JPH06502159A - 無細胞ワクチン - Google Patents
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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
無細胞ワクチン
本発明は、無細胞ポルデテラベルソンスワクチン(Bordetella pe
rtussis)及び薬品におけるその使用に関する。
ボルデテラペルランスは、ヒト特に子供の重篤で衰弱を与える疾患の原因となり
、発展途上国では、大規模な免疫化計画によって、抑制されている。一般的には
、免疫化は、ボルデテラペルランスの細胞培養物由来の全細胞ワクチンを使用し
て実施されており、前記疾患の予防に比較的可動であることか判明している。し
かしながら、発熱、局所反応、持続的絶叫のような有害な反応に関する関心によ
って、近年では、ワクチンの許容性か減少してδす、その連続的使用について議
論か行われている。
開発国における前記疾患の低発病率に関して、全細胞ワクチンの使用に関連する
利益/危険比はほとんど定義されていない。しかしながら、多くの臨床医は、有
害な反応の危険か、感染に対する免疫化の利点よりも重いと信している。その結
果、今日では多くの子供か、百日咳の流行の危険を高めながらも、免疫化を受け
ていない。
事実、近年では、全細胞ワクチンの使用か減少するにつれて、百日咳の発病率及
びその結果の幼児の罹患率は増加している。従って、前記疾患に対する保護を与
えるために必要な成分を保持しながら、全細胞ワクチンの有害な効果の原因とな
る成分を含まない改良型のワクチンを開発Tることに、かなりの研究努力か注が
れている。
安全て効果的なワクチンの研究は、全細胞ワクチン中に含まれる細菌有機体の病
原性及び毒性の保護部分の作用の同定及びメカニズムに関する情報か不十分であ
るので、妨げられている。従って、研究は、有機体の20またはそれ以上の表面
抗原を単離して特性化すること並びに免疫反応を誘導するその効力に集束してい
る( rJ、Am、Med、soc、 J 、I 982.248 (1)、2
2〜23)。研究されている抗原の例は、百日咳毒素(PT)としても知られて
いるリンパ球増加促進因子(LPF)、繊維状血球凝集素(FHA) 、リボ多
糖類(LPS)、凝集原、皮膚壊死毒素(DNT) 、非耐熱性及び耐熱性毒素
、多形核白血球阻害因子、アデニル化ンクラーセ、外膜69kDa (P、69
)及びその他の表面成分を包含する。これらの抗原はいずれもそれ自体では、可
動なワクチンのの基礎とはなりえないと考えられる。
本発明者らは、69kDa抗原とトキソイド化されたLPFの組合せ物か、その
個々の成分の効果の総和よりも驚くほと強力であることを発見した。さらに、6
9kDa抗原及びトキソイド化されたLPFの相乗的組合せの使用は、全細胞ワ
クチンによって得られるもの(シーブロート、■、及びノエフィールト、F、
、rJ、BiologicalStandard J、198)、9.35]−
365)と平行の用量−依存の線状応答を与える。従って、この相乗的組合せは
、百日咳の予防において使用される存効なワクチンの基礎を与える。
従って、本発明は、ポルデテラベルソンスの69kDaの抗原及びホルデテラベ
ルソンスのトキソイド化されたLPFの相乗的組合せ物を含むワクチンを提供す
る。
69kDa抗原は、ソゲナルペプチド及びC末端フラグメントを除去することに
よって生体内で処理される、プレカーサータンパク質、P93のN末端フラグメ
ントである。すてにホルデテラベルッンスの外膜タンパク質として特性化されて
いる。特に、1296(w /w )ポリアクリルアミドゲル電気泳動による測
定によると、67〜73 kDaの相対分子重量を有しており、またアミノ酸分
析(EP−A I 62639)による測定によると、実質的に1・1のプロリ
ン対グルタミン酸比を有している。このアミノ酸配列は、クローン化されたDN
A分析(チャールズら、rP、N、A、S、J 、l 989.86..355
4〜3558)から推定されているか、本発明における使用において、このアミ
ノ酸配列は、得られた配列か少なくとも9006、好ましくは9506において
相同であり、本質において実質的に類似の生物学的性質を存するように変更され
てもよい。この69kDa抗原は、例えば、ノホトニーら(1985)により記
載されたr Infection and Immunity 50 J 、1
99〜206及び欧州公開第0162639号に記載されているような従来の方
法により、ホルデテラベルツシスの培養物から単離されることができる。代替的
に、組換えDNA技術を使用して得ることもてきる。この点に関して、69kD
a抗原をコードするDNAを、例えばマコフらによって記載された方法(rBI
o /Techna1ogyJ、8.1990.1030〜1033)によりク
ローン化し、次いて、適当な宿主中で表現することかできる。例えばE、col
iのような細菌またはビチアパストリス(Pichia pastoris )
のような酵母を宿主として使用することか特に好ましい。このようにして得られ
た69kDaの抗原は不溶性であってもよく、従来の方法による変性剤としての
塩酸グアニジニウムの使用の後で再生されることを必要としてもよく、少なくと
も、ヒト用ワクチンにおけるその使用に一致したレベルにまで精製されることか
好ましい。LPFは、毒性ポルデテラベルツシスの細胞外環境に放出される10
5kDaのタンパク質である(タムラ、Mら、1982、rBiochemis
tryJ 、21.5516〜5522)、5のサブユニットをコードするオペ
ロンの出配列は、解明されているにコシアら、l986、r Proc、 Na
t 1. Acad。
Sci、USA J 83.4631〜4635.イ才ヒト及びケイス、198
6、rscrence J 、 232.1258〜1264)。
LPFは、例えばイマイズミらにより記載された方法(r Infect、 I
n++nun、 J 、1983.41S 1138〜+143)のような、文
献記載の方法に従って、ボルデテラペルツシスの培養物から得ることができる。
これは、カラムクロマトグラフィーまたはその他の知られた精製方法を使用して
精製することかできる。これは、ホルムアルデヒド(ホルマリン)、グルタルア
ルデヒド、過酸化水素(サトーら、rLancetJ 、1984、(1)、1
22〜126)またはこれらの試薬のいずれかの組合せのような種々の異なる不
活rヒ剤を使用してトキソイド化されることかできる。
