JP5917682B2 - 変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素に関する組成物およびその方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2011年4月22に出願された米国仮特許出願第61/478,474号、および2011年4月25日に出願された米国仮特許出願第61/478,899号の利益を主張する。前記の出願の全内容は参照により本明細書にそのまま援用される。
1側面において、本発明は、変異体C.ディフィシル毒素Aが含まれる免疫原性組成物に関する。その変異体C.ディフィシル毒素Aには、対応する野生型のC.ディフィシル毒素Aと比較して少なくとも1個の変異を有するグルコシルトランスフェラーゼドメインおよび少なくとも1個の変異を有するシステインプロテアーゼドメインが含まれる。1態様において、その変異体C.ディフィシル毒素Aの少なくとも1個のアミノ酸が化学的に架橋されている。
1態様において、その少なくとも1個のアミノ酸はホルムアルデヒド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)、N−ヒドロキシスクシネート、またはEDCおよびNHSの組み合わせにより化学的に架橋される。
1態様において、その免疫原性組成物は、対応する野生型のC.ディフィシル毒素と比較して減少した細胞毒性を示す。
1側面において、本発明は、哺乳類においてC.ディフィシル感染症を処置する方法に関する。その方法には、その哺乳類にSEQ ID NO:4が含まれる変異体C.ディフィシル毒素AおよびSEQ ID NO:6が含まれる変異体C.ディフィシル毒素Bが含まれる免疫原性組成物を投与することが含まれ、ここでその変異体C.ディフィシル毒素のそれぞれの少なくとも1個のアミノ酸がホルムアルデヒドにより架橋されている。
1態様において、その処置の方法または免疫応答を誘導する方法には、再発性C.ディフィシル感染症を有していた哺乳類が含まれる。
1態様において、その処置の方法または免疫応答を誘導する方法には、さらにアジュバントが含まれる免疫原性組成物が含まれる。
1態様において、その単離されたポリペプチドには、そのポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖に、またはそのポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖に連結されたグリシン部分が含まれる。
1態様において、その単離されたポリペプチドは少なくとも約100μg/mlのEC50を有する。
1側面において、その免疫原性組成物にはSEQ ID NO:4で示されるアミノ酸配列を有する単離されたポリペプチド(ここで1位のメチオニン残基は場合により存在しない)およびSEQ ID NO:6で示されるアミノ酸配列を有する単離されたポリペプチド(ここで1位のメチオニン残基は場合により存在しない)が含まれ、a)ここでSEQ ID NO:4の少なくとも1個のリシン残基の側鎖はベータ−アラニン部分に連結されており、そしてb)SEQ ID NO:6の少なくとも1個のリシン残基の側鎖はベータ−アラニン部分に連結されている。
1側面において、そのその免疫原性組成物には、SEQ ID NO:84で示されるアミノ酸配列を有する単離されたポリペプチドおよびSEQ ID NO:86で示されるアミノ酸配列を有する単離されたポリペプチドが含まれ、ここでそれぞれのポリペプチドには以下:a)そのポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖およびそのポリペプチドのリシン酸残基の側鎖の間の少なくとも1個の架橋;b)そのポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖およびそのポリペプチドのリシン酸残基の側鎖の間の少なくとも1個の架橋;c)そのポリペプチドの少なくとも1個のリシン残基の側鎖に連結されたベータ−アラニン部分;ならびにd)そのポリペプチドの少なくとも1個のアスパラギン酸残基の側鎖に、またはそのポリペプチドの少なくとも1個のグルタミン酸残基の側鎖に連結されたグリシン部分が含まれる。
SEQ ID NO:1は、野生型C.ディフィシル630毒素A(TcdA)に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:3は、SEQ ID NO:1と比較して285および287位において変異を有する変異体TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:5は、SEQ ID NO:2と比較して286および288位において変異を有する変異体TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:7は、SEQ ID NO:1と比較して269、272、285、287、460、462、および700位において変異を有する変異体TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:10は、野生型C.ディフィシル630毒素B(TcdB)をコードするDNA配列を示す。
SEQ ID NO:12は、SEQ ID NO:4をコードするDNA配列を示す。
SEQ ID NO:14は、SEQ ID NO:6をコードするDNA配列を示す。
SEQ ID NO:16は、SEQ ID NO:15をコードするDNA配列を示す。
SEQ ID NO:18は、SEQ ID NO:17をコードするDNA配列を示す。
SEQ ID NO:20は、SEQ ID NO:19をコードするDNA配列を示す。
SEQ ID NO:22は、SEQ ID NO:21をコードするDNA配列を示す。
SEQ ID NO:24は、SEQ ID NO:23をコードするDNA配列を示す。
SEQ ID NO:26は、SEQ ID NO:25をコードするDNA配列を示す。
SEQ ID NO:28は、SEQ ID NO:1の残基101〜293に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:30は、SEQ ID NO:2の残基101〜293に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:32は、SEQ ID NO:1の残基543〜809に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:34は変異体TcdAに関するアミノ酸配列を示し、ここで残基101、269、272、285、287、460、462、541、542、543、589、655、および700はあらゆるアミノ酸であることができる。
SEQ ID NO:37は、C.ディフィシルTcdAの中和抗体(A3−25 mAb)の可変重鎖に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:39は、C.ディフィシルTcdAの中和抗体(A3−25 mAb)の可変軽鎖のCDR2に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:41は、C.ディフィシルTcdAの中和抗体(A3−25 mAb)の可変重鎖のCDR1に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:43は、C.ディフィシルTcdAの中和抗体(A3−25 mAb)の可変重鎖のCDR3に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:45は、SEQ ID NO:4をコードするDNA配列を示す。
SEQ ID NO:47は、SEQ ID NO:6をコードするDNA配列を示す。
SEQ ID NO:49は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B8−26 mAb)の可変重鎖に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:51は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B8−26 mAb)の可変重鎖のCDR1に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:53は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B8−26 mAb)の可変重鎖のCDR3に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:55は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B8−26 mAb)の可変軽鎖に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:57は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B8−26 mAb)の可変軽鎖のCDR1に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:59は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B8−26 mAb)の可変軽鎖のCDR3に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:61は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B59−3 mAb)の可変重鎖のシグナルペプチドに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:63は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B59−3 mAb)の可変重鎖のCDR2に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:65は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B59−3 mAb)の可変重鎖の定常領域に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:67は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B59−3 mAb)の可変軽鎖のシグナルペプチドに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:69は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B59−3 mAb)の可変軽鎖のCDR2に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:71は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B9−30 mAb)の可変重鎖に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:73は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B9−30 mAb)の可変重鎖のCDR1に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:75は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B9−30 mAb)の可変重鎖のCDR3に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:77は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B9−30 mAb)の可変軽鎖に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:79は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B9−30 mAb)の可変軽鎖のCDR1に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:81は、C.ディフィシルTcdB中和抗体(B9−30 mAb)の可変軽鎖のCDR3に関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:88は野生型C.ディフィシル2004111 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:90は野生型C.ディフィシル2004205 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:92は野生型C.