JP6213461B2 - ウイルス様粒子およびその調製プロセス - Google Patents

ウイルス様粒子およびその調製プロセス Download PDF

Info

Publication number
JP6213461B2
JP6213461B2 JP2014509577A JP2014509577A JP6213461B2 JP 6213461 B2 JP6213461 B2 JP 6213461B2 JP 2014509577 A JP2014509577 A JP 2014509577A JP 2014509577 A JP2014509577 A JP 2014509577A JP 6213461 B2 JP6213461 B2 JP 6213461B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
papmv
vlp
ssrna
coat protein
virus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014509577A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014519817A (ja
JP2014519817A5 (ja
Inventor
ルクレール、デニス
サヴァード、ピエール
Original Assignee
フォリア バイオテック インコーポレイテッド
フォリア バイオテック インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フォリア バイオテック インコーポレイテッド, フォリア バイオテック インコーポレイテッド filed Critical フォリア バイオテック インコーポレイテッド
Publication of JP2014519817A publication Critical patent/JP2014519817A/ja
Publication of JP2014519817A5 publication Critical patent/JP2014519817A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6213461B2 publication Critical patent/JP6213461B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/12Viral antigens
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/39Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the immunostimulating additives, e.g. chemical adjuvants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents
    • A61P31/06Antibacterial agents for tuberculosis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/10Antimycotics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • A61P31/14Antivirals for RNA viruses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • A61P31/14Antivirals for RNA viruses
    • A61P31/16Antivirals for RNA viruses for influenza or rhinoviruses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • A61P31/14Antivirals for RNA viruses
    • A61P31/18Antivirals for RNA viruses for HIV
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • A61P31/20Antivirals for DNA viruses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators
    • A61P37/04Immunostimulants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2760/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses negative-sense
    • C12N2760/00011Details
    • C12N2760/10011Arenaviridae
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2760/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses negative-sense
    • C12N2760/00011Details
    • C12N2760/16011Orthomyxoviridae
    • C12N2760/16111Influenzavirus A, i.e. influenza A virus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2770/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses positive-sense
    • C12N2770/00011Details
    • C12N2770/26011Flexiviridae
    • C12N2770/26023Virus like particles [VLP]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2770/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses positive-sense
    • C12N2770/00011Details
    • C12N2770/26011Flexiviridae
    • C12N2770/26034Use of virus or viral component as vaccine, e.g. live-attenuated or inactivated virus, VLP, viral protein
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2770/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses positive-sense
    • C12N2770/00011Details
    • C12N2770/26011Flexiviridae
    • C12N2770/26041Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2770/26042Use of virus, viral particle or viral elements as a vector virus or viral particle as vehicle, e.g. encapsulating small organic molecule
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • AIDS & HIV (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

