WO2013031956A1 - 遺伝子型3aのC型肝炎ウイルスゲノム由来の核酸を含む核酸構築物 - Google Patents

遺伝子型3aのC型肝炎ウイルスゲノム由来の核酸を含む核酸構築物 Download PDF

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モッサン サイード
パトリック モーレル
クレール ゴンドー
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    • G01N2333/186Hepatitis C; Hepatitis NANB

Definitions

  • the present invention relates to a nucleic acid derived from the genotype 3a hepatitis C virus genome, a nucleic acid construct containing the nucleic acid, and a method for screening an anti-hepatitis C virus substance.
  • HCV hepatitis C virus
  • HCV hepatitis C virus
  • development research of anti-HCV drugs Specifically, a system for amplifying HCV in cultured cells and a system for evaluating the proliferation of HCV in cultured cells are necessary, and if these systems can be constructed, the above research is considered to progress dramatically.
  • HCV is a virus whose genome is a single-stranded (+) strand sense RNA belonging to the Flaviviridae family, and is known to cause hepatitis C. HCV is classified into a number of types according to genotype or serotype, and according to the phylogenetic analysis method by Simmonds et al. Using the base sequence of the HCV strain, the HCV genotype is classified into genotypes 1 to 6, and They are classified into subtypes (Non-Patent Document 1). At present, the full-length genome sequences of a plurality of HCV genotypes have been determined (Non-Patent Documents 2 to 5).
  • Non-Patent Documents 6 and 7 are characterized by a large proportion of genotype 3 HCV-infected patients.
  • the HCV subgenomic replicon RNA is an RNA that includes a part of the HCV genome, and has no ability to produce infectious HCV particles, but is an RNA that can autonomously replicate RNA derived from the HCV genome when introduced into cultured cells. That is.
  • the full genome replicon RNA of HCV is the RNA containing the full length of the HCV genome, that is, the 5 ′ untranslated region, the structural gene, the nonstructural gene, and the 3 ′ untranslated region. It is RNA that can autonomously replicate genome-derived RNA.
  • RNA having the ability to produce infectious HCV particles in an in vitro system using cultured cells is RNA derived from the JFH-1 strain of genotype 2a, in order to obtain a raw material for HCV vaccine.
  • the ability to prepare a large amount of HCV particles in an in vitro system is limited to HCV of JFH-1 strain or full genome replicon derived from JFH-1 strain.
  • Main treatment for hepatitis C is performed by monotherapy of interferon- ⁇ and interferon- ⁇ and combination therapy of interferon- ⁇ and purine-nucleoside derivative ribavirin.
  • the therapeutic effect of interferon is related to the HCV genotype, and is known to be less effective for genotype 1b and more effective for genotypes 2a and 3a (Non-Patent Literature). 14). The reason why the therapeutic effect of interferon differs depending on the genotype of HCV has not yet been clarified, but one of the causes is thought to be due to differences in the replication mechanism and replication efficiency of HCV.
  • HCV subgenomic replicon RNAs are limited to several types derived from HCV strains of genotypes 1a, 1b and 2a, and for full genome replicon RNAs that produce infectious HCV particles, Only those derived from a genome consisting of a chimera of a structural gene derived from the genome of the JFH-1 strain of genotype 2a or a non-structural gene derived from a strain different from the JFH-1 strain. is there. Therefore, it is difficult to elucidate the relationship between HCV genotype and HCV replication mechanism or replication efficiency, and the types of HCV particles that can be artificially prepared as raw materials for HCV vaccines are also limited to genotype 2a. It is the current situation.
  • an object of the present invention is to provide a replicon RNA having an autonomous replication ability derived from a novel genotype 3a HCV strain and a novel genotype 3a HCV strain.
  • the present invention includes the following.
  • the amino acid sequence of the NS4A protein of amino acid numbers 1664 to 1717, the amino acid sequence of the NS4B protein of amino acid numbers 1718 to 1978, the amino acid sequence of the NS5A protein of amino acid numbers 1979 to 2430, and the amino acid sequence of the NS5B protein of amino acid numbers 2431 to 3021 A nucleic acid comprising a coding base sequence and a 3 ′ untranslated region comprising the base sequence of nucleotide numbers 9407 to 9655 of SEQ ID NO: 1 in this order (however, if the nucleic acid is RNA, thymine ( t) is read as uracil (u)).
  • the base sequence encoding the amino acid sequence of the NS3 protein includes the base sequence of base numbers 3437 to 5329 of SEQ ID NO: 1
  • the base sequence encoding the amino acid sequence of the NS4A protein includes the base sequence of base numbers 5330 to 5491 of SEQ ID NO: 1
  • the base sequence encoding the amino acid sequence of the NS4B protein includes the base sequence of base numbers 5492 to 6274 of SEQ ID NO: 1
  • the base sequence encoding the amino acid sequence of the NS5A protein includes the base sequence of base numbers 6275 to 7630 of SEQ ID NO: 1
  • the base sequence encoding the amino acid sequence of the NS5B protein comprises the base sequence of base numbers 7631 to 9406 of SEQ ID NO: 1, The nucleic acid according to [1] above.
  • the base sequence encoding the Core protein, the base sequence encoding the E1 protein, the base sequence encoding the E2 protein, the base sequence encoding the p7 protein, and the base sequence encoding the NS2 protein of the hepatitis C virus genome The nucleic acid according to any one of [1] to [4] above, further comprising:
  • the base sequence encoding the Core protein is a base sequence encoding the amino acid sequence of the Core protein of amino acid numbers 1 to 191 of SEQ ID NO: 14,
  • the base sequence encoding the E1 protein is a base sequence encoding the amino acid sequence of the E1 protein of amino acid numbers 192 to 383 of SEQ ID NO: 14,
  • the base sequence encoding the E2 protein is a base sequence encoding the amino acid sequence of the E2 protein of amino acid numbers 384 to 752 of SEQ ID NO: 14
  • the base sequence encoding the p7 protein is a base sequence encoding the amino acid sequence of the p7 protein of amino acid numbers 753 to 815 of SEQ ID NO: 14
  • the base sequence encoding NS2 protein is a base sequence encoding the amino acid sequence of NS2 protein of amino acid numbers 816 to 1032 of SEQ ID NO: 14.
  • nucleic acids described in [1] to [8] above may further contain a foreign gene and / or an IRES sequence.
  • a hepatitis C virus subgenomic replicon RNA comprising the nucleic acid according to any one of [1] to [4] and [8] above.
  • a hepatitis C virus full-genome replicon RNA comprising the nucleic acid according to any one of [5] to [7] above.
  • nucleic acids described in [1] to [8] above may be DNA.
  • An expression vector containing the nucleic acid described in [1] to [8] above, particularly such DNA is also a preferred embodiment of the present invention.
  • the cells according to [12] above or the mixture of hepatitis C virus particles and hepatitis C virus sensitive cells according to [11] above are cultured both in the presence and absence of a test substance.
  • the amounts of subgenomic replicon RNA, full-genome replicon RNA or hepatitis C virus particles quantified in the culture cultured in the presence of the test substance are cultured in the absence of the test substance, respectively.
  • test substance Evaluating the test substance to have anti-hepatitis C virus activity when less than the amount of subgenomic replicon RNA, full genome replicon RNA or hepatitis C virus particles quantified in the cultured culture; A method for screening for an anti-hepatitis C virus substance.
  • E1 A base sequence encoding a protein, a base sequence encoding an E2 protein, and a base sequence encoding a p7 protein;
  • a base sequence encoding the NS2 protein comprising the sequence of base numbers 2786 to 3436 of SEQ ID NO: 1, a base sequence encoding the NS2 protein of the hepatitis C virus genome other than the hepatitis C virus genome of SEQ ID NO: 1, or a sequence number Part of the base sequence encoding the NS2 protein consisting of the base sequence of base numbers 2786 to 3436 of 1 and part of the base sequence encoding the NS2 protein of the hepatitis C virus genome other than the hepatitis C virus genome
  • a hepatitis C virus chimeric full-genome replicon RNA comprising the nucleic acid according to [16] to [18] above.
  • a genotype 3a HCV replicon RNA having autonomous replication ability in cultured cells can be provided.
  • the quantification result of the copy number of HCV subgenomic replicon RNA contained in a S310A subgenomic replicon replicating cell is shown. It is a figure which shows the sensitivity with respect to the interferon of replicon RNA replication in a S310A subgenomic replicon replication cell (clone). It is a figure which shows the sensitivity with respect to NS3 protease inhibitor VX-950 of the replicon RNA replication in a S310A subgenomic replicon replication cell (clone).
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a chimeric HCV genome including a structural gene derived from -1 strain or TH strain.
  • S310A R2198H, S310A S2210I, or S310A R2895K which are HCV full-genome replicon RNA (variant full-length genomic RNA) of the mutant S310A strain, contain the mutations R2198H, S2210I, or R2895K, respectively, and the HCV genome shown at the top The positions of these mutations are collectively shown on the structure (in fact, each mutation is included alone).
  • Hepatitis C virus is a virus whose genome is a single-stranded (+) strand sense RNA.
  • the genome of HCV has a 5 ′ untranslated region (5′UTR) and bases encoding Core protein, E1 protein, E2 protein, p7 protein, NS2 protein, NS3 protein, NS4A protein, NS4B protein, NS5A protein and NS5B protein It consists of a sequence (viral protein coding region) and a 3 ′ untranslated region (3′UTR).
  • HCV genome (HCV full length genome) is 5′UTR in order from 5 ′ side to 3 ′ side, Core protein, E1 protein, E2 protein, p7 protein, NS2 protein, NS3 protein, NS4A protein, NS4B protein, NS5A It is an RNA comprising a base sequence encoding a protein and NS5B protein and a 3′UTR.
  • HCV full length genome In order to distinguish from a nucleic acid consisting of a part of the HCV genome, the HCV genome consisting of the full length is referred to as “HCV full length genome”, “full length HCV genome”, “HCV full length genomic RNA”, “full length HCV genomic RNA” or “full length. Also referred to as “genomic RNA”.
  • HCV virus particles contain an HCV genome inside a virus shell composed of HCV structural proteins.
  • HCV Core protein, E1 protein, E2 protein, and p7 protein are “structural proteins” that form HCV particles, and nucleic acids that encode these structural proteins are referred to as “structural genes”. Sequences on the HCV genome that contain these structural genes are also called “structural regions”. NS2 protein, NS3 protein, NS4A protein, NS4B protein, NS5A protein and NS5B protein of HCV are “nonstructural proteins” that do not form HCV particles, and a nucleic acid encoding this nonstructural protein is referred to as “nonstructural gene”. . Sequences on the HCV genome that contain these nonstructural genes are also referred to as “nonstructural regions”. Nonstructural proteins have functions involved in HCV genome replication, HCV protein processing, and the like.
  • HCV 5 'untranslated region (5' UTR) provides an internal ribosome entry site (hereinafter IRES) for protein translation and elements necessary for replication.
  • IRES internal ribosome entry site
  • the 5'UTR of HCV is a region of about 360 nucleotides from the 5 'end of the genome.
  • HCV 3 'untranslated region (3'UTR) assists HCV replication.
  • the 3'UTR of HCV includes a variable region, a poly U region, and an additional region of about 100 nucleotides.
  • HCV 10 types of viral proteins (Core protein, E1 protein, E2 protein, p7 protein, NS2 protein, NS3 protein, NS4A protein, NS4B protein, NS5A protein and NS5B protein) are linked together in this order. (Polyprotein), and then 10 types of mature viral proteins (Core protein, E1 protein, E2 protein, p7 protein, NS2 protein, NS3 protein, NS4A protein, NS4B by intracellular and viral proteases, respectively. Protein, NS5A protein and NS5B protein).
  • HCV Various genotypes are known for HCV, and it is known that HCV genomes of various genotypes have similar gene structures.
  • the “genotype” of HCV means a genotype classified according to the international classification by Simmonds et al.
  • the nucleic acid consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing is the genome of the S310A strain, which is a novel genotype 3a HCV isolated from an acute severe hepatitis C patient.
  • the sequence shown in SEQ ID NO: 1 is the cDNA sequence of the full-length genomic RNA of the S310A strain, and the RNA sequence is obtained by replacing thymine (t) in the base sequence with uracil (u).
  • t thymine
  • u uracil
  • the 5 ′ untranslated region (SEQ ID NO: 1) of the above S310A strain
  • the 5 ′ untranslated region (SEQ ID NO: 1)
  • the Core protein coding sequence is The E1 protein coding sequence consists of the sequence of base numbers 914 to 1489 of SEQ ID NO: 1
  • the E2 protein coding sequence consists of the sequence of base numbers 1490 to 2596 of SEQ ID NO: 1.
  • the p7 protein coding sequence consists of the sequence of base numbers 2597 to 2785 of SEQ ID NO: 1
  • the NS2 protein coding sequence consists of the sequence of base numbers 2786 to 3436 of SEQ ID NO: 1
  • the NS3 protein coding sequence It consists of the sequence of base numbers 3437-5329 of number 1
  • NS4A protein coding sequence Is composed of the sequences of base numbers 5330 to 5491 of SEQ ID NO: 1
  • the NS4B protein coding sequence is composed of the sequences of base numbers 5492 to 6274 of SEQ ID NO: 1
  • the NS5A protein coding sequence is from base numbers 6275 to 5 of SEQ ID NO: 1.
  • the NS5B protein coding sequence consists of the sequence of base numbers 7631 to 9406 of SEQ ID NO: 1, and the 3 ′ untranslated region (3′UTR) consists of the sequence of base numbers 9407 to 9655 of SEQ ID NO: 1. Become. The structure of the full-length HCV genome of this S310A strain is shown in FIG. 1A.
  • the 5 ′ untranslated region (5′UTR) of the full-length HCV genome (SEQ ID NO: 1) of the S310A strain consists of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, and the Core protein coding sequence is the base sequence shown in SEQ ID NO: 3.
  • the E1 protein coding sequence consists of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4, the E2 protein coding sequence consists of the base sequence shown in SEQ ID NO: 5, the p7 protein coding sequence consists of the base sequence shown in SEQ ID NO: 6, and the NS2 protein
  • the coding sequence consists of the base sequence shown in SEQ ID NO: 7, the NS3 protein coding sequence consists of the base sequence shown in SEQ ID NO: 8, the NS4A protein coding sequence consists of the base sequence shown in SEQ ID NO: 9, and the NS4B protein coding sequence is SEQ ID NO:
  • the NS5A protein coding sequence is represented by SEQ ID NO: 11. Consists to nucleotide sequence, NS5B protein coding sequence comprises the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 12, 3 'untranslated region (3'UTR) has a base sequence shown in SEQ ID NO: 13.
  • the amino acid sequence of the precursor protein of S310A strain is shown in SEQ ID NO: 14.
  • the amino acid sequence of the precursor protein of the S310A strain shown in SEQ ID NO: 14 consists of the sequences of base numbers 341 to 9406 (including the stop codon) of the cDNA sequence of the full-length genomic RNA of the wild type S310A strain shown in SEQ ID NO: 1. It is encoded by the base sequence of the part.
  • the present invention provides the genome of S310A strain, which is the above-mentioned novel genotype 3a HCV, and replicon RNA or nucleic acid thereof having autonomous replication ability derived from this S310A strain.
  • Nucleic acid includes RNA and DNA.
  • protein coding region protein-encoding base sequence
  • protein-encoding sequence protein-encoding sequence
  • protein-encoding sequence in this specification are base sequences encoding the amino acid sequence of a given protein. The start and stop codons may or may not be included.
  • nucleic acid is RNA and a base sequence or base of RNA is specified with reference to a sequence number in the sequence listing, thymine (t) in the base sequence shown in the sequence number is uracil ( It shall be read as u).
  • the present invention relates to a 5 ′ untranslated region comprising the base sequence of base numbers 1 to 340 of SEQ ID NO: 1, of the genome of genotype 3a hepatitis C virus (for example, S310A strain or a variant thereof) And the amino acid sequence of the NS3 protein of amino acid numbers 1033 to 1663, the amino acid sequence of the NS4A protein of amino acid numbers 1664 to 1717, and the amino acid number 1718 to SEQ ID NO: 14 (precursor protein encoded by the base sequence of SEQ ID NO: 1) A base sequence encoding the amino acid sequence of NS4B protein of 1978, the amino acid sequence of NS5A protein of amino acid numbers 1979 to 2430, and the amino acid sequence of NS5B protein of amino acid numbers 2431 to 3021 and the bases of base numbers 9407 to 9655 of SEQ ID NO: 1 Including array 3 'and a non-translated region in this order, providing a nucleic acid.
  • the 5 ′ untranslated region of the nucleic acid contains one or more (eg, 2 to 20, preferably 2 to 5) nucleotide sequences of nucleotide numbers 1 to 340 of SEQ ID NO: 1. Base deletions, substitutions or additions may be included.
  • the 5 ′ untranslated region of the nucleic acid is 95% or more, preferably 97% or more, more preferably 99% or more, for example, 99.5% or more of the nucleotide sequence identical to the nucleotide sequence of nucleotide numbers 1 to 340 of SEQ ID NO: 1. It is preferable to have properties.
  • the nucleic acid of the present invention encodes an amino acid sequence of NS3 protein consisting of a 5 ′ untranslated region containing the nucleotide sequence of nucleotide numbers 1 to 340 of SEQ ID NO: 1 and nucleotide numbers 3437 to 5329 of SEQ ID NO: 1.
  • a base sequence encoding the amino acid sequence of NS4A protein of base numbers 5330 to 5491 of SEQ ID NO: 1 and a base sequence encoding the amino acid sequence of NS4B protein of base numbers 5492 to 6274 of SEQ ID NO: 1.
  • the 5 ′ untranslated region of the nucleic acid contains one or more (eg, 2 to 20, preferably 2 to 5) nucleotide sequences of nucleotide numbers 1 to 340 of SEQ ID NO: 1. Base deletions, substitutions or additions may be included.
  • the 5 ′ untranslated region of the nucleic acid is 95% or more, preferably 97% or more, more preferably 99% or more, for example, 99.5% or more of the nucleotide sequence identical to the nucleotide sequence of nucleotide numbers 1 to 340 of SEQ ID NO: 1. It is preferable to have properties.
  • the nucleic acid of the present invention encodes the base sequence encoding the Core protein, the base sequence encoding the E1 protein, the base sequence encoding the E2 protein, the base sequence encoding the p7 protein, and the NS2 protein of the hepatitis C virus genome. It is not necessary to include the base sequence to be.
  • Such nucleic acids of the invention can encode HCV subgenomic replicon RNA.
  • the nucleic acid of the present invention encodes the base sequence encoding the Core protein, the base sequence encoding the E1 protein, the base sequence encoding the E2 protein, the base sequence encoding the p7 protein, and the NS2 protein of the hepatitis C virus genome. It may further include a base sequence that Such nucleic acids of the invention can encode HCV full genome replicon RNA.
  • the base sequence encoding the Core protein, the base sequence encoding the E1 protein, the base sequence encoding the E2 protein, the base sequence encoding the p7 protein, and the base sequence encoding the NS2 protein are C of genotype 3a. It may be derived from the genome of hepatitis B virus (for example, S310A strain or a variant thereof).
  • the base sequence encoding the Core protein is preferably a base sequence encoding the amino acid sequence of the Core protein of amino acid numbers 1 to 191 of SEQ ID NO: 14.
  • the base sequence encoding the E1 protein is preferably a base sequence encoding the amino acid sequence of the E1 protein of amino acid numbers 192 to 383 of SEQ ID NO: 14.
  • the base sequence encoding the E2 protein is preferably a base sequence encoding the amino acid sequence of the E2 protein of amino acid numbers 384 to 752 of SEQ ID NO: 14.
  • the base sequence encoding the p7 protein is preferably a base sequence encoding the amino acid sequence of the p7 protein of amino acid numbers 753 to 815 of SEQ ID NO: 14.
  • the base sequence encoding the NS2 protein is preferably a base sequence encoding the amino acid sequence of the NS2 protein of amino acid numbers 816 to 1032 of SEQ ID NO: 14.
  • the base sequence encoding Core protein, the base sequence encoding E1 protein, the base sequence encoding E2 protein, the base sequence encoding p7 protein, and the base sequence encoding NS2 protein are also genotypes other than genotype 3a.
  • genotype 3a For example, 1a, 1b, 2a, 2b, 2c, 3b, 4, 5a, or 6a
  • 1a, 1b, 2a, 2b, 2c, 3b, 4, 5a, or 6a may be derived from the genome of HCV (for example, an existing strain of HCV).
  • the nucleic acid of the present invention may be a nucleic acid containing one or more (preferably 2 to 50, for example, 2 to 10) base mutations in the base sequence of the nucleic acid.
  • the base mutation is not limited, but is preferably a base deletion, substitution or addition.
  • the base mutation may be a synonymous substitution that does not cause an amino acid substitution, or may be a non-synonymous substitution that causes an amino acid substitution as long as the autonomous replication ability is not lost. As long as the autonomous replication ability is not lost, the amino acid substitution may be a conservative substitution or a non-conservative substitution.
  • the nucleic acid of the present invention can also be substituted with a 5 ′ untranslated region containing the nucleotide sequence of nucleotide numbers 1 to 340 of SEQ ID NO: 1 with a genotype other than genotype 3a (eg, 1a, 1b, 2a, 2b, 2c, 3b, 5a, or 6a) of the HCV (eg, existing strains of HCV) may be included.
  • a genotype other than genotype 3a eg, 1a, 1b, 2a, 2b, 2c, 3b, 5a, or 6a
  • HCV existing strains of HCV
  • the nucleic acid of the present invention may also contain a foreign gene (such as a drug resistance gene or a reporter gene) and an IRES sequence.
  • the nucleic acid of the present invention may be HCV replicon RNA such as HCV subgenomic replicon RNA or HCV full genome replicon RNA or a nucleic acid encoding the same.
  • the nucleic acid of the present invention may be, for example, an expression cassette containing a base sequence encoding HCV replicon RNA.
  • the nucleic acid of the present invention may be DNA, RNA, a chimera of DNA and RNA, or the like, and may contain a modified base or the like.
  • replicon RNA refers to RNA having the ability to replicate autonomously in cultured cells (typically HCV sensitive cells). Since the replicon RNA introduced into the cell replicates autonomously and its RNA copy is distributed to the daughter cells after cell division, the replicon RNA can be stably introduced into the cell.
  • HCV replicon RNA refers to RNA that autonomously replicates, including part or the entire length of HCV genomic RNA.
  • An autonomously replicating RNA containing a part of the HCV genomic RNA is called an HCV subgenomic replicon RNA
  • an autonomously replicating RNA containing the full length of the HCV genomic RNA is called an HCV full genomic replicon RNA.
  • HCV replicon RNA encompasses both HCV subgenomic replicon RNA and HCV full genomic replicon RNA.
  • the “HCV subgenomic replicon RNA” in the present invention includes a 5 ′ untranslated region (5′UTR) of HCV, a nucleotide sequence encoding NS3 protein, NS4A protein, NS4B protein, NS5A protein and NS5B protein, and 3 ′ non-translated region.
  • the translation region (3′UTR) is preferably included in this order from the 5 ′ side to the 3 ′ side.
  • the HCV subgenomic replicon RNA preferably contains a foreign gene (for example, drug resistance gene or reporter gene) and an IRES sequence for detection thereof. In such a case, the foreign gene (drug resistance gene or reporter gene) ) And IRES sequences are preferably included 5 ′ of the NS3 protein coding region of the HCV subgenomic replicon RNA.
  • the “HCV subgenomic replicon RNA” of the present invention preferably contains the nucleic acid of the present invention.
  • the “HCV subgenomic replicon RNA” of the present invention is preferably expressed from the nucleic acid of the present invention.
  • HCV subgenomic replicon RNA in the present invention is a 5 ′ untranslated region (5′UTR) of HCV, a sequence of 57 nucleotides from the 5 ′ end of the base sequence encoding the Core protein, A base sequence encoding a foreign gene (drug resistance gene or reporter gene), an IRES sequence, NS3 protein, NS4A protein, NS4B protein, NS5A protein, and NS5B protein, and a 3 ′ untranslated region (3′UTR), It is included in this order from the 5 ′ side to the 3 ′ side.
  • 5′UTR 5 ′ untranslated region
  • HCV full genome replicon RNA in the present invention includes 5 ′ untranslated region (5′UTR) of HCV, Core protein, E1 protein, E2 protein, p7 protein, NS2 protein, NS3 protein, NS4A protein, NS4B protein, A base sequence encoding NS5A protein and NS5B protein and a 3 ′ untranslated region (3′UTR) are preferably arranged in this order from the 5 ′ side to the 3 ′ side.
  • the HCV full genome replicon RNA may further comprise a foreign gene (drug resistance gene or reporter gene) and an IRES sequence. In such a case, it is preferable that the foreign gene (drug resistance gene or reporter gene) and the IRES sequence are included 5 'to the base sequence encoding the Core protein of the HCV full genome replicon RNA.
  • HCV full-length genomic nucleic acid When the HCV full-length genomic nucleic acid has autonomous replication ability, the genome is a replicon RNA.
  • a replicon RNA containing an HCV full-length genomic nucleic acid is referred to as an HCV full genome replicon RNA.
  • HCV full genome replicon RNA When RNA consisting of the full-length HCV genomic sequence (HCV full-length genomic RNA) has autonomous replication ability, it is an HCV full-genome replicon RNA.
  • HCV replicon RNA HCV full-genome replicon RNA and HCV subgenomic replicon RNA
  • examples of drug resistance genes that the HCV replicon RNA (HCV full-genome replicon RNA and HCV subgenomic replicon RNA) and the nucleic acid of the present invention can contain include, for example, neomycin resistance gene, hygromycin resistance gene, thymidine kinase gene, kanamycin resistance gene , A pyrithiamine resistance gene, an adenylyltransferase gene, a zeocin resistance gene, a puromycin resistance gene, a blasticidin S resistance gene, and the like.
  • a neomycin resistance gene and a hygromycin resistance gene are preferable, and a neomycin resistance gene is more preferable.
  • reporter genes that can be included in the HCV replicon RNA and the nucleic acid of the present invention include, for example, structural genes of enzymes that catalyze luminescence reactions and color reactions.
  • preferable reporter genes include transposon Tn9-derived chloramphenicol acetyltransferase gene, E. coli-derived ⁇ -glucuronidase or ⁇ -galactosidase gene, luciferase gene, green fluorescent protein gene, jellyfish-derived aequorin gene, secretory placental alkaline phosphatase ( SEAP) gene and the like.
  • the drug resistance gene and the reporter gene may be contained in the HCV replicon RNA or the nucleic acid of the present invention.
  • One drug resistance gene or reporter gene may be contained in the HCV replicon RNA or the nucleic acid of the present invention, or may be contained in two or more. When two or more drug resistance genes or reporter genes are included, each gene may be linked to the virus-derived 2A peptide gene so as to be in the correct reading frame (in frame).
  • 2A peptides As 2A peptides, 2A peptide derived from Thesea assigna virus (T2A), 2A peptide derived from Foot-and-mouth disease virus (F2A), 2A peptide derived from Equin rhinitis A virus (E2A2 peptide) (E2A peptide from E2A), Porcin (P2A) (Kim et al., PoLos One., 2011, Vol. 6 (4), e18556).
  • T2A virus
  • F2A Foot-and-mouth disease virus
  • E2A2 peptide Equin rhinitis A virus
  • P2A Porcin
  • the IRES sequence that can be contained in the HCV replicon RNA and the nucleic acid of the present invention is the same as described above, and means, for example, an internal ribosome binding site capable of binding a ribosome inside RNA and initiating translation.
  • Preferred examples of the IRES sequence include EMCV IRES (internal ribosome binding site of encephalomyocarditis virus), FMDV IRES, HCV IRES, etc., EMCV IRES and HCV IRES are more preferred, and EMCV IRES is most preferred.
  • the drug resistance gene and / or the reporter gene are linked so that they are translated from the HCV replicon RNA in the correct reading frame (in frame).
  • the proteins encoded by the HCV replicon RNA or the nucleic acid of the present invention are translated and expressed as a series of polypeptides, then cleaved into individual proteins by proteases and released from each other via protease cleavage sites or the like. It is preferable to connect.
  • HCV-sensitive cells refer to cells that permit HCV particle infection and HCV replicon RNA replication in cell culture systems.
  • cells in which the CD81 gene and / or Claudin1 gene is expressed in Huh7 cells, HepG2 cells, IMY-N9 cells, HeLa cells or 293 cells can also be mentioned (Lindenbach et al., Science, 2005, Vol. 309, p. 309). 623-626; Evans et al., Nature, 2007, 446, 801-805; Akawawa et al., J. Virol. 2007, 81, pp. 5036-5045).
  • Huh7 cells or Huh7 cell derivatives are particularly preferably used.
  • the “derived strain” refers to a strain derived from the cell.
  • the nucleic acid and HCV replicon RNA of the present invention may also contain adaptive mutations.
  • the adaptive mutation that improves the replication ability of the HCV subgenomic replicon RNA of the S310A strain described above is based on the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 14 (the full-length amino acid sequence of the precursor protein of the S310A strain).
  • T1286I (the 1286th threonine (T) is mutated to isoleucine (I)
  • T2188A (the 2188th threonine (T) is mutated to alanine (A)
  • R2198H (the 2198th arginine (R) is Mutated to histidine (H)
  • S2210I (2210th serine (S) mutated to isoleucine (I)
  • T2496I (2496th threonine (T) mutated to isoleucine (I)
  • R2895G (2895)
  • Th arginine (R) is mutated to glycine (G))
  • R2895K second 95 arginine (R) mutation
  • K lysine
  • nucleic acid of the present invention and the HCV replicon RNA, for example, the HCV genome of the S310A strain described above, thereby improving the replication ability of the HCV subgenomic replicon RNA or HCV full-genome replicon RNA.
  • nucleic acids encoding them can be obtained.
  • more preferred base mutations of the nucleic acid and HCV replicon RNA of the present invention are amino acid sequence T1286I mutation, R2198H mutation, S2210I mutation or R2895K mutation, and further preferred base mutations.
  • the mutation is a mutation that causes an R2198H mutation, an S2210I mutation, or an R2895K mutation in the amino acid sequence.
  • adaptive mutations described in known documents can be introduced alone or in combination with the above mutations.
  • the introduced mutation may be any mutation that improves the replication ability of the HCV replicon RNA derived from the S310A strain.
  • T1286I is a NS3 protein
  • T2188A, R2198H and S2210I mutations are NS5A proteins
  • T2496I, R2985G and R2985K are mutations in NS5B proteins.
  • a PCR method or a commercially available mutation introduction kit for example, KOD-Plus-Mutageness Kit manufactured by Toyobo Co., Ltd.
  • a PCR method for example, PCR using a vector obtained by cloning a cDNA of genotype 3a wild type HCV genomic RNA as a template and using forward and reverse primers containing a mutation to be introduced designed from the sequence of the cDNA
  • the target sequence portion can be amplified.
  • a plurality of different PCR products having overlapping sequences with each other are synthesized, these PCR products are mixed, and using this as a template, a forward primer containing the 5 ′ end of the target nucleic acid and the complementary strand of the nucleic acid
  • the target nucleic acid can be amplified by performing PCR using a reverse primer containing a 5 ′ end.
  • Each end of the synthesized nucleic acid is cleaved with a restriction enzyme, and the cDNA of wild-type HCV genomic RNA cleaved with the same enzyme is ligated to a cloned vector.
  • Basic techniques of such operation are described in, for example, International Publication No. 04/104198, International Publication No. 06/022422, Wakita et al., 2005, Nature Medicine, No. 11, p. 791-796, and Lindenbach et al., 2005, Science, 309, p. 623-626.
  • nucleic acid and HCV subgenomic replicon RNA of the present invention includes a 5 ′ untranslated region (5′UTR) (SEQ ID NO: 2) in the full-length HCV genome (SEQ ID NO: 1) of the S310A strain described above, NS3 protein coding sequence (SEQ ID NO: 8), NS4A protein coding sequence (SEQ ID NO: 9), NS4B protein coding sequence (SEQ ID NO: 10), NS5A protein coding sequence (SEQ ID NO: 11), NS5B protein coding sequence (SEQ ID NO: 12), Examples include a nucleic acid containing a 3 ′ untranslated region (3′UTR) (SEQ ID NO: 13) in this order from the 5 ′ side to the 3 ′ side.
  • 5′UTR 5 ′ untranslated region
  • a 5 ′ untranslated region (SEQ ID NO: 2), NS3 protein in the full-length HCV genome (SEQ ID NO: 1) of S310A strain Coding sequence (SEQ ID NO: 8), NS4A protein coding sequence (SEQ ID NO: 9), NS4B protein coding sequence (SEQ ID NO: 10), NS5A protein coding sequence (SEQ ID NO: 11), NS5B protein coding sequence (SEQ ID NO: 12), 3 ′
  • the base sequence comprising the untranslated region (3′UTR) (SEQ ID NO: 13) in this order from the 5 ′ side to the 3 ′ side, selected from the group consisting of T1286I, T2188A, R2198H, S2210I, T2496I, R2895G and R2895K Or a nucleic acid containing at least one mutation.
  • nucleic acid and HCV subgenomic replicon RNA of the present invention 5 ′ untranslated region (5′UTR), NS3 protein coding sequence, NS4A protein coding sequence, NS4B protein coding sequence in the full-length HCV genome of S310A strain, NS5A protein coding sequence, NS5B protein coding sequence, a nucleic acid comprising a 3 ′ untranslated region (3′UTR) in this order from the 5 ′ side to the 3 ′ side, and comprising a mutation of T1286I, R2198H or R2895K
  • nucleic acids also included are nucleic acids.
  • a 5 ′ untranslated region 5′UTR
  • NS3 protein coding sequence NS4A protein coding sequence
  • NS4B protein coding sequence in the full-length HCV genome of S310A strain
  • a nucleic acid comprising NS5A protein coding sequence, NS5B protein coding sequence, 3 ′ untranslated region (3′UTR) in this order from 5 ′ side to 3 ′ side, and a nucleic acid comprising a mutation of R2198H or R2895K Can be mentioned.
  • the HCV subgenomic replicon RNA may further contain a drug resistance gene and / or a reporter gene and an IRES sequence. In this case, it is preferable to insert a drug resistance gene or / and a reporter gene downstream of the 5 'UTR and further insert an IRES sequence downstream thereof.
