JPS63132845A - 肝炎ワクチン - Google Patents

肝炎ワクチン

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JPS63132845A
JPS63132845A JP62203970A JP20397087A JPS63132845A JP S63132845 A JPS63132845 A JP S63132845A JP 62203970 A JP62203970 A JP 62203970A JP 20397087 A JP20397087 A JP 20397087A JP S63132845 A JPS63132845 A JP S63132845A
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JP
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hbsag
hbv
gene
cells
cell line
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JP62203970A
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English (en)
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ヨゼフ シャウル
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Yeda Research and Development Co Ltd
Original Assignee
Yeda Research and Development Co Ltd
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Publication date
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    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
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    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/576Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for hepatitis
    • G01N33/5761Hepatitis B
    • G01N33/5764Hepatitis B surface antigen
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2730/00Reverse transcribing DNA viruses
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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】 1艶皇11 B型肝炎は、広範囲地域に亘って発症する病気であり、
ある国では人工の約10%がB型肝炎のキャリアーであ
る。そのような国では、肝細胞筋と共にB型肝炎及び肝
硬変が、死亡の主要原因の1つになっている。
B型肝炎ウィルス(HBV)によって肝WaS(HCC
)が引き起こされるという強力な証拠が存在する。従っ
てかかる見地から、安全で経済的なワクチンの開発が強
く望まれている。ここで大きな問題として、HBVを組
織培養で増殖させることができないという問題がある。
今日までに、遺伝子工学技術によってワクチンを製造す
る試みが、いくつかなされている( Tiollais
ら、 TheHepatitis B virus、N
ature317.489 (1985)]。
B型肝炎ウィルス(HBV)の感染に特徴的な免疫学的
マーカーとして、3つのコード蛋白質、即ち表面抗原H
BsAg,コア抗原HBcAa。
コア由来抗原HBeAQがある。ウィルス血症のHBV
キャリアーの血漿中から、2種類の粒子が見出されてい
