JPH07502403A - 人工タンパク質分解切断部位を含む組み換えウィルス - Google Patents
人工タンパク質分解切断部位を含む組み換えウィルス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】
人工タンバク質分解切断部位を含む組み換えウィルス背景
現在多種類のワクチンが個体を病気に対(−・て免疫化するために用いられてい
る。入手できるワクチンは一般に安全てあり、少なくどもある程度免疫応答の誘
導に有効であるが、すべて限界を有する。さらにある病気の場合、有効なワクチ
ンがない。現在入手できるワクチンの代替え品、及び現在ワクチンが入手できな
い病気に対する防御のための新規なワクチンの開発は、多くの病気への罹、轡率
及びそれによる死亡率の低下のために重要な段階であろう。
発明の概略
本発明は、その後ウィルス性及び/又は細腰酵素によりタンパク質分解ブロセノ
:/りされる41tみ換えポリタンパク質前駆体の成分として発現される夕)天
性ポリペプチド又はタンパク質をコートする夕(天性核酸配列を含む複製−感応
組み換えウィルスに関する。結果として二+ −1;外因性ポリペプチドが放出
される。複製−感応ウィルスは動物(非ヒト)ウィルス(例えばを惟動物又は哺
乳類つ、イルス)、ヒトウィルス又は植物ウィルスであることがCきる。さらに
本発明は複製−感応組み換えウィルス、特にポリオウィルスに関しており、その
組ろ換えゲノムは発現するべき外因性ポリペプチドをコートする外因性核酸配列
、及び対応する数の人工のタンパク質分解切断部位をコードする1つ又はそれ以
上の核酸配列を含み、コードポリペプチドを発現し、それが導入された哺乳類に
おいてポリペプチドに特異的な抗体の生産を誘導する。適当に選択された復製−
感応ウィルスはそれが導入されるを准動物、特に哺乳類、さらに特定するとヒト
などの個体に外因性タンパク質を配達するのに有用である。
例えば植物ウィルスの場合、複製−感応植物ウィルスを種子又はその発生の他の
段階の植物中に、コード外因性ポリペプチドが発現され、プロセシングされるよ
うな方法で挿入することができる。そのような外因性ポリペプチドは、例えば病
気又は昆虫による攻撃に対して植物を防御するために用いることができる。経口
的消費によるワクチンの配達にそれらの植物を用いることができる。
本発明の復製−感応組み換えウィルスは多様な種類のウィルス、例えばピコルナ
ウィルス(例えば腸内ウィルス、ポリオウィルス、口締病ウィルス(FMDv)
、ラインウィルス、エコーウィルス、Δ型肝炎ウィルス)、トガウィルス(例
えばンンドビス(S i ndb i s)ウィルス及び風疹ウィルス)、なら
びにフラビウィルス(FlaviviruseS)(例えば黄熱病ウィルス)を
含む。用いられるウィルスの種類はその一部が、発現するべき標的外因性抗原、
得られた組み換えウィルスを投与する経路、及び所望の免疫応答の性質により決
定される。
特に本発明は、複製−感応組み換えポリオウィルスに関しており、それは病原性
でなく、外因性核酸配列ならびに1つ又はそれ以上の人工のタンパク質分解切断
部位を含み、ウィルス感染の経過中にコート外因性産物を組み換えポリタンパク
質前駆体の成分として安定して発現するように修飾されているという点て親ポリ
オウィルスと異なる。前駆体はタンパク質分解により切断されて正常なポリオウ
ィルスタンパク質及びコート外因性タンパク質を放出する。さらに複製−感応組
み換えウィルスは、所望の異種核酸配列の挿入の容易さを助長するするためにポ
リリンカー配列(EcoRL Not l、Bs5H2及びXho l)を含む
ことができる。それらはポリグリシン領域などのポリアミノ酸領域も含むことが
でき、これは一般に挿入配列に隣接し、その領域の構造的柔軟性を増し、おそら
くタンパク質分解プロセシングの効率を向上させる。
本発明は組み換えウィルスの生産のための新規な方法にも関しており、その方法
では外因性核酸配列がウィルスゲノム中に挿入される。本発明の方法の場合、ウ
ィルスの生活環の基本的な特徴が利用され、その結果組み換えウィルスがその正
常なタンパク質成分を生産して複製し、外因性核酸配列によってコードされるア
ミノ酸配列(外因性タンパク質)が感染細胞において有意な量で生産される。本
方法の場合、ウィルス性又は細胞酵素によるタンパク質分解によりプロセシング
されて1つ又はそれ以上の成熟タンパク質を生産するポリタンパク質前駆体をコ
ードするゲノムを有する親ウィルスを、以下の通りに修飾する。生産するべきポ
リペプチドをコートする外因性核酸配列、及びウィルス生活環の間に親ウィルス
により生産される前駆体ポリタンパク質をタンパク質分解によりプロセシング(
切断)するウィルス性又は細胞プロテアーゼに関する人工のタンパク質分解切断
部位をコードする核酸配列をウィルスゲノム中に導入し、組み換えウィルスを生
産する。配列は、その存在がウィルスの複製に必要な配列を中断しなければ、い
ずれの位置においてウィルスゲノム中に導入することもてきる。例えば2つの本
来のタンパク質を生産するためめにポリタンパク質がプロセシングされる本来の
部位のいずれにおいても(すなわち本来のポリタンパク質が正常にタンパク質分
解により切断されるいずれの部位においても)2つの配列を挿入することができ
る。外因性核酸配列がタンパク質をコードするウィルス配列の末端で挿入される
場合、タンパク質分解プロセシング配列は1つだけ必要である。生産するべきポ
リペプチドをコードする1つより多い外因性核酸配列をウィルスゲノムに導入す
る場合、さらに追加のタンパク質分解切断部位−コード核酸配列が必要である。
例えば2つか又はそれ以上のポリペプチド−コード核酸配列がウィルスゲノム内
(内部)に導入され、コードされるタンパク質が切断されて2つか又はそれ以上
の分離したタンパク質が生産されることが望ましい場合、切断部位をコードする
核酸配列も十分な数で必要である。例えばそれぞれ生産するべきタンパク質をコ
ードする2つの外因性核酸配列をウィルスゲノム内に導入し、2つの分離した(
個々の)タンパク質が望まれている場合、タンパク賃分解切断部位をコードする
核酸配列が3つ又は4つ必要である(すなわち2つのタンパク質が介在核酸配列
なしにウィルスゲノム中に存在する2つの核酸配列によりコードされる場合3つ
、及び2つの核酸配列が介在核酸配列により隔てられており、2つのコードタン
パク質を゛°骨分離するためにそのコード産物を除去しなければならない場合4
つ)。配列がウィルスゲノム内(その末端ではなく)に挿入される場合、外因性
核酸配列の両末端を遊離させるために2つのタンパク質分解プロセシング配列が
必要であり、これらの配列は同−又は異なることができる。
本発明の1つの実施態様の場合、ウィルスタンパク質をコードするウィルス配列
の5゛末端における第1又はユニーク開始コドン及び第2コドンの間で、組み換
えゲノムにおける順序が親ウィルスの5′非翻訳領域−親ウィルスのユニーク開
始コドン−発現するべき産物をコードする外因性核酸配列−人工のタンパク質分
解切断部位をコードする核酸配列−親ウィルスの第2コドン−親核酸配列の残り
となるような方法で親つィルイゲノムに2つの配列を挿入する。外因性ポリペプ
チドをコードする外因性核酸配列をウィルスゲノム内に挿入する他の実施態様に
おいて、得られる組み換えウィルスゲノムにおける配列の順序は二親ウィルスの
5°非翻訳領域−親ウィルスのユニーク開始コドン−親ウィルスの翻訳領域の最
初のコドン−人工のタンパク質分解切断部位をコードする核酸配列−外因性核酸
配列−人工のタンパク質分解切断部位をコードする核酸配列−親ウイルスゲツム
の残りである。コードされるタンパク質分解切断部位は同−又は異なることがで
きる。
組み換えポリオウィルス(外因性核酸配列を発現する)を製造する本発明の1つ
の実施態様の場合、発現するべきタンパク質(例えば抗原)をコードする核酸配
列、及びポリオウィルス3Cプロテアーゼに関する人工の認識配列をコードする
核酸配列を親ポリオウィルスのゲノム中に導入する。別の実施態様の場合、ポリ
オウィルス2Aプロテアーゼに関する人工の認識配列をコードする核酸配列を、
発現するべきタンパク質をコートする1つか又はそれ以上の核酸配列と共にウィ
ルスゲノム中に導入する。DNAウィルスの場合、ゲノムはそのDNA形聾形感
作される。RNAウィルスの場合、ゲノムはそのcDNA形態て操作される。
これらの両方共、親ウィルスのゲノムと呼ばれる。外因性ポリペプチドをコード
する外因性核酸配列をポリオウィルスゲノムの末端に挿入する実施剪様の場合、
得られる組み換えポリオウィルスゲノムの構造は以下の通りである。親ポリオウ
ィルスの5゛非翻訳領域−ポリオウィルスユニーク開始コドン−外因性核酸配列
−人工ポリオウィルス3C又は2Δブロテア一セ認識部位−ポリオウィルスケノ
ムの第2コドン−ポリオウィルスゲノムの残り。外因性ポリペプチドをコードす
る外因性核酸配列を親ポリオウィルスゲノム内の部位(すなわち内部)に挿入す
る実施態様の場合、得られる組み換えポリオウィルスゲノムは以下の通りである
:親ポリオウィルスの5°非翻訳領域−ポリオウィルスユニーク開始コドン−ポ
リオタンパク質コート領域−人工3Cプロテアーゼ認識部位又は2Δプロテア一
ゼ認識部位をコードする核酸配列−外囚性核酸配列一人工3Cプロテアーゼ認識
部位又は2Aプロテア一ゼ認識部位をコードする核酸配列−ポリオウィルスの残
り。1つ以上のタンパク質又はポリペプチドを発現するべき場合、1つ以」二の
外因性核酸配列(すなわち発現するべきタンパク質又はポリペプチドのそれぞれ
をコードする核酸配列)が上記の通り適した数の人工タンバク質分解切断部位と
共に組み換え複製−感応ポリオウィルスに含まれる。
修飾ポリオウィルスゲ、lムが翻訳されると正常より大きい前駆体が形成される
が、それは親ポリオウィルスに存在する3C及び/又は2Δブロテアーセにより
適当に切断されて通常の成分ポリオウィルスタンパク質が勢揃いする。3C及び
/又は2Δプロテアーゼは人工の認識(タンパク質分解切断)部位も正確に認識
して切断し、外因性核酸配列によりコードされる外因性ポリペプチドを遊離する
。本明細書に記載の通り、本発明の組み換えポリオウィルスは外因性コードタン
パク質を検出可能な量で発現する。親ウィルスは複製を続け、本来のタンパク質
が同様に生産される。
組み換えポリオウィルスを例とする本発明の複製−感応組み換えウィルスはバク
テリア、ウィルス、菌(例えば酵母)感染、寄生虫病、癌又はアレルギーに対す
るワクチンとして用いることができる。これらは避妊薬(例えば精子抗原)の配
達にも用いることができる。本明細書に記載の複製−感応組み換えウィルスであ
る、又はそれを含むワクチン及び避妊薬組成物も本発明の主題である。
本発明の組み換えポリオウィルスワクチンは、感染の予防に粘膜性免疫の誘導が
必要な場合に特に有利である。例えば粘膜性免疫の有効な誘導は[11V、ロタ
ウィルス、吸収性シンンアルウィルス[respiratory 5yncyj
ial virus (R3V)コ、A型肝炎・ウィルス、ポリオウィルス、乳
頭腫ウィルス、麻疹ウィルス及びインフルエンザウィルスによる感染の予防又は
軽減に有利である。組み換えライる痰中に対する免疫の誘導にも有用である。さ
らに組み換えポリオウィルスは、1つ以上の外因性核酸配列(すなわちそれぞれ
異なる抗原をコー ドする2つか又はそれ以上の核酸配グ11)を親ポリオウィ
ルスのゲノム中に導入することにより1つ以上の生物による感染に対する防御を
与えるのに用いることができる。別の場合、それぞれが異なる抗原を発現する2
つか又はそれ以上の組み換えポリオウィルスの混合物又は混液を用いて1つ以上
の生物又は感染物に対して個体を免疫化することができる。
改良又は新規ワクチンの開発のための分子生物学の解明手段(emerging
tool)を用いることにより、゛誕生時の1回の投与が多数の疾患からの防
御を与えるーワクチンとしてT a s k F o r c eon Chi
ld 5urvivalにより記載の°“理慧1的ワクヂノ゛の誘導を希望を持
って認識することができる。
組み換えウィルスは組織培養における外因性ボリペブヂ1への生産にも用いるこ
とができ、それはそれが生産される細胞及びウィルスがら単離又は分離すること
ができる。組み換えウィルスはを椎動物細胞、ヒト細胞を含む哺乳頌細胞、及び
植物細胞における外因性ポリペプチドの生産に用いることができる。
図面の簡単な説明
図1は、ポリオウィルスゲノムの末端における外因性核酸配列の挿入及び外因性
ポリペプチドの発現を可能にするポリオウィルスゲノム(配列番号・24及び2
5)修飾が示されている、本発明の組み換えポリオウィルスの略図である。ウィ
ルス3cプロテアーゼが本来のポリオウィルスポリタンパク質(PO)前駆体及
び外因性タンパク質挿入片の両方を切断する時のそのタンパク質分解プロセシン
グのパターンも示されている。
図2は、外因性ポリペプチドを発現させるポリオウィルスゲノムの末端及び内部
における外因性核酸配列の挿入を示す、本発明の組み換えポリオウィルスの略図
である。その領域の構造的柔軟性を増す、挿入配列に隣接するポリ−グリシン領
域も示されている。
図3はブラークアンセイの結果の写真であり、親ポリオウィルス及び組み換えポ
リオウィルスの表現型を示す。示されているプラークアッセイの場合、)−1e
L a細胞を親ポリオウィルス(A)又は、ロタウィルスVP4タンパク質か
ら誘導された抗原エピトープ(B、C及びD)、及び成熟コレラ毒素サブユニッ
トB (CTB)からの全コード配列(E)を有する組み換えポリオウィルスに
感染させた。
図4は、ビブリオ コレラB毒素サブユニット又はロタウィルスVP4配列を有
する組み換えポリオウィルスの発現及びプロセ/ングを示すアッセイの結果を示
す。
図4Aは、親ポリオウィルス(1列)、又は実施例2に記載のコレラ毒素B−ポ
リオウイルス組み換えウィルス(2列)に感染させたH eLa細胞からの抽出
物を用いて:JrI製したウェスターンフロノドの写真である。結果は、Bサブ
ユニットが組み換えポリオウィルスに関連して発現され、適当にブロセノンクさ
れることを示す(矢印で示す)。
図48i1親ポリオウィルス(1列)又はコレラ毒素+3 (CTB)−ポリオ
組み換えウィルス(5列)(実施例2)に感染させ、ポリオウィルス構造タンパ
ク質を認識するウヅギ抗体を用いて精査し、た同He L a細胞からの抽出物
の写真であるう結果は、正常より大きいP1ポリタンペク質前駆体がポリオウィ
ルス組み換え体中で形成されるが、続いて適したタンパク質分解プロセシングが
起こり、ポリオウィルスタンパク質産物の正常な全量が生成され、CT 13ヌ
クレオヂト配列から生じた外因性CTl3タンパク質が放出されることを示す。
列2−4はロタウィルスV P 4タンパク質から誘導された抗原エピトープ(
21−1,04アミノ酸の長さ)を有する組み換えポリオウィルスを含む。
図5は、組み換えヒリオンの構造及び組成の分析のために行ったSDS −P
A G E分析の結果を示す、52つのウィルス(親及び組み換え)の移動のパ
ターンは視覚により区別できないものであり、組み換えウィルスのウィルス粒子
が正常な構il及びタンパク質組成を有することを示唆している。ポリオウィル
スギャブ/トタンバク質の同定が示されている。
図6は、ワクチン注Iljされた宿主において組み換えポリオウィルスが免疫応
答を誘導する能力を欅準値及び擬住Qt (mock i n jec ti
on)と比較して決定するためにjテっだウェスターンプロット分析の結果を示
す。
発明の詳細な説明
本発明は、ウィルスの生活環の間に生産されるべき外因性ポリタンパク質をコー
ドするりl因性核酸配列、及び親ウィルスにより生産される前駆体ポリタンパク
質を切断するウィルス性又は細胞プロテアーゼに関する人工のタンパク質分解切
断部位をコードする核酸配列を含む組み換え複製−夢心ウィルスに関する。2つ
の種類の配列は、その存在がウィルス七9製に必要なウィルス配列を中断しなけ
れば、親ウィルスゲノム中のいずれの位置に存在することもてきる。
本発明は外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配列をウィルスケツムの末
端で、又はウィルスゲノム内の部位で(すなわち内部)でウィルスのゲノム中に
挿入し、ウィルスの生活環の間に前駆体ポリタンパク質として生産し、それを親
ウィルス(すなわち外因性核酸配列が導入されるウィルス)によって正常に生産
される前駆体ポリタンパク質を切断するウィルス性又は細胞プロテアーゼにより
切断することができるという出願人等の立証に基づいている。夕(天性ポリペプ
チドをコードする外因性核酸配列をウィルスケツムの末端に挿入する1つの実施
B様の場合、得られる組み換えポリオウィルスゲノムの配列の順序は 親ウィル
スの5゛非翻訳領域−親つィルスユニーク開始コドンー外因牲核酸配列−人工タ
ンパク質分解切断部位をコートする核酸配列−親ウィルスの第2コドン−親ウィ
ルスゲノムの残りである。ウィルスゲノムの5゛非翻訳領域である組み換えゲノ
ムの部分は、親ウィルス中に存在する5°非翻訳領域の全体又は一部であること
ができる。外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配列をウィルスゲノム内
に挿入する別の実施態様の場合、得られる組み換えウィルスゲノムにおける配列
の順序は・親ウィルスの5′非翻訳領域−親ウィルスのユニーク開始コドン−親
ウィルスの駐訳領域の最初のコドン−人工タンバク實分解切断部位をフードする
核酸配列−外因性核酸配列−人工タンパク質分解切断部位をコードする核酸配列
−親ウイルスゲツムの残りである。
コード外因性ポリペプチドは正常なウィルスタンパク質翻訳と関連して組み換え
又は融合前駆体ポリペプチド(外因性ポリペプチド、人工のタンパク質分解認識