  • HCV subgenomic replicon RNA of the present invention a nucleic acid consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 16 (wild-type S310A strain HCV subgenomic replicon RNA, FIG. 1C) can be mentioned.
  • a mutation selected from the group consisting of T1286I, T2188A, R2198H, S2210I, T2496I, R2895G, and R2895K is introduced into the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 16 More preferably, RNA into which a mutation of T1286I, R2198H or R2895K has been introduced may be mentioned.
  • SEQ ID NO: 17 sequence containing the T1286I mutation in the HCV subgenomic replicon RNA of the wild type S310A strain
  • SEQ ID NO: 18 sequence containing the R2198H mutation in the HCV subgenomic replicon RNA of the wild type S310A strain
  • a nucleic acid comprising the base sequence shown in SEQ ID NO: 19 sequence containing R2895K mutation in the wild-type S310A HCV subgenomic replicon RNA
  • the nucleic acid constituting the HCV subgenomic replicon RNA of the present invention further has other mutations in bases other than the bases causing the above mutations, but the nucleic acid that provides the same replication ability as the nucleic acid containing the above mutations It may be.
  • Examples of such other mutation include substitution of one or a plurality of bases, and a nucleic acid having the other mutation is 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 97%, of the base sequence of the original nucleic acid. It is preferable to have the above base sequence identity.
  • such other mutations include deletion or addition of one or more bases.
  • the nucleic acid having the other mutation has 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 97% or more of the base sequence of the original nucleic acid, and is within the sequence encoding the protein.
  • deletion or addition of it is preferable that the reading frame translated into the amino acid sequence of the protein does not shift.
  • other mutations include deletion, substitution or addition of one or more bases in the 5 ′ untranslated region or 3 ′ untranslated region of the HCV genome, and having such other mutations.
  • the nucleic acid preferably has 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 97% or more of the nucleotide sequence identity with the base sequence of the original nucleic acid.
  • such other mutations include deletion, substitution or addition of one or more bases in the base sequence (viral protein coding region) encoding the HCV protein of the HCV genome.
  • amino acids or amino acid residues are described by the one-letter code or three-letter code of amino acids commonly used in the field of biology (Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual Second Edition, 1989), and so on.
  • the amino acids described in the above include amino acids that have undergone post-translational modifications such as hydroxylation, glycosylation, and sulfation.
  • the amino acid at a specific position in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: “the amino acid sequence represented by the sequence number“ X ”” is the “Y” th (amino acid) ”. It may be specified by the expression.
  • “the“ Y ”-th (amino acid) when the amino acid sequence of the precursor protein of the S310A strain shown in SEQ ID NO: 14 is used as a reference” means that the amino acid is S310A of HCV shown in SEQ ID NO: 14. This means that the amino acid residue is located at the “Y” -th position when the first amino acid (methionine) at the N-terminus is defined as the first position in the amino acid sequence of the precursor protein of the strain.
  • amino acid designated by using the expression “Yth (amino acid)” shown in SEQ ID NO: “X” when the amino acid sequence is used as a reference is the “Y” -th amino acid of SEQ ID NO: “X”.
  • it may be located at the “Y” position in the sequence variant of the sequence number “X” (such as a truncated sequence), but it is located at the “Y” position. You don't have to.
  • the 2496th threonine is substituted with isoleucine, the NS3 protein of the S310A strain, the NS4A protein,
  • the N-terminal truncation of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 14 is positioned at position 2496 in SEQ ID NO: 14.
  • the threonine whose position from the N-terminal on the truncation sequence is not the 2496th position is replaced with isoleucine in the protein.
  • the notation such as R2895K indicates substitution of an amino acid at a specific position, but also means a base mutation that causes the amino acid substitution depending on the context.
  • the base mutation may be referred to as R2895K substitution (mutation).
  • a nucleic acid encoding an amino acid sequence having the mutation may be referred to as a nucleic acid containing R2895K substitution (mutation) or a nucleic acid into which R2895K substitution (mutation) has been introduced.
  • such a mutation may be referred to as a base mutation that causes R2895K substitution (mutation) in the amino acid sequence or a mutation that causes R2895K substitution (mutation) in the amino acid sequence.
  • an HCV replicon RNA introduced with an R2895K substitution (mutation) may be referred to as an R2895K mutant HCV replicon RNA.
  • it may be expressed as “including substitution (mutation) of T2496I / R2895K”.
  • “Amino acid substitution” may be expressed as “amino acid mutation”.
  • the base mutation that causes a specific amino acid substitution can be selected based on a well-known genetic code table.
  • the mutation that causes the R2895K substitution can occur from codons “CGU”, “CGC”, “CGA”, “CGG”, “AGA” or “AGG” encoding arginine, from codons “AAA” or “AAG” encoding lysine.
  • the base mutation that causes R2895K substitution is a mutation that changes the codon “AGA” (positions 9023 to 9025 of SEQ ID NO: 1) to “AAG” or “AAA”. It is.
  • the 9024th to 9025th base sequence of SEQ ID NO: 1 is mutated from 5′-GA-3 ′ to 5′-AG-3 ′, or the 9024th base is changed from G to A. It is to be mutated.
  • the amino acid substitution of the 2198th arginine to histidine is expressed as R2198H.
  • the base mutation that causes the R2198H substitution is the codon “CGU” that encodes arginine (6932 to 6934 of SEQ ID NO: 1) and the codon that encodes histidine “ It is a mutation that changes to “CAU” or “CAC”.
  • the amino acid substitution of the 1286th threonine to isoleucine is expressed as T1286I.
  • the base mutation that causes the T1286I substitution is the codon “ACU” (4196th to 4198th in SEQ ID NO: 1) encoding threonine, and the codon encoding isoleucine “ It is a mutation that changes to “AUU”, “AUC”, or “AUA”.
  • the base number of the base sequence shown in SEQ ID NO. Is based on the base sequence shown in SEQ ID NO. With the 5′-terminal first base as the first base number.
  • HCV subgenomic replicon RNA can be obtained by transcription (expression) from an expression vector.
  • Basic techniques for the construction of HCV subgenomic replicon RNA expression vectors are described in Lohmann et al., Science, 1999, 285, p. 110-113 and Kato et al., Gastroenterology, 2003, vol. 125, p. 1808-1817.
  • 5 ′ untranslated region 5′UTR
  • NS3 protein, NS4A protein, NS4B protein, NS5A protein and NS5B protein and the 3 ′ untranslated region (3′UTR) in the downstream of the T7 promoter HCV subgenomic replicon RNA expression vectors can be constructed.
  • the linking site may contain an additional sequence such as a restriction enzyme site.
  • the above HCV subgenomic replicon RNA can be synthesized by a polymerase from the constructed HCV subgenomic replicon RNA expression vector.
  • synthesis by MEGAscript T7 kit (Ambion) can be used as a method for producing RNA in vitro using a nucleic acid obtained by cloning HCV cDNA under the control of the T7 promoter as a template.
  • HCV subgenomic replicon RNA transcribed from this vector replicates autonomously when introduced into a cell.
  • the present invention includes cells into which HCV subgenomic replicon RNA has been introduced.
  • any promoter such as SP6 promoter, T3 promoter, T5 promoter and the like can be used as well as T7 promoter, but T7 promoter is preferable.
  • pUC19 (TaKaRa), pBR322 (TaKaRa), pGEM-T, pGEM-T Easy, pGEM-3Z (all Promega), pSP72 (Promega), pCRII (Invitrogen), pT7Blue (Novagen)
  • pUC19 (TaKaRa)
  • pBR322 TiKaRa
  • pGEM-T As vectors, pUC19 (TaKaRa), pBR322 (TaKaRa), pGEM-T, pGEM-T Easy, pGEM-3Z (all Promega), pSP72 (Promega), pCRII (Invitrogen), pT7Blue (Novagen)
  • pT7Blue (Novagen)
  • Various vectors such as the company) can be used.
  • the cell into which the HCV subgenomic replicon RNA is introduced may be any cell that allows replication of the HCV subgenomic replicon RNA, and examples thereof include the HCV sensitive cells described above. Huh7 cells or derivatives of Huh7 cells are particularly preferably used.
  • Any known method can be used as a method for introducing HCV subgenomic replicon RNA into cells.
  • Examples thereof include calcium phosphate coprecipitation method, DEAE dextran method, lipofection method, microinjection method, and electroporation method, preferably lipofection method and electroporation method, more preferably electroporation method. .
  • the method for evaluating the replication ability of the introduced HCV subgenomic replicon RNA includes measuring the function of a foreign gene linked to the HCV subgenomic replicon RNA, that is, the function expressed by the expression of the gene.
  • the replication ability of the HCV subgenomic replicon RNA can be evaluated by measuring the number of cells or the number of cell colonies that grow on the selective medium containing the drug. In this case, it can be evaluated that the greater the number of cells or the number of cell colonies, the higher the replication ability.
  • the foreign gene is an enzyme
  • the replication activity of the HCV subgenomic replicon RNA can be evaluated by measuring the enzyme activity. In this case, it can be evaluated that the higher the enzyme activity, the higher the replication ability.
  • the replication ability of HCV subgenomic replicon RNA can also be directly evaluated by quantifying the amount of RNA replicated by quantitative RT-PCR.
  • HCV full-genome replicon RNA of the present invention includes HCV full-length genomic RNA itself, and can be prepared by the same procedure as the above-described HCV subgenomic replicon RNA.
  • the HCV full-genome replicon RNA of the present invention has an adaptive mutation that improves the replication ability of the HCV subgenomic replicon RNA, as in the case of the HCV subgenomic replicon RNA, such as the wild-type S310A strain of genotype 3a.
  • HCV full genome replicon RNA may be produced by introducing it into full-length genomic RNA.
  • the HCV genome in which the above-mentioned adaptive mutation is introduced into the HCV full-length genomic RNA of the wild-type S310A strain is referred to as S310A strain mutant or mutant S310A strain.
  • the mutation may be introduced into the full-length HCV genome of the wild-type S310A strain using the above method, and the structural gene portion of the wild-type HCV genome is linked to the subgenomic replicon mutant. Mutation may be introduced.
  • HCV full genome replicon RNA is the full length genomic RNA of S310A strain (SEQ ID NO: 1), ie, 5 ′ untranslated region (5′UTR) (SEQ ID NO: 2), Core protein coding sequence (sequence No. 3), E1 protein coding sequence (SEQ ID NO: 4), E2 protein coding sequence (SEQ ID NO: 5), p7 protein coding sequence (SEQ ID NO: 6), NS2 protein coding sequence (SEQ ID NO: 7), NS3 protein coding sequence (sequence) No.
  • NS4A protein coding sequence SEQ ID NO: 9
  • NS4B protein coding sequence SEQ ID NO: 10
  • NS5A protein coding sequence SEQ ID NO: 11
  • NS5B protein coding sequence SEQ ID NO: 12
  • 3′ untranslated region 3′UTR
  • HCV full genome replicon RNA is a nucleic acid in which the above-mentioned adaptive mutation is introduced into the full-length genomic RNA of the S310 strain.
  • the full-length genomic RNA (SEQ ID NO: 1) of the above-mentioned S310A strain that is, 5 ′ untranslated region (5′UTR) (SEQ ID NO: 2), Core protein coding sequence ( SEQ ID NO: 3), E1 protein coding sequence (SEQ ID NO: 4), E2 protein coding sequence (SEQ ID NO: 5), p7 protein coding sequence (SEQ ID NO: 6), NS2 protein coding sequence (SEQ ID NO: 7), NS3 protein coding sequence ( SEQ ID NO: 8), NS4A protein coding sequence (SEQ ID NO: 9), NS4B protein coding sequence (SEQ ID NO: 10), NS5A protein coding sequence (SEQ ID NO: 11), NS5B
  • the full-length genomic RNA of S310A strain (SEQ ID NO: 1), that is, 5 ′ untranslated region (5′UTR), Core protein coding sequence, E1 protein coding sequence, E2 protein coding sequence, p7 protein coding sequence, NS2 protein
  • a nucleic acid containing a mutation of R2198H, S2210I or R2895K can be mentioned.
  • HCV full genome replicon RNA may further contain a drug resistance gene and / or a reporter gene, and an IRES sequence. At this time, it is preferable to insert a drug resistance gene or / and a reporter gene downstream of the 5 'untranslated region (5' UTR) and an IRES sequence downstream thereof.
  • SEQ ID NO: 49 full genome base sequence including mutation of S2210I
  • SEQ ID NO: 50 full genome base sequence including mutation of R2198H
  • SEQ ID NO: 51 mutant of R2895K
  • RNA containing the base sequence shown in Full genome base sequence containing Specifically, a nucleic acid comprising a base sequence having a mutation that causes substitution of serine at position 2210 with isoleucine shown in SEQ ID NO: 49, substitution of arginine at position 2198 with histidine shown in SEQ ID NO: 50 Or a nucleic acid comprising a base sequence having a mutation that causes substitution of arginine at position 2895 to lysine, as shown in SEQ ID NO: 51.
  • the nucleic acid constituting the HCV full-genome replicon RNA of the present invention further has other mutations in bases other than the bases that cause the mutations described above, but a nucleic acid that provides the same replication ability as a nucleic acid containing the mutations described above. It may be.
  • examples of such other mutations include deletion, substitution or addition of one or more bases, and the nucleic acid having the other mutations is 90% or more, preferably 95% or more of the base sequence of the original nucleic acid, More preferably, it has a base sequence identity of 97% or more.
  • such other mutations include deletion, substitution or addition of one or more bases in the 5 ′ untranslated region or 3 ′ untranslated region of the HCV genome, and having such other mutations.
  • the nucleic acid preferably has 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 97% or more of the nucleotide sequence identity with the base sequence of the original nucleic acid. Further, such other mutations include deletion, substitution or addition of one or more bases in the nucleotide sequence (viral protein coding region) encoding the HCV protein of the HCV genome.
  • the nucleic acid has 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 97% or more of the nucleotide sequence identity of the original nucleic acid, and in the case of deletion or addition, the amino acid sequence of the HCV protein It is preferable that the translated reading frame does not shift.
  • the expression vector used for the production of the above HCV full genome replicon RNA can be produced by using the technique described in International Publication No. 05/080575. Specifically, cDNA corresponding to the full-length genomic RNA of HCV is reconstructed by a conventional method and inserted downstream of the promoter to prepare a DNA clone.
  • the promoter is preferably contained in a plasmid clone. As the promoter, T7 promoter, SP6 promoter, T3 promoter, T5 promoter and the like can be used, but T7 promoter is preferable.
  • pUC19 (TaKaRa), pBR322 (TaKaRa), pGEM-T, pGEM-T Easy, pGEM-3Z (all Promega), pSP72 (Promega), pCRII (Invitrogen), pT7Blue (Novagen) Etc.) can be used.
  • RNA is synthesized by a polymerase using the prepared DNA clone as a template.
  • RNA is produced in vitro using a nucleic acid obtained by cloning HCV cDNA under the control of the T7 promoter as a template, it can be synthesized with MEGAscript T7 kit (Ambion). RNA synthesis can be initiated from the 5'UTR by conventional methods.
  • the DNA clone is a plasmid clone
  • RNA can also be synthesized using a DNA fragment excised from the plasmid clone by a restriction enzyme as a template.
  • the HCV full-genome replicon RNA or nucleic acid thereof is autonomously replicated when introduced into cultured cells (typically HCV-sensitive cells) to produce HCV particles (hepatitis C virus). Infecting cultured cells (typically HCV-sensitive cells) with HCV particles containing HCV full-genome replicon RNA or its nucleic acid as a viral genome will produce HCV particles. That is, a cultured cell into which the above HCV full genome replicon RNA or a nucleic acid thereof has been introduced, or a cultured cell infected with HCV particles containing the above HCV full genome replicon RNA or a nucleic acid thereof as a viral genome, It can be used for mass production.
  • the cultured cells into which the HCV full genome replicon RNA or the nucleic acid thereof has been introduced, or the HCV full genome replicon RNA or the nucleic acid thereof as a viral genome.
  • HCV particles produced from cultured cells typically HCV sensitive cells
  • HCV particles hepatitis C virus
  • HCV genomic RNA is replicated and packaged in cells, allowing HCV particles to be produced repeatedly.
  • Infection of cultured cells with HCV particles can be performed, for example, by adding a culture supernatant of cultured cells into which HCV full-genome replicon RNA or a nucleic acid thereof has been introduced to HCV-sensitive cells (for example, Huh7 cells).
  • HCV-sensitive cells for example, Huh7 cells
  • the cells to which the above HCV full genome replicon RNA or its nucleic acid is introduced or the cells to be infected with the above HCV particles are preferably cultured cells, which allow HCV replicon RNA replication and HCV particle formation. And the above-mentioned HCV sensitive cells. Huh7 cells or derivatives of Huh7 cells are particularly preferably used.
  • Any known method can be used as a method for introducing HCV full genome replicon RNA into cells.
  • Examples thereof include calcium phosphate coprecipitation method, DEAE dextran method, lipofection method, microinjection method, and electroporation method, preferably lipofection method and electroporation method, more preferably electroporation method. .
  • the replication ability of the HCV full-genome replicon RNA As a method for evaluating the replication ability of the introduced HCV full-genome replicon RNA, there is a method of measuring the function of a foreign gene linked to the HCV full-genome replicon RNA, that is, the function expressed by the expression of the gene.
  • the foreign gene is a drug resistance gene
  • the replication ability of the HCV full-genome replicon RNA can be evaluated by measuring the number of cells or the number of cell colonies growing in a selective medium containing the drug. In this case, it can be evaluated that the greater the number of cells or the number of cell colonies, the higher the replication ability.
  • the foreign gene is an enzyme
  • the replication activity of HCV full genome replicon RNA can be evaluated by measuring the enzyme activity. In this case, it can be evaluated that the higher the enzyme activity, the higher the replication ability.
  • the replication ability of HCV full genome replicon RNA can also be directly evaluated by quantifying the amount of RNA replicate
  • the present invention also includes a viral genome containing the nucleic acid and a hepatitis C virus particle (hepatitis C virus) containing the nucleic acid as a viral genome.
  • a viral genome containing the nucleic acid
  • a hepatitis C virus particle hepatitis C virus
  • the above HCV full genome replicon RNA or nucleic acid thereof has the ability to produce HCV particles in cultured cells.
  • the RNA is introduced into cells and the presence of HCV particles in the cell culture supernatant is measured. That's fine.
  • the ability of cells to produce HCV particles can be detected using a protein that constitutes the HCV particles released into the culture supernatant, for example, an antibody against Core protein, E1 protein, or E2 protein.
  • a protein that constitutes the HCV particles released into the culture supernatant for example, an antibody against Core protein, E1 protein, or E2 protein.
  • the presence of HCV particles may be indirectly detected by amplifying and detecting HCV full-genome replicon RNA contained in HCV particles in the culture supernatant by RT-PCR using specific primers. it can.
  • the culture supernatant of cells into which HCV full-genome replicon RNA or its nucleic acid has been introduced is treated with HCV-sensitive cells (eg, Huh7 cells).
  • HCV-sensitive cells eg, Huh7 cells
  • the cells are immunostained with an anti-Core antibody to count the number of infected cells, or the cell extract is electrophoresed on SDS-polyacrylamide gel and the Core protein is detected by Western blot. Can be judged.
  • the present invention also provides chimeric nucleic acids derived from the genomes of two or more hepatitis C virus strains, including genotype 3a HCV (eg, S310A strain).
  • genotype 3a HCV eg, S310A strain
  • a genome sequence derived from the S310A strain of genotype 3a and an HCV genome other than the HCV genome (SEQ ID NO: 1) of the S310A strain such as various genotypes (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, etc.) Chimera type HCV genome (chimera HCV genome), chimera type HCV subgenomic replicon RNA (chimeric HCV subgenomic replicon RNA), chimera, including existing HCV strains and genotype HCV genomic sequences other than genotype 3a HCV full-genome replicon RNA (chimeric HCV full-genome replicon RNA), chimera-type HCV particles (chimeric HCV particles), and the like are provided.
  • the chimeric HCV genome and the chimeric HCV full genome replicon RNA refer to an HCV genome and an HCV full genome replicon RNA containing HCV genome sequences of two or more different strains, respectively, and these chimeric HCV genome or chimeric HCV full genome.
  • HCV particles produced from replicon RNA are referred to as chimeric HCV particles.
  • Such a chimeric HCV genome is also included in the nucleic acid of the present invention.
  • the above-mentioned chimeric HCV genome comprises a non-structural gene of S310A strain or S310A strain mutant (S310A strain introduced with adaptive mutation) and a structural gene of other HCV strain (other than S310A strain and S310A strain mutant). It may be a chimeric genome of HCV.
  • the above chimeric HCV genome may have a mutation such as an adaptive mutation, or may be prepared using a S310A strain mutant.
  • the S310A strain mutant used for the above chimeric HCV genome specifically includes a mutation of T1286I, T2188A, R2198H, S2210I, T2496I, R2895G or R2895K in the S310A strain, and preferably includes a mutation of R2198H, S2210I or R2895K.
  • the S310A strain mutant includes SEQ ID NO: 49 (full genome base sequence including a mutation of S2210I), SEQ ID NO: 50 (full genome base sequence including a mutation of R2198H), or SEQ ID NO: 51 (mutation of R2895K). It may be a nucleic acid comprising the base sequence shown in (full genome base sequence).
  • the chimeric HCV genome includes, for example, a base sequence encoding the core protein of hepatitis C virus, a base sequence encoding the E1 protein, a base sequence encoding the E2 protein, and a base sequence encoding the p7 protein.
  • the base sequence encoding the NS3 protein consisting of the sequence of base numbers 3437-5329, the base sequence encoding the NS4A protein consisting of the sequence of base numbers 5330-5491, and the NS4B protein consisting of the sequence of base numbers 5492-6274 in SEQ ID NO: 1.
  • the chimeric HCV genome of the present invention also encodes a Core protein of, for example, a hepatitis C virus genome other than the S310A strain (for example, an existing strain of hepatitis C virus or an HCV genome of a genotype other than genotype 3a).
  • a part of the base sequence encoding the NS2 protein consisting of the sequence of base numbers 2786 to 3436 of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and other than the S310A strain A chimeric NS2 in which a part of the base sequence encoding the NS2 protein of the genome of hepatitis C virus (for example, the genome of an existing strain of hepatitis C virus or the genotype of HCV other than genotype 3a) is linked
  • the chimeric HCV genome of the present invention may contain a 5 ′ untranslated region of the HCV genome of genotype 3a, for example, a 5 ′ untranslated region containing the nucleotide sequence of nucleotide numbers 1 to 340 of SEQ ID NO: 1 at the 5 ′ end.
  • the HCV genome other than the HCV genome of S310A strain (SEQ ID NO: 1), for example, the genome of HCV existing strains of various genotypes or the 5 ′ untranslated region of the hepatitis C virus genome of genotypes other than genotype 3a May be included at the 5 ′ end.
  • FIG. 16 An example of such a chimeric HCV genome is shown in FIG. 16, for example, the 5 ′ untranslated region of J6CF strain, JFH-1 strain or TH strain, the structural gene (Core to p7) and the N-terminus of its NS2 gene.
  • Part of the sequence for example, the sequence encoding the 1st to 16th amino acid sequences from the N-terminus of the NS2 protein
  • the sequence of the C-terminal side of the NS2 gene of the S310A strain for example, the sequence from the N-terminus of the NS2 protein
  • NS3 to NS5B a non-structural gene other than NS2 gene
  • These may include mutations of T1286I, T2188A, R2198H, S2210I, T2496I, R2895G or R2895K.
  • the present invention also provides a chimeric full genome replicon RNA containing these chimeric HCV genomes.
  • the chimeric HCV genome is prepared, for example, by recombining the coding sequences of Core protein, E1 protein, E2 protein and p7 protein, which are structural genes of the genome of the S310A strain mutant, with the structural genes of other HCV strains. be able to.
  • This basic technique is described in, for example, Wakita et al., Nature Medicine, 2005, Vol. 11, p. 791-796; Lindenbach et al., Science, 2005, Vol. 309, p. 623-626; Pietschmann et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007, volume 103, p. 7408-7413.
  • HCV is classified into 6 types from genotype 1 to genotype 6, and each type is further classified into several subtypes.
  • an existing strain of HCV that is already known, specifically, as a genotype 1a HCV strain, the H77 strain (GenBank accession number AF011751), and as a genotype 1b HCV strain, the J1 strain (GenBank accession number D89815), Con1 strain (GenBank accession number AJ238799, Con-1 strain, sometimes referred to as con1 strain), TH strain (Wakita et al., The Journal of Biological Chemistry, 1994, Vol. 269).
  • Genotype 2a HCV strains include JFH-1 strain (GenBank accession number AB047639, sometimes referred to as JFH1 strain), J6CF strain (GenBank accession number AF177036), JCH-1 strain (GenBank accession number AB047640).
  • JCH-2 strain (GenBank accession number AB047641), JCH-3 strain (GenBank accession number AB047642), JCH-4 strain (GenBank accession number AB047643), JCH-5 strain (GenBank accession number AB047644) and JCH -6 strains (GenBank accession number AB047645) are known.
  • HC-J8 strain (GenBank accession number D01221) and the like as HCV strains of genotype 2b
  • NZL1 strain GenBank accession number D17763
  • K3a / 650 strain (GenBank accession) as HCV strains of genotype 3a No.
  • the chimeric HCV genome described above is an NS2 derived from an HCV strain other than the Core protein, E1 protein, E2 protein, and p7 protein derived from an HCV strain other than the S310A strain variant, or an S310A strain variant or an S310A strain variant.
  • the NS2 protein may be a chimeric NS2 protein (chimeric NS2 protein) composed of the NS2 protein of the S310A strain variant and the NS2 protein derived from the S310A strain and HCV strains other than the variant.
  • the HCV strain other than the HCV strain S310A and other than the S310A strain mutant is preferably an existing strain of the HCV described above.
  • NS2 protein consisting of the full-length amino acid sequence.
  • the NS2 protein may be derived from the S310A strain variant, or a part of the NS2 protein derived from the HCV strain other than the S310A strain variant and the S310A strain variant. It may be a chimeric NS2 protein consisting of the rest of the NS2 protein.
  • the chimeric NS2 protein has the same function as the non-chimeric NS2 protein.
  • a part of the NS2 protein derived from the HCV strain other than the S310A strain mutant consists of a base sequence encoding from the N-terminal amino acid residue to the 16th amino acid residue of the NS2 protein
  • the S310A strain and its The rest of the NS2 protein derived from the mutant consists of a base sequence encoding from the 17th amino acid residue to the C-terminal amino acid residue from the N-terminus.
  • the nucleic acid of the chimeric HCV genome preferably further contains a 5 'UTR on the 5' side of the base sequence encoding the Core protein and a 3 'UTR on the 3' side of the region encoding the NS5B protein.
  • the 5 ′ UTR and / or 3 ′ UTR may be a sequence derived from any HCV strain, but preferably a 5 ′ UTR derived from an HCV strain other than the S310A strain mutant and a 3 ′ UTR derived from the S310A strain mutant. is there.
  • the HCV strain other than the S310A strain mutant that is, the existing strain of HCV is preferably a strain belonging to genotype 1a, 1b or 2a.
  • Strains belonging to genotype 1a include, for example, the H77 strain.
  • Strains belonging to genotype 1b include, for example, TH strain, Con1 strain, J1 strain and derivatives thereof.
  • Strains belonging to genotype 2a include, for example, JFH-1 strain, J6CF strain and the like. Preferred strains are JFH-1 strain, J6CF strain or TH strain, and particularly preferred is JFH-1 strain.
  • the genome base sequence information of HCV strains other than the S310A strain and its mutants can be obtained from the above literature or GenBank.
  • the nucleic acid of the above chimeric HCV genome is, for example, a chimeric nucleic acid derived from the J6CF strain and the S310A strain, and contains at least one mutation selected from the group consisting of T1286I, S2210I, R2198H, and R2895K.
  • the nucleic acid of the chimeric HCV genome is, for example, a chimeric nucleic acid derived from the JFH-1 strain and the S310A strain, and contains at least one mutation selected from the group consisting of T1286I, S2210I, R2198H, and R2895K. Yes.
  • the nucleic acid of the above chimeric HCV genome is, for example, a chimeric nucleic acid derived from the TH strain and the S310A strain, and contains at least one mutation selected from the group consisting of T1286I, S2210I, R2198H, and R2895K.
  • FIG. 16 shows the structure of the HCV genome of S310A strain mutant (S310A strain introduced with adaptive mutation of R2198H, S2210I or R2895K), J6CF strain, JFH-1 strain and TH strain, and examples of chimeric nucleic acids.
  • a chimeric HCV genome comprising a non-structural gene of S310A strain mutant (S310A strain introduced with adaptive mutation of R2198H, S2210I or R2895K) and a structural gene of J6CF strain, JFH-1 strain or TH strain (respectively J6CF / S310A, JFH-1 / S310A, TH / S310A).
  • the 5 ′ untranslated region is derived from the same HCV strain as the structural region (J6CF strain, JFH-1 strain, or TH strain, respectively).
  • the 3 ′ untranslated region is derived from the same S310A strain as the nonstructural region
  • the NS2 coding sequence is derived from the NS2 sequence derived from the same HCV strain as the structural region (J6CF strain, JFH-1 strain or TH strain, respectively) and the S310A strain. Chimera with the NS2 sequence.
  • These chimeric nucleic acids have an adaptive mutation of R2198H, S2210I or R2895K.
  • the present invention provides an HCV virus genome containing the above-described chimeric HCV genome nucleic acid, a hepatitis C virus containing the above chimeric HCV genome nucleic acid as a virus genome, an HCV full genome replicon RNA, an expression vector, or a chimeric HCV particle.
  • the chimeric HCV particles can be produced with high efficiency in a cell culture system and have a high infectivity.
  • a chimeric HCV gene can be prepared by performing PCR using a vector obtained by cloning cDNA of each HCV genomic RNA as a template, using synthetic DNA as a primer, amplifying and ligating necessary regions of each HCV gene. it can.
  • the chimeric HCV gene cDNA can be ligated to an appropriate restriction enzyme site downstream of a promoter such as T7 promoter to produce an expression vector for synthesizing HCV genomic RNA.
  • a promoter such as T7 promoter
  • RNA transcribed from this expression vector is introduced into HCV-sensitive cells (eg, Huh7 cells), viral replication and packaging occur, and infectious HCV particles can be produced.
  • the HCV full genome replicon RNA containing the chimeric HCV gene has the ability to replicate in cells, the ability to produce HCV particles, and the infectivity of the produced HCV particles can be confirmed by the above method.
  • the present invention also provides a method for screening an anti-hepatitis C virus substance using the above HCV subgenomic replicon RNA, HCV full genome replicon RNA or hepatitis C virus particles.
  • the cultured cells into which the above HCV subgenomic replicon RNA has been introduced can be used for screening for compounds that inhibit the replication of the HCV subgenomic replicon RNA. That is, an anti-HCV substance can be screened by culturing cultured cells into which the above HCV subgenomic replicon RNA is introduced in the presence of a test substance and detecting the replicon RNA in the obtained culture.
  • the culture includes a culture supernatant and a cell lysate. In this case, when the replicon RNA is not present in the culture or is less than in the absence of the test substance, it can be determined that the test substance can inhibit the replication of the HCV subgenomic replicon RNA.
  • 57 nucleotides of the 5 ′ untranslated region (5′UTR) (SEQ ID NO: 2) and the Core protein coding sequence (SEQ ID NO: 3) of the S310A strain or a variant thereof , Luciferase gene, EMCV IRES sequence, NS3 protein coding sequence (SEQ ID NO: 8), NS4A protein coding sequence (SEQ ID NO: 9), NS4B protein coding sequence (SEQ ID NO: 10), NS5A protein coding sequence (SEQ ID NO: 11), NS5B protein HCV subgenomic replicon RNA consisting of RNA linked in the order of coding sequence (SEQ ID NO: 12) and 3 ′ untranslated region (3′UTR) (SEQ ID NO: 13) is introduced into Huh7 cells, followed by addition of a test substance The luciferase activity is measured 48 to 72 hours later. It can be determined that a test substance that can suppress
  • HCV particles obtained by introducing the HCV full-genome replicon RNA or its nucleic acid into cultured cells (typically HCV-sensitive cells) are neutralizing antibodies and compounds that inhibit HCV infection.
  • HCV-sensitive cells typically HCV-sensitive cells
  • HCV particles obtained by introducing the HCV full-genome replicon RNA or its nucleic acid into cultured cells (typically HCV-sensitive cells) are neutralizing antibodies and compounds that inhibit HCV infection.
  • it can also be suitably used for vaccines and antigens for producing anti-HCV antibodies.
  • HCV particles In order to use the HCV particles for screening for substances that inhibit HCV infection or replication, cells that produce the HCV particles are cultured in the presence or absence of a test substance, or the HCV particles are used. Culturing with HCV-sensitive cells, that is, culturing a mixture of HCV particles and HCV-sensitive cells, or culturing HCV-infected cells infected with the HCV particles, and detecting HCV replicon RNA or HCV particles in the resulting culture A method is mentioned.
  • detection refers to quantifying the amount of HCV replicon RNA or HCV particles in the culture. In this case, when the HCV replicon RNA and HCV particles are not present in the culture or are less than in the absence of the test substance, it can be evaluated that the test substance can inhibit HCV infection and replication. .
  • HCV sensitive cells are cultured with the HCV particles, and HCV replicon RNA or HCV particles in the obtained culture are detected.
  • Anti-HCV substances can be screened by determining whether to suppress replication of replicon RNA or formation of HCV particles.
  • Detection of HCV replicon RNA in the culture includes measuring the function of a foreign gene linked to the HCV replicon RNA, that is, the function expressed by the expression of the gene.
  • HCV replicon RNA can be detected by measuring the enzyme activity.
  • HCV replicon RNA can also be detected by quantifying the amount of RNA replicated by quantitative RT-PCR.
  • HCV particles In order to detect the presence of HCV particles in the culture, detection using an antibody against a protein (for example, Core protein, E1 protein or E2 protein) constituting HCV particles released in the culture supernatant, or infection Detection of the presence of nonstructural proteins in cells by immunostaining with antibodies to nonstructural proteins, or RT-PCR method using specific primers for HCV genomic RNA contained in HCV particles in culture supernatant
  • a protein for example, Core protein, E1 protein or E2 protein constituting HCV particles released in the culture supernatant
  • infection Detection of the presence of nonstructural proteins in cells by immunostaining with antibodies to nonstructural proteins, or RT-PCR method using specific primers for HCV genomic RNA contained in HCV particles in culture supernatant
  • the presence of HCV particles can also be indirectly detected by amplifying and detecting by.
