JPH07501052A - ウイルスエンベロープタンパク質と糖タンパク質の中和エピトープに相当するペプチドとの間の相乗作用によるウイルス感染に対する防御の誘発 - Google Patents

ウイルスエンベロープタンパク質と糖タンパク質の中和エピトープに相当するペプチドとの間の相乗作用によるウイルス感染に対する防御の誘発

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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】 ウィルスエンベロープタンパク質と糖タンパク質の中和エピトープに相当するペ プチドとの間の相乗作用によるウィルス感染に対する防御の誘発 皮慮公■ 本発明は、ブライミング(初回抗原刺激用)抗原、この場合にはHIV、SIV 又はその天然宿主においてエイズ(Aよりs)を誘発することができるあらゆる レンチウィルスのようなウィルスからの、又はHTLV−I型もしくはHTLV −n型レトロウィルスからの糖タンパク質と、遊離しているか又は担体分子に結 合している合成オリゴペプチドからなり、オリゴペプチドがこの同じ糖タンパク 質のための中和エピトープに相当する増幅組成物とを、同時に又は連続して利用 することを包含する、予防接種方法に関する。本発明はまた、該方法における使 用のための組成物にも関する。
ウィルスに対する有効なワクチン組成物は、ウィルスが休止細胞の染色体内の潜 伏性プロウィルスの形で自分自身を保護したり、又は免疫系から手の届かないと ころにある細胞又は組織の区画の中に隠れ場所を見い出すことがないようにする ため、ウィルスの迅速な中和を生み出さな(ではならない。
五旦技止 HIVの場合にはチンパンジーを、又SIVの場合はマカクを用いて行なわれた これまでの実験から、ウィルスエンベロープ(外被)糖タンパク質単独の接種に よっては充分な防御免疫応答は得られないということは明らかである。特に、ウ ィルスエンベロープ糖タンパク質には、感染に対する防御を提供するために充分 なレベルの中和抗体は産生されない。
従って、当該技術分野においては、ウィルス感染を受ける可能性がある宿主にお いてウィルス感染に対する充分なレベルの中和抗体を誘発する方法に対する必要 性が存在する。その上、当該技術分野においては、この方法において使用するた めの医薬組成物に対する必要性も存在する。
ル咀Ω皿丞 本発明は、当該技術分野におけるこれらの必要性を満たす一助となるものである 。本発明の1つの目的は、糖タンパク質を、エンベロープ糖タンパク質の配列か ら誘導され、ウィルス中和エピトープに対応する、すなわちそれらが投与される 宿主における中和抗体の産生に関与するアミノ酸配列に対応する、少なくとも1 つのペプチドと、好ましくは異なる時点で1群のペプチドと1組合わせることに よって、ウィルスの少なくとも1つのエンベロープ糖タンパク質の免疫原付を強 化することにある。
従って、本発明は、宿主におけるウィルスのエンベロープ糖タンパク質の免疫原 性を増強する方法及びこの方法で使用するための組成物を提供する。この方法は 、ウィルスの少なくとも1つのエンベロープ糖タンパク質、及びエンベロープ糖 タンパク質のアミノ酸配列から誘導された少な(とも1つのペプチドを、宿主に 投与する段階を含んでいる。このペプチドは少なくとも1つのウィルス中和エピ トープを含んでいる。エンベロープ糖タンパク質及びペプチドは、宿主において 中和抗体を誘発するのに充分な量で投与される。
本発明は、一定のウィルスのエンベロープ糖タンパク質の免疫原性を増強するた めの組成物であって、該組成物が同時、個別又は逐次的に使用するための組合わ せられた調製物として、(A)ウィルスの少なくとも1つのエンベロープ糖タン パク質、又はこの糖タンパク質の少な(とも50アミノ酸のフラグメント、及び (B)エンベロープ糖タンパク質のアミノ酸配列から誘導された少なくとも1つ のペプチド を含むこと、該ペプチドが少なくとも1つのウィルス中和エピトープを含むこと 、及びエンベロープ糖タンパク質とペプチドとが宿主において中和抗体を誘発す るのに充分な量で投与されることを特徴とする組成物を提供する。
本発明において、「組成物」という語は、成分(この場合、エンベロープ糖タン パク質及びエンベロープ糖タンパク質から誘導された単数もしくは複数のペプチ ド)が混合物の形を呈すること又は並んだ形を呈することができ、従って宿主に 対して同時に、個別に又は間隔をおいて適用することができる、組合わせられた 調製物を含むことを意図している。例えば、組成物中に存在するペプチドは、エ ンベロープ糖タンパク質によって開始(ブライミング)される免疫原性反応を追 加免疫するため逐次投与されるべ(、・その他の成分から分離して維持すること ができる。
好ましい一実施態様においては、本発明は、エンベロープ糖タンパク質が、その 投与を受ける宿主における中和抗体の誘発を開始させるのに充分な量で存在し、 少なくとも1つのペプチドが、その投与を受ける宿主における持続性中和抗体の 誘発を増強するのに充分な量で存在することを条件として、上述のエンベロープ 糖タンパク質及びペプチドを含む組成物を提供している。
従って、本発明は、中和抗体を誘発するべ(宿主に対してウィルスのエンベロー プ糖タンパク質を投与した場合、このエンベロープ糖タンパク質の免疫原性を増 強するための上述のペプチドのうちの少なくとも1つの用途に関する。
本発明の組成物は、免疫療法薬剤の調製のために使用しつる。この場合、組成物 は、中和抗体のレベルを増大させ、ひいてはウィルスの制御を可能にするべく、 血清陽性者に対して投与される。
複数の方法が、J、 5alkによりr 4 @Co11oque des C entGardes−ヒトAIDS及び関連する動物疾患のレトロウィルス(R etroviruses of human AIDS and relate d animal diseases)−Ed、 M、 Girard、 L、  Valette−Foundation Merieux 1990 p 2 7:3−273」及びrNature 1989.327巻、 p 473−4 76 Jの中に記載されている。
本発明は、同様に、ウィルスによる感染に対して宿主に予防接種を行なうための 組成物をも提供する。
この組成物は、エンベロープ糖タンパク質が投与される宿主における予防接種の 初回抗原投与に充分な量で、ウィルスの少なくとも1つのエンベロープ糖タンパ ク質を含む。この組成物は、エンベロープ糖タンパク質のアミノ酸配列から誘導 された少な(とも1つのペプチドをも含む。このペプチドは、糖タンパク質の少 なくとも1つのウィルス中和エピトープを含む。この組成物は、宿主において持 続性中和抗体の誘発を増強するのに充分な量でペプチドを含む。
上述の組成物のワクチンとしての用途に関する本発明の記載は、記載された手段 が中和抗体の産生の増強を可能にすることを条件として、この組成物の免疫療法 薬剤としての用途にもあてはめることができる。
ペプチド及びエンベロープ糖タンパク質は、非共有結合的な物理的組合せによっ て、又は共有結合的な化学的結合によって、それらが相互作用できるようにする 条件下で、組合わせることができる。
代替的には、本発明の好ましい一実施態様においては、初回抗原投与予防接種は 、エンベロープ糖タンパク質の注射、そしてそれに続(中和エピトープに対応す る免疫原性ペプチドの注射による防御免疫の増強によって達成される。
免疫された3匹のチンパンジーのうち2匹は、ウィルス感染に対して良好に防御 され、3番目の動物においては、本発明の組成物及び方法を用いて長い間ウィル スは抑制された。これらの結果は、本発明が、免疫を通してHIV−1に対する 防御を惹起することを可能にするということを立証している。
区匣立鼠単皇韮朋 本発明を、以下の図を参照しながら、さらに詳細に記載する二面1は、チンパン ジーFUNFACE (C−339)及び対照(C−519)における、E L  I S A (Genetic Systemsキット)により測定した抗H IV抗体レベルを示す。結果は、血清ELI SA力価(1:陽性応答を与える 希釈度)と時間の関係として示されている。図中の時間ゼロは、不活性化された HIVでの第1回の追加免疫の日に相当する。動物は70週目に抗原投与を受け た(矢印)。
図2は、KLH−BRUペプチドコンジュゲート(複合体)、の注射(矢印)に 応答してのチンパンジーFUNFACE (黒丸)及びチンパンジーROBER T (白丸)における中和抗体レベルを示す。動物は、O13及び19週目(矢 印)に接種を受け、24週目に抗原投与を受けた。
図3は、チンパンジーROBERT (C−433)における、ELISAによ り測定した抗HIV抗体レベルを示す。結果は、血清ELI SA力価(1:陽 性応答を与える希釈度)と時間との関係として示されている。時間ゼロは、最初 の抗原注射(gp160env、p27nef、p23vif、及びp18ga g)の日に相当する。動物は84週目に抗原投与を受けた(矢印)。
図4は、時間10([、])、及び遊離ペプチドの3回目の接種後2週目(〔〕 〕及び5週目(◆)における、チンパンジーJOJOTOO(499)、IRA  (151)及びHENRYII(531)の、血清希釈度の関数としてのHI V−I B RUの中和を示す。
図5は、時間10([、])及び遊離ペプチドの3回目の接種後(◆)のチンパ ンジーJOJOTOO(C−499) におけ!血清希釈度の関数としてのHI V−I BRU (破線曲線)及びHIv−I ARV−2<実線的11) c 7)中和ヲ示t。
図6は、チンパンジーC−339(A) 、C−433(B)及びC−499( C)についての総HIV−1特異抗体力価を示す。
示されている時点で、チンパンジーは、さまざまな免疫原の接種を受けるか(表 1参照)、又はHIV−1での抗原投与を受けた。
力価は、HIV−I ERAキット(Genetic Systems)を用い て陽性であった血清の最高希釈度の逆数として定義される。
図7は、HI V−1抗原テノ免疫中(7)C−339、C−433及びC−4 99からの血清中の中和抗体力価を示す。力価は、特定の投薬を受けたことのな いチンパンジーからの対照血清を用いて得られたものと比較した場合に、CEM −3S細胞により形成されたシンシチウム(融合細胞)の数の90%の減少を与 えた血清の最高希釈度の逆数である[Nara、 P、L、、 Hatch、  W、C,、Dunlop、 N、M、。
Robey、 W、G、、 Arthur、 L、O,、Gonda、 M、A 、 & Fischinger、 P、J。
(1987) AIDS Res、 Human Retroviruses、  3.283−3023 。
図8は、HI V−1を用いたチンパンジーC−339及びC−433の抗原投 与後6力月目に得られたリンパ節組織及びPBMCからのDNAのPCR分析を 示す。
(A)重複したプライマーセットを用いた2ラウンドのPCHの後の増幅された HIV配列の、臭化エチジウム染色したゲル。
HIV特異的増幅フラグメントのサイズは141塩基対である。
レーンl、分子量マーカーとして、Ha e II!で切断された0、5ug( 7)OX174DNA。
レーン2〜7.レーン2で3,000個の分子から始めて、前の試料よりlO倍 少々いXbaIで切断されたpHXB2の分子を各々含む、感度についての陽性 対照。各々の試料は、非感染の対照−f−”/ハ”/シー、C−519から(7 )lu!(7)DNA (1,5X10’個の細胞中のDNAの量)の存在下で 増幅させた。1つの陰性対照試料(レーン14)が同定され、非感染のチンパン ジーの細1124 D N Aの供給源として用いた;その他の全ての試料は、 盲検法に付した。
C−487は、陽性対照として用いられた、HIV−1に感染したチンパンジー であった。
レーン8〜11、それぞれC−339、C−487、c−43及びC−C−51 9(7)PBがらのDNA。
レーン12〜15、それぞれC−487、C−433、C−519及びC−33 9のリンパ節組織からのDNA。
(B)内部対照としてのβ−グロビン遺伝子の増幅された一部分の、臭化エチジ ウムで染色したゲル[5charf、 S、J、、 Horn、 G、T、 & Er1ich、 H,A、(1986) 5cience 233.1076− 1078]。(C)PCRで増幅された配列のオリゴヌクレオチドハイブリダイ ゼーション。
(A)に示されているPCR反応産物を変性させ、増幅された配列の中で完全に アニールする[”P]標識されたプライマー5K102を用いてアニーリングし た;この産物を、Kwok及びKelloggに従ってポリアクリルアミドゲル 電気泳動及びオートラジオグラフィの後に検査した〔にwok、 S、 & K elogg、 D、E、 (1990)、rPCRプロトコール:方法及び応用 の指針(PCRProtocols : A Guide t。
Methods and Applications) J 、Inn1s、  M、A、、 Ge1fand、 D、H,。
5ninsky J、J、 & White T、J、編(Academic  Press、 Incl、 SanDiego、 CA)中、p 337−34 7]。
図9は、チンパンジーC−433、C−339及びC−499の免疫及び抗原投 与の後の特異的HIV−1タンパク質に対する抗体のイムノプロット分析を示す 。血清試料は、l:200に希釈し、市販のキット(Diagnostics  Pa5teur)を用いてテストした。図示されている試料について、血清は、 抗原投与(矢印あり)の1力月前、及びその後4週間の間隔で収集した。HIV −1タンパク質の分子量は、陽性対照血清について示されている。
図1Oは、本発明に従って処置したアカゲザル(Rhesus monkeys )における抗gp160ELIsA力価を示す。
図11は、本発明に従って処置されたアカゲザルにおける抗V3 BRU抗体力 価を示す6 図12は、細胞から細胞への伝播の血清中和を示す。
図13は、無細胞HIVの抗原投与後の、チンパンジーにおけるの抗体力価を示 す。
図14は、免疫スケジュールである。精製された組換え型gp160及びPND オリゴペプチド(v3)を、ミョウバン、IFA又は5AF−1のいずれかの存 在下で、指示された時点に感染させた。
図15は、ELISAにより測定した3つのグループのサルにおける抗体応答の 時間的経過(タイムコース)である。パネルA:抗gp160応答。パネルB: 抗■3応答。グループA(0)、B ([1)及びC(△)における幾何学的平 均抗体力価を、表1及び2のデータから計算し、免疫の時間の関数としてプロッ トした。
図16は、動物57.59(グループB)、61及び64(グループC)におけ る中和抗体応答の時間的経過である。力価は、シンシチウム形成の50%減少を 与える血清の希釈度の逆数として表わされている。
図17及び図18は、抗PND ELISA力価とHIV−1中和抗体力価との 間の相関関係である。パネルA:5カ月での力価:バネルB:7カ月での力価。
OニゲループA;[]ニゲループB;△ニゲループC0 日 の の 、 予防接種によりHIV感染に対してチンパンジーを防御しようとするこれまでの 試みは、いくつかの異なるタイプのワクチン、すなわち合成ペプチド、HIV抗 原を発現する生きた組換え型ワクシニアウィルス(VV)、未変性又は組換え型 gp120又はgp160エンベロープ抗原、及び不活性化された完全ウィルス などを使用したにもかかわらず、失敗に終わった。組換え型■vを用い、続いて ホルマリン不活性化及びベータプロピオラクトン不活性化全HIVを用いて予め 予防接種することによって、感染性HIVの抗原投与に対してチンパンジーを防 御することの失敗が、これまでに報告されていた。
この失敗は、次の2つの考慮事項を導き出し、本アプローチはこれらの事項を基 礎とするものである: ■、無細胞HIVでの感染に対する防御には、高レベルの中和抗体(Ab)がお そらく必要とされる。中和AB又は抗体依存性細胞性細胞傷害性(ADCC)に よる根絶をウィルスが逃れた場合、ウィルスは、組込まれたプロウィルスとして 及び/又は骨髄もしくは中枢神経系の細胞の感染により、容易に免疫系から隠さ れた状態にとどまることができる。たとえ制限されたものであれ、ウィルスの複 製は、中和を逸れる突然変異体(neutralization escape mutants)の早期出現を導く可能性がある。従って、抗原投与ウィルスの 迅速な中和が、予防接種の成功にとっての鍵でありうる。
2.1990年までは、チンパンジーにおいてテストされた全てのワクチンによ る中和Abの誘発は、せいぜい並みのものであった。このことが、感染に対する 動物の防御についてのそれらの失敗を説明しつる。従って、ワクチンは、効能あ るものであるためには、これまで得られてきたものよりも高い中和Ab力価を誘 発しなければならない。
従って、さまざまな免疫原を用いた連続的免疫プロトコールを通して、チンパン ジーにおいて可能なかぎり高い中和Ab力価を惹起することがめられた。
C−339という1匹のチンパンジーを、最初、1mg)レオニルMDPの濃度 を用いて、5AF−1と混合したホルマリン及びベータープロピオラクトンで不 活性化された全HIV250μgを4回(0力月目、1力月目、2力月目及び6 力月目)注射して、免疫した。この動物は高いHIV ELISA力価を示すよ うになり(カットオフが0.1のDiagnostic Pa5teurからの ELAV I Aキットを用いて1 : 200.000)、ウェスタンプロッ トにより、gpl 60、gp120及びgp41立旦ヱ、並びにp55、p4 0、p25及びp181且1に対する強い反応性を示した。
その中和Ab力価は、2つの異なる中和検定を用いてそれぞれ1:400及びl :64に達しな;第1の検定は、MT4細胞での免疫蛍光フォーカス形成の50 %阻害を記録し、第2の検定は、CEM−3S細胞でのシンシチウム形成の90 %阻害を記録した。
よりストリンジェントな検定(新鮮なヒトPBLにおける逆転写酵素の産生の1 00%阻害)を用いると、中和Abの最大力価は1:160で、これは追加免疫 注射の直後に得られた。しかしながら、これらの力価は持続せず、急速により低 いレベルへと低下した。
チンパンジーC−339の中和Ab力価を増大させようとする試みにおいて、切 断を防ぐためのgp120/gp41切断部位の部位特異的突然変異誘発による 変更及び膜貫通ドメインの欠失を含むgp160分子を発現するVV−env組 換え体であるVV−1163に感染したBHK−21細胞培養の上清から精製さ れた組換え型可溶性gp160e旦ヱを用いて、この動物を反復的に追加免疫し た。ワクシニアウィルスVV−1163は、Kieny et al、。
