JP7337921B2 - 鳥インフルエンザウイルスh5亜型に対する免疫原性組成物 - Google Patents
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Description
H5ウイルスの9種の亜型(H5N1、H5N2、H5N3、H5N4、H5N5、H5N6、H5N7、H5N8およびH5N9、本明細書で「H5Nx」と呼ばれる)が知られている。野鳥および家禽において世界中で同定されているほとんどのH5ウイルスは低病原性鳥インフルエンザウイルスであるが、一部のH5含有ウイルスは高病原性鳥インフルエンザ(HPAI)ウイルスに属する。H5Nxウイルスは急速に進化し、異なるH5系統間での進化的関係を明らかにする異なるクレード間での相当多様な抗原変異をもたらす。家禽がHPAIウイルスに感染すると、高い死亡率の重病を引き起こし得る。
地域的流行性H5Nxウイルスを有する国々では、この病気を制御するためにワクチン接種が使用されている。ほとんどの一般的なAIVワクチンは、全ウイルスの不活化および適切なアジュバントによる乳化によって調製される不活化全ウイルスを含有するワクチン(不活化ワクチン)である。しかしながら、不活化ワクチンは異なるクレードに対する広範な防御を提供することができない。AIVが急速に進化するために、人々は異なるクレードに対する新たなワクチンを絶えず開発しなければならない。さらに、不活化ワクチンの製造には大量の生きたAIVが必要であるので、バイオセイフティーが深刻な問題となる。
国際公開第2013/148164号は、ヒトH5N1およびブタH1N1インフルエンザ分離株に基づいて最適化H5N1およびH1N1インフルエンザHAポリペプチドを作製する方法を開示している。最適化インフルエンザHAポリペプチドを含むインフルエンザウイルス様粒子(VLP)も調製されている。実験結果は、VLPが、マウスで2つの異なるクレードのインフルエンザウイルスを認識することができる抗体応答を誘発することができるが、防御有効性がわずか40~60%であることを示している。
AIV H5亜型に対する、家禽でのより広範で、より有効な、長期持続性で、早発性の防御を提供することができるワクチンを開発する必要がある。
本発明はまた、免疫原性組成物を調製する方法であって、(i)鳥インフルエンザウイルスH5亜型のヘマグルチニンタンパク質を発現する発現ベクターを含有する細胞を培養するステップと;(ii)全細胞培養物を収穫するステップとを含み、ヘマグルチニンタンパク質が、配列番号1に示されるアミノ酸残基を参照したナンバリングによる、(a)アミノ酸残基120Nまたは120S、155N、および223Nまたは223S;ならびに(b)61D、87I、99A、102A、110N、136S、140D、149S、156T、157P、170N、172T、178R、190V、191L、200A、226V、243D、268Y、279Aおよび298Iからなる群から選択される1つまたは複数のアミノ酸残基を含む、方法を提供する。
AIVに自然感染した動物と本発明の免疫原性組成物をワクチン接種した動物を区別する方法も提供される。
本発明の免疫原性組成物は、家禽でのより広範で、より有効な、長期持続性で、早発性の防御を提供することができる。一実施形態では、本発明の免疫原性組成物が、家禽でのより広範な防御を提供する。一実施形態では、本発明の免疫原性組成物が、家禽でのより有効な防御を提供する。一実施形態では、本発明の免疫原性組成物が、家禽での長期持続性の防御を提供する。一実施形態では、本発明の免疫原性組成物が、家禽での早発性の防御を提供する。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔1〕鳥インフルエンザウイルスH5亜型のヘマグルチニンタンパク質を含む免疫原性組成物であって、前記ヘマグルチニンタンパク質が、
配列番号1に示されるアミノ酸残基を参照したナンバリングによる、
(a)アミノ酸残基120Nまたは120S、155N、および223Nまたは223S;ならびに
(b)61D、87I、99A、102A、110N、136S、140D、149S、156T、157P、170N、172T、178R、190V、191L、200A、226V、243D、268Y、279Aおよび298Iからなる群から選択される1つまたは複数のアミノ酸残基
を含む、免疫原性組成物。
〔2〕前記ヘマグルチニンタンパク質が、
(a)アミノ酸残基61D、87I、99A、102A、110N、120N、136S、140D、149S、155N、156T、157P、170N、172T、178R、190V、191L、200A、223N、226V、243D、268Y、279Aおよび298I;
(b)配列番号6に示されるアミノ酸配列;または
(c)配列番号5に示されるアミノ酸配列
を含む、前記〔1〕に記載の免疫原性組成物。
〔3〕前記ヘマグルチニンタンパク質が配列番号6に示されるアミノ酸配列を含む、前記〔1〕または〔2〕に記載の免疫原性組成物。
〔4〕前記ヘマグルチニンタンパク質が配列番号5に示されるアミノ酸配列を含む、前記〔1〕または〔2〕に記載の免疫原性組成物。
〔5〕前記ヘマグルチニンタンパク質が細胞培養物に含有されており、前記細胞培養物が、前記〔1〕~〔4〕のいずれか1項に定義されるヘマグルチニンタンパク質を発現することができる発現ベクターを含有する細胞を培養することによって調製される、前記〔1〕~〔4〕のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
〔6〕前記発現ベクターが、前記〔1〕~〔4〕のいずれか1項に定義されるヘマグルチニンタンパク質をコードする核酸分子を含む、前記〔1〕~〔5〕のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
〔7〕前記核酸分子が配列番号10に示される、前記〔6〕に記載の免疫原性組成物。
〔8〕前記核酸分子が配列番号11に示される、前記〔6〕に記載の免疫原性組成物。
