JP4125128B2 - ヒト免疫不全ウイルスのキメラタンパク質用組換えポックスウイルス - Google Patents
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Description
(発明の分野)
本発明は、免疫学の分野に関し、詳細には、後天性免疫不全症候群(AIDS)の予防又は治療用ワクチンの開発に関する。AIDSの治療及び予防に有用なキメラ遺伝子及びそれを発現する鶏痘ウイルスを開示する。
【0002】
(従来技術)
HIVは、AIDSの原因となる病原体である(Popovic M、Sarngadharan M、Read G、及びGallo RC、サイエンス(Science)、1984、224:497〜500)。このウイルスは、CD4+T細胞(Klatzman D、Barre Sinoussi F、Nugeyre MT、Dauguet C、Vilmer E、Griscelli C、Brun−Vezinet F、Rouzioux C、Gluckman、JD、Chermannn JC、及びMontagnier L、サイエンス(Science)、1984、225:59〜63)だけでなく、マクロファージ、樹状細胞、ミクログリア、上皮細胞など他のタイプの細胞にも感染する。
【0003】
HIVは、高レベルの抗体が感染全体を通して持続するにもかかわらず、宿主の免疫応答から逃避することができる。長期的には、HIVは重い免疫不全を宿主に起こし、宿主は日和見感染の攻撃を極めて受け易くなる。
【0004】
3600万人以上の人々がHIV/AIDSに感染しており、日々16000件の感染のうち94%が発展途上国で起きている。(国連エイズ合同計画(UNAIDS)、HIV/AIDSの世界的流行に関するレポート(Report on the global HIV/AIDS epidemic)、2000年6月)。これらの警鐘的な数値及びこの病気の有効かつ容易に実施可能な治療法の欠如のため、HIVワクチンの開発が早急に求められている。
【0005】
この課題を困難にしている幾つかのHIV特性のうちでも、より重要なことは、おそらくその抗原、特にエンベロープ糖タンパク質(gp160)の遺伝的変異性が高いことである。エンベロープには、感染プロセスに関与し、中和抗体の標的となる主ドメインがある。
【0006】
中和抗体に基づくワクチン候補は、チンパンジーをHIVから防御することができた(Berman PW、Gregory TJ、Lavon R、Nakamura GR、Champe MA、Porter JP、Wurm FM、Hershberg RD、Cobb GK、及びEichberg JW、ネイチャー(Nature)、1990、345:622〜625;Girard M、Kieny MP、Pinter A;Barre−Sinoussi F、Nara P、Kolbe H、Kusumi K、Chaput A、Rainhart T、Muchmore E、Ronco J、Kaczorek M、Gomard E、Gluckman JC、及びFultz PN、PNAS、1991、88:542〜546)。しかし、これらの実験はほぼ理想的な条件で実施され、ウイルス接種の投与量、経路、及び時期が自然感染とは非常に異なっていた。また、これらの免疫原は、異なるHIV分離株に対して防御することができず、産生された抗体はHIV初代分離株を中和することができない。
【0007】
種々のワクチン候補が、第一相及び第二相臨床試験で評価された(Johnston MI、AIDSワクチンの開発:現況と今後の方向性(AIDS vaccine development: status and future directions)、1999、XIIコルクデサンギャルドゥ(XII Colloque des Cent Gardes)、Girard M、及びDodet B編、161〜163)。これらの大部分は、エンベロープタンパク質gp160及びgp120に基づいている。組換えgp120に基づく1種のワクチンだけが、現在、タイ国及び米国において第三相治験の薬効評価にかけられている。これまでの治験の結果から、このワクチンでは、あったとしてもごく限られた防御しか期待されないことが示唆された。
【0008】
種々のHIV分離株及びサブタイプを防御できる体液性応答を引き起こすにはこのように重大な限界があるため、研究者の努力の大部分は、ここ数年、免疫系細胞ブランチ(cellular branch)、特にHIV抗原に対して誘導される細胞障害性T細胞を主に刺激できるワクチン候補を開発することに方向転換してきた。
【0009】
抗HIV CTlの臨床的関連性を強く示唆する実験的知見は以下の通りである:サル−ヒト免疫不全ウイルス(SHIV)を予め接種したマカクに抗CD8モノクローナル抗体を投与すると、ウイルス血症のレベルが著しく増大した(Matano T、Shibata R、Simeon C、Connors M、Lane C、Martin M、抗CD8モノクローナル抗体を投与するとアカゲザルの初感染中におけるサル/ヒト免疫不全キメラウイルスの排除が妨害される(Administration of an Anti-CD8 monoclonal antibody interferes with the clearance of chimeric Simian/Human Immunodeficiency virus during primary infections of rhesus macaques)、ウイルス学ジャーナル(J Virol)、1998、72、1:164〜169);CD8+T細胞で認識されないウイルス変異株が、HIV感染個体(Borrow、P.、H.Lewicki、X.Wei、M.S.Horwitz、N.Peffer、H.Meyers、J.A.Nelson、J.E.Gairin、B.H.Hahn、M.B.A.Oldstone、及びG.M.Shaw、1997、CTL逃避ウイルス(escape virus)を迅速に選択することによって実証される、初感染中のHIV−1特異的細胞障害性Tリンパ球(CTL)によって発揮される抗ウイルス圧力(Antiviral pressure)(Antiviral pressure exerted by HIV-1 specific cytotoxic T lymphocytes (CTLs) during primary infection demonstrated by rapid selection of CTL escape virus)、ネイチャーメディスン(Nature Med.)、3:205〜211)とSIV感染マカク(Allen、T.M.、O.C.DH、P.Jing、J.L.Dzuris、B.R.Mothe、T.U.Vogel、E.Dunphy、M.E.Liebl、C.Emerson、N.Wilson、K.J.Kunstman、X.Wang、D.B.Allison、A.L.Hughes、R.C.Desrosiers、J.D.Altman、S.M.Wolinsky、A.Sette、及びD.I.Watkins、2000、Tat特異的細胞障害性Tリンパ球は、初期ウイルス血症(primary viraemia)の回復中にSIV逃避変異株(escape variants)を選択する(Tat-specific cytotoxic T lymphocytes select for SIV escape variants during resolution of primary viraemia)、ネイチャー(Nature)、407:386〜90)の両方で選択される;HIV−1組換えワクシニアウイルス(VV)を注射したボランティア由来のPBMCを入れたSCIDマウスは、中和抗体の非存在下で接種ウイルスから防御された(Van Kuyk R、Torbett B、Gulizia R等、HIVのnefタンパク質に特異的なヒトCTLは、hu−PBL−SCIDマウスをHIV感染から防御する(Human CTL specific for the nef protein of HIV protect hu-PBL-SCID mice from HIV infection)、AIDS研究とヒトレトロウイルス(AIDS Res Hum Retroviruses)、1993;9(追補(suppl)1:S77);かなりの割合の曝露非感染者が、HIVタンパク質に特異的な細胞性免疫応答を示し、このことはアフリカの売春婦(Rowland−Jones SL、J Sotton、K Ariyoshi、T Dong、F Gotch、s McAdams、D Whitby、S Sabally、A Gallimore、T Corrah、M Takiguchi、T Schltz、A McMichael、H Whittle、1995、HIVに曝露されたが感染していないガンビアの女性のHIV特異的細胞障害性T細胞(HIV-specific cytotoxic T cells in HIV-exposed but uninfected Gambian women)、ネイチャーメディスン(Nature Medicine)、1:59〜64)及び血清陽性の母親から生まれた子供に当てはまる。