JPH10509311A - 免疫原性化合物またはハプテンの免疫原性の改良方法、およびワクチン調製のためのその使用 - Google Patents

免疫原性化合物またはハプテンの免疫原性の改良方法、およびワクチン調製のためのその使用

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JPH10509311A JP8515110A JP51511096A JPH10509311A JP H10509311 A JPH10509311 A JP H10509311A JP 8515110 A JP8515110 A JP 8515110A JP 51511096 A JP51511096 A JP 51511096A JP H10509311 A JPH10509311 A JP H10509311A
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Abstract

(57)【要約】 宿主に投与する免疫原、抗原またはハプテンの免疫原性を投与のモードに係わらず増強する方法であって、上記抗原またはハプテンが支持体分子に共有結合して複合体を形成することを特徴とし、かつこの支持体分子が、哺乳動物血清アルブミンに特異的に結合し得るポリペプチドフラグメントであることを特徴とする方法。本発明は、上記方法により得られる産物の、医薬としての使用についても開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】 免疫原性化合物またはハプテンの免疫原性の改良方法、 およびワクチン調製のためのその使用 1才以下の離乳前幼児の急性呼吸器感染による入院の、最も普通の原因はRS Vである。喉頭気管支炎、細気管支炎および肺炎にかかった幼児は入院治療を必 要とし、先天心臓病を示す離乳前幼児の死亡率は37%を超える。気管支肺形成 異常症、腎性疾患および免疫欠損等の他の障害も、死亡率増加の原因になる重要 要因である。RSV感染は老人の死亡原因でもある。 温帯諸国では、RSVの流行は11月ないし4月の冬季に起こり、重症疾患の 最高発生率は生後2ないし6カ月の離乳前幼児達に見られる。RSVのG糖タン パク質の抗原性異形に準拠してRSVの2つのタイプ、RSV−AおよびRSV −B間には違いが認識される:サブグループAおよびサブグループBであり、こ れらは同時に広まる。1982年ないし1990年にフランスで行われた最近の 研究では、5年の期間に亙っての1つのサブグループの他のサブグループによる 交代が証明された。菌株Aは菌株Bよりも一層重大な感染原因になることが多い 。 1960年代では、ホルモール不活性化RSVを用いた抗はしかワクチンに類 似する、在来型ワクチンの開発が試みられたが成功しなかった。ワクチン接種幼 児を防御する代わりに、このタイプのワクチンは上記天然ウイルス疾患を助長す る効果があった。 ヒトのRSVは肺炎ウイルスに属し、パラミクソウイルス科の1員である。マ イナス極性を帯びたRNA鎖からなる上記ウイルスのゲノムは、非セグメントで あり、かつ異なる10種のタンパク質をコードする:NS1、NS2、N、P、 M、SH(または1A)、G、F、M2(または22K)およびL。 開示された多くの実験によれば、防御に係わる主タンパクは:F、GおよびN であることが証明されている。前駆体Foとして合成される融合糖タンパク質F はサブユニットF1(48kDa)およびF2(20kDa)の2つに開裂され、 これらはジスルフイド架橋により互いに結ばれている。このFタンパク質はRS V−AおよびRSV−B(91%相同)間に保存される。逆に、付着糖タンパク 質Gは1つのサブグループから他のサブグループへと大いに変わる。13アミノ 酸(aa164からaa176)の1領域のみが高度に保存され、かつシステイ ンの4つの残基(173、176、182および186)は各サブグループ中に 保持される。動物モデルでは、上記2つの糖タンパク質FおよびGが、RSVの 免疫学において主要な役割を演ずることが判った。GおよびFを指向するモノク ロナール抗体は上記ウイルスを in vitro で中和でき、かつ受動的に 投与されると、それらはコットンラットをRSV感染から防御する。 離乳前幼児におけるRSV由来の疾患悪化の場合の最近の処置方法は、ベンチ レーションにより提供される粘液吸引および呼吸支援による、呼吸道からのうっ 血除去である。抗ウイルス剤であるリバヴィリン(ribavirin)は、重 症の場合に有効であるように見える。しかし小児治療における使用については、 未だ明確にされていない。抗−RSV免疫グロブリンを使用する受動免疫化は重 症RSV感染の処置における別法の見本であり、不都合な副作用は観察されてい ない。それにも係わらず、このタイプの治療法は極めて高価につき、かつ大規模 に拡張するのは困難である。 ヒトRSV用のワクチン接種には異なったアプローチが取り入れられている: このワクチンは動物(げっ歯類および霊長類)のRSV感染は防御するが、肺の 病理を誘発するか、またはさもなればこのワクチンは免疫原性が不充分で防御を 提供しないかの何れかである[コノール(Connors)らのVaccine (1992);10:475−484]。 このような理由で本発明は、免疫原、特に抗原またはハプテンの免疫原性を改 良する方法に関するものであり、宿主に投与した場合、投与モードに係わらず、 上記免疫原またはハプテンが支持体分子に共有結合して複合体を形成することを 特徴とし、かつこの支持体分子が哺乳類の血清アルブミンに特異的に結合し得る ポリペプチドフラグメントであることを特徴とする方法に関する。 