JPH0276578A - 組換えマレック病ウイルスおよびその製法 - Google Patents

組換えマレック病ウイルスおよびその製法

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JPH0276578A
JPH0276578A JP63226960A JP22696088A JPH0276578A JP H0276578 A JPH0276578 A JP H0276578A JP 63226960 A JP63226960 A JP 63226960A JP 22696088 A JP22696088 A JP 22696088A JP H0276578 A JPH0276578 A JP H0276578A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ニワトリ細胞またはニワトリ体内において外
来遺伝子産物を発現させることが可能な新規なウィルス
ベクターに関するものである。さらには、これを用いた
ニワトリ用多価生ワクチンに関する。
灸肌ム童上−L、lバL翌jF肢」せ 現在の養鶏分野においては種鶏、産卵鶏、及び肉用鶏の
別を問わず、ワクヂネーションによる疾病予防は重要な
衛生対策の柱である。しかしながら、そのワクチネーシ
ョンの実態は実に過密とも言えるはど頻回であり、した
がってこれに要する人件費の大きさは養鶏家にとって大
きな経済的負担となっている。この点の打開策として、
一つには既存の数種のワクチンを単純に混合することが
考えられる。しかしながら、生ワクチンの場合にはウィ
ルス相互の干渉という問題があり、又、不活化ワクチン
混合の場合においても容量的な限界がある。さらにこの
ような問題に加えて、生ワクチンと不活化ワクチンの混
合においては、ゲル(アジュバント)への生ワクチン抗
原の吸着による力価低下という問題があり、従来の技術
では現実的に問題が残されている。
最近ではこのような点を踏まえ、第二の打開策としてウ
ィルスベクターを使用することが試みられつつある。す
なわち、一つのウィルスに複数のワクチン抗原の遺伝子
を組み込むことで多価の生ワクチンを作製するという方
法である。この方法により、前述したようなウィルス相
互の干渉、あるいは不活化ワクチン混合時における接種
量の増大という問題を生じない多価ワクチンを作出する
ことが可能であると瀉えられる。
これまでに、ウィルスをベクターとして使うことを目的
とした研究は、既にワクシニアウィルス、アデノウィル
ス、ヘルペスシンプレックスウィルス、し1−ロウイル
ス等で実施されており、いずれもインビトロの系におい
て、HB s抗i(B型肝炎ウィルス表面抗原)あるい
は狂犬病ウィルスや帯状庖疹ウィルス等の糖蛋白抗原の
発現に成功している。しかしながら、ワクシニアウィル
スを除いては、いずれのウィルスも本来、腫瘍原性を有
するウィルス属に属することから、これらのウィルスを
ヒトまたは動物へ投与することは、安全性の面から問題
が多く現実的ではない。また、ワクシニアウィルスの場
合、ウィルス自体の安全性に問題はないものの、本発明
が目的とする鳥類へのウィルスベクターとして見た場合
には、接種の対象となる鳥類がワクシニアウィルス本来
の宿主ではないことから、仮に鳥類へのウィルスベクタ
ーとして使用されたとしても、その効果に多くは期待で
きない。同様に、前述の他のウィルスベクターを用いた
場合にも、鳥類がこれらのウィルス本来の宿主ではない
ことから高い効果は期待できない。
このような点から、鳥類のポックスウィルス(例えばニ
ワトリの鶏痘ウィルス)をベクターとして使うことが考
