JPH06504194A - ウィルス ワクチン - Google Patents

ウィルス ワクチン

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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】 ウィルス ワーダ汗ス 本発明は、ウィルス ワクチンに関する。特に、それはワクチンとしての使用の だめの遺伝的に構築された変異ウィルス;その変異ウィルスを含んで成るワクチ ン;組換え細胞:及びワクチンの製造方法に関する。
ウィルス ワクチンは従来、2種の性質のものである。第1の性質は適切な化学 物質、たとえばβ−プロピオラクトンによる処理により殺害されたウィルス調製 物である゛殺害された”ワクチンである。第2のタイプは、ウィルスゲノムの特 定の遺伝子操作により又はより通常にはいくつかのタイプの組織培養システムへ の通過により、宿主に対してより低い病原性にされたウィルスである生存“弱毒 ゛ワクチンである。これらの2種のタイプのワクチンはそれぞれ、それら自体の 欠点を有する。殺害されたワクチンは宿主において複製しないので、それらは注 射により投与されるべきであり、そして従って、不適切な種類の免疫応答を生成 することができる。たとえば、ポリオウィルスの殺害された調製物である5al kワクチンは免疫グロブリン(Ig) G抗体応答を生成するが、しかし−次感 染の天然部位である腸においてIgAの生成を刺激しない。従って、このワクチ ンは、ポリオの神経学的合併症から個人を保護することができるが、−次感染を 阻止せず、そしてその結果、″集団免疫パを付与しない。さらに、殺害されたウ ィルスは、宿主細胞の内部に侵入せず、そして復製しない。従って、復製の間に 生成される非構造タンパク譬に対するいづれかの有益な免疫学的応答は利用でき ない。それら:よまだ、ウィルス抗原に対して向けられた細胞毒性T細胞の生成 を刺激することができない。°死んだ゛°抗原は、抗原を示す細胞により取られ 、そしてT細胞に向けられる。しかしながら、この表示は、1HCクラス■分子 を通して生し、そしてTヘルパー細胞の刺激を導びく。次に、Tヘルパー細胞は 、B細胞の抗原に対しての特異的抗体の生成を助ける。細胞毒性T細胞の生成を 刺激するためには、ウィルス抗原は、感染された細胞の内部の特定の通路を通し て進行し、そしてMHCクラス■分子上で分裂されたペプチドフラグメントとし て示される。この変性路は、感染された細胞の内部で合成されるタンパク質のた めに最っとも効果的に作用すると思われ、そして従って、宿主細胞に侵入し、そ して免疫原性ウィルスタンパク譬を発現するウィルスのみが、ウィルス特異的細 胞毒性T細胞を生成することができる。従って、殺害されたワクチンは、ウィル ス感染に対する細胞免疫性の良好でないインデューサーである。この観点から、 生存弱毒ワクチンはより満足のいくものである。
今日まで、生存弱毒ウィルスは、非必須遺伝子の欠失又は1又は複数の必須遺伝 子の部分的な損傷(この場合、損傷は、遺伝子はまだ機能的であるが、しかしそ んなに効果的には作用しないようなものである)により製造されて来た。しかし ながら、生存弱毒ウィルスはしばしば、宿主に対して有害な効果を有することが できる残留病原性を保持する。さらに、その弱毒化が、特異的欠失により引き起 こされないならば、よりビルレントの形への復帰の可能性が保持される。それに もかかわらず、あるウィルスタンパク質生成は、宿主において存在する事実は、 それらがしばしば、そのようなウィルスタンパク質を生成しない殺害されたワク チンよりも、しばしばより効果的であることを意味する。
生存弱毒ウィルス、並びにそれら自体の能力でワクチンとして使用されることは また、他の遺伝子の°“ワクチンベクター′”、換言すれば保護が必要とされる 二次ウィルス(又は他の病原体)からの遺伝子のキャリヤーとしても使用され得 る。典型的には、ボンクスウィルス科のメンバー、たとえばワクシニアウィルス がワクチンヘクターとして使用される。ウィルスがワクチノ′ヘクターとして使 用される場合、それは病原性効果を引き起こさないことが重要である。
換言すれば、それは、単純なウィルス ワクチンか弱毒化されるのと同し手段で 弱毒化される必要がある。従って、上記と同じ欠点が、この場合に存在する。
ウィルスゲノムからの遺伝子を欠失せしめ、そしてその欠失された遺伝子の生成 物をウィルスに供給する、いわゆる“相補的“細胞を供給することが可能である ことが見出された。これは、一定のウィルス、たとえばアデノウィルス、ヘルペ スウィルスおよびレトロうイルスのために達成されて来た。アデノウィルスのた めには、ヒト細胞系がアデノウィルスタイプ5 ONAのフラグメントにより形 質転換された(Graham、 Sm1ley、 Ru5sell & Na1 rn、 J、 Gen、 Viral、。
36、59〜72.1977) 、その細胞系は一定のウィルス遺伝子を発現し 、そしてそれが欠失され又は不活性化されたそれらの遺伝子を有するウィルス変 異体の増殖を支持することが見出された(Harrison。
Grahas & 40目ass、 Vrrology 77、319〜329 .1977)。ウィルスはこの細胞系(前記“相補的細胞系”)上で良く増殖し 、そして標準のウィルス粒子を生成したが、それは正常なヒト細胞上ではまった く増殖しなかった。 SV40ウィルスゲノム(バポーバウィルス)のT−抗原 コード領域を発現する細胞はまた、この領域において特異的に欠失されたウィル スの複製を支持することができることが示された(Gluzman、 Ce11 .23.182〜195.1981)、ヘルペス単純ウィルスツタめには、gB Iタフバク賞(Caiなど、 J、 Virol、 62.714〜72L19 87) 、 gD*タンパク質(Ligas and Johnson、 J、  Virol、 62+ 1486+1988)及び即時初期タンパク質1cP 4 (Delucaなど、、J、シ1ro1.,56+558、1985)を発 現する細胞系が、生成され、そしてそれらは、その対応する遺伝子の特異的に不 活性化されたコピーを有するウィルスの複製を支持できることが示された。
