JPH0622756A - 突然変異体のrsウイルス(rsv)、それを含有するワクチンおよび使用方法 - Google Patents

突然変異体のrsウイルス(rsv)、それを含有するワクチンおよび使用方法

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JPH0622756A
JPH0622756A JP5117812A JP11781293A JPH0622756A JP H0622756 A JPH0622756 A JP H0622756A JP 5117812 A JP5117812 A JP 5117812A JP 11781293 A JP11781293 A JP 11781293A JP H0622756 A JPH0622756 A JP H0622756A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 低温適応した突然変異体のRSV、詳しくは
亜群AおよびBの突然変異体のRSV、該突然変異体の
RSVをエンコードする核酸分子およびこれらの突然変
異体のRSVの免疫原性ポリペプチド。 【効果】 ワクチンとしてことに有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、1992年4月21日提出の米
国特許出願第07/871,420号の一部継続出願
(その開示をここに引用によって加える)である。
【0002】この出願を通して、本発明が関係する技術
水準をより完全に記載するために種々の参考文献を括弧
内に示す。各引用について完全な引用文献の情報は実施
態様の直ぐ前に記載されている。これらの参考文献の開
示をここに引用によって本発明の開示に加える。
【0003】RSウイルス(RSV)、すなわち、パラ
ミクソウイルス族の1構成員は乳児および若い子供にお
いてウイルス性肺炎および気管支炎の主要な原因であ
り、そして米国において1年当たり推定して95,00
0人の入院患者および4,500人の死亡の原因となっ
ている(IOMリポート、1985;HallおよびM
cBride、1991;McIntoshおよびCh
nock、1990)。重大な疾患は6週〜6カ月の年
令の乳児およびある種の根源的な疾患(例えば、免疫不
全、先天的な心臓病および気管支肺の形成異常)をもつ
子供において最も流布している。RSVの2つの主要な
亜群はAおよびB、ならびに各亜群内の抗原性変異型と
同定されてきている(Andersonら、1985;
Mufsonら、1985)。各亜群の多数の変異型は
毎年秋の終わり、冬および春の月に発生する流行病で共
に循環することが発見された(Andersonら、1
991)。ほとんどの子供は2歳までに感染する。RS
Vに対する完全な免疫性は発現されず、そして再感染は
寿命通じて起こる(Hendersonら、1979;
Hallら、1991)。ほとんどの感染は症候性であ
り、そして一般に温和な上部の気道の疾患に限られる。
疾患のひどさの減少は2またはそれ以上の感染に関連し
そして、ある場合において、血清抗体の高いレベルに関
連し、RSVの疾患に対する保護的免疫性反復した感染
後に蓄積することを示唆される(Lamprecht
ら、1976;Hendersonら、1979;Gl
ezenら、1981;Glezenら、1981;G
lezenら、1986;Kaselら、1987/8
8;Hallら、1991)。また、2つの主要なRS
Vの亜群の1つで感染した子供は相同の亜群で再感染に
対して多少保護されることがあるという証拠が存在する
(Mufsonら、1987)。これらの観察が示唆す
るように、ひどい疾患および死亡に対して保護するため
に十分な一時的免疫性を提供する、乳児および若い子供
のためのRSVワクチン接種の養生法を開発することは
可能でありかつ価値がある。
【0004】若い子供にワクチン接種する初期の試み
(1966)は、非経口的に投与されるホルマリン不活
性化RSVのワクチン接種を使用した。不都合なことに
は、いくつかのフィールドテストにおけるこのワクチン
の投与は、引き続くRSVによる自然の感染後における
有意に一層悪くなった疾患の発現特別に関連することが
示された(Kapikianら、1969;Kimら、
1969;Fulginitiら、1969;Chin
ら、1969)。このワクチンがRSVの疾患を増強す
る履中は明らかではない。このRSV抗原への暴露は、
自然の疾患の免疫病理学的増強作用に導いた異常なまた
は不均衡な免疫応答を引き出すことが示唆された(Ki
mら、1976;Princeら、1986)。ホルマ
リン不活性化ワクチンを使用することが不成功に終わっ
た後、生の弱毒化RSVワクチンの開発が強調された。
低温適応(cold adaptation)により開
発されたワクチンの候補は血清反応陽性の大人において
ビルレンスga減少したが、血清反応陰性の乳児におい
て試験した1つのワクチンは弱毒化の程度が低いことが
わかった(Kimら、1971;Forsythおよび
Phillips、1973)。化学的突然変異誘発に
より誘導されたRSVの温度感受性(TS)突然変異体
(Gharpureら、1969)は、齧歯類およびヒ
ト以外の霊長類のモデルにおいて弱毒化された(Wri
gtら、1970;Richardsonら、197
8)。最初に有望であるように思われた2つの突然変異
体は血清反応陰性の乳児において弱毒化が過度である
か、あるいは低度であり、そして遺伝学的安定性を欠如
することが発見された(Kimら、1973;Hode
sら、1974;McIntoshら、1974;Wr
igtら、1976;Wrigtら、1982)。生ウ
イルスの非経口的投与を使用する他のワクチン接種のア
プローチは効能を欠如し、そしてこのラインに沿った努
力は中止された(Belsheら、1982)。顕著に
は、これらの生RSVワクチン、ホルマリン不活性化R
SVワクチンのように、疾患の増強に決して関連しなか
った。
【0005】現在のRSVワクチンの開発の努力は生ウ
イルスおよびサブユニットのアプローチの両者について
続けられている。ホルマリン不活性化RSVワクチンを
使用する前の実験のために、複製しないウイルスの抗原
から構成されたワクチンの試験は非常に注意を払って進
行された。ただ1つのサブユニットのワクチンである精
製されたFタンパク質(PFP、Lederle−Pr
axis Biologicals)は現在臨床的に試
験されている。こうして、血清反応陽性の子供における
研究は自然の疾患の増強のこれまで示して来ていない。
開発されている他のサブユニットのワクチンは、バキュ
ロウイルスが生産したキメラのFGタンパク質(Bri
deauら、1989[Upjohn];Wather
nら、1991[Upjohn])およびFおよびGタ
ンパク質からのペプチド(Trudelら、1991
a、b)を包含する。生の弱毒化されたTSウイルスの
TS突然変異体(McKayら、1988;Watt
ら、1990)および組み換えワクシニアおよびRSV
のFおよびGタンパク質を発現するアデノウイルス(O
lmsteadら、1988;Collinsら、19
90a、b)を使用するワクチンのアプローチは、ま
た、研究されている。生の弱毒化ウイルスまたは生のベ
クターードウイルスのワクチンは、サブユニットまたは
不活性化ウイルスのワクチンを越えたいくつかの利点を
有する。鼻内に投与された複製ウイルスは全身的免疫性
を引き出すであろう。さらに、それは非経口的投与され
たサブユニットのワクチンまたは不活性化ワクチンより
も、体液および細胞の両者の成分からなる、充実の局所
的粘膜の免疫性を与える可能性が強い。この免疫性はよ
り低い呼吸器の疾患に対する満足すべき保護的を提供
し、ならびに疾患の増強に導くことがある合併症を回避
することができる。
【0006】低温適応、すなわち、ウイルスをそれが常
態で最適に増殖する温度より低い温度において増殖する
ように適応させる方法を使用して、ワクチンとして使用
するための弱毒化TSウイルス突然変異体が開発されて
きている(概観については、MaassabおよびDe
Borde、1985、参照)。この方法は、一般に、
遺伝学的損傷通常単一である化学的突然変異誘発と異な
り、多数の遺伝学的損傷の蓄積を生ずる。これらの多数
の損傷は、任意の1つの損傷の復帰が関係する表現型の
復帰を生ずる確率を減少することによって、表現型の安
定性を与えることを助ける。Maassabは段階的低
温適応を使用して、現在臨床的試験におけるいくつかの
TSインフルエンザワクチンの候補の開発に成功した
(Maassabら、1990;Obrsova−Se
rovaら、1990;Edwardら、1991)。
これらの突然変異体は、少なくとも4つの異なる遺伝子
の中に弱毒化性突然変異を有し、弱毒化されており、免
疫原性、および表現型的に安定であるように思われる。
Belsheおよび共同研究者ら低温適応を使用して、
パラミクソウイルス、パラインフルエンザウイルス3型
の弱毒化された、TS株を開発した(Belsheおよ
びHissom、1982;Murphyら、199
0)。この場合において、低温適応は温度を20℃に減
少することによって初代アフリカミドリザル腎細胞にお
いて実施した。この低温適応した集団からクローニング
したいくつかのウイルスの変異型の分析により、弱毒化
のレベルおよび温度感受性は低温適応の長さを増加する
と増加すること証明された。これらの変異型はヒトにお
けるビルレンスについて減少した効力を示したが、温度
感受性表現型は臨床試験において多少不安定であった
(Clementsら、1991)。RSVは1960
年代の中頃においていくつかの実験室において25〜2
6℃に首尾よく低温適応されたが、ワクチンの試験にお
いて弱毒化の低度が低いことが発見された(Kimら、
1971;MaassabおよびDeBorde、19
85;ForsythおよびPhillips、197
3(Lederle))。MaassabおよびDeB
orde(1985)が示唆するように、この理由は低
温適応を十分に低い温度で実施しなかったことにある
か、あるいは適切に弱毒化されたウイルスのクローンが
低温適応したウイルスの遺伝学的に混合された集団から
分離されなかったことにあるであろう。
【0007】本発明は、低温適応した突然変異体のRS
V、ことに亜群AおよびBの突然変異体のRSVを提供
する。本発明の突然変異体のRSV、およびこれらの突
然変異体のRSVの免疫原性ポリペプチドをエンコード
する核酸分子は、また、本発明により提供される。上の
組成物の任意のものを含有する医薬組成物はここにおい
て提供される。これらはワクチンとしてことに有用であ
る。さらに、本発明は、ここに記載する医薬組成物を使
用して被検体をRSVの感染に対してワクチン接種する
方法を提供する。
【0008】本発明は、低温適応した突然変異体のRS
ウイルス(RSV)を提供する。この突然変異体のRS
Vは、被検体に投与したとき、有意な疾患、例えば、呼
吸困難または中耳炎を引き起こさないで、免疫応答を引
き出すすることができる。ここで使用するとき、低温適
応した突然変異体の例は、前掲の本発明の節の背景に提
供された。本発明の1つの実施態様において、低温適応
した突然変異体のRSVは突然変異体の亜群AのRSV
である。好ましい実施態様において、突然変異体のRS
Vの亜群Aのウイルスは3Ap20E、3Ap20Fお
よび3Ap28Fから成る群より選択される。また、本
発明は、低温適応した突然変異体が亜群Bである、低温
適応した突然変異体のRSVを提供する。好ましい実施
態様において、低温適応した亜群Bのウイルスは2Bp
33F、2Bp24G、2Bp20Lおよび2Bp34
Lから成る群より選択される。本発明のウイルスは
(1)生ウイルスワクチンとして、(2)任意のRSV
株の弱毒化された表現型を与え、増強するか、あるいは
安定化するための遺伝学的材料源として、(3)免疫原
性ポリペプチド源として、(4)生ウイルスまたはバク
テリアのベクター(例えば、バキュロウイルス、ワクシ
ニアウイルス、アデノウイルス、弱毒化されたサルモネ
ラ属(Salmonella))により免疫原性ポリペ
プチドの組み換え体の発現のための遺伝学的材料とし
て、(5)他のウイルスからの免疫原性タンパク質、例
えば、RSVのFおよびGタンパク質、インフルエンザ
のHAおよびNAタンパク質、パラインフルエンザのH
NおよびFタンパク質の発現のためのウイルスのベクタ
ーとして、そして(6)免疫学的アッセイにおいて抗体
または酵素増幅アッセイ(例えば、ポリメラーゼ連鎖反
応(PCR))において核酸を検出するための試薬源と
して有用である。
【0009】本発明は、また、親の3Aおよび2B株の
上に表示した低温適応した突然変異体のすべての誘導さ
れた株を包含し、これらは次のものを包含するが、これ
らに限定されない:化学的突然変異誘発、低温適応、ま
たは遺伝学的組み換え、例えば、部位特異的突然変異誘
発により弱毒化された株。これらの方法は当業者によく
知られている。
【0010】これらのウイルスを含有するワクチンおよ
び医薬組成物を後述する。
【0011】前述の突然変異体のRSVからか、あるい
はこれらの同一の突然変異体で感染した細胞から分離さ
れ、精製された免疫原性ポリペプチドは、また、本発明
により提供される。ここで使用するとき、用語「ポリペ
プチドまたはペプチド」はペプチド結合により結合され
た線状のポリマーおよびタンパク質、例えば、RSVの
抗原性タンパク質を意味することを意図する。線状のポ
リマーまたは「タンパク質断片」は、ポリペプチドが免
疫学的活性を示すことができるかぎり、種々の長さであ
ることができる。免疫学的活性を決定する方法は後述す
る。
【0012】これらのポリペプチドは、L、F、G、
M、M2(また、22Kとして知られている)、P、S
H、1B、1CまたはNと表示するポリペプチドを包含
する突然変異体のRSVのポリペプチドであることがで
きる。これらのポリペプチドは下に記載する方法により
精製することができ、そして下の呼吸器の疾患およびR
SV感染の他の疾患の症状に対して保護するためのサブ
ユニットのワクチンにおける免疫原として有用である。
