JP6824177B2 - 豚流行性下痢ウイルス株及びそれから得られる免疫原性組成物 - Google Patents

豚流行性下痢ウイルス株及びそれから得られる免疫原性組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP6824177B2
JP6824177B2 JP2017544865A JP2017544865A JP6824177B2 JP 6824177 B2 JP6824177 B2 JP 6824177B2 JP 2017544865 A JP2017544865 A JP 2017544865A JP 2017544865 A JP2017544865 A JP 2017544865A JP 6824177 B2 JP6824177 B2 JP 6824177B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seq
passage
generation
pedv
strain
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.)
Active
Application number
JP2017544865A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018507691A5 (ja
JP2018507691A (ja
Inventor
チャン,ジャンチャン
チェン,チー
ゴーガー,フィリップ
マドソン,ダーリン
ハーダム,ジョン・モーガン
バンドリック,メーガン
カルバート,ジェイ・グレゴリー
トンプソン,ジェームズ・リチャード
ストイーバ,マイラ・イバノバ
バルデツ,ウォルター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iowa State University Research Foundation Inc
Iowa State University Research Foundation ISURF
Original Assignee
Iowa State University Research Foundation Inc
Iowa State University Research Foundation ISURF
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 Iowa State University Research Foundation Inc, Iowa State University Research Foundation ISURF filed Critical Iowa State University Research Foundation Inc
Publication of JP2018507691A publication Critical patent/JP2018507691A/ja
Publication of JP2018507691A5 publication Critical patent/JP2018507691A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6824177B2 publication Critical patent/JP6824177B2/ja
Active 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
    • A61K39/215Coronaviridae, e.g. avian infectious bronchitis virus
    • 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
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A61P1/12Antidiarrhoeals
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • C07K14/08RNA viruses
    • C07K14/165Coronaviridae, e.g. avian infectious bronchitis virus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/51Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising whole cells, viruses or DNA/RNA
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/545Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the dose, timing or administration schedule
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/55Medicinal preparations containing antigens or antibodies characterised by the host/recipient, e.g. newborn with maternal antibodies
    • A61K2039/552Veterinary vaccine
    • 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
    • C12N2770/20011Coronaviridae
    • C12N2770/20022New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes
    • 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
    • C12N2770/20011Coronaviridae
    • C12N2770/20034Use of virus or viral component as vaccine, e.g. live-attenuated or inactivated virus, VLP, viral protein