(Rowland−Jones SL、DF Nixon、MC Aldhous、F Gotch、K Aroyoshi、N Hallam、JS Kroll、K Froebel、A McMichael、HIVに曝露されたが感染していない乳児のHIV特異的細胞障害性T細胞活性(HIV specific cytotoxic T-cell activity in an HIV-exposed but uninfected infant)、ランセット(Lancet)、1993、341:860〜861)さらに、長期未発症者は強いCTL応答を示す(Cao、Y、Qin L、Zhang I、Safrit J、及びHo DD、ニューイングリッシュジャーナルオブメディスン(New Engl J Med)、1995、332:201〜208;Riviere Y、McChesney MB、Porrot E等、AIDS研究とヒトレトロウイルス(AIDS Res Hum Retroviruses)、11:903〜990);HLAクラスIタイプは、HIV−1感染個体の病気の進行速度と関連付けられた(Carrington、M.、G.W.Nelson、M.P.Martin、T.Kissner、D.Vlahov、J.J.Goedert、R.Kaslow、S.Buchbinder、K.Hoots、及びO.B.SJ.1999.HLAとHIV−1:ヘテロ接合体の利点とB*35−Cw*04の欠点(HLA and HIV-1: heterozygote advantage and B*35-Cw*04 disadvantage)、サイエンス(Science)、283:1748〜52)。CTL応答は、自然感染において中和抗体に先行し、急性感染におけるウイルス血症の制御と関連付けられており(Koup RA、Safrit JT、Cao Y等、初期ヒト免疫不全症候群におけるウイルス血症の初期制御に対する細胞性免疫応答の時間的関連(Temporal association of cellular immune responses with the initial control of viremia in primary human immunodeficiency syndrome)、ウイルス学ジャーナル(J Virol)、1994;68:4650〜4655)、AIDSへの進行は、CTL活性の減少との相関性が高い。(Harrer T、Harrer E、Kalams S、Elbeik T、Staprans S、Feinberg MB、Cao Y、Ho DD、Yilma T、Caliendo A、Jonson RP、Buchbinder S、及びWalker B.健常な長期無症候性HIV感染におけるHIV特異的CTL応答(HIV-specific CTL- response in healthy long-term asymptomatic HIV infection)、AIDS研究とヒトレトロウイルス(AIDS Res Hum Retroviruses)、1996、12、7:585〜592)。最後に、ウイルス特異的CD8+T細胞応答を誘導するワクチンは、HIV感染のSIVモデルにおいて感染結果に有利に作用し得る(Barouch、D.H.、S.Santra、J.E.Schmitz、M.J.Kuroda、T.M.Fu、W.Wagner、M.Bilska、A.Craiu、X.X.Zheng、G.R.Krivulka、K.Beaudry、M.A.Lifton、C.E.Nickerson、W.L.Trigona、K.Punt、D.C.Freed、L.Guan、S.Dubey、D.Casimiro、A.Simon、M.E.Davies、M.Chastain、T.B.Strom、R.S.Gelman、D.C.Montefiori、M.G.Lewis、E.A.Emini、J.W.Shiver、及びN.L.Letvin、2000、サイトカインで増強したDNAワクチン接種による、アカゲザルのウイルス血症の制御及び臨床的AIDSの予防(Control of viremia and prevention of clinical AIDS in rhesus monkeys by cytokine-augmented DNA vaccination)、サイエンス(Science)、290:486〜92;Gallimore、A.、M.Cranage、N.Cook、N.Almond、J.Bootman、E.Rud、P.Silvera、M.Dennis、T.Corcoran、J.Stott、A.McMichael、及びF.Gotch、1995、ワクチン接種マカクにおける、CD8+nef特異的細胞障害性T細胞によるSIV複製の初期抑制(Early suppression of SIV replication by CD8+nef-specific cytotoxic T cells in vaccinated macaques)、ネイチャーメディスン(Nature Med)、1:1167〜1173)。
【0010】
これらの実験から得られる知見のすべてが、治療及び予防戦略は、それらの目標の少なくとも1つとして、この免疫応答という武器の誘導/維持/回復を含むべきであるということを強く示唆している。
【0011】
動物又はヒトにおいて、CTLを産生するために様々な方法が開発されてきた。これまでのところ、最も効果的な方法は、生きている組換えベクターである。この方法は、無害なウイルス又はバクテリアを使用して、病原体から選択した遺伝子をレシピエントの細胞中に輸送し、そこで選択した抗原を産生させるものである。細胞中に遺伝子を送達するこの操作は、宿主中でのCTLエピトープのプロセシング、MHC−I分子によるそれらの提示、及びその後のCTLクローンの効率的な刺激を最大化するものである。
【0012】
ベクターとしてより成功裡に使用されてきたウイルスは、ポックスウイルス(ポックスウイルス科)である。この科の最もよく知られたメンバーは、ワクシニアウイルス(VV)であり、これは天然痘撲滅運動中に大量にヒトに使用された。
【0013】
HIVタンパク質のVV組換え体を用いて幾つかの臨床試験が実施された(Corey L、McElrath J、Weihold K、Matthewa T、Stablein D、Grahm B、Keefer M、Schwartz D、Gorse G、組換えワクチン療法を用いた、ヒト免疫不全ウイルスタイプ1エンベロープに対する細胞障害性T細胞及び中和抗体の応答(Cytotoxic T Cell and Neutralizing Antibody Responses to Human Immunodeficiency Virus Type 1 Envelope with a combination vaccine regimen)、感染症ジャーナル(J Infectious Dis)、1998、177:301〜9;Graham BS、Matthews TJ、Belshe R、Clements ML、Dolin R、Wright PF、Gorse GJ、Schwartz DH、Keefer MC、Bolognesi DP、Corey L、Stablein D、Esterlitz JR、Hu SL、Smith GE、Fast P、Koff W、感染症ジャーナル(J Infectious Dis)、1993、167:533〜7)。しかし、VVをヒトに使用するには、2つの主な制限がある:(1)ワクチン接種を受けた人のうちの少数が、免疫不全(immune−compromised)個体の場合に致命傷になり得る強い有害反応を示した、(2)過去にVVワクチン接種を受けた人は、異種抗原に対する応答が悪くなる。