Protein Engineering g: 219−226 (198g )により記載されている手順を用いて作ることができる。抗原を、逐次的にレク チン及び陽イオン交換クロマトグラフィにより精製し、次に、ヒト用量のBCG を用いて胸部の複数の部位に1.D、(皮内)注射を行なった(注射1回につき 125〜150ug)。この後、SAFを用いて処方された抗原を連続的に3回 1.M、(筋向)注射した。
ELI SA及び中和Ab力価は、ルーチンに追跡調査した。しかしながら、両 方共、この免疫の期間中及びこの期間の後、変化がないままであった。
gp160e旦ヱが抗体応答を増強することができなかったのは、以前にHIV 抗原にさらされていない、特定の投薬を受けたことのないチンパンジーC−51 9を平行して免疫したことによってわかるように、免疫原性の欠如のためではな かった。C−339についてのものと同じ免疫プロトコールを用いて、C−51 9は直ちに強い抗gp160Ab応答を示すようになり、そのEL I SA力 価は2回の注射後20,000に達した。従って、gp1601旦ヱの注射に対 してC−339が応答できなかったのは、免疫原の潜在能の欠如のせいではなく 、この動物における何らかのまだ識別されていない免疫学的遮断(ブロック)に よるものである可能性が最も高かった。このような欠陥は、中和Abの誘発のた めに必要とされるgp120分子のエピトープのみを動物に注射することによっ て回避される可能性があると推論された。
HIV中和Abは、gp120のv3領域がらの型特異的な高度可変ループに対 して主に向けられていることが示されてきた。
従って、ビス−ジアゾベンジジンを用いて、 HIV−I B RU(IIIb )株からのそのループ、4− (YNTRKSI RIQRGPGRAFVTI GKIGN)の配列をもつ25−merオリゴペプチドを、KLHに架橋結合さ せた。C−339には、0週目、3週目及び19週目にSAFの存在下でこのペ プチド−担体コンジュゲート(300μgのペプチド)を注射した。ELISA 力価にはいかなる増加もみられなかったが、2回目の注射後、中和Ab力価の持 続が得られた。この動物を、全く異なる免疫の経過を平行してたどったもう1匹 のチンパンジー、ROBERT、C−433と共に、26週目に抗原投与した( 以下参照)。
チンパンジーC−433は、VV−1163と同じgp160envの未切断バ ージョンであるが、しかし膜貫通ドメインを含むものを発現する77組換え体で ある、VV−1139で初回抗原投与した。ワクシニアウィルスVV−1139 は、Kieny et al、。
Protein Engineering g: 219−226 (1988 )により記載されている手順を用いて作ることができる。2X10”PFUの7 7組換え体を用いて乱切を行ない、4週目と22週目にくり返し行なった。次に 、上述のように精製した組換え型可溶性gptso、及びSAFと混合した組換 え型p181L[、p27ユ旦ヱ及びp23二エヱ(E、 coliから精製さ れたもの)を各々125〜150ug用いて、動物を免疫した。注射は、0力月 目、1力月目、2力月目及び6力月目に行ない、1 :400,000のELI SA Ab力価という結果をもたらした。しかしながら、ここでも、中和Ab力 価は低いままであった(免疫蛍光フォーカス検定及びシンシチウム形成検定によ りそれぞれ1:400及び1:128)。従って、C−433には、C−339 と同じ免疫プロトコールに従って、同じ■3ペプチドーKLHコンジュゲートを 用いて注射を行なった。
C−433の中和Ab力価は直ちに数倍に急上昇し、この動物にはC−339と 平行して抗原投与した。
2匹のチンパンジーは、国立ガン研究所(National CancerIn stitute )からの滴定されたウィルス保存株(ストック> (IIIB 保存株、ロット番号40)を用いて抗原投与した(メリーランド州Freder ick (7) N CIのLarry Arthur氏からの寄付)、io’ 丁CID!1./−を含んでいたこの保存株を、1 : 100に希釈し、1− の希釈溶液を、免疫した両方の動物に1.V、(静脈内)注射した。動物を不必 要に使用しないように、又、ウィルス保存株がチンパンジーにおいて2回滴定さ れ、チンパンジーに対するその感染力が定期的に評価されてきたことを考慮して 、この実験では、特定の投薬を受けたことのない対照チンパンジーは全く使用し なかった。このウィルス保存株のチンパンジーID50は、4TCIDs。に等 しく、2つの実験において40TCIDs。をチンパンジーに注射したところ、 注射後早くも2週目にはPBLに検出可能なウィルスが現われるという結果がも たらされ、続いて4週目には血清転換(セロコンバージョン)が起こった。
これとは対照的に、100TCID、。によるチンパンジーC−339及びC− 433の抗原投与の後には、抗原投与時点以降24週の間、抗体力価の検出可能 な増加は見られなかった。さらに、C−433は抗p25[且4Abを生じず、 C−339は抗p271旦ユAbを生じず、2匹共、抗p66jL立ユAbを生 じなかった。
両方のチンパンジーからのPBLでの抗原投与から6週目、12週目及び24週 目に行なったPCR試験は陰性であったが、一方、−年前に抗原投与を受け、感 染状態となった免疫不充分のチンパンジー(C−487)は、PCHにより陽性 であった。最後に、ウィルスは、6週間の培養後のRT活性の欠如により判断さ れるように、ヒトPBLとのC−339又はC−433のいずれかからのPBL の同時培養によって回収されなかった。
「中和エピトープ」という表現は、HIV−1の場合、なかでもPutneyら が1986年に(Science 234: 1392−1395) 、又、R u5cheらが1988年に(Proc、 Natl、 Acad、 Sci、  USA 85: 319g−3202)記載しているように、Myersらの 著作〔ヒトレトロウィルスとA I D S (Human Retrovir uses and AIDS) 、 1989. Los Alamos。
Natl、 Lab、]に記されているとおりの、HI V −1エンベロープ 糖タンパク質のアミノ酸296〜331にほぼ配列が一致する、主要(メジャー )ウィルス中和エピトープを意味するものとして考えられている。同様に本発明 が網羅しているのは、考慮中のウィルスの中和エピトープに相当し、人間ではH I V−1又はその他のレトロウィルス、HIV−2、HTLV−I又はHTL V−Il、動物ではFIV、FeLV又はその他のレンチウィルスのさまざまな 変異体の同等の領域に対応するペプチドである。
同様に本発明の範囲に含まれるのは、エンベロープ糖タンパク質の保存された領 域に属すること、及び考慮中のウィルスのいくつかの異なる単離株、例えばHI  V−1のいくつかの異なる単離株、さらにはHI V−1やHIV−2の異な る分離株を、比較的低い力価で中和できる抗体を誘発することを特徴とする、副 (マイナー)中和エピトープとして知られているものに相当するペプチドである 。マイナーエピトープの例は、Chanhらの1986年の著作(The EM BOJournal、 ’4: 3065−3071)及びEvansらの19 89年の著作(Nature 339: 385−388)、又は[ヒトAID S及び関連する動物の疾病のレトロウィルス(Retroviruses of  Human AIDS andRelated Animal Diseas e) J 、(M、 Girard及びり、 Valette。
Foundation Marcel Merieux、 Lyon、 199 0.印刷中)の中のAlmondらの著作に見い出すことができる。
メジャー及びマイナー中和エピトープの免疫原付ペプチドは、好ましくは、可能 なかぎり最大の防御を確保するため、互いに混合される。これらは、担体分子に カップリングされていない遊離の状態で投与することができる。同様に、これら は、同じレトロウィルス、又は特に1989年8月18日付けのGirard− Gluckman−Bahraouiのフランス特許出願明細書第89.110 44号に記載されているような、これと免疫学的に交叉反応するレトロウィルス の、単数又は複数の構造又は非構造タンパク質からの、1つ又は好ましくはいく つかのTエピトープを有するアミノ酸配列と組合わせることもできる。
本発明の特に好ましいある実施態様においては、中和エピトープに相当する免疫 原性ペプチドは、Tエピトープに相当するアミノ酸配列に化学的にカップリング される。別のケースでは、ペプチドは、例えば二官能性試薬又はその他の望まし いあらゆるカップリング剤と反応させることによって、望ましいTエピトープを 担持する担体分子にカップリングされる。
担体分子としては、ウィルスゲノムによってコードされる全てのタンパク質(H I Vの場合、1旦1、L旦ヱ、二土ヱ、2立1、二■工、ヱ■五、且■旦、l 且1、立旦ヱ、又ハユ旦t 遺伝子ニJ:り産生されるタンパク質)、又はHB s抗原、HBc抗原、テタヌストキソイド、ヘモシアニン、ヒトアルブミン又は ポリペプチド(例えばポリリジン)もしくは適切なりボペプチドのような、その 他の(タンパク質タイプの)分子を使用することができる。
エンベロープ糖タンパク質分子及びメジャー及びマイナー中和ペプチド(遊離状 態又は担体分子に結合された状態のもの)が同じ □ワクチン調製物の形に組合 わせられる本発明の特定の一実施態様においては、エンベロープ糖タンパク質の 初回抗原投与効果は、ワクチンの最初の1回又は数回の注射の後に現われ、ペプ チドによる増幅効果はすぐその後に現われる。
か(して、本発明の目的は、免疫系の応答を開始させる効果をもつ第1の抗原、 すなわちこの場合、考慮中のレトロウィルス血清型の各々のいくつかのエンベロ ープ糖タンパク質;及び、特に長く持続する高力価の中和抗体の誘発を通して初 期応答を増幅し強化する目的をもつ予防接種(好ましくは連続してのものである が、必要とあらば混合物の形での)のための第2の抗原、すなわちこの場合、考 慮中のウィルスの異なる血清型のメジャー中和エピトープと、おそらくはマイナ ー中和エピトープに相当する合成ペプチドを1.特に長(持続する高力価の中和 抗体の誘発を通して、初期の応答を増幅および強化する目的の(好ましくは連続 的な、しかし必要であれば混合物による)予防接種のために使用することにある 。本発明は、約6カ月、さらには1年以上もの長い間持続する免疫を誘発するこ とを可能にする。
免疫系の応答を開始させるのに用いられる糖タンパク質は、好ましくは、考えら れる切断の前に得られるような全分子である。従って、HI V−1(7)場合 、gp120よりもgp160の方が好ましく、その他のレトロウィルスについ ても同様のことが言える。こうして、特に抗gp41抗体が誘発されうることに なり、このことは、ウィルスキャリアにおいて有利な兆候である〔に1asse  et al、 。
Prac、 Natl、 Acad、 Sci、 USA、 85: 5225 −5229 ]。
[増幅剤(amplifier) Jを構成するペプチドは、遊離していてもよ いし、あるいは物理的に(特に疎水性結合により)又は化学的に(特に共締結合 により)、担体分子に結合されていてもよい。これらは又、Tエピトープ、さら には免疫系を刺激すること及び/又は「増幅剤」ペプチドを抗原提示細胞に特異 的にターゲティングすることができるペプチド、リボペプチド、グリコペプチド 、脂肪族鎖、脂肪酸又はこれらの組合せに相当する、その他のペプチドと関連づ けることもできる。
この観点から見ると、HIV中和エピトープに相当するペプチドの特に有利な体 裁は、特にDeresらにより1989年に記載されているように(Natur e 342: 561−564)、好ましくは化学的共有結合によってこれらを 脂肪族配列に結合させることである。このような形で与えられる増幅ペプチドは 、B細胞応答を誘発するのみならず、1988年にTakahashiら(Pr oc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 85:3105−310 9)により記載されているように、CTL CD8”応答、制限されたHLAク ラスIをも誘発することができる。
HI V−1及びHIV−2の場合のようにウィルスが高度の抗原的な可変性を 有する場合、ブライミング抗原としては、ただ1つのエンベロープ糖タンパク質 ではなく、各々が単一の単離株又は単離面群に特異的であるので、望まれるだけ の数のブライミング現象を得るべく、考慮中のウィルスの1つの単離株又は単離 面群に各々が相当している異なる配列をもつ、いくつかのエンベロープ糖タンパ ク質を使用することが必要である。この場合、増幅ペプチドは、以下に記すよう に、考慮中の単離株の各々の中和ペプチドの混合物で構成されることになる。
本発明に従ったH I V−1増幅ペプチドの調製物は、それが、1文字のアミ ノ酸コードで以下に記した配列の少なくとも1つ又はその一部分を含んでいると いうことを特徴とする:C−TRPNNNTRKS XYX−−GPGRA F HTTGRIrGD −IRKAH−CC−TRPY’NMVRR5LSI−− GPGRA FRTFtB−XXGI −IRQAH−CC−TRPGNNTR RG IHF−−GPGQA LY?rGIV−GD −IRRAY−CC−A RPYQNTRQRTPI−−GLGQS I、TrTR5R−5l −IGQ AH−CC−TRPNNNTRKS 工TK−−GPGRV IYATGQ)I GD −IRKAH−CC−TRPNNfrRJCRITM−−GPGRV Y ’YTTGQIIGD −XRRM−CC−TRPGSDKRQS TM−−G LGQA I、Y’ff1GRTKI −IGQAH−CC−TRPGSDKX XRQSIRIGPGKV FYAKGG−−−I −TGQA)f−CC−T RPNNNTKKG IAI−−GPGRT LYAREKI工GD −工RQ AH−CC−TRPNNI(TRKR■5−−GPGRVWYTTGEXTAN  −4RQAH−CC−TRPYFJITRQS−TPI−−GLGQA LY TTRTKSI −GQA)I−CC−TRPNN)rffR8−IHI−−G PGRA FYA’I’GDIIGTIRQAH−CC−TRPNYNllJI Xjl−IHI−−GPGRA FTrTKNIIGDIRQAM−C少なくと も1つの中和エピトープ、特に上のリストの中からのものを含む配列と、少なく とも1つのTエピトープを含む1つの担体配列とを用いることによる本発明の増 幅分子の産生け、これらの配列を結合させることによって又は同一化合物の形で の物理的組合せによって達成してもよい。
充分な効果を上げるためには、ブライミング及び増幅用抗原は、例えば、好まし くは、脂質エマルジョン中のムラミルジペプチドの誘導体の脂質アジュバント、 又はフロイント不完全アジュバントにより、増強しな(ではならない。
ブライミング及び増幅用抗原は、好ましくは、霊長類、特にヒトのような宿主に 対して部内投与する。以下に、HIVのペプチド及びgp160について利用で きる典型的な免疫スケジュールを示す。
gp160(月数) ペプチド(月数)0、l、(2)、6 12.13 0.1.2.12 13.14 0、l、2.12 1:2、(12) これらの免疫スケジュールが単に代表的なものにすぎず、宿主において最適な応 答を得るためにスケジュールを変えることも可能であるということは、わかるだ ろう。同様に、ブライミング及び増幅用抗原の量も変えることができる。例えば 、5yntex S A F −1アジユバント中の約150μCのgp160 を指示通りに投与し、その後、典型的には各々100μgの量でペプチドを投与 することができる。
最後に、関与するペプチドの相対的割合は、最終的調製物における各ペプチドの 望まれる最終割合に応じて変化させつる。特に、これらの割合は、少なくともこ れらのペプチドを担体分子にカップリングさせる場合、相補的官能基とのコンジ ュゲート化反応に入ることができる各ペプチドが担持する官能基の数及び各ペプ チドの免疫原性の関数として調整される。
本発明の特定の一応用分野では、増幅ペプチドの注射は、自らの表面上に及び/ 又はその増幅中に、考慮中のウィルスの中和エピトープを発現し、このようにし て前記レトロウィルスに対する中和抗体を誘発することができる組換え体である 粒子、ウィルス又は細菌の投与によって置換され、これらには、HBc抗原粒子 ;HBs抗原粒子;表面に中和エピトープを発現している細菌、又は細胞質タン パク質、例えば1amBレセプクー;ピコルナウィルスのキメラ、例えばポリオ ウィルス−HIVキメラ;ポックスウィルス組換え体;アデノウィルス組換え体 又はアデノウィルスキメラなどがある。中和エピトープの提示のために選択され る生きたベクターに応じて、この投与は、経口投与される生ワクチンの形態(例 えば、セービンポリオウイルス株又はヒトアデノウィルスから、又はSalmo nella、 距江虹劫又はその他の腸内細菌の弱毒化菌株から、又は経口投与 後に免疫応答を誘発することができるあらゆる生物、ウィルス、酵母、細菌から 構成されたキメラ)、あるいは非経口ルートにより投与される生ワクチンの形態 (例えば、組換え型ポックスウィルス)で、さらには非経口ルートによる不活性 化ワクチンの形態(例えば、ポリオウィルスのMahoney株から構築された キメラ、又はHBsAgもしくはHBcAgの不活性粒子)でも、行なうことが できる。
本発明の別の特定の実施態様では、予防接種の初回抗原投与のために注射する抗 原(エンベロープ糖タンパク質)、すなわちウィルスのエンベロープ糖タンパク 質は、ISCOM(グリコシドQuilAと抗原タンパク質の結合を含む、免疫 刺激複合体)又はリポソームなどの粒子の形態で提示される。
ブライミング抗原及び/又はペプチドは、同様に、ウィルス又は細菌(例えば、 ポックスウィルス又はB CG : Bacile deCalmette G erin)のような生きた組換え型微生物、又はエンベロープ糖タンパク質もし くはそれから誘導されるペプチドを発現するよう変更されたあらゆる生ワクチン と関連させることができる。
エンベロープ糖タンパク質及び/又はそれから誘導されるペプチドは、不活性化 された粒子、例えば、HIVウィルスもしくはこのウィルスの一部分のようなウ ィルス粒子又はゲノムを含まない粒子の形で提示することもできる。このような ゲノムを含まないウィルスは、Haffar 01et al、、 Journ al of Virology、 64: 2653−2659(1990)に より、ワクチンを産生ずるとして記載されている。これらの粒子は、HIVウィ ルスの場合、HIV様粒子と呼ぶことができる。本発明においては、これらは、 完全なHIVゲノムを含んでいないが、その表面に本発明の組成物のウィルス成 分を露出させつる。
本発明の別の実施態様においては、エンベロープ糖タンパク質抗原は、その他の 抗原と混合物の形に組合わされる。例えば、ブライミング抗原がHIVエンベロ ープ糖タンパク質である場合、gag、net%vif、pol、GPG又はG LG抗原のような単数又は複数の抗原を、組成物のペプチドと組合わせることが できるのと同様に、このタンパク質とも組合わせることができる。
