JP6145046B2 - 全身投与用の生細菌単離株を含むワクチン - Google Patents
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Description
PEPはホスホエノールピルビン酸であり;
DAHPは3‐ハイドロキシ‐L‐アラビノ‐7‐ホスホヘプツロン酸であり;
3‐P‐シキミ酸は3‐ホスホシキミ酸であり;および
EEPKは3‐エノイル‐ピルビル‐3‐ホスホシキミ酸である。
本発明は、全身投与用の弱毒化生細菌を含む安全かつ効果的なワクチンを提供する。当該ワクチンは、アジュバント(下記を参照)、他の免疫応答賦活剤、および/または媒介物(集合的に「賦形剤(excipient)」と称する)を含む、従来の薬理学的に許容可能な1または複数の担体をさらに含んでもよいと考えられる。当該賦形剤は、一般的にワクチン中の活性成分に適合するように選択される。賦形剤の使用は、ワクチン開発分野の当業者に周知である。安定剤の構成成分には、糖類および糖アルコール(例えば、砂糖、グルコース、トレハロース、ソルビトール等)、ゼラチンタンパク質加水分解物(ラクトアルブミン加水分解物、NZアミン)、血清アルブミン(ウシ血清アルブミン、卵白アルブミン)および緩衝剤(buffering compound)が含まれてよい。選択的におよび/または加えて、例えば安定剤および粘度調整剤等の他の物質が、ワクチンの使用目的または要求性状に依存してワクチンに添加されてよい。ワクチンの多数の形態、例えば、溶解、乳化または懸濁した抗原を有する液剤等、および例えば、移植片または液体に懸濁した固形抗原担体等の固形剤等が全身性のワクチン接種に適している。全身性のワクチン接種および当該ワクチン接種用の適合した物理的ワクチン形態は、多年にわたって知られてきた。
B.bronchisepticaのaroA欠失変異株は、最小限の副作用を有する効果的なワクチンを製剤化する目的で構築した。aroA遺伝子における欠失は、外因的に供給する1または複数の重要な芳香族化合物なしで増殖するためのB.bronchisepticaの能力を顕著に損なう。
要するに、これらの方法は、Mannheimia haemolyticaにおいて発見されたプラスミド中の複製起点の温度感受性(Ts)変異体(version)の作成に依存する。これらのTsプラスミドは高温(39℃以上)では効率的に増殖することができない。これらのプラスミドは、カナマイシン耐性およびE.coli中での増殖のためのE.colの複製起点ColE1を含むようにさらに修飾した。いったんΔaroAを含むプラスミドがB.bronchisepticaに導入されると、ネイティブなaroA領域とプラスミドのaroA領域との間で相同組換え現象が起こり、その結果プラスミドの部分が宿主B.bronchisepticaに一定の頻度で導入される。抗生物質カナマイシンによる形質転換体の選択により、これらの特定の形質転換体の単離が可能となる。ΔaroA遺伝子の挿入の確認はPCR法によって行い、DNAサイズはアガロースゲル電気泳動によって測定した。
そのLD50を測定するために、B.bronchisepticaのaroA変異株(上述の実施例1を参照)かまたはその非弱毒化親株かの段階希釈液の用量0.5mLにより、マウス8匹の群を腹腔内接種した。マウスの死亡数を毎日記録してマウスを7日間観察した(以下の表1を参照)。親株の2.8x107cfu/dose(コロニー生成ユニット/用量)以上(LD508.9x106)およびaroA変異株の1.2x109cfu/dose以上(LD503.8x108)でワクチン接種した群において100%の死亡率だった。特に、親株でもaroA変異株でも低い希釈液では、それぞれ死亡は認められなかった。これらの結果は、aroA遺伝子における失欠がB.bronchisepticaを顕著に弱毒化し、親株よりもマウスにおいて約40倍弱毒化することを証明している。
安全かつ効果的な用量範囲を見出そうとして、実施例1のB.bronchisepticaのaroA変異(ΔaroA)株を含む試験ワクチンを3の異なる(通常の適用)投与量レベルでイヌに皮下投与した。従って、ΔaroAのB.bronchiseptica株の生培養液の用量1mLを処理群A、BおよびC(各々の8匹のイヌ)に以下の通り投与した。即ち試験0日および21日目に、細菌をトリプトースフォスフェイトブロス(TPB)で12時間培養し、それからそれぞれの標的用量の1.0x108cfu/mL(A群)、1.0x107cfu/mL(B群)、および1.0x106cfu/mL(C群)に希釈して投与した。対照のD群のイヌには(イヌ9匹)、無菌のTPBを与えた。