精製されたRSVの免疫原性ポリペプチドを互いに結合
または接合して、キメラ(または融合)ポリペプチドを
得ることができる。ポリペプチドを結合する方法は当業
者によく知られている。サブユニットのワクチンは宿主
を免疫化するために必要な関係する免疫原性材料からな
る。これらのワクチンは、遺伝子操作した免疫原、化学
的に合成された免疫原および/または真性の実質的に純
粋なRSVのポリペプチドまたはキメラのポリペプチド
からなる免疫原の単独、あるいはそれらと保護的免疫応
答を引き出すことができる、同様に調製されたRSVの
ポリペプチドまたはタンパク質との組み合わせを包含す
る。
【0013】1つの実施態様において、RSVのポリペ
プチドはRSVまたはRSVで感染した細胞の培養物か
ら実質的に純粋な形態で分離することができる。別の実
施態様において、RSVのポリペプチドはこれらのポリ
ペプチドを生産するように操作した組み換え系またはベ
クターから分離することができる。なお他の実施態様に
おいて、RSVのポリペプチドは当業者によく知られて
いる方法により化学的合成することができる。免疫原性
ポリペプチドは、最も好ましくは、本発明の突然変異体
のRSVから誘導される。また、野生型ウイルス株から
分離されたポリペプチドならびに特別にここに開示する
株から誘導された株は本発明の範囲内に包含される。
【0014】前述したように、突然変異体のRSVのポ
リペプチドは免疫原性ポリペプチドを発現する組み換え
ベクターから精製することができる。このような組み換
えはバクテリアの形質転換体、酵母菌の形質転換体、組
み換えウイルスで感染した細胞の培養物または哺乳動物
細胞、例えば、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)
細胞の培養物を包含する。組み換えポリペプチドは問題
のエピトープの多数のコピー、異なるウイルスの亜群ま
たは株からの同一または異なるエピトープからなること
ができる。
【0015】生産方法に無関係に、RSVのポリペプチ
ドを使用してワクチンを配合することができる。そのよ
うに実施するために、RSVのポリペプチドを適当な濃
度に調節し、そして任意のワクチンのアジュバントと配
合する。ポリペプチドは一般に0.1〜100μg/k
g/宿主の範囲の濃度で配合することができる。生理学
的に許容される媒質を担体として使用することができ
る。これらは次のものを包含するが、これらに限定され
ない:無菌の水、生理的食塩水、リン酸塩緩衝液など。
適当なアジュバントは次のものを包含するが、これらに
限定されない:表面活性物質、例えば、ヘキサデシルア
ミン、オクタデシルアミン、オクタデシルアミノ酸エス
テル、リソレクチン、ジメチル−ジオクタデシルアンモ
ニウムブロミド、N,N−ジオクタデシル−N’−N−
ビス(2−ヒドロキシエチル−プロパンジアミン)、メ
トキシヘキサデシルグリセロール、およびプルロニック
ポリオール;ポリアミン、例えば、水酸化アルミニウ
ム、リン酸アンモニウムなど。また、免疫原をリポソー
ムの中に組み込むか、あるいは多糖および/またはワク
チンの配合において使用するための他のポリマーに接合
することができる。
【0016】なお本発明の他の実施態様において、RS
Vのポリペプチドはハプテン、すなわち、同種の抗体と
特異的または選択的に反応することにおいて抗原性であ
るが、免疫応答引き出すことができないことにおいて免
疫原性でない分子である。このような場合において、ハ
プテン担体または免疫原性分子、例えば、それと結合し
たハプテンに免疫原性を与える大きいタンパク質、例え
ば、タンパク質の血清アルブミンに共有結合することが
できる。ハプテン−担体はサブユニットのワクチンとし
て使用するために配合することができる。
【0017】本発明のポリペプチドは、可溶性巨大分子
の担体に結合したとき、使用することができる。好まし
くは、担体および本発明のポリペプチドまたはタンパク
質は結合後5000ダルトンを越える。より好ましく
は、担体は5キロダルトンを越える。好ましくは、担体
はヒトを包含する動物の中の免疫原性である、天然また
は合成のポリアミノ酸である。結合方法は普通の方法で
ある。多数の結合技術は米国特許第4,629,783
号(その開示をここに引用によって加える)に開示され
ている。多数の架橋剤は次の参考文献に記載されてい
る:1986−87ハンドブック・オブ・ジェネラル・
カタログ(Handbook and General
Catalog)、ピアース・ケミカル・カンパニー
(Pierce Chemical Company)
(イリノイ州ロックフォード)、pp311−340
(そのページをここに引用によって加える)。
【0018】本発明は、また、前述の低温適応した突然
変異体のRSVまたはポリペプチドをエンコードする核
酸分子を提供する。また、キメラのポリペプチドをエン
コードする核酸分子が提供される。これらの核酸はDN
A分子、cDNA分子またはRNA分子、例えば、アン
チセンスRNAであることができる。本発明は、また、
これらのポリペプチドをエンコードする核酸分子のそれ
と異なるが、同一の表現型の作用を生成する核酸分子を
包含する。これらの変更された、表現型的に同等の核酸
分子は「同等の核酸」と呼ぶ。本発明は、また、前述の
核酸分子と比較したとき、それから生産されたポリペプ
チドの表現型を変更しない非解読領域における変化によ
り特徴づけられる核酸分子を包含する。
【0019】また、突然変異体のRSVの非解読配列か
らなる核酸分子が提供される。これらの非解読領域は、
5’非解読領域、3’非解読領域、遺伝子間配列、また
はウイルスのゲノムの他の非解読領域を包含する。これ
らは転写、翻訳または他の調節領域を包含するが、これ
らに限定されない。また、これらの核酸分子はDNA分
子、cDNA分子またはRNA分子であることができ
る。
【0020】さらに、中程度ないし高いストリンジェン
シーの条件下に本発明の核酸分子にハイブリダイゼーシ
ョンする核酸分子が包含される。多数の因子がハイブリ
ダイゼーションのストリンジェンシーの決定において重
要であり、これらの因子は次のものを包含する:ハイブ
リダイゼーションした核酸の種、核酸のプローブの長
さ、TM(溶融温度)、ハイブリダイゼーションの温度
および洗浄、ハイブリダイゼーション緩衝液および洗浄
緩衝液の中の塩濃度、水性またはホルムアミドのハイブ
リダイゼーション緩衝液、およびハイブリダイゼーショ
ンおよび洗浄のための時間の長さを包含する。中程度な
いし高いストリンジェンシーの条件の例は、次の通りで
ある:0.9Mの塩化ナトリウムおよび0.09Mのク
エン酸ナトリウムを含む水性緩衝液の中で55〜65℃
においてDNA−DNAのハイブリダイゼーションを2
00ヌクレオチドより大きいプローブを使用して8時間
の間実施し、そして0.3Mの塩化ナトリウムおよび
0.03Mのクエン酸ナトリウムを含有する水性緩衝液
の中で42℃において洗浄する。
【0021】本発明の核酸分子は、RNAの転写のプロ
モーター、ならびに他の調節配列に操作的に連鎖するこ
とができる。ここで使用するとき、用語「操作的に連鎖
する」は、プロモーターがRNAの転写を核酸分子から
離れるように向けるような方法で位置することを意味す
る。プロモーターの例はT7プロモーターである。プロ
モーターおよび挿入された核酸片がプロモーターに操作
的に連鎖したクローニング部位の両者を含有するベクタ
ーは、この分野においてよく知られている。好ましく
は、これらのベクター核酸をin vitroおよびi
n vivoで転写することができる。このようなベク
ターの例は、ポリペプチドをエンコードする核酸領域ま
たは前述の非解読領域を他のRSV型の核酸と置換し、
こうして生ずるウイルスがより強いか、あるいは安定に
弱毒化された、異なる型のRSVの核酸(他の弱毒化さ
れたサブタイプを包含する)である。組み換えウイルス
またはバクテリアのベクター、例えば、アデノウイル
ス、ワクシニアウイルス、ポリオウイルス、インフルエ
ンザウイルス、パラインフルエンザウイルス、サルモネ
ラのベクターは突然変異体のRSVの免疫原性ポリペプ
チドを発現するように操作され、それらの各々はこれら
の族の構成員のすべてを包含する。
【0022】さらに、組み換えウイルスおよび本発明の
核酸分子によりエンコードされるポリペプチドが提供さ
れる。ここで使用するとき、「組み換えウイルス」は、
野生型ウイルスから遺伝学的に変更されたウイルスを意
味することを意図する。
【0023】ウイロソームは人工的脂質のエンベロープ
(リポソーム)であり、その膜はウイルスのタンパク質
を含有し、そして核酸、薬物、タンパク質および他の活
性化合物を包含することができる物質を包膜する。これ
らのリポソームは本発明のRSVからのRSVエンベロ
ープのタンパク質を含有することができる。例として、
RSVのGタンパク質はウイロソームを呼吸器の内皮細
胞にターゲッティングするであろう。Fタンパク質はウ
イロソームをターゲット細胞と融合させて、ウイロソー
ムの内容物をターゲット細胞に供給できるようにする。
ウイロソームは被検体に静脈内に投与することができる
が、好ましい投与方法は肺へのエアゾールによる、例え
ば、ネブライザーの使用による。ウイロソームの供給系
を構成する方法は当業者によく知られている。突然変異
体のRSVのポリペプチドおよびキメラのポリペプチド
をエンコードする核酸は、宿主においてワクチンとして
acrするウイロソームの供給系によりターゲット細胞
に効率的に供給することができる。
【0024】ここに記載する組み換えポリペプチドを生
成しそして本発明の核酸分子を発現するための宿主のベ
クター系が提供される。宿主のベクター系は、適当な宿
主の中の前述のベクターの1つからなる。本発明の目的
に対して、適当な宿主は次のものを包含するが、これら
に限定されない:真核生物の細胞、例えば、バキュロウ
イルスの発現のための哺乳動物の細胞、酵母菌の細胞ま
たは昆虫の細胞。適当な哺乳動物の細胞は次のものを含
むが、これらに限定されない:Vero細胞、CH細
胞、WI−38細胞および初代サル腎細胞。適当な宿主
は、また、原核生物の宿主細胞、例えば、バクテリアの
細胞、大腸菌(E.coli)からなることができる。
【0025】前述の任意の低温適応した突然変異体のR
SVまたはポリペプチドまたはキメラのポリペプチドの
単独、またはそれらの組み合わせ、および製剤学的に許
容されうる担体からなる医薬組成物が、また、提供され
る。ここで使用するとき、用語「製剤学的に許容されう
る担体」は任意の標準の製剤学的担体、例えば、生理学
的に均衡した培地、リン酸塩緩衝液、生理的食塩水、
水、および乳濁液、例えば、油/水または水/油、種々
のタイプの湿潤剤またはタンパク質安定剤を包含する。
【0026】本発明の1つの実施態様において、医薬組
成物はワクチンとして使用することを意図する。1つの
実施態様において、ウイルスを低温保護剤または安定
剤、例えば、タンパク質(例えば、アルブミン、ゼラチ
ン)、糖類(例えば、スクロース、ラクトース、ソルビ
トール)、アミノ酸(例えば、グルタミン酸ナトリウ
ム)、生理的食塩水、または他の保護剤と混合する。次
いで、この混合物を輸送または貯蔵のために乾燥または
凍結乾燥し、そして投与直前に水と混合する。あるい
は、ウイルスをホルマリンまたは熱で不活性化し、そし
てアジュバント、例えば、水酸化アルミニウム、生理的
食塩水および洗浄剤、例えば、リン酸塩ツイーン緩衝剤
と混合することができる。ワクチンの調製方法について
は、Duffy(1982)を参照のこと。
【0027】任意の低温適応した突然変異体のRSV、
突然変異体のRSVをエンコードする核酸分子、免疫原
性ポリペプチド、またはキメラのポリペプチド、または
RSVのポリペプチドを発現することができる生きてい
るベクターからなる医薬組成物は、RSV感染に対して
被検体をワクチン接種するために有用である。こうし
て、本発明は、有効免疫化量の前述の医薬組成物を被検
体に投与することによって、被検体をRSV感染に対し
てワクチン接種する方法を提供する。
【0028】この被検体は動物、例えば、哺乳動物、例
えば、チンパンジーまたは好ましくはヒトであることが
できる。十分な量のワクチンを被検体に投与して、免疫
応答引き出すことができる。当業者はこのような量を容
易に決定することができる。投与は任意の有効な形態に
より、例えば、鼻内、非経口的、静脈内、経口的に投与
するか、あるいは局所的に任意の粘膜表面、例えば、鼻
内、口、眼または直腸の表面に適用することができる。
本発明の好ましい実施態様において、生ウイルスワクチ
ンを前述したように鼻内、経口的、非経口的に投与する
か、あるいは任意の粘膜表面(鼻、口、眼、直腸)に適
用することができる。不活性化全ウイルスのワクチンを
好ましくは非経口的にまたは任意の粘膜表面に投与す
る。
【0029】また、前述の組み換えポリペプチドを生産
する方法が提供され、この方法は本発明の核酸および/
または本発明の宿主ベクター系を含有する細胞を、ポリ
ペプチドの生産を可能とする適当な条件下に増殖し、そ
して得られる生産された組み換えポリペプチドを回収す
ることからなる。
【0030】また、精製されたポリペプチド、または前
述のキメラのポリペプチドまたは突然変異体の弱毒化低
温適応したRSVとの複合体を特別に形成することがで
きる物質が提供される。本発明の1つの実施態様におい
て、この物質は抗体、例えば、モノクローナル抗体また
はキメラ抗体である。本発明の好ましい実施態様におい
て、モノクローナル抗体はヒトモノクローナル抗体であ
る。
【0031】さらに、本発明は低温適応によりウイルス
を弱毒化する方法を提供する。
【0032】本発明の突然変異体のRSVの試料は、特
許手続きの目的のための微生物の寄託の国際的認識つい
てのブダベスト条約の規定(「ブダベスト条約」)に従
い、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション
(American TypeCulture Col
lection)(ATCC)米国マリイランド州20
85、ロックビレ、パークローンドライブ12301に
受託された。ウイルスは次の受け入れ番号を与えられ