本発明は、同様に、env糖タンパク質がそのフラグメントで置換されているか 又はそのフラグメントと関連づけられている、上述の組成物をも含んでいる。こ のフラグメントは、有利には5oを越えるアミノ酸を有し、本発明との関係にお いて糖タンパク質の免疫原性特性をもっことを特徴とする。
本発明は、同様に、組成物の糖タンパク質及び/又はペプチドを認識する、モノ クローナル抗体又はポリクローナル抗体にも関する。これらの抗体は、混合物の 形に連合させることができ、例えば、血清療法のために用いることができる。
凱1:HIV−I BRU及びこの単離株の糖タンパク質を用いたチンパンジー の免疫、KLHにカップリングされたBRUenvオリゴペプチドを用いた応答 の増幅チンパンジー339 (FUNFACE) を、まず最初に、5%スクア ラン及び2.5%プルロニック(pluronic)重合体のエマルジョン中、 1mg/Wdlのトレオニル−MDPを含む5yntexアジユバントと組合わ された状態の、30℃で48時間の0.025%ホルマリンでの処理及び37℃ で30分間の0.025%ベータープロピオラクトンでの処理により不活性化し た250μgの精製HIV−I BRUウィルスを用いて、1力月間隔の3回の 注射で免疫した。これらの注射の後、7力月目に第1回の追加免疫を、そして1 年後に2回目の追加免疫を行なった。
次に、1988年のKieny et al、(Prot、 Engineer ing g:219−226 )において記載されているように、遺伝子組換え 技術を用いてgp120/gp41の分割に関与する配列を除去するようにオリ ゴヌクレオチド部位特異的突然変異誘発を通して変更されたgp160envを コードするHIV−I BRUの配列を挿入し、かつ膜貫通疎水性ゾーンを削除 したゲノムをもつワタシニアウイルス組換え体(VVenvl163株)に感染 させたBHK−21細胞培養の上清から精製されたBRUウィルスのエンベロー プ糖タンパク質(gp160)を、この動物に5回注射した。精製されたタンパ ク質は、5yntexアジユバントの存在下で、部内注射1回当り125〜15 0μgの量で使用した。この糖タンパク質を調製するために、VV−1163に 感染したBHK細胞の培地を、硫酸アンモニウムでの沈降法により濃縮し、その 後、トリクロロ酢酸を用いて濃縮した後、レンチルのレクチン上でのアフィニテ ィクロマトグラフィ、陽イオン交換樹脂上でのイオン交換、及び高速液体クロマ トグラフィ (HPLC)の3回の連続的実施により、糖タンパク質を精製した 。このようにして得た組換え型gp160は、95%純粋である。これは、HI V−1のgp160に特異的なモノクローナル抗体によって、特にBRU単離単 離中ジャー中和エピトープに特異的な中和抗体110−4によって認識される。
その上、これは、T4リンパ球のCD4レセプターに対して強い親和性を示す。
不活性化されたウィルスの注射に応答して誘発された抗体のレベル(ELISA 測定: Diagnostics Pa5teur ELAVIAキットを用い て1/200,000;免疫蛍光フォーカス形成の50%阻害の測定によれば、 中和力価1/400 ; CEM−5S細胞におけるシンシチウム形成の90% 阻害の測定によれば、1/64)は、gpt6oの注射によって著しく変化しな かった。
ビス(ジアゾベンチジン)を用いてヘモシアニン(KLH)にチロシン残基(Y )をカップリングさせ、5yntexアジユバントと組合わさせた状態で、BR U単離単離中和エピトープに相当する配列YNTRKSIRIQRGPGRAF VTIGKIGNをもつ合成ペプチドの調製物300μgを、動物に与えた。こ の注射を、3週間後に1回くり返し、次いで199回目もう一度くり返した。
これらの注射の結果として、ELISAにより測定された抗体力価の増大は全く 見られなかった(図1)が、これらは、3つの異なる抗体滴定方法により測定さ れた場合、表1及び図2かられかるように、中和抗体の著しい増加をもたらした 。
炙1 g 1.600 128−256 800A:MT4細胞におけるシンシチウム の90%阻害。
B : CEM−3S細胞におけるシンシチウムの90%阻害。
C:H9細胞における免疫蛍光の75%阻害。
次に、26週目に、FUNFACEに、Larry Arthur (NCI。
Frederick)から提供して頂いたl O’ TCID、、/−と滴定さ れたH IV−1保存株(1)l 00 T(JD、、、すなわち1:100( 7)希釈溶液1mt’を静脈内注射にて投与することにより、抗原投与した。こ の保存株040は、チンパンジーにおいて2回にわたり滴定されており、このた めArthurらは、チンパンジーに対するそのID50が4 TCIDs。で あると決定することができた。免疫されていないチンパンジーにこの保存株を4 0TCIDB。注射すると、注射から2週間後以降、動物のリンパ球内に検出可 能なウィルスが出現する結果となり、続いて、2つの試料に見られるとおり、そ してArthurらが1989年に発表しているように(J、 Virol、) 、4週間以内に抗HIVセロコンバージョンが見られた。
チンパンジーFUNFACEは、抗原投与注射の後、6力月目までは、そのリン パ球内にはいかなるウィルスも検出されず(pol及びgagプローブでの遺伝 子増幅、又はヒトリンパ球との同時培養及び培養上清から得られた100.00 0Xgベレット中の逆転写酵素の検定のいずれかによって測定)、6力月目に、 ELISA又はウェスタンプロットにより測定した抗HIV既往反応(表2)も ウェスタンプロットにより検出可能な抗ユ旦工抗体も全(存在しなかったことか ら、l O0TCID、。の保存株040ウイルスを用いた感染に対して見かけ 上完全な防御を示した。
艮旦 記載の日付におけるELISA力価 抗原 抗原投与口 1力月目 2力月目 3力月目 4力月目BRU ペプチド  6,000 3,000 2,500 1,000 1,000 ’ガ1.H IV−1の組換え型抗原env%gag、net及びvifを用いたチンパンジ ーの免疫: KLHにカップリングされたBRU envオリゴペプチドによる 応答の増幅チンパンジー433 (ROBERT)を、まず最初に、HIV−I  BRUのgp160e旦1を発現する組換え型ワクシニアウィルス(VVen vl 139)2XlO’ PFUの3回の連続的乱切でブライミングし、次に 、予め組換え型ウィルスVVenv1139にインビトロ感染させてホルムアル デヒドで固定しておいたこの動物自身のリンパ球の静脈内投与によってプライミ ングした。その後、この動物に、1力月間隔で3回の連続的な部内注射を、次に 33週、38週及び40週目に3回の追加免疫を、そして66週目に最後の追加 免疫を、5yntexアジユバントと組合わせた次の抗原の各々125〜150 νgの混合物で構成して施した二上記例1に記載した通りに精製したgpl 6 0e旦ヱ、及びE、 coltで発現させ、1989年8月18日付のフランス 特許出願明細書第89.11044号に記載されている通りに精製した、タンパ ク質p18LLi、p27neユ及びp23vif、最後に、ROBERTは、 前の例でFUNFACEに行なったのと同じ接種スケジュールに基づいて、KL Hにカップリングさせ、5yntexアジユバントと組合わせられた、同じBR Uペプチドを受けた。
ペプチド−KLHコンジュゲートの注射は、ELISAにより測定した場合、抗 体レベルのいかなる増加も結果としてもたらさなかったが(図3)、図2及び表 3かられかるように、中和抗体の著しい増大をもたらした。中和抗体は、同様に 3つの異なる方法を用いて測定した: 衷ユ g >800 256−512 >1,600A:MT4細胞におけるシンシチ ウムの90%阻害。
B : CEM−SS細胞におけるシンシチウムの90%阻害。
C:H9細胞内における免疫蛍光の75%阻害。
次に、ROBERTには、前の例の場合と同様に、NCIからのHIV−1ウイ ルスの同じ040株を10 oTcIos。静脈内接種することにより、FUN FACEと平行して抗原投与した。ここでも又、動物のリンパ球内にウィルスが 存在しないこと及び抗原投与から6力月後にPCRが陰性であること、そして抗 原投与後6力月目にELI SA又はウェスタンプロットにより測定した既往抗 HIV応答の欠如ならびに抗p25LLIL及び抗p27ユ旦ユ抗体の欠如から 判断して、感染に対する完全な防御が得られたように思われる。表4は、抗gp 160及び抗BRU中和抗体に対する既往効果が同様に存在しないことを示して いる。
炙A ROBERTの抗原投与注射後の抗gp160及びメジ −BRU エピトープ  の 。
記載の日付におけるELISA力価 gp160 545,000 421,000 200,000 95,000  32,000BRUペプチド 9,000 6,000 3,00σ 3,0 00 4,000医3.HIV−1のgp160立旦ヱ及びI)181Lf抗原 を用いたチンパンジーの免疫;担体分子にカップリングされていなし)HIV− 1envペプチドを用いた増幅この実験では3匹のチンパンジー、すなわちチン パンジーJOJOTOO(499) 、IRA (151)及びHENRYII (531)を用いた。
最初のJOJOTOOには、上述のとおり精製し、5yntexアジユバントと 混合した120〜150μgのgp160e旦ヱ及ヒpl 81L[を、1力月 間隔で3回注射した。この最初の一連の注射の後、同じ抗原を3回、33週目、 38週目及び40週目に追加の結果として、以下に記すように中和抗体のレベル は比較的低し1ものの、最初の3回の注射の直後からウェスタンプロット及びE LI SAにより検出可能な高い抗体レベルが出現した。
第2のチンパンジー、IRAには、それぞれHIV−I BRUのgp160立 立ヱ、p55JL且1、p271旦ユ及びp23二を発現する4つの組換え型ワ クシニアウィルス保存株を、各々10”PFU用いて免疫した。皮肉経路で与え たこれらの接種は、いかなる中和抗体の出現も導かなかったが、ウェスタンプロ ット又はELISAにより、かろうじて有意なレベル(≦1:200)の抗体を 検出することができた。チンパンジーIRAは、次に2年間休息させた。
4番目のチンパンジー、HENRYIIは、実験の日量前、HIV又はSIV抗 原との接触に関しては、全く実験の対象となったことがないものであった。
その日、上述の3匹のチンパンジーに対して、5yntexアジユバントの存在 下で、Myers et al、 (1989)に発表されたHIV−1のメジ ャー中和エピトープ(ループV3)の21の配列に相当する21の合成ペプチド からなるカクテルを、ペプチド1種当り50I4の量で部内注射した。各々のペ プチドは、システィンをN末端位置に1つ有し、C末端にもう1つ有し、かくし て与えられた単離株のV−3ル一プ全体を表していたEBRU単離株のアミノ酸 296〜331、及びMyers et al、(1989)のアラインメント に従った対応するアミノ酸J、最初の注射から1力月及び2力月目に、動物にそ れぞれ同じ混合物を再度注射した。ペプチド混合物を用いたこの免疫(1回の注 射につき1.05+ng)の後には、JOJOTOOにおいては、抗原として精 製gp160BRU又はBRUペプチドを用い、ELISAにより測定したとお り、BRU単離株のgp160に対して、及びそのメジャー中和エピトープに対 して向けられた有意な既往反応が続いた(表5及び6)。
艮1 時間 JOJOTO(1(499) 300,000 450,000 2,500, 000 700,000IRA (151)陰性 ND 13,000 7,0 0OND:測定せず 艮五 時間 JOJOTOO(499) 6,000 10,000 380,000 2− 00,000IRA (151)陰性 ND 4,000 2,00OND:測 定せず IRAにおいて得られた力価は、非常に低いものにとどまっており、HENRY Hにおいては完全に陰性であった。これらの結果は、明らかに、gp160での 予備免疫の結果もたらされる免疫応答に対する初回抗原投与効果を表している。
しかしながら、JOJOTOOにおける抗ペプチド及び抗gp160力価の増大 は、市販の診断キット(ELAVIA DiagnosticsPasteur  )を用いることによりわかるように(表7)、抗HIVELISA力価の極立 った増大を伴っていなかった。
衣ユ ELAVIAによ 1 した HIV レベル84寸 JOJOTOO(499) 1,000,000 1,600,000 400 ,000ERA (151) 陰性 800 100HENRY II (53 1) 陰性 200 陰性これとは対照的に、HI V−1の21の単離株の中 和エピトープに相当する合成ペプチドの混合物の注射の後には、表8及び図4に 示されているように、BRU単離株を中和する抗体のレベルの非常に明確な増大 が続いた。この増大がJOJOTOOのみに見られ、IRAにもHENRYIr にも見られなかった点は注目すべきであり、このことは、gp160を用いる予 備免疫の初回抗原投与効果の特異性を立証している。
その上、JOJOTOOの中和抗体反応は、図5かられかるように、BRU単離 株に対して特異的である。つまり、その血清は、SF2単離株(ARV−2)を 中和せず、BRU単離株(HTLV−3=LAVl) のみを中和する。
表呈 HIV−1のメジャー中和エピトープの21個の既知の配列に相当するペプチド 混合物の3回の注射によって誘発された中和抗体のレベル: CEM−T4細胞 について測定された75%中和力価lの ′C 時間 最初の注射より1力月前 3回目の注射の1力月後250 2、500 庭踵大塘積呈 ヒト免疫不全症ウィルス1型(HIV−1)に対する実験的ワクチンの効力につ いての最も厳密な(ストリンジェントな)試験は、生きたウィルスの抗原投与の 後に続く感染からのチンパンジーの防御である。ここで報告する研究においては 、中和抗体の高い力価の維持は、不活性化された全ウィルス又は精製された組換 え型タンパク質、続いてメジャーHIV−1中和エピトープ■3と同一の合成ペ プチドを含んでいた、異なるH I V−1□8抗原調整物の逐次的注射の後、 3匹のチンパンジーにおいて惹起された。これらの動物には、40チンパンジー 感染用量(50%組織培養感染用量rTcIDJの100量に等しい)のHIV −1HTLv−+1,8の保存株を用いて静脈内に抗原投与を施した。6力月の 追跡の後、3匹の動物は全て、PRC分析、及び末梢血リンパ球、骨髄及びリン パ節組織からのウィルスの単離不能などの基準を含む血清学的及びウィルス学的 基準により、感染していないように思われた。
1年間監視した2匹のチンパンジーのうち、1匹のチンパンジーから32週目に 最初にウィルスが単離されたが、2匹目と3匹目のチンパンジーは、12力月を 通して全ての検定によりウィルス陰性であった。3匹目の動物は、7力月の追跡 期間中ウィルス陰性であり続けた。これらの結果は、免疫することによりHIV −1に対する防御を惹起するか又はその感染を著しく遅延させることが可能であ るということを意味しており、かくしてHIV−1ワクチンの開発のための基礎 となるものである。
杯社旦方伝 被験動物。本研究で使用した動物は、以前にA型肝炎、B型肝炎、非A非B型肝 炎の実験で使用されたことがある成熟した雄のチンパンジーであった。チンパン ジーは、ニューヨーク大学医療センター、LEMS I Pで、生物学的安全性 レベル3の施設内で維持されていた。全ての実験手順は、感染病の封じ込め及び 霊長類の人間的配慮及び取扱いについての内部指針に従って行なった(Moor −Jankowski、 J、 & Mahoney、 C,J、(1989)  J、 Med。
Primatol、 18.1−263゜免疫原。ショ糖勾配で精製した全HI Vは、0.025%ベーター−プロピオラクトンとの、それに続いて0.025 %ホルマリンとのインキュベーションによって、不活性化し、免疫されたチンパ ンジーの末梢血単核細胞(PBMC)からウィルスを単離できなかったことによ って感染性ウィルスを含んでいないことを示した(Girard、 M、、 K ieny、 M、P、、 Gluckman、 J、C,、Barre−3in oussi。
F、、 Montagnier、 L、 & Fultz、 P、(1990) 、 r性感染病に対するワクチン(Vaccines for 5exuall y Transmitted DiseasesJ J中。
Meheus、 A、 & 5pier、 R,編(Butterworth  Co、、 Ltd、、ロンドン)。
pp 227−237]。gp120/41切断部位を破壊し、gl)’41の アンカー(固定)ドメインを除去するよう部位特異的突然変異誘発によって変更 されたgp160env遺伝子を発現する組換え型ワクシニアウィルスである、 VV−1163に感染したBHK21細胞の培地から、組換え型gp160en vを精製した。[Kieny。
M、P、、 Lathe、 R,、Riviere、 Y、、 Dolt、 K 、、 Schmitt、 D、。
Girard、 M、、 Montagnier、 L、 & Lecocq、  J、P、(1988) Prot。
Engineering 2.219−226;及びSchmidt、 D、、  Dezutter−Dambuyant。
C,、Hanau、 D、、 Schmitt、 D、A、、 Kolbe、  H,VJ、、 Kieny、 M、P、。
Cazenave、 J、P、 & Th1volet、 J、(1989)  Comptes Rendus Acad。
Set、 Paris、 30g (I’l+)、 269−275) 、指示 がある場合、記載されているとおり、それぞれE、 coli pTG2153 、pTG1166及びpTG1149から精製された組換え型p18gag、p 27nef及びp23vif抗原と、この抗原を混合した[Guy、 B、 。
Riviere、 Y、、 Dott、 K、 Regnault、 A、 &  Kieny、 M、P、(1990)Virology 176、413−4 25;及びKolbe、 H,V、、 Jaeger、 F、、 Lepage 。
P、、 Roitsch、 C,、Lacaud、 G、、 Kieny、 M 、P、、 5abatie、 J、。
Brown、 S、W、 & Lecocq、 J、P、(1989) J、  Chromatography 476゜99−112]。各々、免疫の前に、 不活性化した全HIV (250量gのウィルスタンパク質)又は精製された組 換え型タンパク質(各々1用量につき125〜150νg)をアジュバント5A F−1と混合し[A11ison、 A、C,、& Byars、 N、E、( 1986) J、 Immunol、 Methods95、157−168  ] 、 2−の混合物を筋向(IM)注射した。