る。即ち、ゾーン粒子として知られる22nmの粒子と
420−の粒子であり、後者の粒子は、コア粒子(コア
抗原及びDNAポリメラーゼを有するゲノムHBV  
DNA)を囲む外部表面抗原から構成されている。前者
の22nmの粒子は、HBVの慢性キャリアーにおいて
産生され、またHBVに関連した肝癌によっても産生さ
れる。
ト18v表面抗原に特異的な抗体は、HBV感染に対し
て防御作用を有するため、免疫原性の非常に高い221
11の粒子がHBVの活性ワクチンとして提供されてき
た。ウィルス血症キャリアーから単離した22rvの粒
子は、数個のgA連した蛋白質から構成されている。こ
のうちの主たる蛋白質はP24であり、このグリコジル
化されたものはGP27として知られている。他のマイ
ナーな蛋白質はP33であり、このグリコジル化された
ものはGP36として知られている。ゾーン粒子は、第
3のマイナーな蛋白質P39を含んでおり、このグリコ
ジル化されたものはGP42として知られている。酵母
及びバクリチア系において合成されるP24は、HBV
に対する好適なワクチンとして期待されている。しかし
ながら、より長い蛋白質、即ちP33とGP36がP2
4並びにGP27よりも、はるかに^い免疫原性を有す
ることが最近になって明らかにされた。
HBsAo遺伝子の転写解読枠の配列は、3つの独立し
た発現部分に分けられる。即ち、+1) P 32とG
P42のみに存在するプレーS1;12) G P 3
3とGP36に存在するプレーS2:及び(3)すべて
の蛋白質に存在するSである。
HBsAg遺伝子の転写は、少なくとも2つの独立した
プロモーターによって調節されている。遺伝子の5′末
端のTATAボックスプロモーターを活性化することに
より最も長い転゛写を達成することができる。この場合
の転写には、全てのHBS八〇へ白質の合成に必要な完
全な情報が含まれている。培11191中に遺伝子が安
定に導入された時には、HE3sAaのTATAボック
スプロモーターはほとんど不活性である。しかしながら
、アレキサンダー(^1exander ) 1[1胞
においては、このプロモーターの活性が低いながら検出
されている。このl胞は、22niの粒子を産生ずるこ
とが知られたヒト肝癌セルラインである。SV40様プ
ロモーターと言われる他のプロモーターによって、短い
転写が達成される。この転写の場合には、プレー81領
域が含まれておらず、従ってP39及びGP42がコー
ドされない。SV40様プロモーターは複数の開始部位
を有しているため、P33とGP36あるいはP24と
GP27のいずれかをコードする2種類のRNAが産生
される。
組織培養によりHBVワクチンを製造する場合には、次
の如きいくつかの利点がある。
1、バクテリア系と異なり、組織培養系による場合には
、グリコジル化HBsAgと非グリコジル化HBsAg
の両者を製造することが出来る。
2、組織培養の場合のみ、複雑なHB V表面全遺伝子
を発現せしめることができる。即ち、HBVの本物のプ
ロモーターを使用することにより、3つのHBsAgf
ll連蛋白質及びそれらのグリコジル化蛋白質のすべて
をコードする転写物が得られる。
3、組織培養では、HBsAgは安定な22n霞の粒子
中に組み立てられ、この粒子は他の異種システムで産生
された溶解性HBS/’Qよりもはるかに高い免疫原性
を示す。
4、バクテリアあるいは酵母と異なり、哺乳動物細胞に
より22nIlの粒子が産生され分泌される。
このためワクチンの精製が簡単になる。
現在使用されている組織培養系 組織培養でHBsAgの合成を行なう際の主たる問題点
は、ある特定の培地中に完全なスペクトルを有する88
87g蛋白質を得ることである。
HBV配列を細胞培養中に導入してすべての蛋白質の製
造を行なう努力がなされたが失敗に終っている。HBs
Ag蛋白賀を蛋白光現するために異種発癌ウィルス発現
ベクターを使用する試みがなされており、これによりか
なり多量のHBsAg蛋白質が製造されている。HBs
Agを大量生産するこのアプローチには、次の如きいく
つかの難点がある。即ち、(1)他の発癌ウィルスから
の遺伝子エレメントを直接使用するために、必ず調節機
構についての問題が生じる:(2)ウィルスの転写調節
エレメントがプレー81領域内に挿入されるため、得ら
れるHBsAg生成物にはP39とGP42蛋白質が含
