JP6300827B2 - ケイ化ウイルスを含む免疫原性組成物および使用の方法 - Google Patents

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０１３年１月３１日に出願された米国仮特許出願第６１／７５９，１３１号の利益を主張し、当該出願は本明細書においてその全体が参考として援用される。

本開示は、ウイルスおよび関連粒子の、それらをシリカでコーティングすることによる保存に関する。本開示はさらに、ケイ化ウイルスまたはウイルス粒子を含む免疫原性組成物、および被験体において免疫応答を誘導し、または変化させるためのそれらの使用に関する。

政府支援の承認
本発明は、アメリカ航空宇宙局によって与えられた認可番号ＮＮＡ１１ＡＣ０１Ｇ、およびアメリカ国立科学財団によって与えられた認可番号ＤＧＥ：０１１４４２７による政府支援でなされた。政府は、本発明において一定の権利を有する。

ウイルス分散の機構、特に、孤立した「島嶼」生態系（例えば、温泉）に固有の生物体のウイルスの分散の機構は、ほとんど解明されておらず、盛んに議論されている。ウイルス種は、汎存種であるのか（ＢｒｅｉｔｂａｒｔおよびＲｏｈｗｅｒ、Ｔｒｅｎｄｓ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ １３：２７８、２００５）、あるいは地域的固有性を示すのかについての意見の相違がある。一部の研究は、限られた分散を示唆する、ウイルスゲノム間の明確な地域的違いを示す（Ｗｈｉｔａｋｅｒら、Ｓｃｉｅｎｃｅ ３０１：９７６、２００３）一方、いくつかの他の研究は、ほとんど同一のゲノムを有する特定のウイルスの地球規模の分布を発見している（Ｂｒｅｉｔｂａｒｔら、ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｌｅｔｔ ２３６：２４９、２００４；ＳｈｏｒｔおよびＳｕｔｔｌｅ、Ａｐｐｌ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ７１：４８０、２００５）。微生物多様性を維持し、かつ栄養分を再循環することにおけるウイルスの重要性（Ｓｕｔｔｌｅ、Ｎａｔ Ｒｅｖ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ５：８０１、２００７）を考慮すれば、ウイルス分散に影響するいかなるものも、重大な生態学的影響を有するだろう。

ある研究は、局在的ウイルス分散が、温泉噴気孔によるウイルスのエアロゾル化に起因し得ることを示しており（Ｓｎｙｄｅｒら、Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ ＵＳＡ １０４：１９１０２、２００７）、その粒子が上空の風に達することができるならば、より遠隔の伝播が可能であることを示唆している（Ｓｍｉｔｈら、Ａｅｒｏｂｉｏｌｏｇｉａ ２６：３５、２０１０）。風によって運ばれるウイルス伝播の限定因子は、乾燥化に抵抗するウイルスの能力である；たいていのウイルスは乾燥に対して非常に感受性が高く（Ｄｉｎｇら、Ｇｙｎｅｃｏｌ Ｏｎｃｏｌ １２１：１４８、２０１１；Ｆｏｇａｒｔｙら、Ｖｉｒｕｓ Ｒｅｓ １３２：１４０、２００８；Ｎａｋａｎｏら、Ｆｉｓｈ Ｐａｔｈｏｌ ３３：６５、１９９８）、エアロゾルの形では急速に感染力を喪失する。

以前の研究は、ウイルスが、シミュレートされた温泉条件下において、シリカでコーティングされ得ることを示している（ＬａｉｄｌｅｒおよびＳｔｅｄｍａｎ、Ａｓｔｒｏｂｉｏｌｏｇｙ １０：５６９、２０１０；Ｏｒａｎｇｅら、Ｂｉｏｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ８：１４６５、２０１１）。しかしながら、本開示の前、シリカでコーティングされたウイルスが、感染力、または感染した宿主において免疫応答を誘導する能力を保持するかどうかは知られていなかった。

ＢｒｅｉｔｂａｒｔおよびＲｏｈｗｅｒ、Ｔｒｅｎｄｓ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ １３：２７８、２００５ Ｗｈｉｔａｋｅｒら、Ｓｃｉｅｎｃｅ ３０１：９７６、２００３ Ｂｒｅｉｔｂａｒｔら、ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｌｅｔｔ ２３６：２４９、２００４ ＳｈｏｒｔおよびＳｕｔｔｌｅ、Ａｐｐｌ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ７１：４８０、２００５ Ｓｕｔｔｌｅ、Ｎａｔ Ｒｅｖ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ５：８０１、２００７ Ｓｎｙｄｅｒら、Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ ＵＳＡ １０４：１９１０２、２００７ Ｓｍｉｔｈら、Ａｅｒｏｂｉｏｌｏｇｉａ ２６：３５、２０１０ Ｄｉｎｇら、Ｇｙｎｅｃｏｌ Ｏｎｃｏｌ １２１：１４８、２０１１ Ｆｏｇａｒｔｙら、Ｖｉｒｕｓ Ｒｅｓ １３２：１４０、２００８ Ｎａｋａｎｏら、Ｆｉｓｈ Ｐａｔｈｏｌ ３３：６５、１９９８ ＬａｉｄｌｅｒおよびＳｔｅｄｍａｎ、Ａｓｔｒｏｂｉｏｌｏｇｙ １０：５６９、２０１０ Ｏｒａｎｇｅら、Ｂｉｏｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ８：１４６５、２０１１

ケイ化ウイルス粒子が、インビボで、宿主細胞に感染し、ウイルス特異的免疫応答を誘導する能力を保持することが、本明細書に開示されている。

有効量のケイ化ウイルス／ウイルス粒子を被験体に投与することにより、被験体において選択された抗原（例えば、ウイルス抗原）に対する特異的免疫応答（例えば、ウイルス特異的免疫応答）を誘導する方法が提供される。いくつかの実施形態において、免疫応答としては、ウイルス特異的Ｔ細胞の活性化、ウイルス特異的抗体の産生、サイトカイン産生、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。

ケイ化粒子（例えば、ケイ化ウイルス粒子）ならびに薬学的に許容され得る担体および／またはアジュバントを含む免疫原性組成物もまた提供される。

ケイ化ウイルスまたはケイ化ウイルス粒子を被験体に投与することにより、被験体において抗原（例えば、ウイルス抗原）特異的細胞媒介性免疫応答を増強する方法であって、抗原特異的細胞媒介性免疫応答が、非ケイ化ウイルスまたはウイルス粒子の投与後の細胞媒介性免疫応答と比べて増加している、方法がさらに提供される。いくつかの実施形態において、ウイルス特異的細胞媒介性免疫応答の増加が、ウイルス特異的Ｔ細胞の数の増加、ウイルス特異的Ｔ細胞の活性化の増加、サイトカイン産生の増加、またはそれらの任意の組み合わせによって決定される。

開示された方法および組成物のいくつかの実施形態において、ウイルスは、動物細胞などの真核細胞に感染する。特定の例において、ウイルスは哺乳動物ウイルスである。
本発明は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
有効量のケイ化ウイルスまたはケイ化ウイルス粒子を被験体に投与し、それにより、該被験体においてウイルス特異的免疫応答を誘導することを含む、被験体においてウイルス特異的免疫応答を誘導する方法。
（項目２）
前記ウイルスが、ワクシニアウイルス、ロタウイルス、アデノウイルス、インフルエンザウイルス、レンチウイルス、フラビウイルス、肝炎ウイルス、ピコルナウイルス、またはコロナウイルスである、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記レンチウイルスが免疫不全ウイルスである、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記免疫不全ウイルスがヒト免疫不全ウイルスである、項目３に記載の方法。
（項目５）
前記フラビウイルスが、ウエストナイルウイルス、日本脳炎ウイルス、デングウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルス、黄熱病ウイルス、またはセントルイス脳炎ウイルスである、項目２に記載の方法。
（項目６）
前記肝炎ウイルスが、Ａ型肝炎ウイルス、Ｂ型肝炎ウイルス、またはＣ型肝炎ウイルスである、項目２に記載の方法。
（項目７）
前記ピコルナウイルスがポリオウイルスである、項目２に記載の方法。
（項目８）
前記コロナウイルスが、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）ウイルスまたは中東呼吸器症候群（ＭＥＲＳ）コロナウイルスである、項目２に記載の方法。
（項目９）
前記ウイルス特異的免疫応答が、ウイルス特異的Ｔ細胞の活性化、ウイルス特異的抗体の産生、サイトカイン産生、またはそれらの任意の組み合わせを含む、項目１に記載の方法。
（項目１０）
投与が、筋肉内、皮下、経口、および吸入から選択される経路による、項目１に記載の方法。
（項目１１）
（ｉ）ケイ化ウイルスまたはケイ化ウイルス粒子、および（ｉｉ）薬学的に許容され得る担体またはアジュバントを含む免疫原性組成物であって、該ウイルスが、ワクシニアウイルス、ロタウイルス、アデノウイルス、インフルエンザウイルス、レンチウイルス、フラビウイルス、肝炎ウイルス、ピコルナウイルス、またはコロナウイルスである、免疫原性組成物。
（項目１２）
前記レンチウイルスが免疫不全ウイルスであり；
前記フラビウイルスが、ウエストナイルウイルス、日本脳炎ウイルス、デングウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルス、黄熱病ウイルス、もしくはセントルイス脳炎ウイルスであり；前記肝炎ウイルスが、Ａ型肝炎ウイルス、Ｂ型肝炎ウイルス、もしくはＣ型肝炎ウイルスであり；
前記ピコルナウイルスがポリオウイルスであり；または
前記コロナウイルスが、ＳＡＲＳウイルスもしくはＭＥＲＳウイルスである、
項目１１に記載の免疫原性組成物。
（項目１３）
前記免疫不全ウイルスがヒト免疫不全ウイルスである、項目１２に記載の免疫原性組成物。
（項目１４）
前記アジュバントが、油中水乳濁液、不完全フロイントアジュバント、ミョウバン、水酸化アルミニウム、トール様受容体アゴニスト、免疫賦活性オリゴヌクレオチド、または生物学的アジュバントを含む、項目１１に記載の免疫原性組成物。
（項目１５）
前記薬学的に許容され得る担体が、生理食塩水、平衡塩類溶液、緩衝剤、懸濁剤、増粘剤、非水性溶媒、水性担体、保存剤、抗酸化剤、静菌剤、またはそれらの任意の組み合わせを含む、項目１１に記載の免疫原性組成物。
（項目１６）
単位用量の形で含有される、項目１１に記載の免疫原性組成物。
（項目１７）
ケイ化ウイルスまたはケイ化ウイルス粒子を被験体に投与することを含む、該被験体においてウイルス特異的細胞媒介性免疫応答を増強する方法であって、該ウイルス特異的細胞媒介性免疫応答が、非ケイ化ウイルスまたは非ケイ化ウイルス粒子の投与後の細胞媒介性免疫応答と比べて増加している、方法。
（項目１８）
前記ウイルスが、ワクシニアウイルス、ロタウイルス、アデノウイルス、インフルエンザウイルス、レンチウイルス、フラビウイルス、肝炎ウイルス、ピコルナウイルス、またはコロナウイルスである、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記レンチウイルスが免疫不全ウイルスであり；
前記フラビウイルスが、ウエストナイルウイルス、日本脳炎ウイルス、デングウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルス、黄熱病ウイルス、もしくはセントルイス脳炎ウイルスであり；肝炎ウイルスが、Ａ型肝炎ウイルス、Ｂ型肝炎ウイルス、もしくはＣ型肝炎ウイルスであり；
前記ピコルナウイルスがポリオウイルスであり；または
前記コロナウイルスが、ＳＡＲＳウイルスもしくはＭＥＲＳウイルスである、
項目１８に記載の方法。
（項目２０）
前記免疫不全ウイルスがヒト免疫不全ウイルスである、項目１９に記載の方法。
（項目２１）
前記ウイルス特異的細胞媒介性免疫応答の増加が、ウイルス特異的Ｔ細胞の数の増加、ウイルス特異的Ｔ細胞の活性化の増加、サイトカイン産生の増加、またはそれらの任意の組み合わせにより決定される、項目２１に記載の方法。
（項目２２）
前記Ｔ細胞がＣＤ８ ^＋ Ｔ細胞であり、またはサイトカインがインターフェロン−γ（ＩＦＮ−γ）であり、または両方である、項目２１に記載の方法。

本発明の前述の、および他の目的、特徴、および利点は、以下の詳細な説明からより明らかになり、以下の詳細な説明は添付の図を参照して進行する。

図１Ａは、シリカ処理によるウイルスの可逆性不活性化を示すグラフである。最初の感染力に対して標準化された、バクテリオファージＴ４（菱形）、ＳＳＶ−Ｋ（四角形）、ＰＲＤ１（三角形）、およびＶＡＣＶ（星）の感染力へのケイ化の効果が示されている。黒色の記号は、６００ｐｐｍ（１０ｍＭ）シリカ溶液であり、灰色の記号は３００ｐｐｍ（５ｍＭ）であり、白色の記号は対照（０ｐｐｍシリカ）である。垂直の黒色矢印は、低シリカへの移行を示す。全てのプラークアッセイは、単一の生物学的反復のみを有するＶＡＣＶを除いて、３回反復の生物学的反復に対して３回反復で実施された。エラーバーは、データ点記号によって不明瞭になっている。

