JPH06189752A - 組換え水痘ウイルスとその作製法 - Google Patents

組換え水痘ウイルスとその作製法

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 水痘ウイルスの遺伝子プロモーターの下流領
域に、B型肝炎ウイルスゲノムの遺伝子群より選ばれる
1種以上の遺伝子を挿入連係された組換え水痘ウイル
ス、この組換えウイルスのゲノムDNA、この組換えウ
イルスを有効成分とする生ワクチン、この組換えウイル
スに由来する抗原、およびこの抗原を含有する診断剤。 【効果】 水痘とB型肝炎のいずれに対しても優れた免
疫効果を有する多価生ワクチンと、それらの疾病に対す
る多価診断剤が安価に提供される。また、培養が困難な
B型肝炎ウイルスのゲノムDNAおよびその発現産物で
ある各種抗原の量産が可能となる。なかでも上記多価生
ワクチンは、予防接種の省力化と経済性の向上をもたら
し、その普及に大きく貢献する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は組換え水痘ウイルスとそ
の作製法に関するものであり、これより得られる組換え
水痘ウイルスとその抗原並びにゲノムDNAは、ワクチ
ン、免疫学的診断剤、遺伝子診断剤、遺伝子工学試薬等
として利用できる。
【0002】
【従来の技術】
略記の説明:ここで使用の各略記はそれぞれ、( )内
に記載の用語を意味する:VZV(水痘ウイルス)、E
BV(エプスタイン・バーウイルス)、HBV(B型肝
炎ウイルス)、NANBV(非A非B型肝炎ウイル
ス)、tk(チミジンキナーゼ)、gp(糖蛋白)、及
びHBs(B型肝炎ウイルス表面抗原)。
【0003】ウイルス遺伝子に外来遺伝子又は異種遺伝
子を挿入連係することにより組換えウイルスを作成する
技術、即ち、ウイルスゲノムをウイルスベクターとして
用いる技術は1979年頃から、例えば、SV40ベク
ターによるウサギβ−グロビンの生産[Nature
(London),227,108−114,197
9;同上,278,35−40,1979]等におてい
散見される。そして、1980年、WHO(世界保健機
構)総会が、ワクチンの成果に基づく世界天然痘根絶を
宣言し、種痘の廃止を勧告して以来、種痘の有効成分で
ある弱毒ウイルスとしてのワクチニアウイルスの効用が
世界的に注目かつ再評価されている状況下で、該ウイル
スゲノムを外来遺伝子のクローニング及び発現ベクター
として利用し作出した組換えワクチニアウイルスが報告
された[Proceedings of Nation
al Academy of Sciences(US
A),79,4927−4931,1982;同上,7
9,7415−7419,1982]。更に、WHO特
別諮問グループは、ワクチニアウイルス等のウイルスベ
クターを用いる組換えウイルスワクチンの研究促進計画
を採択した[Nature(London),312,
299,1984]。このWHOの提唱は、下記を示唆
するものである:従来使用のプラスミドベクター、ファ
ージベクター、コスミッドベクター等の宿主域は、主に
細菌や酵母等であり、狭いため、斯かる欠点を解消する
目的で高等動物細胞を宿主とする広宿主域のウイルスベ
クター、例えば、ワクチニアウイルスベクターを開発す
る;2種以上の異種抗原や異種ウイルス等の混合からな
る従来の混合ワクチンに代わるものとして、ワクチニア
ウイルスゲノムに外来遺伝子を挿入連係し作製した組換
えウイルスを有効成分として用いる多価ワクチンを開発
する等。上述のWHOの宣言や提唱を契機として、現
在、種々のウイルスベクターに関する基礎研究や開発が
各方面で精力的に展開され、既に膨大なデータが蓄積さ
れている:ウイルスベクターとして、パピローマ、ポリ
オーマ、アデノ、ワクチニア、レトロ、バキュロ、単純
ヘルペス、マレック病、水痘、パルポ、カリフラワーモ
ザイク、タバコモザイク、トマトゴールデンモザイク等
の各ウイルスゲノムが、既に知られている[ウイルス,
36,1−41,1986;同上,37,1−40,1
987;“Current Communicatio
n in Molecular Biology:Vi
ral Vector”,1−198ページ,Y.Gl
uzman 及びS.H.Hughes編,Cold
Spring Harbor Laboratory
(USA)1988年発行;欧州公開公報第33453
0号]。
【0004】特にここでは、上記ウイルスベクターのう
ち、本発明に関連したVZVベクターについて、以下に
説明する:VZVは通常その感染性が生細胞内でのみ維
持される細胞依存性ウイルス(cell−associ
ated virus)であり、該ウイルスの分離、試
験管内での培養・継代、及び量産はいずれも困難である
ため、VZVワクチン及び診断剤の開発は言うに及ば
ず、水痘の病原体としてのVZVの基礎及び臨床研究は
躊躇される傾向にあった。そのため、VZVの研究は、
本発明者らが1975年に細胞遊離(cell−fre
e)の、水痘生ワクチン用の弱毒VZV岡株を確立する
まで、遅々として進展していなかった(Biken J
ournal,23,53−55,1975; 特公昭
51−19018;特公昭53−41292;特公昭5
6−42144)。しかし、上記の弱毒VZV岡株を用
いる生ワクチンの開発が契機となり、爾来、世界各地で
VZVの基礎と臨床並びに応用研究が急速に展開され、
現在では、この弱毒VZV岡株を有効成分として用いる
水痘生ワクチンが世界各国で広く実用に供されている
[Requirementsfor Varicell
a Vaccine(Live)Adopted198
4:WHO Technical Report Se
ries,No.725,pp.102−124,19
85]。また、VZVの基礎、臨床、診断、疫学等に係
る膨大なデータも既に蓄積されており[“Virolo
gy”,vol.2,pp.2011−2054,B.
N.Fieldsら編,RavenPress(US
A)1990年発行]、就中、VZVゲノムの構造解析
に関しては、1980年代に入り、遺伝子のクローニン
グとその発現、モノクローナル抗体等の技術の開発と普
及に伴い、VZVゲノムDNAの制限酵素地図や全塩基
配列決定等(Journal of Genaral
Virology,67,1759−1816,198
6;同上,67,1817−1829,1986;ウイ
ルス,37,71−80,1987)により、長足の進
歩を遂げている。ところで、上記の文献に基づくVZV
に関するウイルス学上の主な知見は次の通りである:V
ZVは、エンベロープを有し、分類学的には単純ヘルペ
スウイルス群、即ち、ヘルペスウイルス科アルファヘル
ペス亜科に属する直径が約180−200nmのDNA
型ウイルスである。そのゲノムは、約120kb(ki
lobase)の2本鎖で線状のDNAからなり、ヌク
レオキャブシド内部の直径約75nmのドーナツ状のコ
アに内在している。該ゲノムDNAは、ユニークな配列
(U)の長いセグメント(U)と短いセグメント(U
)、Uに隣接するterminal repeat
(TR)配列(TR)とUに隣接の配列(T
)、及びこれ等の各TRに相補的で塩基配列の方向
が逆向きの2つのinverted repeat(I
R)、TRに相補的なIR、及びTRに相補的な
IRからなっている。そして、これ等の6断片は、
5′から3′末端の方向に、TR・U・IR・I
・U・TRの順に並んでいる。また、現在、合
計71個のORF(open reading fra
me)が5′末端から順に1から71まで番号付けされ
ており、これ等の遺伝子のうち、機能が確認または推定
されているものは次の21ORFである[尚、下記(数
字)はORF番号をそれぞれ意味する]:(4)早期蛋
白、(8)デオキシウリジントリホスファターゼ、(1
0)trans誘導蛋白、(13)チミジン合成酵素、
(14)gpV、(18)ポヌクレオチド還元酵素小サ
ブニット、(19)ポヌクレオチド還元酵素大サブニッ
ト、(28)DNA合成酵素、(29)DNA結合蛋
白、(31)gpII、(36)tk、(37)gpI
II、(40)キャブシド蛋白、(48)エキソヌクレ
アーゼ、(62,71)早期蛋白、(63,70)早期
蛋白、(66)プロティンキナーゼ、(67)gpI
V、及び(68)gpIをコードする各遺伝子。
【0005】また、VZVをウイルスベクターとして使
用し作出された組換えVZVについては、下記が公知で
ある:VZVのgpI遺伝子プロモーターの下流領域に
外来遺伝子を挿入連係して得た組換えVZVであり、外
来遺伝子がEBVのgp350遺伝子(特開昭63−1
2277又は欧州公開公報第251534号;特開昭6
3−141589;Journal of Virol
ogy,61,1796−1807,1987)、外来
遺伝子がHBVのpreS2及びHBs遺伝子(特開昭
63−12277又は欧州公開公報第251534号)
であるもの;VZVのgpI遺伝子プロモーターの下流
にEBVgp350とgp220の各遺伝子を連結した
遺伝子断片を更にVZVのtk遺伝子内に挿入連係し、
斯かるEBV遺伝子をtkとの融合蛋白として発現させ
るよう作製した組換えVZV[Proceedings
of National Academy of S
cience[USA],84,3896−3900,
1987;“ULCA Symposia on Mo
lecular Biology;New Serie
s,vol.84:Technical Advanc
es of Vaccine Developmen
t”,pp.235−241,R.W.Ellisら
著,Alan R.Liss,Inc.(USA)19
88年発行]等。しかし、これ等の組換えVZVはいず
れも、免疫原性が低く、しかも、安全性と有効性が確認
されていない。また、斯かるVZVを抗原として用いワ
クチンや診断剤を市場に乗せる動きは現在、知られてい
ない。従って、組換えVZVは未だ実用の域には到達し
ていないと判断される。
【0006】その理由としては、ゲノムの長さが通常、
約10kbである小型ウイルスに比べ、前述の通り、V
ZVは大型であり、その感染性ゲノムは約120kbと
極めて長く、斯かるDNA長鎖は切断され易く不安定で
ある;また、VZVは本来、熱に極めて不安定な細胞依
存性ウイルスであり、その感染性維持には−60℃以下
での保存を必須する等、その取扱い、培養、量産等が容
易ではない;更に、ウイルス培養における1細胞当たり
の感染性ウイルス粒子生産数に関し、他のウイルスが通
常、約10−100粒子であるのに対し、VZVの場合
は約0.1個と生産収率が極めて低い;等の理由によ
り、VZV培養によるゲノムの量産のみならず、試験研
究段階での使用に耐えるVZV遺伝子DNAの調製とク
ローニングは甚だ困難であり、かつ、産業利用上、質と
量共に適格な組換えVZVを選別採取する確率が極めて
低い。換言すれば、組換えVZV株の確立には、斯かる
著しく困難な条件を克服する必要がある。その結果、産
業上利用の観点から、量産コストに見合った遺伝子発現
機能を有し、しかも、斯かる発現能が継代下で遺伝学的
に安定であり、かつ、生ワクチンの有効成分として適格
な安全性と有効性を兼備した組換えVZV株の完成は未
だ、実現されていないと考えられる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述のW
HOの提唱に呼応すると共に、20余年にわたり蓄積し
た独自の経験と知識を糧として更に、鋭意試験と試行を
重ね、前述の組換えVZV株の作出に係る困難を克服
し、産業上利用の観点から、遺伝子発現能と生産量が共
に安定で量産に最適の、優れて有用な組換え弱毒VZV
株を確立した。本発明によれば、外来の異種遺伝子を挿
入連係した組換えVZV岡株とその作出法、並びに斯か
る組換えVZVを培養し製造される多価の生ワクチンや
診断剤等が提供される。以下、その構成につき説明す
る。
【0008】ウイルスベクターとしてのVZV株:組換
えRNA技術が未確立の現状、及び既に確立されている
組換えDNA技術の適用を考慮すると、ウイルスベクタ
ーの開発では、RNA型ウイルスに比べ、DNA型ウイ
ルス、例えば、ワクチニアウイルス、VZV等の使用の
方が有利である。更に、本発明では、安全性、有効性及
び均質性を併有する組換え生ワクチン株の作出を主な目
的として、VZVゲノムをベクターとして使用する。本
発明でよれば、VZVとして、例えば、岡(ATCC
VR−795)、Webster(ATCC VR−9
16)、Ellen(ATCC VR−586)、Y
S、YG、Scott、河口、Dumas等の既存の公
知株(Journal of General Vir
ology,67,1816−1829,1986;ウ
イルス,37,71−80,1987)の各株や将来分
離されるVZV株等を随意に使用できる。これ等のVZ
V株のうち、試験研究や製造上での取扱いでの安全性の
確保、及び安全性と有効性とを兼備した生ワクチンや診
断剤の提供等の産業上利用を考慮すると、弱毒VZV株
の使用が望ましい。特に、上記の主目的の観点から、弱
毒VZV岡株は、水痘生ワクチン株(WHO Tech
nical Report Series,No.72
5,pp.102−124,1985)として、その安
全性と有効性が世界的に確定かつ公認され、現在、世界
のレベルで使用されている唯一のDNA型の弱毒ウイル
スであるため、外来遺伝子の発現ベクターとして最適で
ある。
【0009】VZVの培養とその細胞の選択:ヒト、サ
ル、モルモット等に由来のVZV感受性の公知の細胞を
使用できる。これ等の細胞のうち、迷入因子や癌原性因
子の混入の確率、ワクチン用ウイルス株培養の細胞とし
ての適格性、産生ウイルス量等を考慮すると、生ワクチ
ン製造用として公認のヒト2倍体細胞、例えば、HEL
299(ATCC No.CCL 137)、MRC−
5(ATCC No.CCL 171)、WI−38
(ATCC No.CCL 75)等の使用が望まし
い。細胞培養の増殖と維持両培地、及びウイルス培養培
地として、市販の合成培地、例えば、199培地[Di
fco社(米国製)]、MEM培地[Gibco社(米
国)製]等を使用できる。斯かる培地は使用直前に、約
7%(w/v)のNaHCO水溶液を滴下混合してp
Hを約6.8−8.0に調整の後、更に、市販のウシ胎
児血清[例えば、Flow社(米国)製]を最終濃度が
約2−15%(w/v)になるよう追加して添加混合
し、培養に供する。VZVの培養は、予め調製した細胞
培養にそのシードウイルスを接種した後、維持培地を用
いて行う。培養温度は25−40℃、好ましくは、33
−38℃が推奨される。
【0010】異種ないしは外来遺伝子を挿入連係するV
ZV遺伝子の選択:本発明によれば、理論的には、前述
の71個の全てのVZV遺伝子をそれぞれ、異種ないし
は外来遺伝子を挿入連係する部位として使用できる。
尚、斯かる使用上の留意点として、これ等の各遺伝子の
プロモーターが機能できるよう、プロモーターの下流を
占めるORF領域に外来遺伝子を挿入連係する;及び翻
訳が円滑に進行するようVZV遺伝子と外来遺伝子相互
のコドンを破壊することなく挿入連係する等をあげるこ
とができる。また、外来遺伝子が挿入連係された遺伝子
は破壊され本来の機能を発揮しなくなることがあるの
で、ウイルスの感染性や増殖性に影響を及ぼさない遺伝
子で、しかも、多量発現能を有する、プロモーターの強
度の強い遺伝子、例えば、tk遺伝子やgp遺伝子等の
採用が望ましい。特に、弱毒VZV岡株を用いる場合に
は、前述の71遺伝子のうち、遺伝子14のgpV遺伝
子の欠損又は発現機能の低下(Journal of
Virology,64,4540−4548,199
0)が知られているため、この遺伝子領域の使用は推奨
できない。しかし、VZV野生株のgpV遺伝子の使用
は可能であり、そのプロモーターの下流に外来遺伝子を
挿入連係することにより、該gpVをコードする遺伝子
領域の破壊や発現量低下を惹起させることができるの
で、これより得られる組換えVZVは、弱毒VZV岡株
に類似の弱毒株として、極めて高い有用性が期待され
る。
【0011】VZV遺伝子内に挿入連係する異種ないし
