JPH06509237A - ワクチンとしてのネコ白血病ウィルスgp70からの融合蛋白質 - Google Patents
ワクチンとしてのネコ白血病ウィルスgp70からの融合蛋白質Info
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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】
ワクチンとしてのネコ白血病ウィルス
gp70からの融合蛋白質
−発明の技術分野
本発明は、ネコ白血病ウィルス(FeLV)から誘導′ される免疫原融合組換
蛋白質およびこの免疫原蛋白質からなる予防ワクチンに関するものである。
発明の背景
FeLVは亜科オンコビリネーのレトロウィルスである。このウィルスは、ウィ
ルス蛋白質をコードする3種の遺伝子、すなわちgagspolおよびenvを
持った簡単なゲノム構成を有する。
FeLVは3種のサブ群ASBもしくはCが見いだされ、そのenv遺伝子が相
違する。FeLV−Aは全ゆる分離体に存在し、天然のネコ間で効率的に伝染す
る。
他の2種のサブ群のウィルスは、内生FeLV env遺伝子の組換(FeLV
−B)もしくはenv遺伝子内の突然変異(FeLV−C)により個々のネコに
おけるFeLV−Aの変種として生ずる。したがって、サブ群BもしくはCの発
生はFeLV−Aによるネコの天然感染に依存する。
FeLVはリンパ性および骨髄性白血病、繊維肉腫、貧血症、免疫不全症、腸炎
および生殖不全を包含する飼ネコにおける数種の致命的病気の原因である。この
ウィルスは自然界で普通にみられる。すなわち英国における最近の研究が示した
ところでは、全体的な感染の度合は病ネコの約15%であり、健康ネコの6%で
ある。これらのネコはウィルス血症による永久的感染を有し、感受性動物の感染
源である。FeLVは感染性唾液の移行を介する接触によって或いは胎盤を介し
出生前に伝染する。
FeLVに対しネコが自然に或いは実験的に露呈された後、2種の可能性が生ず
る。ネコは永久的な一生涯の感染を発現するか或いは回復する。永久感染したネ
コはウィルス血症を有する一方、回復したネコはその血液にウィルスを持たない
。回復するネコは数週間もしくは数ケ月にわたり、除去されるまで骨髄内に潜在
的感染を有する。回復したネコは、その後のウィルス攻撃に対する耐性により証
明されるようにFeLVに対し免疫性となる。
2種の因子が感染の結果に影響を及ぼす。第1は、ネコがウィルスに露呈される
年齢である。14週合間での子ネコは極めて感受性が高く、はぼ全部がウィルス
攻撃誘発により悪影響を受ける。それより高年齢の子ネコは一層耐性であって、
はぼ16週合間て僅か約20%のみが感染しうるにすぎない。感受性を支配する
他の因子はウィルスの量である。多量は永久的ウィルス血症をもたらす一方、少
量は免疫化をもたらす。永久的感染の結果は重大であって、はぼ全てのウィルス
血症のネコは感染から4年間以内に死亡する。これに対し、回復したネコは正常
な寿命を有する。
回復はウィルスに対する免疫反応に基づく。抗体反応のみが詳細に検討されてい
る。しかしながら再感染に対する耐性は、ウィルスのエンベロブ表面グリコ蛋白
質、すなわちgp70に関連するウィルス中和性抗体によって媒介されることが
明かである。gp70を含有するワクチンによりFeLV感染に対しネコを免疫
化する試みがなされており、その幾つかが成功を収めている。
ヨーロッパ特許EP 0377842号明細書は、複製欠損FeLVウィルス配
列の産生につき記載している。
米国特許第4,794,168号は、ワクチンにおけるFeLVエンベロブ蛋白
質P15Eからの免疫原の使用に関するものである。ヨーロッパ特許第0247
904号、第0173997号および第0216564号各公報、国際特許公報
WO35102625号、並びに米国特許第4,789,702号は全て、抗原
としてのFeLVエンベロブ蛋白質gp70もしくはその断片の使用につき記載
している。
発明の要点
本発明は、一般に隣接しないFeLV分子の2つの領域からなる融合組換蛋白質
が合体するとネコに接種した際に抗FeLV抗体を誘発させうる免疫原決定子を
