法であって、ここで該組成物が、注射、経口投与、または鼻腔内投与によって投与される、方法。
- 請求項16の方法であって、ここで請求項14の組成物が該対象に少なくとも2回投与される、方法。
- 請求項21の方法であって、ここで請求項14の組成物が該対象に少なくとも3回投与される、方法。
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