は外来遺伝子の選択:本発明によれば、理論的には、ウ
イルスベクターとして用いるVZVが本来有する遺伝子
以外の全ての遺伝子を異種ないしは外来遺伝子として使
用できる。例えば、VZV以外のウイルス、クラミジ
ア、細菌、原虫、動物細胞、植物細胞等が生産又は保有
の種々の構成成分、生理活性物質、抗原、酵素等の全て
の遺伝子を異種ないしは外来遺伝子として使用できる。
これ等の遺伝子のうち、産業上利用とその必要性を考慮
すると、特に、培養や量産が困難なウイルス、例えば、
HBVやNANBV等、また、バイオハザードの確率の
高いウイルス、例えば、EBV、エイズウイルス、ヒト
T細胞白血病ウイルス、腎症候性出血熱ウイルス等の各
遺伝子を外来遺伝子としてVZVゲノムに挿入連係し、
組換えVZVにより発現させると効果的である。但し、
組換えVZVの生ワクチン株としての使用を考慮し、毒
性物質、為害作用物質、毒素等をコードする遺伝子領域
が挿入連係に用いる外来遺伝子中に連座しないよう、細
心の注意を払う必要がある。例えば、HBVのPreS
1領域と、重合ヒト血清アルブミン・レセプターである
preS2の一部領域は共に肝細胞への親和性が知られ
ているので、斯かる領域をコードする遺伝子の近傍を外
来遺伝子として使用する場合には、該当領域を制限酵素
で開裂除去する必要がある。外来遺伝子の使用数に関
し、例えば、HBV遺伝子を挿入連係した弱毒組換えV
ZVは、HBVとVZVに係る両者の抗原性と免疫原性
を併有し、しかも、弱毒株であるため、B型肝炎と水痘
に対する同時免疫が可能な2価生ワクチンの有効成分と
して、また、HBVとVZV両抗原からなる診断用の2
価抗原として実用に供することができる。ここで付記か
つ特筆すべきは、従来技術では不活化ワクチンとしてし
か提供され得ない抗原、例えば、HBV抗原を、本発明
によれば、生ワクチンとして実用に供し得ることであ
る。また、HBVとNANBVの両遺伝子を併せて弱毒
VZVゲノムに挿入連係した場合には、HBV、NAN
BV及びVZVに係る3者に由来の抗原性と免疫原性を
併有する弱毒組換えVZVが得られる。この様に、VZ
Vの増殖性と感染性に支障を来さない範囲内で、1種以
上の外来遺伝子を同時にVZVゲノム内に挿入連係する
ことができる。
【0012】組換えVZVの作製:次の手順で行う。外
来遺伝子を挿入連係しようとするVZV遺伝子のクロー
ニンク;外来遺伝子のクローニング;クローニングした
VZV遺伝子に外来遺伝子を挿入連係したキメラプラス
ミドの構築;斯かるキメラプラスミドとVZVゲノムと
の間の組換えによる、組換えVZVの作出。以下、この
順序で説明する。
【0013】(1)VZV遺伝子のクローニング:後述
の実施例1に記載の要領でVZVゲノムDNAをその感
染細胞から抽出精製の後、このDNAを制限酵素で消化
し、常法のアガロースゲル電気泳動で分画し調製したV
ZV遺伝子DNA断片を、市販又は公知のベクターとそ
の宿主(P.H.Pouwels著,“Cloning
Vector−A Laboratory Manu
al”,全2巻,Elsevier 1985年発行;
“ATCC Recombinant DNAMate
rials”,American Type Cult
ure Collection 1989年発行)を用
いて、ベクターの制限酵素サイトにクローニングする。
例えば、VZVのtk遺伝子は、VZVゲノムを制限酵
素SaIで消化して調製したH断片(Intervi
rology,29,301−310,1988)を大
腸菌プラスミドーベクターpUC12[Methods
in Enzymology,vol.101,pp.
20−78,Academic Press(米国)1
983年発行]のSacIサイトに挿入連係の後、これ
を大腸菌JM109株(ATCC No.53323)
に移入して形質転換させることにより、クローニングで
きる。また、この工程の簡略化には、既にクローニング
済みのVZV遺伝子(例えば、Journal of
General Virology,67,1817−
1829,1986)を利用できる。
【0014】(2)外来遺伝子のクローニング:動植物
の組織細胞、摘出した感染組織細胞、培養した細菌細胞
やウイルス感染細胞の、界面活性剤による溶解液、超音
波による破壊液、また、ウイルス培養上清、感染個体の
血液等を出発材料として使用できる。精製手段として、
公知の常法を組合わせて用いることができる。例えば、
ウイルスの場合には、硫安塩析法、低速遠心法、密度勾
配超遠心法等を組合わせて用いることにより、出発材料
から先ずウイルス粒子の精製画分を調製する。斯かる精
製画分からのゲノムDNAやRNAの抽出と精製は、そ
の不可逆的変性を避けるため、pH3−10での実施が
望ましく、公知の常法により実施できる。例えば、10
0℃のNaCl溶液を用いる熱食塩法、SDC(デオキ
シコール酸ナトリウム)やSDS(ドデシル硫酸ナトリ
ウム)等を用いる洗剤法、2相分配の原理に基づくフェ
ノール抽出法、塩酸グアニジンの濃厚液を用いる塩酸グ
アニジン法、NaOH溶液やNaCO−NaHCO
緩衝液等を用い約pH10でのアルカリ法、冷エタノ
ールを用いアルコール沈殿法等を適宜組合わせて採用す
ることによりゲノムDNAやRNAを調製できる。尚、
ゲノムがRNAの場合には、逆転写酵素により、これと
相補的なcDNAに変換する。斯かるDNAは、上記の
(1)と同様の要領で、ベクターの制限酵素サイトにク
ローニングする。尚、この工程を簡略化するため、既に
クローニング済みの外来遺伝子を用いることができる。
例えば、pM1B11[特開昭63−22098(微工
研条寄第1081号)]にクローニングされたHBVの
preS1−preS2−HBs抗原遺伝子、pS22
[特開昭62−286930(微工研条寄第1074
号)]の日本脳炎ウイルスV3抗原遺伝子、pNLH4
02[特開平2−265481(微工研条寄第2146
号)]のエイズウイルス遺伝子、大腸菌BKシリーズ
[Journal of Virology,65,1
105−1113,1991(微工研条寄第2971−
2976号)]のNANBV遺伝子等を利用できる。
【0015】(3)VZV−外来遺伝子のキメラプラス
ミドの構築:上述(1)の要領でVZV遺伝子をクロー
ニングしたベクター内のVZV遺伝子の下流領域を制限
酵素で開裂し、その開裂サイトに、上記(2)でクロー
ニングした外来遺伝子を制限酵素により消化し調製した
DNA断片を挿入連係の後、これを宿主細胞に移入して
形質転換させることにより、VZV遺伝子と外来遺伝子
が連係のキメラプラスミドを構築する。尚、この場合、
前述の通り、1種以上の外来遺伝子を挿入連係すること
ができる。
【0016】(4)組換えVZVの作出:前述のVZV
ゲノムと上記(3)で調製のキメラプラスミドを同時に
宿主細胞に導入し、これ等の両者の間で、組換えを起こ
させることにより、組換えVZVを作出する。細胞への
DNAの導入には、公知の常法、例えば、DEAEデキ
ストラン法、電気穿孔法、リン酸カルシウム法等を適用
できる。リン酸カルシウム法(Virdogy,52,
465−467,1973)の場合、リン酸イオンとカ
ルシウムイオンの共存下で形成される上記両DNAの共
沈殿物を調製の後、これを細胞培養に接触させ、コ・ト
ランスフェクションさせる。また、VZV親株を事前に
接種して約2−3時間培養した感染細胞に、キメラプラ
スミドDNAのリン酸カルシウム共沈殿物を滴下し接触
させ、該DNAをVZV感染細胞に導入することもでき
る。次いで、これ等の細胞を培養し、その培養系でVZ
Vゲノムとキメラプラスミド両DNAの間で組換えを起
こさせ、組換えVZVを作出できる。
【0017】(5)組換えVZVとその培養:本発明に
より得られる種々の組換えVZVクローンはいずれも、
弱毒VZV株であり、生ワクチンの有効成分として使用
できる。例えば、VZVとHBV両遺伝子の間の組換え
VZVクローンは、後述の実施例5に開示の通り、rH
V岡株シリーズと総称され、命名された次の20株から
なる:rVH1岡株、以下、rVH2、rVH3、rV
H4、rVH5、rVH6、rVH7、rVH8、rV
H9、rVH10、rVH11、rVH12、rVH1
3、rVH14、rVH15、rVH16、rVH1
7、rVH18、rVH19、及びrVH20の各岡
株。尚、本発明の組換えVZVは、後述の参考例3に記
載の要領で、培養細胞に組換えVZVシードウイルスを
接種し培養できる。その培養上清および感染細胞内に
は、感染性の組換えVZV粒子以外に、組換えVZVゲ
ノムの発現産物である種々の抗原が生産される。例え
ば、上記のrVH7岡株を培養すると、組換えVZV粒
子以外に、その培養上清には分子量が30k、35K等
のHBsポリペプチドが、また、感染細胞細胞内には2
6k、30K等のHBsポリペプチドがそれぞれ生産さ
れる。組換えVZVの培養物中に生産される、これ等の
抗原、ウイルス粒子とそのDNAはいずれも、ワクチ
ン、免疫学的診断剤、遺伝子診断剤、又は遺伝子工学試
薬として利用できる。
【0018】組換えVZVゲノムDNAの制限酵素解
析:公知の常法、例えば、サザン・ブロット法(Jou
rnal of Molecular Biolog
y,98,503,1975)により解析できる。即
ち、VZVゲノムを制限酵素で消化し調製したDNA断
片をアガロースゲル電気泳動で分画し、これ等の画分を
ニトロセルロースフィルター上に移した後、RI(ラジ
オアイソトープ)で標識のプローブとの間でハイブリダ
イゼーションを行い、上記泳動画分の反応像をラジオオ
ートグラフィーにより解析する。
【0019】組換えVZV抗原の測定、検出及び同定:
組換えVZV培養により生産されるウイルス粒子や各種
抗原の測定、検出及び同定は、免疫学や血清診断で常用
されている公知の方法、例えば、抗体でコートした赤血
球をもちいるRPHA(逆受身赤血球凝集反応)法、酵
素で標識した抗体を使用するELISA(酵素結合抗体
免疫アッセイ)又はEIA(酵素免疫アッセイ)、RI
で標識した抗体を用いるRIA(ラジオ免疫アッセ
イ)、FITC(fluorescein isoth
iocyanate)で標識した抗体で感染細胞を染色
し蛍光顕微鏡下で抗原の存在を判定する免疫蛍光法、ま
た、RI標識した培地成分を添加混合の培地中で組換え
VZVを培養し調製したRI標識抗原と予め作製した抗
体との間の免疫沈降反応物をSDS−PAGE(SDS
−ポリアクリルアミド電気泳動)にかけ分子量の大きさ
により分画の後、その泳動像をオートラジオグフィーで
解析する免疫沈降法等の採用が可能である。尚、この工
程を簡略化するため、市販されている種々の測定キット
を使用できる。また、抗原密度は、公知の常法、例え
ば、密度勾配平衡遠心法により測定できる。抗原粒子の
形状は、電子顕微鏡で観察できる。
【0020】組換えVZVの感染価の測定:公知の常
法、例えば、感染細胞のラウンディングを指標とするC
PE(細胞変性効果)を光学顕微鏡下で判定するCPE
法;ニュートラルレッドとアガロースを含有の固形培養
培地を重層した感染細胞の培養により形成される各プラ
ークを1単位とするPFU(プラーク形成単位)を肉眼
で数えるプラークアッセイ;ホルマリンで固定した感染
細胞をメチレンブルー溶液で染色しPFUを肉眼で数え
るプラークアッセイ;感染細胞が形成するフォーカスの
数、FFU(フォーカス形成単位)を光学顕微鏡下で計
数するフォーカス法;等を採用できる。
【0021】組換えVZVのクローニング:公知の常
法、例えば、感染細胞のクローニングにはフォーカス
法、組換えVZVのクローニングにはプラークアッセイ
が採用できる。フォーカスやプラークの採取には、ガラ
ス製、プラスチック製、金属製等の円筒細管ないしはシ
リンダーを使用できる。クローニングした感染細胞や組
換えVZVは、クローン毎に新鮮な細胞培養に接種し、
ウイルスを培養する。
【0022】組換えVZV免疫原性の判定:組換えVZ
Vを含有の溶液をサル、ウサギ、モルモット、マウス等
の実験小動物の皮下に接種の後、これ等の免疫動物を飼
育管理する。斯かる飼育の間、ウイルス接種後、週又は
月単位で一定期間毎に、例えば、モルモットの場合に
は、その大腿部静脈から約3mlの部分採血を行い、そ
の血中抗体価を測定する。抗体価の測定には、免疫学や
血清診断で常用されている公知の方法、例えば、免疫に
使用した抗原でコートした赤血球を用いるPHA(受身
赤血球凝集反応)法、既知の一定量の感染ウイルスとそ
の抗血清との間で抗原抗体反応させた後、その感染ウイ
ルス量を50%中和減少させる抗血清の最高希釈倍数
を、CPE法やプラークアッセイにより測定する中和試
験法等を採用できる。
【0023】組換えVZVを有効成分として含有する生
ワクチンの製造:ヒト2倍体細胞培養を用いて組換えV
ZVを培養の後、その培養物を、例えば、遠心法により
精製し、組換えVZV画分を採取する。これにワクチン
安定化剤としてアミノ酸や糖類等の溶液を添加混合て
し、生ワクチン1ドーズ当たりのウイルス含量が1,0
00PFU以上になるよう希釈調整し、生ワクチンを製
造する。生ワクチンは、その一部サンプルにつき、厚生
省告示第195号に規定の生物学的製剤基準(1989
年)、例えば、「乾燥弱毒生水痘ワクチン」、「組換え
沈降B型肝炎ワクチン(酵母由来)」等に準拠して、安
全性、有効性及び均質性に関する各種試験検定を行い、
そのワクチンとしての適格性を確認・確定の後、使用に
供する。乾燥ワクチンは、約3−30ml容のバイヤル
瓶又はアンプル中で凍結乾燥され、気密密閉の状態で提
供され、5℃以下に保存する。斯かるワクチンの使用
は、これに添付の使用書の記載に従い、使用直前に滅菌
蒸留水で乾燥内容物を完全に再溶解した後、例えば、1
ドーズ、0.5mlを皮下に接種する。
【0024】組換えVZV抗原を有効成分として含有す
る診断剤の製造:ヒト2倍体細胞培養を用いて組換えV
ZVを培養の後、その培養物を、例えば、遠心法により
精製し、組換えVZV抗原画分を採取する。その抗原
を、例えば、ホルマリン、56℃で加熱等により不活化
した後、抗原蛋白量が1−10μg/mlになるよう、
例えば、PBSで希釈調整し、診断剤を調製する。斯か
る抗原は、2−50ml容のバイヤル瓶又はアンプル中
で密閉され、液状又は乾燥の状態で提供される。斯かる
抗原は、これに添付の使用書の記載に従い、種々の血清
診断、例えば、ELISA、PHA等の抗原として、ま
た、抗体の作製に使用できる。尚、乾燥製品の場合に
は、蒸留水で乾燥内容物を完全に再溶解して用いる。以
下、本発明の具体例につき、参考例及び実施例をあげて
説明する。但し、本発明は、斯かる参考例及び実施例に
のみ限定されるものではない。
【0025】
【参考例】
参考例1 細胞培養:ヒト2倍体繊維芽細胞、MRC−5を37℃
で培養する。基礎培地としてMEM培地[Gibco社
(米国)製]を使用する。尚、該基礎培地は使用直前に
7%(w/v)NaHCO水溶液を添加混合し、増殖
培地はpH7.4、維持培地はpH7.8に各々調整す
る。次いで、市販のウシ胎児血清を最終濃度が、増殖培
地では10%(v/v)、また、維持培地では3%(v
/v)になるよう追加混合し使用する。
【0026】参考例2 VZV培養:参考例1で得たMRC−5細胞培養に、V
ZV岡株(ATCCVR−795)シードウイルスをM
OI(感染多重度)0.01にて接種の後、37℃で3
日間,培養する。培地には、参考例1に記載の維持培地
を使用する。VZV培養の間、VZVの増殖に伴い感染
細胞領域が次第に広がる。VZV感染細胞は、検鏡下で
ラウンディングを呈し、いわゆる、CPE(細胞変性効
果)として検出できる。従って、斯かるCPEに基づく
感染細胞の広がりを検鏡下で観察することにより、VZ
V増殖の程度を判定できる。CPEが細胞培養モノシー
ト全域で認められる時点で、VZV培養を終了する。
【0027】参考例3 生水痘ワクチン株の培養:生水痘ワクチン株である岡株
(WHO Technical Report ser
ies,No.725,pp.102−124,198
5)シードウイルスを、参考例2の記載と同様の要領で
培養する。培養容器として、培養面積210cmのル
ー瓶5本を使用する。
【0028】参考例4 PBS(リン酸塩緩衝食塩水)の調製:NaClを8.