Description

関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第119条の下で、2015年2月27日に出願された米国仮特許出願第62/121,955号、2015年8月24日に出願された米国仮特許出願第62/209,119号、2015年11月4日に出願された米国仮特許出願第62/250,961号、及び2016年1月7日に出願された米国仮特許出願第62/276,022号(参照により、それらの全体が本明細書に組み込まれる)に対する優先権を主張する。
本発明は、豚流行性下痢ウイルス(PEDV)によって引き起こされる疾患から豚を保護する新規免疫原性組成物に関する。
豚流行性下痢(PED)は、伝染性が高く、豚、特に幼齢子豚における脱水、下痢、及び高い死亡率によって特徴付けられる。原因物質である豚流行性下痢ウイルス(PEDV)は、コロナウイルス科のアルファコロナウイルス属に属する一本鎖プラスセンスRNAウイルスである。PEDVは、約28kbの全ゲノムサイズを有し、7つのオープンリーディングフレームを含有する。PEDV感染の症状は、どちらも同じくコロナウイルス科のメンバーである伝染性胃腸炎ウイルス(TGEV)及び豚デルタコロナウイルス(PDCoV)によって引き起こされる症状と類似していることが多い。PEDVとTGEVとの間に交差防御は、通常、観察されず、全ウイルスヌクレオチド配列の最大限でも約60%が類似していることに留意されたい。
PEDは、恐らく1970年頃にヨーロッパで最初に観察され、後に原因ウイルスが特徴付けられた(例えば、M.Pensaert et al.Arch.Virol,v.58,pp243−247,1978、及びD.Chasey et al.,Res.Vet Sci,v.25,pp255−256,1978を参照のこと)。PEDVは、北米では2013年まで同定されていなかったが、その年に広範囲に及ぶ大流行が始まり、養豚業界に深刻な経済的損失をもたらした。ウイルスは、数日のうちに複数の広く分布した雌豚の群れに出現し、少なくとも32州に広がった。生産者は、ナイーブな新生子豚において最大100%の損失を見込んでいる。感染管理に関する現在の提言は、厳重なバイオセキュリティの実装及び/または免疫を達成するための群れ全体のPEDVへの意図的曝露を含む。
PEDVは、1970年代〜1980年代に、いくつかのヨーロッパ諸国で広範囲な流行を引き起こしたが、1990年代以降、PEDは、ヨーロッパで時折発生するものの、珍しくなった。この古典的PEDV株が、後に、日本、中国、韓国等のアジア諸国に広がった。2010年以降、深刻な動物間流行性PEDの大流行が中国で報告され、これらの大流行から回収されたPEDVは、古典的PEDV株とは遺伝的に異なるものであった。米国の豚における初期のPEDは、中国で観察されたものと同様の臨床所見を有していた。配列解析により、元の米国PEDV(これ以降、米国PEDVプロトタイプ株と称される)は、2011〜2102年に中国で循環していたいくつかのPEDVと遺伝的に最も類似していることが明らかになった。2014年1月には、米国PEDVプロトタイプ株と比較してスパイク遺伝子に挿入及び欠失(INDEL)を有するPEDV変異株が、米国の豚集団において同定された。この変異株は、米国PEDV S−INDEL変異株と命名された。米国におけるPEDの大流行後、米国プロトタイプ型PEDVの検出が、中国、メキシコ、台湾、韓国、及び日本で報告されており、米国S−INDEL変異型PEDVの検出が、韓国、日本、ドイツ、ベルギー、フランス、及びポルトガルで報告されている。現在、PEDVは、依然として世界の養豚業界にとって重大な脅威であり続けている。
PEDVは、概して培養における増殖が不良であり、商用ワクチンの調製のために十分なウイルスを培養するのに適した両方の特定の株を同定する必要がある。さらに、PEDVの既知の分離株に対して有効な交差防御を提供し、また世界中で進化しているPEDV株に対して有効な交差防御を提供すると予想されるワクチンを開発する必要がある。
本発明は、プロトタイプ株及びINDEL株から継代した変異PEDV株を含む免疫原性組成物を包含する。米国PEDV S−INDEL変異株は、米国PEDVプロトタイプ型株とは遺伝的に異なり、スパイクタンパク質のS1ドメイン領域、具体的にはその最初の1170塩基に特徴的な挿入及び欠失を含む。挿入及び欠失は、3つの欠失(167位の1−nt欠失、176位の11−nt欠失、及び416位の3−nt欠失)、474位と475位との間の6−nt挿入、及び主にS1領域の最初の1,170ヌクレオチドに位置するいくつかの他の突然変異を含む。米国PEDV S−INDEL変異株は、米国PEDVプロトタイプ株よりも毒性が低く、一実施形態または全ウイルスにおいて、弱毒生ワクチンとして使用され得る。本発明の連続継代した弱毒生S−INDEL変異株に感染させた豚は、子豚に投与したときに疾患を引き起こさず、また重要なことに、毒性プロトタイプPEDV株またはS−INDEL変異株のいずれかによるチャレンジに対して交差防御を示した。
したがって、本発明は、好ましくは生でありかつ弱毒化された、本発明のS−INDEL−変異PEDV株、またはその免疫原性断片、1つ以上のアジュバント、及び任意選択的に1つ以上の賦形剤を、豚における中和抗体の産生を惹起するのに有効な量で含む、ワクチンとして使用するのに適した免疫原性組成物を含む。アジュバントは、好ましくは追加の成分を含む水中油エマルジョンを提供する。本発明の免疫原性組成物は、PEDVによる感染から豚を保護し、単回用量、2回用量プログラム、または少なくとも1週間、任意選択的に1ヶ月〜数ヶ月等のより大きな時間的間隔が空いてもよい複数回用量を含むワクチン接種プログラムにおいて有効である。特定の豚集団における流行の危険性のレベルに依存して、1回、2回、または複数回用量のワクチン接種プログラムが、予防措置として時々繰り返されてもよいことに留意されたい。さらに、妊娠中の母豚にワクチン接種することにより、初乳及び乳汁中の抗体及びT細胞の母体移行を介して幼齢子豚に保護を提供するが、そのような保護は、引き続き子豚への追加のワクチン接種を必要とする場合がある。子豚及び成豚を含むすべてのワクチン接種が企図される。
驚くべきことに、本発明の米国PEDV S−INDEL変異株が他のPEDV株に対して交差反応性/交差防御を提供することが発見され、概して欧州株に対して、より具体的には、全ゲノム配列レベルで米国S−INDEL変異株に対する非常に高い遺伝的類似性(>99%)を有する、最近欧州で新しく出現している分離株に対して保護が与えられることが予想される。したがって、本発明のワクチン組成物は、疾患から豚を保護するため、または最近の分離株を含む、PEDVの欧州株全般によるチャレンジに有用である。
本発明は、PEDVの新規ヌクレオチド及びアミノ酸配列(その新規遺伝子型を含む)を含み、それらは全て、豚及び他の動物における疾患を治療及び予防するためのワクチンの調製に有用である。本発明の実施によって提供されるワクチンは、複数の豚PEDV遺伝子型及び分離株に対して有効である。ウイルスの増殖及びワクチンの調製に有用な感染性クローンと同様に、診断用及び治療用ポリクローナル及びモノクローナル抗体もまた、本発明の特徴である。特に重要なのは、抗原として、全ウイルス(生または弱毒性)、または最も具体的にはスパイク遺伝子の最初の2.2kb、より具体的にはS1ドメインからの、PEDVオープンリーディングフレームの単一抗原タンパク質、及びPEDVタンパク質をコードする全長配列の断片も含むワクチンが開示されるということである。本発明はまた、宿主動物及び組織培養において効率的に複製することができる、細胞培養における異なる継代のPEDV株の全長ゲノム配列も提供する。
本発明は、PEDVによって直接引き起こされる病態、及びPEDVに寄与するかまたはPEDVによって促進される病態を含む、PEDVによる感染によって引き起こされる動物の疾患または障害を治療するまたは予防する方法を提供する。PEDVによって促進され得、また同様に本発明の実施に従って治療もしくは予防され得る豚の病態は、伝染性胃腸炎ウイルス、PHEV、及びPRCVによって引き起こされるかまたはそれらに関連するものを含む。
本発明はまた、混合ワクチン、すなわち、適切に選択されたアジュバントとともに、非PEDV病原体に対する生抗原、修飾生抗原、または不活化抗原を含み得る、二価または多価の抗原の組み合わせを投与するという選択肢も含む。
本明細書に開示される特有のPEDV配列に一部基づいて、本発明はまた、上記PEDVワクチンを接種した豚動物と、PEDVの野外株に感染させた豚動物とを識別するための診断キットも提供する。
本発明の代表的な実施形態は、弱毒化された変異PEDVタンパク質をコードするゲノムポリヌクレオチドを含み、免疫原性組成物として使用され得る、単離されたポリヌクレオチド配列を含む。これは、以下からなる群から選択される全ゲノム配列を含むことができる:
(a)PEDVウイルス変異体をコードする配列番号8〜16、及び35〜39、またはその免疫原性断片、
(b)(a)の任意の配列の相補体、
(c)65℃の0.5M NaHPO4、7% SDS、1mM EDTA中でのフィルタ結合DNAとのハイブリッド形成、及び68℃の0.1×SSC/0.1% SDS中での洗浄として定義されるストリンジェントな条件下で、(a)または(b)の配列にハイブリダイズするポリヌクレオチド、
(d)(a)または(b)のポリヌクレオチドと少なくとも70%同一なポリヌクレオチド、
(e)(a)または(b)のポリヌクレオチドと少なくとも80%同一なポリヌクレオチド、
(f)(a)または(b)のポリヌクレオチドと少なくとも90%同一なポリヌクレオチド、及び
(g)(a)または(b)のポリヌクレオチドと少なくとも95%同一なポリヌクレオチド。
好ましくは第2の異種配列と組み合わせる。
本発明はさらに、RNA及びDNA分子、それらの相補体、断片、ならびに任意のそのようなRNAまたはDNAのポリヌクレオチドの発現のため、及びそのようなヌクレオチド配列から発現されるPEDVウイルスのためのベクター及びプラスミドを提供し、前記ウイルスは生であるか、または完全にもしくは部分的に弱毒化される。
本発明はまた、前述のポリヌクレオチド配列、及び感染性クローンとして機能し得る対応するヌクレオチド配列を含むワクチンも提供する。
本発明はまた、本明細書に添付される表1に反映されるように、PEDVからの変異タンパク質をコードする核酸ORFも含む。表1の変化は、PEDV米国/IL20697/2014継代5代目に関して記載される。
本発明はさらに、アミノ酸置換を有し、ビルレンスを低下させ、弱毒化をもたらし、組成物が免疫原性組成物として及びワクチンとして安全に使用されることを可能にする、核酸配列及び結果として得られるタンパク質変異体を提供する。
アミノ酸配列及び変異タンパク質は、同様に本明細書に添付される表2に示され、アミノ酸の参照は、PEDV/米国/IL20697/2014の継代5代目に関して行われる。
さらなる好ましい実施形態において、また本明細書に開示される実質的なポリペプチド配列情報を利用して、抗原が、(a)スパイクタンパク質、または(b)少なくとも90パーセントそれと同一なアミノ酸配列、または(c)そのアルギニンリッチ領域によって定義される、ポリペプチドワクチンがさらに提供される。
さらなる実施形態において、本発明は、
弱毒生変異株の豚流行性下痢ウイルス(PEDV)、及び
担体を含むワクチン組成物を含み、前記組成物は、PEDVの変異株及びプロトタイプ株の両方によるチャレンジから豚を保護すること、及びPEDV感染に関連する症状のうちの1つ以上を予防または治療することが可能であり、保護の達成は、PEDV感染の症状である脱水、発熱、下痢、嘔吐、授乳能力の低下、生殖能力の低下、死亡のいずれかの予防または管理、及び体重減少もしくは体重増加失敗の予防または管理からなる群から選択されるエンドポイントによって決定され、前記株は、以下のアミノ酸の置換及びそれらの保存的変異体を有するタンパク質、ならびに特定の置換を有し、その配列の残りに対して99%の相同性を有するタンパク質をコードする。
酸置換は、以下またはそれらの保存的変異体を含む。
A)継代P18R1 F6a
ポリタンパク質1a/1b(配列番号46):551位のP(DEDATの直後のP);
スパイクタンパク質(配列番号47):1009位のP(IGNITの直後のP)、973位のH(ALPFSの直後のH)、48位のL(APAVVの直後のL)、345位のV(TNLSFの直後のA);
ORF3(配列番号48):144位のIの欠失(YDGKSの直後のI)、174〜189の欠失(LYLAIの直後)、138〜143位のLTANPL(NGKAAの直後)、及び
ヌクレオカプシドタンパク質(配列番号51)27位のH(LRVTNの直後のH)。
B)継代P18R1 Gb8
スパイクタンパク質(配列番号47):1009位のP(IGNITの直後のP)、973位のH(ALPFSの直後のH)、48位のL(APAVVの直後のL)、345位のV(TNLSFの直後のA);
ORF3(配列番号48):144位のIの欠失(YDGKSの直後のI)、174〜189の欠失(LYLAIの直後)、138〜143位のLTANPL(NGKAAの直後)、及び
ヌクレオカプシドタンパク質(配列番号51)27位のH(LRVTNの直後のH)。
C)継代P7
スパイクタンパク質(配列番号47):633位のK(TPKPLの直後のK);
ORF3(配列番号48):189位のLの欠失(TANPLの直後のL)。
D)継代P18
スパイクタンパク質(配列番号47):633位のK(TPKPLの直後のK)、884位のR(VYDPAの直後のR);
ORF3(配列番号48):189位のLの欠失(TANPLの直後のL)。
E)継代P30
スパイクタンパク質(配列番号47):884位のR(VYDPAの直後のR)、959位のA(LIGGMの直後のA);
ORF3(配列番号48):189位のLの欠失(TANPLの直後のL)。
F)継代P38
スパイクタンパク質(配列番号47):48位のL(APAVVの直後のL)、345位のV(TNLSFの直後)、884位のR(VYDPAの直後のR)、959位のA(LIGGMの直後のA)、
ORF3(配列番号48):138〜144の欠失(NGKAAの直後)、189のLの欠失(TANPLの直後のL)、
ヌクレオカプシド(配列番号51)27位のH(LRVTNの直後のH)。
G)継代P45
ポリタンパク質1a/1b(配列番号46):1591位のM(VVKVSの直後のM)、5087位のS(YLFSTの直後のS)、6138位のS(WQTFSの直後のS);
スパイクタンパク質(配列番号47):884位のR(VYDPAの直後のR)、959位のA(LIGGMの直後のA)、1225位のD(IESLVの直後のD);
ORF3(配列番号48):8位のYの欠失(LGLFOの直後のY)、138〜144の欠失(NGKAAの直後)、及び174〜189 189の欠失(LYLAIの直後)、
エンベロープタンパク質(配列番号49)62位のF(YRVYKの直後のF);
183位の膜タンパク質I(IVYGGの直後のI)。
H)継代P60
ポリタンパク質1a/1b(配列番号46):1591位のM(VVKVSの直後のM)、5087位のS(YLFSTの直後のS)、6138位のS(WQTFSの直後のS);
スパイクタンパク質(配列番号47):884位のR(VYDPAの直後)、959位のA(LIGGMの直後)、973位のH(ALPFSの直後のH)、1225位のD(IESLVの直後のD);
ORF3(配列番号48):8位のYの欠失(LGLFOの直後のY)、138〜144の欠失(NGKAAの直後)、及び174〜189の欠失(LYLAIの直後)、
エンベロープタンパク質(配列番号49)62位のF(YRVYKの直後のF);
5位の膜タンパク質A(MSNGの直後のA)、183位の(IVYGGの直後のI)。
I)継代P3R1
スパイクタンパク質(配列番号47):48位のL(APAVVの直後)、345位のV(TNLSFの直後);1272位のT(DVFNAの直後のT)
エンベロープタンパク質(配列番号49)62位のS(YRVYKの直後のS);
ヌクレオカプシドタンパク質(配列番号51):27位のH(LRVTNの直後のH)。
本発明はさらに、Genbank(登録商標)受託番号KF650371の継代3代目に寄託されている継代プロトタイプウイルスからの継代及びアミノ酸置換を含む。アミノ酸における変化は、以下に反映される。
ポリタンパク質1a/1b(配列番号52):814のV、1076のA、1564のF、1896のI、2310のH、2600のY、3247のF、3473のV、または3522のR;
スパイクタンパク質(配列番号54):257のN、326のI、375のF、491のY、881のR、888のR、1277のF、1339のT、または1358のL;
39またはそれ以降でのORF3(配列番号55)終止;
エンベロープタンパク質(配列番号56)69のI位;
膜タンパク質(配列番号57)208のT位;
ヌクレオカプシドタンパク質(配列番号58)141のL、418のQ、424のN、439のI位。
本明細書に記載される任意のPEDV継代に追加の修正を加えることは、本明細書の範囲内であり、前記修正は、当業者に従って既知の方法、例えば相同組換えを用いて、本明細書に記載される別の継代の突然変異(プロトタイプ、INDEL系統1、またはINDEL系統2、及びそれらの組み合わせ)を導入することを含む。
GenBank(登録商標)は、公的に利用可能な注釈付きDNA配列のコレクションを含む、広く認められている米国のNIHの遺伝子配列データベースであり、European Molecular Biology Laboratory(EMBL)及びDNA DataBank of Japan (DDBJ)からの寄託をさらに包含する:考察のためにはNucleic Acids Research,January 2013,v41(D1)D36−42を参照されたい。
以下の図面は、本明細書の一部を形成し、本発明の特定の実施形態または種々の態様をさらに示すために含まれる。場合によっては、本発明の実施形態は、本明細書に提示される詳細な説明と併せて添付の図面を参照することによって最もよく理解され得る。説明及び添付の図面は、本発明のある特定の実施例または特定の態様を強調する場合がある。しかしながら、当業者は、実施例または態様の一部が、本発明の他の実施例または態様と組み合わせて用いられ得ることを理解するであろう。
図1は、我々のグループが米国PEDV S−INDEL変異株を最初に同定した2014年1月の臨床症例からのPEDV S1部分のヌクレオチド配列の系統発生解析を示す。系統樹は、MEGA 5.2ソフトウェアの距離に基づく近隣結合法を用いて構築した。1,000の複製データセットに対してブートストラップ解析を行い、その値が分岐点に隣接して示されている。三角形で示された2013年に米国で同定されたPEDV(米国PEDVプロトタイプ株)とは異なる配列を有する、新しく同定された米国PEDV S−INDEL変異株(ISU症例1〜5)が、塗りつぶした丸で示される。 図2は、S1部分の配列及び全ゲノム配列に基づく系統樹を示す。添付資料を参照されたい。米国の豚に加えて、韓国、カナダ、及びメキシコにおいてUSプロトタイプ型株が検出され、韓国、メキシコ、及びドイツでUS変異INDEL型株が検出されたことが分かる。 図2は、S1部分の配列及び全ゲノム配列に基づく系統樹を示す。添付資料を参照されたい。米国の豚に加えて、韓国、カナダ、及びメキシコにおいてUSプロトタイプ型株が検出され、韓国、メキシコ、及びドイツでUS変異INDEL型株が検出されたことが分かる。 図3Aは、本発明の株のS1配列(配列番号1)を示す。 図3Bは、S−INDEL変異PEDV細胞培養分離株2014020697−P5継代5代目、系統1(配列番号8)の全ゲノム配列を示す。 図3Bは、S−INDEL変異PEDV細胞培養分離株2014020697−P5継代5代目、系統1(配列番号8)の全ゲノム配列を示す。 図3Bは、S−INDEL変異PEDV細胞培養分離株2014020697−P5継代5代目、系統1(配列番号8)の全ゲノム配列を示す。 図3Bは、S−INDEL変異PEDV細胞培養分離株2014020697−P5継代5代目、系統1(配列番号8)の全ゲノム配列を示す。 図3Bは、S−INDEL変異PEDV細胞培養分離株2014020697−P5継代5代目、系統1(配列番号8)の全ゲノム配列を示す。 図3Bは、S−INDEL変異PEDV細胞培養分離株2014020697−P5継代5代目、系統1(配列番号8)の全ゲノム配列を示す。 図3Bは、S−INDEL変異PEDV細胞培養分離株2014020697−P5継代5代目、系統1(配列番号8)の全ゲノム配列を示す。 図4は、PEDV US S−INDEL−変異分離株2014020697−P5継代5代目、系統1のスパイク遺伝子配列(配列番号2)を、PEDV US プロトタイプ分離株2013019338−P3継代3代目(配列番号3)、2013022038−P3継代3代目(配列番号4)、2013035140−P3継代3代目(配列番号5)、2013049379−P3継代3代目(配列番号6)、及び2013049469−P1継代1代目(配列番号7)と比較したアライメントであり、同一塩基が点で示される。 図4は、PEDV US S−INDEL−変異分離株2014020697−P5継代5代目、系統1のスパイク遺伝子配列(配列番号2)を、PEDV US プロトタイプ分離株2013019338−P3継代3代目(配列番号3)、2013022038−P3継代3代目(配列番号4)、2013035140−P3継代3代目(配列番号5)、2013049379−P3継代3代目(配列番号6)、及び2013049469−P1継代1代目(配列番号7)と比較したアライメントであり、同一塩基が点で示される。 図4は、PEDV US S−INDEL−変異分離株2014020697−P5継代5代目、系統1のスパイク遺伝子配列(配列番号2)を、PEDV US プロトタイプ分離株2013019338−P3継代3代目(配列番号3)、2013022038−P3継代3代目(配列番号4)、2013035140−P3継代3代目(配列番号5)、2013049379−P3継代3代目(配列番号6)、及び2013049469−P1継代1代目(配列番号7)と比較したアライメントであり、同一塩基が点で示される。 図4は、PEDV US S−INDEL−変異分離株2014020697−P5継代5代目、系統1のスパイク遺伝子配列(配列番号2)を、PEDV US プロトタイプ分離株2013019338−P3継代3代目(配列番号3)、2013022038−P3継代3代目(配列番号4)、2013035140−P3継代3代目(配列番号5)、2013049379−P3継代3代目(配列番号6)、及び2013049469−P1継代1代目(配列番号7)と比較したアライメントであり、同一塩基が点で示される。 図4は、PEDV US S−INDEL−変異分離株2014020697−P5継代5代目、系統1のスパイク遺伝子配列(配列番号2)を、PEDV US プロトタイプ分離株2013019338−P3継代3代目(配列番号3)、2013022038−P3継代3代目(配列番号4)、2013035140−P3継代3代目(配列番号5)、2013049379−P3継代3代目(配列番号6)、及び2013049469−P1継代1代目(配列番号7)と比較したアライメントであり、同一塩基が点で示される。 図4は、PEDV US S−INDEL−変異分離株2014020697−P5継代5代目、系統1のスパイク遺伝子配列(配列番号2)を、PEDV US プロトタイプ分離株2013019338−P3継代3代目(配列番号3)、2013022038−P3継代3代目(配列番号4)、2013035140−P3継代3代目(配列番号5)、2013049379−P3継代3代目(配列番号6)、及び2013049469−P1継代1代目(配列番号7)と比較したアライメントであり、同一塩基が点で示される。 図4は、PEDV US S−INDEL−変異分離株2014020697−P5継代5代目、系統1のスパイク遺伝子配列(配列番号2)を、PEDV US プロトタイプ分離株2013019338−P3継代3代目(配列番号3)、2013022038−P3継代3代目(配列番号4)、2013035140−P3継代3代目(配列番号5)、2013049379−P3継代3代目(配列番号6)、及び2013049469−P1継代1代目(配列番号7)と比較したアライメントであり、同一塩基が点で示される。 図4は、PEDV US S−INDEL−変異分離株2014020697−P5継代5代目、系統1のスパイク遺伝子配列(配列番号2)を、PEDV US プロトタイプ分離株2013019338−P3継代3代目(配列番号3)、2013022038−P3継代3代目(配列番号4)、2013035140−P3継代3代目(配列番号5)、2013049379−P3継代3代目(配列番号6)、及び2013049469−P1継代1代目(配列番号7)と比較したアライメントであり、同一塩基が点で示される。 図4は、PEDV US S−INDEL−変異分離株2014020697−P5継代5代目、系統1のスパイク遺伝子配列(配列番号2)を、PEDV US プロトタイプ分離株2013019338−P3継代3代目(配列番号3)、2013022038−P3継代3代目(配列番号4)、2013035140−P3継代3代目(配列番号5)、2013049379−P3継代3代目(配列番号6)、及び2013049469−P1継代1代目(配列番号7)と比較したアライメントであり、同一塩基が点で示される。 図5は、PEDV US 変異分離株2014020697−P5継代5代目、系統1(配列番号8)の全ゲノムと、PEDV US プロトタイプ分離株2013019338−P3継代3代目(配列番号9)、2013022038−P3継代3代目(配列番号10)、2013035140−P3継代3代目(配列番号11)、2013049379−P3継代3代目(配列番号12)、及び2013049469−P1継代1代目(配列番号13)との比較であり、同一塩基が点で示される。 図6A〜6Dは、全長ゲノム及びS1部分のヌクレオチド配列の系統発生解析である。本試験で得られた3つの米国プロトタイプPEDV分離株(米国/NC35140/2013、米国/IA49379/2013、及び米国/NC49469/2013)と、以前に単離されたが、本試験で評価される2つの分離株(米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013及び米国S−INDEL−変異分離株である米国/IL20697)とが、黒丸または三角形で示される。GenBank(登録商標)から選択された45個のPEDV配列もまた分析のために含まれる。系統樹は、MEGA6ソフトウェアの距離に基づく近隣結合法(6A及び6C)及び最尤法(図6B及び図6D)を用いて構築した。米国プロトタイプ型PEDVが、分岐群1及び分岐群2という表示とともに青色フォントで示される。米国S−INDEL変異型PEDVが赤色フォントで示される。 図6A〜6Dは、全長ゲノム及びS1部分のヌクレオチド配列の系統発生解析である。本試験で得られた3つの米国プロトタイプPEDV分離株(米国/NC35140/2013、米国/IA49379/2013、及び米国/NC49469/2013)と、以前に単離されたが、本試験で評価される2つの分離株(米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013及び米国S−INDEL−変異分離株である米国/IL20697)とが、黒丸または三角形で示される。GenBank(登録商標)から選択された45個のPEDV配列もまた分析のために含まれる。系統樹は、MEGA6ソフトウェアの距離に基づく近隣結合法(6A及び6C)及び最尤法(図6B及び図6D)を用いて構築した。米国プロトタイプ型PEDVが、分岐群1及び分岐群2という表示とともに青色フォントで示される。米国S−INDEL変異型PEDVが赤色フォントで示される。 図6A〜6Dは、全長ゲノム及びS1部分のヌクレオチド配列の系統発生解析である。本試験で得られた3つの米国プロトタイプPEDV分離株(米国/NC35140/2013、米国/IA49379/2013、及び米国/NC49469/2013)と、以前に単離されたが、本試験で評価される2つの分離株(米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013及び米国S−INDEL−変異分離株である米国/IL20697)とが、黒丸または三角形で示される。GenBank(登録商標)から選択された45個のPEDV配列もまた分析のために含まれる。系統樹は、MEGA6ソフトウェアの距離に基づく近隣結合法(6A及び6C)及び最尤法(図6B及び図6D)を用いて構築した。米国プロトタイプ型PEDVが、分岐群1及び分岐群2という表示とともに青色フォントで示される。米国S−INDEL変異型PEDVが赤色フォントで示される。 図6A〜6Dは、全長ゲノム及びS1部分のヌクレオチド配列の系統発生解析である。本試験で得られた3つの米国プロトタイプPEDV分離株(米国/NC35140/2013、米国/IA49379/2013、及び米国/NC49469/2013)と、以前に単離されたが、本試験で評価される2つの分離株(米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013及び米国S−INDEL−変異分離株である米国/IL20697)とが、黒丸または三角形で示される。GenBank(登録商標)から選択された45個のPEDV配列もまた分析のために含まれる。系統樹は、MEGA6ソフトウェアの距離に基づく近隣結合法(6A及び6C)及び最尤法(図6B及び図6D)を用いて構築した。米国プロトタイプ型PEDVが、分岐群1及び分岐群2という表示とともに青色フォントで示される。米国S−INDEL変異型PEDVが赤色フォントで示される。 図7A〜7Dは、米国PEDVプロトタイプ分離株及びS−INDEL−変異分離株を接種した5日齢の豚の臨床評価及びウイルス排出を示す。図7Aは、摂取後(DPI)7日にわたる平均下痢スコアを示す。図7Bは、1日平均増体重(ADG)を示す。(−1)〜3DPI及び(−1)〜7DPIの群間で、それぞれADGに関する統計分析が行われた。PEDV N遺伝子に基づく定量的リアルタイムRT−PCRによって決定された、接種豚の直腸スワブ中のウイルス排出が図7Cに示され、血清中のウイルス排出が図7Dに示される。各時点のウイルス力価(Log10ゲノムコピー/ml)は、各群で入手可能な全ての豚(PCR陽性豚及びPCR陰性豚の両方)の平均ウイルス力価であった。標準エラーバーが各図に示される。図7Dにおいて、群間のウイルス血症レベルが、3DPI及び7DPIにぞれぞれ統計的に分析された。同じ文字の付かない標示は有意差を意味しており、例えば、AとBには有意差が見られるが、AとABには有意差は見られない。 図7A〜7Dは、米国PEDVプロトタイプ分離株及びS−INDEL−変異分離株を接種した5日齢の豚の臨床評価及びウイルス排出を示す。図7Aは、摂取後(DPI)7日にわたる平均下痢スコアを示す。図7Bは、1日平均増体重(ADG)を示す。(−1)〜3DPI及び(−1)〜7DPIの群間で、それぞれADGに関する統計分析が行われた。PEDV N遺伝子に基づく定量的リアルタイムRT−PCRによって決定された、接種豚の直腸スワブ中のウイルス排出が図7Cに示され、血清中のウイルス排出が図7Dに示される。各時点のウイルス力価(Log10ゲノムコピー/ml)は、各群で入手可能な全ての豚(PCR陽性豚及びPCR陰性豚の両方)の平均ウイルス力価であった。標準エラーバーが各図に示される。図7Dにおいて、群間のウイルス血症レベルが、3DPI及び7DPIにぞれぞれ統計的に分析された。同じ文字の付かない標示は有意差を意味しており、例えば、AとBには有意差が見られるが、AとABには有意差は見られない。 図7A〜7Dは、米国PEDVプロトタイプ分離株及びS−INDEL−変異分離株を接種した5日齢の豚の臨床評価及びウイルス排出を示す。図7Aは、摂取後(DPI)7日にわたる平均下痢スコアを示す。図7Bは、1日平均増体重(ADG)を示す。(−1)〜3DPI及び(−1)〜7DPIの群間で、それぞれADGに関する統計分析が行われた。PEDV N遺伝子に基づく定量的リアルタイムRT−PCRによって決定された、接種豚の直腸スワブ中のウイルス排出が図7Cに示され、血清中のウイルス排出が図7Dに示される。各時点のウイルス力価(Log10ゲノムコピー/ml)は、各群で入手可能な全ての豚(PCR陽性豚及びPCR陰性豚の両方)の平均ウイルス力価であった。標準エラーバーが各図に示される。図7Dにおいて、群間のウイルス血症レベルが、3DPI及び7DPIにぞれぞれ統計的に分析された。同じ文字の付かない標示は有意差を意味しており、例えば、AとBには有意差が見られるが、AとABには有意差は見られない。 図7A〜7Dは、米国PEDVプロトタイプ分離株及びS−INDEL−変異分離株を接種した5日齢の豚の臨床評価及びウイルス排出を示す。図7Aは、摂取後(DPI)7日にわたる平均下痢スコアを示す。図7Bは、1日平均増体重(ADG)を示す。(−1)〜3DPI及び(−1)〜7DPIの群間で、それぞれADGに関する統計分析が行われた。PEDV N遺伝子に基づく定量的リアルタイムRT−PCRによって決定された、接種豚の直腸スワブ中のウイルス排出が図7Cに示され、血清中のウイルス排出が図7Dに示される。各時点のウイルス力価(Log10ゲノムコピー/ml)は、各群で入手可能な全ての豚(PCR陽性豚及びPCR陰性豚の両方)の平均ウイルス力価であった。標準エラーバーが各図に示される。図7Dにおいて、群間のウイルス血症レベルが、3DPI及び7DPIにぞれぞれ統計的に分析された。同じ文字の付かない標示は有意差を意味しており、例えば、AとBには有意差が見られるが、AとABには有意差は見られない。 図8A〜8Bは、3DPI及び7DPIに剖検した接種豚の肉眼的病変の検査を示す。小腸、盲腸、及び結腸の内容物の平均スコアが図8Aに示される。小腸、盲腸、及び結腸の病変の平均スコアが図8Bに示される。スコアリング基準は、実施例2の材料及び方法に記載される。種々の接種群について統計分析を行ったが、毎回、1つの組織タイプについて及び1つの時点について行った。同じ文字の付かない標示は有意差を意味する。 図8A〜8Bは、3DPI及び7DPIに剖検した接種豚の肉眼的病変の検査を示す。小腸、盲腸、及び結腸の内容物の平均スコアが図8Aに示される。小腸、盲腸、及び結腸の病変の平均スコアが図8Bに示される。スコアリング基準は、実施例2の材料及び方法に記載される。種々の接種群について統計分析を行ったが、毎回、1つの組織タイプについて及び1つの時点について行った。同じ文字の付かない標示は有意差を意味する。 図9A〜9Tは、3DPIに剖検した接種豚の代表的な顕微鏡的病変及びIHC染色を示す。異なる接種群からの小腸(回腸)のヘマトキシリン・エオシン染色した組織片(図9A〜9E)。異なる接種群からの回腸(図9F〜9J)、盲腸(図9K〜9O)、及び結腸(図9P〜9T)の免疫組織化学染色した組織片。全ての画像は100倍の拡大率である。 図10A〜10Dは、3DPIに剖検した豚の平均絨毛高さ(μm)、陰窩深さ(μm)、絨毛/陰窩比、及び免疫組織化学スコアを示す。種々の接種群について統計分析を行ったが、毎回、1つの組織タイプについて行った。同じ文字の付かない標示は有意差を意味する。 図10A〜10Dは、3DPIに剖検した豚の平均絨毛高さ(μm)、陰窩深さ(μm)、絨毛/陰窩比、及び免疫組織化学スコアを示す。種々の接種群について統計分析を行ったが、毎回、1つの組織タイプについて行った。同じ文字の付かない標示は有意差を意味する。 図10A〜10Dは、3DPIに剖検した豚の平均絨毛高さ(μm)、陰窩深さ(μm)、絨毛/陰窩比、及び免疫組織化学スコアを示す。種々の接種群について統計分析を行ったが、毎回、1つの組織タイプについて行った。同じ文字の付かない標示は有意差を意味する。 図10A〜10Dは、3DPIに剖検した豚の平均絨毛高さ(μm)、陰窩深さ(μm)、絨毛/陰窩比、及び免疫組織化学スコアを示す。種々の接種群について統計分析を行ったが、毎回、1つの組織タイプについて行った。同じ文字の付かない標示は有意差を意味する。 図11A〜11Dは、7DPIに剖検した豚の平均絨毛高さ(μm)、陰窩深さ(μm)、絨毛/陰窩比、及び免疫組織化学スコアを示す。種々の接種群について統計分析を行ったが、毎回、1つの組織タイプについて行った。同じ文字の付かない標示は有意差を意味する。 図11A〜11Dは、7DPIに剖検した豚の平均絨毛高さ(μm)、陰窩深さ(μm)、絨毛/陰窩比、及び免疫組織化学スコアを示す。種々の接種群について統計分析を行ったが、毎回、1つの組織タイプについて行った。同じ文字の付かない標示は有意差を意味する。 図11A〜11Dは、7DPIに剖検した豚の平均絨毛高さ(μm)、陰窩深さ(μm)、絨毛/陰窩比、及び免疫組織化学スコアを示す。種々の接種群について統計分析を行ったが、毎回、1つの組織タイプについて行った。同じ文字の付かない標示は有意差を意味する。 図11A〜11Dは、7DPIに剖検した豚の平均絨毛高さ(μm)、陰窩深さ(μm)、絨毛/陰窩比、及び免疫組織化学スコアを示す。種々の接種群について統計分析を行ったが、毎回、1つの組織タイプについて行った。同じ文字の付かない標示は有意差を意味する。 図12は、PEDVゲノム構成及びウイルスタンパク質の推定上の機能の略図である。PEDVの全ゲノム構成が示される(上)。5’リーダー配列、レプリカーゼポリタンパク質をコードするORF1a及び1b、スパイク(S)、ORF3、エンベロープ(E)、膜(M)、及びヌクレオカプシド(N)遺伝子が示され、リボソームフレームシフト部位が示されている。レプリカーゼポリタンパク質の予測される切断産物(nsp1−nsp16)、及び推定上の機能ドメインが示される(下)。Nsp1は、自然免疫応答及び宿主のタンパク質合成を抑制する可能性がある。nsp2の正確な機能は不明なままである。Nsp3は、パパイン様プロテアーゼ(PL1pro及びPL2pro、切断部位=白い矢印)及びアデノシン二リン酸−リボース1’’−ホスファターゼ(ADRP、Xドメイン)活性を含む。PL2proもまた、インターフェロンアンタゴニストである。Nsp5は、主なプロテアーゼまたは3C様プロテアーゼである(3CLpro、切断部位=黒い矢印)。Nsp3、nsp4、及びnsp6は、膜貫通ドメイン(TM)を含有し、膜アンカータンパク質として機能する。Nsp7及びnsp8は、二本鎖RNAに結合してRNA合成を開始するために中央チャネルと16量体の複合体を形成する。Nsp9は、一本鎖RNA結合タンパク質(RBP)である。Nsp10は、nsp14及びnsp16の補因子(アクチベーター)である。nsp14は、N末端に3’−5’エキソヌクレアーゼ(ExoN)を有し、C末端に7−メチルトランスフェラーゼ(7MT)を有する。nsp16は、2’−O−メチルトランスフェラーゼ(2’−O−MT)として作用する。nsp10、nsp14、及びnsp16の間の相互作用は、ウイルスの複製忠実度及びメチル化において重要な役割を果たす。nsp11の機能は、いまだに完全に理解されていない。Nsp12は、ウイルスRNA依存RNAポリメラーゼ(RdRP)である。Nsp13は、亜鉛結合ドメイン(ZBD)及びウイルスヘリカーゼを内部に有する。Nsp13はまた、NTPase及びRNA5’トリホスファターゼ活性も有する。Nsp15は、ニドウイルスのウリジレート特異的エンドリボヌクレアーゼ(NendoU)として知られるモチーフを含有する。Sタンパク質は、細胞受容体と相互作用するウイルス付着タンパク質として機能する。さらに、Sタンパク質は、中和エピトープを内部に有し、またウイルスのビルレンス/弱毒化に関連しているとも想定される。Mタンパク質及びEタンパク質は、ウイルス構築において極めて重要な役割を果たす。Nタンパク質は、ウイルスゲノムRNAに結合し、ヌクレオカプシド内に封入される。Nタンパク質はまた、インターフェロン−βの産生を拮抗することも示されている。ORF3によってコードされるアクセサリータンパク質は、細胞培養適応に関連する可能性があり、また細胞周期及び細胞内構造にも影響を及ぼし得る。 図13は、米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株に対する抗血清のIFA抗体試験を示す図である。平均IFA抗体力価が上部に示され、IFA抗体陽性試料の数が下部に示される。Pro抗血清:米国PEDVプロトタイプ株接種豚から採取した抗血清、Var抗血清:米国PEDV S−INDEL変異株接種豚から採取した抗血清;Neg抗血清:陰性対照豚から採取した抗血清;Pro IFA:米国PEDVプロトタイプ株に基づくIFA、Var IFA:米国PEDV S−INDEL変異株に基づくIFA。 図14A〜14Cは、ProWV ELISA(図14A)、ProS1 ELISA(図14B)、及びVarS1 ELISA(図14C)による、米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株に対する抗血清の試験を示す。各アッセイにつき、黒の実線は、それを上回ると試料が陽性であったS/P比を示し、黒の破線は、それを下回ると試料が陰性であったS/P比を示す:黒の実線と黒の破線との間のS/P比を有する試料は疑い例であった。ProWV ELISA:米国PEDVプロトタイプ株の全ウイルスに基づくELISA、ProS1 ELISA:米国PEDVプロトタイプ株S1に基づくELISA、VarS1 ELISA:米国PEDV S−INDEL変異株S1に基づくELISA。 図15は、米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株に対する抗血清のウイルス中和抗体試験を示す。平均VN抗体力価が上部に示され、VN 抗体陽性試料の数が下部に示される。Pro VN:米国PEDVプロトタイプ株に基づくVN、Var VN:米国PEDV S−INDEL変異株に基づくVN。 図16は、細胞培養における連続継代中の米国プロトタイプPEDV分離株である米国/IN19338/2013のヌクレオチド及びアミノ酸変化を比較する表を示す。 図17は、Vero細胞における米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013 P7、P25、P50、P75、及びP100の増殖曲線を示す。 図18は、摂取後(DPI)0〜7日の種々の接種群の直腸スワブ中のウイルス排出を示すグラフである。異なる文字は有意差を意味する。 図19は、PEDV米国/IN19338/2013 P7、P25、P50、P75、及びP100を接種した種々の群の子豚における、摂取後3日の小腸の顕微鏡的病変重症度スコアを示す。同じ文字の付かない標示は有意差を意味しており、例えば、AとBには有意差が見られるが、AとABには有意差は見られない。 図20は、PEDV米国/IN19338/2013 P7、P25、P50、P75、及びP100を接種した種々の群の子豚における、摂取後3日の小腸における平均絨毛高さ対陰窩深さ比を示す。異なる文字は、有意差を意味する。 図21は、PEDV米国/IN19338/2013 P7、P25、P50、P75、及びP100を接種した種々の群の子豚における、摂取後3日の小腸、盲腸、及び結腸の平均免疫組織化学スコアを示す。 図22A〜22Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図22Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のORF1a/1bポリタンパク質(配列番号17);2014020697−P8R1継代8代目、系統2のスパイクタンパク質(配列番号18)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の、ORF3タンパク質(切断型)(配列番号19)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のエンベロープタンパク質(配列番号20)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の膜タンパク質(配列番号21)、及び2014020697−P8R1継代8代目、系統2のヌクレオカプシドタンパク質(配列番号22)の配列を示す。図22Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号23)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bスパイクタンパク質(配列番号24)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF3タンパク質(切断型)(配列番号25)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bエンベロープタンパク質(配列番号26)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b膜タンパク質(配列番号27)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bヌクレオカプシドタンパク質(配列番号28)を示す。図22Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号29);2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aスパイクタンパク質(配列番号30)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF3タンパク質(切断型)(配列番号31)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aエンベロープタンパク質(配列番号32)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a膜タンパク質(配列番号33)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aヌクレオカプシドタンパク質(配列番号34)を示す。 図22A〜22Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図22Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のORF1a/1bポリタンパク質(配列番号17);2014020697−P8R1継代8代目、系統2のスパイクタンパク質(配列番号18)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の、ORF3タンパク質(切断型)(配列番号19)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のエンベロープタンパク質(配列番号20)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の膜タンパク質(配列番号21)、及び2014020697−P8R1継代8代目、系統2のヌクレオカプシドタンパク質(配列番号22)の配列を示す。図22Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号23)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bスパイクタンパク質(配列番号24)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF3タンパク質(切断型)(配列番号25)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bエンベロープタンパク質(配列番号26)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b膜タンパク質(配列番号27)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bヌクレオカプシドタンパク質(配列番号28)を示す。図22Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号29);2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aスパイクタンパク質(配列番号30)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF3タンパク質(切断型)(配列番号31)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aエンベロープタンパク質(配列番号32)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a膜タンパク質(配列番号33)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aヌクレオカプシドタンパク質(配列番号34)を示す。 図22A〜22Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図22Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のORF1a/1bポリタンパク質(配列番号17);2014020697−P8R1継代8代目、系統2のスパイクタンパク質(配列番号18)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の、ORF3タンパク質(切断型)(配列番号19)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のエンベロープタンパク質(配列番号20)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の膜タンパク質(配列番号21)、及び2014020697−P8R1継代8代目、系統2のヌクレオカプシドタンパク質(配列番号22)の配列を示す。図22Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号23)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bスパイクタンパク質(配列番号24)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF3タンパク質(切断型)(配列番号25)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bエンベロープタンパク質(配列番号26)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b膜タンパク質(配列番号27)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bヌクレオカプシドタンパク質(配列番号28)を示す。図22Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号29);2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aスパイクタンパク質(配列番号30)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF3タンパク質(切断型)(配列番号31)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aエンベロープタンパク質(配列番号32)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a膜タンパク質(配列番号33)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aヌクレオカプシドタンパク質(配列番号34)を示す。 図22A〜22Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図22Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のORF1a/1bポリタンパク質(配列番号17);2014020697−P8R1継代8代目、系統2のスパイクタンパク質(配列番号18)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の、ORF3タンパク質(切断型)(配列番号19)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のエンベロープタンパク質(配列番号20)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の膜タンパク質(配列番号21)、及び2014020697−P8R1継代8代目、系統2のヌクレオカプシドタンパク質(配列番号22)の配列を示す。図22Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号23)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bスパイクタンパク質(配列番号24)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF3タンパク質(切断型)(配列番号25)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bエンベロープタンパク質(配列番号26)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b膜タンパク質(配列番号27)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bヌクレオカプシドタンパク質(配列番号28)を示す。図22Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号29);2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aスパイクタンパク質(配列番号30)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF3タンパク質(切断型)(配列番号31)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aエンベロープタンパク質(配列番号32)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a膜タンパク質(配列番号33)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aヌクレオカプシドタンパク質(配列番号34)を示す。 図22A〜22Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図22Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のORF1a/1bポリタンパク質(配列番号17);2014020697−P8R1継代8代目、系統2のスパイクタンパク質(配列番号18)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の、ORF3タンパク質(切断型)(配列番号19)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のエンベロープタンパク質(配列番号20)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の膜タンパク質(配列番号21)、及び2014020697−P8R1継代8代目、系統2のヌクレオカプシドタンパク質(配列番号22)の配列を示す。図22Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号23)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bスパイクタンパク質(配列番号24)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF3タンパク質(切断型)(配列番号25)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bエンベロープタンパク質(配列番号26)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b膜タンパク質(配列番号27)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bヌクレオカプシドタンパク質(配列番号28)を示す。図22Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号29);2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aスパイクタンパク質(配列番号30)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF3タンパク質(切断型)(配列番号31)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aエンベロープタンパク質(配列番号32)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a膜タンパク質(配列番号33)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aヌクレオカプシドタンパク質(配列番号34)を示す。 図22A〜22Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図22Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のORF1a/1bポリタンパク質(配列番号17);2014020697−P8R1継代8代目、系統2のスパイクタンパク質(配列番号18)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の、ORF3タンパク質(切断型)(配列番号19)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のエンベロープタンパク質(配列番号20)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の膜タンパク質(配列番号21)、及び2014020697−P8R1継代8代目、系統2のヌクレオカプシドタンパク質(配列番号22)の配列を示す。図22Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号23)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bスパイクタンパク質(配列番号24)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF3タンパク質(切断型)(配列番号25)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bエンベロープタンパク質(配列番号26)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b膜タンパク質(配列番号27)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bヌクレオカプシドタンパク質(配列番号28)を示す。図22Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号29);2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aスパイクタンパク質(配列番号30)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF3タンパク質(切断型)(配列番号31)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aエンベロープタンパク質(配列番号32)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a膜タンパク質(配列番号33)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aヌクレオカプシドタンパク質(配列番号34)を示す。 図22A〜22Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図22Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のORF1a/1bポリタンパク質(配列番号17);2014020697−P8R1継代8代目、系統2のスパイクタンパク質(配列番号18)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の、ORF3タンパク質(切断型)(配列番号19)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のエンベロープタンパク質(配列番号20)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の膜タンパク質(配列番号21)、及び2014020697−P8R1継代8代目、系統2のヌクレオカプシドタンパク質(配列番号22)の配列を示す。図22Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号23)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bスパイクタンパク質(配列番号24)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF3タンパク質(切断型)(配列番号25)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bエンベロープタンパク質(配列番号26)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b膜タンパク質(配列番号27)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bヌクレオカプシドタンパク質(配列番号28)を示す。図22Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号29);2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aスパイクタンパク質(配列番号30)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF3タンパク質(切断型)(配列番号31)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aエンベロープタンパク質(配列番号32)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a膜タンパク質(配列番号33)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aヌクレオカプシドタンパク質(配列番号34)を示す。 図22A〜22Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図22Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のORF1a/1bポリタンパク質(配列番号17);2014020697−P8R1継代8代目、系統2のスパイクタンパク質(配列番号18)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の、ORF3タンパク質(切断型)(配列番号19)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のエンベロープタンパク質(配列番号20)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の膜タンパク質(配列番号21)、及び2014020697−P8R1継代8代目、系統2のヌクレオカプシドタンパク質(配列番号22)の配列を示す。図22Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号23)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bスパイクタンパク質(配列番号24)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF3タンパク質(切断型)(配列番号25)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bエンベロープタンパク質(配列番号26)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b膜タンパク質(配列番号27)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bヌクレオカプシドタンパク質(配列番号28)を示す。図22Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号29);2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aスパイクタンパク質(配列番号30)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF3タンパク質(切断型)(配列番号31)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aエンベロープタンパク質(配列番号32)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a膜タンパク質(配列番号33)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aヌクレオカプシドタンパク質(配列番号34)を示す。 図22A〜22Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図22Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のORF1a/1bポリタンパク質(配列番号17);2014020697−P8R1継代8代目、系統2のスパイクタンパク質(配列番号18)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の、ORF3タンパク質(切断型)(配列番号19)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2のエンベロープタンパク質(配列番号20)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2の膜タンパク質(配列番号21)、及び2014020697−P8R1継代8代目、系統2のヌクレオカプシドタンパク質(配列番号22)の配列を示す。