JP7122772B2 - H5n6組換えインフルエンザウイルス、その製造用組成物、及びそれを含むワクチン組成物 - Google Patents
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Description
H5N6ストレインのノイラミニダーゼ(neuraminidase:NA);
低病原性インフルエンザウイルスの重合酵素B2(polymerase subunit B2:PB2);及び
インフルエンザウイルスH1N1ストレインの重合酵素B1(polymerasesubunit B1:PB1)、重合酵素A(polymerase subunit A:PA)、ヌクレオカプシドタンパク質(nucleoprotein;NP)、マトリックスタンパク質(matrix:M)及び非構造的タンパク質(nonstructural protein:NS)からなる群より選択された一つ以上のタンパク質を含むH5N6組換えインフルエンザウイルスを提供することができる。
インフルエンザウイルスH5N6ストレインのノイラミニダーゼ(neuraminidase:NA);
低病原性インフルエンザウイルスの重合酵素B2(polymerase subunit B2:PB2)、マトリックスタンパク質(matrix:M);
インフルエンザウイルスH1N1ストレインの重合酵素B1(polymerase subunit B1:PB1)、重合酵素A(polymerase subunit A:PA);
インフルエンザウイルスH5N1ストレインのヌクレオカプシドタンパク質(nucleoprotein;NP);及び
インフルエンザウイルスH9N2の非構造的タンパク質(nonstructural protein:NS)からなる群より選択された一つ以上のタンパク質を含む、H5N6組換えインフルエンザウイルスを提供することができる。
H5N6ストレインのノイラミニダーゼをコーディングするポリヌクレオチド;
低病原性インフルエンザウイルスの重合酵素B2をコーディングするポリヌクレオチド;及び
インフルエンザウイルスH1N1ストレインの重合酵素B1、重合酵素A、ヌクレオカプシド、マトリックスタンパク質及び非構造的タンパク質からなる群より選択された一つ以上のタンパク質をコーディングするポリヌクレオチドを含むH5N6組換えインフルエンザウイルス製造用組成物を提供する。
インフルエンザウイルスH5N6ストレインのノイラミニダーゼ(neuraminidase:NA);
低病原性インフルエンザウイルスの重合酵素B2(polymerase subunit B2:PB2)、マトリックスタンパク質(matrix:M);
インフルエンザウイルスH1N1ストレインの重合酵素B1(polymerasesubunit B1:PB1)、重合酵素A(polymerase subunit A:PA);
インフルエンザウイルスH5N1ストレインのヌクレオカプシドタンパク質(nucleoprotein;NP);及び
インフルエンザウイルスH9N2の非構造的タンパク質(nonstructural protein:NS)からなる群より選択された一つ以上のタンパク質をコーディングするポリヌクレオチドを含むH5N6組換えインフルエンザウイルス製造用組成物を提供する。
1-1.インフルエンザウイルスHAタンパク質が変異されたHAゲノムプラスミドの製作
大韓民国内で分離された高病原性鳥インフルエンザウイルスH5N6のHAとNAタンパク質の配列を集めて最も一致度が高いHA、NAゲノム配列を選定し、cleavage siteをASGRに変更して病原性を除去したHA遺伝子とNA遺伝子をそれぞれ合成し、ホフマンベクター(韓国登録特許第0862758号公報)にクローニングした。合成したH5N6のHAタンパク質の場合、103番アミノ酸をヒスチジンからチロシンに置換するためにHAゲノム遺伝子で該当するアミノ酸のコドンをなすヌクレオチドをCACからTACに置換し、それを中心として両方向に同一な配列を有する約30bpの相補的なプライマーセットを製作した。プライマーとMuta-Direct Site Directed Mutagenesis Kit(iNtRon Co.South Korea)を用いてHAタンパク質の103番アミノ酸部分のゲノムがCACからTACに置換された合成したH5N6ウイルスのHAゲノムのクローニングベクタープラスミドを製作した。