ディフィシル2005022 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:94は野生型C.ディフィシル2005283 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:96は野生型C.ディフィシル2005359 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:98は野生型C.ディフィシル2007070 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:100は野生型C.ディフィシル2007302 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:102は野生型C.ディフィシル2007838 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:104は野生型C.ディフィシル2007886 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:106は野生型C.ディフィシル2009078 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:108は野生型C.ディフィシル2009141 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:110は野生型C.ディフィシル2004013 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:112は野生型C.ディフィシル2004118 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:114は野生型C.ディフィシル2004206 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:116は野生型C.ディフィシル2005088 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:118は野生型C.ディフィシル2005325 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:120は野生型C.ディフィシル2006017 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:122は野生型C.ディフィシル2007070 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:124は野生型C.ディフィシル2007302 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:126は野生型C.ディフィシル2007838 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:128は野生型C.ディフィシル2007886 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:130は野生型C.ディフィシル2009078 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:132は野生型C.ディフィシル2009141 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:134は野生型C.ディフィシル014 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:136は野生型C.ディフィシル020 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:138は野生型C.ディフィシル027 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:140は野生型C.ディフィシル046 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:142は野生型C.ディフィシル015 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:144は野生型C.ディフィシル023 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:146は野生型C.ディフィシル029 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:148は野生型C.ディフィシル001 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:150は野生型C.ディフィシル003 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:152は野生型C.ディフィシル070 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:154は野生型C.ディフィシル077 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:156は野生型C.ディフィシル117 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:158は野生型C.ディフィシル001 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:160は野生型C.ディフィシル003 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:162は野生型C.ディフィシル070 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:164は野生型C.ディフィシル077 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:166は野生型C.ディフィシル117 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:168は野生型C.ディフィシル053 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:170は野生型C.ディフィシル087 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:172は野生型C.ディフィシル126 TcdAに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:174は野生型C.ディフィシル078 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
SEQ ID NO:176は野生型C.ディフィシル095 TcdBに関するアミノ酸配列を示す。
本発明者らは、驚くべきことに、数ある中でも、変異体C.ディフィシル毒素Aおよび毒素Bならびにその方法を発見した。その変異体は、部分的に、免疫原性であり、且つそれぞれの毒素の野生型の形態と比較して低減した細胞毒性を示すことを特徴とする。本発明は、その免疫原性部分、その生物学的均等物、および前記のもののいずれかをコードする核酸配列が含まれる単離されたポリヌクレオチドにも関する。
1側面において、本発明は変異体C.ディフィシル毒素が含まれる免疫原性組成物に関する。その変異体C.ディフィシル毒素には、対応する野生型C.ディフィシル毒素と比較してグルコシルトランスフェラーゼドメインにおいて少なくとも1個の変異およびシステインプロテアーゼドメインにおいて少なくとも1個の変異を有するアミノ酸配列が含まれる。
“免疫応答”は、受容患者におけるC.ディフィシル毒素に対して向けられた有益な体液性(抗体に媒介される)および/または細胞性(抗原特異的T細胞またはそれらの分泌産物により媒介される)応答の発現を指す。免疫応答は、体液性、細胞性、または両方であってよい。
細胞性免疫応答は、典型的にはクラスIまたはクラスII MHC分子と会合したポリペプチドエピトープを提示して抗原特異的CD4+Tヘルパー細胞および/またはCD8+細胞傷害性T細胞を活性化することにより誘発される。その応答には、単球、マクロファージ、NK細胞、好塩基球、樹状細胞、星状細胞、小神経膠細胞、好酸球または先天免疫の他の構成要素も含まれ得る。細胞に媒介される免疫学的応答の存在は、当該技術で既知の増殖アッセイ(CD4+T細胞)またはCTL(細胞傷害性Tリンパ球)アッセイにより決定することができる。
本発明の変異体毒素は、例えば部位特異的変異誘発、変異原(例えば紫外線)を用いる変異誘発等のような、変異を調製するための当該技術で既知の技法により調製することができる。好ましくは、部位特異的変異誘発が用いられる。あるいは、目的配列を有する核酸分子を直接合成することができる。そのような化学合成法は、当該技術で既知である。
典型的な変異体C.ディフィシルTcdBには、対応する野生型C.ディフィシル毒素Bと比較して286位および288位においてアミノ酸置換を有するSEQ ID NO:31を含むグルコシルトランスフェラーゼドメインならびに155位においてアミノ酸置換を有するSEQ ID NO:33を含むシステインプロテアーゼドメインが含まれる。例えば、そのような変異体C.ディフィシルTcdBにはSEQ ID NO:6で示されるアミノ酸配列が含まれ、ここで最初のメチオニンは場合により存在しない。別の態様において、その変異体C.ディフィシル毒素AにはSEQ ID NO:86で示されるアミノ酸配列が含まれる。
1側面において、本発明は、SEQ ID NO:2の番号付けに従うアミノ酸残基1〜1500からのいずれかの位置において変異を有し、典型的な変異体C.ディフィシル毒素Bを定める、単離されたポリペプチドに関する。例えば、1態様において、その単離されたポリペプチドは、SEQ ID NO:2のアミノ酸残基830〜990に変異を含む。変異に関する典型的な位置には、SEQ ID NO:2の番号付けに従う970位および976位が含まれる。好ましくは、その残基830〜990の変異は置換である。1態様において、その変異は非保存的置換であり、ここでAsp(D)および/またはGlu(E)アミノ酸残基が例えばリシン(K)、アルギニン(R)、およびヒスチジン(H)のような酸性化の際に中和されないアミノ酸残基により置き換えられている。典型的な変異にはSEQ ID NO:2のE970K、E970R、E970H、E976K、E976R、E976Hが含まれ、変異体C.ディフィシル毒素Bが定められる。
別の側面において、本発明は、組み換え細胞またはその子孫に関する。1態様において、その細胞またはその子孫には変異体C.ディフィシルTcdAおよび/または変異体C.ディフィシルTcdBをコードするポリヌクレオチドが含まれる。
1側面において、本発明は、変異体C.ディフィシル毒素を生成する方法に関する。1態様において、その方法には上記で記述されたいずれかの組み換え細胞またはその子孫をポリペプチドを発現するための適切な条件下で培養することが含まれる。
驚くべきことに、上記で記述された本発明の免疫原性組成物はインビボで新規の抗体を引き出し、これはその免疫原性組成物にはそれぞれの野生型C.ディフィシル毒素の保存された天然の構造(例えば保存された抗原エピトープ)が含まれることおよびその免疫原性組成物にはエピトープが含まれることを示唆している。C.ディフィシルの1つの株からの毒素に対して産生された抗体は、C.ディフィシルの別の株により産生された対応する毒素に結合することができる可能性がある。すなわち、その抗体およびその結合断片は“交差反応性”である可能性があり、それは多数のC.ディフィシル株から産生された毒素上の類似の抗原部位と反応する能力を指す。交差反応性には、抗体の、その産生を刺激しなかった抗原と反応または結合する能力、すなわち、抗原および異なるが類似の抗原に対して生成された抗体の間の反応も含まれる。
その抗毒素抗体またはその結合断片は、他の抗C.ディフィシル毒素抗体(例えば他のモノクローナル抗体、ポリクローナルガンマグロブリン)またはその結合断片との組み合わせで投与することができる。用いることができる組み合わせには、抗毒素A抗体またはその結合断片および抗毒素B抗体またはその結合断片が含まれる。
さらに別の側面において、本発明は、C.ディフィシルTcdBに対する中和抗体を生成する方法に関する。その方法には、上記で記述したような免疫原性組成物を哺乳類に投与し、その哺乳類から抗体を回収することが含まれる。好ましい態様において、その免疫原性組成物にはSEQ ID NO:6を有する変異体C.ディフィシルTcdBが含まれ、ここでその変異体C.ディフィシルTcdBの少なくとも1個のアミノ酸は、好ましくはホルムアルデヒドまたは1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドにより化学的に架橋されている。生成することができるTcdBに対する典型的な中和抗体には、B2−31;B5−40、B70−2;B6−30;B9−30;B59−3;B60−2;B56−6;および/またはB8−26が含まれる。