〔9〕前記発現ベクターがバキュロウイルスであり、前記細胞が昆虫細胞である、前記〔5〕~〔8〕のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
〔10〕前記細胞培養物が不活化ステップ、好ましくはバイナリエチレンイミンによる不活化ステップに供される、前記〔5〕~〔9〕に記載の免疫原性組成物。
〔11〕前記細胞培養物の一部または全部を含む、前記〔5〕~〔10〕のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
〔12〕アジュバントをさらに含む、前記〔1〕~〔11〕のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
〔13〕前記アジュバントが油中水型エマルジョンである、前記〔12〕に記載の免疫原性組成物。
〔14〕単回投与もしくは複数回投与で投与される;および/または
皮下もしくは筋肉内投与される;および/または
1日齢以降、7日齢以降、10日齢以降、15日齢以降もしくは21日齢以降で動物に投与される、
前記〔1〕~〔13〕のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
〔15〕鳥インフルエンザウイルス、好ましくはH5Nx、より好ましくはH5N1、H5N2およびH5N6のうちの1つまたは複数によって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、前記〔1〕~〔14〕のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
〔16〕免疫原性組成物の単回投与または複数回投与後に、鳥インフルエンザウイルス、好ましくはH5Nx、より好ましくはH5N1、H5N2およびH5N6のうちの1つまたは複数によって引き起こされる感染症の予防および/または処置に有効である、前記〔15〕に記載の免疫原性組成物。
〔17〕免疫原性組成物の単回投与後に、鳥インフルエンザウイルス、好ましくはH5Nx、より好ましくはH5N1、H5N2およびH5N6のうちの1つまたは複数によって引き起こされる感染症の予防および/または処置に有効である、前記〔16〕に記載の免疫原性組成物。
〔18〕鳥インフルエンザウイルスに自然感染した動物と前記〔1〕~〔14〕のいずれか1項に記載の免疫原性組成物をワクチン接種した動物を区別する方法であって、
(a)動物の試料を、前記免疫原性組成物には存在しないが、前記自然感染した動物には存在する鳥インフルエンザマーカーの存在について、酵素免疫測定法もしくは酵素結合免疫吸着測定法である免疫検査および/またはゲノム解析検査で分析するステップと、
(b)前記試料が前記鳥インフルエンザマーカーについて陽性であるか陰性であるかを決定するステップと、
(c)前記検査結果を前記検査動物の状態と相関させ、前記鳥インフルエンザマーカーについて陽性である動物は自然感染した動物であり、前記鳥インフルエンザマーカーについて陰性である動物は前記〔1〕~〔14〕のいずれか1項に記載の免疫原性組成物をワクチン接種した動物である、ステップと
を含む方法。
〔19〕鳥インフルエンザウイルスに自然感染した動物と前記〔1〕~〔14〕のいずれか1項に記載の免疫原性組成物をワクチン接種した動物を区別する方法であって、
(a)動物の試料を、前記免疫原性組成物に特異的であるが、前記自然感染した動物には存在しない鳥インフルエンザマーカーの存在について、酵素免疫測定法もしくは酵素結合免疫吸着測定法である免疫検査および/またはゲノム解析検査で分析するステップと、
(b)前記試料が前記鳥インフルエンザマーカーについて陽性であるか陰性であるかを決定するステップと、
(c)前記検査結果を前記検査動物の状態と相関させ、前記鳥インフルエンザマーカーについて陽性である動物は前記〔1〕~〔14〕のいずれか1項に記載の免疫原性組成物をワクチン接種した動物である、ステップと
を含む方法。
H5 HAタンパク質のアミノ酸配列は、一連のHAアミノ酸配列アラインメント、その後のコンセンサスアミノ酸配列の作製、および各位置で最も共通の残基の分析を通して設計される。本明細書で使用される場合、「本発明のヘマグルチニンタンパク質」、「AIV H5亜型のHAタンパク質」および「H5 HAタンパク質」という用語は互換的である。
本明細書で使用される場合、「本発明のH5 HAタンパク質」という用語は、H5 HAタンパク質の単離形態、またはH5 HAタンパク質の非単離形態、例えば細胞培養物に含有されているH5 HAタンパク質であり得る。本発明の免疫原性組成物の一実施形態では、H5 HAタンパク質がH5 HAタンパク質の非単離形態である。本発明の免疫原性組成物の一実施形態では、H5 HAタンパク質がH5 HAタンパク質の単離形態である。
本発明の免疫原性組成物の一実施形態では、H5 HAタンパク質が、H5 HAタンパク質をコードする核酸分子を発現させることによって調製される。
一実施形態では、本発明の核酸分子が配列番号10に示される核酸配列を含む。一実施形態では、本発明の核酸分子が配列番号10に示される核酸配列からなる。一実施形態では、本発明の核酸分子が配列番号11に示される核酸配列を含む。一実施形態では、本発明の核酸分子が配列番号11に示される核酸配列からなる。
本発明の核酸分子は発現ベクターに含まれ得る。一実施形態では、本発明の発現ベクターがウイルス、プラスミド、コスミドまたはファージである。ベクターはDNAまたはRNAのいずれか、好ましくはDNAで構成され得る。
一実施形態では、本発明の発現ベクターが、オーエスキー病ウイルス、ウマヘルペスウイルスまたは単純ヘルペスウイルスなどのヘルペスウイルスである。一実施形態では、本発明の発現ベクターがブタアデノウイルスなどのアデノウイルスである。一実施形態では、本発明の発現ベクターが、ワクシニアウイルス、トリポックスウイルス、カナリアポックスウイルスまたはブタポックスウイルスなどのポックスウイルスである。