図22Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号23)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bスパイクタンパク質(配列番号24)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b ORF3タンパク質(切断型)(配列番号25)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bエンベロープタンパク質(配列番号26)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b膜タンパク質(配列番号27)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8bヌクレオカプシドタンパク質(配列番号28)を示す。図22Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF1a/1bポリタンパク質(配列番号29);2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aスパイクタンパク質(配列番号30)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a ORF3タンパク質(切断型)(配列番号31)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aエンベロープタンパク質(配列番号32)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a膜タンパク質(配列番号33)、及び2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6aヌクレオカプシドタンパク質(配列番号34)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図23A〜23Cは、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。図23Aは、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)のゲノムヌクレオチド配列を示し、図23Bは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b完全ゲノム(配列番号36)のヌクレオチド配列を示し、図23Cは、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a完全ゲノムヌクレオチド配列(配列番号37)を示す。 図24は、種々の継代のINDEL配列比較を示す図である。 図24は、種々の継代のINDEL配列比較を示す図である。 図24は、種々の継代のINDEL配列比較を示す図である。 図25は、2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列である。 図25は、2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列である。 図25は、2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列である。 図25は、2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列である。 図25は、2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列である。 図25は、2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列である。 図25は、2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図26は、2014020697−P5継代5代目、系統1(P5)(配列番号8)、2014020697−P7R1継代7代目、系統2(配列番号15)、2014020697−P8R1継代8代目、系統2(配列番号35)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンG8b(配列番号36)、2014020697−P18R1継代18代目、系統2のクローンF6a(配列番号37)、及び2014020697−P45継代45代目、系統1(配列番号39)のゲノムヌクレオチド配列の比較である。 図27は、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。2014020697−P45継代45代目、系統1のORF1a/1bポリタンパク質(配列番号40);2014020697−P45継代45代目、系統1のスパイクタンパク質(配列番号41);2014020697−P45継代45代目、系統1のORF3タンパク質(配列番号42);2014020697−P45継代45代目、系統1のエンベロープタンパク質(配列番号43);2014020697−P45継代45代目、系統1の膜タンパク質(配列番号44);及び2014020697−P45継代45代目、系統1のヌクレオカプシドタンパク質(配列番号45)のアミノ酸配列が示される。 図27は、本発明の例示的な実施形態による配列を示す。2014020697−P45継代45代目、系統1のORF1a/1bポリタンパク質(配列番号40);2014020697−P45継代45代目、系統1のスパイクタンパク質(配列番号41);2014020697−P45継代45代目、系統1のORF3タンパク質(配列番号42);2014020697−P45継代45代目、系統1のエンベロープタンパク質(配列番号43);2014020697−P45継代45代目、系統1の膜タンパク質(配列番号44);及び2014020697−P45継代45代目、系統1のヌクレオカプシドタンパク質(配列番号45)のアミノ酸配列が示される。 図28A〜28Bは、糞便中へのウイルス排出力価を示す。図28Aは、各群の各時点での糞便中へのウイルス排出力価を、上部標準エラーバーとともに示す。図28Bは、D0〜D28及びD28〜D56の直腸スワブ中の全体的なウイルス排出力価の統計分析を示す。D0〜D28に、N/N、N/V、及びN/P群に同じ接種材料を投与し、同じ治療として、V/VとV/P群、及びP/VとP/P群の類似性について分析した。異なる文字は、群間のウイルス排出量の有意差を示す。 図28A〜28Bは、糞便中へのウイルス排出力価を示す。図28Aは、各群の各時点での糞便中へのウイルス排出力価を、上部標準エラーバーとともに示す。図28Bは、D0〜D28及びD28〜D56の直腸スワブ中の全体的なウイルス排出力価の統計分析を示す。D0〜D28に、N/N、N/V、及びN/P群に同じ接種材料を投与し、同じ治療として、V/VとV/P群、及びP/VとP/P群の類似性について分析した。異なる文字は、群間のウイルス排出量の有意差を示す。 図29A〜29B 肉眼的病理学的スコア。図29Aは、標準エラーバーとともに示される、D4(1回目接種後4日)の群平均肉眼的病理学的スコアである。図29Bは、標準エラーバーとともに示される、D34(D28のチャレンジ後6日)の群平均肉眼的病理学的スコアである。小腸、盲腸、及び結腸の内容物スコア、ならびに小腸、盲腸、及び結腸器官の肉眼的行片スコアも示される。異なる文字は、群間で同じパラメータで観察された統計的有意差を示す。黄色いハイライトは、V株でチャレンジした豚の統計値であり、緑色のハイライトは、P株でチャレンジした豚の統計値である。 図29A〜29B 肉眼的病理学的スコア。図29Aは、標準エラーバーとともに示される、D4(1回目接種後4日)の群平均肉眼的病理学的スコアである。図29Bは、標準エラーバーとともに示される、D34(D28のチャレンジ後6日)の群平均肉眼的病理学的スコアである。小腸、盲腸、及び結腸の内容物スコア、ならびに小腸、盲腸、及び結腸器官の肉眼的行片スコアも示される。異なる文字は、群間で同じパラメータで観察された統計的有意差を示す。黄色いハイライトは、V株でチャレンジした豚の統計値であり、緑色のハイライトは、P株でチャレンジした豚の統計値である。 図30A〜30Bは、D4の組織病理学的測定値を示す。図30Aは、遠位空腸及び回腸における絨毛高さ/陰窩深さ比の群平均を標準エラーバーとともに示す。図30Bは、遠位空腸、回腸、盲腸、及び結腸のPEDV IHCスコアの群平均を、標準エラーバーとともに示す。異なる文字は、群間で同じ組織に観察された統計的有意差を示す。 図30A〜30Bは、D4の組織病理学的測定値を示す。図30Aは、遠位空腸及び回腸における絨毛高さ/陰窩深さ比の群平均を標準エラーバーとともに示す。図30Bは、遠位空腸、回腸、盲腸、及び結腸のPEDV IHCスコアの群平均を、標準エラーバーとともに示す。異なる文字は、群間で同じ組織に観察された統計的有意差を示す。 図31A〜31Bは、D34の組織病理学的測定値を示す。図31Aは、遠位空腸及び回腸における絨毛高さ/陰窩深さ比の群平均を、標準エラーバーとともに示す。図31Bは、遠位空腸、回腸、盲腸、及び結腸のPEDV IHC スコアの群平均を、標準エラーバーとともに示す。異なる文字は、群間で同じ組織に観察された統計的有意差を示す。黄色いハイライトは、V株でチャレンジした豚の統計値であり、緑色のハイライトは、P株でチャレンジした豚の統計値である。 図31A〜31Bは、D34の組織病理学的測定値を示す。図31Aは、遠位空腸及び回腸における絨毛高さ/陰窩深さ比の群平均を、標準エラーバーとともに示す。図31Bは、遠位空腸、回腸、盲腸、及び結腸のPEDV IHC スコアの群平均を、標準エラーバーとともに示す。異なる文字は、群間で同じ組織に観察された統計的有意差を示す。黄色いハイライトは、V株でチャレンジした豚の統計値であり、緑色のハイライトは、P株でチャレンジした豚の統計値である。 図32A〜232Bは、P株ウイルスまたはV株ウイルスのいずれかに対する血清IFA抗体力価を示す。図32Aは、P株ウイルスに対する血清IFA力価の群平均を、標準エラーバーとともに示す。図32Bは、V株ウイルスに対する血清IFA力価の群平均を、標準エラーバーとともに示す。 図32A〜232Bは、P株ウイルスまたはV株ウイルスのいずれかに対する血清IFA抗体力価を示す。図32Aは、P株ウイルスに対する血清IFA力価の群平均を、標準エラーバーとともに示す。図32Bは、V株ウイルスに対する血清IFA力価の群平均を、標準エラーバーとともに示す。 図33A〜33Bは、P株ウイルスまたはV株ウイルスのいずれかに対する血清VN抗体力価を示す。図33Aは、P株ウイルスに対する血清VN力価の群平均を、標準エラーバーとともに示す。図33Bは、V株ウイルスに対する血清VN力価の群平均を、標準エラーバーとともに示す。 図33A〜33Bは、P株ウイルスまたはV株ウイルスのいずれかに対する血清VN抗体力価を示す。図33Aは、P株ウイルスに対する血清VN力価の群平均を、標準エラーバーとともに示す。図33Bは、V株ウイルスに対する血清VN力価の群平均を、標準エラーバーとともに示す。
以下の定義及び導入事項が本明細書に適用可能である。
単数形「a」、「an」、及び「the」は、内容がそうではないことを明確に示さない限り、複数の指示対象を含む。同様に、「or」という語は、内容がそうではないことを明確に示さない限り、「and」を含むことが意図される。「or」という語は、特定のリストの任意の1つのメンバーを意味し、そのリストのメンバーの任意の組み合わせも含む。
「アジュバント」という用語は、ワクチンの効果を増強する化合物を指し、免疫剤を含む製剤に加えられ得る。アジュバントは、たとえ単回用量のみのワクチンの投与後であっても免疫応答の増強を提供する。アジュバントは、例えば、ムラミルジペプチド、ピリジン、水酸化アルミニウム、ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド(DDA)、油、油中水エマルジョン、サポニン、サイトカイン、及び当該技術分野で既知の他の物質を含み得る。好適なアジュバントの例は、米国特許出願第US2004/0213817 A1号に記載されている。「アジュバント化」は、アジュバントが組み込まれた化合物またはアジュバントと組み合わされた化合物を指す。
「抗体」は、ポリクローナル及びモノクローナル抗体、キメラ、ならびに一本鎖抗体だけでなく、Fabまたは他の免疫グロブリン発現ライブラリの生成物を含むFab断片を指す。抗体に関連して、「免疫学的に特異的」という用語は、対象となるタンパク質の1つ以上のエピトープに結合するが、抗原性生体分子の混合集団を含有する試料中の他の分子は実質的に認識せず、それらには結合しない抗体を指す。
本明細書において使用される「弱毒」PEDVは、感受性宿主を感染させる及び/または複製することが可能であるが、感受性宿主に対して非病原性または低病原性であるPEDVを指す。例えば、弱毒ウイルスは、関連する野外分離株と比較して、観察可能/検出可能な臨床症状を引き起こさないか、またはより少ない臨床症状、もしくはより重症度の低い臨床症状を引き起こす場合があるか、あるいはウイルス複製効率及び/または感染性の低減を示し得る。PEDV感染の臨床症状は、限定されないが、臨床的な下痢、嘔吐、嗜眠、健康状態の悪化、及び脱水を含み得る。
「エピトープ」は、一旦宿主に投与されると、液性型(B細胞)及び/または細胞性型(T細胞)の免疫応答を引き起こすことが可能であるという意味で、免疫学的に活性な抗原決定基である。これらは、抗原性を有する、分子上の特定の化学基またはペプチド配列である。抗体は、ポリペプチド上の特定の抗原性エピトープに特異的に結合する。動物において、ほとんどの抗原が、いくつかのまたはさらには多くの抗原決定基を同時に提示する。そのようなポリペプチドもまた、免疫原性ポリペプチドとして認められ得、エピトープは、さらに記載されるように同定され得る。
本明細書において使用される「免疫原性断片」という用語は、ポリペプチドまたは断片が、MHC分子に結合して、免疫原性ポリペプチドまたは免疫原性断片が由来する抗原に対して、細胞傷害性Tリンパ球(「CTL」)応答、及び/またはB細胞応答(例えば、抗体産生)、及び/またはヘルパーTリンパ球応答、及び/または遅延型過敏(DTH)応答を誘導するように対立遺伝子特異的モチーフ、エピトープ、または他の配列を含む、ポリペプチドもしくはポリペプチドの断片、またはそれらをコードするヌクレオチド配列を指す。DTH応答は、T細胞依存性マクロファージ活性化及び炎症が組織の損傷を引き起こす免疫反応である。抗原の皮下注射に対するDTH反応は、細胞媒介性免疫についてのアッセイとして使用されることが多い。
「免疫防御応答の誘導」という用語は、健常対照と比較して、感染した対象の組織における疾患の症状、すなわち、臨床徴候、病変、細菌排出、及び細菌複製のうちの1つ以上を軽減または排除する(液性及び/または細胞性)免疫応答を意味する。好ましくは、前記症状の軽減は、対照と比較した場合に統計的に有意である。
本発明の目的のための「感染性DNA分子」は、適切な宿主細胞における、機能的ウイルス粒子へのウイルスの複製、転写、及び翻訳に必要な要素をコードするDNA分子である。
「単離された」という用語は、細胞、ペプチド、または核酸がその天然の環境から分離されることを示すために使用される。単離されたペプチド及び核酸は、実質的に純粋であり得、すなわち、天然においてそれらが結合し得る他の物質を本質的に含まない。
本発明の目的のために、第2のポリヌクレオチド分子(RNAまたはDNAのいずれか)のヌクレオチド配列は、第1のポリヌクレオチド分子のヌクレオチド配列に「相同」であるか、または前記第1のポリヌクレオチド分子に対して「同一性」を有し、第2のポリヌクレオチド分子のヌクレオチド配列は、遺伝暗号の縮重に基づいて、第1のポリヌクレオチド分子のヌクレオチド配列と同じポリアミノ酸をコードするか、または本発明の実施において有用となるように、第1のポリヌクレオチド分子のヌクレオチド配列によってコードされるポリアミノ酸と十分に類似したポリアミノ酸をコードする。相同なポリヌクレオチド配列はまた、センス鎖及びアンチセンス鎖も指し、全ての場合において、任意のこのような鎖の相補体を指す。本発明の目的のために、ポリヌクレオチド分子は、本発明の実施において有用であり、したがって、相同であるかまたは同一性を有し、これは、例えば標準的なハイブリダイゼーション技術または増幅技術によって、感染した豚の体液試料または組織試料中のPEDVまたはウイルスポリヌクレオチドの存在を検出するための診断用プローブとして用いることができる。通常、第2のポリヌクレオチド分子のヌクレオチド配列は、それが、BLASTNアルゴリズム(United States National Institute of HealthのNational Center for Biotechnology Information(NCBIとしても知られる)(Bethesda,Md.,USA))に基づいて、第1のポリヌクレオチド分子のヌクレオチド配列に対して少なくとも約70%のヌクレオチド配列同一性を有する場合、第1のポリヌクレオチド分子のヌクレオチド配列に相同である。本発明の実施に従った計算についての具体的な例において、BLASTP 2.2.6[Tatusova TA and TL Madden,「BLAST 2 sequences−−a new tool for comparing protein and nucleotide sequences.」(1999)FEMS Microbiol Lett.174:247−250.]が参照される。端的に述べると、2つのアミノ酸配列が、ギャップオープニングペナルティ10、ギャップ伸長ペナルティ0.1、及びにHenikoff and Henikoffの「blosum62」スコアリングマトリクスを用いてアライメントスコアを最適化するために整列される(Proc.Nat.Acad.Sci.USA 325 89:10915−10919.1992)。次いで、パーセント同一性を以下のように計算する:同一マッチの合計数×100を、より長い配列の長さ+2つの配列を整列させるためにより長い配列中に導入したギャップの数で除す。
好ましくは、相同なヌクレオチド配列は、少なくとも約75%のヌクレオチド配列同一性を有し、さらにより好ましくは、少なくとも約80%、85%、90%、及び95%のヌクレオチド配列同一性を有する。遺伝暗号は縮重しているため、相同なヌクレオチド配列は、任意の数の「サイレント」な塩基変化、すなわち、それにもかかわらず同じアミノ酸をコードするヌクレオチド置換を含み得る。
配列が、第1のヌクレオチド配列によってコードされるポリアミノ酸に対して少なくとも約70%の同一性を維持しているか、または別様に本発明を実施するために有用である限り、相同なヌクレオチド配列は、サイレントではない突然変異、すなわち、コードされるポリアミノ酸においてアミノ酸の違いをもたらす塩基の置換、欠失、または付加をさらに含有し得る。これに関して、通常、全体的なタンパク質機能を不活化しないと認識される、特定の保存的なアミノ酸置換がなされてもよく、例えば、正に荷電したアミノ酸(逆もまた同様である)であるリジン、アルギニン、及びヒスチジンに関するもの、負に荷電したアミノ酸(逆もまた同様である)であるアスパラギン酸及びグルタミン酸に関するもの、ならびに中性に荷電したアミノ酸(全ての場合において、逆もまた同様である)の特定の群である、(1)アラニン及びセリン、(2)アスパラギン、グルタミン、及びヒスチジン、(3)システイン及びセリン、(4)グリシン及びプロリン、(5)イソロイシン、ロイシン、及びバリン、(6)メチオニン、ロイシン、及びイソロイシン、(7)フェニルアラニン、メチオニン、ロイシン、及びチロシン、(8)セリン及びスレオニン、(9)トリプトファン及びチロシン、(10)例えばチ(6)ロシン、トリプトファン、及びフェニルアラニンに関するものである。アミノ酸は、物理的特性、ならびにタンパク質二次構造及びタンパク質三次構造への寄与に従って分類することができる。したがって、保存的置換は、当該技術分野において、あるアミノ酸の、同様の特性を有する別のアミノ酸への置換として認識され、例示的な保存的置換は、WO97/09433,page 10,published Mar.13.1997(PCT/GB96/02197,filed Sep.6,1996に見出され得る。保存的アミノ酸は、Lehninger,(Biochemistry,Second Edition;Worth Publishers,Inc.NY:NY(1975),pp.71−77)に記載されるようにグループ分けされてもよい。タンパク質配列は、Vector NTI Advance 11.5及びCLUSTAL 2.1の両方の複数配列アライメントを用いて整列させることができる。本明細書において使用される場合、特定のアミノ酸またはヌクレオチド配列の列挙は、核酸配列に関しては全てのサイレントな突然変異、またアミノ酸配列に関してはあらゆる保存的に修飾された変異体を含むものとする。
相同なヌクレオチド配列は、例えば上記のBLASTNを使用することによる、ヌクレオチド配列の比較によって決定することができる。代替として、相同なヌクレオチド配列は、選択された条件下でのハイブリダイゼーションによって決定することができる。例えば、第2のポリヌクレオチド分子のヌクレオチド配列は、中程度にストリンジェントな条件下で、例えば、65℃の0.5M NaHPO、7%ドシデル硫酸ナトリウム(SDS)、1mM EDTA中でのフィルタ結合DNAとのハイブリダイゼーション、及び42℃の0.2×SSC/0.1% SDS中での洗浄(Ausubel et al editors,Protocols in Molecular Biology,Wiley and Sons,1994,pp.6.0.3 to 6.4.10を参照のこと)、または後に定義されるPEDVウイルスをコードする配列のハイブリダイゼーションを別様にもたらす条件下で、配列番号1の相補体にハイブリダイズする場合に、配列番号1(または任意の他の特定のポリヌクレオチド配列)に相同である。ハイブリダイゼーション条件における変更は、経験的に決定され得るか、またはプローブのグアノシン/シトシン(GC)塩基対の長さ及びパーセンテージに基づいて正確に計算され得る。ハイブリダイゼーション条件は、Sambrook,et al.,(Eds.),Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press:Cold Spring Harbor,N.Y.(1989),pp.9.47 to 9.51に記載されるように計算することができる。
別の実施形態において、第2のヌクレオチド配列は、高度にストリンジェントな条件下で、例えば、当技術分野で既知であるように、65℃の0.5M NaHPO、7% SDS、1mM EDTA中でのフィルタ結合DNAとのハイブリダイゼーション、及び68℃の、0.1×SSC/0.1%SDS中での洗浄によって、配列番号1の相補体にハイブリダイズする場合、配列番号1(または本発明の任意の他の配列)に相同である。
本発明の単離されたポリヌクレオチド分子及び単離されたRNA分子は、合成分子、ならびにin vitroでのクローニング及び転写等の組換え技術によって得られる分子の両方を含むことをさらに理解されたい。
本発明のワクチン可能な弱毒PEDVウイルスの多くは、実質的な内部欠失、ならびに/または、最も典型的には、フレームシフト及び終止コドンの出現に起因する短い翻訳の出現を引き起こす、ORF3ヌクレオチド配列における弱毒突然変異の結果として生じるORF3タンパク質の実質的な欠失を含有することに留意されたい。本発明の実施内で、アライメント及びパーセント同一性の計算、ならびに記載される同一性の結果(ヌクレオチドであろうとアミノ酸配列であろうと)は、欠失したORF3配列を参照してまたは参照せずに計算され得ることに留意されたい。
「哺乳動物」は、ヒトを含む、哺乳綱クラスの任意の温血脊椎動物を含む。
「薬学的に許容される担体」は、ワクチンの製造及び投与のために当該技術分野で使用される、任意の従来の薬学的に許容される担体、ビヒクル、または賦形剤を意味する。薬学的に許容される担体は、典型的には、非毒性、不活性、固体、または液体の担体である。
「豚の(porcine)」及び「豚(swine)」という用語は、本明細書において交換可能に使用され、例えば豚などの、イノシシ科のメンバーである任意の動物を指す。
本明細書において使用される「感受性」宿主は、PEDVによって感染され得る細胞または動物を指す。感受性動物に導入されると、弱毒PEDVは、PEDVまたはその抗原に対する免疫学的応答を誘導する可能性もあり、それによって動物にPEDV感染に対する免疫を与える。
「ワクチン」という用語は、感染の影響を予防または改善するために、疾患に対する免疫を産生する抗原調製物を指す。ワクチンは、典型的には、免疫学的に有効な量の免疫原と、ワクチン接種される対象の免疫原に対する免疫応答を増強するのに有効なアジュバントとを一緒に組み合わせて用いて調製される。
ワクチン製剤は、「治療的に有効な量」の、すなわち、組成物が投与される対象において免疫防御応答の誘導を惹起することが可能な量の活性成分を含有する。PEDV疾患の治療及び予防において、例えば、「治療的に有効な量」は、好ましくは、ワクチン接種される対象の新しい感染に対する抵抗性を高める、かつ/または疾患の臨床的重症度を軽減する量である。そのような保護は、PEDVに感染した対象によって通常示される症状の軽減もしくは欠落のいずれか、及び/またはウイルス粒子カウントの減少によって示される。ワクチンは、PEDVに対する予防措置として、感染の前に投与され得る。代替として、ワクチンは、対象が既に疾患に罹患した後で投与されてもよい。PEDVへの曝露後に投与されたワクチンは、疾患を軽減し得る可能性があり、自然感染自体よりも優れた免疫応答を引き起こす。
本発明の全ての態様の実施のために、特定の抗原または病原体への曝露に対して血清陰性である動物、及び血清陽性である(ワクチンまたは病原体に曝露されたことがある)動物に関して、免疫学的アッセイにおいて絶対的な免疫学的境界は存在しないということは、当業者には周知である。それにもかかわらず、当業者は、血清中和アッセイにおいて、血清陽性動物は、通常、少なくとも最大1:1000の結成希釈率で検出されるのに対し、血清陰性動物は、約1:20または1:10のより高い希釈率で中和しないことが予測されると認識するであろう。
ワクチン製剤/免疫原性組成物
本発明はまた、本発明による変異PEDV株を含む、ワクチンとして使用されるのに好適な免疫原性組成物にも関する。本発明による免疫原性組成物は、中和抗体を含むPEDVに対して特定の液性免疫応答を惹起する。
本明細書に開示される変異株に基づく好ましい免疫原性組成物は、高い免疫原性を示すと同時に、危険な病原性効果または致死効果をもたらさない、弱毒生ウイルスを提供することができる。
しかしながら、本発明の免疫原性組成物は、いずれか特定の種類または調製方法に限定されない。これらは、限定されないが、感染性DNAワクチン(すなわち、豚にDNAを直接注射するために、プラスミド、ベクター、または他の従来の担体を使用すること)、生ワクチン、修飾生ワクチン、不活化ワクチン、サブユニットワクチン、弱毒ワクチン、遺伝子組み換えワクチン等を含む。これらのワクチンは、当該技術分野で既知の標準的な方法によって調製される。
本発明は、好ましくは、本発明の弱毒生変異PEDV及び薬学的に許容される担体を含むワクチン組成物を含む。本明細書において使用される場合、「本発明の弱毒生PEDV」という表現は、本明細書に記載される変化のうちの1つ以上を含む任意の弱毒生PEDV株を包含する。薬学的に許容される担体は、例えば、水、安定剤、保存剤、培養培地、または緩衝剤等であり得る。本発明の弱毒PEDVを含むワクチン製剤は、懸濁液の液体もしくは凍結乾燥形態の形態で、また代替として凍結形態で調製することができる。凍結される場合、グリセロールまたは他の同様の物質が、凍結されたときの安定性を強化するために加えられてもよい。弱毒生ワクチンの利点は、概して、関連する全ての感染因子の免疫原性決定基をその自然の形態で宿主の免疫系に提示すること、及びワクチン接種した宿主において該因子が増殖する能力に起因して比較的少量の免疫剤を必要とすることを含む。
ワクチン接種される標的動物に悪影響を及ぼすには病原性が不十分となるような、生ワクチン用ウイルスの弱毒化は、好ましくは連続継代を用いることを含む既知の手順によって達成され得る。以下の参考文献は、コロナウイルスの弱毒化のための種々の一般的な方法を提供し、本発明の実施において有用な株のいずれかの弱毒化またはさらなる弱毒化に好適である:B.Neuman et al.,Journal of Virology,vol.79,No.15,pp.9665−9676,2005;J.Netland et al.,Virology,v 399(1),pp.120−128,2010;Y−P Huang et al.,「Sequence changes of infectious bronchitis virus isolates in the 3’7.3kb of the genome after attenuating passage in embryonated eggs,Avian Pathology,v.36(1),(Abstract),2007;及びS.Hingley et al.,Virology,v.200(1)1994,pp.1−10;(米国特許第3,914,408号を参照);ならびにOrtego et al.,Virology,vol.308(1),pp.13−22,2003。
本発明において望ましいさらなる遺伝子組み換えワクチンは、当該技術分野で既知の技術によって製造される。そのような技術は、限定されないが、組換えDNAのさらなる操作、組換えタンパク質のアミノ酸配列の修飾または該アミノ酸配列への置換等を含む。
組換えDNA技術に基づく遺伝子組み換えワクチンは、例えば、豚においてより強力な免疫応答または防御応答を誘導することに関与するタンパク質(例えば、M、GP2、GP3、GP4、またはGP5等に由来するタンパク質)をコードするウイルス遺伝子の代替部分を同定することによって作製される。ウイルスタンパク質遺伝子の種々の亜型及び分離株が、DNAシャフリング法に供され得る。得られた異種キメラウイルスタンパク質は、広く保護するサブユニットワクチンに使用することができる。代替として、そのようなキメラウイルス遺伝子または免疫優性断片は、バキュロウイルスベクター等の標準的なタンパク質発現ベクターにクローニングすることができ、また適切な宿主細胞を感染させるために使用することができる(例えば、O’Reilly et al.,「Baculovirus Expression Vectors:A Lab Manual,」Freeman&Co.,1992を参照されたい)。宿主細胞は、培養され、したがって所望のワクチンタンパク質を発現するが、このタンパク質は、所望の程度まで精製され得、好適なワクチン製品に製剤され得る。
クローンが疾患を引き起こす何らかの望ましくない天然の能力を保持する場合、任意の残存ビルレンスに関与するウイルスゲノムのヌクレオチド配列を特定すること、及び、例えば、部位特異的突然変異誘発により、ウイルスを無毒性になるよう遺伝子操作することも可能である。部位特異的突然変異誘発は、1つ以上のヌクレオチドを付加、欠失、または変更することが可能である(例えば、Zoller et al.,DNA 3:479−488,1984を参照のこと)。所望の突然変異を含有するオリゴヌクレオチドが合成され、一本鎖ウイルスDNAの一部にアニーリングされる。その手順から生じたハイブリッド分子が、細菌を形質転換するために用いられる。次いで、適切な突然変異を含有する単離された二本鎖DNAが、後に好適な細胞培養においてトランスフェクトされる後者の制限酵素断片にライゲーションすることにより、全長DNAを生成するために使用される。移入のための好適なベクター内へのゲノムのライゲーションは、当業者に既知の任意の標準的な技術によって達成され得る。ウイルスの子孫を産生するための宿主細胞内へのベクターのトランスフェクションは、リン酸カルシウムまたはDEAE−デキストラン介在性のトランスフェクション、エレクトロポレーション、プロトプラスト融合、及び他の周知の技術等の従来の方法のいずれかを用いて行うことができる(例えば、Sambrook et al.,「Molecular Cloning:A Laboratory Manual,」Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)。クローニングされたウイルスは、次いで所望の突然変異を示す。代替として、適切な突然変異を含有する2つのオリゴヌクレオチドが合成されてもよい。これらは二本鎖DNAを形成するようにアニーリングされ得、該DNAは、全長DNAを産生するためにウイルスDNAに挿入され得る。
免疫学的に有効な量の本発明のワクチンは、ウイルス感染からの保護を必要とする豚に投与される。豚に接種する免疫学的に有効な量または免疫原性量は、ルーチン試験により簡単に決定され得るかまたは容易に滴定され得る。有効な量は、PEDVウイルスに曝露される豚を保護するためにワクチンに対する十分な免疫学的応答が獲得される量である。好ましくは、豚は、ウイルス性疾患のあらゆる有害な生理的症状または影響が著しく軽減されるか、改善されるか、または完全に予防される程度まで保護される。
本発明のワクチンは、標準的な緩衝剤、安定剤、希釈剤、保存剤、及び/または可溶化剤等の、動物に許容される担体を含むために許容される慣習に従って製剤化することができ、また徐放を容易にするためにも製剤化することができる。希釈剤は、水、生理食塩水、デキストロース、エタノール、グリセロール等を含む。等張性のための添加剤は、特に、塩化ナトリウム、デキストロース、マンニトール、ソルビトール、及びラクトースを含む。安定剤は、特に、アルブミンを含む。修飾生ワクチンの製剤化において特に有用なものを含む、他の好適なワクチンビヒクル及び添加剤は、当業者に既知であるか、または明らかになるであろう。例えば、参照により本明細書に組み込まれるRemington’s Pharmaceutical Science,18th ed.,1990,Mack Publishingを参照されたい。
本発明のワクチンは、例えば、特にアジュバントまたはサイトカイン等の1つ以上の追加の免疫調節成分をさらに含み得る。本発明のワクチンに使用され得るアジュバントの非限定的な例は、RIBIアジュバント系(Ribi Inc.、Hamilton,Mont.)、ミョウバン、水酸化アルミニウム等の鉱物ゲル、水中油エマルジョン、油中水エマルジョン、例えば、フロイントの完全及び不完全アジュバント、ブロックコポリマー(CytRx、Atlanta Ga.)、QS−21(Cambridge Biotech Inc.、Cambridge Mass.)、SAF−M(Chiron、Emeryville Calif.)、AMPHIGEN(登録商標)アジュバント、サポニン、Quil A、または他のサポニン画分、モノホスホリル脂質A、イオン性多糖、ならびにアブリジン脂質−アミンアジュバントを含む。本発明のワクチンにおいて有用な水中油エマルジョンの非限定的な例は、修飾SEAM62及びSEAM1/2製剤を含む。修飾SEAM62は、5%(v/v)スクアレン(Sigma)、1%(v/v)SPAN(登録商標)85洗浄剤(ICI界面活性剤)、0.7%(v/v)TWEEN(登録商標)80洗浄剤(ICI界面活性剤)、2.5%(v/v)エタノール、200μg/ml Quil A、100μg/mlコレステロール、及び0.5%(v/v)レシチンを含有する水中油エマルジョンである。修飾SEAM1/2は、5%(v/v)スクアレン、1%(v/v)SPAN(登録商標)85洗浄剤、0.7%(v/v)Tween 80洗浄剤、2.5%(v/v)エタノール、100μg/ml Quil A、及び50μg/mlコレステロールを含む水中油エマルジョンである。ワクチンに含まれ得る他の免疫調節剤は、例えば、1つ以上のインターロイキン、インターフェロン、また他の既知のサイトカインを含む。
追加のアジュバント系により、ヘルパーT細胞及びB細胞の両方のエピトープの組み合わせが可能になり、1つ以上の種類の共有結合したT−Bエピトープ連結構造がもたらされ、WO2006/084319、WO2004/014957、及びWO2004/014956に記載されるもののように、さらに脂質付加され得る。
本発明の好ましい実施形態において、ORFI PEDVタンパク質、または他のPEDVタンパク質、またはその断片は、後述するように、5%AMPHIGEN(登録商標)とともに製剤化される。
アジュバント組成物
本発明のワクチン組成物は、アジュバントを含んでも含まなくてもよい。具体的には、経口感染ウイルスに基づく場合、本発明の修飾生ワクチンは、滅菌担体を用いて、アジュバントを含まないで使用されてもよい。経口投与に使用され得るアジュバントは、CT様の免疫変調成分(rmLT、CT−B、すなわち、E.coliの組換え変異型熱不安定性毒素、コレラ毒素Bサブユニット)に基づくもの、またはポリマー及びアルギン酸を用いた、もしくはキトサン等の粘膜付着剤を用いた、もしくはリポソームによる封入によるものを含む。ワクチン放出による最小保護用量での好ましいアジュバント化または非アジュバント化ワクチンの用量は、用量当たり約10〜約10 log10 TCID50またはそれ以上のウイルスを提供し得る。「TCID50」は、「組織培養感染量」を指し、所与のバッチの接種細胞培養物の50%を感染させるのに必要なウイルスの希釈率として定義される。本明細書全体にわたって用いられるSpearman−Karber法を含む種々の方法が、TCID50を計算するために使用され得る。Spearman−Karber法の説明については、B.W.Mahy&H.O.Kangro,Virology Methods Manual,p.25−46(1996)を参照されたい。アジュバントは、存在する場合、エマルジョンとして提供されてもよく、より一般的には、非経口投与が選択される場合、出発力価の0.7log(80%の減少)を超えて減少するべきではない。
ある例において、アジュバント成分は、軽鉱油中のレシチンと、さらに水酸化アルミニウム成分との組み合わせから提供される。Amphigen(登録商標)の組成物及び製剤(代表的なレシチン/鉱油成分として)に関する詳細は、以下の通りである。
好ましいアジュバント化は、約5%(v/v)のRehydragel(登録商標)(水酸化アルミニウムゲル)及び「20% Amphigen」(登録商標)を約25%の最終濃度(v/v)でさらに含む緩衝液中に2MLの用量として提供され得る。Amphigen(登録商標)は、米国特許第5,084,269号に一般的に記載されており、軽油に溶解され、次いで、水中油エマルジョンとして抗原の水溶液または懸濁液中に分散される脱油レシチン(好ましくは大豆)を提供する。Amphigenは、米国特許第6,814,971号(その8〜9欄を参照)のプロトコルに従って、本発明の最終アジュバント化ワクチン組成物に使用するための、いわゆる「20% Amphigen」成分を提供するように改善されてきた。したがって、10%レシチン及び90%担体油(DRAKEOL(登録商標)、Penreco、Karns City,PA)のストック混合物を、0.63%リン酸緩衝生理食塩水で1:4に希釈し、それによってレシチン及びDRAKEOL成分をそれぞれ2%及び18%(すなわち、それらの元の濃度の20%)に減少させる。Tween 80及びSpan 80界面活性剤を組成物に加え、代表的かつ好ましい最終量を5.6%(v/v)Tween 80及び2.4%(v/v)Span 80とし、その場合、Spanが最初にストックDRAKEOL成分中に提供され、Tweenが最初に緩衝生理食塩水成分から提供され、生理食塩水とDRAKEOL成分との混合物が最終的に所望の界面活性剤濃度をもたらす。DRAKEOL/レシチンと生理食塩水との混合物は、In−Line Slim Emulsifier装置の405モデル(Charles Ross and Son、Hauppauge,NY,USA)を使用して得ることができる。
ワクチン組成物はまた、Rehydragel(登録商標)LV(ストック材料中約2%の水酸化アルミニウム含有量)を追加のアジュバント成分として含む(Reheis、NJ,USA及びChemTrade Logistics,USAから入手可能)。0.63%PBSを用いたさらなる希釈により、最終ワクチン組成物は、2ML用量当たり以下の組成物量を含有する:5%(v/v)Rehydragel(登録商標)LV、25%(v/v)の「20% Amphigen」、すなわち、さらに4倍希釈される)、及び0.01%(w/v)のメルチオラート。
当該技術分野において理解されるように、同等の最終ワクチン組成物を提供するために、成分の添加の順序は異なってもよい。例えば、緩衝液中にウイルスの適切な希釈物が調製され得る。次いで、実際の最終生成物中における所望の5%(v/v)濃度のRehydragel(登録商標)LVを可能にするために、適切な量のRehydragel(登録商標)LV(約2%の水酸化アルミニウム含有量)ストック溶液が、混合しながら加えられてもよい。一旦調製されると、この中間体ストック材料は、適切な量の「20% Amphigen」ストック(上に概説した通り、既に必要な量のTween 80及びSpan 80を含有する)と併せられ、再び25%(v/v)の「20% Amphigen」を有する最終産物が得られる。適切な量の10%メルチオラートが最終的に加えられてもよい。
本発明のワクチン組成物は、抗原の総用量が前述の抗原用量と比較して好ましくは100倍変化し得る(上回るもしくは下回る)ように、また最も好ましくは10倍以下に変化し得る(上回るもしくは下回る)ように、全ての成分における変動を許容する。同様に、界面活性剤濃度(TweenまたはSpanのいずれか)は、互いと関係なく最大10倍まで変化してもよいか、またはそれらは、当該技術分野で十分に理解されている適切な濃度の類似する材料によって置き換えられ、完全に除去されてもよい。
最終生成物中のRehydragel(登録商標)の濃度は、最初に多くの他の製造業者から入手可能な同等の材料(すなわち、Alhydrogel(登録商標),Brenntag;Denmark)の使用により、またはRehydragel(登録商標)製品種目のさらなる変形例、例えば、CG、HPA、またはHSの使用によって変化させてもよい。LVを一例として用いると、0%〜20%を含むその最終有効濃度は、2〜12%がより好ましく、4〜8%が最も好ましい。同様に、Amphigenの最終濃度(「20% Amphigen」の%として表される)は、好ましくは25%であるが、この量は、5〜50%、好ましくは20〜30%と異なってもよく、最も好ましくは約24〜26%である。
本発明の実施によれば、本発明のアジュバント製剤に使用される油は、好ましくは鉱油である。本明細書において使用される場合、「鉱油」という用語は、蒸留技術によってワセリンから得られる液体炭化水素の混合物を指す。この用語は、「液化パラフィン」、「流動ワセリン」及び「白色鉱油」と同義語である。この語はまた、「軽鉱油」すなわち、ワセリンの蒸留によって同様に得られるが、白色鉱油よりわずかに低い比重を有する油を含むことも意図される。例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,18th Edition(Easton,Pa.:Mack Publishing Company,1990,at pages 788 and 1323)を参照されたい。鉱油は、様々な商用供給源、例えば、J.T.Baker (Phillipsburg,Pa.)、USB Corporation(Cleveland,Ohio)から得ることができる。好ましい鉱油は、DRAKEOL(登録商標)の名称で市販されている軽鉱油である。
典型的には、油性相は、50体積%〜95体積%の量で存在し、好ましくは50%〜85%超の量、より好ましくは50%〜60%超の量、より好ましくはワクチン組成物の50〜52%v/v超の量で存在する。油性相は、油及び乳化剤(例えば、SPAN(登録商標)80、TWEEN(登録商標)80等)を含む(いずれかのそのような乳化剤が存在する場合)。
本発明のアジュバント製剤に使用するのに好適な非天然の合成乳化剤は、ソルビタン系非イオン界面活性剤、例えば、脂肪置換ソルビタン界面活性剤(SPAN(登録商標)またはARLACEL(登録商標)の名称で市販されている)、ポリエトキシル化ソルビトールの脂肪酸エステル(TWEEN(登録商標))、ヒマシ油等の源からの脂肪酸のポリエチレングリコールエステル(EMULFOR(登録商標));ポリエトキシ化脂肪酸(例えば、SIMULSOL(登録商標)M−53の名称で入手可能なステアリン酸)、ポリエトキシ化イソオクチルフェノール/ホルムアルデヒドポリマー(TYLOXAPOL(登録商標))、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエーテル(BRIJ(登録商標));ポリオキシエチレンノンフェニルエーテル(TRITON(登録商標)N)、ポリオキシエチレンイソオクチルフェニルエーテル(TRITON(登録商標)X)も含む。好ましい合成界面活性剤は、SPAN(登録商標)及びTWEEN(登録商標)の名称で入手可能な界面活性剤、例えば、TWEEN(登録商標)−80(ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート)及びSPAN(登録商標)−80(ソルビタンモノオレエート)である。一般的に、乳化剤(複数可)は、0.01体積%〜40体積%、好ましくは0.1%〜15%、より好ましくは2%〜10%の量でワクチン組成物中に存在し得る。
本発明の代替の実施形態において、最終ワクチン組成物は、SP−Oil(登録商標)及びRehydragel(登録商標)LVをアジュバントとして含有し(または他のRehydragel(登録商標)もしくはAlhydrogel(登録商標)製品)、好ましい量は、約5〜20%SP−Oil(v/v)及び約5〜15%Rehydragel LV(v/v)であり、それぞれ、5%及び12%が最も好ましい量である。これに関して、Rehydragelの%は、市販のストック製品からの希釈率を指すことを理解されたい。(SP−Oil(登録商標)は、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー(Pluronic(登録商標)L121、BASF Corporation、スクアレン、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート(Tween(登録商標)80、ICI Americas)及び緩衝塩溶液を含む流動油エマルジョンである。)
本発明はまた、アジュバント成分がAmphigen(登録商標)のみである条件を用いて成功裏に実施され得ることに留意されたい。
本発明の別の実施形態において、最終ワクチン組成物は、TXOをアジュバントとして含有する;TXOは、WO2015/042369に概説されている。該特許に開示される全てのTXO組成物は、本発明のワクチンの調製に有用である。TXO中、免疫賦活性オリゴヌクレオチド(「T」)、好ましくは、ODNは、好ましくは、任意選択的に修飾された骨格を有するパリンドローム配列を含有し、50ulのワクチン組成物当たり0.1〜5ug(例えば、50ulの組成物当たり0.5〜3ug、より好ましくは50ulの組成物当たり0.09〜0.11ug)の量で存在する。その好ましい種は、WO2015/042369刊行物(PCT/US2014/056512)(17ページ)に列挙されるような配列番号8である。ポリカチオン担体(「X」)は、50ul当たり1〜20ug(例えば、50ul当たり3〜10ug、または50ul当たり約5ug)の量で存在する。軽鉱油(「O」)もまた、TXOアジュバントの成分である。
特定の実施形態において、TXOアジュバントは以下のように調製される:
a)ソルビタンモノオレエート、MPL−A、及びコレステロールを軽鉱油に溶解させる。得られた油剤を滅菌濾過する。
b)免疫賦活性オリゴヌクレオチド、デキストランDEAE、及びポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエートを水相に溶解させ、そうすることで水溶液を形成する。
c)連続的に均質化しながら水溶液を油剤に加え、そうすることでアジュバント製剤TXOを形成する。
本発明の全てのアジュバント組成物は、本明細書によって網羅されるPEDV株及び分離株のいずれかとともに使用され得る。
本発明の実施において有用なさらなるアジュバントは、Prezent−A(米国公開特許出願第US20070298053号を概ね参照のこと)及び「QCDCRT」または「QCDC」型アジュバント(米国特許出願公開第US20090324641号を概ね参照のこと)含む。
賦形剤
本発明の免疫原性ワクチン組成物は、凍結乾燥製剤または水溶液の形態で、薬学的に許容される担体、賦形剤、及び/または安定剤をさらに含むことができる(例えば、Remington:The Science and practice of Pharmacy,2005,Lippincott Williamsを参照のこと)。許容される担体、賦形剤、または安定剤は、その投薬量及び濃度でレシピエントに無毒であり、リン酸、クエン酸、及び他の有機酸等の緩衝剤;アスコルビン酸及びメチオニンを含む抗酸化剤;保存剤(((o−カルボキシフェニル)チオ)エチル水銀ナトリウム塩(THIOMERSAL)、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド;ヘキサメトニウムクロライド;ベンズアルコニウムクロライド、ベンズエトニウムクロライド;フェノール、ブチル、もしくはベンジルアルコール;メチルもしくはプロピルパラベン等のアルキルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3−ペンタノール;及びm−クレゾール等);血清アルブミン、ゼラチン、もしくは免疫グロブリン等のタンパク質;ポリビニルピロリドン等の親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、もしくはリジン等のアミノ酸;グルコース、マンノース、もしくはデキストリンを含む単糖類、二糖類、及び他の炭水化物;EDTA等のキレート化剤;スクロース、マンニトール、トレハロース、もしくはソルビトール等の糖類;ナトリウム等の塩形成対イオン;金属錯体(例えば、Zn−タンパク質錯体);ならびに/またはポリエチレングリコール(PEG)、TWEEN、もしくはPLURONICS等の非イオン性界面活性剤を含み得る。
本発明のワクチンは、任意選択的に、本発明のウイルス、感染性DNA分子、プラスミド、またはウイルスベクターの徐放のために製剤化され得る。そのような徐放製剤の例は、生体適合性ポリマーの複合体、例えばポリ(乳酸)、乳酸(グリコール酸コポリマー)、メチルセルロース、ヒアルロン酸、コラーゲン等と組み合わされた、ウイルス、感染性DNA分子、プラスミド、またはウイルスベクターを含む。薬物送達ビヒクルにおける分解性ポリマーの構造、選択、及び使用は、参照により本明細書に組み込まれるA.Domb et al.,1992,Polymers for Advanced Technologies 3:279−292を含むいくつかの刊行物に概説されている。薬学的製剤におけるポリマーの選択及び使用のさらなるガイダンスは、当該技術分野で既知の教科書、例えば、参照により同様に本明細書に組み込まれるM.Chasin and R.Langer(eds),1990,「Biodegradable Polymers as Drug Delivery Systems」in:Drugs and the Pharmaceutical Sciences,Vol.45,M.Dekker,NYに見出すことができる。代替としてまたは追加として、ウイルス、プラスミド、またはウイルスベクターは、投与及び有効性を向上させるためにマイクロカプセル化することができる。抗原をマイクロカプセル化するための方法は、当該技術分野で周知であり、例えば、米国特許第3,137,631号、米国特許第3,959,457号、米国特許第4,205,060号、米国特許第4,606,940号、米国特許第4,744,933号、米国特許第5,132,117号、及び国際特許公開第WO95/28227号(これらは全て、参照により本明細書に組み込まれる)に記載される技術を含む。
リポソームもまた、ウイルス、プラスミド、ウイルスタンパク質、またはウイルスベクターの徐放を提供するために使用され得る。リポソーム製剤の作製方法及び使用方法に関する詳細は、特に、米国特許第4,016,100号、米国特許第4,452,747号、米国特許第4,921,706号、米国特許第4,927,637号、米国特許第4,944,948号、米国特許第5,008,050、及び米国特許第5,009,956号に見出すことができ、これらは全て、参照により本明細書に組み込まれる。
上記ワクチンのいずれかの有効量は、低用量のウイルス、ウイルスタンパク質、プラスミド、またはウイルスベクターから開始して、その後、効果をモニタリングしながら投薬量を増加させる、従来の手段によって決定することができる。有効量は、ワクチンの単回投与後に、またはワクチンの複数回投与後に得ることができる。動物当たりの最適な用量を決定する場合、既知の要因を考慮に入れることができる。これらは、動物の種、サイズ、年齢、及び全身状態、動物における他の薬剤の存在等を含む。実際の投薬量は、好ましくは、他の動物実験の結果を考慮してから選択される。
適切な免疫応答が達成されたかどうかを検出する1つの方法は、ワクチン接種後の動物におけるセロコンバージョン及び抗体力価を決定することである。ワクチン接種のタイミング、及び、もしある場合、ブースター投与の数は、好ましくは、全ての関連要因の分析に基づいて医師または獣医師によって決定され、それらのいくつかは前述している。
本発明のウイルス、タンパク質、感染性ヌクレオチド分子、プラスミド、またはウイルスベクターの有効な投与量は、ワクチン接種される動物の体重等の当業者によって決定され得る要因を考慮に入れて、既知の技術を用いて決定することができる。本発明のワクチン中の本発明のウイルスの投与量は、好ましくは、約10〜約10pfu(プラーク形成単位)、より好ましくは約10〜約10pfu、最も好ましくは約10〜約107pfuの範囲である。本発明のワクチン中の本発明のプラスミドの投与量は、好ましくは、約0.1μg〜約100mg、より好ましくは約1μg〜約10mg、さらにより好ましくは約10μg〜約1mgの範囲である。本発明のワクチン中の本発明の感染性DNA分子の投与量は、好ましくは約0.1μg〜約100mg、より好ましくは約1μg〜約10mg、さらにより好ましくは約10μg〜約1mgの範囲である。本発明のワクチン中の本発明のウイルスベクターの投与量は、好ましくは約10pfu〜約10pfu、より好ましくは約10pfu〜約10pfu、さらにより好ましくは約10〜約10pfuの範囲である。好適な投薬量サイズは、約0.5ml〜約10ml、より好ましくは約1ml〜約5mlの範囲である。
本発明の実施に応じたウイルスタンパク質またはペプチドワクチンに好適な用量は、通常は、用量当たり1〜50マイクログラムの範囲であるか、または標準的な方法によって決定され得るそれより多い量であり、アジュバントの量は、それぞれのそのような物質に関して認められている方法によって決定される。豚のワクチン接種に関連する本発明の好ましい例において、動物の最適な年齢標的は、約1日〜21であり、これは、離乳前に、Mycoplasma hyopneumoniaeに対するワクチン等の他の予定されているワクチン接種にも対応し得る。さらに、繁殖用経産豚向けワクチンの好ましいスケジュールは、年1回の再ワクチン接種スケジュールを用いた同様の用量を含む。
投薬
好ましい臨床的適応は、分娩前の繁殖用経産豚及び未経産豚の両方における治療、管理、及び予防であり、その後の子豚のワクチン接種である。代表的な例において(経産豚及び未経産豚の両方に適用可能)、2つの2ML用量のワクチンが使用されるが、当然、用量の実際の体積は、動物のサイズも考慮に入れながら、0.1〜5MLの範囲の実際の投与量を用いてワクチンがどのように製剤化されるかの関数である。単回用量のワクチン接種もまた適切である。
第1の用量は、早ければ種付け前から分娩前5週間にかけて投与されてもよく、第2の用量は、好ましくは分娩前約1〜3週に投与される。ワクチンの用量は、好ましくは約10〜10、より好ましくは約10〜107.5のTCID50(組織培養感染量)に対応するウイルス材料の量を提供し、当該技術分野で認識されるように、さらに変化させてもよい。ブースター用量は、任意の後続の分娩前2〜4週間に投与され得る。筋肉内ワクチン接種(全ての用量)が好ましいが、用量のうちの1つ以上は皮下投与されてもよい。経口投与もまた好ましい。ワクチン接種はまた、計画感染または自然感染によって達成されるように、ナイーブ動物及び非ナイーブ動物において有効であり得る。
さらなる好ましい例において、経産豚または未経産豚は、分娩前5週間、次いで分娩前2週間に、筋肉内にまたは経口的にワクチン接種される。これらの条件下で、PEDV陰性のワクチン接種した経産豚に中和活性を有する抗体が生じ(血清試料から蛍光フォーカスにより測定した中和力価)、これらの抗体が子豚に受動的に移行されたことから、防御免疫応答が証明され得る。本発明のプロトコルは、既に血清陽性である経産豚及び未経産豚、また同様に子豚及び種豚の治療にも適用可能である。また、ブースターワクチン接種が行われてもよく、それらは異なる投与経路を介してもよい。任意の後続の分娩前に母豚に再度ワクチン接種することが好ましいが、たとえ母豚が前回の分娩に関連してワクチン接種されたのみであっても、本発明のワクチン組成物は、それでもなお、継続的な抗体の受動的移行を介して子豚に保護を提供することができる。
その後、子豚は、早ければ出生1日目にワクチン接種されてもよいことに留意されたい。例えば、特に雌親豚が種付け前にワクチン接種されたが、分娩前にはワクチン接種されなかった場合、1日目に子豚にワクチン接種を行い、3週齢でブースター投与をしてもまたはしなくてもよい。子豚のワクチン接種はまた、自然感染または計画感染のいずれかに起因して、雌親豚が以前にナイーブではなかった場合にも有効であり得る。子豚のワクチン接種は、母豚が以前にウイルスに曝露されたことがないか、または分娩前にワクチン接種されていない場合にも有効であり得る。種豚(典型的には種付け目的で飼育される)は、6ヶ月ごとに1回ワクチン接種されるべきである。投与量の変動は、当該技術分野の実施内である。本発明のワクチンは、妊娠中の動物(全ての妊娠期間)及び新生豚における使用に安全であることに留意されたい。本発明のワクチンは、たとえ最も感受性の高い動物(この場合も同様に新生豚を含む)であっても許容される安全なレベル(すなわち、死亡が見られず、新生豚にとって正常な一過性の軽度の単数または複数の臨床徴候のみ)まで弱毒化される。当然のことながら、PEDVの流行及び持続性の低レベルPEDVの発生の両方から豚の群れを保護するという観点からすれば、継続的な経産豚のワクチン接種プログラムが非常に重要である。PEDV MLVで免疫した経産豚または未経産豚は、PEDV特異的IgAを含む免疫を子豚に受動的に移行し、PEDVに関連する疾患及び死亡から子豚を保護することを認識されたい。さらに、通常、PEDV MLVで免疫した豚は、それらの糞便中に排出されるPEDVの量及び/もしくは期間が少ないか、またはPEDVから保護され、さらに、PEDV MLVで免疫した豚は、PEDVに起因する体重減少及び体重増加失敗から保護され、さらに、PEDV MLVは、PEDV移行サイクルを停止または制御する補助となる。
また、本発明のワクチンを接種した動物は、21日以下等の任意の大幅な屠殺保留期間を置かずに、即座にヒトの食用にも安全であることに留意されたい。
治療的に提供される場合、ワクチンは、実際の感染の徴候が検出されてから、有効量で提供される。既存の感染症を治療するための投与量は、用量当たり約10〜10 log10 TCID50またはそれ以上のウイルス(ワクチン放出の最小免疫量)を含む。組成物は、レシピエントがその投与に耐容性を示す場合に「薬理学的に」許容されると言える。そのような組成物は、投与される量が生理学的に有意である場合、「治療的にまたは予防的に有効な量」で投与されると言える。
少なくとも1つの本発明のワクチンまたは免疫原性組成物が、本明細書に記載される薬学的組成物を使用して、意図される目的を達成する任意の手段によって投与され得る。例えば、そのような組成物の投与経路は、非経口、経口、口腔鼻、鼻腔内、気管内、局所的、皮下、筋肉内、経皮的、皮内、腹腔内、眼内、及び静脈内投与によるものであり得る。本発明の一実施形態において、組成物は、筋肉内に投与される。非経口投与は、ボーラス注射、または経時的な段階的灌流によるものであり得る。注射器、スポイト、無針注入デバイス、パッチ等を含む任意の好適なデバイスが、組成物を投与するために使用されてもよい。使用のために選択される経路及びデバイスは、アジュバントの組成、抗原、及び対象に依存し、それらは当業者に周知である。経口、または代替として皮下の投与が好ましい。経口投与は、水を介して、または飼料(固形または液体試料)を介して直接的であり得る。液体形態で提供される場合、(混合するかまたは上に乗せて)試料に直接加えるために、または別様に水もしくは液体試料に加えられるように、ワクチンは、凍結乾燥され、再構成によってペーストとして提供され得る。
大規模ウイルス産生に適したVero細胞の作製
本発明のウイルスは、ワクチン産生のために承認されたVero細胞ストック中で都合よく増殖させることができる。安全かつ承認された細胞ストックを作製するために、Vero細胞のバイアルをさらなる継代に供した。コムギを含むPMEMに細胞を4回通過させ、マスター細胞ストック(Master Cell Stock(MCS))ロット「1834430」を生成した。MCSは、PGM−Biological Quality Control;Lincoln,NEにおけるCFR及びEPの9つの要件に従って検査した。MCSの試験は、無菌性、マイコプラズマを含んでいないこと、及び外来物質について満足の行くものであった。したがって、PF−Vero MCSロット「1834430」は、確認試験のためのCenter for Veterinary Biologics Laboratories(CVB−L)への提出に適していると見なされた。
種子由来及び継代歴は、以下の通りである。包括的なVero細胞のプレマスター細胞ストックを以前に凍結させた。細胞ストックの作製のために、1%ウシ血清(商品番号00−0710−00、BSE対応)及び3mM L−グルタミンを含有するPMEM(Lincoln商品番号00−0779−00)中で細胞を増殖させた。それらは、Vero WCS 継代番号136、ロット番号071700 MCS+3、28−Jul−00に由来していた。新しいプレマスター細胞ストックを、元の包括的なVeroマスター細胞ストックからのMCS+33である継代番号166で凍結させた。MCS「1833440」を、Vero KZO preMasterとして特定されたプレマスターから作製し、全てのロットの培養物は、コムギ、1.0% L−グルタミン、及び1.0%子牛血清を含むPMEM中で増殖させた。2008年8月14日に、150cm2のTフラスコに細胞を植え付けた(継代番号167)。36.1℃の5.0% CO2中で、7日間フラスコをインキュベートし、次いで増殖させた(継代番号168)。4日後にフラスコが100%の培養密度に達した後、培養液を850cm2のローラーボトル内に継代した(番号169)。CO2を用いずに、0.125〜0.250rpm、36.1℃でローラーをインキュベートした。4日後、ローラーの最終継代(番号170)を行った。2008年9月2日、10.0%子牛血清及び10.0%ジメチルスルホキシド(DMSO)を濃縮細胞懸濁液に加えることにより凍結保存を完了した。バイアルには、継代レベル番号170と標示した。4.2mlを収容する全部で231個の容器を制御速度冷凍庫内に入れ、気相で長期保存するための液体窒素タンク内に移した。MCSは、抗生物質を使用せずに作製した。MCSの作製に使用した全ての試薬は、国内及び世界市場で認可された抗原産生に使用するためにPfizer Global Manufacturingから供給された。MCSは、Pfizer’s Master Seed Facility、Lincoln,Nebraskaによって作製された。
無菌性試験は以下の通りであった。2008年9月29日から2008年10月13日まで、9CFR(026−ST0)及びEP2.6.1に従ってMaster Cell Stockを試験した。MCSには、細菌及び真菌汚染のないことが分かった。
マイコプラズマ試験及び外来性試験は、以下のように施行した。MCSは、9CFR(028−PU0)及びEP2.6.7に従って検査した。MCSにはいずれのマイコプラズマ汚染もないことが分かった。外来性試験は、9CFR113.52に従って、NL−BT−2(ウシ)、Vero、NL−ED−5(ウマ)、NL−ST−1(ブタ)、NL−DK(イヌ)、NL−FK(ネコ)細胞を用いて完了した。MCSは、MGG、CPE、及びHAdに対して陰性であり、FAによりBVD、BRSV、BPV、BAV−1、BAV−5、狂犬病、Reo、BTV、ERV、ウマ動脈炎、PPV、TGE、PAV、HEV、CD、CPV、FPL、及びFIPに陰性を示した。MCSをELISAによりFIVについて試験したところ、満足の行くものであることが分かった。
EP外来性試験は、5.2.4(52−2002)に従った。ウシNL−BT−2及びBK(一次)、Vero、NL−ED−5(ウマ)、NL−ST−1(ブタ)、MARC MA104、NL−DK(イヌ)、NL−FK(ネコ)細胞を用いた外来性試験は、MGG、CPE、HAdに対して陰性であり、FAによりBVD、BPV、BAV−1、BAV−5、ウシコロナウイルス、ウシロタウイルス、BHV−3、PI3、IBR、BRSV及びBEV−1、Reo、BTV、ERV、ウマ動脈炎、PPV、PRV、TGE、HEV、PAV、P.ロタA1、ロタA2、PRRSV、CD、CPI、CAV−2、はしか、C.ロタ、狂犬病、CCV、FP、FCV、FVR、FIP、及びFeLVに陰性を示した。
本発明のポリペプチド及びポリヌクレオチド
本発明の代表的な実施形態は、(a)ORF1a/1bポリタンパク質、PEDVスパイクタンパク質(好ましくはドメイン1)、ORF3タンパク質、エンベロープタンパク質、膜タンパク質、ヌクレオカプシドタンパク質、または前記タンパク質の断片(複数可)をコードする(配列番号1、2、3、8、15、35、36、37、39、及び/もしくは59〜77)、またはその断片;(b)(a)の任意の配列の相補体;(c)65℃の0.5M NaHPO、7% SDS、1mM EDTA中でのフィルタ結合DNAとのハイブリッド形成、及び68℃の0.1×SSC/0.1% SDS中での洗浄として定義されるストリンジェントな条件下で、(a)または(b)の配列にハイブリダイズするポリヌクレオチド;(d)(a)または(b)のポリヌクレオチドと少なくとも70%同一なポリヌクレオチド;(e)(a)または(b)のポリヌクレオチドと少なくとも80%同一なポリヌクレオチド;(f)(a)または(b)のポリヌクレオチドと少なくとも90%同一なポリヌクレオチド;及び(g)(a)または(b)のポリヌクレオチドと少なくとも95%同一なポリヌクレオチド、からなる群から選択されるポリヌクレオチドを含む単離されたポリヌクレオチド配列を含む。好ましい実施形態において、ポリヌクレオチドは、第2の異種ポリヌクレオチド配列を含む。