配列Y−NTRKS I RIQRGPGRAFVTIGKIGNを有する25 アミノ酸のペプチドのアリコート(19,8mg)[Putney、 S、D、 、 Matthews、 T、J、、 Robey、 W、G、、 Lynn、  D、L、。
Robert−Guroff、 M、、 Mueller、 W、T、、 La nglois、 A、L、、 Ghrayeb。
J、、 Petteway、 S、R,、Weinhold、 K、J、、 F ischinger、 Pj、、 Wong−3taal、 F、、 Ga1l o、 R,C,& Bolognesi、 D、P、(1986) 5cien ce234、1392−1395; Ru5che、 J、R,、Kavahe rian、 K、、 McDanal、 C,。
Petro、 J、、 Lynn、 D、L、、 Grimaila、 R,、 Langlois、 A、、 Ga1lo。
R,C,、Arthur、 L、0.、 Fischinger、 P、J、、  Bolognesi、 D、P、。
Putney、 S、D、 & Matthews、 T、J、 (1988)  Proc、 Natl、 Acad、 Sci。
U、S、A、 85.3198−3202;及びLaRosa、 G、J、、  Davide、 J、P、。
Weinhold、 K、、 Waterbury、 J、A、、 Profy 、 A、T、、 Lewis、 J、A、。
Langlois、 A、J、、 Dressman、 G、R,Boswel l、 R,N、、 5hadduck、 P、。
Ho1ley、 L、H,、Karplus、 M、、 Bolognesi、  D、P、、 Matthews、 TJ。
Emini、 E、A、 & Putney、 S、D、 (1990) 5c ience 249: 932−935]を、まずシトラコン酸で処理し、次に ビス−ジアゾベンチジンを用いたN末端チロシル連結(リンケージ)により、1 9.3mgのキーホールリンペット(カサガイ)ヘモシアニン(KLH)とカッ プリングさせた。アミノ基上のブロックを除去した後、ペプチド−KLHコンジ ュゲートを、24時間PBSに対して透析して、過剰の遊離ペプチドを除去した 。5AF−1を用いて処方した後、IM(筋向)経路で■3ペプチドーKLHコ ンジュゲート(1用量にっき300量1gのペプチド)を用いて免疫した。
抗原投与ウィルス。抗原投与接種物は、HIV−1のHTLV−IIIB株(L 、 Arthurより入手)の−保存株からのものであり、これは、チンパンジ ーにおいて滴定され、その他のHIVワクチン抗原投与研究で用いられていた[ Arthur、 L、0.、 Be5s、 J、W、、 Waters。
D、J、、 Pyle、 S、W、、 Kelliher、 J、C,、Nar a、 P、L、、 Krohn、 K、。
Robey、 W、G、、 Langlois、 A、J、、 Ga1lo、  R,C,& Fischinger、 P、J。
(1989) J、 Virol、 63.5046−5053;及びBerm an、 P、W、、 Gregory。
T、J、、 Riddle、 L、、 Nakamura、 G、R,、Cha mpe、 M、A、、 Porter。
J、P、、 Wurm、 F、M、、 Hershberg、 R,D、、 C obb、 E、に、 & Eichberg。
J、W、(1990) Nature (ロンドン’) 345.622−62 5] 、このHI V−1保存株の感染性力価は、チンパンジーについて1−当 り4XIO”感染性単位及び10 ’ TCID、、であると考えられている。
チンパンジーは、■−の1:100希釈溶液を用いてIV(静脈内)で抗原投与 した。これらの同じ1:100の希釈溶液のアリコートを、2倍ずつの連続希釈 と、96ウエルのマイクロタイタープレート内でのl X 10’のH9細胞の 感染により、4組ずつで滴定した。
6日間のインキュベーションの後、免疫蛍光検定により感染を記録した。この方 法により、抗原投与接種物は、第1のアリコートについては64を超える免疫蛍 光フォーカス形成単位(終点に到達せず)の力価を、又、第2のアリコートにつ いては170単位の力価を有していた。
中和検定。免疫されたチンパンジーからの血清試料の中和活性を、記載されてい るとおりに[Nara、 P、L、、 Hatch、 W、C,、Dunlop 。
N、M、、 Robey、 W、G、、 Arthur、 L、0.、 Gon da、 M、A、 & Fischinger。
P、J、(1987) AIDS Res、Human RetrovLrus es 3. 283−302 ] 、CEM−3S細胞におけるシンシチウム形 成の阻害により、又はH9細胞における免疫蛍光フォーカスの阻害によって測定 した。
ウィルス単離。記載されたとおりに、免疫され、抗原投与されたチンパンジーか らの(吸引液として得られた)PBMC又は骨髄細胞を、正常なヒトPBMCと 共に培養した[Fultz、 P、N、。
McClure、 H,M、、 Swenson、 R,B、、 McGrat h、 C,R,、Brodie、 A、。
Getchel、1. J、P、、 Jensen、 F、C,、Anders on、 D、C,、Broderson。
J、R,&Francis、 D、P、 (1986) J、 Virol、  58.116−124 ] 、いくつかの実験においては、CD8細胞表面抗原 に特異的なモノクローナル抗体を付着させた磁気ビーズを用いた分離により(D ynabeads。
Robbins 5cientific) 、チンパンジーのPBMCから、C D” 4が富化されたリンパ球を得た。CD’ 4が富化された細胞は、10% ウシ胎児血清、グルタミン、ゲンタマイシン及び組換え型インターロイキン−2 (8単位/d ; Boehringer Mannheim)を含むRPMI −1640培地中で、フィトヘムアグルチニン(PHA)で刺激された正常なヒ トPBMCと同時培養するか又は単独で培養する前に、2日間コンカナバリンA (10μg / ml )で刺激した。
生検によって得られたリンパ節組織をハサミで切り刻み、ヒトPBMCと共に培 養した。全ての培養を、6週間維持し、逆転写酵素活性について監視してから、 廃棄した。
ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)。単一(シングル)及び複数(ダブル)ラウン ド(重複; nested) P CRは、両方共、抗原投与を受けたチンパン ジーからのPBMC又はリンパ節細胞を用いて定期的に行なった。単一ラウンド PCRは、記載どおりであった[Laure、 F、、 Rouzioux、  C,、Veber、 F、、 Jacomet C,、Courgnaud。
V、、 Blanche、 S、、 Burgard、 M、、 Grisce lli、 C,& Brechot、 C。
(1988) Lancet 2.538−541) 、簡単に言うと、2単位 のTaq−I DNAポリメラーゼと共に2μgのDNAを用いて、94℃、5 5℃及び72℃(各1分間)での40サイクルを行なった。2つのプライマー対 を使用した。すなわち、一方は、pol遺伝子によりコードされるヌクレオチド 2393〜2417及び2675〜2700に相当し、もう一方は、tat遺伝 子によりコードされるヌクレオチド5367〜5385及び5694〜5711 に相当する。PCHの特異性を示すため、増幅されたDNAフラグメントを、[ ”P]で標識された内部pol及びtat遺伝子プローブを用いてハイブリダイ ズさせた。陽性対照は、連続的にLAV−1に感染した8E5セルラインからの DNAで構成されていた。重複PCHについては、記載どおり[Mullis、  K、B、 & Faloona、 F、A。
(1987) Methods Enzymol、 155.335−350) に行なった、PCHの第1ラウンドのためのプライマーは、以下のとおりであっ た:HXB2ゲノムの3塩基クランプ配列、XbaI制限部位及びヌクレオチド 1025〜1O48に相当す65′−GCTTCTAGATAATACAGTA GCAACCCTCTATTG−3’ 、及び:HXB2ゲノムの3塩基クラン プ配列、NotI制限部位及びヌクレオチド5573〜5553に相当す65′ −GTCGGCCTTAAAGGCCCTGGGGcTTGTTccATcTA TC−3′。第1ラウンドからの、2.5pJ!の産物を、HXB2ゲノム上の ヌクレオチド1366〜15o7がらの領域にわたり、プライマー5K145及 び5K150で再増幅さセタ[Kwok、 S、 &Kellogg、 D、  E、 (1990) 、r P CRプロトコール二方法及び応用の指針(P( :RProtocols: A Guide to Methods and  Applications) J 。
Inn1s、 M、A、、 Ge1fand、 D、H,、5ninsky、  Jj、 & White TJ、編(Academic Press、 Inc 、、 San Diego、 GA) pp、 337−347 ]。
免疫養生法(表9) C−433及びC−339については、免疫及びウィルス抗原投与の回数は、C −433がVV−1139での最初の免疫を受けた、0週目とみなされる時点か ら計算した。チンパンジーC−433は、まず最初に、HIV 1a++u g p160.nv抗原の切断不可能なバージョンを発現する組換え型ワタシニアウ ィルスであるVV−1139を用いて免疫した〔に1eny、 M、P、、 L athe R,。
Riviere、 Y、、 Dott、 K、、 Schmitt、 D、、  Girard、 M、、 Montagnier。
L、 & Lecocq、 J、P、(1988) Prot、 Engine ering 2.219−226 ]。
二又針で上部背面を乱切することによって、0週目、8週目及び21週目にVV −1139を投与した(1接種物当’)2X10’PFU)、27週目に、C− 433がら(7)PBMCをPHAで刺激し、IL−2を含む培地で培養し、次 にm、o、i、(感染多重度)7でVV−1139に感染させた。さらに16時 間培養した後、PBMCを0.8%パラホルムアルデヒドで固定し、IV(静脈 内)経路でC−433に再注射した(Zagury、 D、、 Bernard 。
J、、 Cheynier、 R,、Desportes、 1.、 Leon ard、 R,、Fouchard、 M、。
Reveil、 B、、 Ittele、 F、D、、 Lurhama、 Z 、、 Mbayo、 K、、 Wans、 J、。
5alaun、 j、J、、 Goussard、 B、、 Dechazal 、 L、、 Burny、 A、、 Nara。
P、 gIGallo、 R,C,(198g) Nature (ロンドン)  322.728−7311 。
48週、54週、58週、81週、86週、88週、114週及び124週目に 、C−433に、5AF−1を用いて処方した精製されたgp160env%p 18gag、p27nef及びp23vif (1用量当り各々125〜250 μg)の混合物をIM(筋向)接種した。
チンパンジーC−339は、5AF−1(1mgのトレオニルムラミルジペプチ ド)と混合した不活性化HIV(125μgのウィルスタンパク質)のIM(筋 向)注射により、33週目に最初に免疫し、その後、37週目、41週目、62 週目及び124週目に追加免疫接種を行なった。次に、C−339は、66週、 74週、81週、85週及び87週目に、精製されたgp160envのみ(1 用量につき125νg)の接種を受けた。105週、108週及び126週目に IM(筋向)に■3ペプチド(1用量当り300μgのペプチド)を投与した。
131週目に、100TCIDS。のHI V I HTLV−1118を用い て、C−339及びC−433に抗原投与した。0週、6週、10週、33週、 38週、66週及び76週目に、gp160env、p18gag及び5AF− 1の混合物をC−449にIM(筋向)接種した。(注:C−499についての O透口は、C−433及びC−339についての48週目に相当する)。21種 の遊離v3ペプチド(1用量当り各々10100Uの混合物を、79週目、83 週目、87週目及び102週目に、5AF−1と共にIM(筋向)投与した。特 定の投薬を受けたことのない対照であるC−499及びC−087は、100  TCID8゜のHI V)ITLV−11111で106週目に抗原投与した。
■ アジュバントSAF 1と混合した、ホルマリン及びベーター−プロピオラクト ンで不活性化した全HIVを用いてのチンパンジーC−339の免疫は、結果と して、酵素免疫測定法(E I A)で測定した場合のgag及びenvにコー ドされたタンパク質に対する高い力価の抗体、低い中和抗体応答、及び検出可能 な細胞媒介免疫応答の欠如をもたらした。免疫応答を増強させることを目的とし て、C−339を、精製された組換え型gp160envで免疫した。胸部の複 数の部位へのBCGを用いたgp160envの1回の皮内接種の後、5AF− 1を用いて処方した同じ抗原の4回の連続したIM(筋向)注射を、C−339 に行なった。総ERA抗体及び中和抗体の力価は、定期的に決定した。しかしな がら、免疫の期間中、両方とも変化のない状態にとどまり、注射が中止された後 、急速に減少した(図6A)。
HIV感染者においては、HIV中和抗体の大部分は、■3ループと呼ばれる外 部エンベロープ糖タンパク質の第3の高度可変領域に対して向けられている。[ Putney、 S、D、、 Matthews、 T、J、。
Robey、 W、G、、 Lynn、 D、L、、 Robert−Guro ff、 M、、 Mueller、 W、T、。
Langlois、 A、L、、 Ghrayeb、 J、、 Pettewa y、 S、R,、Weinhold、 K。
J、、Fischinger、P、Jl、Wong−3taa1. F、、 G a1lo、 R,C,&Bolognesi、 D、P、 (1986) 5c ience 234.1392−1395; Ru5che、 J、R,。
Kavaherian、K、、 McDanal、 C,、Petro、J、、 Lynn、 D、L、。
Grimaila、 R,、Langlois、 A、、 Ga1lo、 R, C,、Arthur、 L、0.。
Fischinger、 P、J、、 Bolognesi、 D、P、、 P utney、 S、D、 & Matthews。
T1. (191!8) Proc、 Natl、 Acad、 Sci、υ、 S、A、 35.3198−3202;及びLaRosa、 GJ、、 Dav ide、 J、P、、 Weinhold、 K、、 Waterbury。
J、A、、 Profy、 A、T、、 Lewis、 J、A、、 Lang lois、 A、J、、 Dressman。
G、R,、BosweLl、 R,N、、 5hadduck、 P、、 Ho 1ley、 L、H,、Karplus。
M、、 Bolognesi、 D、P、、 Matthews、 T、J、、  Emini、 E、A、 & Putney。
S、D、 (1990) 5cience 249.932−935] 、 コ のループ内のエピトープに対する抗体は、おそらくは標的細胞膜に対するウィル スエンベロープの融合を妨げることにより、ウィルス感染力を失わせる。
実際、V3エピトープに対する中和抗体は、ウィルスが細胞に結合した40〜6 0分も後に添加され、なお感染を防ぐことができる(Nara、 P、 L、  、 (1989) rワクチン89 (Vaccines 89) J中、 L erner。
R,A、、 Ginsberg、 H,、Chanock、 R,M、 & B rown、 F、編(Cold SpringHarbor Laborato ry、 Co1d Spring Harbor、 NY) pp、 137− 144]。
従って、v3ループを用いての免疫が中和抗体力価を急上昇させるか否かを決定 するために、C−339に、5AF−1を用いて処方された、HI V −1@ *u t+ + +a+のv3配列をもち、KLHに架橋結合された25アミノ 酸のオリゴペプチドを注射した。EIA力価には、いかなる変化も見られなかっ た(図6A)が、108週目における2回目の免疫の後、数カ月間維持された中 和抗体力価の著しい増加が見られた(図7A)。
VV−1139での予防接種によりブライミングされたもう1匹のチンパンジー 、C−433[Kieny、 M、P、、 Lathe、 R,、Rivier e。
Y、、 Dott、 K、、 Schmitt、 D、、 Girard、 M 、、 Montagnier、 L &Lecocq、 J、P、 (1988 ) Prot、 Engineering 2.219−226]を、各々12 5〜250ugの組換え型可溶性gp160env、p18gag、p27ne f及びp23vi fで反復的に免疫した(表1)。この養生法により誘発され た抗HIV抗体応答は、明らかに一時的であり、力価は各々の追加免疫注射の後 に急激に上昇し、次いで迅速に減少していた(図6B)。C−433の中和抗体 及びEIA力価は、平行して変動した。最後に、C−433に、同じ免疫プロト コールに従って、C−339と同じv3ペプチド−KLHコンジュゲートを注射 した。中和抗体力価は、v3−ペプチドコンジュゲートの2回目の注射の後に著 しく増加し、その後高し)状態にとどまつな(図7A)。4力月後(126週目 )の3回目の免疫は、力価の変化を全く惹起しなかった。
C−433が精製された組換え型タンパク質を最初に受けた時点(48週目)に 、3匹目のチンパンジー、C−499は、5AF−1を用いて処方した精製され たgp160env及びp18gagのIM(筋向)注射を受けた。C−499 は、同じ抗原の6回の追加免疫接種を受け、その後、5AF−1中の21種の遊 離(コンジュゲート化していない)V3ペプチドの混合物(Myers、 G。
(1990) rヒトレトロウィルスとA I D S (Human Ret roviruses andAIDS) J中、 1Ayers、 G、、 J osepbs、 S、F、、 Wong−3taal、 F、。
Rabson、 A、B、、 S+++4th、 T、F、 & Berzof sky、 J、A、編(Los AlamosNational Labora tory、 Los Alamos、 NM ]の一連の4回の注射を受けた。
C−339及びC−433の場合と同様に、C−499のEIA力価は、精製さ れたHIV抗原での免疫の後に急激に減少し、EIA力価に対するv3ペプチド の検出可能な影響は全くなかった。しかしながら、■3ペプチドの接種後、中和 抗体力価は著しく増加した(>2,000まで)(図7B)。