えられ、既にウィルスベクターとしての検討もなされて
おり、そのウィルスDNAに外来遺伝子挿入の可能なこ
とが示されている[佐伯ら、第35回日本ウィルス学会
P2119 (1987)]。
しかしながら、例えば、現在の養鶏分野においては、鶏
痘に対する免疫は、鶏痘ウィルスの免疫持続期間が短い
ことから、通常、ニワトリの飼育期間中に数回のワクチ
ンウィルス(弱毒鶏痘ウィルスまたは鳩痘ウィルス〉接
種が必要とされている。このようなことから、ポックス
ウィルスをウィルスベクターとして用いた場合には、仮
に複数の抗原を組み込んだウィルスベクターが作出され
ワクチンとして使用されたとしても、頻回のワクチネー
ションが必要になると男えられる。
1肌す且1 このような状況下において、鳥類を宿主とする、免疫持
続期間の長いウィルスを利用した効果的なウィルスベク
ターの開発に鋭意研究を重ねた結果、本発明者らは、マ
レック病ウィルスに外来遺伝子を効率よく組み込むこと
に成功し、マレック病ウィルスをウィルスベクターとし
て用いることが可能なことを見いだし本発明を完成する
に至った。
すなわち、本発明は、鳥類用のワクチンとして利用する
ことか可能な、新規な組換えマレック病ウィルスならひ
にその製法、さらにはこの組換えマレック病ウィルスを
用いた鳥類用多価生ワクチンを提供するものである。
九旦圓藷、i上」1働1 マレック病は人畜を含めて、唯一ワクチンによってその
発病が防がれる悪性腫瘍であるが、その防御メカニズム
としては、ワクチンウィルスが終生持続感染することに
より、鶏等鳥類体内においてマレック病ウィルスに対す
る液性及び細胞性免疫を惹起、終生持続せしめ、その結
果、強毒ウィルスによるIll;化を抑えていると号゛
えられている。
すなわち、本発明に従い、池の疾病に対するワクチン抗
原をコードする外来遺伝子をマレック病ウィルスに組み
込み、これを鳥類に接種した場合においても、通常のマ
レック病ウィルスと同様な機序により木組換えウィルス
接種鶏において、長期又は終生に亘って外来遺伝子に由
来する抗原が発現され、該抗原に対する液性又は細胞性
免疫が誘導 保持されることが期待される。 すなわち
、本発明に従えば、鶏等の鳥類に対して初生時の一回投
与のみで多数の病原体に対して免疫を賦与しうる多価生
ワクチンを作出することが可能である。
現在、マレック病に対するワクチンとしては、マレック
病■型ウィルス(MDV−T型)を弱毒化したもの、七
面鳥ヘスベスウイルス(HVT)からなるもの、または
マレック病■型ウィルスと七面鳥ヘルペスウィルスを混
合したものが存在する。
マレック病自体はI型ウィルスの感染により引き起こさ
れることがわかっており、したがって、その発症防御に
は、血清学的に同じ型に属するマレック病I型ウィルス
弱毒株をワクチンとして用いることが最も効果的である
と尤えられる。すなわち、本発明において、マレック病
ワクチンも含めた多価ワクチンとして本発明の組換えマ
レック病ウィルスを使用する場合には、マレック病I型
ウィルスを使用することが好まLい。
本発明のような、池のウィルスベクターをはるかに凌駕
する特質をもつマレック病ウィルスをベクターとする多
価生ワクチン作製のためには、まず、マレック病ウィル
スDN月−において、外来遺伝子を挿入することが用能
な部位、または削除可能な部位を9い出すことか必須で
ある。
しかしながら、マレック病ウィルスDNAについては、
ボンクスウイルス、アデノウィルスのようには解析が進
んでおらず、わずかに、二・二の制限酵素によるマツピ
ンクが示されているのみであり[福地邦彦ら、 、1.