た:2Bp33F(VR 2364)、2Bp24G
(VR 2370)、2Bp20L(VR 236
8)、2Bp34L(VR 2365)、3Ap20E
(VR 2369)、3Ap20F(VR 236
7)、および3Ap28F(VR 2365)。
【0033】実験 RSV 2BおよびRSV 3Aの親の株の継代および
特性決定 RSV 2BおよびRSV 3Aの親の株を分離し、そ
して適格の細胞系の中で臨床的研究の材料として使用に
合致する条件下に継代した。
【0034】2つのRSV株、20648および230
95は、ロバート・ベルシェ博士(マーシャル・ユニバ
ーシティ・スクール・オブ・メディシン、ウェストバー
ジニア)により、病気の子供の鼻のスワブ試料から分離
された。これらのウイルスを後にもとの凍結鼻スワブ試
料から回収し、初代アカゲサル腎(PRMK)細胞の中
で2〜3回継代し、次いで出願人に送られた。
【0035】分離株20648(亜群B)をRSV 2
Bと名前を改めた。ウイルスをPRMKの中で35℃に
おいて7回継代し、Vero細胞の中で35℃において
2回継代し、プラーク精製し、そしてVero細胞の中
で36℃において3回(6回の継代)増幅した。さら
に、ウイルスをVero細胞の中でさらに2回増幅し
(36℃)、ストックを0.2mのフィルターで濾過
し、そしてVero細胞の中でさらに2回増幅した。次
いで、マスター種子(RSV 2B、MK7 V12
b)、中間の種子(RSV 2B、MK7 V13b)
および使用(Working)種子(RSV 2B、M
K7 V14b)を生産した。図1参照。
【0036】分離株23095(亜群B)をRSV 3
Aと名前を改めた。RSV 3AをPRMKの中で35
℃において8回継代した。次いで、これをVero細胞
の中で35℃において2回継代し、そして36℃におい
て6回継代し、3回のプラーク精製段階を含んだ。ウイ
ルスをVero細胞の中で36℃においてさらに6回継
代し、0.2mの濾過段階を含んだ。次いで、マスター
種子(RSV 3A、MK8 V15b)、中間の種子
(RSV 3A、MK8 V16b)および使用(Wo
rking)種子(RSV 3A、MK8 V17b)
を生産した。図1参照。
【0037】RSV 2BおよびRSV 3Aのマスタ
ー種子の亜群の特異性を亜群特異的モノクローナル抗体
を使用して確証した。ウイルスのストックは微生物の汚
染物質および外来因子を含有しないことが示された。
【0038】RSV 2BおよびRSV 3Aのストッ
クおよび参照RSV株A2、Longおよび18537
のF、NおよびGタンパク質を、ラジオ免疫沈澱(RI
P)およびウェスタンブロットの手順によりモノクロー
ナル抗体を使用して分析した。RSVの亜群B株、2B
および18537のF1サブユニットは、SDS−ポリ
アクリルアミドゲル上で、RSVの亜群A株、3Aおよ
びLongのF1サブユニットよりも速く移動した。R
SV 2Bおよび3A株および参照株のNタンパク質の
移動の差は見られなかった。RIPゲルにおいて、Gタ
ンパク質は2つのバンドとして約80〜90Kdaおよ
び約45Kdaにおいて可視であった。RSV 3Aお
よびLongの80〜90Kdaのバンドは一緒に移動
した;しかしながら、RSV 2Bの80〜90Kda
のバンドは、また、より速いRSV 18537(亜群
B1)とよりむしろ、亜群A種と一緒に移動するように
思われた。これが示唆するように、RSV 2BはAk
erlindら、1988に記載されているようにB2
亜群の1構成員であろう。ウェスタンブロットにおい
て、80〜90Kdaおよび45Kdaのバンドの相対
的比率はVero細胞の中で増殖したRSV Lon
g、A2、2Bおよび18537についてとほぼ等しい
が、RSV 3Aの80〜90Kdaのバンドの染色は
有意により大きく、Vero細胞の中で増殖したときの
この株についてのGタンパク質のプロセシングの差を示
唆している。これらのデータが証明するように、RSV
2BおよびRSV 3A株についての見掛けのMr
aRSVの現在の亜群の分類と一致するが、これらの株
はプロトタイプのRSVの参照株と同定ではないことを
確証する。
【0039】マウスおよびコットンラット(cotto
n rat)におけるRSV 2B、RSV 3Aおよ
びRSV A2の増殖を比較した。RSV 2Bおよび
RSV 3Aの両者は、RSV A2参照株と比較し
て、Balb/Cマウスの中の複製が劣っていた。RS
V 2BおよびRSV 3Aの一定した回収は使用した
最高の接種投与量(106.0-6.2PFU)において得ら
れ、そして100倍より低い接種(104.3PFU)に
おいてRSV A2の回収に大きさが類似した。対照的
に、コットンラットの鼻および肺におけるRSV 2B
の増殖はRSVA2の増殖に類似した。鼻の中のRSV
3Aの増殖は他の株に類似した;しかしながら、肺の
中の増殖は有意に劣っていた。マウスおよびコットンラ
ットの両者の増殖のデータが示すように、RSV 2B
およびRSV 3Aはin vivoの増殖の特性がR
SV A2の参照株と、ならびに互いに、有意に異な
る。 RSVの低温適応 RSVの低温適応のために適当な出発温度を選択するた
めに、26℃〜36℃の範囲の温度におけるVero細
胞の中のRSV 2BおよびRSV 3Aの親の株の増
殖を比較した。細胞を0.4のMOIで感染させ、そし
てウイルスの収量および細胞変性作用(cpe)を4日
間監視した。図2および図3に示す結果が証明するよう
に、30℃、32℃および36℃において増殖させた両
者のウイルス株は反応速度論および収量が類似した。2
6℃において、ウイルスの増殖はより高い温度における
増殖より約24時間だけ遅れた。最適な力価を達成する
ときの制限因子は、より高い温度において起こった、ウ
イルスのcpeであるように思われた。RSV 2Bお
よびRSV 3Aの両者について、最適な力価は培養を
30℃に維持することによって達成された。この温度に
おいて、cpeのより低いレベルはウイルスの増殖およ
び広がりをより長い時間にわたって続けさせた。結果が
示すように、RSVのこれらの株は30℃〜36℃にお
ける増殖に既によく適応した。26℃の最大温度を低温
適応の出発温度として選んだ。なぜなら、この温度にお
けるウイルス増殖は最適より低いからであり、したがっ
て低温適応のための多少の選択的圧力を及ぼした。
【0040】低温適応はウイルスのストックRSV 2
B(継代MK7 V14)およびRSV 3A(MK7
V14)について開始した。これらの低温適応した集
団から適当に弱毒化された突然変異体を回収する機会を
最大とするために、ウイルスの2つのフラスコを3つの
異なる低温適応法の各々を使用して独立に継代した。こ
れにより、RSV 2Bについて合計の6うの低温適応
した集団およびRSV3Aについて6つが得られた。ウ
イルスはコンフルエントのVero細胞の単層を含有す
る25cm2のフラスコの中で継代した。各継代におい
て、感染したフラスコの中の維持培地(10mlのME
M/2%のFBS/20mMのHEPES)を減少した
体積の凍結培地(3mlのMEM/10%のFBS/2
0mMのHEPES)で置換し、そして−70℃に急冷
し、次いで32℃において融解することによって、ウイ
ルスを収獲した。次の継代を感染させるために、1ml
の凍結−融解リゼイトをコンフルエントのVero細胞
の新鮮なフラスコに移し、ウイルスを室温(20℃〜2
2℃)において吸収させ、次いで維持培地(MEM/2
%FBS/20mMのHEPES)でオーバーレイし、
そして水浴の中で適当な温度(すなわち、26℃、22
℃、20℃)においてインキュベーションした。
【0041】滴定を32℃において各凍結−融解リゼイ
トについて実施し、そしてこの材料の残部を−70℃に
おいてウイルス変異型の将来の分離のために貯蔵した。
フラスコEおよびFを「ゆっくり」適応させ、26℃に
おいて2日毎に4継代で開始し、次いで力価が相対的安
定であるように思われるか、あるいは増加するまで毎週
1回継代した。次いで、絶えず高い力価が達成されるま
で、ウイルスを22℃において毎週継代し、そして最後
に20℃において1〜2週毎に継代により維持した。フ
ラスコG、HおよびIをより適度な方法により適応させ
た。ウイルスを26℃で3日の間隔で2回継代し、次い
で毎週22℃で5回継代し、そして最後に20℃におい
て1〜2週毎に継代により維持した。フラスコJおよび
Lを「急速に」適応させ、22℃において5回の毎週の
継代で出発し、次いで1〜2週の間隔で20℃において
継代した。実際の継代の条件および滴定の結果を表1お
よび表2に示し、そして表3に要約する。各継代で得ら
れた滴定の結果を図4にグラフで表示する。滴定の結果
は適応速度への株の影響を証明した。RSV 2Bにつ
いて、すべての3つの低温適応法は、フラスコを20℃
に維持したとき、高いウイルスの力価を究極的に生じ
た。対照的に、RSV 3Aは「遅い」方法を使用して
20℃において適応させた(E、F)が、より急速な適
応を強制させる努力はウイルスの増殖の急な傾斜を生じ
た。これらの培養物(3A:H、I、J、L)の継代を
中止した。
【0042】低温適応したウイルスの集団をTS変異型
の蓄積についてスクリーニングするために、5および1
7週の低温適応後に各フラスコから採ったウイルスを3
9℃/32℃においてプラーク形成の効率(EOP)に
ついて試験した。表4に見られるように、ほとんどの場
合において、低温継代のウイルスのプラーク形成効率は
39℃において比較的高く(≧0.2)そして親のウイ
ルスの対照を使用して得られた値(≧0.6)に類似し
た。結果が示すように、低温適応したウイルスの集団
は、フラスコRSV 3A−Fの可能ならば例外して、
17までの低温継代の期間にわたって主としてTSとな
らなかった。
【0043】それ以上の低温継代後、各低温適応したフ
ラスコからのウイルスをプラーク精製することによって
温度感受性突然変異体を分離する試みをした。プラーク
精製した突然変異体は、39℃/32℃において比較的
劣った増殖(より低い力価またはより小さいプラーク大
きさ)により最初に同定された。表5に示すこれらのア
ッセイにおいて、温度感受性として明瞭に同定すること
ができるプラーク精製したウイルスの百分率は取り上げ
たプラークの0%〜40%の範囲であった。いくつかの
個々のフラスコ(2B−H、2B−L、3A−E、3A
−F)は比較的より高い百分率のTS表現型を含有する
ように思われ、そしてある場合において、TS突然変異
体の百分率は経時的に増加した。しかしながら、TS突
然変異体は42週までの低温継代期間にわたって優勢な
変異型となるように思われなかった。
【0044】要約するために、RSV 2BおよびRS
V 3Aの低温継代は、絶えず高い収量で20℃におい
て安定に増殖するウイルスの能力に基づいて、ウイルス
の低温適応を生じた。EOPアッセイおよびTS突然変
異体の分離割合の分析が示すように、TS突然変異体は
低温適応したウイルスの集団を事実上昇させたが、優勢
な種とならなかった。
【0045】ワクチンの候補についてのスクリーニング TS突然変異体を、さらに、in vitroの温度感
受性の程度、動物のモデル(マウス、コットンラット、
およびチンパンジーを包含する)における弱毒化、およ
び中和性エピトープの保持に基づいて、ワクチンの候補
についてスクリーニングおよび選抜した。
【0046】39週の低温適応にわたって、合計13の
RSV 2Bおよび6のRSV 3AのTS突然変異体
を第2回のプラーク精製にかけ、そしてさらに特性決定
した。37/32℃、39/32℃および/または40
/32℃におけるEOPの比較により、これらの突然変
異体はより高い温度においてプラーク形成の効率を減少
し、そしてある範囲の温度感受性を表すことが確証され
た(参照、表6)。
【0047】すべての19の前述の突然変異体の分離を
完結する前に、4つの突然変異体、RSV 2Bp24
G、RSV 2Bp20L、RSV 3Ap20Eおよ
びRSV 3Ap20Fの群を、第1組のプラーク精製
したウイルスから、予備的特性決定のために選択した。
実際のウイルスの増殖曲線を見るために、Vero細胞
をこれらの4つの突然変異体で2のMOIにおいて感染
し、そして20℃、32℃、37℃および40℃におい
て4日間インキュベーションした。図5に表示する結果
が示すように、すべての4つの突然変異体は、20℃で
インキュベーションした培養物における力価の早期より
高い上昇、および37℃、39℃および40℃でインキ
ュベーションした培養物におけるウイルスの増殖の減少
または不存在により証明されるように、低温適応されか
つ温度感受性であった。EOPおよび増殖の研究におい
て見られる温度感受性の程度に基づいて、マウスにおけ
る表現型の安定性および増殖について追加の予備的実験
を実施するために、1つの亜群Aおよび1つの亜群Bの
突然変異体、RSV 2Bp20LおよびRSV3Ap
20Eを選択した。
【0048】RSV 2Bp20LおよびRSV 3A
p20Eの感染性および免疫原性をBalb/Cマウス
において評価した。感染後4および5日に収獲した鼻の
洗浄液および肺の試料においてウイルスの増殖を測定
し、そして血清の中和性抗体の力価を感染後32日に決
定した。結果を表7に示す。親のウイルスの増殖および
免疫原性は非常に低くかったが、検出可能であった。対
照的に、ウイルスは回収されず、そして中和性抗体はT
S株の接種後検出されず、これらの株がマウスにおいて
高度に弱毒化されたことが示された。
【0049】究極的に分離した19のTS突然変異体の
うちで、4つのRSV 2Bおよび3つのRSV 3A
をそれ以上のin vitroおよびin vivoの
特性決定のために選択した。これらの突然変異体は前述
のもとの4つの突然変異体、ならびに後の時点において
分離した3つの突然変異体を包含した。選択の基準は3
7℃および39℃の両者における明確なTS表現型の証
明および両者の亜群の表示および変化する継代法および
継代の数を含んだ。これらの7つのTS突然変異体を3
回目のプラーク精製にかけ、そして増幅して小さい使用
ストックをつくった。それらの継代のヒストリーを表8
に要約する。これらの突然変異体の初期の分析は、Ve