投与は特に経腸、非経口的または経口的に行なうことができる。 この免疫原と支持体分子との間の複合体の免疫原性は、他の免疫刺激剤が存在 しなくても免疫原単独の免疫原性に較べて改良されることが判った。 本発明の実施に特に適する複合体はストレプトコッカス(Streptoco ccus)のGタンパク質から誘導されたポリペプチドとの抱合体を使用して得 られ、このタンパク質はニグレン(Nygren)らにより、その特徴が描写さ れている[J.Mol.Recognit(1988);1:69−74]。 本発明は、上記支持体分子が配列番号74で示されるアミノ酸配列を示す場合 、または上記配列番号74との相同が少なくとも80%、好ましくは少なくとも 90%の配列を示す場合の方法に関する。 この配列は、宿主中でのその発現を促進するリンキング配列に付着されてもよ い。 本発明によれば、配列番号75または配列番号78の1つを示す支持体分子、 ならびに上記配列との相同が少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%で あるような支持体分子の使用も可能である。 このペプチド配列78は次の特性を示す: 配列番号78 分子量:26529 Gly:10(4.08%); Ala:30(12.24%); Ser:14(6.12%); Thr:16(6.53%); Val:20(8.16%); Leu 23(9.39%); Ile:12(4.90%); Pro: 4(1.63%); Cys: 0(0.00%); Met: 1(0.41%); His: 2(0.82%); Tyr: 9(3.67%); Asp:19(7.76%); Glu:19(8.16%); Lys 27(11.02%); Arg: 5(2.04%); Asn:16(6.94%); Gln: 8(3.27%); Phe: 7(2.86%); 上記支持体分子と免疫原性改良が所望される化合物との間の複合体は、組換え DNA技術、特に免疫原またはハプテンをコードするDNAを、この支持体をコ ードするDNA分子中に挿入または融合することにより生成させることができる 。 本発明の他の実施態様では、支持体分子と免疫原との間の共有結合は、当業者 には公知の手法を用いて化学的に行える。 本発明はまた、免疫原性を改良するための方法を実施させ得る遺伝子融合物に も関し、このものは免疫原またはハプテンをコードするDNAを、支持体分子を コードするDNA分子中に挿入または融合して生成させるハイブリッドDNA分 子を含み、かつこれはプロモーターと共に融合されてなることを特徴とし;本発 明中にはまた、このような遺伝子を含有するベクターも包含され、上記ベクター の場合には特にその起源としてプラスミド、バクテリオフアージ、ウイルスおよ び/またはコスミドに由来するDNAベクターを有することが可能である。 配列番号76または77を示すベクターは対応ポリペプチド同様に、本発明の 範疇に属する。これらのポリペプチドは次の特徴を示す: 配列IDNo:76 分子量:38681 Gly:11(3.15%); Ala:31(8.88%); Ser:18(5.16%); Thr:37(10.60%); Val:25(7.16%); Leu:23(6.59%); Ile:15(4.30%); Pro:19(5.44%); Cys: 4(1.15%); Met: 2(0.57%); His: 4(1.15%); Tyr: 9(2.58%); Asp:22(6.30%); Glu:22(6.30%); Lys:48(13.75%); Arg: 7(2.01%); Asn:26(7.45%); Gln:13(3.72%); Phe:12(3.44%); Trp: 1(0.29%); 配列番号77 分子量:39288 Gly:12(3.37%); Ala:31(8.71%); Ser:22(6.18%); Thr:37(10.39%); Val:26(7.30%); Leu:23(6.46%); Ile:15(4.21%); Pro:21(5.90%); Cys: 2(0.56%); Met: 2(0.56%); His: 4(1.12%); Tyr: 9(2.53%); Asp:23(6.46%); Glu:22(6.18%); Lys:48(13.48%); Arg: 7(1.97%); Asn:26(7.30%); Gln:13(3.65%); Phe:12(3.37%); Trp: 1(0.28); 免疫原と支持体分子間の複合体をコードするDNA分子は、宿主細胞のゲノム 中に組み入れ可能である。 その実施態様の一つでは、本発明の新規方法の中には、遺伝子操作により宿主 細胞中に上記複合体を生成させるための工程が包含される。 この宿主細胞は原核生物のタイプであってもよく、特にE.Coli、Bac illus、Lactobacillus、Staphylococcusおよ びStreptococcusからなる群から選択されたものであってもよく、 また酵母であってもよい。 本発明の他の局面によれば、この宿主細胞は哺乳類由来のものである。 改良された免疫原性を有するこの複合体をコードするこの遺伝子融合物は、特 にウイルスベクターの仲介で宿主細胞中に導入される。 好ましく使用される免疫原はバクテリア、寄生虫およびウイルスから誘導され る。 この免疫原はハプテン:ペプチドまたは多糖類であってもよい。 この新規方法は病原体からの表面ポリペプチドの場合に特に好適である。この ポリペプチドが融合タンパク質の形態で発現される場合、組換DNA技術を用い ることにより、融合タンパク質が宿主細胞膜表面に有利に発現され、定着し、か つ露出される。宿主細胞中で抗原合成を指図できるような核酸分子が採用される 。 