JP5829210B2 - Rsvfタンパク質組成物およびそれを作製するための方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2009年7月15日に出願された米国特許出願番号61/225,805、および2010年1月12日に出願された米国特許出願番号61/294,426の利益を主張する。上記米国特許出願の全教示は、参照によって本明細書に援用される。
RSウイルス(RSV)は、パラミクソウイルス科、ニューモウイルス属の、エンベロープをもつ非分節型マイナス鎖RNAウイルスである。これは、生まれてから1年以内の子供の細気管支炎および肺炎の最も一般的な原因である。また、RSVは、重度の下気道疾患(これは、どの年齢でも起こり得、特に、高齢者または心臓、肺もしくは免疫機構に欠陥を有する人に起こり得る)などの反復感染も引き起こす。
本発明は、1つ以上のRSV Fポリペプチドを含む免疫原性組成物、ならびに一部の特定の遺伝子操作型RSV Fタンパク質および該遺伝子操作型RSV Fタンパク質をコードする核酸に関する。
本発明の好ましい実施形態では、例えば以下が提供される:
(項目1)
アミノ酸100〜150が配列番号9、配列番号12、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7;配列番号8、配列番号10、配列番号11、配列番号13、配列番号91または配列番号92のアミノ酸配列で置き換えられている1つ以上のRSウイルスF(RSV F)ポリペプチドを含む免疫原性組成物。
(項目2)
前記RSV Fのアミノ酸100〜150が配列番号12のアミノ酸配列で置き換えられている、項目1に記載の免疫原性組成物。
(項目3)
前記RSV Fのアミノ酸100〜150が、配列番号9、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7;配列番号8、配列番号10、配列番号11、配列番号13または配列番号92のアミノ酸配列で置き換えられている、項目1に記載の免疫原性組成物。
(項目4)
アミノ酸100〜150が配列番号9のアミノ酸配列で置き換えられている、項目1に記載の免疫原性組成物。
(項目5)
前記RSV Fが単量体、三量体、または単量体と三量体の組合せの形態である、項目1または項目2に記載の免疫原性組成物。
(項目6)
RSV Fが単量体、三量体、ロゼットまたはその任意の組合せの形態である、項目3または4に記載の免疫原性組成物。
(項目7)
前記RSV Fポリペプチドが、RSV−Fエクトドメインを含む可溶性ポリペプチドである、項目1〜6のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
(項目8)
前記RSV Fが、配列番号1または配列番号2のアミノ酸23〜99および151〜524を含む、項目1〜6のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
(項目9)
配列番号49、配列番号68、配列番号71、配列番号25、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号31、配列番号33、配列番号35、配列番号37、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号48、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、配列番号61、配列番号62、配列番号63、配列番号64、配列番号65、配列番号66、配列番号67、配列番号69、配列番号70、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号93、シグナルペプチドおよび/またはHISタグが削除されている前述のいずれかの配列、ならびにその組合せからなる群より選択されるポリペプチドを含む免疫原性組成物。
(項目10)
前記ポリペプチドが、シグナルペプチドおよび任意選択でHISタグが削除されている配列番号68または配列番号68である、項目9に記載の免疫原性組成物。
(項目11)
前記ポリペプチドが、配列番号49、配列番号71、ならびにシグナルペプチドおよび任意選択でHISタグが削除されている前述のいずれかの配列からなる群より選択される、項目9に記載の免疫原性組成物。
(項目12)
アジュバントをさらに含む、項目1〜11のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
(項目13)
前記アジュバントが、アルミニウム塩、水中スクアレン型エマルジョン、ベンゾナフチリジン化合物、リン脂質化合物、小分子免疫増強物質および前述のものの任意の組合せからなる群より選択される、項目12に記載の免疫原性組成物。
(項目14)
アミノ酸100〜150が、配列番号9、配列番号12、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号10、配列番号11、配列番号13、配列番号91または配列番号92のアミノ酸配列で置き換えられている、組換えRSウイルスFポリペプチド(RSV F)。
(項目15)
前記RSV Fのアミノ酸100〜150が配列番号12のアミノ酸配列で置き換えられている、項目14に記載の組換えRSV F。
(項目16)
前記RSV Fのアミノ酸100〜150が、配列番号9、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7;配列番号8、配列番号10、配列番号11、配列番号13または配列番号92のアミノ酸配列で置き換えられている、項目15に記載の組換えRSV F。
(項目17)
アミノ酸100〜150が配列番号9のアミノ酸配列で置き換えられている、項目14に記載の組換えRSV F。
(項目18)
単量体、三量体、または単量体と三量体の組合せの形態である、項目14または15に記載の組換えRSV F。
(項目19)
単量体、三量体、三量体のロゼットまたはその組合せの形態である、項目16または17に記載の組換えRSV F。
(項目20)
配列番号49、配列番号68、配列番号71、配列番号25、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号31、配列番号33、配列番号35、配列番号37、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、配列番号61、配列番号62、配列番号63、配列番号64、配列番号65、配列番号66、配列番号67、配列番号69、配列番号70、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号93、シグナルペプチドおよび/またはHISタグが削除されている前述のいずれかの配列、ならびにその組合せからなる群より選択される組換えポリペプチド。
(項目21)
異種オリゴマー化ドメイン、エピトープ、またはシグナルペプチドをさらに含む、項目14〜20のいずれか1項に記載の組換えポリペプチド。
(項目22)
前記異種オリゴマー化ドメインが、インフルエンザ血球凝集素由来の三量体化ドメイン、SARSスパイク由来の三量体化ドメイン、またはHIV gp41、NadA、修飾GCN4もしくはATCase由来の三量体化ドメインを含む群から選択される、項目21に記載の組換えポリペプチド。
(項目23)
項目14〜21のいずれかに記載のポリペプチドをコードする単離された核酸。
(項目24)
自己複製RNA分子である、項目23に記載の単離された核酸。
(項目25)
項目24に記載の自己複製RNA分子を含む免疫原性組成物。
(項目26)
送達系をさらに含む、項目25に記載の免疫原性組成物。
(項目27)
項目1〜14のいずれか1項に記載の免疫原性組成物を被験体に投与する工程を含む、被験体においてRSV Fに対する免疫応答を誘導する方法。
(項目28)
項目25に記載の免疫原性組成物を被験体に投与する工程を含む、被験体においてRSV Fに対する免疫応答を誘導する方法。
(項目29)
切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む組成物を作製するための方法であって、
a)切断されるとF 1 およびF 2 サブユニットが生成されるプロテアーゼ切断部位を含む非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを準備する工程であって、該非切断型の可溶性のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドのアミノ酸配列は、改変型フリン切断部位を106〜109位および133〜136位に含み、該非切断型の可溶性のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドは、該ポリペプチドを非切断型で産生する細胞から得られる、工程;ならびに
b)準備した該可溶性のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを、該プロテアーゼ切断部位で切断するプロテアーゼで切断し、それにより、切断型の可溶性のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む組成物を生成させる工程
を含む、方法。
(項目30)
工程b)において、準備した前記非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを、101位付近〜161位付近の1つ以上の位置で切断する、項目29に記載の方法。
(項目31)
準備した前記非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを、106位付近〜142位付近の1つ以上の位置で切断する、項目30に記載の方法。
(項目32)
a)において準備する前記非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを精製する、項目29〜32のいずれか1項に記載の方法。
(項目33)
a)において準備する前記非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドがインタクトな融合ペプチドを含むものである、項目29〜32のいずれか1項に記載の方法。
(項目34)
工程b)での切断により、三量体のロゼットの形成がもたらされる、項目33に記載の方法。
(項目35)
c)前記三量体のロゼットを精製する工程をさらに含む、項目34に記載の方法。
(項目36)
前記三量体のロゼットの精製がサイズ排除クロマトグラフィーを含む、項目35に記載の方法。
(項目37)
a)において準備する前記非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドが改変型融合ペプチドを含むものである、項目29〜32のいずれか1項に記載の方法。
(項目38)
前記融合ペプチドの少なくとも一部分が、前記非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドにおいて欠失している、項目37に記載の方法。
(項目39)
アミノ酸137〜153、アミノ酸137〜146、アミノ酸137〜145、またはアミノ酸137〜142が前記融合ペプチドから欠失している、項目37に記載の方法。
(項目40)
工程b)での切断により、三量体の形成がもたらされる、項目37〜39のいずれか1項に記載の方法。
(項目41)
c)前記三量体を精製する工程をさらに含む、項目40に記載の方法。
(項目42)
前記三量体の精製がサイズ排除クロマトグラフィーを含む、項目41に記載の方法。
(項目43)
a)において準備する前記非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを、昆虫細胞、哺乳動物細胞、鳥類細胞、酵母細胞、テトラヒメナ細胞またはその組合せにおいて発現させる、項目29〜42のいずれか1項に記載の方法。
(項目44)
a)において準備する前記非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを細胞馴化培養培地中で準備する、項目29〜43に記載の方法。
(項目45)
前記細胞馴化培養培地が、昆虫細胞馴化培養培地、哺乳動物細胞馴化培養培地およびその組合せからなる群より選択される、項目44に記載の方法。
(項目46)
前記三量体のロゼットが、FurdelおよびDelp23 furdelからなる群より選択される少なくとも1つのポリペプチドのF 1 およびF 2 断片を含む、項目29〜36および41のいずれか1項に記載の方法。
(項目47)
前記切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドに実質的に脂質とリポタンパク質が含まれていない、項目29〜46のいずれか1項に記載の方法。
(項目48)
項目29〜47のいずれか1項に記載の方法を用いて作製された切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む組成物。
(項目49)
免疫原性組成物である、項目48に記載の組成物。
(項目50)
非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドの単量体、三量体または単量体と三量体の組合せを含む組成物を作製するための方法であって、
a)非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む生物学的材料を準備する工程であって、該非切断型の可溶性のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドのアミノ酸配列は改変型フリン切断部位を106〜109位および133〜136位に含み、該非切断型の可溶性のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドは該ポリペプチドを非切断型で産生する細胞から分泌される、工程;ならびに
b)非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドの単量体または三量体を該生物学的材料から精製し、それにより該組成物を生成させる工程
を含む、方法。
(項目51)
前記生物学的材料が、昆虫細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、哺乳動物細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、鳥類細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、酵母細胞の馴化培地または細胞溶解物、テトラヒメナ細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、およびその組合せからなる群より選択される、項目50に記載の方法。
(項目52)
b)において、非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチド三量体を精製する、項目50または51に記載の方法。
(項目53)
b)において、非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチド単量体を精製する、項目50または51に記載の方法。
(項目54)
b)での精製がサイズ排除クロマトグラフィーを含む、項目50に記載の方法。
(項目55)
前記非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドが、改変型融合ペプチドをさらに含むものである、項目50〜54のいずれか1項に記載の方法。
(項目56)
前記可溶性の非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドが、furmt、furdel、Delp21 furx、Delp23 furx、Delp21
furdel、Delp23 furdel、および第Xa因子構築物からなる群より選択される少なくとも1つのポリペプチドを含む、項目50に記載の方法。
(項目57)
非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む前記組成物に実質的に脂質とリポタンパク質が含まれていない、項目50〜56のいずれか1項に記載の方法。
(項目58)
項目50〜57のいずれか1項に記載の方法を用いて作製された可溶性の非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドの単量体または三量体を含む組成物。
