JP3141024B2 - オリゴヌクレオチド - Google Patents

オリゴヌクレオチド

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JP3141024B2 JP2000125546A JP2000125546A JP3141024B2 JP 3141024 B2 JP3141024 B2 JP 3141024B2 JP 2000125546 A JP2000125546 A JP 2000125546A JP 2000125546 A JP2000125546 A JP 2000125546A JP 3141024 B2 JP3141024 B2 JP 3141024B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウイルスまたはウ
イルスの抗体に関し、とくにヘルペス群のウイルスの検
出、このようなウイルスに対する抗体の産生および検
出、およびこれらのウイルスに対してワクチンに関す
る。
【0002】
【従来の技術及びその課題】ウイルスのヘルペス群はか
なりの臨床的意味をもつ群であり、この群の最も重要な
メンバーは単純ヘルペスウイルス(HSV)、サイトメ
ガロウイルス(CMV)、エプスタイン−バー−ウイル
ス(EBV)および水痘−帯状疱疹ウイルス(VZV)
である。CMVによる感染は英国において頻繁に発生す
るので、大人の60%は過去の感染の証拠を有する。時
々、ウイルスはパウル・ブンネル(Paul Bunn
el)陰性腺熱の場合を生ずるが、感染した人々のほと
んど大部分は完全に無症候に止まる。したがって、この
ウイルスの感染は先天性感染をもつ新生児、および免疫
無防備の個体、例えば、腎臓または骨髄の同種移植の受
容体または後天性免疫不全症候群(エイズ)の患者であ
る、患者の特別の群において主として医学的重要性を有
する。これらの群の患者の各々において、CMVは重要
な病原体であり、そして臨床的観点から、臨床的試料の
中のCMVの存在を信頼性をもって同定することができ
るアッセイ法が利用可能であることは非常に望ましい。
【0003】現在、全体のCMVゲノムのDNA配列は
決定されている(Chee etal.、1989)。
このウイルスは糖タンパク質の遺伝子または糖タンパク
質の遺伝子のエクソンの特徴を示す54のリーディング
フレームを有する。しかしながら、これらの潜在的糖タ
ンパク質のどれだけ多くが感染された細胞の中の実際に
翻訳され、感染性細胞表面上で発現され、あるいは実際
にウイルス粒子の中に組み込まれるか知られていない。
2つのCMV糖タンパク質、すなわち、名称gB(Cr
anageet al.、1986)およびgH(Cr
anageet al.、1988)は、よく研究されて
きており、そしてウイルスのエンベロープ上に存在する
ことが示された。それらの両者はネズミモノクローナル
抗体を中和することによって認識されることが示され
(Utz et al.、1989、Rasmusse
n et al.、1984)、これらのタンパク質が
ウイルスの感染性とって重要であり、こうしてサブユニ
ットのCMVワクチンの潜在的な候補であることを示唆
する。
【0004】CMVに対してレイズされた中和性ネズミ
モノクローナル抗体の大部分はgHよりむしろgBを認
識し(Gompels et al.、1988)、マ
ウスにおいて、少なくともgBはgHより免疫原性であ
ることを示唆する。CMVを試験管内で中和する、1つ
のgB特異的抗体7−17、により認識された中和性エ
ピトープは、最近決定された(Utz et al.、
1989)。E.coliの中でβ−ガラクトシダーゼ
の融合タンパク質として発現された実験室の株AD16
9からのgBについてのオープンリーディングフレーム
のオーバーラッピング断片を使用して、この抗体はアミ
ノ酸残基609および626の間の線状配列を認識こと
が示された。リウ(Liu)ら(1989)は、トウネ
(Towne)実験室株のgB配列からのオーバーラッ
ピング合成ヘキサペプチドを使用し、そして2つの他の
線状中和性エピトープを同定し、これは残基559−5
67および589−594にマッピングされた。バンク
ス(Baks) et al.(1989)は、CMV
のトウネ(Towne)株を使用し、ネズミモノクロー
ナル抗体により中和することができる、少なくとも2つ
のエピトープを同定した。これらの2つのエピトープは
残基620−680の間に存在する。したがって、リウ
(Liu)らが記載する2つの部位およびウツ(Ut
z)らが記載する1つに加えて、gB分子に対するネズ
ミモノクローナル抗体により認識される少なくとも1つ