産生ずると言う知見に基づいている。免疫化されたネコは生きているFeLVの
攻撃誘発に対し耐性となる。
したがって本発明は、
ネコ白血病ウィルス(FeLV)gp70 VRI蛋白質またはそれに融合した
有効断片である第1蛋白質と、第1蛋白質とは異なると共に、融合組換蛋白質が
FeLV感染に対し免疫原性かつ予防性となるよう第1蛋白質を安定化させうる
第2の非隣接FeLV蛋白質もしくはその有効断片と
からなる免疫原性融合組換蛋白質を提供する。
gp70 VRI蛋白質を単独で使用すれば抗体を産生ずるが、FeLV感染に
対し予防性にならないことが判明した。
しかしながら、第2の非隣接FeLV蛋白質(またはその断片)を融合させれば
、FeLV感染に対し抗原性になると共に予防性にもなる融合組換蛋白質をもた
らしつることが判明した。第2蛋白質も好ましくはgp70から誘導される。特
にgp70 VR5蛋白質(またはその断片)はそれ自身では抗体を産生じない
が、第1蛋白質を安定化させうると共に驚くことに免疫原性および予防性を有す
る融合蛋白質を産生ずることができる。
好ましくは、第2蛋白質はVRIのカルボキシ末端に融合される。
一般に、融合組換蛋白質はグリコジル化を伴わない。
好ましくは融合組換蛋白質は、たとえばグルタチオン−5−トランスフェラーゼ
(GST)またはβ−ガラクトシダーゼのような抗原性コブロチイン(co−p
rotein)をさらに含む。これら比較的大きいコブロチインは蛋白質を可溶
化させると共に、その産生および精製を容易にする。さらに、コブロチインは免
疫系の一般的刺激を与える意味でアジュバントとしても作用することができる。
好ましくは、コブロチインは融合蛋白質のアミノ末端に結合する。
驚くことに、コブロチイン(たとえばGSTまたはβ−ガラクトシダーゼ)は融
合蛋白質のアミノ末端に対しその免疫原性に悪影響を与えることなく結合するこ
とができ、しかも所望の溶解性および安定性を付与しうることが判明した。しか
しながら、カルボキシ末端に対する他の蛋白質の結合は製造の際の分解に対し融
合蛋白質を安定化させるのに有用であるが、その免疫原性に悪影響を及ぼしうろ
ことも判明した。これは、カルボキシ末端に結合したコブロチインの存在により
もたらされるコンフオーメーンヨン上の変化に起因すると推定される。したがっ
てカルボキシ末端に結合するコブロチインは、融合蛋白質の抗原コンフォーメー
ションを乱さないよう比較的小型でなければならない。
本発明はさらに、免疫原融合組換蛋白質を適当なキャリヤと共に含んでなるワク
チン組成物をも提供する。この蛋白質は胃内て分解されうるのて、好ましくは非
経口的(皮下、筋肉内、静脈内、皮肉などの注射を包含する)に投与される。非
経口投与に適する組成物は水性および非水性の無菌注射溶液を包含し、これらは
酸化防止剤、緩衝剤、制細菌剤および組成物を受容体の血液に対し等優性にする
溶質を含有することができ、さらに水性および非水性の無菌懸濁物をも包含し、
懸濁剤もしくは増粘剤を含有することができる。これら組成物は単位投与もしく
は複数投与の容器(たとえば密閉アンプルおよび小瓶)で存在させることができ
、さらに使用直前に無菌液体キャリヤの添加のみを必要とする凍結乾燥状態で貯
蔵することができる。
このワクチン組成物はさらに組成物の免疫原性を増大させるアジュバント系、た
とえば当業界で公知の水中油型アジュバント系および他のアジュバント系をも含
むことができる。
投与量はワクチンの比活性に依存すると共に、日常の実験により容易に決定する
ことができる。
さらに本発明は融合組換蛋白質の作成方法をも提供し、この方法は:
第1蛋白質をコードするDNA配列をプラスミド中へ導入し:
このプラスミドを開くと共に、第2蛋白質をコードするDNA配列を第1DNA
配列に隣接して導入し;組換蛋白質を発現させる
ことを特徴とする
特に、DNA配列はDNA複製連鎖反応(PCR)を用いて増幅させることがで
きる。次いで増幅した配列を順次にプラスミドにおける隣接位置に挿入すること
ができる。さらにプラスミドはGSTもしくは同様なコブロチインをコードする
遺伝子を含むこともできる。
このように作成されたプラスミドは任意の適する細菌(たとえば大腸菌)で発現