本発明の免疫原性組成物の一実施形態では、H5 HAタンパク質が細胞培養物に含有されている。本発明の細胞培養物は、HAタンパク質を含有する細胞および培養培地、または細胞培養物の一部、例えば濾過または任意の他の分離ステップによって得られるHAタンパク質を含有する細胞培養物の一部を含む、細胞培養法から得られる全細胞培養物であり得る。
本発明の免疫原性組成物は、異なる日齢のニワトリ、生まれたばかりのニワトリ、すなわち出生1日目のニワトリさえも防御を提供することができる。本発明の免疫原性組成物は、ある特定の投与経路に限定されてはならず、本発明の免疫原性組成物の防御有効性は異なる投与経路によって影響されない。
本発明の方法の一実施形態では、発現ベクターが、本発明の核酸分子を含む組換えバキュロウイルスである。一実施形態では、本発明の核酸分子が配列番号10に示される。一実施形態では、本発明の核酸分子が配列番号11に示される。一実施形態では、組換えバキュロウイルスが、商標Sapphire(商標)バキュロウイルス(Allele Biotechnology)で販売されている市販の製品から得られる。一実施形態では、細胞が昆虫細胞である。一実施形態では、昆虫細胞がSF+細胞である。一実施形態では、SF+細胞が、Protein Sciences Corporation(メリデン、コネチカット州)によって販売されている市販の製品である。
本発明の方法の一実施形態では、本方法が、細胞を本発明の組換えバキュロウイルスに感染させるステップを含む。一実施形態では、細胞が昆虫細胞である。一実施形態では、昆虫細胞がSF+細胞である。一実施形態では、SF+細胞が、Protein Sciences Corporation(メリデン、コネチカット州)によって販売されている市販の製品である。
本発明の方法の一実施形態では、昆虫細胞が、H5 HAタンパク質の発現に適した条件下で培養される。一実施形態では、昆虫細胞が、最大10日間、好ましくは約2日間~約10日間、より好ましくは約4日間~約9日間、さらにより好ましくは約5日間~約8日間の期間にわたってインキュベートされる。一実施形態では、昆虫細胞を培養するのに適した条件が、約22~32℃の間、好ましくは約24~30℃、より好ましくは約25~29℃、さらにより好ましくは約26~28℃、最も好ましくは約27℃の温度を含む。
本発明の方法の一実施形態では、本方法が、本発明の細胞培養物を不活化するステップをさらに含む。それだけに限らないが、化学処理および/または物理処理を含む、任意の慣用的な不活化方法を本発明の目的に使用することができる。
一実施形態では、不活化ステップが、25~40℃の間、好ましくは28~39℃の間、より好ましくは30~39℃の間、より好ましくは35~39℃の間で実施される。一実施形態では、不活化ステップが、24~72時間、好ましくは30~72時間、より好ましくは48~72時間実施される。一般に、不活化ステップは、ウイルスベクターの複製が検出できなくなるまで実施される。
本発明による有効な免疫応答を誘発するために、本発明の免疫原性組成物に含有されるH5 HAタンパク質の量は1用量当たり少なくとも32HAUである。よって、本発明の免疫原性組成物は、1用量当たり少なくとも32HAUの本発明のH5 HAタンパク質を含む。さらなる態様では、本発明の免疫原性組成物が、1用量当たり少なくとも64HAUの本発明のH5 HAタンパク質を含む。さらなる態様では、本発明の免疫原性組成物が、1用量当たり少なくとも128HAUの本発明のH5 HAタンパク質を含む。さらなる態様では、本発明の免疫原性組成物が、1用量当たり少なくとも256HAUの本発明のH5 HAタンパク質を含む。
バイオセイフティーレベル2または3(BSL-2、BSL-3)で製造されるために必要とされる従来の全ウイルス不活化ワクチンと比較して、H5 HAタンパク質を製造するための上記製造方法は、バイオセイフティーレベル1要件に分類されている。
別の態様では、本発明はまた、AIVによって引き起こされる感染症を予防および/または処置する方法であって、有効量の本発明の免疫原性組成物を、それを必要とする対象に投与するステップを含む方法を提供する。本発明はまた、AIVによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、本発明の免疫原性組成物を提供する。
一実施形態では、AIVがH5亜型である。一実施形態では、AIVがH5Nxである。一実施形態では、AIVが、主にアジア、中東およびアフリカで広がっているHPAI H5Nxである。一実施形態では、H5NxがH5N1、H5N2および/またはH5N6である。一実施形態では、H5NxがH5N1である。一実施形態では、H5NxがH5N2である。一実施形態ではH5NxがH5N6である。一実施形態では、H5NxがH5N1およびH5N2である。一実施形態では、H5NxがH5N2およびH5N6である。一実施形態では、AIVがクレード2、好ましくはクレード2.3、より好ましくはクレード2.3.4および2.3.2である。一実施形態では、AIVがクレード2.3.4.4、2.3.2.1、2.3.2.1dまたは2.3.4.4dである。一実施形態では、AIVがクレード7.2である。
亜型H5N1、H5N2および/またはH5N6のH5Nxは当技術分野で周知である。
本発明の免疫原性組成物の投与の時間は、実用上の要件に従って当業者によって決定され得る。例えば、その寿命が約40~50日間であるホワイトブロイラーについては、本発明の免疫原性組成物が1回で投与され得;その寿命が約70日間であるイエローブロイラーについては、本発明の免疫原性組成物が2回で投与され得;その寿命が1年超またはそれより長い種鶏などのニワトリについては、本発明の免疫原性組成物が複数回で投与され得る。一実施形態では、本発明の免疫原性組成物が単回投与で投与される。一実施形態では、本発明の免疫原性組成物が2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回または10回などの複数回投与で投与される。一実施形態では、2回の間の間隔が4週間、5週間または6週間などの約4~6週間である。