  • HCV full genome replicon RNA used for screening contains a foreign gene, specifically, for example, HCV 5′UTR of S310A mutant, 57 nucleotides of Core protein coding sequence, luciferase gene, EMCV IRES sequence Core protein coding sequence, E1 protein coding sequence, E2 protein coding sequence, p7 protein coding sequence, NS2 protein coding sequence, NS3 protein coding sequence, NS4A protein coding sequence, NS4B protein coding sequence, NS5A protein coding sequence, NS5B protein coding sequence HCV full-genome replicon RNA consisting of RNA in which 3′UTRs are sequentially linked in the direction from 5 ′ to 3 ′.
  • HCV full-genome replicon RNA consisting of RNA in which 3′UTRs are sequentially linked in the direction from 5 ′ to 3 ′.
  • the linking site may contain an additional sequence such as a restriction enzyme site.
  • the HCV full-genome replicon RNA is introduced into Huh7 cells to obtain HCV particles, the HCV particles are infected with HCV-sensitive cells, and at the same time, a test substance is added, and luciferase activity is measured 48 to 72 hours later. It can be determined that a substance that suppresses luciferase activity compared to the absence of a test substance has an action of suppressing HCV infection.
  • the anti-HCV substance is selected as one capable of suppressing viral infection or replication.
  • a viral genome containing the HCV full genome replicon RNA or a nucleic acid thereof and a hepatitis C virus containing the HCV full genome replicon RNA or a nucleic acid thereof as a viral genome can also be used.
  • the present invention provides a hepatitis C virus vaccine (HCV vaccine) containing the above hepatitis C virus particles (HCV particles).
  • HCV vaccine hepatitis C virus vaccine
  • the HCV particles or a part thereof can be used as a vaccine as it is, but it is preferably used after being attenuated or inactivated by a method known in the art.
  • Inactivation of the virus can be achieved by, for example, adding an inactivating agent such as formalin, ⁇ -propiolactone, glutardialdehyde, etc. to the virus suspension and reacting with the virus (Appiahgari, M. et al. B. & Vrati, S., Vaccine, 2004, Vol. 22, pp. 3669-3675).
  • the HCV vaccine can be prepared for administration as either a solution or a suspension.
  • it can be prepared in the form of a solid (eg, a lyophilized preparation) suitable for dissolution or suspension in a liquid so that it can be reconstituted immediately prior to use.
  • a solid eg, a lyophilized preparation
  • Such solids or preparations may be emulsified or encapsulated in liposomes.
  • Active immunogenic ingredients such as HCV particles are pharmaceutically acceptable and excipients compatible with the active ingredients can often be mixed.
  • Suitable excipients include, for example, water, saline, dextrose, glycerol, ethanol and the like, or mixtures thereof.
  • the HCV vaccine may contain small amounts of adjuvants (eg, humidifiers or emulsifiers), pH buffering agents, and / or adjuvants that enhance vaccine efficacy.
  • adjuvants eg, humidifiers or emulsifiers
  • Adjuvant is a non-specific stimulator of the immune system. They enhance the host immune response to the HCV vaccine. Accordingly, in a preferred form, the HCV vaccine includes an adjuvant. The efficacy of an adjuvant can be determined by measuring the amount of antibody produced by administering a vaccine composed of HCV particles.
  • adjuvants examples include, but are not limited to: Aluminum hydroxide, N-acetyl-muramyl-L-threonyl-D-isoglutamine (thr-MDP), N-acetyl-nor-muramyl-L-alanyl-D-isoglutamine (referred to as CGP11637, nor-MDP) N-acetylmuramyl-L-alanyl-D-isoglutaminyl-L-alanine-2- (1′-2′-dipalmitoyl-sn-glycero-3-hydroxyphosphoryloxy) -ethylamine (CGP 19835A, MTP-PE and And RIBI).
  • RIBI contains three components extracted from bacteria: monophosphoryl lipid A, trehalose dimycolate and cell wall skeleton (HPL + TDM + CWS) in a 2% squalene / Tween® 80 emulsion.
  • one or more compounds having adjuvant activity can be added to the HCV vaccine.
  • adjuvants known in the art include Freund's complete and incomplete adjuvants, vitamin E, nonionic block polymers, muramyl dipeptides, saponins, mineral oils, vegetable oils and Carbopol.
  • Adjuvants particularly suitable for mucosal application include, for example, E. coli heat-labile toxin (LT) or cholera toxin (CT).
  • Other suitable adjuvants include, for example, aluminum hydroxide, aluminum phosphate or aluminum oxide, oily emulsions (eg Bayol® or Marcol 52®), saponins or vitamin E solubilizate.
  • the HCV vaccine is usually administered parenterally, for example, by injection, such as subcutaneous injection or intramuscular injection.
  • Alternative formulations suitable for other modes of administration include suppositories and in some cases oral formulations.
  • HCV vaccine and pharmaceutically acceptable carriers or diluents include stabilizers, carbohydrates (for example, sorbitol, mannitol, starch, Sucrose, glucose, dextran), proteins such as albumin or casein, protein-containing substances such as bovine serum or skim milk, and buffers (eg, phosphate buffer).
  • carbohydrates for example, sorbitol, mannitol, starch, Sucrose, glucose, dextran
  • proteins such as albumin or casein
  • protein-containing substances such as bovine serum or skim milk
  • buffers eg, phosphate buffer
  • binders and carriers used for suppositories can include, for example, polyalkylene glycols or triglycerides. Such suppositories may be formed from mixtures containing the active ingredient in the range of 0.5% to 50%, preferably 1% -20%.
  • Oral prescription drugs contain commonly used excipients. Examples of the excipient include pharmaceutical grades of mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, sodium saccharin, cellulose, magnesium carbonate and the like.
  • the HCV vaccine takes the form of solutions, suspensions, tablets, pills, capsules, sustained release formulations or powders, 10% -95%, preferably 25% -70% active ingredient (HCV Particles or a part thereof).
  • the HCV vaccine is administered in a manner suitable for the dosage form and in such an amount as to have a prophylactic and / or therapeutic effect.
  • the amount of antigen to be administered usually ranges from 0.01 ⁇ g to 100,000 ⁇ g per dose, which depends on the patient being administered, the ability to synthesize antibodies in the patient's immune system, and the degree of protection desired. Depends on. It also depends on the route of administration such as oral, subcutaneous, intradermal, intramuscular and intravenous routes.
  • the HCV vaccine can be given on a single dose schedule or a combined dose schedule.
  • it is a combined dosing schedule.
  • 1 to 10 individual doses are given at the start of the inoculation, followed by time intervals required to maintain and / or enhance the immune response, for example 1 to 2 as the second dose.
  • Another dose can be given after 4 months. If necessary, subsequent administrations can be given after several months.
  • the dosage regimen will also be determined, at least in part, by the individual's needs and will depend on the judgment of the physician.
  • There is a method in which the HCV vaccine is administered to a healthy person induces an immune response against HCV in the healthy person, and is used prophylactically against a new HCV infection.
  • a method of use as a therapeutic vaccine that eliminates HCV by administering to a patient infected with HCV and inducing a strong immune response against HCV in vivo.
  • the HCV particles are useful as an antigen for producing anti-HCV antibodies.
  • Antibodies can be produced by administering the HCV particles to mammals or birds. Examples of mammals include mice, rats, rabbits, goats, sheep, horses, cows, guinea pigs, dromedaries, bactrian camels, and llamas. Dromedary, Bactrian camel and llama are suitable for preparing an antibody consisting only of H chain. Examples of avian animals include chickens, geese, and ostriches. Sera of animals administered with the HCV particles can be collected, and antibodies can be obtained according to known methods.
  • the present invention also provides these anti-HCV antibodies.
  • the anti-HCV antibodies can be used as neutralizing antibodies capable of inactivating HCV.
  • a hybridoma that produces monoclonal antibody-producing cells can be produced using the cells of an animal immunized with the HCV particles.
  • a method for producing a hybridoma is well known, and a method described in Antibodies: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory, 1988) can be used.
  • Monoclonal antibody-producing cells may be prepared by cell fusion, or may be prepared by other methods such as immortalization of B lymphocytes by introduction of oncogene DNA or infection with Epstein-Barr virus.
  • Monoclonal antibodies and polyclonal antibodies obtained by these methods are useful for diagnosis, treatment, and prevention of HCV.
  • the antibody produced using the HCV particles as an antigen can be administered as a pharmaceutical together with a pharmaceutically acceptable solubilizer, additive, stabilizer, buffer, and the like.
  • the administration route may be any administration route, but is preferably subcutaneous, intradermal, or intramuscular administration, and more preferably intravenous administration.
  • the present invention also provides a method for treating or preventing HCV comprising administering the vaccine or antibody of the present invention as described above to a subject in need of treatment.
  • the present invention also provides a pharmaceutical composition comprising the vaccine or antibody according to the present invention.
  • the pharmaceutical composition may contain a pharmaceutically acceptable carrier such as a solubilizer, an additive, a stabilizer, and a buffer.
  • Example 1 Construction of HCV subgenomic replicon RNA expression vector of wild-type S310A strain
  • An HCV virus strain was isolated from a 71-year-old acute hepatitis C patient infected with genotype 3a HCV and named S310A strain. The patient was diagnosed as infected with genotype 3a HCV at the age of 59 and had undergone liver transplantation due to cirrhosis four years later. Specifically, RNA was extracted and purified from patient sera using Isogen-LS (Nippon Gene), and cDNA was synthesized with random hexamer primers.
  • Isogen-LS Natural Gene
  • PCR primers were designed based on the conserved sequences of four known genotype 3a HCV genomes (GenBank accession numbers AF046866, D28917, X76918, and D17763), and 9 fragments were synthesized using the synthesized cDNA.
  • the cDNA was amplified separately.
  • the 5 ′ end sequence for which it was difficult to obtain an amplification product was obtained using the 5 ′ RACE method.
  • Each fragment was cloned into a sequencing cloning vector, pGEM-T EASY (Promega).
  • the base sequences of these clones were analyzed by a conventional method, and the full-length genomic RNA sequence of the S310A strain was determined.
  • a cDNA fragment corresponding to this full-length genomic RNA was synthesized by a conventional method.
  • the cDNA sequence corresponding to the full-length genomic RNA sequence of S310A strain is shown in SEQ ID NO: 1.
  • the base sequence of the full-length genome of the wild type S310A strain is shown in SEQ ID NO: 1. Further, the 5′UTR base sequence of the S310A strain is SEQ ID NO: 2, the Core protein coding sequence is SEQ ID NO: 3, the E1 protein coding sequence is SEQ ID NO: 4, the E2 protein coding sequence is SEQ ID NO: 5, and the p7 protein coding sequence is SEQ ID NO: 6, NS2 protein coding sequence is SEQ ID NO: 7, NS3 protein coding sequence is SEQ ID NO: 8, NS4A protein coding sequence is SEQ ID NO: 9, NS4B protein coding sequence is SEQ ID NO: 10, NS5A protein coding sequence is SEQ ID NO: 11, NS5B protein coding The sequence is shown in SEQ ID NO: 12, and the nucleotide sequence of 3′UTR is shown in SEQ ID NO: 13, respectively.
  • the amino acid sequence of the HCV precursor protein (polyprotein) encoded by the base sequence of SEQ ID NO: 1 (the full-length genome sequence of the wild type S310A strain) is shown in SEQ ID NO: 14.
  • the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 14 is encoded by base numbers 341 to 9406 (including a stop codon) of the base sequence of SEQ ID NO: 1.
  • the amino acid sequence of the region from NS3 protein to NS5B protein in the precursor protein of S310A strain is shown in SEQ ID NO: 15. This amino acid sequence of SEQ ID NO: 15 (NS3 to NS5B region) corresponds to amino acids 1033 to 3021 of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 14.
  • HCV subgenomic replicon RNA expression vector pS310ASGR-Neo was performed based on the procedures shown in Kato et al. (Gastroenterology, 2003, Vol. 125, p. 1808-1817) and International Publication No. 04/104198. It was.
  • cDNA of the full-length genomic RNA (FIG. 1A) of the wild type S310A strain was inserted under the control of the T7 promoter in the plasmid vector pUC19 to prepare a recombinant plasmid pS310A.
  • Plasmid pS310ASGR-Neo was constructed by substitution with EMCV IRES (internal ribosome binding site of encephalomyocarditis virus). This was named HCV subgenomic replicon RNA expression vector pS310ASGR-Neo.
  • FIG. 1B shows the structure of the HCV subgenomic replicon RNA expression vector pS310ASGR-Neo.
  • the expression vector pS310ASGR-Neo 5'UTR, 57 nucleotides (HCV IRES) from the N-terminus of the Core protein coding sequence, NS3 to NS5B protein coding sequence and 3'UTR are sequences derived from the S310A strain.
  • T7 means T7 promoter.
  • the T7 promoter is a sequence element required for transcription of HCV subgenomic replicon RNA from each expression vector using T7 RNA polymerase.
  • “Neo” indicates a neomycin resistance gene
  • “EMCV IRES” indicates an internal ribosome binding site of encephalomyocarditis virus.
  • C is the Core protein coding sequence
  • E1 is the E1 protein coding sequence
  • E2 is the E2 protein coding sequence
  • p7 is the p7 protein coding sequence
  • NS2 is the NS2 protein coding sequence
  • NS3 is NS3
  • “4A” represents the NS4A protein coding sequence
  • “4B” represents the NS4B protein coding sequence
  • “NS5A” represents the NS5A protein coding sequence
  • NS5B represents the NS5B protein coding sequence.
  • HCV subgenomic replicon RNA prepared from the expression vector pS310ASGR-Neo is RNA in which the region downstream from the T7 promoter is transcribed, as shown in FIG. 1C.
  • EcoRI “EcoRI”, “PmeI”, “SnaBI” and “XbaI” in the figure indicate restriction enzyme sites. In FIG. 9, 10, 12, 14, and 16, the same notation is used.
  • cDNA of S310A subgenomic replicon RNA is linked downstream of the T7 promoter.
  • the cDNA base sequence of HCV subgenomic replicon RNA of S310A strain is shown in SEQ ID NO: 16.
  • Example 2 Preparation of HCV subgenomic replicon RNA of wild type S310A strain
  • the expression vector pS310ASGR-Neo constructed in Example 1 was cleaved with a restriction enzyme XbaI.
  • Mung Bean Nuclease 20U total reaction volume: 50 ⁇ L was added to 10-20 ⁇ g of the XbaI cleaved fragment, and the mixture was incubated at 30 ° C. for 30 minutes.
  • Mung Bean Nuclease is an enzyme that catalyzes a reaction that selectively degrades and smoothes a single-stranded portion in double-stranded DNA.
  • RNA transcription by RNA polymerase is performed using the above XbaI cleaved fragment as a template DNA as it is, a replicon RNA in which 4 bases of CUAG, which is a part of the recognition sequence of XbaI, are added to the 3 ′ end is synthesized. End up. Therefore, in this example, the XbaI cleavage fragment was treated with Mung Bean Nuclease to remove 4 bases of CTAG from the XbaI cleavage fragment.
  • the Mbaan Nuclease-treated solution containing the XbaI-cleaved fragment is subjected to protein removal treatment according to a conventional method to purify the XbaI-cleaved fragment from which 4 CTAG bases have been removed, and use this in the next reaction.
  • Template DNA was used. From this template DNA, RNA was synthesized in vitro by a transcription reaction using T7 promoter using MEGAscript (registered trademark) of Ambion. Specifically, 20 ⁇ L of a reaction solution containing 0.5 to 1.0 ⁇ g of template DNA was prepared based on the manufacturer's instructions and reacted at 37 ° C. for 3 to 16 hours.
  • RNA synthesis After completion of RNA synthesis, DNase I (2U) was added to the reaction solution and reacted at 37 ° C. for 15 minutes to remove the template DNA, and further RNA extraction with acidic phenol was performed to transcribe from pS310ASGR-Neo.
  • the HCV subgenomic replicon RNA (FIG. 1C) (SEQ ID NO: 16) of the wild type S310A strain was obtained.
  • Example 3 Establishment of HCV subgenomic replicon cell clone of S310A strain Huh7 cells by electroporation of HCV subgenomic replicon RNA (1 ⁇ g, 3 ⁇ g, 10 ⁇ g or 30 ⁇ g) of wild type S310A strain prepared in Example 2 Introduced.
  • Huh7 cells (3 ⁇ 10 6 cells) that had been subjected to electroporation were seeded in a culture dish, cultured for 16 to 24 hours, and then G418 (neomycin) was added to the culture dish. Thereafter, the culture was continued while changing the culture medium twice a week.
  • HCV subgenomic replicon RNA-introduced cells For the HCV subgenomic replicon RNA-introduced cells in which colony formation was observed, surviving cell colonies were further cloned from the culture dish after 21 days of culture and the culture was continued. By cloning such colonies, 10 cell clones could be established. These cell clones were named S310A subgenomic replicon-replicating cells, and each clone was assigned a clone number (number: 1-10). In the established cell clone, the introduced HCV subgenomic replicon RNA of the S310A strain is autonomously replicated.
  • Example 4 Quantification of copy number of HCV subgenomic replicon RNA in S310A subgenomic replicon-replicating cells Using established 10 clones (clone numbers: 1 to 10) of S310A subgenomic replicon-replicating cells, The copy number of genomic replicon RNA was quantified. Quantification of the copy number of the HCV subgenomic replicon RNA is described in Takeuchi et al. (Gastroenterology, 1999, 116, 636-642) and Kato et al. (Gastroenterology, 2003, 125, p. 1808-). 1817).
  • This method is a detection system using the TaqMan probe method (Parkin Elmer, Applied Biosystems). Specifically, first, total RNA was extracted from S310A subgenomic replicon-replicating cells by a conventional method. Next, rTth DNA polymerase was used to synthesize cDNA from total RNA, and using the synthesized cDNA as a template, primers 5′-CGGGAGAGCATCATGTGG-3 ′ (SEQ ID NO: 24) and 5′-AGTACCACAAGGCCCTTTC-3 ′ (SEQ ID NO: 25) was used for PCR amplification.
  • HCV subgenomic replicon RNA expression vector of the JFH-1 strain (its structure is the 5 ′ untranslated region (5′UTR) of the HCV of the JFH-1 strain and the 57 nucleotide of the 5 ′ end of the Core protein coding region).
  • HCV subgenomic replicon RNA Sequence, neomycin resistance gene, EMCV IRES sequence, base sequence encoding NS3 protein, NS4A protein, NS4B protein, NS5A protein and NS5B protein, and 3 'untranslated region (3'UTR) on the 5' side
  • HCV subgenomic replicon RNA is described in Kato et al. (Gastroenterology, 2003, 125, pp. 1808-1817) and International Publication No. 04 / This was carried out based on the method described in No. 104198. Introduction into Huh7 cells and copy number quantification were performed in the same manner as described above.
  • Quantitative results are shown in FIG.
  • the numbers on the horizontal axis in the figure indicate the clone numbers of S310A subgenomic replicon-replicating cell clones.
  • the vertical axis represents the number of copies of HCV subgenomic replicon RNA in the cell per 1 ⁇ g of total RNA of the cell.
  • the numerical value of the bar graph upper part shows the copy number of HCV subgenomic replicon RNA in each cell.
  • the established 10 clones of S310A subgenomic replicon-replicating cells were detected with RNA copy numbers equal to or higher than those of JFH-1 subgenomic replicon-replicating cells. It was shown that the HCV subgenomic replicon RNA derived from the S310A strain has almost the same or higher replication capacity as the HCV subgenomic replicon RNA of the JFH-1 strain.
  • Example 5 Effect of antiviral agent on replicon RNA replication in S310A subgenomic replicon-replicating cells The effect of antiviral agent on replicon RNA replication in established S310A subgenomic replicon-replicating cells (clone) was examined.
  • S310A subgenomic replicon-replicating cells (clone) and JFH-1 subgenomic replicon-replicating cells were seeded in a 24-well plate at 5 ⁇ 10 4 per well, and the next day, interferon- ⁇ (IFN- ⁇ ), NS3 protease inhibitors VX-950 (teleprevir) (Lin et al., Journal of Biological Chemistry, 2004, 279, p. 17508-17514) and BILN-2061 (Daniel et al., Nature, 2003, 426) , P.186-189), and NS5B polymerase inhibitor JTK-109 (Hirashima et al., Journal of Medicinal Chemistry, 2006, Vol.
  • the results are shown in FIGS.
  • the horizontal axis of the figure indicates the concentration of the added inhibitor.
  • the vertical axis shows the rate of change in the amount of HCV RNA, which is the amount when the amount of subgenomic replicon RNA per 1 ⁇ g of total RNA in cells without an inhibitor (0 IU or 0 M) is 100%.
  • the ratio (%) of the subgenomic replicon RNA amount when an inhibitor is added is shown.
  • the bar graph shows that for each inhibitor concentration, the leftmost bar (white) is the JFH-1 subgenomic replicon replicating cell, the second bar from the left (light gray) is the S310A subgenomic replicon replicating cell clone 6, the third from the left
  • the bar black shows the results for the S310A subgenomic replicon replicating cell clone 9
  • the rightmost bar shows the results for the S310A subgenomic replicon replicating cell clone 10.
  • NS3 protease inhibitors VX-950 and BILN-2061 were found to inhibit replication of JFH-1 subgenomic replicon, but did not inhibit replication of S310A subgenomic replicon (FIGS. 5 and 6). . This suggests that genotype 3a NS3 protease is different from genotype 2a NS3 protease and is not inhibited by existing NS3 protease inhibitors.
  • JFH-1 subgenomic replicon is not subject to RNA replication inhibition by JTK-109, but S310A subgenomic replicon is caused by JTK-109, respectively.
  • Significant inhibition of RNA replication was observed (FIG. 7).
  • PSI-6130 was allowed to act, both RNA replication of JFH-1 and S310A subgenomic replicon inhibited in a concentration-dependent manner (FIG. 8).
  • the subgenomic replicon of genotype 3a of the present invention is suitable as a tool for evaluating a drug that inhibits replication of genotype 3a.
  • the replication ability of the subgenomic replicon derived from the HCV strain of genotype 3a is affected by factors different from the replication ability of the subgenomic replicon derived from the HCV strain of genotype 2a.
  • the structures of the polymerases encoded by the HCV genome differ between genotypes 3a and 2a, and as a result, the effects of the drug compounds may also differ.
  • Example 6 Sequence analysis of HCV subgenomic replicon RNA in S310A subgenomic replicon-replicating cells Sequence analysis of HCV subgenomic replicon RNA existing in S310A subgenomic replicon-replicating cells (clone) established in Example 3 was performed. It was.
  • HCV subgenomic replicon RNA contained therein was amplified using RT-PCR.
  • PCR amplification using cDNA synthesized by reverse transcription from HCV subgenomic replicon RNA as a template 5′-TAATACGACTCACTATAG-3 ′ (SEQ ID NO: 27) and 5′-GCGGCTCACGGACCTTTCAC-3 ′ (SEQ ID NO: 28) are used as primers. did.
  • the PCR amplification product was cloned into a cloning vector for sequencing, and sequence analysis was performed by a conventional method.
  • Table 1 shows adaptive mutations identified from HCV subgenomic replicon RNA in S310A subgenomic replicon-replicating cells as a result of sequence analysis.
  • one site (T1286I: 1286th threonine (T) is isoleucine (I) in the NS3 protein region which is a non-structural region.
  • T2188A the 2188th threonine (T) is mutated to alanine (A)
  • R2198H the 2198th arginine (R) is mutated to histidine (H)
  • S2210I 2210th serine (S) mutated to isoleucine (I)
  • NS5B protein region at 3 sites T2496I: 2496th threonine (T) mutated to isoleucine (I)
  • R2895G 2895th arginine (R) is mutated to glycine (G)
  • R2895K The 2895 arginine (R) are lysine (K) mutation) was found base substitutions causing amino acid substitutions.
  • FIG. 9 schematically shows the positions of these amino acid substitutions on the structure of the expression vector pS310ASGR-Neo. The positions of these amino acid substitutions are described based on the full-length amino acid sequence (SEQ ID NO: 14) of the precursor protein of the S310A strain.
  • Example 7 Mutation introduction of wild type S310A strain into HCV subgenomic replicon RNA and analysis of its influence on replicon replication ability Base substitution causing amino acid substitution found in Example 6, ie, base mutation is wild type Whether the HCV subgenomic replicon RNA of the S310A strain affects replication in cells was examined as follows.
  • Base substitutions that cause amino acid substitutions within the NS3 protein region, T1286I, amino acid substitutions within the NS5A protein region, T2188A, R2198H, and S2210I, and amino acid substitutions within the NS5B protein region, T2496I, R2895G, and R2895K alone Each was introduced into the HCV subgenomic replicon RNA expression vector pS310ASGR-Neo of the S310A strain prepared in Example 1.
  • base substitutions that cause T2296I and R2895K, which are amino acid substitutions in the NS5B protein region were simultaneously introduced into the expression vector pS310ASGR-Neo.
  • FIG. 10 shows the structure of an HCV subgenomic replicon RNA expression vector into which each of these amino acid substitutions has been introduced.
  • the expression vector pS310ASGR-Neo into which T1286I substitution was introduced alone was named “pS310ASGR-Neo T1286I”.
  • Expression vectors into which other amino acid substitutions were introduced were also named in the same manner (see FIG. 10).
  • the expression vector pS310ASGR-Neo into which T2496I and R2895K substitutions were simultaneously introduced was named “pS310ASGR-Neo T2496I / R2895K”.
  • a base substitution was introduced into pS310ASGR-Neo by repeated PCR using a primer containing a base mutation that caused an amino acid substitution to be introduced.
  • PCR conditions used here are as follows. First, PCR template DNA, Pyrobest (registered trademark) DNA Polymerase kit (Takara Bio Inc.) attached 10 ⁇ l buffer 5 ⁇ L, 2.5 mM dNTP mixed solution 4 ⁇ L, 100 ⁇ M primer (each forward and reverse) was added to a total volume of 49.75 ⁇ L. Thereafter, 0.25 ⁇ L of Pyrobest (registered trademark) DNA Polymerase (Takara Bio Inc.) was added, and PCR was performed.
  • Pyrobest registered trademark
  • DNA Polymerase Takara Bio Inc.
  • PCR was performed at 98 ° C for 2 minutes after heat denaturation, followed by 25 cycles of 98 ° C for 20 seconds, 55 ° C for 30 seconds and 72 ° C for 3 minutes, followed by final extension at 72 ° C for 10 minutes. Reaction was performed.
  • Neo-S4 (5′-TCCTCGTGCTTTACGGTATC-3 ′ (SEQ ID NO: 29)) and 1286R (5′-GTTCCAATGCGACGGTGG-3 ′ (SEQ ID NO: 30) ) was used as a primer and PCR was performed under the above PCR conditions.
  • the obtained PCR product was designated as PCR product no. It was set to 1.
  • PCR product no. 2 PCR product no. 2.
  • PCR product was purified and dissolved in 15 ⁇ L H 2 O.
  • Purified PCR product no. 1 and PCR product no. 2 ⁇ l of the DNA of 2 was mixed.
  • PCR was performed under the above PCR conditions using Neo-S4 (5′-TCCTCGTGCTTTACGGTATC-3 ′ (SEQ ID NO: 29)) and 5546R (5′-TCCTTTGAACTGGTGGGCTATT-3 ′ (SEQ ID NO: 32)) as primers. It was.
  • the obtained PCR product was designated as PCR product no. It was set to 3.
  • the PCR product was purified and dissolved in 30 ⁇ L H 2 O.
  • PS310ASGR-Neo and purified PCR product no. 3 were digested with restriction enzymes SnaBI and EcoT22I, and each HCV cDNA fragment was fractionated by agarose gel electrophoresis and purified. These two DNA fragments and DNA Ligation Kit (Takara Bio Inc.) were mixed and the two DNA fragments were ligated.
  • the recombinant expression vector thus obtained (having a base substitution that causes amino acid substitution T1286I) was named pS310SGR-Neo T1286I.
  • the sequence of the HCV subgenomic replicon RNA synthesized from pS310ASGR-Neo T1286I is shown in SEQ ID NO: 17.
  • PCR was performed under the above PCR conditions.
  • the obtained PCR product was designated as PCR product no. It was set to 4.
  • PCR product no was set to 5.
  • PCR product no. 4 and PCR product no. 1 ⁇ L of 5 DNA was mixed.
  • PCR was performed under the above PCR conditions using 5240F (5′-TGGGGCCCTGCCAAAAATGAA-3 ′ (SEQ ID NO: 33)) and 7601R (5′-ACTAACGGTGGACCAAAGGT-3 ′ (SEQ ID NO: 36)) as a template DNA.
  • the obtained PCR product was designated as PCR product no. It was set to 6.
  • the PCR product was purified and dissolved in 30 ⁇ L H 2 O.
  • PS310ASGR-Neo and purified PCR product no. 6 were digested with restriction enzymes XhoI and BamHI, and each HCV cDNA fragment was fractionated by agarose gel electrophoresis and purified. These two DNA fragments and DNA Ligation Kit (Takara Bio Inc.) were mixed and the two DNA fragments were ligated.
  • the recombinant expression vector thus obtained (having a base substitution that causes amino acid substitution T2188A) was named pS310ASGR-Neo T2188A.
  • the sequence of the HCV subgenomic replicon RNA synthesized from pS310SAGR-Neo T2188A is shown in SEQ ID NO: 21.
  • PCR product no was designated as PCR product no. It was set to 7.
  • PCR product no was set to 8.
  • PCR product no. 7 and PCR product no. 1 ⁇ L of 8 DNAs were mixed.
  • PCR was carried out under the above PCR conditions using 5240F (5′-TGGGGCCCTCCAAAAATGAA-3 ′ (SEQ ID NO: 33)) and 7601R (5′-ACTAACGGGGACCAAGAGT-3 ′ (SEQ ID NO: 36)) as a template DNA.
  • the obtained PCR product was designated as PCR product no. It was set to 9.
  • the PCR product was purified and dissolved in 30 ⁇ L H 2 O.
  • PS310ASGR-Neo and purified PCR product no. 9 were digested with restriction enzymes XhoI and BamHI, and each HCV cDNA fragment was fractionated by agarose gel electrophoresis and purified. These two DNA fragments and DNA Ligation Kit (Takara Bio Inc.) were mixed and the two DNA fragments were ligated.
  • the recombinant expression vector thus obtained (having a base substitution that causes amino acid substitution R2198H) was named pS310ASGR-Neo R2198H.
  • the sequence of the HCV subgenomic replicon RNA synthesized from pS310ASGR-Neo R2198H is shown in SEQ ID NO: 18.
  • PCR product no was designated as PCR product no. It was set to 10.
  • PCR product no was set to 11.
  • PCR product no. 10 and PCR product no. 1 ⁇ L of 11 DNAs were mixed.
  • PCR was performed under the above PCR conditions using 7276F (5′-GTACCACCAACTGTCCCATGGA-3 ′ (SEQ ID NO: 39)) and 8579R (5′-CCGCCAGACAAGAAAGTCCCGGGT-3 ′ (SEQ ID NO: 42)) as a template DNA.
  • the obtained PCR product was designated as PCR product no. It was set to 12.
  • the PCR product was purified and dissolved in 30 ⁇ L H 2 O.
  • PS310ASGR-Neo and purified PCR product no. 12 were digested with restriction enzymes XhoI and EcoRV, and each HCV cDNA fragment was fractionated by agarose gel electrophoresis and purified. These two DNA fragments and DNA Ligation Kit (Takara Bio Inc.) were mixed and the two DNA fragments were ligated.
  • the recombinant expression vector thus obtained (having a base substitution that causes amino acid substitution T2496I) was named pS310ASGR-Neo T2496I.
  • the sequence of the HCV subgenomic replicon RNA synthesized from pS310ASGR-Neo T2496I is shown in SEQ ID NO: 22.
  • PCR product no was set to 13.
  • PCR was performed under the above PCR conditions.
  • the obtained PCR product was designated as PCR product no. It was set to 14.
  • PCR product no. 13 and the PCR product no. 14 ⁇ l of each DNA was mixed.
  • PCR was carried out under the above PCR conditions using this template DNA and 7988F (5′-GCTCCGTCTGGGAGGATGTTGC-3 ′ (SEQ ID NO: 43)) and 3X-54R-2a (5′-GCGGCTCACGACCCTTTCAC-3 ′ (SEQ ID NO: 46)) as primers. Went.
  • the obtained PCR product was designated as PCR product no. It was set to 15.
  • the PCR product was purified and dissolved in 30 ⁇ L H 2 O.
  • PS310ASGR-Neo and purified PCR product no. 15 were digested with restriction enzymes EcoRV and MfeI, and each HCV cDNA fragment was fractionated by agarose gel electrophoresis and purified. These two DNA fragments and DNA Ligation Kit (Takara Bio Inc.) were mixed and the two DNA fragments were ligated.
  • the recombinant expression vector thus obtained (having a base substitution that causes amino acid substitution R2895G) was named pS310ASGR-Neo R2895G.
  • the sequence of the HCV subgenomic replicon RNA synthesized from pS310ASGR-Neo R2895G is shown in SEQ ID NO: 23.
  • PCR product no was set to 16.
  • PCR was performed under the above PCR conditions.
  • the obtained PCR product was designated as PCR product no. It was set to 17.
  • PCR product no. 16 and PCR product no. 17 ⁇ l of DNA was mixed by 1 ⁇ L.
  • PCR was carried out under the above PCR conditions using this template DNA and 7988F (5′-GCTCCGTCTGGGAGGATGTTGC-3 ′ (SEQ ID NO: 43)) and 3X-54R-2a (5′-GCGGCTCACGACCCTTTCAC-3 ′ (SEQ ID NO: 46)) as primers. Went.
  • the obtained PCR product was designated as PCR product no. It was set to 18.
  • the PCR product was purified and dissolved in 30 ⁇ L H 2 O.
  • PS310ASGR-Neo and purified PCR product no. 18 were digested with restriction enzymes EcoRV and MfeI, and each HCV cDNA fragment was fractionated by agarose gel electrophoresis and purified. These two DNA fragments and DNA Ligation Kit (Takara Bio Inc.) were mixed and the two DNA fragments were ligated.
  • the recombinant expression vector thus obtained (having a base substitution that causes amino acid substitution R2895K) was named pS310ASGR-Neo R2895K.
  • the sequence of the HCV subgenomic replicon RNA synthesized from pS310ASGR-Neo R2895K is shown in SEQ ID NO: 19.
  • T2496I and R2895K two amino acid substitutions were introduced into the NS5B protein region.
  • the pS310ASGR-Neo T2496I and the purified PCR product no. 18 were digested with restriction enzymes EcoRV and MfeI, and each HCV cDNA fragment was fractionated by agarose gel electrophoresis and purified. These two DNA fragments and DNA Ligation Kit (Takara Bio Inc.) were mixed and the two DNA fragments were ligated.
  • the recombinant expression vector thus obtained (having the base substitution that causes amino acid substitutions T2496I and R2895K) was named pS310ASGR-Neo T2496I / R2895K.
  • the sequence of the HCV subgenomic replicon RNA synthesized from pS310ASGR-Neo T2496I / R2895K is shown in SEQ ID NO: 20.
  • PCR was performed under the above PCR conditions.
  • the obtained PCR product was designated as PCR product no. It was set to 19.
  • PCR product no was set to 20.
  • PCR product no. 19 Each PCR product was purified and dissolved in 15 ⁇ L H 2 O.
  • PCR was carried out under the above PCR conditions using 5240F (5′-TGGGGCCCTCCAAAAATGAA-3 ′ (SEQ ID NO: 33)) and 7601R (5′-ACTAACGGGGACCAAGAGT-3 ′ (SEQ ID NO: 36)) as a template DNA.
  • the obtained PCR product was designated as PCR product no. 21.
  • the PCR product was purified and dissolved in 30 ⁇ L H 2 O.
  • PS310ASGR-Neo and purified PCR product no. 21 was digested with restriction enzymes XhoI and BamHI, and each HCV cDNA fragment was fractionated by agarose gel electrophoresis and purified. These two DNA fragments and DNA Ligation Kit (Takara Bio Inc.) were mixed and the two DNA fragments were ligated.
  • the recombinant expression vector thus obtained (having a base substitution that causes amino acid substitution S2210I) was named pS310ASGR-Neo S2210I.
  • the sequence of the HCV subgenomic replicon RNA synthesized from pS310ASGR-Neo S2210I is shown in SEQ ID NO: 54.
  • the expression vectors pS310ASGR-Neo, pS310ASGR-Neo T1286I, pS310ASGR-Neo T2188A, pS310ASGR-Neo R2198H, pS310ASGR-NeoS2210I, pS310ASGR24SG95SG96RSGNSRGS HCV subgenomic replicon RNA was synthesized from R2895K and pS310ASGR-Neo T2496I / R2895K using MEGAscript (registered trademark) of Ambion.
  • HCV subgenomic replicon RNA About the produced HCV subgenomic replicon RNA, 0.3 ⁇ g of each subgenomic replicon RNA was introduced into Huh7 cells by electroporation. However, 10 ⁇ g of the HCV subgenomic replicon RNA (expressed from pS310ASGR-Neo) of the wild type S310A strain and the T2496I mutant HCV subgenomic replicon RNA (expressed from pS310ASGR-Neo T2496I) were introduced. Huh7 cells subjected to electroporation treatment were seeded in a culture dish and cultured for 16 to 24 hours, and then G418 (neomycin) was added to the culture dish. Thereafter, the culture was continued while changing the culture medium twice a week. After culturing for 21 days from the time of seeding, viable cells were stained with crystal violet.
  • wild type is pS310ASGR-Neo
  • T1286I is pS310ASGR-Neo T1286I
  • T2188A is pS310ASGR-Neo T2188A
  • R2198H is pS310ASGR-Neo R2198H
  • S2210SG is pS310ASG24S
  • PS310ASGR-Neo T2296I “ R2895G ”is pS310ASGR-Neo R2895G
  • R2895K is pS310ASGR-Neo R2895K
  • T2296I / R2895K is a pS310ASGR-Neo T2496I / R2HCV
  • T2296I / R2895K is a pS310ASGR-Neo T2496I / R2HCV
  • T2496I has a colony-forming ability comparable to that of the wild type, and there is no difference between the colony-forming ability of “R2895K” and “T2496I / R2895K”, the amino acid substitution T2496I It is considered that the replication ability of genomic replicon RNA is not affected (FIG. 11).
  • the autonomous replication ability is maintained or increased when the amino acid substitution (mutation) is introduced into the HCV subgenomic replicon RNA of the wild type S310A strain.
  • the amino acid substitution T1286I, R2198H or R2895K was significantly increased.
  • Example 8 Evaluation of HCV subgenomic replicon RNA replication efficiency of mutant S310A strain using luciferase gene
  • the structures of HCV subgenomic replicon RNA expression vectors pS310ASGR-Luc and HCV subgenomic replicon RNA synthesized from pS310ASGR-Luc are shown in FIG.
  • the construction of the expression vector pS310ASGR-Luc was performed based on the procedure shown in the literature of Kato et al. (Journal of Clinical Microbiology, 2005, Vol. 43, p.5679-5684). Specifically, the expression vector p310ASGR-Luc was prepared by replacing the neomycin resistance gene (neo) of the HCV subgenomic replicon expression vector pS310ASGR-Neo with the firefly luciferase gene (Luc) (FIG. 12).
  • a neomycin resistance gene (neo) was replaced with a firefly luciferase gene (Luc) in the same manner to produce a mutant of p310ASGR-Luc.
  • the mutants of p310ASGR-Luc are p310ASGR-Luc T1286I for the T1286I mutant, p310ASGR-Luc T2188A for the T2188A mutant, p310ASGR-Luc R2198H for the T2188A mutant, and the pS310TSGR22L mutant for the S2210I mutant of S2210I.
  • the p310ASGR-Luc T2496I and R2895G mutants were named p310ASGR-Luc R2895G, the R2895K mutant was named p310ASGR-Luc R2895K, and the T2496I / R2895K mutant was named p310ASGR-Luc T2496I / R2895K.
  • HCV subgenomic replicon RNA was prepared from wild-type and mutant p310ASGR-Luc using the same method as in Example 2, and 5 ⁇ g of the RNA was introduced into 2 ⁇ 10 6 Huh7 cells by electroporation. Well plates were seeded. The seeded cells were collected after 24 hours and 72 hours, and the luciferase activity was detected using Luciferase assay system (Promega).
  • wild type is pS310ASGR-Luc
  • T1286I is pS310ASGR-Luc T1286I
  • T2188A is pS310ASGR-Luc T2188A
  • R2198H is pS310ASGR-Luc R2198H
  • S2210SG is pS310ASG-T "PS310ASGR-Luc T2296I”
  • R2895G is pS310ASGR-Luc R2895G
  • R2895K is pS310ASGR-Luc R2895K
  • T2496I / R2895K is pS310ASGR-Luc.
  • subgenomic replicon RNA JFH1 / GND in which aspartic acid (D), which is the 2760th amino acid residue in NS5B polymerase of JFH-1 strain, was substituted with asparagine (N) was used as a negative control (Kato). Et al., J. Clin. Microbiol. 2005, 43, p.5679-5684).
  • This subgenomic replicon RNA (JFH1 / GND) does not show replication ability 72 hours after introduction due to mutation of NS5B polymerase.
  • the vertical axis of the figure shows the relative luminescence intensity of luciferase, and the higher the luminescence intensity, the higher the replication ability.
  • the expression of the luciferase gene after 72 hours shows a value higher than JFH1 / GND, it indicates that the gene is continuously amplified (has autonomous replication ability).
  • Example 9 Construction of HCV full genome replicon RNA (full-length genomic RNA) expression vector of mutant S310A strain HCV full genome replicon RNA of S310A strain having each amino acid substitution found in Example 6 in cultured cells
  • HCV full genome replicon RNA expression vector having a full length HCV genome sequence was constructed.
  • the expression vector pS310A prepared in Example 1 (recombinant plasmid in which the cDNA of the full-length genomic RNA of the wild type S310A strain was inserted under the control of the T7 promoter in pUC19) and each pS310ASGR-Neo mutant prepared in Example 7 were used.
  • the HCV full-genome replicon RNA expression vector was used.
  • pS310A prepared in Example 1 and pS310SGR-Neo T1286I prepared in Example 7 were digested with restriction enzymes SnaBI and BamHI. Each HCV cDNA fragment was fractionated and purified by agarose gel electrophoresis. DNA Ligation Kit (Takara Bio Inc.) was added to and mixed with the DNA fragment of pS310A and each DNA fragment of each pS310ASGR-Neo mutant, and the two DNA fragments were ligated.
  • the HCV full genome replicon RNA expression vector having an amino acid substitution thus obtained was named pS310A T1286I.
  • HCV full genome replicon RNA expression vectors having amino acid substitutions were named pS310A, T2188A, pS310A, R2198H, pS310A, S2210I, pS310A, T2496I, pS310A, R2895G, and pS310A, R2895K, respectively.
  • Example 10 Evaluation of HCV particle production ability of HCV full-genome replicon RNA-introduced cells of mutant S310A strain
  • the pS310A prepared in Example 1 and each expression vector prepared in Example 9 were cleaved with the restriction enzyme XbaI, Phenol / chloroform extraction and ethanol precipitation were performed.
  • the XbaI cleaved fragment was treated with Mung Bean Nuclease to remove 4 bases of the extra 3 ′ terminal CTAG derived from the XbaI recognition sequence from the XbaI cleaved fragment.
  • RNA synthesis After completion of RNA synthesis, DNase (2U) was added to the reaction solution and reacted at 37 ° C. for 15 minutes to remove the template DNA, and further RNA extraction with acidic phenol was carried out to obtain wild type and mutant S310A strains. HCV full genome replicon RNA was obtained.
  • HCV full-genome replicon RNAs obtained here have the same nucleotide sequences as the full-length genomic RNA of the wild-type and mutant S310A strains, respectively.
  • HCV full genome replicon RNA (wild type S310A strain full length genomic RNA) of wild type S310A strain was introduced with amino acid substitution (mutation) of “S310A”, T1286I, T2188A, T2198H, S2210I, T2496I, R2895G or R2895K, respectively.
  • the S310 strain HCV full-genome replicon RNA full-length genomic RNA variant of the S310A strain
  • S310A T1286I full-length genomic RNA variant of the S310A strain
  • S310A T2188A full-length genomic RNA variant of the S310A strain
  • S310A R2198H full-length genomic RNA variant of the S310A strain
  • S310A S2210I They are referred to as “S310A T2496I”, “S310A R2895G” and “S310A R2895K”.
  • the structure of the HCV full genome replicon RNA (HCV full length genome) of these S310A strains is shown in FIG.
  • HCV full genome replicon RNA (10 ⁇ g) of the obtained wild type and mutant S310A was introduced (transfected) into Huh7 cells by electroporation. After the electroporation treatment, Huh7 cells were seeded in a culture dish and cultured for 16 to 24 hours, and then G418 (neomycin) was added to the culture dish. Thereafter, the culture was continued while being passaged twice a week. HCV particle production was confirmed by quantifying the HCV Core protein contained in the culture supernatant over time using an HCV antigen ELISA test kit (Ortho).
  • the horizontal axis of the graph represents the cell culture time after the HCV full-genome replicon RNA (full-length RNA) of the wild type and mutant S310A strain was introduced into the cells, and the vertical axis represents the HCV core protein concentration in the cell culture supernatant. .
  • T1286I is S310A T1286I
  • T2188A is S310A T2188A
  • R2198H is S310A R2198H
  • S2210I is S310A S2210I
  • T2496I is S310A T2496I
  • R310G R2895K is S310A R2895K Represents cells into which full-genome replicon RNA (full-length RNA) has been introduced.
  • HCV full-genome replicon RNA full-length RNA
  • Genotype 3a HCV subgenomic replicon RNA that can be amplified in cultured cells, HCV full-genome replicon RNA that produces genotype 3a infectious HCV particles, and genotype-independent anti-HCV drugs, particularly effects
  • the present invention can be used for screening anti-HCV drugs against genotype 3a without a typical therapeutic drug, research for elucidating the replication mechanism or replication efficiency of HCV, and development of an HCV vaccine using HCV particles.
  • SEQ ID NO: 1 cDNA sequence of full-length genomic RNA of wild type S310A strain.
  • 1 to 340 is the 5 ′ untranslated region (5′UTR)
  • 341 to 913 are the Core protein
  • 914 to 1489 are the E1 protein
  • 1490 to 2596 are the E2 protein
  • 2597 to 2785 are the p7 protein
  • 2786 -3434 is NS2 protein
  • 3437-5329 is NS3 protein
  • 5330-5491 is NS4A protein
  • 5492-6274 is NS4B protein
  • 6275-7630 is NS5A protein
  • 7631-9406 is NS5B protein
  • positions 9407-9655 are the 3 ′ untranslated region (3′UTR).
  • SEQ ID NO: 2 cDNA sequence of 5 ′ untranslated region (5′UTR) of wild-type S310A strain genomic RNA
  • SEQ ID NO: 3 cDNA sequence of Core protein coding sequence of wild-type S310A strain genomic RNA
  • SEQ ID NO: 4 Wild-type S310A strain CDNA sequence of E1 protein coding sequence of genomic RNA
  • SEQ ID NO: 5 cDNA sequence of E2 protein coding sequence of wild type S310A strain genomic RNA
  • SEQ ID NO: 6 cDNA sequence of p7 protein coding sequence of wild type S310A strain genomic RNA
  • SEQ ID NO: 7 CDNA sequence of NS2 protein coding sequence of wild type S310A strain genomic RNA
  • SEQ ID NO: 8 cDNA sequence of NS3 protein coding sequence of wild type S310A strain genomic RNA
  • SEQ ID NO: 9 cD of NS4A protein coding sequence of wild type S310A strain genomic RNA
  • a sequence SEQ ID NO: 10 cDNA sequence
  • SEQ ID NO: 15 amino acid sequence of the region from NS3 protein to NS5B protein in the precursor protein of wild type S310A strain
  • SEQ ID NO: 16 cDNA sequence of HCV subgenomic replicon RNA of wild type S310A strain
  • SEQ ID NO: 17 pS310ASGR-Neo T1286I CDNA sequence of mutant S310A T1286I HCV subgenomic replicon RNA synthesized from SEQ ID NO: 18: cDNA sequence of mutant S310A R2198H HCV subgenomic replicon RNA synthesized from pS310ASGR-Neo R2198H
  • SEQ ID NO: 19 pS310ASGR-Neo R2895K CDNA sequence of mutant S310A R2895K HCV subgenomic replicon RNA synthesized from SEQ ID NO: 20: pS310ASGR- cDNA sequence of mutant S310A T2296I / R2895K HCV subgeno

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Abstract

 本発明は、遺伝子型3aのC型肝炎ウイルスゲノムの、特定の塩基配列を含む5'非翻訳領域と、遺伝子型3aのC型肝炎ウイルスのNS3タンパク質の特定アミノ酸配列、NS4Aタンパク質の特定アミノ酸配列、NS4Bタンパク質の特定アミノ酸配列、NS5Aタンパク質の特定アミノ酸配列、及びNS5Bタンパク質の特定アミノ酸配列をコードする塩基配列と、遺伝子型3aのC型肝炎ウイルスゲノムの特定の塩基配列を含む3'非翻訳領域とをこの順番で含む核酸を提供する。

Description

遺伝子型3aのC型肝炎ウイルスゲノム由来の核酸を含む核酸構築物
 本発明は、遺伝子型3aのC型肝炎ウイルスゲノム由来の核酸、該核酸を含む核酸構築物及び抗C型肝炎ウイルス物質をスクリーニングする方法に関する。
 C型肝炎ウイルス(Hepatitis C virus;以下、HCV)の基礎研究及び抗HCV薬の開発研究では、HCVを効率よく増幅できる実験系が必要不可欠である。具体的には、培養細胞においてHCVを増幅させる系や培養細胞においてHCVの増殖を評価する系が必要であり、これらの系が構築できれば上記の研究は飛躍的に進歩すると考えられる。
 HCVは、フラビウイルス科に属する一本鎖の(+)鎖センスRNAをゲノムとするウイルスで、C型肝炎の原因になることが知られている。HCVは、遺伝子型又は血清型により多数の型に分類されており、HCV株の塩基配列を用いたSimmondsらによる系統解析法によると、HCVの遺伝子型は遺伝子型1~6に分類され、さらにそれらはサブタイプに分類されている(非特許文献1)。現在では、HCVの複数の遺伝子型について、ゲノム全長の塩基配列が決定されている(非特許文献2~5)。
 HCVの感染は全世界に広がっており、日本、米国及び欧州においては、遺伝子型1のHCV感染患者の割合が多い。一方、インド、ネパール、パキスタン及びオーストラリアでは遺伝子型3のHCV感染患者の割合が多いのが特徴である(非特許文献6及び7)。
 近年までは、HCVを培養細胞に感染させたり、HCVゲノムを培養細胞中で複製させたりすることはできなかったため、HCVの複製機構や感染機構についての研究は、チンパンジーを実験動物として用いたin vivoの実験をする必要があった。しかし、遺伝子型1bのHCVであるCon1株、HCV-N株及びHCV-O株、並びに遺伝子型1aのHCVであるH77c株からサブゲノムレプリコンRNAが作製されたことにより、HCVの複製機構の研究については、培養細胞を用いたin vitroの実験をすることが可能となった(特許文献1及び非特許文献8~11)。ここで、HCVのサブゲノムレプリコンRNAとは、HCVゲノムの一部を含むRNAで、感染性HCV粒子の産生能はないが、培養細胞に導入した場合にHCVゲノム由来のRNAを自律複製できるRNAのことである。
 また、遺伝子型2aのHCVであるJFH-1株からは、サブゲノムレプリコンRNAの作製のみならず、in vitroで感染性HCV粒子を産生するフルゲノムレプリコンRNAが作製され、HCVの感染機構の研究についても、培養細胞を用いたin vitroの実験をすることが可能となった(非特許文献12及び13)。ここで、HCVのフルゲノムレプリコンRNAとは、HCVゲノムの全長、すなわち、5’非翻訳領域、構造遺伝子、非構造遺伝子及び3’非翻訳領域を含むRNAで、培養細胞に導入した場合にHCVゲノム由来のRNAを自律複製できるRNAのことである。
 現在のところ、培養細胞を用いたin vitroの系で感染性HCV粒子を産生する能力を有するRNAは、遺伝子型2aのJFH-1株由来のRNAだけであり、HCVワクチンの原料を得るためにin vitroの系でHCV粒子を大量調製できるのは、JFH-1株のHCV又はJFH-1株由来のフルゲノムレプリコンに限られている。
 C型肝炎に対する主な治療は、インターフェロン-αやインターフェロン-βの単独療法及びインターフェロン-αとプリン-ヌクレオシド誘導体であるリバビリンとの併用療法により行われている。しかしながら、これらの治療を行っても、全治療者の約60%に治療効果が認められるだけであり、効果が出た患者であっても治療を中止すれば半分以上で再燃することがわかっている。また、インターフェロンの治療効果は、HCVの遺伝子型と関連し、遺伝子型1bに対しては効果が低く、遺伝子型2aや3aに対してはより効果が高いことが知られている(非特許文献14)。インターフェロンの治療効果がHCVの遺伝子型によって異なる原因については未だ明らかにされていないが、この原因の一つは、HCVの複製機構や複製効率に違いがあることによると考えられている。
 近年、C型肝炎に対する新たな治療剤として、HCV由来のプロテアーゼやポリメラーゼに対する阻害剤も開発されつつある。しかし、HCVのNS3/4プロテアーゼ阻害剤であるTMC435は、遺伝子型3aを除く遺伝子型1~6に対しては阻害効果が高いが、遺伝子型3aに対しては阻害効果が低く、遺伝子型によりHCVに対する効果が異なることが報告されている(非特許文献15)。
特開2001-17187号公報
Simmondsら、Hepatology、1994年、第10巻、p.1321-1324 Chooら、Science、1989年、第244巻、p.359-362 Katoら、Journal of Medical Virology、1992年、第64巻、p.334-339 Okamotoら、Journal of General Virology、1992年、第73巻、p.673-679 Yoshiokaら、Hepatology、1992年、第16巻、p.293-299 GRAVITZ、Nature、2011年、 第474巻、p.s2-s4 Rehmanら、Genetic Vaccines and Therapy、2011年、第9巻、p.2-5 Lomannら、Science、1999年、第285巻、p.110-113 Blightら、Science、2000年、第290巻、p.1972-1974 Friebeら、Journal of Virology、2001年、第75巻、p.12047-12057 Ikedaら、Journal of Virology、2002年、第76巻、p.2997-3006 Katoら、Gastroenterology、2003年、第125巻、p.1808-1817 Wakitaら、Nature Medicine、2005年、第11巻、p.791-796 Moriら、Biochemical and Biophysical Research Communications、1992年、第183巻、p.334-342 Reesinkら、Gastroenterology、2010年、第138巻、p.913-921
 しかしながら、現在作製されているHCVのサブゲノムレプリコンRNAは遺伝子型1a、1b及び2aのHCV株由来の数種類に限られており、また、感染性HCV粒子を産生するフルゲノムレプリコンRNAについては、作製されているのは、遺伝子型2aのJFH-1株のゲノム由来又はJFH-1株とは異なる株由来の構造遺伝子とJFH-1株の非構造遺伝子とのキメラからなるゲノム由来のもののみである。したがって、HCVの遺伝子型と、HCVの複製機構又は複製効率との関係を解明することは困難であり、HCVワクチンの原料となる人為的に調製可能なHCV粒子の種類についても遺伝子型2aに限定されるのが現状である。
 さらに、同じ遺伝子型のHCV由来のサブゲノムレプリコンRNA又はフルゲノムレプリコンRNAを用いた研究では、異なる遺伝子型間でHCVの複製機構又は複製効率の差異を比較することができず、遺伝子型に依存しないで治療効果を発揮する抗HCV薬の開発の糸口が未だ見つかっていない。
 すなわち、HCVの研究分野及び医療分野において、遺伝子型に依存しない抗HCV薬、特に、遺伝子型3aに対する抗HCV薬の開発のためには、遺伝子型3aのHCVの、株の取得及びレプリコンRNAの作製が強く望まれている。
 そこで本発明は、新規な遺伝子型3aのHCVの株、さらには、新規な遺伝子型3aのHCV株由来の自律複製能を有するレプリコンRNAを提供することを目的とする。
 本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、急性C型肝炎患者から分離した新規な遺伝子型3aのHCVであるS310A株を見出し、このS310A株から、自律複製能を有するレプリコンRNAの作製に成功し、本発明を完成させるに至った。
 すなわち、本発明は、以下を包含する。
[1] 遺伝子型3aのC型肝炎ウイルスゲノムの、配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列を含む5’非翻訳領域と、配列番号14のアミノ酸番号1033~1663のNS3タンパク質のアミノ酸配列、アミノ酸番号1664~1717のNS4Aタンパク質のアミノ酸配列、アミノ酸番号1718~1978のNS4Bタンパク質のアミノ酸配列、アミノ酸番号1979~2430のNS5Aタンパク質のアミノ酸配列、及びアミノ酸番号2431~3021のNS5Bタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列と、配列番号1の塩基番号9407~9655の塩基配列を含む3’非翻訳領域とをこの順番で含む、核酸(ただし、該核酸がRNAの場合は、塩基配列中のチミン(t)をウラシル(u)に読み替える)。
[2] 上記NS3タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列が配列番号1の塩基番号3437~5329の塩基配列を含み、
 上記NS4Aタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列が配列番号1の塩基番号5330~5491の塩基配列を含み、
 上記NS4Bタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列が配列番号1の塩基番号5492~6274の塩基配列を含み、
 上記NS5Aタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列が配列番号1の塩基番号6275~7630の塩基配列を含み、
 上記NS5Bタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列が配列番号1の塩基番号7631~9406の塩基配列を含む、
上記[1]記載の核酸。
[3] 上記5’非翻訳領域が、配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列中に、1又は複数の塩基の欠失、置換又は付加を含む、上記[1]又は[2]記載の核酸。
[4] 上記[1]~[3]のいずれか記載の核酸の塩基配列に塩基変異を有する核酸であり、該塩基変異が配列番号14に示されるアミノ酸配列を基準とした場合に以下の(a)~(g)の少なくとも1つのアミノ酸置換を引き起こす塩基変異を含む、核酸。
 (a) 第1286番目のスレオニンのイソロイシンへの置換
 (b) 第2188番目のスレオニンのアラニンへの置換
 (c) 第2198番目のアルギニンのヒスチジンへの置換
 (d) 第2210番目のセリンのイソロイシンへの置換
 (e) 第2496番目のスレオニンのイソロイシンへの置換
 (f) 第2895番目のアルギニンのグリシンへの置換
 (g) 第2895番目のアルギニンのリジンへの置換
[5] C型肝炎ウイルスゲノムの、Coreタンパク質をコードする塩基配列、E1タンパク質をコードする塩基配列、E2タンパク質をコードする塩基配列、p7タンパク質をコードする塩基配列、及びNS2タンパク質をコードする塩基配列をさらに含む、上記[1]~[4]のいずれか記載の核酸。
[6] Coreタンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号1~191のCoreタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であり、
 E1タンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号192~383のE1タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であり、
 E2タンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号384~752のE2タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であり、
 p7タンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号753~815のp7タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であり、
 NS2タンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号816~1032のNS2タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列である、
上記[5]記載の核酸。
[7] 配列番号1及び49~51のいずれかに示される塩基配列を含む、上記[5]記載の核酸。
[8] 配列番号17~23及び54のいずれかに示される塩基配列を含む、上記[4]記載の核酸。
 上記[1]~[8]記載の核酸は、外来遺伝子及び/又はIRES配列をさらに含んでもよい。
[9] 上記[1]~[4]及び[8]のいずれか記載の核酸を含む、C型肝炎ウイルスのサブゲノムレプリコンRNA。
[10] 上記[5]~[7]のいずれか記載の核酸を含む、C型肝炎ウイルスのフルゲノムレプリコンRNA。
[11] 上記[5]~[7]のいずれか記載の核酸をウイルスゲノムとして含有する、C型肝炎ウイルス粒子。
 上記[1]~[8]記載の核酸は、DNAであってもよい。また上記[1]~[8]記載の核酸、特にそのようなDNAを含む、発現ベクターも、本発明の好ましい態様である。
[12] 上記[1]~[8]のいずれか記載の核酸が導入された、細胞。
[13] 上記[11]記載のC型肝炎ウイルス粒子又はその一部分を含有する、C型肝炎ウイルスワクチン。
[14] 上記[11]のC型肝炎ウイルス粒子を抗原として認識する、C型肝炎ウイルスの抗体。
[15] 被験物質の存在下及び非存在下の双方で、上記[12]記載の細胞、又は上記[11]記載のC型肝炎ウイルス粒子とC型肝炎ウイルス感受性細胞との混合物、を培養する培養ステップと、
 上記培養ステップで培養物中に得られたサブゲノムレプリコンRNA、フルゲノムレプリコンRNA又はC型肝炎ウイルス粒子の量を定量する定量ステップと、
 上記定量ステップの結果、被験物質の存在下で培養した培養物中で定量されたサブゲノムレプリコンRNA、フルゲノムレプリコンRNA又はC型肝炎ウイルス粒子の量が、それぞれ上記被験物質の非存在下で培養した培養物中で定量されたサブゲノムレプリコンRNA、フルゲノムレプリコンRNA又はC型肝炎ウイルス粒子の量より少ない場合に、上記被験物質は抗C型肝炎ウイルス活性を有すると評価する評価ステップと、
を含む、抗C型肝炎ウイルス物質をスクリーニングする方法。
[16] 上記核酸が2以上のC型肝炎ウイルス株のゲノムに由来するキメラ核酸であり、配列番号1のC型肝炎ウイルスゲノム以外のC型肝炎ウイルスゲノムのCoreタンパク質をコードする塩基配列、E1タンパク質をコードする塩基配列、E2タンパク質をコードする塩基配列及びp7タンパク質をコードする塩基配列と、
 配列番号1の塩基番号2786~3436の配列からなるNS2タンパク質をコードする塩基配列、配列番号1のC型肝炎ウイルスゲノム以外のC型肝炎ウイルスゲノムのNS2タンパク質をコードする塩基配列、又は、配列番号1の塩基番号2786~3436の塩基配列からなるNS2タンパク質をコードする塩基配列の一部と配列番号1のC型肝炎ウイルスゲノム以外のC型肝炎ウイルスゲノムのNS2タンパク質をコードする塩基配列の一部とが連結されたキメラ型のNS2タンパク質をコードする塩基配列と、
 配列番号1における、塩基番号3437~5329の配列からなるNS3タンパク質をコードする塩基配列、塩基番号5330~5491の配列からなるNS4Aタンパク質をコードする塩基配列、塩基番号5492~6274の配列からなるNS4Bタンパク質をコードする塩基配列、塩基番号6275~7630の配列からなるNS5Aタンパク質をコードする塩基配列及び塩基番号7631~9406の配列からなるNS5Bタンパク質をコードする塩基配列とを、
 5’側から3’側に向かって、この順で含む、上記[5]記載の核酸。
[17] 上記[16]記載の核酸の塩基配列に塩基変異を有する核酸であり、配列番号14に示されるアミノ酸配列を基準とした場合に以下の(a)~(g)の少なくとも1つのアミノ酸置換を引き起こす塩基変異を有する、核酸。
 (a) 第1286番目のスレオニンのイソロイシンへの置換
 (b) 第2188番目のスレオニンのアラニンへの置換
 (c) 第2198番目のアルギニンのヒスチジンへの置換
 (d) 第2210番目のセリンのイソロイシンへの置換
 (e) 第2496番目のスレオニンのイソロイシンへの置換
 (f) 第2895番目のアルギニンのグリシンへの置換
 (g) 第2895番目のアルギニンのリジンへの置換
[18] 上記配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列を含む5’非翻訳領域に代えて、配列番号1のC型肝炎ウイルスゲノム以外のC型肝炎ウイルスゲノムの5’非翻訳領域を含む、上記[16]又は[17]記載の核酸。
[19] 上記[16]~[18]記載の核酸を含む、C型肝炎ウイルスのキメラフルゲノムレプリコンRNA。
 本明細書は本願の優先権主張の基礎となる日本国特許出願2011-189695号の開示内容を包含する。
 本発明によれば、培養細胞において自律複製能を有する遺伝子型3aのHCVのレプリコンRNAを提供できる。
HCV S310A株(野生型)の全長ゲノムRNAの構造(A)、S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターpS310ASGR-Neoの構造(B)、及びpS310ASGR-NeoからT7ポリメラーゼで合成されるS310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAの構造(C)を示す図である。 野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAを導入したHuh7細胞のコロニー形成の結果を示す。 S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞(クローン)中に含まれるHCVサブゲノムレプリコンRNAのコピー数の定量結果を示す。 S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞(クローン)におけるレプリコンRNA複製のインターフェロンに対する感受性を示す図である。 S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞(クローン)におけるレプリコンRNA複製のNS3プロテアーゼ阻害剤VX-950に対する感受性を示す図である。 S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞(クローン)におけるレプリコンRNA複製のNS3プロテアーゼ阻害剤BILN-2061に対する感受性を示す図である。 S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞(クローン)におけるレプリコンRNA複製のNS5Bポリメラーゼ阻害剤JTK-109に対する感受性を示す図である。 S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞(クローン)におけるレプリコンRNA複製のNS5Bポリメラーゼ阻害剤PSI-6130に対する感受性を示す図である。 S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞(クローン)において同定したアミノ酸置換(変異)の位置を、pS310ASGR-Neoの構造上に模式的に示した図である。 変異体S310A株(適応変異が導入されたS310A株)のHCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターの構造を示す図である。 野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNA及びその変異体のHCVサブゲノムレプリコンRNAを導入した細胞のコロニー形成の結果を示す。 Neo遺伝子の代わりにルシフェラーゼ遺伝子(Luc)を挿入したS310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNA及びその発現ベクターpS310ASGR-Lucの構造並びにそれらの作製過程を示す図である。 ルシフェラーゼ遺伝子を含む変異体S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAの複製能(発光強度)を示す図である。 変異体S310A株(適応変異が導入されたS310A株)のHCVフルゲノムレプリコンRNA(HCV全長ゲノム)の構造を示す図である。 変異体S310A株のHCVフルゲノムレプリコンRNA(HCV全長ゲノム)のHCV粒子産生能(培養上清中のCoreタンパク質量)を示す図である。 変異体S310A株(適応変異が導入されたS310A株)由来、J6CF株由来、JFH-1株由来及びTH株由来のHCVゲノムの構造、並びに変異体S310A株の非構造遺伝子とJ6CF株由来、JFH-1株由来又はTH株由来の構造遺伝子とを含む、キメラHCVゲノムの構造を示す図である。変異体S310A株のHCVフルゲノムレプリコンRNA(全長ゲノムRNA変異体)であるS310A R2198H、S310A S2210I、又はS310A R2895Kは、それぞれR2198H、S2210I、又はR2895Kの変異を含んでおり、最上部に示すHCVゲノムの構造上にはこれら変異の位置を一括して図示してある(実際は各変異を単独で含む)。
 本明細書で使用される科学用語、技術用語及び命名法は、特に定義されない限り、当業者により普通に理解されるものと同じ意味を有する。また、分子生物学及び免疫学の分野における一般的技術及び学術用語については、SambrookらのMolecularCloning: A Laboratory Manual(第3版、2001年)及びEd HarlowらのAntibodies: A Laboratory Manual(1988年)に記載された手法及び定義に基づくものである。さらに、本明細書中に引用されている全ての刊行物、特許及び特許出願は、その全体が本明細書に参考として援用されるものである。
 C型肝炎ウイルス(HCV)は、一本鎖の(+)鎖センスRNAをゲノムとするウイルスである。HCVのゲノムは、5’非翻訳領域(5’UTR)と、Coreタンパク質、E1タンパク質、E2タンパク質、p7タンパク質、NS2タンパク質、NS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質及びNS5Bタンパク質をコードする塩基配列(ウイルスタンパク質コード領域)と、3’非翻訳領域(3’UTR)からなる。HCVゲノム(HCV全長ゲノム)は、5’側から3’側に順番に、5’UTRと、Coreタンパク質、E1タンパク質、E2タンパク質、p7タンパク質、NS2タンパク質、NS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質及びNS5Bタンパク質をコードする塩基配列と、3’UTRを配置してなるRNAである。HCVゲノムの一部からなる核酸と区別するために、その全長からなるHCVゲノムを、「HCV全長ゲノム」、「全長HCVゲノム」、「HCV全長ゲノムRNA」、「全長HCVゲノムRNA」又は「全長ゲノムRNA」ともいう。
 HCVは、その実態としては、ウイルス粒子として存在する。HCVのウイルス粒子(HCV粒子)は、HCVの構造タンパク質から構成されるウイルスの殻の内部にHCVゲノムを含有している。
 HCVのCoreタンパク質、E1タンパク質、E2タンパク質及びp7タンパク質は、HCV粒子を形成する「構造タンパク質」であり、この構造タンパク質をコードする核酸を、「構造遺伝子」という。これらの構造遺伝子を含むHCVゲノム上の配列は「構造領域」とも呼ばれる。HCVのNS2タンパク質、NS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質及びNS5Bタンパク質は、HCV粒子を形成しない「非構造タンパク質」であり、この非構造タンパク質をコードする核酸を、「非構造遺伝子」という。これらの非構造遺伝子を含むHCVゲノム上の配列は「非構造領域」とも呼ばれる。非構造タンパク質は、HCVゲノムの複製、HCVタンパク質のプロセッシング等に関与する機能を有している。
 HCVの5’非翻訳領域(5’UTR)は、タンパク質翻訳のための内部リボソーム進入部位(以下、IRES)及び複製に必要なエレメントを提供する。HCVの5’UTRは、ゲノムの5’末端から約360ヌクレオチドの領域である。
 HCVの3’非翻訳領域(3’UTR)は、HCVの複製を補助する。HCVの3’UTRは可変領域、ポリU領域、及び約100ヌクレオチドの追加領域を含む。
 HCVにおいては10種類のウイルスタンパク質(Coreタンパク質、E1タンパク質、E2タンパク質、p7タンパク質、NS2タンパク質、NS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質及びNS5Bタンパク質)がこの順番で連結した1つの前駆体タンパク質(ポリプロテイン)として翻訳され、その後、細胞内及びウイルスのプロテアーゼにより、それぞれ、10種類の成熟したウイルスタンパク質(Coreタンパク質、E1タンパク質、E2タンパク質、p7タンパク質、NS2タンパク質、NS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質及びNS5Bタンパク質)となる。
 HCVには各種遺伝子型が知られているが、各種遺伝子型のHCVのゲノムが同様の遺伝子構造を有することが知られている。本発明において、HCVの「遺伝子型」とはSimmondsらによる国際分類に従って分類される遺伝子型を意味する。
 配列表の配列番号1の塩基配列からなる核酸は、急性重症C型肝炎患者から分離された新規な遺伝子型3aのHCVであるS310A株のゲノムである。配列番号1に示す配列は、S310A株の全長ゲノムRNAのcDNA配列であるが、該塩基配列中のチミン(t)をウラシル(u)に読み替えたものがRNA配列である。患者からHCVゲノムを分離する方法は、Katoら、Gastroenterology、2003年、第125巻、p.1808-1817に記載されている。
 上記のS310A株の全長HCVゲノム配列(配列番号1)においては、5’非翻訳領域(5’UTR)は、配列番号1の塩基番号1~340の配列からなり、Coreタンパク質コード配列は、配列番号1の塩基番号341~913の配列からなり、E1タンパク質コード配列は、配列番号1の塩基番号914~1489の配列からなり、E2タンパク質コード配列は、配列番号1の塩基番号1490~2596の配列からなり、p7タンパク質コード配列は、配列番号1の塩基番号2597~2785の配列からなり、NS2タンパク質コード配列は、配列番号1の塩基番号2786~3436の配列からなり、NS3タンパク質コード配列は、配列番号1の塩基番号3437~5329の配列からなり、NS4Aタンパク質コード配列は、配列番号1の塩基番号5330~5491の配列からなり、NS4Bタンパク質コード配列は、配列番号1の塩基番号5492~6274の配列からなり、NS5Aタンパク質コード配列は、配列番号1の塩基番号6275~7630の配列からなり、NS5Bタンパク質コード配列は、配列番号1の塩基番号7631~9406の配列からなり、3’非翻訳領域(3’UTR)は、配列番号1の塩基番号9407~9655の配列からなる。このS310A株の全長HCVゲノムの構造については、図1Aに示す。
 具体的には、S310A株の全長HCVゲノム(配列番号1)の5’非翻訳領域(5’UTR)は配列番号2に示す塩基配列からなり、Coreタンパク質コード配列は配列番号3に示す塩基配列からなり、E1タンパク質コード配列は配列番号4に示す塩基配列からなり、E2タンパク質コード配列は配列番号5に示す塩基配列からなり、p7タンパク質コード配列は配列番号6に示す塩基配列からなり、NS2タンパク質コード配列は配列番号7に示す塩基配列からなり、NS3タンパク質コード配列は配列番号8に示す塩基配列からなり、NS4Aタンパク質コード配列は配列番号9に示す塩基配列からなり、NS4Bタンパク質コード配列は配列番号10に示す塩基配列からなり、NS5Aタンパク質コード配列は配列番号11に示す塩基配列からなり、NS5Bタンパク質コード配列は配列番号12に示す塩基配列からなり、3’非翻訳領域(3’UTR)は配列番号13に示す塩基配列からなる。
 S310A株の前駆体タンパク質のアミノ酸配列は配列番号14に示されている。配列番号14に示されるS310A株の前駆体タンパク質のアミノ酸配列は、配列番号1に示される野生型S310A株の全長ゲノムRNAのcDNA配列の塩基番号341~9406(終止コドンを含む)の配列からなる部分の塩基配列によりコードされる。
 本発明は、上記の新規な遺伝子型3aのHCVであるS310A株のゲノム及び、このS310A株由来の自律複製能を有するレプリコンRNA又はその核酸を提供する。
 「核酸」には、RNA及びDNAが含まれるものとする。また、本明細書における「タンパク質コード領域」、「タンパク質をコードする塩基配列」、「タンパク質をコードする配列」及び「タンパク質コード配列」とは、所定のタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列のことをいい、開始コドン及び終止コドンは含んでいても含まなくてもよいものとする。
 本明細書において、核酸がRNAである場合に配列表の配列番号を引用してRNAの塩基配列又は塩基を特定するときは、その配列番号に示される塩基配列中のチミン(t)はウラシル(u)に読み替えるものとする。
 好ましい実施形態において、本発明は、遺伝子型3aのC型肝炎ウイルス(例えば、S310A株又はその変異体)のゲノムの、配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列を含む5’非翻訳領域と、配列番号14(配列番号1の塩基配列によってコードされている前駆体タンパク質)のアミノ酸番号1033~1663のNS3タンパク質のアミノ酸配列、アミノ酸番号1664~1717のNS4Aタンパク質のアミノ酸配列、アミノ酸番号1718~1978のNS4Bタンパク質のアミノ酸配列、アミノ酸番号1979~2430のNS5Aタンパク質のアミノ酸配列、及びアミノ酸番号2431~3021のNS5Bタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列と、配列番号1の塩基番号9407~9655の塩基配列を含む3’非翻訳領域とをこの順番で含む、核酸を提供する。別の好ましい実施形態において、この核酸の5’非翻訳領域は、配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列中に、1又は複数(例えば2~20個、好ましくは2~5個)の塩基の欠失、置換又は付加を含んでもよい。該核酸の5’非翻訳領域は、配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列と95%以上、好ましくは97%以上、さらに好ましくは99%以上、例えば99.5%以上の塩基配列同一性を有することが好ましい。
 一実施形態では、本発明の核酸は、配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列を含む5’非翻訳領域と、配列番号1の塩基番号3437~5329の、NS3タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列と、配列番号1の塩基番号5330~5491の、NS4Aタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列と、配列番号1の塩基番号5492~6274の、NS4Bタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列と、配列番号1の塩基番号6275~7630の、NS5Aタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列と、配列番号1の塩基番号7631~9406の、NS5Bタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列と、配列番号1の塩基番号9407~9655の塩基配列を含む3’非翻訳領域とをこの順番で含む、核酸である。別の好ましい実施形態において、この核酸の5’非翻訳領域は、配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列中に、1又は複数(例えば2~20個、好ましくは2~5個)の塩基の欠失、置換又は付加を含んでもよい。該核酸の5’非翻訳領域は、配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列と95%以上、好ましくは97%以上、さらに好ましくは99%以上、例えば99.5%以上の塩基配列同一性を有することが好ましい。
 本発明の核酸は、C型肝炎ウイルスゲノムの、Coreタンパク質をコードする塩基配列、E1タンパク質をコードする塩基配列、E2タンパク質をコードする塩基配列、p7タンパク質をコードする塩基配列、及びNS2タンパク質をコードする塩基配列を含まなくてもよい。そのような本発明の核酸は、HCVサブゲノムレプリコンRNAをコードしうる。
 本発明の核酸は、C型肝炎ウイルスゲノムの、Coreタンパク質をコードする塩基配列、E1タンパク質をコードする塩基配列、E2タンパク質をコードする塩基配列、p7タンパク質をコードする塩基配列、及びNS2タンパク質をコードする塩基配列をさらに含んでもよい。このような本発明の核酸は、HCVフルゲノムレプリコンRNAをコードしうる。この場合、Coreタンパク質をコードする塩基配列、E1タンパク質をコードする塩基配列、E2タンパク質をコードする塩基配列、p7タンパク質をコードする塩基配列、及びNS2タンパク質をコードする塩基配列は、遺伝子型3aのC型肝炎ウイルス(例えば、S310A株又はその変異体)のゲノム由来であってもよい。
 遺伝子型3aのC型肝炎ウイルスゲノム由来のものである場合、Coreタンパク質をコードする塩基配列は、配列番号14のアミノ酸番号1~191のCoreタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であることが好ましい。またE1タンパク質をコードする塩基配列は、配列番号14のアミノ酸番号192~383のE1タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であることが好ましい。E2タンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号384~752のE2タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であることが好ましい。p7タンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号753~815のp7タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であることが好ましい。NS2タンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号816~1032のNS2タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であることが好ましい。
 Coreタンパク質をコードする塩基配列、E1タンパク質をコードする塩基配列、E2タンパク質をコードする塩基配列、p7タンパク質をコードする塩基配列、及びNS2タンパク質をコードする塩基配列はまた、遺伝子型3a以外の遺伝子型(例えば、1a、1b、2a、2b、2c、3b、4、5a、又は6a)のHCV(例えばHCVの既存株)のゲノム由来であってもよく、この場合はキメラ型の核酸(キメラ核酸)となる。
 本発明の核酸は、上記核酸の塩基配列に1つ又は複数(好ましくは、2~50個、例えば2~10個)の塩基変異を含む核酸であってもよい。塩基変異は、限定するものではないが、好ましくは塩基の欠失、置換又は付加である。塩基変異は、アミノ酸置換を引き起こさない同義置換であってもよいし、自律複製能を喪失しない限り、アミノ酸置換を引き起こす非同義置換であってもよい。自律複製能を喪失しない限り、アミノ酸置換は保存的置換であっても非保存的置換であってもよい。
 本発明の核酸はまた、配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列を含む5’非翻訳領域に代えて、遺伝子型3a以外の遺伝子型(例えば、1a、1b、2a、2b、2c、3b、4、5a、又は6a)のHCV(例えばHCVの既存株)のゲノム由来の5’非翻訳領域を含んでもよい。
 本発明の核酸はまた、外来遺伝子(薬剤耐性遺伝子又はレポーター遺伝子等)及びIRES配列を含んでもよい。
 本発明の核酸は、HCVサブゲノムレプリコンRNA若しくはHCVフルゲノムレプリコンRNA等のHCVレプリコンRNA又はそれをコードする核酸であってよい。本発明の核酸は例えばHCVレプリコンRNAをコードする塩基配列を含む発現カセット等であってもよい。本発明の核酸は、DNA、RNA、又はDNAとRNAのキメラ等であってもよく、修飾塩基等を含んでいてもよい。
 本発明において「レプリコンRNA」とは、培養細胞(典型的にはHCV感受性細胞)内で自律複製する能力を有するRNAをいう。細胞に導入されたレプリコンRNAは、自律複製し、そのRNAコピーが細胞分裂後に娘細胞に分配されるため、レプリコンRNAを用いれば細胞への安定的な導入が可能である。
 HCVのレプリコンRNA(HCVレプリコンRNA)とは、HCVゲノムRNAの一部又は全長を含む、自律複製するRNAのことをいう。HCVゲノムRNAの一部を含む自律複製するRNAを、HCVサブゲノムレプリコンRNAと呼び、HCVゲノムRNAの全長を含む自律複製するRNAを、HCVフルゲノムレプリコンRNAと呼ぶ。「HCVレプリコンRNA」は、HCVサブゲノムレプリコンRNAとHCVフルゲノムレプリコンRNAの両方を包含する。
 本発明における「HCVサブゲノムレプリコンRNA」は、HCVの5’非翻訳領域(5’UTR)と、NS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質及びNS5Bタンパク質をコードする塩基配列と、3’非翻訳領域(3’UTR)を、5’側から3’側に向かってこの順で含むことが好ましい。また、HCVサブゲノムレプリコンRNAは、その検出のために、外来遺伝子(例えば、薬剤耐性遺伝子又はレポーター遺伝子)及びIRES配列を含むことが好ましく、そのような場合、外来遺伝子(薬剤耐性遺伝子又はレポーター遺伝子)及びIRES配列は、HCVサブゲノムレプリコンRNAのNS3タンパク質コード領域の5’側に含むことが好ましい。
 本発明の「HCVサブゲノムレプリコンRNA」は、好ましくは本発明の核酸を含む。本発明の「HCVサブゲノムレプリコンRNA」は、本発明の核酸から発現されるものが好ましい。本発明における一つの好適な「HCVサブゲノムレプリコンRNA」の例は、HCVの5’非翻訳領域(5’UTR)と、Coreタンパク質をコードする塩基配列の5’末端から57ヌクレオチドの配列と、外来遺伝子(薬剤耐性遺伝子又はレポーター遺伝子)と、IRES配列と、NS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質、及びNS5Bタンパク質をコードする塩基配列と、3’非翻訳領域(3’UTR)を、5’側から3’側に向かってこの順で含むものである。
 本発明における「HCVフルゲノムレプリコンRNA」は、HCVの5’非翻訳領域(5’UTR)と、Coreタンパク質、E1タンパク質、E2タンパク質、p7タンパク質、NS2タンパク質、NS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質及びNS5Bタンパク質をコードする塩基配列と、3’非翻訳領域(3’UTR)を、5’側から3’側に向かってこの順で配置してなるものが好ましい。HCVフルゲノムレプリコンRNAは、さらに、外来遺伝子(薬剤耐性遺伝子又はレポーター遺伝子)及びIRES配列を含んでもよい。そのような場合、外来遺伝子(薬剤耐性遺伝子又はレポーター遺伝子)及びIRES配列は、HCVフルゲノムレプリコンRNAのCoreタンパク質をコードする塩基配列の5’側に含むことが好ましい。
 HCV全長ゲノム核酸が自律複製能を有する場合、該ゲノムはレプリコンRNAである。HCV全長ゲノム核酸を含むレプリコンRNAを、HCVフルゲノムレプリコンRNAと呼ぶ。HCV全長ゲノム配列からなるRNA(HCV全長ゲノムRNA)が自律複製能を有する場合、それはHCVフルゲノムレプリコンRNAである。
 HCVレプリコンRNA(HCVフルゲノムレプリコンRNA及びHCVサブゲノムレプリコンRNA)及び本発明の核酸が含み得る薬剤耐性遺伝子の例としては、例えば、ネオマイシン耐性遺伝子、ハイグロマイシン耐性遺伝子、チミジンキナーゼ遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子、ピリチアミン耐性遺伝子、アデニリルトランスフェラーゼ遺伝子、ゼオシン耐性遺伝子、ピューロマイシン耐性遺伝子、ブラストシジンS耐性遺伝子などが挙げられるが、ネオマイシン耐性遺伝子、ハイグロマイシン耐性遺伝子が好ましく、ネオマイシン耐性遺伝子がさらに好ましい。
 HCVレプリコンRNA及び本発明の核酸が含み得るレポーター遺伝子の例としては、例えば、発光反応や呈色反応を触媒する酵素の構造遺伝子が挙げられる。好ましいレポーター遺伝子の例としては、トランスポゾンTn9由来のクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子、大腸菌由来のβグルクロニダーゼ又はβガラクトシダーゼ遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子、緑色蛍光タンパク質遺伝子、クラゲ由来のイクオリン遺伝子、分泌型胎盤アルカリフォスファターゼ(SEAP)遺伝子等が挙げられる。
 薬剤耐性遺伝子やレポーター遺伝子は、HCVレプリコンRNA又は本発明の核酸中にどちらか一方のみが含まれていてもよいし、両方が含まれていてもよい。薬剤耐性遺伝子又はレポーター遺伝子は、HCVレプリコンRNA又は本発明の核酸に1つ含まれていてもよいし、2つ以上含まれていてもよい。薬剤耐性遺伝子やレポーター遺伝子が2つ以上含まれる場合は、それぞれの遺伝子をウイルス由来の2Aペプチド遺伝子と正しい読み枠(インフレーム)となるように連結してもよい。2Aペプチドとしては、Thosea asigna virus由来の2Aペプチド(T2A)、Foot-and-mouth disease virus由来の2Aペプチド(F2A)、Equin rhinitis A virus由来の2A ペプチド(E2A)、Porcine teschovirus 1由来の2Aペプチド(P2A)が挙げられる(Kimら、PoLos One.、2011年、第6(4)巻、e18556)。
 HCVレプリコンRNA及び本発明の核酸が含み得るIRES配列とは、上記と同様であり、例えば、RNAの内部にリボソームを結合させて翻訳を開始させることが可能な内部リボゾーム結合部位を意味する。IRES配列の好ましい例としては、EMCV IRES(脳心筋炎ウイルスの内部リボゾーム結合部位)、FMDV IRES、HCV IRES等が挙げられるが、EMCV IRES及びHCV IRESがより好ましく、EMCV IRESが最も好ましい。
 HCVレプリコンRNA及び本発明の核酸においては、薬剤耐性遺伝子及び/又はレポーター遺伝子が、HCVレプリコンRNAから正しい読み枠(インフレーム)で翻訳されるように連結される。HCVレプリコンRNA又は本発明の核酸にコードされるタンパク質は、一続きのポリペプチドとして翻訳され発現された後でプロテアーゼによって各タンパク質へと切断され、遊離するように、プロテアーゼ切断部位等を介して互いに連結させることが好ましい。
 HCV感受性細胞とは、細胞培養系でHCV粒子の感染やHCVレプリコンRNAの複製を許容する細胞を指し、Huh7細胞、HepG2細胞、IMY-N9細胞、HeLa細胞、293細胞や、Huh7細胞の派生株であるHuh7.5細胞、Huh7.5.1細胞が挙げられる。また、Huh7細胞、HepG2細胞、IMY-N9細胞、HeLa細胞又は293細胞にCD81遺伝子及び/又はClaudin1遺伝子を発現させた細胞も挙げることができる(Lindenbachら、Science、2005年、第309巻、p.623-626; Evansら、Nature、2007年、第446巻、p.801-805; Akazawaら、J.Virol.2007年、第81巻、p.5036-5045)。中でも、Huh7細胞又はHuh7細胞の派生株が特に好ましく使用される。なお、本発明において「派生株」とは、当該細胞から誘導された株をいう。
 HCVゲノムの効率的な複製には、多くの場合、ゲノムの塩基配列に変異が起こることが必要であることが示されている(Lohmannら、Journal of Virology、2001年、第75巻、p.1437-1449)。複製能を向上させる変異は適応変異(adaptive mutation)と呼ばれている。
 本発明の核酸及びHCVレプリコンRNAも、適応変異を含んでよい。例えば、上記のS310A株の、HCVサブゲノムレプリコンRNAの複製能が向上する適応変異としては、配列番号14に示されるアミノ酸配列(S310A株の前駆体タンパク質の全長アミノ酸配列)を基準とした場合に、T1286I(第1286番目のスレオニン(T)がイソロイシン(I)に変異)、T2188A(第2188番目のスレオニン(T)がアラニン(A)に変異)、R2198H(第2198番目のアルギニン(R)がヒスチジン(H)に変異)、S2210I(第2210番目のセリン(S)がイソロイシン(I)に変異)、T2496I(第2496番目のスレオニン(T)がイソロイシン(I)に変異)、R2895G(第2895番目のアルギニン(R)がグリシン(G)に変異)及びR2895K(第2895番目のアルギニン(R)がリジン(K)に変異)が挙げられる。これら適応変異を、単独で又は組み合わせて、本発明の核酸及びHCVレプリコンRNA、例えば上記のS310A株のHCVゲノムに導入することにより、複製能の向上したHCVサブゲノムレプリコンRNA若しくはHCVフルゲノムレプリコンRNA又はそれらをコードする核酸を取得できる。本発明において、本発明の核酸及びHCVレプリコンRNAが有する、より好ましい塩基の変異は、アミノ酸配列のT1286Iの変異、R2198Hの変異、S2210Iの変異又はR2895Kの変異を引き起こす変異であり、さらに好ましい塩基の変異は、アミノ酸配列のR2198Hの変異、S2210Iの変異又はR2895Kの変異を引き起こす変異である。また、公知文献記載の適応変異を単独で導入、又は上記変異と組み合わせて導入することもできる。導入する変異は、上記のS310A株由来のHCVレプリコンRNAの複製能が向上するものであればよい。なお、T1286IはNS3タンパク質、T2188A、R2198H及びS2210Iの変異はNS5Aタンパク質、T2496I、R2985G及びR2985KはNS5Bタンパク質内の変異である。
 本発明の核酸及びHCVレプリコンRNA、例えば単離した遺伝子型3aの野生型HCVゲノムに変異を導入するには、PCR法や市販の変異導入キット(例えば、東洋紡社製のKOD-Plus-Mutagenesis Kitなど)を用いることができる。PCR法としては、例えば、遺伝子型3aの野生型HCVゲノムRNAのcDNAをクローン化したベクターを鋳型とし、該cDNAの配列から設計された導入する変異を含む正方向及び逆方向プライマーを用いたPCRを実施することによって、目的の配列部分を増幅することができる。具体的には、互いに重複配列を有する異なるPCR産物を複数合成し、それらのPCR産物を混合し、これを鋳型として、目的核酸の5’端を含む正方向プライマーと、該核酸の相補鎖の5’端を含む逆方向プライマーを用いるPCRを実施することによって該目的核酸を増幅することができる。合成した核酸の各末端を制限酵素で切断し、同じ酵素で切断した野生型のHCVゲノムRNAのcDNAをクローン化したベクターに連結する。このような操作の基本技術は、例えば、国際公開第04/104198号、国際公開第06/022422号、Wakitaら、2005年、Nature Medicine、第11号、p.791-796、及びLindenbachら、2005年、Science、第309号、p.623-626にも記載されている。
 本発明の核酸及びHCVサブゲノムレプリコンRNAの一つの実施形態としては、上記のS310A株の全長HCVゲノム(配列番号1)中の、5’非翻訳領域(5’UTR)(配列番号2)、NS3タンパク質コード配列(配列番号8)、NS4Aタンパク質コード配列(配列番号9)、NS4Bタンパク質コード配列(配列番号10)、NS5Aタンパク質コード配列(配列番号11)、NS5Bタンパク質コード配列(配列番号12)、3’非翻訳領域(3’UTR)(配列番号13)を5’側から3’側に向かってこの順で含む核酸が挙げられる。
 本発明の核酸及びHCVサブゲノムレプリコンRNAの別の実施形態としては、S310A株の全長HCVゲノム(配列番号1)中の、5’非翻訳領域(5’UTR)(配列番号2)、NS3タンパク質コード配列(配列番号8)、NS4Aタンパク質コード配列(配列番号9)、NS4Bタンパク質コード配列(配列番号10)、NS5Aタンパク質コード配列(配列番号11)、NS5Bタンパク質コード配列(配列番号12)、3’非翻訳領域(3’UTR)(配列番号13)を5’側から3’側に向かってこの順で含む塩基配列において、T1286I、T2188A、R2198H、S2210I、T2496I、R2895G及びR2895Kからなる群から選択される少なくとも1つの変異を含む核酸が挙げられる。好ましくは、本発明の核酸及びHCVサブゲノムレプリコンRNAとして、S310A株の全長HCVゲノム中の、5’非翻訳領域(5’UTR)、NS3タンパク質コード配列、NS4Aタンパク質コード配列、NS4Bタンパク質コード配列、NS5Aタンパク質コード配列、NS5Bタンパク質コード配列、3’非翻訳領域(3’UTR)を5’側から3’側に向かってこの順で含む核酸であり、かつ、T1286I、R2198H又はR2895Kの変異を含む核酸も挙げられる。さらに好ましくは、本発明の核酸及びHCVサブゲノムレプリコンRNAとして、S310A株の全長HCVゲノム中の、5’非翻訳領域(5’UTR)、NS3タンパク質コード配列、NS4Aタンパク質コード配列、NS4Bタンパク質コード配列、NS5Aタンパク質コード配列、NS5Bタンパク質コード配列、3’非翻訳領域(3’UTR)を5’側から3’側に向かってこの順で含む核酸であり、かつR2198H又はR2895Kの変異を含む核酸が挙げられる。
 上記のHCVサブゲノムレプリコンRNAは、薬剤耐性遺伝子及び/又はレポーター遺伝子並びにIRES配列をさらに含んでいてもよい。この際、5’UTRの下流に、薬剤耐性遺伝子又は/及びレポーター遺伝子を、さらにその下流にIRES配列を、挿入することが好ましい。
 本発明のHCVサブゲノムレプリコンRNAのさらに好ましい実施形態としては、配列番号16に示される塩基配列からなる核酸(野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNA、図1C)が挙げられる。本発明のHCVサブゲノムレプリコンRNAの好ましい別の実施形態としては、T1286I、T2188A、R2198H、S2210I、T2496I、R2895G、及びR2895Kからなる群より選択される変異が配列番号16に示される塩基配列に導入されたRNA、より好ましくはT1286I、R2198H若しくはR2895Kの変異が導入されたRNAが挙げられる。例えば、配列番号17(野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAにおいて、T1286Iの変異を含む配列)、配列番号18(野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAにおいて、R2198Hの変異を含む配列)又は、配列番号19(野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAにおいて、R2895Kの変異を含む配列)に示される塩基配列を含む核酸を例示できる。
 本発明のHCVサブゲノムレプリコンRNAを構成する核酸は、上記の変異を引き起こす塩基以外の塩基において、さらに他の変異を有しているが、上記の変異を含む核酸と同等の複製能をもたらす核酸であってもよい。そのような他の変異としては、1又は複数の塩基の置換が挙げられ、該他の変異を有する核酸は元の核酸の塩基配列と90%以上、好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上の塩基配列同一性を有することが好ましい。またさらに、そのような他の変異としては、1又は複数の塩基の欠失又は付加が挙げられる。この場合、該他の変異を有する核酸は元の核酸の塩基配列と90%以上、好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上の塩基配列同一性を有し、かつタンパク質をコードする配列内の欠失又は付加の場合は、タンパク質のアミノ酸配列に翻訳される読み枠がずれないことが好ましい。さらに、そのような他の変異としては、HCVゲノムの5’非翻訳領域内又は3’非翻訳領域内の1又は複数の塩基の欠失、置換又は付加が挙げられ、該他の変異を有する核酸は元の核酸の塩基配列と90%以上、好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上の塩基配列同一性を有することが好ましい。またさらに、そのような他の変異としては、HCVゲノムのHCVタンパク質をコードする塩基配列(ウイルスタンパク質コード領域)内の1又は複数の塩基の欠失、置換又は付加が挙げられ、該他の変異を有する核酸は元の核酸の塩基配列と90%以上、好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上の塩基配列同一性を有し、かつ欠失又は付加の場合は、HCVタンパク質のアミノ酸配列に翻訳される読み枠がずれないことが好ましい。
 本明細書において、アミノ酸又はアミノ酸残基は、生物学分野で通常用いられるアミノ酸の1文字表記又は3文字表記(Sambrookら、Molecular Cloning: A Laboratory Manual Second Edition、1989年)によって記載し、そのように表記されたアミノ酸は水酸化、糖鎖付加、硫酸化等の翻訳後修飾を受けたアミノ酸も包含するものとする。
 本明細書においては、配列番号で示されるアミノ酸配列中の特定の位置のアミノ酸を、「配列番号“X”に示される…アミノ酸配列を基準とした場合に第“Y”番目の(アミノ酸)」という表現により指定することがある。例えば「配列番号14に示されるS310A株の前駆体タンパク質のアミノ酸配列を基準とした場合に第“Y”番目の(アミノ酸)」という記載は、そのアミノ酸が、配列番号14に示されるHCVのS310A株の前駆体タンパク質のアミノ酸配列においてN末端の第1アミノ酸(メチオニン)を第1番目としたときに第“Y”番目に位置するアミノ酸残基であることを意味する。「配列番号“X”に示される…アミノ酸配列を基準とした場合に第“Y”番目の(アミノ酸)」という表現を用いて指定されるアミノ酸は、配列番号“X”の“Y”番目のアミノ酸に配列アラインメント上で対応している限り、例えば配列番号“X”の配列変異体(末端切断配列など)中で第“Y”番目に位置してもよいが、第“Y”番目に位置しなくてもよい。具体的には、例えば「配列番号14に示されるS310A株の前駆体タンパク質のアミノ酸配列を基準とした場合に第2496番目のスレオニンがイソロイシンに置換されている、S310A株のNS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質及びNS5Bタンパク質のアミノ酸配列からなる前駆体タンパク質」と記載する場合、例えば、配列番号14のアミノ酸配列のN末端の末端切断(truncation)により、配列番号14では第2496番目に位置しているが末端切断配列上のN末端からの位置が第2496番目ではなくなったスレオニンが、タンパク質中でイソロイシンに置換されていることをも意味する。
 本明細書において、R2895K等の表記は、特定の位置のアミノ酸の置換を示すが、文脈によりそのアミノ酸置換を引き起こす塩基変異をも意味する。例えば、核酸の塩基が変異し、元の核酸がコードするアミノ酸配列における第2895番目のR(アルギニン)がK(リジン)に置換された場合、該塩基変異をR2895K置換(変異)と称することがある。また、該変異を有するアミノ酸配列をコードする核酸を、R2895K置換(変異)を含む核酸、又はR2895K置換(変異)が導入された核酸と称する場合がある。あるいは、そのような変異を、アミノ酸配列におけるR2895K置換(変異)を引き起こす塩基変異、又はアミノ酸配列におけるR2895K置換(変異)を引き起こす変異と称することもある。例えば、R2895K置換(変異)が導入されたHCVレプリコンRNAを、R2895K変異体HCVレプリコンRNAということがある。同時に複数の変異を有する場合には、例えば、T2496Iのアミノ酸置換とR2895Kのアミノ酸置換を有する場合、「T2496I/R2895Kの置換(変異)を含む」と表現することがある。「アミノ酸置換」を「アミノ酸変異」と表現する場合がある。
 特定のアミノ酸置換を引き起こす塩基変異は、周知の遺伝暗号表に基づいて選択することができる。例えば、R2895K置換を引き起こす変異は、アルギニンをコードするコドン「CGU」、「CGC」、「CGA」、「CGG」、「AGA」又は「AGG」から、リジンをコードするコドン「AAA」又は「AAG」への変化をもたらす変異である。S310A株の全長ゲノム配列(配列番号1)において、R2895K置換を引き起こす塩基変異は、コドン「AGA」(配列番号1の第9023番目~第9025番目)を「AAG」又は「AAA」に変化させる変異である。これはすなわち、配列番号1の第9024番目~第9025番目の塩基配列を5’-GA-3’から5’-AG-3’に変異させるか、又は第9024番目の塩基をGからAに変異させるものである。
 同様に、配列番号14に示されるS310A株の前駆体タンパク質のアミノ酸配列を基準とした場合に第2198番目のアルギニンのヒスチジンへのアミノ酸置換は、R2198Hと表記される。S310A株の全長ゲノム配列(配列番号1)において、R2198H置換を引き起こす塩基変異は、アルギニンをコードするコドン「CGU」(配列番号1の第6932番目~第6934番目)を、ヒスチジンをコードするコドン「CAU」又は「CAC」に変化させる変異である。
 同様に、配列番号14に示されるS310A株の前駆体タンパク質のアミノ酸配列を基準とした場合に第1286番目のスレオニンのイソロイシンへのアミノ酸置換は、T1286Iと表記される。S310A株の全長ゲノム配列(配列番号1)において、T1286I置換を引き起こす塩基変異は、スレオニンをコードするコドン「ACU」(配列番号1の第4196番目~第4198番目)を、イソロイシンをコードするコドン「AUU」、「AUC」、又は「AUA」に変化させる変異である。
 また、本明細書において、配列番号に示される塩基配列の塩基番号は、配列番号に示される塩基配列において5’末端の第1塩基を第1番目として塩基番号をつけたものを基準とする。
 HCVサブゲノムレプリコンRNAは、発現ベクターから転写する(発現させる)ことにより取得できる。HCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターの構築に関する基本技術は、Lohmannら、Science、1999年、第285巻、p.110-113及びKatoら、Gastroenterology、2003年、第125巻、p.1808-1817に記載されている。具体的には、例えば、5’側から3’側の方向に、5’非翻訳領域(5’UTR)、Coreタンパク質をコードする領域の57ヌクレオチド、外来遺伝子(薬剤耐性遺伝子又はレポーター遺伝子)、EMCV IRES配列、NS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質及びNS5Bタンパク質をコードする塩基配列並びに3’非翻訳領域(3’UTR)の順に連結されたcDNAをT7プロモーターの下流に挿入することにより、HCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターを構築することができる。なお、各塩基配列の連結において、連結部位には制限酵素部位などの付加配列を含みうる。
 上記のHCVサブゲノムレプリコンRNAは、構築されたHCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターからポリメラーゼにより合成することができる。例えば、T7プロモーターの制御下にHCV cDNAをクローン化した核酸を鋳型として、in vitroでRNAを作製する方法として、MEGAscript T7 kit(Ambion社)などによる合成が挙げられる。このベクターから転写されたHCVサブゲノムレプリコンRNAは、細胞に導入されると自律複製する。本発明は、HCVサブゲノムレプリコンRNAが導入された細胞を包含する。
 プロモーターとしては、T7プロモーターだけでなく、SP6プロモーター、T3プロモーター、T5プロモーターなどの任意のプロモーターを用いることができるが、T7プロモーターが好ましい。
 ベクターとしては、pUC19(TaKaRa社)、pBR322(TaKaRa社)、pGEM-T、pGEM-T Easy、pGEM-3Z(いずれもPromega社)、pSP72(Promega社)、pCRII(Invitrogen社)、pT7Blue(Novagen社)などの各種ベクターを使用することができる。
 HCVサブゲノムレプリコンRNAを導入する細胞としては、HCVサブゲノムレプリコンRNAの複製を許容する細胞であればよく、上記のHCV感受性細胞が挙げられる。Huh7細胞又はHuh7細胞の派生株が特に好ましく使用される。
 HCVサブゲノムレプリコンRNAを細胞に導入する方法としては、公知の任意の方法を用いることができる。例えば、リン酸カルシウム共沈殿法、DEAEデキストラン法、リポフェクション法、マイクロインジェクション法、エレクトロポレーション法を挙げることができるが、好ましくはリポフェクション法及びエレクトロポレーション法が、さらに好ましくはエレクトロポレーション法が挙げられる。
 導入したHCVサブゲノムレプリコンRNAの複製能を評価する方法としては、HCVサブゲノムレプリコンRNAに連結された外来遺伝子の機能、すなわち該遺伝子の発現により表れる機能を測定することが挙げられる。外来遺伝子が薬剤耐性遺伝子の場合、薬剤を含有した選択培地で増殖する細胞数又は細胞のコロニー数を計測することにより、HCVサブゲノムレプリコンRNAの複製能を評価できる。この場合、細胞数又は細胞のコロニー数が多いほど複製能が高いと評価することができる。外来遺伝子が酵素の場合は、その酵素活性を計測することにより、HCVサブゲノムレプリコンRNAの複製能を評価できる。この場合、酵素活性が高いほど複製能が高いと評価することができる。また別の方法として、定量的RT-PCRにて複製したRNAの量を定量することによっても、HCVサブゲノムレプリコンRNAの複製能を直接評価することができる。
 本発明のHCVフルゲノムレプリコンRNAは、HCV全長ゲノムRNAそのものも包含するものであり、上記のHCVサブゲノムレプリコンRNAと同様の手順で作製することができる。本発明のHCVフルゲノムレプリコンRNAは、上記のHCVサブゲノムレプリコンRNAの複製能が向上する適応変異を、上記のHCVサブゲノムレプリコンRNAと同様に、遺伝子型3aの野生型のS310A株等のHCV全長ゲノムRNAに導入することで、HCVフルゲノムレプリコンRNAを作製してもよい。ここで、野生型のS310A株のHCV全長ゲノムRNAに、上記の適応変異が導入されたHCVゲノムを、S310A株変異体又は変異体S310A株と呼ぶ。
 変異の導入の方法としては、野生型のS310A株のHCV全長ゲノムに上記の方法を利用して変異を導入してもよく、サブゲノムレプリコン変異体に野生型のHCVゲノムの構造遺伝子部分を連結させることによって変異を導入してもよい。
 上記のHCVフルゲノムレプリコンRNAの一つの実施形態は、S310A株の全長ゲノムRNA(配列番号1)、すなわち、5’非翻訳領域(5’UTR)(配列番号2)、Coreタンパク質コード配列(配列番号3)、E1タンパク質コード配列(配列番号4)、E2タンパク質コード配列(配列番号5)、p7タンパク質コード配列(配列番号6)、NS2タンパク質コード配列(配列番号7)、NS3タンパク質コード配列(配列番号8)、NS4Aタンパク質コード配列(配列番号9)、NS4Bタンパク質コード配列(配列番号10)、NS5Aタンパク質コード配列(配列番号11)、NS5Bタンパク質コード配列(配列番号12)及び3’非翻訳領域(3’UTR)(配列番号13)を5’側から3’側に向かってこの順で含むレプリコンRNAである。
 上記のHCVフルゲノムレプリコンRNAの別の実施形態は、S310株の全長ゲノムRNAに、上記の適応変異が導入された核酸である。このHCVフルゲノムレプリコンRNAの好ましい実施形態としては、上記のS310A株の全長ゲノムRNA(配列番号1)、すなわち、5’非翻訳領域(5’UTR)(配列番号2)、Coreタンパク質コード配列(配列番号3)、E1タンパク質コード配列(配列番号4)、E2タンパク質コード配列(配列番号5)、p7タンパク質コード配列(配列番号6)、NS2タンパク質コード配列(配列番号7)、NS3タンパク質コード配列(配列番号8)、NS4Aタンパク質コード配列(配列番号9)、NS4Bタンパク質コード配列(配列番号10)、NS5Aタンパク質コード配列(配列番号11)、NS5Bタンパク質コード配列(配列番号12)及び3’非翻訳領域(3’UTR)(配列番号13)を5’側から3’側に向かってこの順で含む塩基配列において、T1286I、T2188A、R2198H、S2210I、T2496I、R2895G又はR2895Kの変異を含むRNAが挙げられる。好ましくは、S310A株の全長ゲノムRNA(配列番号1)、すなわち、5’非翻訳領域(5’UTR)、Coreタンパク質コード配列、E1タンパク質コード配列、E2タンパク質コード配列、p7タンパク質コード配列、NS2タンパク質コード配列、NS3タンパク質コード配列、NS4Aタンパク質コード配列、NS4Bタンパク質コード配列、NS5Aタンパク質コード配列、NS5Bタンパク質コード配列及び3’非翻訳領域(3’UTR)を5’側から3’側に向かってこの順で含む塩基配列において、R2198H、S2210I又はR2895Kの変異を含む核酸が挙げられる。
 HCVフルゲノムレプリコンRNAは、薬剤耐性遺伝子及び/又はレポーター遺伝子、並びにIRES配列をさらに含んでいてもよい。この際、5’非翻訳領域(5’UTR)の下流に、薬剤耐性遺伝子又は/及びレポーター遺伝子を、さらにその下流にIRES配列を、挿入することが好ましい。
 上記HCVフルゲノムレプリコンRNAのさらに好ましい実施形態としては、配列番号49(S2210Iの変異を含むフルゲノム塩基配列)、配列番号50(R2198Hの変異を含むフルゲノム塩基配列)又は、配列番号51(R2895Kの変異を含むフルゲノム塩基配列)に示される塩基配列を含むRNAが挙げられる。具体的には、配列番号49に示される、第2210位のセリンのイソロイシンへの置換を引き起こす変異を有する塩基配列からなる核酸、配列番号50に示される、第2198位のアルギニンのヒスチジンへの置換を引き起こす変異を有する塩基配列からなる核酸、又は、配列番号51に示される、第2895位のアルギニンのリジンへの置換を引き起こす変異を有する塩基配列からなる核酸が該当する。
 本発明のHCVフルゲノムレプリコンRNAを構成する核酸は、上記の変異を引き起こす塩基以外の塩基において、さらに他の変異を有しているが、上記の変異を含む核酸と同等の複製能をもたらす核酸であってもよい。そのような他の変異としては、1又は複数の塩基の欠失、置換又は付加が挙げられ、該他の変異を有する核酸は元の核酸の塩基配列と90%以上、好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上の塩基配列同一性を有することが好ましい。さらに、そのような他の変異としては、HCVゲノムの5’非翻訳領域内又は3’非翻訳領域内の1又は複数の塩基の欠失、置換又は付加が挙げられ、該他の変異を有する核酸は元の核酸の塩基配列と90%以上、好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上の塩基配列同一性を有することが好ましい。さらに、そのような他の変異としては、HCVゲノムのHCVタンパク質をコードする塩基配列(ウイルスタンパク質コード領域)内の1又は複数の塩基の欠失、置換又は付加が挙げられ、該他の変異を有する核酸は元の核酸の塩基配列と90%以上、好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上の塩基配列同一性を有し、かつ欠失又は付加の場合は、HCVタンパク質のアミノ酸配列に翻訳される読み枠がずれないことが好ましい。
 上記のHCVフルゲノムレプリコンRNAの作製に用いる発現ベクターは、国際公開第05/080575号に記載された技術を使用することで作製できる。具体的には、HCVの全長ゲノムRNAに対応するcDNAを、常法により再構築してプロモーターの下流に挿入して、DNAクローンを作製する。上記プロモーターは、プラスミドクローン中に含まれるものであることが好ましい。プロモーターとしては、T7プロモーター、SP6プロモーター、T3プロモーター、T5プロモーターなどを用いることができるが、T7プロモーターが好ましい。ベクターとしては、pUC19(TaKaRa社)、pBR322(TaKaRa社)、pGEM-T、pGEM-T Easy、pGEM-3Z(いずれもPromega社)、pSP72(Promega社)、pCRII(Invitrogen社)、pT7Blue(Novagen社)などを使用することができる。
 発現ベクターからHCVフルゲノムレプリコンRNAを作製するには、作製された上記DNAクローンを鋳型として、ポリメラーゼによりRNAを合成する。T7プロモーターの制御下にHCV cDNAをクローン化した核酸を鋳型として、in vitroでRNAを作製する場合は、MEGAscript T7 kit(Ambion社)などで合成することができる。RNA合成は、5’UTRから、常法により開始させることができる。DNAクローンがプラスミドクローンの場合には、プラスミドクローンから制限酵素によって切り出したDNA断片を鋳型として用いてRNAを合成することもできる。なお、合成されるRNAの3’末端がHCVゲノムRNAの3’UTRの末端と一致しており、他の配列が付加されたり削除されたりしないことが好ましい。
 上記のHCVフルゲノムレプリコンRNA又はその核酸は、培養細胞(典型的にはHCV感受性細胞)に導入されると自律複製し、HCV粒子(C型肝炎ウイルス)が産生されることとなり、また、上記のHCVフルゲノムレプリコンRNA又はその核酸をウイルスゲノムとして含有するHCV粒子を培養細胞(典型的にはHCV感受性細胞)に感染させると、HCV粒子が産生されることとなる。すなわち、上記のHCVフルゲノムレプリコンRNA若しくはその核酸が導入された培養細胞、又は、上記のHCVフルゲノムレプリコンRNA若しくはその核酸をウイルスゲノムとして含有するHCV粒子に感染された培養細胞は、HCV粒子の大量生産への利用が可能となる。
 より具体的には、上記のHCVフルゲノムレプリコンRNA若しくはその核酸が導入された培養細胞(典型的にはHCV感受性細胞)、又は、上記のHCVフルゲノムレプリコンRNA若しくはその核酸をウイルスゲノムとして含有するHCV粒子(C型肝炎ウイルス)に感染された培養細胞(典型的にはHCV感受性細胞)から産生されたHCV粒子は、さらに別の培養細胞(典型的にはHCV感受性細胞)に感染し、その細胞内でHCVのゲノムRNAが複製され、パッケージングされ、HCV粒子を繰り返し産生することを可能にする。HCV粒子の培養細胞への感染は、例えば、HCVフルゲノムレプリコンRNA又はその核酸を導入した培養細胞の培養上清を、HCV感受性細胞(例えば、Huh7細胞)に添加することで実施できる。
 上記のHCVフルゲノムレプリコンRNA若しくはその核酸を導入する細胞、又は、上記HCV粒子(C型肝炎ウイルス)を感染させる細胞としては、培養細胞が好ましく、それはHCVレプリコンRNAの複製やHCV粒子形成を許容する細胞であればよく、上記のHCV感受性細胞が挙げられる。Huh7細胞又はHuh7細胞の派生株が特に好ましく使用される。
 HCVフルゲノムレプリコンRNAを細胞に導入する方法としては、公知の任意の方法を用いることができる。例えば、リン酸カルシウム共沈殿法、DEAEデキストラン法、リポフェクション法、マイクロインジェクション法、エレクトロポレーション法を挙げることができるが、好ましくはリポフェクション法及びエレクトロポレーション法が、さらに好ましくはエレクトロポレーション法が挙げられる。
 導入したHCVフルゲノムレプリコンRNAの複製能を評価する方法としては、HCVフルゲノムレプリコンRNAに連結された外来遺伝子の機能、すなわち該遺伝子の発現により表れる機能を測定することが挙げられる。外来遺伝子が薬剤耐性遺伝子の場合、薬剤を含有した選択培地で増殖する細胞数又は細胞のコロニー数を計測することにより、HCVフルゲノムレプリコンRNAの複製能を評価できる。この場合、細胞数又は細胞のコロニー数が多いほど複製能が高いと評価することができる。外来遺伝子が酵素の場合は、その酵素活性を計測することにより、HCVフルゲノムレプリコンRNAの複製能を評価できる。この場合、酵素活性が高いほど複製能が高いと評価することができる。また別の方法として、定量的RT-PCRにて複製したRNAの量を定量することによっても、HCVフルゲノムレプリコンRNAの複製能を直接評価することができる。
 なお、本発明は、上記核酸を含むウイルスゲノム及び上記核酸をウイルスゲノムとして含有するC型肝炎ウイルス粒子(C型肝炎ウイルス)をも包含している。
 上記のHCVフルゲノムレプリコンRNA又はその核酸は、培養細胞においてHCV粒子産生能を有している。HCVフルゲノムレプリコンRNA又はその核酸が、HCV粒子産生能を有しているか否かを評価するには、該RNAを細胞に導入して、その細胞培養上清中のHCV粒子の存在を測定すればよい。
 細胞のHCV粒子産生能は、培養上清中に放出されたHCV粒子を構成するタンパク質、例えば、Coreタンパク質、E1タンパク質、又はE2タンパク質に対する抗体を用いて検出することができる。また、培養上清中のHCV粒子が含有するHCVフルゲノムレプリコンRNAを、特異的プライマーを用いたRT-PCR法により増幅して検出することによって、HCV粒子の存在を間接的に検出することもできる。
 産生されたHCV粒子が感染能を有しているか否かの評価方法としては、HCVフルゲノムレプリコンRNA又はその核酸を導入した細胞の培養上清を、HCV感受性細胞(例えば、Huh7細胞)に処理して、例えば48時間後に細胞を抗Core抗体で免疫染色して感染細胞数を数えるか、細胞の抽出物をSDS-ポリアクリルアミドゲルにて電気泳動し、ウエスタンブロットにて、Coreタンパク質を検出することで判断できる。
 本発明はまた、遺伝子型3aのHCV(例えばS310A株)を含む2以上のC型肝炎ウイルス株のゲノムに由来するキメラ核酸も提供する。具体的には、遺伝子型3aのS310A株由来のゲノム配列と、S310A株のHCVゲノム(配列番号1)以外のHCVゲノム、例えば各種遺伝子型(1a、1b、2a、2b、3a、3bなど)のHCV既存株や遺伝子型3a以外の遺伝子型のHCVのゲノム配列とを含む、キメラ型のHCVゲノム(キメラHCVゲノム)、キメラ型のHCVサブゲノムレプリコンRNA(キメラHCVサブゲノムレプリコンRNA)、キメラ型のHCVフルゲノムレプリコンRNA(キメラHCVフルゲノムレプリコンRNA)及びキメラ型のHCV粒子(キメラHCV粒子)等を提供する。ここで、キメラHCVゲノム及びキメラHCVフルゲノムレプリコンRNAとは、それぞれ、2以上の異なる株のHCVのゲノム配列を含むHCVゲノム及びHCVフルゲノムレプリコンRNAをいい、これらキメラHCVゲノム又はキメラHCVフルゲノムレプリコンRNAから産生されるHCV粒子をキメラ型HCV粒子という。このようなキメラHCVゲノムも、本発明の核酸に含まれる。
 上記のキメラHCVゲノムは、S310A株又はS310A株変異体(適応変異が導入されたS310A株)の非構造遺伝子と、それ以外(S310A株及びS310A株変異体以外)のHCV株の構造遺伝子とを含む、HCVのキメラゲノムであってよい。上記のキメラHCVゲノムは適応変異等の変異を有してもよく、S310A株変異体を用いて作製するものでもよい。上記のキメラHCVゲノムに用いるS310A株変異体は、具体的には、S310A株にT1286I、T2188A、R2198H、S2210I、T2496I、R2895G又はR2895Kの変異を含み、好ましくはR2198H、S2210I又はR2895Kの変異を含む。さらに具体的には、S310A株変異体は、配列番号49(S2210Iの変異を含むフルゲノム塩基配列)、配列番号50(R2198Hの変異を含むフルゲノム塩基配列)又は、配列番号51(R2895Kの変異を含むフルゲノム塩基配列)に示される塩基配列を含む核酸であってよい。
 キメラHCVゲノムは、例えば、C型肝炎ウイルスのCoreタンパク質をコードする塩基配列、E1タンパク質をコードする塩基配列、E2タンパク質をコードする塩基配列及びp7タンパク質をコードする塩基配列に加えて、配列表の配列番号1における、塩基番号3437~5329の配列からなるNS3タンパク質をコードする塩基配列、塩基番号5330~5491の配列からなるNS4Aタンパク質をコードする塩基配列、塩基番号5492~6274の配列からなるNS4Bタンパク質をコードする塩基配列、塩基番号6275~7630の配列からなるNS5Aタンパク質をコードする塩基配列及び塩基番号7631~9406の配列からなるNS5Bタンパク質をコードする塩基配列を、5’側から3’側に向かって、この順で含んでもよい。
 本発明のキメラHCVゲノムはまた、例えば、S310A株以外のC型肝炎ウイルスのゲノム(例えばC型肝炎ウイルスの既存株のゲノム又は遺伝子型3a以外の遺伝子型のHCVのゲノム)のCoreタンパク質をコードする塩基配列、E1タンパク質をコードする塩基配列、E2タンパク質をコードする塩基配列及びp7タンパク質をコードする塩基配列と、
 配列表の配列番号1の塩基番号2786~3436の配列からなるNS2タンパク質をコードする塩基配列、S310A株以外のC型肝炎ウイルスのゲノム(例えばC型肝炎ウイルスの既存株のゲノム又は遺伝子型3a以外の遺伝子型のHCVのゲノム)のNS2タンパク質をコードする塩基配列、又は、配列表の配列番号1の塩基番号2786~3436の配列からなるNS2タンパク質をコードする塩基配列の一部とS310A株以外のC型肝炎ウイルスのゲノム(例えばC型肝炎ウイルスの既存株のゲノム又は遺伝子型3a以外の遺伝子型のHCVのゲノム)のNS2タンパク質をコードする塩基配列の一部とが連結されたキメラ型のNS2タンパク質をコードする塩基配列と、
 配列表の配列番号1における、塩基番号3437~5329の配列からなるNS3タンパク質をコードする塩基配列、塩基番号5330~5491の配列からなるNS4Aタンパク質をコードする塩基配列、塩基番号5492~6274の配列からなるNS4Bタンパク質をコードする塩基配列、塩基番号6275~7630の配列からなるNS5Aタンパク質をコードする塩基配列及び塩基番号7631~9406の配列からなるNS5Bタンパク質をコードする塩基配列とが、
 5’側から3’側に向かって、Coreタンパク質、E1タンパク質、E2タンパク質、p7タンパク質、NS2タンパク質、NS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質及びNS5Bタンパク質、をコードする塩基配列の順で含まれている、核酸であってもよい。
 本発明のキメラHCVゲノムは、遺伝子型3aのHCVゲノムの5’非翻訳領域、例えば配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列を含む5’非翻訳領域を5’末端に含んでもよいし、その代わりに、S310A株のHCVゲノム(配列番号1)以外のHCVゲノム、例えば各種遺伝子型のHCV既存株のゲノムや遺伝子型3a以外の遺伝子型のC型肝炎ウイルスゲノムの5’非翻訳領域を5’末端に含んでもよい。
 このようなキメラHCVゲノムの例は図16に示されており、例えば、J6CF株、JFH-1株又はTH株の5’非翻訳領域、構造遺伝子(Core~p7)とそのNS2遺伝子のN末端側の一部(例えばNS2タンパク質のN末端から第1~第16番目のアミノ酸配列をコードする配列)、及びS310A株のNS2遺伝子のそれに引き続くC末端側の配列(例えばNS2タンパク質のN末端から第17~第217番目のアミノ酸配列をコードする配列)とNS2遺伝子以外の非構造遺伝子(NS3~NS5B)と3’非翻訳領域とを含むものが挙げられる。これらはT1286I、T2188A、R2198H、S2210I、T2496I、R2895G又はR2895Kの変異を含んでもよい。
 本発明は、これらのキメラHCVゲノムを含むキメラフルゲノムレプリコンRNAも提供する。
 キメラHCVゲノムの作製は、例えば、S310A株変異体のゲノムの構造遺伝子であるCoreタンパク質、E1タンパク質、E2タンパク質及びp7タンパク質のコード配列を、他のHCV株の構造遺伝子と組換えることにより作製することができる。この基本技術は、例えば、Wakitaら、Nature Medicine、2005年、第11巻、p.791-796; Lindenbachら、Science、2005年、第309巻、p.623-626; Pietschmannら、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、2007年、第103巻、p.7408-7413に記載されている。
 HCV株の塩基配列を用いた系統解析法では、HCVは遺伝子型1から遺伝子型6までの6タイプに分類され、さらにそれら各タイプがいくつかのサブタイプに分類される。既に知られているHCVの既存株の例としては、具体的には、遺伝子型1aのHCV株としては、H77株(GenBank アクセッション番号AF011751)、遺伝型1b型のHCV株としては、J1株(GenBank アクセッション番号D89815)、Con1株(GenBank アクセッション番号AJ238799、Con-1株、con1株と称することもある)、TH株(Wakitaら、The Journal ofBiological Chemistry、1994年、第269巻、p.14205-14210; 特開2004-179号公報)、HCV-N株(GenBank アクセッション番号AF139594)及びHCV-O株(GenBank アクセッション番号AB191333)、遺伝子型2aのHCV株としては、JFH-1株(GenBank アクセッション番号AB047639、JFH1株と称することもある)、J6CF株(GenBank アクセッション番号AF177036)、JCH-1株(GenBank アクセッション番号AB047640)、JCH-2株(GenBank アクセッション番号AB047641)、JCH-3株(GenBank アクセッション番号AB047642)、JCH-4株(GenBank アクセッション番号AB047643)、JCH-5株(GenBank アクセッション番号AB047644)及びJCH-6株(GenBank アクセッション番号AB047645)が知られている。さらに遺伝子型2bのHCV株としては、HC-J8株(GenBank アクセッション番号D01221)などが、遺伝子型3aのHCV株としてはNZL1株(GenBank アクセッション番号D17763)、K3a/650株(GenBank アクセッション番号D28917)、S52株(GenBank アクセッション番号GU814263)などが、遺伝子型3bのHCV株としては、Tr-Kj株(GenBank アクセッション番号D49374)などが、遺伝子型4aのHCV株としては、ED43株(GenBank アクセッション番号Y11604)などが知られている。その他の株についても既にGenBankアクセッション番号のリストが報告されている(Tokitaら、Journal of General Virology、1998年、第79巻、p.1847-1857; Cristina,J.& Colina,R.、Virology Journal、2006年、第3巻、p.1-8)。
 上記のキメラHCVゲノムは、一実施形態では、S310A株変異体以外のHCV株由来のCoreタンパク質、E1タンパク質、E2タンパク質及びp7タンパク質、S310A株変異体又はS310A株変異体以外のHCV株由来のNS2タンパク質、並びに、S310A株変異体由来のNS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質及びNS5Bタンパク質をコードするそれぞれの塩基配列を、5’側から3’側に向かって、Coreタンパク質、E1タンパク質、E2タンパク質、p7タンパク質、NS2タンパク質、NS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質及びNS5Bタンパク質をコードする塩基配列の順序で配置してなるHCV由来のキメラ遺伝子を含む、核酸である。また、上記のNS2タンパク質は、S310A株変異体のNS2タンパク質とS310A株及びその変異体以外のHCV株由来のNS2タンパク質とのキメラ型のNS2タンパク質(キメラNS2タンパク質)であってもよい。ここで、HCVのS310A株以外でありS310A株変異体以外でもあるHCV株は、好ましくは上記のHCVの既存株である。
 ここでキメラNS2タンパク質は、S310A株変異体のNS2タンパク質のアミノ酸配列の一部とS310A株及びS310A株変異体以外のHCV株由来のNS2タンパク質のアミノ酸配列の一部が連結し、全体としてNS2の全長アミノ酸配列からなるNS2タンパク質をいう。上記のキメラHCVゲノムの核酸において、NS2タンパク質は、S310A株変異体由来であってもよいし、又は、S310A株変異体以外のHCV株由来のNS2タンパク質の一部と、S310A株変異体由来のNS2タンパク質の残部からなるキメラNS2タンパク質であってもよい。この場合、該キメラNS2タンパク質はキメラではないNS2タンパク質と同様の機能を有するものである。例えば、S310A株変異体以外のHCV株由来のNS2タンパク質の一部が、NS2タンパク質のN末端のアミノ酸残基から第16番目のアミノ酸残基までをコードする塩基配列からなる場合、S310A株及びその変異体由来のNS2タンパク質の残部は、N末端から第17番目のアミノ酸残基からC末端のアミノ酸残基までをコードする塩基配列からなる。
 上記のキメラHCVゲノムの核酸はさらに、上記Coreタンパク質をコードする塩基配列の5’側に5’UTR及び、上記NS5Bタンパク質をコードする領域の3’側に3’UTRを含むことが好ましい。5’UTR及び/又は3’UTRは、任意のHCV株由来の配列でよいが、好ましくは、S310A株変異体以外のHCV株由来の5’UTRと、S310A株変異体由来の3’UTRである。
 上記のキメラHCVゲノムにおいて、S310A株変異体以外のHCV株、即ちHCVの既存株は、遺伝子型1a、1b又は2aに属する株が好ましい。遺伝子型1aに属する株には、例えばH77株が含まれる。遺伝子型1bに属する株には、例えばTH株、Con1株、J1株及びそれらの派生株が含まれる。遺伝子型2aに属する株には、例えばJFH-1株、J6CF株などが含まれる。好ましい株は、JFH-1株、J6CF株又はTH株であり、特に好ましくは、JFH-1株である。なお、S310A株及びその変異体以外のHCV株のゲノム塩基配列情報は、上記の文献又はGenBankから入手可能である。
 上記のキメラHCVゲノムの核酸は、例えば、J6CF株とS310A株とに由来するキメラ核酸であり、かつ、T1286I、S2210I、R2198H及びR2895Kからなる群より選択される少なくとも1つの変異を含んでいる。上記のキメラHCVゲノムの核酸は、例えば、JFH-1株とS310A株とに由来するキメラ核酸であり、かつ、T1286I、S2210I、R2198H及びR2895Kからなる群より選択される少なくとも1つの変異を含んでいる。上記のキメラHCVゲノムの核酸は、例えば、TH株とS310A株とに由来するキメラ核酸であり、かつ、T1286I、S2210I、R2198H及びR2895Kからなる群より選択される少なくとも1つの変異を含んでいる。
 図16に、S310A株変異体(R2198H、S2210I又はR2895Kの適応変異が導入されたS310A株)、J6CF株、JFH-1株及びTH株のHCVのHCVゲノムの構造、並びに、キメラ核酸の例として、S310A株変異体(R2198H、S2210I又はR2895Kの適応変異が導入されたS310A株)の非構造遺伝子とJ6CF株、JFH-1株又はTH株の構造遺伝子とを含む、キメラHCVゲノム(それぞれJ6CF/S310A、JFH-1/S310A、TH/S310A)の構造を示す。図16に示すキメラ核酸J6CF/S310A、JFH-1/S310A、TH/S310Aにおいては、5’非翻訳領域は構造領域と同じHCV株(それぞれJ6CF株、JFH-1株又はTH株)由来であり、3’非翻訳領域は非構造領域と同じS310A株由来であり、NS2コード配列は、構造領域と同じHCV株(それぞれJ6CF株、JFH-1株又はTH株)由来のNS2配列とS310A株由来のNS2配列とのキメラである。これらのキメラ核酸は、R2198H、S2210I又はR2895Kの適応変異を有する。
 本発明は、上記のキメラHCVゲノムの核酸を含むHCVウイルスゲノム、上記のキメラHCVゲノムの核酸をウイルスゲノムとして含むC型肝炎ウイルス、HCVフルゲノムレプリコンRNA、発現ベクター又はキメラHCV粒子を提供する。このキメラHCV粒子は、細胞培養系において高効率で産生可能であり、また高い感染性を有しているという特徴をもつ。
 キメラHCV遺伝子は、各HCVゲノムRNAのcDNAをクローン化したベクターを鋳型にして、合成DNAをプライマーとしてPCRを行い、それぞれのHCV遺伝子の必要な領域を増幅し、連結することにより作製することができる。
 さらに、キメラHCV遺伝子cDNAを、T7プロモーターなどのプロモーターの下流の適切な制限酵素サイトに連結し、HCVゲノムRNAを合成するための発現ベクターを作製することができる。この発現ベクターから転写されたRNAをHCV感受性細胞(例えば、Huh7細胞など)に導入すると、ウイルスの複製及びパッケージングが起こり、感染性HCV粒子を産生することができる。
 上記キメラHCV遺伝子を含むHCVフルゲノムレプリコンRNAが細胞内で複製能を有することや、HCV粒子産生能を有すること、産生されたHCV粒子の感染性は、上記の方法で確認できる。
 本発明は、上記のHCVサブゲノムレプリコンRNA、HCVフルゲノムレプリコンRNA又はC型肝炎ウイルス粒子を用いた、抗C型肝炎ウイルス物質のスクリーニング方法も提供する。
 上記のHCVサブゲノムレプリコンRNAを導入した培養細胞は、HCVサブゲノムレプリコンRNAの複製を阻害する化合物のスクリーニングに使用することができる。すなわち、被験物質の存在下で、上記のHCVサブゲノムレプリコンRNAを導入した培養細胞を培養し、得られる培養物中のレプリコンRNAを検出することにより、抗HCV物質をスクリーニングすることができる。ここで、培養物とは培養上清や細胞破砕物を含む。この場合、培養物中にレプリコンRNAが存在しないか、あるいは被験物質の非存在下に比べ少ない場合に、上記被験物質はHCVサブゲノムレプリコンRNAの複製を阻害し得ると判定することができる。
 例えば、5’側から3’側の方向に、上記S310A株又はその変異体の、5’非翻訳領域(5’UTR)(配列番号2)、Coreタンパク質コード配列(配列番号3)の57ヌクレオチド、ルシフェラーゼ遺伝子、EMCV IRES配列、NS3タンパク質コード配列(配列番号8)、NS4Aタンパク質コード配列(配列番号9)、NS4Bタンパク質コード配列(配列番号10)、NS5Aタンパク質コード配列(配列番号11)、NS5Bタンパク質コード配列(配列番号12)及び3’非翻訳領域(3’UTR)(配列番号13)の順に連結されたRNAからなるHCVサブゲノムレプリコンRNAをHuh7細胞に導入し、引き続いて、被験物質を添加し、48~72時間後にルシフェラーゼの活性を測定する。被験物質未添加と比較してルシフェラーゼ活性を抑制し得る被験物質は、HCVサブゲノムレプリコンRNAの複製を抑制する作用があると判定できる。
 上記HCVフルゲノムレプリコンRNA又はその核酸を培養細胞(典型的にはHCV感受性細胞)に導入等して得られるHCV粒子(キメラHCV粒子を含む)は、HCVの感染を阻害する中和抗体や化合物及びHCVの複製を阻害する化合物のスクリーニングに使用することができるほか、ワクチンとしての用途、抗HCV抗体作製のための抗原としての用途に好適に用いることができる。
 上記HCV粒子を、HCVの感染や複製を阻害する物質のスクリーニングに使用するには、被験物質の存在下又は非存在下で、上記HCV粒子を産生する細胞を培養するか、又は上記HCV粒子をHCV感受性細胞と培養し、すなわちHCV粒子とHCV感受性細胞の混合物を培養し、あるいは、上記HCV粒子が感染したHCV感染細胞を培養し、得られる培養物中のHCVレプリコンRNA又はHCV粒子を検出する方法が挙げられる。ここで、検出とは培養物中のHCVレプリコンRNA又はHCV粒子の量を定量することをいう。この場合、培養物中にHCVレプリコンRNA及びHCV粒子が存在しないか、あるいは被験物質の非存在下に比べ少ない場合に、上記被験物質はHCVの感染や複製を阻害し得ると評価することができる。
 具体的には、例えば、被験物質の存在下及び非存在下で、上記HCV粒子とともにHCV感受性細胞を培養し、得られる培養物中のHCVレプリコンRNA又はHCV粒子を検出し、その被験物質がHCVレプリコンRNAの複製又はHCV粒子の形成を抑制するかどうかを判定することにより、抗HCV物質をスクリーニングすることができる。
 培養物中のHCVレプリコンRNAの検出は、HCVレプリコンRNAに連結された外来遺伝子の機能、すなわち該遺伝子の発現により表れる機能を測定することが挙げられる。例えば、外来遺伝子が酵素の場合は、その酵素活性を計測することにより、HCVレプリコンRNAを検出できる。また別の方法として、定量的RT-PCRにて複製したRNAの量を定量することによっても、HCVレプリコンRNAを検出することができる。
 培養物中のHCV粒子の存在を検出するには、培養上清中に放出されたHCV粒子を構成するタンパク質(例えば、Coreタンパク質、E1タンパク質又はE2タンパク質)に対する抗体を用いて検出するか、感染細胞中の非構造タンパク質の存在を非構造タンパク質に対する抗体で免疫染色を行い検出するか、又は、培養上清中のHCV粒子が含有するHCVゲノムRNAを、特異的プライマーを用いたRT-PCR法により増幅して検出することによって、HCV粒子の存在を間接的に検出することもできる。
 また、スクリーニングに用いるHCVフルゲノムレプリコンRNAが外来遺伝子を含む場合として、具体的には例えば、S310A株変異体のHCVの、5’UTR、Coreタンパク質コード配列の57ヌクレオチド、ルシフェラーゼ遺伝子、EMCV IRES配列、Coreタンパク質コード配列、E1タンパク質コード配列、E2タンパク質コード配列、p7タンパク質コード配列、NS2タンパク質コード配列、NS3タンパク質コード配列、NS4Aタンパク質コード配列、NS4Bタンパク質コード配列、NS5Aタンパク質コード配列、NS5Bタンパク質コード配列及び3’UTRが、5’側から3’側の方向に順に連結されたRNAからなるHCVフルゲノムレプリコンRNAが挙げられる。なお、各塩基配列の連結において、連結部位には制限酵素部位などの付加配列を含みうる。上記HCVフルゲノムレプリコンRNAをHuh7細胞に導入し、HCV粒子を得て、該HCV粒子をHCV感受性細胞に感染させると同時に、被験物質を添加し、48~72時間後にルシフェラーゼの活性を測定する。被験物質未添加と比較してルシフェラーゼ活性を抑制する物質はHCVの感染を抑制する作用があると判定できる。上記方法では、抗HCV物質は、ウイルス感染又は複製を抑制可能なものとして選択される。
 また、上記方法において、上記HCVフルゲノムレプリコンRNA又はその核酸を含むウイルスゲノム及び、上記HCVフルゲノムレプリコンRNA又はその核酸をウイルスゲノムとして含有するC型肝炎ウイルスを用いることもできる。
 さらに、本発明は、上記C型肝炎ウイルス粒子(HCV粒子)を含有するC型肝炎ウイルスワクチン(HCVワクチン)を提供する。
 ワクチンとしての用途では、具体的には、上記HCV粒子又はその一部分をそのままワクチンとして使用することもできるが、当該分野で既知の方法により弱毒化又は不活化して用いることが好ましい。ウイルスの不活化は、ホルマリン、β-プロピオラクトン、グルタルジアルデヒド等の不活化剤を、例えば、ウイルス浮遊液に添加混合し、ウイルスと反応させることにより達成することができる(Appaiahgari,M.B.&Vrati,S.、Vaccine、2004年、第22巻、p.3669-3675)。
 上記HCVワクチンは、溶液又は懸濁液のいずれかとして、投与可能に調製され得る。あるいは、使用直前に再構成可能なように、液体中の溶解又は懸濁に適した固形物(例えば凍結乾燥調製物)の形態で調製することができる。そのような固形物又は調製物は、乳濁されてもよいし、又はリポソームにカプセル化されてもよい。
 HCV粒子などの活性免疫原性成分は、薬学的に許容可能であって、活性成分に適合した賦形剤がしばしば混合され得る。適切な賦形剤には、例えば、水、生理食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノールなど、又はそれらの混合物がある。
 さらに、所望であれば、上記HCVワクチンは、少量の補助剤(例えば、加湿剤又は乳化剤)、pH緩衝剤、及び/又はワクチンの効能を高めるアジュバントを含有し得る。
 アジュバントは、該免疫系の非特異的刺激因子である。それらは、上記HCVワクチンに対する宿主の免疫応答を増強する。したがって、好ましい形態においては、上記HCVワクチンはアジュバントを含む。アジュバントの効能は、HCV粒子から構成されるワクチンを投与することにより生じる抗体の量を測定することにより決定され得る。
 有効であり得るアジュバントの例は、限定されないが、以下を包含する。水酸化アルミニウム、N-アセチル-ムラミル-L-トレオニル-D-イソグルタミン(thr-MDP)、N-アセチル-ノル-ムラミル-L-アラニル-D-イソグルタミン(CGP11637、nor-MDPと称せられる)、N-アセチルムラミル-L-アラニル-D-イソグルタミニル-L-アラニン-2-(1’-2’-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ヒドロキシホスホリルオキシ)-エチルアミン(CGP19835A、MTP-PEと称せられる)及びRIBI。RIBIは、バクテリアから抽出した3成分、すなわちモノホスホリルリピドA、トレハロースジミコレート及び細胞壁骨格(HPL+TDM+CWS)を2%スクアレン/Tween(登録商標)80エマルジョン中に含有している。
 所望により、アジュバント活性を有する1以上の化合物を上記HCVワクチンに加えることができる。当技術分野で公知のアジュバントの具体例としては、フロイント完全アジュバント及びフロイント不完全アジュバント、ビタミンE、非イオンブロック重合体、ムラミルジペプチド、サポニン、鉱油、植物油及びCarbopolが挙げられる。粘膜適用に特に適したアジュバントとしては、例えば、大腸菌(E.coli)易熱性毒素(LT)又はコレラ(Cholera)毒素(CT)が挙げられる。他の適当なアジュバントとしては、例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム又は酸化アルミニウム、油性乳剤(例えば、Bayol(登録商標)又はMarcol 52(登録商標))、サポニン又はビタミンEソリュビリゼートが挙げられる。
 上記HCVワクチンは、通常、非経口的に、例えば皮下注射又は筋肉内注射のような、注射により投与される。他の投与態様に適切な別の処方としては、坐薬、及びある場合には経口処方薬が挙げられる。
 皮下、皮内、筋肉内、静脈内に投与する注射剤において、上記HCVワクチンと医薬上許容される担体又は希釈剤の具体例としては、安定化剤、炭水化物(例えば、ソルビトール、マンニトール、デンプン、ショ糖、グルコース、デキストラン)、アルブミン又はカゼインなどのタンパク質、ウシ血清又は脱脂乳などのタンパク質含有物質、及びバッファー(例えば、リン酸バッファー)が挙げられる。
 坐薬に使用される従来の結合剤及び担体としては、例えば、ポリアルキレングリコール又はトリグリセリドが含まれ得る。このような坐薬は、活性成分を0.5%~50%までの範囲で、好ましくは1%~20%までの範囲で含有する混合物から形成され得る。経口処方薬は、通常用いられる賦形剤を含有する。この賦形剤としては、例えば、薬学的なグレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウムなどが挙げられる。
 上記HCVワクチンは、溶液、懸濁液、錠剤、丸剤、カプセル剤、持続放出処方剤、又は粉末剤の形態をとり、10%~95%、好ましくは25%~70%の活性成分(HCV粒子又はその一部分)を含有する。このHCVワクチンは、投与剤形に適した方法で、そして予防及び/又は治療効果を有するような量で投与される。投与されるべき抗原量は、通常投与当たり0.01μg~100,000μgまでの範囲であるが、これは、投与される患者、その患者の免疫系での抗体合成能、及び所望の防御の程度に依存する。また、経口、皮下、皮内、筋肉内、静脈内投与経路などの投与経路にも依存する。
 また、上記HCVワクチンは、単独投与スケジュールで又は複合投与スケジュールで与えられ得る。好ましくは、複合投与スケジュールである。複合投与スケジュールでは、接種の開始時期に1~10の個別の投与を行い、続いて免疫応答を維持する及び/又は強化するのに必要とされる時間間隔で、例えば2回目の投与として1~4ヵ月後に、別の投与を行い得る。必要であれば、数ヶ月後に引き続き投与を行い得る。投与のレジメもまた、少なくとも部分的には、個体の必要性により決定され、医師の判断に依存する。上記HCVワクチンは、健常人に投与し、健常人にHCVに対する免疫応答を誘導し、新たなHCV感染に対して予防的に使用する方法がある。さらに、HCVに感染した患者に投与し、生体内にHCVに対する強い免疫反応を誘導することにより、HCVを排除する治療的ワクチンとしての使用方法がある。
 さらに、上記HCV粒子は、抗HCV抗体作製のための抗原として有用である。上記HCV粒子を、哺乳類又は鳥類に投与することにより、抗体を作製することができる。哺乳類動物として、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、ウマ、ウシ、モルモット、ヒトコブラクダ、フタコブラクダ、ラマなどを挙げることができる。ヒトコブラクダ、フタコブラクダ及びラマはH鎖のみからなる抗体を作製するには好適である。鳥類動物としては、ニワトリ、ガチョウ、ダチョウなどを挙げることができる。上記HCV粒子を投与された動物の血清を採取して、既知の方法に従って抗体を取得することができる。
 本発明はこれらの抗HCV抗体も提供し、好ましくはこの抗HCV抗体は、HCVを不活化し得る中和抗体として利用できる。
 上記HCV粒子を免疫した動物の細胞を用いて、モノクローナル抗体産生細胞を産生するハイブリドーマを作製することができる。ハイブリドーマを製造する方法は周知であり、Antibodies: A Laboratory Manual(Cold Spring Harbor Laboratory、1988年)に記載された方法を用いることができる。
 モノクローナル抗体産生細胞は、細胞融合により作製してもよく、また癌遺伝子DNAの導入やEpstein-Barrウイルスの感染によりBリンパ球を不死化させるような他の方法で作製してもよい。
 これらの方法によって得られたモノクローナル抗体や、ポリクローナル抗体はHCVの診断や治療、予防に有用である。
 上記HCV粒子を抗原として用いて作製された抗体は、医薬として、医薬上許容される溶解剤、添加剤、安定剤、バッファーなどとともに投与され得る。投与経路はいずれの投与経路でもよいが、好ましくは、皮下、皮内、筋肉内投与であり、より好ましくは、静脈内投与が好ましい。
 本発明は上記のような本発明のワクチン又は抗体を治療が必要な被験体に投与することを含むHCVの治療又は予防方法も提供する。
 本発明はまた、本発明に係るワクチン又は抗体を含む医薬組成物も提供する。この医薬組成物は、溶解剤、添加剤、安定剤、バッファー等の製薬上許容される担体を含んでもよい。
 以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。ただし、これらの実施例は説明のためのものであり、本発明の技術的範囲を制限するものではない。
(実施例1)野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターの構築
 遺伝子型3aのHCVに感染した71歳の急性C型肝炎患者からHCVウイルス株を単離し、S310A株と名付けた。この患者は、59歳のときに遺伝子型3aのHCVに感染していると診断され、4年後に肝硬変により、肝臓移植を受けていた。具体的には、患者血清からIsogen-LS(Nippon Gene社)を用いてRNAを抽出精製し、ランダムヘキサマープライマーでcDNAを合成した。既知の4種類の遺伝子型3aのHCVゲノムの保存された配列(GenBankアクセッション番号AF046866、D28917、X76918、及びD17763)を元にPCRプライマーを設計し、合成したcDNAを用いて、9つのフラグメントに分けてcDNAを増幅した。増幅産物が得られにくい5’末端の配列は5’RACE法を用いて増幅産物を得た。それぞれのフラグメントはシークエンス用クローニングベクター、pGEM-T EASY(Promega社)中にクローン化した。常法により、これらのクローンの塩基配列を解析し、S310A株の全長ゲノムRNA配列を決定した。この全長ゲノムRNAに対応するcDNA断片を常法により合成した。S310A株の全長ゲノムRNA配列に対応するcDNA配列を配列番号1に示す。
 以上のようにして得られた急性C型肝炎の患者から分離された新規な遺伝子型3aのHCV株であるS310A株の、全長ゲノムRNAに対応するcDNA(全長ゲノムcDNA;配列番号1)の非構造領域を用いて、以下のようにして、HCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターであるプラスミドpS310ASGR-Neoを構築した。S310A株の全長ゲノムRNA、HCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターpS310ASGR-Neo、及びその発現ベクターから発現されるHCVサブゲノムレプリコンRNAの構造を図1に示す。なお、アミノ酸変異を含む変異体と区別するために、本発明ではアミノ酸変異を含まないS310A株を野生型S310A株と呼ぶ。
 野生型S310A株の全長ゲノムの塩基配列を、配列番号1に示す。また、S310A株の5’UTRの塩基配列を配列番号2、Coreタンパク質コード配列を配列番号3、E1タンパク質コード配列を配列番号4、E2タンパク質コード配列を配列番号5、p7タンパク質コード配列を配列番号6、NS2タンパク質コード配列を配列番号7、NS3タンパク質コード配列を配列番号8、NS4Aタンパク質コード配列を配列番号9、NS4Bタンパク質コード配列を配列番号10、NS5Aタンパク質コード配列を配列番号11、NS5Bタンパク質コード配列を配列番号12、3’UTRの塩基配列を配列番号13に、それぞれ示す。なお配列番号1~13にはDNA配列を記載しているが、RNA配列を意図する場合には各配列番号に示される塩基配列中のチミン(t)をウラシル(u)に読み替える。
 配列番号1の塩基配列(野生型S310A株の全長ゲノム配列)によってコードされるHCV前駆体タンパク質(ポリプロテイン)のアミノ酸配列を配列番号14に示す。配列番号14に示されるアミノ酸配列は、配列番号1の塩基配列の塩基番号341~9406(終止コドンを含む)にコードされている。また、S310A株の前駆体タンパク質中のNS3タンパク質からNS5Bタンパク質までの領域のアミノ酸配列を配列番号15に示す。この配列番号15のアミノ酸配列(NS3~NS5B領域)は、配列番号14に示されるアミノ酸配列のアミノ酸1033番目~3021番目に対応する。
 HCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターpS310ASGR-Neoの構築は、Katoらの文献(Gastroenterology、2003年、第125巻、p.1808-1817)及び国際公開第04/104198号に示される手順に基づいて行った。
 具体的には、まず、野生型S310A株の全長ゲノムRNA(図1A)のcDNAを、プラスミドベクターpUC19中のT7プロモーターの制御下に挿入し、組換えプラスミドpS310Aを作製した。次いで、組換えプラスミドpS310Aの構造領域(Coreタンパク質、E1タンパク質、E2タンパク質及びp7タンパク質をコードする)と非構造領域の一部を、ネオマイシン耐性遺伝子(neo:ネオマイシンホスホトランフェラーゼ遺伝子とも称する)、及びEMCV IRES(脳心筋炎ウイルスの内部リボゾーム結合部位)で置換することにより、プラスミドpS310ASGR-Neoを構築した。これを、HCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターpS310ASGR-Neoと名付けた。
 図1Bは、HCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターpS310ASGR-Neoの構造を示している。発現ベクターpS310ASGR-Neoにおいて、5’UTR、Coreタンパク質コード配列のN末端から57ヌクレオチド(HCV IRES)、NS3~NS5Bタンパク質コード配列及び3’UTRが、S310A株に由来する配列である。図中、「T7」はT7プロモーターを意味する。T7プロモーターは、それぞれの発現ベクターからT7 RNAポリメラーゼを用いてHCVサブゲノムレプリコンRNAを転写させるために必要な配列エレメントである。「neo」はネオマイシン耐性遺伝子、「EMCV IRES」は脳心筋炎ウイルスの内部リボソーム結合部位を示す。「C」はCoreタンパク質コード配列、「E1」はE1タンパク質コード配列、「E2」はE2タンパク質コード配列、「p7」はp7タンパク質コード配列、「NS2」はNS2タンパク質コード配列、「NS3」はNS3タンパク質コード配列、「4A」はNS4Aタンパク質コード配列、「4B」はNS4Bタンパク質コード配列、「NS5A」はNS5Aタンパク質コード配列及び「NS5B」はNS5Bタンパク質コード配列を示す。発現ベクターpS310ASGR-Neoから作製されるHCVサブゲノムレプリコンRNA(S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNA)は、図1Cに示すように、T7プロモーターより下流の領域が転写されたRNAである。また、図中の「EcoRI」、「PmeI」、「SnaBI」及び「XbaI」は制限酵素サイトを示す。なお、図9、10、12、14、16においても図中の表記は同様である。
 発現ベクターpS310ASGR-NeoはT7プロモーターの下流にS310AサブゲノムレプリコンRNAのcDNAが連結されている。S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAのcDNA塩基配列を配列番号16に示した。
(実施例2)野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAの作製
 実施例1で構築した発現ベクターpS310ASGR-Neoを、制限酵素XbaIで切断した。次いで、XbaI切断断片 10~20μgに、Mung Bean Nuclease 20U(トータル反応液量 50μL)を加えて30℃で30分間インキュベートした。Mung Bean Nucleaseは、二本鎖DNA中の一本鎖部分を選択的に分解して平滑化する反応を触媒する酵素である。通常、上記XbaI切断断片をそのまま鋳型DNAとして用いてRNAポリメラーゼによるRNA転写を行うと、XbaIの認識配列の一部であるCUAGの4塩基が3’末端に余分に付加されたレプリコンRNAが合成されてしまう。そこで本実施例では、XbaI切断断片をMung Bean Nucleaseで処理することにより、XbaI切断断片からCTAGの4塩基を除去した。
 次いで、XbaI切断断片を含むMung Bean Nuclease処理後溶液について、常法に従ったタンパク質除去処理を行うことにより、CTAGの4塩基が除去されたXbaI切断断片を精製し、これを次の反応で用いる鋳型DNAとした。この鋳型DNAから、Ambion社のMEGAscript(登録商標)を用いて、T7プロモーターを利用した転写反応によりRNAをin vitro合成した。具体的には、鋳型DNAを0.5~1.0μg含む反応液20μLを製造業者の使用説明書に基づいて調製し、37℃で3時間~16時間反応させた。
 RNA合成終了後、反応溶液にDNase I(2U)を添加して37℃で15分間反応させることにより鋳型DNAを除去し、さらに酸性フェノールによるRNA抽出を行うことにより、pS310ASGR-Neoから転写された野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNA(図1C)(配列番号16)を取得した。
(実施例3)S310A株のHCVサブゲノムレプリコン複製細胞クローンの樹立
 実施例2で作製した野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNA(1μg、3μg、10μg又は30μg)をエレクトロポレーション法によりHuh7細胞に導入した。エレクトロポレーション処理を行ったHuh7細胞(3×10個)を培養ディッシュに播種し、16時間~24時間培養した後に、培養ディッシュにG418(ネオマイシン)を添加した。その後、週に2回培養液を交換しながら培養を継続した。
 播種時から21日間培養した後、クリスタルバイオレットで生存細胞を染色した。その結果、10μg及び30μgのS310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAを導入した細胞について、コロニー形成が確認できた(図2)。コロニー形成は、その細胞においてHCVサブゲノムレプリコンRNAが複製されていることを示している。この結果、野生型S310A株のゲノム非構造領域を用いて作製したHCVサブゲノムレプリコンRNAが、培養細胞での自律複製能を有していることが示された。
 コロニー形成が認められた上記HCVサブゲノムレプリコンRNA導入細胞について、上記の培養21日後の培養ディッシュから、生存細胞のコロニーをさらにクローン化し、培養を継続した。このようなコロニーのクローニングにより、細胞クローンを10株樹立することができた。これらの細胞クローンを、S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞と名付け、また、各クローンにクローン番号(番号:1~10)を付けた。こうして樹立された細胞クローンにおいては、導入されたS310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAが自律複製している。
(実施例4)S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞内のHCVサブゲノムレプリコンRNAのコピー数の定量
 樹立した10クローン(クローン番号:1~10)のS310Aサブゲノムレプリコン複製細胞を用い、細胞内のHCVサブゲノムレプリコンRNAのコピー数を定量した。HCVサブゲノムレプリコンRNAのコピー数の定量はTakeuchiらの文献(Gastroenterology、1999年、第116巻、p.636-642)及びKatoらの文献(Gastroenterology、2003年、第125巻、p.1808-1817)に示された手法に基づいて行った。
 当該手法はTaqManプローブ法(Parkin Elmer社、Applied Biosystems社)を用いた検出系である。具体的には、まず、S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞から常法によりトータルRNAを抽出した。次にrTth DNAポリメラーゼを用いてトータルRNAからcDNAを合成し、合成されたcDNAを鋳型にしてプライマー 5’-CGGGAGAGCCATAGTGG-3’(配列番号24)と5’-AGTACCACAAGGCCTTTCG-3’(配列番号25)を用いてPCR増幅した。その際、塩基配列5’-CTGCGGAACCGGTGAGTACAC-3’(配列番号26)を有し、その5’末端に蛍光色素である6’-カルボキシ-フルオレセイン(FAM)が結合し、3’末端にクエンチャーである6’-カルボキシ-テトラメチル-ローダミン(TAMRA)が結合したプローブを加えた。このプローブが存在すると、増幅過程においてTaqポリメラーゼの5’エキソヌクレアーゼ活性により、鋳型cDNAにハイブリダイズしたプローブが分解され、蛍光色素がプローブから遊離し、クエンチャーによる抑制が解除されて蛍光が発せられる。そこで、この蛍光をABI Prism 7700(Parkin Elmer社、Applied Biosystems社)で検出し、HCVサブゲノムレプリコンRNAのコピー数を定量した。
 比較対照として、遺伝子型2aのJFH-1株のHCVサブゲノムレプリコンRNAを導入した細胞(JFH-1サブゲノムレプリコン複製細胞)を用いた。なお、JFH-1株のHCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクター(その構造は、JFH-1株のHCVの5’非翻訳領域(5’UTR)と、Coreタンパク質コード領域の5’末端の57ヌクレオチドの配列と、ネオマイシン耐性遺伝子と、EMCV IRES配列と、NS3タンパク質、NS4Aタンパク質、NS4Bタンパク質、NS5Aタンパク質、及びNS5Bタンパク質をコードする塩基配列と、3’非翻訳領域(3’UTR)を、5’側から3’側に向かってこの順序で含む)の構築及びHCVサブゲノムレプリコンRNAの作製は、Katoらの文献(Gastroenterology、2003年、第125巻、p.1808-1817)及び国際公開第04/104198号に記載の方法に基づき実施した。Huh7細胞への導入及びコピー数定量は上記と同じ方法で行った。
 定量結果を図3に示す。図の横軸の数字はS310Aサブゲノムレプリコン複製細胞クローンのクローン番号を示す。また、縦軸は細胞のトータルRNA1μg当たりの細胞内のHCVサブゲノムレプリコンRNAのコピー数を示す。なお、棒グラフ上部の数値は、各細胞内のHCVサブゲノムレプリコンRNAのコピー数を示す。
 その結果、樹立した10クローンのS310Aサブゲノムレプリコン複製細胞は、JFH-1サブゲノムレプリコン複製細胞と同等又はそれ以上のRNAコピー数が検出された。S310A株由来のHCVサブゲノムレプリコンRNAは、JFH-1株のHCVサブゲノムレプリコンRNAとほぼ同等又はそれ以上の複製能を有している事が示された。
(実施例5)S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞におけるレプリコンRNA複製に対する抗ウイルス剤の効果
 樹立したS310Aサブゲノムレプリコン複製細胞(クローン)におけるレプリコンRNA複製に対する抗ウイルス剤の効果を調べた。
 S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞(クローン)及びJFH-1サブゲノムレプリコン複製細胞を1ウェル当たり5×10個となるように24ウェルプレートに播種し、翌日に、インターフェロン-α(IFN-α)、NS3プロテアーゼ阻害剤であるVX-950(telaprevir)(Linら、Journal of Biological Chemistry、2004年、第279巻、p.17508-17514)及びBILN-2061(Danielら、Nature、2003年、第426巻、p.186-189)、並びに、NS5Bポリメラーゼ阻害剤であるJTK-109(Hirashimaら、Journal of Medicinal Chemistry、2006年、第49巻、p.4721-4736)及びPSI-6130(Clarkら、Journal of Medicinal Chemistry、2005年、第48巻、p.5504-5508)をそれぞれ、ウェルに添加して3日間作用させた。その後、細胞を回収してトータルRNAを抽出し、実施例4と同じ手法で細胞内のHCVサブゲノムレプリコンRNAのコピー数を定量した。
 その結果を図4~8に示す。図の横軸は添加した阻害剤の濃度を示す。また、縦軸はHCV RNA量の変化率を示し、これは、阻害剤を添加しない場合(0 IU又は0 M)の細胞のトータルRNA1μg当たりのサブゲノムレプリコンRNA量を100%とした場合の、阻害剤を添加した場合のサブゲノムレプリコンRNA量の比率(%)を示す。棒グラフは、各阻害剤濃度について最も左のバー(白)がJFH-1サブゲノムレプリコン複製細胞、左から二番目のバー(明るい灰色)がS310Aサブゲノムレプリコン複製細胞クローン6、左から三番目のバー(黒)がS310Aサブゲノムレプリコン複製細胞クローン9、最も右のバー(暗い灰色)がS310Aサブゲノムレプリコン複製細胞クローン10についての結果を示している。
 IFN-αを作用させた結果、JFH-1及びS310AサブゲノムレプリコンRNAはIFN-αによって細胞内でのRNA複製が顕著に阻害されることが示された(図4)。
 一方、NS3プロテアーゼ阻害剤であるVX-950及びBILN-2061は、JFH-1サブゲノムレプリコンに対する複製阻害作用が認められたが、S310Aサブゲノムレプリコンの複製は阻害しなかった(図5、6)。このことから、遺伝子型3aのNS3プロテアーゼは、遺伝子型2aのNS3プロテアーゼと異なり、既存NS3プロテアーゼ阻害剤では阻害されないことが示唆された。
 またNS5Bポリメラーゼ阻害剤であるJTK-109及びPSI-6130を作用させた結果、JFH-1サブゲノムレプリコンはJTK-109によるRNA複製阻害を受けないが、S310AサブゲノムレプリコンではそれぞれJTK-109により、著しいRNA複製阻害が認められた(図7)。一方、PSI-6130を作用させた場合は、JFH-1及びS310AサブゲノムレプリコンのRNA複製をいずれも濃度依存的に阻害した(図8)。
 以上から、本発明の遺伝子型3aのサブゲノムレプリコンは遺伝子型3aの複製を阻害する薬剤を評価するツールとして好適であることが示された。
 また、遺伝子型3aのHCV株由来のサブゲノムレプリコンの複製能は、遺伝子型2aのHCV株由来のサブゲノムレプリコンの複製能とは異なる要因により影響を受けることも示された。本発明の限定的な解釈を意図するものではないが、遺伝子型3aと2aではHCVゲノムにコードされるポリメラーゼの構造が異なっており、その結果、薬剤化合物による効果が異なるとも考えられる。
(実施例6)S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞内のHCVサブゲノムレプリコンRNAの配列解析
 実施例3で樹立したS310Aサブゲノムレプリコン複製細胞(クローン)内に存在するHCVサブゲノムレプリコンRNAの配列解析を行った。
 まず、樹立した10クローンとさらに追加した1クローンの計11クローンのS310Aサブゲノムレプリコン複製細胞からトータルRNAを抽出し、この中に含まれるHCVサブゲノムレプリコンRNAをRT-PCR法を用いて増幅した。HCVサブゲノムレプリコンRNAから逆転写により合成したcDNAを鋳型としたPCR増幅には、5’-TAATACGACTCACTATAG-3’(配列番号27)と5’-GCGGCTCACGGACCTTTCAC-3’(配列番号28)をプライマーとして使用した。PCR増幅産物はシークエンス用クローニングベクター中にクローン化し、常法により配列解析を行った。
 配列解析の結果、S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞内のHCVサブゲノムレプリコンRNAから同定された適応変異を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示すように、S310Aサブゲノムレプリコン複製細胞から得られたHCVサブゲノムレプリコンRNAに、非構造領域であるNS3タンパク質領域で1箇所(T1286I:第1286番目のスレオニン(T)がイソロイシン(I)に変異)、NS5Aタンパク質領域で3箇所(T2188A:第2188番目のスレオニン(T)がアラニン(A)に変異、R2198H:第2198番目のアルギニン(R)がヒスチジン(H)に変異、S2210I:第2210番目のセリン(S)がイソロイシン(I)に変異)及び、NS5Bタンパク質領域で3箇所(T2496I:第2496番目のスレオニン(T)がイソロイシン(I)に変異、R2895G:第2895番目のアルギニン(R)がグリシン(G)に変異、R2895K:第2895番目のアルギニン(R)がリジン(K)に変異)の、アミノ酸置換を引き起こす塩基置換が見出された。また、クローン番号9ではNS5Bタンパク質領域内の変異であるT2496IとR2895Kが同時に検出された。図9には、これらアミノ酸置換の位置を、発現ベクターpS310ASGR-Neoの構造上に模式的に示した。なお、これらのアミノ酸置換の位置は、S310A株の前駆体タンパク質の全長アミノ酸配列(配列番号14)に基づいて記載されている。
(実施例7)野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAへの変異導入及びそのレプリコン複製能への影響の解析
 実施例6で見出されたアミノ酸置換を引き起こす塩基置換、すなわち塩基変異が野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAの細胞内での複製に影響を与えるかどうかを以下のようにして調べた。
 NS3タンパク質領域内のアミノ酸置換であるT1286I、NS5Aタンパク質領域内のアミノ酸置換であるT2188A、R2198H及びS2210I、並びに、NS5Bタンパク質領域内のアミノ酸置換であるT2496I、R2895G及びR2895K、を引き起こす塩基置換を単独でそれぞれ、実施例1で作製したS310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターpS310ASGR-Neoに導入した。また、NS5Bタンパク質領域内のアミノ酸置換であるT2496I及びR2895Kを引き起こす塩基置換を同時に発現ベクターpS310ASGR-Neoに導入した。
 図10に、これらアミノ酸置換をそれぞれ導入したHCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターの構造を示す。なお、発現ベクターpS310ASGR-Neoに、T1286I置換を単独で導入したものを「pS310ASGR-Neo T1286I」と名付けた。他のアミノ酸置換を単独で導入した発現ベクターもこれと同様に名付けた(図10参照)。また、発現ベクターpS310ASGR-Neoに、T2496I及びR2895K置換を同時に導入したものを「pS310ASGR-Neo T2496I/R2895K」と名付けた。
 具体的には、pS310ASGR-Neo及びそのPCR産物を鋳型DNAとして、導入するアミノ酸置換を引き起こす塩基変異を含んだプライマーを用い、繰り返し行うPCRにより、pS310ASGR-Neoに塩基置換を導入した。
 ここで用いたPCR条件は以下のとおりである。まず、PCRの鋳型DNAに、Pyrobest(登録商標) DNA Polymeraseキット(タカラバイオ社)に添付の、10×緩衝液を5μL、2.5mM dNTP混合液を4μL、100μMのプライマー(フォワード及びリバースそれぞれ)を0.25μL加え、脱イオン水を加え最終的に全量を49.75μLとした。その後、Pyrobest(登録商標) DNA Polymerase(タカラバイオ社)を0.25μL加え、PCRを行った。PCRは、98℃で2分間の熱変性処理後、98℃で20秒、55℃で30秒及び72℃で3分を1サイクルとして、25サイクル行った後、72℃で10分間の最終伸長反応を行った。
 T1286Iの導入のためには、まず、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、Neo-S4(5’-TCCTCGTGCTTTACGGTATC-3’(配列番号29))及び1286R(5’-GTTCCCAATGCGGACGTTGG-3’(配列番号30))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.1とした。
 次に、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、1286F(5’-CCAACGTCCGCATTGGGAAC-3’(配列番号31))及び5546R(5’-TCCTTGAACTGGTGGGCTATT-3’(配列番号32))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.2とした。
 それぞれのPCR産物を精製し、15μLのHOに溶解した。精製したPCR産物no.1とPCR産物no.2のDNAを、1μLずつ混合した。これを鋳型DNAとし、Neo-S4(5’-TCCTCGTGCTTTACGGTATC-3’(配列番号29))及び5546R(5’-TCCTTGAACTGGTGGGCTATT-3’(配列番号32))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.3とした。このPCR産物を精製し、30μLのHOに溶解した。
 pS310ASGR-Neo及び精製したPCR産物no.3をそれぞれ、制限酵素SnaBI及びEcoT22Iで消化し、各HCV cDNA断片をアガロースゲル電気泳動にて分画し、精製した。これら2つのDNA断片とDNA Ligation Kit(タカラバイオ社)を混合し、2つのDNA断片を連結した。こうして得られた組換え発現ベクター(アミノ酸置換T1286Iを引き起こす塩基置換を有する)をpS310SGR-Neo T1286Iと名付けた。なお、pS310ASGR-Neo T1286Iから合成されるHCVサブゲノムレプリコンRNAの配列を配列番号17に示す。
 T2188Aの導入のためには、まず、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、5240F(5’-TGGGGCCTGTCCAAAATGAA-3’(配列番号33))及び2188R(5’-GCCTCAGCGGCAATATGGGAA-3’(配列番号34))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.4とした。
 次に、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、2188F(5’-TTCCCATATTGCCGCTGAGGC-3’(配列番号35))及び7601R(5’-ACTAACGGTGGACCAAGAGT-3’(配列番号36))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.5とした。
 それぞれのPCR産物を精製し、15μLのHOに溶解した。PCR産物no.4とPCR産物no.5のDNAを1μLずつ混合した。これを鋳型DNAとし、5240F(5’-TGGGGCCTGTCCAAAATGAA-3’(配列番号33))及び7601R(5’-ACTAACGGTGGACCAAGAGT-3’(配列番号36))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.6とした。PCR産物を精製し、30μLのHOに溶解した。
 pS310ASGR-Neo及び精製したPCR産物no.6をそれぞれ、制限酵素XhoI及びBamHIで消化し、各HCV cDNA断片をアガロースゲル電気泳動にて分画し、精製した。これら2つのDNA断片とDNA Ligation Kit(タカラバイオ社)を混合し、2つのDNA断片を連結した。こうして得られた組換え発現ベクター(アミノ酸置換T2188Aを引き起こす塩基置換を有する)をpS310ASGR-Neo T2188Aと名付けた。pS310SAGR-Neo T2188Aから合成されるHCVサブゲノムレプリコンRNAの配列を配列番号21に示す。
 R2198Hの導入のためには、まず、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、5240F(5’-TGGGGCCGTCCAAAATGAA-3’(配列番号33))及び2198R(5’-GAGGGGACCCATGCGCAAGGC-3’(配列番号37))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.7とした。
 次に、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、2198F(5’-GCCTTGCGCATGGGTCCCCTC-3’(配列番号38))及び7601R(5’-ACTAACGGTGGACCAAGAGT-3’(配列番号36))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.8とした。
 それぞれのPCR産物を精製し、15μLのHOに溶解した。PCR産物no.7とPCR産物no.8のDNAを1μLずつ混合した。これを鋳型DNAとし、5240F(5’-TGGGGCCGTCCAAAATGAA-3’(配列番号33))及び7601R(5’-ACTAACGGTGGACCAAGAGT-3’(配列番号36))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.9とした。PCR産物を精製し、30μLのHOに溶解した。
 pS310ASGR-Neo及び精製したPCR産物no.9をそれぞれ、制限酵素XhoI及びBamHIで消化し、各HCV cDNA断片をアガロースゲル電気泳動にて分画し、精製した。これら2つのDNA断片とDNA Ligation Kit(タカラバイオ社)を混合し、2つのDNA断片を連結した。こうして得られた組換え発現ベクター(アミノ酸置換R2198Hを引き起こす塩基置換を有する)をpS310ASGR-Neo R2198Hと名付けた。なお、pS310ASGR-Neo R2198Hから合成されるHCVサブゲノムレプリコンRNAの配列を配列番号18に示す。
 T2496Iの導入のためには、まず、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、7276F(5’-GTACCACCAACTGTCCATGGA-3’(配列番号3))及び2496R(5’-TTAAAGCAATTTTGTAGTGGT-3’(配列番号40))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.10とした。
 次に、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、2496F(5’-ACCACTACAAAATTGCTTTAA-3’(配列番号41))及び8579R(5’-CCGCAGACAAGAAAGTCCGGGT-3’(配列番号42))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.11とした。
 それぞれのPCR産物を精製し、15μLのHOに溶解した。PCR産物no.10とPCR産物no.11のDNAを1μLずつ混合した。これを鋳型DNAとし、7276F(5’-GTACCACCAACTGTCCATGGA-3’(配列番号39))及び8579R(5’-CCGCAGACAAGAAAGTCCGGGT-3’(配列番号42))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.12とした。PCR産物を精製し、30μLのHOに溶解した。
 pS310ASGR-Neo及び精製したPCR産物no.12をそれぞれ、制限酵素XhoI及びEcoRVで消化し、各HCV cDNA断片をアガロースゲル電気泳動にて分画し、精製した。これら2つのDNA断片とDNA Ligation Kit(タカラバイオ社)を混合し、2つのDNA断片を連結した。こうして得られた組換え発現ベクター(アミノ酸置換T2496Iを引き起こす塩基置換を有する)をpS310ASGR-Neo T2496Iと名付けた。なお、pS310ASGR-Neo T2496Iから合成されるHCVサブゲノムレプリコンRNAの配列を配列番号22に示す。
 R2895Gの導入のためには、まず、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、7988F(5’-GCTCCGTCTGGGAGGACTTGC-3’(配列番号43))及びR2895G-R(5’-ATGGAGTCCTTCAATGATTGC-3’(配列番号44))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.13とした。
 次に、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、R2895G-F(5’-GCAATCATTGAAGGACTCCAT-3’(配列番号45))及び3X-54R-2a(5’-GCGGCTCACGGACCTTTCAC-3’(配列番号46))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.14とした。
 それぞれのPCR産物を精製し、15μLのHOに溶解した。PCR産物no.13とPCR産物no.14のDNAを1μLずつ混合した。これを鋳型DNAとし、7988F(5’-GCTCCGTCTGGGAGGACTTGC-3’(配列番号43))及び3X-54R-2a(5’-GCGGCTCACGGACCTTTCAC-3’(配列番号46))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.15とした。PCR産物を精製し、30μLのHOに溶解した。
 pS310ASGR-Neo及び精製したPCR産物no.15をそれぞれ、制限酵素EcoRV及びMfeIで消化し、各HCV cDNA断片をアガロースゲル電気泳動にて分画し、精製した。これら2つのDNA断片とDNA Ligation Kit(タカラバイオ社)を混合し、2つのDNA断片を連結した。こうして得られた組換え発現ベクター(アミノ酸置換R2895Gを引き起こす塩基置換を有する)をpS310ASGR-Neo R2895Gと名付けた。なお、pS310ASGR-Neo R2895Gから合成されるHCVサブゲノムレプリコンRNAの配列を配列番号23に示す。
 R2895Kの導入のためには、まず、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、7988F(5’-GCTCCGTCTGGGAGGACTTGC-3’(配列番号43))及びR2895K-R(5’-ATGGAGTTTTTCAATGATTGC-3’(配列番号47))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.16とした。
 次に、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、R2895K-F(5’-GCAATCATTGAAAAACTCCAT-3’(配列番号48))及び3X-54R-2a(5’-GCGGCTCACGGACCTTTCAC-3’(配列番号46))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.17とした。
 それぞれのPCR産物を精製し、15μLのHOに溶解した。PCR産物no.16とPCR産物no.17のDNAを1μLずつ混合した。これを鋳型DNAとし、7988F(5’-GCTCCGTCTGGGAGGACTTGC-3’(配列番号43))及び3X-54R-2a(5’-GCGGCTCACGGACCTTTCAC-3’(配列番号46))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.18とした。PCR産物を精製し、30μLのHOに溶解した。
 pS310ASGR-Neo及び精製したPCR産物no.18をそれぞれ、制限酵素EcoRV及びMfeIで消化し、各HCV cDNA断片をアガロースゲル電気泳動にて分画し、精製した。これら2つのDNA断片とDNA Ligation Kit(タカラバイオ社)を混合し、2つのDNA断片を連結した。こうして得られた組換え発現ベクター(アミノ酸置換R2895Kを引き起こす塩基置換を有する)をpS310ASGR-Neo R2895Kと名付けた。なお、pS310ASGR-Neo R2895Kから合成されるHCVサブゲノムレプリコンRNAの配列を配列番号19に示す。
 また、NS5Bタンパク質領域に2つのアミノ酸置換(T2496I及びR2895K)を導入した。具体的には、上記のpS310ASGR-Neo T2496I及び精製したPCR産物no.18をそれぞれ、制限酵素EcoRV及びMfeIで消化し、各HCV cDNA断片をアガロースゲル電気泳動にて分画し、精製した。これら2つのDNA断片とDNA Ligation Kit(タカラバイオ社)を混合し、2つのDNA断片を連結した。こうして得られた組換え発現ベクター(アミノ酸置換T2496I及びR2895Kを引き起こす塩基置換を有する)をpS310ASGR-Neo T2496I/R2895Kと名付けた。なお、pS310ASGR-Neo T2496I/R2895Kから合成されるHCVサブゲノムレプリコンRNAの配列を配列番号20に示す。
 S2210Iの導入のためには、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、5240F(5’-TGGGGCCGTCCAAAATGAA-3’(配列番号33))及び2210R(5’-CGACAGTTGGATGGCGGATGA-3’(配列番号52))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.19とした。
 次に、pS310ASGR-Neoを鋳型DNAとし、2210F(5’-TCATCCGCCATCCAACTGTCG-3’(配列番号53))及び7601R(5’-ACTAACGGTGGACCAAGAGT-3’(配列番号36))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.20とした。
 それぞれのPCR産物を精製し、15μLのHOに溶解した。PCR産物no.19とPCR産物no.20のDNAを1μLずつ混合した。これを鋳型DNAとし、5240F(5’-TGGGGCCGTCCAAAATGAA-3’(配列番号33))及び7601R(5’-ACTAACGGTGGACCAAGAGT-3’(配列番号36))をプライマーとして、上記PCR条件でPCRを行った。得られたPCR産物をPCR産物no.21とした。PCR産物を精製し、30μLのHOに溶解した。
 pS310ASGR-Neo及び精製したPCR産物no.21をそれぞれ、制限酵素XhoI及びBamHIで消化し、各HCV cDNA断片をアガロースゲル電気泳動にて分画し、精製した。これら2つのDNA断片とDNA Ligation Kit(タカラバイオ社)を混合し、2つのDNA断片を連結した。こうして得られた組換え発現ベクター(アミノ酸置換S2210Iを引き起こす塩基置換を有する)をpS310ASGR-Neo S2210Iと名付けた。なお、pS310ASGR-Neo S2210Iから合成されるHCVサブゲノムレプリコンRNAの配列を配列番号54に示す。
 次いで、実施例2と同様の方法で、発現ベクターpS310ASGR-Neo、pS310ASGR-Neo T1286I、pS310ASGR-Neo T2188A、pS310ASGR-Neo R2198H、pS310ASGR-Neo S2210I、pS310ASGR-Neo T2496I、pS310ASGR-Neo R2895G、pS310ASGR-Neo R2895K、及びpS310ASGR-Neo T2496I/R2895Kから、Ambion社のMEGAscript(商標登録)を用いて、HCVサブゲノムレプリコンRNAを合成した。作製したHCVサブゲノムレプリコンRNAについて、各サブゲノムレプリコンRNA 0.3μgをエレクトロポレーション法によりHuh7細胞に導入した。ただし、野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNA(pS310ASGR-Neoより発現)とT2496I変異体HCVサブゲノムレプリコンRNA(pS310ASGR-Neo T2496Iより発現)については10μgを導入した。エレクトロポレーション処理を行ったHuh7細胞を培養ディッシュに播種し、16時間~24時間培養した後に、培養ディッシュにG418(ネオマイシン)を添加した。その後、週に2回培養液を交換しながら培養を継続した。播種時から21日間培養した後、クリスタルバイオレットで生存細胞を染色した。
 その結果を図11に示す。図中、「野生型」はpS310ASGR-Neo、「T1286I」はpS310ASGR-Neo T1286I、「T2188A」はpS310ASGR-Neo T2188A、「R2198H」はpS310ASGR-Neo R2198H、「S2210I」はpS310ASGR-Neo S2210I、「T2496I」はpS310ASGR-Neo T2496I、「R2895G」はpS310ASGR-Neo R2895G、「R2895K」はpS310ASGR-Neo R2895K、「T2496I/R2895K」はpS310ASGR-Neo T2496I/R2895K、からそれぞれ作製したHCVサブゲノムレプリコンRNAを導入した細胞の染色結果を示す。
 その結果、いずれのHCVサブゲノムレプリコンRNAを導入した細胞についても、コロニー形成が確認できたが、「T2496I」はコロニー形成能が低く、野生型と同様に10μgのRNAを導入することでコロニーを形成した。コロニー形成能が確認されたクローンのうち、「T1286I」、「R2198H」、「R2895K」及び「T2496I/R2895K」については、コロニー形成能が特に高く検出された。また、「T2496I」は野生型と同程度のコロニー形成能であり、また、「R2895K」と「T2496I/R2895K」のコロニー形成能の間に差は見られないことから、アミノ酸置換T2496Iは、サブゲノムレプリコンRNAの複製能に影響を与えないと考えられる(図11)。
 よって、野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAに、上記アミノ酸置換(変異)を導入すると自律複製能は維持されるか又は高まることが示された。特に、アミノ酸置換T1286I、R2198H又はR2895Kのアミノ酸置換を導入することにより、野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAの自律複製能が顕著に高まることが示された。
(実施例8)ルシフェラーゼ遺伝子を用いた変異体S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNA複製効率の評価
 実施例7、図11に示したレプリコン複製細胞の検出では、細胞が生存できる最低限のネオマイシン耐性を付与できるだけのレプリコン複製能があれば検出される。したがって、実施例7で用いた方法はレプリコン複製量の解析には不向きである。そこで、変異体S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAの複製効率をより定量的に評価するために、pS310ASGR-Neo中のネオマイシン耐性遺伝子をルシフェラーゼ遺伝子に組み換えた、HCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターpS310ASGR-Lucを作製した。HCVサブゲノムレプリコンRNA発現ベクターpS310ASGR-Luc及び、pS310ASGR-Lucから合成されるHCVサブゲノムレプリコンRNAの構造を図12に示す。
 発現ベクターpS310ASGR-Lucの構築は、Katoらの文献(Journal of Clinical Microbiology、2005年、第43巻、p.5679-5684)に示された手順に基づいて行った。具体的には、HCVサブゲノムレプリコン発現ベクターpS310ASGR-Neoのネオマイシン耐性遺伝子(neo)をホタルルシフェラーゼ遺伝子(Luc)に置換することにより、発現ベクターp310ASGR-Lucを作製した(図12)。
 さらに、上記のアミノ酸変異を含むS310A株のHCVサブゲノムレプリコン発現ベクターについても同様に、ネオマイシン耐性遺伝子(neo)をホタルルシフェラーゼ遺伝子(Luc)に置換して、p310ASGR-Lucの変異体を作製した。p310ASGR-Lucの変異体は、それぞれ、T1286I変異体はp310ASGR-Luc T1286I、T2188A変異体はp310ASGR-Luc T2188A、R2198H変異体はp310ASGR-Luc R2198H、S2210I変異体はpS310ASGR-Luc S2210I、T2496I変異体はp310ASGR-Luc T2496I、R2895G変異体はp310ASGR-Luc R2895G、R2895K変異体はp310ASGR-Luc R2895K、T2496I/R2895K変異体はp310ASGR-Luc T2496I/R2895Kと名付けた。
 実施例2と同様の手法を用いて野生型及び変異体のp310ASGR-LucからHCVサブゲノムレプリコンRNAを作製し、そのRNA 5μgを2×10のHuh7細胞にエレクトロポレーション法により導入し、12ウェルプレートに播種した。播種した細胞は24時間後及び72時間後に回収し、そのルシフェラーゼ活性をLuciferase assay system(Promega社)を用いて検出した。
 結果を図13に示す。図中、「野生型」はpS310ASGR-Luc、「T1286I」はpS310ASGR-Luc T1286I、「T2188A」はpS310ASGR-Luc T2188A、「R2198H」はpS310ASGR-Luc R2198H、「S2210I」はpS310ASGR-Luc S2210I、「T2496I」はpS310ASGR-Luc T2496I、「R2895G」はpS310ASGR-Luc R2895G、「R2895K」はpS310ASGR-Luc R2895K、「T2496I/R2895K」はpS310ASGR-Luc T2496I/R2895Kからそれぞれ作製したHCVサブゲノムレプリコンRNAを導入した細胞における結果を示す。
 また、JFH-1株のNS5Bポリメラーゼ中の2760番目のアミノ酸残基であるアスパラギン酸(D)がアスパラギン(N)に置換されたサブゲノムレプリコンRNA(JFH1/GND)をネガティブコントロールとして用いた(Katoら、J.Clin. Microbiol. 2005年、第43巻、p.5679-5684)。このサブゲノムレプリコンRNA(JFH1/GND)は、NS5Bポリメラーゼの変異により、導入後72時間では複製能を示さない。図の縦軸は、ルシフェラーゼの相対発光強度を示し、発光強度が高いほど複製能が高いことを示す。72時間後のルシフェラーゼ遺伝子の発現がJFH1/GNDより高い値を示す場合、持続的に遺伝子増幅をしている(自律複製能を持つ)ことを示す。
 その結果、「R2198H」、「S2210I」、「R2895G」、「R2895K」、及び「T2496I/R2895K」は、72時間後のルシフェラーゼ遺伝子の発現がJFH1/GNDと比較して高値であることが示された。このことから、R2198H、S2210I、R2895G、R2895K、又はT2496I/R2895Kのアミノ酸置換を含むHCVサブゲノムレプリコンRNAは持続的に遺伝子増幅をしていることが示された。
(実施例9)変異体S310A株のHCVフルゲノムレプリコンRNA(全長ゲノムRNA)発現ベクターの構築
 実施例6で見出された各アミノ酸置換を有するS310A株のHCVフルゲノムレプリコンRNAの、培養細胞におけるHCV粒子産生能を評価するため、全長HCVゲノム配列を有するHCVフルゲノムレプリコンRNA発現ベクターの構築を行った。
 実施例1で作製した発現ベクターpS310A(野生型S310A株の全長ゲノムRNAのcDNAをpUC19中のT7プロモーターの制御下に挿入した組換えプラスミド)と実施例7で作製した各pS310ASGR-Neo変異体を用いて、HCVフルゲノムレプリコンRNA発現ベクターを作製した。
 具体的には、実施例1で作製したpS310A及び実施例7で作製したpS310SGR-Neo T1286Iを、制限酵素SnaBIとBamHIで消化した。各HCV cDNA断片をアガロースゲル電気泳動にて分画し精製した。pS310AのDNA断片と各pS310ASGR-Neo変異体のDNA断片にDNA Ligation Kit(タカラバイオ社)を加え混合し、2つのDNA断片を連結した。こうして得られたアミノ酸置換を有するHCVフルゲノムレプリコンRNA発現ベクターを、pS310A T1286Iと名付けた。
 同様に、実施例7で作製したその他の各pS310ASGR-Neo変異体(pS310ASGR-Neo T2188A、pS310ASGR-Neo R2198H、pS310ASGR-Luc S2210I、pS310ASGR-Neo T2496I、pS310ASGR-Neo R2895G、及びpS310ASGR-Neo R2895K)を、各々適切な制限酵素(pS310ASGR-Neo T1286IはSnaBIとBamHI、pS310ASGR-Neo T2188A及びpS310ASGR-Neo R2198HはBamHIとXhoI、pS310ASGR-Neo T2496IはSacII、pS310ASGR-Neo R2895G及びpS310ASGR-Neo R2895KはScaI)で消化し、また、pS310Aを、組換え対象となる各pS310ASGR-Neo変異体を消化したのと同じ制限酵素で消化した。同じ制限酵素で消化した各pS310ASGR-Neo変異体とpS310AのDNA断片を上記と同じ方法で連結した。こうして得られたアミノ酸置換を有するHCVフルゲノムレプリコンRNAの発現ベクターを、それぞれpS310A T2188A、pS310A R2198H、pS310A S2210I、pS310A T2496I、pS310A R2895G、及びpS310A R2895Kと名付けた。
(実施例10)変異体S310A株のHCVフルゲノムレプリコンRNA導入細胞におけるHCV粒子産生能の評価
 実施例1で作製したpS310A及び実施例9で作製した各発現ベクターを、制限酵素XbaIで切断し、フェノール/クロロホルム抽出、エタノール沈殿を行った。次いで、XbaI切断断片を、Mung Bean Nuclease処理し、XbaI切断断片からXbaI認識配列由来の余分な3’末端のCTAGの4塩基を除去した。次いで、XbaI切断断片を含むMung Bean Nuclease処理後溶液について、proteinaseK処理、フェノール/クロロホルム抽出、エタノール沈殿を行ってDNA断片を精製した。これを鋳型DNAとして、MEGAscript(登録商標) T7 kit(Ambion社)を用いてRNAの合成を行った。
 RNA合成終了後、反応溶液にDNase(2U)を添加して37℃で15分間反応させることにより鋳型DNAを除去し、さらに酸性フェノールによるRNA抽出を行うことにより、野生型及び変異体のS310A株HCVフルゲノムレプリコンRNAを取得した。
 ここで得られた野生型及び変異体のS310A株HCVフルゲノムレプリコンRNAは、それぞれ、野生型及び変異体のS310A株の全長ゲノムRNAと同じ塩基配列を有する。なお、野生型のS310A株のHCVフルゲノムレプリコンRNA(野生型のS310A株全長ゲノムRNA)を「S310A」、T1286I、T2188A、T2198H、S2210I、T2496I、R2895G又はR2895Kのアミノ酸置換(変異)がそれぞれ導入されたS310株のHCVフルゲノムレプリコンRNA(S310A株の全長ゲノムRNA変異体)を、本実施例では、それぞれ、「S310A T1286I」、「S310A T2188A」、「S310A R2198H」、「S310A S2210I」、「S310A T2496I」、「S310A R2895G」及び「S310A R2895K」と呼ぶ。これらS310A株のHCVフルゲノムレプリコンRNA(HCV全長ゲノム)の構造を図14に示す。
 得られた野生型及び変異体S310AのHCVフルゲノムレプリコンRNA(10μg)を、エレクトロポレーション法によりHuh7細胞に導入(トランスフェクト)した。このエレクトロポレーション処理後のHuh7細胞を培養ディッシュに播種し、16時間~24時間培養した後に、培養ディッシュにG418(ネオマイシン)を添加した。その後、週に2回継代しながら培養を継続した。経時的に、培養上清中に含まれるHCVのCoreタンパク質を、HCV抗原ELISAテストキット(オーソ社)を用いて定量することにより、HCV粒子産生の確認を行った。
 結果を図15に示す。グラフの横軸は野生型及び変異体S310A株のHCVフルゲノムレプリコンRNA(全長RNA)を細胞に導入した後の細胞培養時間であり、縦軸は細胞培養上清中のHCVコアタンパク質濃度を表す。「T1286I」はS310A T1286I、「T2188A」はS310A T2188A、「R2198H」はS310A R2198H、「S2210I」はS310A S2210I、「T2496I」はS310A T2496I、「R2895K」はS310A R2895K、「R2895G」はS310A R2895GのHCVフルゲノムレプリコンRNA(全長RNA)を導入した細胞を表す。
 HCVフルゲノムレプリコンRNA(全長RNA)導入の96時間後、「S2210I」、「R2198H」及び「R2895K」導入細胞において、細胞培養上清中のHCVコアタンパク質濃度が上昇している事が確認された。この3つの変異体S310A株のHCVフルゲノムレプリコンRNAのうち、「S2210I」導入細胞が、最も培養上清中のHCVコアタンパク質濃度が高く、S2210Iの変異は、最もHCV粒子形成能が高い変異であることが示された。「R2198H」導入細胞も、他と比べて明らかな培養上清中のHCVコアタンパク質濃度の上昇が認められた。「R2895K」導入細胞の培養上清中のHCVコアタンパク質濃度は、「S2210I」や「R2198H」に比べて低いものの、経時的な上昇が認められた。
 また、これら3つの変異体S310A株のHCVフルゲノムレプリコンRNA「S2210I」、「R2198H」又は「R2895K」の、遺伝子導入96時間後の細胞培養上清を別のHuh7細胞に添加すると、Huh7細胞からHCVコアタンパク質が検出された。したがって、変異体S310A株のHCVフルゲノムレプリコンRNA「S2210I」、「R2198H」又は「R2895K」を導入した細胞の培養上清中に感染性HCV粒子が分泌されていることを確認できた。
 この結果から、S2210I(配列番号49)、R2198H(配列番号50)又はR2895K(配列番号51)の変異を導入した変異体S310A株のHCVフルゲノムレプリコンRNA(全長RNA)を導入した細胞から、感染性HCV粒子が産生されることが示された。
 培養細胞において増幅が可能な、遺伝子型3aのHCVサブゲノムレプリコンRNA、遺伝子型3aの感染性HCV粒子を産生するHCVフルゲノムレプリコンRNAを提供でき、遺伝子型に依存しない抗HCV薬、特に、効果的な治療薬のない遺伝子型3aに対する抗HCV薬のスクリーニングや、HCVの複製機構又は複製効率を解明するための研究、さらにはHCV粒子を用いたHCVワクチンの開発などに利用できる。
 本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はその全体を参照により本明細書にとり入れるものとする。
 配列番号1:野生型S310A株の全長ゲノムRNAのcDNA配列。1~340位は5’非翻訳領域(5’UTR)、また341~913位はCoreタンパク質、914~1489位はE1タンパク質、1490~2596位はE2タンパク質、2597~2785位はp7タンパク質、2786~3436位はNS2タンパク質、3437~5329位はNS3タンパク質、5330~5491位はNS4Aタンパク質、5492~6274位はNS4Bタンパク質、6275~7630位はNS5Aタンパク質、7631~9406位はNS5Bタンパク質をコードする配列、そして9407~9655位は3’非翻訳領域(3’UTR)である。
 配列番号2:野生型S310A株ゲノムRNAの5’非翻訳領域(5’UTR)のcDNA配列
 配列番号3:野生型S310A株ゲノムRNAのCoreタンパク質コード配列のcDNA配列
 配列番号4:野生型S310A株ゲノムRNAのE1タンパク質コード配列のcDNA配列
 配列番号5:野生型S310A株ゲノムRNAのE2タンパク質コード配列のcDNA配列
 配列番号6:野生型S310A株ゲノムRNAのp7タンパク質コード配列のcDNA配列
 配列番号7:野生型S310A株ゲノムRNAのNS2タンパク質コード配列のcDNA配列
 配列番号8:野生型S310A株ゲノムRNAのNS3タンパク質コード配列のcDNA配列
 配列番号9:野生型S310A株ゲノムRNAのNS4Aタンパク質コード配列のcDNA配列
 配列番号10:野生型S310A株ゲノムRNAのNS4Bタンパク質コード配列のcDNA配列
 配列番号11:野生型S310A株ゲノムRNAのNS5Aタンパク質コード配列のcDNA配列
 配列番号12:野生型S310A株ゲノムRNAのNS5Bタンパク質コード配列のcDNA配列
 配列番号13:野生型S310A株ゲノムRNAの3’非翻訳領域(3’UTR)のcDNA配列
 配列番号14:野生型S310A株の前駆体タンパク質のアミノ酸配列。1~191位はCoreタンパク質、192~383位はE1タンパク質、384~752位はE2タンパク質、753~815位はp7タンパク質、816~1032位はNS2タンパク質、1033~1663位はNS3タンパク質、1664~1717位はNS4Aタンパク質、1718~1978位はNS4Bタンパク質、1979~2430位はNS5Aタンパク質、2431~3021位はNS5Bタンパク質のアミノ酸配列である。
 配列番号15:野生型S310A株の前駆体タンパク質中のNS3タンパク質からNS5Bタンパク質までの領域のアミノ酸配列
 配列番号16:野生型S310A株のHCVサブゲノムレプリコンRNAのcDNA配列
 配列番号17:pS310ASGR-Neo T1286Iから合成される、変異体S310A T1286I HCVサブゲノムレプリコンRNAのcDNA配列
 配列番号18:pS310ASGR-Neo R2198Hから合成される、変異体S310A R2198H HCVサブゲノムレプリコンRNAのcDNA配列
 配列番号19:pS310ASGR-Neo R2895Kから合成される、変異体S310A R2895K HCVサブゲノムレプリコンRNAのcDNA配列
 配列番号20:pS310ASGR-Neo T2496I/R2895Kから合成される、変異体S310A T2496I/R2895K HCVサブゲノムレプリコンRNAのcDNA配列
 配列番号21:pS310ASGR-Neo T2188Aから合成される、変異体S310A T2188A HCVサブゲノムレプリコンRNAのcDNA配列
 配列番号22:pS310ASGR-Neo T2496Iから合成される、変異体S310A T2496I HCVサブゲノムレプリコンRNAのcDNA配列
 配列番号23:pS310ASGR-Neo R2895Gから合成される、変異体S310A R2895G HCVサブゲノムレプリコンRNAのcDNA配列
 配列番号24:TaqManプローブ法プライマー
 配列番号25:TaqManプローブ法プライマー
 配列番号26:TaqManプローブ法プローブ
 配列番号27:プライマー
 配列番号28:プライマー
 配列番号29:プライマー Neo-S4
 配列番号30:プライマー 1286R
 配列番号31:プライマー 1286F
 配列番号32:プライマー 5546R
 配列番号33:プライマー 5240F
 配列番号34:プライマー 2188R
 配列番号35:プライマー 2188F
 配列番号36:プライマー 7601R
 配列番号37:プライマー 2198R
 配列番号38:プライマー 2198F
 配列番号39:プライマー 7276F
 配列番号40:プライマー 2496R
 配列番号41:プライマー 2496F
 配列番号42:プライマー 8579R
 配列番号43:プライマー 7988F
 配列番号44:プライマー R2895G-R
 配列番号45:プライマー R2895G-F
 配列番号46:プライマー 3X-54R-2a
 配列番号47:プライマー R2895K-R
 配列番号48:プライマー R2895K-F 
 配列番号49:変異体S310A S2210I HCVフルゲノムレプリコンRNAのcDNA配列
 配列番号50:変異体S310A R2198H HCVフルゲノムレプリコンRNAのcDNA配列
 配列番号51:変異体S310A R2895K HCVフルゲノムレプリコンRNAのcDNA配列
 配列番号52:プライマー 2210R
 配列番号53:プライマー 2210F
 配列番号54:pS310ASGR-Neo S2210Iから合成される、変異体S310A S2210I HCVサブゲノムレプリコンRNAのcDNA配列

Claims (19)

  1.  遺伝子型3aのC型肝炎ウイルスゲノムの、配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列を含む5’非翻訳領域と、配列番号14のアミノ酸番号1033~1663のNS3タンパク質のアミノ酸配列、アミノ酸番号1664~1717のNS4Aタンパク質のアミノ酸配列、アミノ酸番号1718~1978のNS4Bタンパク質のアミノ酸配列、アミノ酸番号1979~2430のNS5Aタンパク質のアミノ酸配列、及びアミノ酸番号2431~3021のNS5Bタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列と、配列番号1の塩基番号9407~9655の塩基配列を含む3’非翻訳領域とをこの順番で含む、核酸(ただし、該核酸がRNAの場合は、塩基配列中のチミン(t)をウラシル(u)に読み替える)。
  2.  前記NS3タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列が配列番号1の塩基番号3437~5329の塩基配列を含み、
     前記NS4Aタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列が配列番号1の塩基番号5330~5491の塩基配列を含み、
     前記NS4Bタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列が配列番号1の塩基番号5492~6274の塩基配列を含み、
     前記NS5Aタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列が配列番号1の塩基番号6275~7630の塩基配列を含み、
     前記NS5Bタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列が配列番号1の塩基番号7631~9406の塩基配列を含む、請求項1記載の核酸。
  3.  前記5’非翻訳領域が、配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列中に、1又は複数の塩基の欠失、置換又は付加を含む、請求項1又は2記載の核酸。
  4.  請求項1~3のいずれか一項記載の核酸の塩基配列に塩基変異を有する核酸であり、該塩基変異が配列番号14に示されるアミノ酸配列を基準とした場合に以下の(a)~(g)の少なくとも1つのアミノ酸置換を引き起こす塩基変異を含む、核酸。
     (a) 第1286番目のスレオニンのイソロイシンへの置換
     (b) 第2188番目のスレオニンのアラニンへの置換
     (c) 第2198番目のアルギニンのヒスチジンへの置換
     (d) 第2210番目のセリンのイソロイシンへの置換
     (e) 第2496番目のスレオニンのイソロイシンへの置換
     (f) 第2895番目のアルギニンのグリシンへの置換
     (g) 第2895番目のアルギニンのリジンへの置換
  5.  C型肝炎ウイルスゲノムの、Coreタンパク質をコードする塩基配列、E1タンパク質をコードする塩基配列、E2タンパク質をコードする塩基配列、p7タンパク質をコードする塩基配列、及びNS2タンパク質をコードする塩基配列をさらに含む、請求項1~4のいずれか一項記載の核酸。
  6.  Coreタンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号1~191のCoreタンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であり、
     E1タンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号192~383のE1タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であり、
     E2タンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号384~752のE2タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であり、
     p7タンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号753~815のp7タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列であり、
     NS2タンパク質をコードする塩基配列が、配列番号14のアミノ酸番号816~1032のNS2タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列である、
    請求項5記載の核酸。
  7.  配列番号1及び49~51のいずれかに示される塩基配列を含む、請求項5記載の核酸。
  8.  配列番号17~23及び54のいずれかに示される塩基配列を含む、請求項4記載の核酸。
  9.  請求項1~4及び8のいずれか一項記載の核酸を含む、C型肝炎ウイルスのサブゲノムレプリコンRNA。
  10.  請求項5~7のいずれか一項記載の核酸を含む、C型肝炎ウイルスのフルゲノムレプリコンRNA。
  11.  請求項5~7のいずれか一項記載の核酸をウイルスゲノムとして含有する、C型肝炎ウイルス粒子。
  12.  請求項1~8のいずれか一項記載の核酸が導入された、細胞。
  13.  請求項11記載のC型肝炎ウイルス粒子又はその一部分を含有する、C型肝炎ウイルスワクチン。
  14.  請求項11記載のC型肝炎ウイルス粒子を抗原として認識する、C型肝炎ウイルスの抗体。
  15.  被験物質の存在下及び非存在下の双方で、請求項12記載の細胞、又は、請求項11記載のC型肝炎ウイルス粒子とC型肝炎ウイルス感受性細胞との混合物、を培養する培養ステップと、
     前記培養ステップで培養物中に得られたサブゲノムレプリコンRNA、フルゲノムレプリコンRNA又はC型肝炎ウイルス粒子の量を定量する定量ステップと、
     前記定量ステップの結果、被験物質の存在下で培養した培養物中で定量されたサブゲノムレプリコンRNA、フルゲノムレプリコンRNA又はC型肝炎ウイルス粒子の量が、それぞれ前記被験物質の非存在下で培養した培養物中で定量されたサブゲノムレプリコンRNA、フルゲノムレプリコンRNA又はC型肝炎ウイルス粒子の量より少ない場合に、前記被験物質は抗C型肝炎ウイルス活性を有すると評価する評価ステップと、
    を含む、抗C型肝炎ウイルス物質をスクリーニングする方法。
  16.  前記核酸が2以上のC型肝炎ウイルス株のゲノムに由来するキメラ核酸であり、
     配列番号1のC型肝炎ウイルスゲノム以外のC型肝炎ウイルスゲノムのCoreタンパク質をコードする塩基配列、E1タンパク質をコードする塩基配列、E2タンパク質をコードする塩基配列及びp7タンパク質をコードする塩基配列と、
     配列番号1の塩基番号2786~3436の配列からなるNS2タンパク質をコードする塩基配列、配列番号1のC型肝炎ウイルスゲノム以外のC型肝炎ウイルスゲノムのNS2タンパク質をコードする塩基配列、又は、配列番号1の塩基番号2786~3436の塩基配列からなるNS2タンパク質をコードする塩基配列の一部と配列番号1のC型肝炎ウイルスゲノム以外のC型肝炎ウイルスゲノムのNS2タンパク質をコードする塩基配列の一部とが連結されたキメラ型のNS2タンパク質をコードする塩基配列と、
     配列番号1における、塩基番号3437~5329の配列からなるNS3タンパク質をコードする塩基配列、塩基番号5330~5491の配列からなるNS4Aタンパク質をコードする塩基配列、塩基番号5492~6274の配列からなるNS4Bタンパク質をコードする塩基配列、塩基番号6275~7630の配列からなるNS5Aタンパク質をコードする塩基配列及び塩基番号7631~9406の配列からなるNS5Bタンパク質をコードする塩基配列とを、
     5’側から3’側に向かって、この順で含む、請求項5記載の核酸。
  17.  請求項16記載の核酸の塩基配列に塩基変異を有する核酸であり、配列番号14に示されるアミノ酸配列を基準とした場合に以下の(a)~(g)の少なくとも1つのアミノ酸置換を引き起こす塩基変異を有する、核酸。
     (a) 第1286番目のスレオニンのイソロイシンへの置換
     (b) 第2188番目のスレオニンのアラニンへの置換
     (c) 第2198番目のアルギニンのヒスチジンへの置換
     (d) 第2210番目のセリンのイソロイシンへの置換
     (e) 第2496番目のスレオニンのイソロイシンへの置換
     (f) 第2895番目のアルギニンのグリシンへの置換
     (g) 第2895番目のアルギニンのリジンへの置換
  18.  前記配列番号1の塩基番号1~340の塩基配列を含む5’非翻訳領域に代えて、配列番号1のC型肝炎ウイルスゲノム以外のC型肝炎ウイルスゲノムの5’非翻訳領域を含む、請求項16又は17記載の核酸。
  19.  請求項16~18のいずれか一項記載の核酸を含む、C型肝炎ウイルスのキメラフルゲノムレプリコンRNA。
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