JPH06501151A - gp160の誘導体およびアジュバントを含有するgp160またはその誘導体に基づくワクチン - Google Patents

gp160の誘導体およびアジュバントを含有するgp160またはその誘導体に基づくワクチン

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JPH06501151A JP3514926A JP51492691A JPH06501151A JP H06501151 A JPH06501151 A JP H06501151A JP 3514926 A JP3514926 A JP 3514926A JP 51492691 A JP51492691 A JP 51492691A JP H06501151 A JPH06501151 A JP H06501151A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 gp160の誘導体およびアジュバントを含有するgp160またはその誘導体 に基づくワクチン 本発明は、新規ワクチンおよび医薬製剤ならびにその製剤化およびAIDS治療 における使用に関する。特に、本発明は、3−Dモノホスホリル脂質Aでアジュ バントしたワクチンにおけるgp160の新規な形態を含むgp160またはそ の誘導体の使用に関する。
レトロウィルス、すなわち、当該科内のウィルス、レトロヴイリデ(Retro ν1ridae)は、コア構造内にコイル状ヌクレオカプシドを有し、遺伝物質 としてRNAを有する約150nmのエンベロープを有する20面体ウィルスか らなる大きい科である。当該科は、肉腫ウィルスおよび白血病ウィルスのような オンコウイルス、ある免疫不全ウィルスおよびレンチウィルスからなる。
1型ヒト免疫不全ウイルス(HIV−1)はAIDSとしても知られている後天 性免疫不全症候群の病因学的因子である。このレトロウィルスは、LTRlga g、polおよびenv遺伝子、および他の遺伝子を含む複雑な遺伝機構を有す る。このレトロウィルスは、単独で、または保護免疫応答を誘発することができ る接種薬物と一緒に、有効な候補である多(のウィルス抗原を有する。
HIV−1エンベロープ蛋白は、ポリプロティン前駆体として合成され、これは 次に感染細胞内でグリコジル化されて分子量160kDaを有する糖蛋白(gp 160)を生じ、これは蛋白分解によってgl)120体外糖蛋白およびgp4 1膜内外蛋白に加工処理される。
プロウィルスHrvに関するDNAコード化領域は文献に開示されているいくつ かの免疫不全ウィルスゲノムクローンのいずれかから作製され得る。例えば、ン a (S hay)ら、サイエンス(S cience)、226 :1165  (1984);クレイ7− (K rawer)ら、サイエンス、231 : 1580 (1986)を参照。別法としては、免疫不全ウィルスゲノムクロー ンは標準的なりNAクローニング法によって臨床学的標本から単離されたウィル スから作製され得る。ガロ(Gallo)ら、U。
S、特許4,520.113 :モンタニ+ −(Montagnier)ら、 U、S特許4,708.818を参照。
HIV−BHI○−2のプロウィルスDNA配列は、ラットナー(Ratner )ら、「ヒトレトロウィルスおよびA I DS(Human Retrovi ruses and A I D S)J、1989、エイチ・アイ・ブイ・シ ーケンス・データベース(HI V 5equenceD atabase)、 ゲラルド・メイヤーズ(Gerald Meyers)!、クロスアラモス・ナ ショナル・ラボラトリ−(Los Alamos National Labo ratory)によって開示されている。該配列は、長さ8932 、b pで あり、env遺伝子が5580−8150位に位置しており、その切断部位はア ミノ酸503および511に対応する7088位および7112位である(これ らの残基の後で切断)(ロス・アラモス・データベースに従って番号付けをした )。
本発明は、502位および510位に、各々、リシンまたはアルギニン以外のア ミノ酸を供給するように修飾されたHIVgp160を提供するものである。
リシンに代わる好適なものは、ヒスチジン、トレオニン、セリン、アスパラギン 、アスパラギン酸、グルタミンおよびグルタミン酸のような親水性および大きさ がりシンと同一なものである。これらのうち好ましいアミノ酸はグルタミン酸で ある。この好ましい蛋白は、誘導された突然変異によって切断不可能であり、交 差中和抗体を誘発することができ、これは蛋白の正しい折畳みに左右される。
より好ましくは、本発明は、特に、相対分子量640kDaを有する、オリゴマ ー形態の本発明の修飾蛋白を提供するものである。当該分子量のgp160単量 体に基づいて、この形態は四量体であると思われる。これは、ウィルス表面蛋白 がウィルス表面から突出しているスパイクをイン・ビボで形成するオリゴマーと して存在するので好都合である。多くの中和エピトープは構造的であるので、天 然の抗原の形態を出来る限り近接して模倣することが重要であるのは明らかであ る。というのは、これが最も関連する免疫応答を供給するからであろう。
好ましい具体例では、本発明は、オリゴマー型の実質的に純粋な形態の、本発明 の修飾蛋白を提供するものである。
実質的に純粋な形態とは、少なくとも純度75%、より好ましくは純度90%、 より好ましくは純度99%を意味する。
さらに、本発明は、組換え真核宿主細胞中で当該修飾蛋白をコードするDNAを 発現し、修飾蛋白生成物を回収することからなる、本発明の修飾HIV gp1 60の製造方法を提供するものである。
修飾蛋白をコードするヌクレオチド配列からなるDNAポリマーは本発明の一部 分を形成する。
本発明の組換えDNA分子は適当な単量体、二量体またはオリゴマー型ヌクレオ チド単位の縮合によって本発明に従って製造され得る。
該製造は、化学的に、酵素的に、またはこの2つの方法の組み合わせによって、 所望によりイン・ビトロまたはイン・ビボで行われ得る。かくして、DNA分子 は、バイオケミストリー(B iochemistry)、1985.24.5 090−5098においてディ・エム・ロバーツ(D、 M、 Roberts )らによって開示された方法のような慣用の方法によって、適当なりNA断片の 酵素的連結によって、製造され得る。
DNA断片は、適当な制限酵素による所望のヌクレオチドの配列を含有するDN Aの消化によって、化学合成によって、酵素重合法によって、またはこれらの方 法を組み合わせて得られる。
制限酵素による消化は、206〜70℃の温度で適当な緩衝液中、一般に、50 μl以下の容量で領1〜10μ9 DNAで行われ得る。
DNAの酵素的重合法は、イン・ビトロで、10°〜37℃の温度でヌクレオシ ド三リン酸dATP、dCTP、dGTPおよびdTTPを含有する適当な緩衝 液中、DNAポリメラーゼエ(フレノウ断片)のようなりNAポリメラーゼを使 用して、一般に50μI9下の容量で行われ得る。断片は、Taqポリメラーゼ を使用してポリメラーゼ連鎖反応によって重合および増幅することができる(ピ ー・シー・アール・プロトコルズ1989−ア・ガイド・トウ・メソッズ・アン ド・アプリケーションズ(P CRProtocols 1989− a gu ide t。
Methods and Applications)、エム・エイ・インニス (M、 A、 I nn1s)ら編、アカデミツク・プレスを参照)。
DNA断片の酵素的連結は、4℃〜室温で適当な緩衝液中、T4 DNAリガー ゼのようなりNAリガーゼを使用して、一般に50μ!以下の容量で行われ得る 。