のそれ以上のエピトープが存在する。
【0005】配列Seq.ID No.1は、実験室株
AD169のある領域のDNAおよびペプチドの配列を
示す。この領域はgB遺伝子の一部分である。DNAに
対して番号は普通の使用、例えば、欧州特許出願(EP
−A)第236,145号に記載する使用に従う。配列
ID No.2は、配列ID No.1のオープンリー
ディングフレームの翻訳を示す。番号はID No.1
と同一の使用に従う。
【0006】第1図はCMVの3つの実験室の試料およ
び28の臨床的分離物からのCMVのDNAのHind
IIIの消化の分析を示す。
【0007】上記のgB分子のエピトープは生物学的研
究および臨床目的の両方のために実験室で特に重要なも
のである。抗体7−17のような、これらのエピトープ
に対する抗体は診断剤として使用されるものである。さ
らに、CMVは潜在性を確立することができかつ潜在的
に発癌性であるので、倫理的な考慮は生の弱毒化CMV
ワクチンの使用を排除する。したがって、潜在的CMV
ワクチンは多分弱毒化ワクチンよりむしろ重要なウイル
スのタンパク質に基づくであろう。
【0008】gBの1または2以上のエピトープに基づ
くCMVに対するワクチンは、ワクチンがに基づく実験
室株の対応するエピトープが臨床的株に相当する場合、
臨床的実施において直面するCMVの野生型株に対して
のみ有効であろう。同様に、実験室株に対してレイズさ
れた抗体は、抗体がそれに対してレイズされた抗体もの
と、同一でないにしても、それに密接に類似するエピト
ープを含む、CMVの臨床的分離物のみを検出するであ
ろう。明らかなように、実験室株と臨床的株との間の差
は、無効であるか、あるいは誤った陰性を与える診断の
抗体である、CMVに対してワクチンを生ずるであろ
う。
【0009】今回、われわれは、臨床的CMV試料を分
離しそしてHindIIIを使用する制限酵素の消化に
より分析した。第1図は、臨床的株(1−28)の中に
見いだされる28のCMV株についてのこのような分析
および3つに組織培養株、AD169(A)、トウネ
(Towne)(T)およびデイビス(Davis)
(D)との比較を示す。各分離物は独特なHindII
I制限プロフィルを有するが、各プロフィルは3つの実
験室適合株の面で分離するように思われる多形性を含有
する。例えば、AD169の断片Jはトウネ(Town
e)およびデイビス(Davis)株において追加のH
indIII部位を含有するし、そしてこの特徴を、ま
た、臨床的試料9−12および28が共有する。すべて
必要に応じて、多少の特異的多形性あ野生型ペリプラス
ミック内により頻繁に存在することがあり、ウイルスの
ある種の株のみが複製能力をもつこと、およびこれらが
臨床的検体の培養後に観察される種であることを説明す
る。
【0010】しかしながら、前述の型の全体の制限分析
は、配列の異質性の機能的重要性について情報を提供し
ない。また、この分析により同定されない、大規模の多
形性断片内に配列の異質性が存在することがある。こう
して、gB領域の制限酵素の分析は実験室株と臨床的株
との間の類似性を示すことがあるが、特異的配列の変化
に関する情報を推定することができない。例えば、制限
部位における変化が重要なエピトープにおいて、あるい
はこのような領域の外側で起こるかどうかを決定するこ
とができない。
【0011】
【課題を解決するための手段】今回、われわれは、DN
A配列の変化が存在し、それらのあるものは、CMVの
臨床的分離物のgB解読領域において、アミノ酸の変化
を生ずることを発見した。これはは抗体7−17により
認識されるエピトープにおいて配列の変化を含む。
【0012】CMVはこの分野において知られている任
意の適当な手段により分析できるが、CMVウイルスの
大きさは、235kbのにおいて人間を感染することが
知られている最も長いウイルスのゲノムであり、多数の
試料における変化を分析すべきとき、いくつかの技術の
使用を排除する。われわれはポリメラーゼ連鎖反応(P
CR;Saik et al.、1988)を使用し
て、各臨床的CMV分離物の各々の問題の中和性エピト
ープを包含する、gB遺伝子からの100ヌクレオチド
の断片を増幅した。次いで増幅したDNAを適当なプラ
スミドのベクターの中にクローニングし、そして各分離
物の少なくとも3つの個々のクローンのDNA配列を決
定する。得られた特定の結果を下の実施例において表さ
れている。
【0013】同定したDNAの株の多数はアミノ酸配列
に対して変化を生じないが、ある種の変化はgBの従来
決定されたアミノ酸配列に対する変更を事実を生ずる。
とくに、アミノ酸残基のNo.612、ロイシン、は置