本発明は、ワクチンとしての使用のための変異ウィルスを供給し、ここで感染ウ ィルスの生成のために不可欠であるタンパク質をコードするウィルス遺伝子は欠 失され、又は不活性化されており;そして前記ウィルスは、前記欠失され又は不 活性化されたウィルス遺伝子によりコードされる必須タンパク質を前記細胞が発 現するのを可能にする非相同ヌクレオチド配列を有する細胞において増殖され得 る。
本発明はまた、上記のようなウィルス、及び1又は複数の賦形剤及び/又はアジ ュバントを含んで成るワクチンを供給する。そのウィルスゲノムは、それ自体、 免疫原を供給することができ、又はそれは免疫原性タンパク質を発現する非相同 遺伝子挿入体を含むことができる。
本発明はまた、ワクチンの調製に使用するために、上記のような弱毒化されたウ ィルスによりトランスフェクトされた相補的細胞を供給する。
本発明はまた、疾病の治療又は予防処置のためのワクチンの調製に上記のような ウィルスの使用を含んで成る方法を提供する。
本発明はまた、感染ウィルスの生成のために必須であるタンパク質をコードする 欠失され、又は不活性化されたウィルス遺伝子を有するウィルスにより感染され た細胞を培養し、そしてここで前記宿主細胞は前記ウィルス遺伝子を含んで成る 非相同ヌクレオチド配列を有し、そして前記遺伝子によりコードされる必須タン パク質を発現することができる;このようにして生成されたウィルスを収穫し; そしてそれをワクチンに使用することを含んで成るワクチンの製造のための方法 を提供する。
ウィルスはヘルペス単純ウィルス(HSV)に由来し、ここでたとえば塘タンパ クfH(g)I)をコードする遺伝子は不活性化され又は欠失されている。変異 ウィルスはまた、病原体に由来する免疫原をコードする非相同配列を含んで成る 。宿主細胞は適切には、HSV [タンパク質Hをコードする遺伝子を含む組換 え真核細胞系であろう。
もう1つの例として、ウィルスはオルトポックスウィルス、たとえばワクシニア ウィルスに由来し、ここで前記ウィルスは病原体に由来する免疫原をコードする 非相同配列を含んで成る。
本発明は、殺害されたワクチンの効能及び安全性と弱毒化されたワクチンによる ウィルスタンパク質のインビボ生成により誘発された特別の免疫学的応答とを組 合す独得の手段を示す。好ましい態様においては、それは2種の特徴を含む、第 1に、選択された遺伝子は、通常特定の欠失を創造することによってウィルスゲ ノム内で不活性化される。この遺伝子は感染性ウィルスの生成において包含され るが、しかし好ましくはウィルスゲノムの複製を妨害しない、従って、感染され た細胞は複製された遺伝子材料からよりウィルス性のタンパク質を生成すること ができ、そして多くの場合、新規ウィルス粒子が生成されるが、しかしこれらは 感染性ではない、これは、ウィルス感染が接種の部位から広がらないことを意味 する。
本発明の第2の特徴は、欠失された遺伝子の生成によりウィルスを供給する細胞 であり、従って組織培養におけるウィルスの増殖を可能にする。従って、ウィル スは、それが適切な宿主細胞において増殖される場合、必須タンパク質をコード する遺伝子を欠くけれども、それは増幅し、そして元のウィルスとは区別できな い外観である完全なウィルス粒子を生成するであろう。この変異ウィルス調製物 は、不完全なゲノムを有し、そして正常な宿主においては感染性ウィルスを生成 しないようなIIJIで不活性的であり、そしてその結果、宿主において体液性 応答を直接的に生成するために必要とされる量で安全に投与され得る。従って、 変異ウィルス又は、保護されるべき宿主の細胞のために感染性である必要はなく 、そして従来の殺害された又は弱毒化されたウィルス ワクチンと同じ手段で単 に操用する。しかしながら、好ましくは、免疫化ウィルスは、それが細胞に結合 し、それに侵入し、そしてウィルス複製サイクルを開始せしめるような態様でそ れ自体まだ感染性であり、そして従って、保護されるべき種の宿主細胞内で感染 を開始せしめることができ、そしてその中であるウィルス抗原を生成することが できる。従って、宿主免疫システムの細胞武装を刺激する追加の機会が存在する 。
欠失された又は不活性化された遺伝子は、免疫原性応答を生成するためにインビ ボで、できるだけ多くのウィルスタンパク質を供給するために、好ましくはウィ ルスサイクルにおいて、できるだけ遅く関与する遺伝子である。たとえば、その 遺伝子は、たとえばHSVのgH塘タンパク質のパッケージング又はある他の後 −複製出来事に関与する遺伝子であり得る。しかしながら、選択された遺伝子は 、ウィルスゲノム複製に関与する遺伝子であり、そしてインビボで発現されるタ ンパク質の範囲は、その遺伝子が通常発現される段階に依存するであろう、ヒト サイトメガロウィルス(HCMV)の場合、選択された遺伝子は、ウィルスゲノ ム復製〔及び実際、そのために必須である)の前に生成される即時初期遺伝はひ しように免疫原性であるので、インビボでのウィルスゲノム複製を効果的に妨げ る遺伝子(即時初期遺伝子以外の)であり得る。
本発明は、1又は複数の必須遺伝子が同定され、そしてウィルスゲノムから欠失 され又はそのゲノム内で不活性化され得るいづれかのウィルスに適用され得る。
