JP2000515741A - 感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子 - Google Patents

感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、(a)E2結合部位と遺伝子および前記遺伝子の発現を制御する配列を含む発現カセットとを含有するパピローマウイルスベクターDNAと、(b)L1およびL2構造タンパク質を含んで前記ベクターDNAを包膜するパピローマウイルスキャプシドとを含み、前記遺伝子は第1生物種に由来し、前記L1構造タンパク質は第2生物種に由来し、前記第1生物種は前記第2生物種と異なる、遺伝子導入に有用な感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子 技術分野 本発明は、遺伝子導入に有用な感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子に関 する。 発明の背景 遺伝子導入は、真核細胞の遺伝的能力範囲が改変される実験手法である。本質 的には、遺伝子導入は、1つ又はそれ以上の遺伝子およびそれらの発現を制御す る配列から成る発現カセットの標的細胞への送達を含む。導入工程は、それが適 切に機能し得る細胞へのカセットの送達により成し遂げられる。 真核細胞中で外来タンパク質を発現させるための送達系を開発するために、か なりの努力がなされてきた。これらの系は2つの種類、即ちトランスフェクショ ンと感染とに分けられる。 クローン化DNAを真核細胞中に導入するための送達系の第一の種類は、トラ ンスフェクションを伴う。リン酸カルシウム−又はDEAE−デキストラン媒介 性トランスフェクションは、最も広範に用いられる方法である。ポリカチオンで あるポリブレン(Polybrene)は、他の方法によるトランスフェクションに相対 的に抵抗性である培養細胞中へのプラスミドDNAの有効且つ安定導入を可能に する(Kawai,S.,and Nishizawa,M.,1984,Mol.Cell.Biol.4,1172;Chaney,W .G.,et al.,1986,Somatic Cell Mol.Genet.12,237)。プロトプラスト融合で は、目的プラスミドの多数のコピーを保有する細菌由来のプロトプラストが培養 哺乳類細胞と直接混合され、細胞膜の融合がポリエチレングリコールを用いて成 し遂げられ、細菌の内容物が哺乳類細胞中に送達されるという結果を生じる(Sc haffner,W.,1980,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77,2163;Rassoulzadegan,M. ,et al.,1982,Nature 295,257)。エレクトロポレーションは、DNAが細胞 質中に直接取り込まれるように哺乳類および植物細胞に電気的パルスを適用する ことを特徴とする(Neumann,E.,et al.,1982,EMBO J.1,841;Zimmermann,U .,1982, Biochim.Biophys.Acta 694,227)。人工膜小胞、例えばリポソームおよび陽 イオン性脂質は、in vitroおよびin vivoでの送達ビヒクルとして有用である(M annino,R.J.,and Gould-Fogerite,S.,1988,Bio Techniques 6,682;Felgner ,P.L.,and Holm,M.,1989,Bethesda Res.Lab.Focus 11,21;Maurer,R.A. ,1989,Bethesda Res.Lab.Focus 11,25)。核への直接マイクロインジェク ションは有効であるが、しかし大規模にDNAを導入するために使用することは できない(Capecchi,M.R.,1980,Cell 22,479)。また、裸DNAは、それ 自体、パーティクルボンバードメントにより細胞中に送られる(Yang,N.S.,et al.,1990,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87,9568)か、又は、特に筋肉中に注 入される場合には、細胞に取り込まれる(wolff,J.A.,et al.,1990,Science 247,1465)。他方の種類の送達系は感染により媒介され、シミアンウイルス4 0(SV40)(Elder,J.T.,et al.,1981,Annu.Rev.Genet.15,295;Get hing,M.J.,and Sambrook,J.,1981,Nature 293,620;Rigby,P.W.J.,1982 ,Genetic Engineering,R.Williamson,ed.,Academic Press,London,vol.3 ,p.83;Rigby,P.W.J.,1983,J.Gen.Virol.64,255;Doyle,C.,et al.,19 85,J.Cell.Biol.100,704;Sambrook,J.,et al.,1986,Mol.Biol.Med.3 ,459)、ワクシニアウイルス(Mackett,M.,et al.,1985,DNA cloning:A pra ctical approach,D.M.Glover,ed.,IRL Press,Oxford,vol.2,p.191;Moss ,B.,1985,Virology,B.N.Fields,et al.,eds.,Raven Press,New York, p.685;Fuerst,T.R.,et al.,1986,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,83,8122;F uerst,T.R.,et al.,1987,Mol.Cell.Biol.7,2538)、アデノウイルス(S oinick,D.,1981,Cell 24,135;Thummel,C.,et al.,1981,Cell 23,825;Th ummel,C.,et al.,1982,J.Mol.Appl.Genet.1,435;Thummel,C.,et al. ,1983,Cell 33,455;Mansour,S.L.,et al.,1985,Proc.Natl.Acad.Sci .USA 82,1359;Karisson,S.,et al.,1986,EMBO J.5,2377;Berkner,K.L .,1988,Bio Techniques 6,616)、レトロウイルス(Dick,J.E.,et al.,198 6,Trends Genet.2,165;Gilboa,E.,et al.,1986,Bio Techniques 4,50 4;Eglitis,M.A.,and Anderson,W.F.,1988,BioTechniques 6,608)および バキュロウイルス(Luckow,V.A.,and Summers,M.D.,1988,Bio/Technology 6,47)由来のウイルス発現ベクターの使用を含む。 真核細胞中のクローン化遺伝子からのタンパク質の発現は、多数の異なる目的 のために使用されてきた。その目的とは即ち、コードされたタンパク質を検出す るための免疫学的又は機能的アッセイを用いることによりクローン化遺伝子の同 定を確認するため、グリコシル化又はタンパク質分解プロセッシングのような翻 訳後修飾を要するタンパク質をコードする遺伝子を発現するため、普通では天然 供給源から限定量しか得られない目的生物学的タンパク質を大量に製造するため 、種々の種類の細胞中でのそれらの発現後のタンパク質の生合成および細胞内輸 送を研究するため、正常および突然変異タンパク質の特性を分析することにより 構造−機能関係を明らかにするため、原核細胞中でmRNA中に正しく転写され 得ないイントロン含有ゲノム配列を発現するため、そして遺伝子発現に関与する DNA配列エレメントを同定するためである。タンパク質の発現はこのような多 くの異なる目的に役立つため、真核細胞中に外来DNAを入れるという難題に応 じ得るような新規の送達系が必要である。本発明は、この必要性を満たす。 本発明のこれらのおよびその他の目的は、本明細書を全体的に考慮すれば、当 業者には明らかである。 発明の概要 一態様において、本発明は感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子を提供す る。 別の態様では、本発明はHPV16{BPV1}ビリオンを提供する。 さらに別の態様では、本発明は、E2結合部位並びに遺伝子および遺伝子の発 現を制御する配列を含む発現カセットを含むパピローマウイルスベクターDNA と、L1およびL2構造タンパク質を含んでベクターDNAを包膜(encapsidate )するパピローマウイルスキャプシドとを含み、遺伝子は第1生物種に由来し、 L1構造タンパク質は第2生物種に由来し、そして第1生物種は第2生物種とは 異なる、感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子を提供する。 さらに別の態様で、本発明は、第1生物種がBPV1であり、第2生物種がH PV16である本明細書に記載の感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子を提 供する。 異なる態様では、本発明は、パピローマウイルスE2DNA結合タンパク質並 びにL1およびL2構造タンパク質を発現する細胞系を提供し、E2結合部位並 びに遺伝子および遺伝子の発現を制御する配列を含む発現カセットを含むパピロ ーマウイルスベクターDNAであって、パピローマウイルスE2結合部位はE2 DNA結合タンパク質のコグネイト結合部位であり、遺伝子は第1生物種に由来 し、L1構造タンパク質は第2生物種に由来し、第1生物種は第2生物種とは異 なる、パピローマウイルスベクターDNAで細胞系を形質転換し、L1およびL 2構造タンパク質を含むキャプシドによるベクターDNAの包膜(encapsidation )のための条件を提供して粒子を生成し、そして粒子を回収することを含む感染 性パピローマウイルス偽ウイルス粒子の製造方法に関する。 上記の方法において、細胞系は哺乳類細胞系、昆虫細胞系又は酵母細胞系であ ってもよい。 別の異なる態様では、本発明は本明細書に記載の感染性パピローマウィルス偽 ウィルス粒子を含む細胞株に関する。 さらに異なる態様では、本発明は、本明細書に記載の感染性パピローマウイル ス偽ウイルス粒子を提供し、培養哺乳類細胞に粒子を感染させて培養哺乳類細胞 を遺伝子で形質転換することを含む、培養哺乳類細胞中への遺伝子の導入方法に 関する。 別の態様では、本発明は、被験粒子をそれに感染可能な培養哺乳類細胞に投与 し、その感染性を評価することを含む感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子 のスクリーニング方法を提供する。 さらに別の態様では、本発明は本明細書に記載した感染性パピローマウイルス 偽ウイルス粒子を含む組成物であって、発現カセット中の遺伝子が、治療を必要 とする宿主対象に治療的有効量で投与された場合に治療効果を有し得る物質をコ ードする組成物を提供する。 別の態様では、本発明は本明細書に記載した感染性パピローマウイルス偽ウイ ルス粒子を含む組成物であって、発現カセット中の遺伝子が、免疫原を必要とす る宿主対象に免疫原的有効量で投与された場合に免疫原効果を有し得る物質をコ ードする組成物を提供する。 本発明はさらに、本明細書に記載の感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子 をin vivoでヒトの細胞に感染させることを含み、発現カセット中の遺伝子が免 疫原性タンパク質をコードし、細胞が免疫原的有効量の免疫原性タンパク質を発 現する、ヒトに免疫原性タンパク質を提供する方法に関する。 本発明はさらに、本明細書に記載の感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子 をin vivoでヒトの細胞に感染させることを含み、発現カセット中の遺伝子が治 療性タンパク質をコードし、細胞が治療的有効量の治療性タンパク質を発現する 、ヒトに治療性タンパク質を提供する方法に関する。 この方法においては、細胞は上皮細胞であってもよく、治療性タンパク質は全 身効果を有するものでもよい。または、治療性タンパク質は上皮細胞に局所的効 果を有するものでもよい。または、治療性タンパク質は第IX因子でもよく、こ の治療性タンパク質の発現は血友病の治療をもたらし得る。または、治療性タン パク質は単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼでもよく、この治療性タンパク 質の発現は皮膚癌の治療をもたらし得る。 この方法は、異なる血清型の連続投与を含んでもよく、したがってヒトの細胞 にin vivoで第2感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子を感染させることを 含み、第2感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子は、第1とは異なる血清型 である点で第1感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子とは異なるものであっ てもよい。 本発明はさらに、E2結合部位並びに遺伝子および遺伝子の発現を制御する配 列を含む発現カセットを含むパピローマウイルスゲノムと、L1およびL2構造 タンパク質を含んでゲノムを包膜するパピローマウイルスキャプシドとを含み、 E2結合部位は第1パピローマウイルス血清型由来であり、L1構造タンパク質 は第2パピローマウイルス血清型由来であり、第1パピローマウイルス血清型は 第2パピローマウイルス血清型と異なる、感染性パピローマウイルス偽ウイルス 粒子に関する。 本発明はさらに、非哺乳類細胞における感染性ウイルス偽ウイルスビリオンの 製造方法であって、ウイルスの空キャプシド中にウイルスのウイルスゲノムをパ ッケージングするためのウイルスの非構造タンパク質を発現し、かつウイルスキ ャプシドの構造タンパク質を発現する非哺乳類細胞系を提供し、パッケージング シグナルを含み、かつ遺伝子および遺伝子の発現を制御する配列を含む発現カセ ットをさらに含むウイルスゲノムであって、遺伝子は第1生物種由来であり、ウ イルスキャプシドは第2生物種由来であり、また第1生物種は第2生物種と異な っている、ゲノムで細胞系を形質転換し、ウイルスキャプシドによるウイルスゲ ノムの包膜のための条件を提供してビリオンを生成し、ビリオンを回収すること を含む方法に関する。 図面の簡単な説明 図1は、パピローマウイルスビリオンのL2媒介集合(assembly)に関するモデ ルを示す。このモデルは、本文中で詳細に説明されている。手短に言えば、L2 はPOD内のビリオン成分の濃縮を引き起こすことによりパピローマウイルス集 合を媒介するよう作用することが提唱されている。L2は、他のウイルスタンパ ク質とは独立に、POD中に局在する。L2の局在は、結合ゲノムを伴うE2と L1のその後の集合を引き起こす。これらの事象は、互いに独立である。POD 内のこのL2−L1−E2−ゲノムの会合は、ビリオン集合のための適切な環境 および/または濃度を付与する。 好ましい実施態様の詳細な説明 本発明は、感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子を提供することにより、 真核細胞中にクローン化DNAを入れるという難題に応じる新規の送達系の要求 を満たす。第I節は、哺乳類細胞中での感染性BPVビリオンおよび感染性HP V16{BPV1}偽ウィルス粒子のin vitro生成を説明する。第II節は、包 膜のためのパピローマウイルスキャプシドタンパク質、ウィルス転写/複製タン パク質、E2およびPOD核構造の要件を考察する。第III節は、非哺乳類細 胞中での感染性BPVビリオンのin vitro生成を詳述する。第IV節は、特別な 場合の遺伝子導入、特別な場合の遺伝子療法および遺伝子免疫化における感染性 パピローマウイルス偽ウイルス粒子の使用を説明する。 I.ヒトパピローマウイルス16型ビリオン擬似型のin vitro生成 実施例1に記載したプロトコルを用いて、パピローマウイルスの集合および感 染性の分析を促進する、感染性パピローマウイルスをin vitroで生成するための 系を開発した。自律的複製ウシパピローマウイルス1型(BPV1)ゲノムを保 有する培養ハムスターBPHE−1細胞に、BPV1の構造タンパク質を発現す る欠損セムリキ森林熱ウイルス(SFV)を感染させた。C127細胞上でプレ ートすると、L1およびL2を一緒に発現する細胞の抽出物は、BPV中和抗体 により特異的に阻止され得る多数の形質転換フォーカスを誘発したが、これはB PV感染がフォーカス形質転換に関与したことを示す。L1又はL2を別々に発 現するBPHE−1細胞の抽出物は、感染性ではなかった。SFV発現L1はウ イルス様粒子中に自己集合したが、ウイルスDNAは、L2がL1と同時発現さ れた場合のみ、粒子中に検出された。このことはゲノム包膜はL2を要すること を示す。BPHE−1細胞中でヒトパピローマウイルス16型(HPV16)の L1およびL2が一緒に発現されても、感染性ウイルスが生じた。これらの擬似 型化ビリオンは、欧州(114/K)又はアフリカ(Z−1194)のHPV1 6変異体由来のHPV16ウイルス様粒子(VLP)に対する抗血清により中和 されたが、BPV VLPに対する抗血清、不十分集合突然変異体HPV16 L 1タンパク質に対する抗血清、又は生殖器HPV型に密接に関連するVLPに対 する抗血清によっては中和されなかった。 哺乳類細胞中で組換え体SFVから発現されるBPV L1はL2と結合し、 VLP中に集合する。