感染性HIVでの抗原投与。持続的な中和抗体力価が達成されたため、チンパン ジー、C−433、C−339及びC−499に対して、100TCIDso  (40チンパンジー感染用量)のHIV−1のIV(静脈内)接種による抗原投 与を行なった。抗原投与の時点で、チンパンジーC−433、C−399及びC −499について、免疫蛍光阻害検定による50%中和力価は、それぞれ1:2 ,000、l : 280〜350及び1:2,000であり、シンシチウム阻 害検定[Nara、 P、L、、 Hatch、 W、C,、Dunlop。
N、M、、 Robey、 W、G、、 Arthur、 L、0.、 Gon da、 M、A、 & Fischinger。
PJ、 (1987) AIDS Res、 )luman Retrovir uses 3.283−302 ]による990%中和力は、それぞれl :  5 ]、 2〜l、024.1:128及び1 : 1.024であった。C− 499の免疫はその他の2匹のチンパンジーと異なる時点で開始したため、C− 399及びC−433の抗原投与から6力月後にC−499の抗原投与を行なっ たが、これは、特定の投薬を受けたことのない対照動物C−087の抗原投与と 同時に行なった。接種後(PI)2週目ならびにその後のあらゆる時点で、C− 087のPBMCからウィルスが単離され、我々の条件下でHI V−1保存株 の1:100希釈溶液が容易にチンパンジーに感染したことがわかった。
免疫され、抗原投与されたチンパンジーから、HIVを単離する試み。HIV− 1での抗原投与後のさまざまな時点で、免疫された動物の感染状態を評価するた めに3つの方法を使用した。まず最初に、リンパ系細胞内のHIV配列をPCR により検出しようとする試みを定期的に行なった(Laure、 F、、 Ro uzioux、 C,、Veber。
F、、 Jacomet、 C,、Courgnaud、 V、、 Blanc he、 S、、 Burgard、 M、。
Griscelli、 C,&Brechot、 (:、、(1988) La ncet 2.538−541;Mullis、 K、B、 & Faloon a、 F、A、(1987) Methods Enzymol、 155゜3 35−350.及びKwok、 S、 & Kellogg、 D、E、 (1 990)、rPCRプロトコール:方法及び応用の指針(PCRProtoco ls: A Guide to Methodsand Applicatio nsl J中、 Inr+ts、 M、A、、 Ge1fand、 D、H,、 5ninsky。
J、J、 & White、 T、J、編(Academic Press、  Inc、、 San Diego、 CA)りf1.337−347 ]。抗原 投与後、3週目、3力月目及び6力月目に、3匹のチンパンジーのPBMCから 得たDNA試料をテストした。
対照HIV感染チンパンジーからのDNAには予想された電気泳動移動度のバン ドが検出されたが、予防接種及び抗原投与を受けた動物からの、又は特定の投薬 を受けていない対照の動物からのPBMCには、検出されなかった(データ示さ ず)。抗原投与から6力月目に、重複したプライマーセットを用いて、抗原投与 を受けたチノパンツー及び対照のチンパンジーのPBMC及びリンパ節組織の両 方からのDNAについてPCR分析を行なった[Mullis、 K。
B、 & Faloona、 F、A、(19++7) Methods En zymol、155. 335−350]。この技術は、標準的PCRよりもさ らに感度が高く、これらの実験(全ての試料について少なくとも7回反復した) では、ウィルスDNAのおよそ1つの分子が、1.5XIO’細胞に等価のDN A中に存在すれば、強いシグナルを生成することがわかった。全てのPBMC及 びリンパ節試料は、常に陽性であった事前に感染したチンパンジーからのものを 除いて、−貫して陰性であった(図8)。従って、抗原投与から6力月後に、ウ ィルスDNAは、106細胞につき1コピーよりも大きい頻度でP BMC及び リンパ節組織に存在しなかった。
第2に、2週目、4週目、6週目及び8週目、そしてその後は1力月間隔で、正 常なヒトから得たリンパ球とのチンノ(ンジーのPBMCの同時培養によってP BMCからウィルスを単離する試みを行なった[Fultz、 P、N、、 M cClure、 H,M、、 Swenson、 R,B、。
McGrath、 C,R,、BrodLe、 A、、 Getchell、  J、P、、 Jensen、 F、C,。
Anderson、 D、C,、Broderson、 J、R,& Fran cis、 D、P、 (1986) J。
Virol、、 58.116−124 ] 、 CD8’細胞は、HIVに感 染したヒト[Walker、 C,M、、 Moody、 D、J、、 5ti tes、 D、P、 & Levy、 J、A。
(1986) 5cience 234.1563−1566;及びTsubo ta、 H,、Lord、 C,1,。
Watkins、 D、1.、 Morimoto、 C,& Letvin、  N、L、 (1989) J、 Exp。
Med、169.1421−14341及びチンパンジー[P、N、F、、未公 開データ]においてのみならず、SIVに感染したマカク[Tsubota、  H,。
Lord、 C:、1.、 Watkins、 D、1.、 Morimoto 、 C,& Letvin、 N、L。
(1989) J、 Exp、 Med、 169.1421−1434]にお いてもウィルス複製を抑制することが示されてぎたため、いくつかの実験におい ては、培養が確立する前にチンパンジーのPBMCからCD8°リンパ球が枯渇 していた。対照動物C−087からのウィルス回収とは対照的に、ウィルスは、 追跡の最初の6力月の間のどの時点においても、C−339、C−433又はC −499からの総PBMC又はCD4”富化細胞のいずれからも回収されなかっ た。PI(接種後)6力月目で、全ての動物ならびに未感染及びHIV感染対照 チンパンジーについて、鼠径リンパ節生検を行なった。正常なヒトPBMCと同 時培養すると、ウィルスは、感染した対照のリンパ節からは回収されたが、免疫 及び抗原投与を受けたチンパンジーのリンパ節からは回収されなかった(データ 示さず)。抗原投与後最初の6力月間にウィルスを検出しようとする全ての試み が失敗したという事実にも拘わらず、C−433の、32週目に得たPBMCl 及びその後は抗原投与後37週目に得た骨髄の同時培養から、ウィルスが単離さ れた。
最後に、免疫養生法の中に含まれていなかったHIV抗原に対するセロコンバー ジジンの可能性について、抗原投与を受けたチンパンジーを監視した。イムノプ ロット分析(Diagnostic Pa5teur)によると、他の抗原の中 でもp25gagではなくp18gagを用いて免疫されたC−433及びC− 499が、7力月の追跡期間中、p25についてセロコンバージョンを示さなか ったことが示された。しかしながら、PI(接種後)32週目(7,5力月目) で、C−433についてイムノプロット上でかすがなp25バンドが観察され、 その強度は、それに続く血清試料で増加していった(図9)。不活性化全HIV で免疫されたC−339については、いかなるHIV特異的タンパク質に対する 抗体の見かけのレベルにおいても、EIA抗体力価においても、検出可能な増大 は全く存在しなかった(図9)。同様に、イムノプロット検定において精製抗原 を用いた場合、12力月の追跡期間中、C−339からの血清中には、vif又 はnefタンパク質に対するいかなる抗体も検出されなかった。
ここで示されている結果、ならびにBerman及びその同僚達によって報告さ れている結果[Berman、 P、W、、 Gregory、 T、J、、  Riddle。
L、、 Nakamura、 G、R,、(:hampe、 M、A、、 Po rter、 J、P、、 Wurm、 F、M、。
Hershberg、 R,D、、 Cobb、 E、に、 & Eichbe rg、 J、W、(1990) Nature(o :/ ト:/) 345. 622−6251は、明らかに、サマざまなHI V−1抗原を用いてチンパン ジーにおける防御免疫応答を惹起することが可能であることを示している。C− 499は少なくとも7力月の追跡を通してHIV感染の確立に対して防御された こと、C−339は1年間防御されたこと、そしてC−433はウィルスの出現 の7力月の遅延によって立証されているように部分的に防御されたこと、が示さ れた。しかしながら、抗原投与用量が、ここで使用した用量よりも4倍低い、他 の者が利用したのと同じものであったならば、C−433も同様に完全に防御さ れていたであろうということも考えられる[Berman、 P、W、、 Gr egory、 T、J、、 Riddle、 L、。
Nakamura、G、R,、Champe、M、A、、Porter、J、P 、、Wurm、F、M、。
Hershberg、R,D、、Cobb、E、に、& Eichberg、J 、W、(1990) Nature(ロンドン) 345.622−625]。
防御は、以下のことによって立証された二 口)月1回試みたPBMCからも、 及びPI(接種ff1)6力月目のリンパ節組織からも、ウィルスを回収できな かったこと;(ii)さまざまな間隔でのPBMCからの、及びPI(接種後) 6力月目のリンパ節からの、DNAのPCR分析において、ハイブリダイゼーシ ョンシグナルが陰性であったこと;及び(i)通常は一次HIV感染に続いて起 こり、事前に予防接種及び抗原投与を受けた動物における既往反応の特徴である 、抗体応答がなかったこと[Berman、 P、W、、 Groopman、  J、E、、 Gregory、 T、、 Clapham、 P。
R,、Weiss、 R,A、、 Ferriani、 R,Riddle、  L、、 Shimasaki、 C,。
Lucas、 C,、La5ky、 L、A、 & Eichberg、 J、 W、(1988) Proc、 Natl。
Acad、 Sci、 U、S、A、 85.5200−5204; Arth ur、 L、0.、 Be5s、 J、W、。
Waters、 D、J、、 Pyle、 S、W、、 Kelliher、  J、C,、Nara、 P、L、、 Krohn。
K、、 Robey、 W、G、、 Langlois、 A、J、、 Ga1 lo、 R,C,& Fischinger。
P、J、(1989) J、 Virol、 63.5046−5053; G irard、 M、、 Kieny。
M、P、、 Gluckman、 J、C,、Barre−3inoussi、  F、、 Montagnier、 L、 &Fultz、 P、 (1990 )、r性感染柄のためのワクチン(Vaccines forSexually  Transmitted Diseasesl J中、 Meheus、 A 、 & 5pier、 R。
編(Butterworth Co、、 Ltd、、 London)、 pp 、 227−237 ]。
C−433が、見かけ上は7力月間防御されていたのに、実際にはPCHによる 検出及びウィルス単離について繰返し陰性の結果であったにもかかわらず、抗原 投与の時点から感染していたということは、懸念すべきことであり、ウィルス学 的及び血清学的基準の両方による検出を無視するようにHIVが隠とんしつると いう事実が強調されることになる。類似のできごとは、不活性化された全ウィル スで免疫され、その後感染付sIVで抗原投与されたマヵクについても報告され た[Desrosiers、 R,C,、Wyand、 M、S、、 Koda ma、 T、。
Ringler、 D、J、、 Arthur、 L、O,、Sehgal、  P、に、、 Letvin、 N、L、。
King、 N、W、 & Daniel、 M、D、、(1989) Pro c、 Natl、 Acad、 Sci。
U、S、A、 8686.6353−6357 ]。この研究においては、ウィ ルスは当初32週目まで回収されず、抗原投与後39週目までは既往応答は観察 されなかった。長期にわたり従来の試験により血清陰性であり続けたものの、P CR又はウィルス単離によるとHIVが検出されたという、自然のHIV感染に おける観察[Ranki、 A、、 Valle。
S、L、、 Krohn、 M、、 Antonen、 J、、 A11ain 、 J、P、、 Leuther、 M、。
Franchini、 G、 & Krohn、 K、 (1987) Lan cet 2.589−593;及びJehuda−Cohen、 T、、 5l ade、 B、A、、 Powell、 J、D、、 Villinger、  F、。
Je、B、、Folks、丁、M、、Mc(:1ure、H,M、、5ell、 K、W、& Ahmed−Ansari、 A、(1990) Proc、 N atl、 Acad、 Sci、 U、S、A、 87.3972−3976) は、HIV感染者のセックスパートナーといったハイリスクの者が、血清学的、 ウィルス学的又はPCR分析が陰性であるにもかかわらず、感染している可能性 があるということを示唆している。
3匹のチンパンジーが受けた複雑な免疫養生法から見て、数多くの抗原及び/又 は抗原処方のどれが、部分的防御を惹起するきっかけとなったのかを決定するこ とは困難である。C−339は、不活性化されたHIV、精製されたgp160 及びv3ペプチド−KLHコンジュゲートを用いて、連続的に免疫された。C− 433は、まず最初にワクシニアウィルス−gp160env組換え体で、次に 精製されたenv、p18gag%nef及びvif抗原の混合物で、そして最 終的にはV3ペプチド−KLHコンジュゲートで免疫された。最も単純な免疫養 生法は、C−499のものであった;これは、精製されたgp160env及び p18gagと、それに続(コンジュゲート化していないV3ペプチドで構成さ れていた。3匹の動物に共通の抗原は、gp160env、p18gag及びv 3ペプチドであったが、その相対的な重要性は、今後決定していかなくてはなら ない。適切な防御には、複数のタンパク質上に見出される多数の抗原決定基及び /又は同じ抗原決定基の複数の提示が必要である可能性がある。
チンパンジーにおいて中和抗体の有意な力価を惹起しなかった、以前にテストさ れたプロトタイプワクチン[Berman、 P、W、。
Graapman、 J、E、、 Gregory、 T、、 Clapham 、 P、R,、Weiss、 R,A、。
Ferriani、 R,、Riddle、 L、、 Shimasaki、  C,、Lucas、 C,、La5k31゜L、A、 & Eichberg、  J、W、 (1988) Proc、 Natl、 Acad、 Sci、  tJ、s、A。
85: 5200−5204; Arthur、 L、O,、Be5s、 JJ 、、 Waters、 D、J、。
Pyle、 S、W、、 Kelliher、 J、C,、Nara、 P、L 、、 Krohn、 K、、 Robey。
W、G、、Langlois、 A、J、、 Ga1lo、 R,C,& Fi schinger、 P、J、 (1989)J、 Virol、 63.50 46−5053; Girard、 M、、 Kieny、 M、P、、 Gl uckman。
J、C,、Barre−3inoussi、 F、、 Montagnier、  L、 & Fultz、 P、 (1990)「性感染柄のためのワクチン( Vaccines for 5exually TransmittedDis eases) J中、 Meheus、 A、 & 5pier、 R,編(B utterworth Co、。
Ltd、、 London)、 pp、 227−237;及び)lu、 S、 L、、 Fultz、 P、N、。
McClure、 H,M、、Eichberg、JJ、、ThoIIlas、 E、に、、Zarling、J、。
Singhal、 M、C,、にosowski、 S、G、、Swenson 、 R,B、、 Anderson、 D。
C,、& Todaro、 G、 (1987) Nature (Londo n) 328.721−723)が、動物の実験的感染を予防する上で有効でな かったということは、興味深いことである。中和抗体力価の維持が、C−339 及びC−433においてはV3ペプチド−KLHコンジュゲートの2回の注射の 後に達成され、C−499ではV3ペプチドの3回の注射の後に達成されたとい う観察(図7)は、gp160/120env分子の一部として提示される場合 とペプチドとして提示される場合とでは、v3がチンパンジーの免疫系によって 異なる見方をされる可能性があるということを示唆している。我々は、イムノア フイニティクロマトグラフィにより、防御されたチンパンジーの血清中のほぼ全 てのHIV中和活性がv3ペプチドによって吸収されつるということを発見した (A、P、の未公開データ)。v3ペプチドの追加免疫接種は、gp160での 免疫が、何故、本実験においてはチンパンジーの防御という結果をもたらしたの にBermanらにより報告されている実験ではこのような結果をもたらさなか ったのかを説明しつる可能性がある[Berman、 P、W、、 Grego ry、 T、J、、 Riddle。
L、、 Nakamura、 G、R,、Champe、 M、A、、 Por ter、 J、P、、 Wurm、 F、M、。
Hershberg、 R,D、、 Cobb、 E、に、 & ELchbe rg、 J、L (199Q) Nature(London) 345.62 2−625 ) 、この後者の研究においては、2匹のチンパンジーがgp12 0で免疫された後に防i卸され、これらの動物は、感染から防御されていない2 匹の動物に比べて、■3ループ内に見られる主要な中和抗原決定基(PND)に 対して3〜4倍高い力価を有していた。
本実験において観察された防御が、中和抗体のみによるものであったか、又はそ の他の免疫メカニズムが関与していたかという問題に対する答えは、まだ出てい ないままである。抗原投与の時点で、C−339の血清中には、抗体依存性細胞 性細胞傷害活性が検出されたが、その他の2匹のチンパンジーの血清中には検出 されなかった。可溶性タンパク質p18gag%gp160env及びp27n efに対するHIV特異的増殖性応答[Bahraoui、 E、。
Yagello、 M、、 B111aud、 J、N、、 5abatier 、 J、M、、 Guy、 B、。
Muchmore、 E、、 Girard、 M、 & Gluckman、  J、C,(1990) AIDSRes、 Human Retroviru ses 6.1087−1088;及びVan Eendenburg。
J、P、、 Yagello、 M、、 Girard、 M、、 Kieny 、 M、P、、 Lecocq、 J、P、。