本発明は、アジュバントおよび免疫調節剤の分野に関するものであり、特に、ウイルス様粒子(VLP)およびVLPの調製方法に関するものである。
パパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)が有する抗原の免疫原性を高める能力が、下記の特許および特許出願に記載されている。
米国特許第7,641,896号明細書(特許文献1)、カナダ特許出願第2,434,000号明細書(特許文献2)、および国際出願第PCT/CA03/00985号明細書(国際公開第2004/004761号パンフレット)(特許文献3)には、PapMVまたはPapMV外被タンパク質由来のVLPを、動物において抗原に対する免疫応答を増強するために使用することが記載されている。前記抗原(1以上)は、前記PapMVまたはVLPに付着させてもよいし、あるいは、前記抗原を、前記PapMVまたはVLPと共に投与してもよい。
国際出願第PCT/CA2007/002069号明細書(国際公開第2008/058396号パンフレット)(特許文献4)には、PapMVおよびPapMV VLPをベースとする、インフルエンザワクチンが記載されている。前記ワクチンは、PapMVまたはPapMV VLPと、1以上のインフルエンザ抗原とを含有している。前記インフルエンザ抗原は、前記PapMVまたはVLPに付着させてもよいし、あるいは、前記PapMVまたはVLPと共に投与してもよい。
国際出願第PCT/CA2007/001904号明細書(国際公開第2008/058369号パンフレット)(特許文献5)には、PapMVをベースとする、免疫原性を有する親和性により複合体化された抗原系が記載されている。この出願には、外被タンパク質と、対象とする抗原に結合可能な複数の親和性ペプチドとの融合物が記載されている。
国際出願第PCT/CA2008/000154号明細書(国際公開第2008/089569号パンフレット)(特許文献6)には、チフス菌(S.Typhi)および他の腸内細菌性病原体に対するPapMVベースのワクチンが記載されている。前記ワクチンは、PapMVまたはPapMV VLPと、1以上の腸内細菌性抗原とを含有している。前記腸内細菌性抗原は、前記PapMVまたはVLPに付着させてもよいし、あるいは前記PapMVまたはVLPと共に投与してもよい。
国際出願第PCT/CA2009/00636号明細書(国際公開第2010/012069号パンフレット)(特許文献7)には、PapMV成分と1以上の抗原とを含有する多価ワクチン、ならびに、ある病原体の複数の株または1を超える病原体に対する防御を提供するための前記ワクチンの使用が記載されている。前記ワクチンは、サルモネラ菌種のポリン成分を任意に含むことができる。
単離したPapMV外被タンパク質からのPapMV VLPの調製が、これまでに記載されている。最初に、EricksonおよびBancroft(1978,Virology,90:36−46&1978,Virology,90:47−53(非特許文献1))は、単離したPapMV外被タンパク質およびPapMV RNAのインビトロでの自己集合によるPapMV VLPの調製を記載した。これらの実験で使用されたPapMV外被タンパク質調製物は、PapMVから単離したものであり、その大部分が、当該タンパク質の多量体型(3S、14S、および25Sで沈降)であった。これらの1以上が、VLP形成の開始に必須であると考えられた。Sit,et al.(1994,Virology,199:238−242(非特許文献2))によるその後の研究で、PapMVゲノムの最初の38個〜47個のヌクレオチドが、集合の開始に必要であることが証明され、さらに、開始複合体は、14Sの重合体種を必要とすることも提唱された。
その後、PapMV VLPは、大腸菌内に発現させたPapMV外被タンパク質の単量体型から調製可能であることも明らかになった。組換え外被タンパク質は前記菌体内で自己集合し、前記菌体の破砕によりVLPを単離でき、次いで、界面活性剤処理を含む、数回の精製工程が行われる(Tremblay et al.2006,FEBS J.,273:14−25(非特許文献3);国際出願第PCT/CA2007/002069号明細書(国際公開第2008/058396号パンフレット)(特許文献8)、国際出願第PCT/CA2007/001904号明細書(国際公開第2008/058369号パンフレット)(特許文献9)、国際出願第PCT/CA2008/000154号明細書(国際公開第2008/089569号パンフレット)(特許文献10)、および国際出願第PCT/CA2009/00636号明細書(国際公開第2010/012069号パンフレット)(特許文献11)参照)。
この背景情報は、出願人が本発明に関連する可能性があると考える情報を明らかにするために提供するものである。前記情報のいずれかが本発明に対する先行技術であることを必ずしも認めるものではなく、またそのように解釈されるべきではない。
米国特許第7,641,896号明細書 カナダ特許出願第2,434,000号明細書 国際出願第PCT/CA03/00985号明細書(国際公開第2004/004761号パンフレット) 国際出願第PCT/CA2007/002069号明細書(国際公開第2008/058396号パンフレット) 国際出願第PCT/CA2007/001904号明細書(国際公開第2008/058369号パンフレット) 国際出願第PCT/CA2008/000154号明細書(国際公開第2008/089569号パンフレット) 国際出願第PCT/CA2009/00636号明細書(国際公開第2010/012069号パンフレット) 国際出願第PCT/CA2007/002069号明細書(国際公開第2008/058396号パンフレット) 国際出願第PCT/CA2007/001904号明細書(国際公開第2008/058369号パンフレット) 国際出願第PCT/CA2008/000154号明細書(国際公開第2008/089569号パンフレット) 国際出願第PCT/CA2009/00636号明細書(国際公開第2010/012069号パンフレット
Erickson and Bancroft,1978,Virology,90:36−46&1978,Virology,90:47−53 Sit,et al.,1994,Virology,199:238−242 Tremblay et al.2006,FEBS J.,273:14−25
本発明は、パパイヤモザイクウイルス様粒子およびその調製プロセスの提供を目的とする。
本発明の一態様では、ウイルス様粒子(VLP)を調製するためのインビトロプロセスであり、a)組換えポテックスウイルス外被タンパク質とssRNAとを組み合わせる処理を、重量比で約5:1〜50:1のタンパク質対RNA比率(タンパク質:RNA)で、約6.0から約9.0のpH、約2℃から約37℃の温度で、VLPの集合に十分な時間行う工程と、b)前記VLPをヌクレアーゼで処理し、当該粒子から突出しているRNAを除去する工程と、c)前記VLPを、他のプロセス成分から分離する工程とを含む、インビトロプロセスが提供される。
別の態様によれば、本発明のプロセスによって調製されたウイルス様粒子(VLP)が提供される。
別の態様によれば、本発明のプロセスによって調製されたVLPを含む医薬組成物が提供される。
別の態様によれば、アジュバントとして使用するための、本発明のプロセスによって調製されたVLPが提供される。
別の態様では、対象における自然免疫応答を刺激し、これにより、前記対象における微生物感染を予防するか、またはその重症度を軽減するために使用される、本発明のプロセスによって調製されたVLPが提供される。
別の態様では、1以上の抗原と組み合わせてワクチンとして使用される、本発明のプロセスによって調製されたVLPが提供される。
別の態様によれば、医薬品の製造における、本発明のプロセスによって調製されたVLPが提供される。
別の態様によれば、対象における抗原に対する免疫応答を高める方法であり、本発明のプロセスによって調製されたVLPを含むアジュバントを前記対象に投与することを含む方法が提供される。
別の態様によれば、対象における自然免疫応答を刺激し、これにより、前記対象における微生物感染を予防するか、またはその重症度を軽減する方法であり、本発明のプロセスによって調製されたVLPを前記対象に投与することを含む方法が提供される。
別の態様によれば、対象における免疫応答を刺激する方法であり、本発明のプロセスによって調製されたVLPを1以上の抗原と組み合わせて前記対象に投与することを含む方法が提供される。
本発明の別の態様によれば、組換えPapMV外被タンパク質およびssRNAを含むパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)であり、前記ssRNAが、約50ヌクレオチドから約5000ヌクレオチドの長さであり、かつ、配列番号5もしくは6に示す核酸配列に対応する配列またはそのフラグメントを含む、パパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)が提供される。
本発明の別の態様では、組換えPapMV外被タンパク質およびssRNAを含むパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)を含む医薬組成物であり、かつ、前記ssRNAが、約50ヌクレオチドから約5000ヌクレオチドの長さであり、配列番号5もしくは6に示す核酸配列に対応する配列またはそのフラグメントを含む、医薬組成物が提供される。
本発明の別の態様によれば、組換えPapMV外被タンパク質およびssRNAを含むパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)であり、前記ssRNAが、約50ヌクレオチドから約5000ヌクレオチドの長さであり、かつ、配列番号5もしくは6に示す核酸配列に対応する配列またはそのフラグメントを含む、アジュバントとして使用するためのパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)が提供される。
本発明の別の態様によれば、組換えPapMV外被タンパク質およびssRNAを含むパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)であり、前記ssRNAが、約50ヌクレオチドから約5000ヌクレオチドの長さであり、かつ、配列番号5もしくは6に示す核酸配列に対応する配列またはそのフラグメントを含む、対象における自然免疫応答を刺激し、これにより、前記対象における微生物感染を予防するか、またはその重症度を軽減するために使用される、パパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)が提供される。
本発明の別の態様によれば、組換えPapMV外被タンパク質およびssRNAを含むパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)であり、前記ssRNAが、約50ヌクレオチドから約5000ヌクレオチドの長さであり、かつ、配列番号5もしくは6に示す核酸配列に対応する配列またはそのフラグメントを含む、1以上の抗原と組み合わせてワクチンとして使用するためのパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)が提供される。
本発明の別の態様によれば、組換えPapMV外被タンパク質およびssRNAを含むパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)であり、前記ssRNAが、約50ヌクレオチドから約5000ヌクレオチドの長さであり、かつ、配列番号5もしくは6に示す核酸配列に対応する配列またはそのフラグメントを含む、医薬品の製造におけるパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)が提供される。
本発明の別の態様によれば、対象における抗原に対する免疫応答を高める方法であり、組換えPapMV外被タンパク質およびssRNAを含むパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)を含むアジュバントを前記対象に投与することを含み、前記ssRNAが、約50ヌクレオチドから約5000ヌクレオチドの長さであり、かつ、配列番号5もしくは6に示す核酸配列に対応する配列またはそのフラグメントを含む方法が提供される。
本発明の別の態様によれば、対象における自然免疫応答を刺激し、これにより、前記対象における微生物感染を予防するか、またはその重症度を軽減する方法であり、組換えPapMV外被タンパク質およびssRNAを含むパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)を前記対象に投与することを含み、前記ssRNAが、約50ヌクレオチドから約5000ヌクレオチドの長さであり、かつ、配列番号5もしくは6に示す核酸配列に対応する配列またはそのフラグメントを含む方法が提供される。
本発明の別の態様によれば、対象における免疫応答を刺激する方法であり、組換えPapMV外被タンパク質およびssRNAを含むパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)を、1以上の抗原と組み合わせて前記対象に投与することを含み、前記ssRNAが、約50ヌクレオチドから約5000ヌクレオチドの長さであり、かつ、配列番号5もしくは6に示す核酸配列に対応する配列またはそのフラグメントを含む方法が提供される。
本発明の別の態様によれば、パパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)を調製するためのインビトロプロセスであり、a)組換えPapMV外被タンパク質とssRNAとを組み合わせる処理を、重量比で約5:1および40:1のタンパク質対RNA比率(タンパク質:RNA)で、約6.5から約8.5のpH、約22℃から約37℃の温度の緩衝液中で、VLPの集合に十分な時間行う工程であり、前記組換えPapMVが、主として20量体未満の低分子量種の形態にある工程と、b)前記VLPをヌクレアーゼで処理し、当該粒子から突出しているRNAを除去する工程と、c)前記VLPを、他のプロセス成分から分離する工程を含む、インビトロプロセスが提供される。
本発明のこれらおよびその他の特徴は、添付図面を参照する以下の詳細な説明により、より明らかとなる。
図1において、(A)は、野生型PapMV外被タンパク質のアミノ酸配列(配列番号1)を示し、(B)は、野生型PapMV外被タンパク質のヌクレオチド配列(配列番号2)を示す。
図2において、(A)は、改変PapMV外被タンパク質CPΔN5のアミノ酸配列(配列番号3)を示し、(B)は、改変PapMV外被タンパク質PapMV CPsmのアミノ酸配列(配列番号4)を示す。
図3は、本発明の一実施形態によるインビトロ集合ssRNA含有PapMV VLPの調製工程を概説したフローチャートである(rCP=組換えPapMV外被タンパク質;SRT=合成RNA鋳型;rVLP=組換えVLP)。
図4は、本発明の一実施形態によるインビトロ集合ssRNA含有PapMV VLPの調製工程を概説したフローチャートである(略語は図3と同じ;prCP=rCPをコードするプラスミド)。
図5は、本発明の一実施形態によるインビトロ集合ssRNA含有PapMV VLPの調製工程を概説したフローチャートである(略語は図4と同じ)。
図6は、本発明の一実施形態によるインビトロ集合ssRNA含有PapMV VLPの調製工程を概説したフローチャートである(略語は図4と同じ;Ec.prCP=rCPをコードするプラスミドを含む大腸菌;Ec.pSRT=SRTをコードするプラスミドを含む大腸菌)。
図7において、(A)は、本発明のプロセスの一実施形態で使用される合成RNA鋳型(SRT)の配列[配列番号5]、(B)は、本発明のプロセスの別の実施形態で使用される合成RNA鋳型(SRT)の配列[配列番号6]を示す。ATGコドンは全て、TAA終止コドン(太字)へと変異させている。最初の16個のヌクレオチド(下線)は、pBluescript発現ベクター内に位置するT7転写開始部位から開始している。配列は、rVLPの集合のためのPapMV核形成部位を含む((A)において四角で囲んでいる)。
図8において、(A)は、ssRNAと共に自己集合させたPapMV VLPの電子顕微鏡写真であり、(B)は、poly I:C(dsRNA)と共に自己集合させたPapMV VLPの電子顕微鏡写真である。
図9は、PapMV VLPがインフルエンザ感染を制御する抗ウイルス応答を誘導することを実証する結果を示している。(A)は、ssRNA含有PapMV VLP、60μgのpoly I:C含有PapMV VLP、3μgのssRNA、3μgのpoly I:C、60μgのPapMV CPモノマー、またはコントロール緩衝液(トリスHCl、10mM、pH8)を鼻腔内投与し、200pfuのインフルエンザウイルス株WSN/33でチャレンジしたBalb/Cマウス(10匹/群)の体重低下を示す。(B)は、感染中にマウスに生じた症状の概要を示す(症状0:症状なし、1:軽い毛の逆立ち、若干の背の湾曲。2:毛の逆立ち、背の湾曲。3:毛の逆立ち、背の湾曲、動作困難、および軽い脱水症状。4:毛の逆立ち、背の湾曲、動作困難、重篤な脱水症状、閉眼、および眼から分泌物)。
図10は、PapMV VLP(60μg)、Pam3CSK4(15μg)、またはコントロール緩衝液(トリスHCl、10mM、pH8)を鼻腔内投与したBalb/Cマウスの気管支肺胞洗浄液中におけるIP−10(A)およびIL−9(B)の存在を示すグラフである。各点は、各マウスで検出されたサイトカインのレベルに対応する。同マウスから採取した鼻咽頭洗浄液(「LNP」)に存在するIP−10またはIL−9の量も、あわせて示している。
図11a−cは、PapMV VLP(60μg)またはコントロール緩衝液(トリスHCl、10mM、pH8)の1回または2回鼻腔内投与したBalb/Cマウスの気管支肺胞洗浄液中における、(A)MIP−1α、(B)MIP−1β、(C)MIP−2、(D)KC、(E)TNF−α、(F)RANTES、(G)VEGF、(H)MCP−1、(I)IP−10、(J)IL−17、(K)IL−13、(L)IL−12(p70)、(M)IL−9、(N)IL−6、(O)IL−1α、(P)IL−1β、(Q)GM−CSF、および(R)G−CSFの存在を示すグラフである。各点は、各マウスで検出されたサイトカインのレベルに対応する。
図12は、PapMV VLP ssRNA(100μg)またはPBSによる免疫の24時間後のC57BL/6マウス、TLR7ノックアウト(KO)マウス、MYD88 KOマウス、およびIRF5/7 KOマウスのDC、CD8T細胞、およびB細胞における、(A)CD86および(B)CD69の発現を集計したグラフである。結果はFACSにより分析し、PBSサンプルに対する分析対象サンプルの平均蛍光強度(MFI)の比率として示す。
図13は、C57BL/6マウスを、抗BST2抗体による処理あり、なしのいずれかの条件下、PapMV PapMV VLP ssRNAで免疫した24時間後における、(A)CD69、(B)MHC−I、および(C)CD86の発現についてのフローサイトメトリー分析の結果を集計したグラフである。***p<0.001、**p<0.01、*p<0.05、NS:有意ではない。
図14は、100μgPapMV VLP ssRNAによる免疫後のC57BL/6マウスの(A)血清中および(B)脾臓中のIFN−α産生動態をELISAにって評価した結果を示すグラフである。(C)は、100μgPapMV VLP ssRNAまたはPBSによる免疫の6時間後におけるC57BL/6および異なるノックアウトマウスの血清IFN−αを、ELISAにより定量した結果を示すグラフである。
図15は、PapMV VLP ssRNAまたはPBSによる免疫の24時間後のC57BL/6マウスおよびIFNAR KOマウスの脾臓から採取した、(A)Bリンパ球および(B)樹状細胞内におけるCD86、MHC−I、およびCD69の発現を集計したグラフである。(C)は、PapMV VLP ssRNAによる免疫後の異なる時点におけるC57BL/6マウスおよびIFNARKOマウスの血清中のPapMV VLP ssRNAに対する抗体を、ELISAにより定量したグラフである。
図16は、2×10PFUのLCMVクローン13(力価は血液1ミリリットル当たりのPFUとして表示、LOD:検出限界)感染の6時間前において、100μgのPapMV VLP ssRNA(黒四角)またはPBS(白丸)により処理したC57BL/6マウスの血液中のLCMVクローン13のウイルス動態を示すグラフである。
図17は、2×10PFUのLCMVクローン13感染の15日後におけるC57BL/6マウスおよびTLR7ノックアウト(KO)マウスの、(A)脾臓、(B)腎臓、(C)肝臓、および(D)脳におけるウイルス力価を示すグラフである。前記マウスは、感染の6時間前に、100μgのPapMV VLP ssRNA、100μgのR837、またはPBSで処理した(力価は臓器当たりのPFUとして表示)。LOD:検出限界。
図18は、2×l0pfuのLCMVクローン13感染の6時間前に100μgのPapMV VLP ssRNA、100μgのR837、またはPBSで免疫し、感染15日後に屠殺したマウスから単離した脾細胞をGP33で再刺激した後における、(A)IFN−γ、(B)TNF−α、および(C)両サイトカインを産生するCD8T細胞の割合を示すグラフである。(D)は、GP33による再刺激後にCD8T細胞によって産生されたIFN−γ量、(E)は、同TNF−α量であり、(F)は、GP33特異的CD8Tリンパ球におけるPD−1発現の平均蛍光強度(MFI)であり、(G)は、脾細胞におけるDbGP33CD8CD44のパーセンテージである。
図19は、2×10PFUのLCMVクローン13感染の45日後の、C57BL/6マウスの(A)脾臓、(B)腎臓、(C)脳、および(D)肝臓におけるウイルス力価を示すグラフである。前記マウスは感染の6時間前に、100μgPapMV VLP ssRNAまたはPBSで処理した(力価は臓器当たりのPFUとして表示)。LOD:検出限界。
図20は、PapMV VLP ssRNAによる刺激の18時間後のヒトPBMC(CD14CDllb細胞集団)におけるCD86発現のフローサイトメトリー分析を示したチャートである(MFI:平均蛍光強度)。
図21は、致死未満量の肺炎球菌(Streptococcus pneumoniae)によるチャレンジに先立ち、PapMV VLP ssRNAを2週間間隔で2回投与して処理したマウスの生存率を示すグラフである。
図22は、LCMVに慢性感染させ、1日1回の100μgのPapMV VLP ssRNAを静脈内投与したマウスにおけるウイルス量を示すグラフである。(A)は、感染後1日目、2日目、3日目、4日目、および5日目に処理を行った場合のデータであり、(B)は、感染後6日目および7日目にのみ処理を行った場合のデータである(力価はPFU/mLで表示)。
図23は、図22に関して述べた方法で処理を行ったマウスの異なる臓器における15日目(実験終了時)のウイルス力価を示すグラフである。
図24は、1週間間隔でPapMV VLP処理を1回(1×)、2回(2×)、5回(5×)、および10回(10×)行い、最後の処理の3日後にインフルエンザWSN/33ウイルスでチャレンジしたマウスの体重低下を示すグラフである。
図25は、マウスから採取した気管支肺胞洗浄液(BAL)中で発見された細胞を示す電子顕微鏡写真である(好中球を丸で囲んでいる)。(A)は、マウスを緩衝液で処理した場合であり、(B)は、PapMV VLPで処理した場合であり、(C)は、前記BAL中の好中球数を示すグラフである。
図26は、PapMV VLPと3価不活性インフルエンザワクチン(TIV)の組み合わせの鼻腔内投与により免疫したマウスの血液中で測定したIgGおよびIgG2a力価を示すグラフである。(A)は、1回の免疫後の総IgG力価であり、(B)は、14日間隔で行った2回の免疫後の総IgG力価であり、(C)は、2回の免疫後に測定したIgG2a力価である。
図27は、図23に関して述べた方法で免疫したマウスにおいて、2回の免疫後に測定した抗体力価を示すグラフである。(A)は、気管支肺胞洗浄液(BAL)中のIgA力価であり、(B)は、前記BAL中の総IgG力価であり、(C)は、糞中のIgAである。
図28は、図26に関して述べた方法で免疫し、15日目に1LD50のインフルエンザWSN/33ウイルスでチャレンジしたマウスにおける体重低下を示すグラフである。体重低下は、14日間追跡調査した。
図29は、菌体内で製造したPapMV VLPは、ヒト単球系細胞株(THP−1)においてTLR−2およびCD14と相互作用すること、ならびに、この相互作用はTLR−2およびCD14に対する抗体(Ac)によりブロックされることを実証するグラフである。
図30は、インフルエンザウイルスH1N1 A/カリフォルニア/7/2009のNP10μgを、種々の量のアジュバントとしてのPapMV VLPと組み合わせて接種したマウスにおけるIgG2レベルを示すグラフである(NP(10μg)単独との比較において、*p<0.05)。
図31は、インフルエンザウイルスH1N1 A/カリフォルニア/7/2009のNP単独、またはNPとアジュバントとしてのPapMV VLPとの混合物で免疫し、ヘテロサブタイプ株H1N1WSN/33でチャレンジしたマウスにおける、(A)体重低下、(B)症状を示すグラフである。症状は、図9の説明で記載した通りである。
図32は、PapMV sm VLP(「PapMV sm」)および本発明のプロセスによって調製されたPapMV VLP(「PapMV new」)の、3価インフルエンザワクチン(TIV)に対するアジュバント効果を比較した図である。(A)は、TIVに対する総IgGの力価であり、(B)は、TIVに対するIgG2の力価である。
本発明は、組換えPapMV外被タンパク質およびssRNAからパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)を調製するインビトロプロセスであり、高収率でのPapMV VLPの大量生産を可能にするプロセスを提供する。
単量体の組換えPapMV外被タンパク質からPapMV VLPを調製する従来の方法(Tremblay,et al.,2006、同上に記載の方法)によれば、発現したPapMV外被タンパク質の総量のおよそ20%をVLPの形態で回収することができる。発現した外被タンパク質を宿主細胞から単離させて超遠心分離にかけると、VLPを含有するペレットのみが保持され、上清中(単量体、二量体、および20量体までのディスクを含む、より低分子量型のPapMV外被タンパク質を含有)に残存するおよそ80%のPapMV外被タンパク質は廃棄される。これに対し、本明細書中に記載のインビトロプロセスは、宿主細胞から回収されるPapMV外被タンパク質の低分子量型(限定はされないが、主に単量体)を使用し、約80%までのPapMV外被タンパク質のVLPへの変換を提供できる。よって、ある実施形態では、本発明のプロセスは、PapMV外被タンパク質の損失を3〜4分の1に低減する(よって、結果的に、細胞培養物1リットル当たりから得られるVLPの収率が3〜4倍に増加する)。このような改善は、大規模製造に有利であり、また、生産コストも削減される。
さらに、本発明のインビトロプロセスによれば、界面活性剤が不要となる。界面活性剤は、Tremblay,et al.に記載の方法(2006、同上)ではVLPの形態で菌体から単離されるPapMV外被タンパク質から、LPSを除去するために必要とされるものである。当該技術分野で公知のように、界面活性剤は、タンパク質調製物からの除去が難しい場合があり、よって、従来の方法で調製されたVLPの最終調製物において、界面活性剤の残存量が見られる場合がある。したがって、ある実施形態では、本発明のプロセスは、最低限のバッチ間変動でVLPの調製を可能にする。
種々のssRNAが本発明のプロセスで使用できるが、ある実施形態では、合成ssRNAを使用している。合成配列の使用により、例えば、最終生成物の均一性が実現でき、さらに、インビボ転写の可能性を最小限に抑える必要がある場合には、配列を操作することができる。