(項目59)
免疫原性組成物である、項目58に記載の組成物。
(項目60)
非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドの単量体、三量体または単量体と三量体の組合せを含む組成物を作製するための方法であって、
a)非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む生物学的材料を準備する工程であって、該非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドのアミノ酸配列は改変型フリン切断部位を含み、101位付近と161位付近との間に存在するリジン残基とアルギニン残基は欠失しているか、あるいはリジンもしくはアルギニンではないアミノ酸で置き換えられており、該RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドは、該ポリペプチドを101位付近と161位付近との間を非切断の状態で産生する宿主細胞から得られ、該RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドは101位付近と161位付近との間が切断されていない、工程;ならびに
b)非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドの単量体、三量体または単量体と三量体の組合せを、該生物学的材料から精製する工程
を含む、方法。
(項目61)
前記生物学的材料が、昆虫細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、哺乳動物細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、鳥類細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、酵母細胞の馴化培地または細胞溶解物、テトラヒメナ細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、およびその組合せからなる群より選択される、項目60に記載の方法。
(項目62)
b)において、非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチド三量体を精製する、項目60または61に記載の方法。
(項目63)
b)において、非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチド単量体を精製する、項目60または61に記載の方法。
(項目64)
b)において、非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチド単量体と非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチド三量体を精製する、項目60または61に記載の方法。
(項目65)
b)での精製がサイズ排除クロマトグラフィーを含む、項目60〜64のいずれか1項に記載の方法。
(項目66)
前記非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドが、改変型融合ペプチドをさらに含むものである、項目60〜64のいずれか1項に記載の方法。
(項目67)
前記非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドが、Furx、Furx R113Q K123N K124N、Delp21 furxおよびDelp23 furxからなる群より選択される少なくとも1つのポリペプチドを含む、項目60に記載の方法。
(項目68)
非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む前記組成物に実質的に脂質とリポタンパク質が含まれていない、項目60〜67のいずれか1項に記載の方法。
(項目69)
項目60〜68のいずれか1項に記載の方法を用いて作製された可溶性の非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む組成物。
(項目70)
免疫原性組成物である、項目69に記載の組成物。
(項目71)
切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドの単量体、三量体または単量体と三量体の組合せを含む組成物を作製するための方法であって、
a)改変型融合ペプチドを含む切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む生物学的材料を準備する工程;および
b)切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを該生物学的材料から精製する工程
を含む、方法。
(項目72)
前記RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドが、アミノ酸137〜152付近が欠失しているか、アミノ酸137〜153付近が欠失しているか、アミノ酸137〜145付近が欠失しているか、アミノ酸137〜146付近が欠失しているか、またはアミノ酸137〜142付近が欠失しているアミノ酸配列を含む、項目71に記載の方法。
(項目73)
前記生物学的材料が、昆虫細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、哺乳動物細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、鳥類細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、酵母細胞の馴化培地または細胞溶解物、テトラヒメナ細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、およびその組合せからなる群より選択される、項目71または72に記載の方法。
(項目74)
b)において、切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチド三量体を精製する、項目71〜73のいずれか1項に記載の方法。
(項目75)
b)において、切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチド単量体を精製する、項目71〜73のいずれか1項に記載の方法。
(項目76)
b)において、切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチド単量体と切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチド三量体を精製する、項目71〜73のいずれか1項に記載の方法。
(項目77)
b)での精製がサイズ排除クロマトグラフィーを含む、項目71〜73のいずれか1項に記載の方法。
(項目78)
前記非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドが、少なくとも融合ペプチド欠失ポリペプチドを含むものである、項目71に記載の方法。
(項目79)
非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む前記組成物に実質的に脂質とリポタンパク質が含まれていない、項目71〜78のいずれか1項に記載の方法。
(項目80)
項目71〜79のいずれか1項に記載の方法を用いて作製された可溶性の非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む組成物。
(項目81)
免疫原性組成物である、項目80に記載の組成物。
(項目82)
RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む組成物を作製するための方法であって、
a)改変型フリン切断部位を133〜136位に含むRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを準備する工程であって、該可溶性のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドは、該ペプチドを、136/137位が切断されていないがF 1 を含むサブユニットと会合しているF 2 断片の形態で産生する細胞から分泌される、工程;ならびに
b)準備した該RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを、RSV Fタンパク質のエクトドメインを101位と161位との間の部位で切断するプロテアーゼで切断し、それにより該組成物を生成させる工程
を含む、方法。
(項目83)
a)において準備する前記RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを精製する、項目82に記載の方法。
(項目84)
a)において準備する前記RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを、昆虫細胞、哺乳動物細胞、鳥類細胞、酵母細胞、テトラヒメナ細胞またはその組合せにおいて発現させる、項目82または83に記載の方法。
(項目85)
a)において準備する前記RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを、細胞馴化培養培地、細胞抽出物またはその組合せにおいて準備する、項目82〜84のいずれか1項に記載の方法。
(項目86)
前記RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを、昆虫細胞馴化培養培地、哺乳動物細胞馴化培養培地、鳥類細胞馴化培養培地、酵母細胞馴化培養培地、テトラヒメナ細胞馴化培養培地およびその組合せからなる群より選択される細胞馴化培養培地において準備する、項目85に記載の方法。
(項目87)
前記RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドが少なくともC末端フリンポリペプチドを含む、項目82〜86のいずれか1項に記載の方法。
(項目88)
b)において作製される前記切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドに実質的に脂質とリポタンパク質が含まれていない、項目82〜87のいずれか1項に記載の方法。
(項目89)
項目82〜88のいずれか1項に記載の方法を用いて作製された切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む組成物。
(項目90)
免疫原性組成物である、項目89に記載の組成物。
(項目91)
RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む組成物を作製するための方法であって、
a)改変型フリン切断部位を133〜136位に含むRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む生物学的材料を準備する工程であって、該可溶性のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドは、該ペプチドを、136/137位が切断されていないがF 1 を含むサブユニットと会合しているF 2 断片の形態で産生する細胞から分泌され、ただし、該改変型フリン切断部位はアミノ酸131〜134の欠失ではないものとする、工程;ならびに
b)該RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを該生物学的材料から精製し、それにより該組成物を生成させる工程
を含む、方法。
(項目92)
前記生物学的材料が、昆虫細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、哺乳動物細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、鳥類細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、酵母細胞の馴化培地または細胞溶解物、テトラヒメナ細胞の馴化培養培地または細胞溶解物、およびその組合せからなる群より選択される、項目91に記載の方法。
(項目93)
b)において、RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドの単量体、三量体または単量体と三量体の組合せを精製する、項目91または92に記載の方法。
(項目94)
b)での精製がサイズ排除クロマトグラフィーを含む、項目93に記載の方法。
(項目95)
該RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドが少なくともC末端フリンポリペプチドを含む、項目91〜94のいずれか1項に記載の方法。
(項目96)
RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む前記組成物に実質的に脂質とリポタンパク質が含まれていない、項目91〜95のいずれか1項に記載の方法。
(項目97)
項目92〜96のいずれか1項に記載の方法を用いて作製されたRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む組成物。
(項目98)
免疫原性組成物である、項目97に記載の組成物。
本発明は、RSウイルスF(RSV F)ポリペプチドおよび/またはタンパク質、RSV Fポリペプチドおよび/またはタンパク質を含む免疫原性組成物、RSV Fポリペプチドおよび/またはタンパク質の作製方法、ならびにRSV Fポリペプチドおよび/またはタンパク質を含む組成物、ならびにRSV Fポリペプチドおよび/またはタンパク質をコードする核酸に関する。
本明細書で用いる場合、「集団」とは、組成物において存在している1つより多くのRSV Fポリペプチドまたはタンパク質をいう。集団は、実質的に均質であってもよく(この場合、実質的にすべてのRSV Fポリペプチドまたはタンパク質が実質的に同じ(例えば、同じアミノ酸配列、同じコンフォメーション))、不均質であってもよく、所望の度合の均一性(homogenicity)を有する(例えば、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約99%のRSV Fポリペプチドまたはタンパク質が融合前コンフォメーションであるか、融合後コンフォメーションであるか、単量体であるか、三量体である)ものであってもよい。
RSVのF糖タンパク質は、ビリオンのエンベロープと宿主細胞の原形質膜とを融合させることによりウイルス侵入を指向する。これは、4つの一般的なドメイン:N末端ERトランスロケーションシグナル配列(SS)、エクトドメイン(ED)、膜貫通ドメイン(TM)、および細胞質テール(CT)を有するI型の1回貫通内在性膜タンパク質である。CTは、パルミトイル化システイン残基を1つ含む。Fタンパク質の配列は、RSV単離株間で高度に保存されているが、常に進化している(7)。ほとんどのパラミクソウイルスとは異なり、RSVのFタンパク質は、その他のウイルスタンパク質とは独立して侵入と合胞体形成を媒介し得る(通常、他のパラミクソウイルスではFに加えてHNが必要である)。
(i)配列番号1のアミノ酸22〜525付近を含むポリペプチド
(ii)配列番号2のアミノ酸23〜525付近を含むポリペプチド
(iii)(i)または(ii)と少なくとも75%の同一性(例えば、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%の同一性)を有するアミノ酸配列を含むポリペプチド
(iv)(i)、(ii)または(iii)の断片を含むポリペプチド(ここで、該断片は少なくとも1つのFタンパク質エピトープを含む。該断片は、通常、少なくとも約100アミノ酸長、例えば、少なくとも約150、少なくとも約200、少なくとも約250、少なくとも約300、少なくとも約350、少なくとも約400、少なくとも約450アミノ酸長である)
を含むものであり得る。
(v)第1のペプチド鎖が、配列番号1のアミノ酸22付近〜アミノ酸101付近、または配列番号2のアミノ酸23付近〜アミノ酸101付近と少なくとも75%の同一性(例えば、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、またはさらに100%の同一性)を有するアミノ酸配列を含み、第2のペプチド鎖が、配列番号1のアミノ酸162付近〜525付近、または配列番号2のアミノ酸162〜525付近と少なくとも75%の同一性(例えば、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、またはさらに100%の同一性)を有するアミノ酸配列を含む、第1のペプチド鎖、およびこの第1のポリペプチド鎖と会合している第2のペプチド鎖