0g、KCIを0.2g、NaHPO・12H
を2.9g、KHPOを0.2g、CaCl
0.1g、及びMgCl・6HOを0.1g、蒸留
水に溶解して1,000mlにし、PBSを調製する。
また、2価のイオン、CaClとMgCl・6H
Oとを含まないPBS(−)も別途に調製する。
【0029】
【実施例】
実施例1 VZVゲノムDNAの抽出と調製:参考例3で得た岡水
痘ワクチン株の感染細胞を採取する。即ち、ウイルス培
養終了後、培養液を捨て、0.1%(w/v)EDTA
−2NaのPBS(−)溶液を16ml、各ルー瓶に添
加し感染細胞をルー瓶の内壁面から剥離させた後、これ
等をプールする。次に、3,000rpm、10分間、
室温で遠心し、感染細胞のペレットを採取する。これ
に、0.5%(v/v)NP40[BDH Chemi
cals社(英国)製]及び10mM EDTA−2N
aを含む10mM Tris−HCl(pH8.0)を
3mlを添加し細胞を浮遊させ、室温で30分間静置し
て細胞を溶解させる。次いで、細胞破片を除去するた
め、3,000g、20分間、4℃で遠心し、その上清
を採取する。この操作を3回繰り返し行い、採取した各
上清をプールする。次いで、この上清を、SW27ロー
ター(Beckman Instruments社[米
国]製)にて27,000rpm、1時間、4℃で遠心
し、ペレットを採取する。そのペレットを、2mlのT
E液[10mM Tris−HCl(pH8.0),1
mM EDTA−2Na]に浮遊させた後、これにVZ
V粒子可溶化液[10mM Tris−HCl(pH
8.0),1%(w/v)SDS,10mM EDTA
−2Na,200μg/ml Proteinase
K,100μg/ml RNase A]2mlを添加
混合し、37℃で一夜、反応させる。反応終了後、等量
の水飽和フェノール・クロロホルム・イソアミルアルコ
ール(1:1:1)混合液で2回、DNAの抽出を行
い、水層を採取する。次に、この水層に2倍量の冷エタ
ノールを添加混合の後、−20℃で一夜、静置しDNA
を沈殿させる。このDNAは、遠心により回収の後、上
記のTE液2mlに再浮遊し、VZVゲノムDNAとし
て、爾後の使用に供する。尚、DNAの濃度は、吸光度
OD260により決定する。
【0030】実施例2 HBVのpreS2及びHBsの遺伝子DNA断片の調
製:HBVの亜型adr株のpreSl−preS2−
HBs遺伝子がpBR322のBamHIサイトにクロ
ーニングされたプラスミドpM1B11(特開昭63−
22098)を制限酵素HpaIIで消化する。次い
で、これを0.5%(w/v)アカロースゲル電気泳動
にかけ、HpaII断片を回収の後、T4 DNAポリ
メラーゼにより両末端を平滑末端にする(図1)。
【0031】実施例3 VZVのtk遺伝子DNAのクローニング:実施例1で
得たVZVゲノムDNAを、制限酵素SacIで消化
し、これを0.5%(w/v)アカロースゲル電気泳動
にかけ、H断片(Intervirology,29,
301−310,1988)を回収する。このDNA断
片を、SacIで開裂したプラスミドpUC12(Me
thods in Enzymology,第101
巻,20−78ページ、Academic Press
[米国]1983年発行)に挿入連係の後、大腸菌JM
109株(ATCC No.53323)に移入し、形
質転換させることにより、プラスミドpUC12−tk
を作製する。更に、pUC12−tkを制限酵素Eco
RIとFokIで消化の後、1.0%(w/v)アカロ
ースゲル電気泳動により回収したEcoRI−Fok
断片を再度、pUC12にクローニングし、プラスミド
pEF6を得た(図1)。
【0032】実施例4 組換えVZV作製用のキメラ・プラスミドの構築:実施
例2で調製のHpaII断片を、実施例3で得たpEF
6のtk遺伝子のHincIIサイトに挿入連係の後、
これを大腸菌JM109株に移入し形質転換させること
により、キメラ・プラスミドpHHを得た(図1)。ま
た、HBV遺伝子DNA断片の挿入連係部位の塩基配列
を、7−DEAZAシークエンスキット(宝酒造社製;
Nucleic Acid Research,14,
1319,1988)を用いて決定する。その結果を2
図に示す。このキメラpHHは、HBVのpreS2−
HBs遺伝子DNAの1,080塩基対断片がVZV遺
伝子のSacI−FokI断片4.8kbの間に挿入連
係されており、VZVのtk遺伝子の真性のプロモータ
ーとエンハンサーの機能下で、VZVtk遺伝子の真性
の開始コドンATG(メチオニン)とHBVpreS2
のTCC(セリン)とが連係した状態で転写かつ翻訳さ
れ、VZVのtk遺伝子の発現に代わり、HBVのpr
eS2の25個のアミノ酸と全HBsペプチド両遺伝子
を発現する(図1及び図2)。
【0033】実施例5 組換えVZVの作製:実施例1で調製のVZVゲノムD
NA(2.5μg/ml)及び実施例4で作製したキメ
ラプラスミドpHH(20μg/ml)を、リン酸カル
シウム法(virology,52,465−467,
1973)により、直径60mmのプラスチック製シャ
ーレで培養のMRC−5細胞にコ・トランスフェクショ
ンさせる(図1)。次いで、これを培養し、VZVゲノ
ムの導入により形成される各VZVフォーカスから、感
染細胞をシリンダーにより釣り上げる。斯かる感染細胞
をフォーカス毎にそれぞれ、25cmのプラスチ製フ
ラスコに培養のMRC−5細胞に接種し、増殖させる。
同時に、感染細胞の一部をフォーカス別にそれぞれ、カ
バースリップ上に培養のMRC−5細胞に接種し増殖さ
せた後、これ等を抗HBsモノクローナル抗体(BML
社[日本]製)を用いる免疫蛍光法で検鏡する。即ち、
各カバースリップ上の細胞を、PBS(リン酸塩緩衝食
塩水)で洗浄の後、冷メタノールと冷アセトンの等量混
合液にて−20℃で5分間、固定し、脱水させる。次
に、マウスの上記モノクローナル抗体、及びFITCで
標識の抗マウスIgG抗体で染色する。染色済みの各標
本につき、蛍光顕微鏡下で蛍光度を指標としてHBs抗
原産生の有無と強弱を検定する。その結果、合計35個
のクローン(Cl−C35)のうち、5個が組換えVZ
V候補クローンとして選定された。組換え率は、14.
5%であった。また、この検定結果に基づき、上述のフ
ラスコ内で増殖させた感染細胞のうち、各組換えVZV
候補クローンの感染細胞から、細胞遊離のVZVを調製
する。調製した組換えVZVは、使用に供するまで−7
0℃で保存する(Journal of Genera
l Virology,61,255−269,198
2)。次いで、直径60mmのプラスチック製シャーレ
に培養のMRC−5細胞を用いて、上記の組換えVZV
候補のうち蛍光度が最高の1クローン(C17)につき
プラークアッセイを行う。尚、プラークアッセイでは、
基礎培地として199培地(Difco社[米国]製)
を用い、参考例1の記載と同様にして調製した維持培地
に、アガロースを最終濃度が0.8%(w/v)になる
よう添加混合して固型培地を調製する。この培地は、感
染細胞モノシートに重層して用いる。感染培養細胞の染
色は、上記の固形培地にニュートラルレッドを最終濃度
0.01%(w/v)になるよう添加混合し調製した培
地を更に重層して行う。ウイルス接種は、シャーレ当た
り1〜2個のプーラクが形成されるようVZV濃度を調
整して行う。また、培養は5%(v/v)炭酸ガス保温
器内で行い、培養温度等の他の条件は、参考例3と同じ
である。出現したプラークを各々、個別に、シリンダー
で釣り上げることにより、組換えVZVをクローニング
する。得られた組換えVZVのうちの1クローン(C1
7−5)を、未感染細胞5−10個に対しクローン感染
細胞1個の割合で接種し、細胞から細胞へ10代継代す
る。そして、継代第10代の各感染細胞培養からそれぞ
れ、細胞遊離の組換えVZVを調製する。これ等の組換
えVZVにつき、上述と同様に免疫蛍光法で検定し厳選
した結果、HBs抗原を産生する細胞遊離の組換えVZ
V(図1)を20クローン分離した。これ等のクローン
をrVH岡株シリーズとし、このシリーズを構成する2
0株について、rVH1岡株、rVH2岡株、rVH3
岡株の要領で以下順次、rVH4岡株からrVH20岡
株まで命名した。また、これ等の20株では全て、同程
度のHBs抗原の産生が確認されたため、斯かる組換え
VZVによるHBs抗原の産生はいずれも、ウイルス継
代下で遺伝学的に安定かつ良好であると判断される。以
下の実施例では、rVH岡株シリーズ中の組換えVZV
株の代表例として、rVH7岡株を使用する。尚、rV
H7岡株の親株は、参考例3及び実施例1に記載の通
り、弱毒VZVの岡水痘生ワクチン株である。
【0034】実施例6 組換えVZV遺伝子DNAの制限酵素解析:ザザン・ブ
ロツト法(Journal of Molecular
Biology,98,503,1975)により行
う。VZVの親株と組換え株の各ゲノムDNAを実施例
1の記載と同様にして抽出調製の後、各DNAを制限酵
SacI(SstI)で消化して得られるDNA断片
を、0.8%(w/v)アガロースゲル電気泳動で分画
し、泳動済みのゲルをエチジウムブロマイドで染色す
る。次いで、このゲルにニトロセルロースフィルターを
重ね、各DNA分画を該フィルターに移し、RIで標識
のプローブによるハイブリダイゼーションを行った後、
ラジオオートグラフィーにかける。尚、プローブとし
て、[α−32P]dCTPで標識したpM1B11及
びpHHの各DNAを使用する。その結果、親株では本
来のSacI−H断片が、また、組換え株ではSac
−H′断片がそれぞれ検出された。そのため、Sac
−H断片はVZVtk遺伝子を含み、組換え株のHBs
とtk両遺伝子領域にはSacIサイトがないことを考
慮すると、親株のSacI−H断片が、組換え株では
acI−H′断片にシフトしたと考えられる。また、親
株のSacI−H断片はpHHプローブだけと反応する
のに対し、組換え株のSacI−H′断片はpM1B1
1及びpHH両プローブとそれぞれハイブリダイゼーシ
ョンするため、組換えVZVゲノムのtk遺伝子にはH
Bs遺伝子が挿入されていると判定される。
【0035】実施例7 VZV組換え株の感染細胞で産生されるHBs抗原の検
出と同定:実施例5で得たrVH7岡株を、培養面積1
50cmのプスチック製フラスコ5本を用いて、参考
例2に記載と同様にして培養する。その培養上清をプー
ルし、3,000rpmで20分間、4℃で遠心する。
感染細胞を、培養フラスコ内壁面からラバーポリースマ
ンで剥離の後、PBSに浮遊させる。 (1)HBs抗原の産生量の測定:上記の遠心上清35
mlを、更に、27,000rpmで3時間、4℃で遠
心し、ペレットを採取し、これを0.2mlのPBSに
懸濁し、組換え株培養上清画分とする。一方、上記の感
染細胞約10個を1mlのPBSに浮遊させ、超音波
(20 KHz,150mA,4秒)で細胞を破壊の
後、3,000rpmで20分間、4℃で遠心し、その
上清を採取し、組換え株感染細胞画分とする。両画分に
ついて、抗HBs血清でコートした細胞を用いるRPH
A(逆受身赤血球凝集反応)試験により、HBs抗原価
を測定する。RPHAには市販の試験キット(ミドリ十
字製)を使用する。また、比較対照として、上記と同様
に約10個の細胞から調製した未感染細胞画分及び親
株感染細胞画分、並びに酵母で生産したHBs抗原(特
開昭63−22098)をそれぞれ用いる。尚、これ等
の検体は、2倍階段希釈し、測定する。その結果を表1
に示す。表1から、VZV組換え株の培養によるHBs
の産生量は、感染細胞画分では10μg/ml、培養上
清画分では4μg/ml(濃縮前の、もとの培養上清で
は23ng/ml)であると算出推定される。
【0036】
【0037】(2)HBs抗原の免疫蛍光法による検
出:実施例5に記載のHBs抗原のモノクローナル抗体
を用いる免疫蛍光法により、上記の組換え株感染細胞で
のHBs抗原産生の有無を検定する。その結果、感染細
胞質内でのHBs抗原の産生が確認された。
【0038】(3)培養上清のHBs抗原の電子顕微鏡
による確認:上記の培養上清を5,000rpmで20
分間、遠心の後、その上清にPEG(ポリエチレングリ
コール)6000を最終濃度が10%(w/v)になる
よう添加混合し、沈殿物を形成させる。次いで、低速遠
心により回収した沈殿物ペレットをTEN液[20mM
Tris−HCl(pH7.4),1mM EDTA
−2Na,150mMNaCl]に浮遊させた後、この
浮遊液を、SW27ローターを用いるCsCl密度勾配
平衡遠心に2回かける。尚、遠心カラムとして密度1.
