JP2642113B2 - 組換えワクチン - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、旧来のワクチンでは効果が十分でない環境
において、有用な免疫応答を提供するため、組換えDNA
技術を用いて開発された新規なワクチンに関する。
において、有用な免疫応答を提供するため、組換えDNA
技術を用いて開発された新規なワクチンに関する。
多くの既存の生ワクチンまたは死滅ワクチンには欠点
がないわけではない。たとえば高い生産コスト、低い応
答、免疫原性の弱い抗原に対する低い応答、不安定性、
補助剤の必要性等に関し、重大な欠点のあることが多
い。また、精製タンパク質または合成ペプチド抗原のよ
うな試剤に基づく別のワクチンプレパレーシヨンは貧弱
な防御効果を示すにすぎないことがしばしばである。こ
のような問題に答えて、それに対する免疫を必要とする
抗原をワクシニアのようなキヤリヤーウイルスに導入す
るため,組換えDNA法を使用するワクチンの開発に注意
が向けられるようになつてきた。
がないわけではない。たとえば高い生産コスト、低い応
答、免疫原性の弱い抗原に対する低い応答、不安定性、
補助剤の必要性等に関し、重大な欠点のあることが多
い。また、精製タンパク質または合成ペプチド抗原のよ
うな試剤に基づく別のワクチンプレパレーシヨンは貧弱
な防御効果を示すにすぎないことがしばしばである。こ
のような問題に答えて、それに対する免疫を必要とする
抗原をワクシニアのようなキヤリヤーウイルスに導入す
るため,組換えDNA法を使用するワクチンの開発に注意
が向けられるようになつてきた。
組換えDNAによるアプローチの利点は、感染組換えウ
イルスが同時に異種ポリペプチドおよびウイルス抗原を
合成することであり、これはついで表面皮膚損傷として
宿主免疫系に運搬させることができる。たとえば、ワク
シニアウイルスは、B型肝炎、ヒト免疫不全ウイルス、
インフルエンザおよびマラリア抗原に対する遺伝子の発
現のために修飾されてきた。医学的または獣医学的に重
要な他の抗原をもつ組換えウイルスの構築は現在研究さ
れている。
イルスが同時に異種ポリペプチドおよびウイルス抗原を
合成することであり、これはついで表面皮膚損傷として
宿主免疫系に運搬させることができる。たとえば、ワク
シニアウイルスは、B型肝炎、ヒト免疫不全ウイルス、
インフルエンザおよびマラリア抗原に対する遺伝子の発
現のために修飾されてきた。医学的または獣医学的に重
要な他の抗原をもつ組換えウイルスの構築は現在研究さ
れている。
しかしながら、組換えワクチンの免疫応答の性質およ
び程度には限界がある場合がある。たとえば、ワクシニ
ア−インフルエンザ組換え体による末梢免疫処置では下
気道感染に対して良好な防御効果を示すのに、それは上
気道における免疫は誘導しない。一方、たとえば胃腸管
の場合のように、局所よりも全身的免疫が必要な場合、
組換えワクチンによる末梢免疫処置は無効であることが
証明されている。
び程度には限界がある場合がある。たとえば、ワクシニ
ア−インフルエンザ組換え体による末梢免疫処置では下
気道感染に対して良好な防御効果を示すのに、それは上
気道における免疫は誘導しない。一方、たとえば胃腸管
の場合のように、局所よりも全身的免疫が必要な場合、
組換えワクチンによる末梢免疫処置は無効であることが
証明されている。
より強力なプロモーターを有するウイルスたとえば牛
痘ウイルスによるワクチン抗原の発現を含めて、これら
の欠陥を除く試みが行われてきたが、現在まで重要な成
功は得られていない。本発明は、組換えワクチンの特異
的な異種抗原ポリペプチドに対する免疫応答を増大させ
るのに有効な手段を提供するものである。
痘ウイルスによるワクチン抗原の発現を含めて、これら
の欠陥を除く試みが行われてきたが、現在まで重要な成
功は得られていない。本発明は、組換えワクチンの特異
的な異種抗原ポリペプチドに対する免疫応答を増大させ
るのに有効な手段を提供するものである。
免疫系は、リンパ球によつて放出され他の種類のリン
パ球の機能を助け、修飾するリンフオカインとして知ら
れた分子により一部調節されている。本発明は、組換え
細菌またはウイルスワクチンからの適当なリンフオカイ
ンの発現が、ウイルス、細菌または共発現異種抗原ポリ
ペプチドに対する免疫応答を増幅および/または修飾す
ることを発見し、完成されたものである。
パ球の機能を助け、修飾するリンフオカインとして知ら
れた分子により一部調節されている。本発明は、組換え
細菌またはウイルスワクチンからの適当なリンフオカイ
ンの発現が、ウイルス、細菌または共発現異種抗原ポリ
ペプチドに対する免疫応答を増幅および/または修飾す
ることを発見し、完成されたものである。
したがつて、本発明は、その最も広い意味において、
抗原ポリペプチドの全部または部分として発現できる第
一のヌクレオチド配列と、抗原ポリペプチドに対する免
疫応答を増大するのに有効なリンフオカインの全部また
は部分として発現できる第二のヌレオチド配列が一緒に
導入されたワクチンベクターからなる組換えワクチンを
提供する。
抗原ポリペプチドの全部または部分として発現できる第
一のヌクレオチド配列と、抗原ポリペプチドに対する免
疫応答を増大するのに有効なリンフオカインの全部また
は部分として発現できる第二のヌレオチド配列が一緒に
導入されたワクチンベクターからなる組換えワクチンを
提供する。
本発明の一態様によれば、抗原ポリペプチドの全部ま
たは部分として発現できる第一のヌクレオチドは、たと
えばワクシニアまたはヘルペスウイルスのような宿主ベ
クター自体の「天然」配列であつてもよい。この態様に
おいては、本発明のワクチンの投与は、「天然」抗原ポ
リペプチドに対する免疫応答の増幅および/または選択
誘導を与える。
たは部分として発現できる第一のヌクレオチドは、たと
えばワクシニアまたはヘルペスウイルスのような宿主ベ
クター自体の「天然」配列であつてもよい。この態様に
おいては、本発明のワクチンの投与は、「天然」抗原ポ
リペプチドに対する免疫応答の増幅および/または選択
誘導を与える。
他の態様においては、宿主ベクターに対して異種の抗
原ポリペプチドの全部または部分として発現できるヌク
レオチド配列が、ワクチンベクターに導入される。この
態様においては、固体へのワクチンの投与が、宿主ベク