(vi)第1のペプチド鎖が、配列番号1のアミノ酸22付近〜アミノ酸101付近、または配列番号2のアミノ酸23付近〜アミノ酸109付近の断片を含むアミノ酸配列を含み、第2のペプチド鎖が、配列番号1のアミノ酸162付近〜アミノ酸525付近、または配列番号2のアミノ酸161付近〜アミノ酸525付近の断片を含む、第1のペプチド鎖、およびこの第1のポリペプチド鎖と会合している第2のペプチド鎖(該断片の一方または両方が少なくとも1つのFタンパク質エピトープを含む。第1のペプチド鎖の断片は、通常、少なくとも20アミノ酸長、例えば、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも60、少なくとも70、少なくとも80アミノ酸長である。第2のペプチド鎖の断片は、通常、少なくとも100アミノ酸長、例えば、少なくとも150、少なくとも200、少なくとも250、少なくとも300、少なくとも350、少なくとも400、少なくとも450アミノ酸長である)
(vii)(i)、(ii)、(iii)または(iv)のフリン消化によって得られ得る分子
を含むものであり得る。
RSV Fポリペプチドまたはタンパク質は、フリン切断部位(すなわち、配列番号1および2のアミノ酸109と136)の一方または両方での切断を妨げる1つ以上の変異を含むものであり得る。該変異により、可溶性の該ポリペプチドまたはタンパク質の凝集が抑制され、それにより精製が容易となり得、RSV Fタンパク質が細胞表面上で発現される場合(ウイルスレプリコン(例えば、アルファウイルスレプリコン粒子)からの発現によって)、またはRSV Fタンパク質がウイルス様粒子の一成分である場合は、細胞−細胞融合が抑制され得る。このような変異はまた、単独または本明細書に記載の他の変異との組合せで、融合前コンフォメーションの該タンパク質を安定化させ得る。
である。
本発明は、本明細書に開示したRSV Fポリペプチドおよびタンパク質の任意の形態およびコンフォメーションを含む免疫原性組成物を含む(本明細書に開示したRSV Fポリペプチドおよびタンパク質の形態およびコンフォメーションの任意の所望の組合せを含む)。RSV Fポリペプチドは単量体であり得るか、またはRSV Fタンパク質は、3つの該単量体ポリペプチドを含む三量体であり得る。三量体は、単分散型であってもよく、例えば個々の三量体(timer)の融合ペプチド間の相互作用のため、ロゼットの形態であってもよい。免疫原性組成物は、単量体、三量体、単量体と三量体の組合せ(例えば、動的平衡状態)、三量体のロゼット、および前述のものの任意の組合せであるポリペプチドを含むものであり得る。また、本明細書においてさらに記載するように、RSV Fタンパク質は、融合後コンフォメーション、融合前コンフォメーション、または中間コンフォメーションであり得る。
本発明の別の実施形態において、該組成物は、第1のドメインと第2のドメインを含み、(i)第1のドメインがRSV Fタンパク質(例えば、全体または一部におけるRSVエクトドメイン)を含み、(ii)第2のドメインが異種オリゴマー化ドメインを含むポリペプチド(例えば、組換えポリペプチド)を含むものであり得る。第2のドメインは該ポリペプチドのオリゴマー化を可能にし、それにより、第1のドメインが融合前状態または中間状態になることが助長される。該ポリペプチドは、好ましくはオリゴマーとして、特に三量体として存在する。
本発明の別の好ましい態様では、Fタンパク質の融合後コンフォメーションは、HRBドメインの三量体の安定化によって不利となり得る。HRBドメインは、融合前形態およびおそらく中間形態の三重コイルドコイルを形成する。先のセクションで論考したように、コイルドコイルは、その単純さのため、タンパク質間の分子間相互作用のモデル系として、およびより広範な分子内相互作用(すなわち、三次フォールディング相互作用)のモデル系として広く研究されている。このような研究は、三量体コイルドコイル形態のHRBドメインを安定化させるために使用され得る方法の教示に有用である。一例として、7反復のa位および/またはd位の1つ以上の残基を、安定な三量体コイルドコイルの形成を有利にする残基(Ile残基など)で置き換えてもよい。また、好ましさは低いが、e位とg位における不利であり得るイオン性相互作用を欠失させてもよく、またはe位とg位において有利となり得るイオン性相互作用を付加してもよい。
本発明の別の好ましい態様では、Fタンパク質の融合後コンフォメーションは、HRAドメインの三量体の不安定化によって不利となり得る。HRAドメインは、融合後形態および場合によっては1つ以上の中間形態の三重コイルドコイルを形成する。一例として、7反復のa位および/またはd位の1つ以上の残基を、安定な三量体コイルドコイルの形成を不利にする残基で置き換えてもよい。また、好ましさは低いが、e位とg位における有利であり得るイオン性相互作用を欠失させてもよく、またはe位とg位において不利となり得るイオン性相互作用を付加してもよい。好ましくは、融合前形態および融合後形態のPIV5 Fタンパク質の入手可能な結晶構造に基づいてモデル設計され得るような、融合前コンフォメーションのHRAドメインの安定性に対する影響が最小限であるような変異が選択される。
前述の修飾に加え、修飾は、さらに、融合前形態および融合後形態のPIV5 Fタンパク質の入手可能な結晶構造に基づいたhRSV Fタンパク質の分子モデル設計に基づいて設計され得る。融合後コンフォメーション(HRAおよびHRBドメインの6HBフォールド体など)を不安定化させる変異、または融合前コンフォメーション(融合前コンフォメーションのHRAフォールド体など)を安定化させる変異が行なわれ得る。また、融合後コンフォメーションに至る遷移のエネルギー障壁を増大させてもよい。当業者は、最初のコンフォメーションの安定化または最後のコンフォメーションの不安定化は、エネルギー障壁の増大効果を有することがあり得ることを認識するが、遷移自体に影響を及ぼす他の修飾を導入してもよい。
本発明は、組成物の調製方法、およびRSV Fタンパク質を含む組成物、特に、可溶性のRSV Fエクトドメインポリペプチドを含む組成物、例えば、免疫原性組成物に関する。好ましくは、RSV Fエクトドメインポリペプチドは、単一の形態(非切断単量体、非切断三量体、切断三量体、切断三量体のロゼットなど)であるか、またはかかる形態のサブセット間での動的平衡(例えば、非切断単量体と非切断三量体との平衡)状態である。本発明により、いくつかの利点がもたらされる。例えば、本明細書に記載のように、本発明は、RSV Fタンパク質の優性である所望の形態、もしくはRSV Fタンパク質の単一の所望の形態(非切断単量体、非切断三量体、切断三量体、切断三量体のロゼットなど)、かかる形態のサブセット間での動的平衡(例えば、非切断単量体と非切断三量体との平衡)、またはRSV Fタンパク質の所望の形態の混合物を含む組成物の作製方法を提供する。このような型の組成物は、ワクチンの作製に使用され得る免疫原性組成物の作製など、さまざまな目的に使用され得る。免疫原性組成物中におけるRSV Fの単一の所望の形態の存在、または既知の形態間での動的平衡の存在により、処方、可溶性および安定性がより予測可能となり、該組成物を被験体に投与した場合の免疫応答がより予測可能となる。
一態様において、本発明は、切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む組成物の調製方法である。一般に、該方法は、非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを準備すること、次いで該ポリペプチドを切断し、F1サブユニットとF2サブユニットを生成させることを伴う。本明細書に記載のように、非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドは、夾雑している脂質とリポタンパク質から、適当な方法(サイズ排除クロマトグラフィーなど)を用いて容易に精製および分離され得る。なんら特定の理論に拘束されることを望まないが、疎水性の融合ペプチドは、非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドでは露出されておらず、したがって、非切断型ポリペプチドは、脂質/リポタンパク質夾雑物と会合しないと考えられる。本明細書においてさらに記載するように、非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインは、切断されるとF1およびF2サブユニットが生成され得、これらは、三量体、三量体のロゼット、または三量体と三量体のロゼットの混合物として精製され得る。
別の態様では、本発明は、非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む組成物の調製方法である。一般に、該方法は、非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む生物学的材料(細胞溶解物、細胞ホモジネートまたは細胞馴化培養培地など)を準備すること、および次いで、該非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを精製することを伴う。本明細書に記載のように、精製された非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチド単量体は自己会合して非切断三量体を形成することができること、および非切断単量体と非切断三量体の混合物または非切断単量体と非切断三量体との平衡が存在することを見い出した。なんら特定の理論に拘束されることを望まないが、該平衡は、単量体に有利に働くが、濃縮溶液中では三量体に該平衡がシフトすると考えられる。
一態様において、本発明は、改変型融合ペプチドを含む切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを含む組成物の調製方法である。改変型フリン切断部位を含まないRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを宿主細胞で発現させると、該ポリペプチドは一部において、宿主細胞が該ポリペプチドを109/110位付近と136/137位付近のフリン部位で切断し、F1およびF2サブユニットを生成させることによってプロセッシングされる。プロセッシングされたポリペプチドは培地中に分泌され、会合したF1−F2サブユニット(例えば、ジスルフィド結合性F1およびF2サブユニット)として収集され得、該サブユニットは、露出した融合ペプチドの凝集によって三量体のロゼットを形成することがあり得る。改変型融合ペプチドを含むRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドは、宿主細胞中で、会合したF1−F2サブユニットとして産生および分泌され得、好ましくは、ロゼットに凝集しないか、または脂質もしくはリポタンパク質夾雑物と凝集しないものである。なんら特定の理論に拘束されることを望まないが、該ポリペプチドは、改変型融合ペプチドが凝集を媒介しないため、ロゼットを形成しないか、または脂質およびリポタンパク質夾雑物と会合しないと考えられる。
別の態様では、本発明は、C末端側非切断型のRSVエクトドメインポリペプチドを含む組成物の調製方法、および切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドの調製方法である。なんら特定の理論に拘束されることを望まないが、C末端側非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドは、該タンパク質を産生する細胞によって、109/110位(postion)付近のフリン切断部位で切断されるが136/137位付近のフリン切断部位では切断されず、培地中に、F2サブユニットと会合したF1サブユニットとして分泌されると考えられる。さらに、C末端側非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドでは疎水性の融合ペプチドは露出されず、したがって、このC末端側非切断型のポリペプチドは脂質およびリポタンパク質夾雑物と会合しないと考えられる。本明細書においてさらに記載するように、C末端側非切断型のRSV Fタンパク質のエクトドメインをさらに切断し、アミノ末端が110位〜161位付近であり、F2サブユニットと会合しているF1サブユニットを生成させてもよい。かかるF1およびF2サブユニットは、三量体、三量体のロゼット、または三量体と三量体のロゼットの混合物として精製され得る。
本明細書に記載のRSV−Fポリペプチドは、該ポリペプチドをコードする組換え核酸を被験体の細胞で発現させることによって作製され得る。RSV−Fポリペプチドの生成をもたらすために被験体に投与され得る好ましい(prefereed)核酸は自己複製RNA分子である。本発明の自己複製RNA分子は、RNAウイルスのゲノムRNAを基礎としているが、1つ以上の構造タンパク質をコードする遺伝子が欠損している。自己複製RNA分子は、翻訳されると、該自己複製RNAにコードされたRNAウイルスの非構造タンパク質と異種タンパク質を生成し得るものである。
本発明の自己複製RNAは、裸のRNAでの送達、または脂質、ポリマーもしくは細胞内への侵入を容易にする他の化合物との組合せなどのさまざまなモダリティでの送達に適している。本発明の自己複製RNA分子は標的細胞または被験体に、任意の適当な手法を用いて、例えば、直接注射、マイクロインジェクション、エレクトロポレーション、リポフェクション、粒子銃(biolystic)などによって導入され得る。また、自己複製RNA分子は細胞内に、受容体媒介性エンドサイトーシスによっても導入され得る。例えば、米国特許第6,090,619号;WuおよびWu,J.Biol.Chem.,263:14621(1988);ならびにCurielら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88:8850(1991)を参照のこと。例えば、米国特許第6,083,741号には、外因性核酸を哺乳動物細胞に、該核酸をポリカチオン部分(例えば、3〜100個のリジン残基を有するポリ−L−リジン)(該部分自体はインテグリン受容体結合部分(例えば、配列Arg−Gly−Aspを有する環状ペプチド)にカップリングされている)に会合させることにより導入することが開示されている。
種々の両親媒性脂質は、水性環境において二重層を形成し、リポソームとしてRNA含有水性コアを被包し得るものである。このような脂質は、アニオン性、カチオン性または両性イオン性の親水性頭基を有するものであり得る。アニオン性リン脂質からのリポソームの形成は1960年代に始まっているが、カチオン性のリポソーム形成脂質は1990年代から研究されている。リン脂質はアニオン性のものもあれば、両性イオン性のものもある。好適な類型のリン脂質としては、限定されないが、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、およびホスファチジルグリセロールが挙げられ、有用なリン脂質の一例を表20に示す。有用なカチオン性脂質としては、限定されないが、ジオレオイルトリメチルアンモニウムプロパン(DOTAP)、1,2−ジステアリルオキシ−N,N−ジメチル−3−アミノプロパン(DSDMA)、1,2−ジオレイルオキシ−N,Nジメチル−3−アミノプロパン(DODMA)、1,2−ジリノレイルオキシ−N,N−ジメチル−3−アミノプロパン(DLinDMA)、1,2−ジリノレニルオキシ−N,N−ジメチル−3−アミノプロパン(DLenDMA)が挙げられる。両性イオン性脂質としては、限定されないが、アシル系両性イオン性脂質およびエーテル系両性イオン性脂質が挙げられる。有用な両性イオン性脂質の例は、DPPC、DOPCおよびドデシルホスホコリンである。脂質は飽和型であっても不飽和型であってもよい。
種々のポリマーは、微粒子を形成してRNAを被包または吸着することができる。実質的に非毒性のポリマーの使用は、レシピエントが安全に該粒子を受容できることを意味し、生分解性ポリマーの使用は、該粒子が送達後に代謝され、長期間の残存が回避され得ること意味する。また、有用なポリマーは滅菌性であり、医薬等級処方物の調製の一助となる。