部位及びウィルスポリタンパク質を含む)の成分トして発現される。組み換え前
駆体ポリペプチドは、親つィルスm1駆体ポリタンパク質をプロセシングするウ
ィルス性又は細胞プロテアーゼによりタンパク質分解プロセシングされ、ウィル
スタンパク質がら遊離の外因性タンパク質を放出する。外因性配列を含むように
修飾されるウィルスを親ウィルスと言い、それは本来のウィルス(病原性、又は
好ましくは非病原性)、弱毒化ウィルス、ワクチン株、又は組み換えウィルスで
あることができる。本明細書て用いるポリペプチドという用語は、タンパク質又
はその一部(ペプチド)、2つが又はそれ以上のタンパク質あるいはペプチドの
融合体、及びタンパク質とペプチドの融合体を含む。
特定の実施呼種において、出願人等は発現するべき外因性タンパク質をコードす
る外因性核酸配列、及びポリオウィルス3cプロテアーゼ及び/又は2Δプロテ
アーゼに関する人工のタンパク質分解切断部位をコードする核酸配列を、ポリオ
ウィルスゲノムの末端、あるいはポリオウィルスゲノム内の部位に挿入して含む
複製−感応組み換えポリオウィルスを製造した。外因性タンパク質が発現され、
タンパク質分解プロセシングによりポリオウィルスタンパク質から遊離されるこ
とが示された。得られる複製−感応組み換えポリオウィルスは、それが外因性ポ
リペプチドをコードする外因性核酸配列、及び1つ又はそれ以上の人工のタンパ
ク質分解切断部位を含み、ウィルス感染の間に外因性産物を発現する点で親ウィ
ルスと異なる。親ポリオウィルスは本来の、又は野生型ポリオウィルス、弱毒化
ポリオウィルス、ワクチン株又は組み換えあるいは遺伝子操作ポリオウィルス(
この場合改変又は突然変異配列は、ポリオウィルスに関して本明細書に記載の目
的に有用な本発明である外因性タンパク質をフードしない)であることができる
。
本発明の1つの実施態様の場合、外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配
列及び人工のタンパク質分解切断部位をコードする核酸配列をポリオウィルスゲ
ノムの末端でポリオウィルスケツムのユニーク開始コドンと第2コドンの間に、
組み換えゲノムにおける配列の順序が以下の通りになるように配置する ポリオ
ウィルスゲノムの5°非翻訳領域−ポリオウィルスユニーク開始(第1)コドン
−外因性核酸配列−人工のプロテアーゼ認識部位−ポリオウィルスゲノムの第2
コドン−ポリオウィルスゲノムの残り。その結果、組み換えポリオウィルスゲノ
ムの発現により組み換え又は融合ポリタンパク質前駆体が生産され、それは外因
性タンパク質、人工のプロテアーゼ切断部位及びポリオウィルスポリタンパク質
を含む。出願人等は、含まれる人工の切断部位が関連するプロテアーゼによる組
み換えポリタンパク質前駆体のタンパク質分解プロセシングが正常なポリオウィ
ルスタンパク質成分の生産及び外因性タンパク質の遊離を与えることを示した。
ウィルス複製も続いて起こるが外因性タンパク質はポリオウィルスピリオンには
含まれない。
外因性核酸及び人工のタンパク質分解切断部位をコードする核酸配列がポリオウ
ィルスケツムの末端に挿入された本発明の2つの組み換えポリオウィルスを図1
及び図2に示す(pMOV 1.3)。組み換えポリオウィルスゲノムは、ポリ
オウィルスのMahoneyl型株のアミノ末端に存在する5つのアミノ酸残基
をコードする核酸配列(ユニーク開始コドンの直3゛)を含む。これらの配列の
存在は必要ではないが、その存在は発現の効率に影響を与えることができる。図
2に示す通り、組み換えポリオウィルスゲノムは挿入(外因性)配列に隣接して
ポリグリノン領域を含むこともてきる。
発現するべきタンパク質又はポリペプチドをコードする外因性核酸配列は、ポリ
オウィルスケツムを例とするウィルスケツム内に導入することができる。口2に
示す通り、コート産物を発現する復製−感応組み換えポリオウィルスの製造のた
めに外因性ポリペプチドをコー1−する外因性核酸配列及び人工のタンパク質分
解切断部位をコードする核酸配列を配置することができる位置がポリオウィルス
ゲノム中に他に多数ある。
ポリオウィルスのゲノム内のこれらの部位にはVplコー1〜領域と2Aコート
領域の間の連結部、2Aコード領域と2Bコード領域の連結部、及び2Cコード
領域と3Aコート領域の連結部が含まれる。ポリリンカー/タンパク質プロセシ
ングモチーフがこれらの部位に挿入され、得られた絹み換えポリオウィルスが複
製−感応であることが示された。外因性核酸配列は、本明細書に記載の方法及び
既知の方法を用いてこれらの部位に導入することができるうポリリンカー/′タ
ンパク質分解モチーフをVpgコート領域と3Cコート領域の連結部に挿入する
とウィルス複製が阻害される。
ウィルスポリタンパク質の内部の外因性配列のプロセシングを容易にするために
、挿入片の両側に適したタンパク質分解プロセシングングナルを含むことが必要
である。従って外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配列及び人工のタン
パク質分解切断部位をコードする核酸配列が例えばVplコード領域と2Δコー
ド領域の連結部に挿入されるポリオウィルスゲノムにおける配列の順序は以下の
通りである ポリオウィルスゲノムの5′非釘1訳領域−ポリオウィルスユニー
ク開始コドン−■pOコード領域−Vp3コード領域−Vplコード領域−人工
の30プロテア一セ認識部位又は2Aプロテア一ゼ認識部位をコードする核酸配
列−外因性核酸配列一人工の30プロテアーゼ認、識部位又は2Aプロテア一ゼ
認識部位をコードする核酸領域−ポリオウィルスケツムの残り。
複製−感応組み換えポリオウィルスの製造のために外因性核酸配列を挿入するこ
とができる部位がポリオウィルスゲノム中に多数あることの決定は、より広い意
味において、ワクチンとして及びタンパク質生産に有用な組み換えウィルスの設
層及び製造にかなりの柔軟性と変異の可能性があることを意味する。発現され、
タンパク質分解プロセシングされるべき外因性タンパク質又はポリペプチドをコ
ードする1つか又はそれ以上の外因性核酸配列は、本明細書に記載のウィルスゲ
ノムの1つか又はそれ以上の部位(末端又は内部)で導入することができる。さ
らに、ウィルスの複製能力を阻害せずに挿入を行うことができる他の部位を同定
することができる。いくつかの外因性核酸配列は、それをウィルスゲノムの特定
の部位で挿入するとより良り3′[容されるか、又はより有効に発現及び/又は
タンパク質分解プロセシングすることが可能である。これが正しいか否かは本明
細書に記載の方法及びそれにより製造されるポリオウィルスを例とする組み換え
ウィルスを用いて評価することができ所望のR種配列の組み換えベクター中−2
の挿入の容易さを助長するためにポリリンカー配列(例えばEcoRI、Not
l、Bs5H2及びXhol)などの別の特徴を複製−感応組み換えウィルス
の設計に挿入することができる。又、ポリ−グリシン領域などの変異を挿入配列
に隣接して挿入し、その領域の構造的柔軟性を増し、おそらくタンパク質分解プ
ロセシングの効率を向上させることができる。
生産するべき外因性タンパク質又1jポリベブヂドをコードする1つ以上の核酸
配列を組み換え復製−感応ウィルス(こ含むことができ、その結果それは対応す
る数のタンパク質又はポリペプチドを生産する。2つが又はそれ以上の核酸配列
はそれぞれ異なる産物をコートすることができ、あるいは同一の産物をコードす
ることがてきる(例えばタンパク質又はポリペプチドの生産の強化が望ましい場
合)。さらにポリオウィルスの場合、タンパク質分解切断部位は3c切断部位、
2A切断部位又は両者であることができる。
本発明は組み換えポリオウィルスの作出を例とするが、ウィルス前駆体タンパク
質のタンパク質分解プロセシングが起こるいずれのウィルスも修飾し7、外因性
タンパク質を発現し7でそれを適当にプロセシングする組み換えウィルスを製造
することができる。例えば111.7−換えピコルナウィルス(例えば腸内ウィ
ルス、ポリオウィルス、F M D V 、、ライノウィルス、エコーウィルス
、Δ型肝交ウィルス)多びtitみ換λフラヒウィルス(例えば黄熱病Y、’)
、、tルス)を製造し、組み換λポリオウィルスに関して記載する方法と同様
の方法で用いることができる。
外因性タンパク質を発現し、夕′ノパクWう)解ブロセンンク゛を行う複製−感
応組み換えウィルスの製造のための本方法は以下の通りである その自然の生活
環において(親ウィルスと呼ぶ)タンパク質前駆体を生産し、それをウィルス性
又は細胞プロテアーゼによりタンパク質分解プロセシングするウィルスを既知の
遺伝子工学法(Sambrook、J。
et al、、Mo1e、cular Cloning:A Laborato
ry Manual (2nd ed、)、Co1d Spring Harb
or Laboratory Press (1989))を用いて修飾し、発
現され、組み換えウィルスによりプロセシングされるべき夕(囚性タンパク質又
はポリペプチドをコードする外因性核酸配列(それが導入されるウィルスの種類
以外の供給源から得た核酸配列)、及び発現された組み換えタンパク質をプロセ
シングしてウィルス性及び外因性タンパク質を放出するウィルス性及び/又は細
胞プロテアーゼに関する人工の認識部位をコードする核酸配列の少なくとも2種
類の核酸配列をウィルスゲノム中に導入する。ポリ−グリシン領域などの他の種
類の核酸配列を外因性核酸配列に隣接して挿入し、その領域の構造的柔軟性を増
し、おそらく効率を上げることができる。
本発明を説明するポリオウィルスベクター cD1″JΔクワーンの構築を実施
例1に記載する。それぞれ外因性産物をコ・−ドする外因性核酸配列、1つか又
はそれ以上の人工りのタンパク質分解認識部位、及び場合によりポリグリシン領
域などの追加の核酸配列を含む1つか又はそれ以上の゛単位−をこの方法で導入
することができる。例えばそれに対する免疫応答が望まれている夕(天性タンパ
ク質抗原をコードする核酸配列、及びタンパク質分解プロセノ〉・グに関する人
工の認識部位を含む1つの“単位゛をウィルスゲノムの5′末端に導入すること
ができる。別の場合、2つかヌはそれツヒのそのような゛単位゛、あるL′)は
11〕より多いタンパク質又はポリペプチド及び適した数のクンバク質分解υノ
断部位を二コートする核酸配列を含む1つの“単位” (例えば2つか又Iまそ
わ以上の異なるタンパク質抗原あるいけ1つのタン・ぐり質抗原の2つのコピー
の発現及び放出をLうえる)をウィルスゲノムに導入することができる。発現す
るべきタンパで7實又はポリペプチドをコ・−ドする核酸配列は゛単位”中で直
列(tなオ〕も介在配列がない)であることもてき、あるいは発現Vるべき夕〉
バク質又はポリペプチドをコードし7ない核酸により隔てら′11でいることも
てきる。1つか又はそれ以上の単位をウィルスゲノム中のいく′つかの部位又は
すべての部位に導入することができる。得ら1する組み換えポリタンパク質前駆
体は1つか又はそ4]以上の外因性タンパク質又はベプヂド及び1つか又はそれ
以」二のタンパク質分解切断部位を含む。組み換えポリタンパク質前駆陣のプロ
セシングにより外因性産物が遊離される。
本明細書に記載の組み換えポリオウィルスなどの組み換えウィルスを用い、個体
において抗原に対する免疫応答を誘導し、かくしてその抗原が存在する外因性病
原体(/Xクチリア、ウィルス、菌、寄生虫)による攻撃又は感染に対する防t
aTl’;与えることがてきる。従ってこれらはそのような病原体に対する防御
をりえるワクチンとして有用である。実施例2に記載の通り、ロタウィルスV
P 4タンパク質からの抗原エピトープをコートする核酸配列をなも組み換えポ
リオウィルスが構築された。やはり実施例2に記載の通り、コレラ毒素サブユニ
ットBからの全コート領域を含む組み換えポリオウィルスが構築された。イルフ
ルエンザ△ウィルス抗原又はヒフリオコレラの毒素共調節線毛(toxin c
oregulated pilus)(tcpA)をコードする核酸配列を含む
組み換えポリオウィルスも製造された。これらの組み換え及び親ポリオウィルス
の表現型を図3に示す。コレラ毒素サブユニットBがらの全コード領域を含も組
み換えポリオウィルスをHeLa絢胞中で発現し、その発現及びプロセシングを
評価した。結果は、組み換えウィルスと関連してBサブユニットが発現され、適
当にプロセシングされることを示した(図4A)。結果は、正常より大きいP1
ポリタンパク質が組ろ換えポリオウィルスにおいて形成されるが適したタンパク
質分解プロセシングが起こり、正常なポリオウィルスタンパク質産物の全量及び
遊離のコレラ毒素Bザブコニ/ト配列を生成することも示した(図4B)。ロタ
ウィルスVP4タンパク質から誘導した抗原エピトープ(21,−104アミノ
酸の長さ)を含む組み換えポリオウィルスもII e L a細胞において発現
した。図4Bの2−4列はこれらのエピトープを有する組み換えポリオウィルス
を含む。
実施例3は本明細書に記載の通りに作出した組み換えポリオウィルスの免疫原性
の評価を説明している。ヒトポリオウィルスレセプターを発現する形質転換マウ
スに、M a h o n e y又はSab i n−ベースのベクターに関
連して全コレラ毒素Bサブユニット(CTB)を発現する組み換えポリオウィル
スを筋肉内注射により感染させた。槽重マウスは擬感染させるか、又はヒブリオ
コレラ ビリン(pifin)を発現する組み換えウィルスにV、染させた。
ウェスターンブロノ)−(図6)は、M a h o n e y−ベースCT
l3−組み換えポリオウィルスで免疫化したマウスが明らかにCTB単量体及び
三量体と反応性のIgG抗体を含むことを示した。槽重マウスは予想通りそのよ
うな特異的抗体を含まながった。さらに5abin−ベースCTB−組み換えポ
リオウィルスで免疫化したマウスは、この1例においてCT B−特異的抗体反
応性を生産しなかった。この理由は明らかではないが、組み換えポリオウィルス
の複製性に関連し、ているかも知れず、組み換えウィルスワクチンの投薬量を増
すことにより解決できるかも知れない。
それに対する免疫応答が望まれている他の抗原を」−ドする核酸配列を含む組み
換えポリオウィルスを、コレラ毒素サブユニットB及びロタウィルスVP4タン
パク質に関して記載した方法と同様の方法で製造することができる。組み換えポ
リオウィルスは、感染の予防に粘膜性免疫の誘導が必要な疾患の予防(又はそれ
が起こる重度の軽減)に特に有用である。例えば組み換えポリオウィルスはHI
V、ロタウィルス、R3■、A型肝炎ウィルス及びインフルエンザウィルスによ
る感染に対する防御あるいは重度の軽減を与えるのに特に有用である。
ヒトの体の粘膜表面は400m2以上を覆い、免疫系と環境の接触の最大面積を
成す。粘膜表面に付属するリンパ系細胞の合計数は、他のすべてのリンパ系組織
を合わせた数を越え、これらの細胞は毎日生産される免疫グロブリンの合計の少
なくとも60%の合成を担う(Childに涙、唾液及び乳などの分泌液中に特
異的1gA抗体が存在することは、共通の粘膜免疫系の概念を起こさせた。腸−
付属リンパ網状組織(gut−associated lymphoretic
ular tissue)(GALT)において感作した免疫細胞の子孫が遠隔
の粘膜表面に移動して防御すると思われる。粘膜免疫系の広さ及び重要性にもか
かわらず、粘嗅表面上の細胞性及び体液性免疫の決定基について比較的少ししか
知られていない。これらの問題の実験的評価は、それを担っているリンパ球を比
較的入手し、難いこと、ならびに再現性の高い標的部位に十分に特性化された抗
原を配達するのが困難であることにより制限されてきた。組み換えポリオウィル
スは、上針に特性化された抗原を再現性の高い方法で配達することを可能にし、
これらの実験的障害をいくらか改善することができる。かなり重要なウィルス性
及びバクテリア性疾患の多くを現在のワクチン注射により予防することができな
い。これらにはロタウィルスによって起こる下痢性疾患、R3V感染から生ずる
呼吸器疾患、■ コレラ又は毒素病原性大腸菌によって起こる細菌性胃腸炎が含
まれる。粘膜性免疫は、これらの病原体による自然の感染の後に生成され、再感
染に対する有意な又は完全な耐性を与える。本発明の組み換えポリオウィルスは
関連する防御抗原を粘膜免疫系に配達するのに用いることができ、か(して新規
なワクチン戦略を与える。
ポリオウィルスワクチンは広く用いられ、非常に安全で有効である。
用いられるポリオウィルスの生物学的に活性な分子クローンには、ボリア8・4
887−4891 (1981))及びポリオウィルス1.2及び3型の5ab
in ワクチン株(Omata、T’、et al、、Gene 32:1−1
0(1984):Toyoda、H,eL al、。
J、Mo1.Bio ↓ヱ4 : 561−585 (1,984))が含まれ
る。毒性の形態にもどり難いポリオウィルスの誘導体も形成することができ、あ
るいは挿入、欠失、及び/又はヌクレオチド配列の修飾を介した特定部位の突然
変異誘発により毒性の形態から無毒性とすることができる。
組み換えポリオウィルスワクチンは、それぞれ抗原効力の重度が異なり、野生型
の病原性形態にもどるわずかな危険を有する3つの異なる弱毒味(PVI、PV
2及びI) V 3 )の混合物を必要とする現在用いられている経口的ポリオ
ウィルスワクチンの有用な代替えとなることができる。PVIは最も安全て最も
抗原性の成分と考えられ、P■3は病原性の形態にもどる頻度が最も高いことが
知られている。腸内ウィルス・ポリオウィルス、コクサラキーウィルス、エコー
ウィルス及び新腸内ウィルス N1elnick、J、L 於 Virolog
Y(2d ed、)D、 N、 Fields、 D、 M、 Knipe e
t al、 (ed、 )Raven Press Ltd、NY 1990.