それらは、当業者により適応されるはずのプロモーター配列、機能的に結合し た分泌シグナル配列および、膜定着領域をコードする配列を含んでいる。 この免疫原は特にRSV表面糖タンパク質:Fおよび/またはGから誘導され 得る。 RSVサブグループAまたはBからのGタンパック質のフラグメントを使用す ると、特に有利な結果が得られる。 RSVサブグループAおよびサブグループBのG糖タンパク質由来のタンパク 質は遺伝子的融合または化学的にBBに結合され得る。 したがって本発明は、RSVのGタンパク質のアミノ酸130および230の 間に包含される配列、またはこのGタンパク質の上記配列に少なくとも80%相 同を示す配列を用いて得られる複合体に関する。 この配列はサブグループAまたはBに属するヒトまたはウシRSVから得るこ とができる。 このGタンパク質のアミノ酸130および230間に包含される配列は、その 免疫原活性および宿主系による発現を調節する目的で、各種タイプの修飾を施す ことができる。 本発明者は、特に重要なポリペプチド類としては: −位置173および/または186のCysアミノ酸が、ジスルフイド架橋を形 成しないアミノ酸特にセリンにより置換されているもの、および/または −位置176および182のアミノ酸が、ジスルフイド架橋以外の共有架橋を形 成し得るもの特にアスパラギン酸およびオルニチン、および/または −上記Gタンパク質の配列の位置163、165、168および/または170 に対応するフエニルアラニンアミノ酸類が極性アミノ酸特にセリンにより置換さ れたもの、および/または −アミノ酸番号162および170間に包含される配列が欠失しているもの; であることを証明している。 かくして、配列番号1ないし73の1つ、または配列番号1ないし73の1つ と少なくとも90%の相同を有する配列を示すペプチドが本発明の実施に特に適 している。 この新規方法の実施に適する他の免疫原の中には、肝炎ウイルスA、Bおよび Cの表面タンパク質の誘導体、はしかウイルスの表面タンパク質、パラインフル エンザウイルス3の表面タンパク質、特にヘマググルチニン(haemaggl utinin)、ノイラミニダーゼHNおよび融合タンパク 質F等の表面糖タンパク質が包含される。 上記のような複合体をコードし、かつある種の特定宿主細胞中で標的にされる 発現を可能にする要素を含むRNAまたはDNAヌクレオチド配列は、本発明の 範疇に包含される。それらはウイルスまたはプラスミドベクター中に組み込むこ とができる:このベクターは免疫原と支持体分子間との複合体をin site で生成可能ならしめる目的で、特に医薬剤組成物として哺乳動物に投与される。 また本発明は免疫原(P)と上記支持体分子との間の融合遺伝子または複合体 の医薬としての使用に関する。上記遺伝子または複合体を、生理学的に許容され た賦形剤と共に含有する薬剤組成物もまた本発明の範疇に属する。それらはワク チンの調製に特に好適である。 免疫化は、このヌクレオチド配列自体の投与またはウイルスベクターの仲介を 通じての投与のいずれかにより得られる。宿主細胞特に不活性化バクテリアも使 用できる。最後に、化学結合により得られる複合体または融合タンパク質の形態 における複合体は抗体応答を誘発し、この応答はフロイントアジュバントに結合 するそれ自体上の(P)により誘発される応答に較べて遥かに強力である。 RSVに対するワクチンの範囲内で本発明者は、融合タンパク質BBG2A[ ここでG2AはRSV−A(G aa130−aa230)のGタンパク質の1 01アミノ酸フラグメント、配列番号1]の効能を証明した。げっ歯類の免疫に 用いると、alum(水酸化アルミニウム)に結合したBBG2AおよびBBG 2AδCはRSV−A(長い菌株)の抗原投与に対して完全な防御を与える。 次に記載の実施例は本発明の説明目的のもので、本発明の制約を意図するもの ではない。 これらの実施例では、次の図面を参照する: 図1:pVABBG2(A)の構築。実施例1:遺伝子G2AおよびG2AδCの発現ベクターpVABB308中へ のクローニングおよびESCHERICHIA COLI中での融合タンパクB BG2AおよびBBG2δCの生成 1)発現ベクターpVABB308 E.coli発現ベクターpVABB308(5.4kbp)がトリプトフア ンオペロンプロモーター(Trp)を含み、次いでStreptococcus [Nygrenら、J.Mol.Recognit(1988);1:69−7 4]のGタンパク質由来のヒトアルブミン−結合領域BBをコードする遺伝子、 および多重クローニング部位mp8(この中に各種の異種遺伝子が挿入され得る )が続く(図1参照)。プラスミドpVABB308はアンピシリン抵抗遺伝子 (AMP)、テトラサイクリン抵抗遺伝子(Tet)およびE.coli複製起 点を含む。この遺伝子の発現はIAA.(インドールアクリル酸)を、指数増殖 期間にE.coli培地中に添加して誘発される。 2)遺伝子G2AおよびG2AδCのPVABB308へのクローニング 2.1.BBG2A RSV−AG(130−230)をコードするこの遺伝子は、固相で合成遺伝 子を集合する方法により得られ[スタール(Stahl)ら、Biotechn iques(1992):14:424−434]、EcoRIおよびHind III制限部位を用いて発現ベクターpVABB中にクーロン化した。生成ベク ターをpVABBG2A(5791bp)と呼称する。この融合生成物BBG2 Aは、ベクターpVABBG2Aを用いて形質転換されたE.coliのサイト ゾルから2つの形態で精製される。 −溶性形態のBBG2A(ゾル)、細胞壊変および遠心分離に続いて溶性タンパ ク質含有上澄みをアフイニテイーカラム上に直接充填する。 生成物は溶離後に酸性pHで回収する。 −酸化性媒体中での復元後に得られる不溶形態のBBG2A(不溶性)、カオト ロピック剤(グアニジンHCl)(31、93)中に溶解されている上記封入体 は、次いでアフイニテイー精製工程にかける。 2.2.BBG2AδC 上記2つのシステイン残基(173および186)をセリン(Ser)により 置換する。遺伝子が集合されたら、その(TGC)トリプレットによりコードさ れる2Cys残基を取り囲むオリゴヌクレオチドは、ヌクレオチドの1つが変化 している他の1つのオリゴヌクレオチドにより極めて簡単に置換される:Ser をコードする(TCC)。本発明者らはCys残基(176および182)によ り形成され、かつ防御に必須なジスルフイド架橋を専ら保持する目的で、この変 形では1つのジスルフイド架橋を意図的に修飾することを我々は望んだ[トルー デル(Trudel)ら、Virology(1991);185:749−7 57]。 我々は、このBBアフイニテイーテールとG2Aの間またはBBとG2AδC の間にMet残基を導入した:BB−Met−G2AおよびBB−Met−G2 AδCであり、これにより臭化シアン(CNBr)を用いてこの融合生成物を化 学的に開裂し得るようになし;この混合物をHSA−Sepharoseアフイ ニテイーカラムを通過させる。開裂ペプチドG2A(G2AδC)は結合せず、 したがって溶離液中に回収され、次いで逆相HPLCにより精製する。 3)融合タンパク質の醗酵および精製 TSB(トリプシンソイブロス(tryptic soy broth)、D ifco)250mLを、アンピシリン(100μg/mL、Sigma)およ びテトラサイクリン(8μ/mL、Sigma)と共に含むエルレンマイヤーフ ラスコを、プラスミドpVABBG2AおよびpVABBG2AδCそれぞれを 用いて形質転換したE.coli RV308菌株で接種する。このフラスコ を震盪しながらT°=32℃で16時間保温する。この培養物200mLを醗酵 槽(CHEMAP CF3000、ALFA LAVAL)中に接種する。この 醗酵器中には培養基2Lが含まれている。この培養基は(g/L)単位でグリセ ロール5;硫酸アンモニウム2.6;リン酸二水素カリウム3;リン酸一水素二 カリウム2;クエン酸ナトリウム0.5;酵母抽出物1;アンピシリン0.1; テトラサイクリン0.008;チアミン0.07;硫酸マグネシウム1;および 微量元素溶液/1の1mLおよびビタミン溶液/1の0.65mLを含む。醗酵 期間中にモニターするパラメーターはpH、震盪、温度、酸素添加速度および炭 素源(グリセロールまたはグルコース)の供給である。このpHは7.3に維持 する。温度は32℃に保つ。溶解酸素の圧力濃度(tension signa l)を30%に維持するために定状速度でグリセロールを供給して成長を制御す る。培養物の濁度(580nmで測定)が80の値に達したら(培養約27時間 後)、最終濃度が25mg/Lになるようにインドールアクリル酸(IAA)を 添加してタンパク質の生産を誘発する。誘導後3時間で遠心分離により細胞を収 穫する。得られるバイオマス収率は150g/L(培養物)のオーダーである。 湿潤バイオマスのフラクション30gをTST溶液70mL(50mM Tr is−HCl、pH8.0、200mM NaCl、0.05% Tween 20および0.05mM EDTA)中に再懸濁する。これらの細胞を超音波( Vibracell 72401、Sonics & Materials)に より壊変する。細胞溶解物を遠心分離後、上澄みを濾過(1.2μm)し、TS Tの500mL中に希釈する。溶性形態で得られたこの融合タンパク質をアフイ ニテイーカラムHSA−Sepharose(ヒト血清アルブミン)上でスター ル(Stahl)らにより記載されたプロトコールに従って精製する[J.Im munol.Methods(1989);124: 43−52]。 遠心分離後、不溶性分離物を緩衝液(50mM Tris−HCl、pH8. 5;5mM MgCL2)を用いて1回洗浄する。洗浄後、このペレットを7M グアニジン・HCl、25mM Tris−HCl(pH8.5)、10mMの ジチオスレイトール(DTT)の30mL中に溶解し、次いでこの混合物を37 ℃で2時間保温する。この溶解タンパク質を復元緩衝液[25mM Tris− HCl(pH8.5);150mM NaCl;0.05% Tween 20 ]中に添加する。グアニジンHCl濃度を、溶解化融合タンパク添加前に復元緩 衝液中の最終濃度0.5Mになるように調節する。この混合物を緩やかに撹拌し ながら室温で16時間保温する。遠心分離後、上澄み中の溶性融合生産物をHS A−Sepharoseカラム上で精製する。精製融合タンパク質をMINI PROTEIN II SYSTEM(BIORAD)装置を用いて減圧条件下 、SDS−PAGEゲル(12%)上で分析する。このタンパク質はCooma ssie brilliant ブルーR250を用いて肉視できる。実施例2:BBポリペプチドのキヤリアー効果およびBBG2AδCの免疫原性 1.免疫化プロトコール C57B1/6マウス(バッチ当り5)に10μg当量のG2AδCの皮下注射 2回をDo上(完全アジュバント)およびD14上(不完全アジュバント)のフロ イントアジュバントの存在下で投与した。D21上で、この血清をG2AδC特異 性抗体の生産の場合についてELISAにより個々に試験した。この抗体力価は 、免疫化に先立つこの動物血清の吸光度の2倍を与える血清希釈度の逆数として 決定する。