図１Ｂは、ケイ化ウイルスが乾燥に対して抵抗性であることを示すグラフである。最初の感染力に対して標準化された、乾燥後のケイ化ウイルス（Ｔ４およびＳＳＶ−Ｋ）の感染力へのケイ化の効果が示されている。白色バーは、１０日間のケイ化後の感染力である；平行斜線模様のバーは、１０日間の乾燥および１０日間の再水和の後である；黒色バーは３０日間の乾燥および１０日間の再水和の後である。

図２は、ケイ化および非ケイ化ＶＡＣＶの投与後のマウスにおける免疫応答を評価するための実験計画の概略図である。

図３は、ケイ化および非ケイ化ＶＡＣＶの投与後のＶＡＣＶ Ｂ８Ｒ抗原特異的ＣＤ８^＋ Ｔ細胞、およびＩＦＮ−γ＋／Ｂ８Ｒ特異的Ｔ細胞の頻度および数を示す一連のグラフである。

図４は、ケイ化および非ケイ化ＶＡＣＶの投与後のＶＡＣＶ Ｂ８Ｒ抗原特異的エフェクターおよびメモリーＴ細胞のパーセンテージを示す一連のグラフである。

図５は、ケイ化および非ケイ化ＶＡＣＶのブースター投与後のＶＡＣＶ Ｂ８Ｒ抗原特異的ＣＤ８^＋ Ｔ細胞、およびＩＦＮ−γ＋／Ｂ８Ｒ特異的Ｔ細胞の頻度および数を示す一連のグラフである。

図６は、ケイ化および非ケイ化ＶＡＣＶのブースター投与後のＶＡＣＶ Ｂ８Ｒ抗原特異的エフェクターおよびメモリーＴ細胞のパーセンテージを示す一連のグラフである。

Ｉ．略語
ＥＬＩＳＡ 酵素結合免疫吸着アッセイ
ＨＩＶ ヒト免疫不全ウイルス
ＩＦＮ インターフェロン
ＩＬ インターロイキン
ＭＨＣ 主要組織適合複合体
ＭＷＣＯ 分子量カットオフ
ＰＦＵ プラーク形成単位
ＳＳＶ−Ｋ Ｓｕｌｆｏｌｏｂｕｓ紡錘形ウイルス−Ｋａｍｃｈａｔｋａ １
ＴＧＦ トランスフォーミング成長因子
ＴＮＦ 腫瘍壊死因子
ＶＡＣＶ ワクシニアウイルス

ＩＩ．用語および方法
特に断りのない限り、技術的用語は、慣習的な利用法に従って用いられる。分子生物学における一般的な用語の定義は、Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓによって出版された、Ｂｅｎｊａｍｉｎ Ｌｅｗｉｎ、Ｇｅｎｅｓ Ｖ、１９９４（ＩＳＢＮ ０−１９−８５４２８７−９）；Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｌｔｄ．によって出版された、Ｋｅｎｄｒｅｗら（編）、Ｔｈｅ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ、１９９４（ＩＳＢＮ ０−６３２−０２１８２−９）；ＶＣＨ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｉｎｃ．によって出版された、Ｒｏｂｅｒｔ Ａ．Ｍｅｙｅｒｓ（編）、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ａ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｄｅｓｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ、１９９５（ＩＳＢＮ １−５６０８１−５６９−８）；およびＥｌｓｅｖｉｅｒ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓによって出版された、「Ｖｉｒｕｓ Ｔａｘｏｎｏｍｙ：Ｅｉｇｈｔｈ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｎ Ｔａｘｏｎｏｍｙ ｏｆ Ｖｉｒｕｓｅｓ」、２００５（ＩＳＢＮ ０−１２−２４９９５１−４、Ｃｌａｕｄｅ Ｍ．Ｆａｕｑｕｅｔら編）に見出され得る。
本開示の様々な実施形態の検討を容易にするために、以下の特定の用語の説明が提供される：

アデノウイルス：正二十面体の外面的形態をもち、かつ二本鎖の直鎖ＤＮＡゲノムを有する無エンベロープ型ウイルス。ヒトに感染する約５７種類の既知の血清型のアデノウイルスがあり、子どもにおいて５〜１０％の上気道感染症の原因である。

アジュバント：抗原に対する免疫応答を非特異的に増強する物質または媒介物。アジュバントとしては、抗原が吸着されるミネラル（ミョウバン、水酸化アルミニウム、またはホスフェート）の懸濁液；または抗原溶液がミネラルオイル中で乳化している油中水乳濁液（例えば、フロイント不完全アジュバント）を挙げることができ、抗原性をさらに増強するために死滅化マイコバクテリアが含まれる場合もある（フロイント完全アジュバント）。免疫賦活性オリゴヌクレオチド（例えば、ＣｐＧモチーフを含むもの）もまた、アジュバントとして用いることができる（例えば、米国特許第６，１９４，３８８号；第６，２０７，６４６号；第６，２１４，８０６号；第６，２１８，３７１号；第６，２３９，１１６号；第６，３３９，０６８号；第６，４０６，７０５号；および第６，４２９，１９９号参照）。アジュバントとしては、共刺激分子およびパターン認識受容体アゴニスト（例えば、トール様受容体アゴニスト）などの生物学的分子も挙げることができる。トール様受容体（ＴＬＲ）アゴニストとしては、例えば、ＴＬＲ３アゴニスト（例えば、ポリＩ：Ｃなどの合成ｄｓＲＮＡ）、ＴＬＲ４アゴニスト（例えば、モノホスホリルリピドＡ）、ＴＬＲ７／８アゴニスト（例えば、イミキモドおよびレシキモドなどのイミダゾキノリン化合物、一本鎖ポリＵ）、ＴＬＲ９アゴニスト（例えば、ＣｐＧオリゴヌクレオチド）が挙げられる。他の例示的な生物学的アジュバントとしては、ＩＬ−２、ＲＡＮＴＥＳ、ＧＭ−ＣＳＦ、ＴＮＦ−α、ＩＦＮ−γ、Ｇ−ＣＳＦ、ＬＦＡ−３、ＣＤ７２、Ｂ７−１、Ｂ７−２、ＯＸ−４０Ｌ、および４１ ＢＢＬが挙げられる。

投与する：本明細書で用いられる場合、組成物（例えば、免疫原性組成物）を被験体に投与することとは、組成物を与え、塗布し、または運んで、被験体に接触させることを意味する。投与は、例えば、局所的、経口、皮下、吸入、腹腔内、静脈内、髄腔内、および筋肉内などのいくつかの経路のいずれかによって達成することができる。

抗体：特異的なアミノ酸配列を有する、Ｂリンパ球系細胞によって産生される免疫グロブリン分子。抗体は、特定の抗原（免疫原）によってヒトまたは他の動物において誘起される。抗体は、いくつかの実証可能な様態で、抗原と特異的に反応することにより特徴づけられ、抗体と抗原はそれぞれ、他方に関して規定される。「抗体応答を誘発すること」とは、抗原または他の分子の、抗体の産生を誘導する能力を指す。

抗原：動物において抗体の産生またはＴ細胞応答を刺激することができる化合物、組成物、または物質であり、それには、動物へ注射され、または吸収される組成物が挙げられる。抗原は、異種性免疫原によって誘導されたものを含む、特異的体液性または細胞媒介性免疫の産物と反応する。本開示の関連において、用語「抗原」は、例えば、天然の抗原（例えば、野生型ウイルス粒子上に存在する抗原）、または組換え型もしくは操作されたウイルス粒子の抗原を含む。

細胞媒介性免疫：抗原に応答して、抗体を伴うのではなく、貧食細胞、ナチュラルキラー細胞（ＮＫ）細胞、抗原特異的細胞傷害性Ｔリンパ球、および様々なサイトカインの放出の活性化を伴う免疫応答。歴史的には、免疫系は、２つの部門−体液性免疫（免疫化の保護機能は、体液（細胞を含まない身体の液体または血清）中に見出すことができる）、および細胞性免疫（免疫化の保護機能は細胞と関連していた）へ分けられた。ＣＤ４^＋ Ｔ細胞またはヘルパーＴ細胞は、種々の病原体からの保護を提供する。細胞傷害性Ｔ細胞は、サイトカインを用いることなく、アポトーシスにより死を引き起こし、したがって、細胞媒介性免疫において、サイトカインは常に存在するとは限らない。細胞性免疫は、ウイルス感染細胞、細胞内細菌を有する細胞、および腫瘍抗原をディスプレイする癌細胞などの、表面上に外来抗原のエピトープをディスプレイする体細胞においてアポトーシスを誘導することができる抗原特異的細胞傷害性Ｔリンパ球を活性化すること；マクロファージおよびナチュラルキラー細胞を活性化して、それらが病原体を破壊することを可能にすること；ならびに適応免疫応答および自然免疫応答に関与する他の細胞の機能に影響する様々なサイトカインを分泌するように細胞を刺激することにより、身体を保護する。細胞媒介性免疫は、貧食細胞において生き残っている微生物、および非貧食細胞に感染している微生物を、主として指向する。ウイルス感染細胞を除去することにおいて最も効果的であるが、真菌、原生動物、癌、および細胞内細菌に対して防御することにも関与する。本明細書で用いられる場合、「Ｔ細胞媒介性免疫応答」は、抗原特異的（例えば、ウイルス特異的）Ｔ細胞の産生および／または活性化によって特徴づけられる免疫応答である。Ｔ細胞媒介性免疫応答は、細胞傷害性Ｔ細胞応答および／またはＴヘルパー細胞応答を含み得る。

サイトカイン：細胞によって分泌され、かつシグナル伝達分子として機能するタンパク質分子。サイトカインは、一般的に、免疫調節性タンパク質を指し、それには、例えば、インターロイキン（例えば、ＩＬ−１〜ＩＬ−２０）、インターフェロン（例えば、ＩＦＮ−α、ＩＦＮ−β、ＩＦＮ−γ）、トランスフォーミング成長因子（ＴＧＦ）タンパク質（例えば、ＴＧＦ−β１、ＴＧＦ−β２、およびＴＧＦ−β３）、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）ファミリーメンバー（例えば、ＴＮＦ−α、ＴＮＦ−β、ＬＴ−β、ＣＤ１５４、ＴＲＡＩＬ）、ならびに免疫制御に関与する他の分子（例えば、エリスロポエチン、幹細胞因子、Ｍ−ＣＳＦ）が挙げられる。

フラビウイルス：フラビウイルスは、Ｆｌａｖｉｖｉｒｉｄａｅ科のメンバーであり、十分特徴づけられたウイルスである、ウエストナイルウイルス、デングウイルス（デングウイルス１〜４型）、ダニ媒介性脳炎ウイルス、黄熱病ウイルス、日本脳炎ウイルス、ポワッサンウイルス、およびセントルイス脳炎ウイルスを含む。フラビウイルスは、正二十面体対称性およびプラスセンス一本鎖ＲＮＡゲノムを有する、エンベロープ型ウイルスである。

免疫応答：抗原などの刺激に対する、Ｂ細胞、Ｔ細胞、マクロファージ、または多形核細胞などの免疫系の細胞の応答。免疫応答は、宿主防御応答に関与する身体の任意の細胞を含むことができ、細胞としては、例えば、インターフェロンまたはサイトカインを分泌する上皮細胞が挙げられる。免疫応答としては、自然免疫応答または炎症が挙げられるが、それらに限定されない。本明細書で用いられる場合、保護的免疫応答は、被験体を感染から保護する（感染を防ぎ、または感染に関連した疾患の発生を防ぐ）免疫応答を指す。本明細書で用いられる場合、治療的免疫応答は、ウイルス排除を助けることによるものなどの、ウイルス感染を処置する免疫応答を指す。免疫応答を測定する方法は、当技術分野において周知であり、方法としては、例えば、リンパ球（例えば、Ｂ細胞またはＴ細胞）の増殖および／または活性、サイトカインまたはケモカインの分泌、炎症、抗体産生などを測定することが挙げられる。

免疫する：ワクチン接種によるものなどの、被験体が疾患（例えば、感染性疾患）から保護されるようにすること。

免疫原性組成物：被験体において特異的免疫応答（または免疫原性応答）を刺激し、または誘発するために有用な組成物を意味するように、本明細書で用いられる用語。免疫原性組成物は、ケイ化ウイルスを含む。いくつかの実施形態において、免疫原性応答は、保護的であり、または保護性免疫を提供し、免疫原性応答においては、免疫原性組成物が指向するウイルスの感染またはそのウイルスによる疾患進行に被験体がより強く抵抗することが可能となる。

特定の理論によって縛られることを望まないが、免疫原性組成物によって誘導される免疫原性応答は、免疫原性組成物において供給されるエピトープのうちの１つまたは複数に特異的な抗体の発生から起こり得ると考えられる。あるいは、その応答は、免疫原性組成物において供給されるエピトープのうちの１つまたは複数に対するＴヘルパーまたは細胞傷害性Ｔ細胞に基づいた応答を含み得る。これらの応答の３つ全ては、ナイーブ細胞またはメモリー細胞から生じ得る。免疫原性組成物の種類の一つの具体的な例は、ワクチンである。

