JP5723280B2 - ウシヘルペスウイルス1型の組成物、ワクチン及び方法 - Google Patents
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Description
本願は、本明細書中で参考として援用される2008年10月3日出願の米国仮出願番号61/195,102に対して優先権を主張する。
ウシヘルペスウイルス1型(BHV−1)は、感染性ウシ鼻気管炎(IBR)の原因物質であり、新生子牛において重篤な呼吸器感染症、結膜炎、流産、外陰部腟炎、亀頭包皮炎及び全身感染症を引き起こしうる、経済的に重大なウシのウイルス病原体である(Wylerら(1989)HERPESVIRUS DISEASES OF CATTLE,HORSES,AND PIGS 1−72(Boston)G.Witman(ed.)Kluwer Academic Publishers)。BHV−1ゲノムのヌクレオチド配列(136kb)は、既知である。そのゲノムは、通常、67個のユニークな遺伝子及び2つの遺伝子(その両方が、反転した繰り返しで重複している)を含む。通常、BHV−1遺伝子は、アミノ酸配列レベルで他のアルファヘルペスウイルス(HSV−1、VZV、EHV−1)と相同性を示し、同様の順序で配列されている。BHV−1は、水痘ウイルス属、アルファヘルペスウイルス亜科(ヘルペスウイルス科)の一部のメンバーである。この亜科は、ヒトヘルペスウイルス3型、仮性狂犬病ウイルスならびにウシ及びウマ科のヘルペスウイルスを含む。
ある特定のBHV−1遺伝子が改変されたBHV−1ウイルス及び/又はある特定のBHV−1遺伝子の発現が変更されたBHV−1ウイルスが、BHV−1に起因する宿主の免疫応答の変更(例えば、免疫抑制)を軽減するか、防止するか、又は逆転させることができると見出された。その改変及び/又は変更を含むBHV−1ウイルスが、改変を有しないBHV−1ウイルスと比較して、同時投与される抗原又は組み合わせて投与される抗原に対する宿主の免疫応答の変更を軽減するか又は防止することができること(例えば、追加の抗原に対する免疫応答の抑制)も見出された。これらの知見に基づいて、以下の本発明を記載する。
BHV−1ウイルスは、感染した宿主の免疫抑制を引き起こすと知られている。BHV−1が、ワクチンとして宿主に投与されると、BHV−1は、BHV−1とともに投与されうる免疫原に対する免疫応答も抑制するか、又は低下させることができる。本願は、感染した宿主の免疫を正常な野生型BHV−1ウイルスよりも低い程度にしか抑制しないBHV−1ウイルスを記載する。本明細書中に開示されるBHV−1ウイルスは、BHV−1とともに投与される免疫原に対する免疫応答の抑制又は低下も軽減することができる。いくつかの場合において、発明性のあるBHV−1ウイルスとともに投与される免疫原が単独で(BHV−1なしで)投与されるときに惹起される免疫応答と比較して、その免疫原に対する免疫応答は、抑制されない。いくつかの場合において、発明性のあるBHV−1ウイルスとともに投与される免疫原が単独で投与されるときに惹起される免疫応答と比較して、その免疫原に対する免疫応答が増強される。発明性のあるBHV−1ウイルス及び追加の免疫原を含む組成物もまた開示される。宿主への同時投与又は併用ワクチンにおける投与によって、発明性のあるBHV−1ウイルスを使用してBHV−1及び追加の免疫原に対する免疫応答を宿主において誘発する方法もまた開示される。
「ワクチン組成物」及び「ワクチン」とは、現在の害が緩和されるか又は将来の害から保護するように、動物において免疫学的応答を刺激するために使用される薬剤のことを指す。「同時投与されるワクチン」は、ほぼ同時であるが、別個の投薬として与えられるか又は投与されるワクチンである。本明細書中で使用されるとき、ほぼ同時は、最初の投薬と最初の投薬の5日後との間の任意の時点でありうる。「併用」又は「カクテルワクチン」は、複数の免疫原を用いて製造され、単回投薬として送達される、2つ以上の病原体に対する免疫学的応答を刺激するワクチンである。
広く、多くの実施形態において、本発明は、BHV−1の野生型又はワクチンウイルスに感染したときに見られる宿主の免疫抑制を防止するため又は減少させるために、改変された生BHV−1ワクチンウイルスのBHV−1遺伝子の改変を含む。1つの例において、BHV−1の改変によって、BHV−1とともに投与される免疫原に特異的な免疫学的応答を減少させるか又は抑制することがそれほどできないか又はまったくできないウイルスが生じる。1つの例において、BHV−1の改変は、追加の非BHV−1免疫原とともに投与されるときに、追加の免疫原が単独で(BHV−1なしで)投与されるときに生じる免疫学的応答よりも強い、追加の免疫原に対する免疫学的応答を生じるウイルスをもたらす。
