JPH08501931A - コロナウイルスに対するワクチン接種用組成物および方法 - Google Patents

コロナウイルスに対するワクチン接種用組成物および方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、2以上のS蛋白質フラグメントからなり、ここに該フラグメントは同一または異なるコロナウイルス株から選択される、診断、ワクチンおよび治療用組成物において有用なキメラコロナウイルスS蛋白質を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 コロナウイルスに対するワクチン接種用組成物および方法同時出願の相互参照 本発明は、アメリカ合衆国特許出願第07/613066号(1990年11 月14日出願)の一部継続出願である、アメリカ合衆国特許出願第07/698 927号(1991年5月13日出願)の一部継続出願である、係属中のアメリ カ合衆国特許出願第07/882171号(1992年5月8日出願)の一部継 続出願である。発明の分野 本発明は、コロナウイルス感染症に対するワクチン接種、治療に有用な組成物 、およびこれらの組成物の使用法に関する。発明の背景 ネコ伝染性腹膜炎ウイルス(FIPV)はコロナウイルスであり、これはネコ において致死性の高い免疫複合体病を引き起こす。FIP病の病原性の正確な機 構はわかっていないが、免疫複合体の沈積により、すべての主要内臓器官におい て病巣が見いだされる。数種のFIPV株が病気にかかったネコから単離されて いる。毒性が高く、一次感染の後病気を引き起こすものもある(II型)。他の毒 性株(I型)は、ネコがあらかじめFIPVに暴露されていなければ病気を引き 起こすことはできない。 FIPV以外の他のネココロナウイルスも公知である。ネコ小腸コロナウイル ス(FECV)はネコから単離されているが、発生病理においてFIPVと異な る。例えば、FECVは、FIPVと対照的に、特異的に腸管上皮細胞に感染し 、ネコにおいて軽い腸炎しか引き起こさない。加えて、FECVはFIPVでの 攻撃感染の後にネコを感作して病気にするという報告はない。 他のコロナウイルス、即ち、ブタ伝染性胃腸炎ウイルス(TGEV)、ブタ呼 吸器コロナウイルス(PRCV)、ウシコロナウイルス(BCV)、トリコロナ ウイルス(ACV)、ネズミコロナウイルス(MCV)およびヒトコロナウイル ス(HCV)が他の動物種から単離されている。しかし、これらのコロナウイル スはFIPVと同じ発生病理を共有しない。FECVと同様、これらのコロナウ イルスは呼吸器または軽い胃腸炎のいずれかを引き起こす。 コロナウイルスは、3種の構造蛋白質:S−表面糖蛋白質またはスパイク;M −エンベロープマトリックス蛋白質;およびN−RNAゲノムと相互作用してウ イルスカプシドを作る核蛋白質をコードする。S蛋白質は感染後の中和抗体の生 成を包含する免疫応答を誘発する。これはまた感染細胞への付着の一因となり、 細胞融合を媒介し、ウイルスの拡散を助ける。かくして、S蛋白質はウイルス中 和抗体の標的であり、感作エピトープを含有するので、有効なコロナウイルスワ クチンを開発する第一目標である。特に、他のFIPV遺伝子産物(MまたはN )は、そのウイルスに対する有効な免疫性を剌激しないことが判明している。 FIPVの野生型WSU1146株のS遺伝子の配列は開示されている[デグ ルート(DeGroot)ら,ジャーナル・オブ・ジェネラル・ウイロロジー(J.Gen.V irol. ),68:2639−2646(1987)]。II型野生型FIPV株は ネコにおいて毒性が高く、毒性FIPVのS遺伝子単独でネコを感作して病気に することができる。S遺伝子に対する強い体液性応答は病気のネコにおける免疫 複合体が原因であると考えられる。しかしながら、抗原/中和エピトープのFI PV S遺伝子上の存在位置についてはほとんど知られていない。 他のコロナウイルスS遺伝子の部分配列は同定されている。例えば、PRCV S遺伝子の配列[カリフォルニア州、マウンテン・ビュー、インテル・ジェネテ ィ Mountain View,CA];BCV Mebus株S遺伝子[アブラハム(Abraham)ら 、ウイロロジー(Virol.),176:296−301(1990)];F15株 S遺伝子[ボイリュ(Boireau)ら、ジャーナル・オブ・ジェネラル・ウイロロ ジー(JGenVirol.),71:487−492(1990)];ACV S遺 伝子[エム・ビンネス(M.Binnes)ら、ジャーナル・オブ・ジェネラル・ウイロ ロジー(J.Gen.Virol.),66:719−726(1985)];MCV S遺 伝子[アイ・シュミット(I.Schmidt)ら、ジャーナル・オブ・ジェネラル・ウ イロロジー(J.Gen.Virol.),68:47−56(1987)]およびHCVS 遺伝子[ティー・ラアベ(T.Raabe)ら、ジャーナル・オブ・ジェネラル・ウイ ロロジー(J.Gen.Virol.),71:1065−1073(1990)]参照。T GEVスパイク蛋白質についてのみ、4個の主要な抗原性および中和部位が決定 されている[コーレア(Correa)ら、ジャーナル・オブ・ジェネラル・ウイロロ ジー(J.Gen.Virol.),71:271−279(1990)]および[デルマス (Delmas)ら、ジャーナル・オブ・ジェネラル・ウイロロジー(J.Gen.Virol.) ,71:1313−1323(1990)]参照。 FIPVに対する安全で有効なワクチンを製造する試みはほとんど失敗に終わ っている。亜致死量の毒性FIPVウイルス、非毒性FIPV株または他の抗原 関連のコロナウイルスの投与は有効ではない。予めウイルスに暴露すると、FI PV感染に対する強い体液性応答のために病気が典型的に増悪する。最近、DF 2FIPVの温度感受性株の生ウイルスからなるワクチンが製造されている (SmithKline Beecham)]。このワクチンを口鼻的に投与した場合、該ワクチン は野生型DF2 FIPVに対してネコを防御するが、感作しない。しかし、こ のワクチンは強い株間反応を誘起しない。 不均質発現系において産生されたFIPV遺伝子産物からなる組み換えワクチ ンが産生されている。ヴェンネマ(Vennema)らは、ジャーナル・オブ・ウイロ ロジー(J.Virol.)、64: 1407−1409(1990)においてFIP V(II型、WSU1146株)のS、MおよびN遺伝子を発現するワクシニアウ イルス組み換え体を構築した。S遺伝子を発現する組み換えワクチンウイルスで 免疫化したネコはFIPを発病し、FIPV攻撃の後ワクチン接種をしていない 動物よりも早く死亡した。FIPV MまたはN蛋白質を発現するワクシニア組 み換え体は、結果的に、ネコをFIPVに対して防御しないし、感作もしない。 攻撃からの防御は何ら観察されないが、これらの結果からS遺伝子がFIP病の 発病に関係していることは明らかである。 FIPVおよび血清学的に関連した感染症に対する動物の治療およびワクチン 接種において用いるための効果的な組成物についての要求が依然としてある。発明の要約 一態様において、本発明はコロナウイルス感染症の治療および予防において有 用なキメラコロナウイルススパイク(S)蛋白質を提供する。本発明のキメラS 蛋白質は、単一のコロナウイルス株に対する応答の強化を誘発するか、または1 以上のコロナウイルス株および/または種に対する免疫応答を誘起することがで きる。 別の態様において、本発明は、本発明のキメラS蛋白質またはSフラグメント をコードするポリヌクレオチド配列を提供する。 別の態様において、本発明は選択された宿主細胞においてその複製および発現 を行う調節配列と操作上関連したキメラS遺伝子ポリヌクレオチド配列を含む組 み換えポリヌクレオチド分子を提供する。 さらに別の態様において、本発明は前記の組み換えポリヌクレオチド分子で形 質転換された宿主細胞を提供する。 さらに別の態様において、本発明は、有効量または免疫原性量の1またはそれ 以上の本発明のキメラコロナウイルスS蛋白質またはS蛋白質フラグメントある いはそのフラグメントを適当な担体中に含む医薬組成物またはワクチン組成物を 提供する。これらのキメラコロナウイルスS蛋白質はそのフラグメントが由来し 、株間および種間応答を誘発するコロナウイルスにより引き起こされる病気の治 療および予防において有用である。 従って、別の態様において、本発明はコロナウイルスに対する投薬を受けてい ない動物のワクチン接種法、またはコロナウイルス感染症に感染した動物の治療 法を提供するものであり、両方とも有効量の本発明の医薬組成物を動物に投与す ることによる。 別の態様において、本発明は、臨床検査室において、本発明のキメラS蛋白質 でワクチン接種した動物とキメラS蛋白質からなるコロナウイルス(または複数 )に自然に暴露した動物を区別するための方法および診断キットを提供する。 本発明の他の態様および利点は、さらに、以下の発明の詳細な記載および好ま しい具体例において記載する。発明の詳細な記載 本発明は、コロナウイルス感染症に対するワクチン接種および治療に有用な新 規キメラコロナウイルスS蛋白質、ならびにこれらの蛋白質およびこれらを含有 する医薬組成物の製造法を提供する。これらの新規キメラ蛋白質をコロナウイル ススパイク蛋白質の免疫感作および防御エピトープの同定において用いる方法も 開示する。 I.定義 本明細書において定義する場合、「キメラコロナウイルスS蛋白質」、「本発 明のキメラ蛋白質」「キメリクス」などの語は、選択されたコロナウイルス由来 のS遺伝子配列の全部または一部によりコードされる1またはそれ以上の別のア ミノ酸配列といずれかの順序で融合した選択されたコロナウイルス由来のS遺伝 子配列の全部または一部によりコードされるアミノ酸配列からなる蛋白質を包含 する。所望により、これらのキメラ蛋白質はまた、キメラ蛋白質、S蛋白質アミ ノ酸配列またはそのフラグメントと融合した1またはそれ以上の非S蛋白質また は非コロナウイルス蛋白質配列を含有してもよい。 一具体例において、本発明のキメラコロナウイルスS蛋白質は、選択されたコ ロナウイルスからの第一コロナウイルスS蛋白質フラグメントおよび選択された コロナウイルスからの少なくとも1個の別のコロナウイルスS蛋白質フラグメン トを含有し、該フラグメントは任意のアミノ酸リンカーにより所望の順序で融合 し、所望のキメラ蛋白質を形成する蛋白質フラグメントは少なくとも2つのコロ ナウイルスの異なる株または種より単離されたかまたは由来のものである。 別の具体例において、本発明のキメラコロナウイルスS蛋白質は、同じ選択さ れたコロナウイルスからの少なくとも1個の非連続コロナウイルスS蛋白質フラ グメント(即ち、フラグメントはS遺伝子の異なる領域によりコードされる)と いずれかの順序で融合した選択されたコロナウイルスからの第一コロナウイルス S蛋白質フラグメントを含有し、該フラグメントに関与するコロナウイルスは、 I型FIPV株、II型FIPV株、FECV株、CCV株、PRCV株、トリコ ロナウイルス株、ヒトコロナウイルス株、ウシコロナウイルス株およびネズミコ ロナウイルス株である。 望ましくは、キメラ蛋白質を形成するこれらのアミノ酸配列は、同じ解読フレ ーム中に翻訳され、蛋白質を形成するように融合される、即ちフレーム中に融合 される。例えば、エイ・シャッツマンおよびエム・ローゼンベルク(A.Shatzman およびM.Rosenberg)、ヘパトロジー(Hepatology)、(1):30S−35 S(1987)およびジイ・エム・ワインストック(G.M.Weinstock)ら、プロ シーディングズ・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシズ(Proc.N atl.Acad.Sci. )、80:4432−4436(1983年7月)参照。融合は 、直接的、即ち、S蛋白質アミノ酸配列をS蛋白質アミノ酸配列に、または間接 的、即ち、スペーサーまたはリンカーの供することができる他のアミノ酸配列を 介してすることができる。 本明細書において定義する場合、アミノ酸フラグメントはS蛋白質のアミノ酸 配列に関する場合、少なくとも約8アミノ酸の長さから約全長S遺伝子蛋白質( 約1454アミノ酸)までのあらゆるアミノ酸配列のことを言う。ヌクレオチド フラグメントは、コロナウイルスS遺伝子のヌクレオチド配列に関する場合、少 なくとも約8個のアミノ酸の長さから、約全長S遺伝子蛋白質までのアミノ酸配 列をコードするヌクレオチド配列と定義する。好ましくは、これらのフラグメン トは免疫原性である。 本明細書において用いる場合、「免疫原性」なる語は、導入された宿主におい て防御免疫応答を誘起することができるあらゆる分子、蛋白質、ペプチド、炭水 化物、ウイルスまたはその領域を意味する。「抗原性」なる語は、分子、蛋白質 、ペプチド、炭水化物、ウイルスまたはその領域の、宿主において抗体形成を誘 起 することができる能力(必ずしも防御的である必要はない)だけを意味する。 