ターの抗原ポリペプチドおよび共発現異種抗原ポリペプ
チドの両者に対する固体の免疫応答の増幅および/また
は選択誘導を生じることになる。
原ポリペプチドの全部または部分として発現できるヌク
レオチド配列が、ワクチンベクターに導入される。この
態様においては、固体へのワクチンの投与が、宿主ベク
ターの抗原ポリペプチドおよび共発現異種抗原ポリペプ
チドの両者に対する固体の免疫応答の増幅および/また
は選択誘導を生じることになる。
他の態様においては、本発明は、上述の広い意味にお
ける組換えワクチンをヒトまたは動物に投与する工程か
らなる、ヒトまたは動物とくに免疫不全または免疫抑制
ヒトまたは動物に、免疫応答を生じさせる方法を提供す
る。
ける組換えワクチンをヒトまたは動物に投与する工程か
らなる、ヒトまたは動物とくに免疫不全または免疫抑制
ヒトまたは動物に、免疫応答を生じさせる方法を提供す
る。
上述の広い意味から、本発明は、免疫不全または免疫
抑制固体での免疫応答の増大に特定の応用をもつと理解
すべきである。本発明の特定の重要な一態様によれば、
ヒト免疫不全ウイルス(HIV)から誘導される抗原ポリ
ペプチドの全部または部分として発現できる第一のヌク
レオチド配列と、HIV抗原ポリペプチドに対する固体の
免疫応答を増大するのに有効なリンフオカインの全部ま
たは部分として発現できる第二のヌクレオチド配列が一
緒に導入されたワクチンベクターからなる、ヒト免疫不
全ウイルス(HIV)に感染した免疫不全または免疫抑制
固体の治療に使用される組換えワクチンを提供する。
抑制固体での免疫応答の増大に特定の応用をもつと理解
すべきである。本発明の特定の重要な一態様によれば、
ヒト免疫不全ウイルス(HIV)から誘導される抗原ポリ
ペプチドの全部または部分として発現できる第一のヌク
レオチド配列と、HIV抗原ポリペプチドに対する固体の
免疫応答を増大するのに有効なリンフオカインの全部ま
たは部分として発現できる第二のヌクレオチド配列が一
緒に導入されたワクチンベクターからなる、ヒト免疫不
全ウイルス(HIV)に感染した免疫不全または免疫抑制
固体の治療に使用される組換えワクチンを提供する。
本発明によるワクチンに発現されるリンフオカインに
は、インターロイキン−1(IL−1)、インターロイキ
ン−2(IL−2)、インターロイキン−3(IL−3)、
インターロイキン−4(IL−4)、γインターフエロン
(γ−IFN)が包含される。
は、インターロイキン−1(IL−1)、インターロイキ
ン−2(IL−2)、インターロイキン−3(IL−3)、
インターロイキン−4(IL−4)、γインターフエロン
(γ−IFN)が包含される。
インターロイキン−1は活性化マクロフアージによつ
て大量に産生されるペプチドホルモンである。IL−1は
広範囲の種類の細胞の増殖、成熟および機能的活性化を
修飾し(1−3)、これらの多様の細胞集団に対する作
用により免疫および炎症応答の開始および増殖に主要な
役割を果たしている(4)。げつし類(5)およびヒト
(6)IL−1の遺伝子は、大腸菌にクローン化され、発
現されている。
て大量に産生されるペプチドホルモンである。IL−1は
広範囲の種類の細胞の増殖、成熟および機能的活性化を
修飾し(1−3)、これらの多様の細胞集団に対する作
用により免疫および炎症応答の開始および増殖に主要な
役割を果たしている(4)。げつし類(5)およびヒト
(6)IL−1の遺伝子は、大腸菌にクローン化され、発
現されている。
インターロイキン−2はヘルパーT細胞によつて産生
されるリンフオカインであり、免疫応答の程度および種
類を制御する活性を有する(7)。その他の機能、たと
えばNK細胞の活性化(8)および大顆粒リンパ球やB細
胞の細胞分裂の刺激もIL−2の機能とされてきた。
されるリンフオカインであり、免疫応答の程度および種
類を制御する活性を有する(7)。その他の機能、たと
えばNK細胞の活性化(8)および大顆粒リンパ球やB細
胞の細胞分裂の刺激もIL−2の機能とされてきた。
マウスおよびヒトでの多くの研究から、in vitoおよ
びin vitro両者での不十分な免疫応答がIL−2によつて
増強できることが明らかにされた。たとえば、外来性IL
−2は、シクロフオスフアミド誘発免疫抑制マウス(1
0)および胸腺欠損(ヌード)マウス(11)において、
免疫応答を回復させることができる。さらに、IL−2
は、様々な免疫不全状態にある患者たとえばハイセン病
や癌患者のリンパ球の応答を回復させる(12)。IL−2
はまた、癌の治療にも使用されてきた(13)。げつ歯類
(14)およびヒト(15)IL−2の遺伝子はクローン化さ
れ、配列が決定されている。
びin vitro両者での不十分な免疫応答がIL−2によつて
増強できることが明らかにされた。たとえば、外来性IL
−2は、シクロフオスフアミド誘発免疫抑制マウス(1
0)および胸腺欠損(ヌード)マウス(11)において、
免疫応答を回復させることができる。さらに、IL−2
は、様々な免疫不全状態にある患者たとえばハイセン病
や癌患者のリンパ球の応答を回復させる(12)。IL−2
はまた、癌の治療にも使用されてきた(13)。げつ歯類
(14)およびヒト(15)IL−2の遺伝子はクローン化さ
れ、配列が決定されている。
インターロイキン−3は、レクチンまたは抗原活性化
Tリンパ球および多分、骨髄内の他の細胞によつて産生
されるホルモン様糖タンパク質である。このホルモン
は、ヘマトポイエチン前駆細胞および多能性幹細胞の生
育および分化を刺激し、様々な名称たとえば多コロニー
刺激因子、ヘマトポイエチン生育因子等と呼ばれていた
(16)。マウスIL−3の遺伝子はクローン化され、配列
が決定されている(17)。
Tリンパ球および多分、骨髄内の他の細胞によつて産生
されるホルモン様糖タンパク質である。このホルモン
は、ヘマトポイエチン前駆細胞および多能性幹細胞の生
育および分化を刺激し、様々な名称たとえば多コロニー
刺激因子、ヘマトポイエチン生育因子等と呼ばれていた
(16)。マウスIL−3の遺伝子はクローン化され、配列
が決定されている(17)。
インターロイキン−4は静止B細胞に対する誘導因子
として、B細胞分化因子としてまたB細胞生育因子とし
て作用するT細胞誘導因子である(18)。この因子は、
T細胞も刺激し、肥満細胞生育因子として作用する(1