各々のイヌは、無菌針22G1“を有する注射器を使用して、試験の0および21日目にそれぞれのワクチンの用量1mLで首の付け根に皮下接種した。最初のワクチン接種は右側、および2回目のワクチン接種は左側に行った。投与用量を決定するために、各々のワクチン接種の前後に細菌の平板計数を行った。
ワクチン接種後に、抗体力価を測定するために全血を採取した。注射部位反応が感じられなくなるまで、毎日、注射部位を触診した。ノギスを使用してセンチメートル(cm)単位で注射部位反応の高さ、幅および深さを測定した。注射部位反応は、肥厚した、柔らかい、硬いまたは敏感のようにさらに特徴付けを行った。
攻撃感染は以下の材料により実施した。B.bronchiseptica D‐2株(Musserら、Journal of Bacteriology、169(6):2793‐2803(June 1987))をトリプトースフォスフェイトブロス(TPB)寒天平板培地(平板当たり200μL)にワクチン接種し、平板を36±2℃で約16〜18時間インキュベートした。純粋な細菌増殖物を平板当たりTPB10mLで寒天平板から洗い落とし、それから密度を1.0x1010cfu/mL以上に調整した。各々の攻撃感染の日に対し、調製したての攻撃感染材料を準備した。試験35および36日目に、塗布器付の3mLの注射器を使用して鼻孔当たり0.5mLを点滴することによって、攻撃感染材料の鼻腔内投与を実施した。
イヌは、限定されるものではないが抑うつ、嗜眠、食欲不振、咳嗽、鼻漏および呼吸困難を含む臨床徴候に対して攻撃感染後の21日間、毎日観察した。イヌは、咳嗽を誘発するために軽い気管触診を毎日受けた。臨床徴候「粘液排出」、「粘液膿性鼻漏」、「誘発咳嗽」、「自発咳嗽」、「悪心を伴う自発咳嗽」および「呼吸困難」を記録した。攻撃感染微生物の排出を測定するために3週間にわたり週に2回、各々のイヌから鼻腔拭い試料を採取した。
重要な臨床結果変量は、疾患の臨床徴候および/または細菌排出だった。本研究の実験単位は個々のイヌだった。臨床所見に従って行動特性および身体的特性に対して数値化スコアを選定した。各々のイヌに関し、各日に臨床スコアを合計し、スコアの中央値を計算した。排出データに対しては、(i)各々の処理群の、(ii)各々の鼻腔拭い試料採取物に対する、(iii)排出の日数における、鼻腔拭い試料から単離された微生物B.bronchisepticaの平均cfu/mLを算出した。
ワクチン接種前に、全てのイヌはB.bronchisepticaに対し低い抗体力価(64以下)を有し、鼻腔拭い試料単離によって測定した通りB.bronchiseptica感染に対して陰性だった。1.0x106cfu/mLのB.bronchisepticaのaroA−(処理群C)およびプラセボ(処理群D)によるワクチン接種は、B.bronchisepticaに特異的な抗体の増強を誘発しなかった。対照的に試験28日目に、1.0x108の用量(処理群A)によるワクチン接種は、イヌの100%(8/8)において256以上の抗体力価を誘発し、ならびに1.0x107cfu/mLの用量によるワクチン接種は、イヌの25%(2/8)において128以上の力価を誘発した。試験28日目における処理群A、B、CおよびDに対する幾何平均はそれぞれ470、76、35および40だった(表2)。
たとえあったとしても注射部位反応を最小限に維持する一方で、試験した最低用量(1x106cfu)の効力を顕著に改善することが可能かどうかを評価するために引き続き研究を行った。新処理群A、B、CおよびD(各々イヌ5匹)に対する試験ワクチンは、用量1mLで投与される実施例1のaroA変異B.bronchiseptica株の生培養物を含んでいた。処理群Eのイヌは、いかなる抗原も含まない無菌DMEMを受容した。aroA変異B.bronchiseptica株をトリプトースフォスフェートブロス(TPB)で5Lファーメンター中17時間増殖し、OD580nmが1.0ないし2.0に達したときに収穫した。発酵培養液を安定剤と共に混合し凍結乾燥した。
ここで、
群Bに対し2%リン酸アルミニウムを;
群Cに対し2%水酸化アルミニウムを;または
群Dに対し芳香族化合物ミックスを添加した。
各々のイヌは、試験0および21日目に無菌針22G1”を有する注射器を使用して、それぞれのワクチンの用量1mLにより首の付け根に皮下接種した。最初のワクチン接種は右側、2回目のワクチン接種は左側に行った。細菌の平板計数は、投与用量を決定するために各々のワクチン接種の前後に実施した。