本発明によって企図されるような本明細書中で使用される免疫原性の組成物及びワクチンは、1つ以上の獣医学的に許容可能なキャリアを含むことができる。そのような獣医学的に許容可能なキャリアとしては、任意の溶媒、分散媒、コーティング剤、アジュバント、安定化剤、希釈剤、抗菌剤、抗真菌剤、等張剤、吸着剤、遅延剤などが挙げられる。本明細書中で使用されるとき、獣医学的に許容可能なキャリアと薬学的に許容可能なキャリアとは、交換可能に使用される。
一般に、改変されたBHV−1ワクチンは、同時投与及び/又は併用ワクチンの投与によって、少なくとも1つの追加の免疫原とともに投与されうる。本明細書中で使用されるとき、「追加の免疫原」は、BHV−1免疫原以外の免疫原である。さらに、ある特定の実施形態において、追加の免疫原は、BHV−1ベクターに挿入された外来遺伝子を含まない場合がある。追加の免疫原は、同時投与されるワクチン中に、又は併用/カクテルワクチン、すなわち、少なくとも2タイプの免疫原を含むワクチン中に、存在することができる。これらの追加の免疫原は、1つ以上の特定の病原体(細菌、マイコプラズマ、ウイルス、寄生生物など)由来の単一の免疫原であってもよいし、1つ以上の特定の病原体由来の2つ以上の免疫原の組み合わせを含んでもよい。同時投与されるワクチン及び/又は併用ワクチンは、細胞全体もしくは部分的な細胞の調製物及び/又は改変された生の調製物であり得、そのようなワクチンは、当業者によく知られている。それらは、他の免疫調節性分子も含んでよい。追加の免疫原が選択されうる病原体及び免疫調節性分子の非限定的な例としては:ウシウイルス性下痢症ウイルス(BVDV);I、II及びIII;ウシ呼吸器合胞体ウイルス(BRSV);パラインフルエンザ3型ウイルス(PI3);Mannheimia Haemolytica;Histophilus somni(以前はHaemophilus somnus)(H.somni);ロタウイルス(BRV);コロナウイルス(BCV);Mycoplasma bovis;レプトスピラ症;Neospora caninum;Trichomonas spp.;Vibrio;クロストリジウム抗原;Pasteurella multocida;Fusobacterium necrophorum;E.coli O157:H7;Salmonella enterica及び免疫調節性サイトカイン、例えば、インターロイキン−1α(IL−1α)、インターロイキン−1β(IL−1β)、インターロイキン−2(IL−2)、インターロイキン−4(IL−4)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)及びインターフェロンが挙げられるが、これらに限定されない。
感染細胞の表面でのMHCクラスI分子の発現へのBHV−1感染の影響を測定するために、Madin−Darbyウシ腎臓(MDBK)細胞をBHV−1GL756株に感染効率(moi)が10になるよう感染させ、又は、モックに感染させた。感染から16〜24時間後に、細胞はMHCクラスI分子に特異的なモノクローナル抗体PT85A(VMRD,Inc.;Pullman,Washington,USA)で染色された。ネガティブコントロール細胞は非反応性の、アイソタイプマッチコントロール抗体(MM605;Dr.Subramaniam Srikumaran;Washington State University)で染色された。一次抗体は、Zenon(登録商標)マウスIgGラベリングキット(分子プローブ、Invitrogen Detection Technologies,Carlsbad,California,USA)で標識され、もしくは、蛍光標識二次抗体が使用された。細胞は、続いて、フローサイトメトリーによる表面免疫蛍光法で試験された。