8)。げつ歯類(19)およびヒト(20)IL−4に遺伝子
は単離され、配列が決定されている。
として、B細胞分化因子としてまたB細胞生育因子とし
て作用するT細胞誘導因子である(18)。この因子は、
T細胞も刺激し、肥満細胞生育因子として作用する(1
8)。げつ歯類(19)およびヒト(20)IL−4に遺伝子
は単離され、配列が決定されている。
γ−インターフエロンもT細胞誘導分子で、免疫応答
に深い係わりをもつている。この分子はインターロイキ
ン−2によつて刺激された活性化B細胞による免疫グロ
ブリンの産生を促進する。γ−インターフエロンはまた
ウイルス抗原と会合して細胞毒性T細胞を刺激する細胞
における組織適合抗原の発現を増大させる。ヒトγ−イ
ンターフエロンの遺伝子は単離され、配列が決定されて
いる(21)。
に深い係わりをもつている。この分子はインターロイキ
ン−2によつて刺激された活性化B細胞による免疫グロ
ブリンの産生を促進する。γ−インターフエロンはまた
ウイルス抗原と会合して細胞毒性T細胞を刺激する細胞
における組織適合抗原の発現を増大させる。ヒトγ−イ
ンターフエロンの遺伝子は単離され、配列が決定されて
いる(21)。
組換えワクチン(たとえば、組換えウイルスワクチ
ン)によるリンフオカインたとえばIL−2および抗原ポ
リペプチドの共発現は、それらが同じ感染細胞のきわめ
て局限された領域で一緒に産生されることを保証する。
これは、ワクチンのウイルスベクター成分に対する応答
の上昇および加速を導くこと、またそれに伴つて、正常
固体に対するまたワクシニアウイルムへの悪影響が同定
されていない患者におけるワクシニアウイルスの使用に
伴う合併症の危険の減弱のような利点が期待できる。ま
た、エイズ、ハンセン病またはサイトメガロウイルス感
染の患者の場合のように、免疫欠損があるときは、リン
フオカインの共存は、その欠損を克服して、抗原ポリペ
プチドおよび/またはベクターウイルスに対する正常な
応答を可能にすることができる。
ン)によるリンフオカインたとえばIL−2および抗原ポ
リペプチドの共発現は、それらが同じ感染細胞のきわめ
て局限された領域で一緒に産生されることを保証する。
これは、ワクチンのウイルスベクター成分に対する応答
の上昇および加速を導くこと、またそれに伴つて、正常
固体に対するまたワクシニアウイルムへの悪影響が同定
されていない患者におけるワクシニアウイルスの使用に
伴う合併症の危険の減弱のような利点が期待できる。ま
た、エイズ、ハンセン病またはサイトメガロウイルス感
染の患者の場合のように、免疫欠損があるときは、リン
フオカインの共存は、その欠損を克服して、抗原ポリペ
プチドおよび/またはベクターウイルスに対する正常な
応答を可能にすることができる。
さらに、本発明は、ワクチンが免疫不完全患者に不注
意に与えられた場合に生じることがある合併症、たとえ
ば全身性痘疹を予防または少なくとも最小限に食い止め
ることが予想される(32)。
意に与えられた場合に生じることがある合併症、たとえ
ば全身性痘疹を予防または少なくとも最小限に食い止め
ることが予想される(32)。
さらに、癌患者は癌抗原に対してきわめて貧弱な免疫
応答しか示さないことが多い。宿主から癌細胞を採取
し、これをたとえばワクシニアウイルス/IL−2組換え
体で感染させて患者に返すことにより、免疫応答を有用
なレベルまで上昇させることも可能である。全身性痘疹
や癌細胞の転移を防ぐため、もちろん、患者に返すまえ
に組換え体感染癌細胞を不活性化することが望ましい。
応答しか示さないことが多い。宿主から癌細胞を採取
し、これをたとえばワクシニアウイルス/IL−2組換え
体で感染させて患者に返すことにより、免疫応答を有用
なレベルまで上昇させることも可能である。全身性痘疹
や癌細胞の転移を防ぐため、もちろん、患者に返すまえ
に組換え体感染癌細胞を不活性化することが望ましい。
他のリンフオカイン(たとえばIL−1,IL−3,IL−4お
よびγ−IFN)は、顆粒球−マクロフアージ系、好酸球
分化および粘膜免疫を含む免疫系の他の部分における応
答の制御および増幅に関与する。共発現ワクチンの構築
はこれらの特異的活性様式を取ることができる利点があ
る。すなわち、これらは、たとえば腸管内のような粘膜
における保護応答の発生、たとえば寄生体の排除および
寄生体に対する免疫の促進にある役割を演じると考えら
れているので、腸内寄生虫または他の寄生体の抗原ポリ
ペプチドと一緒にIL−3(または他のリンフオカイン)
を共発現するワクチンは、寄生体抗原単独のワクチンに
比べて免疫の増大を生じることが期待される。本明細書
においては、特定の例としてインフルエンザヘマグルチ
ニン(HA)の共発現について詳述するが、本発明は、肝
炎ウイルス、単純ヘルペスウイルス、エプスタインバー
ルウイルスおよびヒト免疫不全ウイルス抗原ならびにマ
ラリア抗原を含めた他の抗原の共発現への応用も可能で
あることを理解すべきである。
よびγ−IFN)は、顆粒球−マクロフアージ系、好酸球
分化および粘膜免疫を含む免疫系の他の部分における応
答の制御および増幅に関与する。共発現ワクチンの構築
はこれらの特異的活性様式を取ることができる利点があ
る。すなわち、これらは、たとえば腸管内のような粘膜
における保護応答の発生、たとえば寄生体の排除および
寄生体に対する免疫の促進にある役割を演じると考えら
れているので、腸内寄生虫または他の寄生体の抗原ポリ
ペプチドと一緒にIL−3(または他のリンフオカイン)
を共発現するワクチンは、寄生体抗原単独のワクチンに
比べて免疫の増大を生じることが期待される。本明細書
においては、特定の例としてインフルエンザヘマグルチ
ニン(HA)の共発現について詳述するが、本発明は、肝
炎ウイルス、単純ヘルペスウイルス、エプスタインバー
ルウイルスおよびヒト免疫不全ウイルス抗原ならびにマ
ラリア抗原を含めた他の抗原の共発現への応用も可能で
あることを理解すべきである。
前述のように、ワクシニアウイルスは、無関係の感染
体たとえばB型肝炎ウイルス(22)およびヒト免疫不全
ウイルス(23)の抗原の運搬にワクチンベクターとして
使用されてきた。ワクシニアウイルス内に挿入された遺
伝子の発現には、その遺伝子がワクシニアプロモーター
の隣に位置することが必須である。通常使用されるプロ
モーターは、p7.5と命名されている(24)。ついでこの
