JP5726727B2 - 麻疹−ヒトパピローマ混合ワクチン - Google Patents
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Description
毎年、約50万人の新たな子宮頸癌の症例が世界中で記録されており、特に発展途上国では、女性の死亡数の2番目に多い一般的原因となっている。ヒトパピローマウイルス(HPV)は、子宮頸癌の主要な病因因子であり、HPV DNAは、これらの癌の95%より多くにおいて見出すことができる(1)。1998年以降、予防および治療の戦略は主に、前浸潤疾患を検出および切除するために構築されたスクリーニングプログラムに依存する。しかし、HPV試験の使用は、社会問題によって制限されており、最近の主な障害はコストが高いことである。したがって、HPV感染を予防するワクチンの開発は、子宮頸癌を予防するための重要な機会を提示し、同時に治療的免疫化は、悪性前疾患および悪性疾患の治療において有用であろう。
スウイルス、アデノウイルス、アルファウイルス、ポリオウイルスおよびヘルペスウイルス)。アデノウイルスベースのワクチンは、例えば、US2007269409(WO2004044176)中に記載されており、これは、HPVのE6タンパク質またはE7タンパク質をコードする。アデノウイルスベースのワクチンは、長期免疫を生じることが可能である。しかし、宿主ゲノム中へのHPV DNAの組み込みの可能性は残ったままであり、安全性の制限を突きつけ得る。上記欠点を考慮すると、HPV抗原を発現するためのベクターとしての麻疹ウイルスの使用は、予防用HPV-麻疹混合ワクチンならびに治療用HPVワクチンを開発するための戦略の原型を提示する。
麻疹ウイルス(MV)はパラミクソウイルス科(Paramyxoviridae)の一員である。MVの非セグメント化ゲノムは、ゲノムRNAを生じるanti-message polarityを有し、このゲノムRNAは、精製されると、in vivoまたはin vitroのいずれでも翻訳されず、感染性でもなくなる。非セグメント化(-)鎖のRNAウイルスの転写および複製、ならびにウイルス粒子としてのそれらの集合は、研究され報告されている(4)。麻疹ウイルスの転写および複製は、感染細胞の核に関与しないが、その感染細胞の細胞質で生じる。麻疹ウイルスのゲノムは、6つの遺伝子(N、P、M、F、HおよびLと称される)由来の6つの主要な構造タンパク質、およびP遺伝子由来のさらなる2つの非構造タンパク質をコードする遺伝子を含む。MVは、乳児および若年小児における急性熱性疾患の主要原因である。世界保健機関(WHO)の推定によれば、100万人の若年小児が、毎年麻疹で亡くなっている。この高い犠牲者数は、主に発展途上国で発生しているが、近年、米国などの先進国も、予防接種への不完全な実施に主に起因して、麻疹の流行によって再度侵されている(5)。現在、いくつかの弱毒MV生ワクチン株(Schwarz、MoratenおよびEdmonston-Zagreb株が含まれる)が使用されており、これらはほとんど全てが、非ヒト細胞での複数回の継代による元のEdmonston株(6)に由来する。MVワクチンは、これまでに開発された、最も安全で最も安定かつ有効なヒトワクチンの1つであることが証明されている。多くの国で大規模に生産され、WHOの予防接種拡大計画(EPI)によって低コストで分配されたこのワクチンは、単回注射後の生涯にわたる免疫を誘導し(4、7)、追加免疫が有効である。保護は、抗体と、CD4 T細胞およびCD8 T細胞との両方によって媒介される。抗体およびCD8細胞の持続は、ワクチン接種後25年もの長期にわたって示されている(7)。
本発明の目的は、異なるHPV型由来のL1、L2、E6および/またはE7タンパク質をコードする安定に組み込まれたヌクレオチド配列を含むことが可能である組換え麻疹ベクターからの、麻疹-HPV混合ワクチンの産生である。