小牛に同時に投与される非BHV−1免疫原に対するBHV−1の免疫応答への影響を測定するために、次の実験が行われた。BHV−1血清反応陰性の小牛(Hereford−Angus又はHolstein−Dairy交雑)、生後3〜6月が使用された。小牛はまた、ELISAによって測定される最小限のLkT力価を有していた。0日目に、Manheim heamolytica由来LkT組換え単独(100μg/2mL(EmulsigenDアジュバントを含有))、BHV−1単独(約105.5BHV−1GL756株/2mL)、もしくは、LkT及びBHV−1(頸部において約5cm離隔し、BHV−1及びLktを同時投与)が小牛の頸部皮下に投与された。21日目に、LkT単独群及びHBV−1+LkT群には再度LkTが投与された。投与前(0日目)、4、10、14、21、28、35日目に、血液が採取され、血清が収集された。ELISAを用いて、LkT反応性の血清抗体がそれぞれの時点で測定された。様々な時点での抗体レベルが、4日目のレベル(4日目の値を1とした)を基準として標準化された。
BHV−1と同時投与された非BHV−1免疫原と反応性であるIgGのIgGサブタイプへの、BHV−1の影響を測定するために、実施例2で述べられた実験のLkT単独投与群及びBHV−1+LkT投与群由来の血清サンプルが使用された。これらの血清サンプルは、LkT及びIgGサブタイプに特異的な抗体でコーティングされたELISAプレートを用いて、LkT特異的なIgG1及びIgG2サブタイプについて試験された。
BHV−1と同時投与された非BHV−1免疫原への抗原リコールへの、BHV−1の影響を試験するために(IL−2産生によって測定される)、実施例2で述べられた実験の23日目の小牛から血液が採取された。血液は希釈され、サンプルにLkT抗原が添加された。続いて、ELISAを用いてサンプルのIL−2レベルが測定された。
図14A、及び、図14にその配列(配列番号17)が示された欠失組換え構築物(DRC)、を用いて、BHV−1GL756 UL49.5欠失変異体、クローンA1、A5、B7、及びB8が作出された。強化緑色蛍光タンパク質(EGFP)が、組換えウイルスの単離を許容するために、構築物に挿入された。DRCはMDBK細胞にトランスフェクションされ、続いて、細胞はBHV−1GL756に感染せられた。感染細胞の培養上澄は希釈され、新たなMDBK細胞にプラークされた。緑色蛍光を示すウイルス性のプラークが単離され、プラークは精製され、組換えポリメラーゼ連鎖反応(PCR)スクリーニングを用いて同一性が確認された。PCRスクリーニングには欠失/組換えサイト隣接プライマーを用いた。PCR産物の予測サイズは、変異体では2071塩基対(bp)、野生型/親株ウイルスでは657bpであった。図16は、A1及びB8変異体の予測パターンを示す。
いくつかの実験において、細菌性人工染色体構築物(BAC)を用いた方法がBHV−1変異体の作出のために使用された。その方法は、Tischerら(2006)、BioTechniques 20:191に開示されている。一般的に、この方法は野生型BHV−1の配列に隣接するBHV−1に導入したい所望の変異を有する組換え転移プラスミドを用いる。
組換え転移プラスミドは、緑色蛍光タンパク質(GFP)をコードする遺伝子を含み、また、細菌性の複製起点を有する。組換え転移プラスミドはMDBK細胞にトランスフェクションされ、続いて、BHV−1GL756に感染せられた。感染細胞の培養上澄は希釈され、新たなMDBK細胞にプラークされた。緑色蛍光を示すウイルス性のプラークが単離され、プラークは精製され、ウイルスDNAはE.Coli細胞にエレクトロポレーションで導入された。形質転換されたE.ColiクローンのDNAは、所望のBHV−1変異体を得るために、制限消化及びサザンブロッティングによってスクリーニングされた。Tischerらの開示の参照において、en passant mutagenesisを用いて、不要なGFPと細菌性の複製起点の配列がBHV−1変異体クローンから除去された。この方法は、続くRed−catalyzed工程で、GFPや細菌性の複製起点に沿って切り取られる配列を生成するために、Red−catalyzed挿入を使用する。得られたBHV−1クローンはMDBK細胞にトランスフェクションされ、感染性変異体ウイルスの種が得られた。
関心の対象である遺伝子の改変がBHV−1ウイルスの成長特性に与える影響を調べるために、MDBK細胞が実施例6で述べたウイルスで感染せられ、様々な時間経過の後にウイルス力価が測定された。試験されたウイルスは、説明された改変を全く有しないBHV−1(GL756;BHV−1 WT)、UL49.5変異体(BHV−1ΔUL49.5)、UL41変異を有する2種の異なるクローン(BHV−1ΔUL41:1606及びBHV−1ΔUL41:1607)、UL49.5とUL41の両方に変異を有する2種の異なるクローン(BHV−1ΔUL41/UL49.5:1614及びBHV−1ΔUL41/UL49.5:1616)、Circ変異体(BHV−1ΔCirc:1697)、及びUs4変異体(BHV−1ΔUs4gG:1698)である。