DNAウィルス、たとえばアデノ、ヘルペス、パボハ、パビロマ及びパルポウィ ルスのためには、これは、(1)特定のDNA変化を創造するために選択された 必須遺伝子のクローンされたDNAコピーのヒイビトロ操作;及び(ii )  M換え及びマーカーレスキューの標準方法を通してウィルスゲノム中への変更さ れたm様の再導入により直接的に達成され得る。しかしながら、本発明はまた、 RNAウィルスにも適用できる。RNAウィルスゲノムの相補的DNAコピーの 、標準遺伝子技法によるインビトロでの操作、そして次にインビトロ転写による RN^に転換を可能にする技法が現在利用できる。次に、その得られるRNAは ウィルスゲノム中に再導入され得る。その技法は、陽性及び陰性標準RNAウィ ルス、たとえばポリオウィルス(Racaniello and Ba1ti+ *ore、 5cience、 214+ 916〜919.1981)及びイ ンフルエンザウィルス(Lutyesなど、+Ce1l+ 59+1107〜1 113.1989)のゲノムに特定の変化を創造するために使用されて来た。
理論的には、必須タンパク質をコードするいづれかの遺伝子か弱毒化されたウィ ルスの創造へのこのアプローチのための可能性ある標的であるはずである。しか しながら、実際、その遺伝子の選択は、多くの考慮により推進されるであろう。
1、遺伝子は好ましくは、感染において後期で必要とされる遺伝子であるべきで ある。従って、弱毒化されたウィルスの複製は初期相においては妨害されない。
これは、はとんどの及び可能性あるすべての他のウィルス抗原が感染された細胞 に生成され、そして宿主細胞MHCクラス1分子と共に宿主免疫システムに表わ されるであろうことを意味する。そのような表示は、細胞毒性T細胞の生成を通 してウィルス感染に対しての細胞免疫性の進行を導びく。細胞毒性T細胞は、そ れらの抗原を認識することができ、そして従って、ウィルス感染された細胞を殺 害することができる。欠失された遺伝子は、ウィルスアセンブリーのためにはま ったく必要とされないが、しかし新規細胞を感染せしめることができる前記アセ ンブリーされたウィルスのためには必要である遺伝子を表わすことが可能である 。
そのようなタンパク質の例はH3V gHタンパク質である。このタンパク質の 不在下で、H5Vピリオンはまだ生成されるが、しかしそれらは非感染性である 。
2、理想的には、選択された遺伝子の生成物は、真核細胞に対して単独では毒性 であるべきでなく、その結果、相補的細胞が比較的容易に生成され得。しかしな がら、それは絶対的な必要条件ではない。なぜならば、前記遺伝子は、その発現 が必要とされる場合のみスイッチーオンされるように、相補的細胞における誘発 性プロモーターの制御下に配室され得るからである。
標的遺伝子に創造される変異の性質はまた、選択の出来事でもある。非機能的な 遺伝子生成物を生成するいづれかの変化は、野生型の構造体への転換の危険性が 最少化される限り、満足のい(ものである。そのような変化は、外部配列による 標的の妨害及び特異的欠失の創造を包含する。しかしながら、治療剤及び/又は 予防剤として使用されるべきワクチンのための最つとも満足のいく手段は、相補 的細胞中に導入されるべき全体の配列を包含する欠失が行なわれる場合の手段で あろう、そのアプローチは、相補的細胞におけるウィルスと細胞DNAとの間の 組換えを通して野生型ウィルスを生成する危険性を最少にする。
特異的に不活性化されたウィルス及び相補的細胞の組合せのいくつかの例が存在 するが(初期の論議を参照のこと)、今日まで、それらは、トランスジェニック 動物を生成するために安全なベクターを製造するために、前記ウィルスに対する 基本的な研究のために又はレトロウィルスの場合におけるように使用されて来た 。それらは、ワクチン生成のために使用されておらず、そして出願者の知識の限 り、この種の使用の提案はこれまで示差されていない。
野生型ウィルスに対する安全なワクチンを生成するためにそのような不活性化さ れたウィルス/相補的細胞の組合せの他に、本発明はまた、外来性病原体に対す るワクチンとしての使用のための安全なウィルスベクターを生成するために前記 間しシステムの使用を論じる。
そのようなベクターの例は、H5Vに基づくベクターである。Itsνゲノムは 、相当の追加の遺伝子情報を収容するために十分に大きく、そして外来性遺伝子 材料を担持し、そして発現する組換えH3νウイルスのいくつかの例が記載され ている(たとえばLigas and Johnson。
J、ν1ro1.1988. op、 cit、) 。従って、上記のような必 須ウィルス遺伝子における欠失を有し、そしてまた、定義された外来性遺伝子を 担持し、そして発現するウィルスが、外来性タンパク質に対する免疫応答を生成 するためにワクチン化のための安全ベクターとして使用され得る。
H5Vの特定の特徴は、それが感染された個人のニューロンにおいて潜伏性にな り、そして時々、再活性化し、局部的な損傷を導びくことである。従って、必須 ウィルス遺伝子における欠失を有し、そして外来性遺伝子を発現するH5Vは、 処理された個人におけるニューロンの潜在的感染を故意に生成するために使用さ れ得る。そのような潜在的な感染の再活化は、ウィルスベクターは十分に複製で きないので損傷の生成を導びかないが、しかしウィルス複製サイクルの初期部分 の開始をもたらすであろう。この時間の間、外来性抗原の発現が生し、免疫応答 の生成も導びく。欠失されたH5V遺伝子がウィルスアセンブリーのためには必 要とされないが、巳かしアセンブリーされたピリオンの感染性のためにのみ必要 とされるタンパク質を特定する情況においては、そのような外来性抗原はそのア センブリーされたウィルス粒子中に組込まれ、その免疫原性効果の増強を導びか れる。ウィルス粒子における外来性遺伝子のこの発現及びそのタンパク質の組込 みはまた、変異ウィルスがその相補的宿主にまず生成される段階で生じ、この場 合、変異ウィルスは、ワクチンとして使用される場合、処理される種に対する外 来性タンパク質をすくに付与するであろう。