本明細書において用いる場合、「領域」なる語は、遺伝子または蛋白質の全部 または一部を意味する。このような領域は、前記定義の1またはそれ以上のフラ グメントを含有していてもよい。 本明細書において用いる場合、「エピトープ」なる語は、その免疫原性に関与 する蛋白質の領域をいい、B細胞および/またはT細胞応答を誘発する領域を包 含することができる。 本明細書において用いる場合、「B細胞部位またはT細胞部位」なる語は、B 細胞またはT細胞結合についての部位である蛋白質領域を定義する。好ましくは 、この語は蛋白質の免疫原性に関与する部位をいう。 本明細書において用いる場合、感作領域は、免疫原として用いる場合、攻撃の 後に、理論的には強い体液性応答を起こすことにより、病気を悪化させるコロナ ウイルスS遺伝子の領域であると定義される。 II.本発明のキメラ蛋白質において用いるためのS蛋白質配列源 防御(または治療)することが望ましい病気の種類およびコロナウイルスの種 に応じて、当業者は適当なS蛋白質フラグメントを所望のコロナウイルスから選 択して本発明のキメラ蛋白質を構築することができる。本発明のキメラ蛋白質へ のS蛋白質フラグメントの供給における使用に関して特に望ましいコロナウイル スは、FECV)およびDF2、DF2−HP、TS−BP、TS)TN406 、UCD−2、UCD−1、UCD−3、UCD−4と称するFIPV株を包含 する。 他のFIPV株もまたS蛋白質フラグメントを提供するのに有用である。加え て、CCV、TGEV、PRCV、BCV、ACV、MCVまたはHCVを包含 する他のコロナウイルス種は本発明のキメラS蛋白質にS蛋白質フラグメントを 供給するのに有用であると考えられる。本発明の教示を考慮した場合、当業者は 、本明細書において同定されたのと類似の免疫原性フラグメントを用いることに より、適当なキメラコロナウイルスS蛋白質を構築することができる。 前記コロナウイルスのいくつかのS蛋白質配列または部分S蛋白質配列および 対応するヌクレオチド配列ならびにそれぞれの配列番号を以下の第I表に示す。 対応点を得るために、各株について得られるS蛋白質配列のアミノ酸位を第I表 の第2列に示す。アミノ酸1はS蛋白質の1番目のアミノ酸を意味する。145 4(またはイヌCCVの場合、1452)のアミノ酸を有する蛋白質は、完全長 S蛋白質である。残りの蛋白質は部分S蛋白質である。 本発明者らは本発明のキメラ蛋白質において用いるため、DF2 FIPV S 蛋白質上に数個の免疫原性部位を決め、同様に有用であると考えられる他の関連 したコロナウイルス中に対応する領域を同定した。本明細書の配列表および表を 含む以下の情報により、本明細書に示すコロナウイルススパイク遺伝子の免疫原 性領域が推定される。本開示および推定される領域により、当業者は容易に望ま しいコロナウイルスから本発明のキメラ蛋白質において用いるための適当な免疫 原性領域を選択することができる。 読みやすくするために、アミノ酸位置に基づくフラグメントおよびフラグメン ト由来のS蛋白質の配列番号を第II表においてB細胞およびT細胞部位フラグメ ントについて示す。 A.B細胞部位 FIPVへあらかじめ暴露することにより病気が悪化するので、B細胞または 体液性応答を誘発するS蛋白質上のエピトープはウイルス誘起性病原性に関連す ると考えられる。保存されたアミノ酸残基の大部分は本明細書において記載され 、第II表および添付の配列表において示すコロナウイルスのS蛋白質の2/3の カルボキシ末端、例えば、アミノ酸位置の約350から450、および約650 から1454に位置する。不均質性は主にN末端残基、およそコロナウイルスの 始めの350個のアミノ酸に限定される(第II表参照)。他の中程度の異種領域 は、アミノ酸位置の約450から約650間に位置する。ネコに関するコロナウ イルスS遺伝子上ならびに他の種類のコロナウイルスの感作領域は無毒性FEC Vおよび毒性FIPV間に位置する抗原性領域内にあると考えられる。この領域 に対する抗体が防御性であると判明すれば、これらの領域はワクチン組成物にお いて有用とすることができる。 1つの抗原性領域はDF2 FIPVのアミノ酸残基#525〜650の領域 中の主要な中和部位である。この配列およびFECV、FIPV(DF2−HP )TSおよびTS−BP)、CCVおよび他のコロナウイルス上の類似の配列は 、本発明のキメラ蛋白質において用いるのに望ましいS蛋白質フラグメントであ る。 他の主要な抗原性部位は、DF2−FIPVの#350〜550および#11 70〜1190のアミノ酸に位置付けされた。また、FIPV(DF2−HP、 TSおよびTS−BP)、FECVおよび他のコロナウイルスは、これらの領域 中に抗原性部位を含有すると考えら得る。したがって、これらの配列は、本発明 のキメラ蛋白質において用いるS蛋白質フラグメントに関する別の望ましい領域 である。 加えて、ネコ、イヌまたは関連するコロナウイルスの他の適当なフラグメント を、本発明のキメラ分子において用いてもよい。これらの部位は抗原性であり、 単クローン性抗体により位置付けされたので、B細胞部位であると考えられる。 本発明者らは、これらの部位の全部または一部に対する抗体がFIPV感染症 の免疫感作特性に関与すると考える。TGEVとの類比により、FIPV S上 の抗原性部位の一部のみがウイルス中和抗体の形成を引き起こす。ウイルス中和 (VN)はウイルス複製の制御に重要であることが多いので、VN抗体の誘起は 感染ウイルスの浄化に重要で、感作に寄与しない。非中和抗原エピトープに対す る抗体は、病気の悪化の原因である。中和であっても非中和であっても、感作に 関与するいずれの部位も本発明のキメラS遺伝子から削除するのに望ましい領域 である。 B.T細胞部位 本発明のある種のキメラ蛋白質は抗体産生を剌激しないで、むしろT細胞免疫 を誘起することができるエピトープ、即ちT細胞部位を含有する。本発明者らに より予想され、以下の第II表において同定するT細胞部位の大部分は表面糖蛋白 質のC末端に位置する。他のコロナウイルスはほぼこれらの領域中にT細胞部位 を有すると考えられる。 当業者は、本発明のキメラS蛋白質において用いるのに適した他のSフラグメ ントを、本開示において示される情報および数個のパラメータを用いた蛋白質上 のT細胞を予想する通常のコンピュータープログラムを用いて選択できる。適当 なプログラムの例としては、EpiP1ot(Louis Menendez−Arias,University ofMad rid)、GCGプログラム、およびRobert Lew(マサチューセッツ大学)より入手 可能なT細胞予想プログラムが挙げられる。 第II表と関連させて添付した配列表からわかるように、示したS蛋白質T細胞 部位において、DF2−HP配列はDF2−HPが配列決定されている範囲にお いてDF2と同一であり;TS−BP配列はTS−BPが配列決定されている範 囲においてTSと同一である。全ての株に関して(以下に示したTN406を除 いては)示したアミノ酸位置はS蛋白質および配列番号と一致する。TN−40 6に関しては、配列番号:10において報告されているS蛋白質フラグメントは 実際はS蛋白質のアミノ酸102〜223である。しかし、配列番号:10にお いて、これらのアミノ酸位置は1〜122であると報告されている。したがって 、配列番号:10のアミノ酸38〜50と同定されるフラグメントはTN406 S蛋白質のアミノ酸139〜151に対応する。配列番号:10のアミノ酸59 〜72と同定されるフラグメントはTN406 S蛋白質のアミノ酸160〜1 73に対応する。 C.コロナウイルスS遺伝子蛋白質の他の免疫原性フラグメント 前記したように、別のBおよびT細胞部位は本発明の配列との類比に基づいて 予想できる。例えば、これらのフラグメントはネココロナウイルスの予め増幅さ れた領域から選択される。増幅法および適当なフラグメントは共有の係属中のア メリカ合衆国特許出願第07/698927号およびこれに対応する国際特許出 願公開第WO92/08487号(1992年5月29日公開)により詳細に記 載されている。 本発明のキメラ蛋白質を形成するのに有用なフラグメントの他の例は、実施例 中に同定されているフラグメントおよび他のフラグメントを包含し、これら全て を以下の第III表に示す。第III表のフラグメントに類似のフラグメントは、他の 関連したコロナウイルスにおいて同定できる。 III.本発明のキメラ蛋白質 本発明のキメラ蛋白質は、前記したように、1つのコロナウイルス株に対する 免疫応答の強化および/または1以上のコロナウイルス株または種に対する免疫 応答を誘発できる。これらのキメラ蛋白質はまた、1以上の動物種において免疫 応答を誘起できると考えられる。 現在、本発明のキメラ蛋白質の産生において、キメラ蛋白質が完全長S蛋白質 であるのが望ましい。しかし、本発明のキメラ蛋白質は約16個のアミノ酸長で あってもよく、または少なくとも2倍の完全長S蛋白質の大きさであってもよい 。有用なキメラ蛋白質は前記下限および上限のアミノ酸長の範囲内であると考え られる。 キメラ蛋白質の一例は、FECV S蛋白質の1またはそれ以上の蛋白質また はペプチドセグメントと融合して完全長のキメラS蛋白質を形成するFIPVS 蛋白質の1またはそれ以上の蛋白質またはペプチドセグメントを含む。関連する 配列番号については第I表、第II表または第III表参照。キメラ蛋白質の一例は 、FIPV S蛋白質の選択された株の1〜311アミノ酸由来のS遺伝子蛋白 質フラグメントと、FECV S蛋白質の311〜1454カルボキシ末端アミ ノ酸の融合により形成される。別のこのようなキメラ蛋白質は、FECV S蛋 白質のN末端フラグメント(アミノ酸約1〜311)と選択されたFIPV株の カルボキシ末端蛋白質配列(アミノ酸約311〜1454)の融合により形成さ れる。このような融合において、アミノ酸311は1回だけ存在する(即ち、全 キメラ蛋白質は長さが1454個のアミノ酸である)。これらのキメラ構造物は 以下の実施例3において説明する。 他の例において本発明のキメラ蛋白質はFIPV S蛋白質中にその相同性フ ラグメントと置き換えるために挿入されたFECV S蛋白質のフラグメントを 含むので、両方のアミノおよびカルボキシ末端領域は両方ともFIPV S蛋白 質フラグメントである。さらに別の例においては、逆の構造が形成でき、アミノ およびカルボキシ末端S蛋白質フラグメントは両方ともFECV S遺伝子蛋白 質フラグメントである。このようなキメラ構造は以下の実施例4において説明す る。 別の本発明のキメラ蛋白質の好ましい例は、前記したように、望ましいBおよ びT細胞部位の融合からなる。特に適したネコまたはイヌコロナウイルスの領域 は前記第II表に示したB細胞部位を含む。このように、キメラS遺伝子の例は、 FECV598〜1454と融合した、選択されたFIPV株アミノ酸542〜 597と融合したFECVアミノ酸1〜542を含む。前記のように、キメラ蛋 白質は1454アミノ酸の長さである。 他のキメラ蛋白質は1個のコロナウイルス由来の1またはそれ以上の前記アミ ノ酸領域を他のコロナウイルスの対応する領域に挿入することにより構築される 。他の本発明のキメラS蛋白質は、本明細書に記載のいかなるネココロナウイル ス株を用いても形成でき、あるいは前記の構築物のいずれかのコロナウイルスS 蛋白質フラグメントを他のコロナウイルス種と置換することにより形成される。 さらに別の例において、本発明のキメラS蛋白質は第II表に記載の以下の1以 上のT細胞アミノ酸領域と融合したFIPVアミノ酸1〜311の選択された株 を含む。これらのT細胞領域は大部分が保存されたC末端に由来するので、特に T細胞部位がB細胞部位と融合した場合、強い種間のT細胞応答が誘起されると 考えられる。このように、これらのBおよびT細胞部位が同じコロナウイルス株 由来の場合であっても、キメラ蛋白質は種間応答を誘起する。 完全長より短いS蛋白質からなる本発明の他のキメラ蛋白質は、1以上のB細 胞部位に対応する欠失、感作領域、または他の本明細書記載のS蛋白質の非限界 フラグメントを含むものである。あるいは、S遺伝子蛋白質の免疫原性が失われ たと仮定すると、本発明のキメラS蛋白質はアミノまたはカルボキシ末端で切断 されたS蛋白質である。例えば、蛋白質が細胞外媒体中に分泌されるのを促進し 、精製を容易にするために、S遺伝子のトランスメンブラン領域を除去するのが 望ましい。これらのキメラ蛋白質の例は: FIPV594〜1454 (例えば、DF2またはTS)と融合したFEC Vアミノ酸1〜542(その結果、542〜597アミノ酸残基領域に欠失を有 するS蛋白質が得られる); FIPV387〜1454と融合した、CCV152〜376と融合したFE CVアミノ酸1〜138(その結果、139〜151および377〜386領域 に欠失を有するS蛋白質が得られる); アミノ酸1405〜1452と融合したCCVアミノ酸1〜1343(その結 果、1344〜1404アミノ酸残基領域に欠失を有するS蛋白質が得られる) ;および FIPVアミノ酸651〜1452と融合したFIPVアミノ酸352〜39 9(その結果、1〜350および400〜650アミノ酸残基領域に欠失を有す るS蛋白質が得られる)を包含する。 