DNA分子または断片の化学合成は、「ケミカル・アンド・エンザイマティック ・シンシシス・オフ・ジーン・フラグメンツーア・ラボラトリ−・マニュアル( Chemical and Enzymztic 5ynthesis of  Gene Fragments −ALaboratory Manual)J  (エイチ・ジー・ガッセ:/(H,G、 Ga55en)およびエイ・ラング (A、 Lang)編)、ヘルラーク・ヘミイ(Verlag Chemie) 、ワインハイム(Weinheim) (1982) 、または他の科学刊行物 、例えば、エム・ジエイ・ゲイト(M、 J 、 Ga1t)、エイチ・ダブリ ュ・ディ・マッケス(H,W、 D、 Matthes)、エム・ラング(M、  S ingh)、ビー4ス−スブロート(B、 S、 5proat)および アール・シー・ティトマス(R,C,Titmas)、ヌクレイツク・アシッズ ・リサーチ(Nucleic Ac1ds Re5earch)、1982.1 0.6243 :ビー・ニス・スプロートおよびダブリュ・パンワース(W、  B annwarth)、テトラヘドロン・レターズ(Tetrahedron  Letters)、1983.24.5771 ;エム・ディーマツテラシイ (M、 C,Matteucci)およびエム・エイチ・カルザーズ、テトラヘ ドロン・レターズ、1980.21.719:エム・ディ・マツテウンイおよび エム・エイト・カルザーズ、ジャーナル・オフ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソ サイエティ(Journal of the American Chemic al 5ociety)、1981.103.3185:ニス・ビー・アダニス (S、 P、 Adams)ら、ジャーナル・オフ・ジ・アメリカン・ケミカル ・ソサイエティ(J ournal of the 、American 5o ciety)、1983.10.5.661.エヌ・ディ・シンハ(N、 D、  5inha)、ジエイ・ビヤ−ナツト(J Biernat)、ジエイ・マク マナス(J 、 McMannus)およびエイチ・ケスター(H,Koest er)、ヌクレイツク・アシッズ・リサーチ、1984.12.4539;およ びエイチ・ダブリュ・ディ・マツチイスら、E M B O・ジャーナル(EM BOJournal)、1984.3.801に開示されたもののような固相法 を使用して、慣用のホスホトリエステル、ホスファイトまたはホスホルアミダイ ト化学によって行われ得る。好ましくは、自動DNA合成器を使用することであ る。
修飾蛋白をコードするDNAポリマーは、ネイチャー(Nature)、198 2.299.756−758においてジー・ウィンター(G、Winter)ら によッテ、またはヌクレイツク・アシッズ・リサーチ(Nucl、 Ac1ds  Res、 )、1982.10.6487−6500においてシーラー(Zo ller)およびスミス(S m1th)によって開示されたもののような、慣 用の方法によって、非修飾蛋白をコードするcDNAの部位特異的突然変異誘発 によって製造され得る。
本発明は、本発明の組換えDNA分子からなるベクターおよび該ベクターを含有 する組換えワクシニアウィルスにまで拡大解釈される。
該ベクターは、本発明に従ってベクターを切断して無傷のレプリコンを有する直 線状DNAセグメントを得、該直線状セグメントおよび該直線状セグメントと一 緒に本発明の組換えDNA分子を完成する1個以上のDNA分子を連結するこ。
とによって製造され得る。
本発明の組換え宿主細胞は、本発明のベクターでワクシニアウィルスを形質転換 することによって製造され得る。
修飾蛋白生成物は、蛋白単離および精製の標準的な技術によってコンディンヨン ドメディウムから単離される。洗浄剤、例えば、Decyl PEG−300゜ Do Decyl P E G Triton X 100. Thesit  Deoxycholateを添加して、細胞溶解を行い、細胞膜質から修飾蛋白 を遊離することができる。これらのうち、Decyl PEG−300およびT hesit Deoxycholateが好ましく、次いで、DoDecly  P E G Triton X 100修飾蛋白を一連の超濾過工程、超遠心工 程、例えば硫酸アンモニウムまたはPEGによる選択的沈澱、CsC4またはシ ュークロースまたはメトリザミド勾配液中での密度勾配遠心、および/または親 和性クロマトグラフィー、好ましくは免疫親和性クロマトグラフィー、HPLC ,逆相HPLC,カチオンおよびアニオン交換、サイズ排除クロマトグラフィー および分取等電点電気泳動のようなりロマトグラフィ一工程によって精製するこ とができる。免疫親和性クロマトグラフィーを使用する精製が好ましい。精製の 間またはその後、修飾蛋白を、例えば、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド またはNAEで処理して安定性または免疫原性を増強することができる。
本発明のオリゴマー形態の製造について、精製工程の間、緩和条件を使用するの が好ましい。特に、還元剤は避けるべきであり、クロマトグラフィ一工程の間の 細胞溶解および可溶化のために、イオン性洗浄剤よりもDecyl PEG−3 00(ポリエチレングリコール300モノデシルエーテル)のような非イオン性 洗浄剤が好ましい。好ましい親和性クロマトグラフィー媒質はレンチルレクチン セファ0−ス(Lentil 1ectin 5epharose)であり、好 ましい免疫親和性り07トグラフイー媒質は、グルタルアルデヒド活性化トリサ クリル(IBF)のような適当7’、+担体上ニ結合された178.1 (WO 90106358)(7)ような抗−gp160モノクローナル抗体である。
修飾蛋白は、透析によって除去され得るオクチル・グルコピラノシド洗浄剤の存 在下、モノクローナル抗体から吸着され得る。洗浄剤は、それらの理論的な臨界 ミセル濃度以上の濃度で使用されるのが好ましい。
本発明に従って製造した修飾蛋白は、HIVへの暴露の検出用診断薬として有用 である。修飾蛋白は、感染予防用または疾病進行の抑制用もしくは予防用ワクチ ンにも有用である。
本発明は、本発明の修飾蛋白を含有するワクチンおよび医薬組成物に関Tるもの でもある。このような組成物は、本発明の修飾蛋白の免疫保護量を含有するであ ろうし、慣用の手段によって製造されていてもよい。
本発明のワクチンでは、当該蛋白の水溶液を直接使用することができる。別法と しては、当該蛋白は、予め凍結乾燥してもしなくても、種々の公知のアジュバン トのいずれかと混合するかまたはそれに吸収され得る。・このようなアジュバン トとしては、限定されないが、水酸化アルミニウム、ムラミル・ジペプチドおよ びサポニン、例えば、タイルA(Quil A)、3D−MPL (3脱アンル 化モノホスホリル脂質A)またはTDMが挙げられる。さらなる典型的な別法と しては、当該蛋白は、リポソームのような微粒子内に被包され得る。さらなる典 型的な別法としては、蛋白は、死菌ボルデテラ(B ordetella)また は破傷風トキソイドのような免疫刺激性巨大分子とコンジュゲートすることがで きる。
ワクチン製造は、一般に、1978、U、S、A、メリーランド州バルチモアの ユニバーンティ’パーク・プレス(University Park Pres s)、ボラ−(Voller)らによって編集されたニュー・トレンズ・アンド ・デイベローブメンツ・イン・バクンーンズ(New Trends and  Developments in Vaccines)に開示されている。リポ ソーム内ヘノ被包は、例えば、フラートン(F ullerton)、U、S、 特許4゜235.877によって開示されている。蛋百の巨大分子へのフンジュ ゲーンヨンは、例えば、リックハイド(L 1khite)、U、S、特許4. 372.945およびア−v−(Armor)ら、U、S、特許4.474.7 57によって開示されている。