【0014】
これらの欠点に対する解決策は、VVの代わりにアビポックスウイルスを使用することである。これらはポックスウイルス科のメンバーであるが、その複製はトリ細胞に限られており、その複製サイクルはヒト細胞ではうまく働かない。カナリア痘瘡ウイルス(CPV)及び鶏痘ウイルス(FPV)の2種類のアビポックスウイルスがこれらの目的で使用されている。
【0015】
腫瘍関連抗原である種々のヒト病原体のアビポックスウイルス組換え体は、動物のCTL応答を誘導する(Limbach KJ、及びE Paoletti、1996、非複製発現ベクター:ワクチン開発及び遺伝子治療への応用(Non-replicating expression vectors: applications in vaccines development and gene therapy)、疫学と感染症(Epidemiol. Infect)、116:241〜256)。組換えアビポックスウイルスをワクチン開発に使用することは米国で特許化され(Paoletti E.他、1992年、米国特許第5174993号、Paoletti E.他、1993年、米国特許第5505941号)、特に、組換えアビポックスウイルスをレンチウイルス抗原に使用する特許出願が欧州で提出された(Paoletti E等、欧州特許第0956360号)。
【0016】
HIV−1gag、pol、及びenvのCPV組換え体が、第一相及び第二相治験において健常ボランティアで評価された(Clements−Mann ML、K Weinhold、TJ Matthews、BS Graham、GL Gorse、MC Keefer、MJ McElrath、R−H Hsieh、J Mestecky、S Zolla−Pazner、J Mascola、D Schwartz、R Siliciano、L Corey、PF Wright、R Belshe、R Dolin、S Jackson、S Xu、P Fast、MC Walker、D Stablein、J−L Excler、J Tartaglia、A−M Duliege、F Sinangil、E Paoletti、1998、血清陰性成体において、HIV−1MN gp120、HIV−1SF2組換えgp120を発現するカナリア痘瘡、及び両方のワクチンによって誘導される、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)タイプ1に対する免疫応答(Immune responses to Human Immunodeficiency Virus (HIV) Type 1 induced by Canarypox expressing HIV-1MN gp120, HIV-1SF2 recombinant gp120, or both vaccines in seronegative adults)、感染症ジャーナル(J Infect Dis)、177:1230〜1246;Egan MA、WA Pavlat、J Tartaglia、E Paoletti、KJ Weinhold、ML Clements、RF Siliciano、1995、HIV−1 MN env遺伝子を有する非複製宿主域限定カナリア痘瘡ベクター(ALVAC)による、ヒト免疫不全ウイルスタイプ1(HIV−1)特異的細胞溶解性T細胞応答の血清陰性成体における誘導(Induction of Human Immunodeficiency Virus Type 1 (HIV-1)-specific cytolytic T lymphocyte responses in seronegative adults by a nonreplicating, host-range-restricted canarypox vector (ALVAC) carrying the HIV-1 MN env gene)、感染症ジャーナル(J Infect Dis)、171:1623〜1627)。少なくとも1つのHIV抗原に対するCTLが、ウガンダにおける第一相治験のワクチン接種の50%、第二相治験の30%、最終第一相の10%未満で報告された。このrCPV(vCP205)は、ゲノム中の異なる3箇所の非必須領域にHIV遺伝子を挿入して作製され、複数のHIV標的に対してCTL応答を示した。
【0017】
一方、FPVも、DNA免疫と併用して、マカクのHIV抗原に対するCTL応答を誘導するのに使用されてきた(Robinson HL、DC Montefiori、RP Johnson、KH Manson、ML Kalish、JD Lifson、TA Rizvi、S Lu、S−L Hu、GP Mazzara、DL Panicali、JG Herndon、R Glickmanm、MA Candido、SL Lydy、MS Wyand、及びHM McClure、1999、ネイチャーメディスン(Nature Medicine)、5:526〜534)。免疫源をこのように併用すると、HIV−1/ブタオザル感染モデルでは、あるレベルの防御がもたらされた(Kent SJ、A Zhao、SJ Best、JD Chandler、DB Boyle、IA Ramshaw、DNAによる連続した初回抗原刺激と組換え鶏痘ウイルスによる追加免疫からなるヒト免疫不全ウイルスタイプ1ワクチン療法のT細胞免疫原性及び予防効果の亢進(Enhanced T-Cell immunogenicity and protective efficacy of a human immunodeficiency virus type 1 vaccine regime consisting of a consecutive priming with DNA and boosting with recombinant fowlpox virus)、1998、ウイルス学ジャーナル(J Virol)、72:10180〜10188)。しかし、ブタオザルのHIV感染は、非効率的で再現が困難なので、この動物モデルには重大な限界がある。
【0018】
幾つかの病原体に由来する一連の正確なCTLエピトープからなるミニ遺伝子を用いた免疫によって、CTL応答が引き起こされることも報告されている(Whitton L、Sheng N、Oldstone MB、及びMcKee T、連結されたミニ遺伝子を含む「数珠(string of beads)」ワクチンは、致死量を投与したウイルス接種に対して保護作用を示す(A "string of beads" vaccine, comprising linked minigenes, confers protection from lethal-dose virus challenge)、ウイルス学ジャーナル(J Virol)、1993、67、1:348〜352;幾つかの微生物由来のB細胞、細胞障害性Tリンパ球、及びThエピトープを含む多価ミニ遺伝子ワクチンは、インビボで適切な応答を誘導し、複数の病原体に対して保護作用を示す(A multivalent minigene vaccine, containing B-cell, cytotoxic T-Lymphocyte and Th epitopes from several microbes、induces appropriate responses in vivo and confers protection against more than one pathogen)、ウイルス学ジャーナル(J Virol)、71、3:2292〜2302)。
【0019】