換できる残基として同定された。さらに詳しくは、この
残基はHis、ValまたはPheにより置換されてい
てもよい。残基No.622、アスパラギンは、また、
置換されていてもよい。とくに、それはチロシンで置換
されていることができる。残基No.645、アスパラ
ギン酸は、また、置換されていてもよい。とくに、それ
はグリシンで置換されていることができる。
【0014】中和性エピトープのアミノ酸配列に対する
変化はことに有意にである。なぜなら、これは変更しな
いエピトープに対する抗体が変化したエピトープを認識
することができないようにすることがあるからである。
同様に、臨床的試料を、変更しないペプチド配列からな
るペプチドを使用して、CMVのエピトープに対する抗
体の存在について分析している場合、このような抗体
は、変更したエピトープに対して産生された場合、検出
されないことがある。
【0015】臨床的場合において、これは、試料がCM
Vの存在について分析されている場合、誤った陰性の結
果を生ずることがある。
【0016】こうして、本発明は次のものを提供する:
少なくとも1つの変化、例えば、1、2、3または4〜
10の変化、前記変化は置換、挿入または欠失である、
を含むが、そうでなければCMVの特性を保持する、配
列ID No.1のDNA、およびその断片;好ましい
変化は1または2以上の、例えば、2、3または4〜1
0の、置換であり、それらの少なくとも1つはDNAの
翻訳の変更を生ずる;前述の型のとくに好ましいDNA
断片は、ヌクレオチド1831−1857、1921−
1938、1981−2034、2068−2115に
相当するものおよびそれらの断片である;組み換えベク
ター、例えば、プラスミド、ファージまたはウイルス、
これらはこのようなDNAを有し、そして必要に応じて
前記ベクターの選択のための配列および/またはDNA
の発現のためのシグナルを含有する;および上のベクタ
ーでトランスフェクションまたは形質転換された、細
胞、例えば、バクテリア、酵母菌、昆虫または哺乳動物
の細胞。
【0017】本発明のDNA配列は、好ましくは、配列
ID No.1の対応する長さの領域に対して少なくと
も80%、例えば、90、95または99%の相同性を
有するであろう。
【0018】好ましい特定の置換は、配列1−27とし
て表1に示されている。
【0019】CMVのトウネ(Towne)株において
見いだされる次の置換から成る、ID No.1のDN
A配列および適当ならばその断片: 1854C→T、 1897C→A、 1947C→T、 2019G→C、 2076T→C、 2106G→A、 2109T→C、 2127T→C、 2166G→A、 2167C→T、 2190C→Tおよび 2196A→G は本発明から排除される。
【0020】本発明は、また、置換、挿入または欠失で
ある、少なくとも1つの変化、例えば、1、2、3また
は4−10の変化を含むが、そうでなければCMVの特
性を保持する、ID No.2の配列のポリペプチドを
提供する。残基559−567、589−594、60
9−626、638−653に相当するこの型のペプチ
ドおよびそれらの断片は好ましく、そしてペプチド60
9−626およびその断片はことに好ましい。
【0021】残基609−626に相当する本発明のペ
プチドおよびそれらの断片のうちで、残基612または
622に置換基(それらが存在するとき)をもつものは
とくに好ましい。より正確には、次の置換はことに好ま
しい: 612Leu−His 612Leu−Val 612Leu−Phe 622Asn−Tyr 645Asp−Gly。
【0022】622における置換は単独であるいは互い
にまたは612における置換、例えば、612Leu−
Hisと組み合わせて起こることができる。
【0023】本発明のペプチド配列は、好ましくは配列
ID No.2の対応する長さのある領域に対して少な
くとも80%、例えば、85%または90%相同性であ
る。
【0024】ペプチドはペプチド化学の分野において知
られている合成手段によるか、あるいは組み換え手段、
例えば、前述の型の発現ベクターを使用する組み換え手
段により産生することができる。
【0025】用語「CMVの特性を保持する」は、本発
明のDNA(またはペプチド)配列をgB遺伝子(また
はタンパク質)の中にを含め、引き続いてこれはCMV
の一部分を形成するとき、CMVのゲノムが実質的に野
生型CMV株と同様な方法で宿主系において再生するこ
とができることを意味する。本発明のDNA(またはペ
プチド)配列からなるCMVウイルスは、宿主細胞の中
のその再生に必須なタンパク質を産生することができ、