一実施形態では、本方法が、a)動物の試料を、免疫原性組成物に特異的であるが、自然感染した動物には存在しない鳥インフルエンザマーカーの存在について、酵素免疫測定法もしくは酵素結合免疫吸着測定法である免疫検査および/またはゲノム解析検査で分析するステップと、b)試料が鳥インフルエンザマーカーについて陽性であるか陰性であるかを決定するステップと、c)検査結果を検査動物の状態と相関させ、鳥インフルエンザマーカーについて陽性である動物は本発明の免疫原性組成物またはワクチンをワクチン接種した動物である、ステップとを含む。
一実施形態では、動物が家禽、さらにより好ましくは鳥、ニワトリ、アヒル、シチメンチョウなどであり得る。一実施形態では、動物がニワトリまたはアヒルである。
一実施形態では、AIVがクレード2、好ましくはクレード2.3、より好ましくはクレード2.3.4および2.3.2である。一実施形態では、AIVがクレード2.3.4.4または2.3.2.1、2.3.2.1dまたは2.3.4.4dである。一実施形態では、AIVがクレード7.2である。
別の態様では、本発明はまた、本発明のH5 HAタンパク質、核酸分子、ベクター、細胞、または本発明のワクチンもしくは免疫原性組成物を含むキットを提供する。一実施形態では、キットが、家禽、さらにより好ましくは鳥、ニワトリ、アヒル、シチメンチョウなどの対象に使用され得る。一実施形態では、ニワトリがワクチン接種される場合、本発明のH5 HAタンパク質、ワクチンまたは免疫原性組成物が、1日齢以降、7日齢以降、10日齢以降、15日齢以降または21日齢以降でワクチン接種に使用され得る。一実施形態では、本発明の免疫原性組成物が、単回投与で1日齢、7日齢、10日齢、15日齢または21日齢から投与される。一実施形態では、本発明の免疫原性組成物が、単回投与で1日齢から投与される。
以下の条項もまた本明細書に記載され、本発明の開示の一部である:
1.鳥インフルエンザウイルスH5亜型のヘマグルチニンタンパク質を含む免疫原性組成物であって、ヘマグルチニンタンパク質が、
配列番号1に示されるアミノ酸残基を参照したナンバリングによる、
(a)アミノ酸残基120Nまたは120S、155N、および223Nまたは223S;ならびに
(b)61D、87I、99A、102A、110N、136S、140D、149S、156T、157P、170N、172T、178R、190V、191L、200A、226V、243D、268Y、279Aおよび298Iからなる群から選択される1つまたは複数のアミノ酸残基
を含む、免疫原性組成物。
(a)アミノ酸残基61D、87I、99A、102A、110N、120N、136S、140D、149S、155N、156T、157P、170N、172T、178R、190V、191L、200A、223N、226V、243D、268Y、279Aおよび298I;
(b)配列番号6に示されるアミノ酸配列;または
(c)配列番号5に示されるアミノ酸配列
を含む、条項1に記載の免疫原性組成物。
4.ヘマグルチニンタンパク質が配列番号5に示されるアミノ酸配列を含む、条項1または2に記載の免疫原性組成物。
5.ヘマグルチニンタンパク質が細胞培養物に含有されており、細胞培養物が、条項1~4のいずれか1項に定義されるヘマグルチニンタンパク質を発現することができる発現ベクターを含有する細胞を培養することによって調製される、条項1~4のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
6.発現ベクターが、条項1~4のいずれか1項に定義されるヘマグルチニンタンパク質をコードする核酸分子を含む、条項1~5のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
7.核酸分子が配列番号10に示される、条項6に記載の免疫原性組成物。
8.核酸分子が配列番号11に示される、条項6に記載の免疫原性組成物。
9.発現ベクターがバキュロウイルスであり、細胞が昆虫細胞である、条項5~8のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
11.細胞培養物の一部または全部を含む、条項5~10のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
12.アジュバントをさらに含む、条項1~11のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
13.アジュバントが油中水型エマルジョンである、条項12に記載の免疫原性組成物。
14.単回投与もしくは複数回投与で投与される;および/または
皮下もしくは筋肉内投与される;および/または
1日齢以降、7日齢以降、10日齢以降、15日齢以降もしくは21日齢以降で動物に投与される、
条項1~13のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
16.21日齢から動物に投与される、条項1~14のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
17.15日齢から動物に投与される、条項1~14のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
18.7日齢から動物に投与される、条項1~14のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
19.1日齢から動物に投与される、条項1~14のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
21.鳥インフルエンザウイルス、好ましくはH5Nx、より好ましくはH5N1、H5N2およびH5N6のうちの1つまたは複数によって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、条項1~20のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