15、1.25及び1.4g/cmからなる不連続勾
配を使用し、このカラムに沈殿物浮遊液を重層の後、2
3,000rpm、20時間、4℃で遠心する。遠心終
了後、カラムを分画し、HBs抗原画分を、上述のRP
HA試験により決定する。これより得られたHBs抗原
画分は、TEN液と混合し、CsClで密度を1.2g
/mに調整の後、更に、SW41ローターにて、3
3,000rpm、40時間、4℃で遠心する。遠心終
了後、カラムを分画し、HBs抗原画分を採取して希釈
し、これを10%(w/v)蔗糖クッションの上に重層
の後、SW41ローターにて、40,000rpmで3
時間、4℃で遠心する。そのペレットを、PBSに浮遊
させ、電子顕微鏡で観察する。その結果、最終の精製H
Bs画分には、多数の直径20−30nmの粒子が検出
された。この結果から、粒子状のHBs抗原が、感染細
胞から分泌されていると判断される。
【0039】(4)培養上清のHBs抗原の密度の測
定:上記の電子顕微鏡による観察で用いた精製HBs画
分の一部を、SW41ローターにて、33,000rp
m、4℃で40時間、密度1.2g/cm3のCsCl
密度勾配平衡遠心にて分画する。各画分の体積と重量を
測定し密度を算出すると共に、そのHBs抗原価をRP
HA試験で測定する。その結果、HBs活性のピークを
示す精製HBs画分の密度は、1.20g/cmであ
った(図3)。
【0040】実施例8 VZV組換え株のVZV及びHBs両抗原の同定:参考
例1の記載と同様して、直径100mmのシャーレ3枚
にMRC−5細胞を培養する。その1枚にはrVH7岡
株を、他の1枚にはその親株をそれぞれ接種する。残り
1枚の細胞培養は、ウイルスを接種せず、対照抗原の調
製に用いる。そして、これ等の各細胞を、メチオニンを
含有しないMEM培地に50μCi/mlの[35S]
メチオニンとシスティンを添加し調製した基礎培地を用
いて、参考例2の記載と同様に4時間、培養を行う。次
いで、各細胞を剥離し、RIPA緩衝液[20mM T
ris−HCl(pH8.0),1%(w/v)Tri
ton X−100,0.1%(w/v)SDS,15
0mM NaCl,及び1mM phenylmeth
yl sulfonyl fruoride]で細胞溶
解の後、35,000rpmで1時間、遠心し、その上
清を採取する。また、培養上清は、3,000rpmで
20分間、遠心し、その上清を採取する。得られた6種
の上清の各々は、抗VZVモルモツト血清(Virol
ogy,156,423−426,1987)と混合
し、免疫沈降反応させる。各反応系で形成された免疫複
合体は、プロティンAセファロースCL−4B[ファー
マシアLKB(スウェーデン)製]のカラムクロマトグ
ラフィーにより、それぞれ分離する。HBs抗原(特開
昭63−22098)を用いて作製した抗HBsウサギ
血清と上記6種の上清と間でも、上記と同様に各免疫複
合体を形成させ、これを分離する。次いで、これ等の免
疫複合体をそれぞれ、SDS−PAGE電気泳動した
後、ラジオオートグラフィーを行う。その結果、VZV
ポリペプドは、親株及び組換え株の両感染細胞において
同様に検出された。しかし、分子量が26Kと30Kの
両HBs抗原は、組換え株の感染細胞内だけに検出され
た。また、これ等の26Kと30K両抗原とは対照的
に、組換え株の培養上清では、実施例7に記載の組換え
株の感染細胞が分泌するHBs抗原が、30Kと35K
の両ポリペプチドとして同定された。このことから、感
染細胞内で合成された26Kと30KのHBs抗原は、
その培養上清に分泌される間に、修飾とプロセッシング
を受け30Kと35KのHBs抗原になると判定され
る。
【0041】実施例9 組換えVZVを有効成分とする生ワクチンの製造:培養
面積210cmのルー瓶20本のMRC−5細胞培養
に、実施例5で得たrVH7岡株シードウイルスを接種
の後、参考例3の記載と同様にして培養する。培養終了
後、培養液を捨て、各ルー瓶内の感染細胞を200ml
のPBS(−)にて2回洗浄する。次いで、20mlの
0.03%(w/v)EDTA−3Naを各ルー瓶内の
感染細胞に重層し、細胞をルー瓶内壁面から剥離させ浮
遊させる。各ルー瓶内の感染細胞浮遊液をプールし、
2,000rpmにて10分間、4℃で遠心し、感染細
胞のペレットを採取する。これを100mlのPBS
(−)に再浮遊の後、凍結融解を1回、行う。次に、氷
水浴中で超音波処理(20KHz,150mA,0.3
秒/ml)した後、3,000rpmで20分間、4℃
で遠心し、細胞遊離ウイルスを含有の上清を採取し、こ
れを生ワクチン原液とする。この原液から検定用として
30mlをサンプリングし、残りの原液70mlに、P
BS(−)に溶解したサッカロース及びゼラチン加水分
解物をワクチン安定化剤として最終濃度が5%(w/
v)及び2.5%(w/v)になるよう添加混合し、1
40mlの生ワクチン最終バルクを調製する。この最終
バルクから検定用として30mlをサンプリングの後、
残りバルクを3ml容のバイヤル瓶に0.5mlずつ分
注し、凍結乾燥の後、窒素ガスを充填しゴム栓で封をし
バイヤル瓶内部を気密密閉する。この生ワクチン小分品
は、4℃で保存し、使用の直前に注射用蒸留水0.5m
lを添加し乾燥内容物を完全に溶解し用いる。一方、サ
ンプリングした上記のワクチン原液と最終バルク、及び
小分品20本につき、検定試験を行う。斯かる検定試験
は、安全性、有効性及び均質姓を確認し、生ワクチンと
しての適格性を確定するため、厚生省告示第195号に
規定の生物学的製剤基準(1989年)「乾燥弱毒生水
痘ワクチン」に準拠し、かつ、同じく規定の基準「組換
え沈降B型肝炎ワクチン(酵母由来)」をも考慮し、実
施する。斯かる検定試験の結果、上記の小分品は、その
ウイルス含量が2×10PFU(プラーク形成単位)
/0.5mlであり、かつ、上記基準に規定の各種試験
に合格したため、適格性を備えた生ワクチンとして爾後
の使用に供する。
【0042】実施例10 診断剤用の組換えVZV抗原の製造:培養面積210c
のルー瓶20本のMRC−5細胞培養に、実施例5
で得たrVH7岡株シードウイルスを接種し、参考例3
の記載と同様にして培養する。1日間培養の後、各ルー
瓶の培養液を捨て、各ルー瓶内の感染細胞を200ml
のPBSにて2回洗浄する。次いで、フェーノレッドを
抜いた199培地[Difco社(米国)製]を各ルー
瓶に注入し、更に3日間、37℃で培養を続ける。培養
終了後、各ルー瓶から培養液を採取し、プールする。こ
れを3,000rpmにて20分間遠心し、その上清を
ミニタン限外濾過機MW10000[ミリポア(米国)
製]で、体積を1/20に濃縮する。次に、この濃縮液
を56℃で30分間加熱し、ウイルスを不活化する。得
られた不活化濃縮液中の組換えVZVの抗原蛋白含量が
5μg/mlになるようPBSで希釈調整し、これを3
ml容のアンプルに2mlずつ分注の後、熔封し、水痘
及びB型肝炎の診断剤として使用に供する。
【0043】実施例11 組換えVZVを有効成分とする組換え生ワクチンの免疫
原性の判定:実施例9で製造した組換え株生ワクチンの
免疫原性を、モルモットを用いて測定する。比較対照と
して、親株生ワクチンである市販の乾燥弱毒生水痘ワク
チン(財団法人阪大微生物病研究会製)、組換え沈降B
型肝炎ワクチン[特開昭63−22098よる製造、及
びメルク社(米国)製の両ワクチン]、MRC−5未感
染細胞から実施例9と同様の工程を経て調製した対照抗
原の合計5種を使用する。これ等の各ワクチンを3週令
の平均体重250gのモルモット3匹にそれぞれ皮下接
種する。ワクチン接種は、接種量が組換え株及び親株両
生ワクチンでは、3,000PFU又は2,000PF
U/モルモットになるよう各ワクチンをPBS(−)で
希釈調整して行う。上記のB型肝炎両ワクチンは、HB
s抗原量10μg/モルモットを接種する。そして、ワ
クチン接種後、4、6及び8週目に、各被接種モルモッ
トの大腿部静脈から部分採血し、その血中抗体価を測定
する。抗体価の測定には、VZVでは中和試験法(Jo
urnal of GeneralVirology,
61,255−269,1982)を、HBsではHB
s抗原をコートした細胞を用いるPHA(受身赤血球凝
集反応)試験キツト(化学及血清療法研究所製)をそれ
ぞれ採用する。その結果を表2及び表3に示す。親株及
び組換え株の両ワクチンは共にVZV抗体を同レベルに
誘導した。しかし、HBs抗体は組換え株ワクチン接種
だけに検出された(表2)。更に、組換え株ワクチンの
HBsに対する免疫原性は、市販のB型肝炎ワクチンと
同じであった(表3)。組換え株ワクチンが保有の、V
ZV及びHBs両抗原に対する免疫原性は共に良好であ
ると判定される。
【0044】
【0045】
【0046】
【発明の効果】
(1)多価生ワクチンの提供:本発明により提供される
組換えVZV株はVZV遺伝子と1種以上の外来遺伝子
とを同時に発現する弱毒ウイルスであり、しかも、その
各発現産物は現行のワクチン抗原と同等の免疫原性を保
有しており、また、その発現能はウイルス継代下で遺伝
学的に安定かつ良好であり、更に、この組換えVZVは
生ワクチン株としての安全性と有効性とを兼備している
ため、従来の混合又は不活化ワクチンに代わる多価生ワ
クチン又は多機能生ワクチンの有効成分として実用に供
することができる。 (2)不活化ワクチン抗原の生ワクチンへの変換:従
来、迷入因子混入の危険性、培養、精製等に係る技術的
制約のため、体液性免疫のみを誘導し、その免疫の持続
性の不良が公知であるにも拘らず、不活化ワクチンとし
てしか実用化され得ない抗原を、体液性と細胞性の両免
疫を誘導し、その増強された免疫効果が良好に永続する
生ワクチンに変換し提供することを可能にする。 (3)混合ワクチンの製造コストの低減:従来の混合ワ
クチンは、各ワクチン成分を個別に調製の後、これ等を
混合し製造されたものである。本発明によれば、2種以
上の相互に異種の抗原を、組換えVZVを1回培養する
ことにより、同時に製造できるため、ワクチンの製造コ
ストが極度に低減される。 (4)本発明により、HBV、NANBV等の培養や量
産が困難な種々の病原体抗原の大量生産が可能になる。 (5)バイオハザードの確率の高い病原体抗原を安全に
製造できる。 (6)本発明による組換えVZV抗原は、相異なる2種
以上の抗原を有するため、これ等の2種以上の病原体を
1度に判定できる多価診断剤としても有用である。ま
た、該組換えVZV遺伝子DNAは、2種以上の異種遺
伝子DNAからなるキメラプローブとして遺伝子診断に
利用できる。 (7)WHOのEPI(免疫拡大計画)に寄与:以上に
加え、WHOが提唱の混合又は多価ワクチン使用による
接種と被接種両者間での省力化に基づく予防接種の普及
を考慮すると、本発明が、ワクチン製造、防疫と衛生行
政、臨床検査、個人の予防接種等における経済性と省力
化の確保に寄与すると共に、更には、予防接種の普及と
促進の布石となる免疫効果の改善と増強の側面から人類
に多大の福音をもたらすことは明らかである。
【0047】
【図面の簡単な説明】
【図1】組換えVZV構築の順序を示した説明図であ
る。
【図2】VZVtk遺伝子とHBVpreS2−HBs
遺伝子の連係部位のDNA塩基配列とその由来を示した
説明図である。
【図3】組換えVZVの培養液中に分泌されるHBs抗
原画分を、更に、CsCl密度勾配平衡遠心法により分
画したHBs抗原各画分のHBs活性と密度を示す測定
図である。
【手続補正書】
【提出日】平成4年4月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 組換え水痘ウイルスとその作製法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は組換え水痘ウイルスとそ
の作製法に関するものであり、これより得られる組換え
水痘ウイルスとその抗原並びにゲノムDNAは、ワクチ
ン、免疫学的診断剤、遺伝子診断剤、遺伝子工学試薬等
として利用できる。
【0002】
【従来の技術】ウイルス遺伝子に外来遺伝子又は異種遺
伝子を挿入連係することにより組換えウイルスを作成す
る技術、即ち、ウイルスゲノムをクローニングおよび/
または発現ベクターとして用いる技術は1979年頃か
ら、例えば、SV40ベクターによるウサギβ−グロビ
ンの生産[ Nature (London), 227, 108-114, 1979; 同
上,278, 35-40, 1979]等におてい散見される。そし
て、1980年、WHO(世界保健機構)総会が、ワク
チンの成果に基づく世界天然痘根絶を宣言し、種痘の廃
止を勧告して以来、種痘の有効成分である弱毒ウイルス
としてのワクチニアウイルスの有効利用が世界的に注目
かつ再評価されている状況下で、該ウイルスゲノムを外
来遺伝子のクローニング及び発現ベクターとして利用す
ることを目的として作出した組換えワクチニアウイルス
が報告された[Proceedings of National Academy of S
ciences (USA),79, 4927-4931,1982; 同上,79, 7415-7
419, 1982 。更に、WHO特別諮問グループは、ワクチ
ニアウイルス等のウイルスベクターを用いる組換えウイ
ルスワクチンの研究促進計画を採択した[ Nature (Lon
don), 312, 299, 1984 。このWHOの提唱は、下記を
示唆するものである:従来使用のプラスミドベクター、
ファージベクター、コスミッドベクター等の宿主域は、
主に細菌や酵母等であり、狭いため、斯かる欠点を解消
する目的で高等動物細胞を宿主とする広宿主域のウイル