そしてまた、ウイルス粒子の形成について互いにアソシ
エーションすることができる他のタンパク質を産生する
ことができる。
【0026】本発明は、さらに、本発明のペプチドに対
する抗体を提供する。抗体はポリクローナルまたはモノ
クローナルであることができる。
【0027】ポリクローナル抗体は普通の手段により、
例えば、宿主動物、例えば、ラットまたはウサギに、必
要に応じて担体と結合した、本発明のペプチドを注射
し、そして免疫血清を回収することによって産生するこ
とができる。
【0028】モノクローナル抗体は、また、普通の方法
により、例えば、ポリクローナル抗体の調製について前
述の手順に従うが、宿主動物を殺し、そしてその脾細胞
を永久分裂能化細胞系、例えば、マウス骨髄腫細胞系と
融合することによって産生することができる。
【0029】本発明による抗体は、全抗体またはその結
合性断片、すなわち、それがレイズされた抗原に結合す
る能力を保持する断片であることができる。抗体は、ま
た、変更した抗体、例えば、欧州特許出願(EP−A)
第0125023号(Genentech)に記載する
ようなヒト化抗体、または欧州特許出願(EP−A)第
0239400号(Winter)に記載するようなキ
メラ抗体を包含する。
【0030】本発明は、さらに、本発明のペプチドまた
は前述の型のそれに対する抗体からなり、前記ペプチド
または抗体は必要に応じて、例えば、固定化および/ま
たは酵素、蛍光性マーカーまたは放射線標識で標識され
ていてもよい、試料、例えば、患者の血清の中のCMV
ウイルス株またはその株に対する抗体の存在を検出する
キットを提供する。
【0031】CMVウイルスは、試料の中において、上
のペプチドを結合剤として使用して抗体の存在または不
存在を探すか、あるいは前述したような本発明の抗体を
使用してCMVウイルスのペプチドの存在または不存在
を探すことによって検出することができる。
【0032】本発明は、さらに、前述の型のペプチドま
たは抗体および製剤学的に許容されうる担体または希釈
剤からなる、CMVウイルスの感染の処置または予防の
ためのワクチンを提供する。ペプチドのワクチンは遊離
ペプチド、担体分子に取り付けられたペプチドとして投
与することができるか、あるいは臨床的に許容されうる
担体のウイルス、例えば、ワクシニアウイルスの組み換
えエピトープの一部分を形成することができる。
【0033】
【実施例】次の実施例によって、本発明をさらに説明す
る。実施例1 ロイアル・フリー・ホスピタル(Royal Free
Hospital)において腎臓または骨髄の移植を
実施する患者は、毎週集めた尿、唾液および血液の監視
の培養物を有する。臨床的検体をCMVの存在について
試験し、そしてCMV培養のために一次ヒト胚肺線維芽
上に同時に接種した。
【0034】HCMVの臨床的分離物を一次ヒト胚肺線
維芽の中で1〜2継代培養のために増殖させた。ウイル
スのDNAを次のようにして分離した:培養の上澄み液
を廃棄した後、溶菌緩衝液(0.1モルのトリスHC
l、pH7.5、0.001モルのEDTA、0.5%
のSDS)を細胞に添加し、そして染色体のDNAをリ
ゼイトから4℃においてNaCl(5モル;0.25体
積)で一夜沈澱させることによって除去した。4℃にお
いて20,000gで30分間遠心した後、ウイルスの
DNAを含有する上澄み液を集めた。ウイルスのDNA
をプロテイナーゼK(200μg/ml)で処理するこ
とによって精製し、次いでフェノール/クロロホルムで
抽出し、そして最後にエタノールで沈澱させた。
【0035】HCMVの各臨床的分離物から誘導された
DNAをHindIIIで消化し、そして生ずるDNA
断片を0.7%のアガロースゲルを通す電気泳動により
分割した。DNA断片をナイロンのフィルター(Hyb
ond N、Amersham Internatio
nal)に移し、そしてランダムプライミングキット
(Amersham International)お
よび確立された方法(Sambrook et a
l.、1989)を使用して、HCMV AD169ゲ
ノムの独特の長いおよび独特の短い領域からの32P標識
したクローニングしたHindIII制限断片を使用し
てプロービングした。
【0036】PCR増幅を、本質的にサイキ(Saik
i)および共同研究者ら(1986)が記載するように
実施した。PCR増幅に使用したプライマーは次の通り
であった: プライマー1: 5′-GAGGACAACGAAATCCTGTTGGGCA プライマー2: 5′-GTCGACGGTGGAGATACTGCTGAGG この反応混合物は次の成分を含有した:CMVのDNA
(100ng)、25ミリモルのトリスHCl、pH