キメラ遺伝子をワクシニアウイルスのDNAフラグメント
に隣接させる。感染ウイルスへの挿入は、ウイルス組換
え体の選択に標識救助を用いる相同性組換えによる。た
とえば、標識救助は異種遺伝子の挿入によつてTK遺伝子
を不活性化し、チミジンキナーゼ陰性(TK-)ウイルス
を選択するか、または異種遺伝子を単純ヘルペスTK遺伝
子に隣接させてTK+ウイルスを選択するか、いずれかの
方法をとることができる。後者は、二重組換え体すなわ
ち2種の異種遺伝子を発現するウイルスの構築に一般に
用いられる。
体たとえばB型肝炎ウイルス(22)およびヒト免疫不全
ウイルス(23)の抗原の運搬にワクチンベクターとして
使用されてきた。ワクシニアウイルス内に挿入された遺
伝子の発現には、その遺伝子がワクシニアプロモーター
の隣に位置することが必須である。通常使用されるプロ
モーターは、p7.5と命名されている(24)。ついでこの
キメラ遺伝子をワクシニアウイルスのDNAフラグメント
に隣接させる。感染ウイルスへの挿入は、ウイルス組換
え体の選択に標識救助を用いる相同性組換えによる。た
とえば、標識救助は異種遺伝子の挿入によつてTK遺伝子
を不活性化し、チミジンキナーゼ陰性(TK-)ウイルス
を選択するか、または異種遺伝子を単純ヘルペスTK遺伝
子に隣接させてTK+ウイルスを選択するか、いずれかの
方法をとることができる。後者は、二重組換え体すなわ
ち2種の異種遺伝子を発現するウイルスの構築に一般に
用いられる。
ワクシニアウイルス内でのリンフオカイン遺伝子の発
現は、2段階に詳述する。第1段階は、リンフオカイン
がワタシニアプロモーター7.5の制御下、チミジンキナ
ーゼ(HSV)遺伝子の下流にあるプラスミドの創製であ
る。ついで、このプラスミドを、予め他の異種遺伝子を
発現するTK-ワタシイアウイルスで感染させたTK-細胞の
トランスフエクシヨンに使用する。ついで、TK+組換え
体ウイルスをメトトレキセートの存在下に細胞を培養し
て選択する。
現は、2段階に詳述する。第1段階は、リンフオカイン
がワタシニアプロモーター7.5の制御下、チミジンキナ
ーゼ(HSV)遺伝子の下流にあるプラスミドの創製であ
る。ついで、このプラスミドを、予め他の異種遺伝子を
発現するTK-ワタシイアウイルスで感染させたTK-細胞の
トランスフエクシヨンに使用する。ついで、TK+組換え
体ウイルスをメトトレキセートの存在下に細胞を培養し
て選択する。
本発明は主として、ワクチンベクターとしてワクシニ
アウイルスを例に挙げて説明してきたが、本発明の概念
は抗原ポリペプチドとリンフオカインの共発現にあり、
この概念は他のワクチンベクターたとえば他の牛痘ウイ
ルス、ヘルペスウイルス、アデノウイルスまたは細菌を
用いても実現できるものであることを理解すべきであ
る。
アウイルスを例に挙げて説明してきたが、本発明の概念
は抗原ポリペプチドとリンフオカインの共発現にあり、
この概念は他のワクチンベクターたとえば他の牛痘ウイ
ルス、ヘルペスウイルス、アデノウイルスまたは細菌を
用いても実現できるものであることを理解すべきであ
る。
また、本発明は、本明細書において特定的に述べるヒ
トおよび他の動物種への応用に限定されるものではな
く、広範囲の動物種に適用できるものであることを理解
すべきである。
トおよび他の動物種への応用に限定されるものではな
く、広範囲の動物種に適用できるものであることを理解
すべきである。
本発明による組換えワクチンの構築および試験の方法
は、本技術分野においてよく知られているところである
が、本発明のよりよい理解のために、一部の代表的な技
術について以下に述べる。エンドヌクレアーゼ消化、リ
ゲーシヨンおよび電気泳動の標準走査は製造者または販
売者の指示に従つて実施した。標準技術については詳述
しないが、本技術分野の熟練者には自明のものである。
は、本技術分野においてよく知られているところである
が、本発明のよりよい理解のために、一部の代表的な技
術について以下に述べる。エンドヌクレアーゼ消化、リ
ゲーシヨンおよび電気泳動の標準走査は製造者または販
売者の指示に従つて実施した。標準技術については詳述
しないが、本技術分野の熟練者には自明のものである。
例1 IL−1,IL−2,IL−3,IL−4およびγ−インターフエロ
ンを含有するプラスミドを第1図から第5図に示す。プ
ラスミドpmIL−11.270,pcD−JL−3,pcD−HuIL−2,pcD−
IL−4およびpcD−Huγ−INFは,DNAX Research Institu
teから入手した。切出した暗号配列は斜線を施したカラ
ムで示した。プラスミドへの挿入に適した末端を作るた
めには異なる制限エンドヌクレアーゼを使用することが
必要である。これらはそれぞれの図に示す。pBCBO7(2
5)はワタシニア7.5Kプロモーターを含有し、pFB−X
(27)はワタクシニアHind III領域にプロモーターから
下流のBamH1部位に相ぬうされたHSV TK暗号配列(点々
を付す)を含有する。組換えプラスミドpFB−X/IL1,pFB
−X/IL2,pFB−X/IL3,pFB−X/IL−4,pRB−X/γ−インタ
ーフエロンは、HSV−TKおよび異種ワクシニアウイルス
プロモーターに対するリンフオカイン遺伝子3′ならび
にワクシニアウイルスのHind III Fフラグメントから誘
導される隣接配列を含有する。遺伝子およびプロモータ
ーの方向は矢印で、ワクシニアウイルスの配列は太線
で、プラスミドDNAは細線でそれぞれ示した。挿入リン
フオカイン遺伝子をもつpFBプラスミドは、前述の条件
で(24)TK-ワクシニアウイルスによつて予め感染させ
た143B(TK-)細胞のトランスフエクシヨンに使用す
る。ワタシニアウイルスゲノム中へのHSV TKおよびリン
フオカイン暗号配列ならびに置換ワクシニアプロモータ
ーの挿入位置は第6図に示す。ワクシニアウイルスWR株
Hind III制限フラグメントは最上段に示す。下の線は、
Hind III JおよびFフラグメントにおける挿入部位での
DNAのコンフイギユレーシヨンを拡大して示している。
暗号配列およびプロモーター配列の方向は矢印で示す。
ンを含有するプラスミドを第1図から第5図に示す。プ
ラスミドpmIL−11.270,pcD−JL−3,pcD−HuIL−2,pcD−
IL−4およびpcD−Huγ−INFは,DNAX Research Institu