本発明はまた、配列番号1、2、3、8、15、35、36、37、39、59〜78、それらの組み合わせの遺伝子型のオープンリーディングフレームのいずれかによってコードされるポリペプチド、または該ポリペプチド、そのドメイン、もしくはその断片と少なくとも90%同一であるポリペプチドを提供し、他の点では同一な追加のアミノ酸が保存的置換によって置き換えられるという選択肢を含む。
本発明はまた、本発明の変異PEDV株、好ましくはスパイクタンパク質、もしくはより好ましくはスパイクタンパク質S1ドメインのオープンリーディングフレームのいずれかによってコードされるポリペプチド、または該ポリペプチド、もしくはその断片と少なくとも90%同一であるポリペプチドを提供し、他の点では同一な追加のアミノ酸が保存的置換によって置き換えられるという選択肢を含む。
好ましい実施形態において、ポリペプチドは、本発明の変異PEDV株のスパイクタンパク質のS1領域の最初の1170ヌクレオチドから発現される。
さらに好ましい実施形態において、抗原が、配列番号1、2、3、8、15、35、36、37、39、59〜77、それらの組み合わせ、またはその免疫原性断片のオープンリーディングフレームによってコードされるタンパク質によって定義される、PEDVポリペプチドに基づくワクチンがさらに提供される。さらなる実施形態は、抗原が、配列番号23〜34、40〜58のヌクレオチドによってコードされるアミノ酸配列を含む。
さらなる遺伝子操作
本発明によって提供されるポリヌクレオチド及びアミノ酸配列情報は、ウイルス遺伝子及びそれらのコードされた遺伝子産物の構造及び機能の系統的解析も可能にする。本発明のウイルス遺伝子産物をコードするポリヌクレオチドに関する知識もまた、本発明のポリペプチドまたはその断片をコードするポリヌクレオチドを認識してそれにハイブリダイズするアンチセンスポリヌクレオチドを利用可能にする。全長及び断片アンチセンスポリヌクレオチドが、この点において有用である。当業者は、本発明の断片アンチセンス分子が、(i)特定のRNAを特異的に認識してそれにハイブリダイズするもの(本発明のウイルスポリペプチドをコードするDNAの配列比較によって決定される)、及び(ii)コードされたタンパク質の変異体をコードするRNAを認識してそれにハイブリダイズするものを含むことを理解するであろう。他のPEDVペプチドをコードするRNA/DNAにハイブリダイズするアンチセンスポリヌクレオチドもまた、分子群に関する特徴的な配列または代表的な配列を同定するための配列比較によって同定可能であり、さらにはPEDVポリペプチド中の抗原性ドメインの試験における使用に役立ち、サーコウイルス科の関連性の低い非PEDVメンバーによる宿主動物の感染と区別するためにも使用され得る。
本発明の構築物のための、酵母及びE.coliにおける発現を増強するために効果的なコドン最適化に関するガイダンスは、通常、当業者に既知である。
抗体
本発明によってさらに企図されるのは、抗PEDV抗体(例えば、モノクローナル抗体及びポリクローナル抗体、一本鎖抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、豚抗体、及び本発明のPEDVポリペプチドを特異的に認識するCDR配列を含む化合物を含む、CDR移植抗体である。「〜に特異的」という用語は、本発明の抗体の可変領域が、PEDVポリペプチドのみを認識してそれに結合する(すなわち、ポリペプチド群において見られる配列の同一性、相同性、または類似性にもかかわらず、関連するポリペプチドから単一のPEDVポリペプチドを識別することができる)ことを示し、またこれは、抗体の可変領域の外側の配列、具体的にはAb分子の定常領域における配列との相互作用を介して、他のタンパク質(例えば、S.aureusタンパク質A、またはELISA技術における他の抗体)と相互作用することが(任意選択敵意)可能である。本発明の抗体の結合特異性を決定するためのスクリーニングアッセイは周知であり、当該技術分野においてルーチン的に実施されている。このようなアッセイの包括的な考察については、Harlow et al.(Eds),Antibodies A Laboratory Manual;Cold Spring Harbor Laboratory;Cold Spring Harbor,N.Y.(1988),Chapter 6を参照されたい。本発明のPEDVポリペプチドの断片を認識してそれに結合する抗体もまた企図されるが、但し、その抗体は、上に定義したように、断片が由来する本発明のPEDVポリペプチドに対して第一にかつ最も特異的であるものとする。
明確にするために、「抗体」は、抗原に対する免疫応答の結果としての特異的抗原に結合し得る免疫グロブリン分子を指す。免疫グロブリンは、「定常」領域及び「可変」領域を有する「軽鎖」ポリペプチド鎖及び「重鎖」ポリペプチド鎖からなる血清タンパク質であり、定常領域の組成に基づいてクラス(例えば、IgA、IgD、IgE、IgG、及びIgM)に分けられる。抗体は、例えば、Fv、Fab’、F(ab’)、を含む様々な形態、及び一本鎖で存在することができ、1つ以上の抗体一本鎖ポリペプチド配列の全てまたは一部を含有する合成ポリペプチドを含む。
診断キット
本発明はまた、診断キットも提供する。キットは、PEDVウイルスの野外株に自然に感染した豚動物と、本明細書に記載されるPEDVワクチンのいずれかをワクチン接種した豚動物とを区別するために有益であり得る。キットはまた、PEDVウイルスの野外株に感染している可能性のある動物を、臨床症状が現れる前に検出して、群れから排除することができるか、またはナイーブなもしくはワクチン接種された動物から隔離しておくことができるため、有益であり得る。キットは、特定されたPEDVウイルスの特定の成分に対する抗体の存在について、豚動物から得られる試料を分析するための試薬を含む。本発明の診断キットは、野外株には存在するが、対象となるワクチンには存在しない、またはその逆である、本発明の変異PEDV株からの単数もしくは複数のペプチドを構成要素として含むことができ、そのような好適なペプチドドメインの選択は、広範なアミノ酸シーケンシングによって可能となる。当該技術分野において既知であるように、本発明のキットは、融合タンパク質を介して提供されるペプチドを構成要素として代わりに含むことができる。本発明の目的のための「融合ペプチド」または「融合タンパク質」という用語は、PEDVウイルスタンパク質の少なくとも一部、好ましくはORF1またはORF3と、異種ペプチドまたはタンパク質とからなる、一本鎖ポリペプチドを意味する。
以下の実施例は、上記の発明を例示することを意図するものであって、その範囲を狭めるものとして解釈されるべきではない。当業者は、実施例が、本発明が実施され得る多くの他の方法を示唆することを容易に認識するであろう。本発明の範囲内に属する一方で、多数の変形及び修正がなされ得ることを理解されたい。
本明細書に開示される全ての発明は、発明者のそれぞれの譲受人、Iowa State University、及びZoetis Services LLCの間に存在する共同研究契約(35 USC 100(h)、37 CFR 1.9(e)に定められる)の下に行われ、したがって、発明者は、37 CFR 1.104(C)(4)(5)によって与えられる審査保護(examination protections)を受ける資格を有する。
実施例1
米国の豚におけるPEDVの遺伝的関連性及び分子疫学を決定するのに役立つように、PEDV S1(スパイク遺伝子の最初の2.2kbタンパク質)のシーケンシングを行った。シーケンシングは、2014年1月にISU VDLにおいて、15のPEDV症例に対して行われた。その中でも、10症例(ISU症例6〜15)からのPEDV S1配列は、互いに類似しており、また2013年に米国の豚において同定されたPEDV株にも類似していた(99.1〜100%のヌクレオチド同一性)。明らかに対称的に、他の5症例(ISU症例1〜5)からのPEDV S1配列は、2013年に米国の豚において以前に同定されたPEDV株に対して93.9〜94.6%のヌクレオチド同一性を有するのみであった。
しかしながら、これら5つのPEDV症例は、S1配列に基づいて99.6〜100%の互いに対するヌクレオチド同一性を共有していた。S1配列に基づく系統発生解析により、前述の10のPEDV症例(ISU症例6〜15)は、2013年4月以降に米国で同定されたPEDV株と一緒にクラスタ化されたことが示された。しかしながら、前述の5つのPEDV症例(ISU症例1〜5)は、米国の豚において以前に同定されたPEDV株とは非常に異なる様式でクラスタ化された(図1)。配列アライメントは、これら5つのPEDV症例のS1配列が、米国で以前に同定されたPEDVウイルスと比較して、いくつかの欠失及び挿入を有していたことを示した。
この新しいウイルス分離株のS1遺伝子が決定されており、本明細書において配列番号1として報告される。現在入手可能なデータに基づくと、この株が、米国の豚において以前に同定されたPEDVから進化した突然変異である可能性はなさそうである。ISU VDLで提供されるPEDVのリアルタイムRT−PCRは、ヌクレオカプシド(N)遺伝子を標的としている。N−遺伝子は、PEDVゲノムの保存された部分であることが分かっている。これまでのところ、ISU VDLで実行されているPEDV N遺伝子のリアルタイムRT−PCRは、これらの新しいPEDVを容易に検出していると考えられる。新しいPEDVの全長N遺伝子配列が決定されたが、それは米国において以前に同定されたPEDVに類似していた。
図2は、S1部分配列及び全ゲノム配列に基づく系統樹を示す。添付資料を参照のこと。米国の豚に加えて、USプロトタイプ型株が、韓国、カナダ、及びメキシコで検出され、US 変異INDEL型株が韓国、メキシコ、及びドイツで同定された。
実施例2
米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株の少なくとも2つの遺伝的に異なる豚流行性下痢ウイルス(PEDV)株が、アメリカ合衆国で同定されている。本試験の目的は、実験的感染下において、従来の新生子豚における米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株の病原性の違いを比較することである。50匹のPEDV陰性5日齢の豚を、各10匹の5つの群に分け、ウイルス力価10TCID50/mlの3つの米国PEDVプロトタイプ分離株(IN19338/2013−P7、NC35140/2013−P7、及びNC49469/2013−P7)、S−INDEL−変異分離株(2014020697−P7)、及びウイルス陰性培養培地を、それぞれ、豚1匹当たり10mlで経口胃的に接種した。本試験で検査した3つ全部のPEDVプロトタイプ分離株が、それらの分岐群に関係なく、同様の病原性を示し、糞便中へのウイルス排出、ならびに肉眼的及び組織病理学的病変といった臨床徴候によって裏付けられるように、5日齢の豚に重度の腸疾患を引き起こした。3つの米国PEDVプロトタイプ分離株を接種した豚と比較して、S−INDEL−変異分離株を接種した豚は、糞便中へのウイルス排出、小腸、盲腸、及び結腸における肉眼的病変、小腸における組織病理学的病変、ならびに回腸における免疫組織化学染色といった臨床徴候が有意に少なかった。米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株は、接種豚において同様のウイルス血症レベルを誘導した。PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株の全ゲノム配列は決定されたが、3つのPEDV株間のビルレンスの違いの分子基盤については、逆遺伝学アプローチを用いて今後解明されなければならない。本試験は、PEDVのビルレンス及びワクチンの弱毒化に寄与する分子機構を理解する強力な基盤を提供する。
結果
米国PEDVの単離及び配列比較
3つの米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/NC35140/2013、米国/IA49379/2013、及び米国/NC49469/2013をVero細胞中で単離した。合胞体形成及び細胞剥離を含む典型的なPEDVの細胞変性効果が観察され、蛍光免疫染色によってウイルス増殖が確認された。全ての分離株は、Vero細胞中で効率的に増殖し、感染力価は、最初の10継代で103〜106TCID50/mlの範囲であった。
3つの米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/NC35140/2013−P7、米国/IA49379/2013−P7、及び米国/NC49469/2013−P7の全ゲノム配列を決定し、前述の米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013、及び米国PEDV S−INDEL−変異分離株である米国/IL20697/2014の配列と比較し、その結果を表3にまとめた。PEDVゲノム構成及びウイルスタンパク質の推定上の機能の略図が図12に示される。プロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013−P7、米国/NC35140/2013−P7、米国/IA49379/2013−P7、及び米国/NC49469/2013−P7は全て、28,038ヌクレオチド長のゲノムを有しており、互いに対して全ゲノムレベルで99.75〜99.91%のヌクレオチド(nt)同一性(26〜69ntの違い)を有していた。これらのプロトタイプ分離株のスパイク遺伝子は全て、4,161ヌクレオチド長を有しており、互いに対して99.54〜99.88%のnt同一性(5〜19ntの違い)を有していた。S−INDEL−変異分離株2014020697−P7は、28,029ヌクレオチド長のゲノムを有しており、本試験において評価される4つのプロトタイプ分離株に対して全ゲノムレベルで99.08〜99.22%のnt同一性(220〜259ntの違い)を有していた。それらの中でも、約64〜96ntの違いは、ORF1a/1b領域、特にnsp12及びnsp16領域に位置していた:しかしながら、nsp12及びnsp16上のこれらのnt変化のほとんどは、アミノ酸レベルでの同義(サイレント)置換であった(表3)。米国PEDVプロトタイプ分離株とS−INDEL−変異分離株との間の顕著な違いは、スパイク遺伝子(96.25〜96.37%のnt同一性、151〜156ntの違い)、特にS1部分(93.14〜93.32%のnt同一性、148〜152ntの違い)に位置していた:S1部分のヌクレオチド置換は、推定されるアミノ酸の変化をもたらした(表3)。プロトタイプ分離株と比較すると、変異分離株2014020697−P7のS遺伝子は、3つの特徴的な欠失(167のGの1−nt欠失、176−186位のAGGGTGTCAATの11−nt欠失、及び416−418位のATAの3−nt)及び1つの挿入(474位と475位の間のCAGGATの6−nt挿入)を有していた。
本試験に記載されるPEDV分離株及び45個のPEDV参照配列の系統発生解析が、図6に提供される。全ゲノム配列に基づく近隣結合系統樹である図6Aにおいて、米国PEDVプロトタイプ型株が一緒にクラスタ化され、それはさらに分岐群1及び分岐群2に分割することができるが、米国PEDV S−INDEL変異型株は別個にクラスタ化された。全ゲノム配列に基づく最尤系統樹である図6Bにおいて、米国PEDVプロトタイプ型株も分岐群1及び分岐群2にクラスタ化されたが、S−INDEL変異型株は、分岐群2内に別の亜系統を形成した。対照的に、S1配列に基づく近隣結合系統樹である図6C及び最尤系統樹である図6Dにおける系統発生的クラスタは類似していた。図6C及び図6Dの両方において、米国PEDVプロトタイプ型株がクラスタ化され、それは全ゲノム配列に基づく近隣結合系統樹である図6Aと同様に、分岐群1及び分岐群2に分割することができる:米国PEDV S−INDEL変異型株は、米国PEDV S−INDEL変異型株と同じ挿入及び欠失のパターンをS遺伝子に有する欧州/CV777、韓国/SM98、及び中国/SD−M等のいくつかの古典的なPEDV分離株により密接に関連した別個の分岐部を形成した。
全ゲノムに基づく系統樹である図6A、6B、またはS1に基づく図6C、6Dにかかわらず、プロトタイプ分離株IN19338及びIA49379は分岐群1に属し、分離株NC35140は分岐群2に属する。しかしながら、プロトタイプ分離株NC49469は、全ゲノムに基づく系統樹である図6A、6Bにおいて分岐群1に属するが、S1に基づく系統樹である図6C、6Dでは分岐群2に属する。3つのプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013−P7(配列番号59)、米国/NC35140/2013−P7(配列番号60)、及び米国/NC49469/2013−P7(配列番号61)、ならびに1つのS−INDEL−変異分離株2014020697−P7(配列番号62)は、豚におけるそれらの病原性を比較するために選択された(表4)。
臨床評価
G1(米国/IN19338/2013−P7)、G2(米国/NC35140/2013−P7)、及びG3(米国/NC49469/2013−P7)の全ての豚が、1DPIから軟性〜水様性の下痢を発症し、6または7DPIまで持続した。対称的に、G4(IL20697)では、1DPIに、1匹の豚に軟便を伴う軽度の下痢が認められたのみであった。平均下痢スコアを図7Aにまとめる。全体として、後述の「材料及び方法」の項に記載されるように、0〜7DPは、Iの下痢スコアが分析されたときに、G1(P=0.001)及びG3(P<0.0001)の豚は、G2の豚よりも有意に高い平均下痢スコアを有していた。プロトタイプPEDV分離株を接種したG1〜G3の豚は、全体として、PEDV変異分離株を接種したG4(P<0.0001)及びG5(陰性対照、P<0.0001)よりも有意に高い平均下痢スコアを有していた。平均下痢スコアについては、G4とG5との間に有意差はなかった(P=1)。
試験全体を通して、いずれの豚からも嘔吐は観察されなかった。プロトタイプ分離株を接種したG1〜G3において、1)ほぼ全ての豚が試験期間中に食欲を喪失し、経管栄養が投与されなければならなかった;2)重度の脱水、粗い体毛、平坦なまたは薄い側腹部が全ての豚に観察され、約4DPIに最も重度の身体状態が見られた;3)1DPIから試験終了まで、頭を下げた状態及び横臥位を含む種々の程度の嗜眠が観察された。対称的に、変異分離株を接種したG4において、1)全ての豚が正常な食欲を有していた;2)脱水または嗜眠は観察されなかった;3)1DPIまたは2DPIに、90%の豚が軽度に平坦な側腹部を有していたが、4DPI以後、正常に回復した。全てのG5豚は、試験期間中、下痢、脱水、嗜眠、または食欲不振を示さず、活動的であった。
(−1)〜3DPIにかけて、PEDV接種豚(G1〜G4)は、G5の豚(陰性対照)と比較して有意に少ない1日平均増体重(ADG、P≦0.0001)を有していたが、G1〜G4の間にADGの有意差はなかった(P値は0.089〜1の範囲であった)(図7B)。(−1)〜7DPIにかけて、G1〜G3(プロトタイプ分離株)は、G4(変異分離株)よりも有意に低いADGを有していた(P値は0.01〜0.037の範囲であった)が、G1、G2、G3、またはG4のいずれにも、G5(陰性対照)と比較してADGの有意差はなかった(P値は0.078〜0.847の範囲であった)(図7B)。
ウイルスの排出及び分布
1DPIから試験終了まで、G1〜G3(プロトタイプ分離株)の全ての豚からの直腸スワブ試料中にPEDV RNAが検出された。G4(変異分離株)において、それぞれ、1、2、3、4、5、6、及び7DPIに、5/10、8/10、10/10、5/5、5/5、3/5、及び2/5匹の豚の直腸スワブ中にPEDV RNAが検出された。直腸スワブ中に排出されたウイルス1ml当たりの平均ゲノムコピー数を図7Cにまとめる。G1及びG2の豚に、1〜7DPIにかけて同様のレベル(P=0.601)の糞便中へのウイルス排出が見られ、ゲノムコピー/mlの数は107.2〜9.0の範囲であり、Ct値16〜22に対応する。1−2DPIに、G3の豚に最も高いレベルの糞便中へのウイルス排出が見られ(Ct16で約109ゲノムコピー/ml)、7DPIには、糞便中へのウイルス排出は、Ct値28に対応する約105.4ゲノムコピー/mlまで徐々に減少した。対称的に、G4の豚に、1DPIに約102.3ゲノムコピー/ml(Ct 31.8)の糞便中へのウイルス排出が見られた:糞便中へのウイルス排出は、徐々に増加し、5DPIにピークとなり(Ct 28.8で105.4ゲノムコピー/ml)、次いで、7DPIに約101.3ゲノムコピー/ml(Ct 36.3)まで減少した。
統計分析により、G1〜G3(プロトタイプ分離株)に、G4(変異分離株)と比較して有意に高い量の直腸スワブ中にウイルスRNA排出が見られたことが示された(P<0.0001)。
3DPIに剖検したG1〜G4の全ての豚からの血清試料中にPEDV RNAが検出され、平均Ct値は、33.2(G1)、30.5(G2)、31.9(G3)、及び28.4(G4)であった。3DPIには、G1〜G4の血清中の平均PEDVゲノムコピー数の間に有意差はなかった[P値は0.077〜0.646の範囲であった](図7D)。7DPIに、G1〜G4の5匹の豚のうち、3〜4匹の血清試料中にPEDV RNAが検出され、平均Ct値(PCR陽性豚のみ)は、33.5(G1)、34.2(G2)、37.4(G3)、及び35.8(G4)であった。7DPIに、G4(変異分離株)の血清中のPEDVの平均ゲノムコピー数には、G1〜G3(プロトタイプ分離株)と比較して有意差はなかった(P値は0.050〜0.717の範囲であった)(図7D)。
組織中のウイルス分布を表5にまとめる。3DPIには、G1、G2、G3、またはG4にかかわらず、回腸、盲腸、結腸、及び腸間膜リンパ節中の平均PEDV RNA濃度が、同じ接種群内の他の組織中の濃度よりも高かった。3DPIに、各組織タイプにおけるウイルスRNA濃度を4つの接種群にわたって比較したとき、G4(変異分離株)の盲腸及び結腸中のウイルスRNA濃度は、全体的にG1〜G3(プロトタイプ分離株)の盲腸及び結腸中よりも有意に低かったが、G4の他の組織中のウイルスRNA濃度は、G1〜G3の対応する組織中の濃度と類似しており、G1〜G3の同じタイプの組織は同様のレベルのウイルスRNAを有していた。7DPIのデータは、全体的に3DPIに関する同様の結論を支持するものであったが、但し、盲腸及び結腸中のウイルスゲノムコピー数は、G4の回腸及び腸間膜リンパ節中のゲノムコピー数よりもはるかに少なかった。
G5(陰性対照)からの全ての直腸スワブ、血清、及び組織飼料は、試験期間全体を通してPEDVのリアルタイムRT−PCRで陰性であった。
略語 DPI:摂取後日数、MLN:腸間膜リンパ節、PCR:ポリメラーゼ連鎖反応、Ct:サイクル閾値
後肢筋肉。平均Ctは、PCR陽性豚(PCR Ct<45の豚)の平均Ctであった。
ゲノムコピー/mlは、全ての豚(PCR陽性豚及びPCR陰性豚の両方)の1ミリリットル当たりのゲノムコピー数の幾何平均であった。G1〜G4群の同じ組織タイプについて統計分析を行い、異なる文字は有意差を意味する。
肉眼的所見
3DPIに、PEDVプロトタイプ分離株(G1〜G3)を接種したほとんどの豚において、小腸、盲腸、及び結腸組織に、時としてガス及び/または黄色味がかった液体によって拡張された、薄くて透明な壁が観察された。さらに、G1〜G3のほぼ全ての豚が、小腸、盲腸、及び結腸内に水様性内容物を含んでいた。対称的に、PEDV変異分離株(G4)を接種した3/5匹の豚の小腸には、軽度の薄壁が観察されたのみであり、G4の豚の盲腸または結腸には、明らかな肉眼的病変は観察されなかった。また、G4では、わずか1/5匹の豚が小腸、盲腸、及び結腸内に水様性内容物を含んでおり、他の2匹の豚は、盲腸内に半水様性含有物を有していた。統計的に、全てのG1〜G3(プロトタイプ分離株)が、G4(変異分離株)及びG5(陰性対照)よりも有意に高い小腸、盲腸、及び結腸の内容物スコアを有していた(P値は<0.0001〜0.0127の範囲であった)(図8A)。小腸、盲腸、及び結腸の内容物スコアについてG1〜G3間に有意差は観察されなかった(P値は0.3722〜1の範囲であった)(図8A)。G4では、盲腸の内容物スコアのみがG5よりも有意に高かったが(P=0.003)、小腸または結腸の内容物スコアはそうではなかった[P値は0.5259〜1の範囲であった;図8A]。全てのプロトタイプ分離株接種群(G1〜G3)が、変異分離株接種群(G4)及び陰性対照群(G5)よりも有意に高い小腸、盲腸、及び結腸の組織病変スコアを有していた(P値は0.0012−0.049であった、図8B)。G1〜G3間(P値は0.1585〜1の範囲であった)またはG4〜G5間に[P値は0.4766〜1の範囲であった;図8B]に、小腸、盲腸、及び結腸の病変スコアの有意差はなかった。
7DPIには、G1〜G3のほとんどの豚がなおも薄壁のある及び/またはガスで膨張した小腸を有していたが、G1〜G3の約50%のみが、薄壁のある及び/またはガスで膨張した盲腸及び結腸を有していた。G1及びG2の全ての豚、ならびにG3の4/5匹の豚が、水様性の小腸内容物を含んでいた。G1〜G3の約60〜100%の豚が、盲腸及び結腸内に半水様性または水様性内容物を有していた。G4では、わずか1/5匹の豚が薄壁のある小腸を有しており、いずれの豚も盲腸及び結腸に肉眼的病変を有していなかった。G4では、5/5匹、1/5匹、及び0/5匹の豚が、小腸、盲腸、及び結腸に、それぞれ、半水様性または水様性内容物を有していた。G5では、1/5匹が薄壁のある小腸、盲腸、及び結腸を有しており、3/5匹の豚が、小腸、盲腸、及び結腸内に半水様性または水様性内容物を有していた。いくつかの群間に、組織内容物スコア及び組織病変スコアに有意差が観察された(図8)。
3DPI及び7DPIに採取した直腸スワブは、PDCoV、TGEV、及び豚ロタウイルス(A、B、及びC群)に対して陰性であること、また溶血性E.coli及びSalmonella sppに対して陰性であることが確認された。
組織病理学
3DPIまたは7DPIのいずれにおいても、全ての子豚(G1〜G5)の胃、盲腸、結腸、扁桃腺、腸間膜リンパ節、心臓、肺、肝臓、脾臓、及び腎臓の切片に顕著な顕微鏡的病変は観察されなかった。
ウイルス性腸炎と一致する重度の病変(例えば、絨毛腸細胞の腫脹、絨毛萎縮、粘膜固有層等の崩壊)が、3DPI及び7DPIに剖検したG1〜G3(プロトタイプ分離株)の全ての豚の小腸切片(十二指腸、空腸、及び回腸)において観察された。ウイルス性腸炎と一致する軽度の顕微鏡的病変が、3DPIに剖検したG4(変異分離株)の豚の小腸切片に観察されたが、7DPIに剖検したG4の豚の小腸切片における顕微鏡的病変は顕著ではなかった。3DPIまたは7DPIのいずれにおいてもG5(陰性対照)の豚の小腸切片における顕微鏡的病変は明白ではなかった。G1〜G5の3DPIに剖検した豚のH&E染色した回腸切片の代表的な画像を図9A〜9Eに示す。
絨毛高さ、陰窩深さ、及び絨毛高さ対陰窩深さ比を測定し、5つの接種群の小腸切片と比較した。3DPIに、G1〜G3(プロトタイプ分離株)の豚は、いくつかの例外を除いて、十二指腸、近位空腸、中位空腸、遠位空腸、及び回腸に、G4(変異分離株)及びG5(陰性対照)よりも有意に増加した平均絨毛高さ、増加した平均陰窩深さ、及び低い平均絨毛/陰窩比を有していた(図10);例外は、G2及びG4の十二指腸における絨毛高さと絨毛/陰窩との比、ならびにG1及びG4の中位空腸における陰窩深さを含む。3DPIの小腸切片における平均絨毛高さ、陰窩深さ、及び絨毛/陰窩比は、プロトタイプ分離株(図10)を接種した3つの群G1〜G3にわたって全体的に類似していた。3DPIの小腸切片の平均陰窩深さには、G4(変異分離株)とG5(陰性対照)との間に有意差はなかったが、G4の豚は、G5の豚と比較して、3DPIの十二指腸、中位、及び遠位空腸、ならびに回腸において有意に低下した平均絨毛高さ及びより低い平均絨毛/陰窩比を有していた(図10)。
7DPIに、小腸切片の平均絨毛高さ及び絨毛/陰窩比は、3つの群G1〜G3にわたって全体的に類似していた(図11A〜11D)。G1〜G3の豚は、全体として、小腸切片において、7DPIのG4及びG5の豚よりも有意に低下した平均絨毛高さ及びより低い絨毛/陰窩比を有していた(図11A、11C)。興味深いことに、7DPIの平均絨毛高さは、G4(変異分離株)とG5(陰性対照)との間に有意差がないか、またG4においてG5よりも有意に高いかのいずれかであった(図11A)。7DPIの平均絨毛/陰窩比には、近位、中位、及び遠位空腸、ならびに回腸においてG4とG5との間に有意差はなかったが、十二指腸における平均絨毛/陰窩比には、G4とG5との間に有意差が見られた(図10C)。7DPIにおける平均陰窩深さの比較を図11Bに表す。平均陰窩深さは、全ての小腸切片においてプロトタイプ分離株接種群G2とG3との間で類似しており、G2及びG3は、陰性対照群G5と比較して有意により長い陰窩深さを有していた。別のプロトタイプ分離株接種群G1は、陰性対照群G5とプロトタイプ分離株接種群G2及びG3との間の平均陰窩深さ値を有していた。変異分離株接種群G4は、陰性対照群G5と比較して有意に増加した十二指腸、近位及び遠位空腸における平均陰窩深さを有していたのに対し、G4は、小腸切片のほとんどにおいてG1、G2、及びG3と類似した平均陰窩深さを有していた。
免疫組織化学(IHC)
3DPIに、5つ全ての接種群の回腸、盲腸、及び結腸の連続切片に対して、PEDV特異的IHC染色を行った。G5(陰性対照)の5匹の豚のいずれも、回腸、盲腸、または結腸においてIHC陽性ではなかった。G1〜G4の各々の5匹全部の豚は、回腸においてIHC陽性であり、平均IHCスコアは、3.9(G1)、3.7(G2)、3.8(G3)、及び2.5(G4)であった。回腸の平均IHCスコアは、G1〜G3にわたって類似していたが、G4よりも有意に高かった(図10D)。盲腸のIHC染色に関して、5/5(G1)、4/5(G2)、5/5(G3)、及び3/5(G4)匹の豚が陽性であり、G1〜G4の間の平均IHCスコアに有意差はなかった(図10D)。結腸の場合、5/5(G1)、4/5(G2)、4/5(G3)、及び2/5(G4)匹の豚がIHC染色陽性であったが、平均IHCスコアにはG1〜G4の間の有意差はなかった(図10D)。代表的なPEDVIHC染色画像を図9F〜9Tに示す。
7DPIに、回腸の連続切片に対してPEDV特異的IHC染色を行った。軽度の/わずかなIHC染色がG1及びG2において観察されたが、G3、G4、及びG5において染色は観察されなかった(図11D)。
考察
配列解析により、少なくとも2つの遺伝的に異なるPEDV株が米国で循環していることが立証されており(Vlasova et al.,2014;Wang et al.,2014)、それらは、米国PEDVプロトタイプ株及び米国PEDV S−INDEL変異株と称される。米国プロトタイプPEDVは、系統発生的に分岐群1及び分岐群2にさらに分割することができる。全ゲノム配列に基づく系統発生解析において、米国S−INDEL変異型PEDVは、近隣結合系統樹内では分岐群1及び分岐群2とは別個にクラスタ化されたが、最尤系統樹内では分岐群2内に別の亜系統を形成した(図6A、6B)。このことは、系統発生解析ツール及び系統樹構築法が、分析結果にある程度の違いをもたらし得ることを示唆している:したがって、系統発生解析に用いられるツール及び方法を明確に指示することによって慎重に結論が導き出されるべきである。米国プロトタイプPEDVの中でも、あるものは、全ゲノムに基づく系統樹であろうとS1に基づく系統樹であろうとそれに関係なく、常に分岐群1または分岐群2に属するが、あるもの(例えば、NC49469及びMinnesota62)は、全ゲノムに基づく系統樹内では分岐群1に属するが、S1に基づく系統樹内では分岐群2に属する(図6)。それはおそらく、NC49469及びMinnesota62 PEDVのS1配列は分岐群2により密接に関連しているが、残りのゲノム配列が分岐群1のPEDVにより密接に関連しているためである。我々のグループは、上記の各カテゴリーに属する種々のPEDVを細胞培養において単離してきたため、種々の米国プロトタイプ及びS−INDEL変異PEDVの病原性を比較することができる。
研究により、新生子豚が離乳豚よりもPEDV感染に対する感受性が高く、PEDV感染は、新生児において離乳豚よりも高い疾患重症度をもたらすことが証明されている(Jung et al.,2015a;Thomas et al.,2015)。したがって、感度性の高い5日齢の新生子豚モデルが、本試験における病原性比較のために選択された。3つの米国PEDVプロトタイプ分離株(米国/IN19338/2013、米国/NC35140/2013、及び米国/NC49469/2013)の中で、米国/NC35140/2013−P7分離株によってもたらされた平均下痢スコアは、米国/IN19338/2013−P7及び米国/NC49469/2013−P7分離株によってもたらされたものよりも低かったが、3つのプロトタイプ分離株は、類似したウイルス排出、肉眼的病変、組織病理学的病変、及びIHC染色を有していた。全体として、我々は、本試験で評価した3つの米国PEDVプロトタイプ分離株は、それらの系統分岐群にかかわらず、新生子豚において同様の病原性を有すると結論付けた。対称的に、本試験のデータは、米国PEDV S−INDEL−変異分離株2014020697−P7が、3つの米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013−P7、米国/NC35140/2013−P7、及び米国/NC49469/2013−P7と比較して、有意に低下した臨床徴候、糞便中へのウイルス排出、小腸、盲腸、及び結腸における肉眼的病変、小腸における組織病理学的病変、ならびに回腸のIHCスコアを有していたことを明確に証明している。他のグループによる最近の実験研究でも、S−INDEL PEDVが、3〜4日齢の豚または1週齢の豚において米国プロトタイプ株と比較して全体的に低い病原性を有していたことが証明された(Lin et al.,2015a;Yamamoto et al.,2015)。しかしながら、Linらの研究では、米国S−INDEL Iowa106株を接種した3組の同腹子豚は死亡率ゼロを示したが、同じウイルス株を接種した1組の同腹子豚が75%の死亡率を示したことが観察されている(Lin et al.,2015a)。彼らは、雌豚の健康状態が初乳/乳汁の産生に直接影響し得るため、それらの子豚の感染結果に影響を及ぼすという仮説を立てた(Lin et al.,2015a)。野外で観察されたS−INDEL PEDVのビルレンスは、農場及び国によって異なる。米国では、S−INDEL変異株OH851の感染は、農場の哺乳子豚にはごくわずかな臨床徴候を引き起こしただけであった(Wang et al.,2014)。ドイツでは、2ヶ所の雌豚農場が、米国S−INDEL変異体OH851に対して全ゲノムレベルで99.4%のヌクレオチド同一性を有するS−INDEL PEDVに感染した:しかしながら、哺乳子豚における臨床徴候の重症度及び死亡率は、2つの農場間で有意に異なっていた(Stadler et al.,2015)。矛盾する所見に寄与する要因は、まだ明確に特定されていない。しかし、S−INDEL PEDVの中でも、ウイルスの源(野生型または細胞培養適応ウイルス)、接種/感染量、動物/環境の条件、及びヌクレオチド/アミノ酸の多様性が、種々の実験研究と野外発生との間に観察された不一致に寄与した可能性がある。さらに、PEDVの病原性は、年齢依存性であり得る。離乳豚、仕上げ期の豚、未経産豚、及び経産豚におけるS−INDEL PEDV変異体の病原性についてのさらなる調査が正当化される。
研究により、ウイルス血症は、米国PEDVプロトタイプ分離株による感染の急性期に起こり得ることが示されている(Jung et al.,2014;Madson et al.,2016)。本試験において、我々は、血清試料中のPEDV RNAも検出した。さらに、PEDV変異分離株と3つのプロトタイプ分離株とは、本試験の条件下で同様のウイルス血症レベルを有していた。PEDVは、絨毛の腸細胞に感染し、絨毛萎縮及び吸収不全性の下痢を引き起こす、腸管病原性コロナウイルスである。ある程度の量のPEDVは、完全には理解されていない機構によって血流に入り得る。しかし、PEDVは、血流中で積極的に複製するとは考えられておらず、ウイルス血症レベルは、必ずしもビルレンス/病原性と相関していない可能性もある。本試験中、小腸、盲腸、結腸、及び腸間膜リンパ節において高レベルのPEDV RNAが検出されたのに対し、プロトタイプまたはS−INDEL変異PEDVのいずれかを接種した豚の非腸管組織(扁桃腺、心臓、肺、肝臓、脾臓、腎臓、及び筋肉)には、低レベルのPEDV RNAが検出された。以前の研究で、PEDVのウイルス抗原(米国プロトタイプ分離株)が、小腸、腸間膜リンパ節、ならびにいくつかの結腸及び脾臓組織中に検出された(Jung et al.、2015b;Jung et al.、2014;Madson et al.、2016)が、他の非腸管組織、例えば、肺、心臓、腎臓、及び肝臓は全てPEDV抗原に対して陰性であったことが示された(Madson et al.、2016)。したがって、PEDV RNAの検出は、必ずしもこれらの非腸管組織の全てにおいてPEDVが複製することを意味するものではない。各臓器を採取する前に血液を排出しなかったことを考慮すると、これらの組織中のウイルスは、排除できなかった血液によるものであった可能性がある。
本試験において、PEDV IHC染色は、接種豚の回腸、盲腸、及び結腸に対してのみ行われた。PEDVを接種した4つの群(3つのプロトタイプ分離株及び1つの変異分離株)の中で、PEDV IHC染色は、3DPIに、100%の回腸、60〜100%の盲腸、及び40〜100%の結腸において観察された。回腸の平均IHCスコアは、変異分離株接種豚においてプロトタイプ分離株接種豚よりも有意に低く、小腸の肉眼的所見及び組織病理学的病変に関する観察と一致していた。盲腸及び結腸の平均IHCスコアは、変異分離株を接種した豚において3つのプロトタイプ分離株を接種した豚よりも数値的に低かったが、有意差はなかった。しかしながら、PEDV変異分離株接種豚は、プロトタイプ分離株接種豚と比べて少ない盲腸及び結腸における肉眼的変化を有していた。したがって、盲腸及び結腸の変化とPEDVのビルレンス/病原性との相関関係について、さらに解明される必要があるかもしれない。
PEDVを接種した4つ全ての群G1〜G4(3つのプロトタイプ分離株及び1つの変異分離株)は、3DPIの陰性対照群G5と比較して有意により短い絨毛高さを有しており、G1〜G3(プロトタイプ分離株)は、G4(変異分離株)と比較して有意により短い絨毛高さを有していた。これらは、米国プロトタイプ分離株及び変異PEDV分離株の両方が、小腸の絨毛上皮に感染して破壊することが可能であるが、米国PEDV変異分離株がプロトタイプ分離株よりも重症度の低い絨毛萎縮を引き起こしたことを示している。腸陰窩上皮細胞は、破壊された絨毛の腸細胞を交換する役割を果たす。3DPIには、G4(変異分離株)の平均陰窩深さにG5(陰性対照)との有意差はなかったが、G1〜G3(プロトタイプ分離株)の平均陰窩深さは、G4及びG5よりも有意に長かった。これらのことは、米国PEDV変異分離株によって引き起こされた軽度の絨毛萎縮が、3DPIには腸陰窩の有意な増殖及び伸長をもたらさなかったことを示唆し得る:しかしながら、腸陰窩は、プロトタイプ分離株接種群G1〜G3における重度の絨毛萎縮を修復するためにある程度まで伸長し始めていた。7DPIに、プロトタイプ分離株接種群が陰性対照群よりも長い平均陰窩深さを有していたことから、陰窩の伸長が、損傷のあった絨毛腸細胞を交換し続けたものの、絨毛上皮は正常まで回復しなかったことが示唆される。G4(変異分離株)のいくつかの小腸切片の平均陰窩深さが、7DPIにG5(陰性対照)よりも有意に長かったことから、G4において、後に、プロトタイプ分離株接種群G1〜G3と比較して陰窩の伸長が起きたことが示唆される。増殖した陰窩は、G4において3DPIに見られた破壊された絨毛腸細胞を最終的に回復した。IHC染色も、これらの観察を支持していた。
試験によって、米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株に対する抗体は、両方の株とin vitroで交差反応し、それらを交差中和することができることが示されている(Chen et al.,2016;Lin et al.,2015b)。in vivo試験(Goede et al.,2015)により、7ヶ月前にS−INDEL変異PEDV感染に曝露した雌豚が、米国PEDVプロトタイプ株でチャレンジした新生子豚に部分的な保護を提供できたことが示された。別のin vivo試験(Lin et al.,2015a)では、S−INDEL変異PEDVに曝露した3〜4日齢の子豚が、米国プロトタイプPEDVによる後続チャレンジに対して部分的に保護を提供できたことが証明された。出願人はまた、米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株の両方が、離乳豚モデルにおいて2つのウイルス株に対して同種及び異種の保護を提供することができることを証明するデータも所有している。本試験中、米国PEDV S−INDEL変異株は、新生豚において米国PEDVプロトタイプ株よりも毒性が低いことが証明された。これらのデータは、集合的に、全体的な有効性を決定するためにはさらなる評価実験が必要であるものの、米国PEDV S−INDEL変異株が、潜在的にPEDに対する修飾生ウイルスワクチン候補であり得ることを示唆している(追加実験については実施例5及び6を参照のこと)。
米国プロトタイプとS−INDEL変異PEDVとの間の顕著な配列の違いは、スパイク遺伝子、特にS1部分に位置している。スパイク遺伝子における配列の違いは、米国プロトタイプとS−INDEL変異PEDVとの間のビルレンスの違いに一部寄与し得る。
材料及び方法
ウイルス分離株及び細胞
米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013及びS−INDEL−変異分離株である米国/IL20697/2014の単離及び特徴付けは、既に記載されている(Chen et al.,2014、Chen et al.,2016)。さらなる3つの米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/NC35140/2013、米国/IA49379/2013、及び米国/NC49469/2013は全て、以前に記載されたウイルス単離手順に従って(Chen et al.,2014)、ルーチン診断のためにIowa State University Veterinary Diagnostic Laboratory(ISU VDL)に提出されて記録保存された子豚の糞便から、本試験のために得られた。PEDVの単離、増殖、及び滴定は全て、記載されたように(Chen et al.,2014)Vero細胞(ATCC CCL−81)中で行った。本試験で用いた全てのPEDV分離株は、豚デルタコロナウイルス(PDCoV)、伝染性胃腸炎ウイルス(TGEV)、及び豚ロタウイルス(A、B、及びC)、豚生殖器及び呼吸器症候群ウイルス、ならびに豚サーコウイルスに対して陰性であることが確認された。
ウイルスシーケンシング、比較配列解析、及び系統発生解析
以前に記載されたように(Chen et al.,2014)、Illumina MiSeqプラットフォームを用いた次世代シーケンシングにより、本試験において記載されるPEDV分離株の全ゲノム配列を決定し、SeqMan Proバージョン11.2.1(DNAstar Inc、Madison,WI)を用いて組み立てた。これらのPEDV分離株の配列データを、以下の受託番号でGenBankに寄託した:米国/IN19338/2013[KF650371]、米国/NC35140/2013−P7[KM975735]、米国/IA49379/2013[KM975736]、米国/NC49469/2013−P7[KM975737]、及び2014020697−P7[KT860508]。
本試験で用いた全てのPEDV分離株の全ゲノム配列及び個々の遺伝子配列(ヌクレオチド及びアミノ酸配列)を、ClustalXバージョン2.0(Larkin et al.,2007)及びBioEditバージョン7.0.4.1(Hall,1999)を使用して整列させ、遺伝的類似性を比較した。本明細書に記載されるPEDV分離株の全ゲノム及びS1部分(配列KF650371による遺伝子ヌクレオチド1〜2205)ヌクレオチド配列、ならびに世界的PEDV(全部で50配列)を用いて、系統発生解析を行った。系統樹は、それぞれ、MEGAバージョン6の距離に基づく近隣結合法及び最尤法を用いて構築した(Tamura et al.,2013)。1,000の複製データセットに対してブートストラップ解析を行った。
実験デザイン
動物実験プロトコルは、Iowa State University Institutional Animal Care and Use Committeeによって承認された(承認番号6−14−7821−S、2014年7月10日承認)。50匹の5日齢の子豚を従来の飼育場から購入し、Iowa State University Laboratory Animal Resourcesの設備に送った。全ての豚は、到着時にExcede(登録商標)(Zoetis、Florham Park,New Jersey,USA)を筋肉内注射し、ISU VDLにおいて、直腸スワブのウイルス特異的PCRによってPEDV、PDCoV、TGEV、及び豚ロタウイルス(A、B、及びC群)に対して陰性であることを確認し、血清試料のウイルス特異的な間接蛍光抗体(IFA)法によってPEDV抗体に対して陰性であることを確認した。体重によって豚をひとまとめにし、次いで、各10匹の5つの群に無作為に分け、硬い床の部屋1つ当たり1つの群とした。動物にはEsbilac(Hampshire,IL)液体代用乳及びヨーグルトの混合物を与え、水を自由に摂取できるようにした。1日順化させた後(子豚は6日齢)、1〜5群(G1〜G5)の豚に、3つの米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013−P7(G1)、米国/NC35140/2013−P7(G2)、米国/NC49469/2013−P7(G3)、1つの米国S−INDEL−変異分離株2014020697−P7(G4)、またはウイルス陰性培養培地(G5)を、それぞれ経口胃的に接種した(10ml/豚;全てのウイルスは細胞培養において継代7代目であり、力価は104 TCID50/mlであった)(表4)。
嘔吐の存在ならびに下痢、嗜眠、及び身体状態の臨床徴候について毎日子豚を評価した。下痢の重症度は、以下の基準を用いてスコア化した:0=正常、1=軟便(ウシの糞状)、2=いくらかの固形分を含む液体、3=固形分を含まない水様性。嗜眠レベルは、正常、軽度の嗜眠(動作が緩慢、頭を下げた状態)、中程度の嗜眠(立っているが横になりたがる)、または重度の嗜眠(横臥位、瀕死)に分類した。身体状態は、正常、軽度の喪失(平坦な側腹部)、中程度(側腹部のへこみ)、または重度(背骨/肋骨の突出)に分類した。
体重は、接種前に、その後は摂取後(DPI)3日及び7日に記録した。1日平均増体重(ADG)は、(−1)〜3DPI及び(−1)〜7DPIの豚について算出した。血清試料は、0、3、及び7DPIに採取した。直腸スワブは、0DPIから剖検まで各豚から毎日採取し、採取後直ちに1mlのPBSに浸した。3DPIに、剖検のために各群から5匹の豚を無作為に選択し、残りの豚は7DPIに剖検した。剖検時に採取した新鮮な試料及びホルマリン固定試料は以下を含んでいた:扁桃腺、心臓、肺、肝臓、脾臓、腎臓、後肢からの骨格筋、胃、腸間膜リンパ節、十二指腸、近位空腸、中位空腸、遠位空腸、回腸、盲腸,及び結腸。異なる腸部分の採取は、以前に記載されたように行った(Madson et al.,2014)。
剖検時には、治療群について知らされていない獣医学病理学者が、小腸、盲腸、及び結腸が肉眼的病変について検査した。組織病変を、正常、薄壁がある、及び/またはガスによる膨張に分類した。薄壁のある腸またはガスで膨張した臓器を1点としてそれぞれを数えた:薄壁及びガスによる膨張の両方が存在する場合は、2点として数えた。小腸、盲腸、及び結腸の内容物を調べ、以下の基準を用いてスコア化した:0=正常、1=いくらかの固形分を含む液状(半水様性)、2=水様性。
他の病原体による同時感染の可能性を排除するために、剖検前の3DPI及び7DPIに採取した直腸スワブを、ウイルス特異的PCRによりPDCoV、TGEV、及び豚ロタウイルス(A、B、及びC群)について検査し、ISU VDLにおけるルーチン細菌培養により溶血性E.coli及びSalmonella sppについて検査した。
PEDV N遺伝子に基づく定量的リアルタイムRT−PCRによって調べたウイルスの排出
ウイルスRNAを、直腸スワブ、血清、及び10%組織ホモジネートから、以前に記載されたように(Chen et al.,2014)抽出した。Path−ID(商標)Multiplex One−Step RT−PCR Kit(Thermo Fisher Scientific)を使用し、25μlの全反応のPCR設定で5μlの各RNA鋳型を用いた。PEDV N遺伝子に基づく定量的リアルタイムRT−PCRの標準曲線を作製するために使用したプライマー、プローブ、及びin vitro転写RNAは、記載されている(Lowe et al.,2014;Madson et al.,2014;Thomas et al.,2015)。標準曲線に基づいて、検査した試料中のゲノムコピー/mlの単位でウイルス濃度を算出した。平均サイクル閾値(Ct)は、PCR陽性試料に基づいて算出し、平均ウイルス濃度は、群内の全ての豚(PCR陽性及び陰性の両方の豚)に基づいて算出した。
組織病理学
扁桃腺、心臓、肺、肝臓、脾臓、腎臓、腸間膜リンパ節、胃、十二指腸、近位空腸、中位空腸、遠位空腸、回腸、盲腸、及び結腸の組織を、10%ホルマリンで固定し、包埋し、切片化し、ヘマトキシリン及びエオシン(H&E)で染色し、個々の動物の識別及び治療群を知らされていない獣医学病理学者が検査した。以前に記載された手順(Madson et al.,2014)に従ってコンピュータ画像システムを使用して、絨毛長及び陰窩深さを、十二指腸、近位空腸、中位空腸、遠位空腸、及び回腸の3つの代表的な絨毛及び陰窩から測定した。各組織の絨毛高さ対陰窩深さ(絨毛/陰窩)の比を、平均絨毛長を平均陰窩深さで除した商として算出した。
免疫組織化学
3DPIの剖検時の回腸、盲腸、及び結腸の連続切片を、以前に記載されたように(Madson et al.,2014)PEDV特異的モノクローナル抗体(BioNote、Hwaseong−si,Gyeonggi−do,Korea)を使用して、免疫組織化学(IHC)によりPEDV抗原について評価した。7DPIの剖検時に、IHC染色を回腸の連続切片に対してのみ行った。IHC抗原の検出は、以下の基準を用いて、以前に記載されたように(Chen et al.,2015)半定量的にスコア化した:0=染色なし;1=約1〜10%の腸細胞に陽性染色;2=約10%〜25%の腸細胞に陽性染色;3=約25%〜50%の腸細胞に陽性染色;4=約50%〜100%の腸細胞に陽性染色。
統計分析
Statistical Analysis System(SAS)バージョン9.3(SAS institute、Cary,NC)を用いた全ての統計的比較には、一般化線形混合(GLIMMIX)モデルを使用した。P値<0.05を統計的に有意であると定義した。全体的な糞便中へのウイルス排出レベルのP値[Log10(ゲノムコピー/ml)]を、DPI及び治療を相互作用変数として用いて、また下痢スコアの分析のために類似性を用いて、0〜7DPIの治療の間で評価した。
参考文献
Boniotti,M.B.,Papetti,A.,Lavazza,A.,Alborali,G.,Sozzi,E.,Chiapponi,C.,Faccini,S.,Bonilauri,P.,Cordioli,P.&Marthaler,D.(2016).Porcine Epidemic Diarrhea Virus and Discovery of a Recombinant Swine Enteric Coronavirus,Italy.Emerg Infect Dis 22,83−87.
Chen,Q.,Gauger,P.,Stafne,M.,Thomas,J.,Arruda,P.,Burrough,E.,Madson,D.,Brodie,J.,Magstadt,D.,Derscheid,R.,Welch,M.&Zhang,J.(2015).Pathogenicity and pathogenesis of a United States porcine deltacoronavirus cell culture isolate in 5−day−old neonatal piglets.Virology 482,51−59.
Chen,Q.,Li,G.,Stasko,J.,Thomas,J.T.,Stensland,W.R.,Pillatzki,A.E.,Gauger,P.C.,Schwartz,K.J.,Madson,D.,Yoon,K.J.,Stevenson,G.W.,Burrough,E.R.,Harmon,K.M.,Main,R.G.&Zhang,J.(2014).Isolation and characterization of porcine epidemic diarrhea viruses associated with the 2013 disease outbreak among swine in the United States.J Clin Microbiol 52,234−243.
Chen,Q.,Thomas,J.T.,Gimenez−Lirola,L.G.,Hardham,J.M.,Gao,Q.,Gerber,P.F.,Opriessnig,T.,Zheng,Y.,Li,G.,Gauger,P.C.,Madson,D.M.,Magstadt,D.&Zhang,J.(2016).Evaluation of serological cross−reactivity and cross−neutralization between the United States porcine epidemic diarrhea virus prototype and S−INDEL−variant strains.BMC Vet Res (in revision).
Cima,G.(2014).PED virus reinfecting U.S.herds.Virus estimated to have killed 7 million−plus pigs.J Am Vet Med Assoc 245,166−167.
Dastjerdi,A.,Carr,J.,Ellis,R.J.,Steinbach,F.&Williamson,S.(2015).Porcine Epidemic Diarrhea Virus among Farmed Pigs,Ukraine.Emerg Infect Dis 21,2235−2237.
Goede,D.,Murtaugh,M.P.,Nerem,J.,Yeske,P.,Rossow,K.&Morrison,R.(2015).Previous infection of sows with a “mild” strain of porcine epidemic diarrhea virus confers protection against infection with a “severe” strain.Vet Microbiol 176,161−164.
Grasland,B.,Bigault,L.,Bernard,C.,Quenault,H.,Toulouse,O.,Fablet,C.,Rose,N.,Touzain,F.&Blanchard,Y.(2015).Complete genome sequence of a porcine epidemic diarrhea s gene indel strain isolated in france in december 2014.Genome Announc 3.
Hall,T.A.(1999).BioEdit: a user−friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT.Nucl Acids Symp Ser 41,95−98.
Hanke,D.,Jenckel,M.,Petrov,A.,Ritzmann,M.,Stadler,J.,Akimkin,V.,Blome,S.,Pohlmann,A.,Schirrmeier,H.,Beer,M.&Hoper,D.(2015).Comparison of porcine epidemic diarrhea viruses from Germany and the United States,2014.Emerg Infect Dis 21,493−496.
Huang,Y.W.,Dickerman,A.W.,Pineyro,P.,Li,L.,Fang,L.,Kiehne,R.,Opriessnig,T.&Meng,X.J.(2013).Origin,evolution,and genotyping of emergent porcine epidemic diarrhea virus strains in the United States.MBio 4,e00737−00713.
Jung,K.,Annamalai,T.,Lu,Z.&Saif,L.J.(2015a).Comparative pathogenesis of US porcine epidemic diarrhea virus (PEDV)strain PC21A in conventional 9−day−old nursing piglets vs.26−day−old weaned pigs.Vet Microbiol 178,31−40.
Jung,K.,Eyerly,B.,Annamalai,T.,Lu,Z.&Saif,L.J.(2015b).Structural alteration of tight and adherens junctions in villous and crypt epithelium of the small and large intestine of conventional nursing piglets infected with porcine epidemic diarrhea virus.Vet Microbiol 177,373−378.
Jung,K.,Wang,Q.,Scheuer,K.A.,Lu,Z.,Zhang,Y.&Saif,L.J.(2014).Pathology of US porcine epidemic diarrhea virus strain PC21A in gnotobiotic pigs.Emerg Infect Dis 20,662−665.
Larkin,M.A.,Blackshields,G.,Brown,N.P.,Chenna,R.,McGettigan,P.A.,McWilliam,H.,Valentin,F.,Wallace,I.M.,Wilm,A.,Lopez,R.,Thompson,J.D.,Gibson,T.J.&Higgins,D.G.(2007).Clustal W and Clustal X version 2.0.Bioinformatics 23,2947−2948.
Lee,S.&Lee,C.(2014).Outbreak−related porcine epidemic diarrhea virus strains similar to US strains,South Korea,2013.Emerg Infect Dis 20,1223−1226.
Lee,S.,Park,G.S.,Shin,J.H.&Lee,C.(2014).Full−genome sequence analysis of a variant strain of porcine epidemic diarrhea virus in South Korea.Genome Announc 2.
Li,W.,Li,H.,Liu,Y.,Pan,Y.,Deng,F.,Song,Y.,Tang,X.&He,Q.(2012).New variants of porcine epidemic diarrhea virus,China,2011.Emerg Infect Dis 18,1350−1353.
Lin,C.M.,Annamalai,T.,Liu,X.,Gao,X.,Lu,Z.,El−Tholoth,M.,Hu,H.,Saif,L.J.&Wang,Q.(2015a).Experimental infection of a US spike−insertion deletion porcine epidemic diarrhea virus in conventional nursing piglets and cross−protection to the original US PEDV infection.Vet Res 46,134.
Lin,C.M.,Gao,X.,Oka,T.,Vlasova,A.N.,Esseili,M.A.,Wang,Q.&Saif,L.J.(2015b).Antigenic relationships among porcine epidemic diarrhea virus and transmissible gastroenteritis virus strains.J Virol 89,3332−3342.
Lin,C.N.,Chung,W.B.,Chang,S.W.,Wen,C.C.,Liu,H.,Chien,C.H.&Chiou,M.T.(2014).US−like strain of porcine epidemic diarrhea virus outbreaks in Taiwan,2013−2014.J Vet Med Sci 76,1297−1299.
Liu,X.,Lin,C.M.,Annamalai,T.,Gao,X.,Lu,Z.,Esseili,M.A.,Jung,K.,El−Tholoth,M.,Saif,L.J.&Wang,Q.(2015).Determination of the infectious titer and virulence of an original US porcine epidemic diarrhea virus PC22A strain.Vet Res 46,109.
Lowe,J.,Gauger,P.,Harmon,K.,Zhang,J.,Connor,J.,Yeske,P.,Loula,T.,Levis,I.,Dufresne,L.&Main,R.(2014).Role of transportation in spread of porcine epidemic diarrhea virus infection,United States.Emerg Infect Dis 20,872−874.
Madson,D.M.,Arruda,P.H.,Magstadt,D.R.,Burrough,E.R.,Hoang,H.,Sun,D.,Bower,L.P.,Bhandari,M.,Gauger,P.C.,Stevenson,G.W.,Wilberts,B.L.,Wang,C.,Zhang,J.&Yoon,K.J.(2016).Characterization of Porcine Epidemic Diarrhea Virus Isolate US/Iowa/18984/2013 Infection in 1−Day−Old Cesarean−Derived Colostrum−Deprived Piglets.Vet Pathol 53,44−52.
Madson,D.M.,Magstadt,D.R.,Arruda,P.H.,Hoang,H.,Sun,D.,Bower,L.P.,Bhandari,M.,Burrough,E.R.,Gauger,P.C.,Pillatzki,A.E.,Stevenson,G.W.,Wilberts,B.L.,Brodie,J.,Harmon,K.M.,Wang,C.,Main,R.G.,Zhang,J.&Yoon,K.J.(2014).Pathogenesis of porcine epidemic diarrhea virus isolate (US/Iowa/18984/2013)in 3−week−old weaned pigs.Vet Microbiol 174,60−68.
Mesquita,J.R.,Hakze−van der Honing,R.,Almeida,A.,Lourenco,M.,van der Poel,W.H.&Nascimento,M.S.(2015).Outbreak of Porcine Epidemic Diarrhea Virus in Portugal,2015.Transbound Emerg Dis 62,586−588.
Ojkic,D.,Hazlett,M.,Fairles,J.,Marom,A.,Slavic,D.,Maxie,G.,Alexandersen,S.,Pasick,J.,Alsop,J.&Burlatschenko,S.(2015).The first case of porcine epidemic diarrhea in Canada.Can Vet J 56,149−152.
Oldham,J.(1972).Letter to the editor.Pig Farming,Oct suppl: 72−73.
Saif,L.J.(2011).Chapter 24: Coronaviridae.In Fenner’s Veterinary Virology,Fourth Edition edn,pp.393−413.Edited by N.J.MacLachlan,and Dubovi E.J.: Academic Press of Elsevier.
Saif,L.J.,Pensaert,M.B.,Sestak,K.,Yeo,S.G.&Jung,K.(2012).Coronaviruses.In Diseases of Swine,10th edn,pp.501−524.Edited by J.J.Zimmerman,Karriker L.A.,Ramirez A,Schwartz K.J.,and Stevenson G.W.: Wiley−Blackwell.
Song,D.&Park,B.(2012).Porcine epidemic diarrhoea virus: a comprehensive review of molecular epidemiology,diagnosis,and vaccines.Virus Genes 44,167−175.
Stadler,J.,Zoels,S.,Fux,R.,Hanke,D.,Pohlmann,A.,Blome,S.,Weissenbock,H.,Weissenbacher−Lang,C.,Ritzmann,M.&Ladinig,A.(2015).Emergence of porcine epidemic diarrhea virus in southern Germany.BMC Vet Res 11,142.
Steinrigl,A.,Revilla Fernandez,S.,Stoiber,F.,Pikalo,J.,Sattler,T.&Schmoll,F.(2015).First detection,clinical presentation and phylogenetic characterization of Porcine epidemic diarrhea virus in Austria.BMC Vet Res 11,310.