SFVは、単純なプラス鎖RNAウイルスである。pSF V−1発現ベクターは、SFV RNAレプリカーゼの遺伝子、挿入遺伝子およ びcis作用ビリオンパッケージングシグナルを含む。このベクターからのin v itro合成RNAは、SFV構造遺伝子をコードするヘルパーベクター(pHelper- 2)RNAと同時トランスフェクトされる。トランスフェクション時に、レプリ カーゼは翻訳され、連続回のRNA複製および翻訳を開始し、それによりウイル スRNAを増幅する。ヘルパーRNAの翻訳は、SFVビリオンタンパク質の産 生および発現ベクターRNAの包膜を引き起こすが、しかしパッケージングシグ ナルを欠いたヘルパーの翻訳では、これらは生じない。したがって、生成される 高力価ウイルスは、それがSFVビリオンタンパク質をコードしないために、欠 損が ある。感受性細胞(例えば、BHK−21又はBPHE−1)の感染時に、レプ リカーゼは再び感染RNAを増幅する。クローン化遺伝子をコードするサブゲノ ムRNAの増幅は、コードされたタンパク質の高レベル発現を引き起こす。 欠損BPV1 L1およびBPV1 L2組換えセムリキ森林熱ウイルス(SF V−BL1およびSFV−BL2)は、in vitro転写Helper-2RNA(Life Tec hnologies)(Berglund,P.,et al.,1993,Bio Technology 11,916-920)お よびBPV1 L1又はBPV1 L2遺伝子をコードする組み換えpSFV−1 RNAをBHK−21細胞に同時トランスフェクトすることにより生成された。 BHK−21細胞に組換え体SFVを感染させて、72時間後に回収した。BP V1 L1およびL2の発現は、L1に関してはモノクローナル抗体1H8(Che micon)(Cowsert,L.M.,et al.,1988,Virology 165,613-15)およびL2に 関しては細菌的産生グルタチオン−S−トランスフェラーゼ−BPV1 L2融 合タンパク質に対するウサギ抗血清(Kirnbauer,R.,et al.,1992,Proc.Nat l.Acad.Sci.USA 89,12180-84)を用いたウエスタンブロット分析により確か められた。細胞分画試験は、少なくともL1およびL2の80%が回収時点で核 分画中に残留したことを示した。 BHK−21細胞に、3日間、SFV−BL1を単独で又はSFV−BL2を 単独で感染させるか、あるいは2つの欠損ウイルスを同時感染させた。細胞を回 収し、40%(w/v)スクロースクッションによる遠心分離および塩化セシウ ム等密度勾配遠心分離(Kirnbauer,R.,et al.,1993,J.Virol.67,6929-36 )により、VLPを調製した。約1.28g/cm3の密度を有する可視バンド を、SFV−BL1単独およびSFV−BL1+SFV−BL2感染細胞抽出物 の塩化セシウム密度勾配から抽出し、0.5M NaClを含有するPBS中で 透析した。対応するバンドは、SFV−BL2のみに感染させた細胞からの抽出 物を含有する勾配中には検出されなかった。BPV1 L1単独およびL1+L 2試料の透過型電子顕微鏡検査では、L2単独試料では認められなかったBPV ビリオンに似た形態を有する直径55nmの多数の粒子が示された。10%クー マシー染色SDS−PAGEゲル上でのL1およびL1+L2試料の分析では、 L1に対応する単一55kDaタンパク質バンドが明示された。L1+L2試料 にお いて、細菌的発現グルタチオン−S−トランスフェラーゼ−BPV1 L2融合 タンパク質に対するウサギ抗血清を用いたウエスタンブロット分析により、全長 (〜70kDa)L2が検出されたが、L1単独の試料では検出されなかった。 L1およびL2の同時免疫沈降および同時精製は、L2がVLPにL1と同時集 合することを示した。 感染性BPV1ビリオンはBPHE−1細胞中でのBPV1 L1およびL2 の同時発現により生成される。組換えSFVの発現は哺乳類細胞中でのVLPの 有効な集合、in vitroでの感染性BPVの生成を引き起こすため、ビリオン形成 に必要なキャプシドタンパク質の決定が試みられた。このため、細胞当たり50 〜200コピーのエピソームBPV1ゲノムを保持するハムスター細胞系BPH E−1に感染させるために、SFV組換え体を用いた(Zhang,Y.L.,et al.,1 987,J.Virol.61,2924-2928)。BPHE−1細胞にSFV−BL1単独又は SFV−BL2単独を感染させるか、あるいは2つの組換えウイルスを同時感染 させた。細胞を30時間保持し、回収して、超音波処理により溶解し、抽出物を 37℃で1時間、単層のマウスC127線維芽細胞の培地中でインキュベートし た。細胞を洗浄し、完全培地中に3週間保持して、染色し、フォーカスを計数し た(Dvoretzky,I.,et al.,1980,Virology 103,369-375)。複数の実験にお いて、約50個のフォーカスが、BPV L1およびL2の両方を発現するBP HE−1抽出物で処理したC127細胞のプレート中に生じたが、BPV L1 のみ又はBPV L2のみを発現する抽出物によっては、フォーカスは生じなか った。 フォーカス形質転換がBPV1 DNAのマウスC127細胞への導入による ものか否かを確定するために、6つのフォーカスを環状クローン化し、さらに分 析するためにエキスパンドした(Law,M.F.,et al.,1981,Proc.Nat.Acad. Sci.USA 78,2727-2731)。6つのクローンの各々からのHirt抽出物(Hirt,B. ,1967,J.Mol.Biol.26,365-369)を0.8%アガロースゲル上で分離し、 サザーンブロッティングして、BPVゲノムの[32P]−標識断片でプローブし た。エピソームBPVゲノムDNAの多数のコピーが、6つすべてのクローンの 抽出物中に検出された。 BPV DNAは、in vitro生成ビリオンによる感染ではなくトランスフェク シ ョンによりC127細胞に導入されたという可能性がある。そこで、中和抗体は トランスフェクションを阻止しないはずであるから、L1およびL2同時発現B PHE−1細胞の抽出物を、C127細胞への添加前に、BPV1又はHPV1 6 L1 VLP(昆虫細胞から精製)あるいは変性BPVビリオン(DAKO) に対するウサギ抗血清の1:100希釈液(10μl)の存在下で、4℃で1時 間インキュベートした。BPV VLPに対する抗血清で処理したL1+L2抽 出物はいかなるフォーカスも生じなかったが、一方HPV16 VLP又は変性 BPVビリオン(BPVを中和しない)に対する抗血清で処理した抽出物は未処 理抽出物と同様の数のフォーカスを生じた。同一抽出物を、BPVを中和するモ ノクローナル抗体5B6(Roden,R.B.S.,et al.,1994,J.Virol.68,7570- 74)で処理した場合もフォーカス形成は阻止されたが、同一IgGサブタイプの 対照モノクローナル抗体(PAb 101)の場合は阻止されなかった。フォー カス形成活性の立体配座依存性およびタイプ特異性中和は、BPVビリオンによ る感染はC127細胞の形質転換に関与したが、BPV DNAのトランスフェ クションは関与しなかったことを示す。 L2はBPVゲノムの有効な包膜に必要とされる。L1は真核細胞中で発現さ れた場合、VLPに集合するが、感染性ウイルス生成におけるL2の機能はそれ ほど明らかでない(Kirnbauer,R.,et al.,1992,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89,12180-84)。L2は、感染過程のある段階に必要であり、および/又はゲ ノムの包膜に必要である可能性がある(Zhou,J.,et al.,1993,J.Gen.Virol .74,763-68)。後者の可能性をさらに調べるために、BPHE−1細胞の50 0cm2プレート10個にSFV−L1を単独で又はSFV−L2を単独で感染 させるか、あるいはSFV−L1およびSFV−L2を同時感染させた。感染後 30時間目に細胞を回収し、超音波処理し、DNAsel(2000U)で37 ℃で1時間処理し、粒子を精製した。塩化セシウム勾配を分画し、各画分の密度 を測定した。核酸を各分画の200μlから精製し、BPV DNAをサザーン ブロット分析により検出した。BPV−pMLプラスミドDNAの0.1ngを 未切断、DNAsel−耐性BPVゲノムに関するサイズ標準として試験した( Sarver,N.,et al.,1982,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 79,7147-7151)。L 1およびL 2の両方を発現するBPHE−1抽出物からの画分のみが、DNAsel耐性B PV DNAの有意の蓄積を示した。この画分は、同一条件下で疣から得られた 感染性BPVビリオンの密度(1.32g/ml)と一致する密度(1.31g /ml)を有した。 この画分を、低温電子顕微鏡法で検査した。ネガティブ染色粒子の透過型電子 顕微鏡法の場合とは異なり、低温電子顕微鏡法は、空粒子の低電子密度コアに対 照するものとして、中実キャプシド内部のDNAを高電子密度コアとして直接可 視化する。高電子密度コアを有する多数の十分形成された粒子、および、低密度 コアを有する、又は損傷された、又は棒状形の小分画が観察された。L1はウエ スタンブロット分析で測定して多数の画分全体に分布したので、中実粒子対空粒 子の数又はパーセンテージを推算することはできなかった。しかしながら、標準 としてクローン化BPVゲノムを用いる比較サザーンブロット分析は、約1ng の全長DNAsel耐性DNAがこれらの抽出物中に観察され、これは約108 DNA分子に対応することを示した。これに対比して、この試料からは104感 染単位のみが単離され、このことは粒子対感染力比が高く、約104であること を示す。同一手順を用いて、ウシパピローマから精製されたBPVビリオン試料 中に存在する感染単位の数およびDNAsel耐性BPVゲノムDNAの量を測 定した。得られた粒子対感染力(C127細胞のin vitro転換によって測定)比 の値は、疣から単離された(2x104)又はBPHE−1細胞中に生成された (1x104)BPVビリオンの値に非常に似ていた。 感染性HPV16{BPV1}偽型化(pseudotyped)ビリオンの生成および中 和。BPV1 L1およびL2の同時発現はBPVゲノムの包膜を結果的に生じ 得ることが示されたが、ゲノム包膜が型特異性であるか否かという疑問があった 。そこで、HPV16由来のL1およびL2を、BPVゲノムを包膜し、それに より感染性偽型化ビリオンを生成する能力に関して試験した。野生型HPV16 単離体(114K)由来のL1およびL2をSFVベクター中にクローン化し、 BPHE−1細胞中で発現させた(Heino,P.,et al.,1996,Virology 214,3 49-359;Kirnbauer,R.,et al.,1993,J.Virol.67,6929-36)。発現は、L 1に関してはモノクローナル抗体CamVir−1(Pharmingen)、L2に関し ては細菌 的発現性グルタチオン−S−トランスフェラーゼ−HPV16 L2融合タンパ ク質に対するウサギ抗血清を用いたウエスタンブロット分析により確認された。 感染性ビリオンの産生は、前述のように、C127フォーカス形成アッセイを用 いて評価された。BPHE−1細胞中でのHPV16由来のL1およびL2の発 現は、HPV16{BPV1}ウイルスと呼ばれる感染性ビリオンを一貫して産 生したが、しかしBPV L1およびL2の約5〜10分の一以下の効率であっ た。BPV L1およびHPV16 L2、又は、HPV16 L1およびBPV L2が同時発現された場合にはフォーカスは観察されなかったが、しかし異種ペ アのキャプシドタンパク質による低効率包膜は減少しなかった。HPV16のキ ャプシド集合欠損突然変異体由来のL1およびL2のBPHE−1細胞中での発 現は、いかなるフォーカスも生じなかった(Kirnbauer,R.,et al.,1993,J. Virol.67,6929-36;Seedorf,K.,et al.,1985,Virology 145,181-185)。 偽型化ビリオンの型特異的中和。114K HPV16 VLPに対するウサギ 抗血清の5又は50μlでHPV16{BPV1}抽出物を処理するとフォーカ ス形成が阻止されたが、一方BPV1 VLP、変性BPVビリオン又は原型株 の集合欠損HPV16 L1に対する抗血清を添加しても、フォーカス形成は阻 止されなかった。HPV16 L1単独に対する抗血清およびL1/L2 VLP に対する抗血清はともに、中和性であった。HPV16の分岐性(divergent)Zai rian単離体のL1 VLPに対して生成された抗血清もHPV16{BPV1} ビリオンを中和した(Cheng,G.,et al.,1995,J.Infect.Dis.172,1584-1 587)。この知見は、BPVキャプシドではなくHPV16キャプシドを有する 感染性ウイルスが産生されたということ、そしてC127細胞の感染が生じたが 、BPVDNAによるトランスフェクションは起きていなかったことを示す。 低危険性HPV 6b又は11および高危険性(high risk)HPV18、31、 33又は45由来のVLPに対して生じた抗血清の、HPV16{BPV1}ビ リオンによる感染を防止する能力も試験した。これらの血清はすべて、ELIS Aおよび血球凝集抑制アッセイにおいてその対応するVLPを認識する高力価の 抗体(≧104。Roden,R.B.S.,et al.,1996,J.Virol.70,3298-3301に記載 )を含有する。しかしながら、どの血清も、偽ビリオン抽出物に50μl(又は 5μ l)を添加した場合、HPV16{BPV1}ビリオンの感染を防止できなかっ た。 考察。多少の進歩はあるものの、感染性パピローマウイルスビリオンをin vit roで生成し、そしてそれらを遺伝子的に操作する難しさにより、依然としてこの 腫瘍ウイルスの研究が制限されている(Hagensee,M.,and Galloway,D.,1993 ,Papillomavirus Report 4,121-124)。マウス異種移植系の使用により、HP V11の限定的な産生およびin vivo感染性アッセイが成し遂げられた(Christe nsen,N.D.,and Kreider,J.W.,1990,J.Virol.64,3151-3156;Kreider,J. W.,et al.,1987,J.Virol.61,590-93)。代替的アプローチとして、ヒトケ ラチノサイトの筏培養(raft culture)は、相対的に正常な最終的分化(terminal differentiation)を経て、それにより後期タンパク質の発現およびビリオン生合 成を可能にし得る(Dollard,S.C.,et al.,1992,Genes Dev.6,1131-42;Me yers,C.,et al.,1992,Science 257,971-73)。少量の形態学的に適正なH PV31bビリオンがこの方法により生成されたが、しかしこの系を用いた定量 的感染アッセイは開発されていない(Meyers,C.,et al.,1992,Science 257 ,971-73)。さらに、異種移植と筏培養のどちらも遺伝子操作を容易に行うこと はできない。 BPV1 L1およびL2のためのベクターとして組み換えワクシニアウイル スを用いて、Zhouらは、L1およびL2がともに、ウイルスDNAを包膜し、感 染性BPVビリオンを生成するために必要である、とかねて結論づけている(Zh ou,J.,et al.,1993,J.Gen.Virol.763-68)。彼等のBPV試料は、C12 7を含む多数の種類の細胞に対して細胞毒性である感染性ワクシニアウイルスを 含有していたため、彼等は感染性のマーカーとしてウイルスRNAの一過性発現 を用いた。その研究で報告された結果と本明細書で得られた結果の間の顕著な差 異の一つは、彼等の感染性マーカーが変性BPV1ビリオン(DAKO)に対す る抗血清により中和されたことであった。これに対比して、本発明のSFV由来 又は畜牛パピローマ由来のビリオンがフォーカス形質転換を誘発し、それが試験 したこの血清の数ロットのいずれによっても抑制されず、これは変性ビリオンに 対するDAKO血清又はその他の血清が非中和性であるという従来の報告と一致 した。したがって、Zhou等の研究の結果は、曖昧である。 本明細書中に記載したように、感染性パピローマウイルスは、無傷ウイルスゲ ノムを含有する細胞中で、欠損SFVベクターを介して、ビリオンキャプシドタ ンパク質をin transで発現させることにより産生されている。感染性BPVの産 生は、標準的、定量的in vitroBPV感染性アッセイによりモニタリングされた (Dvoretzky,I.,et al.,1980,Virology 103,369-375)。C127細胞のB PV誘発性フォーカス形質転換は、感染性試料を中和性BPV−抗血清とともに インキュベートすることにより特異的に抑制されたが、これは形質転換がBPV 感染に起因するもので、ウイルスDNAのトランスフェクションに依るのではな いことを確証した。 ウイルス産生のこの方法は、ビリオン形成におけるビリオンタンパク質の機能 を決定し、特異的修飾を有するビリオンを生成する機会を提供する。 L1単独又はL2単独ではなく、L1+L2を発現する抽出物中のDNAse 1耐性全長BPV DNAの存在は、L2がBPVゲノムの包膜に必要であるこ とを示す。 