JP5748658B2 - 新規マラリアワクチン - Google Patents
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Description
本発明は、高い免疫原性を有する、マラリアワクチンとして有用なポリペプチドに関する。また本発明はマラリア原虫感染症の予防または治療に有用なワクチン、並びにマラリア原虫感染症の診断剤に関する。
感染症は、途上国等において年間多大な人的、社会的損害を生じさせている。なかでも、マラリア原虫感染症は年間５億人が感染し、２００万〜３００万人が死亡するにもかかわらず、未だ有効な予防ワクチンが存在しない。従って、マラリアワクチン開発は急務である。
しかしながら、過去３０〜４０年に亘って、数多くのワクチン臨床試験が行われて来たにもかかわらず、いずれも有効性が示せず頓挫してきた。そのなかで、感染防御を獲得した成人の血清中に、抗マラリア活性を持つ抗体が認識する分子としてSERA（serin repeat antigen）タンパクが同定された（例えば非特許文献１を参照）。
その後、リコンビナントSERAタンパクを抗原としてワクチン開発が行われてきた。しかしながら、抗SERAタンパク抗体の抗体価は、マラリア原虫感染症に対して感染防御（免疫）を獲得したアフリカ人に比較して低かったため、更なる改善が望まれていた。
Bzik DJ, Li WB, Horii T, Inselburg J.Mol Biochem Parasitol. 1988 Sep;30(3):279-88.
本発明は、高い免疫原性を有し、マラリアワクチンとして有用なポリペプチド、ならびに当該ポリペプチドのマラリア原虫感染症に対するワクチンとしての用途を提供することを主な目的とする。さらに本発明は、上記ポリペプチドに対する抗体、ならびに当該抗体または上記ポリペプチドのマラリア原虫感染症の診断剤としての用途を提供することを目的とする。
本発明者らは、既にSERA（serin repeat antigen）ポリペプチドのN-末端に存在する8 merリピート領域および／又はセリンリッチ領域が、熱帯熱マラリア原虫に対する抗体の防御エピトープであることを同定している。
今般、本発明者らは、優れた免疫原性を示し、マラリアワクチンとして有用なポリペプチドを見出した。加えて、本発明者らは、マラリアワクチンの免疫原性を高めるために最適なアジュバントを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて更に研究を重ねた結果完成されたものである。
本発明は、以下の実施態様を包含する。
（Ｉ）マラリアワクチンとして有用なポリペプチド及びそれをコードするポリヌクレオチド
（I-1）下記一般式(1)で表されるポリペプチド：
X1−A−B−X2−Y−X3−（Y）n−X4−（Y）n−X5 (1)
（式中、
X1は配列番号１で示されるポリペプチドの第1〜7アミノ酸残基を表し、
X2は上記ポリペプチドの第73〜177アミノ酸残基を表し、
X3は上記ポリペプチドの第178〜258アミノ酸残基を表し、
X4は上記ポリペプチドの第259〜289アミノ酸残基を表し、
X5は上記ポリペプチドの第290〜334アミノ酸残基を表し、
Aは熱帯熱マラリア原虫のSERAポリペプチドの47kd領域内の8merリピート配列を表し、
Bは熱帯熱マラリア原虫のSERAポリペプチドの47kd領域内のセリンリッチ領域の配列を表し、Yは、A-A、A-B及びBから選択されるいずれかである。
ただし、nは０又は１の整数である。）。
（I-1）下記一般式(1)で表されるポリペプチド：
X1−A−B−X2−Y−X3−（Y）n−X4−（Y）n−X5 (1)
（式中、
X1は配列番号１で示されるポリペプチドの第1〜7アミノ酸残基を表し、
X2は上記ポリペプチドの第73〜177アミノ酸残基を表し、
X3は上記ポリペプチドの第178〜258アミノ酸残基を表し、
X4は上記ポリペプチドの第259〜289アミノ酸残基を表し、
X5は上記ポリペプチドの第290〜334アミノ酸残基を表し、
Aは熱帯熱マラリア原虫のSERAポリペプチドの47kd領域内の8merリピート配列を表し、
Bは熱帯熱マラリア原虫のSERAポリペプチドの47kd領域内のセリンリッチ領域の配列を表し、Yは、A-A、A-B及びBから選択されるいずれかである。
ただし、nは０又は１の整数である。）。
（I-2）前記一般式(1)において、YがA-B又はBである、（I-1）に記載のポリペプチド。
（I-3）前記一般式(1)において、Aが配列番号２〜８から選択される１種のアミノ酸配列であり、Bが配列番号９で示されるアミノ酸配列である、（I-1）に記載のポリペプチド。
（I-4）一般式(1)で示されるポリペプチドが、下記式(2)〜(6)で表されるポリペプチドである（I-1）に記載のポリペプチド：
X1−A1-B−X2−（A2-B）−X3−X4−X5 (2)
X1−A1-B−X2−（A2-B）−X3−（A3-B）−X4−X5 (3)
X1−A1-B−X2−（A2-B）−X3−（A3-B）−X4−（A4-B）−X5 (4)
X1−A1-B−X2−（A2-A5）−X3−（A3-A6）−X4−（A4-A7）−X5 (5)
X1−A1-B−X2−（B）−X3−（B）−X4−（B）−X5 (6)
（式中、
X1は配列番号１で示されるポリペプチドの第1〜7アミノ酸残基を表し、
X2は上記ポリペプチドの第73〜177アミノ酸残基を表し、
X3は上記ポリペプチドの第178〜258アミノ酸残基を表し、
X4は上記ポリペプチドの第259〜289アミノ酸残基を表し、
X5は上記ポリペプチドの第290〜334アミノ酸残基を表し、
A1〜A7はそれぞれ配列番号２〜８に示すアミノ酸配列を表し、
Bは配列番号９に示すアミノ酸配列を表す。）。
X1−A1-B−X2−（A2-B）−X3−X4−X5 (2)
X1−A1-B−X2−（A2-B）−X3−（A3-B）−X4−X5 (3)
X1−A1-B−X2−（A2-B）−X3−（A3-B）−X4−（A4-B）−X5 (4)
X1−A1-B−X2−（A2-A5）−X3−（A3-A6）−X4−（A4-A7）−X5 (5)
X1−A1-B−X2−（B）−X3−（B）−X4−（B）−X5 (6)
（式中、
X1は配列番号１で示されるポリペプチドの第1〜7アミノ酸残基を表し、
X2は上記ポリペプチドの第73〜177アミノ酸残基を表し、
X3は上記ポリペプチドの第178〜258アミノ酸残基を表し、
X4は上記ポリペプチドの第259〜289アミノ酸残基を表し、
X5は上記ポリペプチドの第290〜334アミノ酸残基を表し、
A1〜A7はそれぞれ配列番号２〜８に示すアミノ酸配列を表し、
Bは配列番号９に示すアミノ酸配列を表す。）。
（I-5）配列番号１０〜１４のいずれかに示されるアミノ酸配列を有する（I-1）〜（I-4）のいずれかに記載のポリペプチド。
（I-6）（I-1）〜（I-5）のいずれかに記載のポリペプチドの少なくとも１種をコードするポリヌクレオチド。
（II）熱帯熱マラリア原虫感染症の予防及び／又は治療用ワクチン
（II-1）（I-1）〜（I-5）のいずれかに記載のポリペプチドの少なくとも１種を有効成分として含有する、熱帯熱マラリア原虫感染症の予防及び／又は治療用ワクチン。
（II-1）（I-1）〜（I-5）のいずれかに記載のポリペプチドの少なくとも１種を有効成分として含有する、熱帯熱マラリア原虫感染症の予防及び／又は治療用ワクチン。
（II-2）さらに、水酸化アルミニウムゲル、K3（KタイプCpGアジュバント）、D35（DタイプCpGアジュバント）、及びsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）からなる群より選択される少なくとも１種のアジュバントを含む、（II-1）に記載のワクチン。
（II-3）さらに、自然免疫賦活作用を有するリガンドを含む、（II-1）又は（II-2）記載のワクチン。
（II-4）熱帯熱マラリア原虫感染症を予防及び／又は治療するワクチンとして用いられる（I-1）〜（I-5）のいずれかに記載のポリペプチド。
（II-5）熱帯熱マラリア原虫感染症を予防及び／又は治療するワクチンとして用いられる、（I-1）〜（I-5）のいずれかに記載のポリペプチドと、水酸化アルミニウムゲル、K3（KタイプCpGアジュバント）、 D35（DタイプCpGアジュバント）、及びsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）からなる群より選択される少なくとも１種のアジュバントとの組み合わせ。
（II-6）熱帯熱マラリア原虫感染症を予防及び／又は治療するワクチンとして用いられる、（I-1）〜（I-5）のいずれかに記載のポリペプチド、水酸化アルミニウムゲル、K3（KタイプCpGアジュバント）、D35（DタイプCpGアジュバント）、及びsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）からなる群より選択される少なくとも１種のアジュバント、及び自然免疫賦活作用を有するリガンドとの組み合わせ。
（II-7）配列番号１で表されるポリペプチド、及びアジュバントを含有する熱帯熱マラリア原虫感染症の予防及び／又は治療用ワクチン。
（II-8）前記アジュバントが、K3（KタイプCpGアジュバント）、 D35（DタイプCpGアジュバント）、及びsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）からなる群より選択される少なくとも１種、又はこれらの少なくとも１種と水酸化アルミニウムゲルとの組み合わせである、（II-7）に記載するワクチン。
（II-9）さらに自然免疫賦活作用を有するリガンドを含む、（II-7）又は（II-8）に記載するワクチン。
（II-10）熱帯熱マラリア原虫感染症を予防及び／又は治療するワクチンとして用いられる配列番号１で表されるポリペプチドとアジュバントとの組み合わせ。
（II-11）熱帯熱マラリア原虫感染症を予防及び／又は治療するワクチンとして用いられる、配列番号１で表されるポリペプチド、アジュバンド、及び自然免疫賦活作用を有するリガンドとの組み合わせ。
（II-12）前記アジュバントが、K3（KタイプCpGアジュバント）、 D35（DタイプCpGアジュバント）、及びsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）からなる群より選択される少なくとも１種、又はこれらの少なくとも１種と水酸化アルミニウムゲルとの組み合わせである、（II-10）または（II-11）に記載する組み合わせ。
（III）熱帯熱マラリア原虫感染症の診断剤
（III-1）（I-1）〜（I-5）のいずれかに記載のポリペプチドに対する抗体。
（III-1）（I-1）〜（I-5）のいずれかに記載のポリペプチドに対する抗体。
（III-2）配列番号２３〜３７に記載するポリペプチドに対して結合性を有する（III-1）に記載する抗体。
（III-3）配列番号２３〜２５に記載するポリペプチドに対して結合性を有する（III-1）に記載する抗体。
（III-4）（I-1）〜（I-5）のいずれかに記載のポリペプチド、又は（III-1）〜（III-3）のいずれかに記載する抗体を有効成分とする熱帯熱マラリア原虫感染症の診断剤。