 Virol、 、 51.11102(+984)コ
、また、特定の蛋白質をコードすることが明かな部分は
gAをコートする、マレック病ウィルス遺伝子を制限酵
素Bam1l Iて切断し得らノするRam1ll−B
断片1箇所のみであり、 [R,J、 l5F(IRT
ら、 J、 gen、 Virol、 、 6]。
p2614 (1987) ]他の領域の遺伝子に関し
てはほとんど解析かなされていない。
ところで、gAは2.q +3と共にウィルスの産生ず
る主要な糖蛋白質てあり、動物体内に接種された場合に
gBのような中和抗体の産生は今のところ認められてい
ないものの、gAが細胞性免疫を惹起することは十分推
定される。したがって、マレック病ウィルスにベクター
とワクチンとしての両方の機能を持なぜることを考えた
場合に、このgA遺伝子に外来遺伝子を挿入しgAを変
異化させることはワクチン効果の低下につながると予想
された。
このような状況において、本発明者らは、まだあまり解
析の進んでいない遺伝子についても効果的な組換えマレ
ック病ウィルスの作出に関して研究を進めた結果、マレ
ック病■型つィルス道伝子のBam)H−H断片(マレ
ック病ウィルス遺伝子を制限酵素BamHIで切断して
生じる8番1]に大きな遺伝子断片)を用いることによ
り組換えマレック病ウィルスを作出することが可能であ
ることを見いだした。
マレック病ウィルス遺伝子Bam1l I −H断片に
は、マレック病ウィルスを構成するgAまたはgBのよ
うな主要な蛋白質はコードされていないと省えられてい
ることから、本発明におけるマレック病つィルス遺伝子
のBam1l I−H断片を用いて外来遺伝子断片をウ
ィルスゲノムに組み込んだ組換えマレック病ウィルスは
、マレック病ワクチンとしての効果を落とすことなく、
目的の外来遺伝子を効率よく発現する非常に優れた多価
生ワクチンとなりうる。
本発明で開示されるように、これまでに組換えウィルス
へフタ−として知られていないマレック病ウィルスを用
い、このウィルスDNAにおいて外来遺伝子組み込みの
可能な部位かあり、しかも、当該部位に外来遺伝子を挿
入したとき膝組換えウィルスが増殖し、外来遺伝子を発
現することが出来ることを見いだしたことは、本発明に
おいて最も特筆すべきことである。
以下、本発明の組換えマレック病ウィルスの作出法につ
いてさらに記述する。
一般に、本発明のような組換えウィルスを作出するため
には以下のような手順が必要となる、(1)ウィルスD
NAの一部とベクターにクローニングする。
(2)ウィルスDNA断片がクローニングされたベクタ
ーに、目的とする外来遺伝子の発現が可能な遺伝子断片
を挿入したプラスミドを構築する。
(3)該プラスミドをウィルス感染細胞に形質導入する
(4)適当な方法で外来遺伝子を保持する組換えウィル
スを選択する。
本発明においては、マレック病I型ウィルスの遺伝子か
ら各種遺伝子のクローニングをおこなった。しかしなが
ら、外来遺伝子をマレック病ウィルスゲノムに組み込む
際に使用するウィルス由来遺伝子断片としては、11a
mI目−14断片が最も好ましいことが見いだされた。
ウィルスに外来遺伝子を組み込む際に用いる遺伝子断片
(プラスミド)の基本構造としては、マレック病ウィル
ス由来の遺伝子を有し、さらに動物細胞もしくは動物ウ
ィルス由来のプロモーターの下流に目的の外来構造遺伝
子を接続した構造を有する。このようなプラスミドを用
いることにより、ウィルス由来遺伝子断片に相同性のあ
るライ−12〜 ルスゲノムの中に該プラスミドが組み込まれる。
また、該プラスミドをウィルスに形質導入する際には、
予めプラスミドを適当な制限酵素で切断し線状化し、こ
れを形質導入することも可能である。
本発明では、まず、(1)として、ウィルスDNAを制
限酵素て切断し、アガロースゲル電気泳動により、各断
片を分離したのちゲルより回収し、各断片をプラスミ1
ごにクローニングする方法を行った。 この際に使用す
るクローニングベクターとしては、コスミド、ファージ
等のいずれも利用することができる。
次に、(2)としては、プラスミドにクローニングされ
た各ウィルス断片を任意な制限酵素で一箇所切断または
三箇所切断して一部欠損させたものへ動物細胞内で機能