まれない;及び(3)異なるHBsAg蛋白質を発現さ
せるために異種調節エレメントを使用するため、化学盪
論的最の蛋白質を得ることが難しくこのため22nm様
粒子の組み立てが不充分になる、という難点である。
A、 rreytegらは、アレキサンダー細胞から単
離したHBsAg遺伝子をマウスTK−111tlで発
現せしめることを報告している[EMBOJ、4:24
9−255 (1985)]。しかしながら、彼らの使
用したHBV配列の5′末端はl−1ind■部位で終
っていた。従って、このHi ndln部位の上流のH
BV及び宿主配列が不足していた(第1図のクローン1
0.7及び10.5)。
HiChaelらは、プロトタイプのHBVゲノムから
単離したSM伝子を、S■40プロモーターまたはMM
TV−LTRプロモーターのコントロール下に置いてC
HO細胞中で発現せしめることを報告しrいる[PNA
S81 : 7708−12 (1984)]。アレキ
サンダー細胞がら単離したHBsAo311伝子につい
ては何んら記載されておらず、またHBVプロモーター
でHB S ’A Qを発、現させることについても何
ら記載されていない。
本発明は、HBs/lを構造的に過剰生産するセルライ
ンであるアレキサンダー細胞がら単離したS遺伝子を用
いるものである。本発明の1つの態様においては、アレ
キサンダーセルライン由来遺伝子により、新規HBS/
’gポリペプチドの発現が行なわれる。本発明では、T
ATAプロモーター、SV40様プロモーター及びプレ
ー81コード領域、プレー82コード領域並びにSコー
ド領域を含むS遺伝子複合体を使用する。本発明によれ
ば、前記した如き問題点を克服し、HBvに対するワク
チンの活性成分として使用し得る大量のl−I B S
 A Qを製造するために、アレキサンダー細胞からH
BsAg転写活性遺伝子を単離し、これをHBsAo合
成に使用する。本発明のがかる選択は、アレキサンダー
細胞が、比較的多量の免疫原性HBsAgを22nm粒
子として産生するため、それを単離した時に非ヒトセル
ラインに導入することのできるHBS八〇へ性を有する
遺伝子を、このセルラインが含んでいるに相違ないとい
う考えに基いている。HBsAgのmRNAの分析によ
り、HBsAg遺伝子の両者のプロモーターが活性であ
ることが証明された。このことは、この遺伝子はインタ
クトであり、そして完全なスペクトルのHBsAg蛋白
質を合成できることを意味している。ヒト肝癌細胞であ
るアレキサンダーm胞はワクチン生産に使用出来ないこ
とが判った。
発明の要旨 本発明によれば、B型肝炎ウィルス(HBV)に対する
新規ワクチンが提供される。このワクチンは遺伝子工学
技術によって製造され、比較的^収率で活性物質が得ら
れる。セルラインCHOp 7 、5 A I 26及
ヒCHO””カ00Hr パスツール研究所に寄託されており、それぞれ受託番号
順1−574.l−575が付与されている。
アレキサンダー細胞の染色体に組み込まれた( int
egrated) HB V  D N Aを、分子ク
ローニング法により単離し、制限酵素マツピング及び部
分的DNA配列分析[5haul、 Y、ら、 J、 
VirOl。
iユ、776−787 (1984)]によりその特徴
を明らかにした。7つの異なる組み込まれたHBV配列
が見出された。この7つの遺伝子は、染色体内に組み込
まれたHBV配列に対して完全な相補性を示した。HB
SAC3遺伝子を発現するり0−ンを単離するため、7
つのそれぞれのクローンを、dhfr遺伝子を選択マー
カーとしてリン酸カルシウム共沈法(GrahamとV
an der Eb。
virolooy  12. 456−467 (19
73) ]により、CHOdhfr”セルラインに導入
した。
dhfr遺伝子と恐らくアレキサンダー細胞のHBV 
 DNAの両者を獲得した細胞の10−20コ〇ニーを
含む大量の培地について、診断用^bbottキット(
八〇5RIAI[、Abbott)を用いたラジオイム
ノアッセイにより、HBsAgの合成と分泌をテストし
た。1つのりO−ンA126のみが、有為な量のHBs
Agを産生じた。A126のHBV部分の全配列を決定
し、以下の如き結論が得られた。即ち、(1)HBV配
列は報告されている亜型adw2のHB V配列と同じ
ではないがそれと関連している(第1図):(2)プレ