(i)上記一般式(1)で示されるポリペプチド（以下、「ポリペプチド(1)」と略記することがある）は、高い免疫原性を有し、ワクチンとして使用した場合に長期に亘って高い抗SE36抗体価を維持することができる。従って、マラリア原虫に対して免疫を獲得することができ、獲得した免疫を長期間維持することができる。
(ii) ポリペプチド(1)によれば、通常マラリア原虫に対する抗体を生体内で生産させるために必要とされる抗原ポリペプチドの量の10〜100分の1の量で十分な免疫を獲得することができる。従って、当該ポリペプチド(1)は、一回投与量が少なくてすむため、経済的な観点からも有用である。
(iii) ポリペプチド(1)をワクチンとして使用した場合、防御エピトープに対する抗体を誘導することができる。従って、本発明のポリペプチド(1)は、免疫原性のより高いマラリアワクチン（特に熱帯熱マラリアに対するワクチン）として使用できる。
(iv)本発明によれば、配列番号１で示されるポリペプチド（以下、「ポリペプチド(2)」又は「オリジナルSE36ポリペプチド」と記載することがある）に対する最適なアジュバントとの組み合わせを提供することができる。ポリペプチド(2)自身も、天然のSERAポリペプチドを上回る抗原性を有しているが、特定のアジュバントと組み合わせることによって、さらに顕著に優れた抗原性を発揮することができる。従って、ポリペプチド(2)と特定のアジュバント（例えば、ヒト型TLR9リガンドアジュバント、および水酸化アルミニウムゲルとヒト型TLR9リガンドアジュバント、特にK3（KタイプCpGアジュバント）との組み合わせ）を併用することによって、より一層高い抗SE36抗体価を誘導することができる。
１．SERAポリペプチドの改変体
マラリア原虫感染症のワクチンとして有用な本発明のポリペプチド(1)及び(2)について、以下に詳述する。なお、本明細書において、ポリペプチド(1)及び(2)を、「本発明のポリペプチド」と総称することがある。
マラリア原虫感染症のワクチンとして有用な本発明のポリペプチド(1)及び(2)について、以下に詳述する。なお、本明細書において、ポリペプチド(1)及び(2)を、「本発明のポリペプチド」と総称することがある。
(1-1)SERAポリペプチド
SARA（serine-repeat antigen）ポリペプチドは、赤血球内期のPf遺伝子により発現される合計989アミノ酸からなる分子量115kdのタンパク抗原であり、その構造はＮ末端からＣ末端方向に順に、47kd−50kd−18kdの３つのドメインからなる。これらのドメインの前駆体としてのSERAは、合計5868塩基からなるSERA遺伝子（DNA）上に分散する４つのエキソンによる発現後、赤血球内期でのメロゾイト放出の際にプロセッシングされ、上記３ドメインに開裂する（Molecular and Biochemical Parasitology,86,pp.249-254,1997;及びExperimental Parasitology,85,pp.121-134,1997）。なお、SERA遺伝子（DNA）とこれがコードするアミノ酸配列の完全長データはGenBankで公開され入手可能である（Accession Number:J04000;http://www.ncbi.nlm.nih.gov/）。また、SERAのＮ末端領域（以下「47kd領域」と表記する）は、合計382アミノ酸残基からなり、その配列に係るPf株間のホモロジー検索によれば、アミノ酸の欠失や付加、約20ヵ所におけるアミノ酸の変異（非同義置換）等の散在がみられ、多様である（Molecular and Biochemical Parasitology,同前;及びExperimental Parasitology,同前）。
SARA（serine-repeat antigen）ポリペプチドは、赤血球内期のPf遺伝子により発現される合計989アミノ酸からなる分子量115kdのタンパク抗原であり、その構造はＮ末端からＣ末端方向に順に、47kd−50kd−18kdの３つのドメインからなる。これらのドメインの前駆体としてのSERAは、合計5868塩基からなるSERA遺伝子（DNA）上に分散する４つのエキソンによる発現後、赤血球内期でのメロゾイト放出の際にプロセッシングされ、上記３ドメインに開裂する（Molecular and Biochemical Parasitology,86,pp.249-254,1997;及びExperimental Parasitology,85,pp.121-134,1997）。なお、SERA遺伝子（DNA）とこれがコードするアミノ酸配列の完全長データはGenBankで公開され入手可能である（Accession Number:J04000;http://www.ncbi.nlm.nih.gov/）。また、SERAのＮ末端領域（以下「47kd領域」と表記する）は、合計382アミノ酸残基からなり、その配列に係るPf株間のホモロジー検索によれば、アミノ酸の欠失や付加、約20ヵ所におけるアミノ酸の変異（非同義置換）等の散在がみられ、多様である（Molecular and Biochemical Parasitology,同前;及びExperimental Parasitology,同前）。
(1-2) ポリペプチド(2)
ポリペプチド(2)は、配列番号１で示されるオリジナルSE36ポリペプチドである。
ポリペプチド(2)は、配列番号１で示されるオリジナルSE36ポリペプチドである。
当該ポリペプチド(2)は、前述した熱帯熱マラリア原虫PfのHonduras-1株（以下、「Hond-1」と略記することがある）のSERAの47kd領域を基礎とするSE47’抗原（Vaccine,14,pp.1069-1076,1996；以下、「SE47’」と略記する）に由来する。ポリペプチド(2)は、Hond-1のSERAの47kdを構成する合計382アミノ酸のＮ末端のメチオニンを起点（第１番アミノ酸）としてＣ末端方向に順次、序数付けした第16番めのアミノ酸（アスパラギン）のコドンを、開始コドン（メチオニン）に置換し、かつ、第382番めのアミノ酸（グルタミン酸）の後に翻訳停止コドンを隣接挿入し、更に、そのセリン反復領域を占める合計33個の重合セリン残基（第193番から第225番セリンまで）を切除した合計334アミノ酸からなるポリペプチドである。このポリペプチド(2)のアミノ酸配列は図１−１において配列番号１として具体的に示される。配列番号１で示されるポリペプチド(2)は、天然型の上記SERAポリペプチドよりも高い免疫原性を有している。
(1-3) ポリペプチド(1)
ポリペプチド(1)は、上記配列番号１で示されるポリペプチド(2)にさらに改良を加え、より高い免疫原性を有する改良型のSE36ポリペプチドである。
ポリペプチド(1)は、上記配列番号１で示されるポリペプチド(2)にさらに改良を加え、より高い免疫原性を有する改良型のSE36ポリペプチドである。
ポリペプチド(1)は、下記一般式(1)で表される。
X1−A-B−X2−Y−X3−（Y）n−X4−（Y）n−X5 (1)
式中、
X1は配列番号１で示されるポリペプチドの第1〜7アミノ酸残基を表し、
X2は上記ポリペプチドの第73〜177アミノ酸残基を表し、
X3は上記ポリペプチドの第178〜258アミノ酸残基を表し、
X4は上記ポリペプチドの第259〜289アミノ酸残基を表し、
X5は上記ポリペプチドの第290〜334アミノ酸残基を表し、
Yは、A-A、A-B及びBから選択されるいずれか一つである。
ただし、nは０又は１の整数である。
X1−A-B−X2−Y−X3−（Y）n−X4−（Y）n−X5 (1)
式中、
X1は配列番号１で示されるポリペプチドの第1〜7アミノ酸残基を表し、
X2は上記ポリペプチドの第73〜177アミノ酸残基を表し、
X3は上記ポリペプチドの第178〜258アミノ酸残基を表し、
X4は上記ポリペプチドの第259〜289アミノ酸残基を表し、
X5は上記ポリペプチドの第290〜334アミノ酸残基を表し、
Yは、A-A、A-B及びBから選択されるいずれか一つである。
ただし、nは０又は１の整数である。
上記一般式(1)においてAは、熱帯熱マラリア原虫のSERAポリペプチドの47kd領域内の8merリピート配列を表す。本発明においては、当該8merリピート配列に相当するものであれば、Pf株間のアミノ酸の変異（非同義置換）があっても、Aの配列として特に制限なく採用することができる。Aのアミノ酸配列として、好ましくは以下の具体的配列A1〜A7（Ｎ端側を左端として示される）を例示することができる。
A1：TGESQTGNTGGGQAGNTVGDQAGSTGGSPQGSTGASQPGS（配列番号２）
A2：TGESQTGNTGGGQAGNTGGDQAGSTGGSPQGSTGASPQGSTGASPQGSTGASQPGS（配列番号３）
A3：TGESQTGNTGGGQAGNTVGDQAGNTVGDQAGSTGGSPQGSTGASQPGS（配列番号４）
A4：TGESQTGNTGGGQAGNTGGGQAGNTVGDQAGSTGGSPQGSTGASQPGS（配列番号５）
A5：TGESQTGNTGGGQVGNTGGGQAGSTGGSPQGSTGASQPGSSEPSNPVS（配列番号６）
A6：TGESQTGNTGGGQAGNTVGGQAGNTGGGQAGNTGGDPQGSTGGSQPGS（配列番号７）
A7：TGESQTGNAGGGQAGNTVGDQAGSTGGSPQGSTGASPQGSTGASPQGSTGASQPGS（配列番号８）。
A1：TGESQTGNTGGGQAGNTVGDQAGSTGGSPQGSTGASQPGS（配列番号２）
A2：TGESQTGNTGGGQAGNTGGDQAGSTGGSPQGSTGASPQGSTGASPQGSTGASQPGS（配列番号３）
A3：TGESQTGNTGGGQAGNTVGDQAGNTVGDQAGSTGGSPQGSTGASQPGS（配列番号４）
A4：TGESQTGNTGGGQAGNTGGGQAGNTVGDQAGSTGGSPQGSTGASQPGS（配列番号５）
A5：TGESQTGNTGGGQVGNTGGGQAGSTGGSPQGSTGASQPGSSEPSNPVS（配列番号６）
A6：TGESQTGNTGGGQAGNTVGGQAGNTGGGQAGNTGGDPQGSTGGSQPGS（配列番号７）
A7：TGESQTGNAGGGQAGNTVGDQAGSTGGSPQGSTGASPQGSTGASPQGSTGASQPGS（配列番号８）。
前記一般式(1)中、X1に連結するAとしては、A1（配列番号２）が好ましい。
上記一般式(1)において、Bは、熱帯熱マラリア原虫のSERAポリペプチドの47kd領域内のセリンリッチ領域のアミノ酸配列を表す。本発明においては、前記セリンリッチ領域のアミノ酸配列に相当するものであれば、Pf株間のアミノ酸の変異（非同義置換）があっても、特に制限なくBの配列として採用することができる。Bの配列として、好ましくは以下の具体的配列（Ｎ端側を左端として示される）を例示することができる。
B: SEPSNPVSSGHSVSTVSVSQTSTSS（配列番号９）。
B: SEPSNPVSSGHSVSTVSVSQTSTSS（配列番号９）。
一般式(1)のA及びBとしては、上記具体的配列（配列番号２〜８及び配列番号９）から適宜選択し、組み合わせて用いることができる。また、Aのアミノ酸配列は、上記A1〜A7のアミノ酸配列の中から任意に選択することができる。一つのポリペプチドのアミノ酸配列において、Aのアミノ酸配列として、A1〜A7から選択される同一のアミノ酸配列を２以上有していてもよいし、異なるアミノ酸配列を任意に組み合わせて有していてもよい。