(例えば本明細書で記述される変異体C.ディフィシル毒素、免疫原性組成物、抗体および/またはその抗体結合断片が含まれる組成物のような)本発明の組成物は、様々な形態であってよい。これらには、例えば半固体および固体剤形、坐剤、液体形態、例えば液体溶液(例えば注射可能な溶液および不融性の(infusible)溶液)、分散液または懸濁液、リポソーム類、および/または例えば凍結乾燥された(lyophilized)粉末の形態、凍結乾燥された(freeze−dried)形態、噴霧乾燥された形態、および/または発泡乾燥された(foam−dried)形態のような乾燥した形態が含まれる。座剤に関して、結合剤およびキャリヤーには例えばポリアルキレングリコール類またはトリグリセリド類が含まれ、そのような座剤は本発明の組成物を含有する混合物から形成することができる。典型的な態様において、その組成物は注射前の液体のビヒクル中での溶解または懸濁に適した形態である。別の典型的な態様において、その組成物はリポソームまたは微粒子、例えばポリラクチド、ポリグリコライド(polyglycolide)、またはコポリマー中で乳化または封入されている(encapsulated)。
1側面において、本発明は、薬学的に許容可能なキャリヤーと一緒に配合された、(例えば本明細書で記述される変異体C.ディフィシル毒素、免疫原性組成物、抗体および/またはその抗体結合断片が含まれる組成物のような)本明細書で記述される組成物のいずれかが含まれる医薬組成物に関する。“薬学的に許容可能なキャリヤー”には、生理的に適切であるあらゆる溶媒、分散媒、安定剤、希釈剤、および/または緩衝剤が含まれる。
さらに別のクラスの典型的なアジュバントは、N−グリコシルアミド類、N−グリコシル尿素類およびN−グリコシルカルバメート類が含まれる糖脂質類似体であり、そのそれぞれが糖残基においてアミノ酸で置換されている。
本明細書で記述される組成物は、予防および/または療法的適用に関して、例えば非経口、局所、静脈内、粘膜、経口、皮下、動脈内、頭蓋内、髄腔内、腹腔内、鼻腔内、筋内、皮内、注入、直腸、および/または経皮経路のようなあらゆる投与経路により投与することができる。好ましい態様において、その組成物の投与経路は非経口投与であり、より好ましくは筋内投与である。典型的な筋内投与は腕または脚の筋肉において実施される。
1側面において、本発明は、哺乳類においてC.ディフィシル毒素に対する免疫応答を誘導する方法に関する。その方法には、有効量の本明細書で記述される組成物をその哺乳類に投与することが含まれる。例えば、その方法には、その哺乳類においてそれぞれのC.ディフィシル毒素に対する免疫応答を生じさせるために有効な量を投与することが含まれてよい。
毒素(AおよびB)遺伝子および毒素発現を欠くC.ディフィシル株を同定するため、13のC.ディフィシル株を試験した。13のC.ディフィシル株の培養液を、毒素Aに関するELISAにより試験した。7つの株は毒素Aを発現していた:C.ディフィシル14797−2、C.ディフィシル630、C.ディフィシルBDMS、C.ディフィシルW1194、C.ディフィシル870、C.ディフィシル1253、およびC.ディフィシル2149。図3参照。
C.ディフィシル産生株(production strain)の芽胞形成機能のノックアウトは、安全な製造環境における大規模発酵を容易にする。非芽胞形成性C.ディフィシル株を作り出すためにClosTronシステムを用いた。Heap et al., J Microbiol Methods. 2009 Jul;78(1):79-85を参照。ClosTronシステムは、部位特異的な挿入によるspo0A1クロストリジウム遺伝子の不活性化のためにグループIIイントロンを用いて標的化された遺伝子不活性化を可能にする。その毒素マイナス産生株VPI 11186に対してそのClosTron技術による芽胞形成不活性化を施した。エリスロマイシン耐性変異体を選択し、挿入カセットの存在をPCRにより確かめた(示していない)。2個の独立したクローンが芽胞を形成できないことを確かめた。
株630Δのゲノム配列に基づく完全長変異体毒素AおよびBのオープンリーディングフレーム(ORF)を、Blue Heron Biotechでのカスタム合成のために設計した。例えばSEQ ID NO:9〜14を参照。細胞毒性の原因であるグルコシルトランスフェラーゼ活性に関する活性部位を、2個の対立遺伝子置換:毒素Aに関してD285A/D287A(SEQ ID NO:3参照)、および毒素Bに関してD286A/D288A(SEQ ID NO:5参照)により変化させた。2つのヌクレオチドを、それぞれのアスパラギン酸(D)コドンにおいて変異させてアラニン(A)に関するコドンを作り出した。例えばSEQ ID NO:9〜14を参照。加えて、システイン残基を欠く変異体毒素を発現する一対のベクターを、Blue Heron Biotechでのカスタム合成後に構築した。変異体毒素Aからの7個のシステイン残基および変異体毒素Bからの9個のシステイン残基をアラニンで置き換えた。その置換には、AおよびB毒素の自己触媒的プロテアーゼの触媒的システインが含まれる。また、ベクター構築に関して用いられる制限酵素部位を削除するために必要である場合、サイレント変異を導入した。
C.ディフィシル変異体毒素抗原発現のために用いられたプラスミドシャトルベクターは、Minton研究室により開発されたpMTL8000シリーズモジュラーシステムから選択された(Heap et al., J Microbiol Methods. 2009 Jul;78(1):79-85を参照)。選択されたベクターpMTL84121fdxは、C.ディフィシルプラスミドpCD6 Gram+レプリコン、catP(クロラムフェニコール/チアンフェニコール)選択用マーカー、p15a Gram−レプリコンおよびtra機能、ならびにC.スポロゲネス(C.sporogenes)フェレドキシンプロモーター(fdx)および遠位の(distal)マルチクローニングサイト(MCS)を含有する。実験によるデータは、低コピー数のp15aレプリコンは代替案であるColE1よりも大腸菌中での大きな安定性を与えることを示唆した。fdxプロモーターは、それがCATレポーターコンストラクト(例えばtcdA、tcdB;または異種のtetRまたはxylR)を用いた実験において試験された他のプロモーターよりも高い発現をもたらしたために選択された(データは示していない)。
株630Δのゲノム配列に基づく完全長変異体毒素AおよびBのオープンリーディングフレーム(ORF)を、pMTL84121fdxベクターのマルチクローニングNdeIおよびBglII部位を用いて、標準的な分子生物学の技法を用いてサブクローニングした。クローニングを容易にするため、そのORFに開始コドンを含有する近位のNdeI部位およびその停止コドンのすぐ下流のBglII部位を隣接させた。
自己触媒的プロテアーゼドメインの触媒的システイン残基を、SEQ ID NO:3および5、すなわち“二重変異体”のそれぞれにおいて置換した(すなわち、TcdAに関してC700AおよびTcdBに関してC698A)。変異体毒素Aの変異誘発に関して、TcdA D285A/D287A発現プラスミドからの2.48kbのNdeI−HindIII断片をpUC19(同じもので切断した)中にサブクローニングし、この鋳型に対して部位特異的変異誘発を実施した。一度その新しい対立遺伝子をDNA配列分析により確認し、その改変されたNdeI−HindIII断片を発現ベクターpMTL84121fdx中に再導入して“三重変異体”、すなわちSEQ ID NO:4およびSEQ ID NO:6を作り出した。
変異体毒素Bの変異誘発のため、変異体毒素Bプラスミドからの3.29kbのNdeI−EcoNI断片を改変して再導入した。EcoNI部位は入手可能なクローニングベクター中に存在しないため、わずかに大きい3.5kbのNdeI−EcoRV断片をpUC19(NdeI−SmaIにより調製された)中にサブクローニングした。変異誘発後、その改変された内部の3.3kbのNdeI−EcoNI断片を切り出し、それを用いて対応する変異体毒素B発現ベクターpMTL84121fdxの断片を置き換えた。この方向の(directional)計画のクローニング効率は極めて低いことが分かったため、1.5kbのDraIIIの置き換えを含む、C698A対立遺伝子を導入するための代替計画を並行して試みた。両方の計画が独立して所望の組み換え体をもたらした。
少なくとも12の異なるC.ディフィシル変異体毒素変種を構築した。対立遺伝子置換をN末端の変異体毒素遺伝子断片中に部位特異的変異誘発(Quickchange(登録商標)キット)により導入した。生物学的活性において野生型C.ディフィシル株から精製された天然の毒素に対して定量的に均等なタンパク質を生成するこのプラスミドに基づく系の能力を評価するための参照対照としての組み換え毒素も設計した。この場合、本来のグルコシルトランスフェラーゼの置換を元に戻すように対立遺伝子置換を導入した。加えて、一対のシステインを含まない変異体毒素ベクターを、Blue Heron Biotechでのカスタム合成後に構築した。
一般的に用いられるDH5α大腸菌研究室株を用いると、再編成されたプラスミドが得られた。対照的に、Invitrogen Stbl2(商標)大腸菌宿主を用いた形質転換は、LBクロラムフェニコール(25μg/ml)プレート上での30℃における3日間の増殖の後、増殖の遅い完全長変異体毒素組み換え体をもたらした。関連するStbl3(商標)およびStbl4(商標)大腸菌株を用いるとより低いクローニング効率が得られたが、これらの系統はプラスミドの維持に関して安定であることが分かった。続いて形質転換体を寒天において、または液体培養中で、クロラムフェニコール選択下で30℃において増殖させた。(Millerの)LB培地は動物由来物質を含まないトリプトン−大豆に基づく培地と比較して形質転換体の回収率および増殖を向上させることも分かった。
C.ディフィシルの大腸菌接合伝達による形質転換を、本質的にHeap et al., Journal of Microbiological Methods, 2009. 78(1): p. 79-85において記述されているように行った。大腸菌宿主CA434を、野生型または様々な変異体毒素遺伝子をコードするpMTL84121fdxを用いて形質転換した。大腸菌宿主CA434は、発現プラスミドをC.ディフィシル産生株VPI 11186 spo0A1中に移動させるための中間体である。CA434は大腸菌HB101の派生株である。この株はTra+ Mob+ R702接合性プラスミドを有し、それはKm、Tc、Su、Sm/Spe、およびHg(Tn1831による)に対する耐性を与える。化学的コンピテントまたはエレクトロコンピテント細胞CA434細胞を調製し、発現ベクター形質転換体をMillerのLB CAMプレート上で30℃において選択した。3日後に見えてくる増殖の遅いコロニーを選んで3mL LBクロラムフェニコール培養において対数期中期まで増殖させた(30℃において約24時間、225rpm、オービタルシェーカー)。壊れた線毛を避けるために大腸菌培養物を低速(5,000g)遠心分離により回収し、細胞のペレットを1mL PBS中で大孔径のホールピペットを用いて穏やかに再懸濁した。細胞を低速遠心分離により濃縮した。逆さにしてPBSの大部分を除去し、排水した(drained)ペレットを嫌気室中に移して0.2mLのC.ディフィシル培養物と共に再懸濁し、BHIS寒天プレート上にスポットし、8時間または一夜増殖させた。変異体毒素A形質転換体の場合、一夜の接合でよりよい結果が達成された。細胞のパッチを0.5mLのPBS中にかき集め、0.1mLを大腸菌供与細胞を殺すために15μg/mLチアンフェニコール(クロラムフェニコールのより強力な類似体)およびD−サイクロセリン/セホキシチンを補ったBHIS選択培地上に蒔いた。16〜24時間後に見えてきた形質転換体を、新しい(補助物質を加えた)BHISプレート上に再度画線することにより純化し、その後の培養物を組み換え毒素または変異体毒素の発現に関して試験した。優れた発現を示しているクローンからグリセロールパーマネント(Glycerol permanents)およびシードストック(seed stocks)を調製した。また、2mLの培養液からプラスミドのミニプレップを、細胞をリゾチームにより前処理する(必須ではない)改変されたQiagenキットの手順を用いて調製した。そのC.ディフィシルミニプレップDNAを、クローンの完全性を確かめるためのPCR配列決定のための鋳型として用いた。あるいは、プラスミドミニプレップDNAを大腸菌Stbl2(商標)形質転換体から調製し、配列決定した。
