JP6548700B2 - ワクチン接種目的のためのエプスタイン・バーウイルス由来の第二世代ウイルス様粒子(vlp) - Google Patents
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Description
EBVおよび他のヘルペスウイルスのウイルス溶解性複製(viral lytic replication)、すなわち、子孫ウイルス粒子の形成をもたらすプロセスは、様々なタンパク質クラスの連続的活性化の結果生じる複雑なプロセスである。溶解性複製の間、ウイルスゲノムは、異なる複製起点から数千回増幅されて、高度に枝分かれした構造を形成する。次に、これらの大型のコンカテマーが、単位長さの直鎖状ウイルスゲノムに分解され、これは、感染細胞核内でプリフォーム型プロカプシドへとパッケージングされるであろう。ウイルスDNAを含有するカプシドは、さらなるコンホメーション変化および構造変化を受けて、エンベロープビリオン粒子として感染細胞から放出されるであろう(Roizman, B., and D. M. Knipe. (2001), Herpes simplex viruses and their replication, D. M. Knipe, P. M. Howley, D. E. Griffin, R. A. Lamb, M. A. Martin, B. Roizman, and S. E. Straus (ed.), Fields virology, 4th ed., vol. 2. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, Pa., 2399-2459)。EBVのカプシド封入(encapsidation)をもたらす1つの必須のcisエレメントは、直鎖状ゲノムの両端に位置する末端反復(terminal repeat;TR)であり、これらはウイルス溶解性複製の間に形成されるコンカテマーからの個々のウイルスゲノムの切り出しならびにそれらのパッケージングに関与する。これらの末端反復が欠失したEBV突然変異型株(delTR-EBV)が作製されている。対照EBVを用いる場合の29%と比較して、delTR-EBVを含有する上清を用いて感染させた細胞のうちのわずか0.001%が、該ゲノムからマーカー遺伝子を発現するので、溶解サイクルの誘導後に多量の中空の(empty)EB-VLPが生成されること、およびゲノムカプシド封入の効率が著明に低いことが示されている(Feederle R, et al., (2005), Defective infectious particles and rare packaged genomes produced by cells carrying terminal-repeat-negative Epstein-Barr virus. J. Virol. 79; 7641-7)。このことから、末端反復はゲノムカプシド封入に重要であるが、絶対的に必須ではないことが示される。さらに、delTR-EBVから生成されたVLPが、稀ではあるが、まだ細胞に感染するので、ワクチンとしての使用のためのdelTR-EBV VLPの安全性は保証されないことが示されている。
(1)エプスタイン・バーウイルス(EBV)DNAを実質的に含まない、エプスタイン・バーウイルス様粒子(EB-VLP)。
(2)少なくとも1つの人工ポリペプチドをさらに含む、(1)に記載のEB-VLP。
(3)少なくとも1つの非必須EBVポリペプチドを欠損している、(1)または(2)に記載のEB-VLP。
(4)医薬としての使用のための、(1)〜(3)のいずれか1に記載のEB-VLP粒子。
(5)ワクチン接種のための、(1)〜(3)のいずれか1に記載のEB-VLP粒子。
(6)(a) BFLF1遺伝子、BBRF1遺伝子、BGRF1遺伝子、BDRF1遺伝子、BALF3遺伝子、BFRF1A遺伝子、およびBFRF1遺伝子からなる群より選択される少なくとも1つの発現可能な遺伝子を欠損し、かつ(b) 好適な宿主細胞中で(1)〜(6)のいずれか1に記載のEB-VLPを産生することが可能である、エプスタイン・バーウイルス(EBV)ゲノムを含むポリヌクレオチド。
(7)少なくとも1つの発現可能な潜伏感染遺伝子をさらに欠損している、(6)に記載のポリヌクレオチド。
(8)(6)または(7)に記載のポリヌクレオチドを含むベクター。
(9)(6)もしくは(7)に記載のポリヌクレオチドまたは(8)に記載のベクターを含む宿主細胞。
(10)EBV DNAを実質的に含まないEB-VLPの製造方法であって、以下のステップ:(a) (6)もしくは(7)に記載のポリヌクレオチドまたは(8)に記載のベクターを含む好適な宿主細胞を培養するステップ、および(b) 該細胞からEBV DNAを実質的に含まないEB-VLPを取得するステップを含む、上記方法。
(11)前記EB-VLPが、前記培養細胞の上清から得られる、(10)に記載の方法。