YはA-A、A-B、及びBから任意に選択することができるが、好ましくはA-BまたはBである。
本発明においてより好ましいポリペプチド(1)として、配列番号１０〜１４に示されるポリペプチド(1)、すなわちSE36-1〜SE36-5を挙げることができる。その模式図を図２に示す。SE36-1〜SE36-5を一般式(1)にならって式で示すと下記のようになる：
一般式：X1−A-B−X2−Y−X3−（Y）n−X4−（Y）n−X5 (1)
SE36-1：X1−A1-B−X2−（A2-B）−X3−（Y）0−X4−（Y）0−X5
SE36-2：X1−A1-B−X2−（A2-B）−X3−（A3-B）−X4−（Y）0−X5
SE36-3：X1−A1-B−X2−（A2-B）−X3−（A3-B）−X4−（A4-B）−X5
SE36-4：X1−A1-B−X2−（A2-A5）−X3−（A3-A6）−X4−（A4-A7）−X5
SE36-5：X1−A1-B−X2−（B）−X3−（B）−X4−（B）−X5
（上記式中、（Y）0は、Yに該当するアミノ酸残基がないこと、すなわちシングルボンドを意味する。）。
一般式：X1−A-B−X2−Y−X3−（Y）n−X4−（Y）n−X5 (1)
SE36-1：X1−A1-B−X2−（A2-B）−X3−（Y）0−X4−（Y）0−X5
SE36-2：X1−A1-B−X2−（A2-B）−X3−（A3-B）−X4−（Y）0−X5
SE36-3：X1−A1-B−X2−（A2-B）−X3−（A3-B）−X4−（A4-B）−X5
SE36-4：X1−A1-B−X2−（A2-A5）−X3−（A3-A6）−X4−（A4-A7）−X5
SE36-5：X1−A1-B−X2−（B）−X3−（B）−X4−（B）−X5
（上記式中、（Y）0は、Yに該当するアミノ酸残基がないこと、すなわちシングルボンドを意味する。）。
これらのSE36-1〜SE36-5のなかでも、好ましくはSE36-3〜SE36-5、より好ましくはSE36-3及びSE36-5、さらに好ましくはSE36-3である。
(1-4)本発明のポリペプチドの合成
本発明のポリペプチドの合成には、従来公知の方法を採用することができる。特に限定されないが、例えば、ポリペプチド(2)を合成する場合には、まずポリペプチド(2)をコードするDNA断片（以下、「SE36遺伝子（DNA）」と記載することがある）を合成し、クローニングした後、その合成遺伝子クローンの発現ベクターを構築し、次いで、これを宿主（例えば大腸菌）にトランスフェクションして、作製された形質転換体を培養することにより行うことができる。
本発明のポリペプチドの合成には、従来公知の方法を採用することができる。特に限定されないが、例えば、ポリペプチド(2)を合成する場合には、まずポリペプチド(2)をコードするDNA断片（以下、「SE36遺伝子（DNA）」と記載することがある）を合成し、クローニングした後、その合成遺伝子クローンの発現ベクターを構築し、次いで、これを宿主（例えば大腸菌）にトランスフェクションして、作製された形質転換体を培養することにより行うことができる。
本来のPfコドンを有するSE36遺伝子（DNA）は、大腸菌での発現効率が低い。このため、大腸菌を宿主として製造する場合は、本発明のポリペプチドのアミノ酸配列をコードする自然界のPfコドンを全て大腸菌コドンに変換することが望ましい。これにより、本発明のポリペプチドの効率的な産生を行うことができる。
以下、ポリペプチド(2)の合成を例に説明するが、ポリペプチド(1)についても同様の方法で合成して取得することができる。
＜SE36遺伝子（DNA）の合成とクローニング＞
Pfの机上のSE36遺伝子（Pfコドンを有するSE36遺伝子）の塩基配列とそれがコードするアミノ酸配列は、周知の遺伝子データベース公開機関、例えば、DDBJ、GenBank、EMBL等からインターネットにより入手可能である。ポリペプチド(2)のアミノ酸配列は、配列番号１６に示される塩基配列によってコードされる（図１−３参照）。従って、配列番号１６に基づいて、ポリペプチド(2)のアミノ酸配列（配列番号１）をコードするSE36遺伝子（DNA）を合成する。なお、ポリペプチド(1)については、例えばSE36-1〜SE36-5のアミノ酸配列（配列番号１０〜１４）をコードする配列番号１７〜２２に示される塩基配列に基づいてDNAを合成する。
Pfの机上のSE36遺伝子（Pfコドンを有するSE36遺伝子）の塩基配列とそれがコードするアミノ酸配列は、周知の遺伝子データベース公開機関、例えば、DDBJ、GenBank、EMBL等からインターネットにより入手可能である。ポリペプチド(2)のアミノ酸配列は、配列番号１６に示される塩基配列によってコードされる（図１−３参照）。従って、配列番号１６に基づいて、ポリペプチド(2)のアミノ酸配列（配列番号１）をコードするSE36遺伝子（DNA）を合成する。なお、ポリペプチド(1)については、例えばSE36-1〜SE36-5のアミノ酸配列（配列番号１０〜１４）をコードする配列番号１７〜２２に示される塩基配列に基づいてDNAを合成する。
Pfコドンから大腸菌コドンへの机上の変換は、例えば、GenBankのCoden Usageデータベースや発明者の既報（前述のVaccine；及びMolecular Biochemistry of Parasitology、63、265-273、1994）等を参考に用いることにより行うことができる。大腸菌コドンへの変換においては、Ｎ末端アミノ酸を開始コドンのMetに置換する以外は、自然界におけるPf本来のアミノ酸配列を十分に重視し、その抗原性がアミノ酸の非同義置換により損なわれないよう留意する。
DNA合成は、市販のDNA合成機、例えば、DNA/RNA合成機［Applied Biosystem Medel 392:PE社（米国）製］、ASM-102U DNA合成機［BIOSSET社（米国）製］等を用いることができる。かかる合成機により、約100ないし約200ヌクレオチドが重合のセンス（＋）とアンチセンス（−）の両鎖DNA断片を別途に合成の後、各合成DNA断片は、例えば、ポリアクリルアミド電気泳動により精製する。次いで、精製された単鎖DNA断片の相補鎖（対）のアニーリングにより合成２本鎖DNA断片を調製する。
合成２本鎖DNA断片のクローニングには、既知又は市販の、宿主が大腸菌のクローニング用ベクター（“Cloning Vectors:A Laboratory Manual”、I-1~I-D-i-8、P.H.Pouwelsら著、Elsevier1988発行に多種多様に紹介されている）、例えば、プラスミドpBluescriptII SK＋と大腸菌XL1-Blueとの組合せ［Stratagene社（米国）製］を用いることができる。かかるクローニングでは、例えば、上記DNA断片の制限酵素断片を、これと同一の酵素で開裂したベクターの制限酵素サイトに挿入連係し構築したベクターを宿主に移入することにより、形質転換体としてのクローンが得られる。次いで、２本鎖DNA断片の各クローンは、上記形質転換体の培養により増幅の後、これ等の各塩基配列をチェインターミネーター法（dideoxy法）やマクサム・ギルバート法により決定する。尚、これには、市販のDNAシーケンサー、例えば、ABI PRISM 3700［PE社（米国）製］を用いることができる。その結果に基づき、SE36遺伝子（DNA）をコードする２本鎖DNA断片を約５〜１０クローンを選択する。
SE36遺伝子（DNA）のクローニングは、前記２本鎖DNA断片クローンの連結により行う。例えば、前記において８クローン（８対）が選択された場合には、これ等の２本鎖DNA断片を順次、連結することによりSE36遺伝子DNAを得ることができる。次いで、この全長DNAを、前述と同様にしてクローニングする。尚、上記連結の際には、２本鎖DNAの各断片の両末端に連結用の制限酵素cohesiveサイトの導入が望まれる。但し、かかる導入には、Pf本来のアミノ酸配列が変化しないよう、コドンとしての塩基配列を整合させる必要がある。また、ポリペプチド(1)において、連結用の制限酵素cohesiveサイトは、全長DNA中の連結部分に残存していてもよく、そのまま翻訳されてアミノ酸配列中に残存してもよい。
＜SE36遺伝子の発現系の構築＞
SE36遺伝子（DNA）の発現ベクターの作成には、既知又は市販の、宿主が大腸菌の発現用ベクター（“Cloning Vectors:A Laboratory Manual”、同前に多種多様に紹介されている）、例えば、プラスミドpET-3aと、大腸菌BL21(DE3)pLysS、又は大腸菌BL21(DE3)pLysEとの組合せ［Stratagene社（米国）製］を用いることができる。かかる作製は、例えば、前記クローニングベクターからSE36遺伝子（DNA）を含む制限酵素断片を切出した後、これと同一の酵素で開裂したベクターの制限酵素サイトに挿入連係することにより行う。また、pET-SE47’（前述のVaccine）からも作製することができる。この場合には、例えば、pET-SE47’又はこれが保有のSE47’合成遺伝子からセリン反復領域をコードする全領域ないしは一部領域を制限酵素で切除することにより、上記と同様にして作成することができる。次いで、作成した発現ベクターを宿主に移入することにより形質転換体が得られる。かかる形質転換体から、ポリペプチドの量産を指標として、SE36遺伝子（DNA）の発現系として産業上利用の観点から適確なものを選別することができる。
SE36遺伝子（DNA）の発現ベクターの作成には、既知又は市販の、宿主が大腸菌の発現用ベクター（“Cloning Vectors:A Laboratory Manual”、同前に多種多様に紹介されている）、例えば、プラスミドpET-3aと、大腸菌BL21(DE3)pLysS、又は大腸菌BL21(DE3)pLysEとの組合せ［Stratagene社（米国）製］を用いることができる。かかる作製は、例えば、前記クローニングベクターからSE36遺伝子（DNA）を含む制限酵素断片を切出した後、これと同一の酵素で開裂したベクターの制限酵素サイトに挿入連係することにより行う。また、pET-SE47’（前述のVaccine）からも作製することができる。この場合には、例えば、pET-SE47’又はこれが保有のSE47’合成遺伝子からセリン反復領域をコードする全領域ないしは一部領域を制限酵素で切除することにより、上記と同様にして作成することができる。次いで、作成した発現ベクターを宿主に移入することにより形質転換体が得られる。かかる形質転換体から、ポリペプチドの量産を指標として、SE36遺伝子（DNA）の発現系として産業上利用の観点から適確なものを選別することができる。
本発明のポリペプチドの量産は、上記の大腸菌形質転換体の培養により行う。尚、かかる培養系は、本発明のポリペプチドの生産収率を高める観点から、インデューサー、例えば、IPTG（isopropyl-1-thio-β-D-galactopyranoside）の使用、カタボライト・リプレッションの回避、培地組成、培養の温度と時間、宿主細胞内プロテアーゼの除去等につき改良あるいは改善することが可能であり、これ等は、発現ベクターの改造、更に、プロモーターや宿主菌株の変更等により行うことができる。
＜ポリペプチドの精製＞