22.H5N1鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、条項1~20のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
23.H5N2鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、条項1~20のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
24.H5N6鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、条項1~20のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
26.クレード2のH5Nx鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、条項1~20のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
27.クレード2.3のH5Nx鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、条項1~20のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
28.クレード2.3.4のH5Nx鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、条項1~20のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
29.クレード2.3.4.4のH5Nx鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、条項1~20のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
31.クレード2.3.2のH5Nx鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、条項1~20のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
32.クレード2.3.2.1のH5Nx鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、条項1~20のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
33.クレード2.3.2.1dのH5Nx鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、条項1~20のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
34.クレード7.2のH5Nx鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、条項1~20のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
36.単回投与として投与され、前記単回が鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に有効である、条項1~34のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
37.単回投与として投与され、前記単回がH5N1、H5N2およびH5N6のうちの1つまたは複数によって引き起こされる感染症の予防および/または処置に有効である、条項1~34のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
38.単回投与として投与され、前記単回が条項22~34で引用されるいずれかのH5Nxによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に有効である、条項1~34のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
(a)動物の試料を、免疫原性組成物には存在しないが、自然感染した動物には存在する鳥インフルエンザマーカーの存在について、酵素免疫測定法もしくは酵素結合免疫吸着測定法である免疫検査および/またはゲノム解析検査で分析するステップと、
(b)試料が鳥インフルエンザマーカーについて陽性であるか陰性であるかを決定するステップと、
(c)検査結果を検査動物の状態と相関させ、鳥インフルエンザマーカーについて陽性である動物は自然感染した動物であり、鳥インフルエンザマーカーについて陰性である動物は条項1~13のいずれか1項に記載の免疫原性組成物をワクチン接種した動物である、ステップと
を含む方法。
(a)動物の試料を、免疫原性組成物に特異的であるが、自然感染した動物には存在しない鳥インフルエンザマーカーの存在について、酵素免疫測定法もしくは酵素結合免疫吸着測定法である免疫検査および/またはゲノム解析検査で分析するステップと、
(b)試料が鳥インフルエンザマーカーについて陽性であるか陰性であるかを決定するステップと、
(c)検査結果を検査動物の状態と相関させ、鳥インフルエンザマーカーについて陽性である動物は条項1~13のいずれか1項に記載の免疫原性組成物をワクチン接種した動物である、ステップと
を含む方法。
以下の配列を本発明でこれにより詳述および開示する:
配列番号1:アヒル/中国/E319-2/03株のものであるが、アミノ末端のシグナルペプチドを欠くHAタンパク質のアミノ酸配列。
配列番号2:H5Con1のアミノ酸配列。
配列番号3:H5Con3のアミノ酸配列。
配列番号4:H5Con5のアミノ酸配列。
配列番号5:H5Con5Mutのアミノ酸配列。
配列番号6:H5Con5Mutの60~300位のアミノ酸配列。
配列番号7:H5Con1の最適化核酸配列。