HPV16由来のL1およびL2の、BPVゲノムを包膜する能力は、パピロ ーマウイルスゲノムに関して存在する何らかのウイルスDNAパッケージングシ グナルがBPV1およびHPV16の間で保存され、そして、BPV1およびH PV16が非常に高度に進化的に分岐していることから、このようなシグナルは パピローマウイルス間でさらに保存されている、ということを示す。 BPV L1およびHPV16 L2、又は、HPV16 L1およびBPV L 2を用いて感染性ウイルスは生成できないということは、広範に分岐したパピロ ーマウイルス由来のL2が感染性ウイルスの生成を阻止したことを意味するが、 しかしこの結果が密接に関連するパピローマウイルスに関して生じるとは予測さ れないであろう。 BPVゲノムを含有する細胞中でのHPV16 L1およびL2の発現は、H PV16キャプシドを有する感染性偽型ビリオンを生じた。それらは典型的BP V型フォーカスを誘発し、その感染性はHPV16抗血清により中和され、BP V抗血清によっては中和されなかった。HPV16は他の高危険性HPV型より 密接にBPV1に関連するものではないため、HPV16に関して本明細書中で 報告されたものと同様の方法を用いて他の高危険性HPVに対する、そしておそ らくはあらゆるパピローマウイルスに対する感染性偽型を生成し得る、と予期さ れる(実施例4参照)。 フォーカス形質転換アッセイは2〜3週間を要するがしかし、この問題は、原 則として、BPVゲノムに迅速かつ容易に検出可能なマーカーを組み入れること により回避すべきである。 多数の実験室からの結果は、それらの宿主範囲が厳密に限定されているにもか かわらず、パピローマウイルスは多様な種に由来する種々の種類の細胞と結合す ることを示している(Muller,M.,et al.,1995,J.Virol.69,948-54;Roden ,R.B.S.,et al.,1994,J.Virol.68,7260-66;Volpers,C.,et al.,1995 ,J.Virol.69,3258-3264.)。C127細胞のフォーカス形質転換を誘発する HVP16{BPV1}ビリオンの能力は、C127細胞がHPV16ビリオン に対する細胞表面受容体を発現し、そしてウイルス感染を開始するのに必要なイ ンターナリゼーションおよびアンコーティングのその後の工程を実行する能力が あることを示す。これらの観察の最も簡単な解釈は、BPVおよびHPV16が 共通の感染の細胞内経路および共通の細胞表面受容体を共有するというものであ る。 HPV16{BPV1}偽型化ウイルスのin vitro生成は、感染性HPV16 又はその他の高危険性HPVの供給源もHPV16又はその他の高危険性HPV のゲノムに関する容易に値を得られる定量的アッセイもないため、HPV16及 びその他の高危険性HPVに関する抗体中和アッセイの開発をはじめて可能にし たものである。ワクチン接種により生じる中和抗体の力価は、動物パピローマウ イルス防御試験(Breitburd,F.,et al.,1995,J.Virol.69,3959-63,Suzic h,J.A.,et al.,1995,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92,11553-11557)に関し ても真実であると思われるように、大半の過去に開発された予防ワクチンに対す る防御に最も良く相関する(Robbins,J.B.,et al.,1995,J.Infect.Dis.1 71,1387-98)。したがって、HPV16 VLPが高力価の中和抗体を生じるか 否かを調べること、そして種々の生殖器HPV型間の交差防御の程度を測定する ことが重要である。今日まで、中和に関する代用アッセイ、例えばELISAお よび血球凝集抑制に頼る必要があった(Roden,R.B.S.,et al.,1995,J.Viro l.69,5147-51, Roden,R.B.S.,et al.,1996,J.Virol.70,3298-3301,Rose,R.C.,et al. ,1994,J.Gen.Virol.75,2445-49)。中和と比較した場合、非中和抗体を認 識し得るためにVLP ELISAは相対的に非厳密性(non-stringent)であり、 一方血球凝集は、中和抗体の一種(BPV、CRPVおよびHPV11に関して 規定)がそのアッセイで測定されないため、過度に厳密性である(Roden,R.B.S .,et al.,1996,J.Virol.70,3298-3301)。記載した定量的in vitro中和ア ッセイにより、中和に関するこれらの代用アッセイによる必要はもはやない(実 施例5参照)。 基準HPV16株の集合欠損突然変異体L1は検出可能な中和抗体を生じなか ったが、これは、大半の中和エピトープが無傷粒子でのみ提示されるという概念 を補強するものである。7個のL1アミノ酸で114/KHPV16単離体と異 なる分岐集合コンピテント変異体(Zaire 1194(Cheng,G.,et al.,1995,J. of Infect.Dis.172,1584-1587))に対する抗体は、114/K単離体から作 られたHPV16{BPV1}ビリオンを有効に中和し得る、という観察は、単 一HPV16変異体のVLPが分岐HPV16変異体に対する防御を誘導するこ とを示唆する(Cheng,G.,et al.,1995,J.of Infect.Dis.172,1584-1587 )。しかしながら、偽型化ビリオンは、6つの生殖器HPV型又はBPV1由来 のVLPに対する抗血清により中和されなかった。これは、試験した2つのVL P型、即ちHPV31およびHPV33がHPV16に最も密接に関連し、それ ぞれアミノ酸配列相同性が84%および81%である場合でさえ、当てはまった 。これらの抗VLP血清は、同種VLP型に基づくELISAおよび血球凝集ア ッセイで、少なくとも10,000の力価を有した(Roden,R.B.S.,et al.,1 996,J.Virol.70,3298-3301)。したがって、HPV16{BPV1}中和ア ッセイにおける負の結果は、これらのVLPに対する不十分な抗体反応によるも のではなかった。データは、HPV16が他の遺伝子型とは異なる単一血清型で ある、という考え方を支持する。 集合化HPV16 VLPにより誘導された抗体がHPV16{BPV1}ビ リオンによる感染を有効に阻止し得るという知見は、予防ワクチン候補としてこ れらのVLPを用いる可能性を支持する。生殖器HPV感染を防止するための多 価VLPベースのワクチンの成分に関する、情報に基づく決定を成すためには、 ある型のHPV VLPに対して生成した抗体が他の型による感染を中和する程 度を評価することが必要である。他の生殖器HPV型由来のVLPに対して生成 したウサギ抗体がHPV16{BPV1}感染を中和しなかったというデータは 、これらの生殖器HPVに対してヒトで中和抗体により得られた防御が型特異性 であることを示唆する。HPV16{BPV1}とともに、他のHPV型の偽型 化ビリオンの開発は、動物試験における、そしてヒトのワクチン試験の初期にお ける交差中和の問題をより広範に調べるために用い得る。 II.パピローマウイルス小キャプシドタンパク質L2はビリオン成分および ウイルス転写/複製タンパク質E2のPOD核構造への局在化を誘導する 実施例2に記載のプロトコルを用いて、培養細胞中での構造および非構造性の ウシパピローマウイルス(BPV)タンパク質の細胞下局在を、免疫蛍光染色お よび共焦点顕微鏡法により調べた。別々に発現される場合、大キャプシドタンパ ク質であるL1は散在性核分布を示したが、一方小キャプシドタンパク質である L2は、PML癌遺伝子ドメイン(POD)として同定される斑点状(punctate) 核領域に局在することが判明した。L1およびL2の同時発現は、POD中への L1の移動を誘発し、L1およびL2の共局在化を生じた。 ウイルスDNAゲノム並びにゲノムおよびウイルスDNA合成の保持に必要な 非構造性ウイルスタンパク質E1およびE2の分布に及ぼすL2発現の影響を調 べた。E1タンパク質の局在化は、L2発現の影響を受けなかった。しかしなが ら、抗E2染色のパターンは、L2発現細胞で劇的に変化した。L1と同様に、 E2は散在性核付近からPOD中に移り、L2と共局在した。L2による全長E 2の補充(recruitment)は、他のウイルス成分の非存在下で生じた。さらに、B PVで形質転換された線維芽細胞では、自律的複製BPVゲノムがL2依存的に 隣接核領域中で合着されることが判明した。 L2は、本発明で、感染性BPVの生成に不可欠であることが示された。最新 の結果は、異なる核ドメインにそれらを補充することによるビリオン成分の組織 化におけるL2の役割に関する証拠を提供する。このL2依存性共局在化は、お そらく、ビリオン成分の局所的濃度を増大することにより、又は有効なパッケー ジングおよび集合に必要な物理的構造を提供することにより、パピローマウイル スの集合を促すメカニズムとして役立つのであろう。データはさらに、PODへ のウイルスゲノムの局在化に際して、パピローマウイルスゲノム中の保存配列モ チーフを結合する非構造性ウイルスタンパク質E2の役割を確立する。 BPVキャプシドタンパク質の副核局在化。BPHE−1は、自律的複製BP Vゲノムの多重コピーで潜伏感染されたハムスター線維芽細胞系であり、非構造 性ウイルスタンパク質を発現する(Zhang,Y.L.,et al.,1987,J.Virol.61 ,2924-2928)。SFV発現系を用いて、L2小キャプシドタンパク質をBPH E−1細胞に導入し、免疫蛍光染色およびレーザー走査共焦点顕微鏡法によりL 2タンパク質の局在を調べた。SFV感染後6時間目のL2の典型的分布は、タ ンパク質が明確な核内斑点状パターンで現れたものである。 この分布がBPHE−1細胞中でのBPV成分に依存したという可能性を除外 するために、パピローマウイルス配列を保有しない細胞中で、SFVベクターを 介してL2を発現させた。同様の斑点状核パターンのL2染色は、これらの他の 細胞型、例えばCOS−7、BHK−21およびヒト線維芽細胞系1634でも 観察された。したがって、この明確なL2局在化は細胞性因子にのみ依存し、細 胞系系統に無関係であると思われる。この局在化がパピローマウイルスL2の一 般的特徴であるか否かを確定するために、SFVベクターを介して発現されたヒ トパピローマウイルス16(HPV16)L2タンパク質の分布をこれらの細胞 系でさらに調べた。HPV16 L2タンパク質によるパターンはBPV L2で 観察されたものと同様で、この局在化がパピローマウイルスL2の特徴であるこ とが確立された。 L2含有斑点状構造はPODである。BPV L2タンパク質が局在した核ド メインを同定するために、多数の前述の核タンパク質およびL2に対する二重染 色実験を実施した。L2タンパク質の共局在化は、コイル化体(coiled body)、 網膜芽細胞腫タンパク質、p53又はスプライシング因子SC35に関しては、 見出されなかった。抗SC35抗体に関して観察された染色パターンは抗L2抗 体に関して観察されたものに類似したが、これらの領域が排他的であることは併 合画像から明らかであった。しかしながら、L2タンパク質の分布を抗前骨髄性 白 血病(PML)タンパク質染色と比較すると、タンパク質分布のほぼ完全な重複 が観察された。 PMLタンパク質は、PODと呼ばれる副核細胞小器官中に局在する推定上の 成長抑制遺伝子生成物である(Chang,K.S.,et al.,1995,Blood 85,3646-36 53;Dyck,J.A.,et al.,1994,Cell 76,333-43)。PML分布は、L2タンパ ク質の発現により影響を及ぼされないようであり、POD中のL2の局在化は細 胞中のL2のレベルに無関係であった。これは、細胞が高レベル、中レベル、低 レベルのいずれのL2を発現中であろうと、観察された。L2を発現する細胞は すべて、同様の斑点状分布を示したが、この場合、L2はすべての細胞において PMLと共局在した。したがって、この共局在化は過剰発現の人為的結果である とは考えられない。 L2はL1をPODに向け直す。L1およびL2がキャプシド中に同時集合す るので、L1はL2と同様の核染色パターンを示し得るか否かという疑問があっ た。しかしながら、L1がBPHE−1細胞中で発現された場合、L1タンパク 質の分布はかなり異なった。L1は、核小体排除に伴って、散在性配置からわず かに点在する配置まで変化する核パターンで存在した。 この結果が、L1タンパク質の非細胞性分布がL2の同時発現に影響され得る という可能性の探求へと導いた。したがって、BPHE−1細胞に組換えL1S FVおよび組み換えL2 SFVを同時感染させた。これは、BPHE−1細胞 中での感染性BPV生成が誘導される条件である。L1染色パターンは、L1S FV感染単独の後に認められた散在性核パターンから劇的に変化した。同時感染 細胞中でのL2染色パターンは、L1の非存在下で観察されたL2の分布と一致 した。L1およびL2の分布は、2つの画像を併合した場合、実質的に重複した 。概して、L1はL2とぴったり合着したとは認められなかった。いくつかの細 胞では、L1は、L2ドメインと重複するのではなく、多くは取り囲んでいるの が観察された。この変動は、個々の細胞の感染の動力学の差によるか、又はL1 移動における中間段階を反映するのかもしれない。L2はPODに実質的割合の L1の向け直し(redirection)を誘導する、という結論が引き出される。 L2はE2の共局在化を誘導する。次に、ウィルスゲノム複製およびウイルス 転写に関与する非構造性ウイルスタンパク質E2の分布に及ぼすBPVキャプシ ドタンパク質の発現の影響を試験した(Chiang,C.M.,et al.,1992,Proc.Na tl.Acad.Sci.USA,89,5799-5803;Spalholz,B.A.,et al.,1985,Cell 42, 183-191;Ustav,M.,and Stenlund,A.,1991,EMBO J.10,449-457)。BPH E−1細胞では、E2は拡散性分布を示す核タンパク質として検出された。L1 キャプシドタンパク質がこれらの細胞中で発現された場合に、このタンパク質の 局在化に及ぼす明らかな影響は認められなかった。これに対比して、L2発現は 、抗L2染色パターンで観察されたのと同様にE2を斑点状領域に移した。それ はE2の局在化の測定を妨げなかったが、しかしE2のレベルは、おそらくはS FVによる宿主タンパク質合成の十分実証済みの阻害のために、組換えSFV感 染中にしばしば実質的に低減した(Strauss,J.H.,and Strauss,E.G.,1994, Micro.Rcv.58,491-562)。この作用は、部分的には、SFVによるNa+K +輸送体妨害によるものである(Carrasco,L.,1977,FEBS Lett.76,11-15;G arry,R.F.,et al.,1979,Virology 96,108-120)。E2の低減は、無関係 なSFV組換え体による対照感染においても観察された。100mM KClの 存在下での感染は、この問題をなくすのに役立った。 L2がE2タンパク質のL2染色POD中への再分布を誘導するか否かを確定 するために、L2−SFVによる感染後にBPHE−1細胞の二重染色を実施し た。大多数の細胞は、拡散的分布核パターンのE2染色を示した。しかしながら 、多数の細胞は、E2の斑点状パターンへの配置転換を示した。L2発現細胞は すべて、L2染色の斑点状パターンのみを示した。E2およびL2染色の同所共 在は、検出可能レベルのE2を保持する感染細胞において顕著であった。 L2は、全長E2を再分布させるのに十分である。自律性複製ゲノムを有する BPV形質転換細胞は、3つの形態のE2タンパク質を発現する。即ち、ゲノム 複製および転写的トランス活性化で機能する全長48kD形態と、ウイルス転写 のレプレッサーとして作用する2つの小型形態である(Hubbert,N.L.,et al. ,1988,proc.Natl.Acad.Sci.USA 85,5864-5868;Lambert,P.F.,J.Virol .63,3151-3154;McBride,A.A.,et al.,1991,J.Biol.Chem.266,18411-1 8414)。免疫蛍光試験に用いられた抗体は、3つのタンパク質すべてに共通のC 末端DN A結合ドメイン中のエピトープを認識し、それらを識別しない。BPHE−1細 胞の別の特徴は、未知の割合のE2分子がウイルスゲノムと結合することである 。したがって、BPHE−1におけるE2のL2依存性再分布が細胞中のウイル スゲノムの存在によるものか否かは明らかでなかった。 BPHE−1細胞で観察されたE2のL2依存性再分布が、ウイルスゲノムと は無関係に、L2および全長E2タンパク質の間で起こり得るか否かを確定する ために、BHK−21細胞(パピローマウイルスゲノムを含有しない)にL2− SFV組換え体および全長E2を発現するSFV組換え体の両方を感染させた。 E2のRNAは細胞質中でSFV RNA依存性ポリメラーゼにより完全に産生 されたため、代替的E2mRNAの産生は除外された。予測通り、SFV−E2 感染細胞抽出物のウエスタンブロットでは、48kD形態のみが検出された。前 記のように、BHK−21細胞中のL2分布は、BPHE−1細胞に関して観察 されたものと同様であった。L2の非存在下で、E2がBHK−21細胞中で発 現されると、大多数のタンパク質は散在性核分布で存在した。細胞にL2および E2を同時感染させると、L2パターンは変化しなかったが、E2は2つのタン パク質を同時発現した細胞中でL2の斑点状染色パターンを呈した。これらの結 果は、PODへの全長E2のL2依存性局在化が、L2以外のウイルスゲノムお よびウイルス遺伝子生成物とは無関係であることを示す。 L2はE1の再分布を誘導しない。ウイルスDNA複製に関与し、したがって おそらくはBPHE−1細胞中で発現されるE1の局在化を試験した。