いくつかの実施形態において、免疫原性組成物の「有効量」または「免疫刺激量」は、被験体に投与された場合、検出可能な免疫応答を生み出すのに十分である量である。そのような応答は、例えば、免疫原性組成物において供給されるエピトープのうちの１つまたは複数に特異的な抗体の生成を含み得る。あるいは、その応答は、免疫原性組成物において供給されるエピトープのうちの１つまたは複数に対するＴヘルパーまたはＣＴＬに基づいた応答を含み得る。これらの応答の３つ全ては、ナイーブ細胞またはメモリー細胞から生じ得る。他の実施形態において、免疫原性組成物の「保護的有効量」は、被験体に投与された場合、被験体に保護的免疫を与えるのに十分である量である。他の実施形態において、免疫原性組成物の「治療的有効量」は、被験体に投与された場合、ウイルス排除を増加させることなど、ウイルス感染を処置するのに十分である量である。

インフルエンザウイルス：Ｏｒｔｈｏｍｙｘｏｖｉｒｉｄａｅ科に属する、分節型マイナス鎖ＲＮＡウイルス。３つの流行型のインフルエンザウイルス、Ａ型、Ｂ型、およびＣ型がある。インフルエンザＡ型ウイルスは、ヒト、ウマ、海棲哺乳動物、ブタ、フェレット、およびニワトリを含む幅広い種類のトリおよび哺乳動物に感染する。動物において、たいていのインフルエンザＡ型ウイルスは、気道および腸管の軽度の限局性感染を引き起こす。しかしながら、Ｈ５Ｎ１などの高病原性インフルエンザＡ型株は、家禽類において全身感染症を引き起こし、その場合、死亡率は１００％に達し得る。Ｈ５Ｎ１はまた、「トリインフルエンザ」とも呼ばれる。２００９年において、Ｈ１Ｎ１インフルエンザは、ヒトインフルエンザの最も一般的な原因であった。組換え型ブタ起源Ｈ１Ｎ１の新しい株が２００９年に出現し、世界保健機関によってパンデミックと宣言された。この株は、「ブタインフルエンザ」と呼ばれた。Ｈ３Ｎ２、Ｈ２Ｎ２、およびインフルエンザＢウイルスもまたヒトに感染し、季節性インフルエンザの原因因子でもある。

単離された：「単離された」または「精製された」生物学的構成要素（例えば、核酸、ペプチド、タンパク質、タンパク質複合体、ウイルスまたは粒子）は、他の染色体の、および染色体外のＤＮＡおよびＲＮＡ、ならびにタンパク質などの他の生物学的構成要素から離れて、実質的に分離され、生成され、または精製されている。したがって、「単離されている」または「精製されている」核酸、ペプチド、タンパク質、およびウイルスには、標準精製方法によって精製された核酸、タンパク質、およびウイルスが含まれる。この用語はまた、宿主細胞における組換え型発現により調製された核酸、ペプチド、およびタンパク質、ならびに化学合成された核酸またはタンパク質を包含する。用語「単離された」または「精製された」は、絶対的純度を必要としない；むしろ、それは相対的な用語として意図される。したがって、例えば、単離された生物学的構成要素は、生物学的構成要素が、それの自然環境（例えば、細胞、または他の生産器（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｖｅｓｓｅｌ）内）にあるその生物学的構成要素より濃縮されているものである。好ましくは、調製物は、生物学的構成要素が、調製物の少なくとも７０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、またはそれ以上などの少なくとも５０％の生物学的構成要素総含有量を示すように精製される。

レンチウイルス：長い潜伏期間によって特徴づけられる、Ｒｅｔｒｏｖｉｒｉｄａｅ科におけるウイルス属。レンチウイルスは、非分裂細胞に感染する能力があり、そのことにより、これらのウイルスは他の型のレトロウイルスから区別される。レンチウイルスは、２つの同一の一本鎖ＲＮＡセグメントからなるゲノムを有するエンベロープ型ウイルスであり、その２つの一本鎖ＲＮＡセグメントは、宿主細胞の感染の際、ＤＮＡへ逆転写される。レンチウイルスには、例えば、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ；ＨＩＶ−１およびＨＩＶ−２を含む）、サル免疫不全ウイルス（ＳＩＶ）、およびネコ免疫不全ウイルス（ＦＩＶ）が挙げられる。レンチウイルスは、一般的に、遺伝子治療ベクターの基盤として用いられる。

薬学的に許容され得る担体：この開示において有用な薬学的に許容され得る担体は従来的である。Ｅ．Ｗ．ＭａｒｔｉｎによるＲｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．、Ｅａｓｔｏｎ、ＰＡ、第１５版（１９７５）は、免疫原性組成物の薬学的送達に適した組成物および製剤を記載する。

一般的に、担体の性質は、用いられる特定の投与方式に依存する。例えば、非経口製剤は、通常、媒介物として、水、生理食塩水、平衡塩類溶液、水性デキストロース、グリセロールなどの薬学的かつ生理学的に許容され得る液体を含む注射可能な液体を含む。固体組成物（例えば、粉末、丸薬、錠剤、またはカプセルの形）について、従来的な無毒性固体担体には、例えば、医薬品グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、またはステアリン酸マグネシウムを挙げることができる。生物学的に中立の担体に加えて、投与される薬学的組成物は、湿潤剤または乳化剤、保存剤、およびｐＨ緩衝剤など（例えば、酢酸ナトリウムまたはソルビタンモノラウレート）の微量の無毒性補助物質を含有することができる。

パルボウイルス：Ｐａｒｖｏｖｉｒｉｄａｅ科に属する任意のウイルス。パルボウイルスは、一本鎖ＤＮＡゲノムおよび正二十面体カプシドを有する、小さな（直径約１８〜２６ナノメートル）無エンベロープ型ウイルスである。パルボウイルスとしては、例えば、マウス微小ウイルス、イヌパルボウイルス、ヒトパルボウイルスＢ１９、およびアデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）が挙げられる。パルボウイルスはまた、一般的に、遺伝子治療剤として用いられる。

ＰｈｉＸ１７４：１１個のタンパク質をコードする環状の一本鎖ＤＮＡゲノムを有するＭｉｃｒｏｖｉｒｉｄａｅ科の十分研究されたバクテリオファージ。ＰｈｉＸ１７４は、小さな（直径約３０ｎｍ）無エンベロープ型ウイルスである。

ピコルナウイルス：Ｐｉｃｏｒｎａｖｉｒｉｄａｅ科に属する任意のウイルス。ピコルナウイルスは、小さな（直径約３０ｎｍ）正二十面体カプシドを有する、無エンベロープ型のプラス鎖ＲＮＡウイルスである。ピコルナウイルスは、いくつかの属へ分けられ、ヒトおよび動物の多数の重要な病原体を含む。それらが引き起こす疾患は、急性の感冒に似た病気から灰白髄炎、家畜における慢性感染症まで渡って様々である。ピコルナウイルスとしては、例えば、エンテロウイルス（例えば、ポリオウイルスおよびコクサッキーウイルス）、ライノウイルス、口蹄疫ウイルス、脳心筋炎ウイルス、およびＡ型肝炎ウイルスが挙げられる。

疾患を防止し、処置し、または寛解させること：疾患を「防止すること」とは、疾患の完全な発生を阻止することを指す。「処置すること」とは、疾患または病的状態の徴候または症状を、それが発生し始めた後、寛解させる治療介入を指す。「寛解させる」とは、疾患の１つまたは複数の徴候または症状の数または重症度の低下を指す。

組換え型：組換え型核酸、タンパク質、またはウイルスは、天然に存在しない配列を有し、またはそれ以外の場合では２つに分かれた配列のセグメントの人工的な組み合わせによって生成される配列を有するものである。この人工的組み合わせは、化学合成により、または核酸の単離されたセグメントの人工的操作、例えば、遺伝子操作技術により達成される場合が多い。

ロタウイルス：正二十面体対称性を有する無エンベロープ型の二本鎖ＲＮＡウイルス。ロタウイルスは、乳児および幼児の間における重度の下痢の最も一般的な原因である。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧと呼ばれる７種のロタウイルスがある。

シリカ：結晶、非晶質、および不純の形状で（例えば、それぞれ、水晶、オパール、および砂においてのように）存在するケイ素の二酸化物（ＳｉＯ_２）。シリカは、ガラス、セラミック、および研磨剤の製造に用いられる耐火性不溶性材料である。

ケイ化：シリカでコーティングし、または含浸させる過程。

ケイ化ウイルスまたはウイルス粒子：シリカでコーティングされているウイルスまたはウイルス粒子。いくつかの実施形態において、ウイルスまたはウイルス粒子は、約１５０ｐｐｍ、約３００ｐｐｍ、約４５０ｐｐｍ、約６００ｐｐｍ、約７５０ｐｐｍ、または約９００ｐｐｍシリカなどの約１００ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍシリカの濃度でのシリカの溶液中での１日間、２日間、３日間、４日間、５日間、６日間、７日間、８日間、９日間、または１０日間などの約１日間〜約１０日間のインキュベーション後、ケイ化されたとみなされる。いくつかの例において、ウイルスまたはウイルス粒子は、約３００ｐｐｍ〜約６００ｐｐｍ（約５ｍＭ〜約１０ｍＭ）シリカであるシリカの溶液中での１〜１０日間のインキュベーション後、ケイ化されたとみなされる。他の実施形態において、ウイルスは、約１００ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍであるシリカの溶液中での（限定されるわけではないが）１０日間、１２日間、１４日間、１６日間、１８日間、または２０日間などの少なくとも１０日間のインキュベーション後、ケイ化されている。いくつかの実施形態において、ウイルスまたはウイルス粒子は、ウイルスまたはウイルス粒子の表面積の少なくとも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％、または１００％がシリカでコーティングされている場合には、ケイ化されている。

被験体：ヒトと非ヒト哺乳動物の両方を含むカテゴリーである、生きている多細胞の脊椎のある生物体。

治療的有効量：特定化された作用物質（例えば、免疫原性組成物）の、その作用物質で処置される被験体において所望の効果を達成するのに十分な量。例えば、これは、被験体において免疫応答を誘発するのに、および／またはウイルスによる感染を防止するのに有用なウイルスワクチン（例えば、ケイ化ウイルスワクチン）の量であり得る。本開示の関連において、例えば、ウイルスワクチンの治療的有効量は、被験体においてウイルスにより引き起こされる感染に対して、被験体において実質的な細胞毒性効果を引き起こすことなく、抵抗性を増加させ、その感染を防止し、寛解させ、および／または処置するのに十分な量である。被験体において感染に対する抵抗性を増加させ、感染を防止し、寛解させ、および／または処置するのに有用なウイルス免疫刺激性組成物の有効量は、例えば、処置されることになっている被験体、治療用組成物の投与様式、および他の因子に依存する。

ワクチン：感染性または他の型の疾患の防止、寛解、または処置のために投与される、免疫応答を刺激する能力がある免疫原性材料の調製物。免疫原性材料としては、弱毒化、もしくは死滅化微生物（例えば、細菌またはウイルス）、またはそれら由来の抗原性タンパク質（ウイルス様粒子を含む）、ペプチド、もしくはＤＮＡが挙げられ得る。弱毒化ワクチンは、より病原性が低い形を生じるように改変されているが、それでもなお、病原性の形に対する抗体および細胞媒介性免疫を誘発する能力を保持する病原性生物体である。死滅化ワクチンは、化学物質または熱で不可逆的に不活性化されているが、病原性微生物に対する抗体を誘発する、以前には病原性であった微生物である。ワクチンは、予防的（防止的）応答と治療的応答の両方を誘発する場合がある。投与の方法は、ワクチンによって異なるが、投与の方法としては、接種、摂取、吸入、または他の型の投与が挙げられ得る。ワクチンは、免疫応答をブーストするためにアジュバントと共に投与されてもよい。

ワクシニアウイルス（ＶＡＣＶ）：ポックスウイルス科に属する大きな複合型エンベロープ型ウイルス。ＶＡＣＶは、約２５０個の遺伝子をコードする、長さ約１９０Ｋｂの二本鎖の直鎖ＤＮＡゲノムを有する。ワクシニアウイルスは、天然痘を根絶したワクチンとしてのそれの役割についてよく知られている。

ウイルス粒子：野生型、操作された、または組換え型のウイルスのタンパク質カプシド構成要素。ウイルス粒子は、少なくとも１個のウイルス構造タンパク質を含むが、ウイルスによって、複数の構造タンパク質を含有する場合がある。場合によっては、ウイルス粒子は、脂質エンベロープをさらに含む。ウイルス粒子は、核酸（すなわち、ウイルスゲノム）を含有する場合もあるし、含有しない場合もある。したがって、本開示の関連において、用語「ウイルス粒子」は、ウイルス様粒子（ＶＬＰ）を包含する。