化学的無毒化に加えて、百日咳毒素は、遺伝子操作によって不活化されることか
できる。ピザら(1989)rScience J 、246.497〜500
は、酵素的に活性なSlサブユニット中の1または2のキーアミノ酸を置換する
ことによって生成される百日咳毒素遺伝子の遺伝子的に操作された多数の対立遺
伝子について記載している。
69kDa抗原対トキソイド化されたLPFの比は、例えば1・10〜10:I
のような広い範囲内で変化することができるか、約J:Jか好ましく、とにかく
ワクチン効能に相乗的効果をもたらすような比である。この比は重量比である。
本発明のワクチンは、任意的に、破傷風及びジフテリアのようなポルデテラベル
ツシスまたはその他の細菌の抗原をさらに含むことかできる。
本発明のワクチンは通常、その相乗的組合せ物の患者への投与を可能にする薬学
的に許容され得る賦形剤と組合せられる。投与は通常、経口または好ましくは非
経口経路を経由して行われる。非経口経路の場合、賦形剤は一般的に液体であり
、相乗的組合せ物は一般的にその中に溶解または懸濁される。液体賦形剤の1の
例として、生理食塩水が挙げられる。
このワクチンは免疫反応を刺激する佐剤をも含むことかでき、それによって、こ
の相乗的組合せ物の効能を高める。本発明における使用に好都合の佐剤は、例え
ば、水酸化アルミニウム及びリン酸アルミニウムを包含する。
ワクチンは通常0.01〜5mg/ml、好ましくは0、 03〜2mg/ml
、最も好ましくは0. 3mg/mlの範囲の最終濃度の抗原タンパク質を含有
することが好都合である。処方の後に、このワクチンを滅菌容器中に入れて、次
いで密閉し、低温度、例えば4°Cにおいて保存するかまたは凍結乾燥する。
本発明はまた、有効量の本発明のワクチンを患者に投与することを含む、ヒトの
百日咳に対する免疫を誘導する方法を提供する。
ヒトに百日咳に対する免疫を誘導するために、このワクチンのlまたはそれ以上
の投与物が通常投与される。
各投与物は、0.1〜2[DI、好ましくは0.2〜1ml、最も好ましくは0
.5mlである。
以下、本発明を図面及び実施例を参照してさらに詳しく説明する。
図面の説明
図1
プラスミドpPERtacl、2.3.4.7及び8Ia、DNA及びアミノ酸
配列は、それぞれ5EQID No・1及び2である。pMLU6由来のAva
[−C1a r I 491 bpフラグメントを、pPERtacl中にクロ
ーニングすることによって生成されるプラスミドPERt a c 2゜pPE
Rtac4由来のSph[−5ac I I 851 bpフラグメントを、p
PERtac2中にクローニングすることによって生成されるプラスミドpPE
Rt a c 3゜pMLU6由来のAva[−Dral[[1875bpフラ
グメントを、pPERtaCI中にクローニングすることによって生成されるプ
ラスミドpPERtac4゜
Ib、オリゴヌクレオチド1〜4(それぞれSEQ IDN0:3.5.6及び
8)を、pTETtac2のApal及びBamH[部位の間にクローニングし
て、中間プラスミドpPERtaCIを生成する。オリゴヌクレオチドI及び3
の上に示されたアミノ酸配列は、SEQ ID No:4及び7である。
lc、 オリゴヌクレオチド5 (SEQ ID No:9)は、pPERta
c4のBstX[及びBamHIの間にクローニングされて、pPERtac7
を生成する。
Id、オリゴヌクレオチド6及び7 (SEQIDNO:10及び+2)を、p
PERtac 7 ノBgl[及ヒBam81部位の間にクローニングして、p
PERtac8を生成する。オリゴヌクレオチド6の上に示されるアミノ酸は、
SEQ rD NO:IIである。図2
a、オリゴヌクレオチド8.9及び1oは、それぞれSEQ ID NO:13
.16及び14でり、RはGまたはAを示し、YはCまたはTを示す。オリゴヌ
クレオチド9はオリゴ8及び10にアニールされ、次いで、pPERtac8の
Bgl[!及びEcoR[部位の間にクローニングされ、形質転換体が提供され
、それから表現プラスミドpPERtac36が単離された。オリゴヌクレオチ
ド10の上のアミノ酸配列は5EQID NO:+5である。
b、 SEQ ID NO+17として示される生体内の修復後の上記オリゴヌ
クレオチドの上部鎖てあり、RはGまたはAを示し、YはCまたはTを示す。
c、 pPERtac8中に存在する(b)中の変更。
d、 pPERtac36中に存在する(b)中の変更。
図3
pPERtac36の誘導された培養物の抽出物のSDSポリアクリルアミドゲ
ル。
図4
ベクターpP Ic 3−605にの構造物。pAO804のAsu[[及びE
coRIの間の合成オリゴヌクレオチド(上方の鎖−3EQ ID NO,18
,下方の鎖−8EQ ID NO:19)のクローニングによって生成されるプ
ラスミドpPIcI。
pPIclから生成されるプラスミドpPfc2゜アダプターオリゴヌクレオチ
ド(上方の鎖−3EQIDNO・20、下方の鎖−3EQ ID NO:21)
を使用して、Bau[−5pel切断されたpPIc2中に、pPERtac8
の1 、 8 kbEcoR[−Nhelフラグメントを挿入し、表現ベクター
pPIc3−60.5Kか生成される。
図5
ベクターpprc3−6o、5にのプラスミド地図かパートA中に示されている
。バートBは、pPTC3−60,5にの構造において使用されたP、69遺伝
子のDNA配列の詳細を示す。使用されるDNAフラグメントは、93にプレカ
ーサー遺伝子(チャールズら、1989、rPNAS」 86.3554〜35
58)由来のAval (nt、315)からBglll (nt、1979
:lの領域を含む。
この領域は、ベクター1) P E Rt a C8(マコフら、rBio /
TechnologyJ 、8 、 1990 、 1030〜 l 033)
に由来する示された配列か側部に存在する。p69遺伝子の側部に存在する配列
は、(左側)SEQ ID NO:22及び(右側)SEQ TD NO:23
である。
図6
GS 115/pP IC3−60,5KLイut’形質転換体のDNAドツト
プロットスクリーン。示されたフィルターは、56の形質転換体、プラスの対照
(位置EIO:@のスクリーンにおいて同定された多重複製形質転換体「クロー
ン22」)及びマイナスの対照(Ell:GS l 15)を有していた。スク
リーン中のほとんどの形質転換体は、類似の弱いシグナルを与え、非常に小部分
か、多重複製の組込みを示す強いシグナルを与えた(A3、A4、Ba:第3.