スベクター、例えば、ワクチニアウイルスベクターを開
発する;2種以上の異種抗原や異種ウイルス等の混合か
らなる従来の混合ワクチンに代わるものとして、ワクチ
ニアウイルスゲノムに2種以上の外来遺伝子を挿入連係
して作製した組換えウイルスを有効成分として用いる多
価ワクチンを開発する等。上述のWHOの宣言や提唱を
契機として、現在、種々のウイルスベクターに関する基
礎研究や開発が各方面で精力的に展開され、既に膨大な
データが蓄積されている。すなわち、このようなウイル
スベクターとして、パピローマ、ポリオーマ、アデノ、
ワクチニア、レトロ、バキュロ、単純ヘルペス、マレッ
ク病、水痘、パルボ、カリフラワーモザイク、タバコモ
ザイク、トマトゴールデンモザイク等の各ウイルスゲノ
ムが、既に知られている[ウイルス,36,1-41,1986; 同
上,37,1-40,1987; “Current Communication in Molec
ular Biology: Viral Vector”,1-198ページ, Y.Gluzm
an 及び S.H.Hughes 編,Cold Spring Harbor Laborat
ory (USA) 1988年発行; 欧州公開公報第 334530 号]。
特にここでは、上記ウイルスベクターのうち、本発明に
関連した水痘ウイスル(以下VZVと略記する)ベクタ
ーについて、以下に説明する。
【0003】VZVは通常その感染性が生細胞内でのみ
維持される細胞依存性ウイルス( cell-associated vir
us) であり、該ウイルスの分離、試験管内での培養・継
代、及び量産はいずれも困難であるため、VZVワクチ
ン及び診断剤の開発は言うに及ばず、水痘の病原体とし
てのVZVの基礎及び臨床研究は躊躇される傾向にあっ
た。そのため、VZVの研究は、本発明者らが1975年に
細胞遊離(cell-free)の、水痘生ワクチン用の弱毒V
ZV岡株を確立するまで、遅々として進展していなかっ
た( Biken Journal, 23, 53-55, 1975; 特公昭51-190
18; 特公昭 53-41292;特公昭56-42144)。しかし、上記
の弱毒VZV岡株を用いる生ワクチンの開発が契機とな
り、爾来、世界各地でVZVの基礎と臨床並びに応用研
究が急速に展開され、現在では、この弱毒VZV岡株を
有効成分として用いる水痘生ワクチンが世界各国で広く
実用に供されている[Requirements for Varicella Vac
cine (Live) Adopted 1984: WHO Technical Report Ser
ies, No.725, pp.102-124,1985 。また、VZVの基
礎、臨床、診断、疫学等に係る膨大なデータも既に蓄積
されており[“Virology”,vol.2, pp.2011-2054, B.
N. Fieldsら編,RavenPress (USA) 1990年発行]、就
中、VZVゲノムの構造解析に関しては、1980年代
に入り、遺伝子のクローニングとその発現、モノクロー
ナル抗体等の技術の開発と普及に伴い、VZVゲノムD
NAの制限酵素地図作成や全塩基配列決定等(Journal
of Genaral Virology, 67, 1759-1816, 1986; 同上, 6
7, 1817-1829, 1986; ウイルス,37, 71-80, 1987 )に
より、長足の進歩を遂げている。ところで、上記の文献
に基づくVZVに関するウイルス学上の主な知見は次の
通りである。
【0004】VZVは、エンベロープを有し、分類学的
には単純ヘルペスウイルス群、即ち、ヘルペスウイルス
科アルファヘルペス亜科に属する直径が約 180-200 nm
のDNA型ウイルスである。そのゲノムは、約 120 kb
(kilobase)の2本鎖で線状のDNAからなり、ヌクレオ
キャブシド内部の直径約 75 nmのドーナツ状のコアに内
在している。該ゲノムDNAは、ユニークな配列(U)
の長いセグメント(UL)と短いセグメント(US)、U
Lに隣接するterminal repeat (TR)配列(TRL)と
Sに隣接の配列(TRS)、及びこれ等の各TRに相補
的で塩基配列の方向が逆向きの2つの inverted repeat
(IR)、すなわちTRLに相補的なIRL、及びTRS
に相補的なIRSからなっている。そして、これ等の6
断片は、5´から3´末端の方向に、TRL・UL・IR
L・IRS・US・TRSの順に並んでいる。また、現在、
合計71個のORF(open reading frame)が5´末端か
ら順に1から71まで番号付けされており、これ等の遺
伝子のうち、機能が確認または推定されているものは次
の21ORFである[尚、下記(数字)はORF番号を
それぞれ意味する]:(4) 早期蛋白、(8) デオキシウリ
ジントリホスファターゼ、 (10) trans誘導蛋白、
(13)チミジン合成酵素、(14)糖蛋白(以下gpと略記す
る)V、(18)ポヌクレオチド還元酵素小サブニット、(1
9)ポヌクレオチド還元酵素大サブニット、(28)DNA合
成酵素、(29)DNA結合蛋白、(31)gpII、(36)チミジ
ンキナーゼ(以下tkと略記する)、(37)gpIII 、(4
0)キャブシド蛋白、(48)エキソヌクレアーゼ、(62, 71)
早期蛋白、(63, 70)早期蛋白、(66)プロティンキナー
ゼ、(67)gpIV、及び(68)gpIをコードする各遺伝
子。
【0005】また、VZVをウイルスベクターとして使
用し作出された組換えVZVについては、下記が公知で
ある:VZVのgpI遺伝子プロモーターの下流領域に
外来遺伝子を挿入連係して得た組換えVZVであり、外
来遺伝子がエプスタイン・バーウイスルのgp350 遺伝
子(特開昭 63-12277 又は欧州公開公報第 251534 号;
特開昭 63-141589; Journal of Virology, 61, 1796-18
07, 1987)、外来遺伝子がB型肝炎ウイルス(以下HB
Vと略記する)のpreS2及び表面抗原(以下HBs
と略記する)遺伝子(特開昭 63-12277 又は欧州公開公
報第 251534 号)であるもの;VZVのgpI遺伝子プ
ロモーターの下流にエプスタイン・バーウイスルのgp
350 とgp220 の各遺伝子を連結した遺伝子断片を更に
VZVのtk遺伝子内に挿入連係し、エプスタイン・バ
ーウイスル遺伝子をtkとの融合蛋白として発現させる
よう作製した組換えVZV[Proceedings of National
Academy of Science USA , 84, 3896-3900, 1987;“UL
CA Symposia on MolecularBiology; New Series, vol.8
4: Technical Advances of Vaccine Development”,p
p. 235-241, R.W. Ellis ら著,Alan R.Liss, Inc. (US
A) 1988年発行]等。しかし、これ等の組換えVZVは
いずれも、免疫原性が低く、しかも、安全性と有効性が
確認されていない。また、斯かるVZVを抗原として用
いワクチンや診断剤を市場に乗せる動きは現在、知られ
ていない。従って、組換えVZVは未だ実用の域には到
達していないと判断される。
【0006】その理由として、主に以下の事実を挙げる
ことができる。(1)ゲノムの長さが通常、約 10 kbで
ある小型ウイルスに比べ、前述の通り、VZVは大型で
あり、その感染性ゲノムは約 120 kb と極めて長く、斯
かるDNA長鎖は切断され易く不安定である;(2)V
ZVは本来、熱に極めて不安定な細胞依存性ウイルスで
あり、その感染性維持には−60℃以下での保存を必須
とする等、その取扱い、培養、量産等が容易ではない;
(3)ウイルス培養における1細胞当たりの感染性ウイ
ルス粒子生産数に関し、他のウイルスが通常、約 10-10
0 粒子であるのに対し、VZVの場合は約 0.1個と生産
収率が極めて低い等である。そしてこれらの理由により
VZV培養によるゲノムの量産のみならず、試験研究段
階での使用に耐えるVZV遺伝子DNAの調製とクロー
ニングは甚だ困難であり、かつ、産業利用上、質と量共
に適格な組換えVZVを選別採取する確率が極めて低
い。換言すれば、組換えVZV株の確立には、斯かる著
しく困難な条件を克服する必要がある。
【0007】本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなさ
れたものであり、組換えVZV株の作出に係る上記の困
難を克服し、産業上利用の観点から、量産コストに見合
った遺伝子発現機能を有し、しかも、斯かる発現能が継
代下で遺伝学的に安定であり、かつ、生ワクチンの有効
成分として適格な安全性と有効性を兼備した組換えVZ
V株と、その作製法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述のW
HOの提唱に呼応すると共に、上記の課題を解決するた
め、20余年にわたり蓄積した独自の経験と知識を糧と
して更に、鋭意試験と試行を重ね、産業上利用とその必
要性の観点から、特に培養と量産の困難なHBV遺伝子
の発現能と生産量が共に安定で量産に最適の、優れて有
用な組換えVZV株を確立した。
【0009】すなわち、本発明は、VZVの遺伝子プロ
モーターの下流領域に、HBVゲノムの遺伝子群から選
ばれる1種以上の遺伝子を挿入連係された組換えVZV
と、その作製法を提供する。さらに本発明は、上記の組
換えVZVのゲノムDNA、この組換えVZVを含有す
る生ワクチン、この組換えVZVに由来する抗原、およ
びこの抗原を含有する診断剤をも提供する。以下、その
構成につき説明する。
【0010】ウイルスベクターとしてのVZV株:本発
明では、安全性、有効性及び均質性を併有する組換え生
ワクチン株の作出を主な目的とすることから、VZVゲ
ノムをベクターとして使用する。本発明によれば、VZ
Vとして、例えば、岡(ATCCVR-795)、Webster(ATCC
VR-916)、Ellen(ATCC VR-586)、YS、YG、Scot
t、河口、Dumas等の既存の公知株( Journal of Gener
al Virology, 67, 1816-1829,1986; ウイルス,37, 71-
80, 1987 )の各株や将来分離されるVZV株等を随意
に使用できる。これ等のVZV株のうち、試験研究や製
造上での取扱いでの安全性の確保、並びに安全性と有効
性とを兼備した生ワクチンや診断剤の提供等の産業上利
用を考慮すると、弱毒VZV株の使用が望ましい。特
に、上記の主目的の観点から、弱毒VZV岡株は、水痘
生ワクチン株(WHO Technical Report Series, No.7
25, pp.102-124, 1985)として、その安全性と有効性が
世界的に確定かつ公認され、現在、世界のレベルで使用
されている唯一のDNA型の弱毒ウイルスであるため、
外来遺伝子の発現ベクターとして最適である。
【0011】VZVの培養とその細胞の選択:ヒト、サ
ル、モルモット等に由来のVZV感受性の公知の細胞を
使用できる。これ等の細胞のうち、迷入因子や癌原性因
子の混入の確率、ワクチン用ウイルス株培養の細胞とし
ての適格性、産生ウイルス量等を考慮すると、生ワクチ
ン製造用として公認のヒト2倍体細胞、例えば、HEL
299(ATCC No.CCL 137)、MRC−5(ATCC No.CCL
171 )、WI−38(ATCC No.CCL 75)等の使用が望ま
しい。また、これらの細胞の増殖と維持両培地、及びウ
イルス培養培地として、市販の合成培地、例えば、19
9培地[Difco社(米国)製]、MEM培地[ Gibco社
(米国)製]等を使用できる。斯かる培地は使用直前
に、約 7%(w/v) のNaHCO3水溶液を滴下混合して
pHを約 6.8-8.0に調整の後、更に、市販のウシ胎児血
清[例えば、Flow社(米国)製]を最終濃度が約 2-15
%(w/v) になるよう追加して添加混合し、培養に供す
る。VZVの培養は、予め調製した培養細胞にそのシー
ドウイルスを接種した後、維持培地を用いて行う。培養
温度は 25-40℃、好ましくは、33-38 ℃が推奨される。
【0012】HBV遺伝子を挿入連係するVZV遺伝子
の選択:本発明によれば、理論的には、前述の71個の
全てのVZV遺伝子をそれぞれ、HBV遺伝子を挿入連
係する部位として使用できる。尚、斯かる使用上の留意
点として、これ等の各遺伝子のプロモーターが機能でき
るよう、プロモーターの下流を占めるORF領域にHB
V遺伝子を挿入連係すること、及び翻訳が円滑に進行す
るようVZV遺伝子と外来遺伝子相互のコドンを破壊す
ることなく挿入連係する等をあげることができる。ま
た、一般に、外来遺伝子が挿入連係された遺伝子は破壊
され本来の機能を発揮しなくなることがあるので、HB
Vを連結する遺伝子プロモーターとしては、ウイルスの
感染性や増殖性に影響を及ぼさず、しかも、多量発現能
を有する、プロモーターの強度の強い遺伝子、例えば、
tk遺伝子やgp遺伝子等の採用が望ましい。特に、弱
毒VZV岡株を用いる場合には、前述の71遺伝子のう
ち、遺伝子14のgpV遺伝子の欠損又は発現機能の低
下(Journal of Virology, 64, 4540-4548, 1990)が知
られているため、この遺伝子領域の使用は推奨できな
い。しかし、VZV野生株のgpV遺伝子の使用は可能
であり、そのプロモーターの下流にHBV遺伝子を挿入
連係することにより、該gpVをコードする遺伝子領域
の破壊や発現量低下を惹起させることができるので、こ