ウイルス：生細胞の外側で複製することができない微生物。ウイルスは、タンパク質カプシドまたはヌクレオカプシドに囲まれた、ＤＮＡまたはＲＮＡ（またはＤＮＡとＲＮＡの両方）からなるヌクレオプロテイン構造を有する。いくつかのウイルスは、脂質エンベロープをさらに保有する。本開示の関連において、「ウイルス」は、任意の科、属、種、株、または亜型のウイルスを含む。用語「ウイルス」はまた、野生型、組換え型、キメラ型、および操作されたウイルスを含む。いくつかの実施形態において、ウイルスは、動物細胞などの真核細胞に感染する。特定の実施形態において、ウイルスは、哺乳動物ウイルスである（哺乳動物細胞に感染する）。いくつかの実施形態において、ウイルスは、病原性ウイルスである（すなわち、宿主に疾患を引き起こす）。いくつかの実施形態において、ウイルスはエンベロープ型ウイルスである。他の実施形態において、ウイルスは無エンベロープ型ウイルスである。

ウイルスの例として、以下のウイルス科におけるものが挙げられるが、それらに限定されない：Ｒｅｔｒｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ヒト免疫不全ウイルス１（ＨＩＶ−１）、ＨＩＶ−２、ヒトＴ細胞白血病ウイルス；Ｐｉｃｏｒｎａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ポリオウイルス、Ａ型肝炎ウイルス、エンテロウイルス、ヒトコクサッキーウイルス、ライノウイルス、エコーウイルス、口蹄疫ウイルス）；Ｃａｌｉｃｉｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ノーウォークウイルスを含む、胃腸炎を引き起こす株）；Ｔｏｇａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、チクングニアウイルス、ウマ脳炎ウイルス、セムリキ森林ウイルス（Ｓｉｍｌｉｋｉ Ｆｏｒｅｓｔ ｖｉｒｕｓ）、シンドビスウイルス、ロスリバーウィルス、風疹ウイルスを含むアルファウイルス）；Ｆｌａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、Ｃ型肝炎ウイルス、デングウイルス、黄熱病ウイルス、ウエストナイルウイルス、セントルイス脳炎ウイルス、日本脳炎ウイルス、ポワッサンウイルス、および他の脳炎ウイルス）；Ｃｏｒｏｎａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、コロナウイルス、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）ウイルス、および中東呼吸器症候群（ＭＥＲＳ）コロナウイルス）；Ｒｈａｂｄｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、水疱性口内炎ウイルス、狂犬病ウイルス）；Ｆｉｌｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、エボラウイルス、マールブルグウイルス）；Ｐａｒａｍｙｘｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、パラインフルエンザウイルス、ムンプスウイルス、麻疹ウイルス、呼吸器多核体ウイルス）；Ｏｒｔｈｏｍｙｘｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、インフルエンザウイルス）；Ｂｕｎｙａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ハンタンウイルス、シンノンブレウイルス、リフトバレー熱ウイルス、ブニアウイルス、フレボウイルス、およびナイロウイルス）；Ａｒｅｎａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ラッサ熱ウイルスおよび他の出血熱ウイルス、マチュポウイルス、フニンウイルス）；Ｒｅｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、レオウイルス、オルビウイルス、ロタウイルス）；Ｂｉｒｎａｖｉｒｉｄａｅ；Ｈｅｐａｄｎａｖｉｒｉｄａｅ（Ｂ型肝炎ウイルス）；Ｐａｒｖｏｖｉｒｉｄａｅ（パルボウイルス、例えば、マウス微小ウイルス、イヌパルボウイルス、ヒトパルボウイルスＢ１９、およびＡＡＶ）；Ｐａｐｏｖａｖｉｒｉｄａｅ（パピローマウイルス、ポリオーマウイルス、ＢＫ−ウイルス）；Ａｄｅｎｏｖｉｒｉｄａｅ（アデノウイルス）；Ｈｅｒｐｅｓｖｉｒｉｄａｅ（単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）−１およびＨＳＶ−２；サイトメガロウイルス；エプスタイン・バーウイルス；水痘帯状疱疹ウイルス；ならびにＨＳＶ−６を含む他のヘルペスウイルス）；Ｐｏｘｖｉｒｉｄａｅ（痘瘡ウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス）；ならびにＩｒｉｄｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、アフリカブタコレラウイルス）；Ａｓｔｒｏｖｉｒｉｄａｅ；ならびに未分類ウイルス（例えば、Ｂ型肝炎ウイルスの欠陥サテライトと考えられる、デルタ型肝炎の原因因子）。

ウイルス様粒子（ＶＬＰ）：１つまたは複数のウイルス構造タンパク質で構成されるが、ウイルスゲノムを欠くウイルス粒子。

他に説明がない限り、本明細書で用いられる全ての技術的および科学的用語は、本開示の属する分野の当業者によって一般的に理解されているのと同じ意味をもつ。単数形の用語「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈上、明らかに他の表示がない限り、複数の指示対象を含む。「ＡまたはＢを含むこと」とは、Ａ、もしくはＢ、またはＡとＢを含むことを意味する。核酸またはポリペプチドについて示された全ての塩基サイズまたはアミノ酸サイズ、および全ての分子量または分子質量の値は近似であり、説明のために提供されることは、さらに理解されるべきである。本明細書に記載されたものと類似した、または等価の方法および材料は、本開示の実施または試験に用いることができるが、適切な方法および材料が下に記載されている。本明細書で言及された全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、全体として参照により組み入れられている。矛盾する場合、用語の説明を含む本明細書が支配するものとする。加えて、材料、方法、および例は、実例となるのみであり、限定することを意図するものではない。

ＩＩＩ．序論
ウイルス分散は、疾患の伝播と、ウイルスが地球の生態学において果たす多様な役割の両方について重要である（Ｐｅｔｅｒｓｏｎ、Ｎａｔｕｒｗｉｓｓｅｎｓｃｈａｆｔｅｎ ９５：４８３、２００８）。しかしながら、宿主に依存しないウイルス分散、特に、孤立した生態系におけるウイルスの機構は、ほとんど解明されておらず、盛んに議論されている（Ｂｒｅｉｔｂａｒｔら、ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｌｅｔｔ ２３６：２４９、２００４；ＳｈｏｒｔおよびＳｕｔｔｌｅ、Ａｐｐｌ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ７１：４８０、２００５）。動物および植物の疾患における、ならびに地球規模での微生物多様性および栄養分の再循環を維持することにおけるウイルスの重要性（Ｓｕｔｔｌｅ、Ｎａｔ Ｒｅｖ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ５：８０１、２００７）を考慮すれば、ウイルス分散に影響するいかなるものも、非常に重大な生態学的影響有するだろう。

非常に穏やかな条件下で、多様なウイルスをシリカでコーティングし得ることが本明細書で開示されている。このシリカコーティングはウイルスを不活性化する。しかしながら、たいていのウイルス不活性化措置と違って、シリカコーティングによる不活性化は、（インビボを含め）ほとんど完全に可逆性である。さらに、このシリカコーティングは、ウイルスに顕著な乾燥耐性を与えることが本明細書で実証されている。したがって、ウイルスのケイ化は、ワクチン調製および製剤における使用についてなどウイルス保存についての機構を提供する。

ＩＶ．いくつかの実施形態の概観
以前の研究は、ウイルスが、シミュレートされた温泉条件下において、シリカでコーティングされ得ることを示している（ＬａｉｄｌｅｒおよびＳｔｅｄｍａｎ、Ａｓｔｒｏｂｉｏｌｏｇｙ １０：５６９、２０１０；Ｏｒａｎｇｅら、Ｂｉｏｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ８：１４６５、２０１１）。しかしながら、本開示の前、シリカでコーティングされたウイルスまたはウイルス粒子が、感染力、および感染した宿主において免疫応答を誘導する能力を保持するかどうか知られていなかった。ウイルスが、ケイ化により可逆的に不活性化され得るという知見、およびケイ化にあらかじめ供されたウイルスが、感染しかつ宿主において免疫応答を誘導する能力を保持するという知見が本明細書で開示されている。ケイ化ウイルスは、乾燥に対する顕著な抵抗性を示すことも本明細書で開示されている。

被験体においてウイルス特異的免疫応答を誘導する方法が、本明細書で提供されている。いくつかの実施形態において、方法は、有効量のケイ化ウイルスまたはケイ化ウイルス粒子を被験体に投与することを含む。例えば、有効量は、宿主においてウイルスに対する検出可能な免疫応答を誘導するのに必要とされる量であり得る。

いくつかの実施形態において、ケイ化されているウイルス（またはその粒子）は、真核細胞、例えば、動物細胞に感染するウイルスである。特定の実施形態において、ウイルスは、哺乳動物ウイルスである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ワクシニアウイルス、ロタウイルス、アデノウイルス、インフルエンザウイルス、レンチウイルス、フラビウイルス、肝炎ウイルス、パルボウイルス、またはピコルナウイルスである。いくつかの例において、レンチウイルスは、ヒト免疫不全ウイルス、サル免疫不全ウイルス、またはネコ免疫不全ウイルスなどの免疫不全ウイルスである。いくつかの例において、フラビウイルスは、ウエストナイルウイルス、日本脳炎ウイルス、デングウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルス、黄熱病ウイルス、またはセントルイス脳炎ウイルスである。いくつかの例において、肝炎ウイルスは、Ａ型肝炎ウイルス、Ｂ型肝炎ウイルス、またはＣ型肝炎ウイルスである。いくつかの例において、ピコルナウイルスは、ポリオウイルス、Ａ型肝炎ウイルス、ライノウイルス、または口蹄疫ウイルスである。いくつかの例において、ウイルスは、アデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）、マウス微小ウイルス、またはイヌパルボウイルスなどのパルボウイルスである。他の例において、ウイルスは呼吸器多核体ウイルスである。

ウイルス特異的免疫応答は、体液性免疫応答または細胞媒介性免疫応答であり得る。いくつかの実施形態において、ウイルス特異的免疫応答は、ウイルス特異的Ｔ細胞（例えば、ＣＤ４^＋ Ｔヘルパー細胞またはＣＤ８^＋ 細胞傷害性Ｔ細胞）の活性化、ウイルス特異的抗体の産生、サイトカイン産生、またはそれらの組み合わせを含む。宿主においてウイルス特異的免疫応答を測定する方法は、当技術分野において周知である。例えば、ウイルス特異的Ｔ細胞の数は、Ｔ細胞マーカー（例えば、ＣＤ８）および抗原特異的主要組織適合性複合体（ＭＨＣ）四量体に特異的な抗体を用いるフローサイトメトリーによって評価することができる。ウイルス特異的抗体は、例えば、酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ）などのイムノアッセイを用いて、検出することができる。サイトカイン産生もまた、サイトカイン特異的抗体を用いるＥＬＩＳＡまたはフローサイトメトリーによって測定することができる。

ケイ化ウイルスまたはケイ化ウイルス粒子の投与経路は、特定のウイルスに対して免疫応答を誘導するのに適した任意の経路であり得る。適切な免疫化経路は、当技術分野において周知である。いくつかの実施形態において、投与は、局所的、経口、皮下、吸入、腹腔内、静脈内、髄腔内、または筋肉内である。特定の例において、投与は、筋肉内、皮下、経口、または吸入である。

ケイ化ウイルスまたはケイ化ウイルス粒子を含む免疫原性組成物もまた本明細書において提供されている。いくつかの実施形態において、ウイルスは、真核細胞、例えば、動物細胞に感染する。特定の実施形態において、ウイルスは哺乳動物ウイルスである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ワクシニアウイルス、ロタウイルス、アデノウイルス、インフルエンザウイルス、レンチウイルス、フラビウイルス、肝炎ウイルス、またはピコルナウイルスである。いくつかの例において、レンチウイルスは、ヒト免疫不全ウイルス、サル免疫不全ウイルス、またはネコ免疫不全ウイルスなどの免疫不全ウイルスである。いくつかの例において、フラビウイルスは、ウエストナイルウイルス、日本脳炎ウイルス、デングウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルス、黄熱病ウイルス、またはセントルイス脳炎ウイルスである。いくつかの例において、肝炎ウイルスは、Ａ型肝炎ウイルス、Ｂ型肝炎ウイルス、またはＣ型肝炎ウイルスである。いくつかの例において、ピコルナウイルスは、ポリオウイルスである。

いくつかの実施形態において、免疫原性組成物は、薬学的に許容され得る担体および／またはアジュバントを含む。いくつかの例において、アジュバントは、油中水乳濁液、不完全フロイントアジュバント、ミョウバン、水酸化アルミニウム、トール様受容体アゴニスト、免疫賦活性オリゴヌクレオチド、または生物学的アジュバントを含む。いくつかの例において、薬学的に許容され得る担体は、生理食塩水、平衡塩類溶液、緩衝剤、懸濁剤、増粘剤、非水性溶媒、水性担体、保存剤、抗酸化剤、静菌剤、またはそれらの任意の組み合わせを含む。