ワクチン接種後に、抗体力価を測定するために全血を採取した。注射部位反応が感じられなくなるまで、毎日、注射部位を触診した。ノギスを使用してセンチメートル(cm)単位で注射部位反応の高さ、幅および深さを測定した。注射部位反応は、肥厚した、柔らかい、硬いまたは敏感のようにさらに特徴付けを行った。
攻撃感染は以下の材料により実施した。B.bronchiseptica D‐2株をトリプトースフォスフェイトブロス(TPB)寒天平板培地(平板当たり200μL)にワクチン接種し、平板を36±2℃で約16〜18時間インキュベートした。純粋な細菌増殖物を平板当たりTPB10mLで寒天平板から洗い落とし、それから密度を1.0x1010cfu/mL以上に調整した。各々の攻撃感染の日に対し、調製したての攻撃感染材料を準備した。試験42日目に、塗布器付の3mLの注射器を使用して鼻孔当たり0.5mLを点滴することによって、調製したての攻撃感染培養物を鼻腔内に投与した。試験43日目に、電動ポンプ付きの噴霧器を使用して鼻孔当たり0.5mLを点滴することによって、調製したての攻撃感染培養物を鼻腔内に投与した。
イヌは、限定されるものではないが抑うつ、嗜眠、食欲不振、咳嗽、鼻漏および呼吸困難を含む臨床徴候に対して攻撃感染後の21日間、毎日観察した。イヌは、咳嗽を誘発するために軽い気管触診を毎日受けた。臨床徴候「粘液排出」、「粘液膿性鼻漏」、「誘発咳嗽」、「自発咳嗽」、「悪心を伴う自発咳嗽」および「呼吸困難」をスコア化した。
ワクチン接種前に、全てのイヌはB.bronchisepticaに対し低い抗体力価(64以下)を有し、鼻腔拭い試料単離によって測定した通りB.bronchiseptica感染に対し陰性だった。対照のイヌは(処理群E)、試験28日目に100%のイヌ(5匹中5匹)において32以下の抗体力価を有した。対照的に、1.0x108cfu/mLのaroA変異B.bronchiseptica株によるワクチン接種は(処理群A)、80%のイヌ(5匹中4匹)において256以上の抗体力価を誘発し、1.0x106cfu/mL+2%Rehydraphos(登録商標)によるワクチン接種は(処理群B)、80%のイヌ(5匹中4匹)において128以上の抗体力価を誘発し、1.0x106cfu/mL+2%Rehydragel(登録商標)LVによるワクチン接種は(処理群C)、40%のイヌ(5匹中2匹)において128以上の抗体力価を誘発し、1.0x106cfu/mL+1XAroMixによるワクチン接種は(処理群D)、60%のイヌ(5匹中3匹)において128以上の抗体力価を誘発した。試験28日目における処理群A、B、C、DおよびEに対する幾何平均力価はそれぞれ338、111、84、97および14だった(表6)。
イヌインフルエンザウイルス(CIV)、イヌパラインフルエンザウイルス(CPI)およびBordetella bronchisepti(B.bronchiseptica)に対する多価ワクチンを製剤化した。イヌワクチンには実施例1記載の通り、改変型生イヌパラインフルエンザウイルス、不活化イヌインフルエンザウイルスおよびB.bronchisepticaの弱毒化生aroA変異株が含まれる。ワクチンは皮下投与用に設計される。生産物は、B.bronchiseptica、イヌパラインフルエンザウイルスに起因する疾患の予防における救援、およびイヌインフルエンザウイルスに起因する疾患の制御における救援として推奨される。ワクチンの各々の用量は、105.7TCID50(50%組織培養感染量)のCPI、1x106cfuのB.bronchisepticaおよび1000HAU(ヘマグルチニン単位)のCIVを少なくとも含むことが期待される。
B群に対してはCIVおよび2%水酸化アルミニウムアジュバントを加え;または
C群に対してはCIVおよび5%水酸化アルミニウムアジュバントを加えた。
各々のイヌは,無菌針22G1”を使用して、試験の0および21日目にそれぞれのワクチンの用量1mLで首の付け根に皮下接種した。最初のワクチン接種は右側、および2回目のワクチン接種は左側に行った。投与用量を決定するために、各々のワクチン接種の前後に細菌の平板計数を行った。
ワクチン接種後に、抗体力価を測定するために全血を採取した。注射部位反応が感じられなくなるまで、毎日、注射部位を触診した。ノギスを使用してセンチメートル(cm)単位で注射部位反応の高さ、幅および深さを測定した。注射部位反応は、肥厚した、柔らかい、硬いまたは敏感のようにさらに特徴付けを行った。