ーS1、プレー82及びS領域の全コードフレームには
、何らのフレームシフト変異、欠損あるいは挿入もなく
、全ての開始ATGコドン及び翻訳終止コドンが含まれ
ている:(3)A126のHBSAG遺伝子には、TA
TAボックスプロモーター、SV40様プロモーター、
HBVエンハンサ−エレメント及びHBV配列の3′末
端から下流にこれら配列の2−3のポリアデニル化部位
が含まれている(第1図):(4)A126には全コア
遺伝子が存在しておらず、従ってウィルス感染は起こら
ない。A126の構造は第1図に示す通りである。プレ
ー82領域のDNA配列が示されており、そこで予想さ
れる蛋白質のアミノ酸配列は、これまで報告されている
全ての配列と異なるものである。この図に示されている
ように、A126のS遺伝子の3′側領域に、新規なH
BV配列が見出される。
A 126 (Charon28フアージに約14kb
のアレキサンダーDNAが挿入されている)は、CHO
細胞で少量のHBSI)を発現し産生したが、その農は
この蛋白質の大量生産を満足するものではなかった。そ
こで本発明者らは、不適当な宿主及びファージのDNA
が多く存在するために、HBsAg遺伝子の発現が抑I
I)されているものと考えた。本発明者らは、全組み込
みHBV配列と、HBV配列の3′末端の3kb宿主配
列及び5′末端の2kb宿主配列とを含む7.5kb 
 EcoRI断片を、プラスミドpBR322のEco
R1部位にサブクローンした。この新しいプラスミドは
p7.5AI 26 (第1図)と命名され、hfr− CHOIt胞に導入された。p7.5A126DNAと
dhfr遺伝子を含むプラスミドの比率は、トランスフ
ェクション体において10=1であった。この方法によ
れば、67.5A126DNAの多数を、どのコロニー
に挿入するのも可能である。それぞれ、dhfr陽性細
胞の4−5コ〇ニーを含む3つのプレートについて、H
B!3AQ発現をAtJSR[AII^bbott  
RI Aキットによりテストした。2つのプレートが高
レベルのHBsAgを発現し、A126でトランスフェ
クションされたCHOIIIIにより得られるHBsA
gの陽よりも8−10倍多かった。
メトトレキサート(MTX、dhf rインヒビター)
で細胞を処理することにより、生存コロニーにおいてd
hfr遺伝子の増幅が行なわれ、コトランフエクション
法により導入された遺伝子の高度発現が起こることが知
られている。そこで本発明者らは、コロニーを選択し、
50−200 nHMTXで3遺間処理した所、親コロ
ニーよりも10倍多くのHBsAgを、抵抗性細胞 0Hr (CHOp7.5AI 26及びCHO”””p7.5
A126)が産生ずることが判った。
このセルラインによる免疫反応性HBsAgの構成発現
を、集密的培養の培地をアッセイして最初IC11+1
 定り、 tc。CHO”p7.5AI 26の集密的
培養培地には3−5Mg/jの免疫反応性のHBsAg
が含まれていることが、AbbottRIA  HBs
Agキットを用いた測定により判った。指数関数的生育
期でのこのセルラインによるHBsAg産生量を正確に
評価するため、本発明者らは、異なi数の細胞をプレー
トし、培地を毎日換えて、Abbot  T I Aキ
ットを用いてHBsAgをアッセイした(表I)。
アッセイにより以下の如き特性が得られた。
1.0HO”D7.5A12611ffiから分泌され
たH B S A Qは、4℃あるいは一20℃のいず
れで保存しても多数月間安定である。
2.8BSAQの分泌が減少することなく、今日までI
t胞は生存し50倍以上になっている。
3、殺菌剤(フンギシン)と同様に抗生物質(ペニシリ
ン、ストレプトマイシン、ガラマイシン)によっても、
細胞の生育あるいはHBsA。
発現は何んら影響を受けない。
4.0HO”p7.5AI 26は、液体窒素テ2.3
ケ月間凍結した(10%グリセロール)後でも、生育し
HBsAgを産生した。
5、細胞は、10%透析FC8を添加したGibCOo
s  Alpha培地で生育した。しかしながら、プロ
リンと10%透析FC3及びFe2を添加したレギラー
DMEM培地では生育できなかった。
6、メトトレキサート(50nM)は、すべてのII胞
生育明間中存在していた。しかしながら、少なくともい
くつかの細胞については、HBsAgの発現が減少する
ことなく、メトトレキサートを培地から除くことができ