組換えインフルエンザウイルスの製作のために、ホフマン博士の逆遺伝学ベクターシステム(韓国登録特許第0862758号公報)を用いた。
上記の組換えウイルス(E2)のニワトリ胚での増殖力価(50% embryo infection dose、EID50/ml)を測定するために、それぞれの組換えウイルスをリン酸緩衝溶液で10-1~10-9まで10進希釈し、各希釈倍数別に10~11日齢のSPF発育卵5個に尿膜腔経路で100μlずつ接種した。その後、3日間培養した後、尿膜液を回収してニワトリの赤血球で血球凝集有無を確認し、Spearman-Karber method計算式によってウイルス力価(EID50/ml)を測定した。
上の1-3から得られたウイルス力価(EID50/ml(log10))を基に100 EID50のウイルスを各5個の10日齢発育卵に尿膜腔経路で100μlずつ接種した後、その後、3日間培養した後に尿膜液を回収し、上と同一にEID50/mlを測定して発育卵での増殖性を比較した結果を下の表1に示した。ウイルス力価(EID50/ml(log10))をよく見ると、発育卵での増殖力価は、rH5N6、rH5N6-H103Y、rH5N6-310PB2、rH5N6-H103Y-310PB2の四つのウイルス全ての場合で109.0 EID50/ml以上の高い増殖性を示すことを確認した。NP、M、NS遺伝子を変更したrH5N6-IGとrH5N6-H103Y-IGウイルスも約109.0 EID50/mlの増殖性を示した。
各組換えウイルスが哺乳類細胞で増殖するかを比較するために、Madin-Darby Canine Kidney(MDCK)細胞株とA549細胞株での成長曲線を確認した。MDCK細胞株の場合、Dulbecco’s Modified Eagle Medium(DMEM)(Life technologies Co.、CA、USA)培地に10% Fetal Bovine Serum(FBS)を入れて維持し、A549細胞株の場合、DMEM/F12(Life technologies Co.、CA、USA)培地に10% FBSを入れて維持した。二つの種類の細胞株をそれぞれ12 well cell culture plateにmono-layerを形成させた後、各組換えウイルスを5×105/0.5ml接種した後、0、24、48、72時間ごとに上層液を100μlずつ収得した。収得した上層液は、10-1~10-9まで10進希釈して96 well cell culture plateにmono-layerが形成されたMDCK cellに接種し、Tissue Culture Infectious Dose(TCID50/0.1ml)を測定して図2にその結果を示した。MDCK細胞とA549細胞いずれにおいてもrH5N6はrPR8レベルに増殖したことに比べて、rH5N6-H103Yは、MDCK細胞では同様に増殖したが、A549細胞では増殖性が落ち、rH5N6-310PB2とrH5N6-H103Y-310PB2は、二つの細胞いずれにおいても増殖しないことを確認した。
H103Yが実際に耐熱性を高めて発育卵及び哺乳類細胞株とマウスでの増殖性が増加するかを確認するために、rH5N6-310PB2とrH5N6-H103Y-310PB2ウイルスをそれぞれ55℃で0、15、30、45、60、90分間処理した後、HA testを通じてHA力価を比較した結果を図2に示した。rH5N6-310PB2とは異なり、rH5N6-H103Y-310PB2の場合、90分までもHAタンパク質が安定して耐熱性を高めることを確認した(図3)。
H103Yが耐酸性に及ぶ影響を確認するために、rH5N6とrH5N6-H103YウイルスをそれぞれpH5.0からpH6.0までの多様な環境で1時間の間反応させた後、哺乳類細胞株と卵に接種した結果、rH5N6-H103Yは、低いpHで活性を失い、MDCK細胞ではpH5.2以下で増殖性を失い、発育卵ではpH5.0で増殖性を失って酸性環境でより容易に不活化することを確認した。ヒトから分離されるインフルエンザウイルスは、より低いpHでHAタンパク質のfusionが起き、鳥インフルエンザは、相対的に高いpHで活性を示すことが知られており、rH5N6-H103Y-310PB2ウイルスは、低いpHでの活性が除去されることで人体への伝播危険性がより低いことが分かった(図4)。