各ワクチン投与量中の本発明の修飾蛋白の量は、典型的なワクチンにおける有意 な副作用を伴わずに免疫保護応答を誘発する量として選択される。このような量 は、どの特異的免疫原を使用するか、およびワクチンがアジュバントされるか否 かによって変わるであろう。一般に、各投与量は修飾蛋白1〜1000μ9、好 ましくは10〜200μqからなると思われる。特定のワクチンに関する最適使 用量は、被験体における抗体力価および他の応答の観察を含む標準的な研究によ って評価され得る。最初のワクチン接種の後に、被験体は約4週間のうちにブー ストを受け、次いで、感染の危険が存在する限り、6力月ごとにブーストを繰り 返すのが好ましい。
本発明は、さらに、宿主にワクチン接種するのに有用な本発明の修飾蛋白および ワクチンの製造における本発明の修飾蛋白の使用を提供するものである。
HIV感染に敏感なヒトへのワクチン接種に加えて、本発明の医薬組成物は、H IV感染に罹患している患者を免疫治療的に処置するために使用され得る。
したがって、本発明は、前記修飾gp1.aoの有効量を投与することによるH IV感染に敏感であるかまたは罹患しているヒトの処置方法を提供する。
例えば、°組換え技術によって製造されたサブユニット成分を使用する概念と一 致して、免疫応答の両腕(中和抗体および有効細胞媒介免疫性(DTH)が製造 されるような宿生免疫系に対する有効な免疫原を生じるためにアジュバントおよ び/または担体が必要となる。本発明に関連して、(すなわち、HIV感染の予 防的または治療的処置において)、本発明者らは、免疫刺激成分、3DMPLが 免疫系の両腕を刺激できることを発見した。
したがりて、本発明は、好ましくは、gp160またはその免疫的誘導体および 3Dモノホスホリル脂質A(3D−MP’L)ならびに適当な担体からなる医薬 製剤を提供するものである。
本発明の好ましい具体例では、gp160またはその免疫的誘導体および3D− MPLは水中油エマルジョン中に存在する。この系は増強された中和活性を供そ の免疫的誘導体、3D−MPLからなり、該担体が緩衝化生理食塩水溶液中のテ トラポリオールおよび非毒性鉱油のエマルジョンからなる医薬的またはワクチン 製剤を提供する。
好ましくは、担体は、プルロニック(Pluronic) L 121のような プルロニック型ポリオール、およびスクアランまたはスクアレンまたは他の代謝 可能な油からなる。エマルジョンを安定化させるために、トゥイーン(Tvee n) 80またはトゥイーン28のような乳化剤を供給するのが好ましい。
担体は、好ましくは、100〜400nfflのサブミクロン粒子だけを含有す る。
最終製剤中の抗原の濃度は、10μg〜150μg/xi、好ましくは20μ9 〜100μg/IIlである。
ワクチン中のアジュバント、3D−MPLの濃度範囲は、好ましくは10μ9〜 100 ay/wl、より好ましくは25〜50μg/翼lである。
本発明は、また、医学用の、特に、AIDSもしくはAIDS関連症候群(AR C)のようなHIV−1感染の免疫治療による処置および予防処置用の本明細書 に記載のワクチン製剤を提供する。
また、本発明は、gp160またはその免疫的誘導体を担体とおよび3Dモノホ スホリル脂買Aと混合することからなる、gp160またはその免疫的誘導体、 3Dモノホスホリル脂質Aならびに適当な担体からなるワクチンの製造方法を提 供する。
具体的には、水中油エマルジョンが微細流動化されて、該エマルジョン中にサブ ミクロン粒子を供給し、gp160またはその免疫的誘導体および3DMPLと 混合されることを特徴とする水中油担体中の本明細書に記載のワクチンの製造方 法を提供する。
典型的には、3D−MPLはエマルションとプレミックスされ、その後、得られ た組成物中に抗原を混合する。
3D−MPLは英国特許2211502に開示されている方法によって得られ得 る。
これに関連する適当な担体は水中油エマルションからなる。本発明の製剤は、ア ジュバントとしてミョウバン(ヒト用に許可された唯一のアジュバント)だけか らなる慣用のワクチン製剤と比較すると増強された中和力価を供給する。
本明細書で使用する免疫的誘導体なる語は、3Dモノホスホリル脂質Aでアジュ バントされるとHIV−1に対する中和抗体を生じることができるgp160の 免疫原性断片を含む。故に、これは、例えばHIV−1外膜糖蛋白gp120、 本明細書に記載の修飾gp160および天然の単離されたgp160を含むであ ろう。特に好ましくは、DTH応答を生じることもできるこれらの誘導体である 。
かくして、最も好ましくは、本発明は、緩和非還元条件下で精製すると、外見上 の分子量600〜700KDa 640Kdを有することを示し、四量体である と思われるオリゴマー形態の蛋白の修飾形態を提供する。この四量体は、非還元 条件下でSDSゲル上に蛋白を加えることによって不安定にし、次いで、これは 330kdの二量体および単量体を供給する。二量体を標準的な還元条件でさら に還元して単量体を得ることができる。
gp160の全ての形態は、本発明の製剤に使用され得る。
gp160またはその誘導体の製造は、当該技術分野で公知の方法によって行わ れ得る。典型的には、これは、適当な宿主においてgp160をコードする遺伝 子のクローニングおよび発現を含むであろう。このような方法における組換えg p160(rgp160)の製造は、マニアティス(Maniatis)ら、モ レキュラー・クローニング−7−ラボラトリ−” マ:−ユアル(Molecu lar Cloning −A Laboratory Manual)、コー ルド・スプリングHハーバ−11982に開示されている技術を使用して行われ 得る。
種々の真核細胞および発現系は、組換えDNA分子の発現に利用可能である。
これらのうち最も広範囲に使用されるものは、酵母、昆虫および哺乳動物系であ るが、本発明は、これらの使用に限定されない。このような系は、本発明の組換 えDNA分子、所望により選択マーカー、場合によっては、複製起源のような維 持機能を使用する。
本発明で使用され得る昆虫細胞としては、ンヨウジョウバエ(Drosophi la)細胞および鱗翅類(Lepidoptera)細胞が挙げられる。有用な ショウジヨウバエ細胞としては、Sl、S2、S3、KC−○およびディ’ヒイ デイ(D、 Hydei)細胞が挙げられる。例えば、ンユナイダー(S ch neider)ら、ジャーナル・オフ・エンブリオロジー・アンド・イクスペリ メンタル・モルホロジー(J 、 E mbryol、 E xp。
Morph、 )、27 : 353(1972)+シュ/しン(S chul zンら、プoンーデインダス・オフ・ナショナル・アカデミ−・オフ・サイエン シズ・ニー・ニス・エイ(Proc、 Natl、 、Acad、 Sci、U  S 、A)、83 : 9428(1986); ンンクレイア−(S 1n clair)ら、モレキュラー・アンド・セルーラー・バイオロジー(Mol。
Ce11. B iol、 )、5 : 3208(1985)を参照。
ショウジヨウバエ細胞は、リン酸カルシウム沈殿、細胞融合、電気泳動およびウ ィルス・トランスフェクションを含む標準的な技術によってトランスフェクトさ れる。細胞は、例えば平衡塩および必須アミノ酸からなるM3培地を含む種々の 栄養培地中、標準的な細胞培養法に従って培養される。リントクイスト(Lin dquist)、DIS、58 : 163(1982)を参照。