Stevenson,G.W.,Hoang,H.,Schwartz,K.J.,Burrough,E.R.,Sun,D.,Madson,D.,Cooper,V.L.,Pillatzki,A.,Gauger,P.,Schmitt,B.J.,Koster,L.G.,Killian,M.L.&Yoon,K.J.(2013).Emergence of Porcine epidemic diarrhea virus in the United States: clinical signs,lesions,and viral genomic sequences.J Vet Diagn Invest 25,649−654.
Sun,R.Q.,Cai,R.J.,Chen,Y.Q.,Liang,P.S.,Chen,D.K.&Song,C.X.(2012).Outbreak of porcine epidemic diarrhea in suckling piglets,China.Emerg Infect Dis 18,161−163.
Tamura,K.,Stecher,G.,Peterson,D.,Filipski,A.&Kumar,S.(2013).MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0.Mol Biol Evol 30,2725−2729.
Theuns,S.,Conceicao−Neto,N.,Christiaens,I.,Zeller,M.,Desmarets,L.M.,Roukaerts,I.D.,Acar,D.D.,Heylen,E.,Matthijnssens,J.&Nauwynck,H.J.(2015).Complete genome sequence of a porcine epidemic diarrhea virus from a novel outbreak in belgium,january 2015.Genome Announc 3.
Thomas,J.T.,Chen,Q.,Gauger,P.C.,Gimenez−Lirola,L.G.,Sinha,A.,Harmon,K.M.,Madson,D.M.,Burrough,E.R.,Magstadt,D.R.,Salzbrenner,H.M.,Welch,M.W.,Yoon,K.J.,Zimmerman,J.J.&Zhang,J.(2015).Effect of Porcine Epidemic Diarrhea Virus Infectious Doses on Infection Outcomes in Naive Conventional Neonatal and Weaned Pigs.PLoS One 10,e0139266.
Van Diep,N.,Norimine,J.,Sueyoshi,M.,Lan,N.T.,Hirai,T.&Yamaguchi,R.(2015).US−like isolates of porcine epidemic diarrhea virus from Japanese outbreaks between 2013 and 2014.Springerplus 4,756.
Vlasova,A.N.,Marthaler,D.,Wang,Q.,Culhane,M.R.,Rossow,K.D.,Rovira,A.,Collins,J.&Saif,L.J.(2014).Distinct characteristics and complex evolution of PEDV strains,North America,May 2013−February 2014.Emerg Infect Dis 20,1620−1628.
Wang,L.,Byrum,B.&Zhang,Y.(2014).New variant of porcine epidemic diarrhea virus,United States,2014.Emerg Infect Dis 20,917−919.
Yamamoto,R.,Soma,J.,Nakanishi,M.,Yamaguchi,R.&Niinuma,S.(2015).Isolation and experimental inoculation of an S INDEL strain of porcine epidemic diarrhea virus in Japan.Res Vet Sci 103,103−106.
実施例3
少なくとも2つの遺伝的に異なる豚流行性下痢ウイルス(PEDV)株が、アメリカ合衆国で同定されている(米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株)。PEDV特異的抗体の検出のために獣医学診断研究所で提供される現在の血清学的アッセイは、米国PEDVプロトタイプ株に基づいている。本試験の目的は、1)米国PEDV S−INDEL変異株を細胞培養においてに単離し、2)離乳豚を実験的に感染させることにより米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株に対する抗血清を作製し、3)種々のPEDV血清学的アッセイが、米国PEDV S−INDEL変異株に対する抗体を検出することができるかどうか、またはその逆を判定することである。本試験では、米国PEDV S−INDEL変異株を細胞培養において単離した。3つの群のPEDV陰性の3週齢の豚(群当たり5匹の豚)に、米国PEDVプロトタイプ分離株(我々の実験室で以前に単離した)、S−INDEL−変異分離株、またはウイルス陰性培養培地を経口接種した。摂取後0、7、14、21、及び28日に採取した血清試料を、以下のPEDV血清学的アッセイにより評価した:1)プロトタイプ株及びS−INDEL変異株を指示ウイルスとして用いた間接蛍光抗体(IFA)アッセイ、2)プロトタイプ及びS−INDEL変異ウイルスに対するウイルス中和(VN)試験、3)PEDVプロトタイプ株の全ウイルスに基づくELISA、4)PEDVプロトタイプ株のS1に基づくELISA、及び5)PEDV S−INDEL変異株S1に基づくELISA。プロトタイプ株に対する陽性抗血清は、プロトタイプ及びS−INDEL変異ウイルスの両方に反応してそれらを中和し、S−INDEL変異株に対する陽性抗血清もまた、IFA抗体アッセイ及びVN試験によって調べたところ、プロトタイプ及びS−INDEL変異ウイルスに反応してそれらを中和した。2つのPEDV株に対する抗体は、3つ全てのELISAによって検出され得るが、検出率はある程度異なっていた。
出願人は、米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株に対する抗体が、両方の株とin vitroで交差反応し、それらを交差中和したことを示す。米国PEDVプロトタイプ株に基づく現在の血清学的アッセイは、両方の米国PEDV株に対する抗体を検出することができる。
豚流行性下痢ウイルス(PEDV)によって引き起こされる豚流行性下痢(PED)は、1970年代初頭にイギリスで最初に記録され、それ以来、ヨーロッパ及びアジア諸国に広がった[1]。北米では、2013年4月にアメリカ合衆国(US)でPEDVが最初に検出され[2]、その後、カナダ[3]及びメキシコ[4]でPEDVが報告された。PEDVは、ニドウイルス目、コロナウイルス科、コロナウイルス亜科、アルファコロナウイルス属[5]に属する、エンベロープを有する一本鎖プラスセンスRNAウイルスである。PEDVゲノムは、約28kbの長さであり、レプリカーゼポリタンパク質をコードするORF1a及びORF1b、ならびに4つの構造タンパク質[スパイク(S)、エンベロープ(E)、膜(M)、及びヌクレオカプシド(N)]及び1つの非構造タンパク質NS3B(ORF3によってコードされる)をコードする他のオープンリーディングフレーム(ORF)を含む[1]。
米国において、最初のPEDの流行中に、毒性の高いPEDV株(米国PEDVプロトタイプ株)が同定された[2、6、7]。最近、野外観察に基づいて、軽度の臨床徴候を伴う、米国プロトタイプ株と比較してスパイク遺伝子に挿入及び欠失(INDEL)を有するPEDV変異株が米国の豚において同定された[8]。この米国PEDV変異株はまた、S INDEL株としても知られており[4]、米国PEDVプロトタイプ株と比較して個別の系統発生的クラスタを形成した[4、8、9]。細胞培養におけるPEDVの単離中に、N末端のSタンパク質に197−aa欠失を有する1つのPEDV分離株(PC177)が発見された:しかしながら、このPEDV分離株は、なおも米国PEDVプロトタイプ株とともに系統発生的にクラスタ化され、S−INDEL変異株の1つとしては見なされなかった[10]。Marthalerら[11]は、スパイク遺伝子(米国S−INDEL変異株とは異なる)に6個のヌクレオチド欠失(2個のアミノ酸欠失)を有する、米国の豚におけるPEDVの「第3の」株(Minnesota188)を報告した。しかしながら、PEDV Minnesota188は、米国PEDVプロトタイプ株と遺伝的に非常に密接に関連していたため、米国におけるPEDVの「第3の」株と称されるべきかどうかは議論の余地がある。PEDV PC177及びMinnesota188は、おそらく、米国PEDVプロトタイプ株の突然変異である。したがって、米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株の、少なくとも2つの遺伝的に異なるPEDV株が、現在米国で循環している。
米国PEDVプロトタイプ株を成功裏に単離し、いくつかの群ごとに細胞培養で増殖させた[7、10、12、13]。間接蛍光抗体(IFA)法、ウイルス中和(VN)試験、全ウイルスに基づく酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)、組換えS1タンパク質に基づくELISA、及び組換えヌクレオカプシドタンパク質に基づくELISAを含む多数の血清学的アッセイが、PEDV特異的抗体の検出のために開発された[14〜18]。これらの血清学的アッセイは全て、米国PEDVプロトタイプ株に基づいている。
本試験では、出願人は、細胞培養において米国PEDV S−INDEL変異株を単離する。米国PEDVプロトタイプ株及び新たに単離した米国PEDV S−INDEL変異株を、それぞれ、実験的に豚に接種し、株特異的な抗血清を作製した。その後、作製された豚抗血清を、2つの株間の血清学的交差反応性及び交差中和についてin vitro評価に供した。具体的には、1)PEDV IFA抗体アッセイ(プロトタイプ株及びS−INDEL変異株を、それぞれ指示ウイルスとして用いる)及びELISA(PEDVプロトタイプ株 の全ウイルスに基づくELISA、PEDVプロトタイプ株S1に基づくELISA、及びPEDV S−INDEL変異株S1に基づくELISA)を行い、2つの米国株の抗体交差反応性を評価する、ならびに2)プロトタイプ株及びS−INDEL変異株を指示ウイルスとして用いたVN試験を行って2つの米国株のin vitroでの交差中和を評価する。
材料及び方法
細胞培養における米国PEDV S−INDEL変異株の単離
以前に記載された手順に従って[7]Vero細胞(ATCC CCL−81)中でウイルスの単離を達成するために、Iowa State University Veterinary Diagnostic Laboratory(ISU VDL)において、PEDV N遺伝子に基づくリアルタイムRT−PCRで陽性であり[17、19]、米国PEDV S−INDEL変異株に対して陽性であると確認されたが、S1のシーケンシングにより米国プロトタイプ株に対して陰性であった68個の臨床試料(糞便スワブ27個、糞便24個、小腸13個、及び口腔液4個)を選択した。
米国PEDV S−INDEL変異株に対して陽性であった前述の68個の臨床試料のうち、イリノイ州の豚由来の1つの小腸ホモジネート(PEDV N遺伝子に基づくリアルタイムRT−PCRのサイクル閾値(Ct)が16.1)[17、19]を、3週齢のPEDVナイーブ離乳豚3匹に経口胃的に接種した(豚1匹当たり10ml)。接種に用いたホモジネートは、ISU VDLにおけるウイルス特異的RT−PCRによって、伝染性胃腸炎ウイルス(TGEV)、豚ロタウイルスA、B、C群、及び豚デルタコロナウイルス(PDCoV)に対して陰性であることが確認された。各接種豚から直腸スワブ及び糞便を1日2回採取し、同じ日にPEDVのリアルタイムRT−PCRによって検査した。直腸スワブのRT−PCR Ct値が<15になった時点で豚を安楽死させ、24時間以内に剖検した。以前に記載されたように[7]細胞培養におけるウイルスの単離を達成するために、小腸組織及び盲腸内容物を採取した。この動物実験は、Iowa State University Institutional Animal Care and Use Committeeによって承認された手順に従って行われた(IACUC、承認番号3−14−7766−S)。
以前に記載されたように、Illumina MiSeqプラットフォームを用いた次世代シーケンシング(NGS)技術により、本試験で得られた米国PEDV S−INDEL変異株の細胞培養分離株である米国/IL20697/2014の全ゲノム配列を決定した[7]。分離株である米国/IL20697/2014及びウイルス分離株が由来する臨床試料のPEDV S1部分の配列を、以前に記載された手順に従ってサンガーシーケンシングにより決定した[7]。
米国プロトタイプ及びS−INDEL変異PEDVに対する抗血清の作製
直腸スワブのリアルタイムRT−PCRによって、及び血清のIFA抗体アッセイによってPEDVに対して陰性であることが確認された15匹の3週齢の豚を、3つの群に無作為に分け、1つの群当たり5匹の豚、及び1つの群当たり同様の平均体重となるようにした。3日間順化させた後、3つの群の豚に、米国PEDVプロトタイプ細胞培養分離株である米国/IN19338/2013−P7(Pro群)(配列番号59)[7]、米国PEDV S−INDEL変異細胞培養分離株である米国/IL20697/2014−P7(配列番号62)(Var群)、及びウイルス陰性培養培地(Neg群)を、それぞれ、104 TCID50/mlのウイルス力価、豚1匹当たり10mlで経口胃的に接種した。0〜7DPI、その後10、14、21、及び28DPIに、全ての豚から毎日直腸スワブを採取し、感染を確認するためにPEDV N遺伝子に基づく定量的リアルタイムRT−PCR[20]により検査した。摂取後(DPI)0、7、14、21、及び28日に、交差反応性及び交差中和の評価のために全ての豚から血清試料を採取した。、この動物実験は、Iowa State University IACUC committeeによって承認された手順に従って行われた(承認番号6−14−7809−S)。
Pro群(Pro抗血清)から0、7、14、21、及び28DPIに採取した25個の血清試料、Var群(Var抗血清)から採取した25個の血清試料、及びNeg群(Neg抗血清)から採取した25個の血清試料を、本試験中に種々の血清学的アッセイによって検査した。さらに、欧州のPEDV CV777株に対する1つの豚抗血清、TGEV Purdue株に対する1つの豚抗血清、豚血球凝集性脳脊髄炎ウイルス(PHEV)に対する1つの豚抗血清、豚呼吸器コロナウイルス(PRCV)に対する1つの豚抗血清、及びPDCoVに対する1つの豚抗血清を、評価のために本試験に含めた。PEDV CV777、TGEV Purdue、及びPHEV株に対する抗血清は、National Veterinary Service Laboratory、Ames,IAから購入した。PRCV及びPDCoVに対する抗血清は、ISU VDLから得られた陽性対照血清であった。
間接蛍光抗体(IFA)法
以前に記載された手順に従って、PEDVプロトタイプ株に基づくIFA(Pro IFA)及びS−INDEL変異株に基づくIFA(Var IFA)により80個の血清試料を検査した[20]。PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013を、Pro IFAアッセイにおける指示ウイルスとして用いて、S−INDEL−変異分離株である米国/IL20697/2014を、Var IFAアッセイにおける指示ウイルスとして用いた。1:40またはそれ以上の血清希釈率における陽性シグナルを、IFA抗体陽性であると見なした。
抗体検出のためのPEDV ELISA
PEDV特異的IgG抗体の検出ために、ISU VDLで、米国PEDVプロトタイプ株の全ウイルスに基づく間接ELISA(ProWV ELISA)を開発及び検証した[15、16]。全ての血清試料は、詳細に記載された手順に従ってこのProWV ELISAによって検査した[20]。>0.8の試料対陽性(S/P)比を抗体陽性と見なし、0.6〜0.8のS/P比を疑い例と見なし、そして<0.6のS/P比を陰性と見なした。
本試験における全ての血清試料を検査するために、以前に記載された手順に従って、米国PEDVプロトタイプ株S1に基づく間接ELISA(ProS1 ELISA)を用いた[14]。>0.2のS/P比を抗体陽性と見なし、0.14〜0.2を疑い例と見なし、そして<0.14のS/P比を陰性と見なした。
米国PEDV S−INDEL変異株S1に基づく間接ELISA(VarS1 ELISA)を、本試験のために開発した。米国PEDV S−INDEL変異株のS1部分(aa1〜735)をコードする領域をコドン最適化し、5’コザック配列、5’真核生物シグナル配列、及び3’6×−Hisタグを付加して、GeneArt(登録商標)Gene Synthesis(Thermo Fisher Scientific、Waltham,MA,USA)により合成した。結果として得られた2,358塩基対のDNA断片を、Zoetisが独占所有権を持つ真核生物発現ベクター(pZOE15)にクローニングした。組換えプラスミド中の挿入断片の確実性及び配向は、シーケンシングによって確認した。組換えプラスミドを、Zoetisが独占所有権を持つPEIトランスフェクション法を用いて、ヒト胎児由来腎臓(HEK)293細胞に一過性にトランスフェクトした。トランスフェクション後7日に、培養上清を収集し、濾過滅菌した。組換えタンパク質を、Ni−NTA Purification System(Thermo Fisher Scientific)によって精製した。VarS1 ELISAのための最適抗原濃度及び最適血清希釈率は、チェッカーボード滴定を用いて決定した。ポリスチレンの96ウェルマイクロタイタープレート(Nunc(登録商標)、Thermo Fisher Scientific)を、PEDV変異体S1タンパク質でコーティングし(ウェル当たり100μl)、4℃で一晩インキュベートした。PBSで5回洗浄した後、1%ウシ血清アルブミン(Jackson ImmunoResearch Inc.、West Grove,PA,USA)を含有するPBSを用いて、プレートを25℃で2時間ブロックした(300μl/ウェル)。プレートを37℃で4時間乾燥させ、次に使用するまで乾燥剤パックを含む密封バックの中に4℃で保管した。血清試料を1:50に希釈し、コーティングしたプレートに加えた(100μl/ウェル)。プレートを25℃で1時間インキュベートし、次いでPBSで5回洗浄した。その後、100μlのペルオキシダーゼ結合ヤギ抗ブタIgG(H+L)(Jackson ImmunoResearch Inc.、West Grove,PA,USA)を1:25,000の希釈率で加え、プレートを25℃で1時間インキュベートした。洗浄ステップ後、100μlのテトラメチルベンジジン−過酸化水素基質(TMB、Dako North America Inc.、Carpinteria,CA,USA)を加えた。プレートを室温で5分インキュベートし、50μlの停止溶液(1M硫酸)を加えることにより反応を停止させた。反応は、市販のソフトウェアを用いて操作した(Biotek(登録商標)Instruments Inc.、Winooski,VT,USA)ELISAプレートリーダーを使用して、450nmの光学密度(OD)として測定した。血清抗体応答を、以下のように算出した試料対陽性(S/P)比として表した:S/P比=(試料OD−陰性対照平均OD)/(陽性対照平均OD−陰性対照平均OD)。PEDVのVarS1 ELISAは、米国PEDV S−INDEL変異株(血清試料は、PCRによってS−INDEL変異株に対して陽性であると分かってから1ヶ月後に29匹の離乳豚から採取した)への曝露が確認されたファームから採取した29の野外血清試料と、20のPEDV陰性野外血清試料を用いて検証した。S/P比が>0.3を抗体陽性、0.2〜0.3を疑い例、そして<0.2を陰性と見なした。
ウイルス中和(VN)試験
以前に記載された手順に従って、米国PEDVプロトタイプ株に基づくVN(Pro VN)及び米国PEDV S−INDEL変異株に基づくVN(Var VN)により血清試料を検査した[20]。PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013をPro VNアッセイにおける指示ウイルスとして用い、S−INDEL−変異分離株である米国/IL20697/2014をVar VNアッセイにおける指示ウイルスとして用いた。陰性血清対照と比較して>90%の染色の減少をもたらす最も高い血清希釈率の逆数を、血清試料のVN力価として定義した。≧8のVN力価を陽性であると見なした。
統計分析
Pro IFA及びVar IFAによって検査したPro抗血清及びVar抗血清のLog2(IFA力価/10)を、一般化線形混合(GLIMMIX)において試験した。摂取後日数及び抗原は、独立した変数として使用し、豚ID及び豚IDと抗原との相互作用を変量効果として設定した。Pro VN及びVar VNによって検査したPro抗血清及びVar抗血清のLog2(VN力価)も同様に分析した。ELISA分析には、ELISA抗原、豚ID、及び豚DPIを、独立した変数として用いた。全ての統計分析は、Statistical Analysis System(SAS)バージョン9.3(SAS institute、Cary,NC,USA)を用いて行い、<0.05のP値を有意差と見なした。
結果
細胞培養における米国PEDV S−INDEL変異株の単離
最初、ウイルスの単離を、ISU VDLで受け取った、米国PEDV S−INDEL変異株に対して陽性を示した68個の臨床サンプルに対して試みたが、細胞培養におけるウイルスの単離は失敗に終わった。その後、PEDV S−INDEL変異株陽性の腸ホモジネートを用いて3匹の3週齢の豚に接種した。豚の直腸スワブは、2DPIにPEDV RT−PCR Ct<15を有しており、3DPIに豚を安楽死させて剖検した。他の2匹の豚の直腸スワブは、3DPIにPEDV RT−PCR Ct<15を有しており、4DPIに両方の豚を安楽死させて剖検した。剖検時に採取された小腸組織及び盲腸内容物を、Vero細胞中でウイルスの単離を行うために用いた。米国PEDV S−INDEL変異株は、3匹全ての豚から採取した小腸ホモジネート及び盲腸内容物からの単離に成功した。合胞体形成及び細胞剥離を含む典型的なPEDVの細胞変性効果が観察され、PEDV特異的モノクローナル抗体SD6−29を用いた蛍光免疫染色によってウイルス増殖が確認された。
米国/IL20697/2014と称される1つの米国PEDV S−INDEL−変異分離株を、さらなる増殖及び特徴付けのために選択した。この分離株をVero細胞中で連続継代したところ、最初の10継代では感染力価が103〜105 TCID50/mlの範囲であった。分離株2014020697−P5継代5代目、系統1(配列番号8)の全ゲノム配列は、GenBankで入手可能な他の米国PEDV S−INDEL変異配列に対して99.3〜99.9%のヌクレオチド同一性を有していた。米国/IL20697/2014細胞培養分離株P5のS1配列は、ウイルス分離株が由来する元の腸ホモジネートに対して99.8%のヌクレオチド同一性を有していた(わずか4ヌクレオチドの違い)。米国/IL20697/2014分離株をISU VDLで検査し、ウイルス特異的PCRにより、TGEV、PRCV、PDCoV、豚ロタウイルスA、B、C、インフルエンザAウイルス、豚生殖器及び呼吸器症候群ウイルス、ならびに豚サーコウイルス2に対して陰性であることが確認された。
米国プロトタイプ及びS−INDEL変異PEDVに対する抗血清の作製
直腸スワブのPCR試験によって裏付けられるように、米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013−P7(配列番号59)及びS−INDEL−変異分離株である2014020697−P7(配列番号62)は、全ての接種豚において確立された。PEDVのリアルタイムRT−PCRによって検査したところ、プロトタイプ群では、4/5、5/5、5/5、5/5、5/5、5/5、及び3/5匹の豚が、2、4、7、10、14、21、及び28DPIに、それぞれ、直腸スワブ中にウイルスを排出した。S−INDEL変異体群では、3/5、5/5、5/5、5/5、4/5、3/5、及び1/5匹の豚が、2、4、7、10、14、21、及び28DPIに、それぞれ、直腸スワブ中にウイルスを排出した。陰性対照豚の直腸スワブは、試験期間全体を通してPEDV PCR陰性のままであった。全体で、0、7、14、21、及び28DPIに、25個の抗血清をプロトタイプ株接種豚(Pro抗血清)から採取し、25個の抗血清を変異株接種豚(Var抗血清)から採取し、25個の抗血清を陰性対照群(Neg抗血清)から採取した。
PEDV IFA抗体アッセイによる米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株に対する抗体の交差反応性の評価
図13に示されるように、Pro抗血清は、プロトタイプ株に基づくIFA抗体アッセイ(Pro IFA)において、0及び7DPIには抗体陰性を示し(0/5)、14、21、及び28DPIには100%陽性を示した(5/5)。変異株に基づくIFA(Var IFA)は、Pro抗血清について同様の結果を示したが、例外として、14DPI日に採取された血清はVar IFAアッセイで陰性であった。抗体力価を比較した場合、陽性Pro抗血清は、全体的にVar IFAアッセイに対するよりもPro IFAアッセイに対して良好に反応し、平均すると力価は1.4 log2高かった(図13)。
Var抗血清は、Pro IFA及びVar IFA抗体アッセイの両方で、0及び7DPIに陰性を示し(0/5)、14、21、及び28DPIに100%陽性を示した(5/5)。抗体力価を比較した場合、陽性Var抗血清は、Pro IFA及びVar IFAアッセイの両方に同様に反応し、平均すると力価の違いは0.1 log2未満であった(図13)。
陰性対照群から採取した抗血清(Neg抗血清)は、試験全体を通してPEDV Pro IFA及びVar IFAアッセイの両方で抗体陰性であった。欧州のPEDV CV777株に対する豚抗血清は、Pro IFAアッセイ(力価320)及びVar IFAアッセイ(力価160)で同様の抗体力価を有していた。TGEV Purdue、PHEV、PDCoV、及びPRCVウイルスに対する抗血清は、PEDV Pro IFA及びVar IFAアッセイの両方で全て陰性であった。
種々のPEDV ELISAによる米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株に対する抗体の交差反応性の評価
図14に示されるように、0及び7DPIに採取したPro抗血清は、ProWV ELISA、ProS1 ELISA、及びVarS1 ELISAで全て抗体陰性であった。14DPIに採取されたPro抗血清の場合、ProWV ELISAでは2つの血清が陽性、3つが疑い例の範囲であり;ProS1 ELISAでは3つが陽性、1つが疑い例であり;VarS1 ELISAでは2つが陽性、1つが疑い例であった。21及び28DPIに採取されたPro抗血清は、3つのELISAで全て陽性であった。各ELISAにより14、21、及び28DPIに陽性であったPro抗血清の合計数を比較した場合、米国PEDVプロトタイプ株に対する抗体を検出するための3つのELISAの間に有意差はなかった。
0及び7DPIに採取Var抗血清は、3つ全部のELISAで陰性であったが、例外として、7DPIの1つの血清がProS1 ELISAで疑い例の範囲であった(図14)。14、21、及び28DPIに採取したVar抗血清は、3つのELISAで可変数の陽性、疑い例、及び陰性の結果を有していた(図14)。Var抗血清全体として、ProWV ELISAは、14個の血清を抗体陽性として、1個を疑い例として、10個を陰性として検出し;ProS1 ELISAは、8個の血清を陽性として、5個を疑い例として、12個を陰性として検出し;VarS1 ELISAは、12個の血清を陽性として、3個を疑い例として、10個を陰性として検出した。各ELISAにより14、21、及び28DPIに陽性であったVar抗血清の総数を比較した場合、米国PEDV S−INDEL変異株に対する抗体を検出するためには、ProWV ELISAがProS1 ELISAよりも有意に良好であった(p=0.0079)。しかしながら、米国PEDV S−INDEL変異株に対する抗体を検出するためのProWV ELISAとVarS1 ELISAとの間に(p=0.3643)、またはProS1 ELISAとVarS1 ELISAとの間に(p=0.0723)有意差はなかった。
陰性対照群から採取した抗血清(Neg抗血清)は、試験期間0〜28DPI全体を通して3つ全てのPEDV ELISAで抗体陰性であった。欧州のPEDV CV777株に対する豚抗血清は、3つ全てのPEDV ELISAで抗体陽性であった。TGEV Purdue、PHEV、PDCoV、及びPRCVウイルスに対する抗血清は、3つのPEDV ELISAで全て陰性であった。
ウイルス中和試験による米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株に対する抗体の交差中和の評価
図15に示されるように、Pro VNまたはVar VNアッセイによる検査にかかわらず、プロトタイプ株またはS−INDEL変異株のいずれかを接種したほとんどの豚の血清中に、早ければ7DPIにはVN抗体が検出された。PEDVプロトタイプ株またはS−INDEL変異株を接種した全ての豚から14、21、及び28DPIに接種した血清試料は、Pro VN及びVar VNアッセイの両方でVN抗体陽性であった。
陽性Pro抗血清は、Pro VN及びVar VNアッセイで同様のVN抗体力価を有しており、2つのアッセイ間に有意差はなかった。陽性Var抗血清は、Pro VN及びVar VNアッセイで同様のVN 抗体力価を示しており、全体として、2つのアッセイ間に有意差はなかったが(p=0.42)、21及び28DPIのVar抗血清の平均VN 抗体力価は、Var VNアッセイの方がPro VNアッセイよりもやや高かった(図15)。
相同Pro VNアッセイにより検査した陽性Pro抗血清のVN 抗体力価は、平均すると、相同Var VNアッセイによって検査した陽性Var抗血清のVN抗体力価よりも0.8 log2高かった(図15)。
陰性対照群から採取した抗血清(Neg抗血清)は、試験期間0〜28DPI全体を通してPro VN及びVar VNアッセイの両方で抗体陰性であった。欧州のPEDV CV777株に対する豚抗血清は、Pro VNアッセイ(力価64)及びVar VNアッセイ(力価16)で抗体陽性であった。TGEV Purdue、PHEV、PDCoV、及びPRCVウイルスに対する抗血清は、PEDV Pro VN及びVar VNアッセイの両方で全て陰性であった。
考察
出願人は、以前にVero細胞中で米国PEDVプロトタイプ株を単離した[7]。評価のために株特異的抗血清を作製するための米国PEDV S−INDEL変異株の細胞培養分離株を得るために、最初、ウイルスの単離を、ISU VDLに提出された68個のPEDV S−INDEL変異株陽性の臨床試料を用いてVero細胞中で試みた。しかしながら、これらの試料から細胞培養においてS−INDEL変異ウイルスを単離することは失敗に終わった。これは、試料中のウイルス濃度が低かったこと、いくつかの試料の細胞毒性、及び採取後の臨床試料の様々な保管条件等の複数の要因による可能性がある。次に、68個の臨床試料のうち、S−INDEL変異PEDVを含有する1つの腸ホモジネートを豚に接種して、細胞培養におけるウイルス単離の試みのために十分なウイルス負荷を有するより新鮮な材料を作製した。この手法を用いて、米国S−INDEL変異PEDVをVero細胞中で成功裏に単離した。試料中のウイルス濃度が高いこと、及び新鮮な試料に対して即座にウイルス単離を試みることが、細胞培養におけるウイルス単離の成功への鍵であると推察される。自然感染動物の臨床試料から直接的に細胞培養においてそれらのウイルスを単離することが困難な状況にある他のウイルスの場合、本試験に記載される手法、すなわち、細胞培養においてウイルス単離を試みるための高濃度のウイルスを含む新鮮な試料を得るために、宿主動物においてウイルスを増幅することが、考慮され得る。
養豚場から採取されたいくつかの野外血清試料が、PEDV抗体検出のためにISU VDLに提出された。しかしながら、それらの症例の明らかな曝露歴の欠如、及び複数の病原体または1つ以上のPEDV株に感染している可能性のために、それらの野外血清試料は、異なるPEDV株の血清学的交差反応性を評価するためには理想的ではなかった。したがって、本発明の試験では、種々の血清学的アッセイによる交差反応性の評価のために、厳しい実験条件下で離乳豚において米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株に対する抗血清が作製された。
IFA抗体アッセイによって検査したところ、プロトタイプ株に対する陽性抗血清は、プロトタイプ及びS−INDEL変異ウイルスの両方と反応し、S−INDEL変異株に対する陽性 抗血清もまた、プロトタイプ及びS−INDEL変異ウイルスの両方と反応した。抗体力価を考慮に入れた場合、プロトタイプ株に対する抗体は、Var IFAアッセイに対するよりもPro IFAアッセイに対して良好に反応したのに対し、S−INDEL変異株に対する抗体は、Var IFA及びPro IFAアッセイに対して同様に反応した。したがって、獣医学診断研究所で提供される本発明の米国PEDVプロトタイプ株に基づくIFA抗体アッセイは、両方の米国PEDV株に対する抗体を確実に検出するために使用され得る。
ProWV ELISA及びProS1 ELISAは、PEDV特異的抗体を検出するために以前に開発及び検証された[14〜16]。PEDVのVarS1 ELISAは、本試験において開発された。しかしながら、このVarS1 ELISAは、本試験において実験的に作製された抗血清を試験する前に、米国PEDV S−INDEL変異株に対する限られた数の野外抗血清を用いて検証されたのみであった。このアッセイの性能を決定するためには、多数の血清試料を用いたこのVarS1 ELISAのさらなる検証が必要であった。3つ全てのPEDV ELISAは、Pro抗血清及びVar抗血清と反応した。3つのELISAが、Pro抗血清の類似性を検出した。しかしながら、本試験で使用したProS1 ELISAは、本試験の条件下で米国PEDV S−INDEL変異株に対する抗体を検出するためには、ProWV ELISA及びVarS1 ELISAほど効率的ではないと感がれられた。
米国プロトタイプ株に対する抗体及び米国S−INDEL変異株に対する抗体は、両方のウイルス株を同様の力価に中和した。現在、診療所で実行されている米国PEDVプロトタイプ株に基づくVN試験は、両方の米国PEDV株に対する抗体を検出するために用いられ得る。
プロトタイプ及びS−INDEL変異PEDVの両方を接種した豚が、本試験の14DPIから、血清中に検出可能なIFA及びELISA抗体を発生した。対称的に、両方の群の豚が、7DPIから低レベルの血清中和抗体を発生した。本試験におけるIFA及びELISAアッセイは、IgG抗体を検出した:VN試験は、中和活性を有する任意の抗体アイソタイプを潜在的に検出することができた。このことが、観察された低レベルVN抗体の初期の検出に寄与するかどうかは不明である。以前の試験において、PEDV VN抗体は、早ければ7DPIに検出され得ると報告されている[20]。
米国プロトタイプPEDVとS−INDEL変異PEDVとの間の明白な遺伝的差異は、S1領域(プロトタイプ株である米国/IN19338/2013における位置に一致する、aa1〜738に対応するヌクレオチド1〜2214、GenBank受託番号 KF650371)、特にS遺伝子のN末端領域(aa1〜390に対応するヌクレオチド1〜1170)に位置するのに対し、ゲノムの残りの部分は、2つの米国株の間で比較的保存されている[4、8、10]。ProS1 ELISAに用いたPEDVプロトタイプ株S1タンパク質とVarS1 ELISAに用いたPEDV S−INDEL変異株S1とは、92%のアミノ酸同一性を有していた。報告されたPEDV中和エピトープは、Sタンパク質のアミノ酸残基499〜638、744〜759、756〜771、及び1368〜1374に位置する[1、21]。中和エピトープを内部に有するこれらの位置のタンパク質配列は、米国プロトタイプPEDVとS−INDEL変異PEDVとの間で保存されている。このことは、2つのPEDV株に対する抗体が、なぜ2つのウイルス株を交差中和できたのかを説明することができる。ProS1及びVarS1 ELISAsは、組換えPEDV S1タンパク質(aa1〜738)を用いて開発した。米国プロトタイプ及びS−INDEL変異PEDVは、aa1〜390にかなりの違いを有するものの、2つの株は、それでもなおこの領域内にいくつかの共通のエピトープを有する。さらに、2つのPEDV株の組換えS1タンパク質は、aa390〜738に比較的保存された配列を有する(この領域内に中和エピトープを含む)。これらは、アッセイ間で感度が違う可能性にもかかわらず、ProS1及びVarS1 ELISAが、両方の米国PEDV株に対する抗体を検出できる理由であるかもしれない。IFA抗体アッセイ及びProWV ELISAは、PEDVの複数の抗原タンパク質に対する抗体を検出するはずであり、したがって、それらは米国プロトタイプ及びS−INDEL変異PEDVの両方に対する抗体を検出することが予想される。ヌクレオカプシドタンパク質がPEDV間でむしろ保存されていることを考慮すると、ヌクレオカプシドタンパク質に基づくELISAは、両方の米国PEDV株に対する抗体を検出することが期待される。出願人はまた、評価のために古典的な欧州のPEDV CV777株に対する1つの豚抗血清も含め、PEDV CV777抗体は、本試験において評価した全ての血清学的アッセイによって検出された。しかしながら、TGEV Purdue、PHEV、PDCoV、及びPRCVに対する抗血清は、本試験において評価したPEDV血清学的アッセイで交差反応性を示さなかった。
Linら[22]は、米国PEDVプロトタイプ株、米国PEDV S−INDEL変異株、TGEV Purdue株、及びTGEV Miller株に対する過免疫豚抗血清を作製し、細胞培養免疫蛍光(CCIF)アッセイ(我々のIFA抗体アッセイに類似する)及び蛍光フォーカス減少ウイルス中和(FFRVN)アッセイ(我々のVN試験に類似する)によって検査した。米国PEDVプロトタイプ株、S−INDEL変異株、及び欧州のCV777株に対する抗血清は全て、CCIF及びFFRVNアッセイで交差反応性を有していたことが分かった。我々の所見は、彼らの結果と一致していた。Linらによって用いられた類似の血清学的アッセイに加えて、我々はまた、3つのPEDV ELISAによってPEDVの血清学的反応性も評価した。また、我々は、2つの米国PEDV株に実験的に感染させた豚からの逐次血清試料(0〜28DPI)を検査し、離乳豚におけるPEDV 抗体産生の動態に関する有益な情報を提供する。Linらの研究における興味深い所見は、TGEV Purdue株ではなくTGEV Miller株に対する過免疫抗血清が、CCIFアッセイで全てのPEDV株と交差反応したが、FFRVNアッセイではそうではなかったというものであった。
結論
本試験のデータは、米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株に対する抗体が、両方の株とin vitroで交差反応し、それらを交差中和したことを示唆している。米国PEDVプロトタイプ株に基づく現在の血清学的アッセイは、両方の米国PEDV株に対する抗体を検出することができる。しかしながら、これら2つのPEDV株の交差防御効果は、in vivoの豚試験によって決定される必要がある。Goedeら[23]は、7ヶ月前にS−INDEL変異PEDV感染に曝露した雌豚が、米国PEDVプロトタイプ株でチャレンジした新生子豚に部分的な保護を提供できたことを示した。しかしながら、この点に関して、米国の豚に循環している両方のPEDV株に対して保護を提供するためのワクチンを開発するために、米国PEDVプロトタイプ株またはS−INDEL変異株またはその両方が用いられるべきかどうかを明らかにするために、より多くのin vivo試験が必要である(この点に関するさらなる研究については実施例5及び6を参照されたい)。
参考文献
1.Song D,Park B.2012.Porcine epidemic diarrhoea virus: a comprehensive review of molecular epidemiology,diagnosis,and vaccines.Virus Genes 44:167−175.
2.Stevenson GW,Hoang H,Schwartz KJ,Burrough ER,Sun D,Madson D,Cooper VL,Pillatzki A,Gauger P,Schmitt BJ,Koster LG,Killian ML,Yoon KJ.2013.Emergence of Porcine epidemic diarrhea virus in the United States: clinical signs,lesions,and viral genomic sequences.J Vet Diagn Invest 25:649−654.
3.Pasick J,Berhane Y,Ojkic D,Maxie G,Embury−Hyatt C,Swekla K,Handel K,Fairles J,Alexandersen S.2014.Investigation into the role of potentially contaminated feed as a source of the first−detected outbreaks of porcine epidemic diarrhea in Canada.Transbound Emerg Dis 61:397−410.
4.Vlasova AN,Marthaler D,Wang Q,Culhane MR,Rossow KD,Rovira A,Collins J,Saif LJ.2014.Distinct Characteristics and Complex Evolution of PEDV Strains,North America,May 2013−February 2014.Emerg Infect Dis 20.
5.International Committee on Taxonomy of Viruses.2012.Virus Taxonomy: 2012 Release.wold wide web at ictvonline.org/virusTaxonomy.asp?version=2012.
6.Huang YW,Dickerman AW,Pineyro P,Li L,Fang L,Kiehne R,Opriessnig T,Meng XJ.2013.Origin,evolution,and genotyping of emergent porcine epidemic diarrhea virus strains in the United States.MBio 4:e00737−00713.
7.Chen Q,Li G,Stasko J,Thomas JT,Stensland WR,Pillatzki AE,Gauger PC,Schwartz KJ,Madson D,Yoon KJ,Stevenson GW,Burrough ER,Harmon KM,Main RG,Zhang J.2014.Isolation and characterization of porcine epidemic diarrhea viruses associated with the 2013 disease outbreak among swine in the United States.J Clin Microbiol 52:234−243.
8.Wang L,Byrum B,Zhang Y.2014.New variant of porcine epidemic diarrhea virus,United States,2014.Emerg Infect Dis 20:917−919.
9.Zhang J,Chen Q,Gauger PC,Harmon KM,Yoon KJ.2014.Reply to “classification of emergent U.S.strains of porcine epidemic diarrhea virus by phylogenetic analysis of nucleocapsid and ORF3 genes”.J Clin Microbiol 52:3511−3514.
10.Oka T,Saif LJ,Marthaler D,Esseili MA,Meulia T,Lin CM,Vlasova AN,Jung K,Zhang Y,Wang Q.2014.Cell culture isolation and sequence analysis of genetically diverse US porcine epidemic diarrhea virus strains including a novel strain with a large deletion in the spike gene.Vet Microbiol 173:258−269.
11.Marthaler D,Bruner L,Collins J,Rossow K.2014.Third strain of porcine epidemic diarrhea virus,United States.Emerg Infect Dis 20:2162−2163.
12.Hoang H,Killian ML,Madson DM,Arruda PH,Sun D,Schwartz KJ,Yoon KJ.2013.Full−Length Genome Sequence of a Plaque−Cloned Virulent Porcine Epidemic Diarrhea Virus Isolate (USA/Iowa/18984/2013)from a Midwestern U.S.Swine Herd.Genome Announc 1.
13.Lawrence PK,Bumgardner E,Bey RF,Stine D,Bumgarner RE.2014.Genome sequences of porcine epidemic diarrhea virus: in vivo and in vitro phenotypes.Genome Announc 2.
14.Gerber PF,Gong Q,Huang YW,Wang C,Holtkamp D,Opriessnig T.2014.Detection of antibodies against porcine epidemic diarrhea virus in serum and colostrum by indirect ELISA.Vet J 202:33−36.
15.Gimenez−Lirola LG.2014.Porcine epidemic diarrhea virus antibody tests available at ISU VDL,Swine Health Monitoring Projecct,9/26/2014 ed.
16.Gimenez−Lirola LG,Baum D,Bower L,Chen Q,Sun D,Johnson J,Kalkwarf E,Madson D,Magtoto R,Yoon KJ,Zhang J,Zimmerman J,Main R.2014.Porcine epidemic diarrhea virus: antibody−based test development.,p.34−37,The 22nd Annual Swine Disease Conference for Swine Practitioners,Ames,Iowa.Nov 13−14,2014.
17.Madson DM,Magstadt DR,Arruda PH,Hoang H,Sun D,Bower LP,Bhandari M,Burrough ER,Gauger PC,Pillatzki AE,Stevenson GW,Wilberts BL,Brodie J,Harmon KM,Wang C,Main RG,Zhang J,Yoon KJ.2014.Pathogenesis of porcine epidemic diarrhea virus isolate (US/Iowa/18984/2013)in 3−week−old weaned pigs.Vet Microbiol 174:60−68.
18.Okda F,Liu X,Singrey A,Clement T,Nelson J,Christopher−Hennings J,Nelson EA,Lawson S.2015.Development of an indirect ELISA,blocking ELISA,fluorescent microsphere immunoassay and fluorescent focus neutralization assay for serologic evaluation of exposure to North American strains of Porcine Epidemic Diarrhea Virus.BMC Vet Res 11:180.
19.Fan JH,Zuo YZ,Shen XQ,Gu WY,Di JM.2015.Development of an enzyme−linked immunosorbent assay for the monitoring and surveillance of antibodies to porcine epidemic diarrhea virus based on a recombinant membrane protein.J Virol Methods.
20.Thomas JT,Chen Q,Gauger PC,Gimenez−Lirola LG,Sinha A,Harmon KM,Madson DM,Burrough ER,Magstadt DR,Salzbrenner HM,Welch MW,Yoon KJ,Zimmerman JJ,Zhang J.2015.Effect of porcine epidemic diarrhea virus infectious doses on infection outcomes in naive neonatal and weaned pigs.PLoS One (submitted).
21.Sun D,Feng L,Shi H,Chen J,Cui X,Chen H,Liu S,Tong Y,Wang Y,Tong G.2008.Identification of two novel B cell epitopes on porcine epidemic diarrhea virus spike protein.Vet Microbiol 131:73−81.
22.Lin CM,Gao X,Oka T,Vlasova AN,Esseili MA,Wang Q,Saif LJ.2015.Antigenic relationships among porcine epidemic diarrhea virus and transmissible gastroenteritis virus strains.J Virol 89:3332−3342.
23.Goede D,Murtaugh MP,Nerem J,Yeske P,Rossow K,Morrison R.2015.Previous infection of sows with a “mild” strain of porcine epidemic diarrhea virus confers protection against infection with a “severe” strain.Vet Microbiol 176:161−164.
実施例4
現在のPEDVの大流行、及び有効なワクチンの欠如に対応して、本発明は、現在、世界規模で流行しているスペクトラムに対して有効であり、特に、全て上に概説したように、豚の群れに壊滅的な損失を引き起こしてきた、いわゆるプロトタイプウイルス(一例は周知の米国/Colorado/2013であり、その配列はGenBank受託番号KF272920の下に入手可能である)に対して交差防御性である、INDEL型変異体(そのさらなる例はOH851であり、Ohio Department of Agriculture,L.Wang et al.,Emerg.Infect.Dis.,2014,v.20,pp.917−919によって最初に記載された)に基づく、修飾生ワクチンの提供という大きな成果を提供する。完全に新規の、画期的医薬品である本発明のワクチンはまた、投薬及び投薬のタイミングに関してかなりの柔軟性を与え、例えば、妊娠前及び妊娠中の両方の雌豚への投与、ならびにナイーブな雌豚のもとに生まれた子豚を含む子豚への投与に有効である。種豚に関する有効性もまた提供される。結果的に、そのようなワクチンは、アジュバント化及び非アジュバント化形態の両方において、プロトタイプ及び新しく出現するINDEL型分離株を含むPEDVによるチャレンジに対して、経産豚、未経産豚、子豚、成豚、及び種豚に保護を提供する。本発明のワクチンは、したがって、以下を成功裏に達成することにより、以前は達成不可能であった保護効果を提供する。(1)PEDVによって引き起こされる疾患(食欲不振、体重減少、脱水、発熱、下痢、嘔吐、授乳能力の低下、生殖能力の低下)に対する保護、予防、予防における補助、または抑制における補助のための、妊娠中の経産豚及び未経産豚のワクチン接種、(2)PEDVによって子豚に引き起こされる疾患及び死亡に対する保護、予防、予防における補助、または抑制における補助のための、妊娠中の経産豚及び未経産豚のワクチン接種、(3)PEDVによって引き起こされる疾患に対する保護、予防、予防における補助、または抑制における補助のための、1日齢以上の豚のワクチン接種、(4)後続の分娩の前にまたは年に1回、雌豚に投与されるブースターワクチン接種、(5)健康な豚は、PEDV MLVを接種され、次いでPEDV不活化ワクチンによってブーストされ得ること、ならびに(6)一般的に、PEDVによって引き起こされる体重損失または体重増加失敗から豚を保護すること等。
プロトタイプ株である米国/IN19338/2013の弱毒化
2013年4月に米国で出現して以来、豚流行性下痢ウイルス(PEDV)は、急速に国中に広まり、最初の年には推定800万匹の豚を死に至らしめ、9億ドルから18億ドルの経済的損失をもたらした[1]。また、PEDVは、中国、日本、韓国、フィリピン、タイ、ベトナム、カナダ、メキシコ、ドイツ、ベルギー、フランス、及びポルトガルを含む多くの国々で、最近になって出現または再出現している[2〜10]。そのため、PEDVは、依然として世界中の養豚業界への重大な課題として残っている。現在、米国では、2つの市販のPEDVワクチン(不活化ワクチン及びRNA粒子ワクチン)が存在する。しかしながら、いくつかの実験により、これらのPEDVワクチンは、以前にPEDVに曝露された群れにおいて良好なIgG及びIgA免疫応答を誘導したが、ワクチン接種後のナイーブな豚には良好なIgA応答を誘導しなかったことが示された[11〜12]。修飾生ウイルス(MLV)PEDVワクチンは、粘膜免疫を誘導するための不活化ワクチンまたはサブユニットワクチンよりも有効性が高い。しかしながら、新しく出現する米国株に対するそのような安全かつ有効なMLV PEDVワクチンは、現在のところ存在しない。本試験の目的は、細胞培養において連続継代した後に、米国の毒性PEDVプロトタイプ分離株のゲノム及び病原性変化を特徴付け、結果として得られたウイルスのいずれかがPEDに対する潜在的なMLVワクチン候補となり得るかどうかを決定することであった。
材料及び方法
以前に我々の実験室で単離された米国PEDVプロトタイプ株の細胞培養分離株である米国/IN19338/2013[13]を、Vero細胞中で100継代、連続継代した。選択されたウイルスの病原性変化を新生豚モデルにおいて評価した。PEDウイルス及び抗体を持たない60匹の子豚(5日齢)を、群当たり豚10匹の6つの群に無作為に分けた。豚には代用乳を与えた。1〜5群(G1〜G5)には、継代7代目(配列番号59)、継代25代目(配列番号71)、継代50代目(配列番号72)、継代75代目(配列番号74)、及び継代100代目(配列番号75)に、それぞれ、PEDV米国/IN19338/2013(10TCID50/ml、10ml/豚)を経口接種し、6群(G6)には、同じ体積のウイルス不含培養培地を陰性対照として投与した(表6)。臨床的観察を記録した。直腸スワブを到着時及び毎日採取し、PEDVヌクレオカプシド遺伝子に基づく定量的リアルタイムRT−PCR14によって検査した。各群から5匹の豚を、摂取後(DPI)3日及び7日にそれぞれ剖検した。小腸、盲腸、及び結腸の肉眼的及び顕微鏡的病変を調べ、免疫組織化学(IHC)染色を行った。顕微鏡的病変の重症度を以下のように分類した:0=病変なし、1=最小限の絨毛萎縮、2=軽度の絨毛萎縮、3=中程度の絨毛萎縮、及び4=重度の絨毛萎縮。IHC染色は、以下のようにスコア化した:0=シグナルなし、1=最小限の染色、2=軽度の染色、3=中程度の染色、及び4=激しい染色。元の組織ホモジネート中、ならびに継代P3、P7、P9、P25、P50、P65、P75、及びP100のウイルスの全ゲノム配列を、次世代シーケンシング技術を用いて決定した[13]。
結果及び考察
連続継代するにつれて、ウイルスは細胞培養により適合するようになった。P50、P75、及びP100のPEDV米国/IN19338/2013のより高い継代は、より効率的に増殖し、より高い感染力価を達成した(図17)。
陰性対照の子豚は、試験期間全体を通して陰性のままであった。P7、P25、P50、P75、またはP100ウイルスを接種した子豚は全て、1〜4DPIに水様性の下痢、5〜7DPIに軽度から中程度の下痢を呈した。P7、P25、P50、P75、orP100ウイルスを接種した子豚は全て、直腸スワブ中にウイルスを排出し、より高い継代を接種した子豚は、より少ない量のウイルスを排出する傾向にあった(図18)。具体的には、ウイルス排出レベルは、P7>P25>P50、P75、P100>陰性対照であった(>は、有意により高いことを意味するが、P50、P75、及びP100群間に有意差はなかった)。より低い継代を接種した子豚は、より重度の絨毛萎縮を有する傾向があった。図19に示されるように、3DPIに、顕微鏡的病変の重症度は、十二指腸ではP7、P25>P50、P75、P100、陰性対照であり、空腸ではP7、P25、P50>P75、P100>陰性対照であり、回腸ではP7、P25、P50>P75、P100、陰性対照であった。絨毛高さ対陰窩深さ比は、3DPIに、空腸でP7、P25、P50<P75、P100<陰性対照であり、回腸でP7、P25、P50<P75、P100、陰性対照であった(図20)。3DPIに、空腸におけるIHC染色は、P7、P25、P50、P75>P100>陰性対照であり、回腸におけるIHC染色は、P7、P25、P50>P75、P100、陰性対照であったが、盲腸または結腸における種々のウイルス間にIHCスコアの有意差はなかった(図21)。7DPIの群間差は、明白ではなかった。
全ゲノム配列は、継代P7、P25、P50、P75、P100だけではなく、元の組織ホモジネート、ならびに継代P3、P9、及びP65のウイルスについても決定した。図16に示されるように、全ゲノム配列の比較により、P100までの連続継代の間のヌクレオチド及び推定されるアミノ酸の変化は、主に、レプリカーゼ非構造タンパク質(nsp)2、nsp3、nsp4、nsp5、nsp6、nsp15、スパイク(S)、ORF3、エンベロープ(E)、膜(M)、及びヌクレオカプシド(N)タンパク質に位置することが明らかになった。P25から始まって、24908A>Tの点突然変異はORF3に生じており、それが、推定されるアミノ酸翻訳の早期終止コドンに起因して切断型ORF3タンパク質を生じたことは注目に値する:この点突然変異は、P100のウイルスにキャリーオーバーされる。連続継代中の配列の変化及びウイルスのビルレンス変化の両方を考慮に入れると、15個の位置のアミノ酸変化は、細胞培養における連続継代中のウイルス弱毒化と潜在的に関連している可能性がある。これらの15個の位置は、pp1aタンパク質1564Ser>Phe、1896Thr>Ile、2600Asn>Tyr、3247Leu>Phe、及び3473Ala>Val;Sタンパク質326Thr>Ile、491Asn>Tyr、888Gly>Arg、1277Leu>Phe、1399Ile>Thr、及び1358Cys>Leu;切断型ORF3翻訳;Eタンパク質69Leu>Ile;Mタンパク質208Ala>Thr;及びNタンパク質439Thr>Ileを含む。
要約すると、毒性の米国PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013は、細胞培養における連続継代中に明らかに病原性が低下した。臨床的観察、直腸スワブ中のウイルス排出、組織病理学的病変、及びIHC染色データは、P75及びP100ウイルスが、P7、P25、及びP50ウイルスよりもさらに弱毒化されたことを示唆している。しかしながら、P75及びP100ウイルスは、依然として下痢を引き起こし得るため、MLVワクチン候補になるには十分に弱毒化されていない可能性がある。十分に弱毒化されたワクチン候補ウイルスを得るためには、細胞培養におけるウイルスの連続的な継代が必要である。16個のアミノ酸変化が、本試験の条件下におけるウイルス弱毒化と関連していると考えられる。本試験は、MLV PEDVワクチンを開発するため、及びウイルス弱毒化の分子機構を理解するための強力な基盤を提供する。
当業者は、異なる分離株の間にはヌクレオチド及びアミノ酸配列の変化が存在し、欠失及び挿入が出現し得るが、それにもかかわらず、配列アライメント技術が周知であるため、PEDVタンパク質における任意のアミノ酸位置が他の分離株における適切なアミノ酸位置にマッピングされ得ることをすぐに認識するであろう。この目的のための好ましいアルゴリズム及びアライメントプログラムは、ClustalX version 2.0(Larkin et al,Bioinformatics 23,2947−2948(2007))、BioEdit version 7.0.4.1(Hall,Nucl Acids Symp Ser 41,95−98(1999))、及びLasergene software suite(DNASTAR Inc,Madison WI)を含み、これには、配列を整列させて、配列の類似性及び違いを比較するための複数配列アライメント用のClustal Wアルゴリズムが含まれる。
図16は、以下のアミノ酸変化が、大幅な安全性を示す一方でワクチン有効性を提供する、適切に弱毒化されたPEDV分離株を作製するために好ましいアミノ酸変化であることを示す:ORF1a及びbから、アミノ酸位置814(Val)、1076(Val)、1564(Phe)、1896(Ilu)、2310(His)、2600(Tyr)、3247(Phe)、3473(Val)、3522(Arg);スパイク遺伝子から、アミノ酸位置257(Asn)、326(Ile)、375(Phe)、491(Tyr)、881(Arg)、888(Arg)、1277(Phe)、1339(Thr)、1358(Leu);ORF3から、アミノ酸位置39またはそれ以降に対応する、終止コドンを提供した任意のヌクレオチド変化;ゲノム領域Eから、コードされたエンベロープタンパク質の69(Ile);ゲノム領域Mのための、コードされた膜タンパク質の208(Thr);ならびにゲノム領域Nのための、コードされたヌクレオカプシドタンパク質の141(Leu)、418(Glu)、424(Asp)、及び439(Ile)。単独でまたは組み合わせて用いられ得るこれらの変化に加えて、当業者は、同等のアミノ酸変化が、通常入手可能であること、例えば、正電荷を帯びた残基が正電荷を帯びた残基(Arg、Lys、His)で置換され得るか、負電荷を帯びた残基が負電荷を帯びた残基(Glu、Asp)で置換され得るか、または極性もしくは官能基に基づいて同等の置換が行われ得ること(例えば、ThrをSerに、及びその逆;TryをTrpに、及びその逆;Ileu、Val、Leu等)を認識するであろう。
参考文献
1.Paarlberg,P.L.2014.Updated estimated economic welfare impacts of porcine epidemic diarrhea virus (PEDV).http://ageconsearch.umn.edu/bitstream/174517/2/14−4.Updated%20Estimated%20Economic%20Welfare%20Impacts%20of%20PEDV.pdf.
2.Grasland,B.,Bigault,L.,Bernard,C.,Quenault,H.,Toulouse,O.,Fablet,C.,Rose,N.,Touzain,F.and Blanchard,Y.,2015.Complete genome sequence of a porcine epidemic diarrhea s gene indel strain isolated in france in december 2014.Genome Announc 3.
3.Mesquita,J.R.,Hakze−van der Honing,R.,Almeida,A.,Lourenco,M.,van der Poel,W.H.and Nascimento,M.S.,2015.Outbreak of Porcine Epidemic Diarrhea Virus in Portugal,2015.Transbound Emerg Dis 62,586−8
4.Pasick,J.,Berhane,Y.,Ojkic,D.,Maxie,G.,Embury−Hyatt,C.,Swekla,K.,Handel,K.,Fairles,J.and Alexandersen,S.,2014.Investigation into the role of potentially contaminated feed as a source of the first−detected outbreaks of porcine epidemic diarrhea in Canada.Transbound Emerg Dis 61,397−410.