するプロモーターを発現されるべき構造遺伝子の上流に
もつ外来遺伝子を挿入する。
この際に用いる外来遺伝子発現の為のプロモーターとし
ては、動物細胞もしくは動物ウィルス由来のプロモータ
ーが使用されるが、特に好ましくはニワトリのβ−アク
チン遺伝子プロモーターが使用される(第1図参照)、
このニワトリのβ−アクチン遺伝子プロモーターは、従
来よく知られているSV40初期遺伝子プロモーター等
と比較して、極めて高いプロモーター活性を有している
。さらに、ニワトリのβ−アクチン遺遺伝子フロロモー
ターSV40初期遺伝子プロモーターのハイブリッドプ
ロモーターを使用すればβ−アクチン遺伝子プロモータ
ーのみの場合に較べて、さらに高い外来遺伝子の発現が
可能となる(第2図参照)。
(3)のウィルスDNAへの外来遺伝子を含むウィルス
断片の相同組換えであるが、例えば、カイコを宿主とす
るバキュロウィルスのようにウィルスDNAが比較的短
いものでは、ウィルスDNAと該プラスミドを同時に細
胞に形質導入する方法がとられるが、マレック病ウィル
スの場合、そのI)HAは160Khp−180Kbp
と長い為に、このような方法での相同組換えは困難であ
り、従って本発明では、ワクシニアウィルスの例を参省
に該プラスミドを導入する方法[M、 MACKETT
ら、 Proc、Natl、Acad、Sci、、 7
9゜P7415(1982) ]つまり、培養細胞にウ
ィルスを感染させfS後に、該プラスミドを導入すると
いう方法が用いられる。
この際、形質導入の方法はリン酸カルシウム法、DIi
A[1−Dex tran法、エレク1へロボーレーシ
ョン法のいずれても行うことかてきる。
(4)の組換えウィルスの選択方法に関しては、発現さ
せるl\くウィルスに組み込まれた外来遺伝子に応じた
Jl!l定系か使用される。例えは、その−例として、
本実施例に示すようにβ−カラクトシダーゼ(β−蝕a
l)をコードする遺伝子(Lac−Z遺伝子)をマレッ
ク病ウィルスに組み込み、β−ガラク1ヘシダーゼを発
現している組換えウィルスを選択する場合には、β−ガ
ラク)ヘシダーゼに対する基質[例えはX−GaH5−
71フモ−4−クロロ−3−インドリルβ−D−カラク
トピラノシド)コを細胞シートに重層する寒天液中に添
加することで、β−ガラク1−シダーゼ括性をもつウィ
ルスのプラークを色別することが可能である。[S、 
CHAXRABBARTIら、Mol、Ce11. I
diom、、 5.113403(+985);佐伯ら
、第35回日本ウィルス学会 (1987)]。
このようにして得られる5 本発明の組換えマレック病
ウィルスは、鳥類、特にニワトリ用の多価生ワクチンと
して非常に有効である。すなわち、ニワトリの他の感染
症に対するワクチン抗原を発現可能な外来遺伝子を組み
込まれた組換えマレック病ウィルスは、本来のマレック
病ウィルスが持つ非常に優れた免疫持続効果を有する、
極めて利用価値の高い多価生ワクチンとなる。
以下、実施例にしたがい、本発明をさらに詳細に説明す
るが、本発明は何らこれに限定されるものではない。
マレック病■型ウィルスを鶏胚繊維芽細胞(CEF)に
接種後、細胞変性効果(CPU )を強く呈した時点で
ウィルス感染細胞をへ−ベストし、平井らの方法[J、
 gen、 Virol、 、 45. pH9(19
79) ]に従って、ウィルスDNAを精製した。
すなわち、まず遠心により集めたウィルス感染細胞に2
倍量の1%−NP40溶液(0,旧M−Tris−IC
I、 pH7,4,0,0]M−NaCI、 0.00
15M−MgCh)を加えて30分間水冷した後、ピペ
ッティングした。この溶液を2500回転て10分間遠
心分離し、その上清を40%−60X(w/w)のショ
糖溶?’& (0,02M Tris−HCI、 pH
7,4゜0.15M NaC1)に重層、175KGで
2時間遠心後、40%ショ糖溶液と6f)%ショ糖溶液
の中間に形成されたマレック病ウィルスに由来するカプ
シドの層を分取した。さらに、この中間層を再度0.0
2M Tris−11CI。
pH7,4,O,]55MNaCl溶液に懸濁し、16
0KGで1時間遠心してベレッティングさせた。このペ
レットを、プロテイネースK(ベーリンガー マンハイ
ム)を0.1zに含む1%−3DS溶液(0,IJ T