全てのクローニング手順は、基本的にSambrookら(1989)に記載されたとおりとした。全ての制限酵素は、New England BioLabs製であり、オリゴヌクレオチドPCRプライマーはInvitrogen製であった。
FOR-L1 5'-ttggcgcgccATGAGCCTGTGGCTGCCC-3'
REV-L1 5'-atgacgtcTCACAGCTTCCTCTTCTTCCTC-3'
p(+)MV2EZ-HPV16-L1プラスミド
p(+)MV3EZ-HPV16-L1プラスミド
p(+)MV2EZ-HPV16-L2プラスミド
p(+)MV3EZ-HPV16-L2プラスミド
p(+)MV2EZ-HPV16-E6プラスミド
p(+)MV3EZ-HPV16-E6プラスミド
p(+)MV2EZ-HPV16-E7プラスミド
p(+)MV3EZ-HPV16-E7プラスミド
p(+)MV2EZ-HPV18-L1プラスミド
p(+)MV3EZ-HPV18-L1プラスミド
p(+)MV2EZ-HPV18-L2プラスミド
p(+)MV3EZ-HPV18-L2プラスミド
p(+)MV2EZ-HPV18-E6プラスミド
p(+)MV3EZ-HPV18-E6プラスミド
p(+)MV2EZ-HPV18-E7プラスミド
p(+)MV3EZ-HPV6-E7プラスミド
p(+)MV2EZ-HPV6-L1プラスミド
p(+)MV3EZ-HPV6-L1プラスミド
p(+)MV2EZ-HPV6-L2プラスミド
p(+)MV3EZ-HPV6-L2プラスミド
p(+)MV2EZ-HPV6-E6プラスミド
p(+)MV3EZ-HPV6-E6プラスミド
p(+)MV2EZ-HPV6-E7プラスミド
p(+)MV3EZ-HPV6-E7プラスミド
細胞を、Vero細胞(アフリカミドリザル腎臓)については5%ウシ胎仔血清(FCS)を補充した、293T-3-46細胞(ヒト胚腎臓)については10%FCSおよび1%ペニシリン/ストレプトマイシンを補充したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)中で;MRC-5(ヒト胎児線維芽細胞)についてはGlutamax(F12)および10% FCSを補充したDMEM中で;293T-3-46細胞については10% FCSおよび1.2mg/mlのG418を補充したDMEM中で、単層として維持した。
組換え麻疹-HPVワクチンウイルスを、麻疹Nタンパク質およびPタンパク質ならびにT7 RNAポリメラーゼを安定に発現する293T-3-46細胞(ヒト胚腎臓細胞)を使用して得た。ウイルスRNAポリメラーゼ(large protein, L)を、15ngのプラスミドpeMCLaを用いて細胞を同時トランスフェクトすることによって発現させた。リン酸カルシウム法をトランスフェクションに使用した。
ウイルス調製物の連続10倍希釈を、OPTIMEMを使用して実施して、0.5mlの最終体積にした。各希釈物を35mmのVero細胞培養物上に添加した。ウイルス吸着の1時間後、接種材料を除去し、感染した細胞を、5% FCSおよび1%低融点アガロース(LMPアガロース)を含むDMEM 2mlで覆った。37℃および5% CO2での5日間のインキュベーション後、培養物を1mlの10% TCAで1時間固定し、次いでUVで30分間架橋した。アガロースの覆いを除去した後、細胞単層を、4%エタノール中に溶解したクリスタルバイオレットで染色し、水で洗浄し、プラークを倒立顕微鏡下で計数した(図7)。
レスキューされたウイルスを、MRC5細胞上で10回連続継代し、10cm直径のプレート中に播種し、それに標準のMVウイルスおよび組換えMVウイルスを、0.01PFU/細胞のMOIで感染させた。単層が完全に感染した後、各培養物の1%上清を使用して、後のMRC5細胞単層を感染させた。導入遺伝子の発現および安定性を試験するために、継代1、5および10からのウイルスを使用して、ウエスタンブロットおよび免疫蛍光によって、発現をさらに特徴付けた。