感染細胞の表面におけるMHCクラスIの発現に対する、改変されたBHV−1ウイルスの影響を測定するために、実施例5(これらの実験のデータは図24に示されている)で説明された改変BHV−1ウイルス、もしくは、実施例6(これらの実験のデータは図25〜31で示されている)で説明された改変BHV−1ウイルスでMDBK細胞が感染せられた。MHCクラスIの発現が試験される実験のために、この実施例で説明されるように、MDBK細胞がウイルス(感染効率は10moi)又はモックに感染せられた。感染後16〜24時間において、細胞は、MHCクラスI分子に特異的なモノクローナル抗体PT85A(VMRD,Inc.;Pullman,Washington,USA)で染色された。ネガティブコントロール細胞は非反応性の、アイソタイプマッチコントロール抗体(MM605;Dr.Subramaniam Srikumaran;Washington State University)で染色された。一次抗体は、Zenon(登録商標)マウスIgGラベリングキット(分子プローブ、Invitrogen Detection Technologies,Carlsbad,California,USA)で標識され、もしくは、蛍光標識二次抗体が使用された。細胞は、続いて、フローサイトメトリーによる表面免疫蛍光法で試験された。
感染細胞の表面におけるMHCクラスII分子の発現に対するBHV−1ウイルス及び改変されたBHV−1ウイルスの影響を測定するために、MDBK細胞が、実施例6で述べられた改変BHV−1ウイルスに感染せられた。細胞は、ウイルス(感染効率は0.1moi)もしくはモックに感染せられ、4℃で30分間インキュベートされた後、37℃で1時間IFN−γ処理された。感染から72時間後に、MHCクラスII分子に特異的なモノクローナル抗体CAT82A(VMRD)で細胞を染色した。CAT82Aは、Zenon(登録商標)マウスIgGラベリングキット(分子プローブ、Invitrogen Detection Technologies,Carlsbad,California,USA)で標識され、もしくは、蛍光標識二次抗体が使用された。ネガティブコントロール細胞は染色されなかった。細胞は、続いて、フローサイトメトリーによる蛍光法で分析された。
実施例3及び図12で示されたデータは、単独で投与された免疫原に応答して誘発されたIgGでのIgG1/IgG2比と比較して、BHV−1と併せて投与された免疫原に応答して誘発されたIgGでのIgG1/IgG2サブタイプ比を、BHV−1は低下させることを示唆した。改変を有するBHV−1ウイルスの、ウイルスと併せて投与される免疫原に反応性のIgGでのIgG1/IgG2比への影響を測定するために、BHV−1血清反応陰性小牛(Hereford−AngusもしくはHolstein−Dairy交雑)、生後3〜6ヶ月が使用された。小牛はまた、ELISAによって測定される最小限のLkT力価を有していた。Manheim heamolytica由来LkT組換え単独(100μg/2mL(EmulsigenDアジュバントを含有))、LkT及びBHV−1(約105.5BHV−1GL756株/2mL)、LkT及びUL49.5及びUL41に改変を有するBHV−1(GL756ΔUL49.5−ΔUL41、実施例6で説明されたもの)、もしくは、LkT及びUs4に改変を有するBHV−1(GL756ΔUs4、実施例6で説明されたもの)が小牛の頸部皮下に投与された。BHV−1、改変BHV−1、LkTは、0日目に、頸部において約5cm離隔して同時投与された。21日目に、小牛に再度LkTが単独で(ウイルスなしで)投与された。14、21、28及び35日目に、血液が採取され、血清が収集された。LkT及びIgGサブタイプに特異的な抗体でコーティングされたELISAプレートを用いて、各時点での、LkT反応性のIgG1及びIgG2血清抗体が測定された。
実施例4及び図14に示されたデータは、単独で投与された免疫原へのリコール応答と比較して、BHV−1は、野生型BHV−1と併せて投与された免疫原へのリコール応答を抑制しうることを示唆した。改変を有するBHV−1ウイルスの、ウイルスと共に投与される免疫原へのリコール応答への影響を測定するために、IL−2産生が測定されるように、実施例10の23日目として説明された実験で使用された小牛から血液が採取された。血液は希釈され、サンプルにLkT抗原が添加された。続いて、ELISAを用いてサンプルのIL−2レベルが測定された。