させることができる。
たとえばgp70 VRIおよびVR5蛋白質のような成る種の命名蛋白質を参
照して本発明につき説明したが、これは天然蛋白質およびたとえば融合組換蛋白
質の免疫原性に実質的に影響を及ぼさない付加、欠失もしくは買換を含む同様な
蛋白質の断片(たとえば50%もしくはそれ以上の配列相同性を有する)を包含
すると了解すべきである。
第2蛋白質は、一般に天然FeLV gp70蛋白質における第1蛋白質に対し
隣接して位置しないものである。非隣接と言う用語は線状のアミノ酸配列にて隣
接しないことを意味する。
好適具体例の説明
以下、添付図面および実施例を参照して例示の目的で本発明を説明する。
第1図は融合組換蛋白質の作成に用いられるプラスミドpGEX−2Tを示し;
第2図は制限部位を含む末端配列を示し;第3図は天然FeLV gp70 V
RI配列を示し;第4図は天然FeLV gp70 VR5配列を示し;第5図
はFeLV gp70遺伝子における可変領域の図面である。
以下、実施例により融合組換蛋白質GST−VRI−VR5の作成および免疫原
性を示す。
これら実験に用いたクローン化ベクターはpGEX−2T[スミス・アンド・ジ
ョンストン、ジーン、第67巻(1988)、第31〜40頁]である。FeL
Vgp70遺伝子断片をこのプラスミドにクローン化させて、酵素グルタチオン
−s−トランスフェラーゼ(GST)の−COOH末端に融合したポリペプチド
を生成させた。従来の実験が示したところでは、gp70の大型断片(20kd
を越える)はしばしば不溶解性および分解の問題をもたらす。これらの問題を解
決する試みにおいて、広範な小型のgp70断片を発現させることに決定した。
さらに、発現のため選択した領域はgp70の「可変」領域、すなわちサブ群A
SBおよびCの間で最も大きい変動を示す領域である。
VRI を含むFeLV gp70遺伝子の領域を次のプライマーにより増幅さ
せた。クローン化したエンベロブ遺伝子を鋳型として用いた。
PCR生成物を制限酵素BamHIおよびEcoRIで切断し、その部位には予
め上記プライマーが組込まれている。これら2種の制限酵素のための部位は増幅
断片には存在しない。
切断されたPCR生成物をアガロースゲルての電気泳動によりPCR反応の生成
物による汚染物から分離した。
DNA断片を含有するアガロースゲルの部分を切除し、DNAを電気溶出により
除去した。エタノール沈殿の後、DNA断片をB a m HI / E c
o RI切断pGEX−2Tにクローン化させた。
受容体イー・コリ(E、coll)菌株の形質転換の後、組IkpGEX−2T
/VRプラスミドを有するクローンを分離した。 VR5領域にまたがるDNA
断片を増幅すべく次のプライマーを使用した:
5’ GACGAA TCCCAG GCT TTG TGCAAT AAG
ACA CAA3’coR1
5’ TAG GAA TTCGCA TGCGGT GAG TCCAGT
GTT ACA3′EcoRI 5phl
クローン化したFeLV gp70遺伝子を再び鋳型として用い、PCR生成物
をEcoRIで切断した後にアガロースで精製した。このPCR生成物を上記p
GEX−2T/VRIプラスミドにクローン化させた。VRlに対し正確に配列
したVR5を有するクローンをDNA配列分析および制限酵素分析の両者によっ
て同定した。
日本住血吸虫(Schistososa japonicus )のグルタチオ
ン〜S−)ランスフェラーゼ(G S T)は小さい極めて可溶性の酵素であっ
て、そのカルボキシル末端における挿入に耐えうる。この酵素をコードする遺伝
子(Si20)を誘発性プロモータの制御下に置くと共にアンピシリン耐性マー
カーと一緒にプラスミド中に導入した。
多重制限部位を、トロンビン切断部位をコードする領域に対し直列に5j26の
3′末端に導入した。得られたプラスミド(pGEX−27)は、親和性クロマ
トグラフィーにより抽出しつる多量の融合蛋白質を産生ずることができる。この
融合蛋白質は切断可能であり、得られるペプチドは親和性クロマトグラフィーを
反復して精製することができる。
以下の材料および方法は日常の実験室慣例の1部であって、「モレキュラ・クロ