水中油型エマルジョンは、インフルエンザワクチンのアジュバントに関して知られている(例えば、FLUADTM製品中のMF59TMアジュバント、およびPREPANDRIXTM製品中のAS03アジュバント)。本発明によるRNA送達では水中油型エマルジョンが利用され得る(ただし、該エマルジョンは1つ以上のカチオン性分子を含むものであるとする)。例えば、カチオン性脂質は、負電荷のRNAが結合され得るプラスの液滴表面を提供するために該エマルジョンに含められ得る。
本発明は免疫原性組成物を提供する。免疫原性組成物は、単一の活性な免疫原性因子を含むものであってもよく、いくつかの免疫原性因子を含むものであってもよい。例えば、免疫原性組成物は、単一の形態(例えば、単量体、三量体もしくはロゼット)または2つ以上の形態(例えば、単量体と三量体の混合物もしくは単量体と三量体の動的平衡)であるRSV Fポリペプチドを含むものであり得る。免疫原性組成物は、RSV−Fポリペプチドをコードする自己複製RNAを含むものであり得、また、好ましくは、適当な送達系(リポソーム、ポリマー微粒子、水中油型エマルジョン、およびその組合せなど)も含む。
RSV−F ポリペプチド(peptid)またはRSV−F ポリペプチドをコードする核酸を含む本発明の組成物にはまた、該組成物を受ける患者において誘起される免疫応答(体液性および/または細胞性)を増強する機能を果たし得る1つ以上のアジュバント(例えば、2、3、4つまたはそれ以上のアジュバント)を含めてもよい。アジュバントとしては、TH1アジュバントおよび/またはTH2アジュバントが挙げられ得る。本発明の組成物に使用され得るアジュバントとしては、限定されないが、以下のものが挙げられる。
を有するもの、またはその薬学的に許容され得る塩もしくは誘導体。例としては、限定されないが、カスアリン、カスアリン−6−α−D−グルコピラノース、3−エピ−カスアリン、7−エピ−カスアリン、3,7−ジエピ−カスアリンなどが挙げられる。
本発明におけるアジュバントとしての使用に適した油エマルジョン組成物としては、スクアレン−水エマルジョン、例えば、MF59(5%スクアレン、0.5%Tween 80、および0.5%Span 85、マイクロフルイダイザーを用いてサブミクロン粒子に処方)が挙げられる。また、完全フロイントアジュバント(CFA)および不完全フロイントアジュバント(IFA)も使用され得る。
本発明の組成物に含めるためのサイトカイン誘発剤は、患者に投与されると、免疫機構によるサイトカイン(例えば、インターフェロンおよびインターロイキン)の放出を誘起させることができるものである。好ましい薬剤は、インターフェロン−γ;インターロイキン−1;インターロイキン−2;インターロイキン−12;TNF−α;TNF−β;およびGM−CSFの1つ以上の放出を誘起し得るものである。好ましい薬剤は、Th1−型免疫応答に関連するサイトカイン、例えば、インターフェロン−γ、TNF−α、インターロイキン−2の放出を誘起するものである。インターフェロン−γとインターロイキン−2の両方の刺激が好ましい。
R4は、H、ハロゲン、−C(O)OR7、−C(O)R7、−C(O)N(R11R12)、−N(R11R12)、−N(R9)2、−NHN(R9)2、−SR7、−(CH2)nOR7、−(CH2)nR7、−LR8、−LR10、−OLR8、−OLR10、C1〜C6アルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、C2〜C8アルケン、C2〜C8アルキン、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルコキシ、アリール、ヘテロアリール、C3〜C8シクロアルキル、およびC3〜C8ヘテロシクロアルキルから選択され、ここで、R4のC1〜C6アルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、C2〜C8アルケン、C2〜C8アルキン、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルコキシ、アリール、ヘテロアリール、C3〜C8シクロアルキル、およびC3〜C8ヘテロシクロアルキル基は各々、独立して、ハロゲン、−CN、−NO2、−R7、−OR8、−C(O)R8、−OC(O)R8、−C(O)OR8、−N(R9)2、−P(O)(OR8)2、−OP(O)(OR8)2、−P(O)(OR10)2、−OP(O)(OR10)2、−C(O)N(R9)2、−S(O)2R8、−S(O)R8、−S(O)2N(R9)2、および−NR9S(O)2R8から選択される1〜3個の置換基で任意選択的に置換されており;
各Lは、独立して、結合、−(O(CH2)m)t−、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニレンおよびC2〜C6アルキニレンから選択され、ここで、LのC1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニレンおよびC2〜C6アルキニレンは各々、独立して、ハロゲン、−R8、−OR8、−N(R9)2、−P(O)(OR8)2、−OP(O)(OR8)2、−P(O)(OR10)2、および−OP(O)(OR10)2から選択される1〜4個の置換基で任意選択的に置換されており;
R7は、H、C1〜C6アルキル、アリール、ヘテロアリール、C3〜C8シクロアルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、C2〜C8アルケン、C2〜C8アルキン、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルコキシ、およびC3〜C8ヘテロシクロアルキルから選択され、ここで、R7のC1〜C6アルキル、アリール、ヘテロアリール、C3〜C8シクロアルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、C2〜C8アルケン、C2〜C8アルキン、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルコキシ、およびC3〜C8ヘテロシクロアルキル基は各々、1〜3個のR13基で任意選択的に置換されており;
各R8は、独立して、H、−CH(R10)2、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケン、C2〜C8アルキン、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ヘテロアルキル、C3〜C8シクロアルキル、C2〜C8ヘテロシクロアルキル、C1〜C6ヒドロキシアルキルおよびC1〜C6ハロアルコキシから選択され、ここで、R8のC1〜C8アルキル、C2〜C8アルケン、C2〜C8アルキン、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ、C3〜C8シクロアルキル、C2〜C8ヘテロシクロアルキル、C1〜C6ヒドロキシアルキルおよびC1〜C6ハロアルコキシ基は各々、独立して、−CN、R11、−OR11、−SR11、−C(O)R11、−OC(O)R11、−C(O)N(R9)2、−C(O)OR11、−NR9C(O)R11、−NR9R10、−NR11R12、−N(R9)2、−OR9、−OR10、−C(O)NR11R12、−C(O)NR11OH、−S(O)2R11、−S(O)R11、−S(O)2NR11R12、−NR11S(O)2R11、−P(O)(OR11)2、および−OP(O)(OR11)2から選択される1〜3個の置換基で任意選択的に置換されており;
各R9は、独立して、H、−C(O)R8、−C(O)OR8、−C(O)R10、−C(O)OR10、−S(O)2R10、−C1〜C6アルキル、C1〜C6ヘテロアルキルおよびC3〜C6シクロアルキルから選択されるか、または各R9は、独立して、結合しているNと一緒にC3〜C8ヘテロシクロアルキルを形成するC1〜C6アルキルであり、該C3〜C8ヘテロシクロアルキル環は、任意選択で、N、OおよびSから選択されるさらなるヘテロ原子を含み、ここで、R9のC1〜C6アルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C3〜C6シクロアルキル、またはC3〜C8ヘテロシクロアルキル基は各々、独立して、−CN、R11、−OR11、−SR11、−C(O)R11、−OC(O)R11、−C(O)OR11、−NR11R12、−C(O)NR11R12、−C(O)NR11OH、−S(O)2R11、−S(O)R11、−S(O)2NR11R12、−NR11S(O)2R11、−P(O)(OR11)2、および−OP(O)(OR11)2から選択される1〜3個の置換基で任意選択的に置換されており;
各R10は、独立して、アリール、C3〜C8シクロアルキル、C3〜C8ヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリールから選択され、該アリール、C3〜C8シクロアルキル、C3〜C8ヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリール基は、ハロゲン、−R8、−OR8、−LR9、−LOR9、−N(R9)2、−NR9C(O)R8、−NR9CO2R8、−CO2R8、−C(O)R8および−C(O)N(R9)2から選択される1〜3個の置換基で任意選択的に置換されており;
R11とR12は、独立して、H、C1〜C6アルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、アリール、ヘテロアリール、C3〜C8シクロアルキル、およびC3〜C8ヘテロシクロアルキルから選択され、ここで、R11とR12のC1〜C6アルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、アリール、ヘテロアリール、C3〜C8シクロアルキル、およびC3〜C8ヘテロシクロアルキル基は各々、独立して、ハロゲン、−CN、R8、−OR8、−C(O)R8、−OC(O)R8、−C(O)OR8、−N(R9)2、−NR8C(O)R8、−NR8C(O)OR8、−C(O)N(R9)2、C3〜C8ヘテロシクロアルキル、−S(O)2R8、−S(O)2N(R9)2、−NR9S(O)2R8、C1〜C6ハロアルキルおよびC1〜C6ハロアルコキシから選択される1〜3個の置換基で任意選択的に置換されているか;
あるいは、R11とR12は各々、独立して、C1〜C6アルキルであり、これらが結合しているN原子と一緒になって、任意選択でN、OおよびSから選択されるさらなるヘテロ原子を含む任意選択的に置換されたC3〜C8ヘテロシクロアルキル環を形成しており;
各R13は、独立して、ハロゲン、−CN、−LR9、−LOR9、−OLR9、−LR10、−LOR10、−OLR10、−LR8、−LOR8、−OLR8、−LSR8、−LSR10、−LC(O)R8、−OLC(O)R8、−LC(O)OR8、−LC(O)R10、−LOC(O)OR8、−LC(O)NR9R11、−LC(O)NR9R8、−LN(R9)2、−LNR9R8、−LNR9R10、−LC(O)N(R9)2、−LS(O)2R8、−LS(O)R8、−LC(O)NR8OH、−LNR9C(O)R8、−LNR9C(O)OR8、−LS(O)2N(R9)2、−OLS(O)2N(R9)2、−LNR9S(O)2R8、−LC(O)NR9LN(R9)2、−LP(O)(OR8)2、−LOP(O)(OR8)2、−LP(O)(OR10)2および−OLP(O)(OR10)2から選択され;
各RAは、独立して、−R8、−R7、−OR7、−OR8、−R10、−OR10、−SR8、−NO2、−CN、−N(R9)2、−NR9C(O)R8、−NR9C(S)R8、−NR9C(O)N(R9)2、−NR9C(S)N(R9)2、−NR9CO2R8、−NR9NR9C(O)R8、−NR9NR9C(O)N(R9)2、−NR9NR9CO2R8、−C(O)C(O)R8、−C(O)CH2C(O)R8、−CO2R8、−(CH2)nCO2R8、−C(O)R8、−C(S)R8、−C(O)N(R9)2、−C(S)N(R9)2、−OC(O)N(R9)2、−OC(O)R8、−C(O)N(OR8)R8、−C(NOR8)R8、−S(O)2R8、−S(O)3R8、−SO2N(R9)2、−S(O)R8、−NR9SO2N(R9)2、−NR9SO2R8、−P(O)(OR8)2、−OP(O)(OR8)2、−P(O)(OR10)2、−OP(O)(OR10)2、−N(OR8)R8、−CH=CHCO2R8、−C(=NH)−N(R9)2、および−(CH2)nNHC(O)R8から選択されるか;あるいは環A上の2つの隣接するRA置換基が、2個までのヘテロ原子を環構成員として含む5〜6員環を形成しており;
nは、各出現において独立して、0、1、2、3、4、5、6、7または8であり;
各mは、独立して、1、2、3、4、5および6から選択され、
tは、1、2、3、4、5、6、7または8である);(b)式:
R4は、H、ハロゲン、−C(O)OR7、−C(O)R7、−C(O)N(R11R12)、−N(R11R12)、−N(R9)2、−NHN(R9)2、−SR7、−(CH2)nOR7、−(CH2)nR7、−LR8、−LR10、−OLR8、−OLR10、C1〜C6アルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、C2〜C8アルケン、C2〜C8アルキン、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルコキシ、アリール、ヘテロアリール、C3〜C8シクロアルキル、およびC3〜C8ヘテロシクロアルキルから選択され、ここで、R4のC1〜C6アルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、C2〜C8アルケン、C2〜C8アルキン、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルコキシ、アリール、ヘテロアリール、C3〜C8シクロアルキル、およびC3〜C8ヘテロシクロアルキル基は各々、独立して、ハロゲン、−CN、−NO2、−R7、−OR8、−C(O)R8、−OC(O)R8、−C(O)OR8、−N(R9)2、−P(O)(OR8)2、−OP(O)(OR8)2、−P(O)(OR10)2、−OP(O)(OR10)2、−C(O)N(R9)2、−S(O)2R8、−S(O)R8、−S(O)2N(R9)2、および−NR9S(O)2R8から選択される1〜3個の置換基で任意選択的に置換されており;
各Lは、独立して、結合、−(O(CH2)m)t−、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニレンおよびC2〜C6アルキニレンから選択され、ここで、LのC1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニレンおよびC2〜C6アルキニレンは各々、独立して、ハロゲン、−R8、−OR8、−N(R9)2、−P(O)(OR8)2、−OP(O)(OR8)2、−P(O)(OR10)2、および−OP(O)(OR10)2から選択される1〜4個の置換基で任意選択的に置換されており;
R7は、H、C1〜C6アルキル、アリール、ヘテロアリール、C3〜C8シクロアルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、C2〜C8アルケン、C2〜C8アルキン、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルコキシ、およびC3〜C8ヘテロシクロアルキルから選択され、ここで、R7のC1〜C6アルキル、アリール、ヘテロアリール、C3〜C8シクロアルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、C2〜C8アルケン、C2〜C8アルキン、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ハロアルコキシ、およびC3〜C8ヘテロシクロアルキル基は各々、1〜3個のR13基で任意選択的に置換されており;