5.Puranaveja,S.,Poolperm,P.,Lertwatcharasarakul,P.,Kesdaengsakonwut,S.,Boonsoongnern,A.,Urairong,K.,Kitikoon,P.,Choojai,P.,Kedkovid,R.,Teankum,K.and Thanawongnuwech,R.,2009.Chinese−like strain of porcine epidemic diarrhea virus,Thailand.Emerg Infect Dis 15,1112−5.
6.Song,D.and Park,B.,2012.Porcine epidemic diarrhoea virus: a comprehensive review of molecular epidemiology,diagnosis,and vaccines.Virus Genes 44,167−75.
7.Vui,D.T.,Thanh,T.L.,Tung,N.,Srijangwad,A.,Tripipat,T.,Chuanasa,T.and Nilubol,D.,2015.Complete genome characterization of porcine epidemic diarrhea virus in Vietnam.Arch Virol 160,1931−8.
8.Stadler,J.,Zoels,S.,Fux,R.,Hanke,D.,Pohlmann,A.,Blome,S.,Weissenbock,H.,Weissenbacher−Lang,C.,Ritzmann,M.and Ladinig,A.,2015.Emergence of porcine epidemic diarrhea virus in southern Germany.BMC Vet Res 11,142.
9.Theuns,S.,Conceicao−Neto,N.,Christiaens,I.,Zeller,M.,Desmarets,L.M.,Roukaerts,I.D.,Acar,D.D.,Heylen,E.,Matthijnssens,J.and Nauwynck,H.J.,2015.Complete genome sequence of a porcine epidemic diarrhea virus from a novel outbreak in belgium,january 2015.Genome Announc 3.
10.Vlasova,A.N.,Marthaler,D.,Wang,Q.,Culhane,M.R.,Rossow,K.D.,Rovira,A.,Collins,J.and Saif,L.J.,2014.Distinct Characteristics and Complex Evolution of PEDV Strains,North America,May 2013−February 2014.Emerg Infect Dis 20,1620−1628.
11.Thomas,P.(2014).Field experiences using porcine epidemic diarrhea virus (PEDV)vaccine in herds experiencing endemic disease.In “2014 Iowa State University Swine Disease Conferencee for Swine Practitioners”,pp.38−42,Ames,Iowa.
12.Schwartz,T.J.and Rademacher,C.J.(2015).Evaluation of the effects of PEDv vaccine on PEDv naive and previously PEDv−exposed sows in a challenge model comparing immune response and preweaning mortality.In “2015 ISU James D.McKean Swine Disease Conferencee”,pp.36−40,Ames,Iowa.
13.Chen,Q.,Li,G.,Stasko,J.,Thomas,J.T.,Stensland,W.R.,Pillatzki,A.E.,Gauger,P.C.,Schwartz,K.J.,Madson,D.,Yoon,K.J.,Stevenson,G.W.,Burrough,E.R.,Harmon,K.M.,Main,R.G.and Zhang,J.,2014.Isolation and characterization of porcine epidemic diarrhea viruses associated with the 2013 disease outbreak among swine in the United States.J Clin Microbiol 52,234−43.
14.Thomas,J.T.,Chen,Q.,Gauger,P.C.,Gimenez−Lirola,L.G.,Sinha,A.,Harmon,K.M.,Madson,D.M.,Burrough,E.R.,Magstadt,D.R.,Salzbrenner,H.M.,Welch,M.W.,Yoon,K.J.,Zimmerman,J.J.and Zhang,J.,2015.Effect of Porcine Epidemic Diarrhea Virus Infectious Doses on Infection Outcomes in Naive Conventional Neonatal and Weaned Pigs.PLoS One 10,e0139266.
米国S−INDEL変異株である米国/IL20697/2014(2014020697)の弱毒化
図24ならびに表1及び2は、変異株である米国/IL20697/2014の弱毒体に対応するアミノ酸変化に関する特定の情報を提供する。変異分離株である米国/IL20697/2014を、2つの独立した系統に細胞培養において連続継代した。
第1の系統では、最大60継代目(P60)まで細胞培養においてウイルスを継代した:異なる継代のウイルスを、2014020697−P1、2014020697−P2、2014020697−P3…2014020697−P60と命名した。それらの中で、ウイルス2014020697−P3(配列番号63)、2014020697−P5(配列番号8)、2014020697−P7(配列番号62)、2014020697−P18(配列番号64)、2014020697−P30(配列番号65)、2014020697−P45(配列番号39)、及び2014020697−P60(SEDIDNO:66)の全ゲノム配列を決定し、比較した。
第2の系統では、細胞培養においてウイルスを連続継代し、いくつかの継代のウイルスには、プラーク(コロニー)精製も行った。それらの中で、ウイルス2014020697−P3R1(配列番号67)、2014020697−P5R1(配列番号68)、2014020697−P7R1(配列番号15)、2014020697−P8R1(配列番号35)、2014020697−P18R1クローン89G8b(配列番号36)、2014020697−P18R1クローン94F6a(配列番号37)、及び2014020697−P18R1クローン92F6a(配列番号37)(P18R1 94F6a及びP18R1 92F6a(配列番号37)は、検証目的で実行された同じクローンの複製物であることに留意されたい:表1及び2を参照)の全ゲノム配列を決定し、比較した。さらに、2014020697−P18R1 G8b及び2014020697−P18R1 F6aを後続する継代19代目及び20代目に継代したところ、継代18R1におけるそれらそれぞれのクローンに対する遺伝的同一性を保持していた。結果として得られたウイルスは、両方とも、認識されている全ての治験エンドポイントによる必要な臨床的安全性を提供し、類似の変異(INDEL)株によるチャレンジに関して保護性が高く、また高度に病理的なプロトタイプ株に関しては交差防御的なままであった。
図24及び表2の「アミノ酸変化」の項を参照すると、コードされたアミノ酸位置551のORF1a/1bがロイシンを提供することが分かる。実際に、ロイシンは、公開配列と比較して無作為に選択された約500個のうちの残基551を表すことが分かったという点から、ロイシンは、この位置のPEDV分離株(プロトタイプであろうと変異INDELであろうと)においてほぼ不変であると考えられる。2014020697−P18R1 F6a(配列番号37)及び2014020697−P18R1 G8b(配列番号36)に関する臨床データは、どちらも著しいレベルの安全性及び有効性を示しているが、2014020697−P18R1 F6aは、安全性及び有効性の両方にさらなる強化をもたらすため、商業化の可能性が高い材料となることに留意されたい。2014020697−P18R1 F6aは、ペプチド二次構造のドメイン型間の境界を破壊するかまたは画定することが周知のアミノ酸である551位のプロリンを提供し、したがって、Pro 551が最終的な表現型に寄与することが予想される。PEDVゲノムにおけるこの位置でのLeuの不変の使用を所与とすると、551位に、またはそのすぐ隣(その上流または下流の約2〜3アミノ酸残基以内)にPro残基を挿入することが本発明のさらなる実施形態である。周知のアルゴリズムを用いたモデル化(P.Y.Chou et al.,「Prediction of Protein Conformation」,Biochemistry,13(2),pp222−245,1974;J.Garnier et al.,J.Mol.Biol.,v120.pp.97−120,1978;及びJ.Garnier et al.,Methods Enzymology,v266,pp.540−543,1996を参照のこと)により、551位Lのすぐ上流の最も関与の少ない残基DEDATにあるαらせんドメインを予測したところ、Lは、この二次ドメイン構造特徴のほぼC末端に位置している(しかし、なおもそれに寄与する)。プロリンの挿入は、このαらせん特徴を実質的に破壊する。この場合も同様に、高度に弱毒化されていながらなおも安全なワクチンを得ることを期待して、ORF1a/bのアミノ酸551としてグリシン残基を挿入することも、本発明の実施内であり、グリシン残基は、同様に上流または下流の551位の約2〜3アミノ酸残基内に位置し得る。そのような全ての置換は、プロトタイプであろうと変異体(INDEL)であろうと、全てのPEDVクローンに適用可能である。
次に、スパイクタンパク質の973位における2014020697−P18R1 G8b及び2014020697−P18R1 F6aの両方に反映されるアミノ酸変化を参照すると、野生型アミノ酸チロシンがヒスチジンによって置換されていることが分かり、このことは、これらのクローンの有用な表現型に実質的に寄与する。したがって、プロトタイプに由来しようと変異(INDEL)株に由来しようと、安全かつ有効なワクチンを提供するために修飾または選択されたPEDVの全てのゲノムの中で、概してこの座位にヒスチジンを提供することが、本発明の実施形態である。
スパイクタンパク質の1009位(すなわち、配列番号47のNITの直後)における2014020697−P18R1 G8b及び2014020697−P18R1 F6aの両方に反映される重要なアミノ酸変化をさらに参照すると、野生型アミノ酸セリンがプロリンによって置換されていることが分かる。この突然変異は、2014020697−P5R1(配列番号68)と2014020697−P7R1(配列番号15)との間の初期の弱毒化継代中に出現した。ORF1a/1bの551位に関連して上で述べたロイシンからプロリンへの突然変異の場合と同様に、プロリンの出現は、二次及び三次タンパク質構造を大きく破壊し、本発明のワクチン株の弱毒化特性に実質的に寄与する。この場合も同様に、任意のPEDVワクチンウイルスのスパイクタンパク質における1009位、または対応する位置にプロリン残基を提供することは、本発明の実施内である。グリシンはまた、ワクチンの安全性を向上させるために、任意のPEDV株におけるこの位置でプロリンと置換されてもよい。したがって、プロトタイプに由来しようと変異(INDEL)株に由来しようと、安全かつ有効なワクチンを提供するために修飾または選択されたPEDVの全てのゲノムの中で、概してこの座位にプロリンまたはグリシンを提供することが、本発明の実施形態である。また、プロリン/グリシンの置換は、1009位のすぐ隣、例えば、その上流または下流の約2〜3アミノ酸残基以内で行われてもよいことにも留意されたい。
ワクチンとして有用な本発明のウイルス(G8b及びF6aの継代18R1クローン、配列番号36及び37、ならびに継代38代目、配列番号78によって表される別の系統のウイルスを含む)の多くの追加の特徴は、その中での、典型的にはORF3リーディングフレームにおけるフレームシフト突然変異によって引き起こされる切断型ORF3タンパク質のみの発現(表2を参照)と、したがって、部分的または全体的に無効なORF3タンパク質をもたらす、終止コドンの出現、または代替として他の特徴(欠失されたアミノ酸等、ここでも同様に表2を参照)の出現である。我々は、ORF3タンパク質における欠失及び/またはフレームシフトが、組織培養条件への適応と関連しているようであり、したがって、宿主の免疫防御を克服し、in vitro培養条件下で不要となるためにはORF3が必要である可能性が高いことを観察した。そのため、ORF3の欠失は、ワクチンウイルスにとって重要であり、豚に使用するためのそれらの安全性に寄与する。2014020697−P18R1 G8b及び2014020697−P18R1 F6a(配列番号31)によって発現された切断型ORF3タンパク質を参照すると、この突然変異は、継代P8R1(配列番号18を参照)によって既に成功裏に達成されていることに留意されたく(表2)、結果として得られたタンパク質配列は以下の通りである:
MFLGLFQYTIDTVVKDVSKSANLSLDAVQELELNVVPIRQASNVTGFLFTSVFIYFFALFKASSLRRNYIMLAARFAVIVLYCPLLYYCGAFLDATIICCTLIGRLCLVCFYSWRYKNALFIIFNTTTLSFLNGKAALTANPL。
したがって、ORF3の機能を制限するのに適したORF3リーディングフレームの任意の切断を含有するワクチンウイルス、例えば、ワクチンウイルス2014020697−P38(配列番号78)及びその初期の継代(この場合も同様に表2を参照)に関連して既に前述したもの、またはウイルス配列の配列番号36及び37に関連するもの等を提供することは、本発明の実施内である。当業者は、配列の直接比較、及び配列を整列させるためのアルゴリズムを参照して、対応する切断を含有するように、任意のプロトタイプ株または変異INDEL株の任意のORF3タンパク質の切断を容易に提供することができる。したがって、本発明のワクチンウイルスは、結果として得られたORF3タンパク質、またはその任意の断片(10、20、30、40、50、60アミノ酸残基等)、または宿主の免疫機能を抑制することができない全長ORF3タンパク質の任意の断片として、配列番号18を有する者を含む。
これらの突然変異は、本発明のワクチン弱毒体の臨床的に有効な最終的な表現型に実質的に寄与し、また前述のように、一般的なアライメントプログラム及びアルゴリズムの参照は、全てのプロトタイプ及び変異(INDEL)株における対応するタンパク質のアミノ酸配列に容易にコピーされる。保存的アミノ酸置換はまた、具体的に指名された残基変化の代わりに、全ての場合において適切であり、本発明のプロトタイプ及び変異(INDEL)ウイルスのいずれかについて観察された全てのアミノ酸変化(及びその保存的置換)は、結果として得られる任意のそのようなウイルスのワクチンとしての有用性を向上させる目的で、任意のPEDVウイルス(プロトタイプであろうとINDELであろうと)において有効に置換され得る。
本明細書に記載される継代に関するさらなる情報は以下の通りである。後続の継代(8〜19)は、2014020697−P7R1(配列番号15)材料から行った。2014020697−P8R1コンセンサス配列は、2014020697−P7R1と比較してアミノ酸レベルでいずれの変化も示さなかった。次いで、後続の継代11〜14の各ステップでクローン選択を用いて2014020697−P8R1を2014020697−P11R1にさらに継代し、その後、2014020697−P18R1に継代し、臨床試験を実行するためにかなりの材料を採取した。2014020697−P18R1 G8b及び2014020697−P18R1 F6aのオープンリーディングフレームアミノ酸配列が、それぞれ、図22B(配列番号23〜28)及び22C(配列番号29−34)として示され、2014020697−P18R1 G8b及び201402697−P18R1 F6aの対応するヌクレオチド配列(全長)が、それぞれ、図23B(配列番号36)及び23C(配列番号37)として示される。有意かつ良好な結果が、2014020697−P18R1 F6aについて報告されている。この点に関しては、これらのワクチン材料の優れた安全性及び交差防御効果を示す実施例5及び6を参照されたい。
また、「継代7代目」2014020697−P7、系統1(配列番号62)及び「継代60代目」2014020697−P60継代60代目、系統1(配列番号39)のアミノ酸配列の突然変異情報は、図24及び表2にも報告されており、この材料の安全性及び有効性に関与する突然変異がそこに開示されることに留意されたい。また、この材料が、安全かつ有効な交差防御ワクチンの優れた候補であることは、2014020697−P38(配列番号78)、2014020697−P60の前駆体に関する実施例5及び6に報告される臨床データ、ならびに弱毒化をもたらす2014020697−P7変異株の突然変異を比較している実施例2の臨床データ及び考察からも明白である。
実施例5
(2回投与試験)約1日齢及び21日齢に経口投与した後、病原性PEDVによるチャレンジを行ったPEDV INDELウイルスの安全性及び交差防御
本試験の目的は、3(+/−2)日齢(0日目)及び21日目に子豚に経口投与した後、35日目(+/−2)毒性PEDvによるチャレンジを行った場合に、PEDの変異(INDEL)株、米国/IL/2014−20697に由来するPEDV分離株の特定の弱毒継代の安全性及び交差防御を決定することであった。安全性は、0日目及び21日目の接種後PEDvに関連する死亡発生率及び臨床徴候によって決定した。交差防御の指標は、チャレンジ後の毒性PEDvに関連する死亡発生率及び臨床徴候によって決定した。検査したウイルスは、DNA配列からコードされたものである:(a)配列番号36(クローンG6bと称され、その継代18代目と19代目との間で変化しないままである);(b)配列番号37(クローンF6と称され、その継代18代目と19代目との間で変化しないままである);及び(c)米国/IL/2014−2069祖先からの異なるセットの継代に由来、その継代38代目(配列番号78)。配列番号36と37とは、ポリタンパク質1a/1bのコードされたアミノ酸の位置551が、551位でLまたはPのいずれかであるという点においてのみ、互いに異なることを留意されたい(配列番号46のDATの直後を参照)。
生弱毒体のワクチン接種用量(対照は培地のみ)は、経口用量当たり2MLを用いて1×10 TCID50である。「TCID50」は、「組織培養感染量」を指し、所与のバッチの接種細胞培養物の50%を感染させるのに必要なウイルスの希釈率として定義される。本明細書全体にわたって用いられるSpearman−Karber法を含む種々の方法が、TCID50を計算するために使用され得る。Spearman−Karber法の説明については、B.W.Mahy&H.O.Kangro,Virology Methods Manual,p.25−46(1996)を参照されたい。
実際のチャレンジ材料(1x105TCID50/5ML用量の濃度を有する)は、米国/Colorado/2013、GenBank受託番号KF272920、具体的には、アイオワ州の農場からのUniversity of Minnesota Veterinary Diagnostic Laboratory受託番号D13−031630からの現代の北米で流行する分離株である生材料と、密接に関連している。試料は、ロタウイルスA、B、及びC、TGE、Clostridium difficile毒素、ならびにClostridium perfringensに対して陰性である。
糞便排出のPCR評価は、RTqPCR分析により行い、排出されたウイルスに関して35の報告値を陰性(対照と等しい)とし、35未満の値を陽性とする。報告された数は、検出に用いられたサイクルの数であり、35が最大であり、それを非検出であるとする。従ったプロトコルは、概して明細書に別様に列挙される通りであり、同様に以下のように達成される。糞便スワブを3ミリリットルのDMEM培地中に採取し、使用するまで−80℃で保管する。試料を4℃で解凍し、5秒間ボルテックスして混合する。試験管から1ミリリットルの試料を取り出し、96ウェルブロックに入れ、3200rpmで10分間遠心分離して糞便粒子材料を堆積させる。200マイクロリットルの糞便試料上清が、製造業者の指示に従って、Qiagen QIAsymphony Automated Robot上でQiagen DSP Virus/Pathogen Mini Kit、またはQIA cube HTマシン上でQiagen cador Pathogen 96 Kitを使用して、核酸抽出のために用いられる。サイクル閾値は、Path−ID Multiplex One−Step RT−PCR Kit(Applied Biosystems/Life Technologies)ならびにPEDV N遺伝子プライマー及びプローブを使用したRT−QPCR分析によって決定した。PEDV順方向プライマー:PEDV N遺伝子−F5’−GAATTCCCAAGGGCGAAAAT−3’@[100uM]、逆方向プライマー:PEDV N遺伝子−R5’−TTTTCGACAAATTCCGCATCT−3’@[100uM]、PEDVプローブ6FAM5’−CGTAGCAGCTTGCTTCGGACCCA3’TAMRA。PEDV N遺伝子PCR増幅により標準曲線を作成し、Ct値を用いて、その標準曲線に基づいて各試料のコピー数の値を決定した。カッコ内に報告される値は、分子としてウイルスに陽性を示す各群の子豚の数を示し、分母は、示される日にその特定の群に残っている(まだ剖検のために屠殺されていない)子豚の合計数を示す。結果は以下の通りある:
継代38代目の材料は、早期死亡数(その後明らかではない)が少ないことに寄与しており、その後続する継代60代目(配列番号66)は、この状況を緩和するために作製されたことに留意されたい(表7)。
表8を参照すると、糞便排出をPCRによって測定した。「35」という対照の値(非排出)を参照すると、ワクチン接種として培地のみを投与されたチャレンジ対照と比較して、全てのクローンが子豚を保護したことが分かる。クローンG8bに対するよりもクローンF6aに対する保護が大きく、このクローンに存在する完全に固有のプロリン残基(Orf1a/bタンパク質の場合551位)と一致していることに留意されたい。
同様に、表9に示されるように(この場合も同様に、非ワクチン接種対照と比較して)、チャレンジ後、3つ全てのウイルス分離株が実質的に排出排出を防止し、F6aクローンがこの場合も同様に、クローンG8bよりも良好な結果を示した。
実施例6
1日齢の子豚における単回投与の有効性及び安全性
配列番号36(クローンG8b)及び配列番号37(クローンF6a)に対応する(からコードされた)弱毒PEDVウイルスは、ワクチンとして優れた有効性を示し、毒性の北米プロトタイプウイルス(例えば、米国/Colorado/2013、GenBank受託番号KF272920に代表される)による後のチャレンジに対する交差防御を提供する。たとえ母豚がPEDVナイーブであっても、すなわち、血清陰性であり、野生型ウイルスに曝露されたことがないか、またはワクチン接種されたことがないかのいずれかである場合でも、そのような防御は、早ければ生後1日目に子豚に提供される単回投与のワクチンのみで達成される。このレベルの有効性は、雌豚及び子豚がワクチン接種される場合に、どのように豚の操作が管理されるかという点において手順に多大な柔軟性を与え、また、ワクチン接種前の任意の動物の血清状態を決定するためのアッセイを行うことなく、雌豚の群れまたは子豚にワクチン接種する能力を手順に与える。PEDV感染の病状は出生時の子豚において最も深刻であり、動物の年齢とともにワクチン接種が減少する(必要性または価値も減少する)ことを考慮すると、これらの結果は重要である。配列番号36及び37のウイルスを組み込んだワクチンは、母豚が子豚の出生前に血清陽性であるか血清陰性であるかにかかわらず有用であり、初乳に由来する母親由来抗体は、本発明のワクチンが有効であることの妨げにはならず、母豚が以前に野生株、ワクチン株に感染したか(それによって子豚から感染することを含む)、または生ワクチンもしくは不活化ワクチンをワクチン接種されたかどうか(いずれの場合も種付け前及び分娩前を含む1回以上)にかかわらず、有用であることに留意されたい。生産者によって所望される場合、第2の用量が子豚に与えられてもよい。
したがって、本発明の実施において有用なワクチン接種プログラムの代表的な例は、PEDVによって子豚に引き起こされる疾患を治療または予防する方法であって、前記子豚が約1〜7日齢のときに、前記子豚に第1の用量のワクチン組成物を投与することと、さらにまたは任意選択的に、前記子豚が約2〜5週齢のときに、第2の用量の前記ワクチンを投与することを含む方法を含む。(以前の感染から等)母豚が既に血清陽性であったかどうかにかかわらず、1つの用量または2つの用量が子豚に投与されるかどうかにかかわらず、雌親豚は、種付け前に、または代替として分娩前に、または両方の前記時点にワクチン接種され得る。前述のように、代替として、母豚は血清陰性である。
したがって、本試験の目的は、1日齢(0日目)の子豚に経口投与した後、21日目(22日齢)に毒性PEDvチャレンジを行った場合の、PEDの変異(INDEL)株、米国/IL/2014−20697に由来する2つの継代PEDV分離株(配列番号36及び37)の安全性及び交差防御を決定することであった。安全性は、接種後PEDvに関連する死亡発生率及び臨床徴候によって決定される。交差防御の指標は、チャレンジ後の毒性PEDvに関連する死亡発生率及び臨床徴候及び腸の病変によって決定した。
ワクチン接種用量(対照は培地のみ)は、経口用量当たり2MLを用いて1x10 TCID50である。「TCID50」は、「組織培養感染量」を指し、所与のバッチの接種細胞培養物の50%を感染させるのに必要なウイルスの希釈率として定義される。本明細書全体にわたって用いられるSpearman−Karber法を含む種々の方法が、TCID50を計算するために使用され得る。Spearman−Karber法の説明については、B.W.Mahy&H.O.Kangro,Virology Methods Manual,p.25−46(1996)を参照されたい。
各群内の子豚を、6日目に剖検のために屠殺、28日目に剖検のために屠殺、または試験を終了し、40日目に報告される子豚の3つの結果のうちの1つにさらに割り当てた。
実際のチャレンジ材料(1x10 TCID50/5ML用量の濃度を有する)は、米国/Colorado/2013、GenBank受託番号KF272920、具体的には、アイオワ州の農場からのUniversity of Minnesota Veterinary Diagnostic Laboratory受託番号D13−031630からの現代の北米で流行する分離株と、密接に関連している。試料は、ロタウイルスA、B、及びC、TGE、Clostridium difficile毒素、ならびにClostridium perfringensに対して陰性である。
代表的な結果は、下の表中の糞便排出スコアによって提供される。下記の日付は、0日目(すなわち、1日齢、G8bまたはF6a弱毒ウイルスを用いたワクチン接種の日)から計算されている。
糞便排出のPCR評価は、RTqPCR分析により行い、排出されたウイルスに関して40の報告値を陰性(対照と等しい)とし、40未満の値を陽性とする。報告された数は、検出に用いられたサイクルの数であり、40が最大であり、それを非検出であるとする。従ったプロトコルは、概して明細書に別様に列挙される通りであり、同様に以下のように達成される。糞便スワブを3ミリリットルのDMEM培地中に採取し、使用するまで−80℃で保管する。試料を4℃で解凍し、5秒間ボルテックスして混合する。試験管から1ミリリットルの試料を取り出し、96ウェルブロックに入れ、3200rpmで10分間遠心分離して糞便粒子材料を堆積させる。200マイクロリットルの糞便試料上清が、製造業者の指示に従って、Qiagen QIAsymphony Automated Robot上でQiagen DSP Virus/ Pathogen Mini Kit、またはQIA cube HTマシン上でQiagen cador Pathogen 96 Kitを使用して、核酸抽出のために用いられる。サイクル閾値は、Path−ID Multiplex One−Step RT−PCR Kit(Applied Biosystems/Life Technologies)ならびにPEDV N遺伝子プライマー及びプローブを使用したRT−QPCR分析によって決定した。PEDV順方向プライマー:PEDV N遺伝子−F5’−GAATTCCCAAGGGCGAAAAT−3’@[100uM]、逆方向プライマー:PEDV N遺伝子−R5’−TTTTCGACAAATTCCGCATCT−3’@[100uM]、PEDV Probe 6FAM5’−CGTAGCAGCTTGCTTCGGACCCA 3’TAMRA。PEDV N遺伝子PCR増幅により標準曲線を作成し、Ct値を用いて、その標準曲線に基づいて各試料のコピー数の値を決定した。次いで、カッコ内に報告される値は、分子としてウイルスに陽性を示す各群の子豚の数を示し、分母は、示される日にその特定の群に残っている(まだ剖検のために屠殺されていない)子豚の合計数を示す。27日目及び30日目の結果は、非常に多くの数のチャレンジした(しかしワクチン接種はしていない)対照がウイルスを排出しているのに対し、弱毒体G8b及びF6aでワクチン接種した子豚は、著しく良好に保護されていることを示す。
実施例7
序文
豚流行性下痢ウイルス(PEDV)は、2013年4月に最初にアメリカ合衆国(米国)で検出された[1]。現在、少なくとも2つの遺伝的に異なるPEDV株が同定されており、米国の豚において同時循環している(米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株)[2〜4]。以前の試験において、我々は、米国S−INDEL変異株は、5日齢の子豚において米国プロトタイプ株よりも病原性が低いことを実験的に確認した[5]。しかしながら、PEDVの病原性は年齢依存性であり得る[6〜7]。本試験の目的は、1)離乳豚において2つの米国PEDV株の病原性の違いを評価すること、及び2)離乳豚における2つの株の交差防御の有効性を調べることである。
材料及び方法
85匹の3週齢の豚を従来の飼育場から購入し、Iowa State University Laboratory Animal Resourcesの設備に送った。全ての豚は、到着時にExcede(登録商標)を筋肉内注射し、直腸スワブのウイルス特異的PCRによってPEDV、豚デルタコロナウイルス、及び伝染性胃腸炎ウイルスに対して陰性であることを確認し、血清試料のウイルス特異的な間接蛍光抗体(IFA)法によってPEDV抗体に対して陰性であることを確認した。
体重によって豚をひとまとめにし、次いで、群当たり15匹または10匹の豚の7つの群に無作為に分けた(表11)。豚には、0日目に(D0)に、ウイルス陰性培養培地(N)、PEDVプロトタイプ分離株である米国/IN19338/2013−P7(P−プロトタイプ株)、またはPEDV S−INDEL−変異分離株である米国/IL20697/2014−P7R1(V−変異株)を経口胃的に接種し、その後D28にチャレンジを行った。各時点の接種には、ウイルス接種材料として104 TCID50/mlを含有する、豚1匹当たり10mlの接種材料を使用した。7つの群は、1回目接種/2回目接種によって示した。P/V(15匹の豚)、V/V(15匹の豚)、N/V(15匹の豚)、P/P(10匹の豚)、V/P(10匹の豚)、N/P(10匹の豚)、N/N(10匹の豚)。
D4に、2つのPEDV株間の肉眼的及び顕微鏡的病変の比較のために、P/V、V/V、及びN/V群から5匹の豚を剖検した。7つ全ての群から5匹の豚を2回目接種(D34)の6日後に剖検し、肉眼的及び顕微鏡的病変の観点から交差防御効果を評価した。残りの1群当たり5匹の豚は、ウイルス排出及びチャレンジ後の抗体応答を評価するために2回目接種(D56)の4週間後まで維持した。
臨床的観察を記録した。直腸スワブをD0、2、4、7、10、14、21、28、30、32、34、38、42、49、及び56に採取し、PEDV N遺伝子に基づく定量的リアルタイムRT−PCRにより検査した。血清試料をD0、7、14、21、28、35、42、49、及び56に採取し、2つのPEDV株をそれぞれ指示ウイルスとして用いて、間接蛍光抗体(IFA)法及びウイルス中和(VN)アッセイにより検査した。組織病理学評価及び免疫組織化学(IHC)染色のために小腸を採取した。
一般化線形混合(GLIMMIX)モデルを使用して、ウイルス排出力価Log10(gc/ml)、IFA及びVN Ab力価、臨床的観察スコア、病理学的スコア、絨毛高さ対陰窩深さ(VH/CD)比の群間の違いを、Statistical Analysis System(SAS)バージョン9.3(SAS institute、Cary,NC)を使用して分析した。D0〜D28に、N/N、N/V、及びN/P群に同じ接種材料を投与し、同じ治療として、V/VとV/P群、及びP/VとP/P群の類似性について分析した。統計分析の前に、IFA力価をlog2に変換し([IFA力価]/10)、VN力価をlog2(VN力価)に変換した。<0.05のP値を統計的有意差であると定義した。
結果
3週齢の豚における米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株の病原性比較。D0〜D28に、7つの豚の群を3つに分類した:P株接種(P/V及びP/P群)、V株接種(V/V及びV/P群)、及び陰性培養培地接種(N/V、N/P、及びN/N群)。
3週齢の豚の1回目接種(D0)の後、P株を接種した2つの群(P/V及びP/P)は、D2〜D4に半水様性〜水様性の下痢を発症し、V株を接種した1つの群(V/P)は、D2〜D4に軽度の軟便を有し、V株を接種した他の群(V/V)は、D5〜D7に水様性の下痢を発症した。1回目接種にウイルス陰性培養培地を接種した他の3つの群(N/N、N/V、及びN/P)では、D28まで下痢は観察されなかった。
図28に示されるように、PEDVの定量的rRT−PCRによって検査したところ、Neg対照豚(N/N、N/V、及びN/P群)は、D0〜D28に直腸スワブ中にいずれのウイルスも排出しなかった。P株接種群(P/V及びP/P)における糞便排出は、D4にピークレベルに達し、その後、徐々に減少した。対称的に、V株接種群(V/V及びV/P)における糞便排出は、最初の数日に徐々に増加し、D7にピークレベルに達した。P株を接種した豚(P/V及びP/P群)が、全体としてD0〜D28にV株(V/V及びV/P群)を接種した豚よりも有意に多い量のウイルスを糞便中に排出した(P=0.0396)。
P株接種(P/V群)、V株接種(V/V群)、及び陰性培地接種(N/V群)からの5匹の豚をD4(1回目接種後4日目)に剖検し、3週齢の豚においてP株及びV株によって引き起こされた肉眼的及び顕微鏡的な病理学的病変を比較した。小腸、盲腸、及び結腸の平均内容物スコアは、P株接種豚においてV株及び疑似接種豚よりも数値的に高かったが、差は有意ではなかった(図29A)。V株及び疑似接種豚の小腸及び盲腸における平均肉眼的病変スコアに有意差はなかったが、両方ともP株接種豚よりも有意に低い重症度であった(図29A)。P株接種豚の遠位空腸及び回腸における絨毛高さ対陰窩深さ(VH/CD)の比はV株豚よりも有意に低く、P株によって引き起こされた絨毛萎縮がV株よりも重症であったことが示唆される(図30A)。V株群と疑似接種群との間で、遠位空腸及び回腸における平均VH/CD比に有意差はなかった(図30A)。
D4のIHC染色では、P株接種豚は、遠位空腸及び回腸において、それぞれ4及び4の平均IHCスコアを有しており、それは、遠位空腸及び回腸において、それぞれ1.4及び1.4の平均IHCスコアを有していたV株接種豚よりも有意に高かった(図29B)。興味深いことに、P株を接種した3匹の豚の盲腸上皮細胞(スコア1、1、及び2)及び1匹の豚の結腸上皮細胞(スコア1)には、PEDVのIHC染色も観察された。PEDVのIHC染色は、V株接種豚の盲腸及び結腸には観察されなかった。PEDVのIHC染色は、疑似接種豚のいずれの組織(小腸、盲腸、及び結腸)にも観察されなかった。
7週齢の豚における米国PEDVプロトタイプ株及びS−INDEL変異株の病原性比較。D28の2回目接種の後、(豚は当時7週齢であった)、N/V、N/P、及びN/N群を比較して、7週齢の離乳豚におけるP株及びV株の病原性を評価した。
2回目接種後、N/P及びN/N群には下痢が見られなかったのに対し、N/V群は、D33〜D38(2回目接種後5〜10日目)に水様性の下痢を発症した。D28〜D56の直腸スワブにおいてN/N群からはいずれのウイルスも検出されなかった。N/Vは、全体としてD28〜D56にN/P群よりも有意に高いレベルのウイルスを直腸スワブに排出した(P=0.0359)(図28)。
D34(2回目接種後6日目)に剖検したN/N、N/V、及びN/Pからの5匹の豚を比較して、7週齢の豚においてP株及びV株によって引き起こされた肉眼的及び顕微鏡的な病理学的病変を評価した。全体として、3つ全ての豚の群において肉眼的病理学的変化はわずかであった。小腸、盲腸、及び結腸の平均内容物スコアは、P株接種豚と疑似接種豚との間で類似していたが、V株接種豚よりも有意に低かった(図29B)。小腸の平均肉眼的病変スコアには、P株、V株、及び疑似接種豚の間に有意差はなかったが(図29B);V株接種豚の盲腸及び結腸の平均肉眼的病変スコアは、P株及び疑似接種豚よりも有意に高かった(図29B)。D34に、遠位空腸及び回腸のVH/CD比は、N/V群においてN/N及びN/P群よりも数値的に低かったが、有意差はなかった(図31A)。
D34には、N/V群の遠位空腸、回腸、及び盲腸、ならびにN/P群の盲腸のみが、PEDV IHC染色に陽性であった。N/V群は、遠位空腸及び回腸においてN/P及びN/N群よりも有意に高い平均IHCスコアを有していた(図31B)。
交差防御の有効性の評価。D28の2回目接種の後、7つの群(P/V、V/V、N/V、P/P、V/P、N/P及びN/N)を比較して、前回の曝露(D0の1回目接種)が後続チャレンジ(D28の2回目接種)の結果に与える影響を評価した。
2回目接種(D28)後、D33〜D38に水様性の下痢がV/V及びN/V群においてのみ観察され、他のいずれも群にも下痢は観察されなかった。
D28の2回目接種後に、糞便中へのウイルス排出を7つの群間で比較した(図1)。V株でチャレンジした3つの群では、P/V及びV/V群が、全体としてD28〜D56に同様の量のウイルスを排出したが(P=0.9422)、P/V及びV/V群の両方が、N/V群よりも有意に少ない量のウイルスを排出した(P<0.0001)。P株でチャレンジした3つの群では、V/P及びP/P群が、D28〜D56にN/P群よりも有意に少ない量のウイルスを排出したが(P<0.0001)、D34に他の日よりも大幅に多い量のウイルスを排出したV/Pは、D28〜D56にP/P群よりも有意に多くのウイルスを排出していた(P=0.0001)。
D34(チャレンジ後6日)には、V株でチャレンジした3つの群間(N/V、V/V、及びP/V群)にわずかな肉眼的病理学的変化がN/V群にのみ観察されたが、V/V及びP/V群においては明白ではなかった。小腸の平均内容物スコア及び器官の病変については、N/V、V/V、及びP/V群間に有意差はなかった。しかし、盲腸及び結腸の平均内容物スコア、ならびに結腸の平均病変スコアが、V/V及びP/V群においてN/V群よりも有意に低かった(図29B)。V/V及びP/V群は、遠位空腸及び回腸においてN/V群よりも数値的に高い平均VH/CD比を有していたが、有意差は、N/V群とV/V群との間で遠位空腸及び回腸のVH/CD比に、またV/V群とP/V群との間で遠位空腸のVH/CD比に観察されたのみであった(図31A)。V/V群及びP/V群は、両方とも、遠位空腸及び回腸においてN/V群よりも有意に低い平均IHCスコアを有していた(図31B)。
D34には、P株でチャレンジした3つの群間(N/P、V/P、及びP/P群)の肉眼的及び顕微鏡的な病理学的変化は、いずれの群においても明白ではなく、平均内容物スコア及び組織病変(図29B)、平均VH/CD比(図31A)、または平均IHCスコア(図31B)に関していずれの群間においても有意差は観察されなかった。
抗体応答
1回目接種後、P株(P/P及びP/V群)またはV株(V/V及びV/P群)を接種した全ての豚が、どのウイルス株が指示ウイルスとして用いられたかに関係なく、D7〜D14からIFA及びVN抗体を生じた(図32A、32B、33A、33B)。平均抗体力価は、全てのPEDV接種群のD21及びD28にピークとなった。これらの4つの群のPEDV抗体力価は、D28のチャレンジ後にやや増加し、その後、試験の終了まで維持された(D56)。N/P及びN/V群は、D42(2回目接種後14日目)までPEDV抗体陰性であったが、その日にIFA及びVN抗体が検出可能となり、D56まで維持された。N/N群は、D0〜56までPEDV抗体陰性のままであった。
総括
米国PEDVプロトタイプ株は、3週齢の豚においてS−INDEL変異株よりも高いレベルの糞便中へのウイルス排出を達成したと考えられるが、7週齢の豚においてその反対が観察された。しかしながら、プロトタイプ及びINDELワクチンが成長した豚においてピーク有効性を提供する最適な年齢を決定するために、この観察はさらに裏付けられる必要がある。米国PEDVプロトタイプ株は、離乳豚において、相同株及び異種株の両方を用いたチャレンジに対する保護を提供し、米国PEDV S−INDEL変異株は、離乳豚において、相同株によるチャレンジに対する保護を提供し、異種(プロトタイプ)株によるチャレンジに対しては少なくとも部分的な保護を提供した。
参考文献
1.Stevenson GW,Hoang H,Schwartz KJ,Burrough EB,Sun D,Madson D,Cooper VL,Pillatzki A,Gauger P,Schmitt BJ,Koster LG,Killian ML,and Yoon KJ.(2013).Emergence of porcine epidemic diarrhea virus in the United States: clinical signs,lesions,and viral genomic sequences.Journal of Veterinary Diagnostic Investigation 25(5): 649−654.
2.Chen Q,Li G,Stasko J,Thomas JT,Stensland WR,Pillatzki AE,Gauger PC,Schwartz KJ,Madson D,Yoon KJ,Stevenson GW,Burrough ER,Harmon KM,Main RG,and Zhang J.(2014).Isolation and characterization of porcine epidemic diarrhea viruses associated with the 2013 disease outbreak among swine in the United States.Journal of Clinical Microbiology 52(1),234−243.
3.Wang L,Byrum B,and Zhang Y.(2014).New variant of porcine epidemic diarrhea virus,United States,2014.Emerging Infectious Diseases 20(5),917−919.
4.Vlasova A,Marthaler D,Wang Q,Culhane M R,Rossow KD,Rovira A,Collins J&Saif LJ.(2014).Distinct characteristics and complex evolution of PEDV strains,North America,May 2013−February 2014.Emerging Infectious Diseases 20(10),1620−1628.
5.Chen Q,Gauger PC,Stafne MR,Thomas JT,Madson DM,Huang H,Zheng Y,Li G,and Zhang J.Pathogenesis comparison between the United States porcine epidemic diarrhea virus prototype and S−INDEL−variant strains in conventional neonatal piglets.Journal of General Virology (in press)
6.Thomas JT,Chen Q,Gauger PC,Gimenez−Lirola LG,Sinha A,Harmon KM,Madson DM,Burrough ER,Magstadt DR,Salzbrenner H,Welch MW,Yoon KJ,Zimmerman JJ,and Zhang J.(2015).Effect of porcine epidemic diarrhea virus infectious doses on infection outcomes in naive neonatal and weaned pigs.PLoS ONE 10(10):e0139266.
7.Jung K,Annamalai T,Lu Z&Saif LJ.(2015).Comparative pathogenesis of US porcine epidemic diarrhea virus (PEDV)strain PC21A in conventional 9−day−old nursing piglets vs.26−day−old weaned pigs.Veterinary Microbiology 178,31−40.
開示される実施形態及び例を参照して特定の実施形態をこれまで記載してきたが、そのような実施形態は、例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。以下の特許請求の範囲に定義されるそのより広義な態様において本発明から逸脱することなく、変更及び変形が当業者に従ってなされ得る。
全ての刊行物、特許、及び特許文書は、あたかも参照により個々に組み込まれているかのように、参照により本明細書に組み込まれる。本発明は、種々の特定の及び好ましい実施形態及び技術を参照して記載されてきた。しかしながら、本発明の趣旨及び範囲内に属する一方で、多くの変形及び修正がなされ得ることを理解されたい。
このように本発明を説明したが、本発明が様々に変更され得ることは明らかであろう。そのような変更は、本発明の趣旨及び範囲からの逸脱であると見なされるべきではない。
非限定的に、本発明は以下の態様を含む。
[態様1]
配列番号67と全長ヌクレオチドレベルで少なくとも95%同一であり、かつ以下のアミノ酸の特徴のうちの1つ以上を含むDNAポリヌクレオチドによってコードされる、単離された豚流行性下痢ウイルス(PEDV):
(a)配列番号46の参照によって決定されるポリタンパク質1a/1bの551位のLもしくはP(DATの直後)、またはその保存的置換、
(b)配列番号47の参照によって決定されるスパイクタンパク質の1009位のP(NITの直後)、またはその保存的置換、
(c)配列番号47の参照によって決定されるスパイクタンパク質の973位のH(PFSの直後)、またはその保存的置換、及び
(d)ORF3の翻訳の早期終止をもたらすORF3のコード配列の修飾。
[態様2]
配列番号35、36、または37に記載の配列を有するポリヌクレオチドによってコードされる、態様1に記載のウイルス。
[態様3]
前記ウイルスをコードする前記DNAポリヌクレオチドは、配列番号67と全長ヌクレオチドレベルで少なくとも98%同一である、態様1に記載のウイルス。
[態様4]
前記ウイルスをコードする前記DNAポリヌクレオチドは、配列番号67と全長ヌクレオチドレベルで少なくとも99%同一である、態様1に記載のウイルス。
[態様5]
前記ウイルスをコードする前記DNAポリヌクレオチドは、配列番号67と全長ヌクレオチドレベルで少なくとも99.5%同一である、態様1に記載のウイルス。
[態様6]
前記ORF3の修飾は、138〜143位のアミノ酸LTANPL(配列番号48のNGKAAの直後)に生じる欠失、及び143位の後のORFタンパク質の切断を含む、態様1に記載のウイルス。
[態様7]
示されるアミノ酸のうちの1つ以上の保存的置換は、(1)ロイシンに対するバリンまたはイソロイシン、(2)プロリンに対するグリシン、及び(3)ヒスチジンに対するリジンまたはアルギニンから選択される、態様1に記載のウイルス。
[態様8]
組成物は、PEDVの変異株及びプロトタイプ株の両方によるチャレンジから豚を保護すること、及びPEDV感染に関連する1つ以上の症状を予防または治療することが可能であり、保護の達成は、PEDV感染の症状である脱水、発熱、下痢、嘔吐、授乳能力の低下、生殖能力の低下、死亡のいずれかの予防または管理、及び体重減少もしくは体重増加失敗の予防または管理からなる群から選択されるエンドポイントによって決定される、態様1に記載の豚流行性下痢ウイルス(PEDV)、及び担体を含む、ワクチン組成物。
[態様9]
前記ウイルスは、生または不活化ウイルスである、態様8に記載のワクチン組成物。
[態様10]
前記担体は、希釈剤である、態様8に記載のワクチン組成物。
[態様11]
アジュバントをさらに含む、態様9に記載のワクチン組成物。
[態様12]
前記保護される豚は、経産豚、未経産豚、種豚、成豚、及び子豚のいずれかを含む、態様8に記載のワクチン組成物。
[態様13]
前記ワクチンは、単回用量プログラムにおいて有効である、態様12に記載のワクチン組成物。
[態様14]
前記ワクチンは、2回用量プログラムにおいて有効である、態様12に記載のワクチン組成物。
[態様15]
第1の用量は、前記子豚が約1〜7日齢のときに投与され、第2の用量は、前記子豚が2〜5週齢のときに投与される、態様14に記載のワクチン組成物。
[態様16]
前記単回用量は、約1〜21日齢で、好ましくは約1〜7日齢で投与される、態様13に記載のワクチン組成物。
[態様17]
最小有効量は、約10〜約106 log10 TCID50である、態様8のいずれかに記載のワクチン組成物。
[態様18]
前記アジュバントは、油、通常は軽質流動パラフィンに溶解させた脱油レシチン、及び水酸化アルミニウムである、態様11に記載のワクチン組成物。
[態様19]
前記アジュバントは、CpG/DEAE−デキストラン/鉱油(TXO)である、態様11に記載のワクチン組成物。
[態様20]
ヌクレオチド配列は、(1)配列番号46の551位(DATの直後)に対応するそのアミノ酸位置にプロリン残基を有するORF1a/1bタンパク質、及び(2)配列番号47の973位(PFSの直後)に対応するそのアミノ酸位置にヒスチジン残基を有するスパイクタンパク質のうちの一方または両方を含む、配列番号37と全長ヌクレオチドレベルで少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、または99%同一なヌクレオチド配列によってコードされる単離された豚流行性下痢ウイルス(PEDV)。
[態様21]
PEDVによって子豚に引き起こされる疾患を治療または予防する方法であって、前記子豚が約1〜7日齢のときに、前記子豚に第1の用量の態様8に記載のワクチン組成物を投与することを含む、方法。
[態様22]
前記投与することは、前記子豚が約2〜5週齢のときに、第2の用量の前記ワクチンを投与することをさらに含む、態様21に記載の方法。
[態様23]
2つの用量が前記子豚に投与され、雌親豚は、種付け前にはワクチン接種されるが、分娩前にはワクチン接種されない、態様22に記載の方法。
[態様24]
2つの用量が前記子豚に投与され、前記雌親豚は分娩前にワクチン接種される、態様22に記載の方法。
[態様26]
PEDVによって子豚に引き起こされる疾患を治療または予防する方法であって、前記子豚が約1〜7日齢のときに、前記子豚に単回有効量の態様8に記載のワクチン組成物を投与することを含み、母豚は、PEDVに曝露されておらず、かついかなる時もワクチン接種されない、方法。
[態様27]
態様1に記載のコードするDNAポリヌクレオチドに対応する全長RNAポリヌクレオチド、またはその相補体。
[態様28]
感染性クローンである、態様27に記載のRNAポリヌクレオチド。
[態様29]
態様1に記載のコードするDNAポリヌクレオチドを含む、プラスミドまたは細菌人工染色体。
[態様30]
継代したINDEL変異株豚流行性下痢ウイルス(PEDV)と、
担体と、を含み、
前記継代したINDEL変異株は、以下のアミノ酸置換もしくは欠失のうちの1つ以上を有する以下のタンパク質のうちの1つ以上、またはその保存的に修飾された変異体をコードする、弱毒生ウイルス組成物:
配列番号46の参照によって決定されるPEDVスパイクタンパク質、それに対応する相同体、またはその保存的置換の、633位のリジン(K)(KPLの直後のK)、884位のアルギニン(R)(DPAの直後のR)、959位のアラニン(A)(GGMの直後のA)、345位のバリン(V)(LSFの直後)、48位のロイシン(L)(AVVの直後のL)、1225位のアスパラギン酸(D)(SLVの直後のD)、973位のヒスチジン(H)(PFSの直後のH)、及び1272位のスレオニン(T)(FNAの直後のT);
配列番号48の参照によって決定されるPEDV ORF3タンパク質、それに対応する相同体、またはその保存的置換の、189位のロイシン(L)の欠失(NPLの直後のL)、138〜144の欠失(KAAの直後)、8位のチロシン(Y)の欠失(LFOの直後のY)、及び174〜189位の欠失(LAIの直後);
配列番号51の参照によって決定されるPEDVヌクレオカプシドタンパク質、それに対応する相同体、またはその保存的置換の27位ヒスチジン(H)(VTNの直後のH);
配列番号46の参照によって決定されるPEDVポリタンパク質1a/1b、それに対応する相同体、またはその保存的置換の、1591位のメチオニン(M)(KVSの直後M)、5087位のセリン(S)(FSTの直後のS)、及び6138位のS(TFSの直後のS);
配列番号49の参照によって決定されるPEDVエンベロープタンパク質、それに対応する相同体、またはその保存的置換の62位のフェニルアラニン(F)(VYKの直後のF);ならびに
配列番号45の参照によって決定されるPEDV膜タンパク質、それに対応する相同体、またはその保存的置換の5位のアラニン(A)(SNGの直後のA)及び183位のイソロイシン(I)(YGGの直後のI)。
[態様31]
前記継代したINDEL変異株は、示されるアミノ酸置換を有する以下のタンパク質、またはその保存的に修飾された変異体をコードする、態様1に記載の弱毒生ウイルス組成物:
PEDVスパイクタンパク質(例えば、配列番号47)の633位のK(KPLの直後のK);及び
PEDV ORF3タンパク質(配列番号48)の189位のLの欠失(NPLの直後のL)。
[態様32]
前記継代したINDEL変異株は、示されるアミノ酸置換を有する以下のタンパク質、またはその保存的に修飾された変異体をコードする、態様1に記載の弱毒生ウイルス組成物:
PEDVスパイクタンパク質(配列番号47)の633位のK(KPLの直後のK)及び884位のR(DPAの直後のR);
PEDV ORF3タンパク質(配列番号48)の189位のLの欠失(NPLの直後のL)。
[態様33]
前記継代したINDEL変異株は、示されるアミノ酸置換を有する以下のタンパク質、またはその保存的に修飾された変異体をコードする、態様1に記載の弱毒生ウイルス組成物:
PEDVスパイクタンパク質(配列番号47)の884位のR(DPAの直後のR)及び959位のA(GGMの直後のA);
PEDV ORF3タンパク質(配列番号48)の189位のLの欠失(NPLの直後のL)。
[態様34]
前記継代したINDEL変異株は、示されるアミノ酸置換を有する以下のタンパク質、またはその保存的に修飾された変異体をコードする、態様1に記載の弱毒生ウイルス組成物:
PEDVスパイクタンパク質(配列番号47)の、48位のL(AVVの直後のL)、345位のV(LSFの直後)、884位のR(DPAの直後のR)、及び959位のA(GGMの直後のA);
PEDV ORF3タンパク質(配列番号48)の138〜144の欠失(KAAの直後)及び189のLの欠失(NPLの直後のL);ならびに
PEDV ヌクレオカプシドタンパク質(配列番号51)の27位のH(VTNの直後のH)。
[態様35]
前記継代したINDEL変異株は、示されるアミノ酸置換を有する以下のタンパク質、またはその保存的に修飾された変異体をコードする、態様1に記載の弱毒生ウイルス組成物:
PEDVスパイクタンパク質(配列番号47)の、884位のR(DPAの直後のR)、959位のA(LIGGMの直後のA)、及び1225位のD(SLVの直後のD);
PEDV ORF3タンパク質(配列番号48)の、8位のYの欠失(LFOの直後のY)、138〜144の欠失(KAAの直後)、及び174〜189位の欠失(LAIの直後);
PEDVポリタンパク質1a/1b(配列番号46)の、1591位のM(KVSの直後M)、5087位のS(FSTの直後のS)、及び6138位のS(TFSの直後のS);
PEDVエンベロープタンパク質(配列番号49)の62位のF(VYKの直後のF);ならびに
PEDV膜タンパク質の183位のI(YGGの直後のI)。
[態様36]
前記株は、配列番号40、41、42、43、44、または45のアミノ酸配列を有するタンパク質、またはそれらの保存的に修飾された変異体を含む、態様36に記載の株。
[態様37]
前記継代したINDEL変異株は、示されるアミノ酸置換を含む以下のタンパク質、またはその保存的に修飾された変異体をコードする、態様1に記載の弱毒生ウイルス組成物:
PEDVスパイクタンパク質(配列番号47)の、884位のR(DPAの直後)、959位のA(LIGGMの直後)、973位のH(PFSの直後のH)、及び1225位のD(SLVの直後のD);
PEDV ORF3タンパク質(配列番号48)の、8位のYの欠失(LGLFOの直後のY)、138〜144の欠失(KAAの直後)、及び174〜189位の欠失(LYLAIの直後)、
PEDVポリタンパク質1a/1b(配列番号46)の、1591位のM(KVSの直後のM)、5087位のS(FSTの直後のS)、及び6138位のS(TFSの直後のS);
PEDVエンベロープタンパク質(配列番号49)の62位のF(VYKの直後のF);ならびに
PEDV膜タンパク質の5位のA(SNGの直後のA)及び183位のI(YGGの直後のI)。
[態様38]
前記継代したINDEL変異株は、示されるアミノ酸置換を含む以下のタンパク質、またはその保存的に修飾された変異体をコードする、態様1に記載の弱毒生ウイルス組成物:
PEDVスパイクタンパク質(配列番号47)の、48位のL(AVVの直後)、345位のV(LSFの直後)、及び1272位のT(FNAの直後のT);
PEDVエンベロープタンパク質(配列番号49)の62位のS(VYKの直後のS);ならびに
PEDVヌクレオカプシドタンパク質(配列番号51)の27位のH(VTNの直後のH)。
[態様39]
弱毒生変異豚流行性下痢ウイルス(PEDV)及び担体を含むワクチン組成物であって、前記株は、態様30に列挙される置換もしくは欠失、またはそれらの保存的変異体のうちの1つ以上をコードし、前記組成物は、PEDVの変異株及びプロトタイプ株の両方によるチャレンジから豚を保護すること、及びPEDV感染に関連する1つ以上の症状を予防または治療することが可能であり、前記保護は、脱水、発熱、下痢、嘔吐、授乳能力の低下、生殖能力の低下、死亡、及び体重減少もしくは体重増加失敗の予防または管理からなる群から選択されるエンドポイントによって評価される、ワクチン組成物。
[態様40]
前記担体は、希釈剤である、態様30に記載のワクチン組成物。
[態様41]
前記希釈剤は、滅菌希釈剤である、態様40に記載のワクチン組成物。
[態様42]
アジュバントをさらに含む、態様40に記載のワクチン組成物。
[態様43]
前記保護される豚は、経産豚、未経産豚、種豚、成豚、及び子豚のいずれかを含む、態様39に記載のワクチン組成物。
[態様44]
1日齢以上の子豚に有効である、態様43に記載のワクチン組成物。
[態様45]
前記ワクチンは、単回用量プログラムにおいて有効である、態様44に記載のワクチン組成物。
[態様46]
前記ワクチンは、2回用量プログラムにおいて有効である、態様44に記載のワクチン組成物。
[態様47]
第1の用量は、前記子豚が約1〜7日齢のときに投与され、第2の用量は、前記子豚が2〜5週齢のときに投与される、態様46に記載のワクチン組成物。
[態様48]
最小有効量は、約10〜約10 log10 TCID50である、態様10のいずれかに記載のワクチン組成物。
[態様49]
前記アジュバントは、油、通常は軽質流動パラフィンに溶解させた脱油レシチン、及び水酸化アルミニウムである、態様42に記載のワクチン組成物。
[態様50]
前記アジュバントは、CpG/DEAE−デキストラン/鉱油(TXO)である、態様42に記載のワクチン組成物。
[態様51]
弱毒生変異豚流行性下痢ウイルス(PEDV)及び担体を含むワクチン組成物であって、前記組成物は、PEDVの変異株及びプロトタイプ株の両方によるチャレンジから豚を保護すること、及びPEDV感染に関連する1つ以上の症状を予防または治療することが可能であり、保護の達成は、PEDV感染の症状である脱水、発熱、下痢、嘔吐、授乳能力の低下、生殖能力の低下、死亡のいずれかの予防または管理、及び体重減少もしくは体重増加失敗の予防または管理からなる群から選択されるエンドポイントによって決定され、前記ワクチン組成物に使用される前記ウイルスは、PEDV配列番号39または配列番号59と少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、または99%同一である、ワクチン組成物。
[態様52]
PEDVによって子豚に引き起こされる疾患を治療または予防する方法であって、前記子豚が約1〜7日齢のときに、前記子豚に第1の用量の態様39に記載のワクチン組成物を投与することと、任意選択的に、前記子豚が2〜5週齢のときに第2の用量の前記ワクチンを投与することと、を含む、方法。
[態様53]
2つの用量が前記子豚に投与され、前記雌親豚は、種付け前にはワクチン接種されるが、分娩前にはワクチン接種されない、態様52に記載の方法。
[態様54]
1つの用量が前記子豚に投与され、前記雌親豚は、種付け前及び分娩前の両方にワクチン接種される、態様52に記載の方法。
[態様55]
PEDVによって子豚に引き起こされる疾患を治療または予防する方法であって、最初に、分娩前または種付け前に前記子豚の母豚に態様39に記載のワクチン組成物を投与することと、その後、前記ワクチン組成物の1つ以上の用量を出生後の前記子豚に投与することと、を含む、方法。
[態様56]
PEDVによって健康な豚に引き起こされる疾患を予防する方法であって、最初に、前記豚に態様39に記載のワクチン組成物をワクチン接種することと、その後、さらなる用量の不活化PEDVワクチンを年1回または分娩前に投与することと、を含む、方法。
[態様57]
前記変異INDEL株は、3週齢の豚においてより毒性が高いが、7週齢の豚においてより毒性が低い、態様30に記載の組成物。
[態様58]
PEDVによって健康な豚に引き起こされる疾患を予防する方法であって、最初に、3週齢の豚である前記豚にプロトタイプ弱毒生PEDVワクチン組成物をワクチン接種することと、その後、7週齢以上の豚に態様30に記載のワクチン組成物を2回目にワクチン接種することと、を含む、方法。
[態様59]
PEDVの弱毒化プロトタイプ継代株及び担体を含むワクチン組成物であって、前記PEDVの株は、以下の位置に置換を有する1つ以上のタンパク質をコードする核酸配列を含む、ワクチン組成物:
配列番号52の参照によって決定されるポリタンパク質1a/1bの814、1076、1564、1896、2310、2600、3247、3473、または3522位;
配列番号54の参照によって決定されるスパイクタンパク質の257、326、375、491、881、888、1277、1339、または1358位;
配列番号55の参照によって決定されるORF3の39位以降の切断;
配列番号56の参照によって決定されるエンベロープタンパク質の69または62位;
配列番号57の参照によって決定される膜タンパク質の208位;
配列番号58の参照によって決定されるヌクレオカプシドタンパク質の141、418、424、または439位。
[態様60]
前記PEDVの株は、以下の置換またはそれらの保存的変異体を含む、態様59に記載のワクチン組成物:
配列番号52の参照によって決定されるポリタンパク質1a/1bの814位のV、1076位のA、1564位のF、1896位のI、2310位のH、2600位のY、3247位のF、3473位のV、または3522位のR;
配列番号54の参照によって決定されるスパイクタンパク質の257位のN、326位のI、375位のF、491位のY、881位のR、888位のR、1277位のF、1339位のT、または1358位のL;
配列番号55の参照によって決定されるORF3の39位以降の切断;
配列番号56の参照によって決定されるエンベロープタンパク質の69位のI;
配列番号57の参照によって決定される膜タンパク質の208位のT;
配列番号58の参照によって決定されるヌクレオカプシドタンパク質の141位のL、418位のQ、424位のN、または439位のI。
[態様61]
弱毒生プロトタイプ豚流行性下痢ウイルス(PEDV)及び担体を含むワクチン組成物であって、
前記組成物は、PEDVの変異株及びプロトタイプ株の両方によるチャレンジから豚を保護すること、及びPEDV感染に関連する1つ以上の症状を予防または治療することが可能であり、保護の達成は、PEDV感染の症状である脱水、発熱、下痢、嘔吐、授乳能力の低下、生殖能力の低下、死亡のいずれかの予防または管理、及び体重減少もしくは体重増加失敗の予防または管理からなる群から選択されるエンドポイントによって決定され、前記ウイルスは、態様60に記載の株である、ワクチン組成物。
[態様62]
PEDVによって健康な豚に引き起こされる疾患を予防する方法であって、最初に、3週齢の豚である前記豚に態様59に記載のプロトタイプ弱毒生PEDVワクチン組成物をワクチン接種することと、その後、7週齢以上の豚に変異INDELウイルスのワクチン組成物を2回目にワクチン接種することと、を含む、方法。