本発明のポリペプチドが細胞外へ分泌される場合には、上記の形質転換体の培養物の除菌培養液を上記SE36ポリペプチド抽出の出発材料として用いる。細胞内に蓄積される場合は、例えば、培養物から遠心、濾過等により集菌し採取した菌体から上記ポリペプチドを抽出する。先ず、抽出第一段階としての菌体の破砕には、酵素による消化、浸透圧による破壊、急激な加圧減圧、超音波、種々のホモジナイザー等々を用いることができる。次いで、菌体破砕物を分別するための手段として、物理的な低速遠心、超遠心、濾過、分子ふるい、膜濃縮等、化学的な沈殿剤、可溶化剤、吸脱着剤、分散剤等、物理化学的な電気泳動、カラムクロマトグラフィー、支持体、透析、塩析等を、それぞれ組合せて用いることができる。また、これ等の手段の適用においては、温度、圧力、ｐＨ、イオン強度等の物理化学的条件を適宜、設定できる。
本発明のポリペプチドが細胞外へ分泌される場合には、上記の形質転換体の培養物の除菌培養液を上記SE36ポリペプチド抽出の出発材料として用いる。細胞内に蓄積される場合は、例えば、培養物から遠心、濾過等により集菌し採取した菌体から上記ポリペプチドを抽出する。先ず、抽出第一段階としての菌体の破砕には、酵素による消化、浸透圧による破壊、急激な加圧減圧、超音波、種々のホモジナイザー等々を用いることができる。次いで、菌体破砕物を分別するための手段として、物理的な低速遠心、超遠心、濾過、分子ふるい、膜濃縮等、化学的な沈殿剤、可溶化剤、吸脱着剤、分散剤等、物理化学的な電気泳動、カラムクロマトグラフィー、支持体、透析、塩析等を、それぞれ組合せて用いることができる。また、これ等の手段の適用においては、温度、圧力、ｐＨ、イオン強度等の物理化学的条件を適宜、設定できる。
＜本発明のポリペプチドとその抗原性の確認＞
上記のようにして得られた本発明のポリペプチドの検出とサイズの確認は、例えば、沈降係数の測定、分子ふるい、SDS−ポリアクリルアミド電気泳動等により行うことができる。また、本発明のポリペプチドの抗原性は、SERAの47kdに対するポリクローナル抗体やモノクローナル抗体を用いるWestern blot分析、ELISA、凝集反応，蛍光抗体法、ラジオイムノアッセイ等での抗原抗体反応により確認できる。更に、本発明のポリペプチドの免疫原性、及び抗SE36抗体のPf原虫増殖阻害能は、熱帯熱マラリア原虫感染症患者の血清や、当該ポリペプチドで免疫した実験小動物、例えば、ラットやマウス等の血清等を用いる抗原抗体反応、Pf merozoiteの赤血球内での増殖阻止試験（いわゆる中和反応）、抗SE36抗体の保有者の血中Pf数の測定等により確認することができる。
上記のようにして得られた本発明のポリペプチドの検出とサイズの確認は、例えば、沈降係数の測定、分子ふるい、SDS−ポリアクリルアミド電気泳動等により行うことができる。また、本発明のポリペプチドの抗原性は、SERAの47kdに対するポリクローナル抗体やモノクローナル抗体を用いるWestern blot分析、ELISA、凝集反応，蛍光抗体法、ラジオイムノアッセイ等での抗原抗体反応により確認できる。更に、本発明のポリペプチドの免疫原性、及び抗SE36抗体のPf原虫増殖阻害能は、熱帯熱マラリア原虫感染症患者の血清や、当該ポリペプチドで免疫した実験小動物、例えば、ラットやマウス等の血清等を用いる抗原抗体反応、Pf merozoiteの赤血球内での増殖阻止試験（いわゆる中和反応）、抗SE36抗体の保有者の血中Pf数の測定等により確認することができる。
２.マラリアワクチン
本発明は、上記本発明のポリペプチドを含むマラリアワクチンを提供する。マラリア原虫感染症には、三日熱マラリア、四日熱マラリア、卵形マラリア及び熱帯熱マラリアが知られている。本発明のワクチンは、熱帯熱マラリアの抗原としての特異性が顕著に高いことから、熱帯熱マラリアワクチンとして好適である。但し、他のマラリア原虫感染症に対する使用を制限するものではない。
本発明は、上記本発明のポリペプチドを含むマラリアワクチンを提供する。マラリア原虫感染症には、三日熱マラリア、四日熱マラリア、卵形マラリア及び熱帯熱マラリアが知られている。本発明のワクチンは、熱帯熱マラリアの抗原としての特異性が顕著に高いことから、熱帯熱マラリアワクチンとして好適である。但し、他のマラリア原虫感染症に対する使用を制限するものではない。
以下、ポリペプチド(2)を例にワクチンの調製方法等を説明するが、ポリペプチド(1)の場合であっても同様の方法で調製等を行うことができる。
(2-1)ワクチンの調製
前記の精製されたポリペプチド(2)を抗原として、これを溶媒、例えば、等張のPBS（phosphate buffer saline）に溶解させ、ワクチン原液を調製する。
前記の精製されたポリペプチド(2)を抗原として、これを溶媒、例えば、等張のPBS（phosphate buffer saline）に溶解させ、ワクチン原液を調製する。
尚、上記ワクチン抗原は常用の不活化剤で固定化することにより立体構造を安定化できる。不活化剤としては、例えば、ホルマリン、フェノール、グルタルジアルデヒド、β−プロピオラクトン等をワクチン原液の調製の前又は後に添加して用いることができる。ホルマリンを使用の場合、その添加量は約0.005〜0.1％（v/v）、不活化温度は約4〜38℃、不活化時間は約5〜180日である。但し、不活化により抗原性が損なわれる場合には、不活化条件を緩和するための創意工夫を要する。かかる緩和は、例えば、不活化剤の減量、中性アミノ酸や塩基性アミノ酸等の添加、不活化温度の低下等により達成できる。また、不活化工程で残存する遊離ホルムアルデヒドは、必要に応じて、等量の亜硫酸水素ナトリウムを添加してこれを中和するか、透析により除去できる。
また、ワクチンの経口や経鼻接種による粘膜免疫あるいは局所免疫の誘導を目的として、上記ポリペプチド(2)（すなわち抗原）を加工あるいは修飾できる。これには、例えば、リポソーム、エマルジョン、マイクロカプセル、マイクロスフェアー、ポリ乳酸、ポリグリコール酸等を用いるDDS（drug delivery system）に係る技術を適用できる。以上により得られた調製物をワクチン原液として次の工程に供する。
上記ワクチン原液を、例えば、前記PBSで希釈し、ワクチン中の抗原量が、抗体産生を誘導し、免疫を奏するに必要な量になるよう調整する。その際、ワクチンの耐熱性を増強する安定化剤や、免疫原性を高める補助剤としてのアジュバントを添加混合することができる。例えば、安定化剤としては、糖類やアミノ酸類を挙げることができ、また、アジュバントとしては、鉱物油、植物油、ミョウバン、アルミニウム化合物（例えば、水酸化アルミニウムゲル等）、ベントナイト、シリカ、ムラミルジペプチド誘導体、サイモシン、インターロイキン等を挙げることができる。アジュバントとして好ましくは、後述するように、水酸化アルミニウムゲル、及びヒト型TLR9リガンドアジュバント、具体的にはK3（KタイプCpGアジュバント）、D35（DタイプCpG ODNアジュバント ）、及びsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）等を挙げることができる。
次いで、適当な量、例えば、約1〜20ｍｌ容のバイアルに分注し、密栓・密封の後、ワクチンとして使用に供する。かかるワクチンは、液状のみならず、分注後に凍結乾燥を行うことにより。乾燥製剤として使用に供することができる。
(2-2)ワクチンの検定
ワクチンの工程管理及び品質管理に係る検定は、薬事法（昭和35年法律第145号）第42条第1項の規定に基づく日本国の規程「生物学的製剤基準」、ＷＨＯの勧告“Requirements for Biological Substances”[WHO Technical Report Series(TRS)、No.889、pp.105-111、1999]等に準拠して行われる。マラリアワクチンは、未だ実用化されておらず、その製剤基準が存在しないので、その検定は、これに類似のワクチンに係る基準、例えば、上記ＷＨＯの勧告“Requirements for Hepatitis B Vaccines Made by Recombinant DNA Techniques”(上記TRS、No.786、1898、及びNo.889、1999)、“Requirements for Japanese Encephalitis Vaccine(Inactivated)for Human Use”（上記TRS、No.771、1988）等に記載の安全性と有効性に関する種々の規定に準拠し行うことができる。例えば、無菌、異常毒性否定、タンパク質含量、純度、水素イオン濃度、抗原確認、抗原ポリペプチド等、要求あるいは勧告される種々の試験規定に準拠して検定を行い、これ等の全ての検定試験に合格した製造ロットを適格なマラリアワクチン製剤として実用に供する。
ワクチンの工程管理及び品質管理に係る検定は、薬事法（昭和35年法律第145号）第42条第1項の規定に基づく日本国の規程「生物学的製剤基準」、ＷＨＯの勧告“Requirements for Biological Substances”[WHO Technical Report Series(TRS)、No.889、pp.105-111、1999]等に準拠して行われる。マラリアワクチンは、未だ実用化されておらず、その製剤基準が存在しないので、その検定は、これに類似のワクチンに係る基準、例えば、上記ＷＨＯの勧告“Requirements for Hepatitis B Vaccines Made by Recombinant DNA Techniques”(上記TRS、No.786、1898、及びNo.889、1999)、“Requirements for Japanese Encephalitis Vaccine(Inactivated)for Human Use”（上記TRS、No.771、1988）等に記載の安全性と有効性に関する種々の規定に準拠し行うことができる。例えば、無菌、異常毒性否定、タンパク質含量、純度、水素イオン濃度、抗原確認、抗原ポリペプチド等、要求あるいは勧告される種々の試験規定に準拠して検定を行い、これ等の全ての検定試験に合格した製造ロットを適格なマラリアワクチン製剤として実用に供する。
(2-3)ワクチンの用法
ワクチン接種は、当業界において通常の方法に従って行うことができ、特に限定されないが、例えば、１ドーズ0.25〜0.5ｍｌを皮下接種する。尚、かかる接種は、約２〜４週間隔で１〜３回行うことが好ましい。
ワクチン接種は、当業界において通常の方法に従って行うことができ、特に限定されないが、例えば、１ドーズ0.25〜0.5ｍｌを皮下接種する。尚、かかる接種は、約２〜４週間隔で１〜３回行うことが好ましい。
３.アジュバント及びこれを組み合わせてなるワクチン
(3-1)上記ワクチンの製造において、ポリペプチド(1)は、当該ポリペプチドと共に、従来公知のアジュバントを組み合わせて用いても良い。アジュバントとしては、本発明の免疫効果を増強し得るものであれば特に限定されないが、例えば、水酸化アルミニウムゲル、ヒト型TLR9リガンドアジュバントであるK3（KタイプCpGアジュバント）、D35（DタイプCpG ODNアジュバント ）、及びsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）等が挙げられる。さらに、これらのアジュバントの他にも、自然免疫賦活作用を有するリガンドをアジュバントとして用いることもできる。