ーニング、ア・ラボラトリ−・マニュアル」、第2版、サムプルツク、フリッチ
およびマニアチス編、並びに「カレント・プロトコールス・イン番モレキュラ・
バイオロジー」に見ることができる。
以下は用いた材料および方法の詳細な説明である。
材料
1ml 2Mグルコース
1 m 1 1 M M g C12
2000X I PTG
1gイソプロピルDチオーガラクトピラノシド(IPTG)
8ml水(10m lにする)
フィルタを滅菌し、0.5mlの量に分配し、−20”Cて凍結させる。
100100OXP (イソプロパツール中)]、 m g / m lフェニ
ルメチルスルホニルフルオライド20% TXloo
2ml TXloo
8ml水
フィルタを滅菌する。この濃度にて取扱いが容易である。
グルタチオン/トリス
250m1 1.0M)リス
4.75m1水
30.73mgグルタチオン
フィルタを滅菌する。
(a)グルタチオンビーズの作成
15m1のポリプロピレンチューブに、70mgの脱水されたグルタチオンアガ
ロースビーズを10m1のPBS/1% TXlooにより30分間緩和に攪拌
しながら膨潤させた。
次いで、これらを5分間200Orpmにて沈殿させた。ビーズを5mlのPB
Sに再懸濁してこれらを洗浄し、この手順を3回反復した(P B S/1%
TXlooもしくはPBS/ツイーンは有効な代替物である)。
(b)融合蛋白質の産生
1、 興味の対象である蛋白質をコードするDNAを含んだ組換pGEXプラス
ミドによりトランスフェクトされた細菌菌体を100m1の強化しブロス中でア
ンピシリンの存在下に1晩培養した。
2、 1晩の培養物を900m1の強化しブロス(アンピシリンを含む)に接種
した。細菌懸濁物を激しく振とうしながら約0.6の0.D (550nm)ま
で増殖させ(約2時間)、次いてI PTGを50μg/mlの最終濃度まで添
加した。培養物をさらに90分間放置した。培養を行わせながら、膨潤した洗浄
グルタチオンビーズを下記の段階5に使用すべく作成を開始した。
3、 次いで培養物を600Orpmにて15分間遠心分離した。上澄液を捨て
た。ベレットを10m1のPBS/1% TXlooに再懸濁させた。イソプロ
パツール中における10μlのPMSFを添加した。
4、 濃縮した細菌懸濁物を水中で30秒間にわたり超音波処理し、次いで18
000rpmにて15分間遠心分離した。上澄液を保持した。
5、 次いでビーズを上記工程4からの上澄液に再懸濁させ、20% TXlo
oを1% TXlooの最終濃度まで添加した。この混合物を緩和に1時間攪拌
した。
6、 混合物を200Orpmにて15分間遠心分離し、ビーズを上記と同様に
3回洗浄した。1mlの20m Mグルタチオン/ 50 m M トリスの溶
液をビーズに添加して30分間放置した。ビーズを再び遠心分離しく上澄液を保
持する)、さらに1mlの上記グルタチオン溶液により1回洗浄した。洗液を上
澄液に加えた。
7、この上澄液は融合蛋白質を含有する。これを証明するため、1部をとってお
くべきである。次いで上澄液をPBS中で1晩透析して、過剰のグルタチオンを
除去した。次いで一20℃にて凍結させることができる。
この作成は成る程度の分解および/または不完全な合成を示した。しかしながら
、これら実験を行うのに充分な材料が2リツトルの培養物から得られた(4mg
総蛋白質)。
殆どの若い子ネコはFeLV感染の危険を有するので、重合の子ネコを予防する
と共に他のネコウィルスに対するワクチン接種のタイミングに適合するワクチン
の能力を試験すべく免疫化方式を設計した。
攻撃誘発のルートは、FeLVの自然水平伝染を模倣すべく口臭の経路による。
14週令の子ネコの90%以上に永久的ウィルス血症をもたらす量のウィルスを
用いた。
ワクチン接種および監視のスケジュールを第1表に示す。ワクチン接種攻撃誘発
に対する子ネコの反応を第2表に示す。
VRI−VR5調製物は免疫反応を示した。発生した抗体の大部分は、EL I
SA分析により測定したように組換分子のGST部分に向けられている。しか
しながら、天然GSTおよび組換蛋白質を用いる競合ELISA分析は、免疫化