BPHE −1細胞における抗E1抗体による免疫染色は、弱かった。定常状態自律的複製 BPVゲノムからの低レベルのE1発現のみが報告されているため、この結果は 予測された(Sun,S.,et al.,1990,J.Virol.64,5093-5105)。点在性染色 パターンの変化は、いずれかのキャプシドタンパク質のSFV媒介性発現後で観 察されなかった。染色の強度は非常に低く、そしてBPHE−1の親系統は対照 として利用できなかったため、これらの細胞でのE1分析からは確実な結論は引 き出せなかった。 これらの問題を克服するために、BHK−21細胞にE1組換えSFVを感染 させると、点在性核パターンの明確な免疫染色が生じたが、未感染細胞は陰性で あった。L2およびE1組換えSFVによる同時感染は典型的斑点状L2染色パ ターンを生じたが、しかしこの発現は同時感染細胞におけるE1パターンを変え なかった。したがって、L2タンパク質は、E1の再分布を直接誘導しない。し かしながら、これらの結果は、E2およびウイルスゲノムによるその十分実証済 みの相互作用により間接的に、E1がPODに局在し得るという可能性を排除し ない(下記参照)(Mohr,I.J.,1990,Science 250,1694-99;Wi1son,V.G., and Ludes-Meyer,J.,1991,J.Virol.65,5314-5322)。 ウイルスゲノムの分布はL2発現により変えられる。各々のBPHE−1核は BPVゲノムの50〜200の自律的複製コピーを含有する、と概算されている (Zhang,Y.L.,et al.,1987,J.Virol.61,2924-2928)。BPVビリオンタ ンパク質の発現がBPVゲノムの分布に影響し得るか否かを確定するために、L 1又はL2組換えSFVに感染させたBPHE−1細胞についてFISH分析を 実施した。フルオレセイン標識PCRプローブをゲノムの上流調節域に対して作 成し、DNA変性後にin situでハイブリダイズした。L1−SFVに未感染の 又は感染させた細胞中でゲノム分布を調べた場合、かすかな散在性蛍光小斑点の みが検出された。しかしながら、L2タンパク質を発現したいくつかの細胞では 、蛍光プローブはより離散した融合領域と結合した。蛍光シグナルはDNase による細胞の前処理により除去されたが、RNase処理による影響は受けなか った。 ゲノムの位置をL2−POD構造の位置と比較した場合、DNAはこれらのド メインに隣接して位置することが判明した。FISH後に実施した抗L2染色に より、ハイブリダイゼーションおよび洗浄手法で、従来観察されたよりも低強度 のタンパク質検出が生じることが明示された。それにもかかわらず、L2の特徴 的斑点状パターンは依然として認められた。未感染の細胞は、散在性の、かろう じて検出可能な蛍光を示した。しかしながら、高レベルのL2を発現した細胞で は、蛍光プローブは、核内の約10〜12スポットで強力に結合した。併合画像 では、BPV DNAおよびL2タンパク質は隣接するドメインにあることは明 白であった。このハイブリダイゼーションパターンは、L2を発現しない細胞で は検出されなかった。しかしながら、この分布は、L2発現細胞の20〜25% のみに現れた。この変動は、感染細胞のコピー数の差、特定の感染の時期又は細 胞周期変動によるものと思われるが、しかしビリオン成分およびウイルスタンパ ク質のPODへの局在化を誘導するL2についての結論の評価を減じるものでは ない。 考察。本明細書に記載したように、小キャプシドタンパク質L2は、その他の ウイルス成分の非存在下でPODに局在する固有の能力を有することが判明した 。さらに、PODにおけるL2の存在は、大キャプシドタンパク質L1、非構造 タンパク質E2、およびウイルスゲノムの補充に関連する。したがって、POD がパビローマウイルスが集合する主要構造であると推測することは興味深い。 PODは、ほとんどの細胞で0.3〜0.5mmの平均直径を有するクロマチ ン間マトリックス結合核体である。PODの細胞性機能は、ほとんど分かってい ない(Ascoli,C.,and Maul,G.J.,1991,J.Cell.Biol.112,785-795;Grand e,M.A.,et al.,1996,J.Cell.Biochem.63,280-91)。それらはKr体、 又は、細胞当たりの平均数に基づいて核ドメイン10(ND 10)とも呼ばれ ているが、しかしそれらの数は実際には変化し、形質転換細胞では多い(Ascoli ,C.,and Maul,G.J.,1991,J.Cell.Biol.112,785-795;Lamond,A.I.,and Carmo-Fonseca,M.,1993,Trends in Cell.Biol.3,198-204)。PODは、 それらの断片化が急性前骨髄性白血病でしばしば認められるので、骨髄細胞の正 常成熟に必要であると思われる(Dyck,J.A.,et al.,1994,Cell 76,333-43 )。この白血病におけるPODの破壊は、正常PMLタンパク質と特徴的t(1 5;17)染色体トランスロケーションに起因するPML−レチノイン酸受容体 (PML−RARa)融合タンパク質との間のヘテロダイマー形成に関連する( de The,H.,et al.,1990,Nature 347,558-561;de The,H.,et al.,1991, Nature 347,558-561;Kakizaka,A.,et al.,1991,Ccll 66,663-674)。PM Lの他に、PODは少なくとも6つのその他のタンパク質を含有する。これらの 例としては、SP100タンパク質(これは、元々、原発性朋汁性肝硬変患者に おける自己抗原として同定された)、Int−6、PIC−1タンパク質、並び に52kD(NP52)、55kD(NDP55)および65kDタンパク質が 挙げられる(Ascoli,C.,and Maul,G.J.,1991,J.Cell.Biol.112,785-795 ;Boddy,M.N.,et al.,1996,Oncogene 13,971-982;Desbois,C.,et al.,19 96,Science 273,9 51-53;Epstein,A.L.,1984,J.Virol.50,372-379;Szostecki,D.,et al.,1 990,J.Immunol.145,4338-4347)。 いくつかの関連がPODとその他のDNAウイルスの複製との間で報告されて いる。生産的ウイルス複製は、単純ヘルペスウイルス1(HSV−1)、アデノ ウイルス5(Ad−5)およびシミアンウイルス40(SV40)に関してはP ODと関連して開始すると思われる(Carvalho,T.,et al.,1995,J.Cell.Bi ol.131,45-56;Doucas,V.,et al.,1996,Genes Dev.10,196-207;Everett ,R.D.,and Maul,G.G.,1994,EMBO J.13,5062-69;Jiang,W.O.,et al., 1996,Exp.Cell.Res.229,289-300;Maul,G.G.,et al.,1996,Virology 21 7,67-75;Puvion-Dutilleul,F.,1995,Exp.Cell.Res.218,9-16)。これら 3つの遺伝的に無関係なウイルスに関するこの構造への顕著な収斂にもかかわら ず、この局在化がウイルス−細胞相互関係で果たす役割は、依然として明らかで ない。 ウイルス複製において可能性のある多数の役割が、ウイルス成分とPODとの 関連に対して示唆されてきた。POD会合は、初期ウイルス複製を限定するよう 進化した細胞メカニズムであるかもしれない、ということが提示されている(Is hov,A.M.,and Maul,G.G.,1996,J.Cell.Biol.134:815-826)。Ad−5 E4−ORF3およびHSV−1 ICPOが、感染が進行するときにPODを 崩壊させるタンパク質をコードするという事実は、この可能性を支持する証拠と 解釈されてきた(Doucas,V.,et al.,1996,Genes Dev.10,196-207;Everett ,R.D.,and Maul,G.G.,1994,EMBO J.13,5062-69;Maul,G.G.,et al.,199 6,Virology 217,67-75;Puvion-Dutilleul,F.,1995,Exp.Cell.Res.218, 9-16)。さらに、インターフェロンがPODタンパク質の発現をアップレギュレ ートするという観察は、PODが抗ウイルス防御メカニズムとして作用すること と一致する(Chelbi-Alix,M.K.,et al.,1995,Leukemia 9,2027-2033;Grotz inger,T.,et al.,1996,Mol.Cell.Biology 16,1150-56;Lavau,C.,et al. ,1995,Oncogene11,871-876)。 あるいは、POD会合は、おそらくはウイルス複製において正の役割を果たし 得る。この局在化は、1)ウイルス生成物の局所濃度を増大し、したがって集合 を促進し、2)それらの初期複製の通常部位である上皮細胞における正常分化お よび/またはウイルスに対するアポトーシス反応を妨害し、3)細胞性転写およ び/または複製因子への接近を促し(しかし、PODがこれらの機能を有すると いう証拠はほとんどない)、4)ウイルス生成物の必須プロセッシングを促進す るかもしれない。後者に関しては、ユビキチン依存性プロテアーゼがPOD関連 であることが近年示されたことは、興味深い(Boddy,M.N.,et al.,1996,Onc ogene 13,971-982)。in vitro系での潜伏性パピローマウイルス感染から生産 的パピローマウイルス感染への転換がPODへの関連ウイルス生成物の再分布に 関連するというここに報告された知見は、PODがパピローマウイルスの複製に おいて正の役割を果たすという見解に強力な支持を提供する。 Ad−5、HSV、SV40およびエプスタインーバーウイルス(EBV)の 試験では、PODと相互作用し、いくつかの場合には脱集合する初期遺伝子の生 成物が同定されたが、一方、いずれの遺伝子がビリオン成分のPOD局在化に関 与するかは確定されなかった(Doucas,V.,et al.,1996,Genes Dev.10,196 -207;Everett,R.D.,and Maul,G.G.,1994,EMBO J.13,5062-69;Jiang,W.O. ,et al.,1996,Exp.Cell.Res.229,289-300;Maul,G.G.,et al.,1996,V irology 217,67-75;Puvion-Dutilleul,F.,1995,Exp.Cell.Res.218,9-16 )。この試験では、生産性感染中の種々のパピローマウイルス成分とPODとの 会合は、L2小キャプシドタンパク質に依っている、ということが実証された。 感染性ウイルスの生成に不可欠であるL2の非存在下では、その他のウイルス成 分は、不明瞭な不均一分布を示す。結果は、L2がビリオン集合に必要なその他 の成分の共局在化を誘導することによりビリオン産生を促すよう機能することを 示す。PODへの補充は、生産性パピローマウイルス感染と潜伏性パピローマウ イルス感染とを区別する重要な特徴を示すと思われる。潜伏性からの脱出に関与 したPOD結合タンパク質HSV−1 ICPOおよびEBV EBNA−5は、 それらのそれぞれのウイルスに対して類似の機能を供することができる。 この試験の結果は、パピローマウイルス生活環の生産性期に関する以下のモデ ルを示唆する(図1)。L1およびL2発現が感染上皮細胞における分化特異的 シグナルにより誘導されると、生産性周期が始まる(Dollard,S.C.,et al.,1 992,Genes Dev.6,1131-42;Meyers,C.,et al.,1992,Science 257,971-73 )。 これら2つの遺伝子のSFV媒介性発現は、本発明の系におけるこの誘導発現の 代わりのものであり、分化それ自体はウイルス産生に必要でないことを示す。ウ イルス集合は、L2のPODとの会合およびL1の共局在化が引き金となると思 われる。安定なL1/L2複合体はin vivoでは完全集合化VLPに、in vitro ではL1五量体を含む部分的集合化ウイルスキャプシド構造になるので、L1の PODとの会合は、L1とL2との直接相互作用の結果であると考えられる。L 1はL2の非存在下でVLPに自己集合し得る(Kirnbauer,R.,et al.,1992 ,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.89,12180-84;Kirnbaucr,R.,et al.,1993, J.Virol.67,6929-36)が、しかしL2は昆虫細胞で4倍、哺乳類細胞で10 0倍、VLP産生を増大する(Hangensee,M.E.,et al.,1993,J.Virol.67 ,315-22;Kirnbauer,R.,et al.,1993,J.Virol.67,6929-36;Zhou,J.,et al.,1993,J.Gen.Virol.74,763-68)。このより大きい効果は、PODで のL1のL2介在性濃縮の結果としてのキャプシド集合速度の増大の結果である 可能性がある。 L2を含有するいくつかの細胞では、L1タンパク質は、それらに重複するの ではなくL2ドメインの周囲を主に取り囲む、と考えられる。感染はすべて、2 つのパターンの混合物を示すと思われるため、これらの変動は、個々の細胞のS FV感染における一時的な差を反映するものであろう。種々のL1集合状態は、 ここで用いられる抗L1抗体により検出されたようである。in vitroでは、抗体 は五量体のL1および無傷ビリオンを認識する。POD周囲で検出されるL1は 集合の部位から放出された成熟ビリオンによるものであり、抗L2抗体との反応 性の減少を示す、と考えられる。あるいは、周囲の抗L1染色は、L2との集合 過程におけるL1五量体によるものであろう。 L2はさらに、E2の再分布を誘導した。BHK−21細胞での実験は、PO DとのE2会合はL2依存性であるが、しかしL1、その他の初期パピローマウ イルス遺伝子産物又はウイルスゲノムとは無関係である、ということを明瞭に示 した。しかしながら、E2がL2と直接相互作用するという証拠はない。同時免 疫沈降実験およびショ糖勾配における同時沈降を含めたかなりの努力にもかかわ らず、可溶性E2−L2複合体は、in vivo又はin vitroで検出されなかった。 目下、L2およびE2が比較的低親和性で結合するのか、E2がL2により変え られた PODの成分と結合するのか、あるいはE2、L2およびPOD成分が三分子複 合体を形成するのかという可能性を区別することは実行不可能である。 個々のキャプシドタンパク質又は集合化VLPは配列特異的にゲノムと結合し ないので、パピローマウイルスが優先的に細胞性DNA全体の中のそれらのゲノ ムを如何にパッケージするかは明らかでない(Mallon,R.G.,et al.,1987,J. Virol.61,1655-1660;Zhou,J.,et al.,1994,J.Virol.68,619-25)。ウ イルスゲノムの分布に関する本知見は、この過程を理解するために重要な意味を 有する。潜伏的感染細胞では、ウイルスDNAは分散性分布を示す。これに対比 して、本発明の分析は、感染性ビリオンを産生し得る培養中の少なくともいくつ かの細胞でPODへウイルスDNAが局在することを示したが、これは、ウイル スゲノムのビリオン中への優先的パッケージングが、少なくとも部分的には、こ の特定位置の局在化に起因することを示唆する。 ウイルスゲノムのこの再局在化に関するメカニズムは実験的に調べられてはい ないが、E2はウイルスゲノム上の多数の部位に強く結合するので、それは、P ODへのE2の移動によっていると推測し得る(Androphy,A.J.,et al.,1987, Nature 325,70-73;Li,R.,et al.,1989,Genes Dev.3,510-526)。畜牛疣か ら抽出した感染性BPVビリオン中でE2を検出できていないため、E2は、ビ リオン集合の過程で触媒的に作用すると考えられる。そのウイルスの非構造性タ ンパク質であるSV40T抗原は、これに関してはE2に機能的に類似する。T 抗原はPODと関連する、ウイルスゲノム結合性転写/複製因子であるが、しか しそれらの破壊を引き起こさない(Jiang,W.O.,et al.,1996,Exp.Cell.Re s.229,289-300)。ビリオン中へのそのパッケージングに必要とされるSV4 0ウイルスケノムに関するシグナルは、T抗原結合部位を含むウイルスDNA上 のセグメントにマッピングされている(Oppenheim,A.,1992,J.Virol.66,53 20-5328)。 III.昆虫細胞中での感染性BPVビリオンのin vitro生成 実施例3に記載されたプロトコルを用いて、全長環状BPV DNAで細胞を トランスフェクトし、BPVタンパク質の種々の組合せを発現するバキュロウイ ルスをそれらに感染させることにより、感染性BPVをSf9昆虫細胞で得た。 感染性BPVの産生はE2を要する。BPVゲノムに感染させたSf9細胞に 、L1単独、L2単独、又はL1およびL2を一緒に発現するバキュロウイルス を感染させて、抽出物をC127細胞で試験した場合、フォーカス形質転換は得 られなかった。しかしながら、L1+L2およびE2を発現するバキュロウイル スを感染させたBPVDNAトランスフェクト化Sf9細胞からの抽出物を試験 した場合、典型的BPVフォーカスがC127細胞で得られた。