l1l)、549−604:Nkowane、B、M、et al、、Vacc
ine−Δ5sociatecl Paralytic Poliomyeli
tisUnited 5tates:1973−1984 JΔN1Δ、257
:1335−1340 (1987):Me In i ck、J、L、P。
pulat、ion Genetics Δpplied to Live P
o1iovirus \’accine、Δm、J、Pub、Tiealth
52:472−483 (19G2)。PVIに基づき、PV2及びPV3成分
が挿入されたillみ換えポリオウィルスは、現在入手できるワクチンより安全
なワクチンであることが証明できる。さらにPVlに基づく組み換えポリオウィ
ルスを用い、3つのポリオウィルス血清型のすべてからの抗原決定基を有し、最
大に弱毒化した抗原的に効力のある組み換えウィルスを与えることにより、すべ
てのポリオウィルス株に対する有効な免疫を達成することができる。
ワクチンとして組み換えポリオウィルスを用いる特別な利点は、それが遺伝的に
安定であり、細胞が複製される時にポリオウィルスゲノムが細胞から細胞に広が
る場合、挿入された情報を再現性高く運ぶことである。その結果免疫化は、限ら
れた数の組み換えポリオウィルスの投薬を用いて有効である。さらに導入された
抗原が感染細胞内で発現されるので、細胞−媒介及び体液性免疫の両方が賦活さ
れる。外因性核酸配列は組み換えポリオウィルスにより運ばれ、復製サイクルの
間に発現されるが、外因性タンパク質は成軌ウィルス粒子に含まれない。かくし
て組み換えポリオウィルスのヒリオン構造及び宿主範囲は、外因性タンパク質に
より変化しない。多くの重要な変数(variables)が特に開発国で用い
られる場合に、入手できるワクチンの効率を制限している。
これらの問題のいくつかは実施」二の、又は経済的性質のものであるが、他は生
物学的基礎を何する。麻疹ワクチンを用いた免疫化は生物学的障害の良い例であ
り、この克服に本発明が有用である。麻疹は開発国において毎年200万人の子
供の死亡原因である。Bloom、B、R,。
Na ture、342 :115−120 (1989) 。麻疹ウィルス感
染の予防に有効なワクチンが存在するが、ワクチンを中和する母親由来の抗体の
存在が幼児におけるその効率を含む(c omp r i s e)。Md )
、Raven Press、NY、pp、469−502 (19cr、 W、
B、 5aunders Publ ishing、 Phi Iadclp
hia (1988)。開発国国民の場合、麻疹感染の流行は多くの子供が有効
にワクチン注射される前に病気にかかるどい・)ものである。麻疹ウィルスから
誘導された抗体を有する組み換えポリオウィルスはそのような障害の克服を助け
ることができる。ポリオウィルスワクチンは誕生後短期間で与えられ、その効率
は母親由来の抗体の存在によりあまり損なわれない。ポリオ−麻疹組み換えウィ
ルスは感染細胞において麻疹抗原を発現し、免疫応答を起こさせる。しかし2麻
疹抗原は組み換えウィルス粒子中になまれないので、ワクチンベクターの複製は
被害を被らない。
本発明のワクヂニ、がa用である領域がさらにある。例えば丁痢性疾懸は毎年5
−10百万人の死亡を引き起こすと見積もられる。In5tiLute of
Medicine、New Vaccine Development:Est
ablishing Pr1orities。
National Academy Prcss、Washingt。
n、D、D、(1985) 、、[TIタウフィルスは小児及び幼児の重症の下
痢の単独の最も1T要な病因であり、毎年この集団においで約百万人の死亡を弓
1き起こすと思われる。Kapikian、A、Z、and R,MChano
ck、 於:Vi rology (3rd cd、)、B、Nト”1clcl
cta1.(IEd、)、RavenPress、NY。
pp、1353−1.404 (]−990)。、ロタウィルス感染に対する宿
主免疫応答の同定において有史な進歩が成されたが、ウィルスの遺伝的IM雑さ
及び7λ、手てきる弱毒化ワクチン株の効率が限られていることにより、ワクチ
ンの試みは限られてきた。同様に、\l コレラの抗原は防御免疫応答の標的で
あるらしいと記載された。しがしコレラに対する候補ワクチンは望ましくない副
効果又は不適当な免疫原性により限られてきた。ロタウィルス及びV コレラが
らの免疫原性であるが病原性ではない防御決定基を有する組み換えポリオウィル
スは、候補ワクチンとしての評価を保証する。
感染物によって起こる呼吸器疾患は、毎年10百万人の死亡を生ずると見積もら
れ、RSVが主要なウィルス性病原体である。Mclnt。
sh、に、and RNi、Chanock、於:ViroIogy(2d e
d、)、B、N、Field et al、(Ed、)、Raven Pres
s、NY、pp、1045−1074 (1990)、R8■ワクチン開発の試
みは今日まで失敗であったが、防御抗原の同定においてかなりの進歩が成された
。R8Vワクチンを有効なものとするために、それは粘膜性免疫を誘導し、誕生
後すぐに与えられ、しかも母親由来の抗体の中和効果を避けなければならない。
組み換えRSV−ポリオウィルスはおそらくこれらの基準のすべてを満たずこと
ができる。
B型肝炎ウィルスによって起こる疾患の予防も本発明に従って製造されるワクチ
ンの標的である。
B型肝炎ウィルスはへバトナビリダエ(Hepadnaviridae)と呼ば
れるウィルスの群に属する。ウィルスはDNAの小環状断片を含み、それは部分
的に1本鎖である。感染性ピリオンはDNAポリメラーゼも含み−それはDNA
ゲノムを完全な2本鎖とする。B型Ill炎ウィルス(1−IBV)の複製ザ、
イクルはRNA中間体の形成を含む。
B型肝炎ウィルスは世界中に分布している。・ウィルスの表面抗原がいくつかの
非−ヒト霊長類で見いださイ]たが、ピトはウィルスに関する主要な保有者であ
ると思す第1る1、合衆国にシ5いC1°00.000の人[]当たり22の肝
炎の事例があると評価さ第1、この評価は10分の1の過小評価であると考えら
れる。こオ]らの事例の45%は13型旧炎に帰せられる。かくして合衆国にお
いて慢性13型肝炎に感染し7た人間は1−125百万であると見積ちられる。
B型肝炎の伝達の最も有効な経路は非経口的導入である。感染した患各の他の体
分泌物中でウィルスが見いだされたが、ウィルス伝達の他の様式は(−分に確立
さ11でいない。
HB Vは慢性的にウィルスに感染した轡者における原発性肝細胞症の発生にも
含まれる。この灰中はアフリカ、中国、東南アジア、アラスノJ及びグリーンラ
ッド沿岸て吊も優勢である。肝細胞症は多くの場合持続性のI(B V感染の分
布パターンと同一の一般的地理的分布パターンに従5)によっ−C起こる疾■の
予防は本発明のさらに別の標的である。このバクテリアは、呼吸管の重症でおそ
らく致死感染疾患である百日咳(pprtussis又はwhooping c
ough)の原因である。
現在用いられている百日咳ワクチンは化学的に不活化したB、ペルツノスの全細
胞を含む。B ベルノノス培養の化学的及び物理的分別によりAた材料に基づく
非細胞ペルツ7/スワクチンが開発された。
さらに、各特定の百日咳抗原を梢製し、その後それを合わゼてワクチンを形成す
ることにより製造されたワクチンが記載されている(公開欧州特許出願番号48
4.62F、)。そのようなワクチンに含まれる抗原の1つは、69キロダルト
ン(69k D)の外膜タンパク質である(Shahin、R,D、et al
、、Abstracts of the 89th Annual Meeti
ng of the American 5ociety for Micro
biology、page 51 (1989))。この抗原を本発明に従って
製造することができる。
ヘルペスウィルス(ヘルベトビリダエ(Herpetoviridae))によ
って起、−る疾患の予防及び治療は、本発明のさらに別の標的である。ヘルペス
ウィルスは太1)NΔウィルスてあり、宿主の寿命の間存続する潜伏性感染を確
立する。休止期間の後、ウィルスは免疫抑制又は放射線などの刺1藪により再活
性化することができる。
単純ヘルペスウィルス1型は°゛口辺庖疹”などの口腔障害の原因である。単純
ヘルペスウィルス2型は陰部庖疹の原因であり、それはさらに子宮癌に含まれる
。これらのヘルペスウィルスは集団に蔓延し、現在これらのウィルスに対する登
録されたワクチンはない。
ヘルペスウィルスに対して開発中のワクチンは、細胞中へのウィルスの侵入に必
須のウィルスタンパク質である糖タンパク質を利用している。
特に興味深いのは、単純ヘルペス1及び2型のgDと呼ばれる糖タンパク質であ
る。gD−1及びg D−2をコードする遺伝子のDNA配列は米国特許第4.
818.694号及び第4.891.315号に示されている。いずれの糖タン
パク質も本発明に従って製造することができる。
単純ヘルペス1及び2型のgBと呼ばれる糖タンパク質も興味深い。gB−1及
びgB−2をコードするDNA配列は5tuve、L、L、et al 、J、
Virology、61:326−335 (1987)及びBzik、D、J
、et al、、Virology、上旦及322−333 (1986)に示
されている。これらの糖タンパク質のいずわも本発明に従って製造することがで
きる。
ロタウィルスによって起こる疾曵は本発明の更に別の標的である。ロタウィルス
は、乳幼児胃腸炎の主要原因として現在WHOに認められており、適したワクチ
ンの装造によるこの疾患の抑制に高い優先度がおかれている(Bu I l、W
、H,O,,61: 251−254(1983))。
ロタウィルスゲノムは2本鎖DNAの11のセグメントから成る。これらの遺伝
子は、完全ウィルス粒子において二重一般(double−shelled)配
置て存在するウィルスの少なくとも6つの構造タンパク質の生産をコードする。
これらのタンパク質の3つは外殻糖タンパク質である。
そのようなワクチンの開発において行われている方法は、組み換えDNA法によ
りロタウィルスのこれらの外殻糖タンパク質のいくつかを製造する方法である。
これらの糖タンパク質の1つはVP7と呼ばれる。
3091−3095 (1983)に示されている。この糖タンパク質は本発明
に従って製造することができる。
外因性生物のペプチド又はタンパク質をコードし、発現されるとそのような生物
に対する、又は抗原によって起こる状曹又は障害に対する防御免疫を与えるいず
れのDNA配列も、本発明の目的のための外因性核酸と考えることができる。1
つか又はそれ以上の外因性ポリペプチド(例えば抗原又はエピトープ)をコード
する核酸配列を本発明のワクチンに含むことができる。1つより多い外因性抗原
又はエピトープが外因性核酸量ワリによりコードされる場合、それらは単一の病
原体の抗原又はエピトープでゐる二とも、あるいは1つより多い(異なる)病原
体からの抗原又はエピトープであることもてきる。好ましい実施態様の場合、そ
のような生物は病原性微生物である。例えばそのような外因性エピトープは疾患
又は障害の原因であるバクテリア、寄生虫、ウィルス又は画工に見いだすことが
できる。さらにアレルゲン、精子及び癌細胞上のエピトープも用いることができ
る。そのようなバクテリア、寄生虫、ウィルス又は菌には下記に挙げるものが含
まれるがこれらに限られるわけではない。
複製−感応組み換えウィルスは多様な病原体に対するワクチンとして有用である
。例えば下記に挙げる生物のいずれからもDNA及びRNAを得ることができ、
組み換えウィルスの製造に用いることができる。
寄生虫:
プラスモノラム種(Plasmodium spp、)エイメリア種(旦ユ凹−
eria spp、)ンストソマ種(Schistosoma spp、)トリ
バノソマ種(Tripanosoma spp、)バベンン種(Babesin
spp、)レイシュ?−ア種(Leishmania 31)p、)クリブト
ンポリンア種(Cryptosporidia spp、)トキソプラズマ種(
Toxoplasma spp、)ニューモンスチス種(Pneumocyst
is spp、)バクテリア4
ヒブリオ コレラエ
ストレプトコックス ピオゲネス(StreptococcuspyOgenC
5)
ナイセリア メニギチンス(Neisseria menigitidis)
ナイセリア ゴノルホサエ(Neissiria gonorrho s a
e)
コリナバクテリア ジフテリアエ(Corynabacteriadiphth
eriae)
クロストリンラム テタニ(Clostridium tetan上)
プランハメラ カタルハリス(Branhamella catarrhali
s)
ボルデテラ ベルチノス
ヘモフイルス種(l(acmophilus spp、)(例えばインフルエン
ザエ)
クラモンア種(Chlamydia Spp、)毒素病原性大腸菌
ヒト免疫不全ウィルス、l型
ヒト免疫不全ウィルス、II型
サル免疫不全ウィルス
向ヒト1′リンパ球ウィルス(human T Iymphotr。
pic X′1rus)、I及びII型RSウィルス
A型肝炎ウィルス
B型肝炎ウィルス
C型肝炎ウィルス
非−A、非−B型肝炎ウィルス
単純ヘルペスウィルス、)型
単純ヘルペスウィルス、II型
パラインフルエンザウィルス
麻疹ウィルス
ムンプスウィルス
水痘
乳頭胛ウィルス
黄熱病ウィルス
クリプトコックス種<C工yptococcus sりI)、)(特にネオホル
マンス(neoformans))プラストミセス種(Blastomyces
spp、)(特にデルマチチジス(dermatitidis))ヒス1−プ
ラズマ種(且1乏艮oplasma spp、)(特にイミチス(irr+rn
i t i s) )バラコンジオイデス種(Paracoccidioide
s spp )(特にブラソリエンノス(bras i ] i ens i
5))y、−、、<ベルギルス種(バーm−り呈上: I−Q至 spp、)ワ
クチン調製におそらく有用である抗原は、病原体の感染力の中和に抗原が含まれ
ること(NQrrby、E、、1985.Summary。
於Vaccines 35. Larllct、 RΔ、 R,M、 Chan
ock、and F、Brown (cds)、、Co1d Spring H
arbor Laboratory、Co1d Spring 1larbor
、NY、pp、388−389)、型及び11イ特灰性、中老の抗血清又は免疫
細胞による認識、及び/′又は抗原に特異的な抗血清又は免疫細胞の防御効果の
証明などの種々の基準により同定することができる。さらにコートされるエピト
ープは時間において、又は同一病原体の異なる単離物の間で抗原性の変動をほと
んど、あるいは全く示さないのが好ましい。
抗原決定基を含むことが知られているペブヂ1−又(Jタンパク質ヲ相み換えつ
づルスに挿入することがてきる。特異的抗原が未(0の場合、免疫反応性配列の
同定及び特性化を行わなければならない。これを(〒う]っの方法は、病原体の
表面又は他の分子に対して生成されたモノクローナル抗体の利用による。抗体に
より認識されることができるペプチド配列がエピトープとしで定義される。別の
場合、キャリヤー分子に複合化させた小さい合成ペプチドを、無損傷の分子上の
ペプチドに対応する部位に結合するモノクローナル抗体の生成に関して調べるこ
とができる(例えばWilson et al、、cell 37:767(1
984)を参照)。抗原決定基の同定及び特性化に用いることができる当該技術
分野において既知の他の方法も本発明の範囲内である。
本発明のワクチン調剤中の外因性タンパク質は外因性生物のエピトープを含むこ
ともてきる。外因性ポリペプチドがを椎動物宿主中で発現されると、それはエピ
トープを含む抗原によって起こる状態又は障害に対する防御を与える免疫応答を
引き出す。例えば本発明のこの実施態様の場合、ヘヒ毒、蜜蜂前、ホルモン、精
子(避妊のため)、アレルギー−誘導抗原又は免疫応答が望まれる他の抗原のエ
ピトープ又はタンパク質をコートする外因性タンパク質を用いることができる。
他の実施態様の場合、癌に対する防御免疫応答の誘導のために腫瘍−特異的抗原
を組み換え外因性タンパク質として発現することができる。
本発明に従い組み換えウィルスによって発現されるべき外因性タンパク質をコー
トする遺伝子配列は当該技術分野で既知の方法により単離することがてき、その
方法には微生物のゲノムDNΔからの精製、微生物のRNAからのcDNA合成
、組み換えDNA法(Maniatiset al、、Mo1ecular C
loning、Δ Laboratory Manual、1982.Co1d
Spring l1arbor Laboratory、Co1d Spri
ng Harbor、NY)、又は1ヒ学的合成による方法が含まれるがこれら
に限られるわけてはない。
これらをワクチンとして用いる場合、本発明の組み換えワクチンは既知の方法を
用いて個体に投与される。一般にこれらは従来の(現在入手できる)ワクチンが
投与される経路と同一の経路、及び/又は問題の病原体による感染が起0る経路
を模した経路により投与される。例えば組み換えポリオウィルスワクチンは経口
的に投与することができ、組み換え麻疹又は組み換えワラビウィルスワクチンな
どの池のワクチンは皮下経路により投与することができる。これらはワクチン組
成物として投与することができ、これは?I製−感応組み換えウィルスの他に生
理学的に許容し得るキャリヤーを含む。組成物は免疫賦活剤(immunost
imulat ing agent)又はアジュバント、風味料又は安定剤も含
むことができる。
本発明の組み換えウィルス、特に相み換えポリオウィルスは、咄乳類、特にヒト
の細胞又は他の細胞型(例えば修飾されてポリオウィルスレセプターを有する咄
乳類細胞)などの宿主細胞において外因性ポリタンパク質を生産するための系と
しても用いることができる。その後外因性タンパク質をそれが生産された細胞か
ら既知の方法を用いて単離する。
いずれの用途の場合も(すなわち免疫化又は組織培養生産)、ウィルス中に導入
される外因性核酸配列は自然に存在する供給源から得たもの、遺伝子工学的方法
を用いて製造されたもの、又は化学的に合成されたものであることができる。ウ
ィルス中に導入さA]る外因性核酸配列は、免疫応答が望まれている全抗原、又
は抗原エピトープあるいはタンパク質をコートすることができる。ウィルスケツ
ム中に導入することができる核酸配列のサイスは無制限であると思われる。外因
性核酸配列の最大のサイズは、本明締書に記載の通りウィルス複製へのその影響
の評価などにより決定することができる。少な(とも150の追加のアミノ酸(
すなわち450ヌクレオチド)をコードする外因性核酸配列が、ウィルスの復製
効率を有口に危うくすることなくポリオウィルスゲノム中に挿入された。挿入さ
れた配列は、−次配列及び構造的コンホーメーションの両方により定義される抗
原構造を宿主免疫系に与えると予想される。
植物ウィルスも親ウィルスとして用いることができ、本明細書に記載の通りそれ
に外因性核酸配列が導入される。例えばDNΔゲノムを有する植物ウィルス(例
えばカリフラワーモザイクウィルス)又はRNAゲノムを有する植物ウィルス(