(3-1)上記ワクチンの製造において、ポリペプチド(1)は、当該ポリペプチドと共に、従来公知のアジュバントを組み合わせて用いても良い。アジュバントとしては、本発明の免疫効果を増強し得るものであれば特に限定されないが、例えば、水酸化アルミニウムゲル、ヒト型TLR9リガンドアジュバントであるK3（KタイプCpGアジュバント）、D35（DタイプCpG ODNアジュバント ）、及びsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）等が挙げられる。さらに、これらのアジュバントの他にも、自然免疫賦活作用を有するリガンドをアジュバントとして用いることもできる。
本発明においては、これらのアジュバントのなかから選択されるいずれか１種を用いてもよいし、またこれらから任意に選択される２種以上を組み合わせて用いてもよい。水酸化アルミニウムゲルは、抗原とアジュバントとの不溶性複合体を形成させる性質を有する。この抗原−アジュバント複合体は、局所に滞留することから、水酸化アルミニウムゲルとその他の前記アジュバントとを組み合わせて用いることが望ましい。
(3-2)ポリペプチド(2)も、ワクチンの調製において、上記(3-1)に例示した従来公知のアジュバントを用いることができる。好ましくはヒト型TLR9リガンドアジュバントであるK3（KタイプCpGアジュバント）、D35（DタイプCpG ODNアジュバント）、及びsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）である。しかし、当該ポリペプチド(2)は、特定のアジュバントを組み合わせた場合に顕著に優れた効果を奏する。
ここでポリペプチド(2)と併用した場合に特に優れた免疫原性を発揮するアジュバントの組み合わせとしては、上記ヒト型TLR9リガンドアジュバント同士の組み合わせのほか、(a)水酸化アルミニウムゲルとK3（KタイプCpGアジュバント）；(b)水酸化アルミニウムゲルとD35（DタイプCpGアジュバント）；及び(c)水酸化アルミニウムゲルとsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）の組み合わせを挙げることができる。なかでも、(a)水酸化アルミニウムゲルとK3（KタイプCpGアジュバント）の組み合わせを用いた場合には、長期間に亘って高い抗SE36抗体価を維持することができる。従って、ポリペプチド(2)と前記特定のアジュバントの組み合わせは、マラリアワクチンとして有効である。
４.診断剤
ポリペプチド(1)又は(2)に対する抗体は、マラリア原虫感染症の診断に使用することができる。すなわち、本発明によれば、上記ポリペプチド(1)または(2)に対する抗体を有効成分として含有するマラリア原虫感染症の診断剤を提供することができる。ポリペプチド(1)または(2)に対する抗体は、例えば、前記ポリペプチドを、常法に従って、動物、例えば、ウサギ、モルモット、マウス等の腹腔内、皮下や筋肉内等に接種し、抗体産生させたこれらの動物の血清から採取することができる。かかる抗体は、抗原検出用として使用でき、マラリア原虫の感染が疑われる患者の血清等の被験試料中に抗原が検出されれば、マラリア原虫に感染していると診断することができる。
ポリペプチド(1)又は(2)に対する抗体は、マラリア原虫感染症の診断に使用することができる。すなわち、本発明によれば、上記ポリペプチド(1)または(2)に対する抗体を有効成分として含有するマラリア原虫感染症の診断剤を提供することができる。ポリペプチド(1)または(2)に対する抗体は、例えば、前記ポリペプチドを、常法に従って、動物、例えば、ウサギ、モルモット、マウス等の腹腔内、皮下や筋肉内等に接種し、抗体産生させたこれらの動物の血清から採取することができる。かかる抗体は、抗原検出用として使用でき、マラリア原虫の感染が疑われる患者の血清等の被験試料中に抗原が検出されれば、マラリア原虫に感染していると診断することができる。
また、ポリペプチド(1)又は(2)を抗原とし、マラリア原虫の感染が疑われる患者の血清等を被験試料として、沈降反応、凝集反応、中和反応、蛍光抗体法、酵素免疫測定法、ラジオイムノアッセイ等によって抗SE36抗体を検出することができる。これにより、被験試料に抗体が検出されればマラリア原虫に感染していると診断される。
本発明に係る診断用の抗原や抗体は、これらの診断剤中の含量が、抗原抗体反応を呈するに必要な量となるよう、溶媒、例えば、前記PBSで希釈調整し使用に供する。
５.マラリア原虫感染症の予防及び／又は治療方法
本発明のワクチンは、前述のように、高い抗体価を有していることから、マラリア原虫の感染を防止するために予め、被験者（例えばマラリア原虫の感染を予防する必要がある者）に投与することによって効果的にマラリア原虫感染症を予防することができる。
本発明のワクチンは、前述のように、高い抗体価を有していることから、マラリア原虫の感染を防止するために予め、被験者（例えばマラリア原虫の感染を予防する必要がある者）に投与することによって効果的にマラリア原虫感染症を予防することができる。
また、本発明のワクチンは、特に熱帯熱マラリア原虫感染症に対して有効であることから、熱帯熱マラリア原虫に感染した患者に投与することによって、効果的に熱帯熱マラリア原虫感染症を治療することができる。従って、本発明は、上記マラリアワクチンを用いたマラリアの予防及び/又は治療方法をも提供するものである。マラリアワクチンの調製方法、投与量等については前述の通りである。
また、前述するように本発明のポリペプチド(1)または(2)と前記アジュバントを共に投与することによって、より一層、マラリアの予防及び/又は治療効果を高めることができる。
以下に試験例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
試験例１
本発明者らは、以前に、SE36（配列番号１）に対するエピトープマッピングの結果から、Ｎ端領域に存在する8 merリピートまたはセリンリッチ領域、あるいはその両方の領域が防御エピトープとして重要であるという結果を得ている（これを開示する文献名を記載します。）。
本発明者らは、以前に、SE36（配列番号１）に対するエピトープマッピングの結果から、Ｎ端領域に存在する8 merリピートまたはセリンリッチ領域、あるいはその両方の領域が防御エピトープとして重要であるという結果を得ている（これを開示する文献名を記載します。）。
本試験例では、前記知見に基づいて、これらの領域を複数含めた5種類のポリペプチド(1)（配列番号１０〜１４）を設計した。同時に、オリジナルSE36ポリペプチド（ポリペプチド(2)：配列番号１）と、ネガティブコントロールとしてN端領域を持たないSE36（ネガティブSE36：配列番号１５）を設計した。これらのポリペプチドのアミノ酸配列を図１−１〜１−２に、当該アミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列を図１−３〜１−９（配列番号１６〜２２）に示される。また、５種類のポリペプチド(1)、ポリペプチド(2)及びネガティブSE36ポリペプチドの構造の概略図を図２に示す。
本試験例において使用されたポリペプチドの調製方法は、以下のとおりである。なお、ポリペプチド(2)の調製方法について詳述するが、その他のポリペプチドの調製も同様の方法にて行った。
ポリペプチド発現系の構築
ポリペプチド(2)（配列番号１）の発現系の構築は、次のように行った。
ポリペプチド(2)（配列番号１）の発現系の構築は、次のように行った。
Pfコドンから大腸菌コドンに机上で変換した全長SE36遺伝子DNA塩基配列を8分割し、各分割断片のセンス(+)鎖とアンチセンス(-)鎖の単鎖DNA断片を合計16本(8対)合成すると共にアニーリングし、合計8対の2本鎖DNAを調製の後、これ等を相互に連結し、全長SE36遺伝子を作成し、その発現ベクターを構築した。
尚、合成DNA断片のクローニングと連結の基本操作は、Sambrookらの方法(Molecular Cloning:A Laboratory Manual,第2版,Cold Spring Harbor Laboratory Press 1989)により行った。
前記の単鎖DNA断片はそれぞれ、DNA/RNAシンセサイザー“Applied Biosystem model 392”[PE社(米国)製]を用いて合成した。これ等の合成断片は、10%(W/V)ポリアクリルアミド(50mM Tris-ホウ酸塩、pH8.3,1mM EDTA,及び8M 尿素を含有)の電気泳動により精製した。次いで、20p molesの精製断片DNAの各+と-の相補鎖を混合の後、緩衝液(20μlの20mM Tris-HCl、pH7.0、50mM NaCl、及び2mM MgCl2)中で85℃、5分間、保温した。
更に、上記両鎖の相補領域をアニーリングするため、ZymoreactorII[ATTO社(日本)製]を用い、その温度を5℃/5分の割合で55℃まで、次に、5℃/10分の割合で25℃まで下げた。アニーリング終了の後、等量の緩衝液[20mM Tris-HCl、pH7.8、10mM MgCl2、5mMのジチオスレイトール(DTT)、4種のnucleoside-5'-triphosphate(NTP)の各1mM NTP、及び3unitsのT4 DNAポリメラーゼ]を添加混合し、4℃で5分、25℃で5分、更に、37℃で120分、順次、保温した。
これより得られた各2本鎖DNA断片は、SE36遺伝子の構築に用いるため、制限酵素KpnI及びBamHIで消化し、pBluescriptII SK+と大腸菌XL1-Blueでクローニングかつ増幅し、各クローンの上記DNA断片の塩基配列をdideoxy法で決定すると共に、全長SE36遺伝子をカバーする8クローンを選定した。これ等の8クローン(8対)の合成2本鎖DNA断片を連結することにより全長SE36遺伝子の2本鎖DNAを調製した。
尚、その際、Pf本来のアミノ酸配列が変化しないよう配慮された塩基配列を利用して、連結用の制限酵素サイトが各対DNAの両末端に導入された。次いで、全長SE36遺伝子は、pBluescriptII SK+でクローニングの後、大腸菌XL1-Blueに移入し増幅すると共に、その塩基配列をdideoxy法で決定した。その結果を配列表の配列番号１０に示す。
次いで、上記クローンの制限酵素NdeI-BamHI断片をプラスミドpET-3aのNdeI及びBamHI両切断サイトに挿入連係し、SE36発現ベクターpET-SE36を構築した。この発現ベクターを大腸菌BL21(DE3)pLysSに移入することにより形質転換体、大腸菌BL21(DE)pLysS/pET-SE36を作製し、これを大腸菌BL/SE36と命名した。
ポリペプチドの発現と精製
上記で得た大腸菌BL/SE36をアンピシリン50μg/ml含有のLB培地[Bacto-trypton 1%(W/V)、Bacto-yeast extract 0.5%(W/V)、及びNaCl 1%(W/V)]で37℃にて18時間培養しシードを調製した。次いで、上述の新鮮LB培地5Lに上記シード50mlを接種した後、37℃で培養した。菌数が1×108/mlに達した時点で、IPTG(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside)を、最終濃度が50μg/mlになるよう添加混合の後、更に、37℃にて3時間培養した。培養終了後、遠心(5,000rpm、10分)により集菌し、細胞ペースト3.2gを得た。このペーストを、9.6mlの氷冷した溶菌(lysis)緩衝液(50mM Tris-HCl、pH8.0、及び1mM EDTA)に懸濁の後、以下(1)-(6)の操作を記載の順に、4℃で行った。