L1+L2およ びE2バキュロウイルスの他に、E1を発現したさらに別のバキュロウイルスを 付加すると、実際に、C127細胞により少数のフォーカスを誘発する抽出物を 生じ、そしてL1+L2およびE1を発現するバキュロウイルスによる感染はC 127細胞にフォーカス形成活性を生じなかった。さらに、C127細胞でのフ ォーカス形質転換は、L1+L2およびE2バキュロウイルスを感染させた細胞 が、単離再結合化BPVゲノムではなくBPVpMLプラスミドでトランスフェ クトされていた(BPVゲノム内に挿入された細菌pML−2dプラスミドを含 有する)場合には、得られなかった。感染性BPVを用いた場合と同様に、C1 27細胞のフォーカス形質転換は、L1、L2およびE2バキュロウイルス感染 Sf9細胞からの感染性抽出物を中和抗BPV血清とともにインキュベートした 場合には、阻止される。 外因性E2の要件。感染性ウイルスを得るための、L1およびL2の他の、E 2バキュロウイルスに関する要件は、哺乳類細胞系の場合とは異なった。外因性 E2を必要としない哺乳類細胞系との差に関する考え得る説明の一つは、BPV ゲノムを保有する哺乳類細胞に対比して、非構造性ウイルスタンパク質をコード するBPV遺伝子がBPV DNAトランスフェクト化Sf9昆虫細胞中で発現 されないというものである。この可能性を試験するために、BPV DNAでト ランスフェクトしたSf9細胞を、λCII BPV E6融合タンパク質に対す るウサギ抗血清の1:500希釈液でプローブすることにより、BPV E6タ ンパク質の発現に関してウエスタンブロットで試験した(Androphy,E.J.,et a l.,1985,Science 230,442-445)。E6発現は、これらの条件下では検出され なかった。これらの結果は、哺乳類細胞に対比して、BPV遺伝子がトランスフ ェクト化BPVゲノムから発現されなかったということを示す。 E2はウイルス転写/複製レギュレーターである。BPV全長E2遺伝子は、 すべてのパピローマウイルスの上流調節領域(URR)中に多数コピーで存在す る配列と結合する二量体として機能するタンパク質をコードする(Turek,L.,1 994,Adv.Virus Res.44,305-356)。E2タンパク質は、ウイルスRNA合成 およびウイルスDNA合成を刺激することが示されている。これらの活性はとも に、E2のURRのそのコグネイト結合部位との結合(E2BS)に依っている が、一方ウイルスDNA複製は、E2タンパク質の他にウイルスE1遺伝子を必 要とする(Chiang,C.M.,et al.,1992,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89,5799 -5803)。 外因性E2はBPV転写を刺激しない。BPV DNAトランスフェクト化S f9細胞中でのE2発現がビリオン集合に必要なその他のパピローマウイルス遺 伝子の発現を活性化し得るか否かを決定するために、BPV E6タンパク質( 哺乳類細胞中でのその発現はE2により調節される)の存在を、E2バキュロウ イルスで感染後に調べた。ウエスタンブロット分析により、それらがE2バキュ ロウイルスにのみ感染した場合も、E2およびL1+L2バキュロウイルスに感 染した場合も、E6発現は、E2を発現するBPV DNAトランスフェクト化 Sf9細胞中では検出されなかった。これらの知見は、非構造性ウイルス遺伝子 の発現がこれらの条件下では活性化されなかったことを示す。 外因性E2はBPV DNA合成を刺激しない。E2バキュロウイルスがトラ ンスフェクト化Sf9細胞中での投入BPV DNAのBPVDNA複製を促進 しているという可能性を調べるために、BPV E1,E2,L1およびL2を BPV DNAトランスフェクト化Sf9細胞中で別々に、そして組合せて、組 換え体バキュロウイルスから発現させた。3日後、細胞を回収して、Hirt抽 出物(Hirt,B.,1967,J.Mol.Biol.26,365-369)を調製した。DpnIに よる消化に対する耐性の出現を用いて、Sf9細胞中でのBPV DNA複製に 関してアッセイした。染色体外DNAを余分量のDpnIで消化し、1%アガロ ースゲル上で分離して、サザーンブロット処理した。BPV DNAのSpeI −KpnI断片からのランダムプライミングにより生成された[32P]標識プロ ーブを用いて、BPV DNAの存在を検出した。DpnI耐性BPV DNAの 証 拠は観察されなかった(試料当たり1ngのDNAの感受性に対して)。これら の結果は、ウイルス複製がE1又はE2又は両方のタンパク質の存在下では昆虫 細胞中では生じなかった、ということを示す。したがって、E2は、パッケージ ングのためにBPVゲノムを複製するのに、BPV DNAトランスフェクト化 Sf9細胞では必要でなかった。 外因性E2はBPV L1又はL2の量を増大しない。E2がSf9細胞中で 非構造性ウイルス遺伝子の発現を刺激した、あるいはBPV DNAの複製を助 長したということを除外するため、E2発現がL1又はL2の量をビリオン集合 にとって決定的なレベルに増大し得るか否か調べた。この可能性に関し、ウエス タンブロット分析を用いて、全組合せで、L1、L2およびE2を発現する組換 えバキュロウイルスを感染させて、3日間保持したBPV DNAトランスフェ クト化Sf9細胞中でL1およびL2のレベルを評価した。E2はキャプシド遺 伝子発現のレベルを増大しなかった。むしろ、BPVトランスフェクト化Sf9 細胞のプレートの各感染に用いた異なるバキュロウイルスの数の増加は、各々か らの遺伝子発現を低減させる傾向があった。 考察。BPV DNAゲノムの多数のコピーを安定保有する哺乳類細胞では、 セムリキ森林熱ウイルスベクターを介したBPV L1およびL2の発現は、感 染性BPV(BPV抗血清により中和可能)を生じさせる。同一系において、セ ムリキ森林熱ウイルスベクターを介したHPV16 L1およびL2の発現は、 HPV16 L1/L2キャプシドに取り囲まれたBPVゲノムから成る感染性 偽型(HPV16抗血清で中和可能)を生じさせる。ウイルスDNAの包膜およ び感染性ウイルスの生成はともにL1およびL2の発現を要するが、しかしL1 はそれ自体で、空キャプシドを作る。 昆虫細胞では、感染性BPVは、BPV DNAゲノムが細胞中に導入され、 細胞が適切な組合せのBPVタンパク質を発現するバキュロウイルスに感染する と得られる。HPVを含むその他のパピローマウイルスに対する同様のアプロー チも、その血清型の感染性ウイルスを産生する、と予測される。さらに、このア プローチは、酵母を含むその他の非哺乳類系に対して首尾よく行くと予測される が、この場合、構造性ウイルスタンパク質の発現は、適正にフォールドされたウ ィルスキャプシドの自己集合を生じる(Sasagawa,T.,et al.,Virology 206, 126-35)。 昆虫細胞で実行された試験からの主要知見は、これらの細胞中での感染性BP Vの産生は、ウイルスゲノムおよびウイルス構造タンパク質L1およびL2の他 に、E2の外因性産生を要する。哺乳類細胞における外因性E2に関する要件の 欠如は、E2が哺乳類細胞ではエピソームBPVゲノムから発現されるが、一方 昆虫細胞の場合はそうではない、という事実から生じると結論される。BPVは 哺乳類ウイルスであるため、哺乳類細胞はウイルスゲノムからの非構造遺伝子の 発現を許す(Turek,L.,1994,Adv.Virus Res.44,305-356)が、一方進化 的に分岐した昆虫細胞はウイルスゲノムからのこれらの遺伝子の発現を許さない 、ということは意外ではない。 昆虫細胞で実行した実験の結果は、外因性E2が、組換えバキュロウイルスか ら発現された場合、BPV DNA合成、BPV転写を刺激し、あるいはBPV L1又はL2タンパク質の量を増大するという可能性を否定する。E2は、構造 ウイルスタンパク質によるBPVゲノムの包膜を媒介するという異なる役割を有 する、と想像される。この結果を得るためにE2が機能するメカニズムは分かっ ていないが、しかしモデルを仮定し得る。このモデルでは、E2二量体は、ウイ ルスゲノム中のそれらのコグネイトE2結合部位に結合すると、それは十分に集 合化された粒子に生成される際、ウイルスキャプシドと会合する複合体を形成す る。おそらくは、E2−DNA複合体のある態様は、ウイルスDNAの包膜を助 長する様式で、集合中のウイルスキャプシドを認識する。このモデルでは、E2 はウイルスゲノムとともにウイルスキャプシド中に取り込まれる。あるいは、ウ イルスDNAの包膜はE2の放出を生じ得、この場合、それは再利用されてその 他のウイルスDNAゲノムの包膜を助けるのかもしれない。この後者の可能性は 、ウシ疣からの感染性BPVの実験が今までのところ、E2検出(10ビリオン 当たり1分子のE2の感度で)に失敗しているので、好都合である。このモデル の鍵となる特徴は、ウイルスDNA配列とのE2の十分立証済みの高親和性結合 によるゲノム包膜の特異性をそれが提供することである。すべてのパピローマウ イルスはこのメカニズムによりそれらのケノムを包膜する、と予測される。L2 が E2およびウイルスゲノムをPODに補充することを示す結果は、このモデルと 一致する。哺乳類細胞中でHPV16 L1およびL2によりBPVゲノムを偽 型化する能力は、包膜のメカニズムがパピローマウイルスの間で保存されている ということを示す。さらに、非構造性DNA結合タンパク質がウイルスDNAを 形成中のビリオンにもたらすモデルは、他のウイルスにも同様に適用し得る。ほ とんどの場合、DNA結合タンパク質(又はRNAウイルスに関してはRNA結 合タンパク質)は、ウイルスコード化される。しかしながら、DNA結合タンパ ク質が細胞コード化されるウイルスが存在し得る(実施例6参照)。 このモデルの一般的特徴を基礎にして、パピローマウイルス機構によるDNA の包膜には、DNAがE2BSを含むことが必要である。これは、遺伝子および 好ましい調節エレメントのようなあらゆるDNA配列が、それがE2BSを含む 限り、パピローマウイルス偽型として包膜される、ということを意味する。E2 BSの数および位置に関する規則の決定、並びにE2BS含有DNAがさらにエ ピソーム性、環状および約8kbでなければならないか否かは、経験的事項であ る。さらに、DNAからほとんどすべてのウイルス遺伝子を排除し、パピローマ ウイルスキャプシドタンパク質により有効に偽型化されたE2BS含有DNAを なお保持させることができる、と予測される。HPV16 L1およびL2はB PVゲノムを偽型化し得るという知見は、E2が異種キャプシドとともに機能し 得る、ということを示す。これは、新規のウイルス偽型の作成が同種E2の使用 を必要としないことを意味する。その代わりとして、要件は、E2に関連して異 種であり得るパピローマウイルスキャプシドを伴う、E2 DNA結合タンパク 質およびパピローマウイルスベクターDNA中に取り込まれたそのコグネイトD NA結合部位である。そのメカニズムがその他のウイルスに適用し得る程度まで 、それはさらにそれらに拡大されることができる。 パピローマウイルス偽型は、哺乳類細胞で作製され得る(第I節)。昆虫細胞 での感染性BPVの作製に際して成功が示され(第III節)、細胞がE2、L 1およびL2を発現するという条件で、昆虫細胞中でパピローマウイルス偽型を 作ることができるということがさらに予測される。L1およびL1/L2ウイル ス様粒子は酵母で作られている(Sasagawa,T.,et al.,1995,Virology 206, 126 -35)ため、そしてE2はここではE2BS依存性転写因子として機能すること が示されている(Lambert,P.,et al.,1989,Genes Dev.3,38-48;Morrissey ,L.,et al.,1989,J.Virol.63,4422-4425)ために、酵母中でパピローマ ウイルス偽型を作ることができると予測され、酵母での要件は、昆虫細胞、そし ておそらくは哺乳類細胞の場合と同様である。酵母又は昆虫細胞で機能するDN A複製起点の付加(パピローマウイルスはすでに、哺乳類細胞で機能する複製起 点を有する)は、同種系における感染性ウイルス産生を増大し得る。さらに、ウ イルス様粒子は、現在、細菌で発現されており(Nardelli-Haefliger et al.,1 -6 Dec.1996,15 Intl.Papillomavirus Workshop,290)、この知見は、パピ ローマウイルス偽型がE2、L1およびL2遺伝子を機能的にコードするよう遺 伝子工学処理された細菌中で作られる、という期待を導く。まとめて解釈すると 、これらの特性はパピローマウイルス偽型の産生を相対的に安価にし得る。 さらに、細胞を用いることなく、試験管中でウイルス偽型を作ることができる はずである。E2と他のウイルス成分、L1、L2およびE2BS含有DNAと の相互作用は、ウイルスDNAのin vitroパッケージングの要件を決定するため のアッセイの開始点を提供する。有効なパッケージングはさらに、例えばPOD 中に存在するような細胞成分又は構造を必要とするが、実際には経験的に決定さ れるであろう。 パピローマウイルス偽型は広範な細胞に対して感染性であるため、それらは遺 伝子導入に広範な用途を有すると予測される。 IV.遺伝子療法および遺伝子免疫感作における感染性パピローマウイルス偽 ウイルス粒子の使用 遺伝子療法および遺伝子感作のための遺伝子導入は、体細胞の遺伝的能力範囲 が治療的又は免疫原的目的のために改変される臨床的手法である(Crystal,R.G .,1995,Science 270,404-410;Mulligan,R.C.,1993,Science 260,926-932 )。本質的に、遺伝子導入は、この場合、1つ又はそれ以上の遺伝子から成る発 現カセットおよびそれらの発現を制御する配列の、標的細胞への送達を含む。こ れは、実験室で、カセットが細胞に導入され、次に改変細胞が受容対象に注入さ れる手法で、ex vivoに実行され得る。あるいは、遺伝子導入は、発現カセット が個体内 の細胞に直接導入される手法で、in vivoに実行され得る。いずれの手法でも、 導入工程は、通常は、それが適切に機能し得る細胞にカセットを送達するベクタ ーに手助けされる。 ex vivo又はin vivo手法の選択、そして発現カセットを保有させるために用い られるベクターの選択は、臨床的標的により定められる。データが臨床試験から 取得可能なベクター系(レトロウイルス、アデノウイルスおよびプラスミド−リ ポソーム複合体)は、異なるメカニズムにより発現カセットを導入し、したがっ て、異なる用途に関して別個の利点および欠点を有する。 複製欠損性組換えレトロウイルスベクターは、9kbまでの外因性情報を収容 し得る。レトロウイルスは、それらの遺伝子情報を標的細胞のゲノム中に導入す る。これは、遺伝性および慢性疾患を治療する場合には有益であるが、しかし、 慢性過剰発現又は挿入性突然変異誘発に関連した毒性の可能性を含む危険性を有 する。レトロウイルスベクターの使用は、不活性化に対するベクターの感受性に より、プロウイルスDNAをゲノム中に組み込むために標的細胞が増殖しなけれ ばならないという事実により、および、組換え、再配列および低力価に関連した 産生問題により、限定される。 一般的使用でのアデノウイルスベクターは、発現カセットを7.5kbまで収 容する。アデノウイルスベクターは、それらが高力価で産生され、そして遺伝子 を非増殖および増殖細胞に効率よく導入するため、導入に用いるのに十分適して いる。導入遺伝情報は、染色体外に残存し、したがって、細胞遺伝子型の恒久的 変化の、又は挿入性突然変異誘発の危険性を回避する。しかしながら、一般的使 用におけるアデノウイルスベクターは、非特異的炎症および抗ベクター免疫を引 き起こす。これらの反応は、染色体外の発現カセットの位置と合わさり、発現の 継続期間を数週間〜数ケ月の範囲に制限する。したがって、アデノウイルスベク ターは、周期的に再注入されて、その継続的発現を保持するものである。反復注 入が危険であるとは思えないけれども、ベクターキャプシドタンパク質に対する 抗体かこれらのベクターの反復注入の効能を制限するか否かは分からない。 理論的には、プラスミド−リポソーム複合体は、本質的に非限定サイズの発現 カセットを導入するために用いられ、感染性因子を形成するための複製又は組換 えができず、そしてそれらがタンパク質を欠くためにより少ない炎症又は免疫反 応しか引き起こさないという点において、遺伝子導入ベクターとしての多数の利 点を有する。これらのベクターの欠点は、それらが非効率的で、遺伝子導入を首 尾よく行うためには、数千のプラスミドが標的細胞に対して提示される必要があ る。 遺伝子導入を首尾よく行うための障害の一つは、完全なベクターを得ることで ある。理想的ベクターは、現在のベクターが示したハードル、例えばレトロウイ ルスベクターにおける挿入性突然変異誘発に対する危険性の低減、アデノウイル スにより喚起される免疫および炎症の量の最小化、並びにプラスミド−リポソー ム複合体に関する細胞への遺伝子の送達増強といったハードルを克服する。 遺伝子療法および遺伝子免疫感作にパピローマウイルスベクターを用いること の利点は、それがベクターとして多数の望ましい特質を有することであり、例え ば、レトロウイルスベクターの挿入性突然変異誘発特性に対する危険性を低減し (その独特の生活環に基づいて)、アデノウイルスベクターに関与する免疫およ び炎症の量を最小限にし(下記参照)、そして、プラスミド−リポソーム複合体 に固有の問題に対比して送達を増強する(それが動物ウイルスであることに基づ く)。 パピローマウイルスベクターの魅力的な特徴は、中和抗体が不十分にしか交差 反応しないか、又は全く反応しない多数の異なる血清型が存在することである。 中和抗体はウイルス感染を妨害するため、多血清型の存在は、あるパピローマウ イルス血清型に対する中和抗体を発現した患者がなお他のウイルス血清型による 感染に感受性である、ということを意味する。