れより得られる組換えVZVは、弱毒VZV岡株に類似
の弱毒株として、極めて高い有用性が期待される。
【0013】VZV遺伝子内に挿入連係するHBV遺伝
子の選択:本発明によれば、理論的には、VZVの増殖
性と感染性に支障を来さない範囲内で、HBVゲノムの
遺伝子群から選ばれる1種以上の遺伝子を外来遺伝子と
して使用できる。但し、組換えVZVの生ワクチン株と
しての使用を考慮し、毒性物質、為害作用物質、毒素等
をコードする遺伝子領域が外来遺伝子中に連座しないよ
う、細心の注意を払う必要がある。例えば、HBVのp
reS1領域と、重合ヒト血清アルブミン・レセプター
であるpreS2の一部領域は共に肝細胞への親和性が
知られているので、斯かる領域をコードする遺伝子の近
傍を外来遺伝子として使用する場合には、該当領域を制
限酵素で開裂除去する必要がある。このようにしてHB
V遺伝子を挿入連係した弱毒組換えVZVは、HBVと
VZVに係る両者の抗原性と免疫原性を併有し、しか
も、弱毒株であるため、B型肝炎と水痘に対する同時免
疫が可能な2価生ワクチンの有効成分として、また、H
BVとVZV両抗原からなる診断用の2価抗原として実
用に供することができる。ここで付記かつ特筆すべき
は、従来技術では不活化ワクチンとしてしか提供され得
ない抗原、例えば、HBV抗原を、本発明によれば、生
ワクチンとして実用に供し得ることである。
【0014】組換えVZVの作製:次の手順で行う。外
来遺伝子を挿入連係しようとするVZV遺伝子のクロー
ニング;外来遺伝子のクローニング;クローニングした
VZV遺伝子に外来遺伝子を挿入連係したキメラプラス
ミドの構築;斯かるキメラプラスミドとVZVゲノムと
の間の組換えによる、組換えVZVの作出。以下、この
順序で説明する。
【0015】(1)VZV遺伝子のクローニング:後述
の実施例1に記載の要領でVZVゲノムDNAをその感
染細胞から抽出精製の後、このDNAを制限酵素で消化
し、常法のアガロースゲル電気泳動で分画し調製したV
ZV遺伝子DNA断片を、市販又は公知のベクターとそ
の宿主( P.H.Pouwels著,“Cloning Vector -A Labora
tory Manual ”,全2巻,Elsevier 1985 年発行;“ A
TCC Recombinant DNA Materials ”,American Type Cu
lture Collection 1989 年発行)を用いて、ベクターの
制限酵素サイトにクローニングする。例えば、VZVの
tk遺伝子は、VZVゲノムを制限酵素SacIで消化
して調製したH断片(Intervirology,29, 301-310, 198
8)を大腸菌プラスミドーベクターpUC12[Methods
in Enzymology, vol.101, pp.20-78, Academic Press
(米国)1983年発行]のSacIサイトに挿入連係の
後、これを大腸菌JM109株(ATCC No. 53323)に移
入して形質転換させることにより、クローニングでき
る。また、この工程の簡略化には、既にクローニング済
みのVZV遺伝子(例えば、Journal of General Virol
ogy, 67, 1817-1829, 1986)を利用できる。
【0016】(2)HBV遺伝子のクローニング:摘出
したHBV感染組織細胞、培養したHBV感染細胞の、
界面活性剤による溶解液、超音波による破壊液、また、
ウイルス培養上清、感染個体の血液等を出発材料として
使用できる。精製手段として、公知の常法を組合わせて
用いることができる。例えば、硫安塩析法、低速遠心
法、密度勾配超遠心法等を組合わせて用いることによ
り、出発材料から先ずウイルス粒子の精製画分を調製す
る。斯かる精製画分からのゲノムDNAの抽出と精製
は、その不可逆的変性を避けるため、pH 3-10 での実
施が望ましく、公知の常法により実施できる。例えば、
100 ℃のNaCl溶液を用いる熱食塩法、SDC(デオ
キシコール酸ナトリウム)やSDS(ドデシル硫酸ナト
リウム)等を用いる洗剤法、2相分配の原理に基づくフ
ェノール抽出法、塩酸グアニジンの濃厚液を用いる塩酸
グアニジン法、NaOH溶液やNa2CO3−NaHCO
3緩衝液等を用い約pH 10 でのアルカリ法、冷エタノ
ールを用いアルコール沈殿法等を適宜組合わせて採用す
ることによりゲノムDNAを調製できる。斯かるDNA
は、上記の(1)と同様の要領で、ベクターの制限酵素
サイトにクローニングする。尚、この工程を簡略化する
ため、既にクローニング済みのHBV遺伝子を用いるこ
とができる。例えば、pM1B11[特開昭 63-22098
(微工研条寄第1081号)]にクローニングされたHBV
のpreS1−preS2−HBs抗原遺伝子等を利用
できる。
【0017】(3)VZV−HBV遺伝子のキメラプラ
スミドの構築:上述(1)の要領でVZV遺伝子をクロ
ーニングしたベクター内のVZV遺伝子の下流領域を制
限酵素で開裂し、その開裂サイトに、上記(2)でクロ
ーニングしたHBV遺伝子を制限酵素により消化し調製
したDNA断片を挿入連係の後、これを宿主細胞に移入
して形質転換させることにより、VZV遺伝子とHBV
遺伝子が連係のキメラプラスミドを構築する。
【0018】(4)組換えVZVの作出:前述のVZV
ゲノムと上記(3)で調製のキメラプラスミドを同時に
宿主細胞に導入し、これ等の両者の間で、組換えを起こ
させることにより、組換えVZVを作出する。細胞への
DNAの導入には、公知の常法、例えば、DEAEデキ
ストラン法、電気穿孔法、リン酸カルシウム法等を適用
できる。リン酸カルシウム法(Virology, 52, 465-467,
1973 )の場合、リン酸イオンとカルシウムイオンの共
存下で形成される上記両DNAの共沈殿物を調製の後、
これを細胞培養に接触させ、コ・トランスフェクション
させる。また、VZV親株を事前に接種して約2−3時
間培養した感染細胞に、キメラプラスミドDNAのリン
酸カルシウム共沈殿物を滴下し接触させ、該DNAをV
ZV感染細胞に導入することもできる。次いで、これ等
の細胞を培養し、その培養系でVZVゲノムとキメラプ
ラスミド両DNAの間で組換えを起こさせ、組換えVZ
Vを作出できる。
【0019】(5)組換えVZVとその培養:本発明に
より得られる種々の組換えVZVクローンはいずれも、
弱毒VZV株であり、生ワクチンの有効成分として使用
できる。例えば、VZVとHBV両遺伝子の間の組換え
VZVクローンは、後述の実施例5に開示の通り、rH
V岡株シリーズと総称され、命名された次の20株から
なる:rVH1岡株、以下、rVH2、rVH3、rV
H4、rVH5、rVH6、rVH7、rVH8、rV
H9、rVH10、rVH11、rVH12、rVH1
3、rVH14、rVH15、rVH16、rVH1
7、rVH18、rVH19、及びrVH20の各岡
株。尚、本発明の組換えVZVは、後述の参考例3に記
載の要領で、培養細胞に組換えVZVシードウイルスを
接種し培養できる。その培養上清および感染細胞内に
は、感染性の組換えVZV粒子以外に、組換えVZVゲ
ノムの発現産物である種々の抗原が生産される。例え
ば、上記のrVH7岡株(国際寄託番号)を培養する
と、組換えVZV粒子以外に、その培養上清には分子量
が 30k、35K 等のHBsポリペプチドが、また、感染細
胞細胞内には 26k、30K 等のHBsポリペプチドがそれ
ぞれ生産される。組換えVZVの培養物中に生産され
る、これ等の抗原、ウイルス粒子とそのDNAはいずれ
も、ワクチン、免疫学的診断剤、遺伝子診断剤、又は遺
伝子工学試薬として利用できる。
【0020】組換えVZVゲノムDNAの制限酵素解
析:公知の常法、例えば、サザン・ブロット法(Journa
l of Molecular Biology, 98, 503,1975)により解析で
きる。即ち、VZVゲノムを制限酵素で消化し調製した
DNA断片をアガロースゲル電気泳動で分画し、これ等
の画分をニトロセルロースフィルター上に移した後、R
I(ラジオアイソトープ)で標識のプローブとの間でハ
イブリダイゼーションを行い、上記泳動画分の反応像を
ラジオオートグラフィーにより解析する。
【0021】組換えVZV抗原の測定、検出及び同定:
組換えVZV培養により生産されるウイルス粒子や各種
抗原の測定、検出及び同定は、免疫学や血清診断で常用
されている公知の方法、例えば、抗体でコートした赤血
球をもちいるRPHA(逆受身赤血球凝集反応)法、酵
素で標識した抗体を使用するELISA(酵素結合抗体
免疫アッセイ)又はEIA(酵素免疫アッセイ)、RI
で標識した抗体を用いるRIA(ラジオ免疫アッセ
イ)、FITC( fluorescein isothiocyanate )で標
識した抗体で感染細胞を染色し蛍光顕微鏡下で抗原の存
在を判定する免疫蛍光法、また、RI標識した培地成分
を添加混合の培地中で組換えVZVを培養し調製したR
I標識抗原と予め作製した抗体との間の免疫沈降反応物
をSDS−PAGE(SDS−ポリアクリルアミド電気
泳動)にかけ分子量の大きさにより分画の後、その泳動
像をオートラジオグフィーで解析する免疫沈降法等の採
用が可能である。尚、この工程を簡略化するため、市販
されている種々の測定キットを使用できる。また、抗原
密度は、公知の常法、例えば、密度勾配平衡遠心法によ
り測定できる。抗原粒子の形状は、電子顕微鏡で観察で
きる。
【0022】組換えVZVの感染価の測定:公知の常
法、例えば、感染細胞のラウンディングを指標とするC
PE(細胞変性効果)を光学顕微鏡下で判定するCPE
法;ニュートラルレッドとアガロースを含有の固形培養
培地を重層した感染細胞の培養により形成される各プラ
ークを1単位とするPFU(プラーク形成単位)を肉眼
で数えるプラークアッセイ;ホルマリンで固定した感染
細胞をメチレンブルー溶液で染色しPFUを肉眼で数え
るプラークアッセイ;感染細胞が形成するフォーカスの
数、FFU(フォーカス形成単位)を光学顕微鏡下で計
数するフォーカス法;等を採用できる。
【0023】組換えVZVのクローニング:公知の常
法、例えば、感染細胞のクローニングにはフォーカス
法、組換えVZVのクローニングにはプラークアッセイ
が採用できる。フォーカスやプラークの採取には、ガラ
ス製、プラスチック製、金属製等の円筒細管ないしはシ
リンダーを使用できる。クローニングした感染細胞や組
換えVZVは、クローン毎に新鮮な細胞培養に接種し、
ウイルスを培養する。
【0024】組換えVZV免疫原性の判定:組換えVZ
Vを含有の溶液をサル、ウサギ、モルモット、マウス等
の実験小動物の皮下に接種の後、これ等の免疫動物を飼
育管理する。斯かる飼育の間、ウイルス接種後、週又は
月単位で一定期間毎に、例えば、モルモットの場合に
は、その大腿部静脈から約 3 ml の部分採血を行い、そ
の血中抗体価を測定する。抗体価の測定には、免疫学や
血清診断で常用されている公知の方法、例えば、免疫に
使用した抗原でコートした赤血球を用いるPHA(受身
赤血球凝集反応)法、既知の一定量の感染ウイルスとそ
の抗血清との間で抗原抗体反応させた後、その感染ウイ
ルス量を50%中和減少させる抗血清の最高希釈倍数を、
CPE法やプラークアッセイにより測定する中和試験法
等を採用できる。
【0025】組換えVZVを有効成分として含有する生
ワクチンの製造:ヒト2倍体細胞培養を用いて組換えV
ZVを培養の後、その培養物を、例えば、遠心法により
精製し、組換えVZV画分を採取する。これにワクチン
安定化剤としてアミノ酸や糖類等の溶液を添加混合て
し、生ワクチン1ドーズ当たりのウイルス含量が1,000P
FU 以上になるよう希釈調整し、生ワクチンを製造す
る。生ワクチンは、その一部サンプルにつき、厚生省告
示第195号に規定の生物学的製剤基準(1989年)、例
えば、「乾燥弱毒生水痘ワクチン」、「組換え沈降B型
肝炎ワクチン(酵母由来)」等に準拠して、安全性、有
効性及び均質性に関する各種試験検定を行い、そのワク
チンとしての適格性を確認・確定の後、使用に供する。
乾燥ワクチンは、約 3- 30 ml 容のバイヤル瓶又はアン
プル中で凍結乾燥され、気密密閉の状態で提供され、5
℃以下に保存する。斯かるワクチンの使用は、これに添
付の使用書の記載に従い、使用直前に滅菌蒸留水で乾燥
内容物を完全に再溶解した後、例えば、1ドーズ、0.5
mlを皮下に接種する。
【0026】組換えVZV抗原を有効成分として含有す
る診断剤の製造:ヒト2倍体細胞培養を用いて組換えV
ZVを培養の後、その培養物を、例えば、遠心法により
精製し、組換えVZV抗原画分を採取する。その抗原
を、例えば、ホルマリンの添加、または56℃で加熱等に
より不活化した後、抗原蛋白量が 1-10 μg/ml になる
よう、例えば、PBSで希釈調整し、診断剤を調製す
る。斯かる抗原は、2-50 ml 容のバイヤル瓶又はアンプ
ル中で密閉され、液状又は乾燥の状態で提供される。斯
かる抗原は、これに添付の使用書の記載に従い、種々の
血清診断、例えば、ELISA、PHA等の抗原とし
て、また、抗体の作製に使用できる。尚、乾燥製品の場
合には、蒸留水で乾燥内容物を完全に再溶解して用い
る。
【0027】以下、本発明の具体例につき、参考例及び
実施例をあげて説明する。但し、本発明は、斯かる参考
例及び実施例にのみ限定されるものではない。
【0028】
【参考例】 参考例1 細胞培養:ヒト2倍体繊維芽細胞、MRC−5を37℃で
培養した。基礎培地としてMEM培地[ Gibco社(米
国)製]を使用した。尚、該基礎培地は使用直前に 7%
(w/v)NaHCO3水溶液を添加混合し、増殖培地はpH 7.