ショウジヨウバエにおいて有用であることが知られているプロモーターとしては 、SV40のような哺乳動物細胞プロモーターおよびショウジヨウバエ・プロモ ーターが挙げられ、後者が好ましい。有用なショウジヨウバエ・プロモーターの 例としては、ショウジヨウバエ・メタロチオネイン・プロモーター、70キロダ ルトン熱シヨツク蛋白プロモーター(H3P70)およびC0PIA LTRが 挙げられる。例えば、ジノセラ(DiNocera)ら、プロシーディンゲス・ オフ・ナショナル・アカデミ−・オフ・サイエンシズ・ニー・ニス・エイ、80  ; 7095(1983);マクガーリベMcGarry)ら、セル(Cel l)、42 : 903 (1985)を参照。
有用な鱗翅類細胞としては、トリコブルシア・二(Trichoplusia  ni)、スポドブテラ・フルギベルダ(S podoptera frugip erda)、ヘリオチス・ゼア(Heliothiszea)、アウトグラフイ カ・カリフォルニカ(Autographica californica)、 ラチブルンス・オウ(Rachiplusis ou)、ガレリア・メロネラ( Galleria melonella)、マンデュカ・セクスタ(Mandu ca 5exta)由来の細胞、または、核多角体病ウィルス(NPV)、単一 ヌクレオチドンド・ウィルス(SNPV)および多重ヌクレオチドンド・ウィル ス(MNPV)を含むバキュロウィルスで感染され得る他の細胞が挙げられる。
好ましいバキュロウィルスは、NPVまたはMNPVバキュロウィルスである。
というのは、これらは、感染細胞中で非常に発現される多角体遺伝子プロモータ ーを含有するからである。特に、以下に例示するアウトグラフイカ・カリフォル ニカ(、Autographica californica)(AcMN P  V)由来のMNPVウィルスである。しかし、他のMNPVおよびNPVウィ ルスは、カイコ・ウィルス、ホムビイクス・モリ(Bombyx mori)を 使用することができる。鱗翅類細胞は、前記のとおり、標準的な技術によって、 本発明の組換えDNA分子からなるDNAおよび感染性バキュロウィルスのDN Aとトランスフェクトされる。細胞は、例えば、10%ウシ胎児血清(Fe2) を補足したTCloo(ギブコ・ニーロブ(Gibco Europe)、ガー ディナー(G ardiner)ら、ジャーナル・オフ・インバーチプレイテッ ド・バ’10ジー(J 、 I nverteb、 Pathol、 )、25 :363 (1975))を含む種々の栄養培地中で標準的な細胞培養技術に従 って培養される。ミラー(Miller)ら、編集二セットロウ(S etlo v)ら、ジエネティク・エンジニアリング・プリンシプルズ・アンド・メソッズ (Genetic Engineering : Pr1ncoplesand  Methocls)、第8巻、ニューヨーク、ブレナム、1986、第277 〜298頁を参照。
鱗翅類細胞用プロモーターとしては、バキュロウィルス・ゲノム由来のプロモー ターが挙げられる。多角体蛋白が他のバキュロウィルス蛋白と比較して自然に過 剰に発現されるので、多角体遺伝子のプロモーターが好ましい。AcMNPVウ ィルス由来の多角体遺伝子プロモーターが好ましい。サマーズ(S ummer s)ら、TA、ES Bull、NR155,1987年5月ニスミス(S f f1ith)ら、EP−A−127,839ニスミスら、プロシーディンゲス・ オフ・ナショナル・アカデミ−・オフ・サイエンシズ・ニー・ニス・エイ、82 :8404(1985);およびコクラン(Cochran)、EP−A−22 8,036を参照。
哺乳動物細胞における発現について、組換えDNA分子は、同様に、クローニン グベクター内でクローン化され、次いで、哺乳動物細胞をトランスフェクトする のに使用される。ベクターは、好ましくは、例えば、DHFR発現カセットのよ うな遺伝子増幅のためのさらなるDAN機能からなり、例えば、6418選択の ためのネオマイシン耐性カセットのような選択および/または増幅のためのさら なる機能からもなり得る。転写増強のためのような他の機能も使用され得る。
また、他の機能は、所望により、ラン乳頭腫ウィルスの維持機能のような安定な エビソーム維持のためのベクター内からなり得る。別法として、好ましくは、ク ローニングベクターは、ワクシニアウィルスのような組換え哺乳動物ウィルスで ある。
ワクシニアウィルスは、組換えがワクシニアDNAの可欠領域における異種遺伝 子の組込みによって容易に構築され、かくして、感染性を維持し得る点で特に有 用なベクターである。適当に操作すると、蛋白が合成され、処理され、感染細胞 の膜にトランスポートされる。ワクシニアウィルス感染は、細胞死を導くが、あ まり溶解せずに、細胞の大部分が無傷で残り、感染細胞から所望の蛋白を容易に 抽出させる。ワクシニア発現系は、パレット(f3 arrett)ら、エイズ ・リサーチ・アンド・ヒユーマン・レトロバイランズ(Aids Re5ear ch and Human Retro−viruses)、1989;5:1 59−171によって研究された。
有用な哺乳動物細胞としては、チャイニーズ・ハムスター卵巣(CHO)、NI H3T3、CO3−7、CV−I、BHK−21、マウスもしくはラット骨髄腫 、HAK、Vero、HeLaSMRC−5およびWI38のようなヒト2倍体 細胞、またはニワトリ・リンパ腫細胞株が挙げられ、cv−rおよびBHK−2 1が好ましい。
トランスフェクションおよび細胞培養は標準的な技術によって行われる。哺乳動 物細胞の製造は、遺伝子導入動物における発現によって行うこともできる。
哺乳動物細胞株または哺乳動物−次細胞における遺伝子発現を駆動するために有 用な調節配列は、SV 40初期および後期遺伝子プロモーター、メタロチオネ イン・プロモーター、ラウス肉腫LTRのようなウィルス性LTR’s、モロニ ー肉腫ウィルス(MSV)LTRまたはマウス乳癌ウィルス(MMTV)LTR 。
アデノウィルス主要後期プロモーターおよびハイブリッドBKウィルスおよびア デノウィルス主要後期プロモーターのようなハイブリッド・プロモーターが挙げ られる。調節要素領域は、ポリアデニル化のための領域のような下流の機能、ま たは、転写増強配列のような他の機能からもなり得る。
本発明の実施において使用され得る酵母としては、ハネンズラ属(Hanens ula)、ビヒア属(Pichia)、クルベロマイでスI)!i(Kluve romyces)、フッオサツカ0フイセス属(S chizosacchar omyces)、カンジダ属(Candida)およびサツカロマイでス属(S  acchoromyces)のものが挙げられる。サツカロマイセス・セレビ シェ(S acchoroIlyces cerevisiae)は好ましい酵 母宿主である。有用なプロモーターとしては、銅誘導性(CUPl)プロモータ ー、解糖遺伝子プロモーター、例えば、TDH3、PGKおよびADH,ならび にPH○5およびARG3プロモーターが挙げられる。例えば、ミャノハラ(M iyanohara)ら、プロシーディンゲス・オフ・ナショナル・アカデミ− ・オフ・サイエンシズ・ニー・ニス・エイ、80゜1(1983):メロ(Me llor)ら、ジーン(Gene)、24 : 1(1983);ヒンツェマン (Hitzeman)ら、サイエンス(S cience)、219 : 62 0(1983):カベジン(Cabezon)ら、ブロン−ディンゲス・オフ・ ナショナル・アカデミ−・オフ・サイエンシズ・ニー・ニス・エイ、81 :  6594(1984)を参照。
BHIO分子クローンのHIV env遺伝子を突然変異誘発させて前駆体切断 を廃止した。