ro細胞の中の32℃、37℃および39℃におけるプ
ラーク形成効率およびプラークの形態(表9)、および
Vero細胞の中の32℃、37℃、39℃および40
℃における増殖(表10)を含んだ。37℃および39
℃において、EOPは減少し、そして小さくかつ中間の
プラーク大きさが優勢であり、突然変異体がTSである
ことが示された。「wt」プラーク大きさの復帰突然変
異体の多少の上昇が、RSV 2Bp34LおよびRS
V 3Ap20Fを除外したすべての変異型で見られ
た。増殖の研究において、Vero細胞を0.2のMO
Iでウイルス株で感染させ、そしてウイルスの収量を感
染後4日に決定した。種々の温度におけるVero細胞
におけるウイルスの収量を比較すると、PFU/細胞と
して表示したウイルスの収量はより高い温度(37℃、
39℃、40℃)において有意に減少することが証明さ
れた。ある場合において、ウイルスの収量はまた親の株
に関して32℃において多少減少し、32℃における増
殖の減衰を示した。これは32℃のEOPアッセイにお
いて観察された、より小さい大きさと一致する(表
9)。すべての株について、少なくとも1つのプラーク
が39℃または40℃でインキュベーションした細胞に
おいて検出され、多少の復帰突然変異体が存在すること
が示された。EOPおよびウイルスの収量の両者の研究
が証明するように、これらの7つの分離株は変化するレ
ベルの温度感受性を有し、そしてある範囲の弱毒化のレ
ベルを表すことができる。
【0050】7つの突然変異体および親の株の反応性
を、BeelerおよびCoelingh(1989)
に記載されているFタンパク質上に抗原性部位Aおよび
Cを表す2つの中和性抗体と比較することによって、中
和性エピトープの保持を検査した(表11)。両者の抗
体はすべてのウイルス株を同様に高い希釈で中和するこ
とができ、中和性エピトープが無傷であることを示し
た。
【0051】7つのTS突然変異体の株の増殖および免
疫原性をコットンラットにおいて評価した。ラットの群
に各突然変異体を鼻内接種し、そして肺および鼻の鼻甲
介をウイルスの滴定のために感染後4日に収獲した。感
染後20日にラットの同一の組から血清を集めて、中和
性およびEIA抗体の応答について試験した。ウイルス
の滴定および免疫原性の結果の要約を表12に示す。R
SV 2Bは鼻および肺の中でよく増殖したが、すべて
の4つのRSV 2BのTS突然変異体の増殖は非常に
劣っていた。突然変異体のうちの2つ、RSV 2Bp
33FおよびRSV 2Bp24Gは、複製のわずかに
高いレベルならびに100%の感染割合により示される
ように、RSV 2Bp20LおよびRSV 2Bp3
4Lより、低い弱毒化された表現型を表示した。RSV
3Aの親のおよびTS突然変異体の株は鼻の鼻甲介の
中でよく増殖したが、肺の中で増殖が劣っていた。サザ
ン分析のTS突然変異体の力価は親の株のそれより低
く、TS突然変異体を親のウイルスより多少おおく弱毒
化された。RSV 2BおよびRSV 3Aの親および
TS突然変異体の株で感染したラットからの血清につい
ての中和性およびEIA−F抗体の力価をまた測定し
た。中和性およびEIA−F抗体の力価のレベルはRS
V 2BのTS突然変異体について低く、見られたウイ
ルス複製の低いレベルと一致した。興味あることには、
RSV 2Bp33Fで感染した動物からの力価は低い
力価の値生体内期待されるより高く、そしてこのウイル
スについて中間のレベルの弱毒化を示すことができる。
すべての3つのRSV 3AのTS突然変異体について
の中和性およびEIA−F抗体の滴定は、これらの突然
変異体が非常に免疫原性であり、鼻組織の中のそれらの
高いレベルの複製と一致することを証明した。
【0052】さらに、RSV 2Bp20Lの増殖をコ
ットンラットにおいて感染後3〜7日に評価して、ウイ
ルスを回収できないことがピークの力価のタイミングの
シフトのためであるかどうかを決定した。RSV 2B
を陽性の対照として使用した(図6)。RSV 2Bの
増殖の反応速度論はRSVの他の株の典型であった:ピ
ークの力価は鼻の鼻甲介において第4および5日に起こ
りそして肺において第4日に起こった。これらの結果
は、親の株について最適な収獲日として、第4日の使用
を実証する。RSV 2Bp20Lは肺において検出さ
れず、そして第3、5、6および7日に鼻の鼻甲介の滴
定において稀なプラークが見られ、このウイルスの弱毒
化が単に早期または後期の増殖のピークのためでないこ
とが証明された。
【0053】また、RSV 2BおよびRSV 2Bp
20Lの相対的増殖および免疫原性を4歳の血清反応陽
性のチンパンジーにおいて比較した。2匹のチンパンジ
ー104.0および105.0PFUのRSV 2Bで鼻内感
染し、そして2匹のチンパンジーを同様にRSV 2B
p20Lで感染した。結果を図7および表13に示す。
RSV 2Bで感染した両者のチンパンジーは温和な上
部の呼吸器の感染を発生し、鼻の分泌およびせきから成
っていた。両者のチンパンジーは感染後3〜7日にウイ
ルスを脱落した。より高い投与量のRSV 2Bで感染
させたチンパンジーにおいて、脱落したウイルスの量は
より高くそして脱落はより早く起こった。RSV 2B
p20Lを接種したチンパンジーのいずれも疾患の臨床
的症候またはウイルスの脱落を示さなかった。すべての
4匹のチンパンジーについての化学的および血液学的精
密検査は有意な発見を明らかにしなかった。血清の中和
性およびEIA−F、GaおよびGb抗体の力価は、R
SV 2Bで感染後14および21日に実質的に増加し
た。RSV 2Bp20Lを接種したチンパンジーにお
いて、抗体力価の上昇は見られなかった。これらの結果
が示唆するように、血清反応陽性のチンパンジーにおい
て、親のRSV 2B株は感染性および免疫原性である
が、RSV 2Bp20Lの突然変異体は高度に弱毒化
された。
【0054】免疫原性ポリペプチドの同定 本発明に従い、抗体および細胞仲介免疫性の両者を引き
出すの原因となるエピトープであるRSVの領域を決定
することができる。これらのエピトープは、B細胞およ
びT細胞のエピトープを包含するが、これらに限定され
ない。免疫原性エピトープの例は、中和性および抗融合
抗体を引き出すもの、細胞障害性T細胞(CTL)の活
性を誘発するもの、およびリンパ増殖性(LP)応答を
誘発するものである。これらの領域は3つの方法により
定めることができる。第1の方法は自然ポリペプチドの
定められたタンパク質分解的切断を使用する。第2の方
法は、例えば、大腸菌(E.coli)の中の、ポリペ
プチド遺伝子の断片のクローニングおよび発現に関す
る。第3は合成ポリペプチドの合成に関する。すべての
3つの方法において、抗体との反応性またはCTLまた
はLPにおける反応性、例えば、RSVを中和しかつR
SVの融合を防止することができるモノクローナル抗体
との反応性、あるいはRSVまたはRSVのポリペプチ
ドで免疫化した動物から分離されたT細胞におけるCT
LまたはLPの応答を刺激する能力を使用して、所望の
ポリペプチドを同定することができる。
【0055】ポリペプチドの精製 RSVのポリペプチドは任意の適当な当業者に知られて
いる方法によって精製または分離することができる。例
示の目的でのみ、免疫親和性の手順を下に記載する。
【0056】免疫親和性の精製 RSVによりエンコードされる免疫原性ポリペプチドを
分離するために、ペプチドに対して向けられたモノクロ
ーナル抗体を使用する親和クロマトグラフィーを使用す
る。モノクローナル抗体を硫酸アンモニウム沈澱により
腹水から精製し、そして重炭酸塩緩衝液(0.1MのN
aHCO3、pH9.0、0.5MのNaCl)の中で
約10mg/mlの濃度に調節する。この抗体を前以て
加水分解した臭化シアン活性化セファローズ(Seph
arose)4Bビーズ[ファーマシア(Pharma
cia)]に製造業者のインストラクションに従いカッ
プリングする。7mlのビーズで構成したカラムをPB
S、0.02%のアジドの中で4℃において貯蔵する。
【0057】RSV感染した細胞リゼイトをカラムに1
0ml/時で4℃において適用する。試料の適用後、カ
ラムを0.1%のトリトンX−100を含有する500
mlのPBSで洗浄する。カラムに結合したタンパク質
を0.1MのグリシンpH2.5、0.1%のトリトン
X−100で6ml/時で溶離する。溶離の試料をトリ
スでpH7.0に緩衝化し、そしてSDS−PAGEに
より分析する。ポリペプチドの試料をプールし、PBS
に対して透析し、そして−70℃において貯蔵する。
【0058】ポリペプチドの切断 モノクローナル抗体を免疫原性ポリペプチドに結合する
その能力について、放射線免疫沈澱またはELISA分
析により、試験することができる。T細胞を免疫原性ポ
リペプチドに対する反応性についてCTLまたはLPア
ッセイにより試験することができる。
【0059】エピトープをマッピングするために、その
ポリペプチドに沿った種々の領域に相当する合成ポリペ
プチドを調製する。次いで、これらの合成ポリペプチド
を担体のタンパク質、例えば、キーホールリンペットヘ
モシアニン(KLH)にカップリングし、次いで別々に
を使用してウサギを免疫化する。ウサギの中で生産され
た抗血清は、その抗血清を誘発する免疫原に相当するカ
ップリングしない合成ペプチドと反応するであろう。
【0060】次いで、精製されたポリペプチドを種々の
条件下にタンパク質分解的に切断する。例えば、酵素は
(1)リジンおよびアルギニンの残基の後において特異
的に切断するトリプシン、(2)アルギニン残基の後に
おいて特異的に切断するエンドプロテイナーゼArg−
c、および(3)リジン残基の後において特異的に切断
するエンドプロテイナーゼLys−cであることができ
る。残基後の切断は残基のカルボキシル末端におけるペ
プチド結合の破壊を意味する。プロテアーゼの他の組み
合わせを使用することができることを理解すべきであ
る。したがって、現在例示する組み合わせは本発明の限
定として解釈すべきではない。また、切断はモノクロー
ナル抗体の存在下または不存在下に実施することができ
る。
【0061】切断されたタンパク質断片をSDS−PA
GEにより分離し、そして切断生成物をウェスタンブロ
ット分析によりモノクローナル抗体ならびに抗合成ポリ
ペプチド抗体に結合する能力について分析する。あるい
は、切断された断片をSDS−PAGEにより分離し、
そしてゲルから溶離するか、あるいは大きさ排除カラム
により分離し、そして細胞仲介応答を刺激する能力につ
いて、例えば、LPアッセイを使用して、分析する。ポ
リペプチド内のタンパク質分解の断片の位置を、これら
の切断断片と抗合成ポリペプチド抗血清との反応性から
推定する。最後に、断片の分子量をSDS−PAGEに
おけるその移動度により決定することができる。
【0062】切断断片の位置とモノクローナル抗体に対
するこれらの断片の反応性との間の関係あるいは細胞仲
介応答についてのアッセイ、例えば、LPアッセイにお
ける関係を分析し、そして抗体または細胞の反応性によ
り定められたRSVの免疫原性エピトープを決定する。
【0063】ポリペプチドのクローニングおよび発現 ポリペプチドをエンコードする核酸の領域を制限エンド
ヌクレアーゼの消化によりクローニングベクターから切
除し、そして適合性発現ベクターの中に結合する(前掲
参照)。発現された組み換えタンパク質をまず自然のポ
リペプチドに対するポリクローナルウサギ抗血清との反
応性についてスクリーニングして組み換え断片を同定
し、次いで適当なモノクローナル抗体との反応性につい
てスクリーニングして、あるいはCTLまたはLPアッ
セイにおいて、免疫原性エピトープからなる断片を同定
する。
【0064】抗原性ポリペプチド 前述したように同定された免疫原性エピトープの同定を
確証するために、とくにRSVのポリペプチドのアミノ
酸残基に相当する合成ポリペプチドを調製することがで
きる。ペプチドを適当なモノクローナル抗体に対する反
応性について、か、あるいはCTLまたはLPアッセイ
において、分析する。
【0065】RSVに関係するタンパク質およびポリペ
プチドおよびペプチドの調製 本発明のタンパク質およびポリペプチドは広範な種類の
方法で調製することができる。ポリペプチドは、比較的
短い大きさをもつために、普通の技術に従い、溶液の中
であるいは固体の支持体上で合成することができる。種
々の自動化合成装置は商業的に入手可能であり、そして
既知のプロトコルに従い使用することができる。参照、
例えば、StewartおよびYoung、1984、
固相のペプチドの合成(Solid Phase Pe
ptide Synthesis)、第2版、Pier
ce Chemical Co.。ポリペプチドの構造
的性質(その3次元の立体配置は1つである)は、小さ
い数の修飾、例えば、1または2以上のアミノ酸の置
換、挿入および欠失の導入により小さく変化させること
ができる。一般に、ポリペプチドのアミノ酸配列のこの
ような置換は20%より小さく、より通常10%より小
さい量である。一般に、保存的置換は非保存的置換より
も有意な構造的変化を発生せいず、非保存的置換は挿入
または欠失より大きい構造的変化をつくる。保存的置換
の例は次の通りである:グリシン/アラニン;バリン/
イソロイシン;アスパラギン酸/グルタミン酸;アスパ
ラギン/グルタミン;セリン/スレオニン;リジン/ア
ルギニン;フェニルアラニン/スレオニン;および上の
逆。したがって、RSVのポリペプチドのエピトープが
未変化に止まるかぎり、本発明は修飾されたポリペプチ
ドを包含することを理解すべきである。
【0066】また、ウイルスのエピトープは株対株の変
動を示すことができることはよく知られている。上に示
した修飾による調節は事実有利に使用することができ
る。
【0067】本発明のポリペプチドは、それらの使用に
依存して、標識された化合物または標識されない化合物
として使用することができる。標識とは、検出可能なシ
グナルを直接または間接的に提供する部分を意図する。
種々の標識、例えば、放射性ヌクレオチド、酵素、蛍光
体、化学発光体、酵素の基質、コファクターまたは阻害
因子、粒子(例えば、磁性粒子)、リガンド(例えば、