teから入手した。切出した暗号配列は斜線を施したカラ
ムで示した。プラスミドへの挿入に適した末端を作るた
めには異なる制限エンドヌクレアーゼを使用することが
必要である。これらはそれぞれの図に示す。pBCBO7(2
5)はワタシニア7.5Kプロモーターを含有し、pFB−X
(27)はワタクシニアHind III領域にプロモーターから
下流のBamH1部位に相ぬうされたHSV TK暗号配列(点々
を付す)を含有する。組換えプラスミドpFB−X/IL1,pFB
−X/IL2,pFB−X/IL3,pFB−X/IL−4,pRB−X/γ−インタ
ーフエロンは、HSV−TKおよび異種ワクシニアウイルス
プロモーターに対するリンフオカイン遺伝子3′ならび
にワクシニアウイルスのHind III Fフラグメントから誘
導される隣接配列を含有する。遺伝子およびプロモータ
ーの方向は矢印で、ワクシニアウイルスの配列は太線
で、プラスミドDNAは細線でそれぞれ示した。挿入リン
フオカイン遺伝子をもつpFBプラスミドは、前述の条件
で(24)TK-ワクシニアウイルスによつて予め感染させ
た143B(TK-)細胞のトランスフエクシヨンに使用す
る。ワタシニアウイルスゲノム中へのHSV TKおよびリン
フオカイン暗号配列ならびに置換ワクシニアプロモータ
ーの挿入位置は第6図に示す。ワクシニアウイルスWR株
Hind III制限フラグメントは最上段に示す。下の線は、
Hind III JおよびFフラグメントにおける挿入部位での
DNAのコンフイギユレーシヨンを拡大して示している。
暗号配列およびプロモーター配列の方向は矢印で示す。
例2 本例は、げつ歯類IL−2を発現する組換えワクシニア
ウイルス(VV)の構築およびウイルスの生育と免疫原性
に対するリンフオカインの影響について述べる。
ウイルス(VV)の構築およびウイルスの生育と免疫原性
に対するリンフオカインの影響について述べる。
第6図は、(a)VV組換え体のゲノムコンフイギユレ
ーシヨン:VV WR株のHind III地図を、それぞれJおよび
FフラグメントにおけるEcoR I(E)およびBamH I
(B)挿入部位とともに示す。矢印は、VV TK遺伝子、V
Vプロモーター、および挿入インフルエンザHA,HSV TKお
よびげつ歯類IL−2暗号配列の方向を示す、 (b)VV−HA IL2感染ヒト143B細胞によるIL2産生の時
間経過:VV−HA−IL2感染上澄液における活性は○および
実線で、VV−HAまたは非感染細胞上澄液は×および点線
で示す、 である。
ーシヨン:VV WR株のHind III地図を、それぞれJおよび
FフラグメントにおけるEcoR I(E)およびBamH I
(B)挿入部位とともに示す。矢印は、VV TK遺伝子、V
Vプロモーター、および挿入インフルエンザHA,HSV TKお
よびげつ歯類IL−2暗号配列の方向を示す、 (b)VV−HA IL2感染ヒト143B細胞によるIL2産生の時
間経過:VV−HA−IL2感染上澄液における活性は○および
実線で、VV−HAまたは非感染細胞上澄液は×および点線
で示す、 である。
第7図は、胸腺欠損スイス異系交配ヌードマウス
(a)および胸腺正常CBA/Hマウス(b)の足蹠におけ
るワクシニアウイルス組換え体の生育を示す。2×107P
FUのVV+HA(△)、VV−HA−TK(○)またはVV−HA−IL
2(●)を20μlとして後肢足蹠に皮下注射して、指示
した日に143B細胞に対する感染ウイルスを測定した。点
は各マウスに存在する感染ウイルスの力価を示す。
(a)および胸腺正常CBA/Hマウス(b)の足蹠におけ
るワクシニアウイルス組換え体の生育を示す。2×107P
FUのVV+HA(△)、VV−HA−TK(○)またはVV−HA−IL
2(●)を20μlとして後肢足蹠に皮下注射して、指示
した日に143B細胞に対する感染ウイルスを測定した。点
は各マウスに存在する感染ウイルスの力価を示す。
第6a図に模式的に示したように、げつ歯類IL−2をコ
ードするcDNA(14)を、すでにインフルエンザヘマグル
チニン(HA)を発現したVV組換え体、VV−HAのHind III
F領域に挿入した(26)。IL2組換えウイウス、VV−HA
−IL2は、同じVV7.5Kdプロモーターを使用するが、ウイ
ルスゲノムの離れた部位からHAとIL2を共発現した。ウ
イルスの構築のための選択マーカーとして、単純ヘルペ
スウイルス(HSV)チミジンキナーゼ(TK)遺伝子を用
いたので、HSV TKは発現するがIL2は発現しない対照ウ
イルスVV−HA−TKを構築した。VV−HA−IL2で感染させ
たヒト143B細胞からの上澄液には、4時間以内に有意な
レベルのIL2の生成活性が検知され、約12時間で最大活
性に達した。
ードするcDNA(14)を、すでにインフルエンザヘマグル
チニン(HA)を発現したVV組換え体、VV−HAのHind III
F領域に挿入した(26)。IL2組換えウイウス、VV−HA
−IL2は、同じVV7.5Kdプロモーターを使用するが、ウイ
ルスゲノムの離れた部位からHAとIL2を共発現した。ウ
イルスの構築のための選択マーカーとして、単純ヘルペ
スウイルス(HSV)チミジンキナーゼ(TK)遺伝子を用
いたので、HSV TKは発現するがIL2は発現しない対照ウ
イルスVV−HA−TKを構築した。VV−HA−IL2で感染させ
たヒト143B細胞からの上澄液には、4時間以内に有意な
レベルのIL2の生成活性が検知され、約12時間で最大活
性に達した。
胸腺欠損ヌードマウスの右後肢足蹠にVV−HA−IL2ま
たは対照ウイルス(VV−HA−TK)を接種した。VV−HA−
IL2は後肢に軽度の腫腸を誘発したが、これは数日後に
は消失した。一方、VV−HA−TKは重篤な壊死性病変を生
じ、これは30日間消失しなかつた。この時点ののち、高
力価のウイルス(6×105〜1.5×107PFU)がVV−HA−TK
接種マウスの後肢から回収されたが、VV−HA−IL2を与
えたマウスからはウイルスは回収されなかつた。これは
組換えウイルスによつて産生されたIL2が免疫不全マウ
スにおいてウイルス感染の制御を可能にしたことを示唆
した。CBA/マウスの後肢からのウイルスのクリアランス
の動力学にはVV−HA−TKとVV−HA−IL2との間に有意な