gag遺伝子全体と共にgagにより誘導されるミニ遺伝子の改変ワクシニアアンカラ(Modified Vaccinia Ankara)(MVA)組換え体を用いて、マウスでCTL応答が誘導された(Hanke T、RV Samuel、TJ Blanchard、VC Neumann、TM Allen、JE Boyson、SA Sharpe、N Cook、GL Smith、DI Watkins、MP Cranage、AJ McMichael、1999、マルチエピトープ遺伝子と、DNA初回抗原刺激によって改変したワクシニアウイルスアンカラの追加免疫ワクチン接種療法とを用いた、マカクのサル免疫不全ウイルス特異的細胞障害性Tリンパ球の効果的誘導(Effective induction of simian immunodeficiency virus-specific cytotoxic T lymphocytes in macaques by using a multiepitope gene and DNA prime-Modified Vaccinia Virus Ankara boost vaccination regimen)、ウイルス学ジャーナル(J Virol)、73、9:7524〜7532)。これらのミニ遺伝子は、gagに由来する一連の別個のCTLエピトープからなる。
【0020】
ミニ遺伝子による手法の主な限界は、個々のCTLエピトープの組合せが、限られた範囲のHLA抗原しか対象とせず、したがって誘発されるCTL応答は、当然、かなり限定されたものになるということである。
【0021】
(発明の説明)
本発明の本質は、HIVタンパク質由来のCTLエピトープリッチ領域からなるキメラ遺伝子を構築することであり、これらの領域は内部に保存されたタンパク質とウイルスの生活環の極めて初期に発現される調節タンパク質の双方から選択される。
【0022】
この解決策は、多数のHLA対立遺伝子によって提示される重複したCTLエピトープを同時にプロセシングすることが可能なので、前記HIVミニ遺伝子よりも有利である。この解決策の別の利点は、幾つかのHIV−1タンパク質の他のアビポックスウイルス組換え体と比較して、幾つかのタンパク質に由来する免疫学的に関連した領域が単一遺伝子内に集中していることにより、組換えウイルスの生成が促進され、同一組換えウイルスにおいて幾つかの抗生物質耐性系を使用する必要がなくなることである。また、これは、単一の組換えウイルスにおいて、幾つかのHIVサブタイプ由来のエピトープを組み合わせることを促進するものである。この選択領域は、最も変異の少ないウイルスタンパク質及び初期に発現された調節産物に属する。これらのCTLエピトープリッチ領域は、2個のリジンが隣接しそれによって保護されたヘルパーT細胞エピトープと相まって、細胞プロテアーゼによるそれらのプロセシングを促進する。最後に、モノクローナル抗体によって認識されるB細胞エピトープを加えて、免疫化学的手法によるポリペプチドの検出を促進させる。
【0023】
キメラ遺伝子は、種々のDNA断片を一緒に結合させて構築されるが、その断片は、化学合成により生成されるものもあれば、HIV遺伝子を鋳型として用いたポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により増幅されるものもある。このDNA断片を、適当なプラスミドベクター中で一緒にクローン化し、配列を決定し、ポックスウイルス組換えベクターに移す。
【0024】
より具体的には、本発明は、遺伝子cr3に関し、この遺伝子はHIV−1タンパク質gp120、gp41、及びVpr由来のTh細胞エピトープ、Mab 2C4によって認識されるgp120のV3ループ上のエピトープ(Duarte CA、Perez L、Vazquez J、Duenas M、Vilarubia OL、Navea L、Valdes R、Reyes O、Montero M、Ayala M、及びGavilondo J.、HIV−1 V3ループに対する2種のモノクローナル抗体のエピトープマッピング、V領域DNA配列、及び中和Fab断片(Epitope mapping, V region DNA sequence, and neutralizing Fab fragments of two monoclonal antibodies against the HIV-1 V3 loop)、免疫技術(Immunotechnology)、1996、2:11〜20)、並びにRT、Gag、及びNefタンパク質上のCTLエピトープリッチ領域を含む。
【0025】
これらのキメラ遺伝子を、生きている細菌又はウイルスのベクター(例えば、ポックスウイルス、ヘルペスウイルス、アルファウイルス、ポリオウイルス、アデノウイルス、BCG、サルモネラ)、好ましくはポックスウイルス、より具体的にはアビポックスウイルス、さらに具体的にはFPVのゲノム中に挿入する。これらの生きている組換えベクターを用いて、動物又はヒトのHIVに対して、TH1免疫応答及び細胞障害性T細胞を誘導する。
【0026】
さらに具体的には、本発明は、これらキメラタンパク質のFPV組換え体、特にFPCR3及びFPSCR3gptと称する組換えFPV株に関し、これはキメラ遺伝子cr3を含んでいる。cr3を、上述のように構築した後、ポックスウイルス組換えベクター、特にFPV組換えベクター中にクローン化する。この具体例では、プラスミドpEFL29及びpFP67xgptを組換えベクターとして使用した。pEFL29には、FPBゲノムの6kb BamHI末端断片に相同な領域が存在し、これは異種遺伝子が挿入されるVV 7.5Kプロモーター制御下の転写ユニットに隣接し、FPVの4bプロモーターの制御下にある被レポート遺伝子(reported gene)及びLacZも含む。pFP67xgptには、相同組換えシグナルとして、11.2kb BamHI領域由来のオープンリーディングフレーム6及び7がある。これらの領域は、異種遺伝子が位置する合成ポックスウイルスE/Lプロモーター制御下の転写ユニットに隣接し、組換えウイルスの選択を可能にするマイコフェノール酸耐性を付与するgpt遺伝子も含む。
【0027】
得られたプラスミドをそれぞれpFPCR3及びpFPSCR3gptと称する。これらのプラスミドを、現況技術で可能ないくつかのトランスフェクション技術のうちの1つを用いて、ニワトリ胚線維芽細胞(CEF)の初代培養物にトランスフェクトする。この具体例では、トランスフェクションは、FPVのFP29株に予め感染させたCEF中でリポフェクチン(Sigma、米国)を用いて実施されるが、他の方法、とりわけエレクトロポレーション法、DEAE−デキストラン法なども使用することができる。プラスミドとFPVゲノム上の対応する非必須領域との相同組換えの結果、pFPCR3の場合はBガラクトシダーゼを発現する組換えウイルスを、pFPSCR3gptの場合はマイコフェノール酸耐性のBガラクトシダーゼ発現組換えウイルスを回収することができる。選択マーカーが存在すると、組換えウイルスのプラークを同定し、また、それらをCEFで数回継代させることによって精製することができる。選択したウイルスに異種遺伝子が存在するかどうかはPCRで確認することができ、タンパク質の発現はウェスタンブロット法で確認することができる。
【0028】
本発明は、Balb/cマウスにおいてCTL活性を伴うTH1免疫応答を誘導し、上述のようにして得られる組換えFPVの単独での使用、又は現況技術の製剤から選択される薬剤的に許容される製剤との併用にも関する。
【0029】
本発明は、前記キメラ遺伝子の組換えFPV、特にFPCR3及びFPSCR3gptと、TH1免疫応答を選択的に刺激する免疫調節薬又はアジュバント、とりわけIL2、IL12、IFNγ、GMSCF、GSCFなどのサイトカインとを治療又は予防に併用することにも関する。
【0030】
特に、本発明は、FPCR3又はFPSCR3gptウイルスと、1日量が102〜107iuの範囲のIL2とを動物又はヒトに併用することに関する。FPV投与開始日以降に、IL2をBalb/cマウスに毎日投与すると、CR3に対する細胞免疫応答が増強される。
【0031】