H103Yを適用したときに抗原量が増加するかを確認するために、同量のrH5N6-310PB2とrH5N6-H103Y-310PB2ウイルスを尿膜液の超遠心分離を通じて分離し、Bicinchonic Acid(BCA)assayを通じて総ウイルスタンパク質量を測定し、SDS-PAGEを通じて各ウイルス構成タンパク質別の量を比較した。rH5N6-H103Y-310PB2は、rH5N6-310PB2と発育卵での増殖力価であるEID50/mlは多少低いが、HA力価とウイルス総タンパク質量及びSDS-PAGEでのタンパク質別の量において一層優れ、増殖力価に比べて抗原量がより優れることを確認した(図5)。
rH5N6-H103Y-310PB2は、rH5N6-310PB2に比べて類似した増殖力価であるときに抗原量がより優れていたが、実際に不活化してオイルエマルジョンワクチンとしてニワトリとカモに接種したとき、抗体形成がさらに増加するかを確認した。3週齢のニワトリに接種したとき、接種3週目に、rH5N6-H103Y-310PB2接種ニニワトリ群は、平均172.3であって、rH5N6-310PB2接種ニワトリ群に比べて約2倍程度の抗体力価を示し、カモでは、程度は低いが向上した抗体力価を確認して、rH5N6-H103Y-310PB2が不活化オイルエマルジョンワクチンとしてより良い体液性免疫刺激能力を示した。
rH5N6-IGは、rH5N6-310PB2に比べて類似した増殖力価で発育卵に接種したとき、収得される抗原量がより少なかったが、実際に不活化してオイルエマルジョンワクチンとしてニワトリに接種したとき、抗体形成がより低かった。3週齢のニワトリに接種したとき、接種3週目に、rH5N6-310PB2接種ニワトリ群は、平均118.5であり、rH5N6-IG接種ニワトリ群の場合、64であって、約2倍程度の低い抗体力価を示したが、野外株H5N6ウイルスを攻撃接種した後に1、3、5、7日目に咽喉頭腔と総排泄腔へのウイルス排出はより速く終了して、内部遺伝子を鳥インフルエンザウイルス由来のゲノム切片に置換した場合、抗体形成能は低いが、viral clearanceが一層効果的に行われることが確認できた。
MEKIVLLLAVVSLVKSDQICIGYHANNSTEQVDTIMEKNVTVTHAQDILEKTHNGRLCDLNGVKPLILKDCSVAGWLLGNPMCDEFIRVPEWSYIVERANPANDLCYPGNLNDYEELKHLLSRINHFEKTLIIPKSSWPNHETSGVSAACPYQGVPSFFRNVVWLTKKNDAYPTIKMSYNNTNGEDLLILWGIHHSNNAAEQTNLYKNPTTYVSVGTSTLNQRLVPKIATRSQVNGQQGRMDFFWTILKPNDAIHFESNGNFIAPEYAYKIVKKGDSTIMKSEMEYGHCNTKCQTPIGAINSSMPFHNIHPLTIGECPKYVKSNKLVLATGLRNSPLASGRGLFGAIAGFIEGGWQGMVDGWYGYHHSNEQGSGYAADRESTQKAIDGVTNKVNSIIDKMNTQFEAVGREFNNLERRIENLNKKMEDGFLDVWTYNAELLVLMENERTLDFHDSNVKNLYDKVRLQLRDNAKELGNGCFEFYHKCDNECMESVRNGTYDYPQYSEEARLKREEISGVKLESIGTYQILSIYSTVASSLALAIIVAGLSLWMCSNGSLQCRICI*
配列番号2: (H5N6 HA-H103Y)