4及び18と命名された)。
同様にしてさらに4つのフィルターをスクリーニングしたか、多重複製形質転換
体は見られなかった。
図7
HI54DNAによりプローブされたpprc−6o。
5に形質転換体のサザンブロット抗原。トランクl−81iIII−切断された
pP IC−60,5K : l−ラック2−95]15DNAニドラツク3及
び8−単一−複製トランスプレースメント:トラノク4〜7−多重複製クローン
第3.4.18及び22゜
図8
誘導された草−一複製形質転換体(トラック5)及び多重複製形質転換体(トラ
ック6〜9−それぞれクローン3.4.18及び22)に由来のタンパク質(3
0gg)のウェスタンプロット。トラック1〜3は、全細胞タンパク質(0,3
,0,6及び1. 5μg)の1.2及び5%に等しい量の純粋なボルデテラペ
ルツソスP。
69を含み、トランク4はサイズマーカー(見えない)を含む。
図9
クローン22の導入後の種々の時間に採取した発酵槽試料由来のウェスタンプロ
ット(トラック1〜I2.それぞれ−1,、O12,4,6,75,22,75
,24゜75.27.75.30.25.49.25.57.25.71.25
時間)。トラックI3は、揺動フラスコ誘導由来のタンパク質の等しい充填量、
50mgを含む。
トラック14〜I8は、0.5.1.2.4及び896表現レベルに等しい純粋
なボルデテラペルツシスP、69純枠なボルデテラベルツソスP、69と比較し
た可溶化されたP、69調製物(トラック1〜3.2.5及び104m)のクー
マシーのブルー染色されたゲル。
実施例
実滝例に関する一般的な情報は下記の通りである:培地
YPD、ljl’:10g酵母抽出物、20gペプトン、20gグルコース。
YN白BG、IA : l 3.4g酵母窒素ベースw10アミノ酸(ディフコ
)、0.4mgビオチン、20mgグリセロール。
YNBBTGCa s : YNBBGと同して10gカザミノ酸を含む。
YNBBD : YNBBGと同しであるか、2On+1グリセロールの代りに
20gグルコースを含む。YNBBM:YNBBGと同じであるが、20m1グ
リセロールの代りに5mlメタノールを含む。YNBBDCas及びYNBBM
Casは、lj’当り10gカザミノ酸を含む。
固形培地=ll当り20gの寒天か追加される。
実施例1:ポルデテラペルツシスの69kDa抗原の生成E、coli中ての生
成
(i)プラスミドの構成、中間プラスミドpPERt aClを、1m1bに示
される4つのすりゴヌクレオチド(オリゴI〜4)を、pTET t a c
2 (7:7)ら、rBlo /TEchnologyJ 、1989.7.1
043〜1046)のApar及びBamH1部位の間にクローニングすること
によって構成した。プラスミドpPERtac2.3.4.7及び8(図1a)
は全て、種々のポルデテラペルツシスP93コード配列フラグメントを、pPE
RtaCI中にクローニングすることによって構成された。PO2をコードする
配列を、下記の制限部位:Ava[(315) 、5all(1065) 、5
phl(+250) 、C1a[(1806) 、Bgl[(] 979) 、
BstXl (2053) 、5acl[(2101) 、Dral[l (2
190)を使用して、pMU6、pBP I 60のサブクローン(チャールズ
ら、rP、N、A、S、J、1989.86.3554〜3558)から得られ
た。[カッコ内の数字は、PO2の文献に記載の配列中のヌクレオチド番号に対
応し、その一部、1804〜2217は、図1a中で再生される。]プラスミド
pPERtac2は、pMLU6由来のAvaI−C1a[I 491 bpフ
ラグメントをpPERtacI中にクローニングすることによって生成され、プ
ラスミドpPERtac4は、Aval−Dralfl 1875 bpフラグ
メントをクローニングすることによって生成された。
プラスミドpPERtac3は、pPERtac4由来の5phl−5acT1
851 bpフラグメントをpPERtac2中にクローニングすることによっ
て生成された。プラスミドpPERtac7は、pPERtac4のBStxt
及びBam81部位の間に1本鎖のオリゴヌクレオチド(オリゴ−5、図1c)
をクローニングすることによって構成された。プラスミドpPERtac8は、
図1d中に示される1対のすりゴヌタレオチト(オリゴ6及び7)を、p P
E Rt a c 7のBgll及びBamH[部位の間にクローニングするこ
とによって構成された。プラスミドpPERjaC2,3,4,7及び8及び高
表現の2つのシストロン誘導体(マコフ及びスマルウノド、1990)の表現生
成物の天然P、69との移動度の比較は、Ser 600におけるP、69のC
末端と一致している(マコフら、1990、rNucl、Ac1ds Res、
J 、I 8.1711−1− 718)。P、69の表現を高めるために(
Ser600て終結)、混合されたオリゴヌクレオチドオリゴ−9をオリゴ8及
び10(図2)にアニーリングし、pPERtac8のBglrf及びEcoR
1部位(どちらもオリゴ1及び2に源を発する(図1b))の間にクローニング
した後に得られる多数の形質転換体から、プラスミドpPERtac36は単離
された。全てのオリゴヌクレオチドを合成し、精製し、キナーゼ処理し、文献記
載の方法により配列を確認した(マコフら、r Bio / Technolo
gy」、1989.7.1043〜+046)。E、coli株MM294 (
メセルソンら、rNatureJ 、1968.217.1110〜1114)
を全体を通して使用した。
(ii)表現されたタンパク質の誘導及び分析二表現プラスミド、pPERta
c36は、Iacl遺伝子の機能性複製を含み、従って、イソプロピル−β−D