本発明は特にCR3に関するが、CR3中のCTLリッチ断片以外のCTLリッチ断片、又はCR3中のCTLリッチ断片に相当する断片だけでなく、他のHIV−1分離株由来の断片も使用できることは、本質的に本発明の範囲内にある。
【0032】
同様に、本発明は特にFPVのFP9株に関するが、他のFPV親株を用いて、組換えウイルス、並びにCPVなどの他のアビポックスウイルス、VV、MVAなどの他のポックスウイルス、ヘルペスウイルス、アルファウイルス、アデノウイルス、ポリオウイルスなどさらに別のウイルス、さらにBCG、サルモネラなどの細菌さえも構築できることは、本質的に本発明の範囲内にある。
【0033】
本発明の別の実施形態では、前記遺伝子を適当なプラスミドベクター中にクローン化して哺乳動物細胞内で発現させることができ、また、薬剤的に許容されるキャリアと組み合わせて哺乳動物に注射してTH1免疫応答及びCTL活性を誘導することができる。
【0034】
本発明のさらに別の実施形態は、上述の組換えプラスミドと、免疫調節薬、或いは上述のアジュバント又はリポソーム、多糖、リポペプチド、脂質、蛋白リポソーム、それらの組合せなどさらに別のアジュバントとを、治療又は予防に併用することも含む。
【0035】
本発明のさらに別の実施形態では、これらの遺伝子を別のプラスミド中にクローン化して、細菌、酵母、真菌、昆虫、又は哺乳動物の細胞、植物において、又はトランスジェニック動物の乳中で、組換えタンパク質を発現させることができる。これらの系から回収したタンパク質を用いて、薬剤的に許容されるキャリア中で発現される適当なものの中に投与した時に、動物又はヒトにおいて、TH1免疫応答及びCTL活性を誘導することもできる。
【0036】
本発明のさらに別の実施形態は、CR3タンパク質と、免疫調節薬、或いは上述のアジュバント又はリポソーム、多糖、脂質、蛋白リポソームなどさらに別のアジュバント、或いは動物又はヒトのTH1タイプ免疫応答及びCTL活性を増強可能で現況技術により入手可能な他のアジュバントとを治療又は予防に併用することも含む。
【0037】
(実施例)
実施例1.cr3の入手
cr3は、種々のHIV遺伝子断片で構築されたキメラ遺伝子である。これは、pTAB9と本質的に等しいpTAB11プラスミド上に構築されているが(Gomez CE、Navea L、Lobaina L、Dubed M、Exposito N、Soto A、及びDuarte CA、Montanide ISA720で補助されたV3ループを基にしたマルチエピトープポリペプチドTAB9は、非ヒト霊長類で免疫原性が高く、5種のHIV分離株に対する中和抗体を誘導する(The V3 loop based Multi-Epitope Polypeptide TAB9 Adjuvated with Montanide ISA720 is Highly Immunogenic in Nonhuman Primates and Induces Neutralizing Antibodies Against Five HIV-1 isolates)、ワクチン(Vaccine)、17:2311〜2319、1999)、P64Kタンパク質のN−末端部分をコードする断片の代わりに、その遺伝子の5’末端にgp120由来のT1及びT2 Tヘルパー細胞エピトープを有する。gp120由来のT2エピトープ、MN株のV3エピトープ、並びにgp41及びvpr由来のTヘルパー細胞エピトープをコードする186bp平滑末端BamHI合成DNA断片を、予めEcoRV−BamHIで消化したpTAB11中にクローン化する。2個の連続するリジンをコードするDNA配列を、個々のエピトープ間に挿入して、細胞内プロセシングを促進させた。得られたプラスミドをpCR1と命名した。(HIV−1 SF2プロウイルス由来の2663〜3109を有する)p66/p51(RT)タンパク質をコードする603bp断片を、O.2660及びO.2661プライマーを用いてPCRで増幅した(表1)。このPCR断片を、低融点アガロースから抽出し、BgIII−EcoRIで消化し、BgIII−EcoRIで切断したpCR1ベクターにサブクローニングしてCR2タンパク質をコードするpCR2プラスミドを得た。次に、(HIV−1 LAI単離株由来の8516〜8818を有する)nef遺伝子配列を含む324bp断片を、O.2662及びO.2663プライマーを用いてPCRで増幅した。最後に、(HIV−1 SF2由来の1451〜1696を有する)gag遺伝子中の267bpの別のセグメントをO.2664及びO.2665プライマーを用いて増幅した(表1)。次いで、20pmolのO.2662及びO.2666プライマーを用いてオーバーラッピングPCR(overlapping PCR)を実施した(表1)。各鎖(band)の等量(0.47pmol)を、それぞれPCR緩衝液[KCl 50mM;トリス−HCl 10mM、(pH8.3)、25℃;ゼラチン0.001%]、MgCl2 2.5mM、dNTP 0.2mM、及び4UのTaqポリメラーゼ中で、50μLの容量で混合した。O.2663及びO.2664オリゴヌクレオチドの9bp相補末端による、これらの鎖のアニーリングを促進するために、この混合物をまず92℃で2分間加熱し、次いで50℃に冷却した。最後に、温度を72℃に5分間上げて、アニーリングしたセグメントを伸長させた。その後、10μLの上記反応生成物を2.5mM MgCl2、0.2mM dNTP、20pmolのO.2662及び20pmolのO.2666、及び4UのVent pol.を含有する全容量が50μLのPCR緩衝液混合物に添加した。標準の増幅条件は、92℃で2分間、その後92℃40秒間、50℃1分間、及び72℃1分間を30サイクル、最後に伸長が72℃で5分間であった。次に、重複nef−p24の増幅鎖を、低融点アガロース中で電気泳動して精製し、XbaIで消化した。最後に、形成された平滑末端XbaIの鎖を、NruI−XbaIで予め切断したpCR2ベクター中にクローン化して、pCR3プラスミドを得た。したがって、cr3は、Tヘルパー細胞及び広範なHLA抗原によって提示されるgp120、gp41、vpr、RT、nef、及びgag由来のCTLエピトープを含むキメラタンパク質をコードしている(表2)。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】
実施例2.pFPL29中でのcr3のクローニング
cr3遺伝子は、pCR3では、pTrypの制御下でクローン化され、5’にClaI部位、3’にT4ファージ遺伝子32ターミネーター及びHindIII部位を有していた。このプラスミドをClaI及びHindIIIで消化し、Klenow Iで処理して5’末端にATG、3’末端に翻訳停止コドンを有するcr3遺伝子を得た。このDNA断片をポックスウイルス組換えベクターpEFL29中にクローン化した。
【0041】
pEFL29は、FPVゲノム内の相同組換え用非必須領域として、FPVのBamH1 6Kb末端断片を有する。この断片は、3個のORFを含み、ORF1は分断されている。これらの相同領域に隣接するのは、VV p7.5K、プロモーター、それに続くSmaI部位、FPVの後期プロモーター4bの制御下にあるレポーター遺伝子lacZである。このプラスミドは、カナマイシン耐性遺伝子及び細菌の複製起点も含んでいる。
【0042】
PEFL29を、SmaIで消化し、アルカリホスファターゼで処理し、cr3遺伝子を含むClaI/HindIIIで消化した鎖と連結させた。p7.5Kの制御下で正しく配向したcr3を有する幾つかのクローンを選択した。大腸菌株DH5α(φ80dlacZΔM15、recA1、endA1、gyrA96、thi−1、hsdR17(rK− mK+)、supE44、relA1、deoR、Δ(lacZYA−argF)U169)を用いて、カナマイシン(25μg/ml)含有LB培地中で組換えプラスミドを増殖させ、選択した。遺伝子操作はすべて、Sambrook等(Sambrook J、Fritsh EF、Maniatis T、1989、分子クローニング 研究所マニュアル第2版、コールドスプリングハーバー研究所(Molecular Cloning. A Laboratory Manual. Sec Ed. Cold Spring Harbor Laboratory)、Cold Spring Harbor、ニューヨーク)に従って行った。