本発明のある実施形態は、本明細書中に記載のプロセスによって調製されたssRNA含有PapMV VLPを提供する。本明細書中に記載のように、ある実施形態は、エンドソーム内に存在するトール様受容体7(TLR−7)の活性化および/またはインターフェロン−アルファ産生の刺激を行うssRNA含有PapMV VLPを提供する。これに対し、大腸菌の菌体内での自己集合により製造されるPapMV VLPは、免疫系細胞表面に存在するTLR−2およびCD14を標的とする傾向がより強いものと思われる。VLPの調製に界面活性剤を使用すれば、構造が変化し、細胞表面のTLR−2との相互作用がより顕著となるが、一方、本発明のプロセスによるVLPの調製によれば、特定の理論にとらわれず、VLPがより効率的にエンドソーム内へと侵入し、TLR−7と相互作用するようになると考えられる。さらに、本発明のプロセスによって調製されたssRNA含有PapMV VLPは、Tremblay,et al.に記載の方法で調製されたPapMV VLP(2006、同上)と比べ、より免疫原性が高い、より効果的なアジュバントとなる傾向がある(例えば、実施例19参照)。
本発明により提供されるssRNA含有PapMV VLPは、市販のワクチンを含む抗原の免疫原性を増強するためのアジュバントとして有用であり、また、単独で使用した場合には、予防効果および/または治療効果をもたらす自然免疫応答の刺激因子として有用である。
<定義>
特に定義しない限り、本明細書中で使用するあらゆる技術用語および学術用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
本明細書中で使用される「約」という用語は、所与の数値から±10%前後の変動を指す。そのような変動は、本明細書中に記載のあらゆる数値に常に含まれるものと解釈すべきである。
本明細書中で「a」または「an」という単語を「を含む(comprising)」という用語と共に使用した場合、それは「1(one)」を意味する場合もあるが、「1以上(one or more)」「少なくとも1(at least one)」および「1または1を超える(one or more than one)」という意味も有しうる。
本明細書中で使用される場合、「を含む(comprising)」(および「comprise」や「comprises」等、その文法的変化形)、「を有する(having)」(および「have」や「has」等、その文法的変化形)、「を含む(including)」(および「includes」や「include」等、その文法的変化形)、または「を含有する(containinging)」(および「contains」や「contain」等、その文法的変化形)という単語は、包括的または非限定的な表現であり、記載されていない追加の構成要素や方法工程を除外するものではない。
本明細書中で使用される「天然由来の」は、物体について述べる場合、物体が自然界において見出され得るという事実を指す。例えば、生物、または生物内に存在するポリペプチドもしくはポリヌクレオチド配列で、自然界のソースから単離可能で、実験室においてヒトによって意図的に改変されていないものは、天然由来である。
本明細書中で使用される「弱める」、「阻害する」、「予防する」という用語およびその文法的変化形は、所与のパラメータまたは事象の測定可能な減少を指す。
本明細書中で使用される「ワクチン」という用語は、対象に投与された際、有益な免疫応答を生じさせることができる組成物を指す。
本明細書中で使用される「病原体」という用語は、宿主に疾患または障害を生じさせることが可能な生物を指し、細菌、ウイルス、原虫、真菌、および寄生虫を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使用される「対象」または「患者」という用語は、治療を必要とする動物を指す。
本明細書で使用される「動物」という用語は、哺乳動物、鳥類、および魚類を含むが、これらに限定されない、ヒトおよび非ヒト動物の両方を指し、例えばウシ、ブタ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、または他の有蹄動物、イヌ、ネコ、ニワトリ、アヒル、非ヒト霊長動物、モルモット、ウサギ、フェレット、ラット、ハムスター、およびマウス等の、飼育動物、家畜、動物園の動物、実験動物、ならびに野生動物を包含する。
1以上のさらに別の治療薬と「組み合わせた」VLPの投与とは、同時(並行)投与および連続投与を含むことを意図している。連続投与とは、(1以上の)治療薬および前記VLPの、種々の順序での対象への投与を包含することを意図するものであり、前記治療薬および前記VLPの投与の間隔は、短く設定されてもよいし(例えば、数分程度)、長く設定されていてもよい(例えば、数日または数週間程度)。
本明細書中で同義に用いられる「immune stimulation(免疫刺激)」および「immunostimulation(免疫刺激)」いう用語は、動物の病原体または疾患に無関係な分子が、前記病原体による感染または前記疾患に対する防御を、当該感染または疾患に応答するように免疫系を刺激する、および/または、当該感染または疾患に応答する前記動物の免疫系の能力を向上させることにより提供する能力を指す。免疫刺激は、予防効果、治療効果、またはこれらの組み合わせを有してもよい。
核酸またはアミノ酸配列に関して本明細書で使用される「実質的に同一」という用語は、ある核酸またはアミノ酸配列が、例えば以下で述べる方法を用いて最適に整列されたとき、規定の第2の核酸またはアミノ酸配列(または「参照配列」)に対し、少なくとも70%、少なくとも75%、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96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有することを指す。「実質的な同一性」は、完全長配列、機能性ドメイン、コードおよび/または調節配列、プロモーター、およびゲノム配列等、様々なタイプおよび長さの配列を指すために使用され得る。2つのアミノ酸または核酸配列の間の同一性パーセントは、例えば、Smith Waterman Alignment(Smith,T.F. and M.S.Waterman(1981)J Mol Biol 147:195−7);GeneMatcher Plus(商標)に組み込まれている「BestFit」(Smith and Waterman,Advances in Applied Mathematics,482−489(1981)),Schwarz and Dayhof(1979)Atlas of Protein Sequence and Structure,Dayhof,M.O.,Ed pp353−358;BLASTプログラム(Basic Local Alignment Search Tool(Altschul,S.F.,W.Gish,et al.(1990)J Mol Biol 215:403−10)、およびBLAST−2、BLAST−P、BLAST−N、BLAST−X、WU−BLAST−2、ALIGN、ALIGN−2、CLUSTAL、およびMegalign(DNASTAR)ソフトウェアを含むそれらのバリエーション等、公的に入手可能なコンピュータソフトウェアを使用して、当業者の技術範囲内である様々な方法で決定され得る。加えて、当業者は、比較する配列の全長にわたり最大の一致を達成するために必要なアルゴリズムを含む、アラインメントの測定に適したパラメータを決定することができる。一般に、アミノ酸配列に関しては、比較配列の長さは少なくとも10アミノ酸である。当業者であれば、実際の長さは比較する配列の全長によって左右され、少なくとも20、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、少なくとも90、少なくとも100、少なくとも110、少なくとも120、少なくとも130、少なくとも140、少なくとも150、または少なくとも200アミノ酸となるか、あるいは、当該アミノ酸配列の全長となる場合もあることを理解するであろう。核酸に関しては、比較配列の長さは一般的に少なくとも25ヌクレオチドであるが、少なくとも50、少なくとも100、少なくとも125、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、少なくとも500、少なくとも550、または少なくとも600ヌクレオチドとなるか、あるいは当該核酸配列の全長となる場合もある。
「に対応する(corresponding toまたはcorresponds to)」という用語は、核酸配列が参照核酸配列の全部または一部と同一であることを指す。対照的に、「相補的」という用語は、本明細書中では、核酸配列が参照核酸配列の相補鎖の全部または一部と同一であることを指すために使用される。例を挙げると、核酸配列「TATAC」は、参照配列「TATAC」に対応し、参照配列「GTATA」に相補的である。「に対応する」という用語を、本明細書中において、DNA配列とRNA配列の相互参照に用いた場合には、DNA配列が、参照RNA配列の全部または一部と同一であることを指す(逆もまた同様である)。ただし、DNA配列は、RNA配列中のウラシル(U)残基に対応する位置にはチミン(T)残基を含有する。それゆえ、例を挙げると、DNA配列「TATAC」は、RNA参照配列「UAUAC」に対応する。
本発明のあらゆる方法または組成物について、本明細書中に記載のあらゆる実施形態が実施可能であり、逆もまた同様と企図するものである。さらに、本発明の組成物およびキットを使用して本発明の方法を達成することができる。
<ウイルス様粒子の調製プロセス>
本発明のプロセスは、組換え外被タンパク質およびssRNA(以下、ssRNA鋳型または「SRT」という)をインビトロで集合させ、VLPを形成させる。
PapMV外被タンパク質を用いた場合を例に挙げて前記プロセス全体を説明するが、当該プロセスは、他のポテックスウイルス外被(またはカプシド)タンパク質にも同様に適用できることを、当業者であれば容易に理解するであろう。多数のポテックスウイルスの外被タンパク質およびゲノムの配列が当該技術分野で公知であり、GenBank等の公共のデータベースから入手可能である。
本発明のプロセスの例示的な実施形態を、図3〜6に示す。簡潔には、前記プロセスは、組換え外被タンパク質とSRTとの組み合わせ処理を、中性のpHおよび約2℃〜37℃の温度で、重量比で約1:1〜約50:1のタンパク質対RNA比率で、VLP形成が起こるのに十分な時間行うことを含む。続いて、得られたVLPをヌクレアーゼで処理して前記VLPから突出しているRNAを除去し、次いで、1以上の精製工程を経て最終的な組換えVLPが提供される(例えば、図3参照)。前記プロセスのある実施形態は、前記組換えタンパク質を、当該タンパク質を発現させた宿主細胞から単離させること(例えば、図4参照)、および/または、プラスミドDNAから前記SRTを調製すること(例えば、図5参照)を、さらに備えていてもよい。
本発明のプロセスは、大規模化も可能であり、よって、ある実施形態では、本発明は、高収率でのVLPの大量生産に好適な大規模プロセスを提供する。
<PapMV外被タンパク質>
VLPの調製に使用されるPapMV外被タンパク質は、PapMV外被タンパク質全体とすることもできるし、またはその一部とすることもできる。あるいは、例えば、1以上のアミノ酸の欠失、挿入、置換等を含む野生型PapMV外被タンパク質の遺伝子改変体を使用することもできるが、この場合は、当該外被タンパク質が、自己集合によりVLPとなる能力を保持していることが条件である。野生型PapMV外被(またはカプシド)タンパク質のアミノ酸配列は、当該技術分野で公知であり(Sit,et al.,1989,J.Gen.Virol.,70:2325−2331、およびGenBankアクセッションNo.NP_044334.1参照)、本明細書中においては、配列番号1として示す(図1A参照)。この配列の変異体が公知であり、例えば、Noa−Carrazana氏およびSilva−Rosales氏によって記載された、PapMVのメキシコ分離株の外被タンパク質の配列(2001、Plant Science、85:558)は、配列番号1に対し、88%の配列同一性を有しており、GenBankから入手可能である。PapMV外被タンパク質のヌクレオチド配列も、当該技術分野で公知であり(Sit,et al.、同上、およびGenBankアクセッションNo.NC_001748(ヌクレオチド5889−6536)参照)、本明細書中においては、配列番号2として示す(図1B参照)。
上述したように、PapMV外被タンパク質(以下、PapMV CPともいう)のアミノ酸配列は、親(野生型)配列に厳密に対応する必要はない。すなわち、「変異体配列」であってもよい。例えば、PapMV外被タンパク質は、1以上のアミノ酸残基の置換、挿入、または欠失により変異誘発し、その部位の残基が親(参照)配列に対応しないよう構成してもよい。しかしながら、このような変異は広範なものではなく、当該組換えPapMV CPが集合してVLPを形成する能力に劇的な影響を及ぼさない程度のものであることを、当業者であれば理解するであろう。
したがって、多量体化し、集合してVLPを形成する能力を保持する野生型外被タンパク質のフラグメント(すなわち、「機能的」フラグメントである)を用いて調製される組換えPapMV CPもまた、本発明において企図されている。例えば、フラグメントは、当該タンパク質のN末端、C末端、もしくは内部、またはこれらの組合せからのアミノ酸の欠失を1以上含んでもよい。一般的に、機能的フラグメントは、少なくとも100アミノ酸長であり、例えば、少なくとも150アミノ酸長、少なくとも160アミノ酸長、少なくとも170アミノ酸長、少なくとも180アミノ酸長、または少なくとも190アミノ酸長である。野生型タンパク質のN末端でなされる欠失は、当該タンパク質の自己集合能を保持するため、一般的に、13未満のアミノ酸の欠失とすべきである。
本発明のある実施形態では、組換え外被タンパク質が変異体配列を含む場合、前記変異体配列は、参照配列と少なくとも約70%同一であり、例えば、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97%、または少なくとも約98%同一である。ある実施形態では、参照アミノ酸配列は、配列番号1(図1A)である。
本発明のある実施形態では、組換えPapMV VLPの調製に使用するPapMV外被タンパク質は、PapMV外被タンパク質の遺伝子改変体(すなわち変異体)である。いくつかの実施形態では、PapMV外被タンパク質は、当該タンパク質のN末端もしくはC末端から複数のアミノ酸を欠失させるように、および/または、アミノ酸置換を1以上含むように遺伝子改変されている。また、いくつかの実施形態では、PapMV外被タンパク質は、当該タンパク質のN末端またはC末端から約1〜約10個のアミノ酸を欠失させるように遺伝子改変されている。
ある実施形態では、PapMV外被タンパク質は、野生型タンパク質のN末端の近位(すなわち、配列番号1の1位と6位)で生じ、翻訳を開始させることができる2個のメチオニンコドンのうちの1個を除去するよう、遺伝子改変されている。前記翻訳開始コドンの1個を除去することで、均質なタンパク質集団の産生が可能となる。選択したメチオニンコドンの除去は、例えば、前記コドンを構成するヌクレオチドの1以上を、前記コドンがメチオニン以外のアミノ酸をコードするように置換するか、またはナンセンスコドンとなるように置換することによって行える。あるいは、前記コドンの全部または一部、または前記選択コドンを含むタンパク質をコードする核酸の5’領域を欠失させることもできる。本発明のいくつかの実施形態では、PapMV外被タンパク質は、当該タンパク質のN末端から1〜5個のアミノ酸を欠失させるよう遺伝子改変されている。いくつかの実施形態では、遺伝子改変されたPapMV外被タンパク質は、配列番号3(図2A)と実質的に同一のアミノ酸配列を有し、6個までのヒスチジン残基からなるヒスチジン標識を任意に含んでもよい。いくつかの実施形態では、PapMV外被タンパク質は、当該タンパク質をコードするヌクレオチド配列に特異的制限酵素部位を1以上組込みんだことにより生じる追加のアミノ酸(例えば、約1〜約8個のアミノ酸)をC末端に含むよう遺伝子改変されている。いくつかの実施形態では、PapMV外被タンパク質は、配列番号4(図2B)と実質的に同一のアミノ酸配列を有し、前記ヒスチジン標識を含んでも含まなくてもよい。
1以上のアミノ酸置換を含む変異PapMV外被タンパク質配列を用いて組換えPapMV VLPを調製する場合、これらの置換は、「保存的」置換であっても、「非保存的」置換であってもよい。保存的置換は、1個のアミノ酸残基の、類似の側鎖特性を有する他の残基による置き換えを含む。当該技術分野で公知のように、20個の天然由来のアミノ酸は、それらの側鎖の物理化学的特性に応じて分類できる。好適な分類は、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、メチオニン、フェニルアラニン、およびトリプトファン(疎水性側鎖);グリジン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、およびグルタミン(極性・無電荷側鎖);アスパラギン酸およびグルタミン酸(酸性側鎖);およびリジン、アルギニン、およびヒスチジン(塩基性側鎖)を含む。アミノ酸のもう1つの分類は、フェニルアラニン、トリプトファン、およびチロシン(芳香族側鎖)である。保存的置換は、あるアミノ酸の、同一群に属する他のアミノ酸による置換を含む。非保存的置換は、あるアミノ酸残基の、異なる側鎖特性を有する他の残基による置き換え、例えば、中性または塩基性残基による酸性残基の置き換え、酸性または塩基性残基による中性残基の置き換え、親水性残基による疎水性残基の置き換え等を含む。
本発明のある実施形態では、変異体配列は、1以上の非保存的置換を含む。1個のアミノ酸を、異なる特性を有する他のアミノ酸で置き換えることにより、外被タンパク質の特性が改善され得る。例えば、先に記載したように、外被タンパク質の残基128の変異により、当該タンパク質のVLPへの集合が向上される(Tremblay et al.2006、FEBS J.、273:14−25)。よって、本発明のいくつかの実施形態では、外被タンパク質は、当該外被タンパク質の残基128に変異を含み、この位置のグルタミン酸残基が中性残基で置換されている。いくつかの実施形態では、128位のグルタミン酸残基がアラニン残基で置換されている。
野生型PapMV外被タンパク質のF13位のフェニルアラニン残基を他の疎水性残基で置換すると、野生型タンパク質配列を使用した場合と比べて、当該組換えタンパク質を発現させた場合のほうが、形成されるVLPの割合が高くなることがわかっている。(Laliberte−Gagne,et al,2008,FEBS J.,275:1474−1484)。本発明との関係においては、以下に挙げるアミノ酸残基が、F13位の置換に好適な疎水性残基と考えられる:Ile、Trp、Leu、Val、Met、およびTyr。本発明のいくつかの実施形態では、外被タンパク質は、Ile、Trp、Leu、Val、Met、またはTyrによる13位のPheの置換を含む。いくつかの実施形態では、外被タンパク質は、LeuまたはTyrによる13位のPheの置換を含む。
ある実施形態では、前記CPのF13位の変異を、E128位の変異、N末端の欠失、またはこれらの組み合わせと併用している。
同様に、組換えPapMV外被タンパク質の調製に使用するPapMV外被タンパク質をコードする核酸配列は、参照親配列に厳密に対応する必要はなく、遺伝暗号の縮重により、および/または、上述の変異アミノ酸配列をコードするように、異なっていてもよい。それゆえ、本発明のある実施形態では、変異外被タンパク質をコードする核酸配列は、参照配列と少なくとも約70%同一であり、例えば、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、または少なくとも約90%同一である。ある実施形態では、参照核酸配列は、配列番号2(図1B)である。
ある実施形態では、前記外被タンパク質は、PapMV外被タンパク質またはその変異体を1以上の抗原ペプチドに融合させたものを含む、融合タンパク質である。前記ペプチドは、C末端、N末端、または内部のいずれが融合位置であってもよいが、ただし、前記外被タンパク質のVLPへの集合能が保持されていなければならない(例えば、国際出願第PCT/CA2007/002069号明細書(国際公開第2008/058396号パンフレット)、PCT/CA2007/001904号明細書(国際公開第2008/058369号パンフレット)、PCT/CA2008/000154号明細書(国際公開第2008/089569号パンフレット)およびPCT/CA2009/00636号明細書(国際公開第2010/012069号パンフレット)参照)。以下により詳しく述べるように、前記抗原ペプチドは、ウイルス、細菌、真菌、またはその他の病原体由来でもよいし、あるいは、アレルゲンまたは腫瘍関連抗原であってもよい。
好適な抗原ペプチドは様々な大きさとすることができるが、一般的には、約3アミノ酸〜約50アミノ酸長であり、例えば、約3〜約40アミノ酸長である。いくつかの実施形態では、前記抗原ペプチドは、少なくとも5、少なくとも6、または少なくとも7アミノ酸長から約50、40、35、30、25、または20アミノ酸長までの長さである。
<組換え外被タンパク質の調製>
PapMV VLPを調製するための組換えPapMV外被タンパク質は、当業者により、標準的な遺伝子工学技術で容易に調製可能である。タンパク質を遺伝子操作する方法は、野生型PapMV外被タンパク質の配列(例えば、配列番号1および2参照)同様、当該技術分野において周知である(例えば、Ausubel et al.(1994&updates)Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley&Sons,NewYork参照)。
例えば、野生型タンパク質をコードする核酸配列の単離とクローニングは、標準的な技術(例えば、Ausubel et al.、同上参照)を用いて達成できる。例えば、標準的な技術によりRNAを抽出し、次に、RNA鋳型からcDNAを合成することにより(例えば、RT−PCRにより)、PapMVから核酸配列を直接得ることができる。PapMVは、モザイク症状を示す感染植物葉から標準的な技術により精製することができる。
次に、前記外被タンパク質をコードする核酸配列を、直接、または1以上のサブクローニング工程後に、好適な発現ベクターへと挿入する。使用するベクターそのものが本発明にとって決定的に重要ではないことを、当業者であれば理解するであろう。好適なベクターの例として、プラスミド、ファージミド、コスミド、バクテリオファージ、バキュロウイルス、レトロウイルス、またはDNAウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。外被タンパク質は、次いで、上述および後述のように、発現および精製することができる。一般的に、ベクターおよび対応する宿主細胞は、組換え外被タンパク質が、VLPとしてではなく、低分子量種として細胞内に発現するように選択される。この点に関して適切なベクターおよび宿主細胞の組み合わせの選択もまた、当該技術分野における通常技術の範囲内である。
あるいは、前記外被タンパク質をコードする核酸配列を、当該技術分野において周知の標準的なインビトロ部位特異的変異技術によって、上述のような1以上の変異を導入するようにさらに操作することができる。変異は、前記コード配列を構成する適切なヌクレオチドの1以上に欠失、挿入、置換、逆位、またはこれらの組合せを生じさせることで導入できる。これは、例えば、1以上のヌクレオチドミスマッチ、挿入、または欠失を組み込むように設計したプライマーを用いたPCRに基づく技術によって行える。変異の存在の確認は、例えば、制限分析またはDNA塩基配列決定等、多数の標準的な技術により可能である。
前記外被タンパク質をコードするDNAを、コードされるタンパク質の活性に影響を及ぼさない範囲で、種々の方法で改変してもよいことを、当業者であれば理解するであろう。例えば、前記タンパク質の発現に使用する宿主細胞におけるコドン選択の最適化のためにDNA配列の改変を用いてもよいし、あるいは、発現を促進する他の配列変化を含むように改変してもよい。
発現ベクターは、外被タンパク質または融合タンパク質をコードするDNA配列の効率的な転写に必要な、転写エレメント等の調節エレメントをさらに含んでもよいことを、当業者であれば理解するであろう。ベクターに組み込むことができる調節エレメントの例として、プロモーター、エンハンサー、ターミネーター、およびポリアデニル化シグナルが挙げられるが、これらに限定されない。それゆえ、本発明のある実施形態では、遺伝子操作された外被タンパク質をコードする核酸配列に機能可能に連結された調節エレメントを含むベクターが提供される。好適な調節エレメントの選択は、前記遺伝子操作された外被タンパク質の発現用に選択される宿主細胞に依存すること、ならびに、そのような調節エレメントは、細菌、真菌、ウイルス、哺乳動物、または昆虫遺伝子を含む様々なソースに由来してもよいことを、当業者であれば理解するであろう。
本発明との関係においては、前記発現ベクターは、発現されたタンパク質の精製を容易にする異種核酸配列をさらに含有してもよい。このような異種核酸配列の例として、金属親和性標識、ヒスチジン標識、アビジン/ストレプトアビジンをコードする配列、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)をコードする配列、およびビオチンをコードする配列等の親和性標識が挙げられるが、これらに限定されない。異種核酸配列によってコードされたアミノ酸は、当該技術分野で公知の方法により、発現された外被タンパク質から使用前に除去することができる。あるいは、異種核酸配列の発現に対応するアミノ酸がその後のVLPへの集合に干渉しない場合には、これらを外被タンパク質上に保持しておくこともできる。
本発明の一実施形態では、外被タンパク質は、ヒスチジン標識されたタンパク質として発現される。ヒスチジン標識は、外被タンパク質のカルボキシル末端またはアミノ末端に配置することができる。
発現ベクターは、当該技術分野で公知の様々な方法の1つによって、好適な宿主細胞または組織に導入することができる。このような方法は、Ausubel et al.(同上)に概説されており、例えば、安定導入または一過性導入、リポフェクション、電気穿孔、および組換えウイルスベクターによる感染が挙げられる。外被タンパク質の発現に好適な宿主細胞の選択は、選択したベクターに依存することを、当業者であれば理解するであろう。宿主細胞の例としては、細菌、酵母、昆虫、植物、および哺乳動物細胞が挙げられるが、これらに限定されない。使用する宿主細胞そのものは、本発明にとって決定的に重要ではない。外被タンパク質は、原核生物の宿主(例えば、大腸菌、エロモナス・サルモニシダ(A.salmonicida)、または枯草菌(B.subtilis))または真核生物の宿主(例えば、サッカロミセス属(Saccharomyces)またはピキア属(Pichia);哺乳動物細胞、例えば、COS、NIH 3T3、CHO、BHK、293、またはHeLa細胞;昆虫細胞または植物細胞)内で産生できる。
ある実施形態では、前記外被タンパク質は、大腸菌またはピキア・パストリス(P.pastoris)内で発現される。
所望の場合、外被タンパク質は、当該技術分野で公知の標準的な技術(例えば、Current Protocols in Protein Science,ed.Coligan,J.E.,et al.,Wiley&Sons,New York,NY参照)により宿主細胞から精製することができ、インタクトなタンパク質またはそのタンパク質分解フラグメントのいずれかを用いた標準的なペプチド配列決定技術によって配列決定ができ、それにより、当該タンパク質の同一性を確認する。
<ssRNA鋳型>
本発明のプロセスで使用するssRNA鋳型は、例えば、合成ssRNA、天然由来のssRNA、天然由来の修飾ssRNA、天然由来または合成ssRNAのフラグメント等であってもよい。