現在、好ましいキメラコロナウイルスS蛋白質は、FIPV(I型、II型また は両方)およびFECV S蛋白質フラグメントの融合により得られ、ネコに投 与する組成物に用いられる。他の有用と考えられる組成物はキメラネコ/イヌコ ロナウイルスS蛋白質である。このようなキメラ蛋白質はフレーム中CCV蛋白 質と融合したFIPVおよび/またはFECV蛋白質からなる。動物、特に1種 以上の動物においての病気の予防(種間防御)に有用である他のキメラ蛋白質は 、FIPV/TGEV、FECV/TGEV、FECV/CCV、FIPV/F ECV/TGEV、FIPV/TGEV/PRCV、ACV/TGEV、PRC V/ACV/TGEV、またはBCV/ACV/TGEV由来のS蛋白質フラグ メントの融合物を包含する。しかし、本発明の範囲において、当業者は以下に記 載するような所望の治療またはワクチンの使用に関して適当な他のキメラコロナ ウイルスS蛋白質を構築できる。 本発明の他の例において、本発明のキメラS蛋白質は融合相手、例えばより大 きなキャリア分子と融合できる。融合相手は、好ましいシグナル配列、即ち選択 された宿主系において分泌の向上を特徴とする配列、またはS−誘導ペプチドの 安定性を向上する配列であってもよい。このような融合相手は、例えば、酵母発 現系については、ユビキノンおよびα−交配因子、および細菌系についてはβ− ガラクトシダーゼおよびインフルエンザNS−1蛋白質を包含するが、これに限 定されない。当業者は容易に適当な融合相手を選択できる。本発明は、特定の融 合相手の使用に限定されない。 キメラ蛋白質において有用である前記S蛋白質は、所望により、相互に、ある いは通常のリンカー配列(即ち約1〜50個のアミノ酸、より好ましくは約2〜 約20個のの長さのアミノ酸を含む)を介して融合相手と融合してもよい。この 任意のリンカーは2個の結合した配列間にスペースを与える。あるいは、このリ ンカー配列は、所望により、通常の化学的または酵素的方法により選択的に開裂 可能なまたは消化可能なポリペプチドをコードできる。例えば、選択された開裂 部位は、蛋白質分解酵素、例えばエンテロキナーゼ、ファクターXa、トリプシ ン、コラゲナーゼおよびトロンビンなどによる開裂部位を含む酵素開裂部位であ ってもよい。あるいは、リンカーにおける開裂部位は、選択された化学物質、例 えば臭化シアンまたはヒドロキシルアミンへの暴露により開裂されうる部位であ る。開裂部位は、本発明の融合配列中で有用なリンカー中に挿入された場合、本 発明を制限しない。いかなる所望の開裂部位も、その大部分は当業者には公知で あるが、この目的に用いられる。 IV.修飾アミノ酸およびヌクレオチド配列 本明細書中に記載し、添付の配列表に例示した本発明のキメラ蛋白質のアミノ 酸配列および対応するヌクレオチド配列に加えて、本発明は他の本発明のキメラ 蛋白質の他のDNAおよびアミノ酸配列も包含する。このような他の核酸配列は 本明細書に開示した関連するS遺伝子フラグメントと少なくとも85%の厳密性 、即ちキメラ蛋白質の一部をコードする選択されたS遺伝子フラグメントと少な くとも85%の相同性、より好ましくは少なくとも90%の相同性、最も好まし くは95%の相同性でハイブリダイゼーション可能な配列を含む。例えば、例示 したコロナウイルスから種々のS遺伝子アミノ酸またはDNA配列をコードする DNA配列のアレリック変種(自然発生的種集団中の塩基の変化であり、アミノ 酸の変化を起こす場合も起こさない場合もある)も、その類似体または誘導体と 共に本発明に包含される。 同様に、本発明の蛋白質をコードするが、点突然変異または誘起された修飾に より起こり、その結果活性、半減期またはこれによりコードされるペプチドの産 生を向上するこれらの蛋白質をコードするDNA配列における遺伝子コードまた は変種の縮重のためにコドン配列が異なるDNA配列も本発明に包含される。 本発明のアミノ酸配列における変種は典型的にはヌクレオチドレベルで1〜約 4個のコドンの変化により異なる類似体を含む。類似体の他の例は、S遺伝子蛋 白質の天然のアミノ酸配列および/または融合相手、特に保存的アミノ酸置換に よる若干のアミノ酸変化を有するポリペプチドを包含する。保存的置換は、その 側鎖において関連するアミノ酸の種類中において起こる。遺伝学的にコードされ たアミノ酸は一般に4種類:(1)酸性=アスパラギン酸塩、グルタミン酸塩; (2)塩基性=リシン、アルギニン、ヒスチジン;(3)非極性=アラニン、バ リン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、ト リプトファン;および(4)非荷電極性=グリシン、アスパラギン、グルタミン 、システイン、セリン、トレオニン、チロシンに分けられる。フェニルアラニン 、トリプトファン、およびチロシンは芳香族アミノ酸として分類される場合もあ る。例えば、ロイシンの、イソロイシンまたはバリンとの置換、アスパラギン酸 塩のグルタミン酸塩との置換、トレオニンのセリンとの置換、あるいはアミノ酸 の構造的に関連したアミノ酸との同様の置換は、特に置換が本発明のポリペプチ ドのエピトープでのアミノ酸が関与しない場合、その活性に関して著しい効果を 示さない。 V.キメラ蛋白質およびフラグメントの産生方法 本発明のキメラ蛋白質またはコロナウイルスフラグメントは、化学的合成技術 により調製できる。しかし、好ましくは、これらは公知の組み換えDNA技術を 用いて、宿主微生物または細胞中選択されたキメラ蛋白質に関するコーディング 配列を有するDNAフラグメントをクローニングまたは発現することにより調製 される。コロナウイルスのS遺伝子蛋白質フラグメントおよび他のウイルス蛋白 質、例えば融合相手などに関するコーディング配列は、合成により調製されるか 公知の技術によりウイルスRNAから、または入手可能なcDNA−含有プラス ミドから誘導される。 種々のウイルスベクター、微生物および細胞中のワクチンポリペプチドのクロ ーニングおよび発現系は公知であり、私立および公立研究所および寄託所ならび に商業機関から入手可能である。現在、最も好ましい発現系はウイルスベクター 、特に牛痘または豚痘等のポックスウイルスベクターを含むものを包含する。ネ コヘルペスウイルスベクターも有用である[例えば、アール・ワードリー(R.Wa rdley)ら、ジャーナル・オブ・ジェネラル・ウイロロジー(J.Gen.Virol.),73 (7):1811−1818(1992)およびジェイ・ヌンバーグ(J.Nunber g)ら,ワクチンズ(Vaccines),91:191−196(1991)参照]。 他の好ましい発現系は、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)またはCO S−1細胞などの哺乳類細胞を包含する。他の望ましい発現系は、バクロウイル ス発現系など昆虫細胞系を包含する。他の適当な宿主細胞および形質転換、培養 、増幅、スクリーニングおよび生成物の産生および精製方法の選択は、公知の技 術にしたがって当業者により行うことができる。例えば、ゲーシングおよびサム ブルック(GethingおよびSambrook)、ネイチャー(Nature),293:620〜6 25(1981)参照。 通常の組み換え手段により産生した場合、キメラ蛋白質は、通常の溶解技術に より細胞内容物から単離されるかまたは通常の方法、例えばクロマトグラフィー により細胞培地から単離される。例えば、サムブルック(Sambrook)ら、モレキ ュラ・クローニング・ア・ラボラトリー・マニュアル(Molecular Cloning. A Laboratory Manual.)、第2版、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラト リー(Cold Spring Harbor Laboratory),New York)(1989)参照。 得られたキメラ蛋白質を、選択されたコロナウイルスの遺伝子産物を毒性FI PV株を用いて発現するワクシニア組み換え体で免疫化した動物に抗原投与する ことを含む動物モデル系におけるワクチンまたは治療薬としての効果的であるよ うにスクリーニングする[ヴェンネマ(Vennema)ら、ジャーナル・オブ・ウイ ロロジー(J.Virol.),64:1407−1409(1990)参照]。 VI.ワクチン組成物 本発明は、免疫原性量のキメラ蛋白質を投与に適した担体と一緒に含む、コロ ナウイルス感染症の予防的治療薬用組成物としてのワクチン組成物を提供する。 本発明の蛋白質は、単独で用いることもできるし、あるいは別の抗原、例えば他 の本発明のキメラまたは組み換えコロナウイルスS遺伝子蛋白質、適当なコロナ ウイルス由来の他の蛋白質、あるいは他の病原体由来の他の蛋白質またはペプチ ドを含むワクチン組成物中で用いることもできる。 別法として、選択されたコロナウイルスキメラS遺伝子またはフラグメントを 生ベクター、例えばアデノウイルス、ワクシニアウイルスなどに組み込むことも できる。このような生ベクター中のワクチン蛋白質の発現は当該分野において周 知である[例えば、アメリカ合衆国特許第4920209号参照]。また、以下 の実施例7〜9も参照。 例えば、FIPV/FECVキメラS蛋白質を含有するワクチン組成物は、さ らに共有の同時係属中の出願である続出願中のアメリカ合衆国特許出願第07/ 428796号(1989年10月30日出願)に詳細に記載されている温度感 受性FIPVワクチンを含むように処方されてもよい。また、このようなワクチ ンは、さらに、例えばネコ白血病に対する抗原も含んでもよい。他の適当なネコ 抗原は、狂犬病、ネコカリチウイルス、クラミジア、ネコ免疫不全症ウイルス、 ネコパーボウイルスおよびネコ鼻気管炎を包含する。ブタのワクチン接種に用い られるキメラ蛋白質の場合、他の適当な抗原は、例えば偽性狂犬病、ブタパーボ ウイルス、および細菌抗原を包含する。イヌのワクチン接種に用いられるキメラ 蛋白質の場合、他の適当な抗原は、中でも狂犬病、イヌジステンパー、ボレリア ・ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、イヌボルデテラ、イヌパーボウ イルス、イヌロタウイルス、イヌパラインフルエンザ、イヌアデノウイルスおよ びレプトスピラ種を包含する。 適当なpH等張性、安定性および他の通常の特性を有する、医薬上許容される ワクチン組成物の調製は、当業者の技術範囲内である。従って、このようなワク チンは他の通常の成分、例えばアジュバントおよび/または担体、例えば水酸化 アルミニウムおよび水酸化マグネシウムの水性懸濁液、リポソームなどを含有す るのが最適である。 本発明のコロナウイルスキメラS蛋白質を含有するワクチン組成物は特定の実 験を受けていない動物(即ち、あらかじめコロナウイルスに暴露していない動物 )を、最低キメラ蛋白質が由来するるコロナウイルスに関連した症状に対してワ クチン接種するのに用いることができる。例えば、FIPV/CCVキメラ蛋白 質は、FIPまたはイヌコロナウイルスでの感染症に対するワクチン接種におい て有用である。しかし、本発明のキメラ蛋白質は、また、コロナウイルス感染症 に対して種間防御を与える。本発明のワクチンは、適当な経路、例えば、経口、 鼻腔内、皮下、腹腔内または筋肉内経路などにより投与することができる。現在 好ましい投与方法は、皮下および鼻腔内経路である。 各ワクチン用量内に存在する本発明のキメラコロナウイルスS蛋白質の量は、 動物の年令、体重、性別、全般的体調などを考慮して選択される。動物内で著し い副作用を起こすことなく免疫防御応答を誘起するのに要する量は、免疫原とし て用いた組み換え体蛋白質および任意のアジュバントの存在により変化する。一 般に、各容量は、滅菌溶液1mLあたり0.05〜5000マイクログラム、好 ましくは0.1〜100マイクログラムの本発明の免疫原性量の蛋白質またはペ プチドを含有する。初回投与の後、所望により繰り返し追加抗原投与をする。 本発明のワクチン組成物は特定の実験を受けていない動物をコロナウイルス感 染症に対して防御するのに用いられる。これらのワクチン組成物は、1またはそ れ以上のコロナウイルスでの感染症に対してネコを防御できるのが望ましい。さ らに、これらのワクチン組成物は他の種、特にイヌおよびブタにおいてコロナウ イルスに関連した病気に対して防御できることが期待される。 本発明の他のワクチン剤は、キメラ蛋白質の配列に対して生成したアンチセン スRNA配列である。この配列は、当業者であれば容易に合成または組み換えに より産生できる。適当な技術は公知である[例えば、エス・クルーク(S.Crooke) 、バイオテクノロジー(Biotechnology),10:882−886(1992年8 月)参照]。