ris−1−1cI、 pH7,4゜0、0114−E
DTA、 ]%−3arcocinate;半井化学)
に浮遊させ、37°C半一化学置した。その後、フェノ
ール処理、エタノール沈澱によりHNAを回収し、TE
[衝液(10n+M Tris−11CI、 pl+7
.4.1mM−EDTA )に溶解し、10%−30%
のグリセロールグラデイエン+−>8液に重層後、17
5KGで4時間遠心した。次に管底より溶液を分画し、
ウィルスDNAを含む分画をとり、10χ−トリクロル
酢酸を等量加えて、DNAを沈澱させ回収した。
次に、この精製DNA 10uqを制限酵素BaHIH
I (宝酒造;以下、本実施例で示した試薬は、特に記
載のない限り宝酒造製あるいは東洋紡製を使用した。)
で切断し、0.5χ−アガロースゲル電気泳動で各断片
を分離後、H断片をエレクトロエリューション法により
ゲルから浴出し、フェノール処理、エタノール沈澱によ
り回収した。このようにして得た断片的40ngをpU
c1920ngとT4DNAリガーゼにより連結させ、
大腸菌コンピテントセル(JMI09)に形質導入し、
アンピシリン及びX−Ga1を含む寒天平板上に広げた
。形質転換によってβ−galを産生じなくなった白色
のコロニーを採取し、10011g/mlにアンピシリ
ンを含むLB培地で培養した後、常法であるアルカリ法
によって菌体内のプラスミドを回収し、これをBamH
Iで切断することにより、BallHI −HUI片の
挿入されたプラスミドを保有する形質転換体を選出した
このようにして得られたプラスミドをpMBHと命名し
た(第3図参照)。
fJj : LacZ −−’  rl+”一つpMB
)IをBglllで切断し、大腸菌由来のアルカリフォ
スファターゼ(BAI’)により5°末端の脱リン酸化
を行っノご。
一方、上流に:ユワトリ由来β−アクチン遺伝子のプロ
モーターを持つ大腸菌由来のLacZ遺(天子をpAc
−LacZよりBam1ll及びXhorで切り出し、
0.8%ゲルで分離後、5.2Kbpfl断片を回収し
、平滑末端(ヒしたのち、その40 n gを上記の直
線化したpMl’ll(20ngとT4リガーゼによっ
て連結しHBIOIに導入した。
このものをアンピシリン <]、OO+19/ml)を
含む寒天平板に広げ37°Cて培養した後、アンピシリ
ンに耐性な6個の形質転換コロニーを選択し、100刈
/mlのアンピシリンを含むLB培地て培養し、プラス
ミドを単離した後、BamHI及び旧ndmによる切断
パターンを分析した。08%アガロースゲル電気泳動で
予想されたパターンを示した−・−ンのプラスミドをp
MR111+、と命名した(第3図参照)。
実JLS 3−レぽI庭弘j−をjごλヌ」こ1−子5
肩了り工」仁スの」「出 37℃で一晩培養した初代CEFを1iDTA−1−リ
プシン溶液でハーベスト、洗浄後、5x牛血清(BS)
添加イーグル−MHM (E−MEM、  日永)培地
に20万個/mH7)細胞濃度で浮遊し、その40m1
をファルコン社製組織培養フラスコ(No、 3028
>に入れ、37℃で16時間培養した。このときの細胞
のシート率は約50χであった。これにマレック病■型
ウィルス感染CEFを約80万個接種し、37℃で4時
間培養後、再びEDTA−1−リプシン溶液で細胞をハ
ーベストし、5X−BS添加E−MHMで一度洗浄した
後、ショ糖添加リン酸バッファー(ショ糖272HIM
、リン酸カリウム7mM、MgCI 21mM、  p
I+7.4) テ2度細胞を洗浄し、最終的ニ0.7m
lのショ糖添加リン酸バッファーに懸濁し、エレクトロ
ボーレーション用キュベツトくバイオラット、 NO,
165−2085>に入れ、plilBHIL40μ9
を添加し10分間水冷した。次に、バイオラッド社製ジ
ーンパルザーに添付されたマニュアルに従って、エレク
トロボーレーションを行った。エレクトロボーレーショ
ンの条件は、200V−25μF、1回パルスで行った
その後、さらに10分間水冷しな後、前日培養した初代
CEFをハーベストしたものと混合し、最終的に200
万個/mlの濃度になるよう5%BS添加E−MEM(
日永〉に浮遊させ、径lQcmのシャーレ(ファルコン
社製、No、 3003 >に13mIず910枚に分