されたネコが組換蛋白質のFeLV成分に対しても反応したことを示した。
抗原としてFeLVを用いるウェスタンプロット分析は、4匹のVRI−VR5
処理ネコノうち3匹(59,61,62)が容易に検出しうる抗−gp70抗体
を産生じたのに対しネコ60はウェスタン分析にて弱い反応しか与えないことを
示した。対照は全て陰性であった。
ウィルス中和性抗体が攻撃誘発の前の1匹のネコで見られ、さらに4匹のネコの
うち2匹にて攻撃誘発の6週間後に見られた。
4匹のワクチン接種ネコのうち3匹(59,61,62)はさらにウィルス分離
につき攻撃誘発の3週、6週および9週間後に陰性であることが判明し、4匹の
対照動物は全てウィルス血症を発症した。
免疫処理および攻撃誘発に対するネコの反応は、VRl−VR531製物が抗g
p70抗体反応を発生すると共にウィルスの攻撃誘発から動物を予防しうろこと
を示す。
第1表
子ネコの年齢 攻撃誘発から 現象
ワクチン接種−1
12−2血液試料
ワクチン接種−2
140血液試料
攻撃誘発
17 3 血液試料
20 6 血液試料
23 9 血液試料
配列リスト(第2図)
SEQ ID NO:1
配列型:誘導蛋白質配列を有する
配列長さ;51塩基対
鎧型ニ一本用
トポロジー二線状
分子型ニゲツムDNA
初期原料
生物体;ネコ白血病ウィルス(FeLV)使用:
寄託:
配列リスト(第3図)
SEQ ID NO:2
配列型:208塩基対
鎧型ニ一本用
トポロジー二線状
分子型ニゲツムDNA
初期原料
生物体:ネコ白血病ウィルス(F e LV)使用:融合蛋白質におけるワクチ
ンとして寄託:
配列リスト(第4図)
SEQ ID NO:3
配列型:誘導蛋白質配列を有するヌクレオチド配列長さ:42塩基対
鎧型ニ一本用
トポロジー:線状
分子型ニゲツムDNA
初期原料
生物体二ネコ白血病ウィルス(FeLV)使用:融合蛋白質におけるワクチンと
じて」ユ」
乙ユユ
ム11
FaLV VH2
CAG GCT TTG TGCMT MG ACA CAA CAG GGA
CAT ACA GGG GCGGln Ala Lau Cys Asn
Lys Thr Gln Gin Gly His Thr Gly AlaC
ACTAT CTA GCCGCCCCCAACGGCACCTAT TGG
GCCTGT AACHis Tyr L@u Ala Ala Pro As
n Gly Thr Tyr Trp Ala Cys AsnACT GGA
CTCACC
Thr Gly Lau Thr
、11−Nm ”■/GB 93100996国際調査報告
フロントページの続き
(51) Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号Cl2N 15/62
I
Claims (8)
- 1.ネコ白血病ウィルス(FeLV)gp70 VR1蛋白質である第1蛋白質 またはそれに融合した有効断片と; 第1蛋白質とは異なると共に、融合組換蛋白質がFeLV感染に対し免疫原性か つ予防性となるよう第1蛋白質を安定化させうる第2の非隣接FeLV蛋白質も しくはその有効断片と からなることを特徴とする免疫原性融合組換蛋白質。
- 2.前記第2蛋白質が前記第1VR1蛋白質のカルボキシ末端に融合する請求の 範囲第1項に記載の融合蛋白質。
- 3.第2蛋白質もしくはその断片がFeLV gp70から誘導される請求の範 囲第1項または第2項に記載の融合蛋白質。
- 4.第2蛋白質がFeLV gp70 VR5蛋白質またはその有効断片である 請求の範囲第3項に記載の融合蛋白質。
- 5.抗原性コプロテインをさらに結合させてなる請求の範囲第1〜4項のいずれ かに記載の融合蛋白質。
- 6.コプロテインがそのアミノ末端に結合する請求の範囲第5項に記載の融合蛋 白質。
- 7.コプロテインがグルタチオン−S−トランスフェラーゼまたはβ−ガラクト シダーゼである請求の範囲第5項または第6項に記載の融合蛋白質。
- 8.請求の範囲第1〜7項のいずれかに記載の融合蛋白質を医薬上許容しうるキ ャリヤと共に含んでなるワクチン組成物。
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