各R8は、独立して、H、−CH(R10)2、C1〜C8アルキル、C2〜C8アルケン、C2〜C8アルキン、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ、C1〜C6ヘテロアルキル、C3〜C8シクロアルキル、C2〜C8ヘテロシクロアルキル、C1〜C6ヒドロキシアルキルおよびC1〜C6ハロアルコキシから選択され、ここで、R8のC1〜C8アルキル、C2〜C8アルケン、C2〜C8アルキン、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ、C3〜C8シクロアルキル、C2〜C8ヘテロシクロアルキル、C1〜C6ヒドロキシアルキルおよびC1〜C6ハロアルコキシ基は各々、独立して、−CN、R11、−OR11、−SR11、−C(O)R11、−OC(O)R11、−C(O)N(R9)2、−C(O)OR11、−NR9C(O)R11、−NR9R10、−NR11R12、−N(R9)2、−OR9、−OR10、−C(O)NR11R12、−C(O)NR11OH、−S(O)2R11、−S(O)R11、−S(O)2NR11R12、−NR11S(O)2R11、−P(O)(OR11)2、および−OP(O)(OR11)2から選択される1〜3個の置換基で任意選択的に置換されており;
各R9は、独立して、H、−C(O)R8、−C(O)OR8、−C(O)R10、−C(O)OR10、−S(O)2R10、−C1〜C6アルキル、C1〜C6ヘテロアルキルおよびC3〜C6シクロアルキルから選択されるか、または各R9は、独立して、結合しているNと一緒にC3〜C8ヘテロシクロアルキルを形成するC1〜C6アルキルであり、該C3〜C8ヘテロシクロアルキル環は、任意選択で、N、OおよびSから選択されるさらなるヘテロ原子を含み、ここで、R9のC1〜C6アルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C3〜C6シクロアルキル、またはC3〜C8ヘテロシクロアルキル基は各々、独立して、−CN、R11、−OR11、−SR11、−C(O)R11、−OC(O)R11、−C(O)OR11、
−NR11R12、−C(O)NR11R12、−C(O)NR11OH、−S(O)2R11、−S(O)R11、−S(O)2NR11R12、−NR11S(O)2R11、−P(O)(OR11)2、および−OP(O)(OR11)2から選択される1〜3個の置換基で任意選択的に置換されており;
各R10は、独立して、アリール、C3〜C8シクロアルキル、C3〜C8ヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリールから選択され、該アリール、C3〜C8シクロアルキル、C3〜C8ヘテロシクロアルキルおよびヘテロアリール基は、ハロゲン、−R8、−OR8、−LR9、−LOR9、−N(R9)2、−NR9C(O)R8、−NR9CO2R8、−CO2R8、−C(O)R8および−C(O)N(R9)2から選択される1〜3個の置換基で任意選択的に置換されており;
R11とR12は、独立して、H、C1〜C6アルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、アリール、ヘテロアリール、C3〜C8シクロアルキル、およびC3〜C8ヘテロシクロアルキルから選択され、ここで、R11とR12のC1〜C6アルキル、C1〜C6ヘテロアルキル、C1〜C6ハロアルキル、アリール、ヘテロアリール、C3〜C8シクロアルキル、およびC3〜C8ヘテロシクロアルキル基は各々、独立して、ハロゲン、−CN、R8、−OR8、−C(O)R8、−OC(O)R8、−C(O)OR8、−N(R9)2、−NR8C(O)R8、−NR8C(O)OR8、−C(O)N(R9)2、C3〜C8ヘテロシクロアルキル、−S(O)2R8、−S(O)2N(R9)2、−NR9S(O)2R8、C1〜C6ハロアルキルおよびC1〜C6ハロアルコキシから選択される1〜3個の置換基で任意選択的に置換されているか;
あるいは、R11とR12は各々、独立して、C1〜C6アルキルであり、これらが結合しているN原子と一緒になって、任意選択でN、OおよびSから選択されるさらなるヘテロ原子を含む任意選択的に置換されたC3〜C8ヘテロシクロアルキル環を形成しており;
各R13は、独立して、ハロゲン、−CN、−LR9、−LOR9、−OLR9、−LR10、−LOR10、−OLR10、−LR8、−LOR8、−OLR8、−LSR8、−LSR10、−LC(O)R8、−OLC(O)R8、−LC(O)OR8、−LC(O)R10、−LOC(O)OR8、−LC(O)NR9R11、−LC(O)NR9R8、−LN(R9)2、−LNR9R8、−LNR9R10、−LC(O)N(R9)2、−LS(O)2R8、−LS(O)R8、−LC(O)NR8OH、−LNR9C(O)R8、−LNR9C(O)OR8、LS(O)2N(R9)2、−OLS(O)2N(R9)2、−LNR9S(O)2R8、−LC(O)NR9LN(R9)2、−LP(O)(OR8)2、−LOP(O)(OR8)2、−LP(O)(OR10)2および−OLP(O)(OR10)2から選択され;
各RAは、独立して、−R8、−R7、−OR7、−OR8、−R10、−OR10、−SR8、−NO2、−CN、−N(R9)2、−NR9C(O)R8、−NR9C(S)R8、−NR9C(O)N(R9)2、−NR9C(S)N(R9)2、−NR9CO2R8、−NR9NR9C(O)R8、−NR9NR9C(O)N(R9)2、−NR9NR9CO2R8、−C(O)C(O)R8、−C(O)CH2C(O)R8、−CO2R8、−(CH2)nCO2R8、−C(O)R8、−C(S)R8、−C(O)N(R9)2、−C(S)N(R9)2、−OC(O)N(R9)2、−OC(O)R8、−C(O)N(OR8)R8、−C(NOR8)R8、−S(O)2R8、−S(O)3R8、−SO2N(R9)2、−S(O)R8、−NR9SO2N(R9)2、−NR9SO2R8、−P(O)(OR8)2、−OP(O)(OR8)2、−P(O)(OR10)2、−OP(O)(OR10)2、−N(OR8)R8、−CH=CHCO2R8、−C(=NH)−N(R9)2、および−(CH2)nNHC(O)R8から選択され;
nは、各出現において独立して、0、1、2、3、4、5、6、7または8であり;
各mは、独立して、1、2、3、4、5および6から選択され、
tは、1、2、3、4、5、6、7または8である);または(c)任意の(a)もしくは(b)の薬学的に許容され得る塩。他のベンゾナフチリジン化合物およびベンゾナフチリジン化合物の作製方法は、WO2009/111337に記載されている。ベンゾナフチリジン化合物またはその塩は、単独で、または1つ以上のさらなる化合物と組み合わせて使用され得る。例えば、ベンゾナフチリジン化合物は、水中油型エマルジョンまたは無機質含有組成物と組み合わせて使用され得る。具体的な一実施形態では、ベンゾナフチリジン化合物は、水中油型エマルジョン(例えば、MF59などのスクアレン−水エマルジョン)または無機質含有組成物(例えば、アルミニウム塩もしくはカルシウム塩などの無機塩(sald))と組み合わせて使用される。
R1とR2は各々、独立して、H、ハロ、−NRaRb、−OH、C1〜6アルコキシ、置換C1〜6アルコキシ、ヘテロシクリル、置換ヘテロシクリル、C6〜10アリール、置換C6〜10アリール、C1〜6アルキル、または置換C1〜6アルキルであり;
R3は、非存在、H、C1〜6アルキル、置換C1〜6アルキル、C6〜10アリール、置換C6〜10アリール、ヘテロシクリル、または置換ヘテロシクリルであり;
R4とR5は各々、独立して、H、ハロ、ヘテロシクリル、置換ヘテロシクリル、−C(O)−Rd、C1〜6アルキル、置換C1〜6アルキルであるか、または一緒に結合して、R4−5のような5員環を形成しており:
X1とX2は各々、独立して、N、C、OまたはSであり;
R8は、H、ハロ、−OH、C1〜6アルキル、C2〜6アルケニル、C2〜6アルキニル、−OH、−NRaRb、−(CH2)n−O−Rc、−O−(C1〜6アルキル)、−S(O)pRe、または−C(O)−Rdであり;
R9は、H、C1〜6アルキル、置換C1〜6アルキル、ヘテロシクリル、置換ヘテロシクリルまたはR9aであり、ここで、R9aは:
結合は
R10とR11は各々、独立して、H、ハロ、C1〜6アルコキシ、置換C1〜6アルコキシ、−NRaRb、または−OHであり;
RaとRbは各々、独立して、H、C1〜6アルキル、置換C1〜6アルキル、−C(O)Rd、C6〜10アリールであり;
各Rcは、独立して、H、ホスフェート、ジホスフェート、トリホスフェート、C1〜6アルキル、または置換C1〜6アルキルであり;
各Rdは、独立して、H、ハロ、C1〜6アルキル、置換C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、置換C1〜6アルコキシ、−NH2、−NH(C1〜6アルキル)、−NH(置換C1〜6アルキル)、−N(C1〜6アルキル)2、−N(置換C1〜6アルキル)2、C6〜10アリール、またはヘテロシクリルであり;
各Reは、独立して、H、C1〜6アルキル、置換C1〜6アルキル、C6〜10アリール、置換C6〜10アリール、ヘテロシクリル、または置換ヘテロシクリルであり;
各Rfは、独立して、H、C1〜6アルキル、置換C1〜6アルキル、−C(O)Rd、ホスフェート、ジホスフェート、またはトリホスフェートであり;
各nは、独立して、0、1、2または3であり;
各pは、独立して、0、1または2である);または(g)任意の(a)〜(f)の薬学的に許容され得る塩、任意の(a)〜(f)互変異性体、もしくは該互変異性体の薬学的に許容され得る塩。
N2−メチル−1−(2−メチルプロピル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン
N2,N2−ジメチル−1−(2−メチルプロピル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン
N2−エチル−N2−メチル−1−(2−メチルプロピル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン
N2−メチル−1−(2−メチルプロピル)−N2−プロピル−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン
1−(2−メチルプロピル)−N2−プロピル−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミンN2−ブチル−1−(2−メチルプロピル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン
N2−ブチル−N2−メチル−1−(2−メチルプロピル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン
N2−メチル−1−(2−メチルプロピル)−N2−ペンチル−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン
N2−メチル−1−(2−メチルプロピル)−N2−プロプ−2−エニル−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン
1−(2−メチルプロピル)−2−[(フェニルメチル)チオ]−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−4−アミン
1−(2−メチルプロピル)−2−(プロピルチオ)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−4−アミン
2−[[4−アミノ−1−(2−メチルプロピル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2−イル](メチル)アミノ]エタノール
酢酸2−[[4−アミノ−1−(2−メチルプロピル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2−イル](メチル)アミノ]エチル
4−アミノ−1−(2−メチルプロピル)−1,3−ジヒドロ−2H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2−オン
N2−ブチル−1−(2−メチルプロピル)−N4,N4−ビス(フェニルメチル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン
N2−ブチル−N2−メチル−1−(2−メチルプロピル)−N4,N4−ビス(フェニルメチル)−IH−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン
N2−メチル−1−(2−メチルプロピル)−N4,N4−ビス(フェニルメチル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン
N2,N2−ジメチル−1−(2−メチルプロピル)−N4,N4−ビス(フェニルメチル)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン
1−[4−アミノ−2−[メチル(プロピル)アミノ]−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−1−イル]−2−メチルプロパン−2−オール
1−[4−アミノ−2−(プロピルアミノ)−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−1−イル]−2−メチルプロパン−2−オール
N4,N4−ジベンジル−1−(2−メトキシ−2−メチルプロピル)−N2−プロピル−1H−イミダゾ[4,5−c]キノリン−2,4−ジアミン。
本発明で使用され得る脂肪アジュバントとしては、上記の水中油型エマルジョンが挙げられ、また、例えば、以下のものが挙げられる。
**を表示したキラル中心は、R配置またはS配置のいずれかであり;
各R1aおよびR1bは、独立して、7〜21個の炭素原子を有し、酸素官能基で任意選択的に置換された脂肪族もしくは脂環式−脂肪族の炭化水素基であるか、またはR1aとR1bの一方(両方ではない)がHであり;
R2は、1〜21個の炭素原子を有し、酸素官能基で任意選択的に置換された脂肪族または脂環式の炭化水素基であり;
nは、0または1であり;
Asは、−O−Kw−CO−または−NH−Kw−CO−(式中、Kwは、1〜12個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基である)のいずれかを表し;
As1は、D−またはL−α−アミノ酸であり;
Z1およびZ2は各々、独立して、−OHを表すか、あるいはアミノ−(低級アルカン)−スルホン酸のD−もしくはL−αアミノ酸、またはD−およびL−αアミノカルボン酸ならびにアミノ−低級アルキル−スルホン酸から選択される6個までのアミノ酸を有するペプチドのN末端ラジカルを表し;
Z3は、Hまたは−CO−Z4であり、ここで、Z4は、−OHであるか、あるいは、アミノ−(低級アルカン)−スルホン酸のD−もしくはL−αアミノ酸、またはD−およびL−αアミノカルボン酸ならびにアミノ−低級アルキル−スルホン酸から選択される6個までのアミノ酸を有するペプチドのN末端ラジカル;またはかかる化合物のカルボン酸から形成されるエステルもしくはアミドであり、好適なアミドとしては、−NH2およびNH(低級アルキル)が挙げられ、適当なエステルとしては、C1−C4アルキルエステルが挙げられる(低級アルキルまたは低級アルカンは、本明細書で用いる場合、C1〜C6直鎖または分枝鎖アルキルをいう)。
「水酸化アルミニウム」および「リン酸アルミニウム」として知られているアジュバントが使用され得る。この名称は慣用的であるが、便宜上、使用されているにすぎず、いずれも、存在している実際の化学物質の化合物の厳密な記述を示すものではない(例えば、参考文献74の第9章参照)。本発明では、一般にアジュバントとして使用されている任意の「水酸化物」または「リン酸塩」アジュバントが使用され得る。
本発明の組成物は哺乳動物への投与に適しており、本発明は、本発明の組成物(例えば、免疫原性組成物)を哺乳動物に投与する工程を含む、哺乳動物において免疫応答を誘導する方法を提供する。該組成物(例えば、免疫原性組成物)は、哺乳動物を免疫化するためのワクチン処方物を作製するために使用され得る。哺乳動物は、典型的にはヒトであり、RSV Fタンパク質のエクトドメインは、典型的にはヒトRSV Fタンパク質のエクトドメインである。しかしながら、哺乳動物は、RSVに感染し易い任意の他の哺乳動物(ウシRSVに感染し得るウシなど)であり得る。例えば、免疫応答は、精製RSV Fタンパク質、アルファウイルス粒子または自己複製RNAの投与後に生じ得る。