4、維持培地はpH7.8 に各々調整した。次いで、市販
のウシ胎児血清を、その最終濃度が増殖培地では10%(v
/v) 、また、維持培地では 3%(v/v) になるよう追加混
合し使用した。 参考例2 VZV培養:参考例1で得たMRC−5細胞培養に、V
ZV岡株( ATCC VR-795)シードウイルスをMOI(感
染多重度)0.01にて接種の後、37℃で3日間,培養し
た。培地には、参考例1に記載の維持培地を使用した。
VZV培養の間、VZVの増殖に伴い感染細胞領域が次
第に広がる。VZV感染細胞は、検鏡下でラウンディン
グを呈し、いわゆる、CPE(細胞変性効果)として検
出できる。従って、斯かるCPEに基づく感染細胞の広
がりを検鏡下で観察することにより、VZV増殖の程度
を判定できる。CPEが細胞培養モノシート全域で認め
られる時点で、VZV培養を終了した。 参考例3 生水痘ワクチン株の培養:生水痘ワクチン株である岡株
( WHO Technical Report Series, No.725, pp.102-12
4, 1985)シードウイルスを、参考例2の記載と同様の
要領で培養した。培養容器として、培養面積210 cm2
のルー瓶5本を使用した。 参考例4 PBS(リン酸塩緩衝食塩水)の調製:NaClを 8.0g、
KCl を 0.2g、Na2HPO4・12 H2O を 2.9g、KH2PO4
0.2g、CaCl2を 0.1g、及び MgCl 2・ 6 H2Oを 0.1
g、蒸留水に溶解して1,000 mlにし、PBSを調製し
た。また、2価のイオン、CaCl2とMgCl2・6H2O とを含
まないPBS(−)も別途に調製した。
【0029】
【実施例】 実施例1 VZVゲノムDNAの抽出と調製:参考例3で得た岡水
痘ワクチン株の感染細胞を採取した。即ち、ウイルス培
養終了後、培養液を捨て、0.1 %(w/v) EDTA-2NaのPB
S(−)溶液を16 ml 、各ルー瓶に添加し感染細胞をル
ー瓶の内壁面から剥離させた後、これ等をプールした。
次に、 3,000 rpm、10分間、室温で遠心し、感染細胞の
ペレットを採取した。これに、0.5 %(v/v) NP40[ BDH
Chemicals社(英国)製]及び 10mM EDTA-2Naを含む 1
0mM Tris-HCl(pH 8.0)を 3mlを添加し細胞を浮遊させ、
室温で30分間静置して細胞を溶解させた。次いで、細胞
破片を除去するため、 3,000g 、20分間、4 ℃で遠心
し、その上清を採取した。この操作を3回繰り返し行
い、採取した各上清をプールした。次いで、この上清
を、SW27ローター(Beckman Instruments 社[米国]
製)にて 27,000 rpm 、1時間、4 ℃で遠心し、ペレッ
トを採取した。そのペレットを、2 mlのTE液[10mMTr
is-HCl(pH8.0), 1mM EDTA-2Na]に浮遊させた後、これ
にVZV粒子可溶化液[10mM Tris-HCl(pH8.0) , 1%(w
/v)SDS, 10mM EDTA-2Na, 200μg/ml Proteinase K,100
μg/ml RNase A] 2 ml を添加混合し、37℃で一夜、反
応させた。反応終了後、等量の水飽和フェノール・クロ
ロホルム・イソアミルアルコール(1:1:1) 混合液で2
回、DNAの抽出を行い、水層を採取した。次に、この
水層に2倍量の冷エタノールを添加混合の後、−20℃で
一夜、静置しDNAを沈殿させた。このDNAは、遠心
により回収の後、上記のTE液 2mlに再浮遊し、VZV
ゲノムDNAとして、爾後の使用に供した。尚、DNA
の濃度は、吸光度OD260により決定した。 実施例2 HBVのpreS2及びHBsの遺伝子DNA断片の調
製:HBVの亜型adr株のpreS1−preS2−
HBs遺伝子がpBR322のBamHIサイトにクロ
ーニングされたプラスミドpM1B11(特開昭63−
22098)を制限酵素HpaII で消化した。次い
で、これを 0.5%(w/v) アカロースゲル電気泳動にか
け、HpaII断片を回収の後、T4 DNAポリメラーゼによ
り両末端を平滑末端にした(図1)。 実施例3 VZVのtk遺伝子DNAのクローニング:実施例1で
得たVZVゲノムDNAを、制限酵素SacIで消化
し、これを 0.5%(w/v) アカロースゲル電気泳動にか
け、H断片(Intervirology, 29, 301-310,1988 )を回
収した。このDNA断片を、SacIで開裂したプラス
ミドpUC12(Methods in Enzymology,第 101巻,20
-78 ページ、Academic Press[米国]1983年発行)に挿
入連係の後、大腸菌JM109株(ATCC No. 53323)
に移入し、形質転換させることにより、プラスミドpU
C12−tkを作製した。更に、pUC12−tkを制
限酵素EcoRIとFokIで消化の後、 1.0%(w/v)
アカロースゲル電気泳動により回収したEcoRI−
okI断片を再度、pUC12にクローニングし、プラ
スミドpEF6を得た(図1)。 実施例4 組換えVZV作製用のキメラ・プラスミドの構築:実施
例2で調製したHBVゲノムDNAのHpaII断片を、
実施例3で得たpEF6のtk遺伝子のHincIIサイ
トに挿入連係の後、これを大腸菌JM109株に移入し
形質転換させることにより、キメラ・プラスミドpHH
を得た(図1)。また、HBV遺伝子DNA断片の挿入
連係部位の塩基配列を、7−DEAZAシークエンスキ
ット(宝酒造社製;Nucleic Acid Research, 14, 1319,
1988)を用いて決定した。その結果を2図に示す。この
キメラpHHは、HBVのpreS2−HBs遺伝子D
NAの1,080塩基対断片がVZV遺伝子のSac
FokI断片4.8kbの間に挿入連係されており、
VZVのtk遺伝子の真性のプロモーターとエンハンサ
ーの機能下で、VZVtk遺伝子の真性の開始コドンA
TG(メチオニン)とHBVpreS2のTCC(セリ
ン)とが連係した状態で転写かつ翻訳され、VZVのt
k遺伝子の発現に代わり、HBVのpreS2の25個
のアミノ酸と全HBsペプチド両遺伝子を発現する(図
1及び図2)。 実施例5 組換えVZVの作製:実施例1で調製したVZVゲノム
DNA( 2.5μg/ml)及び実施例4で作製したキメラ
プラスミドpHH( 20 μg/ml)を、リン酸カルシウ
ム法(Virology, 52, 465-467, 1973)により、直径60
mmのプラスチック製シャーレで培養のMRC−5細胞に
コ・トランスフェクションさせた(図1)。次いで、こ
れを培養し、VZVゲノムの導入により形成される各V
ZVフォーカスから、感染細胞をシリンダーにより釣り
上げた。斯かる感染細胞をフォーカス毎にそれぞれ、2
5cm3 のプラスチ製フラスコに培養のMRC−5細
胞に接種し、増殖させた。同時に、感染細胞の一部をフ
ォーカス別にそれぞれ、カバースリップ上に培養のMR
C−5細胞に接種し増殖させた後、これ等を抗HBsモ
ノクローナル抗体(BML社[日本]製)を用いる免疫
蛍光法で検鏡した。即ち、各カバースリップ上の細胞
を、PBS(リン酸塩緩衝食塩水)で洗浄の後、冷メタ
ノールと冷アセトンの等量混合液にて−20℃で5分間、
固定し、脱水させた。次に、マウスの上記モノクローナ
ル抗体、及びFITCで標識された抗マウスIgG抗体
でこれらの細胞を染色した。染色済みの各標本につき、
蛍光顕微鏡下で蛍光度を指標としてHBs抗原産生の有
無と強弱を検定した。その結果、合計35個のクローン
(C1-C35)のうち、5個が組換えVZV候補クローンとし
て選定された。組換え率は、14.5%であった。また、こ
の検定結果に基づき、上述のフラスコ内で増殖させた感
染細胞のうち、各組換えVZV候補クローンの感染細胞
から、細胞遊離のVZVを調製した。調製した組換えV
ZVは、使用に供するまで−70℃で保存した(Journal
of General Virology, 61,255-269, 1982)。次いで、直
径60mmのプラスチック製シャーレに培養のMRC−5細
胞を用いて、上記の組換えVZV候補のうち蛍光度が最
高の1クローン(C17) につきプラークアッセイを行っ
た。尚、プラークアッセイでは、基礎培地として199
培地(Difco 社[米国]製)を用い、参考例1の記載と
同様にして調製した維持培地に、アガロースを最終濃度
が 0.8% (w/v)になるよう添加混合して固形培地を調製
した。この培地は、感染細胞モノシートに重層して用い
た。感染培養細胞の染色は、上記の固形培地にニュート
ラルレッドを最終濃度 0.01 %(w/v) になるよう添加混
合し調製した培地を更に重層して行った。ウイルス接種
は、シャーレ当たり1〜2個のプーラクが形成されるよ
うVZV濃度を調整して行った。また、培養は5%(v/
v) 炭酸ガス保温器内で行い、培養温度等の他の条件
は、参考例3と同一とした。出現したプラークを各々、
個別に、シリンダーで釣り上げることにより、組換えV
ZVをクローニングした。得られた組換えVZVのうち
の1クローン(C17-5) を、未感染細胞 5-10 個に対しク
ローン感染細胞1個の割合で接種し、細胞から細胞へ10
代継代した。そして、継代第10代の各感染細胞培養から
それぞれ、細胞遊離の組換えVZVを調製した。これ等
の組換えVZVにつき、上述と同様に免疫蛍光法で検定
し厳選した結果、HBs抗原を産生する細胞遊離の組換
えVZV(図1)を20クローン分離した。これ等のク
ローンをrVH岡株シリーズとし、このシリーズを構成
する20株について、rVH1岡株、rVH2岡株、r
VH3岡株の要領で以下順次、rVH4岡株からrVH
20岡株まで命名した。また、これ等の20株では全て、
同程度のHBs抗原の産生が確認されたため、斯かる組
換えVZVによるHBs抗原の産生はいずれも、ウイル
ス継代下で遺伝学的に安定かつ良好であると判断され
る。
【0030】以下の実施例では、rVH岡株シリーズ中
の組換えVZV株の代表例として、rVH7岡株(国際
寄託番号)を使用する。尚、rVH7岡株の親株は、参
考例3及び実施例1に記載の通り、弱毒VZVの岡水痘
生ワクチン株である。 実施例6 組換えVZV遺伝子DNAの制限酵素解析:ザザン・ブ
ロット法(Journal ofMolecular Biology, 98, 503, 19
75)により行った。親株である岡水痘性生ワクチン株と
組換え株の各ゲノムDNAを実施例1の記載と同様にし
て抽出調製の後、各DNAを制限酵素SacI(Sst
I)で消化して得られるDNA断片を、0.8 %(w/v) ア
ガロースゲル電気泳動で分画し、泳動済みのゲルをエチ
ジウムブロマイドで染色した。次いで、このゲルにニト
ロセルロースフィルターを重ね、各DNA分画を該フィ
ルターに移し、RIで標識のプローブによるハイブリダ
イゼーションを行った後、ラジオオートグラフィーにか
けた。尚、プローブとして、[α−32P]dCTPで標
識したpM1B11及びpHHの各DNAを使用した。
その結果、親株では本来のSacI−H断片が、また、
組換え株ではSacI−H´断片がそれぞれ検出され
た。そのため、SacI−H断片はVZVtk遺伝子を
含み、組換え株のHBsとtk両遺伝子領域にはSac
Iサイトがないことを考慮すると、親株のSacI−H
断片が、組換え株ではSacI−H´断片にシフトした
と考えられる。また、親株のSacI−H断片はpHH
プローブだけと反応するのに対し、組換え株のSac
−H´断片はpM1B11及びpHH両プローブとそれ
ぞれハイブリダイゼーションするため、組換えVZVゲ
ノムのtk遺伝子にはHBs遺伝子が挿入されていると
判定される。 実施例7 VZV組換え株の感染細胞で産生されるHBs抗原の検
出と同定:実施例5で得たrVH7岡株を、培養面積15
0 cm2のプスチック製フラスコ5本を用いて、参考例2
に記載と同様にして培養した。その培養上清をプール
し、3,000 rpm で20分間、4 ℃で遠心した。感染細胞
を、培養フラスコ内壁面からラバーポリースマンで剥離
の後、PBSに浮遊させた。
【0031】(1)HBs抗原の産生量の測定:上記の
遠心上清 35 mlを、更に、27,000 rpmで 3時間、4 ℃で
遠心し、ペレットを採取し、これを 0.2 ml のPBSに
懸濁し、組換え株培養上清画分とした。一方、上記の感
染細胞約106個を1mlのPBSに浮遊させ、超音波(20
KHz, 150 mA, 4秒)で細胞を破壊の後、3,000 rpmで20
分間、4 ℃で遠心し、その上清を採取し、組換え株感染
細胞画分とした。両画分について、抗HBs血清でコー
トした細胞を用いるRPHA(逆受身赤血球凝集反応)
試験により、HBs抗原価を測定した。RPHAには市
販の試験キット(ミドリ十字製)を使用した。また、比
較対照として、上記と同様に約106個の細胞から調製し
た未感染細胞画分及び親株感染細胞画分、並びに酵母で
生産したHBs抗原(特開昭63-22098)をそれぞれ用い
た。尚、これ等の検体は、2倍階段希釈し、測定した。
その結果を表1に示す。表1から、VZV組換え株の培
養によるHBsの産生量は、感染細胞画分では10μg/m
l、培養上清画分では 4μg/ml(濃縮前の、もとの培養
上清では23ng/ml)であると算出推定される。
【0032】
【表1】
【0033】(2)HBs抗原の免疫蛍光法による検
出:実施例5に記載のHBs抗原のモノクローナル抗体
を用いる免疫蛍光法により、上記の組換え株感染細胞で
のHBs抗原産生の有無を検定した。その結果、感染細
胞質内でのHBs抗原の産生が確認された。 (3)培養上清のHBs抗原の電子顕微鏡による確認:
上記の培養上清を5,000 rpm で20分間、遠心の後、その
上清にPEG(ポリエチレングリコール)6000を最終濃
度が10%(w/v) になるよう添加混合し、沈殿物を形成さ
せた。次いで、低速遠心により回収した沈殿物ペレット
をTEN液[20 mM Tris-HCl(pH 7.4),1mM EDTA-2Na,15
0mM NaCl]に浮遊させた後、この浮遊液を、SW27ロータ
ーを用いるCsCl密度勾配平衡遠心に2回かけた。尚、遠
心カラムとして密度1.15、1.25及び1.4 g/cm3からなる
不連続勾配を使用し、このカラムに沈殿物浮遊液を重層
の後、23,000 rpm、20時間、 4℃で遠心した。遠心終了
後、カラムを分画し、HBs抗原画分を、上述のRPH
A試験により決定した。これより得られたHBs抗原画
分は、TEN液と混合し、CsClで密度を 1.2g/cm3に調
整の後、更に、SW41ローターにて、33,000 rpm、40時
間、4 ℃で遠心した。遠心終了後、カラムを分画し、H
Bs抗原画分を採取して希釈し、これを10%(w/v) 蔗糖
クッションの上に重層の後、SW41ローターにて、40,000
rpmで 3時間、4 ℃で遠心した。そのペレットを、PB
Sに浮遊させ、電子顕微鏡で観察した。その結果、最終
の精製HBs画分には、多数の直径20-30 nmの粒子が検
出された。この結果から、粒子状のHBs抗原が、感染
細胞から分泌されていると判断される。
【0034】(4)培養上清のHBs抗原の密度の測
定:上記の電子顕微鏡による観察で用いた精製HBs画
分の一部を、SW41ローターにて、33,000rpm 、4 ℃で40
時間、密度1.2 g/cm3のCsCl密度勾配平衡遠心にて
分画した。各画分の体積と重量を測定し密度を算出する
と共に、そのHBs抗原価をRPHA試験で測定した。
その結果、HBs活性のピークを示す精製HBs画分の
密度は、 1.20 g/cm3であった(図3)。 実施例8 VZV組換え株のVZV及びHBs両抗原の同定:参考
例1の記載と同様して、直径100mm のシャーレ3枚にM
RC−5細胞を培養した。その1枚にはrVH7岡株
を、他の1枚にはその親株をそれぞれ接種した。残り1
枚の細胞培養は、ウイルスを接種せず、対照抗原の調製
に用いた。そして、これ等の各細胞を、メチオニンを含
有しないMEM培地に50μCi/mlの[35S]メチオニン
とシスティンを添加し調製した基礎培地を用いて、参考
例2の記載と同様に 4時間、培養を行った。次いで、各
細胞を剥離し、RIPA緩衝液[20 mM Tris-HCl(pH 8.