他の例においては、ワクシニアウィルス、たとえばポンクスウイルスが種々の病 原体からの遺伝子を担持し、そして発現し、そしてこれらは、動物実験システム に使用される場合、効果的なワクチンを形成することが示された。ヒトへの使用 のための可能性はばく大であるが、しかし天然痘に対するワクチンとしての広範 囲の使用に関連する既知の副作用のために、ヒトへの大規模での非変性ワクシニ アウィルスの使用には不適切である。非必須遺伝子、たとえばワタシニア増殖因 子遺伝子を欠失することによってワクシニアウィルスを弱毒化する試みが行なわ れて来た(Huller、 Chakrabarti。
Cooper、 Twardzik & Mo5s、 J、 Virology  62+ 866〜874+ 1988)。しかしながら、そのような弱毒化さ れたウィルスは、減じられたレベルでではあるが、インビボでまた複製すること ができる。必須遺伝子における欠失を有するワクシニアウィルスは、まだ生成さ れてないが、しかし増殖のためのその相補的細胞を伴って、上記のような必須遺 伝子の欠失されたそのようなウィルスはこのワクチンベクターの安全な変種を提 供する。
非相同タンパク質に対しての免疫化のためのこの一般的な手段の追加の利点は、 従来の生存ウィルスベクターによれば、はとんど不可能であるが、同しウィルス ベクターによる多様な効果的なワクチン投与を行なうことが可能であることであ る。標準の生存ウィルスワクチンは、感染の多くのサイクルを通して宿主動物に おいて複製するその能力にその効能のためには依存するので、その有用性は、そ のウィルスに対する免疫性を有する個人においてきびしく削減されるであろう。
従って、同じウィルスによる第2挑戦は、同しタンパク質に対しての追加免疫化 を提供しても、又は異なったタンパク質に対しての新規応答を提供しても、たぶ ん効果的ではない。しかしながら、必須遺伝子の欠失を有するウィルスヘクター を用いれば、多様な復製サイクルが所望されず又は必要とされない場合、効果的 な免疫化を導びく出来事は、免疫化のすぐ後で生しるであろう。変異ウィルスの 用量は比較的多量であり(なぜならば、それは完全に安全であるはずであるから である)、そして従って、それらの初期出来事は、宿主免疫応答により阻止され そうもなく、そしてそれは時々、完全に変動性化される必要があろう。
必須遺伝子を欠いている及び場合によっては、免疫原性病原タンパク質のための 遺伝子を含む変異ウィルスについてこれまで言及されて来たが、その変異体は、 1つ以上の必須遺伝子を欠き、そして/又は1つ以上の免疫原性病原タンパク質 遺伝子を含むことができる。従って、変異ウィルスは、上記m様でワクチンとし て作用する旧V gp 120のための遺伝子、及びまた、ワクチン投与された 宿主内で発現され、そして宿主においてT−細胞応答を刺激するためにMIIC −1と共に、宿主細胞の表面で表わされる旧V gagタンパク質のための遺伝 子を含むことができる。
本発明をより明日に理解するために、さらに例が例示されるが、それらは本発明 を限定するものではない。
図1は、プラスミドpGH1の生成を例示する。
図2は、プラスミドpGH2の生成を例示する。
図3aは、プラスミドpSP64Taを生成するために使用される相補的オリゴ ヌクレオチドの対を示す。
図3aは、プラスミドpSP647Aの生成を示す。
図4aは、プラスミドpcMVIEPを生成するために使用される2つのオリゴ ヌクレオチドを示す。
図4bは、プラスミドpcMVIEPを例示する。
図5は、プラスミドpCMV 1acZを例示する。
図6は、プラスミドpGH3を例示する。
図7は、プラスミドpGH−120の構成のための手段を例示する。
ンパク Hれたヘルペス ′ウィルス H−11sシヘルペス単純ウイルス(H 5V)は、ヒトにおいて広範囲の病原性症状、たとえば再発性頭面及び生殖器損 傷及びまれであるが、致命的な脳炎を引き起こす大きなりNA ウィルスである 。このウィルスによる感染は、薬物アシクロバー(^cyclovir)を用い ての化学療法によりある程度まで制御され得るが、しかし今までのところは、− 次感染を妨ぐために利用できるワクチンは存在しない、 H5Vに対する予防接 種の困難性は、そのウィルスは一般的に細胞から細胞への直接的な移行により身 体内で広がることである。従って、体液性免疫は、循環抗体が細胞外ウィルスの みを中和できるので、効果的でありそうもない、ウィルス感染の制御のための一 層の重要性は、細胞免疫であり、そしてその結果、体液性免疫及び細胞免疫の両 者を生成でき、しかもまた完全であるワクチンが相当な利点を有する。
H5Vゲノム内での不活性化のための適切な標的遺伝子は、塘タンパク質H遺伝 子(gH)である。そのgHタンパク質は、ウィルスエンベロープの表面上に存 在する塘タンパク質である。このタンパク質は、感染された細胞中へのウィルス の侵入の間の膜融合の工程に関与されると思われる。これは、この遺伝子の欠失 を有する感温性ウィルス変異体が、許容できないt2度で、ウィルス感染された 細胞がら抽出されない理由からである(Desaiなと、、J、 Gen、シ+ ro1.69+1147〜1156.1988)。そのタンパク質は感染の後期 で発現され、そしてその結果、その不在下で、相当量のウィルスタンパク譬合成 がなお存在し得る。
すべての遺伝子操作工程は、’Mo1ecular Cloning ” 、  A LaboraturyManual、Sambrook、Fr1tsch  and Maniatis版、Co1d Spring HaborLabor atory Press、 1989に記載される標準方法に従って行なわれる 。
A、 H5v H゛ −る 7、の gH遺伝子は、ヌクレオチド46382と43868との間のH5Vタイプ1ゲ ノムのユニークな長さの領域(Ut )に存在する(McGeochなど。