このために、これらの配列に存在する「切断配列J lys ala lys  argおよびarggly lys argを、部位特異的突然変異誘発によっ てlys/arg x glu argに修飾しBHlo AAG GCA A AG AGA AGA GTG GTGユGAユωはy講Aニア0−ン: L” S ALA LYS ARG λRGVλL VAL GLN 入RG GIU  二YSA只Gを ↓ ↓ AAG GCA CAG AGA AGA G丁CGτG CAG AGA G 導入 gAA AGALYS ALAΩLU ARG ARG VAL VAL  GLA ARG GLU 9U ARGに突然変異させた。
完全な突然変異env遺伝子(ヌクレオチド5802−8478)をワクシニア ・プラスミド・トランスファ町ベクターpGs2cl中にクローン化し[マヶッ トエム・ジー(Mackett M、 G、 )、スミス・エル(Smj、th  L、)おヨヒモスーヒ−(Moss B、 X 1984 )ジャーナル・オ フ・パイロロジー(J 、 V irology) 49 :857−8643  、組換えによって感染性ワクシニアウィルス中にトランスファーした。組換え ワクシニアプラークを、カブチャーEIAによってenv発現についてスクリー ニングし、陽性プラークをCV−1細胞上で2回再クローン化した。これらの細 胞株における非切断gp160の製造は、さらに、組換えワタシニアによって感 染した細胞の代謝性標識化の後、RIPAによって立証された。
細胞表面発現は、抗gp120抗体を使用して無傷細胞表面の蛍光標識によって 確認された。
(1i)足場依存性細胞から修飾gp16oの精製(i)からのHIV gp1 60エンベロープ蛋白を、三二程プロトコル:宿生細胞の溶解および洗浄剤の補 助による抗原の抽出、次いで、2つの親和性クロマトグラフィ一工程で精製した 。全ての精製工程は4℃で行った。
工ful: cv−1細胞の溶解および抗原gp160の抽出解凍した後、細胞 懸濁および培養液20Jに対応する微小担体ビーズを2,2゜Oxgで15分間 遠心し、上清を廃棄した。沈殿物を、1501&M NaCA、1%ポリエチレ ングリコール300モノデンルエーテル(Decyl PEG)およヒ2゜紅g /*lアプロチニンを補足した30冨M)リス/HCp緩衝液(pH8)lj! に再懸濁した。水上で1時間、時折手動で振盪しつつ、細胞を溶解し、11.3 00Xgで20分間遠心した。上清の分離後、ペレットを溶解緩衝液4ooml で洗浄し、11.300xgで20分間遠心した。細胞デブリおよび微小担体ビ ーズを廃棄し、合わせた上溝をさらなる精製のために使用した。
溶解物を、150wM NaC1および0.1%Decyl PEGを補足した 30*Mトリス/l−1cl緩衝液(pH8)で平衡化したレンチル・レクチン ・セファロース4B(ファルマシア(Pharmacia)−LKB)カラム( 2,5cmX 20(:l)上でクロマトグラフィーに付した。流速l ml1 分で溶解物を付加した後、カラムをIMNaClおよび0.1%DecylPE Gを補足した30mMトリス/HCj’緩衝液(pH8)で洗浄した。次いで、 抗原を平衡化緩衝液中0.5Mメチルa”D−マノピラノシドでカラムから溶出 させ、gp160陽性画分をプールした。流速5.5zl!/分で洗浄および溶 離工程を行った。
183: I78.1−1−リヤクリル上での免疫親和性クロマトグラフィー蛋 白G−セファロースカラム(ファルマシアーLKB)上で腹水から抗−gp16 0モノクローナル抗体178.H特許公開W090106358)を精製し、次 いで、製造者のガイドラインに従って、グルタルアルデヒド−活性化トリサクリ ル(IBF)上に結合させた。抗原のgp120成分上のエピトープ(V3ルー プ)に対して指向する抗体を1.5 zg/ allゲルの濃度で結合させた。
樹脂をカラム(2,5cmX 10cm)中に充填し、15(hM NaC1お よび0.1%DecylPEGを補足した30冨Mトリス/HCI!緩衝液(p H8)中で平衡化させた。
カラム上にレンチル・レクチン・セファo−ス4B溶離液を、1wl/分で一晩 、リサイクルすることによって付加した。次いで、該カラムを、IMNa(Jお よび1%n−オクチルβ−D−グルコピラノシド(OGP)を補足した30款M トリス/HCI緩衝液(pH8)20カラム容量で流速3.3mjl1分で洗浄 した。最後に、抗原を、1%○GPを補足したO、1Mクエン酸緩衝液(pH3 ,3)で同一流速で溶離した。次いで、溶出画分をIMトリス/H(J(pH8 ,8)で中和し、抗原陽性画分をプールした。
(注)蛋白測定 標準としてウシ血清アルブミンを使用して、ブラッドフォード(B radfo rd)の方法(ブラッドフォード、1976)によって蛋白濃度を測定した。
(tv) 抗原測定 カブチャーリングモノクローナル抗体としてヒツジ抗−gp41および指示モノ クローナル抗体としてネズミ抗−gp120を使用する社内で開発したサンドイ ッチELI SAによってgp160抗原の量を測定した。さらなる検出は、古 典的ビオチニル化抗マウス抗体、ストレプトアビジンおよびペルオキシダーゼ系 レムリ(Laeo+m1i)の方法(レムリ、1970)に従って、10%ポリ アクリルアミドゲル中で5DS−スラブゲル電気泳動を行った。移行の後、過ヨ ウ素酸酸化の後に銀染色によって蛋白を可視化した(バス(P as)染色)( デュブレイ(Dubray)ら、1982)。
還元剤の存在下および不在下で電気泳動を行った。トウビン(Towbin)( トウビンら、1979)に従って、ニトロセルロース上でのウェスターンブロッ ティングによって蛋白バンドをさらに同定し、gp160抗原に対してまたは宿 主細胞(CV−1)もしくはワクンニア蛋白に対して指向する抗体でプローブし た。
(vi) 178.1モノクローナル抗体の漏出精製したgp160抗原におけ るモノクローナル抗体1781の存在は、ELISAによって測定した。ヤギー 抗ネズミ抗体によって抗体を捕獲し、ビオチニル化抗マウス抗体で検出した。ス トレプトアビジン−ペルオキシダーゼ系でさらに検出した。
(■)純粋なenV gp160のサイズ排除クロマトグラフィー精製したgp 160を、1%OGPを補足した0、2Mリン酸塩緩衝液(pH7)中で平衡化 したTSK、4000 SW HPLSカラム(7,5xxX300+n)上で クロマトグラフィーに付した。流速はO775mA/分であり、カラム画分をE LIsAによって抗原について分析した。
(vi) 純度測定 還元条件下で5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって各精製工程後に 純度を概算した。P A S染色によって蛋白バンドを可視化し、さらにウェス タン・プロッティングによって同定した。
結果は、明らかに、免疫親和性カラム上でのクロマトグラフィーの後に抗原が検 出可能な汚染蛋白を含まないことを示した。しかし、最終生成物は免疫親和性カ ラムから漏出する痕跡量のモノクローナル抗体で汚染されるかもしれない。した がって、純粋なgp160中の1781抗体の量は、ELISAによつて測定さ れ、試料中に存在する蛋白の合計量は領004%〜0.02%の範囲であった。
gp160のオリゴマー形態の存在について純粋な抗原を分析した。オリゴマー の形態は、エンベロープ蛋白がピリオンの表面でスパイクとして配置されるウィ ルスにおけるgp16clの構築を反映する。抗原の一次配列におけるンステイ ンの存在は、ジスルフィド架橋によって結合される(ホモ〜)オリゴマーを形成 させる。これは、β−メルカプトエタノールの存在および不在下で、5DS−ポ リアクリルアミドゲル電気泳動によって示された。還元剤なしで、抗原は、洗浄 剤(SDS)の存在下でさえ、160.0OODaよりも大きい分子塊の蛋白バ ンドを示した。これに反して、抗原が還元剤の存在下で沸騰されると、160k Daで単一蛋白バンドが観察された。オリゴマー構造の大きさを測定するために 、抗原をHPLCサイズ排除クロマトグラフィーによって分析した。公知の分子 量の標準を用いるカラム目盛りからgp160分子のほとんどが640.000 Daの分子量に対応する保持時間で溶出することが判明した。したがって、洗浄 剤の存在下、還元剤の不在下で、HIV gp160 env蛋白のほとんどが 四量体構造中に組み込まれた。