インビトロ集合用のssRNAは、通常、少なくとも約50ヌクレオチドかつ約5000ヌクレオチドまでの長さであり、例えば、少なくとも約100、250、300、350、400、450、または500ヌクレオチドかつ約5000、4500、4000、または3500ヌクレオチドまでの長さである。ある実施形態では、インビトロ集合用のssRNAは、約500から約3000ヌクレオチドの長さ、例えば、約1000から約3000ヌクレオチドの長さ、または約1200から約2800ヌクレオチドの長さである。
ある実施形態では、ssRNA鋳型は、配列のインビボ転写の機会を最小限に抑えるため、ATG(AUG)開始コドンを含まないように設計されている。しかしながら、ssRNAがキャッピングされていなければインビボ転写が起こる可能性は低いため、ATG開始コドンを含むssRNA鋳型の使用を除外するものではない。
ある実施形態では、インビトロ集合用のssRNAは、未変性PapMV RNAの5’末端から約38個〜約100個のヌクレオチドを含むが、推定パッケージングシグナルの少なくとも一部がこの配列内に含まれる。推定パッケージングシグナルを含まないssRNA鋳型もまた、ある実施形態では使用可能である。ssRNA鋳型の製造に使用できるPapMVゲノムに基づく配列の非限定的な例を、図7に示す[配列番号5および6]。これらの配列のフラグメントもまた、最大5000ヌクレオチドまでの長さのより長い変異体同様、本発明のある実施形態では、ssRNA鋳型の製造用として企図されている。ある実施形態では、インビトロ集合用のssRNAは、配列番号5における第17番目から第54番目までのヌクレオチドに対応する配列を含む。ある実施形態では、インビトロ集合用のssRNAは、配列番号5における第17番目から第63番目までのヌクレオチドに対応する配列を含む。
ヌクレオチドAおよびCを多く含むssRNA配列もまた、PapMV外被タンパク質と共に集合することが知られている(Sit,et al.、1994,Virology、199:238−242)。よって、ある実施形態では、前記ssRNA鋳型は、ポリAおよびポリC ssRNA鋳型を含む、Aおよび/またはCが豊富な配列である。ジャガイモウイルスX(PVX)、クローバー黄斑モザイクウイルス(CYMV)、ジャガイモ黄斑モザイクウイルス(potato aucuba mosaic virus、PAMV)、およびマルバモザイクウイルス(malva mosaic virus、MaMV)等、他のポテックスウイルスの配列の全部または一部に基づくssRNA鋳型もまた、いくつかの実施形態ではプロセスでの使用が企図されている。
<ssRNA鋳型の調製>
ssRNA鋳型は、当該技術分野で公知の標準的な技術により、単離および/または調製が可能である(例えば、Ausubel et al.(1994&updates)Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley&Sons,New York参照)。
例えば、合成ssRNAに関しては、ssRNA鋳型をコードする配列を、適切な宿主細胞の形質転換に使用可能な好適なプラスミドに挿入できる。形質転換した宿主細胞を適切な細胞培養条件で培養した後、プラスミドDNAを、標準的な分子生物学的手法により細胞培養物から精製し、制限酵素消化により直線化できる。
次いで、前記ssRNAを、好適なRNAポリメラーゼを用いて転写し、得られた転写産物を、標準的なプロトコールにより精製する。
所望の目的が達成できれば、使用するプラスミドそのものは本発明にとって決定的に重要ではないことを、当業者であれば理解するであろう。同様に、選択したプラスミドの増殖が可能であれば、使用する特定の宿主細胞も決定的に重要ではない。
標準的な技術を用い、より短いssRNA鋳型を化学合成してもよい。また、多数の商用のRNA合成サービスも利用可能である。
最終的に得られたssRNA鋳型は、使用前に任意に滅菌処理してもよい。
<VLPへのインビトロ集合>
集合反応は、調製した組換え外被タンパク質およびssRNA鋳型を使用して、インビトロで行われる。通常、前記組換え外被タンパク質およびssRNA鋳型の両方を、集合前に精製するが、未精製調製物または部分的に精製した外被タンパク質および/またはssRNA鋳型の使用もまた、いくつかの実施形態で企図されている。
一般的には、同一アミノ酸配列を有する組換え外被タンパク質の調製物が集合反応に使用され、この結果、集合によって最終的に得られるVLPは、同一の外被タンパク質サブユニットを含む。異なるアミノ酸配列を有する複数の組換え外被タンパク質を含む調製物を使用し、この結果、集合によって最終的に得られるVLPでは、外被タンパク質サブユニットにばらつきが見られる態様もまた、いくつかの実施形態で企図されている。
集合反応に使用される組換え外被タンパク質は、その大部分が、主として単量体および二量体からなるが、20量体未満の他の低分子量種も含む、低分子量種の形態にある。本発明との関係においては、組換え外被タンパク質調製物は、当該調製物に含まれる外被タンパク質の少なくとも約70%が低分子量種として存在する場合に、大部分が低分子量種の形態にあると考えられる。ある実施形態では、集合反応に使用される組換え外被タンパク質調製物中の外被タンパク質の少なくとも約75%、80%、85%、90%または95%が、低分子量種として存在する。本発明のある実施形態では、組換え外被タンパク質調製物は、少なくとも約50%の単量体および二量体、例えば、約60%、70%、75%、または80%の単量体および二量体からなる。
集合反応は中性の水溶液中で行われ、他の特定のイオンを必要としない。通常、緩衝液が使用される。pHは、約pH6.0〜約pH9.0の範囲内とすべきであり、例えば、約pH6.5〜約pH9.0、約pH7.0〜約pH9.0、約pH6.0〜約pH8.5、約pH6.5〜約pH8.5、または約pH7.0〜約pH8.5とすべきである。
前記緩衝液の性質は、前述の範囲内のpHを維持できる限り、本発明にとって決定的に重要ではない。前述のpH範囲内で使用される緩衝液の例としては、トリス緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸塩緩衝液等が挙げられるが、これらに限定されない。
高濃度の塩化ナトリウム(NaCl)の存在は、PapMV外被タンパク質の集合に影響を及ぼす場合がある。よって、ある実施形態では、NaClを実質的に含まない溶液、例えば、NaClの含有量が0.05M未満の溶液中で、集合反応を行う。
集合反応は、種々のタンパク質対ssRNA比率を用いて行える。一般的には、重量比で約1:1〜約50:1のタンパク質対ssRNA比率(タンパク質:RNA)を使用してもよく、例えば、重量比で少なくとも約1:1、2:1、3:1、4:1〜5:1〜約50:1、40:1、または30:1までとしてもよい。ある実施形態では、集合反応に使用するタンパク質対ssRNA比率は、重量比で約5:1〜約40:1、または約10:1〜約40:1である。
集合反応は、約2℃から約37℃までの範囲内で変更可能な温度で行うことができ、例えば、少なくとも約3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、または10℃〜約37℃、35℃、30℃または28℃で行うことができる。ある実施形態では、集合反応は、約15℃〜約37℃の温度、例えば、約20℃〜約37℃、または約22℃〜約37℃で行っている。
集合反応は、VLPの形成に十分な時間進行させる。前記時間は、使用する組換え外被タンパク質およびssRNAの濃度、ならびに前記反応の温度に応じて変動するものであり、当業者であれば容易に決定できる。通常、少なくとも約60分の反応時間が採用される。外被タンパク質のVLPへの集合は、必要であれば、動的光散乱または電子顕微鏡観察等の標準的な技術により観測することができる。
前記集合反応を適切な時間進行させた後、得られたVLPに対し、当該粒子から突出しているRNAを除去する「平滑化(blunting)」工程を行う。平滑化反応は、RNAを切断可能なヌクレアーゼを用いて実施できる。種々のヌクレアーゼが市販されており、それらの使用条件は、当該技術分野で公知である。
いったん集合したVLPは、透析、ダイアフィルトレーション、またはクロマトグラフィー等の標準的な技術により、他の反応成分から精製することができる。
前記VLP調製物は、例えば、前記精製工程(1以上)の前もしくは後に、超遠心分離またはダイアフィルトレーションによって、任意に濃度を高めてもよい(すなわち、濃縮させてもよい)。VLPは、所望される場合、電子顕微鏡観察等の標準的な技術を用いて可視化することができる。
<組換えVLPの特徴>
集合により得られたPapMV VLPは、それぞれ外被タンパク質サブユニットの長いらせん配列を含む。野生型ウイルスは、1200超の外被タンパク質サブユニットを含み、約500nmの長さである。本発明のプロセスによって調製された組換えPapMV VLPは、野生型ウイルスと同様のサイズであってもよいし、または野生型ウイルスよりも短いか、もしくは長くてもよい。本発明のある実施形態では、組換えPapMV VLPは、外被タンパク質サブユニットを少なくとも40個含む。いくつかの実施形態では、組換えPapMV VLPは、約40〜約1600個の外被タンパク質サブユニットを含んでもよいが、これより多くの外被タンパク質を含むVLPもまた企図されている。組換えPapMV VLPは、通常、約10〜20nmの幅であり、約40nmから数千nmの長さである。ある実施形態では、組換えPapMV VLPの調製物は、その平均長さが約40nm〜約600nm、例えば、約40nm〜約500nm、約40nm〜約400nm、または約40nm〜約300nmである。
組換えPapMV VLPは安定であり、室温で容易に保存できる。例えば、約2℃から約8℃の低温で保存した場合、組換えPapMV VLPは、少なくとも数ヶ月から数年間安定である。
<組換えVLPの方法および使用>
本発明は、組換えPapMV VLPの多数の応用例および用途を提供する。例えば、組換えPapMV VLPは、抗原の免疫原性を増強するためのアジュバントとして使用してもよいし、あるいは、抗原(1以上)と融合させた場合には、ワクチンとして使用し得る。ある実施形態では、PapMV VLPを単独で使用し、対象における自然免疫応答を刺激し、これにより感染を治療または予防してもよい。よって、ワクチンを含む医薬品および/または医薬組成物の調製のための組換えPapMV VLPの使用もまた、本発明の範囲内である。
本発明のワクチンで治療または予防し得る疾患および障害の例として、例えば、感染症(ウイルス性または細菌性疾患等)、アレルギー反応、免疫性疾患、および癌が挙げられる。
PapMV VLPとの併用、または組換えPapMV外被タンパク質との融合に好適な抗原は、種々の疾患または障害に関連する抗原であってもよい。多種多様なこのような抗原が、当該技術分野で公知ある。当業者であれば、例えば、対象とする疾患または障害および/または投与対象の動物等、所望のVLPの最終用途に基づき、適切な抗原を容易に選択できる。
例えば、前記抗原は、癌、感染症、アレルギー反応、または自己免疫性疾患等の疾患または障害を動物に生じさせることができる作用物質に由来する抗原とすることもできるし、あるいは、薬剤、ホルモン、もしくは毒素に関連する疾患または障害に対する免疫応答を誘導するための使用に好適な抗原とすることもできる。前記抗原は、例えば、細菌、ウイルス、原虫、真菌、寄生虫、または、プリオン等の感染性の粒子等、当該技術分野で公知の病原体由来であってもよいし、あるいは、腫瘍関連抗原、自己抗原、またはアレルゲンであってもよい。
ある実施形態では、PapMV VLPを、市販のワクチンの有効性を向上させる目的で、当該ワクチンと組み合わせて使用する。
有用な抗原としては、例えば、以下の科に属するウイルス由来のウイルス抗原が挙げられる:アデノウイルス科;アレナウイルス科(例えば、イッピーウイルス(Ippy virus)およびラッサ熱ウイルス);ビルナウイルス科;ブニヤウイルス科;カリシウイルス科;コロナウイルス科;フィロウイルス科;フラビウイルス科(例えば、黄熱病ウイルス、デング熱ウイルス、およびC型肝炎ウイルス);ヘパドナウイルス科(例えば、B型肝炎ウイルス);ヘルペスウイルス科(例えば、ヒト単純ヘルペスウイルス1);オルトミクソウイルス科(例えば、インフルエンザウイルスA、B、およびC);パラミクソウイルス科(例えば、ムンプスウイルス、麻疹ウイルス、および呼吸器合胞体ウイルス);ピコルナウイルス科(例えば、ポリオウイルスおよびA型肝炎ウイルス);ポックスウイルス科;レオウイルス科;レトロウイルス科(例えば、BLV−HTLVレトロウイルス、HIV−1、HIV−2、ウシ免疫不全ウイルス、およびネコ免疫不全ウイルス);ラブドウイルス科(例えば、狂犬病ウイルス)、ならびにトガウイルス科(例えば、風疹ウイルス)。一実施形態においては、組換えPapMV CPは、主要なウイルス病原体、例えば、デングウイルス、各種肝炎ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、各種インフルエンザウイルス、ウエストナイルウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、インフルエンザウイルス、狂犬病ウイルス、ヒトパピローマウイルス(HPV)、エプスタイン・バーウイルス(EBV)、ポリオーマウイルス、またはSARSコロナウイルス等に由来する抗原ペプチドを1以上含む。
有用な抗原は、クールー病、クロイツフェルト・ヤコブ病(CJD)、スクレイピー、伝染性ミンク脳症、および慢性の消耗性疾患の原因物質等の、非在来型ウイルスまたはウイルス様物質由来であってもよいし、あるいは、当該技術分野で公知のような、狂牛病に関連するプリオン等、タンパク質性の感染性粒子由来であってもよい。
有用な細菌性抗原としては、例えば、表在性の細菌性抗原成分、タンパク質性の莢膜抗原、または鞭毛成分が挙げられ、これら抗原は、ジフテリア、百日咳、破傷風、結核、細菌性肺炎、真菌性肺炎、コレラ、腸チフス、ペスト、細菌性赤痢、サルモネラ症、レジオネラ症、ライム病、ハンセン病、マラリア、鉤虫症、オンコセルカ症、住血吸虫症、トリパノソーマ症(trypamasomialsis)、リーシュマニア症(lehmaniasis)、ジアルジア症、アメーバ症、フィラリア症、ボレリア症、および旋毛虫症等の疾患の原因となる既知の原因物質から得ることができるか、またはこれらに由来する。
有用な腫瘍関連抗原としては、例えば、Her2(乳癌);GD2(神経芽細胞腫);EGF−R(悪性神経膠芽腫);CEA(甲状腺髄様癌);CD52(白血病);ヒトメラノーマタンパク質gp100;ヒトメラノーマタンパク質メランA/MART−1;NA17−A nt タンパク質;p53タンパク質;MAGE1、MAGE2、MAGE3(HLA−A1ペプチド)およびMAGE4を含む、各種MAGE(メラノーマ関連抗原E);各種チロシナーゼ(HLA−A2ペプチド);変異型ras;p97メラノーマ抗原;進行癌に関連するRasペプチドおよびp53ペプチド;子宮頸癌に関連するHPV16/18およびE6/E7抗原;乳癌に関連するMUC1−KLH抗原;結腸直腸癌に関連するCEA(癌胎児性抗原)、肺癌に関連するDKK−1(Dickkopf−1タンパク質)、および前立腺癌に関連するPSA抗原が挙げられる。
有用なアレルゲンとしては、例えば、花粉、動物鱗屑、草、カビ、粉塵、抗生物質、刺咬昆虫毒物からのアレルゲン、ならびに種々の環境、薬物、および食品アレルゲンが挙げられる。一般的な樹木アレルゲンとしては、ハコヤナギ、ポプラ、セイヨウトリネコ、カバノキ、メープル、オーク、ニレ、ヒッコリー、およびペカンの木の花粉が挙げられる。一般的な植物アレルゲンとしては、ライ麦、ブタクサ、イギリスオオバコ、スイバ(sorrel‐dock)、およびアカザからのアレルゲンが挙げられ、植物接触アレルゲンとしては、ウルシ、ツタウルシ、およびイラクサからのアレルゲンが挙げられる。一般的な草アレルゲンとしては、オオアワガエリ、ジョンソングラス、ギョウギシバ、ウシノケグサ、およびブルーグラスアレルゲンが挙げられる。一般的なアレルゲンは、カビまたは真菌から、例えば、アルテルナリア属、フザリウム属、ホルモデンドラム属、アスペルギルス属、ミクロポリスポラ属、ケカビ属、および好熱性放線菌からも得ることができる。表皮性のアレルゲンは、ハウスダストまたは有機ダスト(通常、真菌由来)から、イエダニ(ヤケヒョウヒダニ)等の昆虫から、または羽毛、およびネコやイヌの鱗屑等の動物源から得ることができる。一般的な食物アレルゲンとしては、牛乳およびチーズ(乳製品)、卵、小麦、ナッツ(例えば、ピーナッツ)、魚介類(例えば、貝)、エンドウ豆、豆、およびグルテンアレルゲンが挙げられる。一般的な薬物アレルゲンとしては、局所麻酔薬およびサリチル酸塩アレルゲンが挙げられ、一般的な昆虫アレルゲンとしては、ハチ、スズメバチ、ジガバチ、およびアリ毒、ならびにゴキブリ貯卵嚢(cockroach calyx)アレルゲンが挙げられる。
ある実施形態では、本発明は、対象における自然免疫応答を刺激するための、PapMV VLPの使用を提供する。前記対象は、ヒトまたは非ヒト動物であってもよい。PapMV VLPは、本明細書中に記載のように、例えば、慢性感染を含む感染の治療または予防に使用してもよい(2012年5月1日出願の国際出願第_号明細書「Papaya Mosaic Virus Compositions and Uses Thereof for Stimulation of the Innate Immune Response」も参照。その開示全体を、本明細書に援用する)。
ある実施形態では、本発明は、自然免疫応答を刺激し、これにより、病原体による感染の可能性から対象を防御するための、PapMV VLPの使用を提供する。本発明のある実施形態によれば、PapMV VLPは、鼻腔内または肺内経路介して投与され、粘膜および/または呼吸器系内で防御効果を誘導する。本発明の種々の実施形態において、前記病原体は、ウイルス病原体、細菌性病原体、または真菌性病原体の1以上である。
いくつかの実施形態では、PapMV VLPは、病原体による感染から防御するための予防的または先制措置として対象に投与される。このようなアプローチは、例えば、免疫無防備状態の患者(AIDS患者、化学療法中の患者、または免疫抑制剤を服用している患者等);世界的流行または流行時に、適切なワクチンの開発/普及に先立ち、集団に対して初期防御を提供するため;感染の可能性のある地域に赴く救助隊、医師、および看護師等の作業従事者を守るため;およびバイオテロ攻撃の脅威または発生がある状況下において有用である。
ある実施形態では、PapMV VLPを、例えば、競馬、犬の品評会、猫の品評会等、競争する環境にある非ヒト動物に対し、感染から防御するための先制措置として投与してもよい。流行/世界的流行下での家畜へのPapMV VLPの投与もまた、ある実施形態で企図されている。
ある実施形態では、PapMV VLPは、感染、例えば、HIVおよびHCV等の慢性感染を含む、ウイルス病原体、細菌性病原体、または真菌性病原体による感染を治療するために使用してもよい。いくつかの実施形態では、PapMV組成物は、粘膜表面、例えば、肺、腸、または泌尿生殖器系での感染を治療するために使用してもよい。
ある実施形態では、肺における自然免疫応答の抗腫瘍活性を刺激するため、肺内経路を介してPapMV VLPを肺癌患者に投与することができる。
ある実施形態では、PapMV VLPは、粘膜免疫応答を刺激し、これにより、腸、泌尿生殖路、ならびに、肺を含む他の粘膜表面における感染および疾患に対する防御を向上させるための粘膜アジュバントとして使用される。
<医薬組成物>
ある実施形態では、本発明は、有効量のPapMV VLP、ならびに1以上の薬学的に許容可能な担体、希釈剤、および/または賦形剤を含む医薬組成物を提供する。所望される場合、例えば、追加の免疫刺激化合物、標準的な治療薬、ワクチン等の他の有効成分を、前記組成物に含有させてもよい。
前記医薬組成物は、様々な経路による投与用に製剤可能である。例えば、前記組成物は、経口、局所、直腸、鼻腔内、もしくは非経口投与用、または、吸入もしくは噴霧による投与用に製剤できる。本明細書中で使用される非経口という用語は、皮下注射、静脈内、筋肉内、クモ膜下腔内、胸骨内注射または注入技術を含む。対象への鼻腔内投与は、前記組成物を対象の鼻道または鼻腔の粘膜に投与することを含む。
いくつかの実施形態では、前記医薬組成物は、粘膜投与用に製剤される。粘膜投与は、例えば、経口、鼻腔内、エアロゾル、直腸、または膣内投与を含む。前記粘膜投与用製剤としては、粘膜の部位に応じ、経皮デバイス、エアロゾル、クリーム、ローション、またはパウダーが挙げられる。ある実施形態では、前記医薬組成物は、鼻腔内または肺内投与用に製剤される。いくつかの実施形態では、前記医薬組成物は、直腸または膣内投与用に製剤される。
水性懸濁液として製剤される組成物は、PapMV VLPを、1以上の好適な賦形剤との混合物として含有してもよい。前記賦形剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン、トラガカントゴム、およびアラビアゴムのような懸濁化剤;天然由来のホスファチド、例えば、レシチン、または脂肪酸とアルキレンオキシドとの縮合物、例えば、ステアリン酸ポリオキシエチレン、または長鎖脂肪アルコールとエチレンオキシドとの縮合物、例えば、ヘプタ−デカエチレンオキシセタノール、または脂肪酸とヘキシトールとから誘導される部分エステルとエチレンオキシドとの縮合物、例えば、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビトール、または脂肪酸とヘキシトール無水物とから誘導される部分エステルとエチレンオキシドとの縮合物、例えば、モノオレイン酸ポリエチレンソルビタン等の分散剤または湿潤剤が挙げられる。水性懸濁液はまた、1以上の保存料、例えば、エチルもしくはn−プロピルp−ヒドロキシベンゾエート、1以上の着色剤、1以上の香味料、またはスクロースもしくはサッカリン等の1以上の甘味料を含有してもよい。
ある実施形態では、PapMV VLPを、例えば、落花生油、オリーブ油、ゴマ油、もしくはヤシ油等の植物油、または流動パラフィンのような鉱物油に懸濁することにより、前記医薬組成物を油性懸濁液として製剤してもよい。前記油性懸濁液は、例えば、蜜ろう、固形パラフィン、またはセチルアルコールのような増粘剤を含有してもよい。これらの組成物は、アスコルビン酸のような抗酸化剤の添加によって保存可能である。
ある実施形態では、前記医薬組成物を分散性粉末または顆粒として製剤してもよい。前記分散性粉末または顆粒は、その後、水の添加によって水性懸濁液を調製するために使用できる。このような分散性粉末または顆粒は、PapMV VLPを、1以上の分散剤もしくは湿潤剤、懸濁化剤、および/または保存料との混合物として提供する。好適な分散剤もしくは湿潤剤および懸濁化剤の例としては、上述のものが挙げられる。例えば着色剤のような追加の賦形剤を、これらの組成物に含有させることもできる。
本発明の医薬組成物は、いくつかの実施形態では、水中油型エマルションとして製剤してもよい。油相は、例えば、オリーブ油もしくは落花生油のような植物油、または、例えば、流動パラフィンのような鉱物油とすることができる。あるいは、これらの油の混合物を油相としてもよい。これらの組成物に含有させる好適な乳化剤としては、天然由来のゴム、例えば、アラビアゴムまたはトラガカントゴム;天然由来のホスファチド、例えば、ダイズ、レシチン;または脂肪酸およびヘキシトールに由来するエステルもしくは部分エステル、無水物、例えば、モノオレイン酸ソルビタン、およびエチレンオキシドと前記部分エステルの縮合生成物、例えば、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタンが挙げられる。
ある実施形態では、前記医薬組成物は、前述のような好適な1以上の分散剤もしくは湿潤剤および/または懸濁化剤を使用して、当該技術分野で公知の方法により、滅菌注射用水性または油性懸濁液として製剤してもよい。滅菌注射用製剤は、非毒性の非経口的に許容される希釈剤または溶媒中の滅菌注射用溶液または懸濁液とすることができ、例えば、1,3−ブタンジオール中の溶液とすることができる。使用可能なビヒクルおよび溶媒として、水、リンゲル液、乳酸リンゲル液、および等張食塩水が挙げられるが、これらに限定されない。その他の例として、溶媒または懸濁媒として従来使用されている滅菌された不揮発性油、および、例えば、合成のモノまたはジグリセリドを含む種々の無刺激性不揮発性油が挙げられる。オレイン酸等の脂肪酸もまた、注射剤の製造に使用可能である。
前記医薬組成物は、抗菌薬、抗酸化剤、キレート剤、および不活性ガス等の保存料、および/または炭水化物(例えば、ソルビトール、マンニトール、デンプン、スクロース、グルコース、またはデキストラン)、タンパク質(例えば、アルブミンまたはカゼイン)もしくはタンパク質含有物質(例えば、ウシ血清または脱脂乳)等の安定剤を、好適な緩衝液(例えば、リン酸緩衝液)と共に任意に含有してもよい。前記組成物の各種成分のpHおよび正確な濃度は、周知のパラメータにしたがって調整すればよい。
滅菌組成物は、例えば、必要量のPapMV VLPを、先に列挙した種々のその他の成分と共に適切な溶媒に混合し、次いで、必要に応じて、ろ過滅菌を行うことにより調製できる。一般的に、分散液は、ベースとなる分散媒および先に列挙したような他の必要な成分を含有する滅菌ビヒクルに、種々の滅菌済みの有効成分を加えることにより調製される。滅菌組成物の調製に滅菌粉末を使用する場合、いくつかの例示的な製剤方法として、真空乾燥技術および凍結乾燥技術が挙げられる。これらの技術によれば、予め滅菌ろ過した前記活性成分および追加の所望の成分の溶液より、これら成分の粉末が得られる。
本発明のある実施形態では、治療用製品の肺内または鼻腔内送達のために設計された種々の機械的デバイスの使用が企図されている。このようなデバイスとしては、ネブライザー、定量吸入器、粉末吸入器、および経鼻スプレーデバイスが挙げられるが、これらには限定されず、またこれらは全て当業者にはよく知られている。
定量吸入器は、通常、噴射ガスを使用しており、吸気の際に作動させる必要がある。乾燥粉末吸入器は、混合粉末の呼吸作動を採用している。ネブライザーが溶液からエアロゾルを生じさせるのに対し、定量吸入器、乾燥粉末吸入器等は、小粒子のエアロゾルを生成する。
市販の機械的デバイスのいくつかの具体例としては、ULTRAVENT(登録商標)ネブライザー(Mallinckrodt,Inc.,St.Louis,Mo.)、ACORN II(登録商標)ネブライザー(Marquest Medical Products,Englewood,Colo.)、MISTY−NEB(登録商標)ネブライザー(Allegiance,McGraw Park,Ill.)、AEROECLIPSE(登録商標)ネブライザー(Trudell Medical International,Canada)、Accuspray(商標)経鼻スプレーデバイス(Becton Dickinson),Mucosal Atomization Device(MAD300)(Wolfe Tory Medical)、OptiNoseデバイス(OptiNose,Oslo,Norway)、Nektar DPIシステム(Nektar Therapeutics,Inc.,San Carlos,Calif.)、AERx肺内薬物送達システム(Aradigm Corporation,Hayward,Calif.)、Spiros(登録商標)デバイス(Dura Pharmaceuticals)、およびRespimat(登録商標)デバイス(Boehringer Ingelheim)が挙げられる。
このようなデバイスは全て、PapMV VLPの供給に好適な製剤の使用を必要とする。また、当業者であれば理解可能と思われるが、通常、各製剤は、採用するデバイスのタイプに固有のものであり、治療に有用な通常の希釈剤、アジュバント、および/または担体に加えて、適切な噴霧材料の使用を伴ってもよい。さらに、リポソーム、マイクロカプセルもしくはマイクロスフェア、包接錯体、またはその他の種類の担体の使用も企図されている。