J、 Gen、 Virol、 69.1531〜1574.1988) 、こ の遺伝子のクローンされたコピーは、プラスミドpAF2内で利用できる。この プラスミドは、プラスミドpTZgHから完全なgHコード配列を包含するBg lI[−Xho Iを切り出し、そしてそれをプラスミドpsP64TのBgl  11部位中に記載のようにしてクローニングすることによって生成された(G ospels and Minson、 J、 Virol、、63.4744 〜4755.1989) 、次に、塘タンパクWD(gD)遺伝子のためのプロ モーター配列を含むHind■フラグメント(gD遺伝子の開始に関して、ヌク レオチド−395から−11に延びる)が、プラスミドpsVD4(Evere tt、 Nucl、 Ac1ds Res、。
11、6647〜6667、1983)から切断され、そしてpAF2のユニー ク旧nd■部位中にクローン化され、プロモーター配列がgH遺伝子の発現を駆 動する正しい配向に存在するようなpGI(1(図1)が生成される。
従って、このプラスミドは、H5VタイプIgD遺伝子プロモーターの制御下で 完全なgHコード配列を含む。次に、このプラスミドは精製され、そして次に、 標準リン酸カルシウム同時沈殿技法(Grahamand Van der E b、 Virology52.456〜467、1973)を用いて、プラスミ ドpNEO(Pharn+acia LKB Biotechnology I nc、)によりVero細胞中に同時トランスフェクトされた。次に、耐ネオマ イシン性を得たVero細胞が薬物6418へのその細胞の通過により選択され 、そしてそれらの細胞のコロニーが制御希釈法によりクローン化される。次に、 それらの耐ネオマイシン性細胞が組織培養中で増幅され、そして次に、サンプル がH5Vタイプ2ウィルスにより感染される。H3vタイプ2ウィルスによる感 染は、相補的細胞ゲノムに存在するタイプ1gDプロモーターからの転写の誘発 及びその結果、相補的細胞におけるタイプIg)lタンパク質の生成を刺激する 効果を存する。次に、感染された細胞の溶解物が、タイプIgHタンパク譬を特 異的に認識することが知られているポリクローナル抗血清を用いて、ウェスター ンプロットによりpHタンパク質の発現についてスクリーンされる(Desai  など、、1988 op cit、) 、次に、必要トサレルタンハク質ヲ発 現する細胞が保持され、そして凍結貯蔵物が調製される。この材料は、gH”相 補的細胞系を表わす。
B れたH′ −によるH5v イブ1ウイルスのH5Vフランキング配列と共 にgHのコード配列を含む6432塩基対のBgl Uフラグメントを、プラス ミドpUG102 (Gospels and Minson。
Virology153.230〜247.1986)から切り出し、そしてプ ラスミドpAT153 (Twigg and 5herrat、 Natur e+ 283+ 216+ 1986)中にクローンし、pGH2(図2)を生 成する。このプラスミドを、2つの位置(McGeochなど、 1988.  op cit、の番号付はスケムに従ってヌクレオチド44955〜46065 )でのgHコード配列内のみを切断するPvu IIにより消化し、2つのフラ グメントの大きい方を精製する0次に、サイトメガロウィルス(CMV)からの 即時初期遺伝子プロモーターの下流のE、コリからの完全なβ−ガラクトシダー ゼ遺伝子から成るDNAのフラグメントを、次の方法により調製する。すべての 対の相補的オリゴヌクレオチド(図3aに示される)の初めをアニールし、そし てflal II−消化されたホスファターゼ処理されたpSP64T (Kr iegand Melton、 Nucl、 Ac1ds Res、 12.7 057〜7071.1984)により連結し、図3bに示されるようなプラスミ ドpSP64Taを生成する。付加されたリンカ−はまた、開始コドン及びE、 コリのβ−ガラクトシダーゼ遺伝子(IacZ)の3つのコドンを含む。次に、 CMVの即時初期遺伝子プロモーターの“コア領域”を、それぞれ−302〜− 288及び−13〜−36の配列(Akriggなど、、Virus Re5e arch、 2.107=121゜1985により記載されるようなCMV即時 初期遺伝子の開始から番号付けされた)に対応する、図4aに示される2つのオ リゴヌクレオチドを用いて、ポリメラーゼ鎖反応技法(PCR−Molecul ar Cloning。
Sambrookなど、、op cit、)によりプラスミドpUG−)11  (Gospels andMinson+ 1989. op cit、 )か ら増幅する。これらのオリゴヌクレオチドはまた、それらの5′端で、制限酵素 旧nd[[[の、ための部位及びプロモーターの上流のオリゴヌクレオチドアニ ーリングの場合、追加のSma 1部位を含む。次に、PCR−増幅された生成 物DNAをHindI[1により消化し、そして旧nd[I[−消化された1) SP64Ta中にクローン化し、プラスミドpCMVTEP(図4b)を生成す る。最後に、コード配列の最5′端のみを欠<E、コリβ−ガラクトシダーゼ遺 伝子の完全なコピーを含むDNAフラグメントを、BamH[によるプラスミド psc8 (Chakrabarti など、、Mo1. Ce11. Bio l、、5.3403〜3409.1985)の消化により単離し、そしてpCM VIEPのユニークBgl 11部位中にクローン化し、pcMVlacZ ( 図5)を生成する。次に、側V IEプロモーターの制御下でのβ−ガラクトシ ダーゼ遺伝子を含むDNAのフラグメントを、Ssa IによるρCMVIac Zの消化により単離し、そして上記pGH2の精製されたPvu IIフラグメ ントにより連結し、官能的β−ガラクトシダーゼ遺伝子(図6)により中断され るgll遺伝子のコピーから成るpGH3を生成する9次の段階は、H3Vゲノ ムにおける野生型gH遺伝子をこの中断された型と置換することであり、そして これはH5V DNAとプラスミドpG)13との間の組換え、続いて、官能的 β−ガラクトシダーゼ遺伝子を得たそれらのウィルスの選択により行なわれる。