形質転換体を2mL培養(型にはまった分析のため)で、または通気穴に蓋をしたフラスコ中(時間経過実験のため)でのどちらかで増殖させた。試料(2mL)を短時間遠心分離(10,000rpm、30秒間)して細胞を濃縮し:上清をデカントして10倍濃縮し(Amicon−ultra 30k);ペレットを排水して−80℃で凍結させた。細胞のペレットを氷上で解かし、1mLの溶解緩衝液(トリス−HCl pH7.5;1mM EDTA、15%グリセロール)中で再懸濁し、超音波処理(微小チップを用いた1×20秒のバースト(burst))した。その溶解物を4℃で遠心分離し、上清を5倍濃縮した。上清および溶解物の試料を試料緩衝液と合わせて熱処理(10分間、80℃)した後、2通りの(duplicate)3〜8%トリス−酢酸SDS−PAGEゲル(Invitrogen)上に装填した(loading)。1枚のゲルをクーマシーで染色し、2枚目のゲルをウェスタン分析のためにエレクトロブロットした。毒素A特異的および毒素B特異的ウサギ抗血清(Fitgerald;Biodesign)を用いて変異体毒素AおよびBの変種を検出した。七重変異体毒素B(SEQ ID NO:8)の発現も、ウェスタンブロットハイブリダイゼーションにより確認した。
遺伝子二重変異体(DM)毒素AおよびB(それぞれSEQ ID NO:3および5)および三重変異体(TM)毒素AおよびB(それぞれSEQ ID NO:4および6)は、UDP−14C−グルコース[30μM]、50mM HEPES、pH7.2、100mM KCl、4mM MgCl2、2mM MnCl2、1mM DTT、および0.1μg/μL BSAの存在下でのインビトログルコシル化アッセイにおいて、14C−グルコースを10μgのRhoA、Rac1およびCdc42 GTPアーゼに移さなかった。しかし、野生型AおよびB毒素対照(それぞれSEQ ID NO:1および2を有する)は、それぞれ10および1ngの低い用量(およびより低い用量、データは示していない)において(図4Aおよび4B)、100μgの変異体毒素の存在下においてさえも(図4B)、14C−グルコースをGTPアーゼに効率的に移し、これはそれぞれの野生型毒素と比較して少なくとも100,000倍の低減を示している。類似の結果がCdc42 GTPアーゼに関して検出された(データは示していない)。
自己触媒的切断の機能は、三重遺伝子変異体AおよびB(TM)(それぞれSEQ ID NO:4および6)において、そのシステインプロテアーゼ切断部位を変異させた場合、抑止された。図5において図説されているように、野生型(wt)毒素AおよびB(それぞれSEQ ID NO:3および5)はイノシトール−6−リン酸の存在下で切断される。二重変異体毒素AおよびB(それぞれSEQ ID NO:3および5)も、野生型に関する切断と同様に、イノシトール−6−リン酸の存在下で切断される(データは示していない)。毒素A(SEQ ID NO:3)は308kDaから245および60kDaの2個の断片へと切断される。毒素B(SEQ ID NO:5)は270kDaから207および63kDaの2個の断片へと切断される。三重変異体毒素AおよびB(TM)(それぞれSEQ ID NO:4および6)は、イノシトール−6−リン酸の存在下においてさえも、それぞれ308および207kDaにおいて影響を受けないままである。図5参照。従って、そのシステインプロテアーゼ活性は遺伝子改変により不活性化された。
その遺伝子変異体毒素を、ヒト二倍体肺線維芽細胞株であるIMR90細胞におけるインビトロ細胞毒性アッセイによりそれらの細胞毒性に関して評価した。これらの細胞は毒素AおよびBの両方に対して感受性である。代わりの好ましい態様として、ミドリザル(Cercopithecus aethiops)からのベロ正常腎臓細胞を、それらは毒素AおよびBに対する適度な感受性を有することが観察されたため、その細胞毒性アッセイにおいて用いることができる。好ましくは、HT−29ヒト結腸直腸腺癌細胞は、それらはその毒素に対してベロおよびIMR90細胞株と比較して著しく減少した感受性を示したため、その細胞毒性アッセイにおいて用いられない。例えば下記の表6を参照。
図7で図説されるように、EC50値は三重変異体毒素B(SEQ ID NO:6)(20.78ng/mL)および七重変異体毒素B(SEQ ID NO:8)(35.9ng/mL)変異体に関して類似しており、これはそのグルコシルトランスフェラーゼ活性部位およびGTPアーゼ基質結合部位をさらに改変するための4個の追加の変異はその遺伝子変異体毒素の細胞毒性をそれ以上低減しなかったことを示している。そのEC50値は、二重変異体毒素B(SEQ ID NO:5)に関しても三重および七重変異体毒素に関するEC50値と類似していた(データは示していない)。この観察は、その変異体毒素の細胞毒性に関する機序は驚くべきことにグルコシルトランスフェラーゼおよび基質認識機序と無関係であることを示唆している。
その残存する細胞毒性の性質をさらに評価するため、その変異体毒素(SEQ ID NO:4および6)をそれらのそれぞれの中和抗体と混合して保温した後、その混合物をIMR90細胞の単層に添加した。
遺伝子変異体毒素の残存する細胞毒性の機序を調べるため、IMR−90細胞をwt毒素B(SEQ ID NO:2)または遺伝子変異体毒素B(SEQ ID NO:6)で処理し、Rac1 GTPアーゼのグルコシル化を処理の時間で試験した。試料を24時間から96時間までにおいて収集し、細胞抽出物を調製した。グルコシル化されたRac1をグルコシル化されていないRac1から、Rac1に対する2種類の抗体を用いたウェスタンブロットにより識別する。一方の抗体はRac1の両方の形態を認識し(23A8)、他方(102)はグルコシル化されていないRac1のみを認識する。図22で図説されるように、毒素Bに関して、総Rac1レベルは時間が経過しても変化しないままであり、Rac1の大部分はグルコシル化されていた。一方で遺伝子変異体毒素B(SEQ ID NO:6)を用いた処理は結果として総Rac1の有意な低減をもたらしたが、そのRac1は全ての時点においてグルコシル化されていなかった。これは、Rac1レベルは遺伝子変異体毒素を用いた処理により負の影響を受けるが、wt毒素によっては影響を受けないことを示している。図22で図説されるように、アクチンのレベルは示した時点において毒素および遺伝子変異体毒素Bで処理した細胞において類似しており、モック処理した細胞と類似していた。これは、その遺伝子変異体毒素は野生型毒素に駆動されるグルコシル化経路とは異なる機序により細胞毒性を発揮することを示した。
細胞毒性活性において4logの低減を示した遺伝学的に改変された変異体毒素は好ましいが、細胞毒性におけるさらなる低減(2〜4log)が考えられた。2つの化学的不活性化計画が評価されてきた。
発酵の終了時に、発酵槽を冷却する。細胞のスラリーを連続遠心分離により回収し、適切な緩衝液中で再懸濁する。細胞懸濁液の溶解は高圧ホモジナイゼーションにより達成される。変異体毒素Aに関して、そのホモジネートを凝集させ(flocculated)、その凝集した溶液に対して連続遠心分離を行う。この溶液を濾過し、次いで下流の処理のために移す。変異体毒素Bに関して、そのホモジネートを連続遠心分離により透明にし、次いで下流の処理のために移す。
精製後、その遺伝子変異体毒素AおよびB(それぞれSEQ ID NO:4および6)を40mM(1.2mg/ml)のホルムアルデヒドを用いて25℃で48時間不活性化する。その不活性化は、40mM(3mg/ml)グリシンを含有する10mMホスフェート、150mM塩化ナトリウム緩衝液中でpH7.0±0.5で実施される。その不活性化の期間は、IMR90細胞でのEC50における1000ug/mLより大きい濃度までの低減に必要な期間の3倍を超えるように設定される。48時間後、その生物学的活性は天然の毒素と比較して7〜8log10低減される。48時間の保温の後、その不活性化された変異体毒素を透析濾過により最終原薬緩衝液中に交換する。例えば、100kD再生セルロースアセテート限外濾過カセットを用いて、その不活性化された毒素を1〜2mg/mLまで濃縮し、緩衝液交換する。
精製後、その遺伝子変異体毒素(SEQ ID NO:4およびSEQ ID NO:6)を、1mgの精製された遺伝子変異体毒素AおよびB(それぞれおおよそ2.6mMおよび4.4mM)あたり0.5mgのEDCおよび0.5mgのNHSを用いて25℃で2時間不活性化する。その反応を100mMの終濃度までのグリシンの添加により停止し、反応物を25℃でさらに2時間保温する。その不活性化は、10mMホスフェート、150mM塩化ナトリウム緩衝液中でpH7.0±0.5で実施される。その不活性化の期間は、IMR90細胞でのEC50における1000ug/mLより大きい濃度までの低減に必要な期間の3倍を超えるように設定される。2時間後、その生物学的活性は天然の毒素と比較して7〜8log10低減される。4時間の保温の後、その不活性化された変異体毒素を透析濾過により最終原薬緩衝液中に交換する。例えば、100kD再生セルロースアセテート限外濾過カセットを用いて、その不活性化された毒素を1〜2mg/mLまで濃縮し、緩衝液交換する。
遺伝子変異体毒素の化学的不活性化を最適化するため、統計学的実験計画(DOE)を実施した。DOEにおいて調べられた要素には、温度、ホルムアルデヒド/グリシンの濃度、EDC/NHSの濃度および時間が含まれていた(表9および10)。生物学的活性の喪失を監視するため、IMR90細胞におけるEC50値を決定した。加えて、処理後の様々な時点におけるIMR−90細胞の細胞形態も観察した。処理後72時間における形態を示す図9を参照。タンパク質構造への作用を決定するため、その毒素の異なるドメインに対して産生させたモノクローナル抗体の一団(panel)を用いるドットブロット分析を用いてエピトープ認識を監視した。
ホルムアルデヒド/グリシンまたはEDC/NHSで不活性化されたC.ディフィシル変異体毒素のどちらかに関して復帰が起こるかどうかを決定するため、不活性化された変異体毒素の試料(1mg/mL)を25℃で5〜6週間保温した。分割量(Aliquots)を毎週取り出し、IMR90細胞におけるEC50値を決定した。1つのホルムアルデヒド/グリシンで不活性化された試料はホルムアルデヒドを含有せず、1つの試料は0.01%ホルムアルデヒドを含有していた。EC50をCPEアッセイにより測定した。
重要な前臨床目標には、C.ディフィシル変異体毒素AおよびBが含まれる組成物を小動物および非ヒト霊長類(NHP)において試験することが含まれる。マウスおよびハムスターを、とりわけそのC.ディフィシル組成物がその変異体毒素AおよびBに対する中和抗体を引き出すことができるかどうかを決定するために免疫した。その抗原を、マウス、ハムスター、およびカニクイザル・マカクにおける一連の免疫処置の後、血清中和抗体応答の誘導に関して試験した。遺伝子変異体毒素および/または化学的に不活性化された変異体毒素を、中性緩衝液、リン酸アルミニウム緩衝液、または一部の態様においてISCOMATRIXをアジュバントとして含有する緩衝液中で配合した。中和抗体応答は一般に、それぞれの追加免疫または最終投与の約2〜4週間後に試験された。
この試験の目的は、それぞれが異なる方法により化学的に不活性化された変異体C.ディフィシル毒素B(SEQ ID NO:6)の2種類の形態の免疫原性を評価することであった。この試験において、未処理の変異体毒素B(SEQ ID NO:6)(遺伝学的に不活性化されているが化学的に不活性化されていない)を、アジュバントと共に、またはアジュバントなしで、対照として用いた。
この試験の目的は、化学的に不活性化されたC.ディフィシル変異体毒素AおよびB(それぞれSEQ ID NO:4および6)の、単独または組み合わせのどちらかでの免疫原性を評価することであった。全ての群に関して、免疫原はリン酸アルミニウムをアジュバントとして用いて配合された。
この試験の目的は、C.ディフィシル三重変異体および化学的に不活性化された変異体毒素AおよびBの免疫原性および保護能力をシリアンゴールデンハムスターモデルにおいて評価することであった。シリアンゴールデンハムスターモデルは、ヒトのCDADを模擬実験するための最高の利用可能な負荷モデルである。マウス試験muC.difficile2010−07において用いられたバッチと同じバッチの変異体毒素AおよびBを、この試験において用いた。対照として、1つの群にアルミニウム含有アジュバントなしで変異体毒素を与えた。
変異体毒素の保護的有効性を評価するため、免疫したハムスターに、免疫しなかった動物の1つの対照群と共に、まず正常な腸内細菌叢を崩壊させるためにクリンダマイシン抗生物質の経口用量(30mg/kg)を与えた。5日後、そのハムスターに野生型C.ディフィシルの芽胞(630株、動物あたり100cfu)の経口用量で負荷を与えた。動物を負荷後11日間毎日CDADの徴候に関して監視し、それはハムスターでは濡れた尻尾(wet tail)として知られている。いくつかの異なるパラメーターを臨床的に採点するシステムを用いて、重症のCDADを有すると決定された動物を安楽死させた。そのパラメーターには、刺激後の活動性、脱水症状、排泄物、温度、および体重等が含まれており、それらは当該技術で既知である。
この試験の目的は、アジュバントを加えないC.ディフィシル三重変異体および化学的に不活性化された変異体毒素AおよびB(それぞれSEQ ID NO:4および6)の免疫原性をシリアンゴールデンハムスターモデルにおいて評価することであった。マウス試験muC.difficile2010−07において用いられたバッチと同じバッチの変異体毒素AおよびB(それぞれSEQ ID NO:4および6)を、この試験において用いた。対照として、1つの群(群1)にリン酸緩衝生理食塩水をプラセボとして与えた。