差はなかつた(第7図)。しかしながら、ヌードマウス
では、3日目でVV−HA−TKおよびVV−HA−IL2とも高い
力価を示し同程度の複製が考えられるが、VV−HA−IL2
は第15日までに消失し、この時点では後肢にウイルスは
認められなかつた。第15日には、VV−HA−TKは依然とし
て高い力価を維持していた(第7a図)。さらに、ヌード
マウスに106PFUのVV−HA−IL2またはVV−HA−TKを静脈
内(i.v.)投与したところ、VV−HA−IL2を与えたマウ
スはウイルスに感染しなかつたのに対し、VV−HA−TKを
与えたマウスはすべて第15日まで死亡寸前の状態にあつ
た。この結果に一致して、VV−HA−TK感染マウスの脾臓
および肺からはウイルスが回収されたが、VV−HA−IL2
感染マウスからは回収されなかつた(第1表) 脾臓および肺は各群3〜4匹のマウスから、指示した
ウイルス106PFUのi.v.接種後11日に採取した。
たは対照ウイルス(VV−HA−TK)を接種した。VV−HA−
IL2は後肢に軽度の腫腸を誘発したが、これは数日後に
は消失した。一方、VV−HA−TKは重篤な壊死性病変を生
じ、これは30日間消失しなかつた。この時点ののち、高
力価のウイルス(6×105〜1.5×107PFU)がVV−HA−TK
接種マウスの後肢から回収されたが、VV−HA−IL2を与
えたマウスからはウイルスは回収されなかつた。これは
組換えウイルスによつて産生されたIL2が免疫不全マウ
スにおいてウイルス感染の制御を可能にしたことを示唆
した。CBA/マウスの後肢からのウイルスのクリアランス
の動力学にはVV−HA−TKとVV−HA−IL2との間に有意な
差はなかつた(第7図)。しかしながら、ヌードマウス
では、3日目でVV−HA−TKおよびVV−HA−IL2とも高い
力価を示し同程度の複製が考えられるが、VV−HA−IL2
は第15日までに消失し、この時点では後肢にウイルスは
認められなかつた。第15日には、VV−HA−TKは依然とし
て高い力価を維持していた(第7a図)。さらに、ヌード
マウスに106PFUのVV−HA−IL2またはVV−HA−TKを静脈
内(i.v.)投与したところ、VV−HA−IL2を与えたマウ
スはウイルスに感染しなかつたのに対し、VV−HA−TKを
与えたマウスはすべて第15日まで死亡寸前の状態にあつ
た。この結果に一致して、VV−HA−TK感染マウスの脾臓
および肺からはウイルスが回収されたが、VV−HA−IL2
感染マウスからは回収されなかつた(第1表) 脾臓および肺は各群3〜4匹のマウスから、指示した
ウイルス106PFUのi.v.接種後11日に採取した。
方法 (a)げつ歯類IL2 cDNAは、K.I.Arai博士(DNAX Resea
rch Institute,Palo Alto,California)から恵与された
pcD−IL−2(14)からサブクローニングされた。VV−H
A−IL1およびVV−HA−TKは、例1に記載したプラスミド
および適当な選択プロトコール(27,28)を用いて、HSV
TK遺伝子をキメラプロモーターIL2フラグメントとまた
は単独で、組換えVV−HA(VV−PR8−HA6として前述)
(26)のHind III F領域に挿入して構築した。
rch Institute,Palo Alto,California)から恵与された
pcD−IL−2(14)からサブクローニングされた。VV−H
A−IL1およびVV−HA−TKは、例1に記載したプラスミド
および適当な選択プロトコール(27,28)を用いて、HSV
TK遺伝子をキメラプロモーターIL2フラグメントとまた
は単独で、組換えVV−HA(VV−PR8−HA6として前述)
(26)のHind III F領域に挿入して構築した。
(b)143B細胞2×106を5PFU/細胞でVV−HA−IL2に感
染させた。上澄液(1.5ml)を指示した時間に採取し、C
TLL−2細胞(29)およびMosmannの細胞生育比色測定法
(30)を用いてIL2活性を測定した。結果は細胞培養液
中最大増殖の50%を生じる上澄液の対数希釈として示し
た。
染させた。上澄液(1.5ml)を指示した時間に採取し、C
TLL−2細胞(29)およびMosmannの細胞生育比色測定法
(30)を用いてIL2活性を測定した。結果は細胞培養液
中最大増殖の50%を生じる上澄液の対数希釈として示し
た。
例3 例1に記載した方法を用いて、IL−3を発現するワク
シニアウイルスを第2図を示すようにして構築した。
シニアウイルスを第2図を示すようにして構築した。
ワクシニアウイルスを抽出した(106PFU静脈内)照射
マウスが発現したIL−3(VV−IL−3)は7日以内にヘ
モトポレチツクシステムの再構築を示した。脾臓細胞数
は以下のとおりである。
マウスが発現したIL−3(VV−IL−3)は7日以内にヘ
モトポレチツクシステムの再構築を示した。脾臓細胞数
は以下のとおりである。
脾臓細胞数 VV−IL−3 NIL 4日 3×107 5×106 7日 2×108 2×106 10日 1×108 3×106 さらに、ワクシニアウイルス発現IL−3(VV−IL−
3)の注射は次のように照射による致死からマウスを保
護した。
3)の注射は次のように照射による致死からマウスを保
護した。
例4 本例では、インターロイキン遺伝子を発現する組換え
アデノウイルスの構築について述べる。
アデノウイルスの構築について述べる。
アデノウイルス構成体の出発ウイルスは、初期領域3
における交差単位から84.7交差単位までのXbaフラグメ
ントを欠くアデノウイルス5型欠失変異体dl327であ
る。この欠失変異体はウイルス粒子に包含できるDNA量
を越えることなくDNAの挿入が可能である。そのE3領域
の除去も大組織適合性重鎖タンパク質と複合するウイル
スタンパク質の産生を妨害し、ウイルスに対する細胞免
疫応答を低下させる。ウイルスDNAの60交差単位から右
側端までのBamフラグメントがプラスミド中にクローニ
ングされる。このプラスミドDANを適当なエンドヌクレ
アーゼにより、E3プロモーターの下流で切断し、もとの
E3遺伝子の代わりにインターロイキン遺伝子を天然のE3
プロモーターの制御下に挿入する。dl327の60〜100交差
単位にインターロイキン遺伝子を含有する得られたプラ
スミドを適当な制限酵素で切断しウイルスDNAとプラス