また、本発明は、第1のドメインと第2のドメインを含み、(i)第1のドメインが全体または一部においてRSV F糖タンパク質のエクトドメインを含み、(ii)第2のドメインが異種オリゴマー化ドメインを含むポリペプチド(例えば、組換えポリペプチド)を提供する。さらなる詳細は上記に示している。オリゴマー化ドメインに7配列(例えば、上記のGCNに由来する配列)が含まれている場合、これは、好ましくは、エクトドメインのHR2配列(存在する場合)と共に7反復相にある。
ヒトRSVで使用されるのと同様に、本発明は、肺炎ウイルス科およびパラミクソウイルス科の他の構成員、例えば限定されないが、ウシRSウイルス、パラインフルエンザウイルス1、パラインフルエンザウイルス2、パラインフルエンザウイルス3、およびパラインフルエンザウイルス5で使用され得る。
本発明の一部の実施形態において、特定のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドを使用するか、含めている。一部の該特定のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドは、100位付近〜161位付近に改変されたアミノ酸配列を含むものである。いくつかの特定のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドの100位〜150位のアミノ酸配列を図1Cに示す。いくつかの特定のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドのアミノ酸配列を本明細書に(例えば、実施例1に)示している。
用語「〜を含む(comprising)」は、「〜を含む(including)」ならびに「〜からなる(consisting)」および「本質的に、〜からなる(consisting essentially of)」を包含し、例えば、X「を含む(comprising)」組成物は、排他的にXからなるものであってもよく、さらなる何かを含むもの(例えば、X+Y)であってもよい。
(実施例1−RSV Fポリペプチド)
この実施例では、ポリペプチド(例えば、シグナル配列を含むもの)のいくつかの例の配列、および本発明のRSV Fポリペプチドを発現するために使用され得る核酸配列を示す。ここに示すアミノ酸配列は、シグナルペプチドを含み、任意選択のC末端リンカーおよびHisタグ(GGSAGSGHHHHHH(配列番号90))を含むものである。このようなポリペプチドを宿主細胞において産生させると、該ポリペプチドは、通常、該細胞によってプロセッシングされてシグナルペプチドが除去され、本明細書に記載のように、一部の該ポリペプチドは、例えば、非修飾フリン切断部位で切断される。本発明は、本明細書に開示した具体的なRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドのあらゆる形態、例えば、シグナルペプチドが欠損している成熟形態、F1とF2を含むサブユニットに切断され得る形態、および任意選択のC末端のHisタグが欠損している形態を含む組成物を含む。以下の例は、本発明の範囲の例示にすぎず、したがって、なんら本発明の範囲を限定することを意図しない。
下記のポリペプチドは完全長のRSV Fポリペプチドである。
下記のポリペプチドは、完全長のRSV Fポリペプチド、続いてヘキサ−ヒスチジンタグを含む。
下記のポリペプチドは、RSV FポリペプチドのC末端に結合されたGCN4(下線)の三量体化ドメインを有する完全長のRSV Fポリペプチド、続いてヘキサ−ヒスチジンタグを含む。
下記のポリペプチドは、RSV FポリペプチドのC末端に結合されたGCN4(下線)の三量体化ドメインを有する完全長のRSV Fポリペプチド、続いてヘキサ−ヒスチジンタグを含む。
下記のポリペプチドは、RSV Fポリペプチドのエクトドメイン、続いてヘキサ−ヒスチジンタグを含む。
下記のポリペプチドは、RSVタンパク質のTMドメインが存在していた(a.a.517から始まる)箇所の上流のRSV Fポリペプチド内に挿入されたGCN4(下線)の三量体化ドメインを有するRSV Fポリペプチドのエクトドメイン、続いてヘキサ−ヒスチジンタグを含む。
下記のポリペプチドは、RSV FポリペプチドのC末端に結合されたインフルエンザ血球凝集素ポリペプチド(下線)の融合後三量体化ドメインを有する完全長のRSV Fポリペプチド、続いてヘキサ−ヒスチジンタグを含む。
下記のポリペプチドは、RSVタンパク質のTMドメインが存在していた(a.a.517から始まる)箇所の上流のRSV Fポリペプチド内に挿入されたインフルエンザ血球凝集素ポリペプチド(下線)の融合後三量体化ドメインを有するRSV Fポリペプチドのエクトドメイン、続いてヘキサ−ヒスチジンタグを含む。
下記のポリペプチドは、HRBドメインを欠失させた完全長のRSV Fポリペプチド、続いてヘキサ−ヒスチジンタグを含む。
下記のポリペプチドは、RSV Fポリペプチドのエクトドメインのみを含む。
膜貫通ドメインと細胞質テール領域が欠損しており、野生型フリン切断部位を有するか、またはフリン切断部位にノックアウト変異を有するかのいずれかであり、融合前安定化変異を有するか、または有しないかのいずれかである、RSV F ECTOおよび切断型の構築物を、pFastBacバキュロウイルス発現ベクター(Invitrogen)にクローニングした。これらの構築物のいくつかは、C末端フレキシブルリンカー、続いて、キレート精製で使用するHis6−タグ配列を含むものである。高力価バキュロウイルスストックの作製物はSf9昆虫細胞において継代した。Sf9、Tn5またはHigh Fiveいずれかの昆虫細胞を必要とされるバキュロウイルスに感染させることによりタンパク質を発現させ、感染の2〜3日後に培地の上清を収集し、抗RSV Fまたは抗6HIS抗体を用いてウエスタンブロットでモニタリングした。
融合前コンフォメーションで安定化される他のパラミクソウイルス融合タンパク質の文献に記載された特徴は、融合ペプチドが露出するように切断された場合であっても、融合後コンフォメーションで観察されるようなロゼットを形成しないことである。単純なサイズ排除クロマトグラフィー分析により、タンパク質の同定、およびタンパク質がロゼットを形成しているかどうかの判定が可能である。効率的な精製工程としても機能する2つの方法、HPLC−SECとFPLC−SECを開発した。
およそ50マイクログラム/mlのRSV F構築物のタンパク質溶液を、グロー放電炭素コートグリッド上に吸収させ、2%リンタングステン酸ナトリウム(pH7.0)または0.75%ギ酸ウラニル(非定量低pH)でネガティブ染色した。グリッドをTechnai SpiritまたはJOEL 1230透過電子顕微鏡にて、必要とされる解像度に応じて、80〜120kVで20,000〜150,000の倍率で操作して観察した。
RSV Fポリペプチドに対する修飾または付加分子によって融合後コンフォメーションが不利になるかどうかをアッセイするためにRSV Fタンパク質のコンフォメーションを調べるには、いくつかの方法が利用可能である。例としては、リポソーム会合、コンフォメーション特異的モノクローナル抗体(例えば、FACS、ELISAで使用されるものなど)、電子顕微鏡検査、コンフォメーション間のプロテアーゼ感度の差、ゲル濾過クロマトグラフィー、分析用超遠心分離、動的光散乱、重水素交換NMR実験、質量分析、円偏光二色性分光法、等温滴定型熱量測定、トリプトファン分光法、およびX線結晶学が挙げられる。
リポソーム会合は、RSV Fタンパク質のコンフォメーションをアッセイするために使用され得る。RSV Fタンパク質の可溶性形態は、融合前コンフォメーションではリポソームと会合しないが、融合後コンフォメーションはリポソームと会合する。
電子顕微鏡検査を使用し、RSV Fポリペプチドのコンフォメーションの分布をアッセイした。融合前形態のRSV Fポリペプチドは、長さが約12nmの「軸付きのボール」形状を有する。対照的に、融合後形態のRSV Fポリペプチドは、長さが約16nmの「ゴルフのティー」形状を有する。また、「ゴルフのティー」の細い末端における融合ペプチドは、凝集してロゼット構造を形成する。このように、電子顕微鏡検査は、形状が容易に識別可能なため、RSV Fポリペプチドの試料におけるコンフォメーションの分布をアッセイするために使用され得る。
膜貫通ドメインと細胞質テール領域が欠損しており、野生型フリン切断部位を有するか、あるいはフリン切断部位にノックアウト変異および/または融合ペプチドの変異(mutations mutations)を有するかのいずれかである、ポリペプチドをコードするRSV Fタンパク質のエクトドメイン構築物を、pFastBacバキュロウイルス発現ベクター(Invitrogen)にクローニングした。これらの構築物のいくつかは、C末端フレキシブルリンカー、続いて、キレート精製で使用するHis6−タグ配列を含むものである。高力価バキュロウイルスストックの作製はSf9昆虫細胞での継代によって達成した。Sf9、Tn5またはHigh Fiveいずれかの昆虫細胞を必要とされるバキュロウイルスに感染させることによりタンパク質を発現させ、感染の2〜3日後に馴化培地の上清を収集した。タンパク質の産生を、抗RSV Fまたは抗HIS6抗体を用いてウエスタンブロットでモニタリングした。
サイズ排除クロマトグラフィーを用いてRSV Fタンパク質のエクトドメインの単量体、三量体およびロゼットを精製し、分析した。また、この方法は、非切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインが、宿主細胞または培地に由来する脂質/リポタンパク質夾雑物から精製されることを可能にした。効率的な精製工程としても機能し得る2つの方法、HPLC−SECとFPLC−SECを開発した。
一般に、Delp23 Furdel単量体のトリプシン消化は、重量で1:1000のトリプシン:RSV Fまたは1mgのRSV F抗原に対して10〜15 BAEE単位のトリプシンを用いて行なう。典型的な反応において、ウシ血漿由来のトリプシン(Sigma Aldrich,T8802:10,000〜15,000 BAEE単位/mgのトリプシン)を25mM Tris(pH7.5),300mM NaCl中で1mg/ml濃度に希釈した。RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドの1mg/ml溶液(25mM Tris(pH7.5),300mM NaCl中で希釈)を、1マイクロリットルのトリプシン溶液(最終質量比が0.001:1のトリプシン:RSV F、または各1ミリグラムのRSV Fに対しておよそ10〜15 BAEE単位のトリプシン)で、37℃にて1時間処理した。典型的には、切断反応の進行はSDS−PAGEゲルによってモニタリングした。トリプシンインヒビターを用いて切断反応を停止させた。切断されたRSV Fタンパク質を、サイズ排除クロマトグラフィーによってさらに精製した。
RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチド(およそ50マイクログラム/ml)を、グロー放電炭素コートグリッド上に吸収させ、2%リンタングステン酸ナトリウム(pH7.0)または0.75%ギ酸ウラニル(非定量低pH)でネガティブ染色した。グリッドをTechnai SpiritまたはJOEL 1230透過電子顕微鏡にて、必要とされる解像度に応じて、80〜120kVで20,000〜150,000の倍率で操作して観察した。
このアッセイは、Wako Pure Chemical Industries,Ltd.のアッセイであるリン脂質Cコリンオキシダーゼ−DAOS法(カタログ番号433−36201)に基づいたものである。このアッセイプロトコルは、単に、該製造業者の一般的なプロトコルと比べて、アッセイで使用する物質の量が少なくなるように、および反応における試料の希釈が低減されるように変形したものである。RSV F試料の脂質含有量を測定するため、一瓶の着色試薬を一瓶のバッファーに溶解させることにより、着色試薬を作製する(着色試薬は4℃で1週間安定である)。300mg/dL(3mg/ml)のリン脂質標準物を蒸留水で1.5、1.0、0.75、0.5および0.25mg/mlに希釈する。標準物、水ブランクおよび試料反応物の各々について、マイクロ遠心分離機のチューブに、10μlの着色試薬と2μlの標準物、蒸留水(0mg/ml標準物)または試料のいずれかを添加する。反応物を短時間で遠心分離(centrifuge)して適正な混合を確実にし、チューブを37℃で15分間インキュベートする。各標準点について595nmにおける吸光度を記録し、標準曲線を作成する。各試料の595nmの吸光度を記録し、作成した較正曲線からリン脂質濃度を計算する。
単量体(非切断delp21 furx)、三量体のロゼット(切断delp23 furdel)、および三量体(融合ペプチド欠失)の形態のRSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドの免疫原性を、コットンラット(Sigmodon hispidus)において2つの試験で決定した。試験1(図8Aおよび8B)では、10匹のコットンラット/群に、10μgの単量体またはロゼット(各々、水酸化アルミニウムに吸着させたもの)を筋肉内に、0日目と21日目にワクチン接種した。血清抗RSV Fタンパク質IgGおよびRSV中和抗体の力価を、1回目のワクチン接種の2週間後(2wp1)と2回目のワクチン接種の2週間後(2wp2)、または1回目のワクチン接種の3週間後(3wp1)と2回目のワクチン接種の2週間後(2wp2)に測定した。抗RSV Fタンパク質IgG(図8A)は、ELISAによって、RSV Fタンパク質コートプレートおよびホースラディッシュペルオキシダーゼ結合体化ニワトリ抗コットンラットIgG検出抗体を用いて測定した。データを、個々のコットンラットのlog10幾何平均力価(GMT)+標準偏差で示す。RSVの中和力価(図8B)は、プラーク減少中和試験(PRNT)によって測定した。簡単には、熱不活性化した血清の希釈物をRSV Longとともにプレインキュベートし、次いで、12ウェルプレート内のHEp−2細胞に接種した。2時間の感染後、接種材料を除去し、細胞にアガロースを重層した。5日後、ニュートラルレッド染色によってプラークを計数した。中和力価は、対照(血清なし)と比べて、ウェル1つ当たり少なくとも60%のプラーク数の減少をもたらす血清希釈度の逆数と定義する。データを、5匹のコットンラット/群の2つのプールのlog10GMT+標準誤差で示す。
可溶性のRSV Fエクトドメイン(非変異型フリン切断部位を有する)は発現されたが、宿主細胞または培養培地に由来する脂質およびリポタンパク質不純物からサイズ排除クロマトグラフィーを用いて精製できなかった。このようなRSV FエクトドメインポリペプチドはSECカラムのボイドボリューム内に脂質およびリポタンパク質夾雑物とともに溶出される。
(昆虫細胞からのRSV F抗原の精製)
RSV Fエクトドメインサブユニット、例えば、Delp21 Furx、Delp23 Furdelおよび融合ペプチド欠失の構築物を、HiFive昆虫細胞(Invitrogen)において、pFAST Bacバキュロウイルス系を用いて発現させた。RSV Fサブユニットを大規模発現(10〜25リットル)から、昆虫細胞培地中に存在するフェリチン夾雑物(これは、キレート樹脂を損ない得る)の有害効果を少なくする2工程のキレート方法によって精製した。CuSO4を培地の上清に終濃度500μMまで添加した。およそ10〜20ミリリットルのキレート樹脂(Chelating Resin,BioRad)を1リットルの各培地に添加し、スラリーを4℃で少なくとも30分間振盪させ、重力カラムを用いて樹脂と培地を分離した。樹脂を、この樹脂のおよそ2倍容積の平衡化バッファー(25mM Tris(pH7.5),300mM NaCl)で洗浄し、Fタンパク質のエクトドメインを、カラムのおよそ2倍容積の溶出バッファー(250mMのイミダゾールを含む平衡化バッファー)で溶出させた。溶出物を25mM Trisバッファー(pH7.5),300mM NaClに対して透析し、得られた溶液を、NiSO4を充填した5mlのHitrapキレートカラム(GE Healthcare)にロードした。結合されたタンパク質を、25mM Tris(pH7.5)、300mM NaClおよびイミダゾール勾配で溶出させた。
サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を用いてRSV Fタンパク質のエクトドメインの非切断単量体および切断三量体を精製し、分析した。また、この方法により、非切断型RSV Fタンパク質のエクトドメインが、宿主細胞または培地に由来する脂質およびリポタンパク質夾雑物から精製されることを可能にした。不純物のないロゼットを生成する場合、まず、非切断Delp23 Furdel構築物を単量体として精製し、続いて、プロテアーゼ処理し、SECを用いて再度精製して、均一なロゼットを精製した(下記参照)。効率的な精製工程としても機能し得る2つの方法、HPLC−SECとFPLC−SECを、RSV Fオリゴマー化の分析のために開発した。