異なる型のキャプシドでの同一D NAの包膜は、送達の有効性の漸進的損失を伴わずに、遺伝子療法又は遺伝子免 疫感作プロトコルにおける多重「ブースト(boost)」を可能にする。L1分子を 交換することにより血清型を変えるのは合理的であるが、しかしL2分子をL1 と同様に交換することも必要なことがある。L1はメジャー中和エピトープを含 有するが、L2もマイナー中和エピトープを含有する。この点が、継続的投与プ ロトコルでは重要である。 動物ウイルスを用いて送達を増大することの利点は、これらのウイルスが哺乳 類細胞中で増殖されねばならないという制限により相殺される。この種の増殖は 、ヒトに対して感染性で且つ病原性であり得る不顕性ウイルスによる汚染の可能 性のために、経費がかかり且つ危険の可能性がある。パピローマウイルスベクタ ーの強みは、それが動物ウイルスであっても、例えば昆虫および酵母細胞のよう な非哺乳類細胞中で増殖でき、したがって、落とし穴を回避しながら、動物ウイ ルスであることの利益を享受し得るというものである。 本発明の偽ウイルス粒子は、遺伝子療法および遺伝子免疫感作のこのような関 係において有用である。パピローマウイルスベクターは、ベースとしてE2BS 含有DNAを用い、ウイルス遺伝子はおそらくウイルスから欠失される。発現カ セットが挿入され、ウイルスをパッケージするのに必要なタンパク質を提供する E2、L1およびL2配列を含有するパッケージング細胞系中に感染性パピロー マウイルスが産生される。その発現カセットを有するベクターは特異的受容体を 介して標的細胞に入り、細胞質中にインターナライズされて、核中に発現カセッ トを有するDNAゲノムを送達するためにアンコーティングされ、そして、それ は染色体上で機能してその生成物の発現を導く(実施例7参照)。 いくつかの場合、E1をコードする遺伝子をパピローマウイルスベクター中に 提供するのが望ましく、これはエピソームとしてウイルスゲノムを安定保持する のに必要なことが知られている。この付加は、宿主ゲノム中へのDNAの組込み を妨げる傾向がある。もちろん、発現カセットのサイズは対応して調整されねば ならないであろう。 発現カセットに保有される遺伝子の例としては、発現生成物、例えば遺伝子療 法又は遺伝子免疫感作に有用なタンパク質、ポリペプチド、およびペプチド(グ リコシル化、リン酸化又はアミド化等により修飾される)をコードする遺伝子が 挙げられる(下記参照)。それらの発現を制御する配列は、プロモーター(例え ば、RSV又はCMV)、エンハンサー、リーダーペプチド、終止およびポリア デニル化シグナル、スプライシングシグナル、ウイルスレプリコンおよび選択可 能マーカーをコードする遺伝子を含む。 遺伝子療法は、遺伝性疾患の治療に、そしてさらに、心臓血管性疾患から癌か らエイズに及ぶ後天性疾患の治療に適用可能であると理解される。癌の例として は、黒色腫、腎細胞癌、卵巣癌、頸部癌、神経芽細胞腫、脳、頭部および頸部の 癌、肺癌、肝臓癌、乳癌、結腸癌、前立腺癌、中皮腫、白血病、リンパ腫、多発 性骨髄腫および皮膚癌が挙げられる。遺伝子療法を受けることが可能なその他の 疾患の例としては、異常ヘモグロビン症、重度複合型免疫欠損、血友病、家族性 高コレステロール血症、遺伝性気腫、嚢胞性線維腫、筋ジストロフィー、リソソ ーム蓄積症、ゴシェ病、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ欠損症、α−1抗ト リプシン欠損症、ファンコーニ貧血、ハンター症候群、慢性肉芽腫、慢性関節リ ウマチ、末梢血管性疾患、パーキンソン病、糖尿病、骨粗鬆症、慢性創傷、乾癬 およびアトピー性皮膚炎が挙げられる。 遺伝子免疫感作に関しても同様に、所望の免疫反応を発生させ、所望の抗体を 生成し、又は所望のCTL反応を引き起こすために適用可能であると理解される 。それは、典型的には、疾病に対する防御を生じる。これらの疾病としては、感 染性疾患、例えばウイルス性疾患(例えば、ウイルス性インフルエンザ)、細菌 性疾患および寄生虫性疾患が挙げられる。 本発明の偽ウイルス粒子により保有される遺伝子の例は、ヘモグロビンの構成 成分、アデノシンデアミナーゼ、血液凝固因子(例えば、第VIII因子、第I X因子)、受容体(例えば、LDL受容体、ACh受容体、ホルモン受容体)、 プリンヌクレオシドホスホリラーゼ、α−1抗トリプシン、イオンチャンネル( 例えば、CFTR)、ジストロフィン、リソソーム酵素、インスリン、カルシト ニン、ホルモン、成長因子、サイトカイン;成長ホルモン、エリスロポイエチン 、上皮小体ホルモン、TNF、CSF、IGF、MDR、IL−1、IL−2、 IL−4、インターフェロン、p53;自殺遺伝子生成物(例えば、単純ヘルペ スウイルスチミジンキナーゼ、シトシンデアミナーゼ、vericellaチミジンキナ ーゼ);抗体およびその断片、MHC複合体の成分(例えば、HLA−B7)お よびマイナー組織適合性抗原;アンチセンスおよび三重らせん物質;癌遺伝子; 腫瘍抑制遺伝子;ウイルス性抗原、細菌性抗原、寄生虫性抗原;結合組織タンパ ク質(例えば、コラーゲン、エラスチンおよびフィブロネクチン)および外来タ ンパク質(例えば、リゾチームおよびBSA)をコードするものであるが、これ らに限定されない。 本発明の偽ウイルス粒子は、細胞に感染させることにより遺伝子導入に用いら れる、と理解される。ex vivoアプローチはもっともらしいと思われるが、in vi voプロトコルが好ましい。いずれかのシナリオを用いて、粒子が侵入するのに適 切な細胞表面受容体を発現するあらゆる細胞が、感染を受けることができる。上 皮細胞へのパピローマウイルス偽ウイルス粒子媒介性遺伝子導入は、特に有用で ある。組織の使用は、(疾患を治療するための全身性放出のためのタンパク質を 生成するよう)バイオリアクターとして、あるいは組織それ自体を治療するよう 意図される。上皮、特に表皮の使用は、したがって、バイオリアクターとして、 あるいは上皮又は表皮それ自体を治療するものと理解される。 本発明の薬理学的又は生物学的活性化合物は一般に、動物、特にヒトに投与さ れる。 これらの活性化合物は、ガレノス薬学の慣用的方法にしたがって加工処理し、 患者、例えばヒトを含めた哺乳類への投与のための医薬を製造することができる 。 本発明の化合物は、慣用的賦形剤、即ち活性化合物と有害作用しない非経口、 経腸(例えば、経口)又は局所的適用に適した医薬上許容可能な有機又は無機担 体物質と混和して用い得る。適切な医薬上許容可能な担体としては、水、塩溶液 、アルコール、植物性油、合成脂肪ビヒクル等が挙げられる。製剤は、助剤、例 えば活性化合物と有害反応しない滑剤、防腐剤、安定剤等と混合し得る。また、 所望により、その他の活性剤、例えばビタミンと組み合わせ得る。 非経口適用に関しては、特に適した処方物は、注射可能な滅菌溶液、好ましく は油性又は水性溶液、並びに懸濁液、乳濁液、あるいはインプラントである。こ れらの処方物は、所望により、助剤、例えば防腐剤、安定剤、緩衝剤又は浸透圧 に影響を及ぼすための塩と混合される。 経腸的適用に関しては、特に適しているのは、錠剤、糖衣丸剤、液体、ドロッ プ、座薬又はカプセルである。甘味ビヒクルを用いる場合には、シロップ、エリ キシル等が用いられる。 局所適用に関しては、これらは、局所適用に適合性の担体を含み、好ましくは 水より大きい動的粘度を有する非噴霧可能形態、粘性〜半固体又は固体形態とし て用いられる。適切な処方物としては、溶液、懸濁液、乳濁液、クリーム、軟膏 、 粉末、リニメント剤、膏薬、エーロゾル剤等が挙げられる。局所適用に関しては 、活性成分が、好ましくは固体又は液体不活性担体物質と組合せて、ボトル中に 、あるいは加圧した揮発性物質、通常は気体の噴射剤、例えばフレオンと混和し てパッケージされる噴霧性エーロゾル剤も適している。 これらの組成物は、静脈内に、経口的に、あるいは鼻又は肺を通して投与する ことができる。それらはまた、非経口的に又は皮下に投与することができる。上 皮又は表皮への投与は、ボンバードメント(例えば、遺伝子銃を用いて)又は局 所適用(例えば、遺伝子クリームを用いて)により行うことができる(これには 、テープの剥離による下層細胞の曝露、又は浸透増強剤の必要がある場合や、そ の必要がない場合もある)。 具体的場合の活性化合物の実際に好ましい量は、用いられている特定化合物、 処方される特定の組成物、適用方式、特定の位置および処置される生物によって 変化する、と考えられる。既定宿主に対する用量は、従来の考え方を用いて、例 えば被験化合物と公知の薬剤の示差的活性の通例の比較により、そして例えば適 切な従来の薬理学的プロトコルを用いて、決定し得る。 遺伝子導入におけるパピローマウイルスベクターの有用性を裏付ける論理は注 意を引きつけるもので、遺伝子療法および遺伝子免疫感作に加えられ、革新的療 法および予防に関するこの技術の衝撃は大きい。 実施例 本発明の特定の態様は、以下の実施例を参照することにより、さらに容易に理 解し得るが、これらは本発明の例示を意図するものであり、本発明の範囲を限定 するものではない。 実施例1 試薬。BPHE−1細胞は、A.Lewis(NIH,Bethesda)(Zhang,Y.L.et al .,1987,J.Virol.61,2924-2928)より入手した。C127クローンC細胞は 、W.Vass(NIH,Bethesda)から、BHK−21細胞はATCCから入手した。 VLPに対する抗血清(Roden,R.B.S.,et al.,1996,J.Virol.70,3298-33 01)およびモノクローナル抗体はすべて既に報告されている(Cowsert,L.M.,e t al.,1 988,Virology 165,613-15;Roden,R.B.S.,et al.,1994,J.Virol.68,757 0-74)。別記しない限り、SFV発現ベクターを含むその他の試薬はすべて、Li fe Technologies Inc.,Gaithersburgから入手したものである。 組換えpSFV−1プラスミドの生成。内部SpeI部位を除去するために、 BamHI切断および再結合BPVpMLDNAからの2つの別々の反応でのP CRにより、オリゴヌクレオチド、すなわち、第一の反応に関しては、CCGCTGGA TCCCACTATTATATAGCACCATGGCGTTGTGGCAACAAGGCCAG(配列番号1)およびCAGTTGAG ACTAGAGAGCCAC(配列番号2)、そして第二の反応に関してはGTGGCTCTCTAGTCTCA ACTG(配列番号3)およびGCGGTGGATCCTTATTTTTTTTTTTTTTTTGCAGGCTTACTGGAAGTT TTTTGGC(配列番号4)を用いて、BPV L1を増幅した。生成物をゲル精製し 、混合して、そして全長L1遺伝子を外部(outside)プライマーを用いて再増幅 した。生成物(〜1.5kB)をゲル精製し、BamHIで消化して、pSFV −1のBamHI部位中にクローン化した(Lijestrom,P.,and Garoff,H., 1991,BioTechnology 9,1356-1361)。クローンをシーケンシングして、方向 およびSpeI部位非存在、並びに増幅エラーを確認した。BVP L2をPC RによりBamHI切断および再結合BPVpML DNAから、プライマーと してGCGGTAGATCTAATATGAGTGCACGAAAAAGAGTAAAACGTGCCAGT(配列番号5)およびC CGCTAGATCTAGGGAGATACAGCTTCTGGCCTTGTTGCCACAACGC(配列番号6)を用いて増幅 した。生成物(〜1.5kB)をゲル精製し、BgIIIで消化し、pSFV− 1のBamHI部位中にクローン化して、シーケンシングした。野生型(114 /K)およびキャプシド集合欠損突然変異体(pAT)HPV16 L1をBg IIIを用いてpEVmodから切り取り、pSFV−1中にサブクローニング した。HPV16 L2をpEVmodベクターからpSFV−1.NruI( SpeIではなくNruIを用いて線状化した)のBamHI部位中にサブクロ ーニングした。プラスミドはすべて、アルカリ性溶解および塩化セシウム等密度 遠心分離法により大腸菌HB101から精製された。 組換えSFVストックの生成。組換えpSFV−1クローンおよびpHelp er−2(Berglund,P.,et al.,1993,Bio Technology 11,916-920)プラスミ ドを、SpeI(又は、pSFV−1.NruIベースクローンに関してはNr uI)を用いて線状化した。DNAを、フェノール/クロロホルム抽出し、エタ ノール沈殿させた。SFV RNAを生成するために、1×SP6反応緩衝液中 に1mM ATP、1mM CTP、1mM UTP、0.5mM GTP、1mM RNAキャッピング類似体m7G(5’)ppp(5’)G、5mM DTT、 100U ヒト胎盤RNase阻害剤、75U SP6 RNAポリメラーゼを含 有する100μl反応液中に、1μgの各線状化pSFV−1クローンおよび1 μgのpHelper−2を再懸濁した。反応混合物を37℃で1時間インキュ ベートし、2.5μlを0.7%アガロースゲル上で分析して、SFV RNA の完全性を評価した。残りのRNAを1mlのOptiMEM培地中に希釈し、 1mlのOptiMEM中に100μlのリポフェクチンと混合し、周囲温度で 15分間インキュベートした。T−75組織培養フラスコ中のBHK−21細胞 を洗浄し、2mlのOptiMEMで覆った。RNA/リポフェクチンミックス を添加し、細胞を37℃で4時間インキュベートした。細胞を1回洗浄し、13 mlの完全培地(グラスゴーMEM中に5%ウシ胎仔血清、10%トリプトーゼ ホスフェートブロス、10mM Hepes pH7.4、1×非必須アミノ酸、 100U/mlペニシリンおよび100μg/mlストレプトマイシン)中に2 4時間保持した。培地を回収し、遠心分離(1000×g、10分間)により清 澄化して、アリコート化し、−80℃で保存した。 BPHE−1細胞中でのパピローマウイルスの生成。0.5mg/mlキモト リプシンA4(Boehringer Mannheim)を用いて氷上で30分間インキュベート し、0.5mg/mlのアプロチニン(Sigma)で処理することにより、組換え SFVストックを感染性にした。100mm組織培養プレート中の10%ウシ胎 仔血清、100U/mlペニシリンおよび100μg/mlストレプトマイシン を含有するDMEM中に12〜20時間保持した4x106個のBPHE−1細 胞を、D−PBS(0.9mMカルシウムおよび0.5mMマグネシウムを含有 )で洗浄した。細胞を、D−PBS中に25mlに希釈された活性化組換え体S FV(最高発現レベルを示すようにしたが、一般的には各高力価ストック0.5 ml) とともに37℃で2時間インキュベートした。ウイルスを吸引し、完全培地に移 し換えて、30時間保持した。細胞を皿から培地中に掻き取り、これを回収して 、遠心分離(1000×g、10分間)し、細胞ペレットを1mlのD−PBS 中に再懸濁した。超音波処理(10秒間、60%パワー、Fisher150型超音波 膜破砕機、マイクロチップ付)により、細胞を溶解させた。 in vitroフォーカス形質転換アッセイ。細胞溶解物を、60mm組織培養プレ ート中の単層のC127クローンC細胞の培地(10%ウシ胎仔血清および10 0U/mlペニシリンおよび100μg/mlストレプトマイシンを含有するD MEM)に添加した。細胞を37℃で1時間インキュベートし、洗浄し、10% ウシ胎仔血清を含有するDMEM中で3週間保持した。細胞をメタノール中の0 .5%(w/v)メチレンブルー、0.25%(w/v)カルボールフクシンで 染色し、フォーカスの数を調べた(Dvoretzky,I.,et al.,1980,Virology 10 3,369-375)。 哺乳類細胞からの粒子の精製。VLPの調製のために、BHK−21細胞を、 組換えSFVに感染後、3日間保持した。完全ビリオンを生成するために、組換 えSFVに感染させた後、30時間だけ、BPHE−1細胞を保持した。10個 の500cm2培養皿の細胞をプレートから培地中に掻き取って、これを遠心分 離(1000×g、4℃で10分間)し、細胞ペレットを5mlの氷冷PBS中 に再懸濁した。超音波処理(1分間、60%パワー)により細胞を溶解し、0. 5% NP−40で処理した。抽出物をPBSクッション中の40%(w/v) スクロース30ml上に積層し、80,000×gで、4℃で150分間、遠心 分離した。ペレットをPBS中の27%(w/w)塩化セシウム12mlに再懸 濁して、275,000×gで20時間、遠心分離した。等密度勾配を分画し、 Abbe3L屈折計(Milton Roy,Rochester,N.Y.)を用いて、各分画の密度 を測定した(Kimbauer,R.,et al.,1993,J.Virol.67,6929-36)。 サザーンブロット分析。塩化セシウム勾配試料を2.5容量のエタノールと混 合し、−20℃で一夜保存した。試料を遠心分離(16,000×g、4℃で1 0分間)し、70%エタノールでペレットを洗浄して、10mM Tris)1 mM EDTA、pH8(TE)中に再懸濁した。各試料をプロテイナーゼKで 処理し、フェノール/クロロホルム抽出して、エタノール沈殿させ、TE中に再 懸濁した。試料を0.8%アガロースゲル上で分離し、ナイロン膜(Hybond N, Amersham)に移して、UV架橋処理(12μJ、UV Autocrosslink 1800,S tratagene)した。