配列番号8:H5Con3の最適化核酸配列。
配列番号9:H5Con5の最適化核酸配列。
配列番号10:H5ConMutの最適化核酸配列。
配列番号11:H5Con5Mutの60~300位のアミノ酸配列をコードする最適化核酸配列。
以下の図面は本発明の一部を形成し、本発明のある特定の態様をさらに実証するために含まれる。本発明は、本明細書に提示される具体的な実施形態の詳細な説明と組み合わせてこれらの図面のうちの1つまたは複数を参照することによってより良く理解され得る。
H5 HAコンセンサスアミノ酸配列およびその突然変異体の作製
H5N1インフルエンザHAコンセンサスアミノ酸配列1の作製
H5N1インフルエンザHAコンセンサスアミノ酸配列1(H5Con1)を作製するために、1996年~2012年に中国で分離された444個の鳥H5N1インフルエンザHAアミノ酸配列を収集および分析した。444個のHAアミノ酸配列は、クレード0、クレード2.2、クレード2.3.2、クレード2.3.2.1、クレード2.3.4、クレード2.4、クレード2.5、クレード3、クレード4、クレード5、クレード6、クレード7およびクレード9で構成される。図1は、1996~2012年に分離された444個のアミノ酸配列からH5Con1を作製する連続法を示している。最初に、13個の第1層コンセンサスアミノ酸配列を作製し、各層は、(1)36個のクレード0配列;(2)31個のクレード2.2配列;(3)8個のクレード2.3.2;(4)49個のクレード2.3.2.1;(5)2個のクレード2.3.3;(6)210個のクレード2.3.4;(7)18個のクレード2.4;(8)6個のクレード2.5;(9)9個のクレード3;(10)5個のクレード4;(11)8個のクレード5;(12)3個のクレード6;(13)34個のクレード7;および(14)21個のクレード9を使用して個々のクレードを表す。最終コンセンサスアミノ酸配列は、MEGA 5.0ソフトウェアを使用して、全13個の第1層コンセンサスアミノ酸配列を整列および分析することによって作製された第2層コンセンサスアミノ酸配列である。この最終コンセンサスアミノ酸配列をH5Con1(配列番号2)として指定した。
H5N1インフルエンザHAコンセンサスアミノ酸配列3(H5Con3)を作製するために、1996年~2012年に中国で分離された297個の鳥H5N1インフルエンザHAアミノ酸配列を収集および分析した。297個のHAアミノ酸配列は、特定のクレードのみ、すなわち、クレード2.3.2.1、クレード2.3.4およびクレード7で構成される。図2は、1996~2012年に分離された特定のクレードの297個のアミノ酸配列からH5Con3を作製する1ラウンド法を示している。最終コンセンサスアミノ酸配列は、MEGA 5.0ソフトウェアを使用して、(1)49個のクレード2.3.2.1、(2)214個のクレード2.3.4;および(3)34個のクレード7を整列および分析することによって作製した。この最終コンセンサスアミノ酸配列をH5Con3(配列番号3)として指定した。
H5N1インフルエンザHAコンセンサスアミノ酸配列5(H5Con5)を作製するために、2005年~2012年に中国で分離された196個の鳥H5N1インフルエンザHAアミノ酸配列を収集および分析した。196個のHAアミノ酸配列は、クレード0、2.2、2.3.1、2.3.2、2.3.2.1、2.3.4、2.4、7および9のものである。図3は、2005~2012年に分離された196個のアミノ酸配列からH5Con5を作製する1ラウンド法を示している。合計196個のアミノ酸配列をMEGA 5.0ソフトウェアを使用して同時に整列した。最終コンセンサスアミノ酸配列をH5Con5(配列番号4)として指定した。
H5Con1、H5Con3およびH5Con5を作製する戦略を表1に要約する。
H5N1インフルエンザHAコンセンサスアミノ酸配列5突然変異体(H5Con5Mut)を作製するために、2つのアミノ酸突然変異をH5Con5のアミノ酸配列に導入した。アミノ酸120位および223位で、両方のセリン(S)をアスパラギン(N)に変異させた、すなわち、S120NおよびS223Nとした。H5Con5Mutのアミノ酸配列は配列番号5によって示された。
表2は、H5Con1、H5Con3およびH5Con5のコンセンサスアミノ酸配列と流行しているクレードの配列の同一性%を示している。表3は、H5 HAタンパク質の一部の予想される抗原部位でのH5Con1、H5Con3およびH5Con5のコンセンサスアミノ酸配列の各々のアミノ酸使用をさらに示している。
H5Con1、H5Con3、H5Con5およびH5Con5Mutの核酸配列の最適化、組換えバキュロウイルス発現系の構築、ならびに昆虫細胞でのH5Con1、H5Con3、H5Con5およびH5Con5Mutの発現
H5Con1、H5Con3、H5Con5およびH5Con5Mutの核酸配列の最適化
より優れた発現のために最適化するために、実施例1で特定されるH5Con1、H5Con3およびH5Con5のアミノ酸配列の各々を、Vector NTIソフトウェアによって対応する核酸配列に逆推定し、バキュロウイルス発現系(Allele Biotechnology、カタログABP-BVP-10002)の昆虫細胞での発現のために最適化した。H5Con1、H5Con3およびH5Con5の最適化核酸配列をGenScript(GenScript、ニュージャージー州、米国)によって合成した。H5Con1、H5Con3およびH5Con5の最適化核酸配列はそれぞれ配列番号7~9によって示された。H5Con5Mutの最適化核酸配列を、H5Con5の最適化核酸配列に基づいて、部位特異的変異誘発用のキット(QuickChange Site-directed Mutagenesisキット、カタログ番号200518、Agilent)を使用することによって作製した。H5ConMutの最適化核酸配列は配列番号10によって示された。