本発明のある実施形態では、前記医薬組成物は鼻腔内に投与され、よって、前記組成物は、鼻粘膜表面とのより持続的な接触を提供する経鼻ゲル、クリーム、ペースト、または軟膏として製剤される。これらの製剤は、通常、約10〜約250,000センチポイズ(cps)、例えば、約2500〜約100,000cpsまたは約5,000〜50,000cpsの粘度を有する。このような製剤は、例えば、アルキルセルロースおよび/または当該技術分野で周知の他の高粘度生体適合性担体をベースとしてもよい。アルキルセルロースの非限定的な例として、メチルセルロースが挙げられる。メチルセルロースは、好適な濃度、例えば、担体100ml当たり約5mg〜約1000mg、または担体100ml当たり約25mg〜約mgの濃度で含有させることができる。ある実施形態では、PapMV VLPを含有する担体を、鼻粘膜表面に貼り付けが可能な好適な基材、例えば、ガーゼ等の布材に吸収させ、前記PapMV VLPを前記粘膜へ浸透させるようにしてもよい。
ある実施形態では、ゲル製剤は、透過促進剤(浸透促進剤)をさらに含んでもよい。透過促進剤としては、ジメチルスルホキシドおよびデシルメチルスルホキシド等のスルホキシド;ラウリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、ポロキサマー(231、182、184)、Tween(20、40、60、80)、およびレシチン等の界面活性剤;1−置換アザシクロヘプタン−2−オン、特に、1−n−ドデシルシクラザシクロヘプタン−2−オン;ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、オレイルアルコール等の脂肪アルコール;ラウリン酸、オレイン酸、および吉草酸等の脂肪酸;ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、メチルプロピオネート、およびオレイン酸エチル等の脂肪酸エステル;ポリオールおよびそのエステル(プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセロール、ブタンジオール、ポリエチレングリコール、およびポリエチレングリコールモノラウレート等)、アミドおよび他の窒素化合物(尿素、ジメチルアセトアミド(DMA)、ジメチルホルムアミド(DMF)、2−ピロリドン、1−メチル−2−ピロリドン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、およびトリエタノールアミン等)、テルペン;アルカノン、および有機酸、特に、サリチル酸およびサリチル酸塩、クエン酸およびコハク酸が挙げられるが、これらに限定されない。透過促進剤は、約0.1〜約30%(w/w)の範囲で存在すればよい。ゲル組成物は、緩衝剤、例えば、炭酸緩衝剤、クエン酸緩衝剤、リン酸緩衝剤、酢酸緩衝剤、塩酸、乳酸、酒石酸、無機および有機塩基をさらに含有してもよい。緩衝剤は、当業者に公知のように、使用する緩衝剤(1以上)の種類に応じて、約1〜約10重量パーセント、例えば、約2〜約5重量パーセントの濃度で存在してもよい。しかしながら、緩衝剤の濃度は変更可能であり、いくつかの実施形態では、緩衝剤は、組成物中で、最大100%の量の水に置き換えられてもよい。
本発明のある実施形態では、前記医薬組成物を経直腸または膣内投与用に製剤する。前記医薬組成物は坐薬として提供してもよく、前記坐薬は、有効成分(1以上)を1以上の好適な非刺激性の賦形剤または担体と混合することによって調製してもよい。賦形剤または担体の非限定的な例としては、カカオ脂、ポリエチレングリコール、坐薬用ワックス、またはサリチル酸塩が挙げられる。これらは室温では固体であるが、体温では液体であり、よって、直腸または膣腔内で溶融して前記有効成分を放出する。膣内投与に好適な本発明の製剤として、当該技術分野で適切なものとして知られている担体を含有する腟坐薬、タンポン、クリーム、ゲル、ペースト、泡、またはスプレー式製剤が挙げられる。
また、市販のワクチンと併用される、PapMV VLPを含む医薬組成物もまた、本発明に包含される。
他の医薬組成物および医薬組成物の調製方法が当該技術分野で公知であり、例えば、「Remington:The Science and Practice of Pharmacy」(以前の「Remingtons Pharmaceutical Sciences」);Gennaro,A.,Lippincott,Williams&Wilkins,Philadelphia,PA(2000)に記載されている。
<キット>
本発明は、VLP調製のためのインビトロプロセスで使用する各種成分を含むキット、ならびに、PapMV VLPを含む医薬キットをさらに提供する。
<組換えVLP調製用キット>
本発明のある実施形態は、本明細書中に記載のインビトロプロセスで使用する成分を含むキットを提供する。例えば、前記キットは、PapMV外被タンパク質をコードするプラスミドおよび/またはssRNA鋳型をコードするプラスミドを備えてもよいし、あるいは、前記キットは、精製した組換えPapMV外被タンパク質および/または精製したssRNA鋳型を備えてもよい。
前記キットは、組換えPapMV外被タンパク質もしくはssRNAの調製、集合反応、または組換えVLPの精製に使用する、培地、ポリメラーゼ、制限酵素、緩衝液、誘導因子、ヌクレアーゼ等の1以上の他の成分を、任意にさらに備えてもよい。
前記キットの個々の成分は、別個の容器内に包装されるが、ある実施形態では、いくつかの成分を、乾燥または凍結乾燥させた形態で提供してもよい。前記キットは、使用説明書をさらに備えてもよい。
<医薬キット>
本発明のある実施形態は、アジュバント、免疫賦活剤、またはワクチンとして使用される組換えPapMV VLPを含む医薬キットを提供する。前記キットの個々の成分は、別個の容器内に包装すればよく、そして、このような容器には、医薬品または生物学的製品の製造、使用、または販売を統制する政府機関が規定する形態の表示が付随する場合がある。このような表示は、製造、使用、または販売に関する当該機関の認可を反映している。前記キットはまた、前記組換えPapMV VLPの使用方法または投与レジメンを概説した指示書または説明書を、任意に備えていてもよい。
前記キットがアジュバントとして使用される組換えPapMV VLPを備える場合、前記キットは、前記組換えPapMV VLPと併用される1以上の抗原をさらに備えていてもよい。ある実施形態では、前記抗原は、市販のワクチン等、ワクチンの形態であってもよい。
前記キットの成分の1以上が、例えば、水溶液または滅菌水溶液のような溶液として提供される場合、容器手段自体を、吸入器、注射器、ピペット、点眼器、またはその他類似の装置とし、これらから前記溶液を対象に投与してもよいし、または前記キットの他の成分に添加し、混合してもよい。
前記キットの成分は、乾燥または凍結乾燥させた形態で提供してもよく、前記キットは、前記凍結乾燥させた成分の再構成に好適な溶媒をさらに備えることができる。容器の個数または種類にかかわらず、本発明のキットは、患者への組成物の投与を助ける器具をさらに含んでもよい。このような器具としては、吸入器、経鼻スプレーデバイス、ネブライザー、注射器、ピペット、ピンセット(forceps)、計量スプーン、点眼器、または同様の医学的に認可されている送達媒体が挙げられる。
本明細書に記載した発明のさらなる理解のため、以下に実施例を挙げる。これらの実施例は、本発明の例示的な実施形態について説明することを意図したものであり、本発明の範囲を何ら限定するものではないと理解すべきである。
実施例1:ssRNA含有PapMV VLP調製プロセス:概要
本実施例に記載のプロセスを、図6に示すフローチャートに概説している。このプロセスで製造された組換えVLP(rVLP)は、幅15nm、長さ50〜数千nmの桿状のナノ粒子であった。代表的なrVLP調製物は、平均サイズが15×100nmであった。rVLPのサイズを、集合反応後に、数個のrVLPを高分子重合させて最終的に得られるrVLPの長さが最大数千nmとなるように、拡大することが可能である。
<1.中間生成物1の製造(組換え外被タンパク質(rCP))>
rCPを、誘導性プロモーターの制御下にあるrCP遺伝子を含むプラスミドDNAで形質転換させた宿主細胞内において、製造した。形質転換した宿主細胞を、標準的な培地で培養した。前記培地に生化学的誘導因子を添加することにより、タンパク質の発現を誘導した。誘導期間の終了時に、細胞を採取し、溶解用緩衝液に懸濁し、破砕した。細胞溶解物を、ゲノムDNAおよび膜の除去により清澄化した。rCPを、イオンマトリックス親和性樹脂上に捕捉し、エンドトキシンおよび低分子量分子から精製した。最終的に得られた中間生成物1は、ろ過により滅菌したタンパク質溶液であった。2℃〜8℃で保存した滅菌生成物は、数年間安定である。
(1.1 宿主とベクターの組み合わせ)
宿主:大腸菌菌株であるDH5−α、BL21、およびBD792、ならびに、酵母のピキア・パストリスGS115菌株を使用した。
ベクター:pET24およびpQE80プラスミドDNAを原核細胞と共に使用し、pPICZαプラスミドDNAを、酵母細胞と共に使用した。
(1.2 バイオマスの製造(培養))
原核生物バイオマスを、フラスコおよびバイオリアクター内の両方で製造した。
酵母バイオマスを、フラスコ内のみで製造した。
数種類の培地を、バイオマスの育成に使用した(唯一の炭素源としてグリセロールまたはグルコースを用いた限定培地、ならびに酵母抽出物およびトリプトンを炭素源として用いた、より一般的な培地)。
(1.3 組換え遺伝子発現の誘導)
組換え遺伝子発現の誘導を、種々のIPTG量(0.3〜2mM)および種々のインキュベーション時間(3〜24時間)を用いて、20℃、22℃、25℃、32℃、または37℃で行った。最適な誘導は、IPTG量0.7〜1mM、6〜9時間、22℃〜25℃の条件下で起こった。
特定のグルコース/グリセロール/ラクトース比率を有する自己誘導培地を、32℃で使用した。
(1.4 バイオマスの回収、濃縮、および緩衝液交換)
細胞は、遠心分離により濃縮できる。湿潤バイオマスは、−60℃よりも低い温度で凍結させて、数ヶ月間保存することができる。細胞破砕の前に、細胞を、中性の高張溶解用緩衝液(例えば、10mMトリス、pH8.0、500mM NaCl)に懸濁させた。
細胞濃縮および緩衝液交換は、タンジェント流ろ過によっても行える。緩衝液交換の際には、rCPが細菌RNA上にインビボ集合するのを防止するため、高張液を使用すべきである。細胞懸濁液は、−60℃よりも低い温度で凍結させて数ヶ月間、または、2℃〜8℃で72時間保存することができる。
(1.5 細胞破砕)
細胞を、フレンチプレス、ホモジナイザー、またはソニケーターを使用して、機械的に破砕した。
(1.6 細胞溶解物の液化および清澄化)
DNase処理を使用して、細菌ゲノムDNAを断片化した。Benzonase(商標)を含む、種々のDNaseを使用した。
大型の細胞フラグメントおよび膜を、遠心分離またはタンジェント流ろ過(300kDa〜0.45μmの分画分子量(MWCO)の膜)により、前記細胞溶解物から除去した。
低分子量の夾雑物は、タンジェント流ろ過(0〜30kDa MWCOの膜)により除去できる。
(1.7 イオンマトリックスアフィニティクロマトグラフィ(IMAC)による捕捉および精製)
前記rCPは、6×His標識を内部に有し、イオンマトリックスアフィニティクロマトグラフィにより捕捉および精製した。前記清澄化した細胞抽出液をIMAC充填する際のバックグラウンドを、低濃度のイミダゾールを使用して低減した。rCPは、pH勾配またはイミダゾールを用いてIMACカラムから溶出できる。
(1.8 エンドトキシン除去)
rCP溶液中に存在する夾雑エンドトキシンは、陰イオン交換クロマトグラフィー/ろ過により除去できる。
(1.9 イミダゾール除去)
rCP溶液中に存在する夾雑イミダゾールは、透析またはタンジェント流ろ過(5〜30kDaのMWCOの膜)により除去できる。
<2 中間生成物2(ssRNA鋳型(SRT))の製造>
PapMVの多重変異(poly−mutated)ゲノムを、プラスミドDNAに挿入した。前記組換えプラスミドを使用し、細菌を形質転換した。形質転換した細菌を培地で培養し、分子生物学的手法により、細胞培養物からの前記プラスミドDNAの捕捉と精製を行った。
プラスミドDNAを、合成RNA転写物の終了箇所において、DNA制限酵素消化により直線化した。
SRTの転写を、RNAポリメラーゼを使用して行った。発現ベクターは、RNAポリメラーゼプロモーターから生じる転写物が、DNA鋳型のDNA切断点から遊離されるように設計した。SRTをインビトロで製造し、DNA、タンパク質、および遊離ヌクレオチドを除去して精製した。最終的に得られた中間生成物2は、ろ過により滅菌したRNA溶液であった。−60℃よりも低い温度で保存した滅菌生成物は、数年間安定である。
(2.1 宿主とベクターの組み合わせ)
プラスミドDNAの複製を可能にする種々の細菌宿主を、選択した細菌宿主内で複製可能な種々の標準的な発現ベクターと共に使用してもよい。前記発現ベクターは、SRTの転写のための原核RNAポリメラーゼを内部に有しているべきである。
(2.2 プラスミドDNAの製造および精製)
前記プラスミドDNAの調製および浄化には、当該技術分野で公知の種々のプラスミドDNAの抽出方法および精製方法を使用することができる。
(2.3 プラスミドDNAの直線化)
前記プラスミドDNAの直線化に用いる前記制限エンドヌクレアーゼは、以下の条件を満たすように選択した:(i)前記制限酵素は、前記DNA配列を、前記RNAポリメラーゼプロモーターとSRT内に存在させるべき最終のヌクレオチドとの間で切断してはならない。(ii)前記制限酵素は、前記DNA配列を、SRT内に存在させるべき最終のヌクレオチドの直後で切断しなければならない。
(3.3 RNA鋳型の合成)
SRTの5’末端は、PapMV外被タンパク質核形成シグナルを有しているが、一方、他のヌクレオチド配列は、前記PapMV5’末端ゲノムの多重変異体(polymutated version)由来である。例示的なST配列コードするDNA配列を、図7に示している[配列番号5および6]。
(3.4 SRTの精製)
全長SRTは、SRTの大きさとの関連で決定したMWCOの膜を用いたタンジェント流ろ過により、遊離リボヌクレオチドおよびデオキシリボヌクレオチドから精製することができる。例えば、1500nt長のSRTを、100kDaのMWCOの膜を使用して遊離ヌクレオチドから精製した。
<3. rVLPの製造>
中間生成物1および2を組み合わせることにより、rVLPの集合をインビトロで行った。集合反応は、中性の緩衝液中で行った。集合により新たに生じたrVLPを、少量のRNaseと共にインキュベートし、rVLPから突出しているRNAを除去した。この操作により、rVLPの溶解性が向上する。次いで、平滑化したrVLPを、夾雑物および遊離rCP(集合しなかった単量体)から精製した。最終生成物は、ろ過により滅菌したrVLP懸濁液であった。2℃〜8℃で保存した滅菌生成物は、数年間安定である。
(3.1 集合反応)
前記集合反応過程は、中性の水系緩衝液中で行われ、他の特定のイオンを必要としない。集合反応は、ssRNA上で集合するrCPの天然の特性に基づいている。
前記集合反応は、種々のタンパク質対RNA比率を用いて行うことができる。1500nt長のSRTとの最適な比率は、1mgのRNAに対し15〜30mgのタンパク質である。
前記集合反応は、2℃〜37℃の範囲内で変更可能な温度で、前記中間生成物の濃度および前記溶液の温度に応じた時間、実施することができる。
(3.2 rVLPの平滑化)
突出したRNAは、種々のヌクレアーゼを使用し、標準的な条件下で前記rVLPから除去すればよい。
(3.3 rVLPの濃縮および精製)
rVLP濃縮は、100kDaのMWCOの膜を使用したダイアフィルトレーションにより行ってもよい。
夾雑遊離ヌクレオチドは、10〜100kDaのMWCOの膜を用いたダイアフィルトレーションにより除去できる。
夾雑ヌクレアーゼは、100kDaのMWCOの膜を使用したダイアフィルトレーションによって除去できる。
実施例2:例示的なssRNA含有PapMV VLP調製プロセス
(rCPの製造)
誘導性プロモーターの制御下にあるrCP遺伝子を含むDNA。簡潔には、6×His標識を内部に有するPapMV CPを、制限酵素NcolおよびBarnHIに挟まれたpQE80ベクター(QIAGEN)にクローニングし、当該タンパク質をT5プロモーターの制御下で発現させた。大腸菌BD−792を前記プラスミドで形質転換し、標準的な培地で培養した。前記培地にIPTGを添加することにより(0.7〜1mM IPTGを22℃〜25℃で6〜9時間)、タンパク質の発現を誘導した。
誘導期間の終了時に、細胞を採取し、溶解用緩衝液(10mMトリス、pH8.0、500mM NaCl)に懸濁し、フレンチプレス、ホモジナイザー、またはソニケーターを使用して、機械的に破砕した。標準的なDNase処理によるゲノムDNAの除去、遠心分離またはタンジェント流ろ過(300kDa〜0.45μmのMWCO膜)による大型の細胞フラグメントおよび膜の除去により、細胞溶解物を清澄化した。rCPを、イオンマトリックス親和性樹脂上に捕捉し、標準的な手順を用いて、イミダゾールにより溶出した。前記PapMC外被タンパク質は、250mM〜1Mのイミダゾールで溶出できる。溶出は、pH勾配を用いても達成できる。次いで、rCPを、陰イオン交換クロマトグラフィー/ろ過によりエンドトキシンから精製し、タンジェント流ろ過(0〜30kDaのMWCOの膜)により小型低分子から精製した。rCP溶液中に存在する夾雑イミダゾールを、透析またはタンジェント流ろ過(5〜30kDaのMWCOの膜)により除去した。最終的に得られたrCPタンパク質溶液を、ろ過により滅菌した。
(SRTの製造)
SRTをコードするDNAの配列を、図7Aに示す[配列番号5]。SRTは、PapMVのゲノムに基づき、PapMV外被タンパク質核形成シグナルを5’末端に有している(図7Aにおいて、四角で囲んでいる)。残りのヌクレオチド配列は、全ATGコドンをTAA終止コドンへと変異させるように、多重変異(poly−mutated)されている。前記配列の最初の16個のヌクレオチド(図7Aの下線部)は、pBluescript発現ベクター内に位置するT7転写開始部位を含み、RNA転写物内に存在している。五量体の繰り返し単位を、図7Aにおいて下線部で示している。転写物全体としては、1522ヌクレオチドの長さである。図7Bに示すより長いSRT[配列番号6]もまた、問題なくインビトロ集合に使用できた。
前記SRTに対応するDNAを、標準的な手順を用いて、原核RNAポリメラーを含むDNAプラスミドに挿入した。前記組換えプラスミドを使用して大腸菌の菌体を形質転換し、続いて、前記形質転換した細菌を、標準的な培地で培養した。細胞培養物からの前記プラスミドDNAの回収と精製を標準的な技術によって行い、次に、前記プラスミドDNAを、そのDNA配列を、前記SRT配列のヌクレオチドの直後の部位で制限酵素MluIによって切断することにより直線化した。
製造元が推奨するプロトコールにしたがってRiboMAX(商標)キット(Promega、USA)を用い、T7RNAポリメラーゼにより、SRTの転写を行った。発現ベクターは、RNAポリメラーゼプロモーターから生じる転写物が、DNA鋳型のDNA切断点から遊離されるように設計した。SRTの精製を、100kDaのMWCOの膜を用いたタンジェント流ろ過により、DNA、タンパク質および遊離ヌクレオチドを除去することによって行った。最終的に得られたRNA溶液を、ろ過により滅菌した。
(rVLPの製造)
rCPおよびSRTを組み合わせることにより、rVTPへの集合をインビトロで行った。集合反応は、中性の緩衝液(10mMトリス−HCl、pH8)中で行った。集合反応は、1mgのRNAに対し、15〜30mgのタンパク質というタンパク質対RNA比率を用いて行った。集合により新たに生じたrVLPを、少量のRNase(RNA1μg当たりRNAse0.0001μg)でインキュベートし、rVLPから突出しているRNAを除去した。次いで、10〜100kDaのMWCOの膜を用いたダイアフィルトレーションにより、夾雑物および遊離rCP(集合しなかった単量体のrCP)から、平滑化した(blunted)VLPを精製した。最終的に得られたrVLP懸濁液を、ろ過により滅菌した。
実施例3:合成ssRNAを含有するPapMV VLPの投与による、マウスにおける抗ウイルス応答の誘導
周知のトール様受容体3(TLR−3)リガンドであるポリイノシン・ポリシチジン酸(polyI:C;dsRNA)は、IL−6、CXCL10、JE、KC、mGCSF、CCL3、CCL5、およびTNF等の炎症性サイトカインの分泌を誘導することにより、肺における自然免疫応答を誘導する誘導因子であることがわかっている(Stowell et al.、2009、Respir.Res.、10:43)。また、TLR−7が、ssRNAおよびR837(グアノシン類似体)等のリガンドの結合により、自然免疫応答を活性化することも知られている。
自然免疫応答および抗ウイルス応答の発達を誘導するPapMV VLPの能力を高める目的で、poly I:C dsRNAまたはssRNAのいずれかを含有するPapMV VLPを、実施例2に記載の方法により調製した。PapMV外被タンパク質を、poly I:C(dsRNA;InvivoGen、San Diego、CA)またはssRNAと共にインビトロで集合させ、各RNAを含むVLPを製造した。ssRNAは、Promega T7 Ribomax Express large scale RNA production system(Promega、Madison、WI)を用いて、インビトロで調製した。
集合により得られたVLPを電子顕微鏡観察したところ、Tremblay et al.に記載の方法(2006、FEBS J.、273:14−25)により調製したVLPと似ていることがわかった(図8Aに示すssRNA含有PapMV VLP、図8Bに示すpoly I:C含有PapMV VLP参照)。
前記2種類のVLPについて、インフルエンザウイルスのチャレンジに対する防御誘導の有効性を評価した。Balb/Cマウス(10匹/群)を、60μgのssRNA含有PapMV VLP(「PapMV VLP ssRNA」)、poly I:C含有PapMV VLP(「PapMV VLP poly I:C」)、または同量のRNA(すなわち、3μgのpoly I:CまたはssRNA)で処理した。コントロール群のマウスを、60μgのPapMV外被タンパク質(CP)モノマー(RNAを含まない)またはコントロールである緩衝液(10mMトリス−HCl、pH8)で処理した。マウスは、60μgのPapMV VLPを7日間隔で2回鼻腔内投与して処理し、最後の処理の3日後に、200pfuのインフルエンザウイルス株WSN/33でチャレンジした。その後の14日間、前記動物の体重、症状、および生存率を、1日1回測定した。20%超の体重低下を示した動物を屠殺した。
結果を図9Aおよび9Bに示す。PapMV VLP ssRNAで処理したマウスは、前記処理群の中でも最良の実験成績を示した。具体的には、PapMV VLP ssRNAで処理したマウスにおいては、有意な体重低下は見られず(図A)、さらに、症状は、あったとしてもごくわずかであった(図9B)。PapMV VLP poly I:Cまたはpoly I:C単独で処理した群は、チャレンジに対して部分的な防御を示し、コントロール群と比べて、体重低下の減少(図9A)、症状の軽減(図9B)が見られた。PapMV CPモノマーによる処理では防御は得られず、前記モノマーで処理したマウスで観察された体重低下(図9A)および症状(図9B)は、PBSコントロールで処理したマウスで観察されたものと同程度であった。次に、PapMV VLP poly I:C分析を行った結果、これらのVLPは、PapMV VLP ssRNA程は安定ではないことが示唆され、これにより、性能面で劣る結果となったものと考えられる。
実施例4:PapMV VLP#1の投与による、マウスにおけるサイトカインの誘導
PapMV VLPにより肺内で誘導されるメカニズムを解明するため、60μgのssRNA含有PapMV VLP、15μgのPamCSK4(TLR−2リガンドであり、1型IFNの非誘導因子)(Cedarlane、Burlington、ON)、またはコントロールである緩衝液(10mMトリスHC1、pH8)を7日間隔で2回、マウス(5匹/群)の鼻腔内に接種した。2回目の処理の24時間後に気管支肺胞洗浄(BAL)を行い、Luminex technology(Milliplex Mouse cytokine premixed 32−plex immunoassay kit;Millipore)を使用して、サイトカインの存在をスクリーニングした。
2つの主要なサイトカイン、すなわち、インターロイキン9(IL−9)およびインターフェロン−γ−誘導タンパク質10kDa(IP−10)が、PapMV VLPまたはPamCSK4処理により誘導された(図10Aおよび10B)。T細胞の増殖を促進し、アポトーシスを抑制するIL−9は、CD4+Tリンパ球によって分泌されるサイトカインである。IP−10は、IFN−γの分泌の結果出現し、刺激部位におけるTリンパ球、樹状細胞、NK細胞、およびマクロファージの動員に重要な役割を果たす。PamCSK4(公知のTLR−2リガンドであり、病原体関連分子パターン(PAMP)分子)およびPapMV VLPによる両サイトカインの誘導は、前記VLPもまたPAMPである可能性を示唆するものである。
実施例5:PapMV VLP#2の投与による、マウスにおけるサイトカインの誘導
処理の6時間後にBALを行い、前述の処理を1回または7日の間隔をあけて2回の接種とした以外は、実施例4と同様の方法で実験を行った。この実験においても、前述同様、60μgのssRNA含有PapMV VLPを使用した。Luminex(32サイトカイン検出キット)を使用し、処理後早期にサイトカイン産生をスクリーニングした。
結果を図11A〜11Rに示す。これらの結果は、PapMV VLP処理を2回行うと、1回の処理の場合と比べ、マウスにおいてサイトカインおよびケモカインがより効率的に誘導されたことを示している。さらに、処理の6時間後においては、処理の24時間後と比べ、より多くの種類のサイトカインおよびケモカインが検出された(図11および図10を比較)。
MIP−lα、ΜIΡ−Ιβ、MIP−2、mKC、TNF−α、およびMCP−1が、PapMV VLP処理マウスから採取したBAL中に多量に存在することがわかった(図11A〜ΕおよびH)。これらのサイトカインおよびケモカインは、ヒト顆粒球(好中球、好酸球、および好塩基球)を活性化し、これにより、急性好中球性炎症を誘導する場合がある。また、これらサイトカインおよびケモカインは、線維芽細胞およびマクロファージからのTNF−α、IL−6、およびIL−lα/β等の他の炎症性サイトカインの合成および放出を誘導するが(Maurer and von Stebut,2004,The International Journal of Biochemistry&Cell Biology,36:1882−1886)、これらは、PapMV VLPによっても誘導されることがわかった(図8E、N、O、およびPの各図参照)。さらに、MIP−1タンパク質は、インフルエンザウイルスをはじめとするウイルス(Menten et al.,2002,Cytokine Growth Factor Reviews,13:455−481)および寄生虫(Aliberti et al.,2000,Natural Immunology,1:83−87)等の感染性病原体に対する炎症反応を誘導することにより、健康を促進することができ、このことは、先の実施例に示した結果と一致している。
また、IL−6は、PapMV VLPの投与に反応して分泌されることが観察された(図11N)。興味深いことに、細菌である肺炎球菌(Pneumococcus pneumoniae)の感染に対する耐性に、IL−6分泌が必要であることがわかっている(van der Poll et al.,1997,J Infect Dis.,176(2):439−44)。
PapMV VLP処理により、IP−10が強力に誘導された(図11I)。IP−10は、炎症部位におけるT細胞の動員、さらにナチュラルキラー細胞(NK細胞)の増殖と活性化を助ける走化性ケモカインである。