いくつかの実施形態において、免疫原性組成物は、単位用量の形で含有される。他の実施形態において、免疫原性組成物は、複数回用量の形で含有される。

被験体においてウイルス特異的細胞媒介性免疫応答を増強する方法がさらに提供される。いくつかの実施形態において、方法は、ケイ化ウイルスまたはケイ化ウイルス粒子を被験体に投与することを含み、ウイルス特異的細胞媒介性免疫応答は、非ケイ化ウイルスまたは非ケイ化ウイルス粒子の投与後の細胞媒介性免疫応答と比べて増加している。

方法のいくつかの実施形態において、ウイルスは、真核細胞、例えば、動物細胞に感染する。特定の実施形態において、ウイルスは哺乳動物ウイルスである。いくつかの実施形態において、ウイルスは、ワクシニアウイルス、ロタウイルス、アデノウイルス、インフルエンザウイルス、レンチウイルス、フラビウイルス、肝炎ウイルス、パルボウイルス、またはピコルナウイルスである。いくつかの例において、レンチウイルスは、ヒト免疫不全ウイルス、サル免疫不全ウイルス、またはネコ免疫不全ウイルスなどの免疫不全ウイルスである。いくつかの例において、フラビウイルスは、ウエストナイルウイルス、日本脳炎ウイルス、デングウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルス、黄熱病ウイルス、またはセントルイス脳炎ウイルスである。いくつかの例において、肝炎ウイルスは、Ａ型肝炎ウイルス、Ｂ型肝炎ウイルス、またはＣ型肝炎ウイルスである。いくつかの例において、ピコルナウイルスは、ポリオウイルス、Ａ型肝炎ウイルス、ライノウイルス、または口蹄疫ウイルスである。いくつかの例において、パルボウイルスは、ＡＡＶ、マウス微小ウイルス、またはイヌパルボウイルスである。他の例において、ウイルスは呼吸器多核体ウイルスである。

いくつかの実施形態において、ウイルス特異的細胞媒介性免疫応答は、非ケイ化ウイルスの投与後の細胞媒介性免疫応答と比べて、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、または少なくとも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％、または少なくとも１００％、増加している。

いくつかの実施形態において、ウイルス特異的細胞媒介性免疫応答の増加は、ウイルス特異的Ｔ細胞の数の増加、ウイルス特異的Ｔ細胞の活性化の増加、サイトカイン産生の増加、またはそれらの任意の組み合わせによって決定される。したがって、いくつかの例において、ケイ化ウイルスもしくはケイ化ウイルス粒子の投与後のウイルス特異的Ｔ細胞の数は、非ケイ化ウイルスもしくは非ケイ化ウイルス粒子の投与後のウイルス特異的Ｔ細胞の数と比べて、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、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％、もしくは少なくとも１００％、増加している；ケイ化ウイルスもしくはケイ化ウイルス粒子の投与後のウイルス特異的Ｔ細胞の活性化は、非ケイ化ウイルスもしくは非ケイ化ウイルス粒子の投与後のウイルス特異的Ｔ細胞の活性化と比べて、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、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％、もしくは少なくとも１００％、増加している；および／または、ケイ化ウイルスの投与後のサイトカイン産生は、非ケイ化ウイルスもしくは非ケイ化ウイルス粒子の投与後のサイトカイン産生と比べて、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、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％、もしくは少なくとも１００％、増加している。

いくつかの実施形態において、Ｔ細胞はＣＤ８^＋ Ｔ細胞である。他の実施形態において、Ｔ細胞はＣＤ４^＋ Ｔ細胞である。

いくつかの実施形態において、サイトカインは、インターロイキン（ＩＬ）、例えば、ＩＬ−１、ＩＬ−２、ＩＬ−３、ＩＬ−４、ＩＬ−５、ＩＬ−６、ＩＬ−７、ＩＬ−８、ＩＬ−９、ＩＬ−１０、ＩＬ−１１、ＩＬ−１２、ＩＬ−１３、ＩＬ−１４、ＩＬ−１５、ＩＬ−１６、ＩＬ−１７、ＩＬ−１８、ＩＬ−１９、またはＩＬ−２０である。いくつかの実施形態において、サイトカインは、インターフェロン、例えば、ＩＦＮ−α、ＩＦＮ−β、ＩＦＮ−γである。いくつかの実施形態において、サイトカインは、トランスフォーミング成長因子（ＴＧＦ）タンパク質、例えば、ＴＧＦ−β１、ＴＧＦ−β２、またはＴＧＦ−β３である。いくつかの実施形態において、サイトカインは、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）ファミリーメンバー、例えば、ＴＮＦ−α、ＴＮＦ−β、ＬＴ−β、ＣＤ１５４、またはＴＲＡＩＬである。いくつかの実施形態において、サイトカインは、免疫制御に関与する任意の他の分子、例えば、エリスロポエチン、幹細胞因子、またはＭ−ＣＳＦである。一つの非限定的例において、サイトカインはＩＦＮ−γである。

Ｖ．ウイルスまたはウイルス粒子のケイ化
ウイルスのケイ化のための方法は、当技術分野において記載されている（例えば、ＬａｉｄｌｅｒおよびＳｔｅｄｍａｎ、Ａｓｔｒｏｂｉｏｌｏｇｙ １０：５６９、２０１０；Ｏｒａｎｇｅら、Ｂｉｏｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ８：１４６５、２０１１；ならびにＬａｉｄｌｅｒら、Ｊ Ｖｉｒｏｌ ８７（２４）：１３９２７−１３９２９、２０１３参照）。加えて、ウイルスまたはウイルス粒子のケイ化のための例示的な方法は、本明細書において実施例１および実施例３に記載されている。

一般的に、ケイ化は、メタケイ酸ナトリウム五水和物から調製されたシリカ溶液などのシリカ溶液と選択されたウイルスストックを混合することにより、実行される。シリカ溶液の濃度は、様々であり得、例えば、約１００ｐｐｍから１０００ｐｐｍの間である。特定の方法において、シリカ溶液は、約３００ｐｐｍ〜約６００ｐｐｍ（約５ｍＭ〜約１０ｍＭ）シリカである。シリカ溶液はまた、ウイルス安定性を増加させる緩衝剤などの緩衝剤を含有してもよい。シリカ溶液はまた、ウイルス安定性を増加させる塩、例えば、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、および硫酸マグネシウムなどの塩を含有してもよい。

例示的な方法において、小さい体積（例えば、約１〜５ｍＬまたは約２〜２．５ｍＬ）のシリカ溶液中ウイルスを、透析管へ注入し、その後、それを、より大きい体積（例えば、約３０〜５０ｍＬ、例として、４０ｍＬ）の同じ濃度のシリカ溶液の中へ入れる。シリカ溶液は、１日に約１回など定期的に交換することができる。シリカ溶液中でのウイルスのインキュベーションの持続時間は様々であり得るが、一般的に、約１日〜約１０日間である。いくつかの例において、ＳＬＩＤＥ−Ａ−ＬＹＺＥＲ（商標）ＭＩＮＩ透析装置（Ｔｈｅｒｍｏ−Ｆｉｓｈｅｒ）などの市販の透析装置が用いられる。

本開示は、任意の野生型（すなわち、天然に存在する）ウイルスもしくはその粒子、または任意の操作された、組換え型の、もしくはキメラのウイルスもしくはそれらの粒子を含む、任意のウイルスまたはウイルス粒子のケイ化を企図する。一般的に、ウイルス粒子は、少なくとも１つのウイルスカプシドタンパク質で構成され、脂質エンベロープも含む場合がある。ウイルス粒子は、野生型の、または操作されたウイルスゲノムを含む場合もあるし、含まない場合もある。例えば、ウイルスに似ているが、ウイルスゲノムを含有しないウイルス様粒子は、本明細書に開示された方法に従ってケイ化することができる。

したがって、本開示の関連において、「ウイルス」は、任意の科、属、種、株、または亜型のウイルスを含む。用語「ウイルス」はまた、野生型、組換え型、キメラ型、および操作されたウイルスおよびそれらの粒子を含む。いくつかの実施形態において、ウイルスは、動物細胞などの真核細胞に感染する。特定の実施形態において、ウイルスは、哺乳動物ウイルスである（哺乳動物細胞に感染する）。いくつかの実施形態において、ウイルスは、病原性ウイルスである（すなわち、宿主に疾患を引き起こす）。いくつかの実施形態において、ウイルスはエンベロープ型ウイルスである。他の実施形態において、ウイルスは無エンベロープ型ウイルスである。

ケイ化することができるウイルス（またはその粒子）の例として、以下のウイルス科におけるものが挙げられるが、それらに限定されない：Ｒｅｔｒｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ヒト免疫不全ウイルス１（ＨＩＶ−１）、ＨＩＶ−２、ヒトＴ細胞白血病ウイルス；Ｐｉｃｏｒｎａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ポリオウイルス、Ａ型肝炎ウイルス、エンテロウイルス、ヒトコクサッキーウイルス、ライノウイルス、エコーウイルス、口蹄疫ウイルス）；Ｃａｌｉｃｉｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ノーウォークウイルスを含む、胃腸炎を引き起こす株）；Ｔｏｇａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、チクングニアウイルス、ウマ脳炎ウイルス、セムリキ森林ウイルス（Ｓｉｍｌｉｋｉ Ｆｏｒｅｓｔ ｖｉｒｕｓ）、シンドビスウイルス、ロスリバーウィルス、風疹ウイルスを含むアルファウイルス）；Ｆｌａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、Ｃ型肝炎ウイルス、デングウイルス、黄熱病ウイルス、ウエストナイルウイルス、セントルイス脳炎ウイルス、日本脳炎ウイルス、ポワッサンウイルス、および他の脳炎ウイルス）；Ｃｏｒｏｎａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、コロナウイルス、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）ウイルス、および中東呼吸器症候群（ＭＥＲＳ）コロナウイルス）；Ｒｈａｂｄｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、水疱性口内炎ウイルス、狂犬病ウイルス）；Ｆｉｌｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、エボラウイルス、マールブルグウイルス）；Ｐａｒａｍｙｘｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、パラインフルエンザウイルス、ムンプスウイルス、麻疹ウイルス、呼吸器多核体ウイルス）；Ｏｒｔｈｏｍｙｘｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、インフルエンザウイルス）；Ｂｕｎｙａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ハンタンウイルス、シンノンブレウイルス、リフトバレー熱ウイルス、ブニアウイルス、フレボウイルス、およびナイロウイルス）；Ａｒｅｎａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ラッサ熱ウイルスおよび他の出血熱ウイルス、マチュポウイルス、フニンウイルス）；Ｒｅｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、レオウイルス、オルビウイルス、ロタウイルス）；Ｂｉｒｎａｖｉｒｉｄａｅ；Ｈｅｐａｄｎａｖｉｒｉｄａｅ（Ｂ型肝炎ウイルス）；Ｐａｒｖｏｖｉｒｉｄａｅ（パルボウイルス、例えば、マウス微小ウイルス、イヌパルボウイルス、ヒトパルボウイルスＢ１９、およびＡＡＶ）；Ｐａｐｏｖａｖｉｒｉｄａｅ（パピローマウイルス、ポリオーマウイルス、ＢＫ−ウイルス）；Ａｄｅｎｏｖｉｒｉｄａｅ（アデノウイルス）；Ｈｅｒｐｅｓｖｉｒｉｄａｅ（単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）−１およびＨＳＶ−２；サイトメガロウイルス；エプスタイン・バーウイルス；水痘帯状疱疹ウイルス；ならびにＨＳＶ−６を含む他のヘルペスウイルス）；Ｐｏｘｖｉｒｉｄａｅ（痘瘡ウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス）；ならびにＩｒｉｄｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、アフリカブタコレラウイルス）；Ａｓｔｒｏｖｉｒｉｄａｅ；ならびに未分類ウイルス（例えば、Ｂ型肝炎ウイルスの欠陥サテライトと考えられる、デルタ型肝炎の原因因子）。

ＶＩ．免疫原性組成物およびその投与
本明細書において提供される免疫原性組成物は、哺乳動物細胞に感染する能力があるケイ化ウイルスなどのケイ化ウイルス（またはその粒子）を含む。いくつかの場合において、免疫原性組成物は、薬学的に許容され得る担体、アジュバント、または両方をさらに含む。本明細書に開示された免疫原性組成物は、ウイルスに対して、保護的または治療的免疫応答などの免疫応答を誘発するためにワクチンとして用いることができる。

提供される免疫原生組成物は、典型的には、ヒトまたは動物被験体への免疫刺激性組成物としての投与のための薬学的に許容され得る担体または媒介物と組み合わされる。

免疫原性製剤は、簡便には、単位用量の形で提供され、従来の薬学的技術を用いて調製され得る。そのような技術は、活性成分（すなわち、ケイ化ウイルスまたはケイ化ウイルス粒子）と薬学的担体または賦形剤とを会合させるステップを含む。一般的に、製剤は、活性成分を液体担体と均一かつ完全に会合させることにより調製される。適切な製剤には、抗酸化剤、緩衝剤、静菌剤、および製剤を対象とするレシピエントの血液と等張性にする溶質を含有し得る水性および非水性滅菌注射溶液、ならびに懸濁剤および増粘剤を含み得る水性および非水性滅菌懸濁液が挙げられ得る。製剤は、単位用量または複数回用量の容器、例えば、密封型アンプルおよびバイアル内で提供されてもよく、使用の直前に、滅菌液体担体、例えば、注射用水の添加だけを必要とするフリーズドライ（凍結乾燥）の状態で保存されてもよい。即席型注射溶液および懸濁液は、当業者によって一般的に用いられる滅菌粉末、顆粒、および錠剤から調製され得る。