上で調製されるH5Con1、H5Con3、H5Con5およびH5Con5Mutの最適化核酸配列の各々を、Sapphire(商標)バキュロウイルスDNAおよびトランスフェクションキット(Allele Biotechnology、カタログABP-BVD-10002)に含まれるバキュロウイルス発現系トランスファーベクターpVL1393に挿入して、それぞれpVL1393-H5Con1、pVL1393-H5Con3、pVL1393-H5Con5およびpVL1393-H5Con5Mutとして指定されるトランスファープラスミドを作製した。図4は、トランスファープラスミドpVL1393-H5Con5Mutの構築を例示的に示している。
上で調製されるトランスフェクトsf9細胞を27℃インキュベーターで4日間培養し、細胞培養物の上清を収穫した。純粋な組換えウイルスを得るために、次いで、収穫した上清をプラーク精製に供した。3ラウンドのプラーク精製を行って、それぞれrBacH5Con1、rBacH5Con3、rBacH5Con5およびrBacH5Con5Mutを含有するウイルスプラークを第3ラウンドのプラーク精製後にピックアップして、精製rBacH5Con1、rBacH5Con3、rBacH5Con5およびrBacH5Con5Mutを得た。
細胞培養物懸濁液のHAUの決定
それぞれH5Con1、H5Con3、H5Con5およびH5Con5Mutを含有する細胞培養物懸濁液のHAUを、2倍系列希釈法により赤血球凝集アッセイ(OIE Terrestrial Manual 2015, Chapter 2.3.1 & 2.3.2, Avian Influenza (infection with avian influenza viruses)参照)によって試験した。手短に言えば、10mlのRBC(Southern Regent Plant、浙江省製)を500gで20分間遠心分離し、1体積の4%遠心分離RBCを3体積のPBSに添加して1%RBCを調製した。25μlのPBSを96ウェルプレートのウェル1~ウェル11に分注した。25μlの細胞培養物懸濁液の各々をウェル1~ウェル11に添加し、次いで、1:2~1:2048倍の系列希釈に供した。25μlの1%RBCを全てのウェルに添加し、室温で約40分間インキュベートした。
陰性ウェルはウェルの中心にドットとして現れ、陽性結果はウェルにわたって均一な赤みがかった色を形成した。希釈の終点は、RBCの完全な凝集をもたらす試料の最大希釈に対応する。結果は、H5Con1、H5Con3、H5Con5およびH5Con5Mutの細胞培養物懸濁液のHAUが71.1HAU/25μl(256HAU/90μlまたは256HAU/用量に対応する)超であることを示した。
免疫原性組成物の調製
HAUが256/用量超の収穫した細胞培養物懸濁液を、37℃で72時間、10mMバイナリエチレンイミン(BEI)溶液を添加することによるBEI処理にさらに供して、バキュロウイルスの感染力を不活化した。次いで、10mMの4℃チオ硫酸ナトリウム溶液を添加してBEI残留物を中和した。
不活化後、細胞培養物懸濁液のHAUを再度評価し、HAUが256/用量超の不活化細胞培養物懸濁液を、アジュバントによる次の乳化手順に使用するための活性抗原成分として使用した。
H5Con1、H5Con3、H5Con5およびH5Con5Mutについての交差反応性試験および選択
SPFニワトリ孵化卵をSPAFAS Jinanから購入した。孵化後、SPFニワトリをランダムに選び取り、指定される隔離飼育器で飼育した。H5Con1、H5Con3、H5Con5およびH5Con5Mutの交差反応性試験では、Re-4~Re-8および03H5(MutK+)を使用してH5Con1、H5Con3、H5Con5およびH5Con5Mutの反応性試験を評価した。
ウイルス曝露および防御有効性試験
03H5MutK+(クレード2.3.2)、H5Con3およびH5Con5Mutの防御有効性をこの実施例でさらに試験した。防御有効性試験では、Re6+7+8、03H5MutK+(クレード2.3.2)、H5Con3およびH5Con5Mutを評価した。Re6+7+8は、クレード2.3.2.1、クレード7.2およびクレード2.3.4.4に対する三価ワクチン(Re6+Re7+Re8の混合物)であり、Harbin Weike Biotechnology Development Co.,Ltd.から購入した。Re6+7+8を各クレードの曝露ウイルスに対する防御有効性についての陽性対照ワクチンとして使用した。1)383株(クレード2.3.2.1)、2)14079株(クレード2.3.4.4)および3)13147株(クレード7.2)の3つの異なるクレードの高病原性鳥インフルエンザ(HPAI)H5Nxウイルスのストックを調製し、曝露試験に使用した。SPFニワトリに、1用量(0.3ml)のRe6+7+8、ならびに03H5MutK+(クレード2.3.2)、H5Con3およびH5Con5Mutを含む免疫原性組成物(それぞれ少なくとも256/用量の同等のHAUを有する)を、21日齢で皮下経路を介してワクチン接種した。ワクチン接種したニワトリをABSL3(動物生物学的安全性レベル3)施設で飼育した。
3回のワクチン接種/曝露動物試験を行い、表5はRe6+7+8、03H5MutK+(クレード2.3.2)、H5Con3およびH5Con5Mutの防御有効性を示す。
異なるHPAI H5亜型に対する防御有効性試験
異なるHPAI H5亜型に対するH5Con5Mutの防御有効性をこの実施例でさらに試験した。
1a~5a群を、H5Con5Mutを投与した免疫化群として設定し、1b~5b群を、HPAI曝露のみを実施した対照群として設定した。各群は12羽の10日齢SPFニワトリを含んでいた。試験日(D0)に、1a~5aの群のニワトリに1用量(0.3ml)のH5Con5Mutを含む免疫原性組成物を皮下経路を介してワクチン接種した。21免疫化後日数(dpi)後、全ての群のニワトリを異なるHPAI H5亜型に鼻腔内曝露し、曝露量は6Log10EID50/200μl/ニワトリとした。曝露後14日間、各群のニワトリの罹患率および死亡率を毎日計算した。
曝露に使用したHPAI H5亜型は以下の通りであった:
H5Con5Mutの防御開始試験
HPAI曝露に対するH5Con5Mutの防御開始をこの実施例でさらに試験した。
1aおよび2a群を、H5Con5Mutを投与した免疫化群として設定し、1bおよび2b群を、HPAI曝露(14079株)のみを実施した対照群として設定した。各群は12羽の10日齢SPFニワトリを含んでおり、実験を2回繰り返した。試験日(D0)に、1aおよび2a群のニワトリに1用量(0.3ml)のH5Con5Mutを含む免疫原性組成物を皮下経路を介してワクチン接種した。7免疫化後日数(dpi)後、1aおよび1b群のニワトリを14079株に鼻腔内曝露した。14免疫化後日数(dpi)後、2aおよび2b群のニワトリを14079株に鼻腔内曝露した。曝露量は6Log10EID50/200μl/ニワトリとした。曝露後14日間、各群のニワトリの罹患率および死亡率を毎日計算した。H5Con5Mutの観察された防御開始を表7に要約した。
H5Con5Mutの防御期間試験
HPAI曝露に対するH5Con5Mutの防御期間をこの実施例でさらに試験した。
異なる日齢のニワトリでの防御試験
HPAI曝露に対する異なる日齢のニワトリでのH5Con5Mutの防御をこの実施例でさらに試験した。
異なる投与経路の防御試験
異なる投与経路を介したニワトリでのH5Con5Mutの防御をこの実施例でさらに試験した。
1~2群を、H5Con5Mutを投与した免疫化群として設定し、3群を、HPAI曝露(14079株)のみを実施した対照群として設定した。各群は12羽の10日齢SPFニワトリを含んでおり、実験を2回実施した。試験日(D0)に、1~2群のニワトリに皮下(S.C.)または筋肉内(I.M.)投与を介して1用量(0.3ml)のH5Con5Mutを含む免疫原性組成物を皮下経路を介してワクチン接種した。21dpi後、1~3群のニワトリをそれぞれ14079株に鼻腔内曝露した。曝露量は6Log10EID50/200μl/ニワトリとした。曝露後14日間、各群のニワトリの罹患率および死亡率を毎日計算した。異なる投与経路を介したニワトリでのH5Con5Mutの観察された防御を表10に要約した。
Claims (15)
- 鳥インフルエンザウイルスH5亜型のヘマグルチニンタンパク質を含む免疫原性組成物であって、前記ヘマグルチニンタンパク質が、
(a)配列番号6に示されるアミノ酸配列;または
(b)配列番号5に示されるアミノ酸配列
を含む免疫原性組成物。 - 前記ヘマグルチニンタンパク質が細胞培養物に含有されており、前記細胞培養物が、請求項1に定義されるヘマグルチニンタンパク質をコードする核酸分子を含む発現ベクターを含有する細胞を培養することによって調製される、請求項1に記載の免疫原性組成物。
- 前記核酸分子が配列番号10または11に示される、請求項2に記載の免疫原性組成物。
- 前記発現ベクターがバキュロウイルスであり、前記細胞が昆虫細胞である、請求項2~3のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
- 前記細胞培養物が不活化ステップに供される、請求項2~4のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
- 前記細胞培養物の一部または全部を含む、請求項2~5のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
- アジュバントをさらに含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
- 前記アジュバントが油中水型エマルジョンである、請求項7に記載の免疫原性組成物。
- 単回投与もしくは複数回投与で投与される;および/または
皮下もしくは筋肉内投与される;および/または
1日齢以降、7日齢以降、10日齢以降、15日齢以降もしくは21日齢以降で動物に投与される、
請求項1~8のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。 - 鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、請求項1~9のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
- 鳥インフルエンザウイルスH5Nxによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、請求項1~9のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
- 鳥インフルエンザH5N1、H5N2およびH5N6のうちの1つまたは複数によって引き起こされる感染症の予防および/または処置に使用するための、請求項1~9のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
- 免疫原性組成物の単回投与または複数回投与後に、鳥インフルエンザウイルスによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に有効である、請求項10~12のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
- 免疫原性組成物の単回投与または複数回投与後に、鳥インフルエンザH5Nxによって引き起こされる感染症の予防および/または処置に有効である、請求項10~12のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
- 免疫原性組成物の単回投与または複数回投与後に、鳥インフルエンザH5N1、H5N2およびH5N6のうちの1つまたは複数によって引き起こされる感染症の予防および/または処置に有効である、請求項10~12のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
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