ビオチン)およびレセプター(例えば、アビジン)など
を使用することができる。さらに、ポリペプチドは表面
に結合する種々の方法で、例えば、マイクロタイタープ
レート、ガラスビーズ、クロマトグラフの表面、例え
ば、紙、セルロースなどで修飾することができる。ペプ
チドを他の化合物または表面に接合する特定の方法は普
通であり、そして文献に十分に例示されている。参照、
例えば、米国特許第4,371,515号、米国特許第
4,487,715号およびその中に引用されている特
許。あるいは、組み換えDNA技術を使用してポリペプ
チドを生合成的に調製することができる。
【0068】組み換えDNA技術および遺伝子の発現 組み換えDNA技術は、特定のDNA配列をDNAベヒ
クル(ベクター)の中に挿入して、宿主細胞の中で複製
することができる組み換えDNA分子を形成することを
包含する。一般に、しかし必ずしもことは必要ではない
が、挿入されたDNA配列はレセプターのDNAベヒク
ルに対して外来である、すなわち、挿入されたDNA配
列およびDNAベクターは遺伝情報を変化しない性質を
もつ生物から誘導されるか、あるいは挿入されたDNA
配列は完全にまたは部分的に人工的であることができる
情報からなる。組み換えDNA分子の構成を可能とす
る、いくつかの一般的方法が開発された。例えば、米国
特許第4,237,224号(CohenおよびBoy
er)は、DNAを制限酵素で切断しそしてDNA片を
既知の結合法により接合する方法を使用して、このよう
な組み換えプラスミドを生産することを記載している。
【0069】次いで、これらの組み換えプラスミドを形
質転換またはトランスフェクションにより導入し、そし
て組織培養で成長させた原核生物および真核生物の細胞
を包含する単細胞の培養物の中で複製させる。その中に
記載された技術の一般的適用可能性のために、米国特許
第4,237,224号の開示をここに引用によって加
える。組み換えDNA分子を単細胞の生物の中に導入す
る他の方法は米国特許第4,304,863号(Col
lingおよびHohn)(また、その開示をここに引
用によって加える)に記載されている。この方法はパッ
ケージング、バクテリオファージのベクター(コスミ
ド)を使用する形質導入を利用する。
【0070】また、核酸配列を本発明のウイルス、例え
ば、ワクシニアウイルスまたは突然変異体のウイルスま
たはそのcDNAクローンの中に挿入することができ
る。このような組み換えウイルスは、例えば、プラスミ
ドのトランスフェクションあるいはウイルスで感染した
細胞の中へのバキュロウイルスの同時形質転換により発
生させることができる(Chakrabartiら、1
985)。
【0071】構成のために使用する方法に無関係に、組
み換えDNA分子は好ましくは宿主細胞と適合性であ
る、すなわち、宿主の染色体の一部分としてあるいは染
色体外の要素として宿主細胞の中で複製することができ
る。好ましくは、組み換えDNA分子または組み換えウ
イルスは、原核生物の構造遺伝子による所望の組み換え
DNA相(すなわち、正しいリーディングフレームで)
の選択を可能とするマーカー機能を有する。このハイブ
リッドの発現は組み換えタンパク質生産物(原核生物お
よび外来アミノ酸配列のハイブリッドであるタンパク
質)を生ずる。
【0072】真核生物の系の中の遺伝子の発現の同様な
考察は、次の文献に記載されている:エンハンサーおよ
び真核生物の遺伝子の発現(Enhancers &
Eukaryotic Gene Expressio
n)、GluzmanおよびShenk(編)、コール
ド・スプリング・ハーバー・ラボラトリー(ColdS
pring Harbor Laboratory)、
コールド・スプリング・ハーバー(Cold Spri
ng Harbor)、ニューヨーク、1983、およ
び真核生物のウイルスのベクター(Eukaryoti
c Viral Vectors)、Gluzman
(編)、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリ
ー(Cold Spring Harbor Labo
ratory)、コールド・スプリング・ハーバー(C
old Spring Harbor)、ニューヨー
ク、1982。
【0073】クローニングされた遺伝子の首尾よい発現
は、効率よいDNAの転写、mRNAの翻訳およびある
場合においてタンパク質の翻訳後の修飾を必要とする。
クローニングされた遺伝子からのタンパク質の生産を増
加するために、発現ベクターが開発されてきている。発
現ベクターにおいて、クローニングされた遺伝子はしば
しば強いプロモーターの次に配置され、このプロモータ
ーは必要なときに転写を開始することができるようにコ
ントロール可能である。細胞を高い密度に成長させるこ
とができ、次いでプロモーターを誘発させて転写体の数
を増加することができる。これらは、効率よく翻訳され
る場合、タンパク質の高い収量を生ずるであろう。外来
タンパク質が宿主細胞に対して有害である場合、これは
ことに価値がある系である。
【0074】RSVのゲノムの配列の決定 ウイルスのmRNAのcDNAのコピーを配列しそして
精製したウイルスのRNAの5’および3’末端を配列
することによって、RSVのゲノムの核酸配列を決定す
る。遺伝子間の領域は「リードスルー」ウイルスmRN
Aからか、あるいはゲノムのウイルスのRNAのポリメ
ラーゼ連鎖反応(PCR)により配列決定する。RSV
A2株のゲノムの配列の決定はCollins(19
91)により記載された。
【0075】ウイルスのmRNAによりエンコードされ
る領域(例えば、L、P、N、G、F、M、M2(22
K)、SH、1Bおよび1Cタンパク質をエンコードす
る領域)を配列決定するために、ウイルスのmRNAを
RSV感染したVero細胞の培養物からオリゴ−dT
カラムを使用して精製する。mRNAの精製のためのプ
ロトコルおよびキットは商業的に入手可能であり、例え
ば、インビトロンゲン(Invitorogen)のフ
ァーストトラック(Fast TrackR)キットで
ある。精製されたポリ(A)+mRNAを使用して、当
業者によく知られている技術および商業的に入手可能な
キット、例えば、インビトロンゲン(Invitoro
gen)のリブラリア(LibrarianR)IIc
DNAライブラリー構成系により、能力大腸菌(E.c
oli)(例えば、DH5a株)の中でcDNAライブ
ラリーをつくる。コロニーフィルターハイブリダイゼー
ション(GrunsteinおよびHogness、1
975)によりRSVのmRNAに対して特異的なハイ
ブリダイゼーションプローブを使用して、アンピシリン
耐性のバクテリアのコロニーをスクリーニングする。こ
れらのプローブは放射線標識したRSVの配列であり、
そして合成されたポリペプチドまたはRSVから前以て
クローニングされた遺伝子の部分から成る。ハイブリダ
イゼーションプローブを構成しそして放射線標識する方
法は当業者によく知られており、そして商用キット、例
えば、ベーリンガー・マンヘイム(Boehringe
r Mannheim)の5’末端標識キットまたはラ
ンダムプライムドDNA標識キットは入手可能である。
ウイルスの配列を含有する(組み換えプラスミドの中
に)として同定されたによりバクテリアのコロニーを使
用してプラスミドDNAを増幅し、次いでこれをサンガ
ー(Sanger)(1977)のジデオキシヌクレオ
チド方法によるか、あるいは自動化DNA配列決定装置
(例えば、アプライド・バイオシステムス(Appli
ed Biosystems)の自動化配列決定装置お
よびTaq DyeDeoxyRターミネーターサイク
ル配列決定キット)を使用することによって配列決定す
る。ウイルスのゲノムのRNAのいくつかの遺伝子間領
域は、「リードスルー」ウイルスの配列を有するクロー
ンを含有するバクテリアのコロニーにおいて同定され、
前記ウイルスの配列は隣接するウイルスの遺伝子からの
DNAプローブとハイブリダイゼーションし、そしてこ
れらの隣接する遺伝子およびこれらの遺伝子の間の非解
読領域の両者または一部分を含有する。3’末端は1C
のmRNAからの「リードスルー」として見ることがで
きる。これらの領域は前述したように配列決定する。
【0076】精製されたゲノムのウイルスのRNAを使
用して、ウイルスのmRNAにおいてエンコードされな
いウイルスの領域の配列、例えば、5’および3’非解
読領域および前述したようにして得られなかった遺伝子
間の配列を決定することができる。ゲノムのウイルスの
RNAを、次のようにしてHuangおよびWertz
(1982)の方法により精製する。ウイルスが感染し
たVero細胞を急速凍結−融解により溶解し、そして
リゼイトを低速遠心により清浄にする。ウイルスをリゼ
イトから超遠心により沈澱させ、次いで超音波処理によ
り再懸濁させ、そして10〜50%の直線のスクロース
勾配で遠心する。可視のウイルスのバンドを集め、超音
波処理し、そして20〜60%のスクロース勾配で再バ
ンド化する。可視のウイルスのバンドを集め、超音波処
理し、そしてゲノムのウイルスのRNAをフェノール抽
出により分離し、そしてエタノール沈澱により回収す
る。5’末端の配列は、ゲノムのウイルスのRNAの
5’末端のジデオキシヌクレオチドの配列決定により決
定することができる。3’末端の配列は、3え標識した
ウイルスのRNAの直接の化学的配列の分析により決定
することができる。あるいは、逆転写酵素および鋳型と
して陰性の鎖のゲノムのウイルスのRNAを使用して、
抗ゲノムの極性の5’末端標識したオリゴヌクレオチド
を使用するプライマー伸長により、5’末端を決定する
ことができる。この反応からの生成物をゲル精製し、そ
して塩基特異的切断のMaxamおよびGilbert
(1980)技術により直接配列決定する。他の方法に
より得られなかった内部の配列(例えば、遺伝子間配
列)を配列決定するために、PCRを使用することがで
きる。この方法を使用するために、ウイルスのRNAを
逆転写して最初のDNA鋳型を形成し、問題の領域のい
ずれかの側の反対の極性の鎖とハイブリダイゼーション
するオリゴヌクレオチドのプライマーを合成し、そして
その領域をPCRにより増幅する。PCR生成物は直接
配列決定することができるか、あるいはプラスミドのベ
クターの中に結合し、次いで配列決定することができ
る。
【0077】いくつかの組み換えDNAの発現系を例示
の目的でのみ下に記載し、そしてこれらの実施例は本発
明の範囲を限定すると解釈すべきではない。
【0078】発現ベクターとしての大腸菌(E.col
i) 多数の大腸菌(E.coli)のプラスミドは知られて
おり、そして外来遺伝子の発現に使用されてきている。
経済的理由で、高いレベルの発現を得るすることができ
ることは高度に好ましい。大量の所定の遺伝子生産物を
得る1つの方法は、バクテリアの細胞内に非常に高いコ
ピー数を有するプラスミド上で遺伝子をクローニングす
ることである。特定の遺伝子のコピー数を増加すること
によって、mRNAのレベルは通常また増加し、これは
引き続いて所望のタンパク質の生産の増加に導くであろ
う。大腸菌(E.coli)に対して有害であるタンパ
ク質の配列を遺伝子のある領域がエンコードする場合、
このような領域を核酸から欠失させ、そして残りの核酸
はより短いポリペプチドをエンコードするであろう。
【0079】発現ベクターとしてのワクシニアウイルス ワクシニアウイルスをクローニングおよび発現のベクタ
ーとして使用することができる。このウイルスはほぼ1
87kbの対の線状の二本鎖DNAゲノムを含有し、そ
して感染した細胞の細胞質内で複製する。これらのウイ
ルスはウイルスのコア内に完全な転写の酵素合成(キャ
ピング、メチル化およびポリアデニル化の酵素を含む)
を含有する。この系はウイルスの感染性のために必要で
ある。なぜなら、ワクシニアウイルスの転写調節配列
(プロモーター)は、細胞のRNAポリメラーゼによら
ないで、ワクシニアのRNAポリメラーゼにより転写を
開始させることができるからである。
【0080】組み換えウイルスの中の外来DNAの発現
は、ワクシニアのプロモーターが外来遺伝子のタンパク
質の解読配列に融合することを必要とする。キメラ遺伝
子をワクシニアウイルスの中に挿入するために、プラス
ミドベクター(また、挿入ベクターと呼ぶ)が構成され
た。挿入ベクターの1つのタイプは、次のものからな
る:(1)転写開始に示すを含むワクシニアウイルスの
プロモーター;(1)外来DNA断片の挿入のための転
写開始部位から下流のいくつかの独特制限エンドヌクレ
アーゼクローニング部位;(3)ウイルスのゲノムの相
同性の不必要な領域の中へのキメラ遺伝子の挿入を指令
するクローニング部位およびプロモーターをフランキン
グする非必須のワクシニアウイルスのDNA(例えば、
チミジンキナーゼ遺伝子);および大腸菌(E.col
i)の中の複製および選抜のための複製のバクテリア由
来および抗生物質耐性マーカー。このようなベクターの
例はMacKett(1984)により記載されてい
る。
【0081】組み換えウイルスは、外来遺伝子を含有す
る組み換えバクテリアの挿入ベクターをワクシニアウイ
ルスで感染した細胞の中にトランスフェクションするこ
とによって生産される。相同性組み換えは感染した細胞
内で起こり、そしてウイルスのゲノムの中への外来遺伝
子の挿入を生ずる。参照、例えば、米国特許第4,60
3,112号、その内容をここに引用によって加える。
免疫学的技術、DNAプラークのハイブリダイゼーショ
ン、または遺伝学的選抜を使用して、所望の組み換えウ
イルスを同定および分離することができる。これらのワ
クシニアの組み換え体は、感染性のために必須な機能を
保持し、そしてほぼ35kbまでの外来DNAを収容す
るように構成することができる。
【0082】外来遺伝子の発現は、酵素または免疫学的
アッセイ(例えば、免疫沈澱、酵素結合免疫収着アッセ
イ(ELISA)、ラジオイムノアッセイ、またはイム
ノブロッティング)により検出することができる。さら
に、組み換えワクシニアで感染した細胞から生産された
天然に存在する膜の糖タンパク質をグリコシル化し、そ
して細胞表面に輸送することができる。高い発現レベル