MEKIVLLLAVVSLVKSDQICIGYHANNSTEQVDTIMEKNVTVTHAQDILEKTHNGRLCDLNGVKPLILKDCSVAGWLLGNPMCDEFIRVPEWSYIVERANPANDLCYPGNLNDYEELKYLLSRINHFEKTLIIPKSSWPNHETSGVSAACPYQGVPSFFRNVVWLTKKNDAYPTIKMSYNNTNGEDLLILWGIHHSNNAAEQTNLYKNPTTYVSVGTSTLNQRLVPKIATRSQVNGQQGRMDFFWTILKPNDAIHFESNGNFIAPEYAYKIVKKGDSTIMKSEMEYGHCNTKCQTPIGAINSSMPFHNIHPLTIGECPKYVKSNKLVLATGLRNSPLASGRGLFGAIAGFIEGGWQGMVDGWYGYHHSNEQGSGYAADRESTQKAIDGVTNKVNSIIDKMNTQFEAVGREFNNLERRIENLNKKMEDGFLDVWTYNAELLVLMENERTLDFHDSNVKNLYDKVRLQLRDNAKELGNGCFEFYHKCDNECMESVRNGTYDYPQYSEEARLKREEISGVKLESIGTYQILSIYSTVASSLALAIIVAGLSLWMCSNGSLQCRICI*
配列番号3: (H5N6 NA)
MNPNQKITCISATGVTLSVVSLLIGITNLGLNIGLHYKVSDSTTMNIPNMNETNPTTTNITNIIMNKNEERTFLKLTKPLCEVNSWHILSKDNAIRIGEDAHILVTREPYLSCDPQGCRMFALSQGTTLRGQHANGTIHDRSPFRALISWEMGQAPSPYNTRVECIGWSSTSCHDGISRMSICISGPNNNASAVVWYRGRPVTEIPSWAGNILRTQESECVCHKGICPVVMTDGPANSKAATKIIYFKEGKIQKTEELQGNAQHIEECSCYGAAGMIKCVCRDNWKGANRPIITIDPEMMTHTSKYLCSKILTDTSRPNDPTNGNCDAPITGGSPDPGVKGFAFLDGENSWLGRTISKDSRSGYEMLKVPNAEIDTQSGPISYQLIVNNQNWSGYSGAFIDYWANKECFNPCFYVELIRGRPKESGVLWTSNSMVALCGSRERLGSWSWHDGAEIIYFK*
配列番号4: (A/chicken/Korea/01310/2001(H9N2)-PB2)
MERIKELRDLMSQSRTREILTKTTVDHMAIIKKYTSGRQEKNPALRMKWMMAMKYPITADKRIMEIIPERNEQGQTLWSKTNDAGSDKVMVSPLAVTWWNRNGPTTSTIHYPKVYKTYFEKVERLKHGTFGPIHFRNQVKIRRRVDINPGHADLSAREAQDVIMEVVFPNEVGARILTSESQLTITKEKKEELQDCKIAPLMVAYMLERELVRKTRFLPVAGGTSSVYIEVLHLTQGTCWEQMYTPGGEVRNDDVDQSLIIAARNIVRRATVSADPLASLLEMCHGTQIGGIRMVDILRQNPTEEQAVDICKAAIGLRISSSFSFGGFTFKRTSGSSVKKEEEVLTGNLQTLKIRVHEGYEEFTMVGRRATALLRKATRRLIQLIVSGRDEQSIAEAIIVAMVFSQEDCMIKAVRGDLNFVNRANQRLNPMHQLLRHFQKDAKVLFQNWGIEPIDNVMGMIGILPDMTPSTEMSLRGVRVSKMGVDEYSSTERVVVSIDRFLRVRDQRGNILLSPEEVSETQGTEKLTITYSSSMMWEINGPESVLVNTYQWIIRNWETVKIQWSQDPTMLYNKVEFEPFQSLVPKAARGQYSGFVRTLFQQMRDVLGTFDTVQIIKLLPFAAAPPEQSRMQFSSLTVNVRGSGMRILVRGNSPVFNYNKATKRLTVLGKDAGALTEDPDEGTAGVESAVLRGFLILGKEDKRYGPALSINELSNLAKGEKANVLIGQGDVVLVMKRKRDSSILTDSQTATKRIRMAIN*
配列番号5: (A/wild duck/Korea/SNU50-5/2009(H5N1)-NP)