−チ才ガラクトビラノンド(I PTG)により誘導されることができる。pP
ERtac36を含むE、coliMM 294の培養物をLブロス中で一晩生
長させ(マニアチスら、rM。
1ecular Cloning J : A (実験マニュアル、1982、
コールドスプリングハーバ−ラボラトリ−)、75μg/m1lPTGを含む新
鮮な培地中で175に希釈した。
細胞を、素速く通気しながら4時間さらに生長させ、遠心分離(10,000x
g、10分)により採取した。
69kDa抗原は、精製された抗原に対するラビット中に生したポリクローナル
抗血清を使用してウェスタンプロットにより検出された。表現のレベルをジョイ
スーレブルクロモスキャン3(マコフら、r?#uc1.Ac1ds Res、
J 。
1989.17.10191〜10202)を使用して、5DS−ポリアクリル
アミドゲルのデンシトメーターの走査により定量した。これによって、pPER
tac36は3640±4.8%と決定された(マコフら、rBio /Tec
hno[ogyJ 、I 990.8、IO30〜1033)。(i i i)
再生及び精製・遠心分離後に、細胞ペレットを、50mM)リス−HCl5pH
7,5,50mMNaClを含む緩衝液中に再懸濁し、フレンチプレッシャーセ
ル(15,0001biロー2)を2回通すことによって溶解した。溶解物のペ
レット画分を1%トリトンX−100を含む緩衝液(A)(50mMトリス−H
Cl、pH8゜0.100mMNaC1,1mMEDTA)中で洗浄した。不溶
性物質(はとんとか封入体として不溶性69kDa抗原を含む)を遠心分離によ
り回収し、6M塩塩酸グアジノニウムGuHCI)を含む緩衝液(A)中に再懸
濁することによって可溶化した。タンパク質溶液を6B/mlに調整し、希釈す
ることによって、GuHCI濃度をI Mに減少させた。69kDa抗原溶液を
、透析バッグ中に入れ、緩衝液(A)に対して3回の変更により4°Cて24時
間透析してタンパク質を再生した。(マーストン、 rBiochem、J、」
、+ 986.2405.1−12を参照。)透析により表われた不溶性物質を
10,00QXgで10分間遠心分離することにより除去した。
図3は、可溶化操作中における、pPERtac36の誘導された培養物の抽出
物の5DS−ポリアクリルアミドゲル(IO96)を示す。レーンI、全細胞抽
出物;レーン2、第1上清画分:レーン3、第1ベレツト画分:レーン4、トリ
トンX−100洗浄上清画分:レーン5、GuHCI中の可溶化及び透析による
その除去後の全画分;レーン6、透析後の上清画分:レーン7、透析後のペレッ
ト画分。サイズマーカーはkDaで示される。
可溶性69kDa抗原調製物をさらに、Q−セファロース上でのイオン−交換ク
ロマトグラフィーによって精製した。試料を50mg)リス−HCl、pH8,
0におけるカラム上に充填し、洗浄し、抗原を0−0.4MNaC1勾配により
溶離した。この精製された物質は、カブトガニアメーバ細胞溶解物アッセイによ
り、タンパク質1μg当り0.1工ンドトキシン単位未満を存していた。ビチア
バストリス(Pichia pastoris )の生成(i)表現ベクターの
構造、寄託番号第40270号を与えられて1990年3月30日に英国スコツ
トランド、A398DG、アバディーン、エイビーロート、135、P、0.ホ
ックス31のナショナルコレクンヨンオブインダストリアルアジトマリンバクテ
リアリミテッドに寄託され、pAo 804 (K、ストリークリシュナら、r
BiochemistryJ、l 989.28.4117〜4125)に由来
するベクターpPIC3−60,5Kを、ピチアパストリス中の69kDa抗原
の細胞内表現のために使用した。このベクターは、AOXI遺伝子に由来のプラ
スミドを使用して表現を駆動し、宿主染色体AOXI遺伝子座中に組込むことか
できる。69kDa抗原をコードする遺伝子の挿入を促進するために、図4中に
示される合成オリゴヌクレオチドをpAo 804のAsulr及びEcoRI
の間にクローンして、pprc+を与えた。次いて、EcoR1部位を欠くプラ
スミドの誘導体、pp IC2を構成した。これは、EcoRIによる消化の後
に、突出1本鎖の末端にDNAポリメラーゼIのフレノウフラグメントを充填し
、プラント末端と連結することによって行われた。69kDa抗原をコードする
遺伝子のほとんどを含むプラスミドpPERtac8由来の1 、 8 kbE
coR[−Nhe Iフラグメント(図5参照)か、図4に示されるアダプター
オリゴヌクレオチドを使用して、Bamf(l−5pe I切断され1こpPI
C2中に挿入され、pPrc3−60.5Kを与えた。これらのオリゴヌクレオ
チドは、イニノエーター、へTGフトンを含む遺伝子の5′末端をコートする。
(11)形質転換、クレングらによるrBio/’Technology」、I
987.5.479〜485に記載のスフ70ブラスト方法を使用して、ピチ
了パストリス株GSI+5 (his 4”)を、pPIc3 60.5Ki:
より形質転換した。形質転換体をヒスチジンを欠く最小培地上で再生し、それに
より旧S゛コロニーか選択された。形質転換DNAは、Bglll−消化された
pPIC3−60,5KIOまたは20μgであった。この消化物は、2つのD
NAフラグメントを含み、その1つ(7,2kb)は一方の端部にAOX I配
列を有し、それにより、それは標的とされてそこで組込まれ、染色体AOXIを
置換(トランスプレース)する。
生成されるHis+形質転換体は、主に非分裂AOXIを含むことか判明してお
り、トランスプレースメント(aoxl)は、その池のスクリーニング方法を使
用して単離されることかできる。トランスプレースメントは、メタノール上での
生長か遅いことで同定されることかできる(Mut ”表現型に対するMut