る。
このセルラインにより産生され分泌されたH B S 
A Qの特性を更に調べるため、このlll11からま
たコンドロールアレキサンダー細胞からHBsAqを部
分的に精製した、 集密的培養の培地350dを、45%水冷飽和硫酸アン
モニウムで沈澱させた。この方法により、培養培地中に
存在するほとんどのアルブミンが除かれる。得られるベ
レットを15dTS(Tris7.4/生理食塩水)に
溶解し、TSバッファーに対してよく透析した。
Abbott  HB S A Q  RI Aテスト
の測定によると、この段階で90%以上の)(BSAQ
が回収さ0Hr れた。CHOp7.5A126細胞により、コンドロー
ルアレキサンダー細胞の20倍のトIBSAC+ (2
j19/350te培地)が産生された。
部分精製したHBsAgペレットのアリコートを、05
CI浮遊密度勾配に付した。HBsAgは、1.229
/d密度でバンドを示し、キャリアー患者の血清から得
たトIBSAQと同じであった。勾配から得たHBS7
’Qを、陰性発色法を用いた電子顕微鏡により分析した
。I−I B S A Qの大部分は、電子顕微鏡によ
ると球状の22nm粒子であった。この粒子の形態及び
大きさは、ヒトの血清から単離した粒子[Gerinら
、J、 Virol、  7゜569−570(197
1)1あるいはコンドロールアレキサンダー細胞から得
た粒子と同じであった。
図面の説明 第1図:A126における組み込みHBVDNAの構成
及び部分配列を示す。
A126の制限M素地図が示されている。用いた酵素は
、EcoRI (R)、Ps t I (P)。
Sma I (S)、Hi ndI[[(H)、Xba
 1(X)である。点を付したボックスは、/M!Vl
リピートユニットを示す。L、は、組み込まれたHBV
  DNAの左側末端を示し、R3はも側末端を示す。
この末端は、以前は161の位置(RJ”)に間違って
マツプ化されていた。クローン10.76と10 、5
 (Hofschneiderら)の1−I B M部
分は、異なる宿主配列(点線)とともに示されている。
p7.5を構築するためにDBR322にクローン化さ
れたA126部分が示されている。A126のプレーS
2のDNA配列が、それらのl−I B M亜を(ad
yw、ayw及びadw)のDNA配列と比較されてい
る。HBV配列のこの部分は、他の重要な亜型にはない
4つのユニークなアミノ!!防換を含んでいる。即ち、
Thrの代わりにAIV、ASOの代わりにHiS、P
roの代わりにGl uN、及びLeuの代わりにpr
oの置換である。図面の右側には、宿主オリジン(RJ
IとRJの間)と考えられる領域のA126配列と、H
BV及び−00dStUCk肝炎ウイルス(WHV)の
配列が比較されている。
この比較から、A126のこの部分は、報告されている
重要な配列とは比較的低い相同性を有する新規なHBV
  DNAを含んでいる。またこの領域には、S遺伝子
プロモーターで始まる重要なmRNAのポリアデニル化
部位(PA)を含んでいる。
表1 CHO200Hrp7.5A126によって産生される
HBsAgのレベルHBsAgの産生量間/日/4―培
地 プレー1−後の日数      1    2    
3    トータル叩プレートした細胞数 2、5X105530  570  700  180
05x10”    800  850  900  
25504d培地(10%透析FC8及び200 nH
メトトレキサートを添加したα−培地)を含む40mm
皿に細胞をプレートした。培地は毎日変え、その2−1
0μj!を、AbbOtt  ^usria[キットを
用いてRIAにより分析した。
【図面の簡単な説明】
第1図は、A126における組み込みHBVDNAの構
成及び部分配列を示す。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、クローンA123によって産生され、且つ天然
    のHBsAgに対応するアミノ酸配列を有するB型肝炎
    ウィルス表面抗原ペプチド。
  2. (2)、S遺伝子TATAプロモーター、SV40様プ
    ロモーター及びプレーS1遺伝子コード領域、プレーS
    2遺伝子コード領域並びにS遺伝子コード領域を含むS
    遺伝子複合体を保持した、 HBsAg産生用のセルライン。