Alhydrogel/CpGまたはISCOMATRIXで抗原性補強した免疫原性組成物の評価
Alhydrogel、ISCOMATRIX、またはAlhydrogel/CpG24555(Alh/CpG)と共に配合された化学的に不活性化された変異体毒素が含まれる免疫原性組成物で免疫されたハムスターは、強い中和性抗毒素抗血清を発現した。ピークの抗毒素Aおよび抗毒素B応答は、Alh/CpGまたはISCOMATRIX中で配合された変異体毒素で免疫された群において、Alhydrogelのみと共に配合されたワクチンと比較した場合に2〜3倍高く、統計的に有意であった。50%中和力価を示す表32を参照。ハムスター(n=10/群)を、0、2、および4週目に、100μgのAlhydrogel、または200μgのCpG24555+100μgのAlhydrogel、または10UのISCOMATRIXと共に配合された各10μgの変異体毒素A原薬および変異体毒素B原薬を用いてIMで免疫した。それぞれの時点において血清を収集し、機能的抗毒素活性に関して毒素中和アッセイで分析した。幾何平均力価を表32において提供する。アスタリスク(*)は、Alhydrogel群における力価と比較した場合の統計的有意性(p<0.05)を示す。
この試験の目的は、低および高用量のEDCで不活性化された、およびホルマリンで不活性化されたC.ディフィシル変異体毒素のカニクイザル・マカクにおける免疫原性を試験することであった。抗原性補強されない対照の役目を果たす1つの群(群5)を除いて、全ての変異体毒素をアジュバントとしてのISCOMATRIX(登録商標)中で配合した。
毒素AおよびBは多くの構造的相同性を共有しているが、その抗体の中和活性は毒素特異的であることが分かった。この発明において、個々の毒素に特異的であり、様々なエピトープおよび機能ドメインに向けられ、そして天然の毒素に対して高い親和性および強力な中和活性を有するいくつかの抗体が同定された。毒素AおよびB mAbを生成するため、商業的に入手可能なホルマリンで不活性化された(FI)変異体毒素またはその触媒部位中に特異的な変異を導入することにより非毒性にされた組み換えホロ変異体毒素(SEQ ID NO:4および6)のどちらかで免疫されたマウスからそれぞれ抗体を単離した。その抗体のエピトープマッピングは、毒素Aに対するmAbの大部分(52種類の内の49種類)はその毒素の非触媒性C末端ドメインに向けられていることを示した。
さらに、機能性/中和抗体を同定する試みにおいて、全てのモノクローナル抗体を、標準的な細胞変性作用(CPE)アッセイにおいて、または細胞生存度の指標としてのATPの測定に基づくよりストリンジェント且つ定量的なアッセイにおいて、野生型毒素を中和する能力に関して評価した。
4種類の毒素A mAb(A3−25、A65−33、A60−22およびA80−29)は、個々にATPに基づく中和アッセイにおいて試験した際、毒素Aの不完全または部分的な中和を示した。mAb A3−25は最も強力な抗体であり、その他の3種類は中和性がより低く、A80−29はバックグラウンドよりかろうじて上であった(図18)。しかし、A3−25をその他の3種類のmAbのいずれか1種類と組み合わせた場合、図20A〜Cにおいて示されるように、3つの組み合わせ全てにおいて中和における相乗作用が観察され、それは個々の抗体の中和の総和よりもはるかに大きかった。加えて、3つの組み合わせは全て、通常抗毒素Aポリクローナル抗体を用いて観察される完全な中和能力を示した。
我々は、BiaCore分析により同定された異なるエピトープ群からの毒素B mAbによる相乗的中和も観察した。群1の最も優勢なmAbである毒素B mAb B8−26を、群3からの多数のmAbと組み合わせた。その組み合わせを毒素B特異的中和アッセイにおいて評価し、その結果を図21および表19において示す。
実施例36:安全且つ有効な変異体毒素組成物に関するmAbによるインビトロスクリーニング:
遺伝子工学により生成されたC.ディフィシルの遺伝子変異体毒素AおよびB(例えばSEQ ID NO:4および6)は、インビトロ細胞毒性アッセイを用いて残存する細胞毒性を示した。我々はそれぞれの変異体毒素C.ディフィシル毒素に関して細胞毒性における約4logの低減を達成した(表20)が、例えばホルマリン処理によるその変異体毒素のさらなる化学的不活性化が好ましかった。しかし、化学的不活性処理は過酷である可能性があり、これらの毒素または変異体毒素の重要な抗原エピトープに悪影響を及ぼす可能性がある。
試料1〜4をEDC/NHSにより修飾した。条件:30℃、20mM MES/150mM NaCl pH6.5。反応をEDCの添加により開始した。2時間の反応後、試料A、B、およびCに1Mグリシンを50mMのグリシンの終濃度まで添加した。試料Dにはグリシンを添加しなかった。その反応は、下記で示されるように異なる変異体毒素A(SEQ ID NO:4):EDC:NHSの重量比を有するように設定された。
2 L44166−157B 1:1.25:1.25
3 L44166−157C 1:2.5:2.5
4 L44166−157D 1:2.5:2.5
試料5 L44905−160A 80mM HCHO、80mMグリシン、80mM NaPO4 pH7、1mg/mL変異体毒素A(SEQ ID NO:4)タンパク質、25℃において48時間の反応。
試料9 L44897−63 80mM HCHO/80mMグリシン、25℃において72時間の反応。
試料10 L44897−72 チューブ番号1 25℃、80mM NaPi pH6.5、20mM HCHO/20mMグリシン
試料11 L44897−72 チューブ番号2 25℃、80mM NaPi pH6.5、40mM HCHO/40mMグリシン
試料12 L44897−72 チューブ番号3 32.5℃、80mM NaPi pH7.0、30mM HCHO/30mMグリシン
試料13 L44897−72 チューブ番号4 32.5℃、80mM NaPi pH7.0、30mM HCHO/30mMグリシン
試料14 L44897−72 チューブ番号5 32.5℃、80mM NaPi pH7.0、30mM HCHO/30mMグリシン
試料15 L44897−75 チューブ番号6 25℃、80mM NaPi pH7.5、20mM HCHO/20mMグリシン
試料16 L44897−75 チューブ番号7 25℃、80mM NaPi pH7.5、40mM HCHO/40mMグリシン
試料17 L44897−75 チューブ番号8 40℃、80mM NaPi pH6.5、20mM HCHO/20mMグリシン
試料18 L44897−75 チューブ番号9 40℃、80mM NaPi pH6.5、40mM HCHO/40mMグリシン
試料19 L44897−75 チューブ番号10 40℃、80mM NaPi pH7.5、20mM HCHO/20mMグリシン
試料20 L44897−75 チューブ番号11 40℃、80mM NaPi pH7.5、40mM HCHO/40mMグリシン
以下の8個の試料は、78mM HCHOおよび76mMグリシンを含有する80mM NaPi pH7.0中で25℃において示された時間の間反応させた。
試料22 L44897−101、2時間
試料23 L44897−101、4時間
試料24 L44897−101、6時間
試料25 L44897 102、24時間
試料26 L44897−103、51時間
試料27 L44897−104、74時間
試料28 L44897−105、120時間
試料29(L44980−004)は、EDC/NHS修飾された変異体毒素A(SEQ ID NO:4)(三重変異体毒素A(SEQ ID NO:4)−EDC)であった。反応条件は25℃であり、緩衝液は20mM MES/150mM NaCl pH6.6であった。三重変異体毒素A(SEQ ID NO:4):EDC:NHS=1:0.5:0.5 w:w:w。反応をEDCの添加により開始した。2時間の反応後、グリシンを0.1Mの終濃度まで添加し、25Cでさらに2時間反応させた。反応をSephadex G25上での脱塩により終了させた。
反応1=25℃、80mM NaPi pH7.0、40mM HCHOのみ(グリシンなし)、24時間の反応。
試料 反応
30 反応番号1 0週目、25℃
31 反応番号1 1週目、25℃
32 反応番号1 2週目、25℃
33 反応番号1 3週目、25℃
34 反応番号1 4週目、25℃
35 反応番号1 3週目、37℃
36 反応番号2 0週目、25℃
37 反応番号2 1週目、25℃
38 反応番号2 2週目、25℃
39 反応番号2 3週目、25℃
40 反応番号2 4週目、25℃
41 反応番号2 3週目、37℃
42 TxA 対照 3週目、25℃
43 TxA 対照 3週目、37℃
次の4個の試料は、80mM NaPi pH7.0、40mM HCHO/40mMグリシン中での25℃における示された時間の間の反応により生成された。
45 L44897−116−7 57.5時間
46 L44897−116 −8 79.5時間
47 L44897−116−9 123.5時間
試料48 L44897−139 25℃、80mM NaPi pH7.0、40mM HCHO/40mMグリシンにおける48時間の反応。
三重変異体毒素B(SEQ ID NO:6)を化学的に架橋し、以下の反応条件に従って試験した。L44905−86試料を、3種類のホルマリン反応のバリエーションおよび2種類の保温温度を含む実験において試験した。合計18個の試料に関して、それぞれの日に6個の試料を得た。リスト中の最初の試料は未処理の対照である(それにより合計19個の試料となる)。その未処理の対照には、未処理の三重変異体毒素Bポリペプチド(SEQ ID NO:6)が含まれていた。
反応2(“Rxn2”)=80mM HCHO、グリシンなし、80mM NaPO4 pH7、1mg/mL三重変異体毒素B(SEQ ID NO:6)タンパク質
反応3(“Rxn3”)=80mM HCHO、グリシンなし、80mM NaPO4 pH7、1mg/mL三重変異体毒素B(SEQ ID NO:6)タンパク質+シアノボロヒドリドキャッピング。
試料L34346−30Aに関して、1グラムの三重変異体毒素B(SEQ ID NO:6)あたり0.5gのEDCおよびNHS、20mM MES、150mM NaCl、pH6.5中で30℃において4時間。
その変異体毒素原薬が含まれる免疫原性組成物により誘導された抗体が広いスペクトルの多様な毒素配列を中和することができるかどうかを評価するため、多様なリボタイプおよび毒素タイプを代表する株を配列決定して、変異体毒素原薬と比較した様々な株の間の遺伝的多様性の程度を確認した。次いで、様々な株からの分泌された毒素を含有する培養上清を、免疫されたハムスターからの血清を用いたインビトロ中和アッセイにおいて試験し、その免疫原性組成物の適用範囲(coverage)を決定し、その免疫原性組成物の循環している臨床株からの多様な毒素に対して保護する能力を決定した。
EDC/NHSで不活性化された三重変異体毒素を特性付けるため、EDC/NHSで処理された三重変異体毒素A(SEQ ID NO:4)の4ロットおよびEDC/NHSで処理された三重変異体毒素B(SEQ ID NO:6)の4ロットに対してペプチドマッピング実験を実施した。その変異体毒素をトリプシンで消化した後、結果として生じたペプチド断片を逆相HPLCを用いて分離した。質量スペクトル分析を用いて、その不活性化プロセスの結果として起こった修飾を同定した。変異体毒素A原薬および変異体毒素B原薬両方に関して、理論上のトリプシン消化ペプチド(tryptic peptides)の95%より多くが同定された。架橋およびグリシン付加物(グリシンはキャッピング剤として用いられた)が同定された。変異体毒素A原薬および変異体毒素B原薬両方において、ベータ−アラニン付加物も観察された。機序または理論により束縛されるわけではないが、そのベータ−アラニン付加物は3モルのNHSの1モルのEDCとの反応の結果であるようであり、それはNHSで活性化されたベータ−アラニンを形成する。次いでこの分子はリシン基と反応してベータ−アラニン付加物(+70Da)を形成することができる。EDC/NHSで処理された三重変異体毒素Bの試料において、低レベル(0.07モル/モルタンパク質)のデヒドロアラニン(−34Da)も観察された。デヒドロアラニンはシステイン残基の脱スルホン化の結果である。同じタイプおよび程度の修飾がそれぞれの変異体毒素の4つのバッチ全てにおいて観察され、これはそのプロセスが一貫した生成物を生成することを示している。(95%より大きい配列包括度での)ペプチドマッピングは、その修飾が存在することを確証している。その修飾の要約を表39において示す。図24〜25も参照。加えて、その三重変異体毒素A原薬の、および三重変異体毒素B原薬の大きさおよび電荷の不均一性は、化学的不活性化の非存在下でのそれぞれの三重変異体毒素Aおよび三重変異体毒素Bの大きさおよび電荷の不均一性と比較して増大していた。結果として、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)および陰イオン交換クロマトグラフィー(AEX)のプロフィールは比較的広いピークを有していた(データは示していない)。