35mmディッシュ上に播種したMRC5細胞(1〜5×105)を、90%コンフルエントになるまでモニターし、対照としてMVEZを含む、細胞関連ウイルス画分由来の清澄化したウイルス懸濁物を、0.05MOIで感染させた。いわゆる「細胞フリーウイルス画分」に対応するサンプルおよびいわゆる「細胞関連ウイルス画分」に対応するサンプルを、1週間にわたって毎日回収し、力価決定した。増殖曲線の比較から、MV2EZ-L1の複製が僅かしか損なわれなかったことは興味深い:組換えウイルスは、6.12×106 TCID50s/ml 48hpiのピーク力価に達したが、MVEZは、6.8×106 TCID50s/ml 36hpiの最終力価であった(図8)。僅かに遅い複製の進行は、いくらか減少したプラークサイズにも反映された。MV2EZ-L1は、平均直径0.83mmのプラークを生じたが、MVEZは、平均直径0.91mmのプラークを生じた。
MV抗原およびHPV抗原発現を分析するために、免疫蛍光、ウエスタンブロットおよびVLPの単離を実施した。
Vero細胞を、35mmウェル中の24mm×24mmのカバーガラス上に播種し、一晩培養し、レスキューされた組換えウイルスMV2EZ-L1またはネガティブコントロールウイルスMVEZを、0.05b M.O.I.で感染させた。感染の48時間後、カバーガラス上の細胞をPBS中4%のパラホルムアルデヒドで固定し、0.1% TX-100で透過処理し、ブロッキング溶液(1% BSAを含むPBS)で1時間洗浄し、特異的HPV-L1マウスモノクローナル抗体(Biogenesis)およびFITCHコンジュゲート化ヤギ抗マウス二次抗体で染色した。
ウエスタンブロットのために、35mmディッシュ上に播種したVero細胞(1〜5×105)を、次の日、90%コンフルエンスになるまでモニターし、対照としてMVEZを含む、細胞関連ウイルス画分からの清澄化したウイルス懸濁物を、0.05MOI(感染多重度)を使用して感染させた。約80%のシンシチウム形成が観察された時点で、培地および細胞由来のタンパク質を分析した。細胞をまずPBSで洗浄し、次いで1mlのPBS中にかき取り、Eppendorfチューブ中に回収し、2000RPM/4分で遠心分離した。次いで、細胞を、プロテアーゼインヒビターカクテル(Complete Mini、Roche、1 836 153)を補充した溶解バッファー(1%NP-40、50mM Tris pH8、150mM NaCl)70μlで5分/RTで溶解した。上清を、13000RPM/5分で遠心分離することによって清澄化し、新たなチューブに移した。30μlの4×ローディングバッファー(Invitrogen)を添加した。サンプルを混合し、95℃/2minで煮沸し、スピンダウンし、-20℃で保存した。
増殖した単層Vero細胞に、0.1MOIで組換えウイルスMV2EZ-L1またはネガティブコントロールウイルスMVEZを感染させ、37℃でインキュベートした。ウイルス吸着から1時間後、培地を、5%FCSを含むDMEMによって置換し、37℃で48時間インキュベートして、90%のシンシチウムを得た。感染細胞由来の培地を回収し、遠心分離し、40%(w/v)サッカロース層上での、110,00×g、4℃で2.5時間の遠心分離に供して、粒子からタンパク質を分離した。続いて、ペレットをPBS中27%(w/w)塩化セシウムに可溶化し、PBS中27%(w/w)塩化セシウム中での密度勾配遠心分離で、141,000g、4℃で20時間分析した。勾配画分を、SDS-page電気泳動およびウエスタンブロットによって、HPV-L1の存在について分析した(図11)。
上記レスキューされた組換えMV-HPVウイルスの免疫原性能力を、MV感染に感受性のトランスジェニックマウスCD46で実施した免疫化試験によって証明した。動物を、最適な衛生条件下で維持し、6〜8週齢で免疫化した。免疫化は、0週目および4週目での2回の注射によって、105PFUの各組換えMV-HPVを使用して、腹腔内で実施した。非感染マウスならびにPBS免疫化マウスを対照とした。UV不活化MVを対照として使用して、免疫応答の活性化に対するウイルス複製の影響を決定した。