ウシ血漿由来のトリプシン(Sigma Aldrich,T8802:10,000〜15,000 BAEE単位/mgのトリプシン)を25mM Tris(pH7.5),300mM NaCl中で1mg/ml濃度に希釈した。RSV Fタンパク質のエクトドメインポリペプチドの1mg/ml溶液(25mM Tris(pH7.5),300mM NaCl中で希釈)を、1マイクロリットルのトリプシン溶液(最終質量比が0.001:1のトリプシン:RSV F、または各1ミリグラムのRSV Fに対しておよそ10〜15 BAEE単位のトリプシン)で、37℃にて1時間処理した。切断反応の進行はSDS−PAGEゲルによってモニタリングした。トリプシンインヒビター(Gibco製ダイズトリプシンインヒビター,トリプシンに対して等質量のインヒビターを使用)を用いて切断反応を停止させた。より高い効率で単量体をロゼットに変換させるためには、切断工程と、その後のロゼット精製との間にインキュベーション期間が必要であることがわかった。37℃で1〜6時間のインキュベーション期間により、高いロゼット形成効率がもたらされることが示された。切断RSV Fタンパク質を、未変換単量体種からサイズ排除クロマトグラフィー(上記)を用いてさらに精製し、その場合、均一なロゼットがカラムのボイドボリューム画分中にて収集され得る。
RSV F融合ペプチド欠失構築物(これはHIS−タグを含まない)をカチオン精製によって精製した。発現させたRSV F三量体抗原を含むCHO材料を、GE Healthcare製中空糸カートリッジ濃縮システム(MWCO 10,000kDa)にて、元の容積のおよそ10分の1まで濃縮した。次いで、この濃縮液を、等容積の25mM酢酸ナトリウム(pH6.0),25mM NaClで4回バッファー交換した。得られた溶液(酢酸/生理食塩水バッファー中に濃縮RSV F三量体を含むもの)を、酢酸/生理食塩水バッファーで平衡化しておいた充填済GE Healthcare HiTrap CMカラムにロードした。タンパク質をカラムから、25、150、250、500または1000mMいずれかのNaClを含む25mM酢酸バッファーの段階的勾配を用いて溶出させた(250mMおよび500mMのNaCl画分はバルク溶出物質を含む)。この物質を、上記のプロトコルと同様のSEC精製を用いてさらに精製してもよい。
各々、アラムまたはMF59を用いて処方したRSV−F三量体(RSV−F−融合−ペプチド−欠失−trun)およびロゼット(RSV−F−delp23−furdel−trunc,切断)サブユニットの免疫原性および防御能を、コットンラットモデルにおいて評価した。この試験でのELISAに使用した抗原は、RSV−F−融合−ペプチド−欠失−truncとした(表4)。中和は、感染性RSVであるLong株に対するものとした(表5)。組合せはすべて免疫原性であり、高力価のRSV−F特異的IgGおよびRSV中和抗体の応答が誘起され、これは、2回目のワクチン接種で高められ、経鼻RSVチャレンジからの防御がもたらされた。
(コットンラットのワクチン接種およびチャレンジ)
雌性コットンラット(Sigmodon hispidis)をHarlan Laboratoriesから取得した。動物群を筋肉内にて(i.m.,100μl)、表示したワクチンで0日目と21日目に免疫化した。血清試料を、最初の免疫化の3週間後(3wp1)と2回目の免疫化(immunziation)の2週間後(2wp2)に収集した。免疫化した動物またはワクチン接種していない対照動物に、鼻腔内にて(i.n.)、1×105pfuのRSV Longで、最後の免疫化の4週間後にチャレンジした。血液採取およびRSVチャレンジは、精密気化器を用いた3%イソフルランでの麻酔下で行なった。
個々の血清試料を、RSV F特異的IgGの存在について酵素免疫測定法(ELISA)によってアッセイした。ELISAプレート(MaxiSorp 96ウェル,Nunc)を、1μg/mlの精製RSV F(融合−ペプチド欠失−trunc)(PBS中)で、4℃にて一晩コートした。洗浄後(0.1%Tween−20含有PBS)、プレートをSuperblock Blocking Buffer(PBS中)(Thermo Scientific)で、37℃にて少なくとも1.5時間ブロックした。次いで、このプレートを洗浄し、実験コットンラットまたは対照コットンラットの血清のアッセイ希釈剤(0.1%Tween−20と5%ヤギ血清含有PBS)での連続希釈物を添加し、プレートを37℃で2時間インキュベートした。洗浄後、プレートを、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)結合体化ニワトリ抗コットンラットIgG(Immunology Consultants Laboratory,Inc,アッセイ希釈剤中で1:5,000に希釈)とともに37℃で1時間インキュベートした。最後に、プレートを洗浄し、100μlのTMBペルオキシダーゼ基質溶液(Kirkegaard & Perry Laboratories,Inc)を各ウェルに添加した。100μlの1M H3PO4の添加によって反応を停止し、プレートリーダーを用いて450nmにおける吸光度を読み取った。各血清試料について、血清希釈度の逆数の対数に対する光学密度(OD)のプロットを非線形回帰(GraphPad Prism)によって作成した。力価は、およそ0.5のODでの血清希釈度の逆数と定義した(プレートごとに含めた、規定の力価1:2500を有するRSV感染コットンラット由来のプールした標準血清に対して標準化)。
血清試料を、中和抗体の存在についてマイクロ中和アッセイによって試験した。熱不活化(HI)−血清の2倍連続希釈物(5%HI−ウシ胎仔血清(FBS)含有PBS中)を、等容積のRSV Long株に添加した(事前におよそ115 PFU/25μlをもたらす力価にした)。血清/ウイルス混合物を37℃および5%CO2で2時間インキュベートしてウイルス中和を行なわせ、次いで、25μlのこの混合物(およそ115 PFUを含む)を、二連で、96ウェルプレート内のHEp−2細胞のウェルに接種した。37°および5%CO2で2時間後、細胞に0.75%メチルセルロース/EMEM 5%HI−FBSを重層し、42時間インキュベートした。感染性ウイルス粒子の数を、免疫染色した後、自動計測することによるシンシチウム形成の検出によって測定した。中和力価は、対照(血清なし)と比べて、ウェル1つ当たり少なくとも60%のシンシチウム(synctia)数の減少をもたらす血清希釈度の逆数と定義する。
肺内のウイルス負荷を、プラークアッセイによって測定した。具体的には、RSV感染の5日後に肺を収集し、右側の肺葉の1つを、25%スクロースを含む2.5mlのダルベッコ改変イーグル培地(DMEM,Invitrogen)中に入れ、組織ホモジナイザーで破壊した。この試料の無細胞上清を−80℃で保存した。感染性ウイルスについてアッセイするため、清澄化した肺ホモジネートの希釈物(5%HI−FBS含有PBS中)を、12ウェルプレート内のコンフルエントHEp−2細胞の単層に200μl/ウェルの容積で接種した。定期的に静かに振盪しながら2時間後(37℃,5%CO2)、接種材料を除去し、細胞に、1.5mlの1.25%SeaPlaqueアガロース(Lonza)含有イーグル最小必須培地(EMEM,Lonza)(5%HI−FBS、グルタミンおよび抗生物質を補給)を重層した。3〜4日間のインキュベーション後、細胞に、再度、1mlの1.25%アガロース含有EMEM(Sigma)(0.1%ニュートラルレッド(Sigma)を含有する)を重層した。1日後、ライトボックスの補助を伴ってプラーク計数した。
モデルとしてのコットンラットは、コットンラットとヒトとのRSV誘発性疾患における多くの類似性のため、RSVの病因および免疫の試験において広く使用されている。2つの重要な類似点は、中和抗体の有効性、およびホルマリン不活化RSVワクチン接種と関連する肺組織病理の増強である。また、コットンラットは、マウスなどの他の小動物よりもRSV感染に感染性である。
三量体免疫原はRSV−F−融合−ペプチド−欠失−truncとした
ロゼット免疫原はRSV−F−delp23−furdel−trun,切断とした。
b チャレンジの5日後のpfu/グラム肺
7〜8匹の個々のコットンラット/群の幾何平均力価
個々の動物が<203(検出限界)の力価を有した場合、力価100を割り当てた。
3〜4匹のコットンラット/群の2つのプールの幾何平均力価。
(RNA合成)
アルファウイルスレプリコンをコードするプラスミドDNA(図4,配列番号77)を、インビトロでのRNA合成のための鋳型として供した。この実験では、RSVの完全長の表面融合糖タンパク質(RSV−F)を使用した(図4)。レプリコンが真核生物の細胞に送達されると、プラス鎖のRNAが翻訳されて4つの非構造タンパク質が生成され、これらが一緒になってゲノムRNAを複製させ、異種遺伝子産物をコードする大量のサブゲノムmRNAを転写した。アルファウイルスの構造タンパク質の発現の欠損のため、レプリコンは、感染性粒子の生成を誘導することができない。アルファウイルスのcDNAの上流のバクテリオファージ(T7またはSP6)プロモーターにより、インビトロでのレプリコンRNAの合成が助長され、ポリ(A)−テイルのすぐ下流のデルタ肝炎ウイルス(HDV)リボザイムにより、その自己切断活性によって正しい3’末端が生成される。
1,2−ジリノレイルオキシ−N,N−ジメチル−3−アミノプロパン(DlinDMA)を、以前に公開された手順を用いて合成した[Heyes,J.,Palmer,L.,Bremner,K.,MacLachlan,I.Cationic lipid saturation influences intracellular delivery of encapsulated nucleic acids.Journal of Controlled Release,107:276−287(2005)]。1,2−ジアステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DSPC)は、Genzymeから購入した。コレステロールはSigma−Aldrich(St.Lois,MO)から取得した。1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン−N−[メトキシ(ポリエチレングリコール)−2000](アンモニウム塩)(PEG DMG 2000)、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン−N−[メトキシ(ポリエチレングリコール)−2000](アンモニウム塩)は、Avanti Polar Lipids(Alabaster,AL)から取得した。
スクアレン、ソルビタントリオレエート(Span 85)、およびポリオキシ−エチレンソルビタンモノオレエート(monololeate)(Tween 80)は、Sigma(St.Louis,MO,USA)から取得した。1,2−ジオレオイル−3−トリメチルアンモニウム−プロパン(DOTAP)は、Lipoid(Ludwigshafen Germany)から購入した。カチオン性ナノエマルジョン(CNE)は、既報(Ottら Journal of Controlled Release,79(1−3):1−5(2002))の荷電MF59と同様にして、軽微な修正を伴って調製した。簡単には、油溶性成分(すなわち、スクアレン、span 85、カチオン性脂質、脂質界面活性剤)をビーカー内で合わせ、脂質成分をクロロホルム(CHCl3)またはジクロロメタン(DCM)に溶解させた。得られた脂質溶液を油+span 85に直接添加した。溶媒を換気フード内で室温にて2時間蒸発させた後、水相と合わせ、均一な供給材料を得るため、IKA T25ホモジナイザーを用いて24K RPMで試料をホモジナイズした。一次エマルジョンを、氷浴冷却コイルを有するMicrofluidezer M110SまたはM110PSホモジナイザーに、およそ15k〜20k PSIのホモジナイゼーション圧で3〜5回通した(Microfluidics,Newton,MA)。該ユニットから20mlのバッチ試料を取り出し、4℃で保存した。以下の表には、CNE17の組成が記載されている。
溶液中の窒素数をカチオン性脂質の濃度から計算した(例えば、DOTAPは1分子当たり、プロトン化され得る1個の窒素を有する)。RNA濃度を使用し、RNA1マイクログラム当たり3nmolのホスフェートの概算値を用いて溶液中のホスフェートの量を計算した。RNA:脂質の量を変更することによりN/P比が修正され得る。RNAをCNE17と、10:1の窒素/ホスフェート(N/P)比で複合体形成させた。このような値を用いて、RNAをRNaseを含まない水中で適切な濃度に希釈し、軽くボルテックスしながら直接、等容積のエマルジョンに添加した。この溶液を室温でおよそ2時間放置した。複合体が形成されたら、得られた溶液を、投与前に必要とされる濃度に希釈した。
エレクトロポレーションは、pDNAワクチンの送達に非常に有効な方法であり、この手法を用いて自己複製RNAを送達した。マウスをイソフルラン(isofluorane)下で麻酔し、両後脚を念入りに剃って処置対象の肢部領域を露出させた。30ul用量のワクチンを後肢の腓腹筋に、1/2ccのインスリンシリンジを用いて注射した。この筋肉を、Elgen(登録商標)DNA Delivery System(Inovio,San Diego)を用いてエレクトロポレーションした。機器パラメータは以下のとおり:60V,60ms毎に2パルスである。別の用量を第2肢に同様に送達した後、エレクトロポレーションした。
RNAワクチンを、レポーター遺伝子または抗原のインビボ発現を行なうための従来のRNAベクター系アプローチと比較するため、本発明者らは、BHK細胞において、Perriらに記載の方法によって産生させたウイルスレプリコン粒子(VRP)を用いた。この系では、抗原(またはレポーター遺伝子)レプリコンは、シンドビスウイルスの3’末端配列(3’UTR)とシンドビスウイルスパッケージングシグナル(PS)を含むように操作されたベネズエラウマ脳炎ウイルス(VEEV)ゲノム由来のアルファウイルスキメラレプリコン(VCR)からなるものとした(Perriらの図2参照)。このレプリコンを、乳仔ハムスター腎(BHK)細胞にシンドビスウイルスキャプシドと糖タンパク質の遺伝子をコードする欠陥性ヘルパーRNAとともに共エレクトロポレーションすることにより、VRP内にパッケージングした(Perriらの図2参照)。次いで、VRPを収集し、標準的な方法によって力価測定し(titrate)、動物に、培養液または他の等張性バッファー中にて接種した。Perri S,Greer CE,Thudium K,Doe B,Legg H,Liu H,Romero RE,Tang Z,Bin Q,Dubensky TW,Jr.ら(2003)。ベネズエラウマ脳炎ウイルスおよびシンドビスウイルスに由来するアルファウイルスレプリコン粒子キメラは、強力な遺伝子ベースのワクチン送達ベクターである。J Virol 77:10394−10403。
RSV F三量体は、RSV Fエクトドメインを含み、融合ペプチド領域が欠失した(他の三量体との会合が抑制される)組換えタンパク質である。得られた構築物は、サイズ排除クロマトグラフィーによって観察されるように、均一な三量体を形成し、電子顕微鏡検査によって観察される融合後Fコンフォメーションと整合する、予測される表現型を有する。該タンパク質を昆虫細胞において発現させ、該構築物のC末端に融合させたHISタグによる精製、続いて、慣用的な手法を用いたサイズ排除クロマトグラフィーによって精製した。得られるタンパク質試料は95%より高い純度を示す。F−サブユニットワクチンのインビボ評価のため、100μg/mLの三量体タンパク質を、10mMヒスチジンバッファー(pH6.3)を用いて2mg/mLのアラムに吸着させ、150mMまで、塩化ナトリウムで等張に調整した。F−サブユニットタンパク質はアラムに、2〜8℃で静かに撹拌しながら一晩吸着させた。最終ワクチンのpHおよび重量オスモル濃度は、6.5〜7.5および240〜360mOsm/kgを標的とした。ワクチンを、タンパク質吸着についてSDS−PAGE(Invitrogen Corporation,USA)によって、およびエンドトキシン含有量についてLALアッセイ(Charles River Laboratories,USA)によって特性評価した。免疫化前、ワクチンを静かに反転することによって混合した。