C.ディフィシル免疫原性組成物(製剤)は、2種類の有効な医薬成分(変異体毒素A原薬および変異体毒素B原薬)を含有する。典型的な製剤は、変異体毒素A原薬および変異体毒素B原薬のそれぞれが含まれる、10mMトリス緩衝液 pH7.4、4.5%(w/w)トレハロース二水和物、および0.01%(w/v)ポリソルベート80を含有する凍結乾燥された配合物である。その免疫原性組成物は、その凍結乾燥されたワクチンを希釈剤を用いて、またはAlhydrogelを含有する希釈剤を用いてのどちらかで再懸濁することにより、注射用に調製される。プラセボには注射用の滅菌通常生理食塩水溶液(0.9%塩化ナトリウム)が含まれるであろう。
注射用水(WFI)を調剤容器に入れる。混合しながら賦形剤を添加して溶液になるまで溶解させる。そのpHを測定する。必要であれば、pHをHClを用いて7.4±0.1に調節する。その溶液をWFIにより最終重量まで希釈し、次いで0.22μm Millipore Express SHC XL150フィルターを用いて濾過する。濾過前の(pre−filtration)生物負荷低減試料を濾過の前に得る。その濾過された緩衝液を、モル浸透圧濃度およびpHに関して試料採取する。
解凍した変異体毒素原薬を、以下の操作の順序で予め計算した量に基づいて配合容器中にプールする:0.6mg/mLを達成するための目標希釈緩衝液量の50%をまずその容器に入れ、続いて変異体毒素A原薬を添加し、100rpmで5分間混合する。次いで変異体毒素B原薬をその容器に添加し、その溶液を0.6mg/mLの希釈点までさらに希釈し、次いで100rpmでさらに5分間混合する。試料を取り出し、総変異体毒素濃度に関して試験する。その溶液をプロセス中の変異体毒素濃度の値に基づいて100パーセントの量まで希釈し、次いで100rpmで15分間混合する。配合された製剤を、濾過前の(pre−filtration)pHおよび生物負荷に関して試料採取する。次いで配合された製剤を一夜貯蔵に関してMillipore Express SHC XL150を用いて濾過し、または濾過滅菌のために充填ラインへと運ぶ。
生理食塩水に関して、再構成の際の等張溶液を確実にするため、60mM NaClがアジュバントを一切含まない凍結乾燥された製剤に関する希釈剤として用いられる。
NHP、特にカニクイザル・マカクにおけるAlhydrogelで抗原性補強した変異体毒素A原薬および変異体毒素B原薬組成物の免疫原性を評価した。2週間間隔(0、2、4週目)で投与あたり10μgのそれぞれの変異体毒素A原薬および変異体毒素B原薬組成物(Alhydrogelと共に配合)で免疫されたNHPは、強い中和抗毒素応答を発現した。表46参照。抗毒素Aおよび抗毒素B中和応答の両方が3回目の免疫処置後に保護範囲に達し、少なくとも33週目(試験した最後の時点)を通して保護範囲内またはその上に留まっていた。
Merck/Medarex mAbによる第2相有効性試験(Lowy et al., N Engl J Med. 2010 Jan 21;362(3):197-205)は、血清中の中和性抗毒素mAbのレベルおよびCDADの再発の予防の間の相関を実証しているようである。その毒素特異的mAbのヒトへの投与の後、ヒトの受容者における10〜100μg/mLの範囲の血清抗体レベルは再発に対して保護するようである(CDADの再発における70%の低減)。
NHPにおいて、ISCOMATRIXおよびAlh/CpGは両方とも、Alhydrogelのみと共に投与されたワクチンと比較した場合に、抗毒素AおよびBの中和力価を統計的に有意に高めた(表47)。バックグラウンドより上の抗毒素応答は、Alh/CpGまたはISCOMATRIXのどちらかと共に投与されたワクチンにより、Alhydrogelのみ(4〜6週目)と比較してより早い時点で誘発され(2〜4週目)、それはヒトにおけるCDADの再発からの保護に対して重要な作用を有する可能性がある。Alhydrogelと比較して、Alh/CpGにより、またはISCOMATRIXにより抗原性補強された免疫原性組成物は保護範囲(実施例41も参照)に達する抗毒素中和力価をより迅速に生成し、それはこの範囲内またはこの範囲より上に33週目を通して留まっている。
カニクイザルにおけるPF−06425095(水酸化アルミニウムおよびCpG 24555アジュバントとの組み合わせでの三重変異体毒素A原薬および三重変異体毒素B原薬が含まれる免疫原性組成物)を用いた5週IM反復投与毒性試験を、水酸化アルミニウムおよびCpG 24555アジュバントとの組み合わせでのC.ディフィシル三重変異体毒素A原薬および三重変異体毒素B原薬(PF−06425095)の可能性のある毒性および免疫原性を評価するために実施した。0.2または0.4mg/投与でのPF−06425095、三重変異体毒素A原薬および三重変異体毒素B原薬(それぞれ低および高用量の免疫原性組成物群)、水酸化アルミニウムとして0.5mgのアルミニウム、および1mgのCpG 24555ならびにアジュバントの組み合わせのみ(水酸化アルミニウム+CpG 24555;PF−06376915)をカニクイザル(6匹/性別/群)にIMで予備刺激投与(prime dose)として投与し、続いて3回の追加免疫投与を行った(1、8、22、および36日目)。別個の群の動物(6匹/性別)に、おおよそ7.0のpHの0.9%等張生理食塩水を与えた。その免疫原性組成物のビヒクルは、pH7.4の10mMトリス緩衝液、4.5%トレハロース二水和物、および0.1%ポリソルベート80で構成されていた。アジュバント対照のビヒクルは、60nM NaClを含むpH6.5の10mMヒスチジン緩衝液で構成されていた。総投与量は注射あたり0.5mLであった。全ての用量は左および/または右四頭筋(quardriceps muscle)中に投与された。選択された動物は、その試験の投与期の間に観察されるあらゆる作用の可逆性を評価するため、4週間の投与なしの観察期間を経た。
5匹のシリアンゴールデンハムスターの群に、正常な腸内細菌叢を崩壊させるためにクリンダマイシン抗生物質の経口用量(30mg/kg)を投与した。5日後、そのハムスターに野生型C.ディフィシルの芽胞(630株、動物あたり100cfu)の経口用量で負荷を与え、表51に従うNHP血清を腹腔内(IP)投与した。機序または理論により束縛されるわけではないが、その芽胞による負荷後の疾患症状は典型的には負荷の約30〜48時間後に開始を示す。
三重変異体毒素Aの一次構造をSEQ ID NO:4において示す。SEQ ID NO:4の1位におけるNH2末端Met残基はSEQ ID NO:12の開始コドンに由来し、単離されたタンパク質には存在しない(例えばSEQ ID NO:84を参照)。従って、実施例12〜実施例45において、“SEQ ID NO:4”は最初の(1位の)メチオニンが存在しないSEQ ID NO:4を指す。精製された三重変異体毒素A(SEQ ID NO:4)(原薬中間体−ロットL44993−132)およびEDC/NHS処理された三重変異体毒素A(SEQ ID NO:4)(“変異体毒素A原薬”−ロットL44898−012)は両方ともSLISKEELIKLAYSI(SEQ ID NO:4の2〜16位)で開始する単一のNH2末端配列を示した。
以下の条項は、本発明の追加の態様を記述する:
C1. SEQ ID NO:4で示されるアミノ酸配列が含まれる単離されたポリペプチドであって、1位のメチオニン残基が場合により存在せず、且つ該ポリペプチドに1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)およびN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)により化学的に修飾された少なくとも1個のアミノ酸側鎖が含まれる、前記単離されたポリペプチド。
a)ポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖およびポリペプチドのリシン酸残基の側鎖の間の少なくとも1個の架橋;ならびに
b)ポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖およびポリペプチドのリシン酸残基の側鎖の間の少なくとも1個の架橋
が含まれる、条項C1〜C3のいずれかに記載の単離されたポリペプチド。
C11. ポリペプチドが少なくとも約100μg/mlのEC50を有する、条項C1〜C10のいずれかに記載の単離されたポリペプチド。
a)該ポリペプチドのリシン残基の側鎖に連結された少なくとも1個のベータ−アラニン部分;
b)該ポリペプチドのリシン残基の側鎖およびアスパラギン酸残基の側鎖の間の少なくとも1個の架橋;ならびに
c)該ポリペプチドのリシン残基の側鎖およびグルタミン酸残基の側鎖の間の少なくとも1個の架橋
のいずれかの少なくとも1が含まれる、条項C12に記載の免疫原性組成物。
C15. 1位のメチオニン残基が場合により存在しない、SEQ ID NO:4で示されるアミノ酸配列を有する単離されたポリペプチド、および1位のメチオニン残基が場合により存在しない、SEQ ID NO:6で示されるアミノ酸配列を有する単離されたポリペプチドが含まれる免疫原性組成物であって、且つ
a)SEQ ID NO:4の少なくとも1個のリシン残基の側鎖がベータ−アラニン部分に連結されており、且つ
b)SEQ ID NO:6の少なくとも1個のリシン残基の側鎖がベータ−アラニン部分に連結されている、
前記免疫原性組成物。
C20. SEQ ID NO:84で示されるアミノ酸配列を有する単離されたポリペプチドおよびSEQ ID NO:86で示されるアミノ酸配列を有する単離されたポリペプチドが含まれる免疫原性組成物であって、それぞれのポリペプチドに以下:
a)該ポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖および該ポリペプチドのリシン酸残基の側鎖の間の少なくとも1個の架橋;
b)該ポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖および該ポリペプチドのリシン酸残基の側鎖の間の少なくとも1個の架橋;
c)該ポリペプチドの少なくとも1個のリシン残基の側鎖に連結されたベータ−アラニン部分;ならびに
d)該ポリペプチドの少なくとも1個のアスパラギン酸残基の側鎖に、または該ポリペプチドの少なくとも1個のグルタミン酸残基の側鎖に連結されたグリシン部分
が含まれる、前記免疫原性組成物。
C23. 置換にアラニン置換が含まれる、条項C22に記載の組成物。
C24. 野生型クロストリジウム・ディフィシル毒素AにSEQ ID NO:1に対して少なくとも95%の同一性を有する配列が含まれる、条項C21〜C23のいずれかに記載の組成物。
C26. 野生型クロストリジウム・ディフィシル毒素AにSEQ ID NO:1が含まれる、条項C25に記載の組成物。
C28. 少なくとも2個の変異がSEQ ID NO:1の番号付けに従うアミノ酸位置101、269、272、285、287、269、272、460、462、541、または542に存在する、条項C27に記載の組成物。
C30. グルコシルトランスフェラーゼドメインにSEQ ID NO:29のアミノ酸位置101、269、272、285、287、269、272、460、462、541、または542、またはそれらのあらゆる組み合わせに存在する少なくとも2個の非保存的変異が含まれる、条項C29に記載の組成物。
C33. システインプロテアーゼドメインにSEQ ID NO:32の1、47、113、158、またはそれらのあらゆる組み合わせに存在する非保存的変異が含まれる、条項C32に記載の組成物。
C35. 変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素AにSEQ ID NO:84が含まれる、条項C21に記載の組成物。
C37. 変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素AにSEQ ID NO:83が含まれる、条項C21に記載の組成物。
C39. アミノ酸がホルムアルデヒドにより化学的に架橋されている、条項C38に記載の組成物。
C41. アミノ酸がN−ヒドロキシスクシンイミドにより化学的に架橋されている、条項C38またはC40に記載の組成物。
C43. 対応する野生型のクロストリジウム・ディフィシル毒素Aと比較して285位および287位においてアミノ酸置換を有するSEQ ID NO:29が含まれるグルコシルトランスフェラーゼドメインならびに158位においてアミノ酸置換を有するSEQ ID NO:32が含まれるシステインプロテアーゼドメインが含まれる変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素Aが含まれる免疫原性組成物であって、該変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素Aの少なくとも1個のアミノ酸が化学的に架橋されている、前記免疫原性組成物。