例えばタバコモザイクウィルス、カブ黄斑モザイクウィルス)を用いることがで
きる。それらは、植物において発現されるべき外因性ポリペプチド(例えば昆虫
又は疾患に対する毒素)をコードする外因性核酸配列を導入することにより修飾
することができる。得られる復製−感応組み換え植物ウィルスを、その後植物中
に導入しく例えば種子中に、又は植物発生の別の段階で)、そこで外因性ポリペ
プチドが生産される。例えばサソリ又はクモ毒などの毒素をコードする外因性核
酸配列を、それが植物中で発現され、その植物を食する昆虫に対して植物が防御
されるような方法で導入することができる。さらに外因性核酸配列が発現される
植物を、コードタンパク質又はポリペプチドの供給源として経口的に投与するこ
とができる。
同様にして親ウィルスは動物ウィルスであることができ、それを動物中で発現さ
れるべき外因性核酸配列を含むように修飾する(例えば病原体に対して動物を防
■又は免疫化するために、あるいは成長促進因子を与えるために)ことができる
。
ここで本発明を以下の実施例により説明するが、実施例はいかようにも制限を目
的とするものではない。
分子クローンの操作はすべて標準的組み換えDNA法に従った(Ausubel
、F、M、et al、Current Protocols In Mo1e
cular Biology、Greene Publishing−Wile
y Interscience、NewYork、1987)。用いられたポリ
オウィルスの生物学的活性分子クローンはポリオウィルス1型(Mahoney
株)(Racaniello、V、et al、、Proc、Natl、Aca
d、Sci、。
U、S、A、78 :4887−4891 (1981))及びポリオウィルス
1.2及び3型の5abinワクチン株(Oma t a、 T、e tA±、
、Gene 32:1−10 (1984);Toyoda、Hoet al、
、J、Mo1.Bio、174:561−585 (1984))を含む。これ
らの分子クローンをウィルスゲノムの5°末端てT7 R,NAポリメラーゼプ
ロモーターを挿入することにより修飾し、感染性ポリオウィルスRNへのT7
RNΔポリメラーゼによる試験管内転写を容易にした。△usube1.F、M
、et al、、Current Protocols in Mo1ecul
ar Biol。
gy、Greene Publishing−〜Viley Intersci
ence、New York、1987)oポリオウィルスゲノムをさらに、多
様な制限酵素認識部位(すなわちEcoR+及びXh。
I)を含む枠内(in−frame)合成ポリリンカーを含むように修飾した。
ポリオウィルスゲノム内に挿入された配列は、ポリオウィルス3Cプロテアーゼ
に関する認識及び切断部位をコードする配列を3°境界に含む(AXXQG)(
Palmenberg、A、C,、Ann。
Rev、MicroU夕、44:603−623(1990))、これらの修飾
は重複伸長として知られるポリメラーゼ連鎖反応(PCR)の変型により行った
。(Ilorton、R,M、et at、、Bi。
techniques 8:528−535(1990))。それを1型ポリオ
ウイルスの例を用いて以下に説明する。
簡単に記載すると、オリゴヌクレオチド1及び2、ならびに 及び4(表を参照
)を用いて2つの独立したPCR反応を行い、それぞれ位置1−740及び74
0−1540のポリオウィルスゲノムの部分を増幅しjこ。
表1
増幅のためのプライマー
オリゴヌクレオチド
番号 配列
1− 5’ −TACGGT CGA CCT AΔTTΔCGΔCTCA C
TΔ TAG G−3° (配列番号 1)
2−5“ −TTG AAA CAA ACCCTCCCT CGA GGG
CAA TTCCTG ACCACCCΔTTΔT (、−3゜(配列番号 2
)
3−5° −CCCTCG ΔGG CAG GCTTTG TTT CAA
GGT GCT CAG GTT TCA−3’ (配列番号 3)4− 5“
−ATT ΔTCTGG TGCGGGΔACΔCΔ ΔAG GC−3゜
(配列路ち 4)
5−5° −TCA CGA ΔTTCΔCΔCCTCΔ AAA TΔT T
−3゜
(配列番号 5)
6− 5’ −TCA GCT CGA GGG ATTTGCCAT ΔCT
AAT−3’
(配列番号 6)
挿入するべき断片を含むPCR産物をアカロースケル電気泳動により精製し、オ
リコヌクレオヂドブライマ−1及び4を用いて第2のPCR増幅を1斤った。こ
の増幅から得た1582塩基対(b p)のDNA断片は42のヌクレオチド挿
入片(新規制限酵素部位及びタンパク質分解プロセシングノグナルをコートする
配列を有する)、及び配列1−740及び740−1540を与える。(42ヌ
クレオヂド挿入片は塩基740と7・11の間に挿入された。)この断片を5a
ll及びΔat2で消化し、ケル電気泳動により精製し、Sal]−へat2消
化ポリオウィルスクローンpSR−XpΔ(全長ポリオウィルスcDN△クロー
ンを含む以前に記載のあるブラスミt−)(Andino、R,eL al 。
Ce1l G3:3(39−380(1990))に連結した。i8られたプラ
スミド(pN・1■22と呼ぶ)をC1alで消化することにより直鎖状とし、
T7ボリメラーセによるウィルスRN△の試験管内合成を従ent Proto
cols In Mo1ecular Biol。
gy、Greene I’ublishing−Wiley Intersci
ence、New York、1987)。
記載の通りに1−1 e L a S 3細胞中に試験管内合成ポリオウィルス
RNAをトランスフェクトすることにより複製−感応ポリオウィルスを回収した
(Luthman、H,et al、、Nucl、ΔcidsK且互 11 :
1295−1308 (1983))。回収されたウィルスを挿準的方法により
複製能力、構造的組成及びヌクレオチド配列に関Greene Publ is
hing−”r’/i ley Interscience、New York
、1987)。
多様なウィルス及びバクテリア病原体から誘導した外因性遺伝子配列をこれらの
組み換えポリオウィルス中で発現した。用いられた一般的戦略を、以下の通りに
完全コレラ毒素Bザブユニットの例により説明する。
以下の配列を有するオリゴヌクレオチド(ポリオウィルスベクター中への枠内挿
入を可能にするために選択)を用い、プラスミドpJM17に含まれる完全コレ
ラ毒素Bザフユニットコード領域を増幅した(Pearson、D、N、et
al、、Proc、Natl、Acad、Sci、、U、s Δ 79 : 2
978−2980 (1982) )15’ −TCA GGA ATT CA
G ACCTCA AAATAT T−3’ (配列番号 5)
5’ −TCA GCT CGA GGG ATT TGCCATΔCT ΔΔ
T−3’ (配列番号 6)これらは表に示されているプライマー5及び6であ
る。
得られた312bpのDNAをEcoRI及びXhol (PCRプライマーを
介し7て導入された部位)で消化し、E c o R,I及びXhoI−切断p
MV2.2に連結した。得られたプラスミドを、PCI−52と名(ti)、R
NAl−ランスフェクソヨンの後に得たウィルスをPCI−52と名付けた。同
様の方法を用い、ビブリオコレラの毒素−共調節線毛(tcpA)のプラスミド
クローン(Sun、D、et al、、Infec i 1mmun、59 :
114−118 (1991))、ロタウィルXVP4遺伝子(Gorzigl
la、M、et al、、ProcNa t 1. Acad、Sc i、 、
U、S Δ 87 : 7155−7159 (1990))及びインフルエ
ンザAウィルス赤血球凝集素遺伝子(Wi Iey、D、C,et a l 、
Ann、Rev、Biochemi旦・365−394 (1987))から誘
導した配列を挿入した。tcpAの場合、挿入した核酸配列はタンパク質のアミ
ノ酸のカルボキン末端(157−199)に対応した。インフルエンザへの場合
、挿入した核酸配列はアミノ酸134−284に対応した。
ポリオウィルス成分、ならびに挿入配列の適した発現及びプロセシングを実証す
るための組み換えポリオウィルスの免疫学的特性化をウェスBiology、G
recne Publishing−WileyInterscience、N
ew York、1987L感染細胞の代謝−標識(35S)ライセードの、従
来のスクロース勾配(15−30%)遠心により本来のピリオン組成及び構造の
保存が証明された。
その後勾配画分を標準的5DS−PAGE分析により分析した(Ausubel
、F、M、et al、Current ProtocolsIn Mo1ec
ular Biology、Greene Publishing−Wiley
Interscience、New York、1987)。
実施例2 ビブリオコレラB毒素サブユニットを有する組み換えポリオウィルス
の構築及び評価
コレラ毒素サブユニットB(103アミノ酸)又はロタウィルスVP4キャプシ
ドタンパク質の数部分(21−104アミノ酸の長さ)からの全コード領域を含
む組み換えポリオウィルスを構築した。サブユニットB又はV P 4ペプチド
をコードするDNA断片を増幅し、クローニングの目的のために適した制限部位
を含むことによりそれらの末端を修飾した。毒素Aサブユニットからの単離物に
おいて発現されると、コレラBサブユニットは毒性ではないが抗原性刺激を与え
、防御免疫応答を誘起することができる。DNA断片をポリオウィルスベクター
cDNAクローンに挿入し、得られたプラスミドからRNAを転写した。コレラ
毒素サブユニットB及びロタウィルスVP4組み換えcDNΔDNAンを別々に
He L a細胞中にトランスフェクトした。37℃で3日間インキュベートし
た後に組み換えポリオウィルスプラークが得られた(図2)。
図2は親及び組み換えポリオウィルスプラークの形管を示す。野生型ポリオウィ
ルス(1列)又はコレラ毒素I3−ポリオウイルス組み換えウィルス(2列)に
感染したHeLa細胞から調製した抽出物をSDS PAGEゲル上で電気泳動
させ、ウェスターンプロノトにより分析した(図3A)。ウェスターンプロソ)
・は無損傷のコレラ毒素(A及びBサブユニット)に特異的なウザキ抗血請を用
いて発色させた。わかる通り、組み換えポリオウィルスに関連してBサブユニッ
トが発現され、適当にプロセシングされる(矢印で示す)。
族ポリオウィルス(図3B、1列)又はコレラ毒素B−ポリオ組み換えウィルス
(図3B、5列)に感染した同一のHeLa細胞からの抽出物を、ポリオウィル
ス構造タンパク質を認識するウサギ抗体で精査した。
わかる通りポリオウィルス組み換え体において、外因性ポリペプチドの存在のた
めに正常より大きいP1ポリタンパク質が形成される。その後退したタンパク質
分解プロセシングが続き、ポリオウィルスタンパク質産物の正常な全員が生成さ
れ、外因性コレラ毒素配列が放出される。組み換えウィルスの免疫学的特性化は
、ウェスターンプロ、ト分析によりene Publishing−Wiley
Interscience、New York、1987)。従来の密度勾配
遠心による分析及びウェスターンプロット分析を用い、本来のヒリオン構造の保
存が確認ene Publ ishing−Wi Icy Interscie
nce、New York、1987”)。
実施例3 組み換えポリオウィルスの免疫原性の評価最初の免疫原性研究のため
の実験モデルは、ヒトポリオウィルスレセプターを弁環する形質転換マウス(R
en et al、、Ce1163:353−362(1990)、Dr、Vi
ncent Racanielloにより親切な寄贈)を用いた。筋肉内注射に
より形質転換マウスを、MahoneV又は5abin−ベースベクターに関連
して全コレラ毒素Bサブユニット(CTB)を発現する組み換えポリオウィルス
(それぞれMo5B及びMaSB)(50μlの2xlQ’pfu/m+原液)
に感染させた。標準マウスは擬感染させるか、あるいはビブリオ コレラ線毛(
TcpA)を発現する組み換えウィルス(MoPl)に感染させた。マウスは3
0日隔てた2回で感染させた。43日後、ワクチン注射したマウスに不完全フロ
インドアジュバント中の10μgの精製CTB (Calbiochem)を腹
腔内注射により与えtl、。5日後にマウスを放血させ、その血清を精製CTB
と反応性のIgG抗体に存在に関して調べた。CTBと反応性の抗体をウェスタ
ーンプロットにより下記の通りに検出した。CTl3 (5ng)を10%ポリ
アクリルアミドゲルの1本の広い列において5DS−PAGE分離し、ニトロセ
ルロースに移した。免疫化した動物からの血清(1:100希釈)を、マルチス
ロット装置(multi−slot apparatus)(Mini−Pro
tean Il、マルチスクリーン、BioRad)の独立した列中に負荷した
。槽重的方法に従い、パーオキシダーゼと複合化したアフィニティー精製ウサギ
抗−マウスI gG (ECLSAme rsham)を用いて結合抗体を検出
した。
この分析の結果を図6に示す。CTB−組み換えポリオウィルス、Mo5B(3
7列)を用いて免疫化した5匹のマウス中の5匹からの血清が明らかにCTBi
量体及び三量体と反応性のIgG抗体を含む。擬感染(1及び2列)、又は冊関
係標準(tvioPi、12−14列)からの血清は予想通りそのような特異的
抗体を含まない。さらに5abin−ベース組み換えCTB−発現ポリオウィル
スで免疫化したマウスは、CTB−特異的抗体反応性を示さなかった(MsSB
、8−11列)。
これらの予備的結果から多くの結論が示唆される。第1に組み換えポリオウィル
スを用いた免疫化は、免疫化された動物において適した抗体応答を直接生ずるか
、又は特異的に開始させることができる。精製CTBで同様に免疫化した標準マ
ウスの血清中にCTB−特異的抗体がないこと、及び観察されたCTB−反応性
抗体のIgGイソタイプは、ワクチン注射により記憶応答が誘導されたことを示
唆した。この理由は明確でないが、組み換えポリオウィルスの相対的複製性に関
連するかも知れず、組み換えウィルスワクチンの投薬量を増すことにより解決さ
れ得る。野生型及び組み換え5abinポリオウイルスの両者の復製は、対応す
る野生型M a h o n e yの場合より不十分である。さらにこれらの
実験で用いた形質転換マウスはポリオウィルスの5abinワクチン株の有効な
複製を持続させない。かくして生体内での複製が限られていることが5abin
−ベース組み換え体による有効な免疫化の誘起を妨害したか組み換えポリオウィ
ルスの免疫原性の研究と平行し、ウィルスの安全性を評価するための予備研究を
行った。これらの目的のために、形質転換マウスに等力価(5xlO6p fu
)の親Mahoney(病原性)又は5abin(弱毒化)株、あるいはCTB
を発現するそれらのX■み換え誘導体を脳内接種した。M a h o n e
y株を接種したマウスはすべて麻痺したが、組み換え体を注入したマウスはい
ずれも麻痺しなかった。
この結果はポリオウィルスゲノム内へのCTB配列の挿入が、得られる組み換え
ウィルスの病原性を増大させずに減衰させることを示唆しでいる。この現象のさ
らに詳細な研究は進行中である。
実施例5 別の複製感応ポリオウィルス9男!図2に図解的に示した組み換えポ
リオウィルスを同様の方法で、本明細書に記載の方法及び材料(実施例〕及び2
を参照)、ならびに当該技術分野において認められた方法を用いて構築した。組
み換えポリオウィルスポリタンパク質の5゛以外の部位の外因性コード配列の発
現の可能性を明らかにするために、ウィルスゲノム中の多数の別の位置にポリリ
ンカー/タンパク質分解プロセシングモチーフを導入した。これらの部位はVp
lと2への連結部(pMoV2.1及びpMoV2.2) 、2八と2Bの連結
部(pMoV2.5) 、2Cと3への連結部(pMoV361)ならびにVl
)gと30の連結部(p M o V 3 、 5 )を含む。ウィルスポリタ
ンパク質の内部の外因性配列のプロセシングを容易にするために、挿入片の両端
に適したタンパク質分解プロセシングングナルを含んだ。この方法で導入さオ]
ると、挿入のための3つの新しい部位の場合に、所望の挿入片を安定して有する
復製−感応組み換えウィルスの生成が可能であった。図2に示すp Mo V
2 、 1、pMoV2.2、pM。
V2.5及びpMoV3.1と名付けられた得られたウィルスはすべて複製−感
応であり、実際に野生型に近いプラーク形態及び複製速度論を示す。ウィルス複
製の阻害を生じた唯一の組み換え体修飾は、vpgと30の連結部に挿入配列を
置いた場合であった。ポリオウィルスゲノムの少なくとも4つの可能な位置に外
因性抗原配列を挿入できることは、絹み換えポリオウィルスワクチンの誘導にお
いて柔軟性を与える。
図2に示す通り、3C切断部位を含むベクター及び2A切断部位を含むベクター
を構築した。ポリタンパク質前駆体から外因性配列を放出するt二め1こポリオ
ウィルス3Cプロテアーゼを用いるベクターは、Q−Gプロセシング部位を含む
。組み換えポリタンパク質前駆体の適したブロモ/〉グをポリオウィルス2Δプ
ロテアーゼに頼る類似の組み換えウィルスは、Y−G対及び回りのアミノ酸によ
り与えられる特徴的2Δプロセシング部位をなむ。図2のウィルスp M o
V 2 、 1及びpMoV22はぞのような2A−ベースベクターを示し、上
記の通り野生型に近い増殖を示す。所望の外因性核酸配列の組み換えベクター中
への挿入を容易にするために、図1に示す組み換えポリオウィルス中に存在する
より広範囲のポリリンカー配列(EcoRl、NoLl、B s s )−(2
及びXh o 1 )を含むポリオウィルスベクター(図2)を構築した。さら
に、6n域の構造的柔軟性を増し、おそらくタンパク質分解プロセシングの効率
を上げるために挿入配列に隣接してポリーグリシン領域を含む変異体の誘導にも
成功した。すへての場合にこれらのベクターは基本的戦略の多様性を増し7、ワ
クチンヘクターの生成のための多様な代替え法を与える。
それぞれ発現するべき夕〉バク買又はポリペプチドをコードする外因性核酸配列
、及びそれぞれタンパク質分解切断部位(例えば3Cタンパク質分解部位又は2
Δタンパク質分解部位)をコードする核酸配列を、既知の方法及び本明細書に記
載の方法を用いてこれらの部位のいずれにおいても親ポリオウィルスゲノム中に
導入することができる。得られる組み換えポリオウィルスがコートタンパク質又
はポリペプチドを生産する能力は、上記の通りに評価することができる。組み換
えポリオウィルスの免疫原性及びそれらの安全性も記載の通りに評価することが
てきる(実施例3及び4を参Ill町。
実施例6 組み換えずリオウィルスの構築のための岐路上記の実施例1−5は、
制限酵素認識部位を含む枠内合成ポリリンカーのポリオウィルスゲノム中への挿
入を利用している。本実施例6は外因性制限部位の導入、又は外因性遺伝子のた
めの挿入部位の回りのフランキングポリオウィルスゲノムの変更を必要としない
、組み換えポリオウィルスの構築のための戦略を説明する。本実施例6はさらに
、ポリタンパク質読み取り枠と枠内に外因性核酸配列を挿入するための戦略を記
載する。下記実施例7−9は、外因性ポリペプチドの発現のためのベクターを形