上記で得た大腸菌BL/SE36をアンピシリン50μg/ml含有のLB培地[Bacto-trypton 1%(W/V)、Bacto-yeast extract 0.5%(W/V)、及びNaCl 1%(W/V)]で37℃にて18時間培養しシードを調製した。次いで、上述の新鮮LB培地5Lに上記シード50mlを接種した後、37℃で培養した。菌数が1×108/mlに達した時点で、IPTG(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside)を、最終濃度が50μg/mlになるよう添加混合の後、更に、37℃にて3時間培養した。培養終了後、遠心(5,000rpm、10分)により集菌し、細胞ペースト3.2gを得た。このペーストを、9.6mlの氷冷した溶菌(lysis)緩衝液(50mM Tris-HCl、pH8.0、及び1mM EDTA)に懸濁の後、以下(1)-(6)の操作を記載の順に、4℃で行った。
(1)超音波処理
超音波(19.5kHz、50W)で20秒間、6回処理により上記ペースト細胞を破砕の後、その遠心(15,000rpm、30分)上清を採取し、20ml容のビーカーに移注した。
超音波(19.5kHz、50W)で20秒間、6回処理により上記ペースト細胞を破砕の後、その遠心(15,000rpm、30分)上清を採取し、20ml容のビーカーに移注した。
(2)硫安塩析I
上記ビーカー内液に、攪拌下で2.37gの結晶(NH4)2SO4を35%(W/W)飽和になるよう添加混合し、更に、30分間撹拌を続け塩析を行った。次いで、これを遠心(12,000rpm、10分)し、その上清を捨て、沈渣に、30%(W/W)硫安飽和になるよう9mlの氷冷硫安溶液[1.1M(NH4)2SO4を含有の前記lysis緩衝液]を加え、懸濁した。この懸濁液を遠心(12,000rpm、10分)し、その上清を捨てた後、8.8mlの溶解緩衝液[50mM Tris-HCl(pH8.0)、1mM EDTA,50mM 2-メルカプトエタノール、9M 尿素、及び1%(W/V)Tween 80]を添加し、沈渣を再懸濁し回収した。この再懸濁液の1/2量(4.4ml)を60℃で10分間保温し、再び氷冷の後、0.45μm-フィルター[Millipore社(米国)製]で濾過した。
上記ビーカー内液に、攪拌下で2.37gの結晶(NH4)2SO4を35%(W/W)飽和になるよう添加混合し、更に、30分間撹拌を続け塩析を行った。次いで、これを遠心(12,000rpm、10分)し、その上清を捨て、沈渣に、30%(W/W)硫安飽和になるよう9mlの氷冷硫安溶液[1.1M(NH4)2SO4を含有の前記lysis緩衝液]を加え、懸濁した。この懸濁液を遠心(12,000rpm、10分)し、その上清を捨てた後、8.8mlの溶解緩衝液[50mM Tris-HCl(pH8.0)、1mM EDTA,50mM 2-メルカプトエタノール、9M 尿素、及び1%(W/V)Tween 80]を添加し、沈渣を再懸濁し回収した。この再懸濁液の1/2量(4.4ml)を60℃で10分間保温し、再び氷冷の後、0.45μm-フィルター[Millipore社(米国)製]で濾過した。
(3)カラム精製I
上記濾液を、GF緩衝液[50mM Tris-HCl(pH8.0)、1mM EDTA、50mM 2-メルカプトエタノール、及び8M 尿素]で平衡化したSephacryl S-300(26/60)カラムクロマトグラフィー(流速0.3ml/分、4℃)で分画(3.5ml/分画)した後、第22-43各分画をSDS-ポリアクリルアミド電気泳動にかけ、その泳動像に基づき検出されるSE36タンパク質を多量に含む第32-37分画をプールした。残りの再懸濁液(4.4ml)も上記と同様に処理した後、前記の分画プールと併せて次(4)の操作に用いた。
上記濾液を、GF緩衝液[50mM Tris-HCl(pH8.0)、1mM EDTA、50mM 2-メルカプトエタノール、及び8M 尿素]で平衡化したSephacryl S-300(26/60)カラムクロマトグラフィー(流速0.3ml/分、4℃)で分画(3.5ml/分画)した後、第22-43各分画をSDS-ポリアクリルアミド電気泳動にかけ、その泳動像に基づき検出されるSE36タンパク質を多量に含む第32-37分画をプールした。残りの再懸濁液(4.4ml)も上記と同様に処理した後、前記の分画プールと併せて次(4)の操作に用いた。
(4)カラム精製II
上記の分画プールを室温に置き、攪拌下でこの分画プール1ml当たり0.093gの(NH4)2SO4を添加混合し、硫安の最終濃度が0.7Mになるよう調整した。一方、容量13mlの水性カラムOctyl Sepharose(Pharmacia Biotech)を10倍量のHlC緩衝液[0.7M(NH4)2SO4を含有の前記GF緩衝液]で平衡化した。このカラムに上記の硫安濃度調整の分画プールを流速0.5ml/分にて流入した。更に、吸光度が下がるまで、HlC緩衝液を流入の後、確認のため、(NH4)2SO4を含有しないGF緩衝液により吸着成分を溶出した。このカラムでの未吸着分画を透析バッグに入れ、1Lの20mM Tris-HCl緩衝液(pH8.0)(1mM EDTA含有)を外液に用い4℃で10時間、透析した。尚、この透析の間、外液を2回交換した。
上記の分画プールを室温に置き、攪拌下でこの分画プール1ml当たり0.093gの(NH4)2SO4を添加混合し、硫安の最終濃度が0.7Mになるよう調整した。一方、容量13mlの水性カラムOctyl Sepharose(Pharmacia Biotech)を10倍量のHlC緩衝液[0.7M(NH4)2SO4を含有の前記GF緩衝液]で平衡化した。このカラムに上記の硫安濃度調整の分画プールを流速0.5ml/分にて流入した。更に、吸光度が下がるまで、HlC緩衝液を流入の後、確認のため、(NH4)2SO4を含有しないGF緩衝液により吸着成分を溶出した。このカラムでの未吸着分画を透析バッグに入れ、1Lの20mM Tris-HCl緩衝液(pH8.0)(1mM EDTA含有)を外液に用い4℃で10時間、透析した。尚、この透析の間、外液を2回交換した。
(5)硫安塩析II
透析済みバッグを更に、0.3Lの50%(W/W)飽和(NH4)2SO4溶液[20mM Tris-HCl(pH8.0)及び1mM EDTA含有]を外液に用い4℃で10時間、透析することにより、タンパク質を沈澱させた。この沈殿物は、遠心(12,000rpm、10分)により、沈渣として回収の後、2mlのGF緩衝液に懸濁した。
透析済みバッグを更に、0.3Lの50%(W/W)飽和(NH4)2SO4溶液[20mM Tris-HCl(pH8.0)及び1mM EDTA含有]を外液に用い4℃で10時間、透析することにより、タンパク質を沈澱させた。この沈殿物は、遠心(12,000rpm、10分)により、沈渣として回収の後、2mlのGF緩衝液に懸濁した。
(6)カラム精製III
上記の懸濁液を60℃で10分間保温の後、4℃に戻した。これを前記0.45μm-フィルターで濾過し、その濾液を流速0.3ml/分にて、GF緩衝液2[10mM Tris-HCl(pH8.0),1mM EDTA、20mM 2-メルカプトエタノール、及び8M 尿素]で平衡化した前記S-300カラム(26/60)にかけ分画した。前述(3)と同様にして、各分画のSDS-ポリアクリルアミド電気泳動にかけ、SE36タンパク質の分画を選別の後、これ等をプールして該分画12mlを得た。この分画プールを希釈用緩衝液[10mM Tris-HCl(pH8.0)、1mM EDTA、及び2M尿素]に撹拌添加し、SE36タンパク質の濃度が25μg/mlとなるように希釈した。この希釈液を2LのPBS[9mM NaHPO4、3mMNaH2PO4、及び137mM NaCl(pH7.4)]を外液に用い4℃で10時間、透析した。尚、この透析の間、外液を2回交換した。次いで、透析終了後の内液を、Centprep 30で濃縮した後、Durapore 0.22μm-フィルター[Millipore社(米国)製]で濾過滅菌し、SE36タンパク質を1mg/mlを含有の無菌標品10mlを得、これをSE36ワクチン原液として4℃に保存した。
上記の懸濁液を60℃で10分間保温の後、4℃に戻した。これを前記0.45μm-フィルターで濾過し、その濾液を流速0.3ml/分にて、GF緩衝液2[10mM Tris-HCl(pH8.0),1mM EDTA、20mM 2-メルカプトエタノール、及び8M 尿素]で平衡化した前記S-300カラム(26/60)にかけ分画した。前述(3)と同様にして、各分画のSDS-ポリアクリルアミド電気泳動にかけ、SE36タンパク質の分画を選別の後、これ等をプールして該分画12mlを得た。この分画プールを希釈用緩衝液[10mM Tris-HCl(pH8.0)、1mM EDTA、及び2M尿素]に撹拌添加し、SE36タンパク質の濃度が25μg/mlとなるように希釈した。この希釈液を2LのPBS[9mM NaHPO4、3mMNaH2PO4、及び137mM NaCl(pH7.4)]を外液に用い4℃で10時間、透析した。尚、この透析の間、外液を2回交換した。次いで、透析終了後の内液を、Centprep 30で濃縮した後、Durapore 0.22μm-フィルター[Millipore社(米国)製]で濾過滅菌し、SE36タンパク質を1mg/mlを含有の無菌標品10mlを得、これをSE36ワクチン原液として4℃に保存した。
アミノ酸配列決定
前述のようにして得られたポリペプチド(2)のアミノ酸配列は、タンパク質シークエンサーApplied Biosystems 473A[PE社(米国)製]を用いるエドマン分解により決定し、配列番号１に記載されるアミノ酸配列を有することが確認された。
前述のようにして得られたポリペプチド(2)のアミノ酸配列は、タンパク質シークエンサーApplied Biosystems 473A[PE社(米国)製]を用いるエドマン分解により決定し、配列番号１に記載されるアミノ酸配列を有することが確認された。
試験例２
抗原として、ポリペプチド(1)（SE36-1〜SE36-5ポリペプチド）、ポリペプチド(2)及びネガティブSE36ポリペプチドを用いて、下記に試験を行った。
抗原として、ポリペプチド(1)（SE36-1〜SE36-5ポリペプチド）、ポリペプチド(2)及びネガティブSE36ポリペプチドを用いて、下記に試験を行った。
精製したこれらの各ポリペプチド（抗原）をマウスに免疫し、抗体価の誘導をモニターした。具体的には、C57BL/6_tlr4KOマウス35匹を5匹ずつ7グループに分け、それぞれの抗原に水酸化アルミニウムゲル＋K3アジュバントを加え、皮下注射で免疫した。結果を図３に示す。
免疫量は抗原（1μg）に対して水酸化アルミニウムゲル（13μg）とK3（50μg）とした。図３に矢印で示すように、最初の免疫から2週間後に2回目の免疫を行った。毎週採血を行って血清を取得し、抗SE36-IgG抗体価をELISA法により測定した。ELISA法は以下の通り実施した。
ELISAプレートの調製