C46. 少なくとも1個のアミノ酸が1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドにより架橋されている、条項C43またはC44に記載の組成物。
C48. 組成物が抗毒素A中和抗体またはその結合断片により認識される、条項C43またはC44に記載の組成物。
C50. SEQ ID NO:84が含まれる免疫原性組成物。
C51. SEQ ID NO:7が含まれる免疫原性組成物。
C53. 少なくとも1個のアミノ酸が化学的に架橋されている、条項C49〜C52のいずれかに記載の組成物。
C55. SEQ ID NO:84が含まれる単離されたポリペプチド。
C57. SEQ ID NO:83が含まれる単離されたポリペプチド。
C58. SEQ ID NO:85が含まれる単離されたポリペプチド。
C61. 置換にアラニン置換が含まれる、条項C60に記載の組成物。
C62. 野生型クロストリジウム・ディフィシル毒素BにSEQ ID NO:2に対して少なくとも95%の同一性を有する配列が含まれる、条項C59〜C61のいずれかに記載の組成物。
C64. 野生型クロストリジウム・ディフィシル毒素BにSEQ ID NO:2が含まれる、条項C63に記載の組成物。
C66. 少なくとも2個の変異がSEQ ID NO:2の番号付けに従うアミノ酸位置102、286、288、270、273、384、461、463、520、または543に存在する、条項C65に記載の組成物。
C68. グルコシルトランスフェラーゼドメインにSEQ ID NO:31のアミノ酸位置102、286、288、270、273、384、461、463、520、または543に存在する少なくとも2個の非保存的変異が含まれる、条項C67に記載の組成物。
C71. システインプロテアーゼドメインにSEQ ID NO:33の1、44、110、155位、またはそれらのあらゆる組み合わせに存在する非保存的変異が含まれる、条項C70に記載の組成物。
C73. 変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素BにSEQ ID NO:86が含まれる、条項C59に記載の組成物。
C75. 変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素BにSEQ ID NO:85が含まれる、条項C59に記載の組成物。
C77. アミノ酸がホルムアルデヒドにより化学的に架橋されている、条項C76に記載の組成物。
C79. 少なくとも1個のアミノ酸がN−ヒドロキシスクシンイミドにより架橋されている、条項C76またはC78に記載の組成物。
C81. 対応する野生型のクロストリジウム・ディフィシル毒素Bと比較して286位および288位においてアミノ酸置換を有するSEQ ID NO:31が含まれるグルコシルトランスフェラーゼドメインならびに155位においてアミノ酸置換を有するSEQ ID NO:33が含まれるシステインプロテアーゼドメインが含まれる変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素Bが含まれる免疫原性組成物であって、該変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素Bの少なくとも1個のアミノ酸が化学的に架橋されている、前記免疫原性組成物。
C84. 少なくとも1個のアミノ酸が1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドにより架橋されている、条項C81またはC82に記載の組成物。
C86. 組成物が抗毒素B中和抗体またはその結合断片により認識される、条項C81またはC82に記載の組成物。
C88. SEQ ID NO:86が含まれる免疫原性組成物。
C89. SEQ ID NO:8が含まれる免疫原性組成物。
C91. 組成物が対応する野生型クロストリジウム・ディフィシル毒素Bと比較して減少した細胞毒性を示す、条項C59〜C89のいずれかに記載の組成物。
C95. 少なくとも1個のアミノ酸が1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドにより架橋されている、条項C92またはC93に記載の組成物。
C97. SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ ID NO:46、またはSEQ ID NO:47が含まれる、組み換え細胞またはその子孫。
C100. SEQ ID NO:86をコードする核酸配列が含まれる、組み換え細胞またはその子孫。
C102. SEQ ID NO:85をコードする核酸配列が含まれる、組み換え細胞またはその子孫。
C104. 細胞がクロストリジウム・ディフィシル細胞に由来する、条項C97、C98、またはC99に記載の組み換え細胞。
C106. 細胞がクロストリジウム・ディフィシル1351、クロストリジウム・ディフィシル3232、クロストリジウム・ディフィシル7322、クロストリジウム・ディフィシル5036、クロストリジウム・ディフィシル4811、およびクロストリジウム・ディフィシルVPI 11186からなる群から選択されるクロストリジウム・ディフィシル細胞に由来する、条項C104またはC105のいずれかに記載の細胞。
C108. クロストリジウム・ディフィシル細胞の芽胞形成遺伝子が不活性化されている、条項C106またはC107に記載の細胞。
C110. 組み換え細胞またはその子孫を変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素をコードするポリヌクレオチドを発現するための適切な条件下で培養することが含まれる、変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素を生成する方法であって、該細胞に該変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素をコードするポリヌクレオチドが含まれ、且つ該変異体に対応する野生型クロストリジウム・ディフィシル毒素と比較して少なくとも1個の変異を有するグルコシルトランスフェラーゼドメインおよび少なくとも1個の変異を有するシステインプロテアーゼドメインが含まれる、前記方法。
C112. 組み換え細胞またはその子孫に条項C97〜C111のいずれかに記載の細胞が含まれる、条項C110に記載の方法。
C114. さらに単離された変異体クロストリジウム・ディフィシル毒素をホルムアルデヒドと接触させることが含まれる、条項C113に記載の方法。
C116. 接触が最大で48時間行われる、条項C115に記載の方法。
C117. 接触が約25℃で行われる、条項C114に記載の方法。
C120. 接触が最大で4時間行われる、条項C120に記載の方法。
C121. 接触が約25℃で行われる、条項C118に記載の方法。
C123. 条項C110〜C122のいずれかに記載の方法により生成された免疫原性組成物。
C133. 免疫原性組成物に特異的な抗体またはその抗体結合断片であって、前記の免疫原性組成物に1位のメチオニン残基が場合により存在しないSEQ ID NO:6または1位のメチオニン残基が場合により存在しないSEQ ID NO:8が含まれる、前記抗体またはその抗体結合断片。
C139. 哺乳類においてクロストリジウム・ディフィシル感染症を処置する方法であって、該哺乳類に1位のメチオニン残基が場合により存在しないSEQ ID NO:4が含まれる免疫原性組成物および1位のメチオニン残基が場合により存在しないSEQ ID NO:6が含まれる免疫原性組成物を投与することが含まれ、SEQ ID NO:4および6のそれぞれの少なくとも1個のアミノ酸がホルムアルデヒドにより架橋されている、前記方法。
C146. 哺乳類が再発性クロストリジウム・ディフィシル感染症を有する、条項C139〜C144のいずれかに記載の方法。
C148. 組成物にさらにアジュバントが含まれる、条項C139〜C144のいずれかに記載の方法。
C150. アジュバントに水酸化アルミニウムゲルおよびCpGオリゴヌクレオチドが含まれる、条項C148に記載の方法。
Claims (96)
- 1位のメチオニン残基が場合により存在しないSEQ ID NO:4で示されるアミノ酸配列を含む単離されたポリペプチドであって、該ポリペプチドのリシン残基の側鎖がベータ−アラニン部分に架橋している、前記単離されたポリペプチド。
- ポリペプチドが、該ポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖に、または該ポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖に架橋されたグリシン部分をさらに含む、請求項1に記載の単離されたポリペプチド。
- ポリペプチドが、該ポリペプチドの第2のリシン残基と該ポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項1に記載の単離されたポリペプチド。
- ポリペプチドが、該ポリペプチドの第2のリシン残基と該ポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項1に記載の単離されたポリペプチド。
- ポリペプチドが、インビトロ細胞毒性アッセイによる測定で、少なくとも100μg/mlのEC50を有する、請求項1に記載の単離されたポリペプチド。
- ポリペプチドが、インビトロ細胞毒性アッセイによる測定で、少なくとも1000μg/mlのEC50を有する、請求項5に記載の単離されたポリペプチド。
- 1位のメチオニン残基が場合により存在しないSEQ ID NO:4で示されるアミノ酸配列を有する第1の単離されたポリペプチドを含む免疫原性組成物であって、ここで第1の単離されたポリペプチドのリシン残基の側鎖がベータ−アラニン部分に架橋している、免疫原性組成物。
- SEQ ID NO:6で示されるアミノ酸配列を有する第2の単離されたポリペプチドをさらに含む請求項7に記載の免疫原性組成物であって、SEQ ID NO:6の1位のメチオニン残基が場合により存在せず、ここで第2の単離されたポリペプチドのリシン残基の側鎖がベータ−アラニン部分に架橋している、免疫原性組成物。
- 第1のポリペプチドの第2のリシン残基の側鎖とアスパラギン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項7に記載の免疫原性組成物。
- 第2のポリペプチドの第2のリシン残基の側鎖とアスパラギン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項8に記載の免疫原性組成物。
- 第1のポリペプチドの第2のリシン残基の側鎖とグルタミン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項7に記載の免疫原性組成物。
- 第2のポリペプチドの第2のリシン残基の側鎖とグルタミン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項8に記載の免疫原性組成物。
- 第1のポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖とグリシン部分との架橋をさらに含む、請求項7に記載の免疫原性組成物。
- 第2のポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖とグリシン部分との架橋をさらに含む、請求項8に記載の免疫原性組成物。
- 第1のポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖とグリシン部分との架橋をさらに含む、請求項7に記載の免疫原性組成物。
- 第2のポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖とグリシン部分との架橋をさらに含む、請求項8に記載の免疫原性組成物。
- 各ポリペプチドが、インビトロ細胞毒性アッセイによる測定で、少なくとも1000μg/mlのEC50を有する、請求項7に記載の免疫原性組成物。
- アジュバントをさらに含む、請求項7に記載の免疫原性組成物。
- 1位のメチオニン残基が場合により存在しないSEQ ID NO:4を含むポリペプチドを発現する、組み換え細胞またはその子孫。