MASQGTKRSYEQMETGGERQNATEIRASVGRMVGGIGRFYIQMCTELKLSDYEGRLIQNSITIERMVLSAFDERRNKYLEEHPSAGKDPKKTGGPIYRRRDGKWMRELILYDKEEIRRIWRQANNGEDATAGLTHLMIWHSNLNDATYQRTRALVRTGMDPRMCSLMQGSTLPRRSGAAGAAVKGVGTMVMELIRMIKRGINDRNFWRGENGRRTRIAYERMCNILKGKFQTAAQRAMMDQVRESRNPGNAEIEDLIFLARSALILRGSVAHKSCLPACVYGLAVASGYDFEREGYSLVGIDPFRLLQNSQVFSLIRPNENPAHKSQLVWMACHSAAFEDLRVSSFIRGTRVVPRGQLSTRGVQIASNENMETMDSSTLELRSRYWAIRTRSGGNTNQQRASAGQISVQPTFSVQRNLPFERATIMAAFTGNTEGRTSDMRTEIIRMMESARPEDVSFQGRGVFELSDEKATNPIVPSFDMSNEGSYFFGDNAEEYDN*
配列番号6: (A/chicken/Korea/KBNP-0028/00(H9N2)-NS)
MDSNTVSSFQVDCFLWHVRKRFADQELGDAPFLDRLRRDQKSLRGRGSTLGLDIETATRGGKQIVERILFKESDEALKMTVASVPATRYLTDMTLEEMSRDWFMLMPKQKVAGSLCIKIDQAIMDKTITLKANFSVTFGRLETLILLRAFSEEGAIVGEISPLPSLPGHTDEDVKNAIGVLIGGLEWNNNTVRVSETLQRFAWRSSDENGRPPLPPKQKQKMARTIGSEV*RNKVADRRGAT*IKDYGEQL*TNNIYASLTTIA*
配列番号7: (A/chicken/Korea/01310/2001(H9N2)-M)
MSLLTEVETYVLSIVPSGPLKAEIAQRLEDVFAGKNTDLEALMEWLKTRPILSPLTKGILGFVFTLTVPSERGLQRRRFVQNALNGNGDPNNMDRAVKLYRKLKREITFHGAKEVALSYSTGALASCMGLIYNRMGTVTTEVAFGLVCATCEQIADSQHRSHRQMVATTNPLIRHENRMVLASTTAKAMEQMAGSSEQAAEAMEVASQARQMVQAMRTIGTHPSSSAGLKDDLLENLQAYQKRMGVQIQRFK*TSRYCRKYHWDLALDIVDS*SSFLQMHLSSP*IRFEKRAFYGRSA*VYEGRVSTGTAECCGC*
Claims (10)
- インフルエンザウイルスH5N6ストレインのヘマグルチニン(hemagglutinin:HA)タンパク質であって、配列番号1のアミノ酸配列でN末端から103番目のアミノ酸であるヒスチジン(H)がチロシン(Y)に突然変異したヘマグルチニンタンパク質;
H5N6ストレインのノイラミニダーゼ(neuraminidase:NA);
低病原性インフルエンザウイルスの重合酵素B2(polymerase subunit B2:PB2);及び
インフルエンザウイルスH1N1ストレインの重合酵素B1(polymerase subunit B1:PB1)、重合酵素A(polymerase subunit A:PA)、ヌクレオカプシドタンパク質(nucleoprotein;NP)、マトリックスタンパク質(matrix:M)及び非構造的タンパク質(nonstructural protein:NS)からなる群より選択された一つ以上のタンパク質を含み、
前記低病原性インフルエンザウイルスは、低病原性インフルエンザウイルス01310ストレインであり、
前記インフルエンザウイルスH1N1ストレインは、A/PuertoRico/8/34(PR8)であることを特徴とする、寄託番号KCTC14261BPで寄託されたH5N6組換えインフルエンザウイルス。 - インフルエンザウイルスH5N6ストレインのヘマグルチニン(hemagglutinin:HA)タンパク質であって、配列番号1のアミノ酸配列でN末端から103番目のアミノ酸であるヒスチジン(H)がチロシン(Y)に突然変異したヘマグルチニンタンパク質;
インフルエンザウイルスH5N6ストレインのノイラミニダーゼ(neuraminidase:NA);
低病原性インフルエンザウイルスの重合酵素B2(polymerase subunitB2:PB2)、マトリックスタンパク質(matrix:M);
インフルエンザウイルスH1N1ストレインの重合酵素B1(polymerasesubunit B1:PB1)、重合酵素A(polymerase subunit A:PA);