Claims (22)

  1. 配列番号36または配列番号37であるDNAポリヌクレオチドによってコードされる単離された豚流行性下痢ウイルス(PEDV)。
  2. 組成物は、PEDVの変異株及びプロトタイプ株の両方によるチャレンジから豚を保護すること、及びPEDV感染に関連する1つ以上の症状を予防または治療することが可能であり、保護の達成は、PEDV感染の症状である脱水、発熱、下痢、嘔吐、授乳能力の低下、生殖能力の低下、死亡のいずれかの予防または管理、及び体重減少もしくは体重増加失敗の予防または管理からなる群から選択されるエンドポイントによって決定される、請求項1に記載の豚流行性下痢ウイルス(PEDV)、及び担体を含む、ワクチン組成物。
  3. 前記ウイルスは、生または不活化ウイルスである、請求項2に記載のワクチン組成物。
  4. 前記担体は、希釈剤である、請求項2に記載のワクチン組成物。
  5. アジュバントをさらに含む、請求項2に記載のワクチン組成物。
  6. 前記保護される豚は、経産豚、未経産豚、種豚、成豚、及び子豚のいずれかを含む、請求項2に記載のワクチン組成物。
  7. 前記ワクチンは、単回用量プログラムにおいて有効である、請求項6に記載のワクチン組成物。
  8. 前記ワクチンは、2回用量プログラムにおいて有効である、請求項6に記載のワクチン組成物。
  9. 第1の用量は、前記子豚が約1〜7日齢のときに投与され、第2の用量は、前記子豚が2〜5週齢のときに投与される、請求項8に記載のワクチン組成物。
  10. 前記単回用量は、約1〜21日齢で投与される、請求項7に記載のワクチン組成物。
  11. 最小有効量は、約10〜約10 log10 TCID50/用量である、請求項2に記載のワクチン組成物。
  12. 前記アジュバントは、油に溶解させた脱油レシチン、及び水酸化アルミニウムである、請求項5に記載のワクチン組成物。
  13. 前記アジュバントは、CpG/DEAE−デキストラン/鉱油(TXO)である、請求項5に記載のワクチン組成物。
  14. PEDVによって子豚に引き起こされる疾患を予防する方法であって、請求項3のワクチン組成物を前記子豚に投与することを含み、前記ワクチンの第1の用量が、前記子豚が約1〜7日齢のときに投与される、前記方法。
  15. 前記投与することは、前記子豚が約2〜5週齢のときに、第2の用量の前記ワクチンを投与することをさらに含む、請求項14に記載の方法。
  16. 2つの用量が前記子豚に投与され、雌親豚は、種付け前にはワクチン接種されるが、分娩前にはワクチン接種されない、請求項14に記載の方法。
  17. 2つの用量が前記子豚に投与され、前記雌親豚は分娩前にワクチン接種される、請求項14に記載の方法。
  18. 前記子豚に単回用量のみが投与され、そして、母豚は、PEDVに曝露されておらず、かついかなる時もワクチン接種されない、請求項14に記載の方法。
  19. A)配列番号37と全長ヌクレオチドレベルで少なくとも95%または99%同一でああり、ここにおいて当該ヌクレオチド配列は、(1)配列番号46の551位に対応するそのアミノ酸位置にプロリン残基を有するORF1a/1bタンパク質、及び(2)配列番号47の973位に対応するそのアミノ酸位置にヒスチジン残基を有するスパイクタンパク質の両方を含む;
    あるいは、
    B)配列番号37と全長ヌクレオチドレベルで少なくとも98%または99%同一でああり、ここにおいて当該ヌクレオチド配列は、(1)配列番号46の551位に対応するそのアミノ酸位置にプロリン残基を有するORF1a/1bタンパク質、及び(2)配列番号47の973位に対応するそのアミノ酸位置にヒスチジン残基を有するスパイクタンパク質のうちの一方または両方を含む、
    であるDNAポリヌクレオチド配列、によってコードされる単離された豚流行性下痢ウイルス(PEDV)。
  20. 請求項1に記載のコードするDNAポリヌクレオチドに対応する全長RNAポリヌクレオチド、またはその相補体。
  21. 感染性クローンである、請求項20に記載のRNAポリヌクレオチド。
  22. 請求項1に記載のコードするDNAポリヌクレオチドを含む、プラスミドまたは細菌人工染色体。
JP2017544865A 2015-02-27 2016-02-26 豚流行性下痢ウイルス株及びそれから得られる免疫原性組成物 Active JP6824177B2 (ja)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562121955P 2015-02-27 2015-02-27
US62/121,955 2015-02-27
US201562209119P 2015-08-24 2015-08-24
US62/209,119 2015-08-24
US201562250961P 2015-11-04 2015-11-04
US62/250,961 2015-11-04
US201662276022P 2016-01-07 2016-01-07
US62/276,022 2016-01-07
PCT/US2016/019846 WO2016138421A1 (en) 2015-02-27 2016-02-26 Porcine epidemic diarrhea virus strains and immunogenic compositions therefrom