成するための、この組み換えポリオウィルス中への特定の外因性核酸配列の挿入
を説明する。
本実施例6は、ポリオウィルスの遺伝子操作を可能にするRacaniello
とBa l t imoreの系を利用する(RacaniellDNAコピー
を含むプラスミドは、培養中の適した宿主細胞内へのトランスフェクノヨンの後
に感染性ウィルスを生産することが見いだされた。
この系を、ポリオウィルス複製の多くの特徴、遺伝的安定性及びワクチン株の弱
毒化の研究に用いた。
特に、用いるポリオウィルスベクターはプラスミドpLIED3.2から誘導す
る。プラスミドpLED3.2は、Sab i n3型ポリオウイルスゲノムの
全長cDNΔコピーが挿入されたプラスミドp B R322を含む。5abi
n3型ウイルスは、経口的ポリオワクチンで現在用いられている弱毒化法である
。ポリオウィルスcDNAをバクチリオファ〜ジT7 RNAポリメラーゼプロ
モーターの後にクローニングした。
このプロモーターのび在により、T7 RNAポリメラーゼを用いて試験管内転
写し、組織培養細胞中にトランスフェクトした後にポリオウィルスを生産する全
長RN八へ写産物を形成することができる。プラスミドpLED3.2の試料を
1991年8月20日、AmericanType Cu1ture Co11
ection、12301 Parklawn Drive、Rockvi l
Ie、Maryland20852、tJ、S、 A、に寄託し、受は入れ番
号ATCC75062を割り当てられた。
ポリオウィルスポリタンパク質読み取り枠との枠内に外因性核酸配列を挿入する
戦略は、重複伸長ポリメラーゼ連鎖反応(r’CR)(tlorton、R,M
、、et al、、Gene、77:61−68 (3989))の利用を含む
。この方法により制限部位の導入を必要とせずに遺伝子配列の融合が可能になる
。フランキングポリオウィルス配列を変更せずに外因性遺伝子はポリタンパク質
読み取り枠の枠内に連結される。
この戦略は2回りのPCRを含む、1回目は重複フランキング配列をクローニン
グするべき遺伝子上に導入し、2回目は2つのP(、R断片を鋳型DNAとして
用い、重複配列により媒介される正確な融合を生ずる。
発現クローンは、外因性遺伝子をポリオウィルスポリタンパク質コード領域の開
始部位(塩基743)に融合するために重複伸長P CRを用いて構築する。さ
らにポリ第3Cブロテアーセ認識部位をコー)・する配列を外因性遺伝子の3゛
に挿入する。下記に示す実施例で用いる特定のプライマーを表2に記載する。
表2
外因性遺伝子のpLED3.2中−・のクローニングのためのプライマーGAC
C(配列番号、7)
T(配列番号:13)
CC八(配列番号・15)
CTGAAATC(配列番号:16)
AAGTATCATCC(配列番号、17)第1回目のPCR反応は約2ngの
鋳型DNA、それぞれ100ピコモルのプライマー、それぞれ200μモルのd
NTP、10mMのKCI、10mMのT r i s −HCI、pH8,3
,3,75mMのMgCl2及び5単位のAmpliTaq DNAポリメラー
ゼ、5toffel Fragment(Perkin−E1mer/Cetu
s、 No rwa I k、CT)を含んだ。反応は100μmの体積で開始
し、40 tt lの軽鉱油を上に乗せた。PCRサイクリング条件は 95℃
で2分間、水上で2分間、その1麦95℃て1分間、50’Cて1分間、72°
Cて2分間を30サイクルである。得られたPCR断片をl)r o mega
のへ丁agic PCRキノh (Promega、N1ad i son。
WI )を用いて、あるいはアカロースゲル電気泳動(Sambrook。
boratory Manual (2nd Ed、、)Cold Sprin
g Harbor Press、 Co1d Spring Harbor、N
Y (1989))により精製した。
塩基743にフランキングするpLED3.2の領域も第1回目のPCR反応で
増幅され、融合体を形成するための第2の鋳型DNAとなる。
これらの断片に追加の重複配列は加えない。これにより断片を、それぞれ異なる
外因性遺伝子を含む多くの異なる融合体の構築のために用いることができる。塩
基743の上流(5°)の領域の場合に用いるプライマーはプライマーC及びD
である(表2を参照)。塩基743の下流(3°)の領域の場合に用いるプライ
マーはプライマーE及びFである(表2を参照)。これらの反応だめの鋳型はX
balて直鎖状としたpLED3.2である。PCR反応は上記の通りに行う。
これらの反応によりpLED3.2のそれぞれ5°及び3゛領域のための472
塩基対及び524塩基対の断片が生成される。得られたPCR断片を0. 8%
の低融点アガロース(SeaP l aque、FMC(Rock I and
。
ME) )上て精製し、その後の反応の鋳型として用いる。
第2回目のPCR反応は、記載したばかりの2つのPCR断片を混合し、外側ブ
ライ7−(outside primer)の存在下で増幅を行うことを含み、
得られる融合産物を与える。実施例7−11に記載する構築物の場合、外因性遺
伝子を別のPCR反応において5°又は3゛断片と融合させる。その後融合産物
を、pLED3.2に存在するユニーク制限部位を用いてそのプラスミド中にク
ローニングする。
第2回目のP CR反応はそれぞれ1μmの鋳型、それぞれ100ピコモルのプ
ライマー、それぞれ200μモルのdNTP、10mMのKCI 、10mMの
Tr i s −)iCL pi−18,3、3,75mMのLigCl、及び
5即位のAmpliTaq DNAポリメラーゼ、Stoffel Fragm
ent(Perkin−E1mer/Cetus、Norwalk、CT)を含
んだ。反応は100μlの体積で開始し、40μlの軽鉱油を上に乗せた。第2
回目の反応のPCRサイクリング条件は・94℃で5分間、72℃で10分間、
そのl&94℃で1分間、50℃で1分間、72℃で2分間を30サイクルであ
る。融合断片を0.8%低融点アガロース上で単離し、適した制限酵素で消化し
、pLED3.2中にサブクローニングする。
実施例7 B型肝炎表面抗原を有する組み替えポリオウィルスの構築実施例6で
記載したプラスミドpLED3.2から誘導したポリオウィルスベクターを、B
型肝炎ウィルスの表面(S)抗原をコードするS遺伝子の発現のためのウィルス
ベクターの構築に用いる。S抗原はB型肝炎ウィルスに対して防御的であること
が見いだされた。S抗原は226アミノ酸の長さのタンパク質である。本実施例
ではB型肝炎S遺伝子をヒトウィルスのサブタイプayW、特にクローニングさ
れたゲノムDNAから誘導する。ザブタイプaywからのB型肝炎S遺伝子は6
75塩基対の長さである(Galiber、F、、et al、、Nature
、281 : 646−650 (1979))。
プライマーA及びB(表2を参照)を第1回目のPCRに用い、S遺伝子を増幅
し、PCR産物生物中複pLEl)3.2配列を挿入する。これらの2つのプラ
イマーの下線の配列はpLED3.2中の配列に対応し、残りの配列はS遺伝子
に対応する。プライマー八において、S遺伝子配列はI3型肝炎ケノムの塩基対
157におけるS抗原に関する開始フトンに対応する。アンチセンスプライマー
BはS抗原のカルボキシル末端及びポリ第3Cブロテアーセに関する認識部位を
コードする。これらのプライマーを、鋳型としてのクローニングされたB型肝炎
DNAと共に用い、717塩基対のPCR断片を生成する。第1回目のPCRサ
イクリング条件は実施例6に記載の条件と異なり以下の通りである294℃で2
分間、氷上で2分間、その後94℃で1分間、26℃で1分間、70℃で2分間
を10サイクル、94℃で1分間、45°Cで1勺間、70℃で2分間を20サ
イクル。
第2回目のPCR反応は上記のPCR断片を用い、pLED3.2フランキング
領域とS遺伝子の融合体を生成する。5’ LED3.2フランキング領域又は
3’ LED3.2フランキング領域、及び鋳型としてのS遺伝子PCR断片を
用いて2回のPCR反応を行う。5°融合のためのセンスプライマーはプライマ
ーCであり、これはpLED3.2フランキング領域の5゛末端でブライミング
する。アンチセンスプライマーBはS遺伝子の3°末端でプライミングする。3
°融合の場合、センスプライマーはS遺伝子センスプライマー(A)であり、3
’ LED3゜2がアンチセンスプライマーである(F)。得られるPCR断片
はそれぞれ5°及び3°融合の場合に1175及び1222塩基対である。融合
断片をその後アガロースゲル電気泳動により精製する。
第2回目のPCR反応から得た融合断片をその後、S遺伝子を含むポリオウィル
スベクターの最終的構築のために制限酵素で消化する。5゛LED3.2−5遺
伝子融合体はM I u I及びBstXI(S遺伝子内のユニーク部位)で消
化する。3” LED3.2−5遺伝子融合体はAvrll及びBs tXIで
消化する。プラスミドpLED3.2をMlulを用いて塩基対278において
消化し、Avrllを用いて塩基対1249において消化し、971塩基対断片
を取り除く。08%のアカロースゲル電気泳動の後、得られた消化物を混合し、
5準的方法(Sambrook、ct a↓ 、上記)を用いて連結し2、pL
ED3゜2/HBVを形成する。この全長ポリオ−融合構築物のDNA配列を、
Appl ied Biosystems (Foster C1ty、 CA
)の370A DNA ンーケンサーを用いて決定する。
次に転写及びトランスフェクノヨン反応を1テう。T7プロモーターから生成し
たRNA転−5産物をVero細抱中にトランスフェクトシ、感染性ポリオウィ
ルスを生成する。これらの実験の場合、RNA転写産物の生成のためにPvu
Iてプラスミドを消化することにより約5μgのpLED3 2/IIBVを調
製する。Pvul消化により2つの断片が得られ、大きい方の断片はT7プロモ
ーター及びその後s遺伝子融合体を含む全長ポリオゲノムを含む。消化反応産物
をフェノール抽出し、エタノール沈澱させる。沈澱したDNAを20 ti l
の水に再懸濁する。全長RN A転写産物を、Pvul−消化DNAがらT7
RNAポリメラ物をアカロースケル電気泳動により分析する。
25cm’の密集Vero細胞単層をDEAE−トランスフェクトョを用い、転
写産物でトランスフェクトする。約25μgのRNAをDEAE−デキストラン
(0,3mg/ml)と混合し、その1lVero細抱上に乗せる。室温で30
分間インキユヘーヒトた後、接種材料を除去し、細胞を洗浄する。新しい修正ア
ールのラクトース保持培地(modifiec! Earle’s Iacta
l maintenancernedium)を加え、細胞を33.5°Cでイ
ンキュベートず’−1cs日間インキ1、べ一刊・した後、全細胞変性効果(単
層における細胞の溶解)を観察し、組み換えポリオウィルスを培地から回収する
。
構築物p L E D 3 、 2 / I−I B Vから生成した組み換え
ポリオウィルスを含むウィルス原液の力価を、Vero細胞についてのブラー・
クアッセイにより滴定する。さらにRNAを組み拗えウィルスウィルスから抽出
LS GeneAmp Thermostable rTth Reverse
Transcriptase RNA PCRキット(Perk in−E1
mer/Cetus)を用いた逆転写及びPCRにより分析する。結果は、培養
の経験を通して組み換えpLED3.2/I(BVウィルス中てS遺伝子が安定
して保持されていることを示す。
ポリオウィルスベクターからのS抗原の発現の分析に多様な方法が用いられる。
標準的なこれらの方法には感染細胞の免疫パーオキシダーゼ染色、ウィルス及び
異種タンパク質の免疫沈降、ウェスターンプロント及びドツトプロット(Dot
blots)が含まれる(Coligan、J、E、、et al、、eds
、、Current Prot。
cols in Tmmunology、John Wiley and 5o
ns (1992))。
免疫パーオキシダーゼ染色アッセイは、ウィルス−感染Vero細胞におけるタ
ンパク質の検出に用いられる。Vero細抱にウィルスを感染させ、感染後の種
々の時点てエタノール又はメタノールで固定する。
固定細胞単層をポリオウィルスタンパク質又はS抗原に対する抗血清と共にイン
キュベートする。プレートを洗浄し、その後西洋ワサビバーオキシダーゼ(HR
P)に複合化させた二次抗体(例えばヒツジ抗−ウザギIgG)と共にインキ、
ベートする。プレートを再度洗浄し、その後1(RP基實である3、3゛ −ジ
アミノベンジジンテトラヒドロクロリド(S i gma、S t、 Lou
i s、 MO)を加える。抗体と交差反応するタンパク質を発現する細胞が染
色される。
Vero細胞単層に組み換えウィルスを感染させる。細胞ライセードを免疫沈降
又はウェスターンプロットにより、ウィルスコードタンパク質の存在に関して調
べることができる。免疫沈降の場合、細胞ライセードをポリオウィルス又は外因
性タンパク質に対する抗血清と共にインキュベートする。その後プロティンAセ
ファロース(S i gma、S t、Louis、〜10)を混合物に加え、
さらにインキュベートする。セファロースビーズを遠心し、洗浄し、SDS解離
緩衝液で溶出する。沈澱タンパク質は5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動
により分析することができる。ウェスターンプロットの場合、細胞ライセードを
5DS−PAGEにより分離し、ニトロセルロースに移し、問題のタンパク質に
刻する抗血清と共にインキュベートする。プロットを洗浄し、HRPに複合化さ
せた二次抗体(例えばヒツジ抗−ウサキIgG)と共にインキュベートする。プ
ロットを再度洗浄し、その後HRP基質である4−クロロ−1−ナフトール(B
ioRad、Richmond、CA)及び過酸化水素を加え、交差反応性タン
パク質を同定する。
本実施例7及び続〈実施例において、形質転換マウスを用いた上記実施例3に記
載の方法を用い、組み換えポリオウィルス及び外因性ポリペプチドの免疫原性を
評価することがてきる。
実施例8 B型肝炎ブレーJ櫨a伝”Fを有する組み換えポリオウィルスの構築
B型肝炎ウィルスのエンベロープは3つのタンパク質を含み、それらはすべてB
型肝炎ゲノムのS遺伝子領域内でコードされる。各抗原はS遺伝子領域の読み取
り枠内の異なる開始部位によりコードされる。主要タンパク質は226アミノ酸
の長さのS抗原である。他の2つのタンパク質は中及び大タンパク質であり、そ
れらはそれぞれプレー81及びプレー82遺伝子によりコードされる(Tiol
lais、P、、etl±、、Nature、3よ7 : 489−495 (
1985)’) 。さらにS抗原を含むことができるワクチン中にプレー31及
び/又はプレー82抗原が含まれると、B型肝炎ワクチンの効率を向上させるこ
とができると思われる。
プレー81又はプレー82遺伝子を含むポリオウィルスベクターの構築のための
戦略は、S遺伝子に関して実施例7に記載したものと同様である。各遺伝子の増
幅のためのプライマーを設計し、遺伝子の各末端にポリオウィルスフランキング
配列を導入する。プライマーは表2に示す。
PCR反応及びサイクリング条件は上記の通りである。
B型肝炎DNAのプレー81領域の増幅にはプライマーG及びHを用いる。プラ
イマーGはプレー81遺伝子の5゛末端でポリオウィルス配列(表2の下線)を
導入し、プレ−31配列はB型肝炎ゲノムの塩基2580て始まる。アンチセン
スプライマーF(はゲノムのプレーS領域(プレー81及びプレー82に共通)
の塩基3152−6に位置し、塩基1にE c o R1部位を含む。クローニ
ングされたB型肝炎ゲノムD N Aの、プライマーG及びト■を用いたPCR
増幅により338塩基対の断片が得られる。この断片を5° LED3.2断片
(実施例6に記載のプライマーC及びDから)と共に第2のPCR反応で鋳型D
NAとして用いる。
プライマーC及びI(を用いた増幅は770塩基対の融合5’ LED3゜2−
プレ−81断片を生ずる。プレー81遺伝子の3°末端の構築の場合、この領域
は両ブレーS構築物において同一なので、PCR断片3゜LED3.2/プレー
32(次章を参照)を用いる。5° LED3.2−プレ−S1断片をMlul
及びEcoRIで消化する。3° LED3゜2−プレ−S2断片をEcoRI
及びAvrl+で消化する。得られた断片をアカロースゲル電気泳動により精製
し、M I u I I及びAvrT■で消化したpLED3.2中に連結する
。得られた構築物をp LED32/ブレーS1と名付ける。
実施例7の方法に従い、この全長ポリオ−融合構築物のDNA配列をAppli
ed Biosysterns 37QA DNAソーケンサーを用いて決定す
る。
次に転写及びトランスフエクノヨン反応を行う。T7プロモーターから生成した
RNA転写産物をVe ro細胞中にトランスフェクトし、感染性ポリオウィル
スを生成する。これらの実験の場合、RNA転写産物の生成のためにPvulて
プラスミドを消化することにより約5μgのpLED3.2/プレー51を調製
する。Pvul消化により2つの断片が得られ、大きい方の断片はT7プロモー
ター及びその後プレ−S1遺伝子融合体を含む全長ボリオゲノムを含む。消化反
応産物をフェノール抽出し、エタノール沈澱させる。沈澱したDNAを20μI
の水に再懸濁する。全長RNA転写産物を、pvul−/l’4化DNAからT
7RNAポリメラーゼを用いて試験管内で合成する。転写産物をアカロースケル
電気泳動により分析する。
25cm2の密集Vero細胞単層をDEAE−)ランスフエクション案を用い
、転写産物でトランスフェクトする。約25μgのRNAをDEAE−デキスト
ラン(0,5mg/rnl)と混合し、その後VerO細胞上に乗せる。室温で
30分間インキュベートした後、接種材料を除去し、細胞を洗浄する。新しい修
正アールのラクトース保持培地を加え、細胞を335℃でインキュベートする。
全細胞変性効果が観察されるまで培養物をインキュベートし、組み換えポリオウ
ィルスを培地から収穫する。
構築物pLED3.2/プレー81から生成した組み換えポリオウィルスを含む
ウィルス原液の力価を、Vero細胞についてのプラークアッセイにより滴定す
る。さらにRNAを組み換えウィルスウィルスから抽出し、GeneΔmp T
hermostable rTth Reverse Transcripta
se RNA PCRキット(Perkin−E1mer/Cetus)を用い
た逆転写及びPCRにより分析する。結果は、培養の経験を通して組み換えpL
ED3.2/プレーSLウイルス中でプレー81遺伝子が安定して保持されてい
ることを示す。
ポリオウィルスベクターからのプレー81抗原の発現の分析に多様な方法が用い
られる。これらの方法には感染細胞の免疫パーオキシダーゼ染色、ウィルス及び
異種タンパク質の免疫沈降、ウェスターンプロント及び1・11−プロットが含
まれる。
プレー82のクローンの発現にはセンスプライマーとしてプライマー1、及びア
ンチセンスプライマーとしてプライマーBを用いる(表2を参詔)。これらのプ
ライマーにより全プレー82遺伝子が増幅され、5゜及び3゛末端の両方に1.