インターロイキン17もまた、PapMV VLP処理によって誘導された(図11J)。IL−17は、インターフェロンガンマと同様、種々の組織においてケモカイン産生を増加させることにより、単球および好中球を炎症部位に動員するよう作用するサイトカインである。IL−17はヘルパーT細胞によって産生されるものであり、細胞外病原体の免疫系への侵入に反応する炎症性サイトカインでもある。IL−17は、IL−6、顆粒球コロニー刺激因子、TNFα、IL−1、KC、MCP−1、およびMIP−2等の炎症性サイトカインおよびケモカインの発現上昇により、局所組織の炎症に対処するが(Zepp et al.,2011,Trends Immunol.Apr 12.[印刷物に先駆けたオンライン出版])、これらもまた、PapMV VLP処理によって誘導されることがわかった。
PapMV VLP処理(図11Qおよび11R)は、G−CSFおよびGM−CSFも誘導したが、G−CSFおよびGM−CSFは、幹細胞を刺激して顆粒球(好中球、好酸球、および好塩基球)および単球を産生させることが知られている。単球は、血液循環を離脱して組織へと移動し、ここでマクロファージへと成熟する。よって、G−CSFおよびGM−CSFは、感染と闘う上で不可欠なプロセスである、少数のマクロファージを活性化してマクロファージ数を急速に増加させるという炎症性カスケードの一部をなしている(Metcalf,2010,Nature Reviews Cancer,20:425−434)。
本実施例および実施例4に記載の結果は、マウスをPapMV VLPで処理することにより、免疫系細胞によって分泌されるサイトカインおよびケモカインのプロファイルが示すように、強力かつ全般的な炎症反応が誘導されることを実証している。サイトカインおよびケモカインのレベルは、処理の6時間後に最大となり、処理の24時間後に有意に低下した。炎症性サイトカインおよびケモカインが、免疫系細胞および顆粒球の移動を誘導し、これにより、前記動物の5日間を超える抗ウイルス状態をもたらす可能性が高い。誘導されたサイトカインは、1型IFNを分泌させることもでき、そして、この1型IFNが抗インフルエンザ活性を提供することが知られている。
実施例6:PapMV VLP ssRNAによるTLR−7の活性化
C57BL/6マウス、TLR7ノックアウト(KO)マウス、MYD88 KOマウス、およびIRF5/7 KOマウス(3〜5匹/群)を、100μgのPapMV VLP ssRNAまたは100μLのPBSの静脈内投与により免疫した。免疫の24時間後に脾細胞を単離し、樹状細胞(DC)、CD8T細胞、およびB細胞におけるCD86およびCD69の発現を分析した。FACSにより細胞をソーティングし、CD86およびCD69の発現量を、CD69またはCD86特異抗体の結合による蛍光強度により評価した。得られた結果を、PBSサンプルに対する分析対象サンプルの平均蛍光強度(MFI)の比率として、図12に示す。
簡潔には、これらの結果は、DC、B細胞、CD8T細胞等の抗原提示細胞は、PapMV VLP ssRNAナノ粒子によって活性化されることを示している。IRF5/7、Myd88、またはTLR7を欠損させたマウスでは活性化は起こらないため、活性化は、IRF5/7、Myd88、およびTLR−7に依存している。TLR−7は、VLPに含まれるssRNAによって誘導されると考えられる。PapMVの外被タンパク質(単量体または他の低分子量の形態)を使用して行った実験では、TLR−7は活性化されなかった。
IRF5/7は、TLR−7の刺激によって誘導されるインターフェロン応答因子であり、インターフェロンアルファの産生を引き起こす。Myd88分子は、TLR−7によって誘導されるシグナルの伝達を担うアダプター分子である。前記反応のカスケードは、以下の通りであると考えられる:1)VLP中のssRNAによるTLR−7の誘導、2)Myd88の関与に続き、IRF5/7が誘導され、これにより、インターフェロンアルファ産生の増加が起こる。最後に、インターフェロンアルファが、PapMV VLPナノ粒子の免疫調節効果に貢献する。
実施例7:形質細胞様樹状細胞のPapMV VLP免疫原性への関与
C57BL/6マウス(5匹/群)を、BST2+細胞を除去する前処理あり、なしのいずれかの条件下、100μgのPapMV VLP ssRNAの静脈内投与により免疫した。除去のため、PapMV VLP ssRNAによる免疫の48時間前と24時間前に、C57BL/6マウスに抗BST2抗体(mAb 927)を500μg腹腔内注射した。PapMV VLP ssRNAによる免疫から24時間後に、単離した脾細胞におけるCD69、MHC−I、およびCD86の発現を、FACSによって分析した。
結果を図13に示す。これらの結果は、マウスにおけるPapMV VLPssPvNAナノ粒子の免疫原性には、BST2細胞(主に形質細胞様樹状細胞)が重要であることを示している。具体的には、BST2+細胞を除去したマウスにおいては、B細胞、CD8+細胞、およびDCの活性化が起こらないという事実が観察され、これにより、活性化は形質細胞様樹状細胞を介して起こることが示唆された。
実施例8:PapMV VLP#1による、インターフェロンα産生の刺激
2群のC57BL/6マウスと、TLR−7KOマウスおよびMYD88KOマウス(4匹/群)とを、100μgのPapMV VLP ssRNAまたは100μLのPBSの静脈内投与により免疫した。C57BL/6マウス群の一方を、実施例7に記載の方法により、まず、抗BST2抗体によって処理した。血清および脾臓におけるIFN−α産生を、免疫の6時間後、12時間後、24時間後、および48時間後、(図14A)、または免疫の6時間後(図14B)に、ELISA(VeriKine(商標) Mouse Interferon Alpha ELISA Kit;PBL InterferonSource)によって観測した。
その結果を、図14に示す。これらの結果は、PapMV VLP ssRNAナノ粒子によって刺激されるIFN−αの産生は、MYD88、TLR7、およびBST2細胞に依存することを示している。
実施例9:PapMV VLP#2による、インターフェロンα産生の刺激
C57BL/6マウスおよびIFNAR KOマウス(3匹/群)を、100μgのPapMV VLP ssRNAまたは100μLのPBSの静脈内投与により免疫した。前記マウスの脾臓から単離したBリンパ球および樹状細胞におけるCD86、MHC−I、およびCD69の発現を、免疫の24時間後に、フローサイトメトリーにより評価した。
結果を図15Aおよび15Bに示す。これらの結果は、PapMV VLP ssRNAナノ粒子によるマウス免疫系細胞の活性化には、I型IFN受容体が必要であることを示している。I型IFN受容体を欠損させたマウス(IFNAR KO)においては、PapMV VLP ssRNAナノ粒子による免疫系細胞の活性化は見られなかった。
100μgのPapMV VLP ssRNAによる免疫後、4日目、8日目、12日目、20日目、および30日目における、C57BL/6マウスおよびIFNAR KOマウス(9匹/群)の血清中のPapMV VLP ssRNAに対する抗体レベルを、PapMV VLP ssRNA被覆プレートに結合する総IgGを測定する間接ELISAによって分析した。
結果を図15Cに示す。これらの結果は、I型IFNシグナル伝達の不在下では、PapMV VLP ssRNAナノ粒子に対する抗体応答に有意な遅れが生じることを示している。
実施例10:PapMV VLPによる前処理は、慢性感染の制御を助ける
LCMVは、慢性感染(HCV感染等)の関連動物モデルである。LCMVのクローン13変異体により、マウスに持続感染が確立される。LCMV感染は、HCV感染同様、主としてCTLによって制御されており、CTL応答の疲弊は、PD−1の発現と関連付けられる。
C57BL/6マウスおよびTLR7ノックアウト(KO)マウス(3〜6匹/群)を、2×10PFUのLCMVクローン13に感染させる6時間前に(静脈内投与)、100μgのPapMV VLP ssRNA、100μgのR837(市販のTLR−7リガンド)、または100μLのPBSを静脈内に投与することにより処理した。5日目、11日目、15日目、25日目、および45日目に血液サンプルを採取し、LCMVフォーカス形成アッセイにより、ウイルス力価を評価した。感染の15日後または45日後にマウスを屠殺し、脾臓における免疫応答をFACSにより分析すると共に、脾臓、肝臓、腎臓、および脳におけるウイルス力価を、ラット抗LCMV−NPモノクローナルAb(VL−4)を使用したMC57線維芽細胞に対するLCMVフォーカス形成アッセイという、これまでに記載された方法(Lacasse et al.,2008,J.Virology,82:785−794)によって分析した。
C57BL/6マウスの血液におけるLCMVクローン13のウイルス動態を、図16に示す。これにより、PapMV VLP ssRNAナノ粒子を用いた前処理により、LCMVによって誘導される慢性感染を制御できることを示している。
感染後15日目のC57BL/6マウスおよびTLR7KOマウスの脾臓、腎臓、肝臓、および脳におけるウイルス力価を、図17に示す。この結果は、PapMV VLP ssRNAナノ粒子を用いた前処理により、市販のTLR7リガンド(R837)よりも優れた効率で、TLR7依存的に異なる臓器におけるウイルス量を低減できることを実証している。PapMV VLP ssRNAナノ粒子中のTLR−7リガンドは、分子中のおよそ5%を占めるssRNA成分であると考えられる。それゆえ、マウスにそれぞれを100μg投与したが、前記マウスにおけるLCMVウイルス量の低減におけるPapMV VLP ssRNAナノ粒子の効果は、R837の20倍を上回る。
図18は、LCMVクローン13による感染前にPapMV VLP ssRNAナノ粒子を投与することにより、GP33特異的CD8T細胞の機能性が向上することを示している。NP396特異的CD8T細胞に関しても、同様の結果が得られた。特に、図14Fは、PapMV VLP ssRNAナノ粒子を用いた前処理により、GP33特異的CD8Tリンパ球におけるPD−1の発現量が有意に減少することを示している。PD−1は免疫疲弊の指標であり、その発現は、LCMVクローン13感染の特徴の一つである。PapMV VLP ssRNAナノ粒子によるマウスの前処理により、PD−1発現量が未感染マウスと同等の低レベルに維持された。このことは、これらのマウスにおいて免疫系が疲弊しておらず、このため、これらのマウスが感染に対して抵抗できることを示唆している。
図19は、感染後45日目のC57BL/6マウスの脾臓、腎臓、肝臓、および脳におけるウイルス力価を示している。この結果は、PapMV VLP ssRNAナノ粒子を用いた前処理によるウイルス量の低減が、処理後数週間にわたって見てとれることを示している。
実施例11:PapMV VLPによるインビトロでのヒト単球の活性化
ヒトPBMCを、フィコール勾配により単離し、100μg/mLのPapMV VLP ssRNAまたはPBSで処理した。処理の18時間後、CD14CD11b細胞集団(単球)について、フローサイトメトリーにより、CD86発現を分析した。
結果を図20に示す。これらの結果は、PapMV VLP ssRNAナノ粒子により、ヒト単球も活性化されることを示している。これらの結果は、3回の独立した実験の結果を示すものである。
実施例12:PapMV VLPによる抗菌応答の誘導
一群当たり10匹のマウスを、緩衝液のみ(10mMトリス、pH8)または60μgのPapMV VLP ssRNAを7日間隔で2回、鼻腔内経路を介して投与することにより処理した。処理後3日目に、前記マウスを肺炎球菌(Streptococcus pneumoniae)の毒性株220CFU(コロニー形成単位)に感染させた。
4日間にわたり、生存を12時間毎に綿密に観測した。結果を図21に示す。PapMV VLP ssRNAナノ粒子で処理した群のマウスは全て、前記感染を生き残った。緩衝液で処理した群では、生存率は70%であった。
この実施例で使用した肺炎球菌の投与量は致死未満量であったが、得られたデータは、PapMVナノ粒子による前処理は、肺における自然免疫応答の誘導し、細菌感染に対する防御を提供することを強く示唆している。本実施例および前述の実施例は、PapMVナノ粒子によって付与される防御は、ウイルス感染および細菌感染のいずれにもに有効であることから、非特異的であることを実証している。
実施例13:PapMV VLPを使用したLCMV慢性感染の治療
C57BL/6マウス(3匹/群)を、0日目に2×10のPFULCMVクローン13に静脈内投与により感染させ、一日一回の100μgのPapMV VLP ssRNAまたは100μLのPBSの静脈内投与を、1日目、2日目、3日目、4日目、および5日目に行う(A群)か、または6日目および7日目のみに行う(B群)ことにより処理した。血液サンプルを5日目、10日目、および15日目に採取し、感染から15日目にマウスを屠殺し、血液、脾臓、腎臓、および脳におけるウイルス力価を、LCMVフォーカス形成アッセイにより分析した。
前記動物の血液中で計測されたウイルス力価を、図22に示す。PapMV VLP ssRNAナノ粒子で処理したマウスは、15日目には、コントロール群と同じ力価を示したが、10日目には、両群でウイルス力価の有意な低下が観察された(A群の動物では10に近い対数減少値)。この結果は、治療レジメンを調整することで、PapMV VLP ssRNAナノ粒子で処理したマウスにおいて、ウイルス量のさらなる低減が達成可能であることをことを強く示唆している。例えば、処理回数を増やすことが考えられる。1日目から5日目まで、または6日目および7日目に行われた処理によりLCMV力価の低減が見られたが、6日目および7日目以降に処理の回数を増やせば、ウイルス量がさらに低減する可能性がある。処理回数の増加に代えて、または処理回数の増加に加えて、PapMV VLPの投与量を、例えば、用量当たり200μgまで増加することが考えられる。
前記動物の各種臓器で計測されたウイルス力価を、図23に示す。6日目および7日目に処理を行った動物(B群)の脳におけるウイルス量は有意に低減していたが、当該処理マウスの他の臓器におけるウイルス量には、有意な低減は見られなかった。この理由としては、力価の測定を15日目に行ったため、処理後に感染が「勢いを取り戻す(kick back)」のに十分な時間があった可能性が最も高いと考えらえる。6日目および7日目以降に行う処理により、より有意なウイルス量の低減が起こると期待される
実施例14:複数回のPapMV VLP処理で防御期間が延長される
PapMV VLP処理により誘導される防御は、約5日間持続することが示された。PapMV VLPの複数回投与による処理によれば、より長い防御期間を提供できるのかどうかを調べるため、60μgのssRNA含有PapMV VLPを、1週間間隔で1回(1×)、2回(2×)、5回(5×)、または10回(10×)マウスに鼻腔内接種した。最後の処理の3日後に、マウスをインフルエンザWSN/33ウイルス(およそ1LD50)でチャレンジした。
マウスの体重低下を図24に示す。前記動物は、前記複数回処理の影響を受けることなく、処理期間中も、コントロール群の動物と同様の、正常な体重増加を示したことも見てとれる。
これらの結果は、複数回処理により、PapMV VLPナノ粒子によって誘導される防御期間を10週間超まで延長できることを示している。これらの結果はまた、複数回のPapMV VLP処理を行っても、動物の自然免疫は疲弊しないことを示している。最後に、PapMV VLPに対する抗体は初回処理の7日後に出現し、追加免疫処理によって増加することが知られているように、これらの結果は、PapMV VLPの自然免疫応答誘導能は、抗体産生の影響を受けないことを実証している。
実施例15:PapMV VLPによる好中球動員の誘導
実施例3のプロトコールにしたがい、マウスに対してssRNA含有PapMV VLPの滴下投与(instillations)を2回行い、2回目の処理から6時間後に、気管支肺胞洗浄(BAL)を行った。結果を図25に示す。PapMV VLP処理マウスのBALで発見された好中球を、図25Bにおいて丸で囲んでいる。処理マウスにおいては、コントロール群と比べて、3倍の好中球が観察された。
好中球は、防御機構の最前線である。この実施例は、PapMV VLP処理マウスにおいて、好中球が、処理後わずか6時間で、迅速に動員されることを示している。肺における細菌感染およびウイルス感染の制御において、好中球が重要な役割を果たすことが知られており、よって、好中球は、PapMV処理マウスにおいて観察される防御においても、おそらくその役割を果たしているものと思われる。
実施例16:ssRNA含有PapMV VLPによる粘膜免疫応答の誘導
2μgの3価不活性インフルエンザワクチン(TIV)と組み合わせた20μgのPapMV VLP ssRNAを、14日間隔で2回滴下投与することにより、Balb/Cマウス(10匹/群)を処理した。0日目、14日目、および28日目に出血を起こさせた。別の一群のマウスは、比較のため、同一のプロトコールにより、皮下経路で免疫した動物である。マウスを、15日目に、1LD50のインフルエンザWSN/33ウイルスでチャレンジし、体重低下を14日間追跡調査した。
前記免疫動物の血液中のIgG力価を、TIVに対する抗体を用いたELISAによって測定した。結果を図26に示す。使用した免疫経路が同一である場合、TIVにPapMV VLPを添加することにより、総IgGおよびIgG2a応答が、TIVのみで免疫した群と比べて有意に増加した。興味深いことに、動物の血液中における総IgGおよび総IgG2a産生に関しては、鼻腔内経路よりも皮下経路での投与のほうが効率的であった。
前記免疫動物の気管支肺胞洗浄液(BAL)中および糞中の抗体力価を、TIVに対する抗体を用いたELISAによって測定した。結果を図27に示す。これらの結果から、鼻腔内投与による処理のみが、BAL中のIgA産生を引き起こすことは明らかである。TIVにPapMV VLPを添加することにより、肺におけるIgA量が、TIVのみの滴下投与を行った場合と比べて有意に増加した。PapMV VLPとTIVを組み合わせて処理した動物においても、TIV単独で処理した群と比べて、BAL中の総IgGの有意な増加が観察された。PapMV VLPの鼻腔内投与とTIVの鼻腔内投与を組み合わせて処理したマウスから得たBAL中の総IgG量は、前記組み合わせを皮下投与して処理したマウスのものと比べて、有意な差はなかった。最後に、興味深いことに、前記組み合わせを鼻腔内投与して処理したマウスの腸においても、TIVに対するIgAがこの臓器に存在することからわかるように(図27C)、粘膜免疫応答が観察された。
インフルエンザウイルスによるチャレンジ後のマウスの体重低下を、図28に示す。前記チャレンジの結果、鼻腔内経路で免疫した場合、皮下経路で免疫した場合と比べて、より頑強かつ効率的にヘテロサブタイプ株からマウスを防御できることが判明した。PapMV VLPとTIVの組み合わせの鼻腔内投与により免疫した群では、マウスは体重増加を示し、症状も見られなかった。前記組み合わせを皮下投与した場合には、部分的な防御しか得られなかった。しかしながら、3μgのTIVを30μgのPapMV VLPと共に皮下投与すれば、完全な防御を得ることができる。TIV単独(いずれかの経路で)、PapMV VLP単独、またはコントロール緩衝液で免疫した他の群は全て、防御が得られず、疾患の症状を示し、有意な体重低下が見られた。
この実験の結果は、PapMV VLPが粘膜アジュバントとして作用し得ることを実証している。粘膜免疫応答を引き起こすアジュバントの能力は、粘模を介して身体に到達する微生物による感染および疾患(インフルエンザ、結核、およびピロリ菌(H.pylori)感染を含む)の効果的な予防または治療に重要である。免疫動物の糞中のIgGの存在は、PapMV VLPをアジュバントとして用いた鼻腔内ワクチン投与を、腸における細菌またはウイルス感染からの防御のために使用できることを示唆している。さらに、PapMV VLPが引き起こす粘膜免疫応答は全般的であるため、PapMV VLPをアジュバントとして用いた鼻腔内ワクチン投与は、膣粘膜における細菌またはウイルス感染(HIV−1等)からの防御目的でも使用できる可能性がある。
この実験では、PapMV VLP単独の鼻腔内投与で処理したマウスでは防御は見られなかったが、これは、PapMV VLPによって誘導される非特異的防御は約5日間しか持続しないことを示す先の実施例における結果と一致している。この実験では、チャレンジは、VLPの2回目の滴下投与の14日後に行った。
実施例17:PapMV VLPによるTLR−2およびCD14の活性化
先の実施例で実証したように、細菌宿主細胞内で調製したPapMV VLPおよびssRNAと共にインビトロで自己集合させて調製したPapMV VLPは、いずれも自然免疫応答を刺激することが可能である。しかしながら、前記2つの異なる方法で調製したVLPは、異なるTLRを活性化する。先に示したように、ssRNAと共にインビトロで自己集合させて調製したPapMV VLPは、TLR−7を活性化する。これに対し、これまでに記載の方法(Tremblay et al.、2006、同上)により、PapMV外被タンパク質を大腸菌の菌体内で発現させ自己集合させて調製したPapMV VLPは、TLR−2およびCD14を活性化する。
簡潔には、THPl−XBlue(商標)−CD14細胞(InvivoGen、San Diego、CA)を、以下を用いて処理した:100μgのPapMV VLP(Tremblay et al.記載の方法で調製)または公知のTLRリガンド(黄色ブドウ球菌(S.aureus)(LTA)由来のリポテイコ酸100μg:TLR2およびCD14リガンド;1μgのPam3SCK4:TLR2リガンド;または10μgのフラゲリン:TLR5リガンド)、および抗CD14、抗TLR2、抗TLR5抗体のいずれか。THPl−XBlue(商標)−CD14細胞は、複数のTLR(TLR2、4、5を含む)を内部に有し、TLRがリガンドに結合すると、青色を発色するように改変されている。結合すると、前記細胞は青色に変色し、分光光度計を用いて結合の強度を容易に評価できる。測定は、前記細胞を37℃で24時間インキュベートした後に行った。
結果を図29に示す。CD14、TLR2、またはTLR5に対する抗体(Ac)は、各TLRまたはCD14の結合をブロックし、これにより、各テスト分子によりどのような相互作用が起こっているのかが判明した。抗TLR2抗体をPapMV VLPと併用した場合には、光学密度の有意な低下が観察され、抗CD14抗体を使用した場合には、大幅な低下が観察された。この実験では、Pam3CSK4(公知のTLR2リガンド)使用時にはより大きな低下が観察されるはずであったのに、TLR2に対する抗体は、予期した通りの働きを見せなかった。おそらく、本実験で使用したPam3CSK4量が多すぎたものと考えられる。
細菌内での集合により得られたPapMV VLPに関して見られるTLR活性化における差は、菌体からの単離後に前記VLPに対して行った洗浄剤処理に起因する可能性がある。この処理は、PapMV VLPの表面に対し、例えば、疎水性残基を露出させるという影響を与えることがあり、この結果、前記VLPがTLR2のリガンドとなる場合がある。エンドソームに存在するTLR7とは対照的に、TLR2およびCD14は、いずれも免疫系細胞上にその表面が露出している。
実施例18:ssRNA含有PapMV VLPのアジュバント活性
H1N1世界的流行インフルエンザウイルス株A/カリフォルニア/7/2009の核タンパク質(NP)を、His標識タンパク質として大腸菌内に発現させ、ニッケルアフィニティーカラム上で精製した。NP抗原(10μg)を、実施例2に記載の方法で調製したPapMV VLP10、30、60、または90μgと混合し、Balb/Cマウス(10匹/群)に接種した。接種の21日後に、血液サンプルを採取し、体液性応答評価のため、GST−NP抗原を使用したELISAによって分析した。
結果を図30に示す。この結果は、10μgのNPと10μgのPapMV VLPとの組み合わせの使用は、NPに対する体液性応答を飽和状態とさせるのに十分であることを実証している。
別の実験において、Balb/Cマウス(10匹/群)を、10μgのNP(H1N1型 A/カリフォルニア/7/2009由来)を単独で、またはアジュバントとしてのPapMV VLP(10、30、60または90μg)との混合物として含有する製剤を14日間隔で3回皮下投与することにより免疫した。最後の免疫処理の14日後に、前記マウスを、ヘテロサブタイプインフルエンザH1N1型 WSN/33(およそ1LD50)でチャレンジした。チャレンジ後14日間にわたり、症状を追跡調査した。体重低下および症状を、毎日点数化した。
結果を図31に示す。これらの結果は、アジュバントを添加した製剤で免疫したマウスでは、インフルエンザによるチャレンジに対し、最も強力な防御が見られたことを示している。NP(10μg)+90μgのPapMVを接種した群は、最も症状が軽く、体重低下も最も少なかった。インフルエンザのヘテロサブタイプ株に対して観察された防御は、高度に保存されたタンパク質NPに対するCTL応答がPapMVアジュバントによって誘導され、感染に対するより優れた防御が得られたことを強く示唆している。NPは前記ウイルスの内部で発見されるため、図30に示すNPに対する抗体が、感染を中和するとは考えにくく、このことから、チャレンジしたマウスで観察された防御にCTL応答が関与していることが示唆される。PapMV VLPアジュバントと混合した場合におけるNPに対するIgG2aアイソタイプの存在は、TH1応答が誘導されたことを示しており、これは、CTL応答の誘導と一致する。
それゆえ、この結果は、ssRNA含有PapMV VLPをアジュバントとして使用すれば、抗体の誘導とCTL応答の両方が増強されることを示している。
実施例19:ssRNA含有PapMV VLPおよびPapMV sm VLPのアジュバント活性
本実施例では、本発明のプロセスによって調製されたPapMV VLPおよびTremblay et al.(2006、同上)に記載の方法で調製されたPapMV VLP(PapMV sm)のアジュバント活性を比較する。電子顕微鏡観察によれば、両VLPは、同一の外観を有している。
簡潔には、Balb/Cマウス(10匹/群)を、市販の3価不活性インフルエンザワクチン(TIV)(2009−2010)単独、またはPapMV smもしくは実施例2に記載のプロセスで調製したPapMV VLPのいずれか30μgをアジュバントとして添加したTIVの皮下注射により免疫した。前記マウスの血液を注射から14日後に採取し、標準的なプロトコールにより血清を得た。TIVおよび総IgGまたはIgG2aの力価に関するELISAを、前記血清を用いて行った。
結果を図32に示す。これらの結果は、実施例2に記載のプロセスで調製したPapMV VLPによれば、1回の注射後、総IgGおよびIgG2a力価が、TIV単独の場合と比べて、有意に高くなることを示している。また、実施例2に記載のプロセスで調製したPapMV VLPによって得られた力価は、アジュバントしてPapMV smを添加したTIVを注射した群で観察された力価よりも優れていた。
この結果は、本発明のプロセスによって調製されたPapMV VLPは、PapMV smと構造的に類似しているにもかかわらず、PapMV smよりも強力なアジュバント効果の提供が可能であることを強く示唆している。
PapMV VLPを単独で(TIVなしで)注射した実験でも、実施例2に記載のプロセスで調製したVLPでは、当該VLPに対するIgG2応答が、PapMV smを使用した場合と比べて強いことがわかった。
本明細書中に引用した全ての特許、公開された特許出願を含む刊行物、およびデータベースエントリによる開示内容は、その全体が、このような別個の特許、刊行物、およびデータベースエントリのそれぞれを明示的かつ個々に援用した場合と同程度に、本明細書に援用されるものとする。
本発明をある特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の趣旨および範囲内における種々の変更例が、当業者には明白であると考えられる。当業者に明白なこのような全ての変更例が、以下に記載の特許請求の範囲内に含まれるものと意図している。