8.9、17ミリモルの硫酸アンモニウム、3ミリモル
の塩化マグネシウム、10ミリモルの2−メルカプトエ
タノール、0.002%のゼラチン、1μモルの5’−
リン酸化(Sambrook et al.、199
0)HCMV特異的プライマー、200μモルのデオキ
シヌクレオチド(dATP、dCTP、dTTP)およ
び1単位のTaqポリメラーゼ(Amplitaq、P
erkin Elmer−Cetus)、合計の体積1
00μl。この反応混合物を100μlの鉱油でオーバ
ーレイし、そして試料を95℃に6分間加熱することに
よって変性し、次いでハイバイド(Hybaid)熱反
応器(HBTR1)を使用して35のPCRサイクルに
より増幅した。1サイクルは94℃における90秒間の
変性、60℃における90秒間のプライマーのアニーリ
ングおよび72℃における120秒間の伸長を包含し
た。最後のサイクル後、試料を72℃においてさらに1
0分間インキュベーションした。
【0037】増幅した産生物(100塩基対)を臭化エ
チジウムを含有する1.6%のアガロースゲル上で分析
し、そしてそれらが本物であることをサザンブロッティ
ングおよび32P標識AD169HindIII Fプロ
ーブとのハイブリダイゼーションにより確証した。
【0038】100塩基対のPCR増幅した産生物をデ
オキシヌクレオチドトリホスフェート(2.5ミリモ
ル)の存在下にDNAポリメラーゼI(Amersha
m)のクレノー断片で処理して、平滑末端の断片をつく
り、次いでサムブルック(Sambrook)ら(19
89)が記載するようにポリヌクレオチドキナーゼおよ
びATPで5’リン酸化した。生ずる断片をSmaI切
断した脱リン酸化pT7T3/18U(Pharmac
ia)の中に結合した。成分E.coliJM109の
形質転換後、断片を含有するクローンを32P標識AD1
69HindIII Fプローブを使用するコロニーの
ハイブリダイゼーションにより同定した(Sambro
ok et al.、1989)。
【0039】クローンをチェン(Chen)およびシー
バーグ(Seeburg)(1985)が開発したプラ
スミド配列決定プロトコルに従い両者の鎖について配列
決定した。少なくとも3つのクローンをCMV臨床的分
離物から誘導したPCR産生物について両者の鎖上で配
列決定して、手順反応の信頼性を確証した。
【0040】表1はこれらの分離物において検出された
変化を示す。使用した番号は取り付けた配列のリストに
相当する。
【0041】増幅した領域についてのアミノ酸配列は、
トリプレットのコドンの表示によりDNA配列から決定
した。
【0042】
【表1】
【0043】
【表2】
【0044】参考文献 バンクス(Banks)T. et al.(198
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【図面の簡単な説明】
【図1】AD169(A)、DAVIS(D)およびT
OWNE(T)株およびヒトサイトメガロウイルスの臨
床的分離物のHindIII制限地図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビンセント・エメリー イギリス国ロンドン エヌダブリユー3 2キユージー・ハンプステツド・ポン ドストリート・ロイヤルフリーホスピタ ルスクールオブメデイシン・デパートメ ントオブバイロロジー (72)発明者 ポール・グリフイス イギリス国ロンドン エヌダブリユー3 2キユージー・ハンプステツド・ポン ドストリート・ロイヤルフリーホスピタ ルスクールオブメデイシン・デパートメ ントオブバイロロジー (56)参考文献 特開 昭62−296891(JP,A) 特表 昭63−502722(JP,A) 国際公開89/7143(WO,A1) J.Virol.,Vol.63,N o.5(1989)p.1995−2001 J.Gen.Virol.,Vol. 70,Pt.4(1989)p.979−985 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 15/11 C12Q 1/68 CA(STN) REGISTRY(STN) GenBank/EMBL/DDBJ/G eneSeq BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配列 5′-GAGGACAACGAAATCCTGTTGGGCA または 5′-GTCGACGGTGGAGATACTGCTGAGG を有するオリゴヌクレオチド。
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