ED3.2配列が導入される。PCR反応は867塩基対断片を生成する。精製
の後、この断片を5’LED3.2又は3’ LED3.2断片と共に2回目の
PCR反応の鋳型として用い、5’ LED3.2/プレー82及び3’ LE
D3.2/プレー82と名付けられる融合産物を生成する。2回目のPCRに用
いるプライマーは5°融合の場合C及びBであり、3°融合の場合I及びFであ
る。5°LED3.2/ブレ−S2断片をM] u I及びXbalで消化する
。3゛LED3.2/ブレ−S2断片をXbal及び八vrllで消化する。
得られた断片をアガロースゲル電気泳動により精製し、Mlul及びAvrlT
て消化し、たpLED3.2中に連結する。得られた構築物をpLED3.2.
/ブレーS2と名付ける。
実施例7の方法に従い、この全長ポリオ−融合構築物のDNA配列をAppli
ed Biosystems 370A DNΔンーケンサーを用いて決定する
。
次に転写及びトう:ノスフェクンヨン反応を行う。T7プロモーターから生成し
たRNA転写産物をVe+・O細胞中にトランスフェクトし、感染性ポリオウィ
ルスを生成する。これらの実験の場合、RNA転写産物の生成のためにPvu
Iでプラスミドを消化することにより約5μgのpLED3.2/プレー52を
調製する。P v u I消化により2つの断片が1りられ、大きい方の断片は
T7プロヒーター及びその後プレ−82遺伝了融合体を含む全長ポリオゲノムを
含む。/i′4化反応産物をフェノール抽出し、エタノール沈澱させる。沈澱し
7たDNAを20μmの水に再懸濁する。全長RN/\転写産物を、Pvu I
−消化DNAから77 RトjΔポリメラーゼを用いで試験胃内て合成する。転
写産物をアガロースゲル電気泳動により分析する。
25cm2の密集Vero細胞単層をDEAE−トランスフェクション案を用い
、転写産物でトランスフェクトする。約25μgのRNAをDEAE−デキスト
ラン(0,5mg/ml)と混合し、その後VerO細胞上に乗せる。室温で3
0分間インキュベートした後、接種材料を除去し、細胞を洗浄する。新しい修正
アールのラクトース保持培地を加え、細胞を33,5℃でインキュベートする。
全細胞変性効果が観察されるまで培養物をインキュベートし、組み換えポリオウ
ィルスを培地がら収穫する。
構築物pLED3.2/プレー82から生成した組み換えポリオウィルスを含む
ウィルス原液の力価を、VerO細胞についてのブラ・−クアソセイにより滴定
する。さらにRNAを組み換えウィルスウィルスから抽出し、GeneAmp
Thermostable rTth Reverse Transcript
ase RNA PCRキット(Perkin−E1mer/Cetus)を用
いた逆転写及びP CRにより分析する。結果は、培養の経験を通しで組み換え
pLED3.2/ブレ32ウイルス中でプレー82遺伝子が安定して保持されて
いることを示す。
ポリオウィルスベクターからのプレー52抗原の発現の分析に多様な方法が用い
られる。これらの方法には感染細胞の免疫パーオキシダーゼ染色、ウィルス及び
異種タンパク質の免疫沈降、ウェスターンプロット及びトンドブロットが含まれ
る。
プレー81及びプレー82の両方に関し、免疫パーオキシダーゼ染色アッセイは
、ウィルス−感染Ve ro細胞におけるタンパク質の検出に用いら才する。V
e r o細胞にウィルスを感染させ、感染後の種々の時点でエタノール又は
メタノールで固定する。固定細胞単層をその場に応じてポリオウィルスタンパク
質又はプレー81抗原あるいはプレー82抗原に対する抗血清と共にインキュベ
ートする。プレートを洗浄し、その後)(RPに複合化させた二次抗体(例えば
ヒツジ抗−ウサギIgG)と共にインキュベートする。プレートを再度洗浄し、
その後HRP基質でアロ3. 3’ −ジア二ノベンジンンテトラヒドロクロリ
ド(S i gma。
S t、Lou i s、 Mo)を加える。抗体と交差反応するタンパク質を
発現する細胞が染色さ1する。
Vero細抱単層に組み換えウィルスを感染させる。細胞ライセードを免疫d二
降又はウェスターンプロットにより、ウィルスコードタンパク質の存在に関して
調べることができる。免疫沈降の場合、細胞ライセードをポリオウィルス又は外
因性タンパク質に対する抗血清と共にインキュベ−1・する。その後プロティン
Aセファロース(S i gma、S t、Lo u i s、 MO)を混合
物に加え、さらにインキュベートする。セファロースビーズを遠心し、洗浄し、
SDSM!離緩衝液で溶出する。沈澱タンパク質はS I) S−ポリアクリル
アミドゲル電気泳動により分析することができる。ウェスターンプロットの場合
、細胞ライセードを5DS−PAGEにより分離し、ニトロセルロースに移し、
問題のタンパク質に対する抗血清と共にインキュベートする。プロットを洗浄し
、HRr’に複合化さセた二次抗体(例えばヒソノ抗−ウサギIgG)と共にイ
ンキュベートする。プロットを再度洗浄し、その後HRP基質である4−クロロ
−1−ナフトール(BioRad、Richmond、CA)及び過酸化水素を
加え、交差反応性タンパク質を同定する。
実施例9 ロタウィルスVP7遺伝子を有する組み換え7ドリオウイルスpL
E D 3 、 2 / ■P 1と名付けられ、ロタウィルスV P 7抗原
をコードする遺伝子がポリオウィルスゲノム中に挿入された発現クローンを構築
する。クローンはVF6に関する全長遺伝子を含み、それは約1′+ロベースの
長さである。クローンは重複伸長PCRを用いて構築され、遺伝子はポリオウィ
ルス読み取り枠の開始部位(塩基743)に挿入される。第1回目のPCRに用
(・られるプライマーはP及びQである(表2)。鋳型DNAは全長ロタウィル
スVP7遺伝子を含むプラスミドクローンである。この増幅からのPCR産物は
1012塩基対の長さである。第1回目の反応のPCRサイクリング条件は実施
例6に記載の標準的条件と異なり以下の通りである一94°Cで2分間、水上で
2分間、その後94°Cで1分間、26°Cて1分間、70℃で2分間を10サ
イクル、94°Cて1分間、45°Cで1分間、70℃で2分間を20サイクル
である。
第2回目のPCR反応は上記の通りに行う。第1回目のPCR断片を5° LE
D3.2又は3’ LED3.2と混合し、5°融合の場合プライマー〇及びQ
を用いて、あるいは3°融合の場合P及びFを用いで増幅する。得られた融合産
物を5°融合の場合Mlul及びBgllI、あるいは3°融合の場合Bgll
l及びAvrrlを用いて消化する。
その後これらの消化産物をpLED3.2中にクローニングしてLED3.2/
VP7を形成する。
この全長ポリオ−融合構築物のDNA配列をApplied Bi。
systems(Foster C1ty、CA) 370A DNAンーケン
サーを用いて決定する。
次に転写及びトランスフェクション反応を行う。T7プロモーターから生成した
RNA転写産物をVero細胞中にトランスフェクトし、感染性ポリオウィルス
を生成する。これらの実験の場合、RNA転写産物の生成のためにPvulでプ
ラスミドを消化することにより約5μgのpLED3.2/VP7を調製する。
PVIJI消化により2つの断片が得られ、大きい方の断片はT7プロモーター
及びそのi&VP7遺伝子融合体を含む全長ポリオゲノムを含む。消化反応産物
をフェノール抽出し、エタノール沈澱させる。沈澱したDNAを20μmの水に
再懸濁する。
全長RNA転写産物を、Pvul−消化DNAからT7 RNAポリメラーゼを
用いて試験管内で合成する(Moss、E、G、、et at、。
J、Vi rol、、63 :1884−1890 (1989))o転写産物
をアガロースゲル電気泳動により分析する。
25cm”の密集Vero細胞単層をDEAE−トランスフェクション案(Va
n der Werf、S、、Proc、Natl、Acad、Sci、、U、
S、A、、83:2330−2334 (1986))を用い、転写産物でトラ
ンスフェクトする。約25μgのRNAをDEAE−デキストラン(0,5mg
/ml)と混合し、その1麦V e r o細胞上に乗せる。室温で30分間イ
ンキュベートシた後、接種材料を除去し、細胞を洗浄する。新しい修正アールの
ラクトース保持培地を加え、細胞を335°Cてインキュベートする。全細胞変
性効果が観察されるまで培養物をインキュベートし、組み換えポリオウィルスを
培地から収穫する。
構築物pLED3.2/VP7から生成した組み換えポリオウィルスを含むウィ
ルス原液の力価を、vero細胞についてのプラークアッセイにより滴定する。
さらにRNAを組み換えウィルスウィルスから抽出し、GeneAmp The
rmostable rTth Reverse Transcriptase
RNA PCRキット(Perk i n−E Ime r/Ce t u
s)を用いた逆転写及びPCRにより分析する。結果は、培養の経験を通して組
み換えpLED3.2/VP7ウイルス中でVP7遺伝子が安定して保持されて
いることを示す。
ポリオウィルスベクターからのVF6の発現の分析に多様な方法が用いられる。
標準的なこれらの方法には感染細胞の免疫パーオキシダーゼ染色、ウィルス及び
異種タンパク質の免疫沈降、ウェスターンプロットy、John Wi Iey
and 5ons (1992))が含まれる。
免疫パーオキシダーゼ染色アッセイは、ウィルス−感染Ve ro細胞における
タンパク質の検出に用いられる。VerO細胞にウィルスを感染させ、感染後の
種々の時点でエタノール又はメタノールで固定する。
固定細胞単層をポリオウィルスタンパク質又はVF6に対する抗血清と共にイン
キュベートする。プレートを洗浄し、その後ホースラディッンユパーオキシダー
ゼ(HRP)に複合化させた二次抗体(例えばヒツジ抗−ウサキTgG)と共に
インキュベートする。プレートを再度洗浄し、その後HRP基質である3、3゛
−ジアミノベンジジンテl−ラヒドロクロリド(S i gma、S t、L
ou i s、 IvIO)を加える。抗体と交差反応するタンパク質を発現す
る細胞が染色される。
VerO細胞単層に組み換えウィルスを感染させる。細胞ライセードを免疫沈降
又はウェスターンプロットにより、ウィルスコードタンパク貢の存在に関して調
べることができる。免疫沈降の場合、細胞ライセードをポリオウィルス又は外因
性タンパク質に対する抗血清と共にインキュベートする。その後プロティンΔセ
ファロース(S i gma、S t、Louis、MO)を混合物に加え、さ
らにインキュベートする。セファロースビーズを遠心し、洗浄し、SDS解離緩
衝液で溶出する。沈澱タンパク質は5DS−ポリアクリルアミドケル電気泳動に
より分析することができる。ウェスターンプロットの場合、細胞ライセードを5
DS−PAGEにより分離し、ニトロセルロースに移し、問題のタンパク質に対
する抗血清と共にインキュベートする。プロットを洗浄し、HRPに複合化させ
た二次抗体(例えばヒツジ抗−ウサギI g G )と共にインキュベートする
。プロットを再度洗浄し、そのi& HRP基質である4−クロロ−1−ナフト
ール(BioRad、Richmond、CA)及び過酸化水素を加え、交差反
応性タンパク質を同定する。
衷廊u10 、t:1.Ltoイルスガリリンカーカセノトヘクターのオ腸各ヘ
クターがポリオウィルスゲノム内のそれぞれ異なる位置にユニーク制■酵素りロ
ーニンク部位を挿入する点て実施例]、−5に記載のベクターと類似している2
つのポリオウィルスクローニングベクターの構築により、外因性遺伝子をポリオ
ウィルスゲノム中に挿入することもてきる。このポリリンカーカセットへ′フタ
−の方法は、実施例6の方法より簡単なりローニック法を与えるか、後者は最初
の外因性ポリペプチドに存在しない追加のアミノ酸の添加を制限する。
第1ベクター(ベクター1)はポリオウィルスポリタンパク質の枠内の塩基74
3における開始コドンAUGの直後にポリリンカーカセットを含む。その後以下
の制限部位が導入される: No t L I(pa I及びPacl。これら
の直後にポリ第3Cプロテアーゼ認識部位をコードする配列が続く。その後この
配列を、1−2の余分の塩基の添加又1i欠失により、この領域を通じての正し
い読み取り枠が保たれるように調節する。
重複伸長PCRを用いてベクターの構築中に制限部位を導入する。ベクター1の
構築のためにプライマーJ及びIぐ(表2)を合成し、塩基743においてポリ
リンカーカセットを導入する。第1回目のPCR反応は鋳型DNAとしてpLE
D3.2.5°領域の場合プライマーC及びJ、ならびに3°領域の場合プライ
マーK及びFを用いる。増幅断片に関して予憇されたサイズは5′及び3′領域
の場合にそれぞれ512及び551塩基対である。これらの断片をPCR反応か
ら直接用い、プライマーC及びFを用いた第2回目のPCRの鋳型とする。得ら
れる断片は1016塩基対の長さてあり、断片の中心にポリリンカー配列及び3
Cプロテア一ゼ認識部位を含む。断片を精製し、MluT及びAvrIIて消化
し、同一の制限酵素で消化したpLED3.2中にサブクローニングする。
ポリオウィルスポリタンパク質のタンパク質分解プロセシングは、ウィルス(V
製の間に多数の段階で起こる。最初のタンパク質分解切断は2Aプロテアーゼに
より行われ、■)1及びP2−P3と名イ」けられたタンパク質を形成する。こ
れらはそれぞれさらに3Cプロテアーゼにより切断され、各ウィルスタンパク質
が生産される。ポリタンパク質のタンパク質分解プロセシングの間に、部分的切
断産物が最終的切断産物と区別される機能を有することが示された(Harri
s、に、S、、et al、、Sem1n、Virol、、1:323 333
(1990))。
機能性前駆体をコードする領域においてポリタンパク質中に外因性遺伝子が挿入
されると、生存し得るウィルスを生成しないであろう。第2のカセットベクター
は、Pl及びP2の間の連結部(塩基3377)に制限部位を導入するように設
計する。
導入される制限部位はNo t L Hpa I及びPaclである。これらの
制限部位の5゛に2Aプロテア一ゼ認識部位があり、3Cプロテア一ゼ認識部位
はこれらの部位の3°に導入される。第1回目のP CR反応は鋳型DNAとし
てpLED3.2.5゛領域の場合プライマーし及びM、3″領域の場合プライ
マーN及びOを用いる(表2)。
増幅断片に関して予想されたサイズは5゛及び3゛領域の場合にそれぞれ563
及び592bpである。これらの断片をPCR反応から直接用い、プライマー■
、及びOを用いた第2回目のPCRの鋳型とする。得られる断片は1096 b
pの長さであり、中心に2Aプロテア一ゼ認識部位、ポリリンカー配列及び3
Cプロテア一ゼ認識部位を含む。その後断片をBstEIIで消化し、同一の制
限酵素で消化したpLED32中にサブクローニックする。
カセソl−’\クターを夕)因性遺伝子のための発現ベクターとしC用いる。
現存の適合性制限部位を用いて、あるいはこれらの制限部位をP CRにより遺
伝子の末端に付加することにより外因性遺伝子をカセット△、フタ−中にクロー
ニックする。後者の場合、遺伝子の5°及び3°末端に対応するプライマーを用
いたP CRにより外因性遺伝子を増幅する。これらのプライマーが合成さイ]
たら、制限部位をセンスプライマーノ5゛末端に付加し、第2の制限部位をアン
チセンスプライマーの5°末端に付加する。m1!!的PCR法で遺伝子を増幅
した後に得られるPCR断片は2つの制限部位がフランキングする遺伝子を有す
る。ベクター及びPCR断片の両方を2つの制限部位で消化し、その後連結し、
問題の発現クローンを得る。
部分的遺伝子をベクター中に挿入するために、問題の外因性遺伝子のいずれの領
域に対応するプライマーも設計することができることに注意しなければならない
。さらにHpalを用いたベクターの消化により平滑末端断片が生ずる。従って
外因性遺伝子のいずれの平滑断片もベクター中にクローニングすることがてきる
。
実施例11 B ベルランス69kD外膜タンパク質遺伝子を有する組み換えポ
リオウィルスの構築
実施例10のポリオウィルスカセットベクターを用いてB、ペルランスの69k
D外膜タンパク質を発現する。成熟タンパク質は遺伝子の約1.8kbの領域内
でコードされる。この領域又は読み取り枠のもっと短い領域を配列特異的プライ
マーを用いたPCRにより増幅することができる。プライマーはセンスブラーr
マーの5゛末端にNot!部位、及びアンチセンスプライマーの5゛末端にPa
ct部位を含むように設計する。プライマーは読み取り枠及びポリオウィルス3
Cプロテアーゼ認識部位が枠内となるようにも調節しなければならない。PCR
による増幅の後、得られた断片をアカロースゲル電気泳動により、又はMagi