適当なデリバリーにより、感染動物に投与した場合のこのようなア ンチセンスRNA配列は、選択されたコロナウイルスとのRNA結合能を有し、 それにより細胞中のウイルス複製を防止する。 VII.医薬組成物 本発明はまた本発明に従って調製されたキメラコロナウイルスS蛋白質および 医薬上有効な担体を含むコロナウイルスで感染した動物の治療において有用な医 薬組成物を提供する。また、あるいはさらに、これらの医薬組成物は本明細書に おいて定義した、あるいは同時係属中の出願であるアメリカ合衆国特許出願第0 7/698927号および対応する公開PCT出願第WO9208487号に記 載の組み換えS遺伝子蛋白質を含有してもよい。 内部投与に適した医薬上有効な担体は、当業者には周知である。選択された担 体の一例は滅菌食塩水である。他の抗ウイルス剤もコロナウイルス感染症の治療 用組成物に用いることができる。医薬組成物は適当ないかなる経路での投与にも 適用できるが、注射または鼻腔内投与による投与に優先的にデザインされる。 VIII.本発明の抗体 本発明は、選択されたキメラS蛋白質またはS蛋白質フラグメントに対する抗 体を提供する。これらの抗体は通常の単クローン[ダブリュー・ディー・ヒュー ズ(W.D.Huse)、サイエンス(Science)、246:1275−1282 (198 9);コーラーおよびミルシュタイン(KohlerおよびMilstein)]または多クロー ン抗体の産生法を用いて産生できる。 診療の目的で、抗体をそれぞれ標識と結合させ、また診断法において1以上の 抗体を用いる場合、標識は、検出可能なシグナルを産生できるように相互作用す るのが望ましい。標識は視覚的に検出可能であるのが最も好ましい。本発明の診 断検定において有用な抗体と結合させるための検出可能な標識は、また診断検定 の分野の熟練者により容易に選択できる。視覚的に検出可能な標識は、シグナル が迅速であり、読み取りが容易であるので臨床的用途に用いるのに好ましい。熱 量法での検出のために、種々の酵素系が記載されている。測熱酵素系は、例えば 、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)またはアルカリホスファターゼ(AP )を包含する。グルコース−6−ホスフェートデヒドロゲナーゼおよびヘキソキ ナーゼを含む他の近接した酵素系は当業者には周知である。また、生物発光また は化学発光は、それぞれNAD酸化還元酵素とルシフェラーゼおよび基質NAD HおよびFMNまたはペルオキシダーゼとルミノールおよび基質過酸化物を用い て検出できる。他の通常の用いられる標識系は、蛍光化合物、放射性化合物また は放射性元素、またはイムノエレクトロードを包含する。これらのおよび他の適 当な標識系およびこれらの抗体またはペプチドとのカップリング法は当業者には 公知である。 抗体はまた、ウイルス毒性または感染細胞毒性剤を感染細胞にデリバリーする 治療薬として治療に用いられる。診断用標識と結合させるよりは、治療薬は、ウ イルスの複製メカニズムを不可能にするか、ウイルス感染細胞を破壊することが できる物質またはリガンドと結合した抗体を用いることができる。毒性リガンド は本発明を制限するものではない。本明細書に記載のキメラS蛋白質によりコー ドされるペプチドに対する好ましい抗体は、感染細胞中に内部移行し、リガンド を細胞中にデリバリーする能力についてスクリーンできる。 IX.診断キット 本発明は、自然のコロナウイルス暴露および本発明のキメラまたは組み換え分 子でワクチン接種した動物間の区別を可能にする診断キットも提供する。このよ うなキットは十分な量の少なくとも1種のキメラS蛋白質または少なくとも1種 の本発明の組み換えS蛋白質を含有し、このような成分は検定を実施するのに必 要である。キメラS蛋白質のうち、完全長より短いS蛋白質を含み、1またはそ れ以上のエピトープの欠失を有するものが、このようなキットにおいては特に有 用であると考えられる。このような検定は常習され、このようなキットに必要な 試薬および他の成分は当業者には周知である。 このようなキット、および本発明のキメラS蛋白質または組み換えS蛋白質フ ラグメントを用いた診断様式は本発明のキメラ蛋白質をワクチン接種した動物お よびコロナウイルスまたはキメラS蛋白質を含むコロナウイルスに自然にさらさ れた動物間の区別に有用である。 以下の実施例で本発明のキメラ分子を調製するのに好ましい方法を例示する。 これらの実施例は例示のためだけのものであって、本発明の範囲を限定するもの ではない。例えば、これらの実施例ではFECVを用いるが、他の無毒性または 非感作コロナウイルス、即ち、FIPV UCD−2、PRCV、BCV、また はACV株をこれらのキメラ蛋白質の代わりに用いることができる。あるいは、 CCVまたはTGEV等のコロナウイルスをこれらのキメラ蛋白質において用い ることができる。さらに、I型FIPV配列(即ち、TN406)をWT DF 2 FIPV(II型)と置き換えて、株間防御を拡大してもよい。実施例1−PCR増幅 A.細胞およびウイルス源 ノーデンラボラトリーズネコ腎臓(NLFK)[クリスチャンソン(Christian son)ら、アーカイブズ・オブ・ウイロロジー(Arch.Virol.)、109:185− 196(1989)]細胞を5%ウシ胎仔血清(FBS)および10mM Hepe sを追加した基礎イーグル培地(BME)中で成育させる。ワクシニアウイルス 感染症に関しては、ヒトチミジン‐キナーゼ陰性(HuTK−) [ATCC C RL 8303]およびアフリカミドリザル腎臓(CV−1)細胞系[ATCC CCL 70]を用い、10%ウシ胎仔血清を含むDulbecco修飾イーグル培 地(DMEM)中に維持する。 DF2野生型FIPVウイルスが、ネコ肝臓移植片からSBAH(Lincoln)で 最初に単離された。特異性病原体不含(SPF)ネコにおける組織ホモジネート を数回継代した後、ウイルスを感染一次脾臓との共培養によりNLFK細胞に 加え、その後プラーク精製した。ネコ小腸コロナウイルス、FECV(WSU− 1683)はワシントン州立大学から入手した。ワクシニアウイルスWR株をバ ーナード・モス(Dr.Bernard Moss)博士(NIH)より入手した。 B.オリゴヌクレオチド設計および合成 1.AA1−352/AA352−1454キメラ蛋白質のクローニング用プ ライマー DF2 FIPVスパイク遺伝子配列はアミノ酸352にPstIサイトを含有 するが、FECVおよびCCVスパイク遺伝子は含有しなかった。アミノ酸領域 1〜352および352〜1454でFECVおよびCCVスパイク蛋白質のP CR増幅ができるようにオリゴヌクレオチドプライマーを特異的に設計する。P CRプライマーは、長さが30〜40個の塩基対で、上流(5')プライマー中 にSmaIサイトおよび下流(3')プライマー(1〜352アミノ酸)中にPstI サイトおよび上流プライマー中にPstIサイトおよび下流プライマー(352〜 1454アミノ酸)中にStuIサイトを含有する。これらのサイトをプライマー 中に組み込むと、PstIサイトの結紮により完全長のキメラFECV/FIPV S遺伝子が再構築される。 オリゴヌクレオチドプライマーは、アプライド・バイオシステム380B型D NAシンセサイザー(Applied Biosystem Model 380B DNA Synthesizer)上でホ スホルアミジト法を用いて合成する。プライマーを使用前にゲル精製する。使用 したプライマーは以下のとおりである。 完全長FECV Sの増幅に関して特異的なトップ/レフトストランドPCR プライマーはXmaIの認識部位に融合したアミノ酸1〜9を含有する。この初め の6bpは制限部位であり、非特異性配列である。7番目の塩基対は、プライマ ーが確実に正確に翻訳されるようにするためのスペーサーである。FECV特異 性配列はプライマーの第8番目のbp位置から始まり、これは以下に示す配列番 号:19である FECV Sに関して特異的なトップ/レフトストランドPCRプライマーは またSmaI/XmaI部位の上流に消化を助けるために別の安定化配列を含有し、 このプライマーは、配列番号:20である 以下の2個のプライマーはFECV Pstプライマーであり、FECVおよび CCV中にPstI部位を再生するために用いられ、これによりWT WSU 11 45株と比べた場合にアミノ酸に変化は起こらない。これらのプライマーは、真 中にPstI部位を含有し、FECV特異性塩基対を1個含有する。トップストラ ンドプライマーは配列番号:21 であり、StuIボトムプライマーと一緒に用いられる。ボトムストランドプライ マーは、配列番号:22 であり、XmaIトッププライマーと共に用いられる。 以下のFECV Pstプライマーは、FECVおよびCCVにおいてPstI部 位を再生するのにも有用で、WSU株と比較した場合にアミノ酸変化は起こさな い。PstI部位を含有するトップストランドプライマーは配列番号:23 StuIボトムプライマーと共に用いられる。PstI含有のボトムストランドプラ イマーは、配列番号:24 であり、XmaIトッププライマーと共に用いられる。 2.AA1−311/AA311−872/AA872−1454キメラ蛋白 質のクローニング用プライマー 親出願(アメリカ合衆国特許出願第07/698927号)中に同定されてい る以下の第IV表のプライマーも有用である。以下の第IV表のプライマーはDF2 FIPVおよびFECVから完全長S遺伝子をPCR増幅するのに用いられる( 第I表参照)。完全長DF2 FIPV S遺伝子の増幅用トップストランドプラ イマーはXmaIの認識部位に融合したアミノ酸1〜9をコードするヌクレオチ ド配列[配列番号:25]を含有する。FECV Sのトップストランドプライ マーは、前記の配列番号:19である。完全長FIPV SおよびFECV Sボ トムストランドプライマーは、各S配列に関してStuIの認識部位に融合したア ミノ酸1450〜1454の配列を含有する[配列番号:42]。 C.RNA精製 ローラーボトルの融合NLFK細胞を以下の方法を用いてFIPVまたはFE CVウイルスのいずれかに感染させる。増殖培地を除去し、ウイルス(MOI= 0.1)を50mLの2%FBSを追加したBME中に吸着させる。FIPV感 染は血清不含培地中で行う。ウイルスを2時間吸収させ、つぎに250mLの増 殖培地を添加する。培養を細胞変性効果(CPE)に関してモニターし、感染後 24〜36時間に収穫する。全細胞質RNAを感染単分子層からグアニジンイソチ シアネート抽出により調製する[チャーグィン(Chirgwin)ら、バイオケミストリ ー(Biochem.)、18:5294(1979)]。 D.PCR増幅フラグメントの生成 全PCR試薬はPerkin Elmer-Cetus(Norwalk,CT)により製造されたものである 。PCR増幅フラグメントを以下の方法を用いて産生する。特定のコロナウイル スに感染した細胞から単離した全RNAからのcDNAの合成は、各ウイルスに 関して行う。 最終容積20μLの1X PCR緩衝液(10X PCR緩衝液;100mM Tris−HCl、500mM KCl、15mM MgCl2、0.01%(w/v) ゼラチン)中で、以下の成分をRNAse不含のシリコーン加工した500μLの 微遠心管中で混合する:1.0mMの各dNTP、20単位のRNAsin(Prome ga Corporation,Madiosn,WI)、100ピコモルのランダムヘキサマーオリゴヌ クレオチド(Pharmacia,Milwaukee,WI)、100ピコモル/μLのTE緩衝液( 10mM Tris−HCl、1mM EDTA)pH7.5)中溶液、200単位 の逆転写酵素(Moloney MuLV,Bethesda Research Labs,Gaithersburg,MD)およ び1.0μgの前記のようにして単離した各RNA。ピペット誤差および汚染を 避けるために、全溶液をジエチルピロカルボネート(DEPC)処理水を用いて 調製し、最後に添加するRNAを除いた全反応成分を含有するマスターミックス から分割する。混合物をプログラム可能なサーマルサイクラー(Perkin-Elmer Ce tus,Norwalk,CT)中で20℃で10分間、続いて42℃で1時間、次に95℃で 5時間培養し、最後にPCR増幅まで4℃に維持する。 cDNAの増幅は、基本的にサイキ(Saiki)ら、サイエンス(Science),230 :1350−1354(1985)の方法にしたがって、Taqポリメラーゼを用 いて行う。簡単には、20μLの前記のcDNA反応ミックスに以下のものを添 加する:8.0μLの10X PCR緩衝液、各1.0μLの水中で予め30ピ コモル/マイクロリットルに希釈した上流および下流プライマーおよび5.0単 位のTaqポリメラーゼ(Perkin-Elmer Cetus,Norwalk,CT)。最終容積を鉱油で 100μLにする。前記のように、マスターミックスを調製して汚染を避ける。 反応はPerkin-Elmer Cetusサーマルサイクラー中で、95℃で1分間変性し、3 7℃で2秒間アニールし、続いて72℃で40分間エクステンションする1サイ クル行う。