は、強いプロモーターを使用するか、あるいは単一の遺
伝子の多数のコピーをクローニングすることによって得
ることができる。
【0083】発現ベクターとしてのバキュロウイルス また、ポリオウイルスを発現ベクターとして突然変異体
のRSVの遺伝学的配列(例えば、免疫原性ポリペプチ
ド)のために使用する。このウイルスは7.5kbの陽
性の極性の線状の一本鎖RNAゲノムを含有し、そして
感染した細胞の細胞質内で複製する。
【0084】全長のポリオウイルスcDNAは感染性で
あることが発見された。このようなポリオウイルスのc
DNAクローンを、米国特許第4,719,177号
(その開示をここに引用によって加える)に従い構成
し、そしてウイルスの生産に使用する。外来DNAを感
染性ポリオウイルスcDNA内に組み込んで、変更され
たウイルス粒子を生産することができる。例えば、抗原
性部位1が他の病原体のエピトープを表すように、ポリ
オウイルスは遺伝学的に変更された(RoseおよびE
vans、1991)。
【0085】このようなキメラのウイルスは2つの方法
により構成された。Burkeら(1988)により記
載されているように、抗原性部位1(NAg−1)をエ
ンコードするVP1の領域を含むポリオウイルスの感染
性cDNAクローンの便利な制限断片をファージM13
mp18の中にサブクローニングする。NAg−1のた
めの解読領域が外来エピトープ配列により置換されるよ
うに、オリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発を使用し
て突然変異された断片を生成する。この突然変異の断片
を使用して全長のcDNAを構成する。Burkeら
(1989)の他の方法に従い、全長の感染性cDNA
を修飾して、NAg−1をエンコードするVP1の領域
が独特制限エンドヌクレアーゼ部位によりフランキング
されているカセットのベクターをつくる。次いで、NA
g−1部位は外来配列をエンコードする相補的オリゴヌ
クレオチドで容易に置換することができる。
【0086】細胞を修飾された全長のポリオウイルスc
DNAでトランスフェクションすることによって、変更
されたウイルス粒子を生産する。ゲノムRNAの配列の
分析を使用して、回収されたウイルスが外来配列を含有
することを確証することができる。
【0087】外来配列の発現は免疫学的アッセイ(例え
ば、免疫沈澱、中和、ELISA)により検出すること
ができる。
【0088】発現ベクターとしてのバキュロウイルス バキュロウイルス、例えば、オートグラフィカ・カリフ
ォルニカ(Autographica califor
nica)の核のポリヘドリス(polyhedri
s)ウイルス(AcNPV)を、また、クローニングま
たは発現のベクターとして使用することができる。感染
性形態のAcNPVは通常ウイルスの吸蔵物の中に見い
だされる。この構造体はおおまかにポリヘドリンポリペ
プチドから構成され、この中にウイルス粒子は埋め込ま
れている。ポリヘドリン遺伝子の発現は感染サイクルの
非常に遅い時期に、成熟ウイルス粒子が形成した後に、
起こる。したがって、ポリヘドリン遺伝子の発現は必ず
しも必要でない機能である、すなわち、ポリヘドリン遺
伝子の発現の不存在下に生産された吸蔵されないウイル
ス粒子は完全に活性であり、そして培養中の細胞を感染
することができる。欧州特許出願第84105841,
5号(Smithら)に従い、組み換えバキュロウイル
スの発現ベクターを2工程で調製することができる。第
1に、バキュロウイルスのDNAを切断して、ポリヘド
リン遺伝子またはその部分からなる断片を生成し、この
断片をクローニングベヒクルの中に挿入する。発現すべ
き遺伝子をまたクローニングベヒクルの中に挿入する;
そして、それがポリヘドリン遺伝子プロモーターのコン
トロール下にあるように、それを挿入する。この組み換
え分子を組み換え転移ベクターと呼ぶ。通常、この組み
換え転移ベクターを適当な宿主細胞の中で増幅する。第
2に、このようにして形成した組み換え転移ベクターを
バキュロウイルスのヘルパーDNAと混合し、そして培
養中の昆虫細胞をトランスフェクションして、バキュロ
ウイルスのゲノムのポリヘドリン遺伝子位置においてク
ローニングされた遺伝子の組み換えおよび組み込みを実
施する。生ずる組み換えバキュロウイルスを使用して、
感受性の昆虫細胞または培養した昆虫細胞を感染させ
る。
【0089】発現ベクターの中へのRSVのポリペプチ
ドの解読配列の挿入 そのRSVのポリペプチドまたはRSVのポリペプチド
をコードするヌクレオチド配列を、適当な発現ベクタ
ー、すなわち、挿入されたタンパク質の解読配列の転写
および翻訳のために必要な要素を含有するベクターの中
に挿入することができる。本発明の好ましい実施態様に
従い、免疫原性ポリペプチドをコードするヌクレオチド
配列を適当な発現ベクターの中に挿入する。解読配列は
5’または3’末端または両者の末端において伸長し
て、ポリペプチドを生合成的に伸長すると同時にエピト
ープを保持させることができる。この伸長は、例えば、
標識、担体または表面への、結合のためのアームを提供
することができる。この伸長は、そうでなければ本発明
のより短い抗原性ポリペプチドのあるものにおいて欠如
することがある免疫原性を提供することができる。
【0090】種々の宿主−ベクター系を利用して、タン
パク質を解読する配列を発現することができる。これら
は次のものを包含するが、これらに限定されない:哺乳
動物細胞の培養物、例えば、チャイニーズハムスター卵
巣細胞の宿主培養物など;ウイルス(例えば、ワクシニ
アウイルス、アデノウイルスなど)で感染した哺乳動物
細胞細胞系;ウイルス(例えば、バキュロウイルス)で
感染した昆虫細胞系;微生物、例えば、酵母菌のベクタ
ーを含有する酵母菌またはバクテリオファージのDN
A、プラスミドDNAまたはコスミドDNAで形質転換
されたバクテリア。1つの実施態様において、発現ベク
ターは弱毒化された腸侵入性バクテリア、例えば、サル
モネラ属(Salmonella)spp.、腸侵入性
大腸菌(E.coli)(EIEC)および赤痢菌属
(Shigella)spp.であることができる。こ
のようなバクテリアは消化管の内皮組織に侵入し、網内
細胞系を通して散在し、そして腸間膜のリンパ様組織に
アクセスし、ここでそれらは増殖し、そして体液および
細胞仲介の免疫性を誘発する。これらのベクターの発現
要素はそれらの強度および特異性を変化させる。利用す
る宿主−ベクター系に依存して、ある数の適当な転写お
よび翻訳要素の任意の1つを使用することができる。例
えば、哺乳動物細胞系の中でクローニングするとき、哺
乳動物細胞のゲノムから分離されたプロモーター(例え
ば、マウスのメタロチオネインプロモーター)またはこ
れらの細胞の中で増殖するウイルスから分離されたプロ
モーター(例えば、ワクシニアウイルスの7.5Kのプ
ロモーター)を使用することができる。また、組み換え
DNAまたは合成の技術により生産されたプロモーター
を使用して、挿入された配列を転写することができる。
【0091】挿入されたタンパク質解読配列の効率よい
翻訳のために、特定の開始シグナルを準備しなくてはな
らないことがある。これらのシグナルはATG開始コド
ンおよび隣接する配列を包含する。それ自身の開始コド
ンおよび隣接する配列を含むRSVのポリペプチド、R
SVのキメラまたはRSVの遺伝子を適当な発現ベクタ
ーの中に挿入する場合、追加の翻訳コントロールシグナ
ルは不必要であることがある。しかしながら、RSVの
ポリペプチドの配列の一部分のみを挿入する場合、AT
G開始コドンを含む、外因性翻訳コントロールシグナル
を準備しなくてはならない。開始コドンはさらにタンパ
ク質解読配列のリーディングフレームと同調して、全体
の挿入の翻訳を保証しなくてはならない。これらの外因
性翻訳コントロールシグナルおよび開始コドンは、天然
および合成の種々の由来であることができる。
【0092】DNA断片のベクターの中への挿入につい
て前述した方法の任意のものを使用して、適当な転写/
翻訳のコントロールシグナルおよびタンパク質解読配列
から成るキメラ遺伝子を含有する発現ベクターを構成す
ることができる。これらの方法はin vitroの組
み換えDNA技術および合成技術およびin vivo
の組み換え(遺伝学的組み換え)を包含することができ
る。
【0093】アデノウイルスを発現ベクターとして使用
する場合、突然変異体のRSVのポリペプチドの遺伝子
をアデノウイルスの転写/翻訳のコントロール複合体、
例えば、後期のプロモーターおよび3部分リーダー配列
に結合する。次いで、このキメラ遺伝子をin vit
roまたはin vivoの組み換えによりアデノウイ
ルスのゲノムの中に挿入する。ウイルスのゲノムの非必
須領域(例えば、領域E1またはE3)の中の挿入は、
生活可能でありそして感染した細胞の中でRSVのポリ
ペプチドを発現することができる組み換えウイルスを生
ずるであろう。さらに、挿入された配列の発現を変調す
るか、あるいはキメラ遺伝子の生産物を所望の特定の方
法で修飾およびプロセシングする宿主細胞株を選択する
ことができる。ある種のポリメラーゼからの発現はある
種のインデューサー(例えば、メタロチオネインのプロ
モーターについて亜鉛イオンまたはカドミウムイオン)
の存在下に増大することができる。したがって、遺伝子
操作したRSVのポリペプチドの発現をコントロールす
ることができる。クローニングされた外来遺伝子のタン
パク質生産物が宿主細胞に対して致死的である場合、こ
れは重要である。さらに、タンパク質生産物の修飾(例
えば、グリコシル化)およびプロセシング(例えば、切
断)はタンパク質の機能のために重要である。異なる宿
主細胞は、タンパク質の翻訳後のプロセシングおよび修
飾について特徴ある特定のメカニズムを有する。発現さ
れた外来タンパク質の正しい修飾およびプロセシングを
保証するために、適当な細胞系または宿主系を選択する
ことができる。
【0094】挿入された遺伝子を複製および発現できる
組み換え発現ベクターの同定 外来遺伝子のインサートを含有する発現ベクターは3つ
の一般的アプローチにより同定か:(a)DNA−DN
Aのハイブリダイゼーション、(b)「マーカー」遺伝
子の機能の存在または不存在、および(c)の挿入され
た配列の発現。第1のアプローチにおいて、発現ベクタ
ーの中に挿入された外来遺伝子の存在は、外来の挿入さ
れた遺伝子に対して相同性である配列からなるプローブ
を使用するDNA−DNAハイブリダイゼーションによ
り検出することができる。第2のアプローチにおいて、
組み換えベクター/宿主系は、ベクターの中の外来遺伝
子の挿入により引き起こされた、ある種の「マーカー」
遺伝子の機能(例えば、チミジンキナーゼ活性、抗生物
質に対する耐性、形質転換の表現型、バキュロウイルス
の中で吸蔵体の形成など)の存在または不存在に基づい
て同定および選択することができる。例えば、RSVの
遺伝子がベクターのマーカーグラム配列内に挿入される
場合、挿入されたRSVのポリペプチドを含有する組み
換え体はマーカー遺伝子の機能の不存在により同定する
ことができる。第3のアプローチにおいて、組み換え体
により発現された外来遺伝子生産物をアッセイすること
によって、組み換え発現ベクターを同定することができ
る。このようなアッセイは遺伝子生産物の生理学的、免
疫学的または機能的性質に基づくことができる。
【0095】いったん特定の組み換えDNA分子が同定
および分離されると、このような組み換え体が自己複製
単位(レプリコン)を構成するかどうかに依存して、い
くつかの方法を使用してそれを増殖することができる。
自己複製単位、例えば、プラスミド、ウイルス、細胞な
どは適当な細胞の環境および増殖の条件下にそれ自体増
殖することができる。自己複製単位を欠如する組み換え
体を、増殖するためにこのような単位を有する分子の中
に組み込まなくてはならないであろう。例えば、ある種
のプラスミドの発現ベクターは宿主細胞の中に導入した
とき、細胞の染色体の中に組み込んで、組み換え遺伝子
の増殖および安定な発現を確実にする必要がある。いっ
たん適当な宿主系および増殖の条件が確立されると、組
み換え発現ベクターを多量に増殖および調製することが
できる。
【0096】発現された遺伝子生産物の同定および精製 いったんそのRSVのポリペプチドを発現する組み換え
体が同定されると、遺伝子生産物を分析すべきである。
これは生産物の生理学的、免疫学的または機能的性質に
基づくアッセイにより達成することができる。究極の目
標がこのような生産物を発現する遺伝子生産物または組
み換えウイルスをワクチンの配合においておよび/また
は診断のイムノアッセイにおける抗原として使用するこ
とである場合、免疫学的アッセイはことに重要である。
【0097】この生産物の免疫反応性を分析するために
種々の抗血清、例えば、後述する精製されたタンパク質
に対してレイズされたポリクローナル抗体を入手可能で
ある。
【0098】タンパク質は、それが全体の遺伝子配列、
遺伝子配列の一部分のから生ずるか、あるいはキメラタ
ンパク質の生産を指令するように結合された2またはそ
れ以上の遺伝子配列から生ずるかどうかにかかわらず、
免疫反応性であるべきである。この反応性は標準の免疫
学的技術、例えば、放射線免疫沈澱、放射線競争、また
はイムノブロットにより実証することができる。
【0099】いったんRSVのポリペプチドが同定され
ると、それを分離し、そして標準の方法、例えば、クロ
マトグラフィー(例えば、イオン交換、親和性、および
大きさ規定カラムクロマトグラフィー)、遠心分離、分
画可溶性によるか、あるいはタンパク質の精製のための
任意の標準の技術により精製することができる。
【0100】医薬組成物の免疫潜在能力の決定 RSVに関係する生産物または医薬組成物の免疫潜在能
力は、上に同定したRSVの生ウイルス突然変異体、ポ
リペプチドまたはキメラのポリペプチドのいずれかで免
疫化した後、被検動物の免疫応答をモニターすることに
よって決定することができる。RSVのポリペプチドを
感染性組み換えウイルスにより発現される場合におい
て、組み換えウイルスそれ自体を使用して被検動物を免
疫化することができる。被検動物は次のものを包含する