高ストリンジェント条件下でBPVpMLの[32P]標識ラ ンダムプライムドSpeI−KpnI断片を用いて、BPV DNAを検出した (Sambrook,J.,Fritsch,E.F.,and Maniatis,T.,1989,Molecular Cloning ,A Laboratory Manual,2nd ed.,Cold Spling Harbor Laboratory Press,Col d Spring Harbor,NY)。 電子顕微鏡法。5μl試料を炭素被覆銅グリッドに結合させて、1%(w/v )酢酸ウランで染色して、フィリップスEM400RT電子顕微鏡を用いて10 0kVで観察することにより、透過型電子顕微鏡法を実施した。低温電子顕微鏡 用の試料は、炭素被覆銅グリッド上のエアフージで15分間回転させて、液体エ タン中で凍結させ、さらにフィリップスEM400RT電子顕微鏡を用いて10 0kVで観察した(Booy,F.P.,et al.,1991,Cell 64,1007-1015)。 実施例2 抗体。BPV E2タンパク質に対するモノクローナル抗体B201およびB PV EIタンパク質を認識するポリクローナル抗血清150−1は、Dr.Ellio t Androphy(New England Medical Center,Tufts University School of Medic ine)により提供されたものである。BPV L1キャプシドタンパク質を認識す るモノクローナル抗体5B6、および全長BPV L2キャプシドタンパク質に 対して生成したウサギポリクローナル抗血清17/28は、既に報告されている (Roden,R.B.S.,et al.,1994,J.Virol.68,7570-74)。BPV L2タンパ ク質に対するモノクローナル抗体6A8は、A.Bennett Jenson(Georgetown Un iversity)により提供されたものである(Jin,X.W.,et al.,1989,J.Gen.Vi rol.70,1133-40)。SC35に対する抗体は、Sigma Immunochemicals(St.L ouis,MO)から購入した。抗PML抗体5E10は、R.van Driel(University of Amsterdam)により生成されたもので、Dr.Louis Staudt(NCI,NIH)のご 厚意によりいただいたものである(Stuurman,N.,1992,J.Cell.Science 101 ,773-84)。FITC結合ヤ ギ抗マウスイムノグロブリンG(IgG)およびテキサスレッド結合ヤギ抗ウサ ギIgGは、Jackson Immunoresearch(West Grove,PA)から購入した。 細胞系。A.Lewis(NIH,Bethesda)から入手したBPHE−1細胞を、抗生 物質および10%FCSを補足したDMEM中で増殖させた(Zhang,Y.L.,et al.,1987,J.Virol.61,2924-2928)。ATCCから入手したBHK−21細 胞を、10%トリプトーセホスフェートブロス、抗生物質、非必須アミノ酸、H EPESおよび5%FCSを補足したグラスゴー培地中で増殖させた。顕微鏡分 析用に、24ウエルプレート中の酸洗浄済#01カバーグラス上に、細胞を1× 105個/ウエルの密度で植え付けて、一夜培養した。 組換えセムリキ森林熱ウイルス発現系。組換えSFV RNAおよびBPV L 1又はL2キャプシドタンパク質を発現する複製欠損ウイルス、並びにSFV感 染プロトコルは、本明細書中にすでに記載されている。BPV E1およびE2 を、BPVゲノムから増幅されたPCR生成物と同様に、pSFV−1のBam H1部位中にクローン化した。E1のためのプライマーは、5'CCGCTGGATCCGCACC ATGGCAAACGATAAAGGTAGC(配列番号7)および3'GCGGTGGATCCGATCTTGCAACTTATCAC TAC(配列番号8)、並びにE2のためのプライマーは、5'CCGCTGGATCCGCACCATG GAGACAGCATGCGAACG(配列番号9)および3'GCGGTGGATCCGAAGAAAAGGCAATGGCAGTG (配列番号10)である。各遺伝子を発現する組換えウイルスは、L1およびL 2に関して記載したのと同様に生成される。細胞の感染のためには、高力価組換 えSFVストックを、氷上で30分間、500μg/mlのキモトリプシンA4 で処理し、次にアプロチニンを500μg/mlに添加して、さらに10分間処 理した。活性化ウイルスを、カルシウムおよびマグネシウムを含有するダルベッ コのPBSで1/100に希釈して、24ウエルプレート中の細胞に添加した。 37℃で60分後、ウイルス含有培地を除去して、感染用の残りに100mM KClを補足した普通成長培地と置き換えて、細胞タンパク質発現を保持した。 感染を5〜6時間継続させた後、細胞を固定し、免疫位置決定した。SFV感染 は48時間で細胞死を誘発するが、感染細胞の形態にはこの初期時点では目に見 える変化は認められなかった。 免疫蛍光染色。細胞を冷PBS(pH7.4)で3回洗浄し、PBSで希釈し た1.0%パラホルムアルデヒドを用いて室温で10分間インキュベートして固 定し、PBS/200mMグリシンで3回洗浄した。次に細胞を、PBS/0. 1%ポリオキシエチレン20セチルエーテル(Brij)(Sigma Chemicals,S t.Louis,MO)で希釈した一次抗体とともにインキュベートし、4℃でインキュ ベートした。ポリクローナル抗血清は、1/1000希釈液で用いた。ハイブリ ドーマ上清として用いたモノクローナル抗体を、1/100希釈した。精製抗体 は、5μg/mlの濃度で用いた。二重免疫蛍光染色のために、一次抗体は、同 時にインキュベートされた。インキュベーション後、カバーガラスをPBS/0 .1%Brijで3回洗浄した。二次抗体をPBS/0.1%Brijで5μg /mlに希釈し、4℃でインキュベートした。このインキュベーション後、細胞 をPBS/0.1%Brijで十分に洗浄して、ガラススライド上のFluoromoun t-G封入溶液(Southern Biotechnology Associates,Birmingham,AL)上に逆向 きにした。Zeiss Axioplan顕微鏡に取り付けられたBioRadMRC 1024レー ザー走査共焦点システムを用いて、蛍光を調べた。画像はすべて、光子計数モー ドを用いてZeiss63×N.A.1.4 planapo対物レンズで得られた。緑色お よび赤色チャンネルの蛍光は重複せず、そして抗体結合は意図された抗原に特異 的であるということを、対照カバーガラスにより確認した。Adobe Photoshopプ ログラムを用いて、画像をコラージュ処理し、スケール調整した。 蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)。BPVゲノムの上流調節 領域(7173〜28)に対するプローブを、5’オリゴCGGCAAGCTTGCAATGTGCT GTGTCAGTTG(配列番号11)および3’オリゴCGCGAAGCTTAACGGTGATGGTGTGATTAT (配列番号12)を用いてPCR増幅した。HindIIIクローニング部位は 太字で、BPV配列重複は下線で示した。フルオレセインラベリングミックス( Boehringer Mannheim,Indianapolis,IN)を用いてPCR反応を実施し、フル オレセイン標識化dUTPはPCR生成物中に組み入れられる。細胞を、2%パ ラホルムアルデヒド/PBS+5mM MgCl2中で、室温で10分間、固定し た。PBS/200mMグリシンで3回洗浄後、PBS中の0.2%トリトンX −100(v/v)を用いて、細胞を5分間、透過性化 して、PBSで再洗浄した。ハイブリダイゼーション直前に、細胞を2×SSC (1×SSCは150mM NaCl+15mMクエン酸ナトリウム)を用いて 室温で洗浄した。 標識化プローブ(150ng/カバーガラス)を、1×SSCを用いて最終容 量10μlとして、真空乾燥した。プローブを100%脱イオン化ホルムアミド 7μl中に再懸濁し、90℃で5分間加熱した。7μlのハイブリダイゼーショ ン緩衝液をプローブに添加して、最終濃度を50%ホルムアミド、2×SSC、 1×Denhardt溶液、10%硫酸デキストランおよび50mM Tris,pH7 .5とした。迅速に連続して、この混合物をカバーガラスに適用し、ガラススラ イド上に逆向きに置いて、1mmのスペーサーにより間隔をあけて第二ガラスス ライドで覆い、パラフィルム(American National Can,Greenwich,CT)で密封 して、90℃で10分間インキュベートした。次にスライドを37℃の湿潤室に 移して、一夜置いた。一夜インキュベーション後、カバーガラスを50%ホルム アルデヒド/2×SSCで37℃で60分間、2×SSCで37℃で30分間、 そして2×SSCで室温で30分間を数回繰り返して洗浄した。 タンパク質位置決定がさらに望ましい実験のために、最終ハイブリダイゼーシ ョン後洗浄の後に、前記と同様に抗体染色を実施したが、但し、インキュベーシ ョン又は洗浄には、デタージェントは含まれていなかった。 実施例3 BPVゲノムの生成。環状BPV DNAを生成するために、そのユニークな BamHI部位を介してクローン化されたBPVゲノムを含有する塩化セシウム 精製BPVpMLプラスミドDNAをBamHIで消化し、フェノール/クロロ ホルム抽出して、沈殿させた。DNAを500μg/mlで、0.05Weiss単 位/μgのT4 DNAリガーゼを含有するライゲーション緩衝液(50mM T risHCl,pH7.6、5mM MgCl2、1mM ATP、1mM DTT )中に再懸濁し、16℃で一夜インキュベートして、BPVゲノムのセルフライ ゲーションを促進した。再結合DNAをエタノールで沈殿させて、洗浄し、TE (10mM TrisHCl,pH8.0、1mM EDTA)中に1μg/μl で一夜再懸濁した。 BPV後期および/または初期遺伝子を発現するバキュロウイルスの生成。B PV L1単独、L2単独、又はL1+L2を一緒に発現したバキュロウイルス (Summers,M.D.,and Smith,G.E.,1987,A manual of methods for baculovi rus vectors and insect cell culture procedures.Bulletin No.1555,Texas Agricultural Experiment Station,College Station,Tcxas)が、記載されて いる(Kimbauer,R.,et al.,1993,J.Virol.67,6929-36)。BPV E1( Blitz,I.L.and Laimins,L.A.,1991,J.Virol.65,649-656)又はE2(Mo nini,P.,et al.,1993,J.Virol.67,5668-5676)を発現する同様のバキュ ロウイルスを、Elliot Androphy,New England Medical Center,Boston,MAか ら入手した。 昆虫細胞でのパピローマウイルスの生成。感染前に、Sf9細胞を、10%ウ シ胎仔血清および0.01%(v/v)pluronicF−68を含有したグレイス培 地とともに攪拌フラスコ中で27℃で保持した。遠心分離(300×g、5分間 )により細胞を回収し、血清を含有しないグレイスの培地中に、106/mlで 再懸濁した。60mm組織培養皿当たり3×106個のSf9細胞をプレートし 、30分間付着させた。各プレートに関して、血清無含有グレイス培地1ml中 の15μgの結合BPV DNAを、ポリスチレン試験管中の1mlの血清無含 有グレイス培地中の35μlのリポフェクチン(Life Technologies)と静かに 混合し、室温で30分間インキュベートした。培養皿中の培地を吸引し、2ml の血清無含有グレイス培地中のDNA/リポフェクチン複合体と置き換えた。細 胞を27℃で4時間インキュベートし、培地を吸引し、種々の組合せのL1、L 2、E1およびE2発現組換えバキュロウイルス(M01〜10)33μlを含 有する2mlの血清無含有グレイス培地と置き換えた。1時間感染後、培地を除 去し、10%ウシ胎仔血清、100U/mlペニシリンGおよび100μg/m lストレプトマイシンを含有するグレイス培地5mlと置き換えた。加湿雰囲気 中で27℃で72時間、細胞を保持し、プレートから掻き取って回収した。プレ ートをPBSで1回洗浄して、残りの細胞をすべて取り出し、次に細胞を遠心分 離(300×g、5分間)により収集した。培地を吸引して、細胞ペレットを− 80℃で保存した。 in vitroフォーカス形質転換アッセイ。感染性BPVの産生に関して試験する ために、C127細胞における標準フォーカス形質転換アッセイを実行した(Dv oretzky,I.,et al.,1980,Virology 103,369-375)。1mlのD−PBS (0.9mMカルシウムおよび0.5mMマグネシウムを含有する)を各細胞ペ レットに添加し、細胞を氷上で15秒間超音波処理(マイクロチップ、60%パ ワー、Fisher150型音波膜破砕機)して溶解した。中和試験のために、抗体を この段階で添加し、氷上で1時間インキュベートした。細胞溶解物を、60mm 培養皿中の低継代数マウスC127クローンC細胞の集密的細胞単層上の5ml の培地(10%ウシ胎仔血清、100U/mlのペニシリンGおよび100μg /mlのストレプトマイシンを含有するDMEM。加湿5%CO2/95%空気 の雰囲気中で37℃で保持)に混合した。37℃で1時間インキュベート後、細 胞を1回洗浄し、次に5mlの新鮮な培地を添加した。翌日、培地を、2〜3週 間細胞を保持するために用いる10%ウシ胎仔血清を含有するDMEMと置き換 えて、週2回、再補充した。フォーカスをメタノール中のメチレンブルー(Sigm a,M9140)およびカルボールフクシン(Sigma,C−4165)で染色して 、計数した。 実施例4 HPV16に関してここで報告したものと同様の手法を用いて、他のパピロー マウイルスに関する感染性偽型を生成した。HPV11ゲノムは、HPV11D NAクローンを単離して生成する。HPV18のE2、L1およびL2遺伝子を 発現するバキュロウイルスを調製する。Sf9昆虫細胞をHPV11ゲノムでト ランスフェクトして、E2、L1およびL2発現バキュロウイルスに感染させる 。HPV18{HPV11}偽型の生成のための条件を提供し、粒子を回収する 。感染性偽型の産生を試験するために、培養哺乳類細胞がHPV18ビリオンに 感染し得ることを確認する。次に、これらの細胞を用いて、in vitro感染性アッ セイを実行する。フォーカス形質転換は終点ではないけれども、感染は、パピロ ーマウイルスゲノム中に、迅速且つ容易に検出可能なマーカーを組み入れること により確認される。形質転換がトランスフェクションによるものか、感染によ るものかを確定するために、中和試験を実行する。中和抗体は、HPV18ビリ オンに対して生成させる。HPV18{HPV11}偽型をこれらの抗体ととも に前インキュベートし、次に細胞に投与する。中和工程が感染性を遮断した場合 には、HPV18{HPV11}ビリオンによる感染が生じて、トランスフェク ションは起きない。 実施例5 パピローマウイルスVLPは、立体配座ビリオン表面エピトープを呈するがし かし癌遺伝子のおそれがあるウイルスゲノムを欠くために、パピローマウイルス 感染に対するワクチンとして魅力のある候補である。それらが、感染性パピロー マウイルスに対する高力価の明らかに型特異的中和抗体を誘導するという知見が 、VLPのワクチンの能力を支持する。さらに、VLPによるワクチン接種は、 パピローマウイルスによる高用量実験的感染に対する型特異的抗体媒介性in viv o防御を刺激した。本明細書中に記載したように、危険性の高いHPV、例えば HPV16に対する中和抗体を直接測定するin vitroアッセイが現在開発されて いる。これは、HPV16のin vitro生成と、感染性に関する定量的in vitroア ッセイの開発を必要とする。このアッセイは、例えば、パピローマウイルスVL Pを用いたパピローマウイルス感染に対する免疫予防ワクチンの開発に際して中 和抗体の生成をモニタリングするためのこのプロトコルに、あるいは中和抗体の 力価が防御と最もよく相関するものであるために、過去に開発された免疫予防ワ クチンに関する防御をモニタリングする場合に、用いられる。フォーカス形質転 換アッセイには2〜3週間を要するが、しかしこの問題は、パピローマウイルス ゲノム中に迅速且つ容易に検出可能なマーカーを組み入れることにより、回避さ れる。したがって、β−ガラクトシダーゼ発現カセットを、ほとんどのウイルス ゲノム、例えばBPVゲノムの代わりに置き換えて、有効な包膜に必要なそのc is−エレメント、例えばE2結合部位のみを残す。この実施例では、BPVゲ ノムをHPV16 L1およびL2構造タンパク質で包膜して、HPV16{B PV1/β−ガラクトシダーゼ}偽型化ビリオンを生成する。HPV16 VL Pを用いたHPV16感染に対する免疫予防ワクチンに関する防御は、HPV1 6に対する 中和抗体を試験することによりモニタリングする。試料をワクチンから得て、H PV16{BPV1/β−ガラクトシダーゼ}偽型化ビリオンと混合する。感染 が色の変化により確認されるHPV16{BPVI/β−ガラクトシダーゼ}に よるC127細胞の感染は、3〜4日で実行可能な定量的in vitro中和アッセイ の代表的なものである。中和抗体は、感染性を遮断する。中和抗体の存在は、測 定された感染性の量を、中和抗体が含まれていないことが知られている対照試料 に関して測定された感染性の量と関連づけることにより、決定し得る。中和抗体 の濃度は、測定された感染性の量を、既知量の中和抗体を含有する試料で測定さ れた感染性の量と関連づけることにより決定し得る。ワクチンが中和抗体を欠く ことは、HVP16 VLPワクチンによる追加免疫接種が保証されるというこ との指標として用い得る。 