c PCRキット(Promega)を用いて精製し、Natl及びPaclて
消化し、同一の酵素により制限さイ]たベクター中に連結する。
得られたプラスミドをpLED3.2/69kDと名付ける。この全長ポリオ−
融合構築物のI)NΔ配列をΔpplied r3iosystems(Fos
ter C1ty、CΔ) 370A 1)NA/−ケンサーを用いて決定する
。
次に転写及びトランスフ1クンヨン反応を11う。T7プロモーターから生醒し
たRNA転写産物をV e r o細胞中にトランスフェクトシ、感染1′1ポ
リオウイルスを生成する。これらの実験の場合、RNA転写産物の生成のために
r”vulてプラスミドを消化することにより約5μgのpLED3.2/13
5kl)を調製する。Pvul消化により2つの断片がij)Mn1、大きい方
の断片はT7プロモーター及びその後69 k l)遺伝不融O・体を含む全長
ポリオケアツムを含む。消化反応産物をフェノール抽出I7、エタノール沈澱さ
せる。沈澱したDNAを2(bzlの水に再V濁する。全長RN /\転写産物
を、I〕vul−消化DNAからT7 RNAポリメラーゼを用いて試験管内で
合成する(Moss、E、G、、etal、、J、Virol、、63:188
4−1890 (1989))。
転写産物をアカロースケル電気永動により分析する。
25cm2の密集Vero細胞単層をI)EΔE−トランスフェクション案(V
a n d e r We r f、S、、旦」二しく Natl Δcad
Sci、、 U、 S、 、へ 、 83 1 2330−2334 (198
G) )を用い、転写産物でトランスフェクトする。約25 /i gのRNA
をDE、・\E−デキストラン(0,5mg/ml)と混合し、そのi礎■er
o細Qa上に乗せる。室温で30分間インキュベートした後、接種材料を除去し
、細胞をa:/vIする。新しい修正下−ルのラクトース保持培地を加え、細胞
を335℃てインキ、ヘートする。全細胞変性効果が観察されるまで培養物をイ
ンキユヘー トシ、組み換えポリオウィルスを培地から収穫する。
構築物pLED3.2/69kDから生成した組み換えポリオウィルスを含むウ
ィルス原液の力価を、Vcro細胞についてのプラークアッセイにより滴定する
。さらにRNAを組み換えウィルスウィルスから抽出し、GeneΔmp Th
ermostable rTth Reverse Transcriptas
e RNA PCRキット (Perk i n−E Ime r/Ce t
us)を用いた逆転写及びPCRにより分析する。結果は、培養の経験を通して
組み換えpLE+、)3.2/′69kDウイルス中で69kD遺伝子が安定し
て保持されていることを示す。
ポリオウィルスヘクターからの69kD外膜タンパク質の発現の分析に多様な方
法が用いられる。標準的なこれらの方法には感染細胞の免疫パーオキシダーゼ染
色、ウィルス及び異種タンパク質の免疫沈降、つ工mmunology、Joh
n Wiley and 5ons (1992))が含まれる。
免疫パーオキシダーゼ染色アッセイは、ウィルス−感染Vero細胞におけるタ
ンパク質の検出に用いられる。Vero細胞にウィルスを感染させ、感染後の種
々の時点でエタノール又はメタノールで固定する。
固定細胞中層をポリオウィルスタンパク質又は69kD外膜タンパク質に対する
抗血清と共に・インキュベートする。プレートを洗浄し、その後西洋ワサヒパー
オキシダーゼ(HRI))に?16化させた二次抗体(例えばヒツノ抗−ウサキ
IgG)と共にインキュベートする。プレートを再変洗浄し、そのru+Rp基
質である3、3゛ −7アミノベンノジンテトラヒドロクロリド(S i gm
a、S t、L、ou i s、 MO)を加える。
抗体と交差反応するタンパク質を発現する細胞が染色される。
Ve roo胞単層に組み換えウィルスを感染させる。細胞ライセードを免疫沈
降又はウェスターンプロットにより、ウィルスコードタンパク質の存在に関して
調べることができる。免疫沈降の場合、細胞ライセードをポリオウィルス又は外
因性タンパク質に対する抗血清と共にインキュベートする。その後プロティンA
セファロース(Sigma、SL、Louis、Mo)を混合物に加え、さらに
インキュベートする。セファロースビーズを遠心し、洗浄し、SDSM離緩ff
i液で溶出する。沈澱タンパク質は5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動に
より分析することができる。ウェスターンプロットの場合、細胞ライセードを5
DS−PAGEにより分離し、ニトロセルロースに移し、問題のタンパク質に対
する抗血清と共にインキュベートする。プロットを洗浄し、l−I R,Pに複
合化させた二次抗体(例えばヒツジ抗−ウサギI gG)と共にインキュベ−1
−する。プロットを再度洗浄し、その後HRP基實である4−クロロ−1−ナフ
トール(BioRad、Richmond、CA)及び過酸化水素を加え、交差
反応性タンパク質を同定する。
実施例10のポリオウィルスカセットベクターを用いて単純ヘルペスウィルスの
糖タンパク質りを発現する。タンパク質は約1.2kbの遺伝子によりコートさ
れる。この領域又は読み取り枠のもっと短い領域を配列特異的プライマーを用い
たPCRにより増幅することができる。プライマーはセンスプライマーの5°末
端にNot1o位、及びアンチセンスプライマーの5°末端にPacT部位を含
むように設計する。プライマーは読み取り枠及びポリオウィルス3cプロテアー
ゼ認識部位が枠内となるようにも調節しなければならない。PCRによる増幅の
後、得られた断片をアガロースゲル電気泳動により、又はMagic PCRキ
ット(Promega)を用いて精製し、NotI及びPaclで消化し、同一
の酵素により制限されたベクター中に連結する。得られたプラスミドをpLED
3.2/gDと名付ける。この全長ポリオ−融合構築物のDNA配列をAppl
ied Biosystems(FosterCity、CA) 370A D
NAシーケンサ−を用いて決定する。
次に転写及びトランスフェクション反応を行う。T7プロモーターから生成した
RNA転写産物をVerolll胞中にトランスフェクトし、感染性ポリオウィ
ルスを生成する。これらの実験の場合、RNA転写産物の生成のためにPvul
でプラスミドを消化することにより約5μgのpLED3.2/gDを調製する
。Pvul消化により2つの断片が得られ、大きい方の断片はT7プロモーター
及びそのi! g D遺伝子融合体を含む全長ポリオゲノムを含む。消化反応産
物をフェノール抽出し、エタノール沈澱させる。沈澱したDNAを20μmの水
に再懸濁する。全長RNA転写産物を、PvuT−消化DNAからT7 RNA
ポリメラーゼを用いて試験管内で合成する(Moss、E、 G、 、et a
t、 。
J、Vi rol 、63:1884−1890 (1989))、転写産物を
アカロースゲル電気泳動により分析する。
25cm2の密集”IT’ e r o細胞単層をDEAE−トランスフェクト
ヨd、Sci、、tJ、S、A、、83:2330−2334 (1986))
を用い、転写産物でトランスフェクト
AE−デキストラン(0.5mg/ml)と混合し、その後Vero細胞上に乗
せる。室温で30分間インキュベートした後、接種材料を除去し、細胞を洗浄す
る。新しい修正アールのラクトース保持培地を加え、細胞を33 5°Cでイン
キュベートする。全細胞変性効果が観察されるまで培養物をインキュベートし、
組み換えポリオウィルスを培地から収穫する。
構築物pLED3.2/gDから生成した組み換えポリオウィルスを含むウィル
ス原液の力価を、Vero細胞についてのプラークアッセイにより滴定する。さ
らにR N Aを組み換えウィルスウィルスから抽出し、GeneAmp Th
ermostable rTth Reverse Transcriptas
e RNA PCRキyl−(Perki。−E Ime r/Ce t u
s)を用いた逆転写及びPCRにより分析する。結果は、培養の経験を通して組
み換えpLED3.2/gDウィルス中でgDi!I伝子か安定して保持されて
いることを示す。
ポリオウィルスヘクターからのgD外膜タンパク質の発現の分析に多様な方法が
用いられる。障準的なこれらの方法には感染細胞の免疫パーオキシダーゼ染色、
ウィルス及び異種タンパク質の免疫沈降、ウエスタunology.John
Wiley and Sons(1992))が含まれる。
免疫パーオキシダーゼ染色アッセイは、ウィルス−感染vero細抱におけるタ
ンパク質の検出に用いられる。Vero細胞にウィルスを感染させ、感染後の種
々の時点でエタノール又はメタノールで固定する。
固定細胞単層をポリオウィルスタンパク質又はgDに対する抗血清と共にインキ
ュベートする。プレートを洗浄し、その後西洋ワサビパーオキシダーゼ(HRP
)に複合化させた二次抗体(例えばヒツジ抗ーウサギIgG)と共にインキュベ
ートする。プレートを再度洗浄し、その後HRPM實である3. 3’ −9ア
ミノベンジジンテトラヒドロクロリド(Sigma.SL.Louis.MO)
を加える。抗体と交差反応するタンパク質を発現する細胞が染色される。
Ve ro細細事単層組み換えウィルスを感染させる。細胞ライセードを免疫沈
降又はウェスターンプロットにより、ウィルスコードタンパク質の存在に関して
調べることができる。免疫沈降の場合、細胞ライセードをポリオウィルス又は外
因性タンパク質に対する抗血清と共にインキュベートする。その後プロティンA
セファロース(Sigma,St.Lo u i s. MO)を混合物に加え
、さらにインキュベートする。セファロースビーズを遠心し、洗浄し、SDS解
離緩衝液で溶出する。沈澱タンパク質はSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳
動により分析することができる。ウェスターンプロットの場合、細胞ライセード
をSDS−PAGEにより分離し、ニトロセルロースに移し、問題のタンパク質
に対する抗血清と共にインキュベートする。プロットを洗浄し、HRPに複合化
させた二次抗体(例えばヒツジ抗ーウサギTgG)と共にインキュへーI・する
。プロットを再度洗浄し、その後HRP基買である4−クロロ−1−ナフトール
(BioRad.Richmond.CA)及び過酸化水素を加え、交差反応性
タンパク質を同定する。
同等事項
当該技術分野における熟練者は日常的実験のみを用い、本明細書に記載の特別な
実施態様に対する多くの同等事項を認識するか、又は突き止めることができるで
あろう。そのような同等事項は以下の請求の範囲により含まれるものとする。
b−
FIG、5
野牛型 組み換え体
画分番号 $ 4 11 17 傘4 11 17(*)=非分別試料
マ マ
補正書の写しく翻訳文)提出書 (特許法第184条の8)平成6年6月1日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.組み換えゲノムが、 a)発現するべき外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配列:b)組み換 えウィルスを作製するように修飾される親ウィルスにより生産されるタンパク質 前駆体をタンパク質分解プロセシングするプロテアーゼに関する人工のタンパク 質分解切断部位をコードする核酸配列;及び c)組み換えウィルスを作製するように修飾される親ウィルスのゲノムを含み、 (a)及び(b)はそれらがウィルス複製に必要なウィルス配列を中断しないよ うな親ウィルスのゲノムにおける位置で(c)に挿入されることを特徴とする複 製−感応組み換えウィルス。 2.組み換えゲノムが、 a)発現するべき外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配列;b)組み換 えウィルスを作製するように修飾される親ウィルスにより生産されるタンパク質 前駆体をタンパク質分解プロセシングするプロテアーゼに関する人工のタンパク 質分解切断部位をコードする核酸配列;及び c)組み換えウィルスを作製するように修飾される親ウィルスのゲノムを含み、 (a)の外因性核酸配列及び(b)の人工のタンパク質分解切断部位をコードす る核酸配列が組み換えゲノム中で以下:親ウィルスの5′非翻訳領域−親ウィル スのユニーク開始コドン−(a)の外因性核酸配列−(b)の人工のタンパク質 分解切断部位をコードする核酸配列−親ウィルスの第2コドン−親ウィルスゲノ ムの残りの順序で存在することを特徴とする複製−感応組み換えウィルス。 3.ピコルナウィルス、トガウィルス及びフラビウィルスから成る群より選ばれ る請求の範囲2に記載の複製−感応ウィルス。 4.組み換えゲノムが、 a)発現するべき外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配列;b)ポリオ ウイルス3Cプロテアーゼ又はポリオウイルス2Aプロテアーゼに関する人工の タンパク質分解切断部位をコードする核酸配列;及び c)親ポリオウイルスのゲノムを含み、(a)の外因性核酸配列及び(b)のポ リオウイルス3Cプロテアーゼ又はポリオウイルス2Aプロテアーゼに関する人 工のタンパク質分解切断部位をコードする核酸配列が組み換えポリオウイルスゲ ノム中で以下ポリオウイルスの5′非翻訳領域−ポリオウイルスのユニーク開始 コドン−(a)の外因性核酸配列−(b)の人工のタンパク質分解切断部位をコ ードする核酸配列一親ポリオウイルスの第2コドン−親ポリオウイルスゲノムの 残りの順序で存在することを特徴とする複製−感応組み換えポリオウイルス。 5.(a)の核酸配列がB型肝炎S抗原、B型肝炎プレーS1抗原、B型肝炎プ レーS2抗原、B.ペルツシス69kD外膜タンパク質、単純ヘルペス糖タンパ ク質D及びロタウイルスVP7抗原、ならびにこれらの組み合わせから成る群よ り選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲4に記載 の複製−感応組み換えポリオウイルス。 6.(a)の外因性核酸配列がポリペプチド抗原をコードし、親ポリオウイルス のゲノムがSabinポリオウイルスのゲノム又はその誘導体であることを特徴 とする請求の範囲4に記載の複製−感応組み換えポリオウイルス。 7.SabinポリオウイルスがSabinポリオウイルス1型、Sabinポ リオウイルス2型及びSabinポリオウイルス3型から成る群より選ばれるこ とを特徴とする請求の範囲6に記載の複製−感応組み換えポリオウイルス。 8.(a)の核酸配列がバクテリアポリペプチド抗原、ウィルスポリペプチド抗 原、菌ポリペプチド抗原及び寄生虫ポリペプチド抗原から成る群より選ばれるポ リペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲6に記載の複製−感応 組み換えポリオウイルス。 9.(a)の核酸配列がB型肝炎S抗原、B型肝炎プレーS1抗原、B型肝炎プ レーS2抗原、B.ペルツシス69kD外膜タンパク質、単純ヘルペス糖タンパ ク質D及びロタウイルスVP7抗原、ならびにこれらの組み合わせから成る群よ り選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲8に記載 の複製−感応組み換えポリオウイルス。 l0.(a)の外因性核酸配列がポリペプチド抗原をコードし、親ポリオウイル スのゲノムがMahineyポリオウイルスのゲノム又はその誘導体であること を特徴とする請求の範囲4に記載の複製−感応組み換えポリオウイルス。 11.(a)の核酸配列がバクテリアポリペプチド抗原、ウィルスポリペプチド 抗原、菌ポリペプチド抗原及び寄生虫ポリペプチド抗原から成る群より選ばれる ポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲10に記載の複製− 感応組み換えポリオウイルス。 12.組み換えゲノムが、 a)発現するべき外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配列;b)組み換 えウィルスを作製するように修飾される親ウィルスにより生産されるタンパク質 前駆体をタンパク質分解プロセシングするプロテアーゼに関する人工のタンパク 質分解切断部位をコードする核酸配列;及び c)組み換えウィルスを作製するように修飾される親ウィルスのゲノムを含み、 (a)の外因性核酸配列及び(b)残り人工のタンパク質分解切断部位をコード する核酸配列が組み換えゲノム中で以下:親ウィルスの5′非翻訳領域−親ウィ ルスのユニーク開始コドン−親ウィルスの翻訳領域の最初のコドン−人工のタン パク質分解切断部位をコードする核酸配列−外因性核酸配列−人工のタンパク質 分解切断部位をコードする核酸配列−親ウィルスゲノムの残りの順序で存在する ことを特徴とする複製−感応組み換えウィルス。 