Muchmore、 E、、 Fultz、 P、N、、 Riviere、  Y、、 Montagnier、 L、 &G1uck+++an、 J、C, (1989) AIDS Res、 Human Retroviruses  5.41−50〕は、C−443からのPBMCにおいてはウィルス抗原投与の 前及び後の両方に検出されたが、C−339からのPBMCにおいては検出され なかった。興味深いことに、V3−KLHコンジュゲートで免疫した後、C−4 33は、v3ペプチドに対する強いTヘルパー細胞の反応性の維持を示したが、 一方C−339は、弱い応答しか有していなかった。C−449の応答は、現在 研究されつつある。抗原投与の前、当日及び後の、予防接種を受けたチンパンジ ーのPBMC中の細胞傷害性Tリンパ球(CTL)を検出しようとする試みが繰 返されたが、失敗に終わった。従って、観察された防御はTヘルパー細胞又はC TL活性と相関関係をもたなかったと思われる。
ここで示す結果は、HIVワクチンがウィルス感染に対する防御を誘発しつると いうことを表わしている。V3ペプチドにより誘発された高い中和抗体応答は、 型特異的であった;予防接種を受けた動物からの抗原投与の時点の血清は、より 多様なHI V−1単離株RF及びMNを、わずかにしか中和しなかった(未公 開データ)。
従って、数多(のHIV変異体に対する中和抗体の高い力価を誘発するようなワ クチンを設計することが必要となるが、)(IV感染者からの血清の大部分と反 応するPND配列の最近の同定[LaRosa。
G、J、、 Davide、 J、P、、 Weinhold、 K、、 Wa terbury、 J、A、、 Profy、 A。
T、、 Lewis、 J、A、、 Langlois、 A、J、、 Dre ssman、 G、R,、Boswell、 R。
N、、 5hadduck、 P、、 Halley、 L、H,、Karpl us、 M、、 Bolognesi。
D、P、、 Matthews、 T、J、、 Emini、 E、A、 &  Putney、 S、D、(1990)Science 249932−935  ]によると、このことは以前に考えられたものほど優れたものとはならない可 能性もある。2匹のチンパンジーを防御する上での見かけの成功及び3匹目の動 物における長期にわたるウィルスの抑制は、ヒトにおいてそれが長期間持続する 防御免疫を提供するという期待をもって、HIVワクチンを開発するべくさらに 努力するための根拠を与えるものである。
☆☆☆ 二重免疫手順(gp160での初回抗原投与と、それに続くgp120のV3ル ープの配列を有する合成ペプチドでの追加免疫)の有効性を確認するため;Al (OH)s、5yntexアジュバン1−.5AF−1及びフロイント不完全ア ジュバント(I FA)という3つのアジュバントを比較するため;及び、0力 月目及び1力月目にgp160.3力月目及び4力月目にV3ペプチド、そして 6力月目の最後の追加免疫としてgp160と■3の両方、という加速した免疫 スケジュールをテストするため、さらなる研究を行なった。
初回抗原投与のために1100uのgp160 BRU、そして追加免疫のため にV3−BRU (gp120アミノ酸残基302〜335)とV3−MN ( 同じ残基)各々200ugの混合物を用いて、アカゲザル(10ット当り4匹) において実験を行なった。動物は、1力月の間隔で採血し、ELISAにより、 抗v3及び抗gp抗体(Ab)力価を測定した。中和Ab力価は、免疫蛍光フォ ーカス形成阻害検定によって測定した。
精製されたgp160 BRUでコーティングしたプレートを用いて、ELIS Aにより抗gp160Abを測定した。3グループの動物において迅速な抗gp 160Ab応答が観察された(図10)が、IFA及び5AF−1を用いたグル ープにおける抗原に対する応答は、ミョウバンを用いたグループのものに比べて 5〜10倍高いものであった。■3ペプチドの注射は、抗gp 160力価に対 していかなる効果ももたなかった。力価は、6力月目のgp160の再生注射の 時点で数倍急上昇したが、ここでも又、ミョウバンを用いたグループは他の2つ のグループに比べて2〜8倍低い応答を示した。
抗V3Abは、BRUペプチドでコーティングしたプレートを用いてELI S Aにより測定した。v3に対する応答は、全てのグループにおいて明らかに二相 性であり、3力月目の■3ペプチドの注射の時点で強い追加免疫効果が見られた (図11)。かくして、抗■3力価は3力月目と4力月目の間で10倍増大し、 次に安定状態に入り、gp160でブライミングされた動物における■3ペプチ ドの注射の顕著な追加免疫効果が確認された。これは、実験に用いたアジュバン トとは無関係に観察された。
しかしながら、3力月目に測定したv3に対する初期応答は、5AF−1及びI FAのグループでは、ミョウバンを用いたグループに比べ、5〜6倍高いもので あった。最終的な抗v3力価は、全部で、後者に比べて、前者の2つのグループ においては約10倍高かった。二段階免疫スケジュールは、以下のように定義で きる: 初回抗原投与二〇カ月及び1力月目に、gp l 60゜追加免疫=33力目に 、■3ペプチド 第2回追加免疫二6カ月目に、gp160+V3ペプチド。
第2回追加免疫は、さらに既往応答を増大させるため、12力月目のようなさら に後の時点に置(こともできる。
全ての免疫前血清は、中和Abに関して陰性であった。第2回追加免疫(7力月 目)から1力月後に測定した中和Abの力価は、以下のとおりであったニ アジュバント サル AI(OH)s 5AF−I IFA4 陰性 >450 440 ここでも又、さまざまなグループ間での力価の相対的な差異は幾分か弱まってい たものの、ミョウバンを使った場合に比べて、5AF−1又は不完全フロインド アジュバントを使用した場合には決定的な利点が見られた。
結論としては、霊長類に対する迅速な二段階抗HIV免疫スケジュールは、高い 抗v3、高い抗gp160及び高い中和Ab応答を誘発することができる。この スケジュールには、以下のものが含この計画の代替案は、以下のようなものであ り得る:最終的Ab力価が、5yntexアジュバント5AF−1又はフロイン ト不完全アジュバントの場合、ミョウバン[A (OH,)]と比べて5〜15 倍高いことから、後者よりもむしろ前者の2つのアジュバントを用いる方が有利 である。
☆☆☆ サルに関するさらなる研究を、以下の表に報告する。
HIV−1に感染した末梢血単核細胞を用いた抗原投与に対するチンパンジーの ワクチン防御 最近の研究により、感染又は疾病の段階の如何に関わらず、ヒト免疫不全症ウィ ルス(HI V)感染者の血液には、ウィルス感染細胞(細胞関連ウィルスとも 呼ばれる)及び無細胞ウィルス0の両方が含まれていることが立証された。これ らの発見は、HIVの伝播が、いずれかの又は両方のウィルス形態で起こりつる ということを意味している。膣液及び精液中のHIVの量及び−次形態に関する データは限られたものであるが0、無細胞ウィルスも細胞関連ウィルスも両方共 、性的接触を通しても伝播されると仮定することがおそら(可能であろう。従っ て、HIVに対する効果的なワクチンは、全て、両方の形態のウィルスに対して 、ならびに粘膜表面を介した(性的)及び静脈内経路で(血液交換を通して)の 伝播から防御しなくてはならない。
チンパンジーのHIV−1感染又はさまざまなマカク種のHIV−2もしくはサ ル免疫不全症ウィルス(S I V)での感染のいずれかを利用した動物モデル 系を用いて、予防接種がこれらのウィルスでの感染に対して防御することができ る免疫応答を惹起しつるということが立証されてきた0゜しかしながら、全ての ケースにおいて、防御は、比較的低い用量の感染性無細胞ウィルスを用いた抗原 投与に対してのみ実証された。本研究において、我々は、(1)HIVで免疫さ れたチンパンジーからの血清及び/又は末梢血単核細胞(PBMC)が、インビ トロで細胞関連HIV−1の伝播を防御できるか否か、そして(II)予めさま ざまなHIV−1抗原調製物で免疫されたチンパンジーが、HIV感染チンパン ジーからのPBMCによる静脈内抗原投与に対して防御されることになるか否か を決定した。
以前に報告されているように0、チンパンジーC−339はさまざまなHI V −1抗原で免疫され、その後、10 oTcro+t。の無細胞HI V−1の 静脈内注射での抗原投与を受けた。この動物は、数多くの基準によるとウィルス 陰性状態にとどまっていたが、抗原投与後40週間にわたり、ウィルスに対する 既往抗体反応を生じなかった。無関係のインビボ研究では、免疫刺激が長期間感 染しているチンパンジーにおけるHIV−1発現の増大を誘発することが示され たので0、C−339が実際に感染から防御されていたことを確認するため、我 々は、動物の免疫系を刺激することによって、推定されている潜在ウィルスの検 出可能な発現の再活性化又は誘発を試みた。抗原投与後40週目に、C−339 に5yntexアジユバント製剤5AF−1を接種し、44週目と48週目に、 HI V−1抗原の混合物(不活性化HI V−I LA、、、組換え型抗原g p160env、p25−及びp18−gag;及び■3免疫優性ループを表す ペプチド:これらは全て5AF−1を用いて処方されている)を動物に注射した 。これらの接種のいずれも、正常なヒトPBMCとのC−339のPBMCの同 時培養によるウィルスの検出という結果をもたらさなかったが、HI V−1抗 原の最後の2回の注射は、追加免疫としてまさに役立った;合計の抗HIV−1 (図1)及び中和(データ示さず)抗体力価の増加が観察された。
C−339のHIV特異的免疫レベルがHIV感染細胞による感染を防ぐのに充 分なものでありうるか否かについての指標を得るため、伝播の液性及び細胞媒介 性阻害の両方についてのインビトロ検定を行なった。我々は、まず第1に、チン パンジーC−339からの血清が、HI V−1感染チンパンジーからのPBM CからPHA刺激を受けた正常なヒトPBMCへの感染性ウィルスの伝播を防ぐ ことができるか否かをテストした。陽性対照として、細胞間の伝播を完全に阻害 した(HI V−1感染チンパンジーからの)血清(P、N、F、、原稿準備中 )が、各検定に含まれていた。いかなる阻害活性ももたなかった、免疫に先立っ てC−339から得た血清に比較して、0透口(無細胞ウィルスでの抗原投与時 点)及び52週目の血清は、ウィルスの伝播及び産生をそれぞれ68%及び75 %阻害し、一方、24週目の血清はウィルス産生をわずか33%だけ阻害した( 図2A)。24週目の値は、おそらく初期ウィルス抗原投与後の阻害活性の漸進 的喪失を反映しており、52週目の値は、44週目及び48週目にC−339に 対して与えられた2回のHIV−1追加免疫注射による阻害活性の増大を反映し ている。
第2に、我々は、指示細胞として用いた場合に、C−339からのPBMCが、 HIV−1感染チンパンジー(C−087)からのPBMCと同時培養された場 合にウィルスの伝播及び複製を防止することになるか否かをテストした。C−3 39からのPBMCを、一定の濃度で(2〜3X10’細胞/ウエル)、12ウ エルの組織培養プレートのウェルに添加した。C−087のPBMCを1:4に 段階的に希釈し、各希釈溶液からの細胞を、1:1の比率から始めてC−339 からのPBMC(又は対照としての、正常なヒト又はチンパンジーのPBMC) を含むウェル2個ずつに添加した。逆転写酵素検定により、ウィルス産生につい て、培養上清を定期的に監視した。阻害活性は、い)6週間の観察期間内にウィ ルス陽性培養を生み出すためにより多くの数のC−087のPBMCが必要とさ れた場合、及び(ii)HIV−1の投与を受けていない個体からのPBMCで 確立された同時培養に比べて、培養がウィルス陽性となる時間に遅延が見られた 場合に、免疫された動物からの細胞に存在するものとみなされた。これらの検定 は、C−339が、HI V−1抗原の2回の追加免疫注射の前であった40週 目に、実質的な阻害活性を有していたことを示していた(図2B)。この阻害活 性は73週目までに下降していたが、磁気ビーズでのCD4゜細胞の枯渇による CD8’細胞の富化け、ウィルス回収の完全な阻害という結果をもたらした(図 2C)。C−339のPBMCのCD4+富化集団での感染の見かけの増強は、 おそら<HIV−1の複製を支持することができる細胞の数の著しい増大の関数 であると思われる。
インビトロ検定では、C−339からの血清及びPBMCの両方がHI V−1 の細胞間伝播を防ぐ少なくとも幾分かの能力をもつことが示されたことから、C −339及び陰性対照チンパンジーC−435に対して、HI V−1感染PB MCを用いて静脈内に抗原投与した。抗原投与接種物は、(別のワクチン研究[ ]における陽性対照として)14週間前にHI V I HTLV−1゜8に感 染させたチンパンジーC−087のヘパリン処理した血液から得られた低温保存 PBMCからなっていた。HI V−1感染チンパンジーからのPBMCからな る抗原投与接種物は、例えば静脈内薬物使用者の間で起こる伝播に最も近いもの であると考えられた。チンパンジーの感染に必要とされるHIV感染細胞の最低 感染用量は決定されておらず、又、利用可能なチンパンジーの数が限られていた ことから、抗原投与接種物の用量は経験的に選択された。この選択は、ヒト及び チンパンジーの両方からのPHA刺激を受けた正常なPBMCを指示細胞として 用いた、チンパンジーC−087からの低温保存されたPBMCのアリコートの インビトロ滴定の結果に基づいていた0゜これらの検定から、この低温保存され たストック中の107の総PBMC当り平均382の感染性細胞が存在すること が決定された。2匹のチンパンジー、C−339及びC−435,5,8×10 5のPBMC,つまり22の感染性PBMCを含んだ1−の体積の静脈内接種を 受けた。この数字は最小の見積りであり、培養がウィルス陽性になるのには1つ の感染細胞で充分であるという仮定に基づいている。
接種の後、動物を毎日観察し、8週間の間は2週間に1回ずつ、その後は1力月 間隔で、血液試料を得た。ウィルス単離の試みは、25cm2の組織培養フラス コ内でPHA刺激を受けた正常なヒトPBMCと各々の動物からのPBMCを同 時培養することにより行なった。我々は又、感染PBMCの接種後、3力月目及 び9力月目に得た骨髄の生検試料、及び6力月目及び11.5力月目におけるリ ンパ節の生検からも、ウィルスを単離しようと試みた。抗原投与の4週間後に、 そしてその後は毎回、対照動物C−435からのPBMCならびに骨髄及びリン パ節試料から、ウィルスが単離された。これとは対照的に、免疫されたチンパン ジーC−339からは、PBMCからも、骨髄又はリンパ節生検からも、どの時 点でもウィルスは単離されなかった。抗原投与から8週目に最初にC−435か らの血清中にHIV特異的抗体が検出され、力価は24週目まで上昇し続けた( 図1)。しかしながら、C−339からの血清にはいかなる既往反応も検出され ず、HrV−1に対する抗体力価はわずかに減少し、その後安定状態にとどまっ た。
従って、これらの結果は、前もって免疫することにより、HIV感染細胞による 感染の伝播を予防することが可能であるということを示していた。確認として、 チンパンジーC−087からの同じ低温保存されたPBMCのアリコートを用い て、同等の数の感染性細胞で、さらにもう2匹の免疫されたチンパンジーに抗原 投与した(表1)。これらのチンパンジーのうちの一方、すなわちC−499は 、C−339のように、予め無細胞HIV−1を用いた免疫及び抗原投与を受け 、1年間ウィルス陰性であり続けた0゜第2のチンパンジー、C−447は、ま ず最初に5AF−1中の精製された組換え型gp160env、p18gag、 vif及びnefタンパク質で免疫され、次に、精製されたgpl 60env 及びp18gagによる追加免疫、及びそれに続< 5AF−1中の精製された nefタンパク質及びHI V −I HTLV−1□3の主要な中和抗原決定 基(V3ループ)を表わすペプチドによる追加免疫を受けた。チンパンジーC− 447は、いかなる形態の感染性HIV−1に対しても以前さらされたことがな かった。
約22の感染性PBMCを同用量用いた抗原投与の後、これらの後者の2匹のチ ンパンジーを、2週に1回、次に1力月に1回、HIV特異的抗体力価の変化に ついて、及びPBMC1骨髄及びリンパ節内のウィルスの存在について監視した 。両方の動物におけるH I V−1に対する抗体力価は安定した状態にとどま り、ウィルスは、血液又は組織の試料のいずれからも単離されなかった。抗原投 与後7力月目に、C−499は、うっ血性心不全のため安楽死させた。8つの異 なる組織(脳、牌臓、さまざまなリンパ節、腎臓、肝臓及び唾液腺を含む)の断 片をハサミで切り刻んだ;これらの組織断片ならびにPBMC及び骨髄を、次に 、PHAで刺激した正常なヒトPBMCと同時培養した。全ての培養は、逆転写 酵素検定によって監視したところ、6週間の培養を通してウィルス陰性であった 。2匹目の動物C−447からのPBMC1骨髄及びリンパ節試料は全て、9力 月の追跡期間を通して、全ての試みにおいてウィルスに関して陰性であった。か (して、免疫された3匹のチンパンジーのうち3匹共が、HIV−1感染細胞に よる感染から見かけ上防御されていた。末梢血細胞は単球/マクロファージなら びにリンパ球を含んでいることから、感染した細胞集団は、おそらく、細胞型に 関してのみならず、個々の細胞によるウィルス発現のレベルについても、不均一 であったと思われる。接種物は、l−の培地中に懸濁されたPBMCとして調製 されたものの、C−087のPBMCのい(つかはHIVを活発に産生じていた 可能性がきわめて高い。従って、チンパンジーの接種物は、実際には無細胞及び 細胞関連HIV−1の両方の混合物で構成されていた可能性がある。
これらの考慮事項は、我々の結果の重要性をさらに高めるものである。
HIV感染PBMCでの抗原投与の時点で、C−447及びC−499は、C− 339(7)ものと比ヘテ、4倍低いHIV−IEIA抗体力価(1: 6,4 00対1 : 25,600) 、Lかし4〜8倍高い中和抗体力価(1:25 6及び1 :512対l:64)を有していた。細胞関連ウィルスの抗原投与に 対するワクチンで誘発された防御の可能性を予測するためのインビトロ血清及び PBMC阻害検定の潜在能をさらに評価するため、C−447及びC−499か らの血清試料をテストした。抗原投与の日にC−447及びC−499から得た 血清は、HI V−1の細胞間伝播を、それぞれ25%及び52%阻害した。こ れらの阻害レベルは、抗原投与当日のC−339からの血清で観察された細胞間 伝播の75%阻害よりも低いものであったため、この検定は、細胞関連の抗原投 与に対する防御を高い信頼性で予言するものではない可能性がある。これら2匹 のチンパンジーからの細胞関連の抗原投与当日のPBMCを、C−339からの PBMCと平行してテストした(図2B、75週目参照)。結果は、75週目の C−339のPBMCで得られたものと同等であった:すなわち、両方の動物か らのPBMCは、C−087の感染した細胞からのウィルスの伝播に対して、見 かけ上いかなる阻害活性も示さなかった。