(IX)分析 最終生成物は、溶解物のELI SA含量(培養物11当たりELI SAによ る抗原0.8〜1.4u)に適合する約2の抗原/蛋白比を示した。
実施例2 BHK−21における修飾gp160の発現および懸濁液中で培養された細胞か らのenV gp160の精製 組換えワクシニアウィルスで実施例1(1)に記載と同様の方法によってBHK −21細胞中で発現されたHIV gp160エンベロープ蛋白を、溶解工程で いくつかの小さい変形以外は実施例(ii)に概略記載した計画に従って精製し た。
INI: BHK−21細胞の溶解および抗原gp160の抽出解凍後、細胞W f!濁液(細胞10”個)を2.200xgで15分間遠心し、上清を廃棄した 。150mM Na(J、1%ポリエチレングリコール300モノデシルエーテ ル(Decyl PEG)および20菖cg/諷lアプロチニンを補足した30 1μMトリス/HCI!緩衝液(pH8)50m!!に該細胞ベレットを再懸濁 した。氷上で1時間、時折手動で振盪しつつ、該細胞を溶解し、11,300x gで15分間遠心した。
上清の分離後、ペレットを溶解緩衝液2Qt!で洗浄し、11,300xgで1 5分間遠心した。該ベレットを廃棄し、合わせた上清をさらなる精製に使用した 。
ワクシニアから精製したrgp160(各投与量当たり100μqまたは20μ 9)(実施例1)を、15(bM NaC1、lQiMリン酸塩緩衝液(pH6 ,8)IIA中05μg当量AI”に相当する水酸化アルミニウム(ミョウバン )上に4℃で一晩吸看させた。−晩インキュベーション後、アジュバント調製物 を遠心し、上清を除去した。次いで、ミョウバン結合rgp160に3D−MP L 100μ9を含有する等量の吸着緩衝液を添加した。95%よりも大きいr gp160が水酸化アルミニウム上に吸着したことが判明した。
3(b) rgp160−3D−MPL水中油エマルジョン以下のとおり、賦形 剤を調製した。0.4%(v/v)hウィーン(Tween) 80を含有する リン酸塩緩衝化生理食塩水(PBS)にプルロニック(Pluronic) L  1215%(ビー−エイ・ニス・エフ・ワイアンドット(B A S F W yandotte)、ニューノヤーンーXV/V)および10%スクワラン(ア ルドリッチ(Aldrich))を添加した。次いで、この混合物を微小流動化 した。微小流動化に関しては、微小流動化器(モデル(Model)M110マ イクロフルディクス・コーポレイション(Microfluidics Car p、 )、−ユ):/、マサチューセッツ州)を介しテエマルジョンを10回循 環した。得られたエマルジョンはサブミクロン粒子だけからなっていた。このエ マルジョン1容量を当量の2倍濃縮rgp160(20μ9または100μg) と混合し、簡単に渦巻し、確実に成分の混合を完了させた。次いで、このrgp 160o/wエマルジョンに100Aly/zl 3D−MPLを添加した。最 終調製物は、注射投与量INl中0.2%トウイーン80.2.5%プルロニッ クL121.5%スクワラン、100μg3D−MPLおよびI”gp160( 100μ9または20μg)からなっていた。
5AF−1(シンテックス・アジュバント製剤−1)(バイヤーズ・エフ・イー (Byars NE)およびアリソン・エイ・シー(Allison A、 C ,X1987)バクシン(Vaccine)5 : 223−227)中の修飾 gp160(実施例1)5(bzyの注射を月1回の間隔で3回行ってモルモッ ト5匹を免疫化した。当該モルモットの第2回目の免疫化の2週間後および1力 月後、ならびに第3回目の免疫化の2週間後に血清を試験した。結果を第2表に 示す。
HIV−1(mB)感染細胞の溶解物に基づくカブチャー酵素免疫アッセイ(E IA)を使用して、第1および第2ブースト後の抗血清のELISA力価を決定 した。使用した試験は、ムーア(Moore)らによって開示されたもの〔ムー ア・ジエイ・ビー(Moore J、P、)ら、1989、AIDS、3 :  155(63)]と非常に類似している。
マイクロプレート中和アッセイは、指示細胞におけるHIV gag抗原の検出 に基づいている。すなわち、指示細胞として5upT1細胞(ヘクト(Hech t)ら、1984、サイエンス(S cience)、226 :1445)を 使用する。ウィルス接種物は、HIV−1(II[B)生産リンパ球細胞株の細 胞不含上清からなる。該上清を高速で遠心し、細胞および細胞デブリを除去し、 1mlバイアルに入れ、使用するまで一80℃に貯蔵する。試験されるべき血清 を、試験前に56°Cで30分間インキュベートする。本発明者らの負の対照は 、予備免疫またはアジュバントだけを接種した動物(試験されるべき血清と同一 の種)からの血清のプールからなる。中和について、750 TCIDsoを血 清の一連の2倍希釈物と一緒に37℃で1時間インキュベートした。次いで、5 upTl細胞(細胞4.10’個/ウェル)を添加し、37℃で4日間インキュ ベートした。細胞変性効果を顕微鏡でモニターし、各ウェルにトリトン(Tri ton) X−100(最終濃度1%)を添加し、プレートを冷凍した。サンド イッチELISAを使用して、培養物中で生産されたウィルス抗原の相対量をモ ニターした。該プレートを抗p55モノクローナル抗体で被覆する。前記トリト ンX−100処理試料をプレート中でインキュベートし、ビオチニル化HIV− 1+ヒトIgG、次いでストレプトアビジン・ベルオキシダーゼ工程によってg ag抗原の存在を可視化する。次いで、対照に対するHIV−1抗原生産の減少 のパーセントを全ての試験された血清希釈物について評価する。非線形最小二乗 分析によるデータポイントに適合する曲線を使用して、対照と比較する抗原生成 物を50%減少させる血清希釈を(あるとすれば)補性する。
第2表は、第3回目の免疫化後の中和抗体力価を示す。
第2のブースト後に観察される中和力価は、感染したヒト由来の血清中にあるも のを越えている。正確には、HIVI[[B単離体に対する本発明者らの抗血清 の中和力価は、5つの血清陽性(seropositive)WH○参照血清( マクキーティング(McKeating)ら、1989、J、Gen、Viro l、70:3326 3333)の1グループについて観察されたものよりも平 均4倍高い。一連のHIV−1単離体の中和(交差中和)は、より低い感受性お よび力価が得られるより厳密な中和試験を使用してワイス(Weiss)博士の 研究所(チニスター・ビーティ・ラボラトリーズ(Chester Beatt y Laboratories)、イギリス国)によって試験した0第3表に示 す結果は、2種類のブリードを有する3つの場合について再生され、アフリカ菌 株(CBL−4)を含む種々のHIV−1%株の良好な交差中和を示す(第3表 参照)。
ワクシニアgp160(実施例1)で免疫化されたモルモット由来の血清(01 −05)は第3回目の免疫化の後に良好な交差中和力価を示す。
3回の投与の後に観察された強い交差中和応答のために、本発明のワクシニアg p160は、HIV−1ワクチン接種に有効に使用されると思われる。