従って、プラスミドpGH3DNAを、標準のリン酸カルシウム沈殿技法(Gr aham and Van der Eb+ 1973+ op cit、)に より、精製されたH5Vピリオン(Killington and Powe1 1+ ”Techniques inVirology : A Practi cal Approach”(B、 W、 J、 Mahy版) 207〜23 6ページ、IRL Press 0xford (1985) )から単離され た精製H5V DNAと共にgH遺伝子(セクションAに記載されるgl(”相 補的細胞系)を発現する細胞中に同時トランスフェクトする。次に、このトラン スフエフシラン実験から生成された子孫■Svウィルスを、酵素β−ガラクトシ ダーゼにより青色物質に転換される色原体基質である5−プロモークロロ−3− インドリル−β−D−ガラクトシド(X−gal)の存在下で、寒天層を用いて 、標準プラークアッセイによりgH”相補的細胞の単層上にプレートする。β− ガラクトシダーゼ遺伝子を含み、そして発現するウィルスゲノムによる感染に起 因するプラークは、青色に見えるであろう。従って、これらのウィルスゲノムは 、g)l遺伝子の中断された型を担持すべきである。ウィルスを、プレートの適 切な部分からの寒天の突き刺しによりそのらのプラークから回収し、そしてウィ ルス貯蔵物をgH”相補的細胞系におけるウィルスの増殖を通して調製する。そ れらのウィルスは、gH遺伝子の非官能型を担持するので、gH遺伝子の内因性 官能コピーを含まず、そして発現しない細胞上にプラークを形成できるべきでな く、そしてこれを確かめるために、ウィルスのサンプルを、gH相補的細胞と比 較して、野生型Vero細胞単層上にプラークを形成するその能力についてアッ セイする。最後に、ウィルスDNAをそれらの貯蔵物から調製し、そしてサザン ブロノトによりg)l遺伝子のまわりの予測されるDNA構造について調へる。
正しい遺伝子構造の確認の後、gH遺伝子を欠くウィルスの多量の貯蔵物を、g H’相補的細胞系(感染の多重度−〇、01)の大規模培養物中へのウィルスの サンプルの接種により調製し、そして3日後、感染された細胞を収穫する。感染 された細胞を、細胞関連ウィルスを放すために高波処理により破壊し、そして高 波処理された全混合物を、ウィルスマスター貯蔵物として一70°Cで貯蔵する 。次に、ウィルス貯R物の力価を、gH”相補的細胞系に対するプラークアッセ イにより確立する。次に、このウィルス貯蔵物のサンプルを用いて、作業用貯蔵 物を調製し、そしてそれらの作業用貯蔵物を用いて、下記のようにして実験用動 物を感染せしめる。
mれたウィルスに してのH−H5Vの 六 に・ゑ班λ このウィルスに対する宿主の免疫学的応答を評価するために、下記に記載される 実験計画に従って、挑戦的実験をマウスに行なった。
生存gトウィルス調製物の保護効果を、次のようにして野生型(WT)ウィルス (株5516 )の不活性化された調製物と比較した。
予防接種のだめの不活性化された野生型ウィルスの調製:H5vタイプ1(株5 C16)を、Vero細胞の低多重度感染(0,01pfu/細胞)により増殖 した。3日後、ウィルスを収穫し、そして細胞質ウィルスをDounce均質化 により回収した。核を500xgで15分間の遠心分離により回収し、そしてウ ィルスを、Beckman 5w270−ターを用いて12にで60分間の40 %スクロースクノシゴンに対する遠心分離により上清液から回収した。ノλンド を形成したウィルスを希釈し、ペレット化し、そしてスクロースグラジェント遠 心分離(にillingtonand Powell、 1985. op、  cit、)により精製した。ウイルスノ\ンドをグラジェントから回収し、そし てウィルスを遠心分離により回収した。ウィルスをリン酸緩衝溶液(PBS)に 再懸濁し、子供ノ\ムスターの腎臓(BHK)細胞に対するプラーク力価により 感染性についてアッセイし、そして粒子計数を電子顕微鏡により測定した。調製 物の粒子:感染性の比は100粒子/pfuであった。ウィルスを2.5X10 ”pfu/IdPBSに希釈し、そして20°Cで60分間のβ−プロピオラク トンによる処理により不活性化した。次に、アリコートを一70°Cで貯蔵した 。
予防接種のための生存gH−ウィルスの調製:この材料を野生型ウィルスについ て記載されるようにして調製した。但し、ウィルスは、HSVタイプIgH遺伝 子を含み、そして発現するgH”相補的細胞系において増殖し、そしてそれをβ −プロピオラクトンによる処理により不活性化しなかった。この調製物の粒子: 感染性の比は150:1であった。この調製物の濃度を2.5 XIO”pfu /dに調整し、そしてアリコートを一70°CでPBSに貯蔵した。
予防接種手段: 生後4週目の雌のbalb/cマウス(Tucks U、 K、 Ltdから購 入された)を、リン酸緩衝溶液2μ!体積中、不活性化された一Tウィルス又は 生存gH−ウィルスの種々の用量により、滴下適用及び右耳の針による突き刺し により次の通りに予防接種したニゲループA 対照−ウィルスを含まないグルー プB 5 xlQ4 pfuウィルス ワクチングループC5XIO’ pfu ウィルス ワクチングループD 5 XIO” pfuウィルス ワクチングル ープE 5 xlo’ pfuウィルス ワクチン14日後、すべてのマウスを 、2 XLO’ pfu HSシー1株5C16(野生型ウィルス)による左耳 の類似する接種により挑戦せしめた。5日後、マウスを殺し、そして左耳及び左 の頚部神経節cn、cln及びcIV(組合されている)におけるウィルス感染 性についてアッセイした。