(12)ステップ(a)の間に、前記宿主細胞中で、人工ポリペプチドをコードする少なくとも1つの遺伝子を発現させるステップをさらに含む、(10)または(11)に記載の方法。
(13)(10)〜(12)のいずれか1に記載の方法のステップおよびEB-VLPをワクチンとして製剤化するさらなるステップを含む、ワクチンの製造方法。
(14)(10)〜(12)のいずれか1に記載の方法により取得可能な、EBV DNAを実質的に含まないEB-VLPを含有するワクチン。
(15)疾患の治療および/または予防のためのワクチンとしての使用のための、(10)〜(12)のいずれか1に記載の方法により取得可能な、EBV DNAを実質的に含まないエプスタイン・バーウイルス様粒子(EB-VLP)を含む組成物。
本明細書を通して引用されるすべての参照文献は、上記で言及されたそれらの特定の開示内容に関して、ならびにその全体で、参照により本明細書中に組み入れられる。
EBVΔBFLF1およびΔBBRF1ウイルスを、大腸菌でのRecA媒介相同組み換えを用いて、EBV B95.8-BAC組み換えプラスミド(Proc Natl Acad Sci U S A. 1998 Jul 7;95(14):8245-50. Propagation and recovery of intact, infectious Epstein-Barr virus from prokaryotic to human cells. Delecluse HJ, Hilsendegen T, Pich D, Zeidler R, Hammerschmidt W. (EBV B95.8株は、BFLF1についての#57131-58568およびBBRF1についての#114204-116042を統合する(登録番号V01555))に存在する対応するオープンリーディングフレームの大部分から、frt部位と隣接するカナマイシン/ネオマイシンカセット(ΔBFLF1での#57131-58673およびΔBBRF1での114501-116042を統合する)への交換により取得した。BFLF1またはBBRF1を正しく除去したウイルスゲノムを、カナマイシンを用いて選択した。候補クローンをHindIIIおよびBamHI制限酵素を用いた制限解析と組み合わせたプラスミドミニプレップにより分析し、それらの構造を確認した(図1)。配列決定により、標的のオープンリーディングフレームが欠失していることおよび組み換えが予想通りに行なわれたことが確認された。
続いて、EBVΔBFLF1およびΔBBRF1 DNAをそれぞれ293細胞にトランスフェクトし、ハイグロマイシン耐性について選択した;EBV-BAC組み換え体はハイグロマイシン耐性遺伝子を担持し、したがって、組み換えDNAを用いて安定的にトランスフェクトされた細胞の選択を可能にする。293ハイグロマイシン耐性クローンに存在するEBVΔBFLF1またはΔBBRF1ゲノムを精製し、大腸菌細胞に移し直した。これらの細菌細胞から、EBVΔBFLF1またはΔBBRF1プラスミドを調製して、それらの正体および完全性を確認した。それぞれのクローン(それぞれ、293/ΔBFLF1または293/ΔBBRF1と称される)のうちの1つを、さらなる実験のために選択した。BZLF1トランスアクチベータをコードする発現プラスミドの一過性トランスフェクションが、溶解性複製の開始、したがって感染性ウイルスまたは非感染性VLPの生成を可能にする。対照は、野生型ウイルスを含有する293細胞を含んだ。トランスフェクション3日後に、293/ΔBFLF1および293/ΔBBRF1細胞からのウイルス上清を、EBV陰性Elijah B細胞株からの細胞と共にインキュベートした(図2)。EBVビリオンはB細胞と結合するので、B細胞の表面で結合するウイルスは、ウイルスエンベロープの構成成分であるgp350に対する抗体を用いた免疫染色により明らかにすることができる。この実験は、誘導された293/ΔBFLF1または293/ΔBBRF1細胞のいずれかからの上清が、B細胞に結合するgp350陽性ウイルス構造体を含有することを確認し、VLPまたは成熟ビリオンのいずれかを表すことができた。野生型ウイルスを含有する293クローンを用いて、同様の結果が得られた。末端反復(パッケージングシグナルとして用いられるウイルス配列)(Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 Apr 27;96(9):5188-93. A first-generation packaging cell line for Epstein-Barr virus-derived vectors. Delecluse HJ, Pich D, Hilsendegen T, Baum C, Hammerschmidt W.)を欠損する組み換えウイルスを含有する293細胞(293/ΔTR)もまた調査した。本発明者らは以前に、293/ΔTRがVLP(第一世代VLP)を生成することを示し、したがって、この細胞株をこれらのウイルス構造体の検出のための陽性対照として用いた(J Virol. 2005 Jun;79(12):7641-7. Defective infectious particles and rare packaged genomes produced by cells carrying terminal-repeat-negative epstein-barr virus. Feederle R, Shannon-Lowe C, Baldwin G, Delecluse HJ.)。本発明者らは、誘導された293/ΔTRからの上清が、Raji細胞表面に結合するウイルス構造体を含有することを確認できた。