Claims (29)

  1. パパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)を調製するためのインビトロでの製造方法であり、
    a)組換えPapMV外被タンパク質とssRNAとを組み合わせる処理を、重量比で5:1〜50:1のタンパク質対RNA比率(タンパク質:RNA)で、6.0から9.0のpH、2℃から37℃の温度で、VLPへの集合に十分な時間行う工程と、
    b)前記VLPをヌクレアーゼで処理し、当該粒子から突出しているRNAを除去する工程と、
    c)前記VLPを、他のプロセス成分から分離する工程を含み、
    前記a)工程において、
    少なくとも70%の前記組換えPapMV外被タンパク質が、20量体未満の低分子量種の形態にあり、
    前記ssRNAは、
    250から5000ヌクレオチドの長さであり、
    5’末端にPapMV外被タンパク質核形成シグナルを有し、かつ
    PapMVゲノムのDNA配列と同一の配列を有し、
    前記DNA配列が、全ATGコドンをTAA終止コドンへと変異させるように、多重変異され、
    記DNA配列における全チミン(T)残基が、ウラシル(U)残基に置換されている、インビトロでの製造方法。
  2. 前記組換えPapMV外被タンパク質が、遺伝子改変外被タンパク質である、請求項1記載の製造方法。
  3. 前記組換えPapMV外被タンパク質が、1以上の抗原ペプチドに融合されている、請求項1または2記載の製造方法。
  4. 前記1以上の抗原ペプチドが、前記組換えPapMV外被タンパク質のC末端またはN末端に融合されている、請求項3記載の製造方法。
  5. 前記タンパク質対RNA比率が、重量比で5:1〜50:1である、請求項1から4のいずれか一項に記載の製造方法。
  6. 前記タンパク質対RNA比率が、重量比で10:1〜50:1である、請求項1から4のいずれか一項に記載の製造方法。
  7. 前記pHが、pH6.5からpH8.5である、請求項1から6のいずれか一項に記載の製造方法。
  8. 前記pHが、pH7.0からpH8.5である、請求項1から6のいずれか一項に記載の製造方法。
  9. 前記温度が、5℃から37℃である、請求項1から8のいずれか一項に記載の製造方法。
  10. 前記温度が、10℃から37℃である、請求項1から8のいずれか一項に記載の製造方法。
  11. 前記温度が、20℃から37℃である、請求項1から8のいずれか一項に記載の製造方法。
  12. 前記組換えPapMV外被タンパク質が、大腸菌内で産生される、請求項1から11のいずれか一項に記載の製造方法。
  13. 前記ssRNAが、500から3000ヌクレオチドの長さである、請求項1から12のいずれか一項に記載の製造方法。
  14. 前記ssRNAが、1000から3000ヌクレオチドの長さである、請求項1から12のいずれか一項に記載の製造方法。
  15. 記DNA配列が、
    a)配列番号5における第17番目から第54番目までのヌクレオチドと同じ配列、または
    b)配列番号5に示す核酸配列と同じ配列、もしくは
    c)配列番号6に示す核酸配列と同じ配列を含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の製造方法。
  16. 組換えパパイヤモザイクウイルス(PapMV)外被タンパク質とssRNAとを含み、
    前記ssRNAは、
    250から5000ヌクレオチドの長さであり、
    5’末端にPapMV外被タンパク質核形成シグナルを有し、かつ
    PapMVゲノムのDNA配列と同一の配列を有し、
    前記DNA配列が、全ATGコドンをTAA終止コドンへと変異させるように、多重変異され、
    記DNA配列における全チミン(T)残基が、ウラシル(U)残基に置換されている、PapMVウイルス様粒子(VLP)。
  17. 組換えPapMV外被タンパク質およびssRNAを含むパパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)であり、前記ssRNAが、250から5000ヌクレオチドの長さであり、かつ、
    a)配列番号5における第17番目から第54番目までのヌクレオチドと同じ配列、または
    b)配列番号5に示す核酸配列と同じ配列、もしくは
    c)配列番号6に示す核酸配列と同じ配列
    を含み、
    前記配列における全チミン(T)残基が、ウラシル(U)残基に置換されている、パパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)。
  18. 前記組換えPapMV外被タンパク質が、前記PapMV外被タンパク質のC末端またはN末端で、1以上の抗原ペプチドに融合されている、請求項16または17記載のPapMV VLP。
  19. 前記ssRNAが、500から3000ヌクレオチドの長さまたは1000から3000ヌクレオチドの長さである、請求項16から18のいずれか一項に記載のPapMV VLP。
  20. 請求項16から19のいずれか一項に記載のPapMV VLPと、薬学的に許容可能な担体または希釈剤を含む医薬組成物。
  21. 1以上の抗原をさらに含む、請求項20記載の医薬組成物。
  22. 前記1以上の抗原が、1以上のインフルエンザウイルス抗原、1以上の腫瘍関連抗原、または1以上のアレルゲンである、請求項21記載の医薬組成物。
  23. 請求項16から19のいずれか一項に記載のVLPを含む、医薬品。
  24. 前記医薬品が、対象における抗原に対する免疫応答を高めるためのアジュバントである、請求項23記載の医薬品。
  25. 前記免疫応答が、体液性免疫応答、CTL免疫応答、または粘膜免疫応答である、請求項24記載の医薬品。
  26. 前記医薬品が、対象における自然免疫応答を刺激することにより、前記対象における微生物感染を予防するか、またはその重症度を軽減するためのものである、請求項23記載の医薬品。
  27. 前記医薬品が、1以上の抗原と組み合わせてワクチンとして使用するためのものである、請求項23記載の医薬品。
  28. 前記1以上の抗原が、1以上のインフルエンザウイルス抗原、1以上の腫瘍関連抗原、または1以上のアレルゲンである、請求項27記載の医薬品。
  29. パパイヤモザイクウイルス(PapMV)ウイルス様粒子(VLP)を調製するためのインビトロでの製造方法であり、
    a)組換えPapMV外被タンパク質とssRNAとを組み合わせる処理を、重量比で5:1から40:1のタンパク質対RNA比率(タンパク質:RNA)で、6.5から8.5のpH、22℃から37℃の温度の緩衝液中で、VLPへの集合に十分な時間行う工程であり、前記組換えPapMVが、少なくとも70%が20量体未満の低分子量種の形態にある工程と、
    b)前記VLPをヌクレアーゼで処理し、当該粒子から突出しているRNAを除去する工程と、
    c)前記VLPを、他のプロセス成分から分離する工程を含み、
    前記a)工程において、
    前記ssRNAは、
    250から5000ヌクレオチドの長さであり、かつ
    (i)配列番号5における第17番目から第54番目までのヌクレオチドと同じ配列、または
    (ii)配列番号5に示す核酸配列と同じ配列、もしくは
    (iii)配列番号6に示す核酸配列と同じ配列を含み、
    前記配列における全チミン(T)残基が、ウラシル(U)残基に置換されている、インビトロでの製造方法。
JP2014509577A 2011-05-13 2012-05-01 ウイルス様粒子およびその調製プロセス Expired - Fee Related JP6213461B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161485955P 2011-05-13 2011-05-13
US61/485,955 2011-05-13
PCT/CA2012/050279 WO2012155262A1 (en) 2011-05-13 2012-05-01 Virus-like particles and process for preparing same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014519817A JP2014519817A (ja) 2014-08-21
JP2014519817A5 JP2014519817A5 (ja) 2015-06-25
JP6213461B2 true JP6213461B2 (ja) 2017-10-18