潜在性研究のために、他の予防接種され、そして挑戦された動物を1力月後に殺 し、そしてcU、cm及びclV神経節を切開することによって潜在性感染につ いて試験した。これらを培地において5日間インキュベートし、次に均質化し、 そして標準のプラークアッセイにより感染性ウィルスの存在についてアッセイし た。すべての次の結果はpfu/器官として表わされる。
1−H−ウィルスによる の′ 、の5. の日にる ウィルスの ウィルス力価−1oLo9fu (’AT 5C16)マウス番号 耳 平均  頚部神経節率 平均承プールされた頚部神経affcfl、clll及びclV 2− ′ れたーT H5V−1による の′ 、−Δλ1祖の日に る °ウ  ルスの ウィルス力価−1og+ol)fu (WT 5C16)マウス番号 耳 平均  頚部神経節率 平均ホブールされた頚部神経節 all、cl[[及びC■l ↓ユニ輩註ユ竪V−tによる の′・−−1ζに匹二着ウィルスとして る ウ ィルスの *プールされた頚部神経節 cII、cm及びcrV4−X゛ れた讐T HS シー1による の′ 1・ に*プールされた頚部神経節 cU、cm及びcr V(p、 f、 u =プラーク形成単位:gH−は欠損gH遺伝子を有するウ ィルスである)。
これらの結果は、感染の急性相の間、耳及び頚部神経節に存在する挑戦ウィルス −T 5C16の力価を示す、従って、低い力価は、gH−ウィルスによる予防 接種の良好な有効性を示し、ところが高い力価は良好でない有効性を示す、生存 gH−H5Vウィルスによる予防接種は等量の不活性化された一丁ウィルスより もより一層可動であることが前記結果から明白である。不活性化された調製物に 関しては、5×107ρfuの用量が、耳における挑戦ウィルスの複製を妨げる ために必要とされ、ところが生存gH−ウィルスの用量はloo −1ooo倍 、低い用量が必要とされる。 5 XIO’ pfu及びそれ以上での生存gH −ウィルスによる予防接種は、感染の急性相の間、頚部神経節における挑戦ウィ ルスの複製を阻止でき、そしてさらに、頚部神経節における潜在性感染の確立に 対して明白な保護効果を示した。
外米二皿15月支ユ■ のためのベタ −としての叱りえ五(<HSV : H −H5V ’yxtbス(DゲノムへのSIV、 142の[L1猛予L1人 必須遺伝子を欠くウィルスは、上記のように、免疫システムに外来性抗原を運ぶ ための安全ヘクターとして使用され、そして上記gトH5νウィルスはそのよう なヘクターの適切な例を提供する。このウィルスは、いづれかの所望する外来性 抗原を発現するために使用され得るが、しかし特に好ましい可能性はAIDSウ ィルスヒト免疫不全ウィルス(Hmの主な抗原性タンパク質であろう、従って、 これらの配列は、組換えウィルスにより、正常細胞(すなわち非相補的細胞)の 感染の間、それらの発現を確保する手段でgH−H5Vゲノム中に挿入されるで あろう。そのようなウィルスによる個人の感染は、再活性化に基づいて時間から 時間に、外来性抗原の多量の生成を導びき、そのタンパク質に対する免疫応答の 刺激をもたらす潜在性感染を導びくであろう。
ヒトへのこのアプローチを直接的に試験する研究は現在、可能ではないので、初 期段階として、そのアプローチはSimjan AIDSウィルスSTv□C( 短連サルから単離された51m1an免疫不全ウイルス)を用いて、モンキーに おいて試験され得る。この目的のための適切なSIVウィルスはgp120タン パク質をコードする遺伝子、すなわちこのウィルスのための主要抗原標的の1つ である。従って、この遺伝子は、gH−H5シゲノム中に導入され、そしてSI Vによる挑単に対してモンキーを保護するワクチンとしてのこのウィルスの効能 が評価される。
S[V gp120遺伝子はまずサイトメガロウィルスIEコアプロモーターの 次にクローンされ、そして続いて、gp120遺伝子及び上流のCMVプロモー ターから成るDNAカ七ノドがプラスミドpGH2中にクローンされる(図2) 0次に、その得られるプラスミドが、gH−H5Vから精製されたDNAと共に gH”相補的細胞系中に同時トランスフェクトされ、そしてgtt−H5Vウィ ルスに存在するβ−ガラクトシダーゼ遺伝子の代わりにgp120遺伝子を得た 組換えウィルスが、β−ガラクトシダーゼ遺伝子の中断のためにスクリーニング により単離される。
AH3v゛ツム へのS■v120コード 1の えのためのプラス土ヱ二盈双 この方法のための全体のスケムは図7に示される。5acl制限酵素フラグメン ト(塩基5240−8721に対応する)を、SIVゲノムのクローンされた[ lN^コピーから切り出しくChakrabartiなど、、Nature32 8、543 (1987) ) 、そして特定部位の突然変異誘発による操作の ために一本!1 D N Aに転換され得るプラスミドpsIV1を生成するた めに、プラスミドpUc118 (Viera and Messing、 M ethods in Enzymology。
153、3.1987)のSac 1部位中にクローンする。次に、そのSIV  env遺伝子(6090〜8298に対応する)を含むこのDNA5I域を特 定部位の突然変異誘発により変更しくBr1erleyなど、、Ce1l 57 .537.1989) 。
合成オリゴヌクレオチド: 5 ’ GAAGAAGGCTATAGCTAATACATを用いて位置605 3〜6058で酵素EcoRVのための制限酵素部位を導入する。
次に、第2のEcoRV部位を、合成オリゴヌクレオチド:5 ’ CAAGA AATAAACTATAGGTCTTTGTGCを用いて、env遺伝子配列の gp120とgP40ドメインとの間の切断部位に対応するSIV env遺伝 子内の位置7671〜7676で導入し、プラスミドpsIV2を生成する。次 に、SIV enν遺伝子のgp120部分に対応するDNA 7ラグメント( 1617個の塩基対)を、EcoRV l、:よる5IV2の消化により調製す る。