注し、37℃で培養した。翌日、培地を除去、1χ−B
Sを添加したフェノールレッド不含E−MEMにアガロ
ースをIX濃度に添加した液を重層し、さらに37°C
で5日間培養した。次に、クロロフェノールレッドβ−
D−ガラクトピラノシド(生化学工業)を100μg/
mlの濃度で含む1x−アガロース/Ii−MEM液(
フェノールレッド不合)を重層し、37℃で数時間おい
た。
この結果、シャーレ当り10gから30個の頻度で、β
〜gal活性を示す赤色のウィルスのプラークが認めら
れた。このとき、赤色のプラークは、pMBH−LLの
みをエレクトロボーレーションにより導入したもの、又
はウィルスのみに同様な処置をした場合には認められな
かった。又、この赤色プラークをクローニングし前日培
養した2伏目CEFに接種したところ、このプラークは
継代され、前述した方法によって再びβ−galに由来
する赤色プラーク分示し、安定してウィルスに組み込ま
れていることが示された。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ニワトリβ−アクチン遺伝子プロモーター下
流にLac−Z311伝子を組み込んだプラスミドpA
c−LacZの構造を示す。 第2図は、ニワトリβ−アクチン遺伝子プロモーターと
SV40初期遺伝子プロモーターのハイブリッドプロモ
ーターの下流にLac−Z遺伝子を組み込んだプラスミ
ドpAs−LacZの構造を示す。 第3図は、マレック病■型ウィルスDNA Bamtl
 I−H断片が組み込まれたプラスミドpMBllなら
びにプラスミドpMB)I−ILの構築図を示す。 手続補正書く自制

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)マレック病ウィルス由来の遺伝子断片を有し、さ
    らに動物細胞もしくは動物ウィルス由来のプロモーター
    下流に外来遺伝子を組み込んだプラスミドによって変異
    された組換えマレック病ウィルス。 (2)マレック病ウィルスがI型である前記第(1)項
    記載の組換えマレック病ウィルス、 (3)マレック病ウィルス由来の遺伝子断片が、マレッ
    ク病ウィルス遺伝子BamHI−H断片である前記第(
    2)項記載の組換えマレック病ウィルス。 (4)外来遺伝子発現用プロモーターが、ニワトリ由来
    のβ−アクチン遺伝子プロモーターである前記第(2)
    項記載の組換えマレック病ウィルス。 (5)外来遺伝子発現用プロモーターが、ニワトリのβ
    −アクチン遺伝子プロモーターとSV40初期遺伝子プ
    ロモーターとのハイブリッドプロモーターである前記第
    (2)項記載の組換えマレック病ウィルス。 (6)動物細胞もしくは動物ウィルス由来のプロモータ
    ー下流に外来遺伝子を接続した遺伝子断片をマレック病
    I型ウィルス遺伝子BamHI−H断片に組み込み、こ
    れをマレック病I型ウイルスゲノムに組み込むことを特
    徴とする組換えマレック病ウィルスの製法。(7)マレ
    ック病ウィルス由来の遺伝子断片を有し、さらに動物細
    胞もしくは動物ウィルス由来のプロモーター下流に外来
    遺伝子を組み込んだプラスミドによって変異された組換
    えマレック病ウィルスからなる鳥類用多価生ワクチン。 (8)鳥類がニワトリである前記第(7)項の多価生ワ
    クチン。 (9)マレック病ウィルスがI型である前記第(8)項
    記載の多価生ワクチン。 (10)マレック病ウィルス由来の遺伝子断片が、マレ
    ック病ウィルス遺伝子BamHI−H断片である前記第
    (9)項記載の多価生ワクチン。 (11)外来遺伝子発現用プロモーターが、ニワトリ由
    来のβ−アクチン遺伝子プロモーターである前記第(9
    )項記載の多価生ワクチン。 (12)外来遺伝子発現用プロモーターが、ニワトリの
    β−アクチン遺伝子プロモーターとSV40初期遺伝子
    プロモーターのハイブリッドプロモーターである前記第
    (9)項記載の多価生ワクチン。
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