10匹の雌性BALB/cマウスの群(8〜10週齢および体重約20グラム)を0日目と21日目に免疫化し、14、35および49日目に血液を採取した。すべての動物に対し、2つの後脚の四頭筋で注射し、各々、等容積(50μl/部位)で合計100μlのワクチンを与えた(10μgの抗原用量を送達)。T細胞応答の測定が必要なときは、35日目または49日目に脾臓を収集した。
雌性コットンラット(Sigmodon hispidis)をHarlan Laboratoriesから取得した。実験はすべて、Novartis動物保護使用委員会(Animal Care and Use Committee)の承認を得ており、上記委員会に従って行なった。動物の群を筋肉内にて(i.m.,100μl)、表示したワクチンで0日目と21日目に免疫化した。血清試料を、各免疫化の2週間後に収集した。免疫化した動物またはワクチン接種していない対照動物を、鼻腔内にて(i.n.)、1×105PFUのRSVで、最後の免疫化の4週間後にチャレンジした。血液採取およびRSVチャレンジは、精密気化器を用いた3%イソフルランでの麻酔下で行なった。
(細胞内サイトカイン免疫蛍光アッセイ)
同一にワクチン接種したBALB/cマウスの2〜5個の脾臓をプールし、培養のための単一の細胞懸濁物を調製した。各脾細胞プールについて、2つの抗原刺激培養物と2つの非刺激培養物を樹立した。抗原刺激培養物は、1×106個の脾細胞、RSV Fペプチド85−93(1×10−6M)、RSV Fペプチド249−258(1×10−6M)、RSV Fペプチド51−66(1×10−6M)、抗CD28 mAb(1mcg/mL)、およびブレフェルジンA(1:1000)を含むものとした。非刺激培養物は、RSV Fペプチドを含めなかったこと以外は、刺激培養物と同一とした。37℃で6時間の培養後、培養物を免疫蛍光のために処理した。細胞を洗浄し、次いで、蛍光標識抗CD4および抗CD8 モノクローナル抗体(mAb)で染色した。細胞を再度洗浄し、次いで、Cytofix/cytopermで20分間固定した。次いで、固定された細胞をPerm洗浄バッファーで洗浄し、次いで、IFN−g、TNF−a、IL−2およびIL−5に特異的な蛍光標識mAbで染色した。染色細胞を洗浄し、次いで、LSR IIフローサイトメーターで分析した。FlowJoソフトウェアを使用し、取得データを分析した。CD4+8−T細胞サブセットおよびCD8+4−T細胞サブセットを、別々に分析した。所与の試料の各サブセットについて、サイトカイン陽性細胞の%を決定した。RSV F抗原特異的T細胞の%は、抗原刺激培養物でのサイトカイン陽性細胞の%と非刺激培養物でのサイトカイン陽性細胞の%との差として計算した。標準的な方法(Statistical Methods,第7版.G.W.SnedecorおよびW.G.Cochran)を使用し、抗原特異的細胞の%の95%信頼限界を決定した。
分泌サイトカインアッセイのための培養物は、ブレフェルジンAを除いたこと以外は細胞内サイトカイン免疫蛍光アッセイのものと同様とした。37℃で一晩培養後に培養上清を収集し、複数のサイトカインについて、Meso Scale Discovery製のマウスTh1/Th2サイトカインキットを用いて分析した。培養物ごとの各サイトカインの量を、製造業者により供給された精製組換えサイトカインを用いて作成された標準曲線から決定した。
個々の血清試料を、RSV F特異的IgGの存在について酵素免疫測定法(ELISA)によってアッセイした。ELISAプレート(MaxiSorp 96ウェル,Nunc)を、1μg/mlの精製RSV F(delp23−furdel−trunc 非切断)(PBS中)で、4℃にて一晩コートした。洗浄後(0.1%Tween−20含有PBS)、プレートをSuperblock Blocking Buffer(PBS中)(Thermo Scientific)で、37℃にて少なくとも1.5時間ブロックした。次いで、このプレートを洗浄し、実験コットンラットまたは対照コットンラットの血清のアッセイ希釈剤(0.1%Tween−20と5%ヤギ血清含有PBS)での連続希釈物を添加し、プレートを37℃で2時間インキュベートした。洗浄後、プレートを、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)結合体化ニワトリ抗コットンラットIgG(Immunology Consultants Laboratory,Inc,アッセイ希釈剤中で1:5,000に希釈)とともに37℃で1時間インキュベートした。最後に、プレートを洗浄し、100μlのTMBペルオキシダーゼ基質溶液(Kirkegaard & Perry Laboratories,Inc)を各ウェルに添加した。100μlの1M H3PO4の添加によって反応を停止し、プレートリーダーを用いて450nmにおける吸光度を読み取った。各血清試料について、血清希釈度の逆数の対数に対する光学密度(OD)のプロットを非線形回帰(GraphPad Prism)によって作成した。力価は、およそ0.5のODでの血清希釈度の逆数と定義した(プレートごとに含めた、規定の力価1:2500を有するRSV感染コットンラット由来のプールした標準血清に対して標準化)。
血清試料を、中和抗体の存在についてプラーク減少中和試験(PRNT)によって試験した。HI−血清の2倍連続希釈物(5%HI−FBS含有PBS中)を等容積のRSV Longに添加した(事前におよそ115 PFU/25μlをもたらす力価にした)。血清/ウイルス混合物を37℃および5%CO2で2時間インキュベートしてウイルス中和を行なわせ、次いで、25μlのこの混合物(およそ115 PFUを含む)を、二連で、96ウェルプレート内のHEp−2細胞のウェルに接種した。37℃および5%CO2で2時間後、細胞に0.75%メチルセルロース/EMEM 5%HI−FBSを重層し、42時間インキュベートした。感染性ウイルス粒子の数を、免疫染色した後、自動計測することによるシンシチウム形成の検出によって決定した。中和力価は、対照(血清なし)と比べて、ウェル1つ当たり少なくとも60%のシンシチウム数の減少をもたらす血清希釈度の逆数と定義する。
肺内のウイルス負荷を、プラークアッセイによって測定した。具体的には、RSV感染の5日後に肺を収集し、右側の肺葉の1つを、25%スクロースを含む2.5mlのダルベッコ改変イーグル培地(DMEM,Invitrogen)中に入れ、組織ホモジナイザーで破壊した。この試料の無細胞上清を−80℃で保存した。感染性ウイルスについてアッセイするため、清澄化した肺ホモジネートの希釈物(5%熱不活性化ウシ胎仔血清(HI−FBS)含有PBS中)を、12ウェルプレート内のコンフルエントHEp−2細胞の単層に200μl/ウェルの容積で接種した。定期的に静かに振盪しながら2時間後(37℃,5%CO2)、接種材料を除去し、細胞に、1.5mlの1.25%SeaPlaqueアガロース(Lonza)含有イーグル最小必須培地(EMEM,Lonza)(5%HI−FBS、グルタミンおよび抗生物質を補給)を重層した。3〜4日間のインキュベーション後、細胞に、再度、1mlの1.25%アガロース含有EMEM(Sigma)(0.1%ニュートラルレッド(Sigma)を含有する)を重層した。1日後、ライトボックスの補助を伴ってプラーク計数した。
RSVチャレンジの5日後、肺を収集し、各動物から4つの肺葉を収集し、穏やかな気管内滴注の後、液浸固定によって10%中性緩衝ホルマリン(NBF)で固定した。組織を、顕微鏡検査のために常套的に処理し、ヘマトキシリン&エオシン染色切片を調製した。所見を、以前に公開された基準[Prince GAら,2001]の変形を用いて以下のパラメータ:細気管支周囲炎、肺胞炎、気管支炎、脈管周囲細胞浸潤および間質性肺炎について評価した。病変を4点の半定量的スケールで評価した。最小(+)変化は、1つまたは数個の小病巣を含むものとした;軽度(++)変化は、小〜中くらいの大きさの病巣で構成されたものとした;中等度(+++)変化は、いくつものおよび/または中等度の大きさの病巣を含むものとした;顕著な(++++)変化は、広範にコンフルエントな病巣を示し、組織の大部分/全部が影響を受けたものとした。
(A−コットンラットRSVチャレンジ試験(CRIS14))
RSVの表面融合糖タンパク質(RSV−F)を発現するA317レプリコンをこの実験に使用した。コットンラット(Sigmodon hispidus)(8匹の動物/群)に、裸の自己複製RNA(A317,1μgもしくは10μg)、LNPにおいて処方した自己複製RNA(RV01(01),A317,0.1μgもしくは1μg)、RSV−Fを発現するVRP(5×106IU)、F−三量体/アラムサブユニット(10μg)、またはホルマリン不活化RSVワクチン(5200 FI−pfu)で、0日目と21日目に、両側に筋肉内ワクチン接種(50μL/脚)を行なった。抗体分析のため、14日目(2wp1)と35日目(2wp2)に血清を収集した。すべての動物を、1×105pfuのRSVで、鼻腔内に49日目にチャレンジし、ウイルス負荷および肺病理の決定のため、肺を54日目(5dpc)に収集した。
この試験の目的の1つは、コットンラットRSVモデルにおけるレプリコンRNAの免疫原性と防御能を調べることであった。別の目的は、ワクチンの免疫原性および有効性に対するリポソームおよびCNE17処方の効果を評価することであった。非処方レプリコンRNAでは、1回のワクチン接種後、血清F特異的IgGおよびRSV中和抗体が誘導され、この応答は2回目のワクチン接種により高まった。リポソームおよびCNE17処方物は、このモデルにおいて同様に有効であり、2回目のワクチン接種後、1μgのレプリコンRNAに対するF特異的IgGの力価はおよそ8倍、および中和力価は4〜10倍高まった(それぞれ、CNE17およびリポソーム)。レプリコンRNAワクチンはすべて、経鼻RSVチャレンジからの防御をもたらし、5日後に測定したとき、肺のウイルス負荷が3桁超低減された。リポソームを用いて処方された1μgのレプリコンRNAによって生じる免疫応答の大きさおよび防御能は、5×106個のVRPによって誘起される応答の2倍以内であった。アラムアジュバント含有三量体サブユニットでは、最も高い全抗F IgG ELISA力価が誘起され、最も高い中和力価が誘起され、この試験で試験したいずれのワクチン調製物でチャレンジしたときも、肺においてRSV力価からの最も大きな度合の防御が誘起された。
RSVの表面融合糖タンパク質(RSV−F)を発現するA317レプリコンをこの実験に使用した。BALB/cマウス(10匹の動物/群)に、RSV−F発現VRP(1×106IU)、裸の自己複製RNA(A317,1μg)、エレクトロポレーションを用いて送達する自己複製RNA(A317,10μg)、リポソームにおいて処方した自己複製RNA(RV01(01),A317,0.1μgもしくは1μg)およびCNE17を用いて処方した自己複製RNA(A317,0.1μgもしくは1μg)で、0日目と21日目に、両側に筋肉内ワクチン接種(50μL/脚)を行なった。抗体分析のため、血清を、14日目(2wp1)、35日目(2wp2)および49日目(4wp2)に収集した。T細胞分析のため、49日目(4wp2)に5匹のマウス/群から脾臓を収集した。
リポソーム処方物では、裸のRNA対照と比べて、免疫原性(F特異的IgGの力価の増大によって決定(8〜30倍の増大))、中和力価、ならびにCD4 T細胞応答およびCD8 T細胞応答が有意に増強された。驚いたことに、RV01(01)のF特異的IgGの力価と中和力価は、0.1および1.0μgの両方の用量において、VRP(1×106IU)と同等であった。LNP処方物でのT細胞応答は、高用量ではVRP(1×106IU)と同等であった。CNE17を用いた自己複製RNAの処方物では、裸のRNA対照と比べて、免疫原性(F特異的IgGの力価の増大によって決定(2〜5倍の増大))、中和力価、ならびにCD4 T細胞応答およびCD8 T細胞応答が有意に増強された。RNAのエレクトロポレーションにより、裸のRNA対照と比べて免疫原性が増強されたが、リポソーム送達よりは有意に低かった。
RSVの表面融合糖タンパク質(RSV−F)を発現するA317レプリコンをこの実験に使用した。BALB/cマウス(8匹の動物/群)に、RSV−F発現VRP(1×106IU)、裸の自己複製RNA(A306,1、0.1、0.01μg)およびリポソームにおいて処方した自己複製RNA(RV01(01),方法1(A317,10.0、1.0、0.1、0.01μg)を使用)で、0日目と21日目に、両側に筋肉内ワクチン接種(50μL/脚)を行なった。抗体分析のため、血清を14日目(2wp1)および(2wp2)に収集した。T細胞分析のため、49日目(4wp2)に5匹のマウス/群から脾臓を収集した。
RV01(01)リポソーム処方物は、多分散度指数が0.14で158nmのZ平均粒子直径を有するものであり、被包効率は96%であった。14日目と35日目のF特異的血清IgGの力価を表18と19に示し、49日目のT細胞応答を表20と21に示す。
リポソーム処方物では、裸のRNA対照と比べて、免疫原性(F特異的IgGの力価の増大によって判定)およびT細胞の頻度が有意に増強された。RV01(01)についてのF特異的IgGの力価およびCD8 T細胞の頻度は、10μgのRNA用量で、VRP群(1×106IU)と比べて増強された。
以下の参考文献は、その全ての教示が、参照によって本明細書に援用される。
Claims (12)
- 配列番号1または配列番号2におけるアミノ酸100〜150に対応するアミノ酸が、配列番号9のアミノ酸配列で置き換えられている、組換えRSウイルスFポリペプチド(RSV F)。
- モノマー、三量体、三量体のロゼット、または、これらの組み合わせの形態である、請求項1に記載のRSV F。
- 配列番号49、および、配列番号60、シグナルペプチドおよび/またはHISタグが削除されている前述のいずれかの配列、ならびにその組合せからなる群より選択される組換えポリペプチド。
- 異種オリゴマー化ドメイン、またはシグナルペプチドをさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組換えポリペプチド。
- 前記異種オリゴマー化ドメインが、インフルエンザ血球凝集素由来の三量体化ドメイン、SARSスパイク由来の三量体化ドメイン、またはHIV gp41、NadA、修飾GCN4もしくはATCase由来の三量体化ドメインを含む群から選択される、請求項4に記載の組換えポリペプチド。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリペプチドをコードする単離された核酸。
- 免疫原性組成物であって、以下:
(a)請求項1に記載の1つ以上のRSウイルスFポリペプチド(RSV F);あるいは
(b)配列番号49、配列番号60、配列番号71、ならびにシグナルペプチドが削除されている前述のいずれかの配列からなる群より選択されるポリペプチドであって、ここで、該シグナルペプチドが、配列番号1のアミノ酸1〜21に対応する、ポリペプチド;を含む、免疫原性組成物。 - 請求項1に記載の1つ以上の組換えRSウイルスFポリペプチド(RSV F)を含む免疫原性組成物であって、ここで:
(i)該RSV Fポリペプチドが、RSV−Fエクトドメインを含む可溶性ポリペプチドであるか;または
(ii)該RSV Fが、配列番号1もしくは配列番号2のアミノ酸23〜99および151〜524を含む;
免疫原性組成物。 - 免疫原性組成物であって、該免疫原性組成物は、配列番号49、配列番号60、配列番号71、ならびにシグナルペプチドおよびHISタグが削除されている前述のいずれかの配列からなる群より選択されるポリペプチドを含み、ここで、該シグナルペプチドが、配列番号1のアミノ酸1〜21に対応し、ここで、HISタグが配列番号110に対応する、免疫原性組成物。
- アジュバントをさらに含む、請求項7〜9のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
- 前記アジュバントが、アルミニウム塩、水中スクアレン型エマルジョン、小分子免疫増強物質および前述のものの任意の組合せからなる群より選択される、請求項10に記載の免疫原性組成物。
- 被験体において免疫応答を誘導するための、請求項7〜11のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
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