非経口投与のための調製物としては、滅菌水性溶液または滅菌非水性溶液、懸濁液、および乳濁液が挙げられる。非水性溶媒の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブオイルなどの植物油、およびオレイン酸エチルなどの注射可能な有機エステルである。水性担体としては、食塩水および緩衝媒体を含め、水、アルコール性／水性溶液、乳濁液、または懸濁液が挙げられる。非経口媒介物としては、塩化ナトリウム溶液、リンゲルのデキストロース、デキストロースおよび塩化ナトリウム、乳酸リンゲル液、または固定油が挙げられる。静脈内用媒介物としては、液体栄養補給剤、電解質補給剤（例えば、リンゲルのデキストロースに基づいたもの）などが挙げられる。例えば、抗菌剤、抗酸化剤、キレート剤、および不活性ガスなどの保存剤および他の添加物もまた存在してもよい。

一部の組成物は、塩酸、臭化水素酸、過塩素酸、硝酸、チオシアン酸、硫酸、およびリン酸などの無機酸や、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、乳酸、ピルビン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、およびフマル酸などの有機酸との反応により、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウムなどの無機塩基や、モノ−、ジ−、トリアルキル、およびアリルアミン、ならびに置換エタノールアミンなどの有機塩基との反応により形成される、薬学的に許容され得る酸付加塩または塩基付加塩として投与される可能性がある。

ある特定の実施形態において、単位用量製剤は、投与される成分の用量もしくは単位、またはその適切な画分を含有するものである。上記で具体的に言及された成分に加えて、本明細書で包含される製剤は、当業者によって一般的に用いられる他の作用物質を含んでもよいことが理解されるべきである。

本明細書で提供される免疫原性組成物は、頬側および舌下を含む経口、直腸、非経口、エアロゾル、経鼻、筋肉内、皮下、皮内、ならびに局所的などの種々の経路を通して投与されてもよい。それらは、種々の形で投与されてもよく、その形としては、溶液、乳濁液および懸濁液、ミクロスフェア、粒子、微粒子、ナノ粒子、ならびにリポソームが挙げられるが、それらに限定されない。

投与の体積は、例えば、投与経路およびウイルスの型によって異なる。例として、筋肉内注射は、約０．１ｍＬから約１．０ｍＬまでの範囲であり得る。当業者は、種々の投与経路についての適切な体積を知っているだろう。

免疫原性組成物の各用量におけるケイ化ウイルスまたはケイ化ウイルス粒子の量は、顕著な有害副作用なしに免疫賦活性または免疫保護的応答を誘導する量として選択される。そのような量は、どの特定の免疫原が用いられるか、およびそれがどのように提供されるかに依存して、異なる。初回注射量は、約１μｇから約１ｍｇまでの範囲であり得、いくつかの実施形態に関しては、約１０μｇ〜約８００μｇの範囲を有し、さらに他の実施形態に関しては、約２５μｇから約５００μｇまでの範囲であり得る。免疫原性組成物の初回投与後、被験体は、適切な間隔を空けて、１回または数回のブースター投与を受けてもよい。ブースター投与は、約１μｇから約１ｍｇまでの範囲であり得、他の実施形態に関しては、約１０μｇ〜約７５０μｇの範囲を有し、さらに他の実施形態に関しては、約５０μｇ〜約５００μｇの範囲であり得る。１〜５年間、例えば、３年間の間隔での定期的ブースターが、保護的免疫の所望のレベルを維持するのに望ましい場合がある。

投与は、単回または複数回用量によって達成することができる。本開示の関連において被験体に投与される用量は、経時的に被験体において有益な治療的応答を誘導するのに、またはウイルス感染を阻止もしくは防止するのに十分であるべきである。必要とされる用量は、被験体の種、年齢、体重、および全身状態、処置される感染症の重症度、用いられる特定の組成物、ならびにそれの投与方式に依存して被験体ごとに異なる。適切な用量は、日常的実験のみを用いて、当業者によって決定され得る。

医薬組成物もしくは免疫原性組成物、または処置の方法は、他の治療的処置と組み合わせて投与されてもよい。例えば、本明細書で提供される組成物は、フロイント不完全アジュバントまたはフロイント完全アジュバントなどのアジュバントと共に投与することができる。

必要に応じて、ＩＬ−２、ＩＬ−６、ＩＬ−１２、ＲＡＮＴＥＳ、ＧＭ−ＣＳＦ、ＴＮＦ−α、もしくはＩＦＮ−γなどの１つもしくは複数のサイトカイン、ＧＭ−ＣＳＦもしくはＧ−ＣＳＦなどの１つもしくは複数の成長因子；ＯＸ−４０Ｌもしくは４１ ＢＢＬなどの１つもしくは複数の分子、またはこれらの分子の組み合わせを、生物学的アジュバントとして用いることができる（例えば、Ｓａｌｇａｌｌｅｒら、１９９８、Ｊ．Ｓｕｒｇ．Ｏｎｃｏｌ．６８（２）：１２２−３８；Ｌｏｔｚｅら、２０００、Ｃａｎｃｅｒ Ｊ．Ｓｃｉ．Ａｍ．６（Ｓｕｐｐｌ １）：Ｓ６１−６；Ｃａｏら、１９９８、Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌｓ １６（Ｓｕｐｐｌ １）：２５１−６０；Ｋｕｉｐｅｒら、２０００、Ａｄｖ．Ｅｘｐ．Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．４６５：３８１−９０参照）。これらの分子は、宿主へ全身性に（または局部的に）投与することができる。

以下の実施例は、ある特定の具体的な特徴および／または実施形態を例証するために提供される。これらの実施例は、本開示を、記載された具体的な特徴または実施形態に限定するものと解釈されるべきではない。

実施例１：ケイ化ウイルスの非活性化、再活性化、および乾燥耐性
この実施例は、多様な群のウイルスを、ケイ化により可逆的に非活性化することができ、場合によっては、ケイ化が、ウイルスの乾燥に対する耐性を増加させるという知見を記載する。下記の研究において、ウイルスの感染力および乾燥に対する抵抗性へのケイ化の効果を、４つの例示的なウイルス：２つのバクテリオファージ（Ｔ４およびＰＲＤ１）、１つのエンベロープ型動物ウイルス（ワクシニア）、および１つの超好熱性古細菌のウイルス（ＳＳＶ−Ｋ）について決定した（Ｗｉｅｄｅｎｈｅｆｔら、Ｊ Ｖｉｒｏｌ ７８：１９５４、２００４）。

序論
ウイルス生態学における主要な意見の相違の一つは、ウイルス種が汎存種であるのか（ＢｒｅｉｔｂａｒｔおよびＲｏｈｗｅｒ、Ｔｒｅｎｄｓ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ １３：２７８、２００５）、または地域的固有性を示すのかということである。火山性温泉、北極氷原プール、および外洋のように多様な環境におけるウイルスに関する研究は、矛盾する結果を生じさせている（Ａｎｇｌｙら、ＰＬＯＳ Ｂｉｏｌｏｇｙ ４：２１２１、２００６）。一部の研究は、限られた分散を示唆する、ウイルスゲノム間の明確な地域的違いを示す（Ｈｅｌｄ ａｎｄ Ｗｈｉｔａｋｅｒ， Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ １１：４５７，２００９）。しかしながら、いくつかの他の研究は、多くの異なる環境においてほとんど同一のゲノムを有するウイルスの地球規模の分布を見出している（Ｂｒｅｉｔｂａｒｔら、ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｌｅｔｔ ２３６：２４９、２００４；ＳｈｏｒｔおよびＳｕｔｔｌｅ、Ａｐｐｌ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ７１：４８０、２００５）。

ある研究は、局在的ウイルス分散が、温泉噴気孔によるウイルスのエアロゾル化に起因し得ることを示しており（Ｓｎｙｄｅｒら、Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ ＵＳＡ １０４：１９１０２、２００７）、少なくとも一つの可能な宿主非依存性分散機構を示している。この結果は、そのウイルス粒子が成層圏および上部対流圏の風に達することができるならば、より遠隔の伝播が可能であることを示唆している（Ｓｍｉｔｈら、Ａｅｒｏｂｉｏｌｏｇｉａ ２６：３５、２０１０）。いくつかの研究は、これらの上空の風が細菌および真菌をサハラ砂漠からモンブランの氷河まで運ぶことができることを示している（Ｃｈｕｖｏｃｈｉｎａら、Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ８０：１２５、２０１１；Ｃｈｕｖｏｃｈｉｎａら、Ｍｉｃｒｏｂｅｓ Ｅｎｖｉｒｏｎ ２６：２３７、２０１１；Ｈｅｒｖａｓら、Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ １１：１６１２、２００９；Ｌａｇｈｄａｓｓら、Ａｑｕａｔ Ｍｉｃｒｏｂ Ｅｃｏｌ ６２：２０１、２０１１；ＰｅｒｆｕｍｏおよびＭａｒｃｈａｎｔ、Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｒｅｐ ２：３３３、２０１０；Ｐｒｏｓｐｅｒｏら、Ａｅｒｏｂｉｏｌｏｇｉａ ２１：１、２００５；Ｓｃｈｌｅｓｉｎｇｅｒら、Ａｅｒｏｂｉｏｌｏｇｉａ ２２：２５９、２００６；Ｔｏｅｐｆｅｒら、Ａｅｒｏｂｉｏｌｏｇｉａ ２８：２２１、２０１２）。

風によって運ばれるウイルス伝播の決定的な限定因子は、乾燥化に抵抗するウイルスの能力である；たいていのウイルスは乾燥に対して非常に感受性が高く（Ｄｉｎｇら、Ｇｙｎｅｃｏｌ Ｏｎｃｏｌ １２１：１４８、２０１１；Ｆｏｇａｒｔｙら、Ｖｉｒｕｓ Ｒｅｓ １３２：１４０、２００８；Ｎａｋａｎｏら、Ｆｉｓｈ Ｐａｔｈｏｌ ３３：６５、１９９８）、エアロゾル化された場合、急速に感染力を喪失する。しかしながら、もしウイルスが、それらのカプシドに加えて、保護層で可逆的にコーティングされ得たならば、それらは、非常に広く伝播し得た可能性がある。以前の研究により、ウイルスが、シミュレートされた自然の温泉条件下において、シリカでコーティングされ得ることが示されていることから（ＬａｉｄｌｅｒおよびＳｔｅｄｍａｎ、Ａｓｔｒｏｂｉｏｌｏｇｙ １０：５６９、２０１０；Ｏｒａｎｇｅら、Ｂｉｏｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ８：１４６５、２０１１）、シリカコーティングは特に魅力的な可能性のあるものである。

方法
バクテリオファージＴ４、ＰＲＤ１、およびＳＳＶ−Ｋウイルスストックは、実験室ストックに由来した。全てのストックは、凍結ストック（ＳＳＶ−Ｋ）またはそれらの天然宿主において維持したストック（Ｔ４およびＰＲＤ１）のいずれかから新しく作製した。これらのウイルスのそれぞれについて、１００ｍＬの対数期宿主培養物（Ｔ４についてＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ Ｂ、ＰＲＤ１についてＳａｌｍｏｎｅｌｌａ ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ ＬＴ２、およびＳＳＶ−ＫについてＳｕｌｆｏｌｏｂｕｓ ｓｏｌｆａｔａｒｉｃｕｓ ＧΘ）に、実験室ウイルスストックの１ｍＬのアリコートを接種し、適切な温度（Ｅ．ｃｏｌｉおよびＳ．ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍについて３７℃；Ｓ．ｓｏｌｆａｔａｒｉｃｕｓ ＧΘについて８０℃）でインキュベートした。一晩のインキュベーション後、感染した培養物を３０００ｇで３０分間、遠心分離して、細胞および細胞片をペレットにした。ＳＳＶウイルス粒子は、それらがそれらの宿主の最適ｐＨ（ｐＨ２〜３）にあるよりも中性ｐＨにおいてより安定しているため、ＳＳＶ−Ｋ培養物を、遠心分離の前に、１Ｍ ＮａＨＣＯ_３で７．０のｐＨに調整した。遠心分離後、上清をデカントし、０．２μｍの界面活性剤を含まない酢酸セルロースフィルターを通して、滅菌ポリプロピレン容器へと濾過した。実験開始の前日に、ウイルスストックを調製し、使用するまで４℃で保存した。