s)。この形質転換体は、再生プレートから直接採り出して最小メタノールプレ
ー)(YNBBfvf寒天)上での成育を試験することかできる。代替的に、再
生上部寒天を取上げて、水中で均質化して、この酵母細胞を、プレートに最小グ
ルコースプレート(YNBBD寒天)上でプレート当り約300コロニーとなる
ようにプレート上にのせることかできる。
次いて、Mut sコロニーを、最小メタノールプレート上てシブ11力培養す
ることによって同定される。一般的に、Mut″の比率は、全形質転換体のIO
〜2006であることつ1判明している。ときおりMut ”形質転換体はMu
t ’として計測され、これらはベクターの多重複製を含むことを証明すること
もてきる。(iii)スクリーニング 多数の形質転換体を迅速にスクリーニン
グするために、これらを96−空間滅菌微滴定プレート(NUNCLON)中の
個々のウェル中で成長させた。各ウェル中のYPDブロス200μmにMut
’形質転換体を植菌し振動を与えずにこのプレートを30°Cて2日間インキュ
ベートし、成長か定常期に達していることを確認した。
各微滴定プレート上に、GSI]5(負の対照)を含むウェル及び知られたpP
Ic3−60.5に組込み体(正の対照)を含むウェルか含まれていた。多重チ
ャネルビペ7・ト器具(ティターチック)を使用して、各微培養物の試料50μ
mを、ノユライヒャー及びシュエルの「マニホールドj上のニトロセルロースフ
ィルター上に、真空下で転移した。このフィルターを空気乾燥し、方向付のため
にマークし、次いて下記の方法により処理して細胞を溶解した: (i )50
mMEDTA、2.5962−メルカプトエタノール、pH9,0により室温で
15分間、(ii)水中1a+g/m1発酵溶解物(100T)により37°C
て4時間、(i i i)0.1?vfNacI、1.5MNaC,l中て室温
て5分間及び(iv)2XSSC中で室温で5分を2回。各処理は、3MM紙2
ノートを前記容器で浸漬し、ニトロセルロースフィルターを上部上に置くことに
よって行った。これらの処理の後、このフィルターを80°Cて1時間焼いた。
このフィルターを、ランダム開始された標識(ファイノハーグら、 r、Ana
l、Biochev 、I 989、+32.6) 〜13)を使用して、高特
異的活性に放射能標識された69kDa抗原特異的DNAを用いて、サザンハイ
ブリット形成により調べた。予備ハイブリット形成、ハイブリット形成、洗浄及
び放射能写真撮影は標準方法を使用して行った。
図6は、ソノようなpPIc3−60.5K(7)200より多いMut“形質
転換体のスクリーンの結果を示す。
全ての形質転換体は、プローブと反応し、はとんとか類似の弱いシグナルを与え
た(単−一複製形質転換体)。
しかしなから、非常に小さい比率のものは、例A3及び4のより強いシグナルを
与えた。これらの多重複製形質転換体をさらに試験した。示されるフィルター中
の正の対照は、多重複製としてすてに同定された形質転換体である。
ドツトプロットにより同定された2つの選択された単一複製トランスプレースメ
ント及び4つの多重複製形質転換体由来のDNAを、さらにサザンプロットによ
り分析した。ツヤ−マン、F、ら(rMethods in YeastGen
etics J 、I 983、ニューヨーク州コールドスプリングハーバ−)
によって、DNAをビチア細胞の培養物50m1から製造した。Bgl[+消化
物を0.696アガロースゲル中で分離し、サザンブロットによりニトロセルロ
ースに転移し、放射能標識された旧54DNAとハイブリット形成した(図7)
。Bgl[[切断されたベクター、pPIC3−60,5Kに関して、表現カセ
ットに対応する7、2)[bバントか観察され、それにより、非形質転換された
株G5115か、染色体2. 7kbHIS4フラグメントを与えた(トラック
2)。単一の形質転換体がこれらのハントを与え(トラック3及び8)、一方、
多重複製形質転換体の2つか増加した強度の7.2kbハントを存し、表現カセ
ットの多重挿入を示唆している(トラック4及び5)。その他の2つの多重複製
形質転換体は、7.2kbハンドを全く示さず、Bgl[[部位を欠く多重結合
の高い分子量のバンドを示した。
(iv)タンパク質分析 選択された形質転換体を30°Cて2日間YNBBG
Cas中で培養して、定常期に達した。これらの出発培養物を、新鮮なYNBB
GCas5ml中の0.25のOD 、、、に希釈し6時間成長させた。
これらの培養物を誘導するために、細胞を遠心分離によって収集し、滅菌水中で
1度洗浄し、YNBBGCas中に再懸濁した。誘導は30℃で2日間行った。
細胞を低速遠心分離により採取し、水中で1度洗浄し、その0.5mlを水冷
破壊緩衝液(20mMリン酸ナトリウム、pH7,0,0,106トリトンX−
100,4mM 7 二二ルメチルスルホニルフル才リド)中に懸濁した。酸洗
浄されたガラスピーズ(0,45mm)を添加し、激しく渦巻き状に回転して破
壊した。抽出物のタンパク質濃度を、バイオラッドのタンパク質7ソセイ(バイ
オランド、製造者の支持に従って)を使用して測定し、この物質を一20°Cて
保存した。
タンパク質を、7.5%5DS−ポリアクリルアミドゲル(レムリU、に、 、
rNatureJ 、I 970.227・680〜785)中の電気泳動に
より分離した。このタンパク質をクーマン−2のブリリアントブルーRによるゲ
ル染色により可視化した。代替的に、このタンパク質をニトロセルロースフィル
ターへ転移し、69kDa抗原特異的モノクローナル抗体BBO5(モンタラズ
ら、r Infect、 Immunity J 、1985.47.744〜
751)と反応させ;ブダペスト条約の合意に従って、1990年2月1日に受
託番号第90020103号で、ヨーロビアンコレクションオブアニマルセルカ