96-well MaxiSorp NUNC-Immuno plate (442404: Nunc)にCoating Buffer （（pH9.6）:１Lの蒸留水中、3.4 g Na2CO3及び5.7 g NaHCO3）でSE36を希釈(1μg/ml, 100μl/well)した、希釈されたSE36を1 wellに100 μlずつ分注し、Wash Buffer（0.05% Tween 20を含有するPBS(-)）で2回洗浄した。その後、Blocking Buffer（5% Skim Milk及び0.05% Tween 20を含むPBS(-)）でブロッキングし、4℃、2時間、インキュベートした。ブロッキング後のELISAプレートを、Wash Bufferで４〜５回洗浄し、使用する迄の間、−20℃で保存した。
96-well MaxiSorp NUNC-Immuno plate (442404: Nunc)にCoating Buffer （（pH9.6）:１Lの蒸留水中、3.4 g Na2CO3及び5.7 g NaHCO3）でSE36を希釈(1μg/ml, 100μl/well)した、希釈されたSE36を1 wellに100 μlずつ分注し、Wash Buffer（0.05% Tween 20を含有するPBS(-)）で2回洗浄した。その後、Blocking Buffer（5% Skim Milk及び0.05% Tween 20を含むPBS(-)）でブロッキングし、4℃、2時間、インキュベートした。ブロッキング後のELISAプレートを、Wash Bufferで４〜５回洗浄し、使用する迄の間、−20℃で保存した。
試験血清との反応
(a)スタンダード血清
横12 well又は縦8 wellプレートを使用し、1 well目を150 μl、それ以降を100 μlずつBlocking Bufferを分注した。1 well目に1.5 μlのスタンダードとなる血清を入れ、良く混合した（1/100希釈）。1 well目の50μlを隣のwell移し、良く混合した（1/3希釈）。これを最後のwellまで繰り返し行った（これにより、1/100, 1/300, 1/900, 1/2700,…と段階希釈できる）。
(a)スタンダード血清
横12 well又は縦8 wellプレートを使用し、1 well目を150 μl、それ以降を100 μlずつBlocking Bufferを分注した。1 well目に1.5 μlのスタンダードとなる血清を入れ、良く混合した（1/100希釈）。1 well目の50μlを隣のwell移し、良く混合した（1/3希釈）。これを最後のwellまで繰り返し行った（これにより、1/100, 1/300, 1/900, 1/2700,…と段階希釈できる）。
(b)試験血清
Blocking Bufferによるサンプル（血清）の希釈（1/100, 1/500, 1/1000など：必ずスタンダードの範囲内にO.D.値が来るようにした）し、1 wellに100μlずつ分注した。室温で２〜３時間、又は4℃で一晩インキュベートした。その後、Wash Bufferで４〜５回洗浄した。
Blocking Bufferによるサンプル（血清）の希釈（1/100, 1/500, 1/1000など：必ずスタンダードの範囲内にO.D.値が来るようにした）し、1 wellに100μlずつ分注した。室温で２〜３時間、又は4℃で一晩インキュベートした。その後、Wash Bufferで４〜５回洗浄した。
2次抗体との反応
2次抗体（Anti-Mouse IgG (Goat Anti-Mouse IgG (H+L)) (1031-05: SouthernBiotech)）を希釈倍率でBlocking Bufferと混合し、1 wellに100μlずつ分注した後、室温で２〜３時間、又は4℃で一晩インキュベートした。その後、Wash Bufferで４〜５回洗浄した。なお、二次抗体の希釈倍率は、任意に設定することができる。
2次抗体（Anti-Mouse IgG (Goat Anti-Mouse IgG (H+L)) (1031-05: SouthernBiotech)）を希釈倍率でBlocking Bufferと混合し、1 wellに100μlずつ分注した後、室温で２〜３時間、又は4℃で一晩インキュベートした。その後、Wash Bufferで４〜５回洗浄した。なお、二次抗体の希釈倍率は、任意に設定することができる。
検出
発色基質であるTMB（3,3',5,5'-tetramethylbenzidine：SIGMA: T8665-100ML）を1 wellに50μlずつ分注し、適当な濃さに青色になったところで、1 mol/l-硫酸（ナカライテスク: 95626-06）を50μlずつ分注した。その後、プレートリーダーを用いて、450 nmで検出し、540 nmでBackgroundを引いた。
発色基質であるTMB（3,3',5,5'-tetramethylbenzidine：SIGMA: T8665-100ML）を1 wellに50μlずつ分注し、適当な濃さに青色になったところで、1 mol/l-硫酸（ナカライテスク: 95626-06）を50μlずつ分注した。その後、プレートリーダーを用いて、450 nmで検出し、540 nmでBackgroundを引いた。
図３に示されるように、ポリペプチド(1)（SE36-1〜SE36-5）を用いた場合、いずれもポリペプチド(2)よりも高い抗体価が得られた。特に、SE36-3〜SE36-5において優位な抗体価の誘導が見られた。この結果から、改良型SE36ポリペプチドである本発明のポリペプチド(1)は、オリジナルSE36ポリペプチド（ポリペプチド(2)）よりも、数十倍から数百倍の抗SE36抗体を誘導することが可能であることが示された。
エピトープマッピング
さらに第4週目の血清を用いてエピトープマッピングを行った。エピトープマッピングには、配列番号２３〜３７に示される15本のペプチド（図１−９参照）をそれぞれ、0.03mMの濃度で各ウェルをコートし、上記ELISA法に供することで実施した。結果を図４に示す。エピトープマッピングの結果、ポリペプチド(1) （SE36-1〜SE36-5）は防御エピトープとして重要なＮ端領域に対する抗体の誘導を優位に促進していることが示された。
さらに第4週目の血清を用いてエピトープマッピングを行った。エピトープマッピングには、配列番号２３〜３７に示される15本のペプチド（図１−９参照）をそれぞれ、0.03mMの濃度で各ウェルをコートし、上記ELISA法に供することで実施した。結果を図４に示す。エピトープマッピングの結果、ポリペプチド(1) （SE36-1〜SE36-5）は防御エピトープとして重要なＮ端領域に対する抗体の誘導を優位に促進していることが示された。
すなわち、ポリペプチド(2)（オリジナルSE36ポリペプチド）を抗原として用いた場合には、SE36ポリペプチドのＮ端領域に対する抗体の誘導は図４の上段左端に示すとおりであるが、SE36-1〜5（特にSE36-3〜5）のポリペプチド(1)は、SE36ポリペプチドのＮ端領域（エピトープ用ポリペプチド１〜３（配列番号２３〜２５のポリペプチド））に対する抗体の誘導を顕著に高めることが示された。
試験例３
下記に示すように、アジュバント（水酸化アルミニウムゲル、K3（KタイプCpGアジュバント）、D35（DタイプCpGアジュバント）、sHZ（合成ヘモゾインアジュバント））を組み合わせて、ポリペプチド(2)の免疫原性に対する増強作用を評価した。
下記に示すように、アジュバント（水酸化アルミニウムゲル、K3（KタイプCpGアジュバント）、D35（DタイプCpGアジュバント）、sHZ（合成ヘモゾインアジュバント））を組み合わせて、ポリペプチド(2)の免疫原性に対する増強作用を評価した。
（１）アジュバントの併用による抗体誘導能の向上
抗原として、ポリペプチド(2)のみ、水酸化アルミニウムゲルとポリペプチド(2)の組み合わせ、K3とポリペプチド(2)の組み合わせ、ならびに、水酸化アルミニウムゲル及びK3とポリペプチド(2)の組み合わせを用いて免疫を行った。試験方法は、上記試験例２に準じて行った。最初の免疫から第４週目に抗SE36-IgG抗体価を測定した。その結果を図５に示す。図５の結果から、抗原のみを投与した場合（図５中「none」で示される）、水酸化アルミニウムゲル単独をアジュバントとして用いた場合（図５中「Alum 」で示される）、及びK3単独をアジュバントとして用いた場合（図５中「K3」で示される）に比べ、水酸化アルミニウムゲルとK3をアジュバントとして併用することによって（図５中「Alum＋K3」で示される）、顕著に抗SE36抗体が誘導されることが示された。
抗原として、ポリペプチド(2)のみ、水酸化アルミニウムゲルとポリペプチド(2)の組み合わせ、K3とポリペプチド(2)の組み合わせ、ならびに、水酸化アルミニウムゲル及びK3とポリペプチド(2)の組み合わせを用いて免疫を行った。試験方法は、上記試験例２に準じて行った。最初の免疫から第４週目に抗SE36-IgG抗体価を測定した。その結果を図５に示す。図５の結果から、抗原のみを投与した場合（図５中「none」で示される）、水酸化アルミニウムゲル単独をアジュバントとして用いた場合（図５中「Alum 」で示される）、及びK3単独をアジュバントとして用いた場合（図５中「K3」で示される）に比べ、水酸化アルミニウムゲルとK3をアジュバントとして併用することによって（図５中「Alum＋K3」で示される）、顕著に抗SE36抗体が誘導されることが示された。
（２）アジュバントの併用による抗体誘導能の向上
さらに、本発明者らは、水酸化アルミニウムゲルとK3の組み合わせ以外のアジュバントによる、ポリペプチド(2)の免疫原性の向上を評価した。また、本試験においては、長期に亘って被験動物における抗体価を評価した。具体的な試験方法は以下の通りである。
さらに、本発明者らは、水酸化アルミニウムゲルとK3の組み合わせ以外のアジュバントによる、ポリペプチド(2)の免疫原性の向上を評価した。また、本試験においては、長期に亘って被験動物における抗体価を評価した。具体的な試験方法は以下の通りである。
カニクイザル12頭を3頭ずつ4グループに分け、それぞれ、ポリペプチド(2)のアジュバントとして、水酸化アルミニウムゲルのみ、水酸化アルミニウムゲル＋K3（KタイプCpGアジュバント）、水酸化アルミニウムゲル＋D35（DタイプCpGアジュバント）、水酸化アルミニウムゲル＋sHZ（合成ヘモゾインアジュバント）を用いて、それぞれ皮下注射で免疫した。
免疫にはポリペプチド(2)（10μg）＋水酸化アルミニウムゲル（125μg）に、K3あるいはD35を各々500μｇ、あるいはsHZを1.5 mM加えたものを用いた。図６中、矢印で示す時点（0日目、22日目及び101日目）で免疫を行い、0日目、7日目、14日目、22日目、28日目、36日目、42日目、56日目、73日目、86日目、101日目、112日目、140日目、175日目、205日目、238日目、268日目、365日目に採血し、血清を採取した。血清中の抗SE36-IgG抗体価をELISA法により測定した。ELISA法は、試験例２に記載される方法に従って。本試験例においては、二次抗体としてAnti-Monkey IgG (whole molecule)-Peroxidase, antibody produced in rabbit (A2054: Sigma)を用いた。結果を図６に示す。