が、これらに限定されない:マウス、ラット(例えば、
コットンラット)、ウサギ、霊長類、例えば、アフリカ
ミドリザル、サル、チンパンジー、およびヒトの被検
体。免疫原性を導入する方法は、経口的、皮膚内、筋肉
内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻内または任意の他の免疫
化の標準のルートを包含することができる。試験の被検
体の免疫応答は4つのアプローチにより分析することが
できる:(a)既知の技術、例えば、酵素結合免疫収着
アッセイ(ELISA)、イムノブロット、放射線免疫
沈澱などによりアッセイした、真性のRSV抗原に対す
る生ずる免疫血清の反応性、(b)invitroでR
SVウイルスの感染性を中和する免疫血清の能力、
(c)invitroでウイルスの融合を阻止する免疫
血清の能力、および(d)RSVの感染または有意な疾
患からの保護。
【0101】次のデータはワクチン組成物におけるRS
VのTS突然変異体の利用を実証する。コットンラット
のモデルにおけるワクチンの効能、およびアフリカミド
リザルのモデルにおけるワクチンの弱毒化、免疫原性、
および効能を証明する実験を記載する。
【0102】i)コットンラットのモデル:追加の実験
をコットンラットにおいて実施して、相同性亜群の参照
株(RSV18537/亜群BおよびRSV A2/亜
群A)で対抗したとき、感染を防止するRSV 2Bお
よびRSV 3AのTS突然変異体の効能を評価した。
コットンラット(8匹/群)を各RSVのTS突然変異
体で鼻内接種した。鼻の鼻甲介および肺を、感染後4日
に、4匹のラット/群からウイルスの滴定のために収獲
した。感染後6週に、残りのラットを中和力価およびE
IA−F力価のために採血して、次いで適当な参照RS
V株で対抗した。対抗後4日に、鼻の鼻甲介および肺を
ウイルスの滴定のために除去した。結果を表14および
15に示す。前述しそして表12に示すように、すべて
の4つのRSV 2BのTS突然変異体の増殖は、親の
RSV 2B株に比較して、非常に劣っていた。RSV
2Bp33FおよびRSV 2Bp24Gにより引き
出された中和およびEIA抗体の力価はウイルスの回収
が劣っていいるにかかわらず相対的高く、両者の突然変
異体について中間のレベルの弱毒化を多分示す。ウイル
スの対抗に対する保護のレベルは、中和性抗体の応答の
レベルを反映し、そしてRSV 2Bp33FおよびR
SV 2Bp24Gについて高く、RSV 2Bp20
Lについて中程度であり、そしてRSV 2Bp34L
について無効であった。すべてのRSV3Aは鼻の鼻甲
介の中で増殖したが、肺の中の増殖において高いレベル
の弱毒化を実証した。中和性抗体およびEIA抗体の力
価は高く、そしてすべてのラットはウイルスの対抗に対
して完全に保護された。
【0103】結果が証明するように、弱毒化された株の
増殖はウイルスの対抗に対する保護の免疫性を引き出
し、これらの株がワクチンとして有用でありうることを
示唆した。RSV 2Bp34L株で保護に対するワク
チン接種が不可能である原因は、その高いレベルの弱毒
化のためにウイルスが増殖することができなかったこと
にある可能性が最も強かった。コットンラットはヒトよ
りも感受性が低いので、この株が保護できないことはR
SV 2Bp34Lがヒトにおいて無効のワクチンであ
ることを意味しないであろう。
【0104】ii)アフリカミドリザルのモデル:TS
突然変異体の株RSV 2Bp33F、RSV 2Bp
24G、RSV2Bp20L、RSV 3Ap20E、
RSV 3Ap20FおよびRSV 3Ap28Fの増
殖、免疫原性、および効能をアフリカミドリザル(AG
M)において評価した。AGMはヒトRSVによる感染
に対してコットンラットよりも感受性であり、そして感
染の特性は、系統発生学的関係がより近いために、ヒト
において見られるものに関係付けることができる。2頭
のチンパンジーの各々に、106PFUの各突然変異体
のウイルスを、鼻内および気管内のルートの組み合わせ
により接種した。鼻の洗浄液および気管支の洗浄液によ
り、ウイルスの増殖を評価した。中和性抗体およびEI
A抗体の応答を、感染後ほぼ0、1、2、3、4、6お
よび8週に試験した。感染後8週に、動物を106PF
Uの親の株で鼻内および気管内のルートにより対抗させ
た。ウイルスの増殖および抗体の応答を前述したように
評価した。
【0105】親のRSV 2BおよびRSV 3Aの株
の増殖を図8および図9において見るすることができ
る:ワクチンの対照。両者のウイルスの株は鼻および肺
の両者において高い力価に増殖した。ウイルス性肺炎の
鼻の分泌物およびラジオグラフの証拠はRSV 2Bで
感染した1頭の対照サル(032B)において見られ、
RSVがAGMにおいて疾患を引き起こすことができる
ことを証明する。これらの結果はAGM/コットンラッ
トのモデルにおける感染のこれらの特性の差を確証し、
コットンラットにおいて疾患は観察されず、そしてRS
V 3Aは肺の中で複製することができなかった。4頭
のサルのうちで3頭においてRSVの親の株が疾患を引
き起こすことができなかったことは、AGMがヒトのよ
うに感受性の宿主でないことを示唆する。
【0106】RSV 2BのTS突然変異体で感染し、
次いで親の株で対抗した各サルについてのウイルスの力
価を図8に示す。RSV 2Bp33Fは2頭のサルの
うちで1頭において洗浄液の中で低いレベルに増殖し、
RSV 2Bp24Gは両者のサルにおいて洗浄液およ
び肺の中で低いレベルに増殖した。RSV 2Bp20
Lは増殖することができなかった。RSV 2BのTS
突然変異体が増殖したAGMにおいて、サルは親の株を
使用する対抗に対して部分的ないし完全に保護された。
表16および表17は、各サルについてワクチン接種後
(表16)およびウイルス対抗後(表17)に得られた
抗体の滴定の結果を示す。これらの結果が示すように、
ウイルスが増殖したサルにおいて、感染後2.5週まで
に低いレベルの中和性抗体およびEIA抗体の力価が見
られた。親の株で対抗後、血清変換できなかったワクチ
ン接種した動物におけるか、あるいはワクチン接種しな
い動物においてより、対抗前に抗体の力価をもつワクチ
ン接種したサルにおいて、抗体の力価は完全に1週早く
増大した。これが証明するように、これらのTS突然変
異体を使用するワクチン接種は免疫系をプライミングし
かつウイルスの対抗に対する保護を引き出すために十分
であった。これらのサルはヒトほど感染に対して感受性
ではないので、弱毒化されたウイルスが増殖しそして効
率よく免疫化することができなかったことは、ウイルス
が完全に感受性の宿主(すなわち、血清反応陰性のヒト
の乳児)において無効であろうことを意味しない。
【0107】RSV 3AのTS突然変異体で感染しそ
して親の3A株で対抗したAGMにおけるウイルスの増
殖は図9に示されている。すべての3つのRSV 3A
のTS突然変異体の株は、最大から最小の順序で、増殖
のとき弱毒化された:3Ap28F>3Ap20E>3
Ap20F。すべての3つのTS突然変異体を使用する
ワクチン接種は、ウイルスの対抗に対してきわめてすぐ
れた保護を与えた。RSV 3AのTS突然変異体でワ
クチン接種したサルについての抗体の応答は表18に示
されており、そしてウイルスの対抗後の応答は表19に
示されている。すべてのワクチン接種したAGMにおい
て、RSV 3Ap28Fを与えた1頭のサルを除外し
て、中和性抗体およびEIA抗体の低いレベルの力価が
ワクチン接種後3週から検出された。親の株で対抗後、
ワクチン接種したサルはワクチン接種しない対照よりも
完全に1週だけ早く促進し、そして感染に対して完全に
または部分的に保護され、ワクチン接種が免疫応答をプ
ライミングし、そして保護的であることを証明する。こ
れは抗体の応答がワクチン接種後検出されなかった1頭
のAGMを包含し、血清の抗体の応答の測定が保護的免
疫性のレベルを完全には表さないことを示す。
【0108】AGMの研究からの結果が再び証明するよ
うに、すべての6つのTS突然変異体は弱毒化された。
このサルの中で複製することができる突然変異体を使用
するワクチン接種は、対抗ウイルスによる感染の防止に
おいて有効であった。
【0109】弱毒化の程度:RSVのTS突然変異体で
あるTS−1をブリア・マーフィイ(BrianMur
py)博士、NIH、から入手した。このTS突然変異
体は本来RSVA2株から化学的突然変異誘発により誘
導され、そして臨床的試験において1970年代に血清
反応陰性のヒトの乳児において試験された。これらの試
験の帰結は、TS−1の弱毒化の程度が低く、そしてT
S−1が乳児において許容されないlflの疾患(鼻炎
および中耳炎)を引き起こすことを示唆した。さらに、
TS−1のTS表現型はヒトにおける増殖後部分的に復
帰した。RSV 2BおよびRSV 3AのTS突然変
異体の増殖をTS−1突然変異体の増殖と比較する実験
を実施して、RSV 2AおよびBの突然変異体の相対
的in vivo弱毒化のレベルを評価し、そしてこれ
らの2つの突然変異体および従来の臨床的試験において
他の研究者らが使用したものの間の差を証明することを
試みた。コットンラットの研究の結果を表20に示し、
そして表14および15に示すコットンラットのデータ
と直接比較することができる。TS−1突然変異体は、
肺の中の増殖を比較すると最も明瞭に理解することがで
きるように、RSV 2BおよびRSV 3AのTS突
然変異体よりも弱毒化の程度が低かった。
【0110】アフリカミドリザル(AGM)においてT
S−1をRSV 2Bp33FおよびRSV 3Ap2
8Fと比較する増殖の研究を実施し、そして結果を図1
0に示す。サルをウイルスで鼻内(TS−1および2B
p33F)または鼻内+気管内(3Ap28F)感染さ
せた。2Bp33Fで感染した4頭のサルのうちで1頭
および3Ap28Fで感染した4頭のサルのうちで2頭
においてウイルスが回収された。力価は両者の場合にお
いて比較的低く、ウイルスが弱毒化されたことを示す。
対照的に、比較的高い力価のウイルスがTS−1で接種
したすべての4頭のサルにおいて回収された。4頭のサ
ルのうちの2頭において、TS−1の力価のレベルは野
生型ウイルスで感染したサルにおいて見られた力価に等
しかった。野生型ウイルスについて期待されるように、
TS−1は肺に広がらず、TS−1は多少弱毒化され
た。これらの結果が明瞭に示すように、RSV 2Bp
33FおよびRSV 3Ap28FはTS−1と異なる
表現型の特性を有し、そして有意にいっそう弱毒化され
た。このより高い弱毒化はヒトの乳児に投与すべきワク
チンについて望ましい性質である。
【0111】モノクローナル抗体の分離 マウスのモノクローナル抗体の分離のために、8週齢の
マウスに生RSVを鼻内接種しおよび/または完全フロ
インドアジュバントの中で精製されたポリペプチドまた
は突然変異体のRSV1:1体積の約50μgを注射す
る。次いでマウスを1月の間隔でポリペプチドまたは突
然変異体のRSV、これと不完全フロインドアジュバン
トで促進することができる。次いで、記載されそして本
発明に関係する当業者に知られている手順に従い、脾細
胞を非分泌性骨髄腫細胞と融合する。多少の時間経過
後、ほぼ2週後、ハイブリドーマの上澄み液をポリペプ
チドに対する活性についてスクリーニングする。陽性の
クローンを分離し、そして増殖させる。
【0112】ヒトのモノクローナル抗体の分離は同様に
実施することができ、ただしB細胞は患者から分離し、
そしてエプスタイン−バー−ウイルス(EBV)で形質
転換することができる。次いで、記載されそして本発明
に関係する当業者に知られている手順に従い、B細胞を
非分泌性骨髄腫細胞と融合する。多少の時間経過後、ほ
ぼ2週後、ハイブリドーマの上澄み液をポリペプチドま
たは突然変異体のRSVに対する活性についてスクリー
ニングする。陽性のクローンを分離し、そして増殖させ
る。あるいは、米国特許第4,720,459号、米国
特許第4,693,975号または米国特許第4,57
4,116号(それらの開示をここに引用によって加え
る)に記載されている方法を使用して、ヒトのモノクロ
ーナル抗体を調製することができる。これらのモノクロ
ーナル抗体は診断のアッセイおよび治療のために有用で
ある。
【0113】ウイルスの低温適応 この方法は、臨床的分離株から誘導された生ビルレント
ウイルス(RSV)および初代アカゲザル腎細胞におい
て分離されたものを得ることからなる。次いで、これら
をVero細胞の中で35〜36℃において継代し、そ
してプラーク精製した。好ましくは、Vero細胞はV
ero細胞の細胞系CCL81[アメリカン・タイプ・
カルチャー・コレクション(American Typ
e Culture Collection)(ATC
C)、米国マリイランド州20852ロックビレ、パー
クローン12301、から入手した]の継代133〜1
48である。維持培地は好ましくは2%のFBS、L−
グルタミン、非必須アミノ酸および20mMのHEPE
S、pH7.5を有するMEMであり、そして凍結培地
は10%のFBSおよび20mMのHEPES、pH
7.5を有するMEMである。
【0114】Vero細胞のコンフルエントの単層を約
1.0mlのウイルスの接種物で接種し、そしてウイル
スを約1〜2時間(好ましくは70〜120分、最も好
ましくは90分)間周囲温度(約18℃〜約25℃)に
おいて吸収させる。
【0115】ウイルスのフラスコを約18℃〜約26
℃、好ましくは約20℃において、約2〜12日間イン
キュベーションする。培地を除去し、そしてそれを凍結
培地で置換することによって、ウイルスを収獲する。次
いでフラスコを−70℃において直接凍結し、次いで3
2℃の水浴の中で融解する。
【0116】一部分(約1ml)を凍結−融解リゼイト
から取り出し、そしてVero細胞の接種に使用し、そ
してこの方法を反復する。残留する凍結−融解リゼイト
を−70℃において貯蔵する。それを使用してウイルス
の滴定を実施し、そしてウイルスをプラーク精製するこ
とができる。
【0117】ウイルスをプラーク精製するために、凍結
−融解リゼイトを32℃の水浴の中で融解する。リゼイ