実施例6 非哺乳類細胞における感染性ヘルペスウイルス偽ウイルスビリオンを調製する ための実験室プロトコルを以下に示す。ヘルペスウイルスDNAクローンを単離 して、ヘルペスウイルスケノムを生成する。クローン化DNAを機能的にコード する発現カセットを調製する。発現カセットを、パッケージングシグナルを保持 しながら、ウイルス遺伝子と置き換えて、ヘルペスウイルスベクターDNAを得 る。空キャプシド中にウイルスゲノムをパッケージングするための非構造タンパ ク質(単数又は複数)を発現する、そしてヘルペスウイルスキャプシドの構造タ ンパク質を発現するバキュロウイルスを調製する。Sf9昆虫細胞をヘルペスウ イルスベクターDNAでトランスフェクトし、非構造性および構造性タンパク質 発現バキュロウイルスに感染させる。ヘルペスウイルス偽型の生成のための条件 を提供し、ビリオンを回収する。感染性ビリオンの産生を試験するために、培養 哺乳類細胞が野生型ビリオンに感染し得ることを確認する。次に、これらの細胞 を用いて、in vitro感染性アッセイを実行する。クローン化DNAによりコード されたタンパク質の産生に関して試験することにより、感染が確認される。形質 転換がトランスフェクションによるものか、感染によるものかを決定するために 、中和試験を実行する。中和抗体は、野生型ビリオンに対して生成させる。ヘル ペ スウイルス偽型をこれらの抗体とともに前インキュベートし、次に細胞に投与す る。中和工程が感染性を遮断した場合には、偽型化ビリオンによる感染が生じて おり、トランスフェクションは起きない。 実施例7 顔面のしわの治療のための臨床プロトコルを以下に示す。HPV1DNAクロ ーンを単離して、HPV1ゲノムを産生する。皮膚の結合組織中に見出される分 子であるエラスチンの前駆体であるプロエラスチンを機能的にコードする発現カ セットを調製する。発現カセットを、E2BSを保持しながら、ウイルス遺伝子 と置き換えて、HPV1ベクターDNAを得る。HPV1のE2、L1およびL 2遺伝子を発現するバキュロウイルスを調製する。Sf9昆虫細胞をHPV1ベ クターDNAでトランスフェクトし、E2、L1およびL2発現バキュロウイル スに感染させる。HPV1{HPV1/エラスチン}偽型の生成のための条件を 提供し、粒子を回収する。感染性粒子の産生を試験するために、培養哺乳類細胞 がHPV1ビリオンに感染し得ることを確認する。次に、これらの細胞を用いて 、in vitro感染性アッセイを実行する。エラスチンの産生に関して試験すること により、感染が確認される。形質転換がトランスフェクションによるものか、感 染によるものかを決定するために、中和試験を実行する。中和抗体は、HPV1 ビリオンに対して生成させる。HPV1偽型をこれらの抗体とともに前インキュ ベートし、次に細胞に投与する。中和工程が感染性を遮断した場合には、HPV 1{HPV1/エラスチン}ビリオンによる感染が生じており、トランスフェク ションは起きない。感染性HPV1{HPV1/エラスチン}粒子をクリームに 製剤化した。クリームは、患者の顔面に局所的に適用される。濃度増大は遺伝子 導入の効率を適切に増大せず、濃度低減は遺伝子導入の効率の有意な低減を引き 起こすという臨床試験に基づいて、ウイルスの特定用量を選択する。ウイルス投 与後約10日目に、患者は顔面のしわの低減について評価され、クリームは、必 要に基づいて、さらなる治療のために再適用される。 本発明の特定の実施態様を詳細に説明したが、これらの実施態様は実例の説明 のためのものであって、本発明がそれらに限定されないことは、当業者には明ら かである。本発明の真の範囲は、添付の請求の範囲に記載されたものおよびそれ と均等のものである。引用文献は、参照により本明細書中に含まれるものとする 。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年9月7日(1998.9.7) 【補正内容】 請求の範囲 1.(a)E2結合部位と、遺伝子および前記遺伝子の発現を制御する配列を 含む発現カセットとを含むパピローマウイルスベクターDNAと、 (b)L1およびL2構造タンパク質を含んで前記ベクターDNAを包膜するパ ピローマウイルスキャプシドと を含む感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子。 2.前記L1およびL2構造タンパク質の各々がヒトパピローマウイルスに由 来する、請求の範囲第1項に記載の感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子。 3.前記遺伝子がヒト遺伝子である請求の範囲第1項に記載の感染性パピロー マウイルス偽ウイルス粒子。 4.(a)パピローマウイルスE2 DNA結合タンパク質並びにL1および L2構造タンパク質を発現する細胞系を提供し、 (b)E2結合部位と、遺伝子および前記遺伝子の発現を制御する配列を含む発 現カセットとを含むパピローマウイルスベクターDNAであって、前記パピロー マウイルスE2結合部位が前記E2 DNA結合タンパク質のコグネイト結合部 位であるパピローマウイルスベクターDNAで細胞系を形質転換し、 (c)前記L1およびL2構造タンパク質を含むキャプシドによる前記ベクター DNAの包膜のための条件を提供して前記粒子を生成し、 (d)前記粒子を回収する ことを含む、感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子の製造方法。 5.前記細胞系が、哺乳類細胞系、昆虫細胞系又は酵母細胞系である、請求の 範囲第4項に記載の方法。 6.請求の範囲第4項に記載の感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子を含 む細胞系。 7.請求の範囲第4項に記載の方法により製造される感染性パピローマウイル ス偽ウイルス粒子。 8.(a)請求の範囲第1項に記載の感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒 子を提供し、 (b)培養哺乳類細胞に前記粒子を感染させ前記培養哺乳類細胞を前記遺伝子で 形質転換する ことを含む、培養哺乳類細胞中への遺伝子の導入方法。 9.培養非感染哺乳類細胞に被験粒子として請求の範囲第7項に記載の感染性 パピローマウイルス偽ウイルス粒子を投与し、感染性を評価することを含む、感 染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子のスクリーニング方法。 10.治療を必要とする宿主対象に治療的有効量で投与された場合に治療効果 を有し得る物質を前記遺伝子がコードする、請求の範囲第1項に記載の感染性パ ピローマウイルス偽ウイルス粒子を含む組成物。 11.免疫原を必要とする宿主対象に免疫原的有効量で投与された場合に免疫 原性効果を有し得る物質を前記遺伝子がコードする、請求の範囲第1項に記載の 感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子を含む組成物。 12.ヒトの細胞にin vivoで感染させて薬剤として用いるための感染性パピ ローマウイルス偽ウイルス粒子であって、 (a)E2結合部位と、遺伝子および前記遺伝子の発現を制御する配列を含む 発現カセットとを含み、前記遺伝子が治療性タンパク質をコードし、前記細胞が 治療的有効量の前記治療性タンパク質を発現する、パピローマウイルスベクター DNAと、 (b)L1およびL2構造タンパク質を含んで前記ベクターDNAを包膜するパ ピローマウイルスキャプシドと を含む感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子。 13.前記細胞が上皮細胞であり、前記治療性タンパク質が全身性作用を有す る、請求の範囲第12項に記載の方法。 14.前記細胞が上皮細胞であり、前記治療性タンパク質が前記上皮細胞に対 する局所性作用を有する、請求の範囲第12項に記載の方法。 15.前記治療性タンパク質が第IX因子であり、前記治療性タンパク質の発 現が血友病の治療をもたらす、請求の範囲第13項に記載の方法。 16.前記治療性タンパク質が単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼであり 、前記治療性タンパク質の発現は皮膚癌の治療をもたらす、請求の範囲第14項 に記載の方法。 17.ヒトの細胞にin vivoで感染させてワクチンとして用いるための感染性 パピローマウイルス偽ウイルス粒子であって、 (a)E2結合部位と、遺伝子および前記遺伝子の発現を制御する配列を含む発 現カセットとを含み、前記遺伝子は免疫原性タンパク質をコードし、前記細胞は 免疫原的有効量のタンパク質を発現する、パピローマウイルスベクターDNAと 、 (b)L1およびL2構造タンパク質を含んで前記ベクターDNAを包膜するパ ピローマウイルスキャプシドと を含む感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子。 18.第1感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子と異なる第2感染性パピ ローマウイルス偽ウイルス粒子であって、それぞれの粒子がヒトの細胞をin viv oで感染させてワクチンとして用いられ、 (a)E2結合部位と、遺伝子および前記遺伝子の発現を制御する配列を含む 発現カセットとを含有し、前記遺伝子は免疫原性タンパク質をコードし、前記細 胞は免疫原的有効量の前記免疫原性タンパク質を発現する、パピローマウイルス ベクターDNAと、 (b)L1およびL2構造タンパク質を含んで前記ベクターDNAを包膜する パピローマウイルスキャプシドと を含み、前記第1感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子とは異なる血清型で ある点で、前記第1感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子と異なる、第2感 染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61K 48/00 A61P 17/00 A61P 7/04 35/00 17/00 C12N 1/15 35/00 7/00 C12N 1/15 C12Q 1/70 5/10 G01N 33/15 Z 7/00 33/50 Z C12Q 1/70 C12N 5/00 B G01N 33/15 A61K 37/465 33/50 37/52 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,HU,IL,IS,JP,KE,KG ,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT, LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG ,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG, US,UZ,VN (72)発明者 ロダン,リチャード,ビー. アメリカ合衆国,20814 メリーランド, ベセスダ,ローカスト アベニュー 5308

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子。 2.HPV16{BPV1}ビリオン。 3.(a)E2結合部位と、遺伝子および前記遺伝子の発現を制御する配列を 含む発現カセットとを含むパピローマウイルスベクターDNAと、(b)L1お よびL2構造タンパク質を含んで前記ベクターDNAを包膜するパピローマウイ ルスキャプシドとを含み、前記遺伝子は第1生物種に由来し、前記L1構造タン パク質は第2生物種に由来し、前記第1生物種は前記第2生物種と異なる、感染 性パピローマウイルス偽ウイルス粒子。 4.前記第1生物種がBPV1であり、前記第2生物種がHPV16である、 請求の範囲第3項に記載の感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子。 5.(a)パピローマウイルスE2 DNA結合タンパク質並びにL1および L2構造タンパク質を発現する細胞系を提供し、 (b)E2結合部位と、遺伝子および前記遺伝子の発現を制御する配列を含む発 現カセットとを含むパピローマウイルスベクターDNAであって、前記パピロー マウイルスE2結合部位は前記E2 DNA結合タンパク質のコグネイト結合部 位であり、前記遺伝子は第1生物種に由来し、前記L1構造タンパク質は第2生 物種に由来し、そして前記第1生物種は前記第2生物種と異なる、パピローマウ イルスベクターDNAで前記細胞系を形質転換し、 (c)前記L1およびL2構造タンパク質を含むキャプシドによる前記ベクター DNAの包膜のための条件を提供して前記粒子を生成し、 (d)前記粒子を回収する ことを含む、感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子の製造方法。 6.前記細胞系が哺乳類細胞系、昆虫細胞系又は酵母細胞系である、請求の範 囲第5項に記載の方法。 7.請求の範囲第3項に記載の感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子を含 む細胞系。 8.(a)請求の範囲第3項に記載の感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒 子を提供し、 (b)培養哺乳類細胞に前記粒子を感染させて前記培養哺乳類細胞を前記遺伝子 で形質転換する ことを含む、培養哺乳類細胞中への遺伝子の導入方法。 9.被験粒子をそれに感染可能な培養哺乳類細胞に投与し、その感染性を評価 することを含む、感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子のスクリーニング方 法。 10.治療を必要とする宿主対象に治療的有効量で投与された場合に治療効果 を有し得る物質を前記遺伝子がコードする請求の範囲第3項に記載の感染性パピ ローマウイルス偽ウイルス粒子を含む組成物。 11.免疫原を必要とする宿主対象に免疫原的有効量で投与された場合に免疫 原性効果を有し得る物質を前記遺伝子がコードする請求の範囲第3項に記載の感 染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子を含む組成物。 12.ヒトの細胞にin vivoで請求の範囲第3項に記載の感染性パピローマウ イルス偽ウイルス粒子を感染させることを含み、前記遺伝子は治療性タンパク質 をコードし、前記細胞は治療的有効量の前記治療性タンパク質を発現する、治療 性タンパク質をヒトに提供する方法。 13.ヒトの細胞にin vivoで請求の範囲第3項に記載の感染性パピローマウ イルス偽ウイルス粒子を感染させることを含み、前記遺伝子は免疫原性タンパク 質をコードし、前記細胞は免疫原的有効量の前記免疫原性タンパク質を発現する 、免疫原性タンパク質をヒトに提供する方法。 14.前記細胞が上皮細胞であり、前記治療性タンパク質が全身性作用を有す る請求の範囲第12項に記載の方法。 15.前記細胞が上皮細胞であり、前記治療性タンパク質が前記上皮細胞に対 する局所性作用を有する請求の範囲第12項に記載の方法。 16.前記治療性タンパク質が第IX因子であり、前記治療性タンパク質の発 現が血友病の治療をもたらす請求の範囲第14項に記載の方法。 17.前記治療性タンパク質が単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼであり 、前記治療性タンパク質の発現が皮膚癌の治療をもたらす請求の範囲第15項に 記載の方法。 18.前記ヒトの細胞にin vivoで第2感染性パピローマウイルス偽ウイルス 粒子を感染させることをさらに含み、前記第2感染性パピローマウイルス偽ウイ ルス粒子は、前記第1感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子とは異なる血清 型であるという点で前記第1感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子と異なる 請求の範囲第12項に記載の方法。 19.E2結合部位並びに遺伝子および前記遺伝子の発現を制御する配列を含 む発現カセットを含むパピローマウイルスゲノムと、L1およびL2構造タンパ ク質を含んで前記ゲノムを包膜するパピローマウイルスキャプシドとを含み、前 記E2結合部位は第1パピローマウイルス血清型に由来し、前記L1構造タンパ ク質は第2パピローマウイルス血清型に由来し、前記第1パピローマウイルス血 清型は前記第2パピローマウイルス血清型と異なる、感染性パピローマウイルス 偽ウイルス粒子。 20.(a)ウイルスの空キャプシド中に前記ウイルスのウイルスゲノムをパ ッケージングするための前記ウイルスの非構造タンパク質を発現し、かつ前記ウ イルスキャプシドの構造タンパク質を発現する非哺乳類細胞系を提供し、 (b)前記パッケージングのためのシグナルを含み、かつ遺伝子および前記遺伝 子の発現を制御する配列を含む発現カセットをさらに含む前記ウイルスゲノムで あって、前記遺伝子は第1生物種に由来し、前記ウイルスキャプシドは第2生物 種に由来し、前記第1生物種は前記第2生物種と異なる、ゲノムで前記細胞系を 形質転換し、 (c)前記ウイルスキャプシドによる前記ウイルスゲノムの包膜のための条件を 提供して前記ビリオンを生成し、 (d)前記ビリオンを回収する ことを含む、非哺乳類細胞での感染性パピローマウイルス偽ウイルス粒子の製造 方法。
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