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021002183A Division JP2021072798A (ja) 2015-02-27 2021-01-08 豚流行性下痢ウイルス株及びそれから得られる免疫原性組成物

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018507691A JP2018507691A (ja) 2018-03-22
JP2018507691A5 JP2018507691A5 (ja) 2019-04-11
JP6824177B2 true JP6824177B2 (ja) 2021-02-03

Family

ID=56789331

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017544865A Active JP6824177B2 (ja) 2015-02-27 2016-02-26 豚流行性下痢ウイルス株及びそれから得られる免疫原性組成物
JP2021002183A Pending JP2021072798A (ja) 2015-02-27 2021-01-08 豚流行性下痢ウイルス株及びそれから得られる免疫原性組成物

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021002183A Pending JP2021072798A (ja) 2015-02-27 2021-01-08 豚流行性下痢ウイルス株及びそれから得られる免疫原性組成物

Country Status (9)

Country Link
US (2) US11058763B2 (ja)
EP (1) EP3261668A4 (ja)
JP (2) JP6824177B2 (ja)
CN (2) CN113769079A (ja)
AU (1) AU2016225119B2 (ja)
CA (1) CA2977980C (ja)
HK (1) HK1246658A1 (ja)
TW (1) TWI619812B (ja)
WO (1) WO2016138421A1 (ja)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10034934B2 (en) 2014-03-11 2018-07-31 Regents Of The University Of Minnesota Porcine epidemic diarrhea virus vaccines and methods of use thereof
EP3261668A4 (en) * 2015-02-27 2018-10-24 Iowa State University Research Foundation, Inc. Porcine epidemic diarrhea virus strains and immunogenic compositions therefrom
CN108822191B (zh) 2017-04-13 2023-07-07 浙江海隆生物科技有限公司 猪流行性腹泻病毒s蛋白及其亚单位疫苗及其制备方法和应用
WO2018188639A1 (zh) * 2017-04-13 2018-10-18 浙江海隆生物科技有限公司 猪流行性腹泻病毒s蛋白及其亚单位疫苗及其制备方法和应用
CN108315490B (zh) * 2018-04-20 2022-03-11 咸阳职业技术学院 猪急性腹泻综合征冠状病毒与德尔塔冠状病毒rt-pcr诊断试剂盒及其检测方法
CN108586609B (zh) * 2018-05-24 2021-10-08 青岛博隆基因工程有限公司 一种抗猪流行性腹泻病毒的单克隆抗体及应用
TWI744654B (zh) * 2018-06-25 2021-11-01 中央研究院 用於偵測及預防豬流行性下痢病毒感染的桿狀病毒及組合物
US11013796B2 (en) 2018-08-30 2021-05-25 Iowa State University Research Foundation, Inc. Porcine parainfluenza virus type 1 isolates and immunogenic compositions therefrom
US11464852B2 (en) * 2018-09-20 2022-10-11 Boehringer Ingelheim Vetmedica Gmbh Modified PEDV spike protein
CN109439799A (zh) * 2018-11-06 2019-03-08 江西农业大学 一种用于检测猪急性腹泻冠状病毒的套式pcr引物及试剂盒
KR102213745B1 (ko) * 2019-04-16 2021-02-09 주식회사 바이오앱 돼지 유행성 설사병 바이러스 백신 조성물 및 이의 제조 방법
US11413347B2 (en) * 2019-09-02 2022-08-16 Reber Genetics Co., Ltd. Vaccine composition and method of preventing porcine epidemic diarrhea virus infection in swine
TWI703983B (zh) * 2019-09-25 2020-09-11 台灣糖業股份有限公司 豬流行性下痢病毒ts分離株及其用途
GB2607514B (en) 2020-07-20 2023-06-21 Enanta Pharm Inc Functionalized peptides as antiviral agents
CN112175086B (zh) * 2020-10-13 2022-01-21 江西农业大学 一种抗猪流行性腹泻病毒nsp13蛋白的单克隆抗体及应用
CN114438040A (zh) * 2020-11-04 2022-05-06 中山大学 一种分泌具有pedv中和活性抗体的单克隆细胞株及其应用
US11352363B1 (en) 2020-11-23 2022-06-07 Enanta Pharmaceuticals, Inc. Spiropyrrolidine derived antiviral agents
US11384090B2 (en) 2020-11-23 2022-07-12 Enanta Pharmaceuticals, Inc. Spiropyrrolidine derived antiviral agents
CN112680421B (zh) * 2021-02-01 2022-09-13 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所(中国动物卫生与流行病学中心哈尔滨分中心) 具有广谱性中和猪流行性腹泻病毒的单克隆抗体及其应用
US11319325B1 (en) 2021-05-11 2022-05-03 Enanta Pharmaceuticals, Inc. Macrocyclic spiropyrrolidine derived antiviral agents
CN113633763B (zh) * 2021-06-28 2023-04-28 南华大学 一种新型冠状病毒s1-e疫苗及其制备方法
CN113527477B (zh) * 2021-07-23 2023-05-23 河南农业大学 猪源抗PDCoV-N蛋白的scFv及其表达载体、构建方法和应用
US11339170B1 (en) 2021-07-23 2022-05-24 Enanta Pharmaceuticals, Inc. Spiropyrrolidine derived antiviral agents
US11325916B1 (en) 2021-07-29 2022-05-10 Enanta Pharmaceuticals, Inc. Spiropyrrolidine derived antiviral agents
CN113583141B (zh) * 2021-08-04 2023-03-03 江西农业大学 猪流行性腹泻病毒Nsp9蛋白、含该Nsp9蛋白的融合蛋白及其制备方法和应用
US11912714B2 (en) 2021-11-12 2024-02-27 Enanta Pharmaceuticals, Inc. Spiropyrrolidine derived antiviral agents
WO2023086350A1 (en) 2021-11-12 2023-05-19 Enanta Pharmaceuticals, Inc. Alkyne-containing antiviral agents
WO2023086400A1 (en) 2021-11-12 2023-05-19 Enanta Pharmaceuticals, Inc. Novel spiropyrrolidine derived antiviral agents
CN114773458A (zh) * 2022-04-19 2022-07-22 军事科学院军事医学研究院军事兽医研究所 猪流行性腹泻病毒Nsp15蛋白的多克隆抗体及其制备方法
CN117143207B (zh) * 2023-09-05 2024-03-12 湖南派智生物科技有限公司 一种重组表位蛋白、编码基因、重组质粒、制备方法、工程菌及应用

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5084269A (en) 1986-11-06 1992-01-28 Kullenberg Fred W Adjuvant for dose treatment with antigens
MX9301736A (es) 1992-03-30 1994-01-31 Smithkline Beecham Corp Vacuna de bacterina-toxoide de pasteurella haemolytica tipo a-1.
AU769539B2 (en) 1999-01-29 2004-01-29 Zoetis Services Llc Adjuvants for use in vaccines
US6974577B2 (en) 2001-02-04 2005-12-13 Novartris Ag Inactivated bovine scours vaccines, processes and method of preventing bovine scours
DK1613346T3 (da) 2003-04-04 2013-01-07 Pah Usa 15 Llc Mikrofluidiske olie-i-vand-emulsioner og vaccinesammensætninger
US8057993B2 (en) * 2003-04-26 2011-11-15 Ibis Biosciences, Inc. Methods for identification of coronaviruses
KR101484469B1 (ko) 2010-10-26 2015-01-21 주식회사 중앙백신연구소 돼지 써코바이러스 관련 질환을 예방하기 위한 pcv-2의 전체 바이러스를 포함하는 혼합백신
CN104152578B (zh) 2013-06-03 2016-03-30 中国农业科学院上海兽医研究所 猪流行性腹泻病毒rt-pcr鉴别诊断试剂盒及其应用
CN103861098B (zh) 2014-03-07 2016-03-30 青岛易邦生物工程有限公司 一种猪流行性腹泻和大肠埃希氏菌二联疫苗
US10034934B2 (en) * 2014-03-11 2018-07-31 Regents Of The University Of Minnesota Porcine epidemic diarrhea virus vaccines and methods of use thereof
US9950061B2 (en) 2014-04-03 2018-04-24 Boehringer Ingelheim Vetmedica, Inc. Porcine epidemic diarrhea virus vaccine
WO2015179412A1 (en) 2014-05-19 2015-11-26 Merial, Inc. Recombinant spike protein subunit based vaccine for porcine epidemic diarrhea virus (pedv)
WO2016007955A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 Merial, Inc. Inactivated vaccine for porcine epidemic diarrhea virus (pedv)
CA2954632C (en) 2014-07-11 2022-08-30 Zoetis Services Llc Novel vaccine compositions for porcine epidemic diarrhea virus and porcine deltacoronavirus
BR112017002440A2 (pt) 2014-08-08 2017-12-05 Univ Utrecht Holding Bv vírus da diarreia epizoótica porcina mutante para utilização em uma vacina
CN104262488B (zh) * 2014-09-24 2017-07-28 普莱柯生物工程股份有限公司 一种融合蛋白及其疫苗组合物的制备与应用
CN104383528B (zh) 2014-10-24 2016-08-24 江苏省农业科学院 猪流行性腹泻灭活疫苗及其制备方法
EP3261668A4 (en) * 2015-02-27 2018-10-24 Iowa State University Research Foundation, Inc. Porcine epidemic diarrhea virus strains and immunogenic compositions therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
TW201641689A (zh) 2016-12-01
CN108064165A (zh) 2018-05-22
CA2977980C (en) 2022-04-26
AU2016225119A1 (en) 2017-09-07
CN113769079A (zh) 2021-12-10
EP3261668A4 (en) 2018-10-24
CA2977980A1 (en) 2016-09-01
AU2016225119B2 (en) 2021-06-03
US11058763B2 (en) 2021-07-13
US20220088179A1 (en) 2022-03-24
EP3261668A1 (en) 2018-01-03
US20180064804A1 (en) 2018-03-08
HK1246658A1 (zh) 2018-09-14
CN108064165B (zh) 2022-06-14
TWI619812B (zh) 2018-04-01
JP2018507691A (ja) 2018-03-22
WO2016138421A1 (en) 2016-09-01
JP2021072798A (ja) 2021-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6824177B2 (ja) 豚流行性下痢ウイルス株及びそれから得られる免疫原性組成物
EP3166634B1 (en) Novel vaccine compositions for porcine epidemic diarrhea virus
TWI358455B (en) Nucleic acids encoding tgev and prrsv sequences fo
RU2561595C2 (ru) Вакцина против высокопатогенного репродуктивно-респираторного синдрома свиней (hp prrs)
CN106554944B (zh) 猪流行性腹泻病毒弱毒株及其制备的疫苗组合物和应用
CN106148287B (zh) 猪流行性腹泻病毒株及其疫苗组合物、制备方法和应用
RU2755345C2 (ru) Эффективная вакцинация против европейских штаммов вируса репродуктивного и респираторного синдрома (prrs) до отлучения от матери
US20140271698A1 (en) Porcine reproductive and respiratory syndrome virus, compositions, vaccine and methods of use
JP7346417B2 (ja) ブタインフルエンザaウイルスワクチン
EP3880804A1 (en) Novel porcine rotavirus
US20160008457A1 (en) Inactivated Vaccine for Porcine Epidemic Diarrhea Virus (PEDV)
US11124777B2 (en) Attenuated porcine sapelovirus strain and immunogenic compositions therefrom
JP2019505217A (ja) ブタ繁殖・呼吸障害症候群ワクチンウイルス
US20220249650A1 (en) Senecavirus a virus strains and immunogenic compositions therefrom
US20220023414A1 (en) Prime-Boost Vaccination Regimen
CN106929519B (zh) 一种核苷酸序列、表达的蛋白、毒株及其制备的疫苗组合物和应用
Ignjatovic et al. Infectious Bronchitis Viruses with a Novel

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190226

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200106

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200304

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200529

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200706

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: 20201211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210112

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6824177

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250