実施例5 種々のワクチン製剤の、アカゲザルにおける精製HIVワクシニア組換えgp1 60(IIIB単離体)の免疫原性への効果の研究この研究では、アカゲザル( マカカ・ムラツタ(Macaca mulatta))において、種々のワクチ ン製剤の、精製ワクシニア組換えgp160の免疫原性を増強する能力を評価し た。試験されたアジュバントは、3D−MPL(実施例2bX3Dモノホスホリ ル脂質A、リビ(Ribi))と組み合わせた水酸化アルミニウム(アルヒドロ ゲル(Alhydrogel)、スパーホス(S uperfos)、デンマー ク)、水中油エマルジョン中の3D−MPL(実施例2a)であった。
体重3.5〜5に9のアルヒドロゲル(マカカ・ムラツタ)を1グループ当たり 3または4匹を含む7つのグループに任意に分けた。
以下のとおり、グループを、3つのアジュバント製剤化において製剤化した種々 の投与量のrgp160で免疫化した。
グループ1(サル4匹):水酸化アルミニウム+3D−MPLに吸着したrgp 160 100μ9゜ グループ2(サル4匹):水酸化アルミニウム+3D−MPLに吸着したrgp 160 20μ9゜ グループ3(サル4匹辷○/Wエマルジョン中rgp160+3D−MPL10 0μ9゜ グループ4(サル4匹):0/W工フルジョン中rgp160+3D−MPL2 0μ9゜ 5、l、抗原−アシュバント調製物 使用直前に全てのrgp16o製剤を調製した。各注射投薬を1ysl容量で投 与した。
0日目および35日目に、アカゲザルのグループに種々のgp160製剤を投与 量1mlで上腕二頭筋に筋肉内注射した。第2の免疫化の2週間後、該動物を抗 体測定のために採血した。
5.2. リード・アウト 第2の注射の2週間後にこれらの動物から採取した血清をELISAおよび中和 アッセイで試験した。
5.3. ELISA 一般的なプロトコルがシリアート(Thiriart)ら(シリアートら、19 89、ジャーナル・オフ・イムノロジー(J、 I mmunol)、1486  : 832 :1836)で開示されたカブチャー免疫アッセイの修飾法を使 用した。このアッセイは、バイオクロム(B iochrom)から入手した市 販の単−特異性抗gp41試薬を使用する。
抗原としてワクシニアgp160感染BHK21細胞の粗製溶解物を使用した。
5.4 中和アッセイ マイクロプレート中和アッセイは、指示細胞におけるHIV gag抗原の検出 に基づく。すなわち、指示細胞として5upTl細胞(ヘクト(Hecht)ら 、1984、サイエンス(Science)226 +1445)を使用した。
ウィルス接種物はHIV−1(IITB)生産リンパ球様細胞株の細胞不含上清 からなる。該上清を高速で遠心して、細胞および細胞デブリを除去し、1dバイ アル中に入れ、使用まで一80℃で貯蔵する。試験前に、試験されるべき血清を 56℃で30分間不活化する。負の対照は、予備免疫動物由来の血清のプールか らなる。中和のために、37℃で1時間、血清の一連の2倍希釈物と一緒に75 0 TCID、。をインキュベートする。次いで、5upTl細胞を添加しく細 胞2.10’個/ウェル)、37℃で4日間インキュベートする。細胞変性効果 を顕微鏡でモニターし、トリトン(Triton) X−100(最終濃度1% )を各ウェルに添加し、プレートを冷凍する。
サンドイッチELISAを使用して培養物中で生産したウィルス抗原の相対量を モニターする。プレートを抗p55モノクローナル抗体で被覆する。前記トリト ンX−100処理試料をプレート中でインキュベートし、ビオチニル化HIV− 1+ヒトIgGに次ぐストレプトアビジン・ベルオキシダーゼ工程によってga g抗原の存在を可視化する。次いで、対照に対するHIV−1抗原生産の減少の パーセントを、試験した全ての血清希釈物について評価する。直線回帰分析によ ってデータポイントに適合する曲線を使用して、対照と比較して抗原生産におい て50%減少を与える血清希釈(いくらかでもあれば)を補性する。
5.5. 結果 第4表は、第2免疫化後のELI SAおよび中和抗体力価を示す。3D−MP Lo/w中のHIV rgp160の一般的な免疫原性は非常に良好である。g p16020℃1gの投与量を動物に投与すると、中和力価(NT)およびEL ISA力価は3D−MPL o/w中のrgp160を投与した動物のグループ (グループ4)において非常に良好であった。これらのデータは、3D−MPL  o/wエマルジョンの優れたアジュバント効果を示唆する。3D−MPLの存 在下でミョウバンに吸着したgp160で免疫化した動物の免疫応答は少ないけ れども、多少の中和抗体を生産する。HIV gp160は、疎水性部分を含有 し、これは、おそらく、該分子に、脂質に対する高い親和性を与える。HIV  rgp160は水中油を基剤とする3D−MPL含有製剤を使用することによっ て免疫系に最も良く提供される。
2匹のチンパンジー(No、1、No、2)を実施例1からの精製ワタシニア組 換えgp160(100μg/投与量)で免疫化した。
2匹のチンパンジー(No、3、No、4)をドロソフィラ・シュナイダー(D rosohila 5chneider)細胞(rgp120Xカルブ(Cul p)ら、バイオテクノロジー(B iotechnology)、9:173− 177.1991)において発現された精製組換えgp120(100μg/投 与量)で免疫化した。
組換え蛋白を。/Wエマルジョン中の3D MPL(100μg/投与量)で製 剤化した。該製剤は、11j’注射投与量中、トウイーン800.2%、プルロ ニックL121 2.5%、スクワラン5%、3DMPL100μ9および組換 え抗原投薬(rgp160またはrgp120に対して100ay)からなワタ 。
0.1および2力月目に動物を足への筋肉的投与で免疫化した。
ELI SAおよび中和アッセイによる抗体測定のために2週間ごとに動物から 採血した(ELISA法については実施例4.3を参照:HIV中和アッセイは 以下のとおりわずかに変形した)。遅延型過敏症応答(DTH)の誘発も以下の とおり評価した。
6.2. 体液性免疫の誘発 第5表に示すとおり、3D MPL o/wエマルジョン中で誘導されるrgp 160またはrgl)12Qでワクチン接種したチンパンジーは3回の免疫化後 に高いELI SAおよび中和力価を生産した。中和活性は、2回の注射の後に 4つのうち3つの血清中で、さらなるブーストの後には4つのうち4つの血清中 で検出することがてきた。中和力価の増加は、第3回目の免疫化の後に観察され た。
このブースト後に測定されたELISAおよび中和力価は間−のrgp160製 剤で3回免疫化したアカゲザルにおいて得られたものと非常に類似している。
6.3. DTHの誘発 第3回目の免疫化の2週間後にDHT試験を行った。注射液当たり100μり容 量で全ての注射液を腹部に投与した。
2匹のrgp160免疫化チンパンジーおよび2匹のrgp120処置動物を、 3種類の抗原(rgp160、rgD26、破傷風トキソイド)および2つの対 照緩衝液(rgD2を対照緩衝液(PBS)およびrgp160対照緩衝液)で 皮膚試験した。種々の組換え抗原投与量を試験した: rgp160については 40.20または10μ9、rgD2tについては20.10または5μ9゜皮 膚の厚さの測定によってDTH応答を24時間後にモニターした。結果を第1図 〜j1!3図に示す。
rgp160(第1図)またはrgp120(第2図)でワクチン接種した動物 において、破傷風トキソイドおよびrgp160に対する特異的DTH応答を観 察した。
これらの結果は、O/Wエマルジョン中の3D MPLを含有する製剤が特異的 T細胞応答を誘発することができることを示す(第6表を参照)。
最後に、チンパンジーにおいて得られた結果は、明らかに、霊長類において、水 中油エマルジョン中30MPLを含有するアジュバント製剤が体液性(中和抗体 )およびエフェクター細胞媒介(DTH)免疫応答を有意に改善することを示す 。