【0043】
クローンpEFL−cr3(図1)のDNA配列を、自動配列プロセッサ(automatic sequence processor)(Pharmacia)を用いて確認した。このクローンをCsCl勾配を用いて精製し、それを用いてニワトリ胚線維芽細胞(CEF)にトランスフェクトした。
【0044】
実施例3.pFP67xgpt中でのcr3のクローニング
cr3遺伝子をPCRで増幅し、pMosblueベクター(Amersham、英国)中にクローン化した。得られたプラスミドを、pTCR3と命名した。pTCR3をHpaI/BamHIで消化し、cr3を含む短い方の鎖をポックスウイルスベクターpFP67xgpt中にクローン化した。
【0045】
pFP67xgptは、FPVゲノム内の相同組換え用非必須領域として、FPVゲノムの11.2kb BamHI断片を有する(Tomley F、Binns M、Campwell J、Boursnell M、鶏痘ウイルスの末端近くにある(near−terminal)11.2キロベースBamHI断片の配列分析(Sequence Analysis of an 11.2 Kilobase, near-terminal, Bam HI fragment of fowlpox virus)、一般ウイルス学ジャーナル(J Gen Virol)、1988、69、1025〜1040)。この断片は、この領域のオープンリーディングフレーム6及び7を含み、この遺伝子間領域で挿入が起こる。これらの相同領域に隣接するのは、E/L合成プロモーター(Carroll MW、Moss B、組換えワクシニアウイルス用マーカーとしての大腸菌B−グルクロニダーゼ(GUS)(E. coli B-glucoronidase (GUS) as a marker for recombinant vaccinia viruses)、バイオ技術(Biotechniques)、1995、19、3:352〜354)、及びVVの7.5Kプロモーターの制御下にあるレポーター遺伝子Ecogptである。このプラスミドは、カナマイシン耐性遺伝子及び細菌の複製起点も含んでいる。
【0046】
プラスミドpFP67xgpを、StuI/BamHIで切断し、pTCR3のHpaI/BamHI消化由来のDNA断片を含むcr3と連結させた。E/L合成プロモーターの制御下で適正に配向したcr3を含む幾つかのクローンを選択した(図1)。大腸菌株DH5α(φ80dlacZΔM15、recA1、endA1、gyrA96、thi−1、hsdR17(rK− mK+)、supE44、relA1、deoR、Δ(lacZYA−argF)U169)を用いて、アンピシリン(50μg/ml)含有LB培地中で組換えプラスミドを増殖させ、選択した。遺伝子操作はすべて、Sambrook等に従って行った。クローンpFP67xgptctのDNA配列を、自動配列プロセッサ(Pharmacia)を用いて確認した。このクローンをCsCl勾配を用いて精製し、それを用いてCEFにトランスフェクトした。
【0047】
実施例4.組換えFPVの生成
組換え体の生成に使用した親FPVは、CEFでの6回連続の継代、さらにしょう尿膜での2回の継代、最後にCEFでの438回の継代により病原体株HP−1から誘導された弱毒HP−438株であった(Mayr A及びK Malicki、1966、細胞培養における毒性鶏痘ウイルスの弱毒化及び弱毒ウイルスの特性(Attenuierung von virulentem Huhnerpockenvirus in Zellkulturen und Eigenschaften des attenuierten Virus)、中央獣医学誌シリーズB(Zentralbl. Veterinaermed. Reihe B)、13:1〜13)。次いで、2回プラーク精製したHP438(FP9)単離株を6回継代してストックを形成した。FPVストックを、2%新生子ウシ血清(NBCS)を含有する199培地中のCEFで増殖させた。
【0048】
前記と同様に、FP9とプラスミドpEFL29又はその誘導体との相同組換えにより組換えFPVを生成させた。25cm2フラスコ中で増殖させたCEFを、2プラーク形成単位(pfu)/細胞の感染多重度(m.o.i)でFP9に感染させ、次いで2時間後、この細胞にCsClで精製した10μgのプラスミドDNA(pEFL−cr3又はpFP67xgptctl)を20μgのリポフェクチン(Gibco BRL、米国)を用いてトランスフェクトした。新鮮な培地(10%トリプトースホスフェートブロス及び2%NBCSを含有する199培地3ml)を添加し、CO2インキュベータ中37℃でこの細胞をインキュベートした。新鮮な培地を24時間後に再び添加し、次いでこの細胞をさらに3〜4日間インキュベートした。その後、この細胞を、3回凍結融解させた。次いで、組換えウイルスを選択するために、この細胞の溶解物をCEF中で滴定した。2時間吸着させた後、このウイルス接種原を除去し、EMENを含有するアガロース層を添加した。この層は、2%低融点アガロースとEMEN 2×(Gibco、Gland Island、ニューヨーク州)を等量の4%ウシ胎児血清(Gibco、Gland Island、ニューヨーク州)と混合して調製した。4日目にウイルスのプラークが明らかに見られた。0.33%Xgal(Melford Laboratories、英国)を含む別のアガロース層を培養物に添加して、pEFL−cr3をトランスフェクトしたCEFを染色した。青いプラークを選択し、ウイルスプラークの100%がBガラクトシダーゼ発現に対して陽性になるまで3回精製した。次いで、lacZ+ウイルスのストックを、25cm2フラスコ内の10%トリプトースホスフェートブロス+2%NBCS含有199培地中で増殖させたCEF中で増幅させた。選択した組換えFPVをFPCR3と命名した。
【0049】
プラスミドpFP67xgptctlのトランスフェクション用選択培地は、マイコフェノール酸(25μg/ml)、キサンチン(250μg/ml)、及びヒポキサンチン(1μg/ml)を含有していた。4日目にウイルスプラークが明らかに見られた。gpt及びcr3遺伝子は同じ相同領域に隣接しているので、選択培地中でウイルスプラークが分離したことは、組換えが起こり、両方の遺伝子がFPVゲノムに挿入されたことを示している。プラークをCEF中で3回連続して精製した。選択した組換えウイルスをFPSCR3GPTと命名した。
【0050】
実施例5.FPCR3のPCR分析
FPCR3組換え体がcr3遺伝子を含んでいるかどうかを調べるためにPCR分析を行った。組換えFPVをCEF中で6日間増殖させ、次いで、この細胞を収集してペレットにした。このペレットを懸濁させ、1.25mg/mlのプロティナーゼKを含む200μlの抽出緩衝液(10mMトリスHCl、100mM NaCl、10mM EDTA、0.5%SDS、2%β−メルカプトエタノール)中55℃で2時間インキュベートした。次いで、そのDNAをフェノール−クロロホルムで抽出し、エタノールで沈殿させた。それぞれcr3遺伝子の5’側及び3’側の配列に相補的な下記プライマーを用いたPCRにより各ウイルスのDNAを試験した。使用したPCR条件は、94℃で5分、その後94℃1分、45℃1分30秒、及び72℃1分30秒を25サイクル、最後の伸長が72℃で10分であった。これらのプライマーの配列は次の通りであった:
プライマー775、5’ TATTAACATTGCCTAGTAG 3’
プライマー776、5’ GAAGTAGAATCATAAAGAAC 3’
【0051】
3種の別個のCR3組換えウイルス(FPCR3.1;FPCR3.2;FPCR3.3)では、PCR反応後に、予期した1.3kbバンドが出現した。このバンドは親ウイルスFPL29には存在しなかった(図3A)。
【0052】
実施例6.FPSCR3GPTのPCR分析