示した結果は、バッチのそれぞれの場合に得られた抗−G2AδC抗 体の算術平均である。 結果の表 2.結果 上記表は、G2AδCがフロイントアジュバントの存在下でさえも弱い免疫原 であることを示す。このBBタンパク質は、G2AδCに添加された際、その抗 −G2AδC抗体力価は僅か1logだけ増加するだけなので、劣ったアジュバ ント能力を有する。一方、G2AδCへのBBの融合は抗−G2AδC抗体生産 が約3logだけで増加する。したがって、BBはG2AδCに対する優れたキ ヤリアータンパク質であり、この融合タンパク質BBG2AδCは極めて免疫原 性があると結論できる。実施例3: 融合タンパク質BBG2AおよびBBG2AδCにより誘発される 、げっ歯類における防御の研究 a)研究プロトコール この免疫化実験では、RSV感染の場合の動物モデルである雌BALB/cマ ウスおよびコットンラット(Sigmodon hispidus)(IFFA −CREDO)を用いた。 上記動物群には20%水酸化アルミニウム[Al(OH)3](v/v)中の RSV−A候補的ワクチンの200μg、20μg、2μgまたは0.2μgの 1、2または3用量を2週間間隔で投与する。このマウスは腹腔内(i.p.) 経由で免疫化し、一方でコットンラットは筋肉内注射(i.m.)により免疫化 する。対照グループは20%水酸化アルミニウム(v/v)中のRSV−Aまた はPBS−A(Ca2+またはMg2+なしのPBS)の105TCID50を投与す る。 最後の免疫化後3ないし4週間で、これらの動物は約105TCID50RSV −Aを用いて鼻腔内(i.n.)経由で抗原投与を受ける。彼らは心臓内血液穿 刺に続く5日後に死亡させる。彼らの肺中のウイルスの存在をトルーデル(Tr udel)らの方法[Virology(1991);185;749−757 ]に従って決定する。 試験すべき異なった生成物はBBG2A、BBG2AδCおよびBB単独であ る。 b)結果の表 c)論議 上記の実験的防御結果を表3.1.および表3.2.に示す。各分子は少なく とも2回の独立実験で試験した。この結果は、採用した免疫化プロトコールには 無関係に、BBG2AはRSV−Aによる肺感染に対してげっ歯類を防御するこ とを明らかに立証している。我々の実験条件下では、BBG2Aの200μgの シングル注射、2μgの2回注射、または0.2μgのみの3回注射で感染に対 するマウスの防御には十分である(表3.2)。同一グループの第3番目の動物 中にウイルスが検出されたが、検出限界においてであった。これらの結果は、B BG2Aが、免疫化対照動物におけるRSV−Aのそれらに極めて類似で、かつ 文献記載のRSV−Aサブユニット候補的ワクチンのそれらに極めて類似の将来 性と効能を示すことを暗示している。 またBBG2AδCも、マウスにおいて肺感染に対して34例中の32動物を 防御するのに有効であった。200μgの2用量は0.2μgの3回注射と同程 度に有効であることが判った。このように、数回の注射からなるこれらの免疫化 プロトコールでは、マウスにおける活性と効能はBBG2AδCが、既に記載さ れたRSV−Aサブユニット候補的ワクチンと同程度であることが判明した。 BALB/cマウスにおける体液性応答および細胞性応答の結果を表3.3に 示す。一般的にELISA法により得られる抗−RSV−A−特異性抗体類の平 均力価は候補的ワクチンの防御活性を反映するパラメーターの1つであると考え られる。PSV−Aにより免疫化したマウスの血清は終始一貫して高い抗−RS V−A抗体力価を示した。このウイルスは、これらの動物の肺中には決して検出 されなかった。BBG2Aにより免疫化したマウスは、同様の高い抗−RSV− A平均抗体力価を示し、かつRSV−Aの抗原投与に際して常に防御された。 BBG2AδCにより誘発された抗−RSV−A抗体の平均力価は上記分子に より得られる価よりも低かった。その上、この分子により免疫化された動物は僅 かに低い防御率を示した。BBG2AδCを用いて免疫化した、いくつかの動物 の血清は極めて低い抗−RSV−A特異抗体力価を示した(データは示さず)に も係わらず、これらの動物のいくらかはRSV−Aの抗原投与に対して完全に防 御された。 上記防御研究は、抗−RSV−Aサブユニット候補的ワクチンの防御効能を示 している。BBG2AおよびBBG2AδCの2つの分子は、相同ウイルスでの 抗原投与間、RSV−A感染の場合の2種げっ歯類モデルにおいて極めて有効で あることが判った。実施例4:G2AδCとの比較における、BALB/cマウスにおけるBBG2 AδCの免疫原性および防御効能 材料および方法: RSV−Aに関して血清ネガテイブであった4BALB/cマウスの複数群を 、BGB2AδCおよびG2AδCの5.1、0.51および0.051nMを 使用した2週間おきの2回腹膜腔内注射(i.p.)により免疫化した。後者分 子は臭化シアンを用いてBBG2AδCを化学的に開裂して誘導できる。3マウ スからなる1群は2週間を隔てた2回のPBS緩衝液で免疫化して、ネガテイブ 対 照として使用した。すべての免疫化において、アルヒドロゲル[Al(OH)3 ](20%v/v)(Superfos BioSector、Denmark )をアジュバントとして用いた。G2AδCに対するELISA力価決定の目的 で最終疫化後2週間で血液穿刺を行った。このマウスは最終免疫化後3週間でR SV−A(105TCID50)の抗原投与を受けた。彼らは5日後に死亡し、抗 原投与後の抗−RSV−A抗体を滴定す目的で心臓穿刺に処し、かつ肺のRSV −Aを滴定するために肺を摘出した。結果 : 表4参照。 