ルチャーズにおける英国ウィルトシャイアー、サリスベリー、ポートンダウンの
PHLSパブリックヘルスラボラトリ−サービスセンターフォーアブライドマイ
クロバイオロジーアンドリサーチに寄託し、次いてヤギ抗マウスIgGによって
、ホースラディツシュペルオキシダーゼに接合し、H2O2及び4−クロロナフ
トール(バイオラッド)で展開した。このようにして、表現された69kDa抗
原を特異的に検出することができた。
図8は、4つの選択された多重複製形質転換体(クローン第3.4、j8及び2
2号)及び】の典型的単一複製形質転換体の誘導された抽出物のウェスタンプロ
ットを示す。標準濃度の純粋な69kDa抗原と比較することによって、単一複
製トランスプレースメントは、全細胞タンパク質(t、 c、 p、 )の0.
1−0. 5%において69kDa抗原を表現し、クローン第22号は約2%
において、クローン第4号は約5%において表現することを推定することかでき
る。これらのレベルは、最適下限の誘導条件である。発酵槽誘導において、5倍
の改良が】0%t、C,p、に対してクローン22において見られた。しかしな
がら、Mut ”であることが判明したクローン4は、発酵槽中て6%t、c、
p、で残存していた。
低表現形質転換体において、69kDa抗原は非常に可溶性で、一方、高表現に
おいて、それは主に(90%)不溶性である。この物質は容易に単離されること
ができるので、不溶性の両分から復元されて精製されることが好ましい。
(V)発酵:高細胞密度のピチアパストリス培養物による69kDa抗原の生成
を、pl、溶解された02、撹拌速度、温度及び空気流のモニター及び制御装置
を備えた2Lのブラウン発酵槽中てクローン22を使用して実施した。YNBB
GlOmlの一晩の培養物を使用して、5×基礎塩(リン酸、42 ml/ L
;硫酸カルシウム2 )+20.1.8g/L;硫酸カリウム28.6g/L
+硫酸マグネシウム7H20,23,4g/L;水酸化カリウム、6.5g/L
)ILとPTM、塩(硫酸第2鋼5H20,6g/L、ヨー化カリウム、0.0
8g/L;硫酸マグネシウムH20,3g/L:モリブデン酸ナトリウム、0.
2g/L+硫酸第1鉄7H20,65h/L ;ビオチン、0.2g/L:硫酸
5ml/L)4ml及び5%(v/V)グリセロールを30°Cにおいて含む発
酵槽に植菌した。溶解された酸素を、通気及び撹拌により20%より高く維持し
、plを50%(V/V)水酸化アンモニウムを添加することによりpH5,0
に維持した。グリセロールが排出されるまで成長を続けた(24〜30時間)。
制限されたグリセロール流(5096w / vグリセロール及び12 ml/
L P T M r塩を含む)を12m1/時間で、17〜21時間開始した
。この期間の後、グリセロール流をメタノール流(I O096メタノール及び
12m1/LPTM、塩)にl ml/時間で2時間置換することにより培養物
を誘導した。次いて、メタノール流速を、6時間かけて6 ml/時間まで徐々
に増加させ、発酵を、このような条件を使用してさらに40時間続けた。この時
にメタノール流速を2m17時間にまで減少した。
次いで、誘導の後の種々の時間において試料を発酵槽から採取し、上記に記載の
ようにして69kDa抗原表現を分析した。ウェスタンプロット分析の結果を図
9に示すか、約1006の細胞タンパク質の69kDa抗原のレベルが達成され
たことを示唆している。
(v i)変性: ODgoo 200における細胞30m1を含む、誘導開始
28時間及び32時間後の発酵槽試料をプロセシングのために集めた。細胞を低
速遠心分離により採取し、水中で1度洗浄し、次いで196トリトンX−100
を含む緩衝液A(50mlhリスpH8,0,0,1MNaCl、1m1EDT
A)により30mIとした。次いてこの細胞を0.45mmのガラスピーズを存
するビードビータ−(バイオスペックプロダクツ、パードルスピル、0、に、’
)中で10回の1分間パルスで破壊した。細胞溶解物を、15,000で30分
間遠心分離することにより清澄化した(ソーベル、RC−5B、5S−34回転
装fiり。ペレットを緩衝液水中に懸濁することにより洗浄し、再遠心分離した
。不溶性タンパク質のベレットを 、緩衝液A(6ml)及び7.0M塩化グア
ニジニウム7.0M中に再懸濁し、50mMトリスpH8,0、In+MEDT
Aを可溶化タンパク質に添加した。この溶液を、さらに7〜f塩化グアニジニウ
ムにより希釈して]l0m1とし、緩衝液A5Lに対して4°Cで大量に透析し
た。次いて、透析バッグ中の物質を 遠心分離により清澄化した(40分、10
,000rpmSRC−58,5S−34回転装置)。可溶化された69kDa
抗原を含む最終上清を固形セファデックスG−100に対する透析によって濃縮
した。この手順の各段階に由来する両分の相当量を、5DS−PAGE、次いて
ウェスタンプロットにより分析した。得られた結果により、69kDa抗原の約
50%か特定の実験において可溶化されたか、その全ては透析の後に可溶性のま
までいることか示される。クーマシー染色されたゲルは、最終物質の純度か高い
(60〜7006 :図10)ことを示した。
実施例2 トモノイド化されたLPFの調製及び不活化ホルデテラペルツノスの
培養物は、ヘプタキス−(2,6−0−ジメチル)−β−シクロデキストリン(
MeBCD)を補給された修正されたステイナー−ショルテ培地において、フラ
スコまたは発酵槽内て生長することかできる(イマイズミら、r[nfect、
lnmun、 J、1983.41:ll38〜!143)。LPFは、ヒドロ
キシアパタイトアガロース(サトら、rseminarsin Infecti
ous Disease、l 982、vol [VJ 380〜5、ニューヨ