FPSCR3GPT組換え体がcr3遺伝子を含んでいるかどうかを調べるためにPCR分析を行った。組換えFPVをCEF中で6日間増殖させ、次いで、この細胞を収集してペレットにした。このペレットを懸濁させ、1.25mg/mlのプロティナーゼKを含む200μlの抽出緩衝液(10mMトリスHCl、100mM NaCl、10mM EDTA、0.5%SDS、2%β−メルカプトエタノール)中55℃で2時間インキュベートした。次いで、そのDNAをフェノール−クロロホルムで抽出し、エタノールで沈殿させた。それぞれcr3遺伝子の5’側及び3’側の配列に相補的な下記プライマーを用いたPCRにより各ウイルスのDNAを試験した。使用したPCR条件は、94℃で5分、その後94℃1分、45℃1分30秒、及び72℃1分30秒を25サイクル、最後の伸長が72℃で10分であった。これらのプライマーの配列は次の通りであった:
プライマー2660、(257〜279)5’ GAAGATCTGTACAGAAATGGAAAAG 3’
プライマー2663、(1029〜1059)5’ CCCTGCATGTGGCTCAACTGGTACTAGCTTG 3’
【0053】
3種の別個の組換えウイルス(FPSCR3gpt.1;FPSCR3gpt.2;FPSCR3gpt.3)では、PCR反応後に、予期した800pbバンドが出現した。このバンドは親ウイルスFPL29には存在しなかった(図4A)。
【0054】
実施例7.FPCR3に感染したCEFによるCR3発現の評価
FPCR3によりCR3が発現するかどうかを、ウェスタンブロットにより確認した。60mmのペトリ皿中のコンフルエントなCEFを、組換えFPVを用いて0.5pfu/細胞で感染させた。24時間後、この細胞を収集し、ペレットにし、1×SDSゲル添加緩衝液(50mMトリスHCl pH6.8、100mM DTT、2%SDS、0.1%ブロモフェノールブルー、10%グリセロール)中に懸濁させた。ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)により15%ゲル上でタンパク質を分画した。次いで、標準の手順に従って、それらをニトロセルロースメンブレン(Hybond−C、Amersham、英国)上に写し取った(electro−transferred)。写し取った後、このメンブレンを、ホスフェート緩衝食塩水(PBS:2.68mM KCl、1.47mM KH2PO4、0.137M NaCl、8.06mM Na2HPO4)中の5%脱脂粉乳中に終夜封じ込めた。次いでそれを、1%粉乳を含有したPBS中に希釈した10ug/mlのモノクローナル抗体6.2と共に、室温で2時間インキュベートした。このモノクローナル抗体は、CR3で免疫したマウス中で産生させたものであった(Iglesias E、Ruiz M、Carrazana Y、Cruz LJ、Aguilar A、Jimenez V、Carpio E、Martinez M、Perez M、Martinez C、Cruz O、Martin A、Duarte C、HIV−1エピトープを含むキメラタンパク質(Chimeric proteins containing HIV-1 epitopes)、生化学ジャーナル、分子生物学と生物物理学(Journal Biochemistry, Molecular Biology and Biophysics)、2001、5:109〜20)。次いで、このメンブレンを洗浄し、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRPO)(Amersham、英国)と複合化させたヒツジ抗マウス抗体(1:2000)と共にインキュベートした。数回洗浄後、ECLウェスタンブロット検出システム(Amersham、英国)を用いて製造者の指示に従い免疫ブロットを行った。50〜64kDaの分子量を有する特異的バンドが、FPCR3に感染した培養物で検出された。親FP9ウイルスに感染したCEF中にはタンパク質は検出されなかった(図3B)。
【0055】
実施例8.FPSCR3gptに感染したCEFによるCR3発現の評価
FPSCR3gptによりCR3が発現するかどうかを、前記実施例に記載の操作に類似した操作に続いて、ウェスタンブロットにより確認した。50〜64kDaの分子量を有する特異的バンドが、FPSCR3gptに感染した培養物でも検出されたが、親FP9ウイルスに感染したCEF中にはタンパク質は検出されなかった(図4B)。
【0056】
実施例9.FPCR3及びFPSCR3gptの精製、及びマウスの免疫化
特定の無菌群の卵から得たCEFで、多量の組換えFPVストックを増殖させた。25%(w/v)スクロース緩衝剤を用いてBeckman SW28ロータ中29000rpmで2時間細胞質抽出物を遠心してFPVを精製した。次いで、CEF単層のプラークアッセイによりウイルス力価を測定した。図5から、培養物をスケールアップした後もCR3発現が変わらなかったことがわかる。
【0057】
(英国コンプトンの英国家畜衛生研究所(Institute for Animal Health)、又はキューバの国立実験動物生産センター(Centro Nacional de Produccion de Animales de Laboratorio)(CENPALAB)のSPF繁殖コロニーから得た)若年成体(5〜8週齢)のメスのBalb/cマウスに、静脈内(i.v)、腹腔内(i.p)、又は皮下(s.c)経路で、200μl無菌PBS中2.5〜5×107pfuのFPCR3、FPSCR3gpt、又はネガティブコントロールウイルスの初回抗原刺激を与えた。2〜4週後、マウスに同一ルートで200μl無菌PBS中の同一ウイルス2.5〜9×107pfuの2回目の投与を行って、追加免疫した。
【0058】
実施例10.CR3に対するBalb/cマウスのCTL応答の検出
抗原特異的IFN−γ放出細胞を検出する酵素結合イムノスポット(Enzyme−linked−immunospot)(ELISPOT)アッセイを、既報の方法(Tanguay S及びJJ Killion、個々のサイトカイン分泌細胞を検出するためのELISPOT及びELISAに基づくアッセイの直接比較(Direct comparison of ELISPOT and ELISA-based assays for detection of individual cytokine-secreting cells)、1994、リンホカインサイトカイン研究(Lymphokine Cytokine Res)、13:259〜263)に基づく方法を使用して実施した。端的に述べると、イモビロン−Pメンブレン96ウェルプレート(Millipore、Molsheim、フランス国)に、5μg/mlネズミIFN−γ特異的モノクローナル抗体R4(Pharmingen、San Diego、カリフォルニア州)を100μl/ウェルで塗布して4℃で1晩置き、PBSで3回洗浄し、10%FBSを補充したRPMI1640培地を用いて37℃で1時間ブロックした。次いで、試験細胞を添加した:これらは、FPCR3又はFPSCR3gptのいずれかで初回抗原刺激し、追加免疫したマウス由来の(上述と同様に調製した)生体外脾細胞懸濁液であった。1ウェル当たり106、2×105、及び4×104の異なる個数の試験細胞を添加した。合成ペプチド1μMと共にインキュベートしたP815細胞、或いはCR3、Gag、又はNefのVV組換え体を5pfu/細胞のm.o.iで感染させたP815細胞を添加して、細胞を刺激した。ペプチドのないP815細胞、又はコントロールのワクシニアウイルス(vSC8又は野生型ワクシニア株WR)で感染させたP815細胞を含めて、IFN−γ産生細胞のバックグラウンド数を明確にした。各ウェルの最終容量はR10培地及びhIL−2で200μlであった。すべてのアッセイ変数を2回調べた。1晩(少なくとも17時間)インキュベーション後、プレートをPBSで3回、PBS+0.05%Tween 20で5回洗浄し、次いでビオチン複合二次抗体XMG1.2(Pharmingen、San Diego、カリフォルニア州)を0.5μg/mlで添加し、室温で2時間反応させた。ウェルをPBS+0.05%Tween 20で5回洗浄し、アルカリホスファターゼ(AP)で標識したストレプトアビジン(Vector Labs、CA、米国)をPBS+0.05%Tween 20で1/1000に希釈して室温で1時間添加した。ウェルを再度PBS+0.05%Tween 20で3回、PBSで3回洗浄し、AP活性キット(Activity Kit)(Biorad、CA、米国)を用いてスポットを発生させた。15分後、ウェルを水道水で洗浄し、乾燥させ、実体顕微鏡(Leica Microscopy System、Heerbrugg、スイス国)下でスポットを数えた。或いは、幾つかのアッセイでは、本発明者等はHRPOで標識したストレプトアビジン(Amersham、英国)を使用し、1/800に希釈した;次いで、トリス−HCl50mM、pH7.4、0.1%過酸化水素中で、0.1%3,3’−ジアミノベンジジン(Sigma、Saint Louis、米国)を用いてスポットを発生させた。結果は、106個の脾細胞又は分画細胞当たりのスポット形成細胞(spot−forming−cells)(SFC)数として表した。各グループのネガティブコントロール(ペプチドを含まないP815又はコントロールVVに感染させたP815)の2倍を超える値を陽性とみなした。