誘導された293/ΔBFLF1および293/ΔBBRF1からの上清中に存在するウイルス粒子の構造についてのさらなる情報は、電子顕微鏡を用いたBZLF1誘導突然変異型産生細胞およびそのペレット化上清の両方の直接的観察によりもたらされた(図3)。誘導された293/ΔBFLF1または293/ΔBBRF1細胞のそれぞれからの電子顕微鏡写真は、それらがウイルスDNAを欠損した未成熟EBVビリオンを含有することを示す。同様に、ペレット化した293/ΔBFLF1および293/ΔBBRF1上清は、ウイルスDNAを欠損した成熟EBVビリオンを含有する、すなわち、それらはVLPを表す。対照的に、野生型EBVゲノムを含有する293細胞は、種々の成熟ステージにあるEBV粒子を示し、そのうちの一部は、パッケージングされたEBV DNAに対応する電子密度の高いコアを含有する。上清から単離された野生型EBVビリオンはまた、ウイルスDNAも含有することが見出された。293/ΔTRおよびそれらの上清の分析により、これらの細胞が、予想通り、VLPを豊富に生成することが確認された。
誘導された293/ΔBFLF1および293/ΔBBRF1細胞により生成されるウイルス構造体の感染特性を特徴付けるためのさらなる試みでは、本発明者らは、未希釈上清を含む、96ウェルクラスタープレート中の細胞株からの上清の漸増する5倍希釈と共に、Raji細胞をインキュベートした。感染3日後に、蛍光顕微鏡を用いて、GFP陽性Raji細胞を計数した。Raji B細胞株は、EBV感染に対して非常に感受性が高く、組み換えEBV DNAを用いた感染に際して緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現する。実際には、GFP遺伝子が組み換えEBV DNAにクローニングされ、真核細胞の感染時に発現されるようになる。誘導された293/ΔBFLF1および293/ΔBBRF1からの上清1mLと共にRaji細胞をインキュベーションした後、Raji細胞の感染は検出できなかった(図4)。対照的に、同じ体積の誘導された野生型293/EBV細胞からの上清は、十分な感染性ウイルスを含有し、約2×104個のGFP陽性Raji細胞をもたらした。誘導された293/ΔTR細胞からの上清は、野生型ウイルスと比較して2桁低い感染度であったが、にもかかわらず、上清1mL当たり120個のEBV陽性細胞をもたらし、したがって1mL当たり120個の感染性粒子を含有していた。
gp350は、成熟EBV粒子の主要な構成成分である。誘導された293/ΔBFLF1、293/ΔBBRF1、293/ΔTR、293/WTからの上清中に存在するウイルス構造体を、磁性Dynaビーズに連結した、gp350に特異的な抗体と共にインキュベートした。続いて、ウイルス構造体を磁石を用いて回収し、同じサンプルをウエスタンブロットおよびqPCR分析の両方に供した。
本発明者らは、T細胞特異的応答を誘導するVLPの能力を評価した(図7)。この目的で、本発明者らは、抗原提示細胞として機能するLCL細胞と共に、gp350抗体を用いて精製された示したウイルス上清1mL中に存在するウイルス粒子またはVLPをインキュベートした。並行して、LCLを、示した量のBNRF1ペプチドを用いて前処理し、これらを陽性対照として用いた。パルス処理されたLCLを、次に、BNRF1特異的CD4+ T細胞と共にインキュベートした。BNRF1特異的CD4+ T細胞によるLCLの表面に存在する抗原の特異的認識は、上清中でのIFN-γの産生および放出を惹起し、これはELISAにより評価することができる。本発明者らは、BNRF1特異的T細胞が、野生型EBVビリオンとΔBFLF1およびΔBBRF1 VLPとを同等に良好に認識することを見出した。
ここで、本発明者らは、単純ヘルペスウイルス由来の糖タンパク質gCの細胞質内ドメインおよび膜貫通ドメインを用いて、VLPに外来性抗原を導入することができることを示す。例えば、これらのgC由来のサブドメインを、6個の連続するヒスチジンとインフレームで融合させ(gC-6×His)、EBV溶解性複製の開始時に、ΔBFLF1産生細胞株に、この融合タンパク質をコードするプラスミドをトランスフェクトした。生成されたウイルス粒子を、Dynabeadsと連結させたgp350抗体を用いて精製した。これらのVLPから調製したタンパク質を、ヒスチジン特異的抗体を用いたウエスタンブロットにより分析した。本発明者らは、gC-6×Hisを用いてトランスフェクトした293/ΔBFLF1細胞で生成されたウイルスのみが、特異的シグナルを生じさせ、したがってこのタンパク質を取り込んでいることを見出した(図8)。