13.ピコルナウィルス、トガウィルス及びフラビウィルスから成る群より選ば れる請求の範囲12に記載の複製−感応組み換えウィルス。 14.組み換えゲノムが、 a)発現するべき外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配列;b)ポリオ ウイルス3Cプロテアーゼ又はポリオウイルス2Aプロテアーゼに関する人工の タンパク質分解切断部位をコードする核酸配列;及び c)親ポリオウイルスのゲノムを含み、(a)の外性核酸配列及び(b)のポリ オウイルス3Cプロテアーゼ又はポリオウイルス2Aプロテアーゼに関する人工 のタンパク質分解切断部位をコードする核酸配列が組み換えポリオウイルスゲノ ム中で以下:ポリオウイルスの5′非翻訳領域−ポリオウイルスのユニーク開始 コドン−ポリオタンパク質コード領域−人工の3C又は2Aプロテアーゼ認識部 位−外因性核酸配列−人工の3C又は2Aプロテアーゼ認織部位−ポリオウイル スの残りの順序で存在することを特徴とする複製−感応組み換えポリオウイルス 。 15.(a)の核酸配列がB型肝炎S抗原、B型肝炎プレーS1抗原、B型肝炎 プレーS2抗原、B.ペルツシス69kD外膜タンパク質、単純ヘルペス糖タン パク質D及びロタウイルスVP7抗原、ならびにこれらの組み合わせから成る群 より選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲14に 記載の複製−感応組み換えポリオウイルス。 16.(a)の外因性核酸配列がポリペプチド抗原をコードし、親ポリオウイル スのゲノムがSabinポリオウイルスのゲノム又はその誘導体であることを特 徴とする請求の範囲14に記載の複製−感応組み換えポリオウイルス。 17.SabinポリオウイルスがSabinポリオウイルス1型、Sabin ポリオウイルス2型及びSabinポリオウイルス3型から成る群より選ばれる ことを特徴とする請求の範囲16に記載の複製−感応組み換えポリオウイルス。 18.(a)の核酸配列がバクテリアポリペプチド抗原、ウィルスポリペプチド 抗原、菌ポリペプチト抗原及び寄生虫ポリペプチド抗原から成る群より選ばれる ポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲16に記載の複製− 感応組み換えポリオウイルス。 19.(a)の核酸配列がB型肝炎S抗原、B型肝炎プレーS1抗原、B型肝炎 プレーS2抗原、B.ペルツシス69kD外膜タンパク質、単純ヘルペス糖タン パク質D及びロタウィルスVP7抗原、ならびにこれらの組み合わせから成る群 より選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲18に 記載の複製−感応組み換えポリオウイルス。 20.(a)の外因性核酸配列がポリペプチド抗原をコードし、親ポリオウイル スのゲノムがMahineyポリオウイルスのゲノム又はその誘導体であること を特徴とする請求の範囲12に記載の複製−感応組み換えポリオウイルス。 21.(a)の核酸配列がバクテリアポリペプチド抗原、ウィルスポリペプチド 抗原、菌ポリペプチド抗原及び寄生虫ポリペプチド抗原から成る群より選ばれる ポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲20に記載の複製− 感応組み換えポリオウイルス。 22.a)自然の生活環においてタンパク質分解プロセシングされるポリタンパ ク質前駆体を生産するウィルスを準備し、b)(a)のウィルスのゲノム中に (1)発現するべき外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配列;及び (2)(a)で準備したウィルスにより生産されるタンパク質前駆体をタンパク 質分解プロセシングするプロテアーゼに関する人工のタンパク質分解切断部位を コードする核酸配列を導入する段階を含み、(b)(1)及び(b)(2)がウ ィルス複製に必要なウィルス配列を中断しないような位置で(a)のウィルスの ゲノム中に押入されることを特徴とする、複製−感応組み換えウィルスの製造法 。 23.(a)で準備されるウイルスがピコルナウィルス、トガウィルス及びフラ ビウィルスから成る群より選ばれることを特徴とする請求の範囲22に記載の方 法。 24.ピコルナウィルスがポリオウイルスであることを特徴とする請求の範囲2 3に記載の方法。 25.(b)(1)の核酸配列がB型肝炎S抗原、B型肝炎プレーS1抗原、B 型肝炎プレーS2抗原、B.ペルッシス69kD外膜タンパク質、単純ヘルペス 糖タンパク質D及びロタウイルスVP7抗原、ならびにこれらの組み合わせから 成る群より選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲 24に記載の複製−感応組み換えポリオウイルス。 26.a)自然の生活環においてタンパク質分解プロセシングされるポリタンパ ク質前駆体を生産するウィルスを準備し、b)(a)のウィルスのゲノム中に (1)発現するべき外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配列:及び (2)(a)て準備したウィルスにより生産されるタンパク質前駆体をタンパク 質分解プロセシングするプロテアーゼに関する人工のタンパク質分解切断部位を コードする核酸配列を導入する段階を含み、(b)(1)の外因性核酸配列及び (b)(2)の人工のタンパク質分解切断部位をコードする核酸配列が組み換え ゲノム中て以下:ウィルスゲノムの5′非翻訳領域−ウィルスのユニーク開始コ ドン−(b)(1)の外因性核酸配列−(b)(2)の人工のタンパク質分解切 断部位をコードする核酸配列−ウィルスの第2コドン−ウィルスゲノムの残りの 順序で存在することを特徴とする、複製−感応組み換えウィルスの製造法。 27.(a)で準備されるウィルスがピコルナウィルス、トガウィルス及びフラ ビウィルスから成る群より選ばれることを特徴とする請求の範囲26に記載の方 法。 28.ピコルナウィルスがポリオウイルスであることを特徴とする請求の範囲2 7に記載の方法。 29.(b)(1)の核酸配列がB型肝炎S抗原、B型肝炎プレーS1抗原、B 型肝炎プレーS2抗原、B.ぺルツシス69kD外膜タンパク質、単純ヘルペス 糖タンパク質D及びロタウイルスVP7抗原、ならびにこれらの組み合わせから 成る群より選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲 28に記載の方法。 30.人工のタンパク質分解切断部位をコードする核酸配列がポリオウイルス3 Cプロテアーゼに関する人工のタンパク質分解切断部位、あるいはポリオウイル ス2Aプロテアーゼに関するタンパク質分解切断部位をコードすることを特徴と する請求の範囲28に記載の方法。 31.ポリオウイルスがSabinポリオウイルス又はMahoneyポリオウ イルスであることを特徴とす請求の範囲30に記載の方法。 32.a)親ポリオウイルスを準備し、b)(a)の親ポリオウイルスのゲノム 中に(1)発現するべき外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配列:及び (2)(a)で準備した親ポリオウイルスにより生産されるポリタンパク質前駆 体をタンパク質分解プロセシングするプロテアーゼに関する人工のタンパク質分 解切断部位をコードする核酸配列を導入する段階を含み、(b)(1)の外因性 核酸配列及び(b)(2)のポリオウイルス3Cプロテアーゼ又はポリオウイル ス2Aプロテアーゼである人工のタンパク質分解切断部位をコードする核酸配列 が組み換えポリオウイルスゲノム中で以下:親ポリオウイルスゲノムの5′非翻 訳領域−ポリオウイルスのユニーク開始コドン−(b)(1)の外因性核酸配列 ー(b)(2)の人工のタンパク質分解切断部位をコードする核酸配列−親ポリ オウイルスゲノムの第2コドン−親ポリオウイルスゲノムの残りの順序で存在す ることを特徴とする、複製−感応組み換えポリオウイルスの製造法。 33.(b)(1)の核酸配列がB型肝炎S抗原、B型肝炎プレーS1抗原、B 型肝炎プレーS2抗原、B.ペルツシス69kD外膜タンパク質、単純ヘルペス 糖タンパク質D及びロタウイルスVP7抗原、ならびにこれらの組み合わせから 成る群より選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲 32に記載の方法。 34.a)親ポリオウイルスを準備し、b)(a)の親ポリオウイルスのゲノム 中に(1)発現するべき外因性ポリペプチドをコードする外因性核酸配列:及び (2)(a)で準備した親ポリオウイルスにより生産されるポリタンパク質前駆 体をタンパク質分解プロセシングするプロテアーゼに関する人工のタンパク質分 解切断部位をコードする核酸配列を導入する段階を含み、(b)(1)の外因性 核酸配列及び(b)(2)の人工のタンパク質分解切断部位をコードする核酸配 列の単位がポリオウイルスゲノム内の:1)Vp1と2Aの連結部:2)2Aと 2Bの連結部:及び3)2Cと3Aの連結部から成る群より選ばれる部位に位置 することを特徴とする、複製−感応組み換えポリオウイルスの製造法。 35.(b)(1)の核酸配列がB型肝炎S抗原、B型肝炎プレーS1抗原、B 型肝炎プレーS2抗原、B.ペルツシス69kD外膜タンパク質、単純ヘルペス 糖タンパク質D及びロタウイルスVP7抗原、ならびにこれらの組み合わせから 成る群より選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲 34に記載の方法。 36.人工のタンパク質分解切断部位をコードする(b)(2)の核酸配列がポ リオウイルス3Cプロテアーゼに関する人工のタンパク質分解切断部位、あるい はポリオウイルス2Aプロテアーゼに関するタンパク質分解切断部位をコードす ることを特徴とする請求の範囲34に記載の方法。 37.(a)の外因性核酸配列が病原体の抗原をコードする請求の範囲1に記載 の複製−感応組み換えウィルスを、個体において免疫応答を起こすのに十分な量 で個体に投与することを含む、個体を病原体に対して免疫化する方法。 38.(a)の外因性核酸配列が病原体の抗原をコードする請求の範囲2に記載 の複製−感応組み換えウィルスを、個体において免疫応答を起こすのに十分な量 で個体に投与することを含む、個体を病原体に対して免疫化する方法。 39.(a)の外因性核酸配列が病原体の抗原をコードする請求の範囲3に記載 の複製−感応組み換えポリオウイルスを、個体において免疫応答を起こすのに十 分な量で個体に投与することを含む、個体を病原体に対して免疫化する方法。 40.(a)の核酸配列がB型肝炎S抗原、B型肝炎プレーS1抗原、B型肝炎 プレーS2抗原、B.ペルツシス69kD外膜タンパク質、単純ヘルペス糖タン パク質D及びロタウイルスVP7抗原、ならびにこれらの組み合わせから成る群 より選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲39に 記載の方法。 41.(a)の外因性核酸配列が病原体の抗原をコードする請求の範囲8に記載 の複製−感応組み換えポリオウイルスを、個体において免疫応答を起こすのに十 分な量で個体に投与することを含む、個体を病原体に対して免疫化する方法。 42.(a)の核酸配列がB型肝炎S抗原、B型肝炎プレーS1抗原、B型肝炎 プレーS2抗原、B.ペルツシス69kD外膜タンパク質、単純ヘルペス糖タン パク質D及びロタウイルスVP7抗原、ならびにこれらの組み合わせから成る群 より選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲39に 記載の方法。 43.a)請求の範囲1に記載の複製−感応組み換えウィルスを適した宿主細胞 に導入し、 b)(a)の産物を請求の範囲1に記載の複製−感応ウィルスの複製に適した条 件下に保つ段階を含む、タンパク質の製造法。 44.宿主細胞がヒト細胞であることを特徴とする請求の範囲43に記載の方法 。 45.a)請求の範囲4に記載の複製−感応組み換えポリオウイルスを適した宿 主細胞に導入し、 b)(a)の産物を請求の範囲4に記載の複製−感応ポリオウイルスの複製に適 した条件下に保つ段階を含む、タンパク質の製造法。 46.発現するべき外因性ポリペプチドをコードする核酸配列がB型肝炎S抗原 、B型肝炎プレーS1抗原、B型肝炎プレーS2抗原、B,ペルツシス69kD 外膜タンパク質、単純ヘルペス糖タンパク質D及びロタウイルスVP7抗原、な らびにこれらの組み合わせから成る群より選ばれるポリペプチド抗原をコードす ることを特徴とする請求の範囲45に記載の方法。 47.請求の範囲1に記載の複製−感応組み替えウィルス及び生理学的に許容し 得るキャリヤーを含むワクチン組成物。 48.(a)の外因性ポリペプチドがバクテリア、菌、ウィルス及び寄生虫から 成る群より選ばれる病原体の抗原であることを特徴とする請求の範囲47に記載 のワクチン組成物。 49.請求の範囲2に記載の複製−感応組み替えウィルス及び生理学的に許容し 得るキャリヤーを含むワクチン組成物。 50.(a)の外因性ポリペプチドがバクテリア、菌、ウィルス及び寄生虫から 成る群より選ばれる病原体の抗原であることを特徴とする請求の範囲49に記載 のワクチン組成物。 51.請求の範囲4に記載の複製−感応組み替えウィルス及び生理学的に許容し 得るキャリヤーを含むワクチン組成物。 52.発現するべき外因性ポリペプチドをコードする核酸配列がバクテリアポリ ペプチド抗原、ウィルスポリペプチド抗原、菌ポリペプチド抗原及び寄生虫ポリ ペプチド抗原から成る群より選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴 とする請求の範囲51に記載のワクチン組成物。 53.発現するべき外因性ポリペプチドをコードする核酸配列がB型肝炎S抗原 、B型肝炎プレーS1抗原、B型肝炎プレーS2抗原、B.ペルッシス69kD 外膜タンパク質、単純ヘルペス糖タンパク質D及びロタウイルスVP7抗原、な らびにこれらの組み合わせから成る群より選ばれるポリペプチド抗原をコードす ることを特徴とする請求の範囲52に記載のワクチン組成物。 54.請求の範囲10に記載の複製−感応組み替えウィルス及び生理学的に許容 し得るキャリヤーを含むワクチン組成物。 55.発現するべき外因性ポリペプチドをコードする核酸配列がバクテリアポリ ペプチド抗原、ウィルスポリペプチド抗原、菌ポリペプチド抗原及び寄生虫ポリ ペプチド抗原から成る群より選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴 とする請求の範囲54に記載のワクチン組成物。 56.組み換えゲノムが発現するべき外因性ポリペプチドをコードする外因性核 酸配列及び人工のタンパク質分解切断部位をコードする1つかまたはそれ以上の 核酸配列を含み、それが導入された哺乳類においてコードポリペプチドを発現し 、外因性ポリペプチドに関して特異的な抗体の生産を誘導することを特徴とする 複製−感応組み換えポリオウイルス。 57.治療に用いるための、請求の範囲1、2、3及び8のいずれか1つに記載 の複製−感応ウィルス。 58.(a)の外因性核酸配列が病原体の抗原をコードすることを特徴とする、 病原体に対して個体を免疫化するのに用いるための請求の範囲1、2、3及び8 のいずれか1つに記載の複製−感応組み換えウィルス。 59.(a)の外因性核酸配列が病原体の抗原をコードすることを特徴とする、 病原体に対して個体を免疫化するのに用いる薬剤の製造のための、請求の範囲1 、2、3及び8のいずれか1つに記載の複製−感応組み換えウィルスの利用。 60.(a)核酸配列がB型肝炎S抗原、B型肝炎プレーS1抗原、B型肝炎プ レーS2抗原、B.ペルツシス69kD外膜タンパク質、単純ヘルペス糖タンパ ク質D及びロタウイルスVP7抗原、ならびにこれらの組み合わせから成る群よ り選ばれるポリペプチド抗原をコードすることを特徴とする請求の範囲58に記 載のウィルス又は請求の範囲59に記載の利用。
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US804,893 | 1991-12-06 | ||
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