この抗−G2AδCのELISA検定の結果は、いかなる用量(0.051− 5.1nM)でもBBG2AδCはG2AδCよりも常に一層高い免疫原性があ ることを示す。特に0.051nMでは、BBG2AδCは抗−G2δC平均力 価log10 3.27を誘発するが、G2AδCの同一濃度では検出可能な抗− G2AδC抗体を誘発しない。抗−RSV−AのELISAに関する限りは同じ ことが適用され;BBG2AδCの5.1または0.51nMを用いて免疫化し た4中4マウスは血清ポジテイブであり、その平均力価はそれぞれlog10 2 .67および2.78であった。しかしG2AδCの5.1nMで免疫化した4 中2マウスは血清ポジテイブであり、1つは検出限界にあり、1つの平均力価は log10≦2.19であった。G2A6ACの0.51nMまたは0.051n Mを用いて免疫化したマウスは、抗−RSV−A抗体の証拠を示さなかった。 BBG2AδCの5.1または0.51nMで免疫化したすべてのマウスの肺 は、相同ウイルスでの抗原投与に対して防御された。その方法の検出限界でのみ ウイルスを示したBBG2AδCの0.51nMで免疫化した1マウスを除いて は、上記動物のいずれにも肺ウイルスの存在は認められなかった。BBG2Aδ Cの0.051nMによる免疫化に続いて、4中3マウスが防御され、この中の 2マウスは肺ウイルス存在の証拠はなかった。第4番目のマウスでは、PBS− Aを用いた対照免疫化の場合の平均力価に較べてlog10 1.16のオーダー だけ肺ウイルスが減少した。 G2AδCの5.1nMで免疫化した4中3のマウスの肺はRSV−Aの抗原 投与に対して防御された。第4番目のマウスの肺ウイルスは、PBS−A緩衝液 で免疫化した対照の平均力価に較べてlog10 1.75のオーダーだけ減少し た。肺ウイルスが検出されなかつたのは防御マウス中の1例のみであった。PB S−A緩衝剤で免疫化した対照との比較において、肺ウイルスの有意な減少を示 さなかった1例の非防御マウスを除いては、G2AδCの0.51nMでの免疫 化後には同じ結果が観察される。G2AδCの0.051nMで免疫化したマウ スの低呼吸道は相同ウイルスの抗原投与に対して防御されなかった。結論 上記研究条件にしたがえば、RSV−Aの抗原投与に対する肺を防御する免疫 応答の誘発において、BBG2AδCはG2AδCの効果の10ないし100倍 のオーダーであることを示す。 実施例5:RSV−Aの抗原投与に対する、BALB/cマウスにおけるワクチ ン候補の防御効能 材料および方法 : 3マウスからなる複数群を2週間を置いて次の生産物20μgを用いて2回免 疫化した: BBG7A、BBG200A、BBG198A、BBG196A、BBG19 4AおよBBG192A。 対照として、6および4マウスからなる2群を2週間を置いて2回、それぞP BS−AおよびRSV−A(105TCID50)を用いて免疫化した。各免疫化 ではアッジュバントとしてアルヒドロゲル[Al(OH)3](20%v/v) を用いた。RSV−Aに関する血清ネガテイブ性を確認する目的で最初の免疫化 に先立ってすべての上記動物を目からサンプリングした。いずれも血清ネガテイ ブであるか、またはELISA検定の検出限界における力価を有していた。第2 免疫化後2週間で、抗原およびRSV−Aに関してのそれらの血清変換を確認す るために、それらを目からサンプリングした。最終免疫化後3週間で、RSV− Aの105TCID50を用いてマウスを鼻腔経由で抗原投与した。抗原投与後5 日目にマウスを死亡させた:それらを心臓穿刺し;低呼吸道におけるウイルスを 滴定する目的で肺を摘出した。抗原投与後の血清を、ウイルス抗原に対するEL ISA検定により試験した。 結果: 表5参照。 BBG200A、BBG198A、BBG196A、BBG194A、BBG 192AおよBBG197Aで免疫化したマウスは、肺中にウイルスの証拠なし にRSV−Aの抗原投与に対して防御された。すべての生産物が、免疫抗原(l og10 5.77−6.41)およびRSV−A(log10 3.38− 4.66)に対して高い平均抗体力価を誘発した。 これらの結果は、RSV−Aで免疫化したマウスから得られる結果と一致する 。 結論: 上記分子は極めて免疫原性であり、RSV−Aの抗原投与に対してBALB/ cマウスの肺を防御し得る免疫応答を誘発する。したがってそれらはRSV−A に対する、可能性のあるワクチン候補を構成する。実施例6:RSV−Aの抗原投与に対する、BALB/cマウスにおけるBB− G4Aの防御効能 材料および方法 : 3マウスからなる2群を2週間を置いて2回、BB−G4AまたはTT−G4 Aの20μgを用いて免疫化した。これらの分子は坦体タンパク質(BBまたは TTのいずれか)上にペプチドG4A(残基172−187)を化学的に結合し て得られる。対照として、6および4マウスからなる2群を2週間の間隔を置い て2回、それぞれPBS−AおよびRSV−A(105TCID50)を用いて免 疫化した。各免疫化に際してアジュベントとしてアルヒドロゲル[Al(OH)3 ](20%v.v)を用いた。RVS−Aに関しての血清陰性を確認する目的 で、最初の免疫化に先立って、上記すべての動物を目からサンプリングした。い ずれも血清ネガテイブであり、またはELISA検定の検出限界における力価を 示した。第2免疫化後2週間で、抗原およびRSV−Aに関してのそれらの血清 転換を確認するために、それらを目からサンプリングした。最後の免疫化の3週 間後、RSV−Aの105TCID50を用いて鼻腔経由でこれらのマウスに抗原 投与した。抗原投与後5日目にマウスを死亡させ;それらを心臓穿刺し;低呼吸 道におけるウイルスを滴定するために肺を摘出した。