パラミクソウイルス、および特に麻疹ウイルスによる特定の回数の継代後、欠陥干渉粒子 (DI)の蓄積が生じることが、文献から公知である(23、24)。これらのDIは、種々の欠陥を生じることが記載されている:ワクチンの安全性に対する負の影響、製造時のウイルス収率に対する負の影響、ゲノム不安定性およびワクチン接種後の免疫反応の抑制。本発明者らの新たな組換えウイルスによるこのようなDIを回避するため、本発明者らは、Vero細胞の代わりにMRC5細胞を用いた点以外、実施例7に記載されたプラーク精製法を適用した。透明な充分明確なシンシチウムの形成後、本発明者らは、顕微鏡下で、マイクロピペットを用いてこのような材料を吸引し、新鮮なMRC5組織培養物中でさらに継代した。
エンドポイント希釈技術を、マイクロプレート中で適用した。全てのウェルにおいて、MRC5細胞を用いた新たな単層がちょうど発生した。組換え麻疹-マラリアウイルスを含むウイルス懸濁物を、2倍希釈で調製した。シンシチウムが検出された最後の単層のウェルから、上清をピペットで吸引した。この上清を、MRC5細胞を含む懸濁物と混合した。この混合物を4℃で1時間インキュベートした。最後に、これを小さいCostarフラスコ中に移し、35℃+5%CO2でインキュベートし、10日後に、組換え麻疹-マラリアウイルスを精製するために回収した。
上記組換え麻疹-マラリアウイルスのワーキングシードを、1750cm2のローラーボトル中で、35℃で10日間、MRC5細胞単層上でインキュベートした。細胞は、健康状態およびコンフルエンスの状態について、毎日モニターした。10日目に、シンシチウム形成の最も高いレベルで、液体窒素中での保存のために、上清を鋼製円筒中に投入した。同じ手順を2日後に反復した。全ての試験(ウイルス力価、ゲノム安定性、ウイルス安全性、細胞安全性、化学分析、繁殖不能性その他)を実施した後、回収物を解凍し、ゼラチン、ソルビトール、アミノ酸および他の糖を含む安定剤と混合して、105の最終希釈にした。自動充填機器を用いて、小さい凍結ビン(F3)に、各0.5mlで接種した。特別に算定した凍結乾燥プログラムを使用して、凍結-乾燥プロセスの間の製品の最大の生存を保障する。
Claims (33)
- 麻疹およびHPVの両方に対する免疫応答および保護を惹起することが可能である、HPV抗原を発現する組換え麻疹ウイルスを含む、麻疹-HPV混合ワクチン。
- 組換え麻疹ウイルスが、単一または異なるHPV抗原の少なくとも1つのL1タンパク質を発現する、請求項1に記載の麻疹-HPV混合ワクチン。
- L1タンパク質が、HPV16-L1、HPV18-L1およびHPV6-L1から選択される、請求項2に記載の麻疹-HPV混合ワクチン。
- 組換え麻疹ウイルスが、単一または異なるHPV抗原の少なくとも1つのL2タンパク質を発現する、請求項1に記載の麻疹-HPV混合ワクチン。
- L2タンパク質が、HPV16-L2、HPV18-L2およびHPV6-L2から選択される、請求項4に記載の麻疹-HPV混合ワクチン。
- 組換え麻疹ウイルスが、単一または異なるHPV抗原の少なくとも1つのE6タンパク質またはE7タンパク質を発現する、請求項1に記載の麻疹-HPV混合ワクチン。
- E6タンパク質が、HPV16-E6、HPV18-E6およびHPV6-E6から選択される、請求項6に記載の麻疹-HPV混合ワクチン。
- E7タンパク質が、HPV16-E7、HPV18-E7およびHPV6-E7から選択される、請求項6に記載の麻疹-HPV混合ワクチン。
- HPV抗原が、哺乳動物発現系で産生される、請求項1から8のいずれか一項に記載の麻疹-HPV混合ワクチン。
- 哺乳動物発現系が293T-3-46細胞である、請求項1に記載の麻疹-HPV混合ワクチン。