Family

ID=47176093

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014509576A Expired - Fee Related JP6093926B2 (ja) 2011-05-13 2012-05-01 パパイヤモザイクウイルス組成物および自然免疫応答刺激のためのその使用
JP2014509577A Expired - Fee Related JP6213461B2 (ja) 2011-05-13 2012-05-01 ウイルス様粒子およびその調製プロセス

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014509576A Expired - Fee Related JP6093926B2 (ja) 2011-05-13 2012-05-01 パパイヤモザイクウイルス組成物および自然免疫応答刺激のためのその使用

Country Status (11)

Country Link
US (2) US9833504B2 (ja)
EP (2) EP2707480B1 (ja)
JP (2) JP6093926B2 (ja)
CN (2) CN103687942A (ja)
AU (1) AU2012255595A1 (ja)
BR (2) BR112013029143A2 (ja)
CA (2) CA2835967A1 (ja)
DK (1) DK2707480T3 (ja)
MX (1) MX2013013228A (ja)
NO (1) NO2800866T3 (ja)
WO (2) WO2012155262A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112013029143A2 (pt) 2011-05-13 2017-07-11 Folia Biotech Inc processo in vitro para o preparo de partículas similares a vírus e seu uso, partícula similar a vírus de vírus do mosaico do mamoeiro, composição farmacêutica e método para acentuar uma resposta imune a um antígeno e para estimular a resposta imune inata em um indivíduo
WO2015039255A1 (en) * 2013-09-19 2015-03-26 Folia Biotech Inc. Papaya mosaic virus and virus-like particles in cancer therapy
US10098936B2 (en) 2014-04-02 2018-10-16 Case Western Reserve University Vaccination using plant virus particles linked to HER2 antigens
US11998594B2 (en) 2014-04-02 2024-06-04 Case Western Reserve University Anti-cancer plant virus particles linked to HER2 antigens
AR101840A1 (es) * 2014-09-11 2017-01-18 Cadila Healthcare Ltd Antígenos del virus del papiloma humano superiores con propiedades inmunológicas superiores, y vacuna que los contiene
WO2016127262A1 (en) * 2015-02-12 2016-08-18 Folia Biotech Inc. Multimerized orthomyxovirus nucleoprotein and uses thereof
GB201708709D0 (en) * 2017-06-01 2017-07-19 Univ York Virus like particle
MX2017008627A (es) * 2017-06-28 2019-02-08 Univ Mexico Nac Autonoma Vlps derivadas de virus de planta con dsrna encapsidado y metodo de sintesis.

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5443969A (en) * 1992-10-29 1995-08-22 Rutgers University RNA packaging system
US8101189B2 (en) 2002-07-05 2012-01-24 Folia Biotech Inc. Vaccines and immunopotentiating compositions and methods for making and using them
KR20050044886A (ko) 2002-07-05 2005-05-13 데니스 르클레르 면역보조 바이러스 입자
US20060251623A1 (en) * 2003-07-10 2006-11-09 Caytos Biotechnology Ag Packaged virus-like particles
JP4966661B2 (ja) 2003-10-22 2012-07-04 アイディー バイオメディカル コーポレイション オブ ケベック 生得的免疫およびアレルギー性免疫を活性化させるための組成物および方法
WO2008058369A1 (en) 2006-11-15 2008-05-22 Folia Biotech Inc. Immunogenic affinity-conjugated antigen systems based on papaya mosaic virus and uses thereof
EP2069503B1 (en) * 2006-11-15 2016-01-06 Folia Biotech Inc. Papaya mosaic virus-based vaccines for influenza
US7799281B2 (en) 2007-01-16 2010-09-21 Festo Corporation Flux concentrator for biomagnetic particle transfer device
CA2676481A1 (en) 2007-01-26 2008-07-31 Folia Biotech Inc. Papaya mosaic virus-based vaccines against salmonella typhi and other enterobacterial pathogens
WO2010012069A1 (en) 2008-07-30 2010-02-04 Folio Biotech Inc. Multivalent vaccines based on papaya mosaic virus and uses thereof
US20110105383A1 (en) 2008-09-10 2011-05-05 Magnus Hook Methods and compositions for stimulation of mammalian innate immune resistance to pathogens
BR112013029143A2 (pt) 2011-05-13 2017-07-11 Folia Biotech Inc processo in vitro para o preparo de partículas similares a vírus e seu uso, partícula similar a vírus de vírus do mosaico do mamoeiro, composição farmacêutica e método para acentuar uma resposta imune a um antígeno e para estimular a resposta imune inata em um indivíduo

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012155261A1 (en) 2012-11-22
NO2800866T3 (ja) 2018-04-14
US20140255439A1 (en) 2014-09-11
EP2707480A4 (en) 2015-01-07
JP2014514350A (ja) 2014-06-19
EP2707480B1 (en) 2017-08-02
EP2707027A1 (en) 2014-03-19
MX2013013228A (es) 2013-12-12
JP2014519817A (ja) 2014-08-21
CA2835967A1 (en) 2012-11-22
WO2012155262A1 (en) 2012-11-22
CA2835972A1 (en) 2012-11-22
DK2707480T3 (da) 2017-11-13
US20140154288A1 (en) 2014-06-05
JP6093926B2 (ja) 2017-03-15
CN103648528A (zh) 2014-03-19
EP2707027A4 (en) 2015-06-03
BR112013029143A2 (pt) 2017-07-11
CN103687942A (zh) 2014-03-26
EP2707480A1 (en) 2014-03-19
AU2012255595A1 (en) 2013-12-12
BR112013029144A2 (pt) 2017-07-11
US9833504B2 (en) 2017-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6213461B2 (ja) ウイルス様粒子およびその調製プロセス
US11529411B2 (en) Polynucleotide encoding trimeric S1-CD40L fusion protein immunogen against middle east respiratory syndrome-corona virus
JP5247770B2 (ja) 弱毒化ペスチウイルス
JP5642672B2 (ja) 弱毒化ペスチウイルス
JP2010538619A (ja) Malvaモザイクウイルスおよびウイルス様粒子およびこれらの使用
Broadbent et al. Respiratory virus vaccines
WO2022229817A1 (en) Vaccines comprising virus-like particles displaying sars-cov-2 antigens and methods of use
TW201910510A (zh) 適用於黏膜傳遞之冷適應且去除毒力因子之減毒活疫苗
KR101366702B1 (ko) 호흡기 신시치아 바이러스 백신 조성물 및 그의 제조방법
TWI412588B (zh) 重組病毒蛋白及顆粒
HUT54732A (en) Process for producing vaccine polypeptides
US20180250602A1 (en) Papaya mosaic virus compositions and uses thereof for stimulation of the innate immune response
WO2022149609A1 (ja) Mhc分子に適合する病原微生物由来のペプチドが担持された複合蛋白質単量体、当該単量体の会合体、及び当該会合体を有効成分とするコンポーネントワクチン、並びに、免疫後の生理活性物質の分泌に関する情報の取得方法
Noor et al. Comparative Analysis of Emerging Viruses to Inform Development of Safe and Effective Vaccines for COVID-19
AU2012255594A1 (en) Papaya Mosaic Virus compositions and uses thereof for stimulation of the innate immune response
Mader VACCINE POTENTM OF PROKARYOTICALLY-EXfRESSED FRAGMENTS OF

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150430

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150430

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160301

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160518

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160801

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160901

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170620

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20170622

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20170712

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170807

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170904

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6213461

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees