JPS63230639A - 新規なb型肝炎ウイルス表面抗原粒子とその製法 - Google Patents

新規なb型肝炎ウイルス表面抗原粒子とその製法

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JPS63230639A
JPS63230639A JP62067551A JP6755187A JPS63230639A JP S63230639 A JPS63230639 A JP S63230639A JP 62067551 A JP62067551 A JP 62067551A JP 6755187 A JP6755187 A JP 6755187A JP S63230639 A JPS63230639 A JP S63230639A
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JP
Japan
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protein
particles
promoter
cells
gene
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Application number
JP62067551A
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English (en)
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Junichi Koga
古賀 淳一
Hajime Hiratani
平谷 一
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NIPPON CHEM RES KK
JCR Pharmaceuticals Co Ltd
Original Assignee
NIPPON CHEM RES KK
JCR Pharmaceuticals Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2730/00Reverse transcribing DNA viruses
    • C12N2730/00011Details
    • C12N2730/10011Hepadnaviridae
    • C12N2730/10111Orthohepadnavirus, e.g. hepatitis B virus
    • C12N2730/10122New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes

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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】 〔産業上の利用分野J 本発明は新規なり型肝炎ウィルス表面抗原粒子とその製
法に関する。
〔従来の技術〕
B型肝炎ウィルス(以下HBVと異称)の感染に起因す
る幾多の疾病は公衆衛生医学上世界的に極めて重要な問
題である。極東及び中央アフリカの諸国ではB型肝炎ウ
ィルスの慢性保菌者が人口の10チを越えると云われ、
また慢性の活性肝炎、肝硬変が肝細胞筋と密接な関係を
もつことが明らかになった( TioA’Aiais、
 P、、 et al、Natur曇817:489−
495.1985 ”)。以上のような新しい知見から
HBV感染の防御のためのワクチンの大屋調製法の確立
が強く要望されるようになった。
HBVは直径42nmの球状の粒子でその中心にDMA
鎖をもち、その50%は二重鎖である。
ウィルスの外被上に特異的な抗原蛋白(表面抗原、以下
HB8Ag  と云う)をもち、この蛋白がウィルスの
感染に当って重要な役割を担っている。B型肝炎患者の
血清の中にはHBV粒子の他に直径22nmの粒状また
は繊維状の粒子が検出される。このものはB型肝炎ウィ
ルスのDMA鎖を含んでいないが、その表面上にB型肝
炎ウィルスと共通の抗原蛋白即ちHBsAgを含んでい
る。この粒子には正式の呼称は未だ無いが、ここではこ
の粒子をHB22粒子と呼ぶことにする。
臨床的に抗HBS抗体がHBVの感染を防御することが
知られている。しかしHBV自体は非常に強い感染性を
有するため、これを免疫用の抗原として用いることは不
可能であるが、HB22粒子は有益な免疫原として用い
ることができる。しかしHBVは培養細胞中では増殖せ
ず、従ってHB22粒子を産生きせることが不可能であ
るため、現在免疫用HB22粒子はB型肝炎患者の血清
から調製されている。その原料血清としては、HBsA
g陽性であってHBVが検出されない患者の血清が用い
られているが、感染力のあるHBVの混入の可能性は否
めず、またその血清の供給量も非常に限られている。
近年、従来から知られているHBsAgが詳細に検討さ
れ、HBV粒子とHB22粒子の差違も含めて幾つかの
重要な知見が得られた。HBV粒子には厳密には8つの
関連した抗原蛋白が含まれて居り、メジャー蛋白、ミド
ル蛋白及びラージ蛋白として分類されており、HBV遺
伝子上の8領域、プレ82−8領域及びプレS1−プレ
82−8領域に各々コードされている( Heerma
nn 、 K、et al 、 J :ViroA!、
52 : 896−402.1984 )。
従来メジャー蛋白が粒子の主な構成々分であり抗原の本
体と考えられていたが、最近に至りミドル蛋白のプレS
2領域に相当するペプチドは親水性で非常に抗原性が高
いことが知られ、(Neurath 。
R8et al、8cience 224 : 392
 (1984))またポリアルブミンとの親和性があり
、これを介して肝細胞ポリアルブミンレセプターと結合
する。
従って本ペプチドに対する抗体はHBVの肝細胞への感
染を効果的に防止する可能性が示唆される。
(Takahashi +に、et a6.J、Imm
unoJ、136 :8467−3472.1986 
 )ラージ蛋白はそのブレS1領域にコードされた蛋白
が粒子上でスパイク構造物を作り、それがウィルス粒子
と感染細胞の固着に関わっていると考えられている。
HB22粒子上に6共通な抗原蛋白が存在することが明
らかにされているが、その比率はHBVとは大きく異っ
ている、HBV粒子上ではラージ蛋白、ミドル蛋白が各
々総抗原蛋白の約19b及び約10q6を占めているが
、HB22粒子上で6共とんどの場合、ラージ蛋白は認
められず、ミドル蛋白も1%前後である、各々の抗原蛋
白は共通の遺伝子領域Sにコードされた蛋白をもつため
共通の抗体によって認識されるが、ブレS1及びブレS
2Kコードされる構造物に対して各々特異的な単クロー
ン抗体も得られている、(公開特許公報A昭61−11
1695 )各々の蛋白の分子量は糖修飾の度合によっ
て異った分子の対になっており、メジャー蛋白は22キ
ロダルトン及び27キロダルトン、ミドル蛋白は33キ
ロダルトン及び36キロダルトン、ラージ蛋白は39キ
ロダルトン及び41キロダルトンである、また各々の蛋
白に相当する遺伝子の塩基配列もadr型、adw型、
ayw型の亜型について明らかにされている。(adw
型、adr型Ono 、 Y、 、 et al 、 
Nucleic Ac1d Re5earch、vol
l。
11: 1747.(198B’)、ayw型Ga1i
bert +F、+et al 、 Nature 2
81 : 646 (1979) )〔発明が解決しよ
うとする問題点〕 現在臨床応用されているHB22ワクチンはB型肝炎患
者血清より得られるHB22粒子を用いるため原料を大
量供給するのが困難であること、感染性粒子の不活性化
のためホルマリン処理及び熱処理が不可欠で、その処理
が天然HB22粒子の表面蛋白の抗原性を減弱すること
、などの欠陥が指摘される。さらに天然のHB22粒子
が前述のようにもともとラージ蛋白を含まず、ミドル蛋
白も1%前後しか含んでいるに過ぎないことなど、HB
V感染に対する免疫原として適当であるかどうか疑問で
ある。
近年遺伝子組み換え技術を応用したHBsAgの産生が
進んでいる。そのうち大腸菌を宿主とした系によるHB
sAg産生(Fujisawa et al 、 Nu
c71!eicAcid Re5earch 11 :
 858 (1988) 、 Pumpenet al
 、 Gene 30 : 201 (1984))は
産生きれた蛋白が集合せず粒子を形成しない。さらに動
物・細胞由来の蛋白にみられるような翻訳後糖修飾がさ
れないため、天然のHBsAgと比較してその抗原性は
遥かに及ばない。さらに細胞外への分泌が起らず、HB
 s A gの回収の際、細胞を破壊する必要があり、
そのことが抗原蛋白の精製を困難にしている。酵母を用
いた産生糸では、(Miyanohara。
A、et al、PNAs 80 :PP1 (198
8)) HBsAgの翻訳後糖修飾がおこり、さらに粒
子の形成もされる。しかし大腸菌の場合と同様に細胞か
ら抗原蛋白の分泌がおこらず精製が非常に困難である。
さらに糖修飾などが動物細胞と同様の形で行なわれるか
どうか検討する必要がある。
現在動物細胞を宿主としたHB22粒子産生糸色知られ
ている( Hisung、 N、et al、 J、 
Mo1.Applied。
Gen、2:489−506(1984)、  しかし
それらはメジャー蛋白を主成分として設計した遺伝子構
成を用いて産生細胞を作製しているため、ラージ蛋白、
ミドル蛋白の金員は少ない。また多ぐの場合癌原性を有
するベクター、例えばBPV(牛パピローマウィルス)
や5V−40などに由来するDNAを用いているため、
産生物中に有害な未知物質が混入してくる可能性が高い
。(Hsiung +N、、xzt al、JoMol
、Appl、Gen 2 : 497−506(198
4)、Simonsen* O,、et al、 Mo
l、CdtlBiol、3 : 2250−2258(
1988))。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、これらの問題を解決すべく鋭意研究を進
桧た結果、ラージ蛋白及びミドル蛋白を極めて高濃度に
有するHBs(表面蛋白)粒子を得、このものが実験動
物に極めて高い抗体を誘導する能力を有することを見出
した。その有効性の高いHBs粒子はラージ蛋白を2チ
から50%、ミドル蛋白を10%から60チも含んでい
た。この粒子は種々の方法で作製できるが、動物細胞特
にQ幻細胞(チャイニーズハムスター卵巣由来)、Ve
r。
細胞(サル腎由来)、L細胞(マウス11M芽細胞由来
)を用いた遺伝子操作法による作製がよい結果を与えた
。本粒子産生細胞を作製する番ζ当ってHBS遺伝子は
色々な亜型のものを用いることが可能であるが、その中
でadr型及びayw型を用いた。
これらのHBs遺伝子は活性B型肝炎患者の血清から精
製したHBV粒子ゲノムより公知の方法で得られる( 
NucJeic Ac1d Re5earch 11 
: 1947(1988))。これらの遺伝子の8領域
、ブレ82−8領域、ブレS1−ブレ82−8領域の形
質を発現させるため、種々のプロモーターを用いること
ができる。特にU2プロモーター、H−2Kプロモータ
ー、ミクログロブリンプロモーター及びメタロサイアニ
ンプロモーターがよい結果を与える。
各々のプロモーターは公知の方法で得られる( Mat
taj、 I et al、m1Bo、J、2:189
8(1989)その他)。これらの遺伝子群は大腸菌由
来のプラスミドに結合させ、大腸菌内で増殖させ、精製
した上で、通常リン酸カルシウム沈澱法で、(Cope
land。
N、etal、0el116:347(1979))動
物細胞内に導入される。形質転換導入するに当ってネオ
マイシン耐性遺伝子、或いはデハイドロフオレイトレダ
クターゼ(MFR)遺伝子を導入することにより形質転
換細胞の単離を容易にすることができる( Co1bd
re Garapin、 F、 et al、JoMo
l。
Biol、 150 : 1−14(1981)、Mi
chel、M。
et al、 PNA881 ニア708−7712(
1984))。
すなわちHBs遺伝子と同時にネオマイシン耐性遺伝子
を形質転換することによってネオマイシン耐性でHBs
蛋白を産生ずる細胞を作り、初期のスクリーニングの際
遺伝子が導入されなかった細胞(ネオマイシンマイナス
)を培地中にネオマイシンを添加することによって除く
と云う方法をとることができる。
またDHF R陰性の宿主細胞番ζ、DHFR遺伝子と
HBs遺伝子を同時に形質転換することにより宿主細胞
をDHFR陽性としメトトレキセイト耐性の発現を目安
に形質転換細胞を単離することができる。
これらの方法で得られた形質転換細胞は、例えば限界希
釈法によるクローニングを重ねることによって純化、安
定化することが可能である。ここに得られたHBs粒子
産生細胞は無限に増殖を続けることができる。培養には
10%FC!8(牛胎児血清)を含むハムF−12培地
が好ましい。このような条件で得たBBs粒子の産生量
は10ng/10ce#/ d a yにも達した。こ
の培地中にメトトレキセイト、グルココルチコイド、カ
ドミウム、鉛、 PMA(Phorbol−12−My
ristate −18−Acetate )等を添加
することによってEBsの産生は飛躍的に増巾すること
が可能で、驚くべきことに最高5〜10μび/ 10 
cell/ dayの値が達成された。さらに例えばロ
ーラーボトル法、マイクロキャリア法、フォローファイ
バー法などを応用することにより、より濃縮された状態
でHBs粒子を培地中に分泌させることができる。培養
液中の本粒子は公知の方法、例えばアフイニテイクロマ
トグラフ、ゲル濾過、PEG 沈澱、セシウムクロライ
ド密度勾配遠心法などの組合せにより、容易に臨床応用
に足る純度(99,9%)以上に精製することができる
。さらに前述したように、本法で2種以上の亜型のHB
s蛋白の遺伝子を同一細胞に形質導入することによって
キメラ構造をもつHBs粒子の作製が可能である。従っ
てこうして得られた粒子は2種以上の亜型のHBsAg
を粒子上に有し極めて効果的な免疫原となる。以上述べ
た本発明により得られるHBs粒子を原料として極めて
効果的なり型肝炎ワクチンを大量、安価に製造すること
が可能になった。
しかもこのようにして製造したワクチンは感染性HBV
や感染性ゲノムを全く含まず、従って熱、ホルマリンな
ど不活化処理を必要としない極めて安全で効果の高いワ
クチンと云える。
本発明には他の態様も含まれる。例えばHBs粒子には
ラージ蛋白とメジャー蛋白によって構成されてもよく、
またミドル蛋白とメジャー蛋白によって構成されてもよ
い。それぞれの構成蛋白は天然HBV粒子から分離精製
されたのちHBs粒子に再構成されてもよい。
この段階で異なった亜型のHBS粒子に由来する蛋白を
混ぜてもよい。遺伝子組み換え技術を用いた生産におい
て動物細胞以外に酵母或いは大腸菌を用いてもよい。大
腸菌を用いた場合粒子は構成されないが、その産生物は
人工的に構成するための構成蛋白として利用することが
可能である。
HBs粒子産生動物細胞を作製するに当って導入するプ
ラスミドは1種類でもよく、また2種類以上を同時に用
いてもよい。さらに確立した産生細胞に再度導入するこ
とによって遺伝子のコピー数を上げること可能である。
また2種類以上を数珠つなぎにして導入することも効率
的である。
〔実施例J 実施例1 組み換えプラスミドの作製 (a)  基礎実験材料 本実施例におけるプラスミドは以下の基本的プラスミド
を材料として構築した。
(1)  pBPV−MMT neo (842−12
)第1図参照。
米国 ニーニスバイオ社より購入した。
(2)  I)U2プロモーター Mattay、 Iらの報告(Nature、816:
16B −167(1985))に従ってアフリカッメ
ガエル卵細胞核RNAを原料としてU2プロモーターに
当る部分を制限酵素EcoRI (註14)とApa 
l (註28、)で切断して得たDNAをクローニング
することで得た。
(3)HBウィルスゲノムDNA : B型肝炎活性患
者の血清のadr型及びayw型の亜型を示すものを材
料としてセシウムクロライド平衡密度遠心法、フェノー
ル抽出、エタノール沈澱により得た。
(4)  P S P 64ポリリン力−プラスミド米
国 プロメガ社から購入(第■図参照)(b)  基礎
実験方法 イ)各段階での制限酵素反応は0.2〜1μqのDNA
が20μlの容量中に含まれる反応規模で行なった。
酵素反応後必要なりNA断片はサイズにより0.7チ〜
1.8チのアガロースゲル上を電気泳動(註1)して他
の断片から分離し、フェノール、クロロホルム抽出、エ
タノール沈澱して精製した。形質転換に用いる大腸菌(
註2)の調製及び形質転換は以下のように行なった。
口)−夜培養して高濃度に生育した大腸菌1鹸をとり、
これを100g1のLB−培地(註3)に加えて、37
°C培養器中で振とう培養した。培養液の0D550値
が0.7前後に達した時、培養液を10分間氷水浴上に
保持することで細胞の生育を止める。その培養液8 t
elをとり遠心分離して沈渣として回収した細胞を1.
5 palの50 mM塩化カルシウム、10 mM 
トリス(註4)(pH8)の緩衝液に懸濁した。これを
15分間氷水浴上に保持した後、再び遠心分離して細胞
を回収し、同じ緩衝液1.51に懸濁し4°Cに一晩保
存した。調製したプラスミドDNA溶液(10mMトリ
ス、1mMEDTA (註5)(pH7,5)70 μ
lを上述の細胞液2・00μlに加え、30分間氷水浴
上に保持し、LB−培地1.0 txtを加え、42°
C水浴中に2分間保持した後、37°C水浴中で一晩培
養する。
本培養液を50μg/mlのアンピシリン6)を含む寒
天培地上に撤き、アンピシリン耐性株として形質転換株
を得た。
ハ)形質転換した大腸菌からプラスミドDNAを回収す
るには以下の方法を用いた。
形質転換株を11容量のLB−培地で0D600値が0
.5になるまで培養した。これにクロラムフェニコール
(註7)を200μg/mlの濃度になるように加え、
細胞中のプラスミド数を増巾した。
この処理は12〜20時間37℃で行なった。°この培
養液を800Orpmで遠心分離して細胞を回収してこ
れを冷却した。18g/の蔗糖を含む50mM)リス緩
衝液p H8,0に懸濁し、氷水浴上に保持した三角コ
ルベンに移し、5■/ mlのリゾチーム(註8)を含
む250mMトリス緩衝液pH8,0を添加した。10
〜15分後6 mlのEDTA液(250mM EDT
A p H8,0)を加え、さらに15分間氷水浴上に
保持した。これに界面活性剤混液(0,01チドリメン
X−100(註9)、60 mM EDTA 。
50mM1リスpH8,0)を80zt添加し、氷水浴
上に保持した後、こ汀をL−8M超遠心機に5w−28
0−ター(註10)を用いて25.00 Orpm90
分間遠心分間遠心上の上清にプロナーゼ(註11)を2
50μg/lelになるように加えて、30分間37℃
に保持した。引きつづき、10mMトリス、1mMED
TA pH8,0緩衝液で飽和したフェノールで除蛋白
した後、エタノール沈澱によりDNAを回収した。
このDNA沈渣をエチジウムブロマイド(註12)含有
セシウムクロライド液(セシウムクロライ1k)9.4
 g 、 6W/mlのエチジウムブロマイド液o、5
5m1を蒸溜水10m1に調製したもの)に溶解し、T
i70ローター(ベツクスン製)を用いて48.000
rpmで遠心分離した。紫外線照射によりプラスミドD
NAのバンドを確認、その部分を回収した。
エチジウムブロマイドをイソブタノール抽出により除い
た後、透析によりセシウムクロライドを除去した。これ
をフェノール抽出した後、水層に酢酸ナトリウムを80
0mMになるように加えてエタノール沈澱してプラスミ
ドDNAを回収した。
二)NeoR断片は以下の方法で調製した(第1図参照
)。PBPV 842−12 DNA Ropg/40
0plを制限酵素EcoRI(註14)及びBamHI
 (註15)よって行なった。以上の方法によって木オ
マイシン耐性遺伝子をメタロサイアニンプロモーターの
制御下にもつDNA断片を得た。以下この断片をNeo
Rと称し、選択マーカーとして利用した。
ホ)  adw型及びayw型HBウィルス表面抗原遺
伝子は以下の方法によって調製した。
adw型或いはayw型の亜型を示す活性型゛B型肝炎
患者の血清100g1をsw−−28,ローターを用い
て25.00Orpm、12時間4℃で遠心沈澱し、沈
渣として得られたHBV粒子を100aI/のダルベツ
コリン酸緩衝液(註17)に懸濁し、再び上述の条件で
遠心分離し、その沈澱をとり、洗浄後Log/の反応液
に懸濁した。
反応液は、160 mM )リス(pH7,5)、40
mM塩化マグネシウム、120mM塩化アンモニウム、
0.8To2−メルカプトエタノール(註18)0.5
%ノニデットP−40(註19)1.0mMdTTP、
 dATP、 dcTP%dGTPからなる。この反応
液で12時間、87℃でインキュベートすることにより
、HBVゲノム中の単鎖部分を2重鎮にした。この方法
はIntervirology 12 : 995−1
005(1978)に詳しい記述がある。この反応液を
5w28  ローターを用い、遠心分離し、得られた沈
澱を5 dのDNA抽出用緩衝液(0,02Mトリス塩
酸pH7,60,02MEDTA、1チソジウムドデテ
ールサルフエート(註21)、プロティナーゼK(註2
2)(1μg/me ) )に懸濁し、87”C,16
時間インキュベートした後、フェノール抽出を2回行っ
て除蛋白し、その水層部分をとり、エタノール沈澱法に
よりそのDNAを回収した。
へ)得られたayw型HBウィルス遺伝子をBgl l
(註28)で切断し、ブレS1−ブレs2− S領域を
含む、、2. =li k bの断片をポリリンカープ
ラスミドP8P64のBgl lサイトに導入した。ま
た8、81を保存し、大腸菌で増殖するためEcoRI
とBgllで得られるS領域を含む2.1kbの断片も
またポリリンカープラスミドP8P64に導入した。
ト)P8P−Neoプラスミド(第1図)は以下のよう
にして作製した。ポリリンカープラスミドPI;IPA
AG−作fiEl−−IE  葺 Pvu   I  
 (註 24   ) ?” 七n1lirL−その粘
着性末端をDNAポリメラーゼエ(註25)。
dTTP 、dOTP 、dATP 、dGTPを用い
て非粘着性末端(blunt end )とした。Ne
o断片も同様の方法で非粘着性末端とした。反応には0
.5μ「のDNA量を総流f180μjの反応液中に懸
濁して行なった。反応液は50 mM )リス、5 m
M塩化マグネシウム、10mM2−メルカプトエタノー
ル、0.1 mM dATP 、 dcTP 、 dT
TP 、 dGTP 。
5単位のDNAポリメラーゼで構成した。反応は室温で
2時間インキュベートして行なった。これら2つのDN
A断片はフェノール抽出して得た、2つの断片各々0.
5μ「を10μグのライゲーション緩衝液(0,9単位
のT4DNAリガーゼ(註26)、10 mM hリス
、1 mM EDTA pH7,5)中で1時間インキ
ュベートすることにより2つの断片をライゲートし、N
eoRをEcoRIサイトに導入したFDP−Neo(
第1図)を得た。
チ)  U2プロモーターと8遺伝子を以下の方法でP
8P−Neo  にクローニングした。P8P−Ne。
をEcoRI及びBamHI(註27)で切断しく第■
図)、そのうちに含まれる5acI 、 Smal +
  及びAval  サイトを除いた。残ったDNAを
フェノール抽出、エタノール沈澱で回収した後、前出(
実験材料)のU2−プロモーター断片とEcoRIサイ
ト同士をライゲートした(第X図)。
ワ)このDNAをアガロース電気泳動、フェノール抽出
、エタノール沈澱で回収した後、HBウィルス遺伝子の
プレS1−82−8遺伝子部を含む2Akb Bgl 
l断片とライゲートした(第V図)。次にU2由来のA
pal (註28)サイトとHBウィルス由来のBgl
■サイトを非粘着性末端にした上でライゲートし、プラ
スミドPU281  (第■図)を得た。このプラスミ
ドをフェノール抽出、エタノール沈澱した後、E、Co
11101株に形質転換し増殖させた。この形質転換株
は工業技術院微生物工業技術研究所に寄託された(寄託
番号FEBMP−9268)。
ヌ)プラスミドPU2S(第1図)は上述のPU281
を構築した方法に準じて以下の手順で構築した。
U2プロモーターのEcoRI −Apa°I断片をP
SPNe。
(第■図)断片のEcoRI  サイトにライゲートし
、さらにHBウィルスEcoRI −Bg# l断片と
ライゲートした。HBウィルス断片のBglIIB’末
端とPSP NeoのBamHI 5’末端がライゲー
トされた。
残るApal末端とEcoRI  末端は非粘着性末端
化した上でライゲートシ、その結果プラスミドPU28
(第yI図)を得た。
プラスミドPO281/U2S (第1図)はPU2S
1とPU2Sを材料として作製した。
ル)  PU28をEcoRIとxhol(註29)に
より切断して、U2S断片を得た。2ぎにPU2S1を
xh。
Nで切断して、U2S断片をそのxho I末端とライ
ゲートした。残るEcoRI末端とxhol末端は非粘
着性末端にした上でライゲートし、その結果プラスミド
PU28/U28  (第1図)を得た。
オ)プラスミドPU2S2 (第X図)はPU2S 作
製の方法とはゾ同様の方法で作製された。
PSPNeoをEcoRI及びBamHI  で切断し
た。
つぎにadw型HBウィルスゲノムをM8tH註80)
とBgl lで切断し得られた4つの断片のうち2.2
kbの82−8領域を含む断片をアガロース電気泳動に
より精製、回収した。その断片のS領域側のBgll末
端とPSPNeoのBamHI末端をライゲートした。
つぎにApal末端を非粘着性末端とした上で、Mst
Iにより生じた非粘着性末端とライゲートシブラスミド
PU2S2  (第X図)を得た。
!7)  フラスE t’ PU2S2/U2S (第
X図) l! PU281/U2Sの作製方法に準じて
作製した。プラスミドPU2SをEcoRIとxho 
lで切断し、028断片を回収した。つぎにPU2S2
をxholで切断した。U2S断片とPU2S2のxh
ol  末端をライゲートした上で残ったEcoRI末
端とxho [末端を非粘着性末端とした上でライゲー
トしてプラスミドPU282/U2S (第X図)を得
た。
註NO品   名 2  大  腸  菌   米国 ビーアールエル社H
B 1018  LB−培地  米国ディフェ社製4 
 ト   、ノ   ユ    トリス(ヒドロキシ)
アミノメタン重さ f’n卑蝕貧仙制 6アンピシリン  米国 シグマ社製 7 クロラムフェニコール  1 8 リゾチーム  東京 和光紬薬社製11プロナーゼ
  東京 和光紬薬社製13 セシウムクロソイド  
 1 14 EcoRI    京都 宝酒造社製15 Ba
mHl 16 リチウムクロライド 東京 和光紬薬社製17 
ダルベツコ緩衝液  東京 田水製薬社製182−メル
カプトエタノール東京 和光紬薬社製19 ノニデット
P−40米国 シグマ社製21 ソジウムドデチルサル
フエート SDS  東京 和光紬薬社製22 ブロテ
ィナーゼK  米国 ベセスダリサーチ社製28 Bg
l l     京都宝酒造社製24  Pvu  n
        米国 ベセスダリサーチ社製25  
DNAポリメラーゼ l1 26  T4  DNA  リガーゼ  127 Ba
m Hl    京都宝酒造社28  Apa  l 
        米国 ベセスダリサーチ社製29  
xho  1 80  Mst  1 実施例2  HB8産生細胞の作製 実施例1で構築したプラスミドを動物細胞に形質転換し
た。形質転換はグラハムらによる方法(Graham 
F、L、et al、、 Virology、 52 
: 456(1978) )に準じて行なった。
20μqの鮭精子DNA(註1)を含む240mM塩化
カルシウム溶液0.5 mlに10μ「のPU2SID
NAを加えた。本溶液をヘペス(註2) 1.5mMリ
ン酸ナトリウム、28mM塩化ナトリウム(pH7,1
)の緩衝液にはげしく撹拌しながら添加して30分間、
25℃にインキュベートし沈澱を形成した。形質転換の
前日に10個のCHO細胞(註3)を10%牛脂児血清
(註4)を含むハムF−12培地(註5)に懸濁して、
直径1511mのペトリー皿に撒いた。形質転換当日新
鮮な培地と交換した後前述の沈澱を、細胞を含むペトリ
ー皿に添加した。1時間毎に動揺しながら8時間インキ
ュベートした。つぎに培地を捨て2.0%グリセロール
を含むリン酸緩衝液を加えて2分間、37°Cでインキ
ュベートした。リン酸緩衝液で一回洗浄した後、10チ
牛脂児血清を含むハムF−12培地を添那し、37°C
,CO2詳卵器でインキュベートした。4日日に培地を
300μg〜1■/ mlのネオマイシンを含有する1
0%FO8(牛胎児血清)ハムF−12培地と交換し、
培養を継続した。7日〜10日日に生存している細胞を
シリンダー法でクローニングした。増殖した各クローン
の培養上清のHBS粒子産生能をベーリング社のエンザ
イグノストキット(註6)を用いて検討した。産生能陽
性の細胞について限界希釈法でクローニングした上で、
さらに詳しく産生能を検討した。
100μg /ml培地/ d a 7以上の産生能を
示すクローンを81クローン得た。その中最高1.2μ
g/ml培地/dayの産生能を示すクローンがあった
実施例8 異なった組成のHBS粒子を産生ずる細胞株
の作製 実施例2K示した方法を用いてCHO細胞をPU28 
、 PU281 、 PU281U2S 、 PU2S
2及びPU2S 2U28  のプラスミドで形質転換
した。得られたHB8産生細胞株を培養し、その上清に
産生される粒子のHB8蛋白の組成を検討した(第1表
)。゛組成の決定には実施例5で示す銀染色デンシトメ
トリー法を用いた。
(以下余白) 実施例4 組換HB8粒子の精製と力価試験実施例2K
より得たHBS粒子産糸色HO細胞をローラーボトルを
用いて培養し、その上清中に分泌したHBS粒子を以下
の方法で精製した、培養液5000++t/にsoog
のポリエチレングリコール(PEG)8000 (註7
)を加え室温で3時間撹拌した。これをサーパル遠心器
(註8)、OSローターで(註9 )4.50Orpm
1時間遠心分離した。その上清にさらにaoogのP 
E G 8000を加えて3時間撹拌した後、上記のロ
ーターで10.00Orpm1時間遠心分離した。沈澱
を50txlのPBSに懸濁し、この液をBiorad
 A −5m  カラム(註10)を用いてゲル濾過し
、PEGからHB8粒子を分離した。この粒子分画をL
ag/litのセシウムクロライド液で密度勾配遠心分
離した。
ベックマンL5遠心機、50Tiローター(註11)を
用い、45.00Orpm150時間、15°Cで遠心
分離した。L2cr/xlの密度域にバンドしたHB8
粒子を回収し、PBSに対して透析し精製HB8粒子を
得た。以上の方法は公知のゲルリツヒらの方法(ウォル
フラム・バー・ゲルリッヒ特開昭6l−111695)
を用いて行なった。このようにして得た精[EfB S
粒子を水酸化アルミニウムゲル(註12)に吸着し、沈
降型ワクチンとした。
吸着量はアルミニウムを3001W/ mlに含有する
ゲル1’ ystあたり40μJとした。
このワクチンをモルモット(第2表)とマウス(第3表
)に投与し、その血清中に現われた抗体価を投与4週間
後に検定した。ワクチンに含まれる抗原量は高塩濃度弱
アルカリ溶出させ(8aito。
H,、et al、、 Japan J9Med、Sc
i、 BioC86,27B。
(1983))、ベーリング社エンザイグノストキット
により測定した。被検動物血清中の抗体価は化血研社製
セロクリット抗HB8を用いた。動物は各群5匹で行な
った。30ツトで行った結果いずれも血清由来ワクチン
に比較して同等以上の分画を示した。特にロット2は極
めて高い力価を示した。
実施例5 粒子に含まれるラージ蛋白、ミドル蛋白及び
メジャー蛋白の比の測定 2つの方法で行なった。第1法は電気泳動パターンをデ
ンシトメトリーする方法で行なった。第2法はELI8
Aで行なった。
(第1法) 精製1ノだHBS粒子を5μg15μlに
調製し、これを15μlのゲル−ローディング緩衝液(
2%5D815%メルカプトエタノール、3チ蔗糖、5
0mM)リスpH7,4)と混合し5分間沸騰水浴上に
保持した。これをO,t Sの8DSを含む12%ポリ
アクリルアミドスラブゲル上で電気泳動した。バイオラ
ッド社製銀染色試薬(註18)を用いて染色し、染色像
をデンシトメーター(米国バイオラド社モデル620)
で測定しラージ蛋白部、ミドル蛋白部、メ・ジャー蛋白
部それぞれのピークを比較した。
(第2法)・ノラージ蛋白特異的及びミドル蛋白特異的
単一クローン抗体は公知である(ウォルフラム・ハーゲ
ルリツヒ特開昭6l−111695)。
これらの抗体及びマウス抗HBS抗体(註14)を用い
てELISAキットを作製した。家兎抗HBs抗体(註
15)の100部PBS希釈液をグイナボット社製EL
ISA用96大プレート(註16)に各50μl添加し
、−晩冷室に保持した。これを洗浄後0.1チ牛血清ア
ルゴミン(註17)を含むPBSでブロックし、これに
HBV粒子及び本発明による粒子を添加した。その濃度
は5μg〜50μg /mlを用いた。1時間、37°
Cでインキュベートした後洗浄し、各々に抗ラージ蛋白
特異抗体、抗ミドル蛋白特異抗体及び抗HBs抗体を5
0μg添加した。いずれも100音希釈液を用いた。1
時間、37°Cでインキュベートした後各ウェルにペル
オキシダーゼ標識山羊抗マウスIgG抗体(註18)(
カッベル社)100倍希釈液50μlを添加した。1時
間インキュベートした後、新たに調製した基質(10ダ
オルトフエニレンジアミン。
(註19)0.01%過酸化水素)を50μlずつ添加
し、室温でインキュベートした。発色の度合を見て1規
定の硫酸を50μl添加して反応を止めた。各ウェルの
吸光度を492nmのフィルターを装着したフロー社製
マルチスキャン(註20)を用いて吸光度を測定した。
HBV粒子の各蛋白組成がラージ蛋白1チ、ミドル蛋白
10%及びメジャー蛋白90チであることを標準にして
、HBV粒子のウェルにおける発色と本HBs粒子にお
ける発色を比較してその成分比を得た(第4表)。
(以下余白) 実施例6  H−2Kプロモーター(註21)、ミクロ
グロブリンプロモーター(註22)、メタロサイアニン
プロモーター(註23)を用いたHBs粒子の発現 実施例1を踏襲して上記3種のプロモーターを用いpH
−2kS1. pMG8を及びpMT S 1のプラス
ミドを作製した。これをCHO細胞にネオマシン遺伝子
とともに形質転換し産生細胞を作製した。、スクリーニ
ングの後I(Bs粒子のもっとも産生能力の高いものの
効率を比較した。また薬剤による増巾効率についても検
討を行なった(第5表)。
(以下余白) 実施例7 各涌動物細胞による形質転換の比較実施例1
のPU2S1をVerr o細胞(註24)、L細胞(
註25)、Wl−88細胞(註24)及びミエローマP
3X68細胞(註24)に形質転換した。
これらの細胞を10個ずつ直径15crILのペトリー
皿に撒き一晩培養し、その上清に現われるEUBs粒子
ヲベーリング社エンザイグノストを用いたELISAで
定量した。Vero細胞、L細胞は良好な結果を示した
がWl−18由来細胞はほとんど粒子を産生じなかった
(第6表)。
第    6    表 実施例8 デバイドロフオレートレダクターゼを用いる
方法 Dehydrofolate Reductase遺伝
子はシモンゼンらの報告(Simonsen、 C,、
PNAS  80:2495(1988))の方法を用
いて得た。メトトレキセイト耐性を示す8T8細胞(註
25)のメツセンジャーRNAを抽出、常法により精製
してcDNAを作製した。このcDNAにFU2プロモ
ーターをライゲートし、PBR822(註26)に導入
した。
これらの方法は実施例1記載の方法に準じて行なった。
本プラスミドを実施例1に示したプラスミド群と縦列に
つないだ後、DehydrofolateReduct
aseを欠損したCHo細胞の変異株にリン酸カルシウ
ム法で形質転換した。形質転換株はその培養液中にメト
トレキセイト(註27)を加えることによって選択され
た。その濃度は0.1μq〜1.0μg1mlが適当で
あった。このようにして選択されたHBs粒子産生株は
、さらにメトトレキセイトを用いてその産生量を安定し
て増巾することができた。培養液中に0.1μg〜1o
oμg/1ttlの範囲でメトトレキセイトを加えるこ
とにより有為にその産生量は増巾された。(第7表)。
第    7    表 註No、  品     名    説     明1
 鮭精子DNA  東京 和光紬薬社製8  CHO細
 胞    米国 フロー社から購入4′牛脂児血清 
  東京 和光紬薬社製5 ハム−12培地  東京 
田水製薬社製6 エンザイクノストキット  米国 ベ
ーリング社製8 サーバル遠心器   米国 サーバル
社it!RC5b9  G80−ター   米国 サー
バル社製10  Biorad A −5m   米国
 バイオラド社製カラム 11 50Ti C1−ター米国  ベックマン社製1
8 銀染色試薬   米国 パイオシド社製14  マ
ウス抗HBs抗体       自   製15  家
兎抗HBs抗体      自  製16  ELI8
A用96穴プレート東京 グイナボット社製【7 牛血
清アルブミン  東京 和光紬薬社製E8  山羊抗マ
ウスxga   米国 カッペル社製[9オルトフェニ
レンジアミン  東京 和光紬薬社製シ0 マルチスキ
ャンナー  米国  フロー社製27  メトトレキセ
イト 東京 和光紬薬社製28  デキサメサゾン 29  硫酸カドミウム 〔発明の効果〕 本発明によればきわめて有効なり型肝炎ウィルスの抗原
粒子を遺伝子工業の手法によシ量産することができ、ま
たその粒子を用いて感染性のウィルスやゲノムを全く含
まない安全かつ有効なワクチンを製造することができる
【図面の簡単な説明】
第X図はプラスミドpDBPV−MMTn e oを、
第X図はポリリンカープラスミド−pSP64とneo
断片からプラスミドpsP−Neoの作製を、第■、■
、V、VI図はpSP  Neo、 U2プロモーター
断片aよびHBウィルス遺伝子のBgll断片(2,4
Kb)からプラスミドpU2S工の作製を、第1図はH
Bウィルス遺伝子のEcoRI−Bg1!n断片(2,
IKb)を用い上記同様にして得られたプラスミドpU
2Sを、第1図はI)U2S1とpU2Sの各断片を用
いて作製されたプラスミドpU2 S 1/ U2 S
を、第ff図はHBウィルスの52−S領域を含む断片
(2,2Kb)を用いて得られたプラスミドpUzSz
 を、第X図はpU2SとI)U2S2との各断片から
作製したプラスミドpU2 S 2/U2Sを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 天然のB型肝炎表面抗原粒子とは異なる比でプレS
    _1−プレS_2−S蛋白(ラージ蛋白)、プレS_2
    −S蛋白(ミドル蛋白)S蛋白(メジャー蛋白)を含む
    B型肝炎表面抗原粒子。 2、ラージ蛋白が2〜50%、ミドル蛋白が10〜60
    %の範囲で任意の比率に含まれる特許請求の範囲第1項
    記載のB型肝炎表面抗原粒子。(以下粒子と略称) 3、遺伝子組み換技術で作製される特許請求の範囲第1
    項記載の粒子。 4、動物細胞を宿主とした遺伝子組み換技術で作製され
    る特許請求の第1項記載の粒子。 5 U−2プロモーターを用いる特許請求の範囲第4項
    記載の粒子。 6 H−2Kプロモーターを用いる特許請求の範囲第4
    項記載の粒子。 7 マクログロブリンプロモーターを用いる特許請求の
    範囲第4項記載の粒子。 8 メタロサイアニンプロモーターを用いる特許請求の
    範囲第4項記載の粒子。 9 宿主としてCHO細胞を用いる特許請求の範囲第4
    項記載の粒子。 10 宿主としてVero細胞を用いる特許請求の範囲
    第4項記載の粒子。 11 宿主としてL細胞を用いる特許請求の範囲第4項
    記載の粒子。 12 特許請求の範囲第1項記載の粒子を動物細胞を宿
    主とする遺伝子組み換え技術で作製するために用いる遺
    伝子の構造およびそれを含む大腸菌ベクター。 13 U−2プロモーターを用いる特許請求の範囲第1
    2項記載の遺伝子の構造およびそれを含む大腸菌ベクタ
    ー。 14 H−2Kプロモーターを用いる特許請求の範囲第
    12項記載の遺伝子の構造およびそれを含む大腸菌ベク
    ター。 15 マクログロブリンプロモーターを用いる特許請求
    の範囲第12項記載の遺伝子の構造およびそれを含む大
    腸菌ベクター。 16 メタロサイアニンプロモーターを用いる特許請求
    の範囲第12項記載の遺伝子の構造およびそれを含む大
    腸菌ベクター。 17 特許請求の範囲第1項記載の粒子を動物細胞を宿
    主とする遺伝子組み換え技術で作製する場合、宿主の培
    養液中に薬剤を添加することを特徴とする粒子の産生を
    増巾する方法。 18 薬剤がメトトレキセイドである特許請求の範囲第
    17項記載の方法。 19 薬剤がグルココルチコイドである特許請求の範囲
    第17項記載の方法。 20 薬剤がホルボールミリステートアセテートである
    特許請求の範囲第17項記載の方法。 21 特許請求の範囲第1項記載の粒子を含むワクチン
    。 22 特許請求の範囲第1項記載の粒子の2種以上の亜
    型を含む特許請求の範囲第21項記載のワクチン。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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