抗原投与後の血清を、ウイ ルス抗原に対するELISA検定により試験した。結果: ペプチドG4AのBBへの結合により得られるタンパク質BB−G4Aは肺ウ イルスの証拠なしに、上記マウスを防御した。ペプチドG4AのTTへの結合に より得られるタンパク質TT−G4Aは、肺の防御に関してはBB−4GAより も効果が低く;この場合、3中2マウスが防御され、そのうち1例は肺ウイルス の証拠はなかった。非防御マウスにおけるウイルス数の減少はPBS−Aで免疫 化した対照との比較でlog10 1.52のオーダーであった。BB−G4Aお よびTT−G4Aの場合の坦体対ペプチド比はそれぞれ〜1:7および〜1:2 1である。したがってこれらの結果はBBがTTよりも、G4Aの場合の一層優 れた坦体であることを示す。 上記2生産物は、免疫抗原に対する高い抗体力価を導いた(抗−BB−G4A および抗−TT−G4A血清免疫後の場合、それぞれlog10 5.77および 6.73)。対照的に、これらの候補的ワクチンで免疫化した動物は、極めて低 い抗−RSV−A力価(抗−BB−G4Aおよび抗−TT−G4A血清免疫後の 場合、それぞれlog10 2.11±0.28および2.43±0.48)を有 した。結論 : BB−G4Aは、RSV−Aの抗原投与に対して肺ウイルスの証拠なしにマウ スを防御できる。したがって抗−RSV−Aワクチンとしての将来性が確認され る。この結果は同時に、BBがTTの場合よりもG4Aに対する一層良好な坦体 であることを示している。 実施例7:RSV−B(菌株8/60)の異種抗原投与に関する、腹膜腔経由の 、BBG2Aで免疫化されたBALB/cマウスの肺の交差防御 材料おび方法 : 2週間を置いた腹膜腔へのBBG2Aの20μgの、2回また は3回注射により、BALB/cマウスを免疫化した。対照として、同様な操作 でマウスの他の1群をPBS−Aにより免疫化した。各免疫化においてアルヒド ロゲル[(AL(OH)3]をアジュバントとしてを用いた。RSV−Aに関す るそれらの血清ネガテビテイを確認するために最初の免疫化に先立って血液サン プリングを行った。最後の免疫化後3週間で、RSV−Aの105TCID50ま たはRSV−Bの105TCID50を用いて鼻腔経由でマウスに抗原投与した。 抗原投与後5日でこれらのマウスを死亡させた:それらを心臓穿刺し;低呼吸道 におけるウイルス滴定のために肺を摘出した。抗原投与後の血清を、ウイルス抗 原に対するELISA検定により試験した。 結果: 研究開始時には、すべての上記マウスはRSV−Aの場合に血清ネガテイブで あった。20μgのBBG2Aで免疫化した第1群の11中の11マウスはRS V−Aの抗原投与に対して防御された。第2群である11中の11マウスも、R SV−B(表7)の異種抗原投与に関して防備された。 結論: BBG2A抗原を用いたBALB/cマウスの免疫化は、RSV−Aに対して のみでなく、同時にRSV−Bの抗原投与に関しても防御が行われる。したがっ て抗原BBG2Aは、異種抗原投与に関しても交差防御を誘発する。 実施例8:BBG2Aによる免疫化に及ぼすプライミング効果BBの研究 BALB/cマウスをBBタンパク質に感作させ、次いでBBG2Aの注射を 与える。これらの動物中に得られる抗−G2A力価は、BBG2Aの2回の注射 を与えたマウス中に得られたものに匹敵する。 材料および方法 皮下注射により、次のようにBALB/cマウス(N=5/バッチ)を免疫化 する: 上記動物の血液をD7およびD21上に採取し、抗−G2A IgMおよびIg Gの血清力価をELISA検定により個々に決定した。 結果 要約すると、D7およびD21における抗−G2A IgG力価の表は次のよう である: バッチ2:BBG2Aの2回注射 BBG2Aの20μgの最初の注射後1週間では抗G2A IgGは検出され ない。一方、BBG2Aの第2回目の注射後1週間では、約4log10の抗−G 2A IgGの強力な生産が認められる。バッチ3:注射No.1=BB、注射No.2=BBG2A BBの100μgで上記マウスを感作後は、BBG2Aの20μgの1回注射 で抗−G2A IgG力価、4log10を誘発するのに十分である。これはBB G2Aの20μgの2回注射により得られる場合と類似の力価である。 結論: これらの結果は、BBG2Aによる一次免疫化の時点でBBが、G2A−特異 性B細胞に必要な支援を提供するTh記憶細胞の生産を誘発し、IgGタイプの 二次応答を生起することを示している。したがって、生来のB細胞が刺激されて 抗−G2A抗体を生産することを証明している。 このようにしてBBは、G2Aに対する抗体を生産するのに適当なT−細胞援 助を供給し;この観点では、このものはキャリアータンパク質として挙動する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI A61K 39/155 A61K 39/155 39/29 39/29 39/39 39/39 48/00 48/00 C07K 14/315 C07K 14/315 (72)発明者 ニグレン,ペール アイク スウェーデン国スカルプナック、ピロトガ タン、22 (72)発明者 スタール,ステファン スウェーデン国ストックホルム、トルファ グスベーゲン、8 (72)発明者 ウーレン,マティアス スウェーデン国ストックホルム、スブルン スガタン、7