【0059】
2つの別個のELISPOTアッセイ結果を図6に示す。ネガティブなウイルスではなくFPCR3で免疫したBalb/cマウス由来の脾細胞のかなりの部分が、VVCR3、VVgag、又はVVnefのいずれかで感染させたP815、或いはV3 MNペプチド(LKKKRIHIGPGRAFYERY)で初回抗原刺激したP815に対するIFNγELISPOTで陽性であった。
【0060】
別の実験では、上述したようにFPCR3又はFPSCR3gptでBalb/cマウスを免疫し、cr3を安定にトランスフェクトしたP815(P815cr3)を用いてCTLが誘導されるかどうかを測定した。この実験の結果を図7に示す。両方の組換えFPVが、かなりの割合のCR3特異的IFBγ分泌細胞を誘導した。
【0061】
実施例11.AIDS患者由来のリンパ球によるCR3エピトープのプロセシングと認識
HIV感染患者由来の自己B細胞を、EBVで形質転換させ、CR3のVV組換え体(VVCR3)で感染させた。これらの標的細胞を、HIV患者由来の末梢血リンパ球と共にインキュベートし、IFNγ分泌脾細胞数をELISPOTで計算した。この実験により、ポックスウイルスによって発現されるcr3遺伝子が、HIV感染患者由来のCTLリンパ球に対するエピトープを効率良く提示できることが示された。
【図面の簡単な説明】
【図1】 BamHI 6Kb末端領域由来のORF−1を挿入部位として用いた、鶏痘中での相同組換え用プラスミドpEFL−cr3。遺伝子cr3はVV p7.5Kプロモーターの制御下にあり、レポーター遺伝子LacZはFPV 4bプロモーターの制御下にある。
【図2】 11.2kb BamHI断片由来のORF−6とORF−7の間のDNA領域を挿入部位として用いた、FPV中での相同組換え用プラスミドpFP67xgpt。遺伝子cr3は合成プロモーターE/Lの制御下にあり、Ecogpt遺伝子はVV7.5Kプロモーターの制御下にある。
【図3】 3種の別個のcr3組換えFPVの(A)PCRおよび(B)ウエスタンブロット:(1)FPCR3.1;(2)FPCR3.2;(3)FPCR3.3;(4)FPL29;(5)DNA分子量マーカー。
【図4】 3種の別個のcr3組換えFPVの(A)cr3内部オリゴヌクレオチドのPCRおよび(B)ウエスタンブロット:(1)FPSCR3GPT.1;(2)FPSCR3GPT.2;(3)FPSCR3GPT.3;(4)親ウイルス;(5)分子量マーカー。
【図5】 ウェスタンブロットで評価したCR3の発現安定性。各レーンは、ウイルスストック由来のFPSCR3GPTで感染させたFPVの3種の別個の試料(1、2、3)又はスクロース緩衝剤(sucrose cushion)により精製したFPVの3種の別個の試料(4、5、6)である。レーン7は、親ウイルスで感染させたCRFである。
【図6】 FPSCR3gptと、ペプチド32を加えたP815細胞又はCR3、Gag、NefのVV組換え体で感染させたP815細胞とで免疫したマウスから採取した脾細胞を用いた、2通りの別個のELISPOT実験の結果。結果を、106個の脾細胞当たりのIFNγ分泌細胞数として表す。対応するネガティブコントロール(P815単体又はVV WR感染体)の値を差し引いてある。
【図7】 FPCR3又はFPSCR3gptとcr3遺伝子を安定にトランスフェクトしたP815とを用いて免疫したマウスから採取した脾細胞を使用したIFNγELISPOT実験。結果を、106個の脾細胞当たりのIFNγ分泌細胞数として表す。ネガティブコントロール(親P815)の値を差し引いてある。
【図8】 VVCR3感染自己B細胞の、AIDS患者由来Tリンパ球による認識。IFNγELISPOTの結果を、106個の末梢血単核細胞当たりのIFNγ分泌細胞数として表す。
Claims (20)
- 内部に保存されたタンパク質とウイルスの生活環の初期に発現される調節タンパク質から選択される細胞障害性T細胞(CTL)エピトープリッチ領域、HIV由来のTヘルパー(Th)細胞エピトープ、及びモノクローナル抗体の標的となる少なくとも1種のB細胞エピトープをコードする断片を含む種々のHIV−1遺伝子由来の断片を含む、配列番号1の核酸配列又はその変異型によって特徴付けられるキメラcr3遺伝子であって、キメラタンパク質は、HIV−1タンパク質逆転写酵素と、P24とNef、gp120、gp41及びvpr由来のThエピトープと、gp120由来のB細胞エピトープの各断片を含み、
以下の表に示す、逆転写酵素由来の36〜192と、P24由来の87〜175と、Nef.由来の43〜150と、gp120由来のT1及びT2、gp41由来の580〜594、及びvpr由来の66〜80のTh細胞エピトープの各断片と、Mab 2C4によって認識されるV3領域MN株由来のB細胞エピトープとしてLKKKRIHIGPGRAFYERYのアミノ酸配列を有するV3 MNペプチドを含むキメラタンパク質をコードする、上記キメラcr3遺伝子。
- アミノ酸配列が配列番号2のタンパク質CR3の配列に相当する請求項1記載のキメラタンパク質。
- 異種遺伝子が、請求項2記載の配列番号2のキメラタンパク質をコードする組換えウイルス。
- 異種遺伝子のDNA配列が配列番号1のcr3に相当する請求項3記載の組換えウイルス。
- このウイルスがポックスウイルスである請求項4記載のウイルス。
- このウイルスがアビポックスウイルスである請求項5記載のウイルス。
- このウイルスが鶏痘ウイルスである請求項6記載のウイルス。
- このウイルスがFPCR3である請求項7記載のウイルス。
- このウイルスがFPSCR3gptである請求項8記載のウイルス。
- 請求項4〜9のいずれか一項に記載の組換えウイルスと薬剤的に許容される賦形剤とを含むワクチン製剤。
- AIDS患者又は非感染者のHIVに対する免疫応答を誘導するための薬剤の製造のための、請求項4〜9のいずれか一項に記載の組換えウイルスの使用。
- 請求項10記載のワクチン製剤及び免疫増強物質で構成される予防又は治療用組合せ。
- 免疫増強物質がサイトカインである請求項12記載の予防又は治療用組合せ。
- そのようなサイトカインがIL2である請求項13記載の予防又は治療用組合せ。
- 哺乳動物細胞プロモーターの制御下にある請求項1記載のキメラ遺伝子を含むプラスミドベクター。
- 請求項15記載の組換えプラスミドベクターと薬剤的に許容される賦形剤とを含むワクチン製剤。
- AIDS患者又は非感染者のHIVの種々のタンパク質に対する免疫応答を誘導するための薬剤の製造のための、請求項15記載のプラスミドベクターの使用。
- 請求項16記載のワクチン製剤及び免疫増強物質で構成される予防又は治療用組合せ。
- 免疫増強物質がサイトカインである請求項18記載の予防又は治療用組合せ。
- そのようなサイトカインがIL2である請求項19記載の予防又は治療用組合せ。
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