この初回サイクルを一次鎖DNA合成ができるまで増やす。標準的P CRプロフィルを次に95℃で1分間変性、37℃で2分間アニール、72℃で 3分間エクステンションを40サイクルすることにより行う。最終のエクステン ションサイクルを95℃で1分間変性、37℃で2分間アニール、72℃で15 分間エクステンションすることにより行い、分析するまで4℃に維持する。 E.PCR生成物の分析 PCR生成物を1.2%アガロースゲル上で5.0pLの反応物を16−17 時間電気泳動に付すことにより分析する。増幅されたフラグメントをクローニン グに使用する前に、PrimeErase Quik法(Stratagene,LaJo11a,CA)を用いたカラ ムクロマトグラフィーにより精製する。ゲルの臭化エチジウム染色および256 nmでのUV照射による蛍光によりバンドを可視化する。ポラロイド55型フイ ルムを用いた写真により、各ゲル上のサンプルの凝集距離を計測し、マーカーに 対して比較できるネガを得る。バンドの実際の寸法を、IBM ATで動作させ るBeckman Microgenie softwareを用いて計算する。実施例2−DF2 FIPVおよびFECV S蛋白質のクローニング 攻撃モデルにおいて用いる場合、完全長の野生型(WT)DF2 FIPV S 蛋白質を感作の正の対照として用い、完全長FECV S蛋白質も試験する。 完全長のDF2 FIPVおよびFECV S遺伝子をワクシニアベクターpS C11[Chakrabarti et al,Moland Ce11 Bio1.:3403−3409( 1985)]中で以下のようにしてクローンする: A.pSC11 クローニング法は、前記サムブルック(Sambrook)らにより記載されたとおり であり、全プラスミドをイー・コリ宿主株HB101中に形質転換する。pSC 11はワクシニアウイルスのp7.5プロモーターのSmaI部位下流に挿入され たクローンされた遺伝子の発現を可能にするようデザインされた対象となるベク ターである。pSC11はウイルス中への相同性組み換えのためのワクシニアT K遺伝子配列およびイー・コリ中での選択のためのアンピシリン遺伝子を含有す る。このベクターはイー・コリlacZ遺伝子を調節する、p11ワクシニアプ ロモーターも含有する。このプロモーターからの発現により、ベーターガラクト シダーゼ蛋白質が合成される。pSC11プラスミドを含有する組み換えウイル スは、したがってX−galまたはBluo−gal[Sigma]の存在下で青色 のプラークに見える。全てのクローンを平滑末端フラグメントとしてこのベクタ ーのSmaIサイトに導入し、得られたクローンは、p7.5プロモーターに関し て配向する。 B.pOTSKF33 クローニング法は、前記サムブルック(Sambrook)らにより記載されたとおり である。本出願の第1図に略図を示した細菌発現ベクターpOTSKF33はス ミスクライン・ビーチャム・ラボラトリーズ(SmithK1ine Beecham Laboratorie s)に保存されており、該社を通して入手可能である。 このプラスミドは、pBR322[Bethesda Research Laboratories]の誘導 体であり、バクテリオファージラムダ由来の調節シグナルを有する。この系によ り、調節可能なプロモータ(λPL)が得られ、また全ての遺伝子挿入物にわた る有効な転写を確実にするアンチターミネーション機構、高いベクター安定性、 抗生物質選択、および調節配列のあらゆる遺伝子下流の挿入用の可変部位が得ら れる。pOTSKF33ベクターはまたλPLプロモーターのすぐとなりの酵素 ガラクトシダーゼの52個のアミノ酸のコーディング配列を含有する。この酵素 の配列は、外来遺伝子の挿入および融合蛋白質の構築を可能にするように操作さ れている。 3個の解読フレームのいずれかにおける融合に関する制限部位、各フレームに 関する停止コドンおよび3個の解読フレームいずれかにおける融合用の別のクロ ーニング部位を含有するリンカーを、ガラクトシダーゼの最初の52個のアミノ 酸の後に導入する。 PLプロモーターからの転写は、c1+受容蛋白質を発現するバクテリア中にプ ラスミドを維持することにより厳密に制御される。外来蛋白質発現の導入は、リ プレッサー蛋白質を除去することにより得られる。本研究において用いる細菌株 において、リプレッサー蛋白質は温度感受性である。許容温度、32℃では、リ プレッサーは普通PL調節配列からの転写を抑制するように機能する。成長温度 の上昇(42℃まで)の結果、リプレッサーは減成し、融合ポリペプチドの発現 が誘起される。 完全長のDF2 FIPVおよびFECVスパイク蛋白質1〜1454アミノ 酸挿入物は、確立されたpOTSKF33プラスミドクローンから、プラスミド DNAのSmaI/StuI消化により単離され(前記親出願中に記載)、切断され た遺伝子をpSC11/SmaI消化された、脱ホスホリル化ベクター中に通常の 技術を用いてクローン化する。挿入物を担うクローンをmini-prep DNAのBam HI消化により同定する。完全長のクローンをXbaI(FECV)およびNcoI (FIPV)での消化によりベクターに関して配向させる。 以下の実施例における全てのキメラ蛋白質の記載に関して、各フラグメントの 融合は重複アミノ酸が一度だけ現われるように行う。例えば、以下の実施例3の 配列番号:45において、FIPVおよびFECVの311の位置の重複アミノ 酸は、キメラ蛋白質中に一度だけ現われ、FIPVおよびFECVの872位の アミノ酸も同様であり、その結果、1454個のアミノ酸の長さのキメラ蛋白質 が得られる。実施例3−pSC11中のAA1−311/AA311−1454 FIPV/ FECVをコードするキメラS遺伝子のクローニング 完全長のキメラS遺伝子を(a)WT DF2 FIPVの311〜1454個 のアミノ酸と融合したFECVの1〜311個のアミノ酸(キメラ蛋白質は配列 番号:43により同定される);および(b)FECVの311〜1454個の アミノ酸と融合したWT DF2 FIPVの1〜311個のアミノ酸(キメラ蛋 白質は配列番号:44により同定される)をコードするように操作する。アミノ 酸311はキメラ蛋白質中1度だけ現われ、したがって、S遺伝子は全長で14 54個のアミノ酸である。 FECVおよびDF2 FIPV SmaI/MscI1〜311挿入物およびSma I/MscI1〜311アミノ酸プラスミドDNAフラグメントを完全長のDF2 FIPVまたはFECVスパイク遺伝子を含有する確立されたpSC11プラス ミドから単離する。消化物を調製したアガロースゲルにかけ、Tris−Borate− EDTA緩衝液中で操作する。DNAフラグメントを単離し、GeneClean(Bio 101 Inc.,La Jolla,CA)を用いて製造業者の指示にしたがって溶出する。対応す るプラスミドおよびAA1〜311挿入フラグメントを一夜15℃にて結紮する 。HB101宿主細胞[ATCC]を結紮ミックスで形質転換し、完全長クロー ンをmini prep DNAのBamHI消化により同定する。 キメラクローン中のFIPVおよびFECV特異性スパイク遺伝子領域を診断 制限酵素消化により同定する:(1)1〜311アミノ酸FIPV、NcoI;( 2)311〜1454アミノ酸FIPV、XbaI;(3)1〜311アミノ酸F ECV、XbaI;および(4)311〜1454アミノ酸FECV、XmnI。制 限酵素は、ニューイングランド・バイオラブズ(New England Biolabs(Beverly ,MA))またはベゼスダ・リサーチ・ラブズ(Bethesda Resarch Labs(Gaither sburg,MD))より購入し、製造業者の説明書にしたがって用いる。実施例4−pSC11中のAA1−311/AA311−872/AA872− 1454 FIPV/FECV/FIPVおよびFECV/FIPV/FECV をコードするキメラS遺伝子のクローニング AA872−1454 FIPVと融合したAA311−872 FECVと融 合したAA1−311 DF2 FIPVを有するキメラ蛋白質を配列番号:45 により同定する。AA872−1454 FECVと融合した、AA311−8 72 DF2 FIPVと融合したAA1−311 FECVを有するキメラ蛋白 質を本明細書において配列番号:46により同定する。前記実施例3と同様に、 キメラ蛋白質は全長1454アミノ酸である。 FIPVおよびFECV MscI/BstEII AA311−872アミノ酸挿 入フラグメントおよびMscI/BstEII AA1−311/872−1454 プラスミドフラグメントをコードするヌクレオチドフラグメントをpSC11中 完全長のFIPVまたはFECVスパイク遺伝子を含有する確立されたクローン から単離する。 適当な単離されたフラグメントを次に15℃で一夜結紮する。完全長のクロー ンをmini prep DNAのBamHI消化により同定する。これらのクローンを次に ベクター中で7.5Kプロモーターに関して配向させ、PstI(FIPV中のヌ クレオチド位置1056、アミノ酸位置352に存在するが、FECV中では存 在しない)消化により交換した311−872アミノ酸の存在に関して確認する 。キメラクローン中のFIPVおよびFECV挿入領域の特異性を診断制限酵素 消化により同定する:(1)1〜311アミノ酸FIPV、NcoI;(2)87 2〜1454アミノ酸FIPV、XbaI;(3)1〜311アミノ酸FECV、 XbaI;および(4)872〜1454アミノ酸FECV、XmnI。実施例5−pSC11中のAA1−872/872−1454 FIPV/FE CVをコードするキメラS遺伝子のクローニング DF2 FIPVおよびFECV SmaI/BstEII1−872アミノ酸挿入物 およびSmaI/BstEII872−1454アミノ酸プラスミドフラグメントをそ れぞれ完全長のFIPVおよびFECVスパイク遺伝子を含有する確立されたp SC11遺伝子から単離する。適当な単離フラグメントを次に15℃で一夜結紮 する。完全長のクローンをmini prep DNAのBamHI消化により同定する。こ れらのクローンを次に配向させ、特異的挿入領域をPstI(DF2 FIPVA A1−872)、AccI(FECV AA1−872)、XbaI(DF2 FIP V AA872−1454)、およびXmnI(FECV AA872−1454) 制限酵素消化物により同定する。 872−1454アミノ酸DF2 FIPVと融合した1−872FECVを 有するキメラ蛋白質を配列番号:47により同定する。872−1454DF2 FIPVと融合した1−872アミノ酸FECVを有するキメラ蛋白質を配列番 号:48により同定する。これらのキメラ蛋白質は長さが1454個のアミノ酸 である。実施例6−pSC11中のT細胞に富む領域のクローニングおよび組み換え体発 1.FIPV AA894−1040、AA894−1203およびAA10 29−1454のクローニング 以下の実施例は、アミノ酸領域894−1040(DF2、TS、FECV) および894−1203が、細胞免疫応答を剌激できるT細胞部位に富むことを 示す。 FIPV SmaI/StuI挿入物をDF2 FIPVスパイク蛋白質の894− 1040アミノ酸領域を含有する確立されたプラスミド[pOTSKF33]か ら単離した。単離されたフラグメントをGeneClean(Bio 101 Inc.,LaJo11a, CA)を用いて製造業者の指示に従って精製する。精製された挿入物をpSC11 SmaI消化し、脱ホスホリルしたベクターと15℃で一夜結紮する。挿入物を有 するクローンをmini prep DNAのBamHI消化により同定する。完全長のクロ ーンをベクター中の7.5Kプロモーターに関してDraIII、XhoI/DraIII、 およびBamHI/DraIII消化物により配向させる。DF2 S FIPV 894 −1203アミノ酸フラグメントをコードするPCR DNAをPrime EraseQ uick Columns(Stratagene Cloning Systems,LaJolla,CA)を用いて精製 する。精製したPCR DNAを次にSmaI/StuI消化し、アガロースゲルか ら切断し、GeneCleanで精製する。精製された挿入物をpSC11/SmaI消 化し、脱ホスホリルしたベクターと15℃で一夜結紮する。完全長のクローンを mini prep DNAのBamHI消化により同定し、ベクターに関して、HindIIIお よびXhoI/HindIII消化物により配向させる。 galK融合蛋白質として発現され、マウスを免役するのに用いられるTSF IPV 1029−1454アミノ酸領域は、これらの動物からの脾細胞を不活 化TS FIPVウイルスで剌激した場合、強いCMI応答を誘発する。SmaI /StuI挿入物を、TS FIPV S遺伝子の1029〜1454アミノ酸領域 を含有する確立されたプラスミド(pOTSKF33)から単離する。