インフルエンザウイルスH5N1ストレインのヌクレオカプシドタンパク質(nucleoprotein;NP);及び
インフルエンザウイルスH9N2の非構造的タンパク質(nonstructural protein:NS)からなる群より選択された一つ以上のタンパク質を含み、
前記低病原性インフルエンザウイルスは、低病原性インフルエンザウイルス01310ストレインであり、
前記インフルエンザウイルスH1N1ストレインは、A/PuertoRico/8/34(PR8)であることを特徴とする、寄託番号KCTC14391BPで寄託されたH5N6組換えインフルエンザウイルス。 - 前記インフルエンザウイルスH5N1ストレインは、A/wild duck/Korea/SNU50-5/2009であることを特徴とする、請求項2に記載のH5N6組換えインフルエンザウイルス。
- 前記インフルエンザウイルスH9N2ストレインは、A/chicken/Korea/KBNP-0028/00であることを特徴とする、請求項2に記載のH5N6組換えインフルエンザウイルス。
- インフルエンザウイルスH5N6ストレインのヘマグルチニンタンパク質をコーディングするポリヌクレオチドであって、前記ヘマグルチニンタンパク質の配列番号1のアミノ酸配列でN末端から103番目のアミノ酸であるヒスチジン(H)がチロシン(Y)に突然変異したポリヌクレオチド;
H5N6ストレインのノイラミニダーゼをコーディングするポリヌクレオチド;
低病原性インフルエンザウイルスの重合酵素B2をコーディングするポリヌクレオチド;及び
インフルエンザウイルスH1N1ストレインの重合酵素B1、重合酵素A、ヌクレオカプシド、マトリックスタンパク質及び非構造的タンパク質からなる群より選択された一つ以上のタンパク質をコーディングするポリヌクレオチドを含み、
前記低病原性インフルエンザウイルスは、低病原性インフルエンザウイルス01310ストレインであり、
前記インフルエンザウイルスH1N1ストレインは、A/PuertoRico/8/34(PR8)であることを特徴とする、寄託番号KCTC14261BPで寄託されたH5N6組換えインフルエンザウイルスの製造用組成物。 - インフルエンザウイルスH5N6ストレインのヘマグルチニン(hemaggluti
nin:H)タンパク質であって、配列番号1のアミノ酸配列でN末端から103番目のアミノ酸であるヒスチジン(H)がチロシン(Y)に突然変異したヘマグルチニンタンパク質;
インフルエンザウイルスH5N6ストレインのノイラミニダーゼ(neuraminidase:NA);
低病原性インフルエンザウイルスの重合酵素B2(polymerase subunit B2:PB2)、マトリックスタンパク質(matrix:M);
インフルエンザウイルスH1N1ストレインの重合酵素B1(polymerasesubunit B1:PB1)、重合酵素A(polymerase subunit A:PA);
インフルエンザウイルスH5N1ストレインのヌクレオカプシドタンパク質(nucleoprotein;NP);及び
インフルエンザウイルスH9N2の非構造的タンパク質(nonstructural protein:NS)からなる群より選択された一つ以上のタンパク質をコーディングするポリヌクレオチドを含み、
前記低病原性インフルエンザウイルスは、低病原性インフルエンザウイルス01310ストレインであり、
前記インフルエンザウイルスH1N1ストレインは、A/PuertoRico/8/34(PR8)であることを特徴とする、寄託番号KCTC14391BPで寄託されたH5N6組換えインフルエンザウイルスの製造用組成物。 - 前記ポリヌクレオチドは、ベクターに含まれたものであることを特徴とする、請求項5又は請求項6に記載の組成物。
- 請求項5又は請求項6に記載のH5N6組換えインフルエンザウイルスの製造用組成物で形質転換された細胞。
- 前記細胞は、A549、293T、MDCK、Vero、DF1、PK15及びST1細胞からなる群より選択されたものであることを特徴とする、請求項8に記載の細胞。
- 請求項1又は請求項2に記載のH5N6組換えインフルエンザウイルスを含むワクチン組成物。
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