- ポリペプチドがSEQ ID NO:4を含む、請求項19に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- SEQ ID NO:12を含む、核酸配列を含む、請求項19に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- SEQ ID NO:45を含む、核酸配列を含む、請求項21に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 前記の細胞がグラム陽性細菌細胞に由来する、請求項19に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 細胞がクロストリジウム・ディフィシル細胞である、請求項19に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 不活性化されている芽胞形成遺伝子をさらに含む、請求項24に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 細胞がクロストリジウム・ディフィシル毒素をコードする内在性ポリヌクレオチドを欠いている、請求項24に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 細胞がクロストリジウム・ディフィシル1351(ATCC 43593(商標))、C.ディフィシル3232(ATCC BAA−1801(商標))、C.ディフィシル7322(ATCC 43601(商標))、C.ディフィシル5036(ATCC 43603(商標))、C.ディフィシル4811(ATCC 43602(商標))、およびC.ディフィシルVPI 11186(ATCC 700057(商標))からなる群に由来する、請求項24に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 細胞がクロストリジウム・ディフィシルVPI 11186細胞(ATCC 700057(商標))である、請求項24に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- さらに追加の組み換えヌクレオチド配列を含む、請求項19に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 組み換えヌクレオチド配列が変異クロストリジウム・ディフィシル毒素をコードする、請求項29に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 組み換えヌクレオチド配列が変異クロストリジウム・ディフィシル毒素Aをコードする、請求項29に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 組み換えヌクレオチド配列が変異クロストリジウム・ディフィシル毒素Bをコードする、請求項29に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 組み換えヌクレオチド配列が、1位のメチオニン残基が場合により存在しないSEQ ID NO:6を含むポリペプチドをコードする、請求項29に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- ポリペプチドがSEQ ID NO:6を含む、請求項33に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 組み換えヌクレオチド配列がSEQ ID NO:82を含むポリペプチドをコードする、請求項29に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 組み換えヌクレオチド配列がSEQ ID NO:14を含む、請求項29に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 組み換えヌクレオチド配列がSEQ ID NO:47を含む、請求項29に記載の組み換え細胞またはその子孫。
- 1位のメチオニン残基が場合により存在しないSEQ ID NO:4を含むポリペプチドを含む組成物。
- ポリペプチドがSEQ ID NO:4を含む、請求項38に記載の組成物。
- Tris緩衝剤をさらに含み、ポリペプチドが該ポリペプチドのリシン残基の側鎖が架橋しているベータ−アラニン部分をさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- ポリペプチドが、該ポリペプチドの第2のリシン残基の側鎖と該ポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項40に記載の組成物。
- ポリペプチドが、該ポリペプチドの第2のリシン残基と該ポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項40に記載の組成物。
- ポリペプチドが、該ポリペプチドのリシン残基の側鎖と該ポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- ポリペプチドが、該ポリペプチドのリシン残基と該ポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- ポリペプチドが、該ポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖に架橋したグリシン部分をさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- ポリペプチドが、該ポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖に架橋したグリシン部分をさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- 1位のメチオニン残基が場合により存在しないSEQ ID NO:6を含む第2のポリペプチドをさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- 第2のポリペプチドがSEQ ID NO:6を含む、請求項47に記載の組成物。
- Tris緩衝剤をさらに含み、第2のポリペプチドが該第2のポリペプチドのリシン残基の側鎖に架橋しているベータ−アラニン部分をさらに含む、請求項47に記載の組成物。
- 第2のポリペプチドが、該ポリペプチドの第2のリシン残基の側鎖と該第2のポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項49に記載の組成物。
- 第2のポリペプチドが、該ポリペプチドの第2のリシン残基と該第2のポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項49に記載の組成物。
- 第2のポリペプチドが、該ポリペプチドのリシン残基の側鎖と該第2のポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項47に記載の組成物。
- 第2のポリペプチドが、該ポリペプチドのリシン残基と該第2のポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖との架橋をさらに含む、請求項47に記載の組成物。
- 第2のポリペプチドが、該第2のポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖に架橋したグリシン部分をさらに含む、請求項47に記載の組成物。
- 第2のポリペプチドが、該第2のポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖に架橋したグリシン部分をさらに含む、請求項47に記載の組成物。
- 各ポリペプチドが、インビトロ細胞毒性アッセイによる測定で、少なくとも100μg/mlのEC50を有する、請求項47に記載の組成物。
- 各ポリペプチドが、インビトロ細胞毒性アッセイによる測定で、少なくとも1000μg/mlのEC50を有する、請求項47に記載の組成物。
- 緩衝剤をさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- 安定化剤をさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- トレハロース二水和物をさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- 界面活性剤をさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- ポリソルベート80をさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- 組成物が凍結乾燥されている、請求項38に記載の組成物。
- 組成物が免疫原性である、請求項38に記載の組成物。
- ホルムアルデヒドを含まない、請求項38に記載の組成物。
- アジュバントをさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- アジュバントを含まない、請求項38に記載の組成物。
- 塩化ナトリウムをさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- 水をさらに含む、請求項38に記載の組成物。
- Tris緩衝剤、トレハロース二水和物、ポリソルベート80、1位のメチオニン残基が場合により存在しないSEQ ID NO:4を含む第1のポリペプチド、および1位のメチオニン残基が場合により存在しないSEQ ID NO:6を含む第2のポリペプチドを含む組成物であって、ここで第1のポリペプチドと第2のポリペプチドがさらにそれぞれのポリペプチドのリシン残基の側鎖に架橋したベータ−アラニン部分を含み、ここで第1のポリペプチドと第2のポリペプチドがさらにそれぞれのポリペプチドの第2のリシン残基の側鎖に架橋したグリシン部分を含む、組成物。
- 各ポリペプチドが、インビトロ細胞毒性アッセイによる測定で、少なくとも1000μg/mlのEC50を有する、請求項70に記載の組成物。
- 凍結乾燥されている、請求項70に記載の組成物。
- 免疫原性である、請求項70に記載の組成物。
- ホルムアルデヒドを含まない、請求項70に記載の組成物。
- アジュバントをさらに含む、請求項70に記載の組成物。
- アジュバントを含まない、請求項70に記載の組成物。
- (a)SEQ ID NO:4に示されるアミノ酸配列を含み、ここでSEQ ID NO:4の1位のメチオニン残基が存在せず、ここで第1のポリペプチドのリシン残基の側鎖がベータ−アラニン部分に架橋しており、ここで第1のポリペプチドは、第1のポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖とグリシン部分との架橋、および第1のポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖とグリシン部分との架橋をさらにふくむ、第1のポリペプチド;
(b)SEQ ID NO:6に示されるアミノ酸配列を含み、ここでSEQ ID NO:6の1位のメチオニン残基が存在せず、ここで第2のポリペプチドのリシン残基の側鎖がベータ−アラニン部分に架橋しており、ここで第2のポリペプチドは、第2のポリペプチドのアスパラギン酸残基の側鎖とグリシン部分との架橋および第2のポリペプチドのグルタミン酸残基の側鎖とグリシン部分との架橋とをふくむ、第2のポリペプチド;
を含む組成物。 - 第2のポリペプチドがデヒドロアラニン部分をさらに含む、請求項77に記載の組成物。
- 免疫原性である、請求項77に記載の組成物。
- 免疫学的に有効な量の第1のポリペプチドおよび免疫学的に有効な量の第2のポリペプチドを含む、請求項77に記載の組成物。
- 凍結乾燥されている、請求項77に記載の組成物。
- アジュバントをさらに含む、請求項77に記載の組成物。
- 水酸化アルミニウムをさらに含む、請求項77に記載の組成物。
- さらにアジュバントを含まない、請求項77に記載の組成物。
- トレハロースをさらに含む、請求項77に記載の組成物。
- ポリソルベート80をさらに含む、請求項77に記載の組成物。
- (a)SEQ ID NO:4に示されるアミノ酸配列を含み、ここでSEQ ID NO:4の1位のメチオニン残基が存在せず、ここで第1のポリペプチドのリシン残基の側鎖がベータ−アラニン部分に架橋しており、ここで第1のポリペプチドの第2のリシン残基が第1のポリペプチドのアスパラギン酸残基またはグルタミン酸残基に架橋している、第1のポリペプチド;および
(b)SEQ ID NO:6に示されるアミノ酸配列を含み、ここでSEQ ID NO:6の1位のメチオニン残基が存在せず、ここで第2のポリペプチドのリシン残基の側鎖がベータ−アラニン部分に架橋しており、ここで第2のポリペプチドの第2のリシン残基が第2のポリペプチドのアスパラギン酸残基またはグルタミン酸残基に架橋している、第2のポリペプチド;
を含む組成物。 - 第2のポリペプチドがデヒドロアラニン部分をさらに含む、請求項87に記載の組成物。
- 免疫原性である、請求項87に記載の組成物。
- 免疫学的に有効な量の第1のポリペプチドおよび免疫学的に有効な量の第2のポリペプチドを含む、請求項87に記載の組成物。
- 凍結乾燥されている、請求項87に記載の組成物。
- アジュバントをさらに含む、請求項87に記載の組成物。
- 水酸化アルミニウムをさらに含む、請求項87に記載の組成物。
- さらにアジュバントを含まない、請求項87に記載の組成物。
- トレハロースをさらに含む、請求項87に記載の組成物。
- ポリソルベート80をさらに含む、請求項87に記載の組成物。
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