ミドDNAを分離し、野生型ウイルスの重複EcoR1 Aフラグ
メントとともに細胞にトランスフエクシヨンする。2個
の重複DNAフラグメントの組換えでE3遺伝子がインター
ロイキン遺伝子で置換された生存可能なアデノウイルス
が再構築される。
における交差単位から84.7交差単位までのXbaフラグメ
ントを欠くアデノウイルス5型欠失変異体dl327であ
る。この欠失変異体はウイルス粒子に包含できるDNA量
を越えることなくDNAの挿入が可能である。そのE3領域
の除去も大組織適合性重鎖タンパク質と複合するウイル
スタンパク質の産生を妨害し、ウイルスに対する細胞免
疫応答を低下させる。ウイルスDNAの60交差単位から右
側端までのBamフラグメントがプラスミド中にクローニ
ングされる。このプラスミドDANを適当なエンドヌクレ
アーゼにより、E3プロモーターの下流で切断し、もとの
E3遺伝子の代わりにインターロイキン遺伝子を天然のE3
プロモーターの制御下に挿入する。dl327の60〜100交差
単位にインターロイキン遺伝子を含有する得られたプラ
スミドを適当な制限酵素で切断しウイルスDNAとプラス
ミドDNAを分離し、野生型ウイルスの重複EcoR1 Aフラグ
メントとともに細胞にトランスフエクシヨンする。2個
の重複DNAフラグメントの組換えでE3遺伝子がインター
ロイキン遺伝子で置換された生存可能なアデノウイルス
が再構築される。
例5 第8図には、本発明によるヒト免疫不全ウイルスIL−
2組換えワクシニアウイルスの構築を概括する。図に示
すように、例1に記載した方法を用いてpFB−X/IL−2
が構築される。pTG1125の構築は前述のとおりである(3
5)。
2組換えワクシニアウイルスの構築を概括する。図に示
すように、例1に記載した方法を用いてpFB−X/IL−2
が構築される。pTG1125の構築は前述のとおりである(3
5)。
参考文献 1. Howard,M.et al.J.Exp.Med.157,1529−1534(198
3). 2. Baracos,V.et al.New Eng.J.Med.308,553−558(19
83). 3. Sohmidt,J.A.et al.J.Immun.128,2177−2182(198
2). 4. Mizel,S.B.in Biological Response in Cancer(e
d.Mihich E.)89−119(Plenum,New York 1982). 5. Lomedico,P.T.et al.Nature 312,458−461(198
4). 6. Auron,P.E.et al.Proc.Natl.Acad.Sci,US 81,7907
−7911(1984). 7. Smith,K.A.Ann.Rev.Immunol.2,319−333(1984). 8. Minato,N.et al.J.Exp.Med.154,750(1983). 9. Tsudo,M.et al.J.Eep.Med.160,612−616(1984). 10. Merluzzi,V.J.et al.Cancer Res.41,850−853(19
81). 11. Wagner,H.et al.Nature 284,278−80(1982). 12. Vose,B.M.et al.Cancer Immuno.13,105−111(198
4). 13. Rosenberg,S.A.et al.Science 233,1318)1321(1
986). 14. Yokota,T.et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA82,68−7
2(1985). 15. Taniguchi,T.et al.Nature,302,305−307)198
3). 16. Sohroder,T.W.et al.in Contemporary Topics in
Molecular Immunology:The interleukins,eds Gillis,
S.and Inman,F.P.(Plenum,N.Y.(Vol.10,pp.21−146
(1985). 17. Yokota.T.et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA r1,1070
−1074'1984). 18. Sevenusar,E.Eur.J.Immunol.17,67−72(1987). 19. Lee,F.et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 83,2061−2
065(1986). 20. Yokota,T.et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 83,5894
−5898(1986). 21. Gray,P.W.et al.Nature 295,503−508(1982). 22. Smith,G.L.et al.Nature 302,490−495(1983). 23. Hu,S.L.et al.Nature 320,537−540(1986). 24. Boyle,D.B.and Coupar,B.E.H.J.Gen.Virol.67.159
1−1600(1986). 25. Boyle,D.B.et al.Gene 35,169−177(1985). 26. Andrew,M.E.et al.Miorobial Pathogenesis 1,443
−452(1986). 27. Coupar,B.E.H.et al.J.Gen.Virol.68,(1987),
(In Press). 28. Coupar,B.E.H,et al.Gene(Inpreparation). 29. Gillis S.et al.J.Immunol 120,2027−2032(197
8). 30. Mosmann,J.,J.Immunol.Meth.65,55−63(1983). 31. Cutt,J.R.et al.J.Virol.61,543(1987). 32. Wright,D.C.et al,New Eng.J.Med.316,673−675
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86).