フラグメ ントをGeneCleanを用いて精製し、pSC11 SmaI消化し、脱ホスホリルし たベクターと前記のように結紮する。完全長のクローンをそれぞれmini prepD NAのBamHIおよびHindIII消化により同定し、配向させる。 2.予想されるT細胞部位のみの発現 本出願の親出願において記載されているように、TS FIPVの894〜1 040アミノ酸を含有するイー・コリ融合蛋白質に関する前記実験によりマウス において細胞免疫応答が誘発され、FIPV攻撃から50%のネコが防御された 。他の領域、TS FIPV AA1029〜1454も、不活化ワクチンウイル ス(TS)で剌激されたマウスにおいて強いCMI応答を示す。したがって、以 下の組み換えウイルスは、細胞免疫応答が、ワクシニアウイルス組み換え体中に 発現されたDF2 FIPV S遺伝子上の1以上の予想される主要T細胞部位で ネコを免疫化することにより選択的に刺激することができるかどうか調べるため のものである。 予想されるFIPV T細胞部位をコードするWT DF2 S遺伝子の選択さ れた領域を含有するように組み換えワクシニアウイルスを操作する:(a)89 4〜1040アミノ酸(922〜1040アミノ酸にT細胞部位を含有すると考 えられる);(b)894〜1203アミノ酸(前記クローンを拡大して、11 33〜1147残基に強いT細胞部位を添加する);および(c)TS1029 〜1454アミノ酸。実施例7−組み換えワクシニアウイルスの産生 標準的ワクシニアウイルストランスフェクション法を用いて、完全長DF2F IPV S、FECV S、DF2およびFIPV Sの選択された領域およびキ メラFIPV/FECVスパイク遺伝子を発現する組み換えウイルスを単離する [ディー・エム・グロバー(D.M.Glover)、ディー・エヌ・エイ・クローニング 、ア・プラクティカル・アプローチ(DNA Cloning,A Practical Approach)、第 2巻,IRL Press(1985)]。簡単には、部分的(実施例6)、完全長 (実施例2)またはキメラS(実施例3〜5)/pSC11クローンから調製し たプラスミドDNAを用いて、ワクシニアウイルスのWR株に感染したCV−1 [ATCC CCL 70]単分子層をトランスフェクションする。トランスフェ クションされた単分子層を感染後(p.i.)2日目に収穫し、60mmディッシュ 中HuTK−細胞[ATCC CRL 8303]単分子層に関してプラーク検定 する。感染後3日目に、皿を300μg/mlのBluo−gal[Sigma]を 含有するアガロース重層で染色する。4〜6時間後、blue βGal+プラ ークを同定し、滅菌パスツールピペットで0.5ml DMEM+5%ウシ胎仔血 清中に移す。初回プラークをHuTK−細胞に関して2回以上プラーク精製し、 T25フラスコ中CV−1およびHuTK-単分子層を感染させるのに用いる。感 染単分子層を感染後2日目に収穫し、粗ウイルスストックとして用いるために− 20℃で凍結する。実施例8−組み換えワクシニアウイルスの特質化 3回プラーク精製したウイルスストック中のDNAの存在をDNAドットブロ ットにより標準的方法を用いて特定する[ディー・エム・グロバー(D.M.Glover )、ディー・エヌ・エイ・クローニング、ア・プラクティカル・アプローチ(DN A Cloning,A Practical Approach )、第2巻、IRL Press(1985)]。組 み換えS遺伝子の発現をウェスタンブロットにより評価する。組み換えウイルス に感染したHuTK−またはCV−1単分子層を感染後2日目に培地中にかきお とすことにより収穫する。ペレット化した細胞をPBSで洗浄し、0.6mlの RIPA緩衝液(0.15mM NaCl、0.1%SDS、1.0%デオキシコール 酸Na、1.0%Triton X−100、5mM EDTA、20mM Tris、pH 7.4)中に再懸濁する。RIPAリゼートを3回凍結/解凍し、短期間超音波 処理する。非還元サンプル緩衝液(2%SDS、80mM Tris、pH6.8、 10%グリセロール、0.02% ブロモフェノールブルー)を添加し、サンプ ルをLaemmliにより記載されているように10%SDS-ポリアクリルアミドゲ ル上で電気泳動する前に10分間煮沸する。蛋白質をTris/グリシン/メタノ ール緩衝液中20〜25 mAで18時間Immobilon−P(Millipore)に移す。 フィルターを2%脱脂粉乳、1%ゼラチンおよびTBS(20mM Tris、pH 7.5、500mM NaCl)で1〜2時間室温(RT)でブロックし、TTBS (TBS+0.05% Tween−20)ですすぎ、抗ネコ血清と共にTTBSお よび1%ゼラチン中1:50の希釈度で1〜2時間室温で培養する。 抗FIPV血清をSmithKline Beecham Animal Health,Lincoln,Nebra skaで2回温度感受性DF2 FIPVを含有するPrimcell (SmithKlineBeech am)ワクチンを3週間間隔で鼻腔内接種し、3回目のワクチン接種の2週間後に 1mLのDF2 FIPVを経口投与したネコにおいて産生する。動物を通常の 手段で採血する。 フィルターをTTBS中3回、各10分ずつ洗浄し、1:1000の希釈度で 1時間ヤギ抗ネコアルカリホスファターゼ標識IgGともに培養する[Kirkega ard−Perry Laboratories,Inc.]。フィルターを前記のようにして洗浄し、 製造業者の指示[Kirkegaard−Perry Laboratories,Inc.]に従ってBCI P/NBT基質中で5〜15分間培養する。フィルターを次に水中ですすぎ、風 乾する。実施例9−キメラFECV/FIPV S遺伝子を発現するワクシニア組み換え 体で免疫化したネコ これらの分子の免疫原性を評価するために、FIPV S(v/FIPV S) 、FECV S(v/FECV S)、またはFIPV/FECVキメラS遺伝子 (v/FIPV+FECV S)を用いて仔ネコを免疫する。14週令の特異的 病原体をもたない仔ネコを、1群10匹(5匹はLiberty Labsから、5匹はS prague Dawleyから入手)を5×107PFUの組み換えワクシニアウイルスで 皮下投与により免疫化する。10匹の仔ネコの1群は、負の対照として野生型W Rワクシニアウイルス(v/WR)を受ける。仔ネコを毎日臨床的に検査し、直 腸温度を調べる。同量のウイルスでの2回目の免疫化を3週間後に行う。第2免 疫化の2週間後、仔ネコに、1.25×104PFU(低)または1×106PF U(高)のいずれかのWT DF2 FIPVを経口投与し、生存率をモニターす る。ウイルス中和価を抗原投与の日および抗原投与の1および2週間後に測定す る。血清サンプルを第1および第2回ワクチン接種の日、抗原投与の日、および 抗原投与の3、7、14、21、および28日後に採取する。 結果を以下の第V表に示す。 実施例10−キメラFECV/FIPV遺伝子 ネココロナウイルスS上の主な中和エピトープの予想される位置は、およそア ミノ酸525〜650(DF2、DF2−HP、TS、TS−BP、FECV) である。FIPVに対する免疫における中和エピトープの役割を評価するために 、アミノ酸311〜872FIPV DF2がFECVの類似の領域と置換する かまたは逆にFECVのアミノ酸311〜872がFIPV DF2のアミノ酸 311〜872と交換した、完全長の「キメラ」S蛋白質を構築する。 (a)FECVの872〜1454アミノ酸と融合した、WT DF2 FIP Vの311〜872アミノ酸と融合したFECVの1〜311アミノ酸、このキ メラ蛋白質は配列番号:46により同定される;および(b)WT DF2 FI PVの872〜1454アミノ酸と融合した、FECVの311〜872アミノ 酸と融合したWT DF2 FIPVの1〜311アミノ酸、このキメラ蛋白質は 配列番号:45により同定される を含有する完全長S蛋白質を構築し、処理する。 アミノ酸650および872間の交互クローニング部位をBstEII(即ち、 PvuII、HgaI)の代わりに用いて、VNエピトープを含むS遺伝子の中間部 を切断することができる。実施例11−キメラCCV/FIPV遺伝子 CCV S蛋白質のAA1〜352およびDF2 FIPVスパイク蛋白質の3 52〜1454をそれぞれをコードする完全長キメラS遺伝子を以下のようにし て構築する。簡単にha、10μlのCCV S蛋白質のアミノ酸1〜352を コードするPCR DNAをXmaI/PstIで消化し、DF2 FIPVスパイク 遺伝子プラスミドから単離したAA352〜1454をコードする精製挿入フラ グメントPstI/StuIと15℃で一夜結紮する。DF2 FIPV S遺伝子ク ローンは、これより352〜1454個のアミノ酸PstIおよびStuI挿入物が 単離されるが、DF2 FIPV S AA1〜1454をコードするPCR DN Aを、XmaIおよびStuIで消化することによりこれをクローンする。結紮生成 物を次に4時間室温でpOTSKF33ベクター[SmithKline Beecham Phar maceuticals,Swedeland,PA]と結紮し、XmaI/StuIで消化し、脱ホスホ リル化する。イー・コリAR120株における形質転換体[SmithKlineBeecha m]をmini prep DNAのBamHIおよびSphI消化物によりスクリーンして挿 入物を担うクローンを同定する。 CCVおよびDF2 FIPV結紮の結紮生成物を前記と同様の条件下でpO TSKF33ベクター中に結紮する。AR120形質転換体をmini prepDNA のBamHI/SphIおよびPstI消化物によりスクリーンする。CCVS遺伝子 の#128アミノ酸でのユニークなStuI部位の存在をStuI消化により確か める。クローン#2324はCCVのAA1〜352およびDF2 FIPVの AA352〜1454をコードする完全長キメラスパイク遺伝子を含有すると確 認される。実施例12−in vitro T細胞増殖検定 免疫化抗原を同時係属中の共有出願であるアメリカ合衆国特許出願第07/6 98927号の実施例7に記載のように、pOTSKF33 galK/TS F IPV S融合蛋白質のペレット3−バクテリアリゼートを投与する。対応する 出願は1992年5月29日に公開され(公開番号第WO92/08487号) 、本明細書において引例とする。 ペレット3フラクションを基本的に以下に記載したようにして得る。不活化抽 出物を27000×gで30分間(JA20)遠心分離する。上清を捨て、ペレ ットを10分間200mlの緩衝液A+0.2%デオキシコール酸ナトリウムお よび1%Triton X−100中で10分間撹拌することにより再懸濁する。緩衝 液Aは50mM Tris−HCl、pH8.5、5mM EDTA)1mM DTT、 および5%グリセロールを含有する。抽出物を27000×gで30分間(JA 20)遠心分離し、再び得られた上清を捨てる。ペレットを、10分間200m lのTriton X−100(1%)および0.5M KClを含有する緩衝液A中で 10分間撹拌することにより再懸濁する。 遠心分離(27000×g、30分間)の後、ペレットを撹拌し、5〜10m lのPBS中で短時間均質化(1.15g二塩基性燐酸ナトリウム、0.2g−塩 基性燐酸ナトリウムおよび8.5g NaCl/L pH7.4)することにより再懸 濁する。これによりペレット−3抗原が完成する。各ペレット−3リゼート中の 特異性galK/TS FIPV融合蛋白質の量をgalK蛋白質標準に対する ウェスタンブロットにより定量する。 Balb/Cマウス(1群10匹、12週令)を25μgのQuil Aおよび5 %アルヒドロゲル[Superfos Biosectorals,Denmark]を含有するアジュバ ントエマルジョン中に配合した15〜40μgのペレット3抗原で免疫する。こ れらの抗原はアミノ酸1〜105、94〜362、352〜748、737〜1 040、894〜1040および1029〜1454からのTS FIPV S遺 伝子を表わす。2回の免疫を、1および21日に0.1mLの量腹腔内投与(i. p.)して行う。(AA352〜748ペレット−3抗原を接種したマウスに各服 用量あたり10μgの融合蛋白質を投与する。) 第2免疫化の10日後(31日)、脾臓を滅菌的に前記抗原で免疫化したマウ スから摘出する。各群につき5匹のマウスからの脾臓をプールする。脾細胞を9 6ウェルポリスチレンプレートの各ウェル中に3セット、合計200μL RP M11640[Sigma]+10%ウシ胎仔血清、20mm HEPES、PenSt rep(100単位/mLペニシリン;100μg/mLストレプトマイシン)、 0.1% ITS増殖培地(インシュリン5μg/mL、トランスフェリン5μ g/mL、セレニアス酸5μg/mL)、および2g炭酸水素ナトリウム/L、 およびマイトジェンまたは特定の抗原(ビエチルイミン不活化TSFIPVまた はペレット−3抗原)中に接種する(5×106細胞/mL)。