攻撃感染は以下の材料により実施した。B.bronchiseptica D‐2株をトリプトースフォスフェイトブロス(TPB)寒天平板培地(平板当たり200μL)にワクチン接種し、平板を36±2℃で約16〜18時間インキュベートした。純粋な細菌増殖物を平板当たりLTB10mLで寒天平板から洗い落とし、それから密度を1.0x1010cfu/mL以上に調整した。各々の攻撃感染の日に対し、調製したての攻撃感染材料を準備した。試験35日目に、塗布器付の3mLの注射器を使用して鼻孔当たり0.5mLを点滴することによって、攻撃感染材料を鼻腔内経路で投与した。試験36日目に、噴霧器および電動ポンプを使用して鼻孔当たり約0.5mLを点滴することによって、攻撃感染材料を鼻腔内経路で投与した。
イヌは、限定されるものではないが抑うつ、嗜眠、咳嗽および鼻漏を含む臨床徴候に対して攻撃感染後の21日間、毎日観察した。攻撃感染微生物の排出を測定するために攻撃感染後3週間にわたり3〜4日の採取間隔で週に2回、各々のイヌから鼻腔拭い試料を採取した。
ワクチン接種前に、全てのイヌはB.bronchisepticaに対し低い抗体力価(64以下)を有し、鼻腔拭い試料単離によって測定した通りB.bronchiseptica感染に対し陰性だった。試験28日目に、プラセボ接種対照イヌ(処理群D)の5匹中4匹(80%)は64以下の抗体力価を有した。対照的に、aroA変異B.bronchiseptica株5.0x105cfu/mL、CPI、CIVおよび2%Rehaydragel LV(処理群B)または5%Rehydragel LV(処理群C)を含む試験ワクチンを受容した全てのイヌは64以上の抗体力価を有した。試験28日目における処理群B、CおよびDに対する幾何平均力価はそれぞれ111、111および64だった(表10)。
Claims (11)
- 生aro変異B.bronchiseptica株および芳香族栄養補給物を含む、Bordetel bronchiseptica(B.bronchiseptica)感染に起因する臨床疾患から動物を保護するためのワクチンであって、ここでワクチンが全身投与に適し、前記芳香族栄養補給物が、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、パラアミノ安息香酸、及び2,3‐ジヒドロキシ安息香酸を含む、ワクチン。
- 生aro変異B.bronchiseptica株が生aroA変異B.bronchiseptica株である請求項1のワクチン。
- アジュバントをさらに含む請求項2のワクチン。
- アジュバントがアルミニウム塩を含む請求項3のワクチン。
- アルミニウム塩がリン酸アルミニウム、硫酸アルミニウムカリウムおよび水酸化アルミニウムから成る群より選択される請求項4のワクチン。
- イヌインフルエンザウイルス抗原、イヌパラインフルエンザウイルス抗原、またはイヌ
インフルエンザウイルス抗原およびイヌパラインフルエンザウイルス抗原の双方をさらに含む請求項5のワクチン。 - イヌインフルエンザウイルス抗原が不活化イヌインフルエンザウイルスおよびイヌパラインフルエンザウイルス抗原が改変型生イヌパラインフルエンザウイルスである請求項6のワクチン。
- 生aroA変異B.bronchiseptica株および改変型生イヌパラインフルエンザウイルスが凍結乾燥球体中にありおよび不活化イヌインフルエンザウイルスが希釈剤中にある請求項7のワクチン。
- イヌインフルエンザウイルスH3赤血球凝集素タンパク質をコードする核酸またはその抗原性フラグメントを含む生aro変異Bordetella bronchiseptica(B.bronchiseptica)株を含む多価ワクチンであって;ここで前記核酸が操作可能にプロモーターに連結されており;およびそれによって前記生aro変異B.bronchiseptica株がイヌインフルエンザウイルスH3赤血球凝集素またはその抗原性フラグメントを発現することができ、前記ワクチンが、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、パラアミノ安息香酸、および2,3‐ジヒドロキシ安息香酸を含む芳香族栄養補給物を含む、多価ワクチン。
- 請求項2のワクチンをイヌに全身的に投与することを含む、B.bronchiseptica感染に起因する臨床疾患からのイヌの保護における救援方法。
- 請求項1のワクチンを非ヒト動物に全身的に投与することを含む、B.bronchiseptica感染に起因する臨床疾患からの非ヒト動物の保護における救援方法。
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