トの約3〜5系統的希釈物を維持培地の中で調製する。
コンフルエントのVero細胞を含有する6ウェル、2
4ウェルまたは96ウェルのプレートをリン酸塩緩衝液
ですすぐ。ウェルの底をカバーするために十分なだけの
体積を使用して、ウェルをウイルスの希釈物で接種す
る。ウイルスの接種物を周囲温度において90分間吸着
させる。ウェルをMEM−維持培地の中の1%のメチル
セルロースでオーバーレイする。プレートを32℃にお
いて5日間インキュベーションする。分離されたプラー
クを典型的なシンシチウムのプラークについて見ること
によって顕微鏡で同定し、そしてウェルにしるしをつけ
る。しるしをつけた部位において小さい孔のピペットま
たはピペットの先端を使用してプラークを取り上げ、そ
して0.5mlの維持培地の中で4℃において1〜3時
間乳化する。前述したようにVero細胞の単層を含有
する25cm2のフラスコまたは96ウェルのプレート
の二重反復実験物に接種する。二重反復実験の接種した
フラスコまたはプレートに維持培地をオーバーレイす
る。1つの二重反復実験物を32℃において、そして他
のものを39℃において5〜10日間インキュベーショ
ンする。32℃においてインキュベーションしたフラス
コまたはプレートをウイルスのCPEについて顕微鏡検
査する。39℃においてインキュベーションしたフラス
コまたはプレートをRSV特異的抗原についてイムノペ
ルオキシダーゼにより染色する。容易に検出可能なCP
Eを32℃において示しそしてイムノペルオキシダーゼ
の染色により検出可能なRSV抗原をほとんどまたはま
ったく示さないフラスコまたはプレートを、TS突然変
異体を含有するものとして選抜する。前述の選抜したフ
ラスコまたはプレートからのウイルスを凍結−融解技術
により収獲する。このウイルスはプラーク精製した突然
変異体を表す。
【0118】論考 臨床的分離株から誘導された2つの親の株からのRSV
の弱毒化された株を発生するために、低温適応を使用し
た。亜群Bのウイルス(RSV 2B)からの4つおよ
び亜群Aのウイルス(RSV 3A)からの3つの合計
7つのTS突然変異体を分離した。すべての7つの突然
変異体は温度感受性の表現型をVero細胞の培養物の
中の表し、各々は独特の特性を有した。すべての突然変
異体はコットンラットの中の増殖において弱毒化された
が、異なる表現型を表した。TS突然変異体のうちの1
つであるRSV 2Bp20Lの増殖は、血清反応陽性
のチンパンジーにおいて弱毒化されることが示された。
すべての7つの突然変異体は2つの主要な中和性エピト
ープを保持した。
【0119】従来、RSVの低温適応は初代または2倍
体の細胞系(ウシ胚腎臓、W138、およびオナガザル
の腎臓)の中で34℃〜37℃で開始しそして25℃〜
26℃に減少する温度において実施されてきた。多数の
個々の突然変異体の表現型を低温適応したウイルスから
分離する試みはなされなかった(Friedewald
ら、1968;MaasabおよびDeBorde、1
985;Frickey、1969)。RSVを低温適
応するこのアプローチは、いくつかの有意な方法でこれ
らの従来の試みと異なった。このアプローチは従来使用
された株と異なる株の亜群Aおよび亜群Bのウイルスを
使用して開始した。これらの株は参照株および互いに異
なる明確な表現型の差を有した。これらの株は数回継代
してウイルスをVero細胞に適応させ、そしてウイル
スをプラーク精製した。ウイルスを2倍生合成または初
代の細胞系よりむしろ連続的細胞系、Vero細胞の中
で継代した。温度の変化のいくつかの方法を使用して、
種々の突然変異体の表現型の分離の可能性を大きくし
た。低温適応を34〜37℃において開始し、そして2
5〜26℃に低下させる従来RSVの低温適応法と異な
り、本発明の低温適応は26℃(親の株はこの温度にお
いてよく増殖ことが発見されたので)または22℃にお
いて開始し、そして増殖温度を徐々に20℃に減少させ
た。MaasabおよびDeBorde(1985)が
提案するような非常に低い温度への「遅い」適応、なら
びにより速くかつより攻撃的なアプローチを試みようと
すう努力の両者をカバーするために、継代の方法を試み
た。RNAのウイルスは高い頻度で突然変異し、こうし
てウイルスの任意の集団はある数の個々のウイルスの変
異型を含有し(Hollandら、1982)、したが
って種々のウイルスの突然変異体が個々のフラスコから
種々のウイルスの継代のレベルにおいておよび異なる低
温適応の方法から分離された。これらの結果は興味ある
ものであり、そして多少予期せざるものであった。ウイ
ルスが適応する(すなわち、20℃の温度で絶えず高い
力価に増殖する)ようになる速度は使用した株により最
も影響を受け、適応における有意な宿主に関係する因子
を意味する。RSV 2Bは、急速な適応のスキームを
使用してさえ、低温に容易に適応した。対照的に、RS
V 3Aの増殖は低い温度において劣っていた。RSV
3Aは遅い継代のスキームを使用して究極的に低温適
応されたが、より急速な適応のアプローチは有望に思わ
れるず、そして中止した。他の研究者らが報告した低温
適応の経験に基づいて、TS突然変異体は発生し、そし
て究極的に低温適応の集団において優勢なウイルスの変
異型となることが期待された。例えば、Belsheお
よびHissom(1982)の報告によると、パライ
ンフルエンザでは、ウイルス3型は20℃において増殖
するように適応し、プラーク精製したウイルスのクロー
ンの80%は継代18までTSであり、そして100%
は継代45までTSであった。この研究において、20
℃において実施された32継代までを含む、38〜40
の低温の継代後でさえ、RSVのTS突然変異体は小さ
い集団に止まった。これが示唆するように、TSおよび
低温適応した表現型は、他のウイルスの中に存在するの
で、RSVの中で強く結合されないことがある。
【0120】弱毒化のレベルは任意のターゲット集団の
ためのワクチンの開発においてきわめて重要な因子であ
り、そして乳児および若い子供のために意図するワクチ
ンのためにとくに重要である。ウイルスは疾患を引き起
こさないように十分に弱毒化されなくてはならなず、し
かも保護的免疫性を引き出すために十分によくワクチン
の中で増殖しなくてはならない。弱毒化のために広く受
け入れられているマーカーはTSの表現型であり、そし
て動物のモデルにおいて増殖を減少するが、これらのマ
ーカーは類似のものだけであり、そしてターゲット集団
の中で試験を究極的に実施しなくてはならない。RSV
3AのTS突然変異体はRSV 3Aの親のウイルス
と、鼻および肺の両者の中の複製の減少により、区別す
ることができる。また、RSV 3Aの親のウイルスは
コットンラットの肺より鼻の中で非常によく増殖する
が、ウイルスの回収はBalb/Cマウスの鼻および肺
の両者において類似する。これらのデータが示唆するよ
うに、コットンラットにおいて見られた弱毒化は1より
多い因子のためであり、そしてこの因子はin vit
roで測定して温度感受性に直接関係しない。コットン
ラットはRSVの増殖について比較的非許容性であり、
そして疾患は発生せず、このモデルがヒトにおける弱毒
化のレベルの信頼性あるインジケーターでないことを示
唆する。対照的に、チンパンジーはRSV感染に対して
高度に感受性であり、そしてヒトにおいて見られるもの
に非常に類似する上部および下部の気道の疾患を発生す
る。血清反応陽性のチンパンジーにおいて、RSV 2
Bの親の株は大人のヒトにおける自然のRSV感染によ
り引き起こされるものに類似する温和な上部の気道の疾
患を引き起こすことが本発明において発見された。RS
V 2Bp20Lは増殖せず、このTS突然変異体が許
容性宿主ならびに非許容性コットンラットにおいて弱毒
化されたことが明瞭に実証された。弱毒化のレベルは血
清反応陰性のチンパンジーにおいて最もよく評価され
た。なぜなら、前のウイルスの暴露がウイルスの対抗に
対する宿主の応答に影響を与えるからである。不都合な
ことには、血清反応陰性のチンパンジーにおける試験は
これらの動物の入手可能の制限により厳しく障害され
る。
【0121】ここで検査した本発明の突然変異体は、ヒ
トのターゲット集団において、弱毒化された、表現型的
に安定な、そして免疫原性のRSVワクチンの所望の特
性を有する。
【0122】
【表1】
【0123】
【表2】
【0124】
【表3】
【0125】
【表4】
【0126】
【表5】
【0127】
【表6】
【0128】
【表7】
【0129】
【表8】
【0130】
【表9】
【0131】
【表10】
【0132】
【表11】
【0133】
【表12】
【0134】
【表13】
【0135】
【表14】
【0136】
【表15】
【0137】
【表16】
【0138】
【表17】
【0139】
【表18】
【0140】
【表19】
【0141】
【表20】
【0142】
【表21】
【0143】
【表22】
【0144】
【表23】
【0145】
【表24】
【0146】
【表25】
【0147】
【表26】
【0148】
【表27】
【0149】
【表28】
【0150】
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誘発する。ジャーナル・オブ・インフェクシャス・ディ
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免疫性(Infection and Immunit
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【0227】本発明の主な特徴および態様は、次の通り
である。
【0228】1、低温適応した突然変異体のRSウイル
ス(RSV)。
【0229】2、低温適応した突然変異体のRSウイル
ス亜群A。
【0230】3、低温適応した突然変異体のRSウイル
ス亜群B。
【0231】4、突然変異体のウイルスが3Ap20
E、3Ap20Fおよび3Ap28Fから成る群より選
択される、上記第2項記載の低温適応した突然変異体の
RSウイルス亜群A。
【0232】5、突然変異体のウイルスが2Bp33
F、2Bp24G、2Bp20Lおよび2Bp34Lか
ら成る群より選択される、上記第3項記載の低温適応し
た突然変異体のRSウイルス亜群B。
【0233】6、低温適応した突然変異体のRSウイル
スおよび製剤学的に許容されうる担体からなる医薬組成
物。
【0234】7、低温適応した突然変異体のRSウイル
スから分離され、精製された免疫原性ポリペプチド。
【0235】8、前記ポリペプチドがL、F、G、M、
M2(22K)、P、SH、1B、1CおよびNから成
る群より選択される、上記第7項記載の精製された免疫
原性ポリペプチド。
【0236】9、低温適応した突然変異体のRSウイル
スから分離され、精製された免疫原性ポリペプチドおよ
び製剤学的に許容されうる担体からなる医薬組成物。
【0237】10、低温適応した突然変異体のRSウイ
ルスをエンコードする核酸分子。
【図面の簡単な説明】
【図1】RSV 2Bの使用種子MK7V14bおよび
RSV 3Aの使用種子MK8V17bの増殖を詳細に
示すフローチャートである。
【図2】Vero細胞における26℃〜36℃の温度に
おけるRSV 2Bの増殖および細胞変性作用を示す。
【図3】Vero細胞における26℃〜36℃の温度に
おけるRSV 3Aの増殖および細胞変性作用を示す。
【図4】RSV 2BおよびRSV 3Aの各継代にお
いて得られた滴定の結果をグラフで示す。
【図5】20℃〜40℃の温度におけるVero細胞の
中のRSV 2B、RSV 2Bp24G、RSV 2
Bp20L、RSV 3A、RSV 3Ap20Eおよ
びRSV 3Ap20Fの増殖曲線を示す。
【図6】感染後3〜7日のコットンラットにおけるRS
V 2BおよびRSV 2Bp20Lの増殖をグラフで
示す。
【図7】4歳の血清反応陽性のチンパンジーにおけるR
SV 2BおよびRSV 2Bp20Lの相対的増殖お
よび病原性を比較する。
【図8】RSV 2BのTS突然変異体で感染させ、引
き続いて親の株で対抗したサルについてのウイルスの滴
定を示す線図である。
【図9】RSV 3AのTS突然変異体で感染させ、引
き続いて親の3Aで対抗したアフリカミドリザルにおけ
るウイルスの増殖を示す線図である。
【図10】TS−1をRSV 2Bp33FおよびRS
V 3Ap28Fと比較する増殖の研究を示す線図であ
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 C07K 15/04 8619−4H C12N 15/45 (72)発明者 ジヨアン・コフラン・クローレイ アメリカ合衆国ニユージヤージイ州07631 イングルウツド・グレンウツドロード261

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低温適応した突然変異体のRSウイルス
    (RSV)。
  2. 【請求項2】 低温適応した突然変異体のRSウイルス
    亜群A。
  3. 【請求項3】 低温適応した突然変異体のRSウイルス
    亜群B。
  4. 【請求項4】 低温適応した突然変異体のRSウイルス
    および製剤学的に許容されうる担体からなる医薬組成
    物。
  5. 【請求項5】 低温適応した突然変異体のRSウイルス
    から分離され、精製された免疫原性ポリペプチド。
  6. 【請求項6】 低温適応した突然変異体のRSウイルス
    から分離され、精製された免疫原性ポリペプチドおよび
    製剤学的に許容されうる担体からなる医薬組成物。
  7. 【請求項7】 低温適応した突然変異体のRSウイルス
    をエンコードする核酸分子。
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DK (1) DK0567100T3 (ja)
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GR (1) GR3029716T3 (ja)
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