ーク州スリームーストラットンインコーポレイテッド)上のカラムまたはパンチ
吸着により、培養上清から精製されることができる。このヒドロキシアパタイト
は、最初に0.01Mリン酸塩緩衝液pH8,0により平衡化される。次いで、
培養上清をカラムに与えて、その?!10.Oi1リン酸塩緩衝液pH6,0に
より洗浄されることができる。LPFの溶離は、NaCl0.5mを含む0.i
fリン酸塩緩衝液pH7,0を使用して行われる。LPFは、さらに、例えばハ
プトグロビン−セファロース4Bカラム(イマイズミら、「[口fect &I
mmu旧、1983.41.1138〜1143)上で精製されることかできる
。 LPFの精製された調製物の不活化または「トキソイド化Jは、ホルムアル
デヒド、グルタルアルデヒド、過酸化水素若しくはホルマリン(サトら、 rL
ancetJ 、l 984、(1)、122〜126)またはこれらの試薬の
いずれかの組合せのような種々の異なる不活化剤を使用して実施することかでき
る。
実施例3:ケントリック試験における生物学的効能この試験は、14〜16gの
異系交配されたNIH−Sマウス(OLAC、カテゴリー3、B、 bronc
hisept icaを含むほとんどの病原を持たない)を使用して、百日咳ワ
クチンについてのW、 H,O,の要件に従って行った。
0.5ml容量の抗原を、混合物として腹膜内に接種し、上部希釈及び3つの3
倍連続希釈を含んでいた。2週間後に、マウスに、推奨された攻繋株18−32
3 (〜400LDs。)を使用して、大脳内に攻軍した。平衡線プロビット分
析のプログラムを使用して、ブリティッシュ百日咳参照ワクチン66 / 84
(rJ、 BiologicalStandard J 、I 981.9.
351〜365)に関して相対的効能を算出した。この結果を表1.2及び3中
に示す。これらのデータの例は、ワクチンとして単独に使用される場合の69k
Da抗原またはトキソイド化されたLPFの限定された保護を示す。対照的に、
69kDa抗原及びトキソイド化されたLPFの組合せは、全細胞参照ワクチン
に非常に類似したレベルの保護を生じさせる驚くべき相乗効果を示す。
表土
番号 名熊μ般朋 生存
投与晴 雄 雌 全体
1 69kDa (E、coLL) 希釈なし 1/9 0/9 1/l118
0μg 1/4 0/9 2/9 2/1l11/32 0/9 0/9 ’0
/182 参照ワクチン 希釈なし 7/9 6/9 13/181/4 1a
/9 k19 8/18
1/16 3/9 2/9 5/l113 攻撃 希釈なし O/9 0/9
0/181/250 1/9 1/9 2/L81/1250 2/9 1a/
9 6/18λ1
番シナ 名−祢微び説明 生ケ
投’j!:i 雄 雌 全体
11−−1− ソイドug LPF 希yl、Hし 3/9 7/9 10/1
81/16 0/9 0/9 Q/L8
2トキソイド5μg IJ’F希釈なし 9/9 8/9 17/181/4
3/9 5/9 g/18
69kfla (E、coLL) 1/16 Li2 0/9 L/1820p
g 1/64 0/9 0/9 0/183 参照ワクチン 希釈なし 6/9
9/9 15/181/16 0/9 1/9 1/lil+1/6/a O
/9 1/9 1/184 攻撃 希釈なし O150150/10濤ユ
番号 名称−及U−紀4 患在
役′テ植 雄 雌 全体
1トキソイド20μg LPF 希釈なし 4/9 4/9 8/18L/41
/9 2/8 3/17
2トキソイド20μg LPF 希釈なし 8/9 7/9 15/1869k
J)a 20μg(Pichia) 1/16 0/9 3/9 3/183
参照「ワクチン 希釈なし 7/9 8/9 15/184 攻撃 希釈なし
015 015 0/10配列表
tllSI:、QII) NOlニll!llする情報:(ii)iα1の1i
II類:DNA
(x i ) kJ’?>記d:sEQ II)NO:I:(2) SI’:Q
I l) No : 21.−M4ル情?v:(ii)配列のI4を司:ペプチ
ド
(Xl)内ピタ10)社不:5l−QIt)NO:2:(対) 配列の記述=9
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la Pro Gin Pro G]、y Pro C1n Pr。
Pro Gin Pro Pro Gin Pro Gln Pro Glu
Ala F’ro Jua Pro Gln Pro PrB
Aha Gly Arq GLuシm Sar Ala Ala Ala As
nにLa Ala Val Asn ’Ihr GlySar 第Arq Lm
Gly Glu−Arg Leu Asn Pro Asp Ala Gly
Gly AlaTrp Gly Arg Gly Phe Ala Gr A
rq Gin Gin ム担Asp Asn Arq Ala Glyloo
105 110
(’) Sl:Q II) NO:31.Jtl−る情報:(ii)fllクリ
Mj二I)NA
(xi)^ff1l17)記述:SEQ It) NO:3:(718,二CJ
II) NOニアに関4るtl’1tll:(ii)1%列の挿幣:ベゾチド
(xi)配列の記4:s1:、Q It)NOニア:Pro Guy Tyr
Atg LIl?u Ala jua Asn Gly Asn Gly Gl
n Trp 5er−Vall 5 10 15
Gly Ala IF Ala Prc+ F’ro Ala Pro Lys
Pro Ala(8) Sl:、Q II、l NO:8にl1tlt’It
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(xi)静則〆:SEQ ID No: 10 :(11SEQ ID N(]