0),1 %(w/v) Triton X-100, 0.1 %(w/v) SDS ,150mM
NaCl, 及び 1 mM phenylmethylsulfonyl fruoride ]
で細胞溶解の後、35,000 rpmで 1時間、遠心し、その上
清を採取した。また、培養上清は、3,000 rpm で20分
間、遠心し、その上清を採取した。得られた6種の上清
の各々は、抗VZVモルモット血清(Virology,156, 42
3-426, 1987)と混合し、免疫沈降反応させた。各反応
系で形成された免疫複合体は、プロティンAセファロー
スCL−4B[ファーマシアLKB(スウェーデン)
製]のカラムクロマトグラフィーにより、それぞれ分離
した。HBs抗原(特開昭63-22098)を用いて作製した
抗HBsウサギ血清と上記6種の上清との間でも、上記
と同様に各免疫複合体を形成させ、これを分離した。次
いで、これ等の免疫複合体をそれぞれ、SDS−PAG
E電気泳動した後、ラジオオートグラフィーを行った。
その結果、VZVポリペプドは、親株及び組換え株の両
感染細胞において同様に検出された。しかし、分子量が
26Kと30K の両HBs抗原は、組換え株の感染細胞内だ
けに検出された。また、これ等の 26Kと30K 両抗原とは
対照的に、組換え株の培養上清では、実施例7に記載の
組換え株の感染細胞が分泌するHBs抗原が、 30Kと35
K の両ポリペプチドとして同定された。このことから、
感染細胞内で合成された 26Kと30K のHBs抗原は、そ
の培養上清に分泌される間に、修飾とプロセッシングを
受け 30Kと35K のHBs抗原になると判定される。 実施例9 組換えVZVを有効成分とする生ワクチンの製造:培養
面積210 cm2のルー瓶20本のMRC−5細胞培養に、実
施例5で得たrVH7岡株シードウイルスを接種の後、
参考例3の記載と同様にして培養した。培養終了後、培
養液を捨て、各ルー瓶内の感染細胞を200 mlのPBS
(−)にて2回洗浄した。次いで、 20m1の 0.03 %(w/
v) EDTA-3Naを各ルー瓶内の感染細胞に重層し、細胞を
ルー瓶内壁面から剥離させ浮遊させた。各ルー瓶内の感
染細胞浮遊液をプールし、2,000 rpm にて10分間、4 ℃
で遠心し、感染細胞のペレットを採取した。これを100
mlのPBS(−)に再浮遊の後、凍結融解を1回、行っ
た。次に、氷水浴中で超音波処理( 20 KHz,150 mA, 0.
3 秒/ml )した後、3,000 rpm で20分間、4 ℃で遠心
し、細胞遊離ウイルスを含有の上清を採取し、これを生
ワクチン原液とした。この原液から検定用として30mlを
サンプリングし、残りの原液70mlに、PBS(−)に溶
解したサッカロース及びゼラチン加水分解物をワクチン
安定化剤として最終濃度が5 %(w/v) 及び2.5 %(w/v)
になるよう添加混合し、140ml の生ワクチン最終バルク
を調製した。この最終バルクから検定用として30mlをサ
ンプリングの後、残りバルクを 3ml容のバイヤル瓶に0.
5 mlずつ分注し、凍結乾燥の後、窒素ガスを充填しゴム
栓で封をしバイヤル瓶内部を気密密閉した。この生ワク
チン小分品は、 4℃で保存し、使用の直前に注射用蒸留
水 0.5mlを添加し乾燥内容物を完全に溶解し用いる。一
方、サンプリングした上記のワクチン原液と最終バル
ク、及び小分品20本につき、検定試験を行った。斯かる
検定試験は、安全性、有効性及び均質姓を確認し、生ワ
クチンとしての適格性を確定するため、厚生省告示第1
95号に規定の生物学的製剤基準(1989年)「乾燥
弱毒生水痘ワクチン」に準拠し、かつ、同じく規定の基
準「組換え沈降B型肝炎ワクチン(酵母由来)」をも考
慮し、実施した。斯かる検定試験の結果、上記の小分品
は、そのウイルス含量が2×104PFU(プラーク形
成単位)/0.5mlであり、かつ、上記基準に規定の各種試
験に合格したため、適格性を備えた生ワクチンとして爾
後の使用に供した。 実施例10 診断剤用の組換えVZV抗原の製造:培養面積210 cm2
のルー瓶20本のMRC−5細胞培養に、実施例5で得た
rVH7岡株シードウイルスを接種し、参考例3の記載
と同様にして培養した。1日間培養の後、各ルー瓶の培
養液を捨て、各ルー瓶内の感染細胞を200 mlのPBSに
て2回洗浄した。次いで、フェーノレッドを抜いた19
9培地[ Difco社(米国)製]を各ルー瓶に注入し、更
に3日間、37℃で培養を続けた。培養終了後、各ルー瓶
から培養液を採取し、プールした。これを 3,000 rpmに
て20分間遠心し、その上清をミニタン限外濾過機MW10
000 [ミリポア(米国)製]で、体積を1/20に濃縮し
た。次に、この濃縮液を56℃で30分間加熱し、ウイルス
を不活化した。得られた不活化濃縮液中の組換えVZV
の抗原蛋白含量が 5μg/ml になるようPBSで希釈調
整し、これを 3ml容のアンプルに 2 ml ずつ分注の後、
熔封し、水痘及びB型肝炎の診断剤として使用に供し
た。 実施例11 組換えVZVを有効成分とする組換え生ワクチンの免疫
原性の判定:実施例9で製造した組換え水痘生ワクチン
株の免疫原性を、モルモットを用いて測定した。比較対
照として、親株生ワクチンである市販の乾燥弱毒生水痘
ワクチン(財団法人阪大微生物病研究会製)、組換え沈
降B型肝炎ワクチン[特開昭63-22098より製造、及びメ
ルク社(米国)製の両ワクチン]、MRC−5未感染細
胞から実施例9と同様の工程を経て調製した対照抗原の
合計5種を使用した。これ等の各ワクチンを3週令の平
均体重 250gのモルモット3匹にそれぞれ皮下接種し
た。ワクチン接種は、接種量が組換え株及び親株両生ワ
クチンでは、 3,000 PFU又は2,000 PFU/モルモットに
なるよう各ワクチンをPBS(−)で希釈調整して行っ
た。上記のB型肝炎両ワクチンは、HBs抗原量10μg
/モルモットを接種した。そして、ワクチン接種後、
4、6及び8週目に、各被接種モルモットの大腿部静脈
から部分採血し、その血中抗体価を測定した。抗体価の
測定には、VZVでは中和試験法(Journal of General
Virology, 61, 255-269, 1982) を、HBsではHBs
抗原をコートした細胞を用いるPHA(受身赤血球凝集
反応)試験キット(化学及血清療法研究所製)をそれぞ
れ採用した。その結果を表2及び表3に示す。親株及び
組換え株の両ワクチンは共にVZV抗体を同レベルに誘
導した。しかし、HBs抗体は組換え株ワクチン接種だ
けに検出された(表2)。更に、組換え株ワクチンのH
Bsに対する免疫原性は、市販のB型肝炎ワクチンと同
じであった(表3)。これらの結果から、組換え株ワク
チンが保有の、VZV及びHBs両抗原に対する免疫原
性は共に良好であると判定される。
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
【発明の効果】 (1)多価生ワクチンの提供:本発明により提供される
組換えVZV株はVZV遺伝子と1種以上のHBV遺伝
子とを同時に発現する弱毒ウイルスであり、しかも、そ
の各発現産物は現行のワクチン抗原と同等の免疫原性を
保有しており、また、その発現能はウイルス継代下で遺
伝学的に安定かつ良好であり、更に、この組換えVZV
は生ワクチン株としての安全性と有効性とを兼備してい
るため、従来の混合又は不活化ワクチンに代わる多価生
ワクチン又は多機能生ワクチンの有効成分として実用に
供することができる。 (2)不活化ワクチン抗原の生ワクチンへの変換:従
来、迷入因子混入の危険性、培養、精製等に係る技術的
制約のため、体液性免疫のみを誘導し、その免疫の持続
性の不良が公知であるにも拘らず、不活化ワクチンとし
てしか実用化され得ない抗原を、体液性と細胞性の両免
疫を誘導し、その増強された免疫効果が良好に永続する
生ワクチンに変換し提供することを可能にする。
【0038】(3)混合ワクチンの製造コストの低減:
従来の混合ワクチンは、各ワクチン成分を個別に調製の
後、これ等を混合し製造されたものである。本発明によ
れば、2種以上の相互に異種の抗原を、組換えVZVを
1回培養することにより、同時に製造できるため、ワク
チンの製造コストが極度に低減される。 (4)本発明により、培養や量産が困難なHBV抗原の
大量生産が可能になる。
【0039】(5)バイオハザードの確率の高い病原体
抗原を安全に製造できる。 (6)本発明による組換えVZV抗原は、相異なる2種
以上の抗原を有するため、これ等の2種以上の病原体を
1度に判定できる多価診断剤としても有用である。ま
た、該組換えVZV遺伝子DNAは、2種以上の異種遺
伝子DNAからなるキメラプローブとして遺伝子診断に
利用できる。
【0040】(7)WHOのEPI(免疫拡大計画)に
寄与:以上に加え、WHOが提唱の混合又は多価ワクチ
ン使用による接種と被接種両者間での省力化に基づく予
防接種の普及を考慮すると、本発明が、ワクチン製造、
防疫と衛生行政、臨床検査、個人の予防接種等における
経済性と省力化の確保に寄与すると共に、更には、予防
接種の普及と促進の布石となる免疫効果の改善と増強の
側面から人類に多大の福音をもたらすことは明らかであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】組換えVZV構築の順序を示した説明図であ
る。
【図2】VZVtk遺伝子とHBVpreS2−HBs
遺伝子の連係部位のDNA塩基配列とその由来を示した
説明図である。
【図3】組換えVZVの培養液中に分泌されるHBs抗
原画分を、更に、CsCl密度勾配平衡遠心法により分
画したHBs抗原各画分のHBs活性と密度を示す測定
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12N 15/38 G01N 33/569 J 9015−2J

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 VZVの遺伝子プロモーターの下流領域
    に外来遺伝子を挿入連係することを特徴とする組換えV
    ZVの作製法。
  2. 【請求項2】 VZVの遺伝子プロモーターの下流領域
    に外来遺伝子が挿入連係された組換えVZV。
  3. 【請求項3】 VZVが岡水痘生ワクチン株である請求
    項2に記載の組換えVZV。
  4. 【請求項4】 遺伝子プロモーターがVZVのtk遺伝
    子プロモーターである請求項2又は3に記載の組換えV
    ZV。
  5. 【請求項5】 外来遺伝子がHBVゲノムの遺伝子群か
    ら選ばれる1種以上の遺伝子である請求項2、3又は4
    に記載の組換えVZV。
  6. 【請求項6】 rVH岡株シリーズを構成する組換えV
    ZV株群から選ばれる1クローン以上のウイルス株。
  7. 【請求項7】 請求項2、3、4、5又は6に記載の組
    換えVZVに由来の抗原。
  8. 【請求項8】 請求項2、3、4、5又は6に記載の組
    換えVZVゲノムDNA。
  9. 【請求項9】 請求項2、3、4、5又は6に記載の組
    換えVZVを免疫を奏する量、含有することを特徴とす
    る生ワクチン。
  10. 【請求項10】 請求項7に記載の抗原を抗原抗体反応
    を呈する量、含有することを特徴とする診断剤。
JP3191340A 1991-04-26 1991-04-26 組換え水痘ウイルスとその作製法 Expired - Fee Related JP3026029B2 (ja)

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