Claims (14)
- a)UL49.5、及び、免疫原に対する宿主の免疫学的応答に影響しうるタンパク質をコードする少なくとも一つの追加の遺伝子の改変を有する生BHV−1;及び、
b)前記生BHV−1のゲノムにおいて挿入された外来遺伝子によってコードされているのではない追加の免疫原、
を含有する組成物であって
宿主への該組成物の投与の後、宿主における前記追加の免疫原に特異的なIgGのIgG1/IgG2比が、改変を有しない生BHV−1と前記追加の免疫原との組成物を投与された宿主における、該追加の免疫原に特異的なIgGのIgG1/IgG2比よりも高い、組成物。 - 前記少なくとも一つの追加の遺伝子が、UL41又はUs4である、請求項1の組成物。
- 前記改変を有する生BHV−1と前記追加の免疫原との組成物の宿主への投与の後、宿主の血液から得られ、当該追加の免疫原と接触させられる細胞サンプルのインターロイキン−2(IL−2)のレベルが、改変を有しない生BHV−1と前記追加の免疫原との組成物を投与された宿主の血液から得られ、該追加の免疫原と接触させられた細胞サンプルのIL−2のレベルより高い、請求項1の組成物。
- 前記少なくとも一つの追加の遺伝子がUL41である、請求項3の組成物。
- 前記追加の免疫原が細菌、ウイルス、又は寄生生物の免疫原を含む、請求項1の組成物。
- 前記追加の免疫原が、ウシウイルス性下痢症ウイルス(BVDV)I、BVDV II、BVDV III、ウシ呼吸器合胞体ウイルス(BRSV)、パラインフルエンザ3型ウイルス(PI3)、ロタウイルス(BRV)、コロナウイルス(BCV)、Mannheimia haemolytica、Histophilus somni、Mycoplasma bovis、Leptospira種、Vibrio種、Clostridia種、Pasteurella multocida、Fusobacterium necrophorum、E.coli O157:H7、Salmonella enterica、Neospora caninum又はTrichomonas種に由来する免疫原を含む、請求項1の組成物。
- 前記追加の免疫原が、Mannheimia haemolytica由来のLkTを含む、請求項1の組成物。
- 非ヒト宿主において免疫学的応答を誘発する方法であって、該非ヒト宿主に次の組成物:
a)生BHV−1のゲノムにおいて挿入された外来遺伝子によってコードされているのではない、BHV−1抗原以外の免疫原(非BHV−1免疫原);及び
b)UL49.5、及び、免疫原に対する宿主の免疫学的応答に影響しうるタンパク質をコードする少なくとも一つの追加の遺伝子の改変を有する生BHV−1を含む組成物:
を投与することを含み、
非ヒト宿主への該組成物の投与の後、非ヒト宿主における前記非BHV−1免疫原に特異的なIgGのIgG1/IgG2比が、改変を有しない生BHV−1と前記非BHV−1免疫原との組成物を投与された非ヒト宿主における、該非BHV−1免疫原に特異的なIgGのIgG1/IgG2比よりも高い、方法。 - 前記非BHV−1免疫原及び前記生BHV−1が、同時投与され、又は、併用ワクチンとして非ヒト宿主に投与される、請求項8の方法。
- 前記少なくとも一つの追加の遺伝子が、UL41又はUs4である、請求項8の方法。
- 非BHV−1免疫原と改変を有する生BHV−1との組成物の非ヒト宿主への投与の後、非ヒト宿主の血液から得られ、当該非BHV−1免疫原と接触させられる細胞サンプルのインターロイキン−2(IL−2)のレベルが、前記非BHV−1免疫原と改変を有さない生BHV−1との組成物を投与された非ヒト宿主の血液から得られ、該非BHV−1免疫原と接触させられた細胞サンプルのIL−2のレベルより高い、請求項8の方法。
- 前記少なくとも一つの追加の遺伝子がUL41である、請求項11の方法。
- BHV−1及び非BHV−1免疫原への免疫学的応答を誘発するためのワクチン組成物の製造における、UL49.5、及び、UL41又はUs4に改変を有する生BHV−1の使用であって、
有蹄動物への、生BHV−1及び非BHV−1免疫原の同時投与により、或いは、生BHV−1及び非BHV−1免疫原の併用カクテルの投与により、
前記非BHV−1免疫原は、生BHV−1のゲノムにおいて挿入された外来遺伝子によってコードされているのではないことを特徴とする。 - 前記UL41又はUs4の一つの改変が、UL41の改変である、請求項13の生BHV−1の使用。
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