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83). 3. Sohmidt,J.A.et al.J.Immun.128,2177−2182(198
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d.Mihich E.)89−119(Plenum,New York 1982). 5. Lomedico,P.T.et al.Nature 312,458−461(198
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81). 11. Wagner,H.et al.Nature 284,278−80(1982). 12. Vose,B.M.et al.Cancer Immuno.13,105−111(198
4). 13. Rosenberg,S.A.et al.Science 233,1318)1321(1
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2(1985). 15. Taniguchi,T.et al.Nature,302,305−307)198
3). 16. Sohroder,T.W.et al.in Contemporary Topics in
Molecular Immunology:The interleukins,eds Gillis,
S.and Inman,F.P.(Plenum,N.Y.(Vol.10,pp.21−146
(1985). 17. Yokota.T.et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA r1,1070
−1074'1984). 18. Sevenusar,E.Eur.J.Immunol.17,67−72(1987). 19. Lee,F.et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 83,2061−2
065(1986). 20. Yokota,T.et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 83,5894
−5898(1986). 21. Gray,P.W.et al.Nature 295,503−508(1982). 22. Smith,G.L.et al.Nature 302,490−495(1983). 23. Hu,S.L.et al.Nature 320,537−540(1986). 24. Boyle,D.B.and Coupar,B.E.H.J.Gen.Virol.67.159
1−1600(1986). 25. Boyle,D.B.et al.Gene 35,169−177(1985). 26. Andrew,M.E.et al.Miorobial Pathogenesis 1,443
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フロントページの続き (72)発明者 ラムショウ,アイアン アリスター オーストラリア国 2611,オーストラリ アン キャピタル テリトリィ,ダフ ィ,カララ クロース 28 (72)発明者 ボイル,デビッド バーナード オーストラリア国 3220,ビクトリア, ジーロング マイヤーズ ストリート 3/244 (72)発明者 クーパー,バーバラ エリザベス ハウ ウィーソン オーストラリア国 3219,ビクトリア, イースト ジーロング,セアー ストリ ート 12 (72)発明者 アンドリュー,マリオン エリザベス オーストラリア国 3216,ビクトリア, ベルモント,ヘンリィ ストリート 36
Claims (10)
- 【請求項1】宿主ベクターに対し異種の抗原ポリペプチ
ドの全部または部分として発現できる第一のヌクレオチ
ド配列、およびそれと一緒に抗原ポリペプチドに対する
免疫応答の増強効果を有するリンフォカインの全部また
は部分として発現できる第二のヌクレオチド配列が導入
されているワクチンベクターからなる組換えワクチン。 - 【請求項2】ワクチンベクターはウイルスである請求の
範囲第1項に記載の組換えワクチン。 - 【請求項3】ウイルスはポックスウイルス、ヘルペスウ
イルスまたはアデノウイルスである請求の範囲第2項に
記載の組換えワクチン。 - 【請求項4】ウイルスはワクシニアウイルスである請求
の範囲第2項に記載の組換えワクチン。 - 【請求項5】リンフォカインは、インターロイキン−
1、インターロイキン−2、インターロイキン−3、イ
ンターロイキン−4およびγ−インターフェロンからな
る群より選ばれる、請求の範囲第1項から第4項までの
いずれか一つに記載の組換えワクチン。 - 【請求項6】リンフォカインの全部または部分として発
現できるヌクレオチド配列をワクチンベクター中に挿入
する工程からなる、宿主ベクターに対し異種の抗原ポリ
ペプチドの全部または部分として発現できる第一のヌク
レオチド配列、およびそれと一緒に抗原ポリペプチドに
対する免疫応答の増強効果を有するリンフォカインの全
部または部分として発現できる第二のヌクレオチド配列
が導入されているワクチンベクターからなる組換えワク
チンの製造方法。 - 【請求項7】さらに宿主ベクターに対して異種である抗
原ポリペプチドの全部または部分として発現できるヌク
レオチド配列をワクチンベクター中に挿入する工程から
なる請求の範囲第6項に記載の組換えワクチンの製造方
法。 - 【請求項8】ヒト免疫不全ウイルス(HIV)から誘導さ
れる抗原ポリペプチドの全部または部分として発現でき
るヌクレオチド配列、およびそれと一緒にHIV抗原ポリ
ペプチドに対する固体の免疫応答の増強効果を有するリ
ンフォカインの全部または部分として発現できる第二の
ヌクレオチド配列が導入されているワクチンベクターか
らなるヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染免疫不全また
は免疫抑制固体の治療に使用する組換えワクチン。 - 【請求項9】ワクチンベクターはワクシニアウイルスで
ある請求の範囲第8項に記載の組換えワクチン。 - 【請求項10】リンフォカインはインターロイキン−
1、インターロイキン−2、インターロイキン−3、イ
ンターロイキン−4およびγ−インターフェロンからな
る群より選ばれる、請求の範囲第8項または第9項のい
ずれか一つに記載の組換えワクチン。
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