: II Il:jtlt6fI??v:(ii)配列の挿司:ペプチド
(xi)^lρμリルム杢二SEQ II、l NO:II:Ala Ala
Val Asn Thr Gly Gly Val Gly Im Ala S
ar Thr 1m Trp Tyrl 5 10 15
(12) SlζQ ID NO:12に関する情報:(爾)醪ゆ鴫:1)NA
(x i)配fり記−:SEQ ID NO:I2:π迫■D込a1uπm詰α
スαスOヱエαLMαπI’lX藁に^ユαスπ!石Mテ習Uざ ωTへα刀ス
にびCんν了0ごひG
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(x i) MIk7)、に%: Sl>Q I I) No : I 4 :
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(xi)At盲1のJi!:5IEC)II)NO:15ニア9 Mat As
p Trp Asn Asn Gin Ser ne Val Lys ’Ih
r Gly Gluん:g Gin H奄■
l 5 10 巧
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配列の種類:DNA
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(χ1)配列のふメ:8L:(J IIJ NO:20:GAKC〜LACG
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CAACMHG 60(21) SL>C) II) NO:21に隈Nる情報
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(xl)配列の記i=+s+シ(J II) NO:20:G咽て℃んν(CN
バχ込C■疋込ACAACCAATCCuてCバフvGAO工℃r]υ函GAC
AACAO121−60(21)SIうQ II) NO:21に慣11−る情
報:(ii)配列の祠:DNA
(xi)配列の記述:SEQ ID NO:21:σロTχτM℃バROコ1j
TQ万T¥nびGaC丁■テχ℃aC丁ロυ■λN汀ワエTフA 60(22)
SEQ II) NO:22に閏4る情報:(爾)配列の喚:DNA
(xi)配列の記述:SEQ ID NO:22:fi!(、A! 2B
(23) SEQ ID NO:23に七H゛る情報:(旨)^アmfe!i
: I)N A(xi)A’JIkny5ピ!:Sl>(J目)NO:23:α
ΣMαに■C口τ品CACπg石ひ4℃0丁にa端qλゴロワ田aスα制n品
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第6図
第7図
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゛ 1
723f+56 り 8
第9図
第70図
手続補正書(睦)
1−事件の表示
無細胞ワクチン
メデバ ホールディンゲス ベスローテン フェンノートシャ・ノブ4、代理人
5、補正命令の日付 二ニー
6、補正により増力口する請求項の数
7−補正の対象
明細富、請求の範囲及び要約書間訳文
国際調査報告
ll1一時一−^、1lIilILKゴ/Gel 911016691.1.f
1m1mmArmlcs+1m1la、PCT/GO91101669国際調査
報告
:+w=’:v′:、’catINS’m“+61+w?:;;;、二;=?#
1Ml0フ:c*7opフae二=;°゛゛“elmjlm撃香g−:I°17
Tof7i”””hm−Th+19%@@Ps呻−噌mlkmIskm+eym
umly+lvmeeH醗c替1書+qwkkkare−智■1醗Y嘗−kvt
Mn秩|Q1mml*ky1^−一一一一
フロントベージの続き
(72)発明者 フェアーウェザ−、ネイル フレイザーイギリス国ピーアール
33ビーニス ケント、ベツケンハム、ラングリイ コート(番地なし) ザ
ウェルカム ファウシアーンヨン リミテッド 気付
Claims (10)
- 1.ボルデテラペルツシス(Bordetella pertussis)の6 9kDa抗原とボルデテラペルツシスのトキソイド化されたリンパ球促進因子と の相乗的組合せ物を含むワクチン。
- 2.69kDa抗原が、組換えDNA技術を使用して得られた請求項1に記載の ワクチン
- 3.リンパ球促進因子が、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、過酸化水素 またはそれらの組合せから選択される不活化剤を使用してトキソイド化された請 求項1または2に記載のワクチン。
- 4.69kDa抗原とトキソイド化されたリンパ球促進因子の重量比が、約1: 1である請求項1〜3のいずかに記載のワクチン。
- 5.さらに、非経口投与に適した薬学的に許容され得る液体賦形剤を含む請求項 1〜4のいずれかに記載のワクチン。
- 6.抗原タンパク質の濃度が、0.03〜2mg/mlである請求項5に記載の ワクチン。
- 7.さらに、佐剤を含む請求項1〜6のいずれかに記載のワクチン。
- 8.さらに、ボルデテラペルツシスのその他の抗原またはジフテリア若しくは破 傷風の抗原を含む請求項1〜7のいずれかに記載のワクチン。
- 9.ボルデテラペルツシスの69kDa抗原とボルデテラペルツシスのトキソイ ド化されたリンパ球促進因子とを、その相乗的組合せを与えるような量で混合す ることを含む請求項1に記載のワクチンの製造方法。
- 10.有効量の請求項1〜8のいずれかに記載のワクチンを投与することを含む ヒトの患者に百日咳の免疫を誘導する方法。
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