本発明者らは、作製したLP/VLPが免疫原性であり、安全なワクチン調製物の要件を満たすことを示してきたので、本発明者らは、その抗原性スペクトルを拡大することを目指した。EBV感染は、強力なT細胞応答を誘導し、EBV潜伏感染タンパク質および溶解性タンパク質の両方に由来するT細胞エピトープが特定されている。本発明者らは、ウイルスエンベロープに取り込ませるために、EBV潜伏感染タンパク質であるEBNA3Cに由来する免疫優勢エピトープ5H11(配列番号33;コード配列 配列番号32)を選択した。本発明者らは、5H11エピトープおよび単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)の糖タンパク質C(gC)の複数部分(シグナルペプチド、膜貫通ドメインおよび細胞質テイルを含む)を含む融合タンパク質を作製した(配列番号35;コード配列 配列番号34;構築物は、プラスミドB599(配列番号37)に含まれる;プラスミドB557(配列番号36)は、5H11エピトープをコードする配列を欠く対照プラスミドである)。また、該構築物は、Hisタグおよびエピトープ挿入を促進するための固有制限部位を含んでいた(図9A)。この構築物の存在下での突然変異型産生細胞株の誘導は、Dynabeads精製LP/VLPのウエスタンブロットにより示される通り、EBV LP/VLP中の融合タンパク質の効率的な組み込みにつながった(図9B)。さらに、gC-His-5H11融合タンパク質が組み込まれたΔBFLF1/BFRF1A VLPの両方が、LCLからの提示後に特異的T細胞活性化を誘導することができた(図9C)。
Claims (17)
- エプスタイン・バーウイルス(EBV) DNAを実質的に含まない複数のエプスタイン・バーウイルス様粒子(EB-VLP)から成る集団であって、前記集団において、EBV DNA不含VLPの数が、他の点では同一の条件下で、末端反復が欠失した突然変異型株(deltaTR-EBV)から生成された複数のVLPと比較して増加されている、前記複数のEB-VLPから成る集団。
- 前記末端反復が欠失した突然変異型株(deltaTR-EBV)から生成された複数のVLPが、前記複数のEB-VLPが生産された細胞株と同一の細胞株において生産されたものである、請求項1記載の複数のEB-VLPから成る集団。
- 前記細胞株が293細胞である、請求項2記載の複数のEB-VLPから成る集団。
- 前記複数のEB-VLPが少なくとも1つの人工ポリペプチドをさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項記載の複数のEB-VLPから成る集団。
- 前記複数のEB-VLPが少なくとも1つの非必須EBVポリペプチドを欠損している、請求項1〜4のいずれか1項記載の複数のEB-VLPから成る集団。
- 医薬の製造のための、請求項1〜5のいずれか1項記載の複数のEB-VLPから成る集団の使用。
- ワクチンの製造のための、請求項1〜5のいずれか1項記載の複数のEB-VLPから成る集団の使用。
- (a) BFLF1遺伝子及び/又はBBRF1遺伝子を欠損し、且つ
(b) 好適な宿主細胞中で請求項1〜5のいずれか1項記載の複数のEB-VLPから成る集団を産生することが可能である、
エプスタイン・バーウイルス(EBV)ゲノムを含むポリヌクレオチド。 - 少なくとも1つの発現可能な潜伏感染遺伝子をさらに欠損している、請求項8記載のポリヌクレオチド。
- 請求項8又は9記載のポリヌクレオチドを含むベクター。
- 請求項8若しくは9記載のポリヌクレオチド又は請求項10記載のベクターを含む宿主細胞。
- 請求項1〜5のいずれか1項記載の複数のEB-VLPから成る集団の製造方法であって、以下のステップ:
(a) 請求項8若しくは9記載のポリヌクレオチド又は請求項10記載のベクターを含む好適な宿主細胞を培養するステップ、及び
(b) 該細胞から前記複数のEB-VLPから成る集団を取得するステップ
を含む、前記方法。 - 前記複数のEB-VLPから成る集団が、前記培養細胞の上清から得られる、請求項12記載の方法。
- ステップ(a)の間に、前記宿主細胞中で、人工ポリペプチドをコードする少なくとも1つの遺伝子を発現させるステップをさらに含む、請求項12又は13記載の方法。
- 請求項12〜14のいずれか1項記載の方法のステップ及び前記複数のEB-VLPから成る集団をワクチンとして製剤化するさらなるステップを含む、ワクチンの製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項記載の複数のEB-VLPから成る集団を含有するワクチン。
- 請求項1〜5のいずれか1項記載の複数のEB-VLPから成る集団を含む、疾患の治療及び/又は予防のためのワクチンとしての使用のための組成物。
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