- 組換え麻疹ウイルスが、Edmoston Zagreb由来のワクチン株起源である、請求項1に記載の混合ワクチン。
- HPV16-L1、HPV18-L1およびHPV6-L1をコードする核酸配列が挿入されている組換え麻疹ウイルスを含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の混合ワクチン。
- HPV16-L2、HPV18-L2およびHPV6-L2をコードする核酸配列が挿入されている組換え麻疹ウイルスを含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の混合ワクチン。
- HPV16-E6、HPV18-E6およびHPV6-E6をコードする核酸配列が挿入されている組換え麻疹ウイルスを含む、請求項1から11のいずれか一項に記載のワクチン。
- HPV16-E7、HPV18-E7およびHPV6-E7をコードする核酸配列が挿入されている組換え麻疹ウイルスを含む、請求項1から11いずれか一項に記載のワクチン。
- HPV16-L1、HPV18-L1、HPV6-L1、HPV16-L2、HPV18-L2、HPV6-L2、HPV16-E6、HPV18-E6、HPV6-E6、HPV16-E7、HPV18-E7、HPV6-E7、またはそれらの組み合わせをコードする核酸配列が挿入されている組換え麻疹ウイルスを含む、請求項1から11のいずれか一項に記載のワクチン。
- 組換え麻疹ウイルスに、前記HPV抗原のうち2つまたは3つを同時にコードする少なくとも2つまたは3つの核酸配列が挿入されている、請求項16に記載のワクチン。
- 組換え麻疹ウイルスが、配列番号3から14で表されるコード配列から選択されるコード配列を含む、請求項1に記載のワクチン。
- 組換え麻疹ウイルスが、HPV抗原に加えて、アジュバント特性を有するタンパク質をコードする、請求項1から18のいずれか一項に記載のワクチン。
- アジュバントが、インターロイキンである、請求項19に記載のワクチン。
- 少なくとも1つの前記組換え麻疹HPVウイルス、または2〜数種の前記組換え麻疹HPVウイルスの混合物を必須とする、請求項1から20のいずれか一項に記載のワクチン。
- 前記組換え麻疹ウイルス、または2〜数種の前記組換え麻疹HPVウイルスの混合物が、欠陥干渉粒子(DI)を欠く、請求項21に記載のワクチン。
- 偶発的に生じたDI粒子がプラーク精製によって排除されている、請求項22に記載のワクチン。
- 偶発的に生じたDI粒子がエンドポイント希釈によって排除されている、請求項22に記載のワクチン。
- 偶発的に生じたDI粒子が物理的方法によって排除されている、請求項22に記載のワクチン。
- 物理的方法が遠心分離である、請求項25に記載のワクチン。
- 混合ワクチンの一成分であり、他の成分が、単独のまたは組み合わせた、天然に弱毒化されたまたは組換えの、風疹、ムンプス、水痘または他の弱毒ウイルスである、請求項1から26のいずれか一項に記載のワクチン。
- 適切な安定剤および非経口投与用のソルビトールと混合された、請求項1から27のいずれか一項に記載のワクチン。
- 適切な安定剤および/または鼻腔内投与に適したアジュバントと混合された、請求項1から27のいずれか一項に記載のワクチン。
- 適切な安定剤および/または吸入投与用のアジュバントと混合された、請求項1から27のいずれか一項に記載のワクチン。
- 適切な安定剤および/または経口投与に適したアジュバントと混合された、請求項1から27のいずれか一項に記載のワクチン。
- 適切な安定剤および/または坐剤製剤に適したアジュバントと混合された、請求項1から27のいずれか一項に記載のワクチン。
- 適切な安定剤および/または経皮投与に適したアジュバントと混合された、請求項1から27のいずれか一項に記載のワクチン。
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