本試験の結果より、水酸化アルミニウムゲル単独よりも、これにK3（KタイプCpGアジュバント）、D35（DタイプCpGアジュバント）またはsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）を組み合わせることで、ポリペプチド(2)の免疫原性を増強させることができること、特に水酸化アルミニウムゲルとK3を併用した場合に高い抗体価を示すと同時に、その効果が長期に亘って維持できることが示された。
エピトープマッピング
最も抗体価の高かった時（図６中（*）で示す）の血清を用いてエピトープマッピングを行った。エピトープマッピングは、図１−９に示す15本のペプチド（配列番号２３〜３７）（濃度0.03mM）で各ウェルをコートし、上記ELISA法に供した。各グループの中で最もＮ端領域に対する抗体価が高かった1個体ずつで比較したところ、K3（KタイプCpGアジュバント）を加えることでＮ端領域に対する抗体価が亢進するという結果が得られた（図７：枠部分）。
最も抗体価の高かった時（図６中（*）で示す）の血清を用いてエピトープマッピングを行った。エピトープマッピングは、図１−９に示す15本のペプチド（配列番号２３〜３７）（濃度0.03mM）で各ウェルをコートし、上記ELISA法に供した。各グループの中で最もＮ端領域に対する抗体価が高かった1個体ずつで比較したところ、K3（KタイプCpGアジュバント）を加えることでＮ端領域に対する抗体価が亢進するという結果が得られた（図７：枠部分）。
この試験例の結果より、TLR9リガンドアジュバント〔K3（KタイプCpGアジュバント）、D35（DタイプCpGアジュバント）またはsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）〕を添加することにより、ポリペプチド(2)の免疫原性が高められ、さらに優れたマラリアワクチンとして使用できることが示唆された。
なお、以上の試験例を通して、実験動物は、ワクチン接種の後、いずれも健常であり、異常な体重減少・行動・排泄物・外観、及び死亡例は認められなかった。すなわち、本試験例において使用されたワクチンの安全性が確認された。
試験例４
ポリペプチド(2)にアジュバント（水酸化アルミニウムゲル、K3（KタイプCpGアジュバント））を組み合わせて、リスザルを免疫し、マラリア原虫に対する防御効果を評価した。
ポリペプチド(2)にアジュバント（水酸化アルミニウムゲル、K3（KタイプCpGアジュバント））を組み合わせて、リスザルを免疫し、マラリア原虫に対する防御効果を評価した。
リスザル7頭をランダムに3群に分け、各群に、ポリペプチド(2)＋水酸化アルミニウムゲル（n=2）、ポリペプチド(2)＋水酸化アルミニウムゲル＋K3（KタイプCpGアジュバント）（n=3）、水酸化アルミニウムゲル＋K3（KタイプCpGアジュバント）（n=2）を、3週間間隔を置いて2回、皮下注射し、免疫した。なお、免疫には各成分〔ポリペプチド(2)（10μg）、水酸化アルミニウムゲル（125μg）、K3（500μg）〕の投与量が合計0.5mlになるように調整して用いた。免疫後、5×108の生マラリア原虫を大腿部静脈から接種し、14日間に亘って毎日、各リスザルの血中の原虫感染赤血球数を測定した。
結果を図８に示す。図８に示すように、［ポリペプチド(2)＋水酸化アルミニウムゲル］投与群（n=2）のうち一匹、並びに［水酸化アルミニウムゲル＋K3］投与群（n=2）は二匹とも、原虫感染赤血球数が約40〜50％もの高値を示し、9日目までに倫理的に死亡した。一方、［ポリペプチド(2)＋水酸化アルミニウムゲル＋K3］投与群（n=3）は３匹とも、原虫感染赤血球数が30％より低く、致死的な状態にはならなかった。
この結果より、水酸化アルミニウムゲル単独よりも、これにK3（KタイプCpGアジュバント）を組み合わせることで、ポリペプチド(2)の免疫原性が増強して、マラリア原虫の増殖が抑制でき、感染者の死を防止できることが示された。
配列番号１は、ポリペプチド(2)のアミノ酸配列である。
配列番号２は、A1のアミノ酸配列を表す。
配列番号３は、A2のアミノ酸配列を表す。
配列番号４は、A3のアミノ酸配列を表す
配列番号５は、A4のアミノ酸配列を表す。
配列番号６は、A5のアミノ酸配列を表す。
配列番号７は、A6のアミノ酸配列を表す。
配列番号８は、A7のアミノ酸配列を表す。
配列番号９は、Bのアミノ酸配列を表す。
配列番号１０は、SE36-1ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号１１は、SE36-2ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号１２は、SE36-3ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号１３は、SE36-4ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号１４は、SE36-5ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号１５は、ネガティブSE36ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号１６は、ポリペプチド(2)のアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号１７は、SE36-1ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号１８は、SE36-2ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号１９は、SE36-3ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号２０は、SE36-4ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号２１は、SE36-5ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号２２は、ネガティブSE36ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号２３〜３７は、エピトープマッピング用ポリペプチド１〜１５のアミノ酸配列である。
配列番号２は、A1のアミノ酸配列を表す。
配列番号３は、A2のアミノ酸配列を表す。
配列番号４は、A3のアミノ酸配列を表す
配列番号５は、A4のアミノ酸配列を表す。
配列番号６は、A5のアミノ酸配列を表す。
配列番号７は、A6のアミノ酸配列を表す。
配列番号８は、A7のアミノ酸配列を表す。
配列番号９は、Bのアミノ酸配列を表す。
配列番号１０は、SE36-1ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号１１は、SE36-2ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号１２は、SE36-3ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号１３は、SE36-4ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号１４は、SE36-5ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号１５は、ネガティブSE36ポリペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号１６は、ポリペプチド(2)のアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号１７は、SE36-1ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号１８は、SE36-2ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号１９は、SE36-3ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号２０は、SE36-4ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号２１は、SE36-5ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号２２は、ネガティブSE36ポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチドの塩基配列である。
配列番号２３〜３７は、エピトープマッピング用ポリペプチド１〜１５のアミノ酸配列である。
Claims (11)
- 配列番号１で表されるポリペプチド、K3（KタイプCpGアジュバント）及び水酸化アルミニウムゲルを含有する熱帯熱マラリア原虫感染症の予防及び／又は治療用ワクチン。
- アジュバントとして、K3（KタイプCpGアジュバント）及び水酸化アルミニウムゲルの組み合わせが用いられる、配列番号１で表されるポリペプチドを含有する熱帯熱マラリア原虫感染症の予防及び／又は治療用ワクチン。
- 下記一般式(1)で表されるポリペプチド：
X1−A-B−X2−Y−X3−（Y）n−X4−（Y）n−X5 (1)
（式中、
X1は配列番号１で示されるポリペプチドの第1〜7アミノ酸残基を表し、
X2は上記ポリペプチドの第73〜177アミノ酸残基を表し、
X3は上記ポリペプチドの第178〜258アミノ酸残基を表し、
X4は上記ポリペプチドの第259〜289アミノ酸残基を表し、
X5は上記ポリペプチドの第290〜334アミノ酸残基を表し、
Aは熱帯熱マラリア原虫のSERAポリペプチドの47kd領域内の8merリピート配列を表し、
Bは熱帯熱マラリア原虫のSERAポリペプチドの47kd領域内のセリンリッチ領域の配列を表し、
Yは、AA、AB及びBから選択されるいずれかである。
ただし、nは０又は１の整数である。）。 - 前記一般式(1)において、YがA-B又はBである、請求項３に記載のポリペプチド。
- 前記一般式(1)において、Aが配列番号２〜８から選択される１種のアミノ酸配列であり、Bが配列番号９で表されるアミノ酸配列である、請求項３に記載のポリペプチド。
- 配列番号１０〜１４のいずれかに示されるアミノ酸配列からなる請求項３に記載のポリペプチド。
- 請求項３〜６のいずれかに記載するポリペプチドの少なくとも１種をコードするポリヌクレオチド。
- 請求項３〜６のいずれかに記載のポリペプチドの少なくとも１種を有効成分として含有するか、または当該ポリペプチドとアジュバンドを有効成分として含有する、熱帯熱マラリア原虫感染症の予防及び／又は治療用ワクチン。
- 上記アジュバンドが、水酸化アルミニウムゲル、K3（KタイプCpGアジュバント）、D35（DタイプCpGアジュバント）、及びsHZ（合成ヘモゾインアジュバント）からなる群より選択される少なくとも１種である、請求項８に記載のワクチン。
- 請求項３〜６のいずれかに記載のポリペプチドに対する抗体。
- 請求項３〜６のいずれかに記載するポリペプチド、又は請求項１０に記載する抗体を含有する熱帯熱マラリア原虫感染症の診断剤。
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