マイトジェンは 、コンカナバリンA(ConA)、リポポリサッカライド(LPS)を含み、ポー クウィードマイトジェンを対照として用いる。 培養物を37℃で5%CO2雰囲気中で培養する。72時間(マイトジェン) または96時間(抗原)後、培養物を三重水素で標識したチミジン(0.5μCi /ウェル)[New England Nuclear(NEN)、2ci/mmol]で標識化 する。培養物をさらに18および24時間培養する。培養物をガラス繊維紙上に 収穫し、βカウンターで計測する。結果を各培養物に関して1分あたりの3回の カウントの平均値(cpm)として表わし、定量値を以下に示す。(pOTSK F33負対照ペレット−3リゼートから計算される基底数を引く。) 以下の第VI表は、in vitro増殖検定におけるマウス脾臓細胞の、BEI処理ま たはペレット−3抗原により不活化されたTS FIPVに対する反応性を示す 。第VI表の第1列の免疫化抗原は、前記の配列番号:8のS蛋白質フラグメント を含有するgalK融合蛋白質である。第3、4および5列の剌激抗原は、ペレ ット−3抗原において同定されるS蛋白質領域を示す。1個のプラス(+)は1 0〜15000cpmを表わし、2個のプラス(++)は15〜20000cp mを表わし、+++は30000cpm、++++は35〜50000cpm、 −は≦10Kcpmを表わす。 FIPV TS AA213〜362、AA894〜1040およびAA102 9〜1454融合蛋白抗原を投与したマウスから得た脾臓細胞は、T細胞増殖検 定においてTS FIPV抗原によく応答した。これらの抗原の後者の2つは、 強いT細胞エピトープを含有すると考えられるTS FIPVスパイク遺伝子の 領域を表わす。T細胞エピトープを予想するのに用いられるコンピュータープロ グラムは典型的には80%の精度である。AA213〜362融合蛋白質でのワ クチン接種は明らかに増殖性T細胞応答を剌激し、したがってT細胞部位も含有 する。ワクチン接種したマウスのELISA、VNおよびウェスタンブロットに より測定される血清学的応答も評価する。 本発明の多くの修飾および変形も本明細書に含まれ、これは当業者には明らか である。このような本発明の組成物および方法の修飾および変法も請求の範囲に 含まれるものである。 配 列 表 (1)一般的情報: (i)出願人:ミラー,ティモシー・ジェイ(Miller,Timothy J.) クレプファー,シャロン(Klepfer,Sharon) リード,アルバート・ポール(Reed,Albert Paul) ジャーンズ,エレイン・ブイ(Jones,Elaine V.) (ii)発明の名称:コロナウイルスに対するワクチン接種用組成物および方 法 (iii)配列の数:48 (iv)連絡先: (A)名称:スミスクライン・ビーチャム・コーポレイションーコーポ レート・パテンツ(SmithK1ine Beecham Corporation - Corporate Patents) (B)通り名:スウェードランド・ロード(Swedeland Road)709番 (C)都市名:キング・オブ・プルシア(King of Prussia) (D)州名:ペンシルベニア州 (E)国名:アメリカ合衆国 (F)郵便番号:19406−2799 (v)コンピューター・リーダブル・フォーム(COMPUTER READABLE FORM): (A)媒体形態:フロッピー・ディスク (B)コンピューター:互換性のIBM PC (C)操作システム:PC−DOS/MS−DOS (D)ソフトウェア:パテントイン・リリース(PatentIn Release)#1. 0,バージョン#1.25 (vi)現出願データ: (A)出願番号:US (B)出願日: (C)分類: (vii)先の出願データ: (A)出願番号:US 07/882,171 (B)出願日:1992年5月8日 (vii)先の出願データ: (A)出願番号:US 07/698,927 (B)出願日:1991年5月13日 (vii)先の出願データ: (A)出願番号:US 07/613,066 (B)出願日:1990年11月14日 (viii)代理人情報: (A)氏名:シュレック,パトリカ・エイ(Schreck,Patrica A.) (B)登録番号:33,777 (C)処理番号:SBC H85009−1 (ix)電気電信情報: (A)電話番号:(215)270−5015 (B)ファックス番号:(215)270−5090 (2)配列番号:1についての情報 (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:4365塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:2本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/キー:CDS (B)存在位置:1..4362 (xi)配列の記載:配列番号:1: (2)配列番号:2についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:1454アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)分子の型:蛋白質 (xi)配列の記載:配列番号:2: (2)配列番号:3についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:2246塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:2本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/キー:CDS (B)存在位置: 1..2244 (xi)配列の記載:配列番号:3: (2)配列番号:4: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:748アミノ酸 (B)配列の型: アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)分子の型:蛋白質 (xi)配列の記載:配列番号:4: (2)配列番号:5についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:2246塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:2本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:cDNA (ix)特徴: (A)名称/キー:CDS (B)存在位置:1..2244 (xi)配列の記載:配列番号:5: (2)配列番号:6についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:748アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)分子の型:蛋白質 (xi)配列の記載:配列番号:6: (2)配列番号:7についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:4365塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:2本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:cDNA (ix)特徴: (A)名称/キー:CDS (B)存在位置:1..4362 (xi)配列の記載:配列番号:7: (2)配列番号:8についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:1454アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)分子の型:蛋白質 (xi)配列の記載:配列番号:8: (2)配列番号:9についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:370塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:2本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:cDNA (ix)特徴: (A)名称/キー:CDS (B)存在位置:3..368 (xi)配列の記載:配列番号:9: (2)配列番号:10についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:122アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)分子の型:蛋白質 (xi)配列の記載:配列番号:10: (2)配列番号:11についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:4365塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:2本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:cDNA (ix)特徴: (A)名称/キー:CDS (B)存在位置:1..4362 (xi)配列の記載:配列番号:11: (2)配列番号:12についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:1454アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)分子の型:蛋白質 (xi)配列の記載:配列番号:12: (2)配列番号:13についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:377塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:2本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:cDNA (ix)特徴: (A)名称/キー:CDS (B)存在位置:1..375 (xi)配列の記載:配列番号:13: (2)配列番号:14についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:125アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)分子の型:蛋白質 (xi)配列の記載:配列番号:14: (2)配列番号:15についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:4365塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:2本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:cDNA (ix)特徴: (A)名称/キー・CDS (B)存在位置:1..4362 (xi)配列の記載:配列番号:15: (2)配列番号:16についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:1454アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)分子の型:蛋白質 (xi)配列の記載:配列番号:16: (2)配列番号:17についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:4359塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:2本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/キー:CDS (B)存在位置:1..4356 (xi)配列の記載:配列番号:17: (2)配列番号:18についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:1452アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)分子の型:蛋白質 (xi)配列の記載:配列番号:18: (2)配列番号:19についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:43塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:DNA(ゲノム) (xi)配列の記載:配列番号:19: (2)配列番号:20についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:47塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:DNA(ゲノム) (xi)配列の記載:配列番号:20: (2)配列番号:21についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:43塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:DNA(ゲノム) (xi)配列の記載:配列番号:21: (2)配列番号:22についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:43塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:DNA(ゲノム) (xi)配列の記載:配列番号:22: (2)配列番号:23についての情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:29塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:1本鎖 (D)トポロジー:不明 (ii)分子の型:DNA(ゲノム) (xi)配列の記載:配列番号:23: (2)配列番号:24についての情報: (i)配列の特徴: 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───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI C12Q 1/70 9453−4B G01N 33/569 L 8310−2J (72)発明者 クレプファー,シャロン アメリカ合衆国ペンシルベニア州19008、 ブルーモール、リンドバーグ・アベニュー 113番 (72)発明者 リード,アルバート・ポール アメリカ合衆国ペンシルベニア州19341、 エクストン、ベイカー・サークル117番 (72)発明者 ジョーンズ,エレイン・ブイ アメリカ合衆国ペンシルベニア州19096、 ウィンウッド、アンドーバー・ロード1217 番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.選択されたコロナウイルス由来の第一コロナウイルスS蛋白質フラグメン トおよび選択されたコロナウイルス由来の少なくとも1個の別のコロナウイルス S蛋白質フラグメントからなるキメラコロナウイルスS蛋白質であって、該フラ グメントを任意のアミノ酸リンカーによりいずれか望ましい順序で融合させ、こ こに蛋白質中の該蛋白質フラグメントはコロナウイルスの少なくとも2種の異な る株または種由来のものであることを特徴とするキメラコロナウイルスS蛋白質 。 2.2種以上のコロナウイルスS蛋白質フラグメントからなる蛋白質であって 、該フラグメントのうち少なくとも1個が免疫応答を誘起する能力を有する請求 項1記載の蛋白質。 3.該S蛋白質フラグメントがコロナウイルスS蛋白質の隣接する以外のフラ グメントである請求項1記載の蛋白質。 4.該蛋白質フラグメントの融合により完全長のS蛋白質が形成される請求項 1記載の蛋白質。 5.該蛋白質フラグメントの融合により完全長より大きいS蛋白質が形成され る請求項1記載の蛋白質。 6.該蛋白質フラグメントの融合により少なくとも16個のアミノ酸の長さの 蛋白質が形成される請求項1記載の蛋白質。 7 該コロナウイルスS蛋白質フラグメントが、各々、独立して、I型FIP V株、II型FIPV株、FECV株、CCV株、TGEV株、PRCV株、トリ コロナウイルス株、ヒトコロナウイルス株、ウシコロナウイルス株およびネズミ コロナウイルス株からなるコロナウイルスの群より選択される請求項1記載のキ メラコロナウイルスS蛋白質。 8.該FIPV株コロナウイルスが、WT FIPV DF2、WT FIPV WSU 1146、TS FIPV、WT FIPV UCD−2、WT FIPV UCD−3、WT FIPV UCD−4、WT FIPV TN406、WT F IPV UCD−1、FIPV DF2−HPおよびFIPV TS−BPからな る群より選択される請求項7記載のキメラコロナウイルスS遺伝子。 9.ワクチン接種した動物において1種以上のコロナウイルスに対して免疫応 答を誘起できる能力を特徴とする請求項1記載の蛋白質。 10.該第一コロナウイルスS蛋白質フラグメントが、配列番号:12、2、4 、6、8、14、16および18のアミノ酸残基77〜89、408〜427、 482〜496、922〜934、1133〜1147、1308〜1322、 1368〜1391、1379〜1391、352〜1454、1〜352、8 72〜1454、894〜1203、1115〜1238、1〜31および31 1〜872からなる群より選択される請求項1記載のキメラコロナウイルスS蛋 白質。 11.該FIPV株がWT FIPV DF2である請求項10記載のキメラコロ ナウイルスS蛋白質。 12.該第二コロナウイルスS蛋白質フラグメントがFECV株由来のものであ って、該第一および第二コロナウイルスS蛋白質フラグメントが一緒になって完 全長のS遺伝子を形成する請求項10記載のキメラコロナウイルスS蛋白質。 13.該第一蛋白質が、選択されたコロナウイルス株のアミノ酸残基525〜6 50)350〜550および1170〜1190からなる群より選択される請求 項1記載のキメラコロナウイルスS蛋白質。 14.該蛋白質フラグメントが、S蛋白質B細胞部位およびS蛋白質T細胞部位 から選択される請求項1記載のキメラコロナウイルスS蛋白質。 15.該T細胞部位が、配列番号:12、2、4、6、8または類似のコロナウ イルス株の77〜89、408〜427、482〜496、922〜934、1 133〜1147、1308〜1322および1379〜1391からなるアミ ノ酸残基の群から選択される請求項14記載のキメラコロナウイルスS蛋白質。 16.該B細胞部位が、配列番号:12、2、4、6、8、16、18または類 似のコロナウイルス株の542〜597、344〜386、139〜151、3 77〜386、1426〜1438、1409〜1418、1344〜1404 、1〜350、400〜650からなるアミノ酸残基の群から選択される請求項 1 4記載のキメラコロナウイルスS蛋白質。 17.選択されたコロナウイルス由来の少なくとも1個の非連続コロナウイルス S蛋白質フラグメントと融合した同じ選択されたコロナウイルス由来の第一コロ ナウイルスS蛋白質フラグメントからなるキメラコロナウイルスS蛋白質であっ て、該フラグメントが任意のアミノ酸リンカーによりいかなる順序でも融合され 、該コロナウイルスがI型FIPV株、II型FIPV株、FECV株、CCV株 、PRCV株、トリコロナウイルス株、ヒトコロナウイルス株、ウシコロナウイ ルス株およびネズミコロナウイルス株からなる群より選択されるキメラコロナウ イルスS蛋白質。 18.2以上のコロナウイルスS蛋白質フラグメントからなるS蛋白質であって 、該フラグメントのうち少なくとも1個が免疫応答を誘起する能力を有する請求 項17記載の蛋白質。 19.該蛋白質フラグメントの融合により完全長S蛋白質が形成される請求項1 7記載の蛋白質。 20.該蛋白質フラグメントの融合により完全長よりも大きなS蛋白質が形成さ れる請求項17記載の蛋白質。 21.該蛋白質フラグメントの融合により少なくとも16個のアミノ酸の長さの 蛋白質が形成される請求項17記載の蛋白質。 22.該FIPV株コロナウイルスが、WT FIPV DF2、WT FIPV WSU 1146、TS FIPV、WT FIPV UCD−2、WT FIPV UCD−3、WT FIPV UCD−4、WT FIPV TN406、WT F IPV UCD−1、FIPV DF2−HPおよびFIPV TS−BPからな る群より選択される請求項17記載のキメラコロナウイルスS遺伝子。 23.ワクチン接種した動物において1種以上のコロナウイルスに対する免疫応 答を誘起できる能力を特徴とする請求項17記載の蛋白質。 24.該第一コロナウイルスS蛋白質フラグメントが、配列番号:12、2、4 、6、8、14、16および18のアミノ酸残基77〜89、408〜427、 482〜496、922〜934、1133〜1147、1308〜1322、 1 368〜1391、1379〜1391、352〜1454、1〜352、87 2〜1454、894〜1203、1115〜1238、1〜31および311 〜872からなる群より選択される請求項17記載のキメラコロナウイルスS蛋 白質。 25.該第一蛋白質フラグメントが、選択されたコロナウイルス株のアミノ酸残 基525〜650、350〜550および1170〜1190からなる群より選 択される請求項17記載のキメラコロナウイルスS蛋白質。 26.該蛋白質フラグメントが、S蛋白質B細胞部位およびS蛋白質T細胞部位 から選択される請求項17記載のキメラコロナウイルスS蛋白質。 27.該T細胞部位が、配列番号:12、2、4、6、8または類似のコロナウ イルス株の77〜89、408〜427、482〜496、922〜934、1 133〜1147、1308〜1322および1379〜1391からなるアミ ノ酸残基の群から選択される請求項26記載のキメラコロナウイルスS蛋白質。 28.該B細胞部位が、配列番号:12、2、4、6、8、16、18または類 似のコロナウイルス株の542〜597、344〜386、139〜151、3 77〜386、1426〜1438、1409〜1418、1344〜1404 、1〜350、400〜650からなるアミノ酸残基の群から選択される請求項 26記載のキメラコロナウイルスS蛋白質。 29.(a)FECV株配列番号:12のアミノ酸311〜1454と融合した 、FIPV株配列番号:2、配列番号:4、配列番号:6、配列番号:8のアミノ酸 1〜311からなる配列番号:44、 (b)FIPV株配列番号:2、配列番号:4、配列番号:6、配列番号:8のア ミノ酸311〜1454と融合した、FECV株配列番号:12のアミノ酸1〜 311からなる配列番号:43、 (c)FECV株配列番号:12のアミノ酸872〜1454と融合した、F IPV株配列番号:2、配列番号:8のアミノ酸311〜872と融合したFEC V株配列番号:12のアミノ酸1〜311からなる配列番号:46、および (d)FIPV株配列番号:2、配列番号:8のアミノ酸872〜1454と融 合したFECV株配列番号:12のアミノ酸311〜872と融合したFIPV 株配列番号:2、配列番号:4、配列番号:6、配列番号:8のアミノ酸1〜311 からなる配列番号:45からなる群より選択されるキメラコロナウイルスS蛋白 質であって、重複アミノ酸が1度だけ現われる蛋白質。 30.キメラコロナウイルスS蛋白質をコードする配列からなるヌクレオチド配 列であって、該蛋白質が選択されたコロナウイルス由来の第一コロナウイルスS 蛋白質フラグメントおよび選択されたコロナウイルス由来の少なくとも1個の別 のコロナウイルスS蛋白質フラグメントからなり、該フラグメントが任意のアミ ノ酸リンカーによりいずれか所望の順序で融合し、ここに蛋白質中の該蛋白質フ ラグメントがコロナウイルスの少なくとも2個の異なる株または種由来であるこ とを特徴とするヌクレオチド配列。 31.キメラコロナウイルスS蛋白質をコードする配列からなるヌクレオチド配 列であって、該蛋白質が同じ選択されたコロナウイルス由来の少なくとも1個の 非連続コロナウイルスS蛋白質フラグメントと融合した選択されたコロナウイル ス由来の第一コロナウイルスS蛋白質フラグメントからなり、該フラグメントが 任意のアミノ酸リンカーによりいずれかの順序で融合し、該コロナウイルスがI 型FIPV株、IIFIPV株、FECV株、CCV株、PRCV株、トリコロナ ウイルス株、ヒトコロナウイルス株、ウシコロナウイルス株およびネズミコロナ ウイルス株からなる群より選択されることを特徴とするヌクレオチド配列。 32.免疫原性量の請求項1または17に記載のキメラコロナウイルスS蛋白質 からなる、動物におけるコロナウイルス感染症を予防するのに有用なワクチン組 成物。 33.さらに、1またはそれ以上の別の抗原からなる請求項32記載のワクチン 組成物。 34.有効な免疫原性量の請求項1または17記載のキメラコロナウイルスS蛋 白質を動物に内部投与することからなる、コロナウイルスに対する動物のワクチ ン接種方法。 35.有効量の請求項1または17に記載のキメラコロナウイルスS蛋白質から なる、動物におけるコロナウイルス感染症の治療用医薬組成物。 36.請求項1または17に記載のキメラコロナウイルスS蛋白質に対する抗体 。 37.請求項1または17に記載のキメラコロナウイルスS蛋白質、または該蛋 白質をコードするヌクレオチド配列からなるキメラコロナウイルスS蛋白質でワ クチン接種した動物と自然に暴露された動物を区別するための診断キット。
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