中和アッセイ マイクロプレート中和アッセイは指示細胞においてHIVI感染によって誘発さ れたCPHの可視評価に基づ(。すなわち、指示細胞として5upT1細胞(ヘ クトら、1984、サイエンス、226・1445)を使用する。ウィルス接種 物は、HIV−1(I[[B)生産リンパ球様細胞株の細胞不含上清からなる。
該上清を高速で遠心して細胞および細胞デブリを除去し、1xlバイアルに入れ 、使用まで一80℃で貯蔵する。試験前に試験されるべき血清を56℃で30分 間不活化する。本発明者らの負の対照は予備免疫動物由来の血清のプールからな る。中和について、37℃で1時間、750 TCIDs。を血清の一連の2倍 希釈液と一緒にインキュベートする。次いで、5upT1細胞を添加しくN胞2 .10’個/ウェル)、37℃で4日間インキュベートする。4日目に細胞変性 効果を顕微鏡でモニターし、中和を可視的に測定する。得られた中和力価は予備 免疫対照と比較して多核性製剤の80%減少を得る血清の希釈の反対と一致する 。バウエルズ(Pauwels)ら(J、Virol、Methods、 20  + 309−32L 1988)によって開示されたMTTアッセイを使用し て各ウェルにおいて細胞生存性を測定することによって、7日目に、可視的に測 定された力価をさらに客観的にする。このアッセイて測定した力価は、非感染細 胞と比較してCPEに対する80%保護を与える血清希釈物の逆を示す。可視的 なMTT測定力価は、1つのアッセイから別のものへの非常に再現性があり、M TT測定力価(示さない)は可視的に測定されたものよりも2〜4倍低い。
第1表 CV−1およUBHK−21細胞中で(7)HIV gp160の精製(1)出 発物質として20I!の培養物。
(2)出発物質として14A’の培養物(細胞2.lX10”個)。
第2表 モルモットにおけるgp160の免疫原性(1) O,D、0.5を与える血清 希釈の逆数を示す。
!旦! 0同種(mb)および異種単離体に対するgp160へのモルモット血清の活性 を中和する。
1陽性中和効果は、可視的に判断すると多核製剤の90%抑制である。
第4表 アカゲザルにおける組換えワタソニアgp160の免疫原性8 対照と比較して 抗原生産の50%減少を与える血清希釈の逆数に相当する。
=最大吸光度の50%と等しい吸光度を与える血清希釈の逆数に相当する(中間 力価ン。
GMT =幾何平均力価。
第5表 rgl)160およびrgp120ワクチン接種チンパンジーの抗HIV抗体応 答ELISA力価 最大吸光度の50%と等しい吸光度を与える血清希釈の逆数 に相当する(中間力価)。
中和力価 : mB HIVI単離体の細胞変性効果から80%保護を与える血 清希釈の逆数に相当する。
スラッシュは中和力価が血清の2つの連続希釈間にあることを示す1例えば、2 00/は力価が200と400の間にあることを示す。
第6表 ワクチン接種したチンパンジーの抗H3V抗体応答ELISA力価: 最大吸光 度の50%と等しい吸光度を与える血清希釈の逆数に相当する(中間力価)。
中和力価 : H3V2の細胞変性効果対して100%保護を与える血清希釈の 逆数に相当する。
国際調査報告 国際調査報告 EP 9101810 S^ 51150 フロントページの続き (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、 ES、FR,GB、 GR,IT、 LU、 NL、 SE)、 AU 、 CA、JP、 KR,US(72)発明者 ブリュック、クロディーヌベル ギー国べ−−1330リクセンザルト、リュ・デュ・ランスティチュー889番  スミスクライン・ビーチャム・バイオロジカルス(ソシエテ・アノニム)内 (72)発明者 フランコツト、ミリアムベルギー国ベーー1330リクセンザ ルト、リュ・デュ・ランスティチュー889番 スミスクライン・ビーチャム・ バイオロジカルス(ソシエテ・アノニム)内 (72)発明者 キュメル、シュジイ ベルギー国ベー−1330リクセンザルト、リュ・デュ・ランスティチュー88 9番 スミスクライン・ビーチャム・バイオロジカルス(ソシエテ・アノニム) 内

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.独立して、502位および510位にリシンまたはアルギニン以外のアミノ 酸を供給するように修飾されたHIVgp160蛋白。
  2. 2.502位および510位のアミノ酸がヒスチジン、トレオニン、セリン、ア スパラギン、アスパラギン酸、グルタミンおよびグルタミン酸からなる群から選 択される請求項1記載のHIVgp160蛋白。
  3. 3.502位および510位のアミノ酸がグルタミン酸である請求項1または2 記載のHIVgp160蛋白。
  4. 4.請求項1〜3のいずれか1項記載のHIVgp160蛋白のオリゴマーまた は二量体。
  5. 5.約640kDaの相対分子量を有する請求項4記載のオリゴマー。
  6. 6.実質的に純粋な形態の請求項1〜6のいずれか1項記載のHIVgp160 蛋白またはオリゴマーもしくは二量体。
  7. 7.医薬的に許容される担体と混合してなる前記定義の蛋白またはオリゴマーか らなるワクチン組成物。
  8. 8.医薬的に許容される担体と混合してなる前記定義の蛋白またはオリゴマーか らなる医薬組成物。
  9. 9.gp160またはその免疫的誘導体および3Dモノホスホリル脂質Aならび に適当な担体からなるワクチンまたは医薬組成物。
  10. 10.gp160免疫的誘導体が請求項1〜8のいずれか1損記載の蛋白または オリゴマーである請求項9記載のワクチンまたは医薬組成物。
  11. 11.担体が水中油エマルジョンである請求項9または10記載のワクチン組成 物。
  12. 12.gp160の濃度が10〜150μg/mlである請求項11記載のワク チン。
  13. 13.薬物用の請求項1〜8のいずれか1項記載のHIVgp160蛋白または オリゴマー。
  14. 14.薬物用の請求項9〜12のいずれか1項記載のワクチン組成物。
  15. 15.HIV−1感染治療用ワクチンの製剤化における請求項1〜8のいずれか 1項記載のHIVgp160蛋白またはオリゴマーの使用。
  16. 16.HIV感染の予防的処置のための請求項15記載の使用。
  17. 17.組換え真核宿主細胞において蛋白をコードするDNA配列を発現させ、修 飾蛋白を回収することからなる請求項1〜3のいずれか1項記載の修飾HIVg p160蛋白の製造方法。
  18. 18.請求項1〜3のいずれか1項記載の修飾蛋白をコードするDNA配列。
  19. 19.組換え真核宿主から修飾蛋白を単離し、非還元条件下で精製することから なる請求項4または5記載の修飾gp160のオリゴマーまたは二量体の製造方 法。
  20. 20.gp160またはその免疫的誘導体、3Dモノホスホリル脂質Aおよび担 体を混合することからなる、gp160またはその免疫的誘導体、3Dモノホス ホリル脂質Aならびに医薬的に許容される担体からなるワクチンの製造方法。
  21. 21.請求項1〜3のいずれか1項記載の化合物の有効量を投与することからな るHIV感染に敏感なヒトの予防的治療方法。
  22. 22.請求項9〜12のいずれか1項記載のワクチンの有効量を投与することか らなるHIV感染に敏感なヒトの予防的治療方法。
  23. 23.請求項1〜3のいずれか1項記載の化合物の有効量を投与することからな るHIVに罹患したヒトの治療方法。
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