  3. (3)、S遺伝子の3′末端の下流に、第1図に示した
    新規HBV配列を更に保持している特許請求の範囲第2
    項記載のセルライン。
  4. (4)、CHO^5^0^M^rp7.5A126、C
    HO^2^0^0^M^rp7.5A126と命名され
    、パスツール研究所に寄託されており、それぞれ受託番
    号I575、I574が付与されている特許請求の範囲
    第2項記載のセルライン。
  5. (5)、アレキサンダー細胞から得たS遺伝子複合体で
    セルラインを形質転換し、S遺伝子複合体が宿主に組み
    込まれた(integrated)細胞を同定すること
    からなる、HBsAgを産生するための特許請求の範囲
    第2項記載のセルラインを得る方法。
  6. (6)特許請求の範囲第2項記載のセルラインを培養し
    て、生育培地からHBsAgを分離する、HBsAgの
    製造方法。
  7. (7)、アレキサンダー細胞から得たS遺伝子複合体で
    セルラインを形質転換し、S遺伝子複合体が組み込まれ
    た(integrated)細胞のコロニーを同定し、
    適当な培地でその細胞を培養し、次いで培地からHBs
    Agを分離することからなる、特許請求の範囲第1項記
    載のHBsAgを製造する方法。
  8. (8)、S遺伝子複合体がプラスミドP7.5A126
    内に含まれている特許請求の範囲第7項記載の方法。
  9. (9)、特許請求の範囲第6項記載の方法により製造さ
    れたHBsAg蛋白質と、薬学的に許容し得る担体とか
    らなるHBsAgサブユニットワクチン。
  10. (10)、免疫原性のHBsAg22nm粒子を産生す
    るHBsAg転写活性遺伝子を肝癌セルラインから単離
    し、組み込まれた(integrated)HBV配列
    に対して完全な相補性を有する個々の遺伝子を同定し、
    これらのHBVインテグレイター (integrator)遺伝子のそれぞれをフランキ
    ング宿主配列とともにあるいはフランキング宿主配列を
    伴なわずに適当なセルラインに導入し、有意な量のHB
    sAgを産生するクローンを単離し、このクローンを培
    養し、次いで活性抗原ペプチドを回収することからなる
    、ヒトB型肝炎ウィルス(HBV)に対するワクチンの
    製造方法。
  11. (11)、用いる肝癌細胞がアレキサンダー細胞である
    特許請求の範囲第10項記載の方法。
  12. (12)、組み込まれた(integrated)HB
    Vの全配列、HBV配列の5′末端の2kb宿主配列及
    びHBV配列の3′末端の3kb宿主配列をpBT32
    2プラスミドにおいて含む7.5kbEcoR I 断片
    を、CHOf^−細胞に導入するために、DNA挿入体
    をサブクローンし、HBsAgを発現するクローンをテ
    ストし、高発現能を有するクローンを選択し、該クロー
    ンを活性抗原ペプチド製造のために用いる特許請求の範
    囲第10項記載の方法。
  13. (13)、プレーS1、プレーS2及びS領域の全コー
    ドフレームを含み、且つTATAボックスプロモーター
    、SV40様プロモーター、HBVエンハンサーエレメ
    ント及びHBV配列の3′末端の下流の宿主配列に2−
    3ポリアデニル化部位を含み、全コア遺伝子を欠いた、
    特許請求の範囲第11項記載の方法により得られる9H
    と命名されたクローン。
  14. (14)、プラスミドP7.5A126と命名された新
    規プラスミドを含むCHOdhfr細胞である、特許請
    求の範囲第12項記載の方法により得られるセルライン
JP62203970A 1986-08-17 1987-08-17 肝炎ワクチン Pending JPS63132845A (ja)

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EP0257507A1 (en) 1988-03-02
IL79740A0 (en) 1986-11-30

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