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 免疫原、抗原またはハプテンの免疫原性を改良する方法であって、宿主 に投与した場合、投与モードの如何に係わらず、上記免疫原またはハプテンが支 持体分子に共有結合して複合体を形成し、かつこの支持体分子が、哺乳動物の血 清アルブミンに特異的に結合し得るポリペプチドフラグメントであることを特徴 とする方法。 2. ポリペプチドフラグメントが、StreptococcusのGタンパ ク質から誘導されることを特徴とする、請求項1記載の方法。 3. 支持分子体が、配列番号74のアミノ酸配列、または上記配列番号74 と少なくとも80%相同の配列を示すことを特徴とする、請求項1および2の1 つに記載の方法。 4. 共有結合が、組換えDNA技術により行われることを特徴とする、請求 項1ないし3の1つに記載の方法。 5. 抗原またはハプテンをコードするDNAを、支持体をコードするDNA 分子中に挿入または融合して複合体を生成させることを特徴とする、請求項4記 載の方法。 6. 上記共有結合を化学的に行うことを特徴とする、請求項1ないし3の1 つに記載の方法。 7. 遺伝子融合体を宿主細胞中に導入する工程を包含し、この遺伝子融合体 は抗原またはハプテンをコードするDNAを、支持体分子をコードするDNA分 子中に挿入または融合して生成させたものであり、かつプロモーターと融合させ たハイブリッドDNA分子を含むことを特徴とする、請求項1ないし5の1つに 記載の方法。 8. 遺伝子融合体が、プラスミド、バクテリオフアージ、ウイルスおよび/ またはコスミドから誘導されるDNAベクターの媒介で導入されることを特徴と する、請求項7記載の方法。 9. 遺伝子融合体が、宿主細胞のゲノム中に組み込まれることを特徴とする 、請求項7および8の1つに記載の方法。 10. 宿主細胞が原核細胞であることを特徴とする、請求項7ないし9の1 つに記載の方法。 11. 宿主細胞が、E.coli、Bacillus、Lactobaci llusからなる群から選択されることを特徴とする、請求項10記載の方法。 12. 宿主細胞が酵母であることを特徴とする、請求項7ないし10記載の 方法。 13. 宿主細胞が哺乳動物細胞であることを特徴とする、請求項7ないし9 記載の方法。 14. ウイルスベクターが採用されることを特徴とする、請求項8および9 項記載の方法。 15. 融合分子を宿主細胞の膜において発現、定着および露出させることを 特徴とする、請求項7ないし12の1つまたは14項記載の方法。 16. 免疫原が、バクテリア、寄生虫およびウイルスから誘導されることを 特徴とする、請求項1ないし15のいずれか1項記載の方法。 17. 免疫原が、ハプテン:ペプチドまたは多糖類であることを特徴とする 、請求項1ないし16のいずれか1項記載の方法。 18. 免疫原が、RSV表面糖タンパク質:Fおよび/またはGから誘導さ れることを特徴とする、請求項17記載の方法。 19. 免疫原が、ヒトRSVサブグループAもしくはBのGタンパク質のア ミノ酸130および230間(両数値を含む)に含まれる配列、またはGタンパ ク質の上記配列と少なくとも80%相同を含む配列からなることを特徴とする、 請求項18記載の方法。 20. 免疫原が、ウシRSVサブグループAもしくはBのGタンパク質のア ミノ酸130および230間(両数値を含む)に含まれる配列、またはGタンパ ク質の上記配列と少なくとも80%相同を含む配列からなることを特徴とする、 請求項18記載の方法。 21. 抗原またはハプテンが、配列番号1ないし配列番号73の1つを示す ことを特徴とする、請求項18記載の方法。 22. 免疫原が、肝ウイルスA、BおよびCの表面タンパク質から誘導され ることを特徴とする、請求項16および17の1つに記載の方法。 23. 免疫原が、はしかウイルスの表面タンパク質であることを特徴とする 、請求項16および17の1つに記載の方法。 24. 免疫原が、パラインフルエンザウイルス3の表面タンパク質であるこ とを特徴とする、請求項16および17の1つに記載の方法。 25. 免疫原が、表面糖タンパク質、特にヘマグルチニン、ノイラミニダー ゼHNおよび融合タンパク質Fであることを特徴とする、請求項16、17およ び24の1つに記載の方法。 26. タンパク質が、RSVサブグループAおよびBの糖タンパク質から誘 導され、かつ遺伝子的にBBと融合または化学的結合されてなることを特徴とす る、請求項19ないし21の1つに記載の方法。 27. 請求項1ないし26の1つに記載の方法により得られる複合体。 28. 請求項27記載の複合体をコードするヌクレオチド配列。 29. 特定宿主細胞中で標的されるべき複合体の発現を可能にする要素を含 むことを特徴とする、請求項28に記載のヌクレオチド配列。 30. DNA構築物およびRNA構築物からなる群から選択されることを特 徴とする、請求項28および29の1つに記載のヌクレオチド配列。 31. 請求項4、5または7ないし25の1つに記載の方法の実施を可能に する遺伝子融合体であることを特徴とする、請求項28記載の配列。 32. 請求項28ないし31の1つに記載のヌクレオチド配列を包含むこと を特徴とするベクター。 33. 請求項1ないし26の1つに記載の方法、または請求項32記載のD NAベクターにより得られる、医薬としての生成物。 34. 複合体が請求項1ないし26の1つに記載の方法により得られる場合 の免疫原と支持体との間の複合体の、または請求項28ないし31の1つに記載 のヌクレオチド配列の、ワクチン調製用のための使用。
JP8515110A 1994-11-07 1995-11-07 免疫原性化合物またはハプテンの免疫原性の改良方法、およびワクチン調製のためのその使用 Pending JPH10509311A (ja)

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