実験の開始時点において、ウイルスストックを、メタケイ酸ナトリウム五水和物から新たに調製したシリカ溶液と混合して、０ｐｐｍ、３００ｐｐｍ、および６００ｐｐｍ（それぞれ、０ｍＭ、５ｍＭ、および１０ｍＭ）の最終濃度のシリカを得た。その溶液はまた、１０ｍＭ ＮａＨＣＯ_３（緩衝剤）および５ｍＭ ＭｇＣｌ_２（ウイルス安定性を増加させる）を含有し、１Ｎ ＨＣｌで７．０〜７．１のｐＨに調整した。１５０ｐｐｍおよび２００ｐｐｍのシリカ濃度を用いた最初の試みは、それらの溶液と０ｐｐｍ対照溶液との間で、ウイルス感染力に関して検出可能な差を示さなかった。

最終ウイルス力価は、Ｔ４、ＰＲＤ１、およびＶＡＣＶについて約１０^９ｐｆｕ／ｍＬであり、ＳＳＶ−Ｋについて１０^５ｐｆｕ／ｍＬであった。その後、２．０〜２．５ｍＬの間の各溶液を、一端において注入セプタムによって密封された透析管（１０ｍｍ、１２，０００ダルトンＭＷＣＯ）の個々のセクションへ注入した。その後、この透析管を、ウイルス溶液と同じシリカ、ＮａＨＣＯ_３、ＭｇＣｌ_２、およびｐＨを有する４０ｍＬのバス溶液中に浸漬した。

バス溶液を、同じ組成の新たに調製された溶液と毎日取り換え、試料を、０日目（実験開始から１０分以内）、１日目、３日目、８日目、および１０日目に注入セプタムを通して取り出した。各試料のウイルス力価を、プラークアッセイによって３回反復で決定した。

１０日目、１００μＬのアリコートを、乾燥試験のために三連で採取した。また１０日目において、１００μＬの試料アリコートを採取し、０ｐｐｍシリカ溶液で１ｍＬへ希釈し、シリカ濃度を飽和未満に低下させた。１２日目、１４日目、１６日目、および２０日目、これらの希釈された試料にプラークアッセイを実施し、いくらかの感染力の損失が可逆的であるかどうかを決定した。

乾燥試料アリコートを、ポリプロピレン微小遠心管に入れ、４℃で１３ｍＢａｒにおいて減圧濃縮器内で最初の乾燥化を４時間行い、その後分析の時間まで２４０〜２７０ｍＢａｒの圧力の新鮮な乾燥剤を有する減圧デシケータ内に試料を置き、分析を、１０日間、３０日間、および９０日間の乾燥後、実施した。分析の時点において、乾燥したウイルス試料を、１ｍＬの０ｐｐｍシリカ溶液で再水和した。再水和から１時間後および再水和から１０日後、１００μＬの試料を採取し、ウイルス力価をプラークアッセイによって決定した。ＳＳＶ−Ｋ試料について、プラークアッセイの感度を増加させるために、１０日間および３０日間についての分析において、全１ｍＬの再水和されたウイルス溶液を用いた。

ワクシニアウイルス（ＶＡＣＶ）は、若干異なる実験手順を必要とした。ウイルスストックを、前もって、浮遊性ＨｅＬａ細胞に感染させ、培養物を３７℃で４８時間、インキュベートすることにより調製した。その後、全培養溶液を凍結し、必要とされるまで、−８０℃で保存した。各実験の開始時点において、ＶＡＣＶのアリコートを３７℃で解凍し、激しくボルテックスし、その後、新たに調製されたメタケイ酸ナトリウム溶液と０ｐｐｍまたは６００ｐｐｍのいずれかの最終濃度へと混合した。

ＶＡＣＶケイ化、脱ケイ化、および乾燥研究について、基礎液は、１Ｎ ＨＣｌで７．０〜７．１に調整されたｐＨのＤｕｌｂｅｃｃｏのリン酸緩衝食塩水（ＤＰＢＳ）であった。ＶＡＣＶが室温においてＤＰＢＳ中で安定であることを示す研究（Ｋｌｉｎｅら、Ｖａｃｃｉｎｅ ２３：４９４４、２００５；Ｎｅｗｍａｎら、Ｊ Ｉｎｆｅｃｔ Ｄｉｓ １８７：１３１９、２００３）を理由に、ＤＰＢＳを選択した。加えて、透析管の代わりにポリプロピレン微小遠心管において、シリカ溶液への曝露を行い、溶液を新たにすることなく、曝露を２日間だけ続けた。２日後、１００μＬのアリコートを取り出し、９００μＬのＤＰＢＳで希釈し、６０ｐｐｍ（１ｍＭ）の最終シリカ濃度を生じ、その濃度は、室温におけるシリカの飽和濃度より下である（Ｃｏｎｒａｄら、Ｇｅｏｃｈｉｍ Ｃｏｓｍｏｃｈｉｍ Ａｃｔａ ７１：５３１、２００７；ＧｕｎｎａｒｓｓｏｎおよびＡｒｎｏｒｓｓｏｎ、Ｇｅｏｔｈｅｒｍｉｃｓ ３４：３２０、２００５）。最後に、乾燥実験を、ＶＡＣＶで装置が汚染されるリスクを避けるためにＢＳＬ３層流フード内において環境大気圧で実施した。

結果
シリカコーティングがウイルス感染力に影響するかどうかは以前には知られていなかった。したがって、４つの多様なウイルスの感染力へのケイ化の効果を決定した。この研究に用いられるウイルスは、２つのバクテリオファージ（Ｔ４およびＰＲＤ１）（Ｂａｍｆｏｒｄら、Ａｄｖ Ｖｉｒｕｓ Ｒｅｓ ４５：２８１、１９９５；Ｊ．Ｄ．Ｋａｒａｍ編、Ｂａｃｔｅｒｉｏｐｈａｇｅ Ｔ４、ＡＳＭ Ｐｒｅｓｓ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｄ．Ｃ．、第２版、１９９４）；１つのエンベロープ型動物ウイルス（ワクシニア）（Ｓｍｉｔｈら、Ｊ Ｇｅｎ Ｖｉｒｏｌ ８３：２９１５、２００２）；および１つの、超好熱性古細菌のウイルス（ＳＳＶ−Ｋ）（Ｗｉｅｄｅｎｈｅｆｔら、Ｊ Ｖｉｒｏｌ ７８：１９５４、２００４）を含んだ。０ｐｐｍ（対照）から６００ｐｐｍまでの範囲である最初の溶解シリカ濃度を有する、ｐＨ７．０〜７．１の溶液中で１０日間、ウイルスをインキュベートした。１５０ｐｐｍおよび２００ｐｐｍシリカ濃度に関する反復実験の結果は、０ｐｐｍに関する実験と区別できなかった。最初のインキュベーションの間、試料を定期的に採取し、ウイルス感染力をプラークアッセイによって決定した。いずれの実験濃度におけるシリカによるバクテリオファージＰＲＤ１の処理も、実際には感染力への効果は生じない。対照的に、バクテリオファージＴ４の３００ｐｐｍ（５ｍＭ）または６００ｐｐｍ（１０ｍＭ）のいずれかのシリカでの処理は、感染力に劇的な効果を生じ、１０日間における６００ｐｐｍシリカへの曝露でほとんど３桁の規模の感染力の損失があった（図１Ａ）。６００ｐｐｍシリカ溶液への曝露は、３００ｐｐｍシリカ溶液への曝露より大きい影響を生じた。３００ｐｐｍシリカ溶液へ曝露されたバクテリオファージＴ４が非晶質シリカで均一にコーティングされているという以前の知見（ＬａｉｄｌｅｒおよびＳｔｅｄｍａｎ、Ａｓｔｒｏｂｉｏｌｏｇｙ １０：５６９、２０１０）を考慮すれば、この知見は驚くべきことであった。興味深いことには、高シリカ温泉環境に内在する古細菌フセロウイルスＳＳＶ−Ｋは、中等度の不活性化を生じている（図１Ａ）。バクテリオファージＴ４、ＰＲＤ１および古細菌ウイルスＳＳＶ−Ｋは、タンパク質コートを有する（Ｂａｍｆｏｒｄら、Ａｄｖ Ｖｉｒｕｓ Ｒｅｓ ４５：２８１、１９９５；Ｊ．Ｄ．Ｋａｒａｍ編、Ｂａｃｔｅｒｉｏｐｈａｇｅ Ｔ４、ＡＳＭ Ｐｒｅｓｓ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｄ．Ｃ．、第２版、１９９４；Ｗｉｅｄｅｎｈｅｆｔら、Ｊ Ｖｉｒｏｌ ７８：１９５４、２００４）。

他の主要なウイルス形態および多数の病原性動物ウイルスの形態は、エンベロープをもち、または外側脂質膜を有する。したがって、十分特徴づけられたエンベロープ型動物ウイルスであるワクシニアウイルス（ＶＡＣＶ）のシリカ処理への応答を試験した。６００ｐｐｍシリカ溶液へのわずか２日間の曝露後、ＶＡＣＶの感染力は、３桁の規模より大きく低下し（図１Ａ）、一方、３つの無エンベロープ型ウイルスであるの中で最も感受性が高いバクテリオファージＴ４は、その間に、２桁未満の感染力の損失を示した（図１Ａ）。技術的理由として、ＶＡＣＶについてのアッセイ条件は、バクテリオファージＴ４についてと幾分、異なり、それゆえに、その２つは、直接的に比較できない可能性がある。感染力に影響するのに必要とされるシリカ濃度は、均質核生成に必要とされる濃度より顕著に高い。

細菌および古細菌に関する以前のケイ化研究（ＬａｉｄｌｅｒおよびＳｔｅｄｍａｎ、Ａｓｔｒｏｂｉｏｌｏｇｙ １０：５６９、２０１０；Ｏｒａｎｇｅら、Ｂｉｏｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ ８：１４６５、２０１１；ＡｓａｄａおよびＴａｚａｋｉ、Ｃａｎ Ｍｉｎｅｒａｌ ３９：１、２００１；Ｂｅｎｎｉｎｇら、Ｇｅｏｃｈｉｍ Ｃｏｓｍｏｃｈｉｍ Ａｃｔａ ６８：７４３、２００４；Ｋｙｌｅら、Ｇｅｏｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｊ ２４：６２７、２００７；Ｏｒａｎｇｅら、Ｇｅｏｂｉｏｌｏｇｙ ７：４０３、２００９；Ｐｅｎｇら、Ｃｈｉｎ Ｓｃｉ Ｂｕｌｌ ５２：３６７、２００７；Ｐｈｏｅｎｉｘら、Ｃｈｅｍ Ｇｅｏｌ １６９：３２９、２０００；Ｒｅｎａｕｔら、Ｓｅｄｉｍｅｎｔｏｌｏｇｙ ４５：１０８３、１９９８；ＳｃｈｕｌｔｚｅＬａｍら、Ｃａｎ Ｊ Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉ ３２：２０２１、１９９５；Ｔｏｐｏｒｓｋｉら、Ａｓｔｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ２：１、２００２；Ｗｅｓｔａｌｌら、Ｐａｌａｅｏｎｔｏｌｏｇｙ ３８：４９５、１９９５）に基づいて、ケイ化の際のウイルス感染力の損失は驚くべきことではない。より驚くべきことは、過飽和なシリカ溶液中においてさえ、異なるウイルスが等しく影響されるわけではないことである。バクテリオファージＴ４は、ほとんど完全に不活性化されるが、ＰＲＤ１は、検出可能な感染力の損失は生じず、ＳＳＶ−Ｋは中程度の応答を生じる。ＶＡＣＶに用いられた実験方法は異なったが、そのデータは、ＶＡＣＶが、おそらくそれの脂質膜コートのせいで、バクテリオファージＴ４よりケイ化に対してよりいっそう感受性が高い可能性があることを示唆している。これらの知見は、異なるウイルスの表面特性が、シリカ沈着の速度、およびそれによる、それらのケイ化による不活性化に対する感受性に顕著に影響することを強く示唆している。

ケイ化での感染力の損失が可逆的であるかどうかを決定するために、６００ｐｐｍシリカ溶液への１０日間の曝露後、ウイルスのそれぞれのアリコートを、０ｐｐｍシリカ溶液中へ配置した。ケイ化されていないウイルスのアリコートを対照として用いた。さらに１０日間までの間、試料を取り出し、ウイルス感染力を決定した。バクテリオファージＴ４およびＳＳＶ−Ｋの両方は、低シリカ溶液への１０日間の曝露のうちに、感染力をそれらの最初の力価の少なくとも１０％まで回復した（図１Ａ）。同様に、ケイ化ＶＡＣＶは、シリカに関して不飽和の溶液中に置いた場合、それの感染力の約９０％に戻った（図１Ａ）。これらの結果は、ケイ化の感染力への効果がこれらの条件下で可逆的であることを示すだけでなく、感染力への効果が、不可逆的であったであろう物理的または科学的損傷よりむしろ、シリカでのコーティングによるという仮説を支持している。