C−339が、細胞関連HI V−1の抗原投与から1年間防御された時点で( C−339の最初の無細胞ウィルスの抗原投与に関して10404週目我々は、 この動物に対して、2年前の第1回の抗原投与実験に使用したものと同等の無細 胞HI V I MILV−11111の接種物を用いて再び抗原投与した。同 じウィルス保存株の別の低温保存アリコートを用いて(Larry Arthu r、 NCI−FCRFから入手)、1−の総体積で100 Tcros。を静 脈内注射した。HIV−1は、最初、この3回目のHI V−1抗原投与の4週 間後に得られたC−339からのPBMCに(正常なヒトPBMCとの同時培養 により)検出され、抗原投与の6週間後にHIV−I EIA抗体力価の増大が 観察された(図1.110週目透口C−339は、追加免疫を受けていないか、 又はこの2回目の無細胞HIVによる抗原投与に先立ち1年間HIV−1にさら されていたことから、予防接種により惹起された免疫応答は、ウィルスに対する この最後の曝露各こ対して防御するのに充分なレベルで持続しなかった。C−3 39は、安定したHIV−1の免疫応答の存在にもかかわらず、感染した状態と なり、ウィルスに対する3回目の曝露後、比較的まもな(感染が検出された。こ の発見は、C−339がHIV−1感染に対して本来耐性をもたなかったことを 示し、さらには細胞関連HIV−1抗原投与に対する観察された防御の重要性を 強調してし入る。もう1匹の生存しているチンパンジー、C−447は、1年間 ウィルス陰性状態にとどまった時点で、同様に抗原投与を受けることになる。
HIV感染細胞での抗原投与に対する3匹のチン/<ンジーの防御のメカニズム はわかっていないが、それが液性免疫及び細胞媒介性免疫の両方の組合せによる ものである可能性が高い。抗原投与当日に得られたPBMCを用いたインビトロ 検定においては、C−499及びC−447ではなくC−339からの細胞のみ が、C−087のPBMCからのHIV−1の回収に対する有意な阻害活性を示 していた。これは、C−339が、細胞抗原投与より4週間及び8週間前に複数 のHI V−1抗原を用いて追加免疫を受けていたのに対して、C−449が1 年を越える期間HIV−1抗原にさらされていなかったという事実の結果であっ た可能性がある。同様に、C−447は、2〜5力月前の一定期間中、V3ペプ チド及びNefタンパク質のみでの3回の追加免疫を受けていた;これらの接種 の結果、中和抗体力価は10倍を越えて増大したが、HIV特異的EIA抗体力 価には検出可能な増加は全くなかった。C−339からのPBMCがインビトロ での細胞間伝播を防止する能力を続いて喪失したことは、この可能性を支持する 。このこととは無関係に、血清又はPBMCで行なわれるようなインビトロ検定 のいずれも、防御免疫を予言するものではないと思われる。
C−087、及びC−087からのHIV感染PBMCでの抗原投与を受けた3 匹のチンパンジーは、同胞ではなかったことから、4匹の動物が同一の主要組織 適合遺伝子複合体(MHC)ハブロタイブを共有していた可能性はきわめて低い 。かくして、先験的に、その表面にHI V抗原を有していたものをいくつか含 むC−087のPBMCに対する初期防御が、たとえ存在していても古典的なM HCに制限された細胞傷害性T細胞活性によって媒介されたものではない、との 仮定がなされることになろう。今日までのところ、我々は、免疫されたチンパン ジーからの末梢血リンパ球で直接CTL活性を検出することができなかった0゜ 最も可能性が高い細胞媒介の防御メカニズムは、以前にC−339からの血清中 に検出された活性である、抗体依存性細胞性細胞傷害作用(ADCC)であると 思われる0゜上述のように、HIV特異的抗体と細胞媒介性活性の両方が相乗作 用して、防御を実現する可能性が高い。
理想的には、いかなる病原体に対するワクチンであっても、最小限の免疫回数の 後に長く持続する免疫を惹起するものでなくてはならない。我々の免疫されたチ ンパンジーにおいては、長く持続する安定したEIA及び中和抗体力価が観察さ れたが、これらは、最低2年間にわたり多数の免疫を行なって(12回以上)達 成された。
これらの養生法は、控え目に言っても、西欧諸国では、まして開発途上国ではな おさら、使用上実用的ではない。ヒト以外の霊長類モデルでの今日までの研究に 基づくと、HIV−1に対する免疫は、少なくとも最初の3回の接種と、特定さ れていない間隔での追加免疫接種とを必要とするかのように思われる。複数の接 種が必要とされる場合、これらは容易に投与されなくてはならず(例えば経口的 に)、ワクチン調製物は通常の保存条件下で安定でなくてはならない。これら後 者の2つの条件は、開発途上国へのHIV〜1ワクチンの送達に関して特に重要 である。従って、無細胞及び細胞関連HIV−1の両方の静脈内感染に対する防 御を惹起しうることを実証する上で進歩がなし遂げられてきたものの、主要な問 題点4なお未解決のままである。
参考文献及び注釈 細胞間伝播の血清中和 チンパンジー 血清の日付 阻害% C−4338/89 35 PI(接種後)4力月目のC−527からの6X10’個のPBMC2平均3回 の実験 HIV−1gp160及びenvペプチドに対するアヵゲザルの中和抗体応答に 対するアジュバントの影響子 ヒト免疫不全症ウィルス1型(HIV−1)のエンベロープ糖タンパク質は、大 きい前駆体g p 1.60のタンパク分解的切断により生じる2つの部分から 作られている。外部表面の糖タンパク質gp120は、gp160のアミノ末端 領域に相当し、一方、膜貫通糖タンパク質gr)’11は、そのカルボキシル末 端領域(1,2)から誘導される。ウィルスのための主要な中和抗原決定基(P ND)4;t:、III B株(3〜5)にツイテ残基3o3〜338に位置づ けされた保存されたシスティンループである、gp120の第3の高度可変ドメ イン(■3)にマツピングされてきた(番号付けは参考文献6に従う)。さらに 、gp120及びgp41は、共にマイナー中和エピトープを担持している(総 説については、参考文献7参照)。V3ループの中和エピトープは連続的な性格 のものである(8.9)が、ループの3次元コンホメーションは反応性にとって 重要であると思われる(10.11)。異なるH I V−1単離株からのPN Dは広範な配列の相違を示しく4.12.13)、このことは、何故PNDに対 する抗体が型特異的な形でウィルス感染性を中和するのかを説明している。これ らの抗体は、同様にシンシチウム形成及び細胞間のウィルスの広がりをも阻害す る。PNDにターゲティングされた抗体は、ウィルスエンベロープと標的細胞の 膜との間、又は感染した標的細胞の膜と感染していない標的細胞の膜との間の融 合レベルに作用する(4.14)。
HI V−1チンパンジーモデルでの実験は、実験的HIV感染に対する防御に おいて、中和抗体が主要な役割を果たすということを立証した(15.16)。
抗原投与感染に対して防御されていなかった動物の大部分は、抗原投与時点で中 和抗体を全くもっていなかったか又はきわめて低いレベルの中和抗体しか有して いなかった(17)。ウィルス抗原投与に対するチンパンジーの受動的防御は、 抗V3ドメイン特異的つィルス中和モノクローナル抗体の投与を通して達成する ことができた(Emini 、私信)。同様に、HI V−2又はSIVに対す るカニクイザルの受動的防御は、それぞれ高用量の中和抗HIV又は抗SIV血 清を投与することによって達成できた(18)。従って、高い中和抗体力価の誘 発は、HIVワクチンの効力にとって明白な1つの必須条件であり、これは、お そらくは抗HI V−1不稔化(滅菌)免疫(Sterilizing imm unity)の確立及び維持に、これらの抗体が必要とされるためである(19 )。
我々は、以前に、gr)160を含むさまざまなHIV−1抗原での高度免疫処 置によりブライミングされ、次に遊離の又はKLHにカップリングされたPND ペプチドで追加免疫されたチンパンジーが、高い力価のPND特異的中和抗体を 生じ、その後のHIV抗原投与に対して防御されたことを観察した(16)。防 御免疫を誘発することができる最も単純な免疫養生法は、gp160e旦ヱ及ヒ p18■且工、及びそれに続くコンジュゲート化していないP N、Dペプチド で構成されていた。pl 8JL且1が防御に関与しつると考える理由はほとん どない。従って、最小限の防御免疫養生法は、gp160とそれに続く対応する PNDペプチドでの追加免疫からなるはずである。このような初回抗原投与−追 加免疫スケジュールの効力は、gp160抗原の用量及び物理的状態、PNDペ プチドの量及び配列、注射の回数と間隔などのような複数のパラメーターに、ま た、アジュバントの性質にも依存する可能性が高い。この研究では、ミョウバン 、フロイント不完全アジュバント(I FA)及び5yntexアジユバント製 剤1 (SAF−1)(20)の効力を、アカゲザルにおける簡略化された初回 抗原投与−追加免疫養生法において比較した。
以下で示すように、IFA及び5AF−1の効力は匹敵するものであるのに対し て、ミョウバンははるかに弱いアジュバントであった。これらの結果は、将来の HIVワクチンの設計上、重要な意味をもち得るものである。
杯社監方伝 ■ HIV−1(21)のLAV−1(LAI)単離株からのgp160の産生のた めに用いる組換え型ワクシニアウィルスであるVV1163の構築については、 以前に記載されている(22)。VV1163に担持されるgp160遺伝子を 、gp120−gp41の切断部位で突然変異誘発し、膜貫通ドメインを欠失さ せた。抗原は、上述のようにVV1163に感染したBHK−21細胞の細胞培 養培地から精製した(22〜24)。PNDペプチド(LA I )は、配列C −RPNNNTRKS I RIQRGPGRAFVT I GK I GNM RQAを有する34アミノ酸残基のペプチド(BH10単離株からの残基303 〜336)として固相合成法により調製し、リン酸緩衝生理食塩水(Neosy stem。
Strasbourg)中に再懸濁させた。
i±Ω免及 サルは、100μgの組換え型gp160を1力月間隔で2回注射し、これに続 いて3力月目及び4力月目に200μgのPNDペプチドを2回注射することに よって、IM(筋向)経路で免疫した(図1参照)。全ての抗原は、最終体積1 −であった。4匹のサル(グループA)は0.2%水酸化アルミニウムに吸着さ せた抗原(3uperfos)で免疫し、別の4匹のサル(グループB)は1− のI FA (Dirco)中で乳化させた抗原で免疫し、最後の4匹(グルー プC)はl用量につき1mgのトレオニル−MDPを含むl−の5AF−1(2 0)中で乳化させた抗原で免疫した。全てのサルに対して、6力月目に、同じそ れぞれのアジュバント中の100μgのgp160と100μgのPNDペプチ ドの両方のIM(筋向)注射により、追加免疫を行なった。規則的な間隔で、動 物を採血した(10〜15−)。血清は、以下に記す実験に用いるまで、凍結状 態で保管した。
比±y血遣芋 抗PND及び抗gp160抗体力価は、それぞれlウェルにっき0.100gの PNDペプチド又はO,15ugのgpt6oでコーティングしたマイクロウェ ルプレート(Nunc)を用いたELISAにより測定した。血清の適切な希釈 溶液を用いたインキュベーションは、37℃で1.5時間行ない、その後、血清 をホースラディツシュ(西洋ワサビ)ペルオキシダーゼで標識したウサギ抗サル 免疫グロブリン(Nordic)と交換し、インキュベーションをさらに37℃ で1.5時間続けた。結合した酵素の活性は、基質として0.03%過酸化水素 を用い、オルトフェニレンジアミン(Merck)を用いて測定した。30分後 に反応を硫酸で停止し、自動プレート読取り装置で(Vmax: Mo1ecu lar Device Corporation) 490nn+での吸光度を 読み取った。内部標準として用いた陽性マヵク血清の選択されたプールを用いて 得られた線形化した標準曲線から終点力価を計算した。得られた力価は、少なく とも0.1の光学密度の結果をもたらした最高の血清希釈度の逆数にほぼ相当す る。
見かけの親和性定数(KA)を測定するため、ペプチドでコーティングしたプレ ート上にLAI PNDペプチドの段階的希釈を作り、上述の滴定EIAにおい て1〜1.5の吸光度(AO)を生じた各々のマカクの血清の希釈溶液を添加し た。次に、すでに記載したようにEIAを行なった。Friguetら(25) が記載しているとおりに、解離定数(Ko)を計算した。KA(親和性定数)は 、KA=1/KOとして計算した。
IIIBウィルス保存株を用いて、H9細胞での免疫蛍光フォーカス形成の阻害 又はCEM−3S細胞でのシンシチウム形成の阻害(26)により、中和抗体を 測定した。相反する記載がないかぎり、中和力価は、対照と比較してフォーカス 形成を50%減少させたか又はシンシチウム形成を90%減少させた血清希釈の 逆数として定義した。
績釆 アカゲザルの免疫のために考案し、従ってきた戦略を、図1に概略的に示す。簡 単に言うと、ミョウバン(グループA)、IFA(グループB)又は5AF−1 (グループC)のいずれかと混合した同じ抗原調製物を用いて、4匹のサルから なる3つのグループを免疫した。1力月の間隔をおいて組換え型HIV−1gp 160を2回注射することにより、動物をブライミングし、次に3力月目と4力 月目にPNDペプチドの2回の注射で追加免疫を施し、それに続いて6力月目に gp160及びPNDペプチドの両方を最後に追加免疫注射した。6力月の免疫 期間及びさらに6力月の追跡の間、免疫に用いたものと同じHI V−1単離株 (LAI)のPND及び全gp160に対する抗体応答ならびにHI V −I  III Bに対する中和抗体応答を、規則的に監視した。
gp160の2回の初期注射によって誘発された抗gp160抗体力価は、IF A及び5AF−1グループにおいての方が、ミョウバングループにおいてよりも 約10倍高いものであった(それぞれB、C及びA、表1及び図2)。これらの 力価は、PNDペプチドの注射に応答してわずかにしか増大せず、その後下降し 始めた。
gp160とペプチドでの6力月の追加免疫注射は、3つのグループ全てに4〜 10倍の既往抗体反応を導いたが、ここでも又、ミョウバングループにおけるg p160抗体力価は、IFA又は5AF−1グループよりもおよそ1桁分低くと どまっていた(図2A)。
7力月でのピークの後、力価は漸進的に下降したが、それでもなお、ミョウバン グループを除いて12力月目の採血時点で有為に高いものであった(表1)。
gp160の1回の注射後、抗PND抗体力価は低いままであり、2回の注射後 、中程度に高くなった(表2)。これらの力価は、PNDペプチドの最初の注射 により著しく増強され(3〜20倍以上)、チンパンジーにおける我々の以前の 観察が確認された(16)6Lかしながら、PNDペプチドの2回目の注射の後 、力価のさらなる増加は全(観察されなかった(図2B)。何匹かの動物におい ては、実際、この注射の後、抗PND力価の下降が起こった(表2)。同様に、 抗PND力価に対する6力月目の追加免疫注射の効果は、その大きさが非常に制 限されたものであり、その後、力価は定常的に下降した。かくして、7力月での 抗PND力価は、逆説的に4力月目のものよりも低かった。この差異は1%のレ ベルで有為であった。このことは、すなわち、PNDペプチドの多すぎる注射が 、実際に、ある種の免疫麻痺を導きうることを示唆している。ミョウバングルー プにおける抗PND力価は、いつでもIFA及び5AF−1グループにおけるも のよりも約1桁9低(とどまっており、12力月目に低いレベルの値に達した。
5力月目(PNDペプチドの2回目の注射から1力月後)、そして再び7力月目 (6力月目の追加免疫から1力月後)に、中和抗体力価を測定した。表3に示し たように、最高の中和力価は、IFAグループ(B)と5AF−1グループ(C )において生成された。
ミョウバングループ(A)における中和力価は、確かにより低いものにとどまっ ており、何匹かの動物は、シンシチウム阻害検定により7力月目に測定した時、 このグループにおいて陰性とさえ記録されていた。大部分の中和抗体力価は、P NDペプチドの2回の注射の直後(5力月目)には、gp160とペプチドを組 合せた追加免疫注射の後(7力月目)と比べて、同じか又はより高いものであっ た。このことは、ここでも又、PNDペプチドの注射の反復が、ある程度の免疫 麻痺を誘発する可能性があるということを示唆していた。
中和抗体応答の完全な時間的推移(タイムコース)を、グループBの2匹の動物 及びグループCの2匹の動物について追跡した(図3)。gp160の2回の注 射により誘発された中和力価は、PNDペプチドの注射の後、約50倍に急上昇 した。このことは、gp160でのブライミングとその後に続<PNDペプチド での追加免疫を通して、チンパンジーにおいて高いHIV中和抗体力価を誘発す ることができたという我々の以前の観察と一致している(16)。中和抗体応答 のその後の減衰は、6週間毎に約50%の速度であった(図3)。
免疫された動物における抗HIV抗体応答と中和抗体応答との間の考えられる相 関関係を研究するため、シンシチウム阻害検定によって測定した中和力価を、抗 PNDペプチド力価の関数としてプロットした(図4)。全ての動物について、 両方の力価の間に明らかな相関関係が見られた。5力月目の時点について、12 匹の動物全体について計算した相関係数はr=0.85(P<0.001)であ り、7力月目の時点については、r=0.89 (P<0.001)であった。
動物の数が限られているにもかかわらず相関関係がきわめて有意であるという事 実から、両方のパラメーターの間の関係が非常に強いものであったということが 示唆されるに至る。
最後に、ELISAにより、PNDペプチドについて、さまざまなサルの血清の 溶液中での見かけの親和性定数を測定した(25)。免疫された動物の3つのグ ループの間には、大きな相違は全く見られなかった(データ示さず)。
亙察 本研究の目的は、6力月の免疫期間全体にわたり5回の注射に制限したgp16 0ブライミング−PNDペプチド追加免疫という免疫スケジェールにおいてアカ ゲザルにHIV−1中和抗体を誘発する能力について、3つの異なるアジュバン ト製剤の効力を比較することにあった。ここで紹介したデータは、アジュバント を好適に選択すれば、このような短い免疫養生法に応答して高い抗gp160、 抗PND及び中和抗体力価を生じさせることができたということを示している。