C?IV即時初期遺伝子プロモーターのコア領域を、次の2種の合成オリゴヌク レオチドを用いてPCR技法によりプラスミドρυG−1(1(Gospels  and Minson、1989+ Op cit、)から得る:次に、この 反応の生成物を酵素EcoRI及び旧ndll[により切断し、DNAフラグメ ントを得、それを次に、EcoRI−及び)lindI[[−消化されたプラス ミドpLlc118中にクローン化し、CMVプロモーター配列のすぐ下流に位 1するユニークS+sa 1部位を有するプラスミドpcMVIE2を生成する 0次に、上記のようにして調製されたSIV sac gp120コード配列を 含むEcoRVフラグメントを、この5Lla I部位中にクローン化し、そし てプロモーターからのコード配列の発現を可能にするために正しく配向されたS IVコード領域を有するプラスミドpsIV3を選択する2次に、このプラスミ ドをEcoRVにより消化し、CMVプロモーターと共にSIV配列から成るプ ラント末端化されたDNAフラグメントを生成し、次にこれをPνuI[−消化 されたpGH2(図2)中にクローン化し、pGH−120を生成する。
B えH−H3V 日 るS1ν 120のDNAを、前記セクションに記載さ れるようにして構成されたgH−HSVウィルスから精製し、そして精製された pGH−120DNAと共にgH”相補的細胞中に同時トランスフェクトする0 次に、このトランスフエフシラン方法から単離された子孫ウィルスを、X−ga lの存在下で寒天層を用いて前記のようにして標準プラークアッセイによりgH ’相補的細胞系の単層上にプラークする。親gH−ウィルスは、残留gHコード 配列内に位!する官能的β−ガラクトシダーゼ遺伝子を担持し、そしてX−ga lの存在下で、青色プラークを形成するであろう。
しかしながら、β−ガラクトシダーゼ遺伝子の代わりにSIV gp120コー ド配列を得た組換えウィルスは白色プラークを形成するであろう、ウィルスをそ れらの白色プラークから寒天を突き刺すことにより回収し、そしてウィルス貯蔵 物をgH”相補的細胞系におけるそのウィルスの増殖を通して調製する。ウィル スDNAをそれらの貯蔵物から調製し、そしてSIVコード配列に由来する適切 なプローブを用いて、サザンプロントによりII(遺伝子のまわりの正しいDN A構造体の存在について調べる。最後に、そのウィルスの貯蔵物を、動物におけ る予防接種のために前記のようにして調製する。
弱毒化されたウィルスを含んで成るワクチンを、当業界において知られている標 準技法に従って調製し、そして使用することができる。たとえば、ワクチンはま た、■又は複数の賦形剤及び/又はアジュバントを含むことができる。ワクチン により供給される弱毒化されたウィルスの有効量は、当業界において良く知られ ている技法に従って決定され得る。
日gure I Hmlll )4ndl11 0:二二二二===コ H5V GIOプロモーター Flgure 2 VONA Flgure 3 GTGGTACTGGTACTAATCTAG 5’Figure 4 b) グ°ビ′遺伝子 グ0ビ′遺伝子5’UTRrLJTR Figure S 日gure6 補正寡の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成 ダ年 3月2t+日

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.変異ウィルスであって、そのゲノムが感染性ウィルスの生成のために必須で ある遺伝子を欠いており、そしてその対応する野生型ウィルスによる感染に対し て、それらにより免疫化された感受性種を保護できる変異ウィルス。
  2. 2.それにより免疫化された感受性種の細胞のために感染性である請求の範囲第 1項記載の変異ウィルス。
  3. 3.変異ウィルスであって、そのゲノムが感染性ウィルスの生成のために必須で ある遺伝子を欠いており、そしてそのゲノムが前記ウィルスに対して外因性であ る病原体からの免疫原性タンパク質を含む遺伝子物質を含む変異ウィルス。
  4. 4.感染性種の細胞のために感染性であり、それによって前記外因性免疫原性タ ンパク質が前記変異ウィルスにより感染された前記種の細胞に発現される請求の 範囲第3項記載の変異ウィルス。
  5. 5.前記免疫原性タンパク質が、通常、病原体に対して感受性である、感染され た種における前記病原体に対する免疫性を付与する請求の範囲第3又は第4項記 載の変異ウィルス。
  6. 6.前記ウィルスが、定期的な再活性化により潜在的感染を、感染された種に確 立することができる請求の範囲第5項記載の変異ウィルス。
  7. 7.前記外因性タンパク質が免疫不全ウィルスからである請求の範囲第3〜6の いづれか1項記載の変異ウィルス。
  8. 8.前記外因性タンパク質が免疫不全ウィルス糖タンパク質である請求の範囲第 7項記載の変異ウィルス。
  9. 9.ヘルペス単純ウィルス(HSV)に由来する請求の範囲1〜8のいづれか1 項記載の変異ウィルス。
  10. 10.前記欠陥遺伝子がHSV糖タソバク質gH遺伝子である請求の範囲第9項 記載の変異ウィルス。
  11. 11.ワクチンの調製への請求の範囲第1〜10のいづれか1項記載の変異ウィ ルスの使用。
  12. 12.請求の範囲1〜10のいづれか1項記載の変異ウィルスを含んで成るワク チン。
  13. 13.請求の範囲第1〜10のいづれか1項記載の変異ウィルスを製造するため の方法であって、前記ゲノムを欠いているウィルスのゲノムを組換え宿主細胞に 発現せしめることを含んで成り、そして前記宿主細胞は前記変異ウィルスの生成 を可能にするために前記ウィルス遺伝子を補足する遺伝子をまた発現することを 特徴とする方法。
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