最後に、結果は、ケイ化バクテリオファージＴ４およびケイ化古細菌ウイルスＳＳＶ−Ｋが、非ケイ化ウイルスと比較して乾燥に対する抵抗性が増強していることを示している。１０日間のケイ化後、各ウイルス−シリカ組み合わせのアリコートを、減圧デシケータ内に置いた。乾燥した試料を、１０日後、３０日後、および９０日後、分析した。処理されたウイルスを、０ｐｐｍシリカで１：１０に希釈して、感染力の損失が可逆的であるかどうかを識別した。未処理のウイルスは対照としての役割を果たした。ウイルス感染力を、乾燥後すぐに決定した。ケイ化バクテリオファージＴ４は、少なくとも３０日間の乾燥まで安定であったが、非ケイ化ウイルスは、不可逆的に不活性化された。ＳＳＶ−Ｋは、同様に、ケイ化により保護されたが（図１Ｂ）、バクテリオファージＴ４より低い程度であった。ＳＳＶ−Ｋは、バクテリオファージＴ４の高い力価まで成長することができないため、このウイルスの検出限界はより低く、より長い曝露においてそれらの乾燥抵抗性を比較する能力を制限している。しかしながら、９０日間の乾燥後、バクテリオファージＴ４の感染力の、アッセイの検出限界より下への７桁の規模より大きい損失があったため、保護は絶対的ではなかった。

非ケイ化ウイルスの間で、ＶＡＣＶだけが、乾燥後、いくらかの感染力を有した。ＶＡＣＶの乾燥抵抗性は、２日間のケイ化後、低下した。非ケイ化ＶＡＣＶの感染力は、乾燥後、３桁降下したが（１．４×１０^８ ｐｆｕ／ｍＬから２．１×１０^５ ｐｆｕ／ｍＬへ）、ケイ化ＶＡＣＶは４桁降下した（１．４×１０^８ ｐｆｕ／ｍＬから１．６×１０^４ ｐｆｕ／ｍＬ）。このＶＡＣＶの感染力の損失は、実験条件下でのウイルスの生得的な乾燥抵抗性と矛盾しない（Ｃｏｌｌｉｅｒ、Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ Ｒｅｖ １８：７４、１９５４）。

これらの乾燥結果は、少なくともいくつかのウイルスについて、ケイ化が乾燥化の効果からそれらを保護し得ることを示している。これは、成層圏の圧力および湿度下での少なくとも数週間のウイルス持続を可能にし得る。温泉ウイルスがケイ化され、ガス放出または噴気活動によりエアロゾル化されたならば、ケイ化は、ウイルスが、成層圏の圧力および湿度下で数日間〜数週間の間、持続することを可能にでき、地球規模の分散を可能にする可能性があり（Ｓｍｉｔｈら、Ａｅｒｏｂｉｏｌｏｇｉａ ２６：３５、２０１０）、上記で論じられた矛盾する結果の一部を明らかにするかもしれない（Ｂｒｅｉｔｂａｒｔら、ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｌｅｔｔ ２３６：２４９、２００４；ＳｈｏｒｔおよびＳｕｔｔｌｅ、Ａｐｐｌ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ ７１：４８０、２００５；ＢｒｅｉｔｂａｒｔおよびＲｏｈｗｅｒ、Ｔｒｅｎｄｓ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ １３：２７８、２００５；Ａｎｇｌｙら、ＰＬＯＳ Ｂｉｏｌｏｇｙ ４：２１２１、２００６；ＨｅｌｄおよびＷｈｉｔａｋｅｒ、Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ １１：４５７、２００９）。

ウイルス分散に関する示唆に加えて、ウイルスケイ化は、ワクチン保存のための方法として役割を果たすことができる。感染性疾患に対するワクチンは、疾患を処置する最も費用効率の高い手段である（Ａｎｏｎｙｍｏｕｓ、Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｗｏｒｌｄ Ｈｅａｌｔｈ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ７８：２７４、２０００；Ｊｅｆｆｅｒｓｏｎ、Ｖａｃｃｉｎｅ １７：Ｓ６９、１９９９）。しかしながら、いくつかのワクチンは、非常に不安定であり、そのことは、特に開発途上国世界において、送達に支障を来す（ＬｅｖｉｎｅおよびＲｏｂｉｎｓ−Ｂｒｏｗｎｅ、Ｉｍｍｕｎｏｌ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ ８７：２７４、２００９）。これらのワクチンをシリカコーティングすることは、以前に可能であったものよりはるかに低い費用でそれらが送達され、かつ加工されることを可能にする。

実施例２：ケイ化および非ケイ化ＶＡＣＶの投与後の免疫応答
この実施例は、ケイ化ウイルスが、インビボでの投与後、ウイルス特異的免疫応答を誘導する能力があるという知見を記載する。

ケイ化ウイルスが、動物宿主に感染し、動物宿主において免疫応答を誘導する能力があるかどうかを決定するために、Ｃ５７ＢＬ／６マウスに、１×１０^６ ｐｆｕのケイ化または非ケイ化のいずれかのＶＶ−ＯＶＡ（オボアルブミンを発現する組換え型ワクシニアウイルス）の初回刺激およびブースターの接種を施した。初回刺激接種から７日後、およびブースター接種から５日後、抗原特異的Ｔ細胞を、細胞内サイトカイン染色（ＩＣＳ）およびＭＨＣ四量体染色により測定した（図２）。

接種された動物の脾臓から得られたウイルス抗原特異的Ｔ細胞の頻度および数を評価するために四量体染色およびＩＣＳを実施した。抗原特異的ＣＤ８^＋ Ｔ細胞を定量化するために、ＶＡＣＶ Ｂ８Ｒペプチドエピトープに特異的なＭＨＣ四量体を用いた。ＩＦＮ−γ＋／Ｂ８Ｒ特異的Ｔ細胞を測定するためにＩＣＳを実行した。図３（初回刺激）および図５（ブースト）に示されているように、ケイ化および非ケイ化ＶＡＣＶは、類似した数のウイルス特異的ＣＤ８^＋ Ｔ細胞およびＩＦＮ−γ発現ウイルス特異的ＣＤ８^＋ Ｔ細胞を誘導した。

ケイ化および非ケイ化ＶＶ−ＯＶＡを接種されたマウスにおいてメモリーおよびエフェクターＴ細胞サブセットを評価するために、追加の研究を行った。図４（初回刺激）および図６（ブースト）に示されているように、ケイ化および非ケイ化ＶＶ−ＯＶＡの投与後、ウイルス特異的エフェクターおよびメモリーＴ細胞のパーセンテージにおいて、有意差は観察されなかった。

これらのデータは、ケイ化ＶＡＣＶが、マウスにおいて、そのシリカコートを脱落させることができ、感染性であり得ることを実証している。これらの結果は、ケイ化ウイルスが、ワクチン接種された動物において、ウイルス特異的免疫応答を誘導する能力があることをさらに実証している。

実施例３：小型ウイルスについてのモデルとしてのバクテリオファージＰｈｉＸ１７４のケイ化
この実施例は、ケイ化が、非常に小さいウイルスの感染力を有意に低下させることができるという知見を記載する。

この研究において、以下の２つの類似したケイ化手順−ＳＬＩＤＥ−Ａ−ＬＹＺＥＲ（商標）ＭＩＮＩ透析装置（１０Ｋ ＭＷＣＯ、０．５ｍＬ単位；Ｔｈｅｒｍｏ−Ｆｉｓｈｅｒカタログ番号８８４０１）を用いるケイ化、および実施例１に記載された標準ケイ化手順を比較した。これらの手順は、透析に用いられる装置以外は同一である。両方のプロトコールに関して、非常に類似した結果が得られた。

バクテリオファージＰｈｉＸ１７４は、ポリオウイルス、Ａ型肝炎ウイルス、ライノウイルス、および口蹄疫ウイルスなどのピコルナウイルス、ならびにアデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）、マウスの微小ウイルス、およびイヌパルボウイルスなどのパルボウイルスについてのモデルとしての役割を果たす、非常に小さい（直径約３０ｎｍ）無エンベロープ型ウイルスである。

ＳｉＯ_２に曝露されていない（ＳｉＯ_２なし）か、またはケイ化条件に４日間（表１）曝露されているか、もしくは７日間（表２）曝露されている、希釈されたＰｈｉＸ１７４ウイルス調製物について、宿主としてＥ．ｃｏｌｉ Ｃを用いてプラーク形成単位（ＰＦＵ）を決定した。２つの異なるケイ化プロトコールを用い、一方は、市販のＳＬＩＤＥ−Ａ−ＬＹＺＥＲ（商標）ユニットを用い、他方は、実施例１およびＬａｉｄｌｅｒら（Ｊ Ｖｉｒｏｌ ８７（２４）：１３９２７−１３９２９、２０１３）に記載されたケイ化プロトコールを用いた。各表において、「Ａ」および「Ｂ」は反復アッセイである。

「ｎ．ｄ．」＝決定されず

表１および２に示されているように、いずれのケイ化手順の使用も、ＳｉＯ_２の非存在下における透析と比較して、ウイルス感染力の有意な減少を生じた。これらの結果は、ケイ化が、ＡＡＶ、ポリオウイルス、およびＡ型肝炎ウイルスなどのヒトウイルスを含む非常に小さいウイルスについてさえも可能であることを示している。

開示された発明の原理が適用され得る多くの可能な実施形態を鑑みれば、例証された実施形態が本発明の好ましい例にすぎず、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではないことが認識されるべきである。むしろ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定義される。したがって、本発明者らは、これらの特許請求の範囲の範囲および精神内に入る全てを本発明者らの発明として主張する。

Claims (20)

1. ケイ化ウイルスまたはケイ化ウイルス粒子を含む、被験体においてウイルス特異的免疫応答を誘導するための組成物であって、該組成物が、該被験体においてウイルス特異的免疫応答を誘導することを特徴とする、組成物。
2. 前記ウイルスが、ワクシニアウイルス、ロタウイルス、アデノウイルス、インフルエンザウイルス、レンチウイルス、フラビウイルス、肝炎ウイルス、ピコルナウイルス、またはコロナウイルスである、請求項１に記載の組成物。
3. 前記レンチウイルスが免疫不全ウイルスである、請求項２に記載の組成物。
4. 前記免疫不全ウイルスがヒト免疫不全ウイルスである、請求項３に記載の組成物。
5. 前記フラビウイルスが、ウエストナイルウイルス、日本脳炎ウイルス、デングウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルス、黄熱病ウイルス、またはセントルイス脳炎ウイルスである、請求項２に記載の組成物。
6. 前記肝炎ウイルスが、Ａ型肝炎ウイルス、Ｂ型肝炎ウイルス、またはＣ型肝炎ウイルスである、請求項２に記載の組成物。
7. 前記ピコルナウイルスがポリオウイルスである、請求項２に記載の組成物。
8. 前記コロナウイルスが、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）ウイルスまたは中東呼吸器症候群（ＭＥＲＳ）コロナウイルスである、請求項２に記載の組成物。
9. 前記ウイルス特異的免疫応答が、ウイルス特異的Ｔ細胞の活性化、ウイルス特異的抗体の産生、サイトカイン産生、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
10. 前記ウイルス特異的免疫応答が、体液性免疫応答を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
11. 前記ウイルス特異的免疫応答が、細胞媒介性免疫応答を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物。
12. 前記細胞媒介性免疫応答が、ウイルス特異的Ｔ細胞の活性化、サイトカイン産生、または両方を含む、請求項１１に記載の組成物。
13. 前記Ｔ細胞がＣＤ８ ^＋ Ｔ細胞を含むか、または前記サイトカインがインターフェロン−γ（ＩＦＮ−γ）を含むか、または両方である、請求項１２に記載の組成物。
14. 前記組成物が、筋肉内、皮下、経口、および吸入から選択される経路により投与されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の組成物。
15. （ｉ）ケイ化ウイルスまたはケイ化ウイルス粒子、および（ｉｉ）薬学的に許容され得る担体またはアジュバントを含む免疫原性組成物であって、該ウイルスが、ワクシニアウイルス、ロタウイルス、アデノウイルス、インフルエンザウイルス、レンチウイルス、フラビウイルス、肝炎ウイルス、ピコルナウイルス、またはコロナウイルスである、免疫原性組成物。
16. 前記レンチウイルスが免疫不全ウイルスであり；
    前記フラビウイルスが、ウエストナイルウイルス、日本脳炎ウイルス、デングウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルス、黄熱病ウイルス、もしくはセントルイス脳炎ウイルスであり；
    前記肝炎ウイルスが、Ａ型肝炎ウイルス、Ｂ型肝炎ウイルス、もしくはＣ型肝炎ウイルスであり；
    前記ピコルナウイルスがポリオウイルスであり；または
    前記コロナウイルスが、ＳＡＲＳウイルスもしくはＭＥＲＳウイルスである、
    請求項１５に記載の免疫原性組成物。
17. 前記免疫不全ウイルスがヒト免疫不全ウイルスである、請求項１６に記載の免疫原性組成物。
18. 前記アジュバントが、油中水乳濁液、不完全フロイントアジュバント、ミョウバン、水酸化アルミニウム、トール様受容体アゴニスト、免疫賦活性オリゴヌクレオチド、または生物学的アジュバントを含む、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
19. 前記薬学的に許容され得る担体が、生理食塩水、平衡塩類溶液、緩衝剤、懸濁剤、増粘剤、非水性溶媒、水性担体、保存剤、抗酸化剤、静菌剤、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
20. 単位用量の形で含有される、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。

Images