その他の研究者からの報告書(27〜31)と一致して、水酸化アルミニウムは 、強い抗HI V−1抗体応答を補助することができなかった。これとは対照的 に、IFA及びトレオニルMDPベースの5AF−1は、両方共、高力価の抗H IV抗体応答を誘発するのに好適であることがわかった。5AF−1及びIFA に比較してミョウバンの類似の低い格付けが、gp120からのenvTI T h細胞エピトープ及びHIV−1のPNDペプチドからなる合成ペプチドである Tl−3PIOに対するアヵゲザルの応答を研究した場合に、Hartら(32 )によって観察された。
ミョウバンは、ウサギにおけるHIV−I PNDに対する抗体の誘発に関して も、3つのアジュバントのうちで最も貧弱なものであった(33)。我々の研究 では、免疫蛍光フォーカス又はシンシチウム阻害検定のいずれかにより測定した 最高のHIV中和力価は、IFAを受けたサルにおいて観察された。5AF−1 を受けたサルにおける中和力価はわずかに低いものであったが、それでもなお非 常に有意であった。水酸化アルミニウムをアジュバントとした抗原を受けた動物 における力価は、失望を感じるほど低いものであった。3つの動物グループ全て において、中和抗体力価のピークは、PNDペプチドの注射の後に達成され、こ のことは、以前に記載された二重gp160−PNDペプチド免疫養生法(16 ,19)の利点を確認している。免疫された動物の3つのグループの間に、gp 160及びPND特異的抗体の平均の見かけの半減期にも、PND特異的抗体の 見かけの親和性定数にも、有意な差異が全く見られなかったということを強調し ておくべきであろう。
従って、ミョウバンとその他2つのアジュバントとの間の差は、惹起された抗体 の実際のレベルにおいてだけであった。
我々は以前の実験において、抗原投与の時点で1=32を超えるHIV−1中和 抗体力価をもつ免疫されたチンパンジーが、静脈内抗原投与に対して防御されて いたということを観察した(16、及び未公開の観察)。この力価を指標閾値レ ベルとして考慮すると、興味深いことに、SAF’lグループの4匹のアカゲザ ルのうちの3匹、及びIFAグループの4匹のうちの4匹が、免疫の4力月目と いう早い時点でこのレベルより上の力価を有していたものの、ミョウバングルー プの4匹の動物のいずれもが、そうではなかった。全体として、この研究におい て従った6力月の免疫スケジュールは、グループB及びCを合わせた8匹の動物 のうちの7匹において高い中和抗体力価を惹起することができた。我々は、将来 の実験においては、その免疫麻痺の誘発の可能性から見て、4力月目のPNDペ プチド注射を除外して、合計注射回数を4回だけにするべきであると提案する。
免疫のために使用するgp160及びPNDペプチドの用量及び/又は注射回数 のさらなる減少の可能性については、さらなる実験を待つばかりである。
アジュバントとして水酸化アルミニウムを用いたHIV−1に対するチンパンジ ーの免疫は、通常がっかりするような結果を生み出した。従って、ミョウバンを アジュバントとしたgP120によりチンパンジーにおいて惹起された中和抗体 の力価は、低い状態にとどまる場合が最も多((27,29,31)、おそらく これが、何故動物のその後のウィルス抗原投与の時点でいかなる防御も観察され なかったのかを説明している(28.29)。我々は、最近、ミョウバン中のg p160で3匹のチンパンジーを免疫し、次にこれらを同じくミョウバン中のP NDペプチドで追加免疫したが、この免疫養生法によって誘発された低い中和抗 体力価から見て、いずれの動物にも抗原投与を行なわなかった(未公開の観察) 。これとは対照的に、Bermanら(15)による研究は、gp160ではな くミョウバン中のgp120で免疫されたチンパンジーが、HI V−1中和抗 体を生じ、中程度の用量の無細胞ウィルスでの抗原投与に対して防御されたこと を示した。この観察と前者との間の差異が本性と関り合いをもつものであるか否 かに関わらず、免疫原の用量及び/又は物理的状態(完全に未変性であるもの、 又はおそらくは部分的に変性されたもの)は今後決定すべきことである。
この研究及びその他の研究において、ミョウバンがIFA又は5AF−1はど強 い免疫応答を惹起できなかった理由は、IFA及び5AF−1の両方が油を含ん でいるのに対して水酸化アルミニウムが無機担体であるという事実に関係がある 可能性がある。抗原の提示にとっての脂質の重要性は、以前に認められている( 20.31.34.35)。免疫系に対す6HIV−I PND(7)提示が、 油の存在又は不在によって非常に異なるものになりつるということは、もっとも なことである。ヒトにおけるIFAの使用についてはすでに記載されており、不 利な反応はほとんど報告されていない(34,36)。従って、IFAは、ヒト における将来のHIVワクチンにとって有用なアジュバントであり得る。
顕著なことに、この研究において使用された12匹の動物は、5力月及び7力月 目の時点で抗PNDと中和抗体との力価の間の強い有意な相関関係を示した。こ のことは、中和抗体の大部分が、ワクチンに用いられるアジュバントとは無関係 に、PNDにターゲティングされたということを示唆している(図4)。ここで 観察されたものほど強くはないが、類似の相関関係がチンパンジーにおいても見 られた(未公開の観察)。
これらの結果は、HIV−1ワクチンについての多くの含蓄を有している。第一 に、これらの結果は、IFA又は5AF−1のようなアジュバントが、そのより 大きい潜在能からみて、ミョウバンよりも好まれるべきであるということを示し ている。第二に、最近になって、PNDに加えてgp120も又、広く交叉反応 性をもつ中和抗体を惹起する保存されたコンホメーショナル中和エピトープを含 んでいることが示されてきた(37〜41)。これらのコンホメーショナルエピ トープに対する抗体は、CD4レセプターに対するウィルスの結合に干渉するこ とによって、ウィルスの感染性を中和するものと思われる(38.39.42) 。gp120単独(15)、又はgp160とそれに続<PNDペプチド(16 、及び本研究)により惹起された中和抗体の大部分が、実質的にPNDだけに向 けられているという事実は、gp120の保存されたコンホメーショナル中和エ ピトープが、これらの条件下で霊長類の免疫系には見えるものでないということ を示唆している。このような広(中和する抗体応答を惹起するべく、抗原の送達 モードを改善又は変更し、及び/又は宿主の免疫応答を操作する方法を見い出す ことは、HIVワクチンの将来の開発にとって主要な重要性をもつことになるだ ろう。つまり、そのことなしでは、HIV−1ワクチンは、単離株特異的で、野 外のウィルスの広い抗原的多様性に対処できないものにとどまってしまう危険性 があるだろう(6)。
慰避 絶えず勇気づけ、支援して下さったJ、−P、 Levy及びJ、−P、 Le cacq両氏、又、有効な提案をして下さったJ、−M、 Dupuy及びM、  −P。
Kieny両氏、ウィルス中和について御援助頂いたA、 Pinter氏、g p160を御提供下さったl5abelle Diaz氏、そして技術的に有効 な援助を頂いたJ、−P、 5auzet氏に対し、感謝の意を表したい。
本研究は、Pa5teur Merieux Serums & Vaccin s及びフランス国立エイズ研究機関(French National Age ncy for AIDS Re5earch;ANR3)の後援を受けて行な われた。
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Claims (51)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.宿主におけるウイルスのエンベロープ糖タンパク質の免疫原性を増強する方 法において、少なくとも1つのウイルスエンベロープ糖タンパク質とエンベロー プ糖タンパク質のアミノ酸配列から誘導された少なくとも1つのペプチドとを宿 主に投与する段階を含み、該ペプチドが少なくとも1つのウイルス中和エピトー プを含み、該エンベロープ糖タンパク質及びペプチドが宿主において中和抗体を 誘発するのに充分な量で投与される方法。
  2. 2.ウイルスが、HIV、SIV、HTLV−1、HTLV−2、FIV及びF eLVよりなる群から選択される、請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 3.ウイルスのエンベロープ糖タンパク質の免疫原性を増強する方法において、 予防接種のプライミングに充分な量の少なくとも1つのウイルスエンベロープ糖 タンパク質と、該エンベロープ糖タンパク質のアミノ酸配列から誘導された少な くとも1つのペプチドとを宿主に投与する段階を含み、該ペプチドが前記ウイル ス糖タンパク質の少なくとも1つのウイルス中和エピトープを含み、該ペプチド が、該ウイルスに対する持続的な免疫を宿主に付与するペく宿主において中和抗 体の誘発を増強するのに充分な量で宿主に投与される方法。
  4. 4.前記エンベロープ糖タンパク質及び前記ペプチドが、前記宿主に対して同時 に投与される、請求の範囲第3項記載の方法。
  5. 5.前記エンベロープ糖タンパク質が前記宿主に投与され、次に前記ペプチドが 前記宿主に投与される、請求の範囲第3項記載の方法。
  6. 6.前記エンベロープ糖タンパク質が、HIVのgp120又はgp160であ る、請求の範囲第3項記載の方法。
  7. 7.前記少なくとも1つのペプチドが前記ペプチドの混合物を含み、担体分子に カップリングされていない遊離の状態で宿主に投与される、請求の範囲第3項記 載の方法。
  8. 8.ペプチドが担体分子にカップリングされている、請求の範囲第7項記載の方 法。
  9. 9.担体がリポペプチドである、請求の範囲第7項記載の方法。
  10. 10.エンベロープ糖タンパク質がHIV−1及びHIV−2のエンベロープ糖 タンパク質の混合物を含み、前記ペプチドが、HIV−1中和エピトープを有す る少なくとも1つのペプチド及びHIV−2中和エピトープを有する少なくとも 1つのペプチドを含む混合物を含んでいる、請求の範囲第3項記載の方法。
  11. 11.エンベロープ糖タンパク質が宿主に経口投与される、請求の範囲第3項記 載の方法。
  12. 12.エンベロープ糖タンパク質が宿主に非経口投与される、請求の範囲第3項 記載の方法。
  13. 13.ペプチドが宿主に経口投与される、請求の範囲第3項記載の方法。
  14. 14.ペプチドが宿主に皮内投与される、請求の範囲第3項記載の方法。
  15. 15.前記エンベロープ糖タンパク質が、異なるHIV単離株(血清型)からの gp160糖タンパク質の混合物であり、前記少なくとも1つのペプチドが、対 応する中和エピトープの混合物である、請求の範囲第3項記載の方法。
  16. 16.前記エンベロープ糖タンパク質が、異なるHIV単離株(血清型)からの 糖タンパク質gp120の混合物であり、前記少なくとも1つのペプチドが、対 応する中和エピトープの混合物である、請求の範囲第3項記載の方法。
  17. 17.前記エンベロープ糖タンパク質がHIVのgp120である、請求の範囲 第3項記載の方法。
  18. 18.エンベロープ糖タンパク質及びペプチドが、アジュバントと組合わせた形 で宿主に投与される、請求の範囲第3項記載の方法。
  19. 19.アジュバントが脂質媒質中のムラミルジペプチド又はフロイント不完全ア ジュバントである、請求の範囲第18項記載の方法。
  20. 20.ペプチドが、env、pol、gag、nef、vif、抗原、及びこれ らの抗原の混合物よりなる群から選択される、請求の範囲第19項記載の方法。
  21. 21.前記抗原の前記混合物が、p27nef及びp23vifを含む、請求の 範囲第19項記載の方法。
  22. 22.ペプチドが、 【配列があります】 よりなる群から選択される少なくとも1つのペプチドである、請求の範囲第19 項記載の方法。
  23. 23.ペプチドが、以下のアミノ酸配列:YNTRKSIRIQRGPGRAF VTIGKIGNを含む、請求の範囲第19項記載の方法。
  24. 24.前記少なくとも1つのペプチドが、少なくとも1つのHIV−1単離株の メジャー中和エピトープ(ループV3)で構成される、請求の範囲第19項記載 の方法。
  25. 25.前記エンベロープ糖タンパク質が前記宿主に投与され、前記少なくとも1 つのペプチドが前記エンベロープ糖タンパク質の後に前記宿主に投与され、その 後に、前記ウイルスの少なくとも1つのエンベロープ糖タンパク質及び前記エン ベロープ糖タンパク質のアミノ酸配列から誘導された少なくとも1つのペプチド を含む混合物が、前記宿主に投与される、請求の範囲第19項記載の方法。
  26. 26.前記エンベロープ糖タンパク質がHIVのgp160である、請求の範囲 第25項記載の方法。
  27. 27.前記少なくとも1つのペプチドが、少なくとも1つのHIV−1単離株の メジャー中和エピトープ(ループV3)で構成される、請求の範囲第26項記載 の方法。
  28. 28.ウイルスによる感染に対して宿主に予防接種するための組成物において、 該組成物が、 (A)エンベロープ糖タンパク質が投与される宿主における予防接種のプライミ ングに充分な量の、ウイルスの少なくとも1つのエンベロープ糖タンパク質;及 び (B)前記エンベロープ糖タンパク質のアミノ酸配列から誘導された少なくとも 1つのペプチド を含み、該ペプチドが前記糖タンパク質の少なくとも1つのウイルス中和エピト ープを含み、該組成物が宿主における持続的な中和抗体の誘発を増強するのに充 分な量で前記ペプチドを含むことを特徴とする組成物。
  29. 29.前記少なくとも1つのペプチドが、HIVの糖タンパク質のペプチドの混 合物を含む、請求の範囲第28項記載の組成物。
  30. 30.ペプチドが、それに対する担体に結合されている、請求の範囲第28項記 載の組成物。
  31. 31.宿主の予防接種を増強するのに充分な量でアジュバントを含む、請求の範 囲第28項記載の組成物。
  32. 32.アジュバントがムラミルジペプチド又はフロイント不完全アジュバントで ある、請求の範囲第31項記載の組成物。
  33. 33.ペプチドが、env、pol、gag、nef、vif抗原、及びこれら の抗原の混合物よりなる群から選択される、請求の範囲第32項記載の組成物。
  34. 34.前記抗原の前記混合物が、p27nef及びp23vifを含む、請求の 範囲第33項記載の組成物。
  35. 35.ペプチドが、 【配列があります】 よりなる群から選択される少なくとも1つのペプチドである、請求の範囲第33 項記載の組成物。
  36. 36.ペプチドが、以下のアミノ酸配列:YNTRKSIRIQRGPGRAF VTIGKIGNを含む、請求の範囲第33項記載の組成物。
  37. 37.前記少なくとも1つのペプチドが、少なくとも1つのHIV−1単離株の メジャー中和エピトープ(ループV3)で構成される、請求の範囲第33項記載 の組成物。
  38. 38.ウイルスのエンベロープ糖タンパク質又はフラグメントの免疫原性を増強 するための組成物において、同時、個別又は逐次的に使用するための組合せた調 製物として、該組成物が、(A)ウイルスの少なくとも1つのエンベロープ糖タ ンパク質、又は糖タンパク質の少なくとも50アミノ酸のフラグメント;及び (B)エンベロープ糖タンパク質のアミノ酸配列から誘導された少なくとも1つ のペプチド を含み、 ペプチドが少なくとも1つのウイルス中和エピトープを含み;エンベロープ糖タ ンパク質及びペプチドが、宿主において中和抗体を誘発するのに充分な量で投与 されることを特徴とする組成物。
  39. 39.ウイルスのエンベロープ糖タンパク質の免疫原性を増強するための組成物 において、同時、個別又は逐次的に使用するための組合わせた調製物として、該 組成物が、 (A)エンベロープ糖タンパク質が投与される宿主において中和抗体の誘発を開 始させるのに充分な量の、ウイルスの少なくとも1つのエンベロープ糖タンパク 質又はその免疫原性特性を有する糖タンパク質のフラグメント;及び (B)前記エンベロープ糖タンパク質のアミノ酸配列から誘導された少なくとも 1つのペプチド を含み、 ペプチドが前記糖タンパク質の少なくとも1つのウイルス中和エピトープを含み 、該組成物が宿主における持続的な中和抗体の誘発を増強するのに充分な量で前 記ペプチドを含むことを特徴とする組成物。
  40. 40.エンベロープ糖タンパク質又はフラグメントが、HIVのgpl60又は HIVのgp120である、請求の範囲第39項記載の組成物。
  41. 41.前記少なくとも1つのペプチドが、HIVの糖タンパク質のペプチドの混 合物を含む、請求の範囲第40項記載の組成物。
  42. 42.前記少なくとも1つのペプチドが、脂肪族配列を含む担体分子に結合して いる、請求の範囲第41項記載の組成物。
  43. 43.ペプチドが、env、gag、特にp18gag、nef、vif、po l、又はGPG又はGLG抗原、及びこれらの抗原の混合物、特にp27nef 及びp23vifよりなる群から選ばれる、請求の範囲第42項記載の組成物。
  44. 44.ウイルスのエンベロープ糖タンパク質が、gag、pol、nef、vi fよりなる群から選ばれる抗原のうちの少なくとも1つ、特にp27nef及び p23vifの混合物と組合わされている、請求の範囲第42項記載の組成物。
  45. 45.経口投与、非経口投与又は皮内投与に好適である、請求の範囲第39項記 載の組成物。
  46. 46.エンベロープ糖タンパク質又はそのフラグメント及びそれから誘導された ペプチドが、宿主に対して同時に、個別に又は間隔をおいて適用されるペく並ん だ体裁をとっている、請求の範囲第39項記載の組成物。
  47. 47.エンベロープ糖タンパク質が、経口又は非経口投与のための薬学的賦形剤 と組合わされている、請求の範囲第39項記載の組成物。
  48. 48.ペプチドが、経口投与のための薬学的賦形剤と組合わされている、請求の 範囲第39項記載の組成物。
  49. 49.ウイルスの前記少なくとも1つのエンベロープ糖タンパク質、及び/又は エンベロープ糖タンパク質から誘導された前記少なくとも1つのペプチドが、I SCOMsもしくはリポソームのような粒子の形態で又は生きた組換え型微生物 により提供される、請求の範囲第39項記載の組成物。
  50. 50.微生物が、例えばポックスウイルス又はBCGなどのウイルス又は細菌の ような生きた組換え型微生物、あるいはエンベロープ糖タンパク質又は該エンベ ロープ糖タンパク質から誘導されたペプチドを発現するよう変更されたあらゆる 生ワクチンである、請求の範囲第49項記載の組成物。
  51. 51.微生物が、例えばHIVウイルスなどのウイルス粒子又は、特にHIVゲ ノムのない、ウイルスゲノムを有さない粒子のような、不活性化された粒子から 誘導される、請求の範囲第50項記載の組成物。
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