JPH05503282A - 乳頭腫ウイルス誘発腫瘍の予防及び治療のための薬理組成物 - Google Patents

乳頭腫ウイルス誘発腫瘍の予防及び治療のための薬理組成物

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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】 乳頭腫ウィルス誘発腫瘍の予防及び治療のための薬理組成物 本発明は、乳頭腫ウィルス(パピローマウィルス、papilloIIIavi rus)によって誘発される腫瘍に対して有用な新しいワクチン組成物、より詳 しくはヒト乳頭腫ウィルスHPV−16型、同RPV−18型、同HPV−31 型、同HPV−33型、同HPV−35型、同HPV−39型及び同HPV−4 5型に対する上記ワクチン組成物に関する。
乳頭腫ウィルスは、DNAウィルスの一つのグループを表わしており、約790 0塩基対(bp)の、蛋白核と環状DNAゲノムとを有している。乳頭腫ウィル スの多くの型、ウシ(BPV)及びヒト(HP V)が同定されており、之等の 内のいくらかのゲノムは完全に配列化され7い、(1)。
上記ウィルスにつき行なわれた基礎的研究より、ポリオーマウィルス及びSV4 0ウィルスゲノムから類推して、それらのゲノム内で初期領域(early r egion)と後期領域(late region )とは区別されると導かれ た。後期領域はカプシド(capsjde 、)の主要成分をコードする2つの 読取フレームL1及びL2を含んでいる。初期領域は少なくとも読取フレームE 1、E2、E4、E5、E6、El及びE8を含む。之等読取フレームによりコ ードされる各蛋白は、異なる機能を有している。之等蛋白の3種は、感染細胞の 腫瘍誘発(オンコジーン)の形質転換過程に伴われる。BPV−1のE5蛋白は 、かなりの形質転換力を有し、細胞をインビトロで独立して形質転換でき(2) 、初期領域の3′部分にコードされている。
BPV−1(7)E6蛋白及びHPV−16のE7蛋白は、初期領域の5′部分 にコードされており、之等は腫瘍誘発の形質転換の誘導及び維持に伴われる。之 等蛋白は、33アミノ酸からなるペプチド(3)の連続重複による通常の母遺伝 子に由来すると考えられる。Elの形質転換力はHPV−16及び18(4)・ (5ン・(6)で論証されている。
他の初期蛋白の内で、El及びE2はウィルスの複製及び/又は発現に役割を有 するが、E4及びE8についての機能は知られていない。
ヒトにおいて、HPVは皮膚の良性感染から、いぼ及び悪性腫瘍に広がる病理状 態に関連している。2等ウィルスは標的組織、殊に生殖器表皮の上皮細胞、口腔 及び気道に高度に特異的である(7)。疫学的データーは、ある種のHPVの、 子宮頚部及び下通路(]ower passages)(最も頻繁な婦人の致命 的腫瘍)での役割を強く示唆しテイル。HPV−16及びHPV−18DNAは 外陰部癌細胞を起源とする殆どの生検で見出されており、まれにはHPV−31 、HPV−33、HPV−35及びHPV−45も検出されている。
HPVウィルスに関連する病理状態は、それらの遺存及び回帰性のために、治療 掌上の問題を惹起する。上記病態の処置に既に外科的、化学療法、抗ウィルス剤 及び免疫療法(8)の多くのアプローチがなされている。
特に、欧州特許公開公報EP−A−0133123号には、乳頭腫ウィルスによ る感染に対するワクチン化のアプローチが記載されている。これは遺伝子工学手 法によるウィルス性カプシド蛋白の製造、即ち該ウィルスの後期領域に対応する 構造蛋白質の製造と、その免疫試薬としての利用からなっている。上記公報に記 載の手段は、ウィルス自体による感染に対する保護に係わるものであり、理論的 には進展可能な感染の全ての形態に対応している。
本発明は、より正確には、HPVによる予定された感染からの悪性腫瘍に対する 予防及び治療のための活性ワクチンの製造に係わるものである。
本発明は乳頭腫ウィルスにより誘発される腫瘍の形成が該ウィルスの初期遺伝子 (early genes )の発現によるものであるとの認識を基礎としてい る。
本発明の主題は、予防及び治療有効成分として、乳頭腫ウィルスの初期蛋白(e arly protein )の基本領域(essential region )を少なくともコードする外来DNA配列を含む組換えポックスウィルスの少な くとも一種と、その高等細胞での発現のための調節因子とを含むことにより特徴 付けられる薬理組成物にある。
上記蛋白の基本領域とは、抗腫瘍性免疫の誘発が可能な蛋白配列の一部を意味す ると理解できる。
本発明のワクチン組成物は、目的の変化に応じて使用できる。これは予防的に、 あらゆるウィルス感染の前に、もしくは良性疾患を引き起こす感染の後に、他の 組織が攻撃され癌組織に転換される事態を回避するために、悪性腫瘍の出現の予 防に使用できる。また本組成物は治療的に強力に、既に確立された腫瘍を消失さ せるために、もしくは補足的に、即ち腫瘍除去の代替として使用できる。上記使 用形態は、ヒト及び他の動物の両者に関しており、殊に家畜のBPVウィルスに よる感染の予防に関している。上記組換えポックスウィルスは、また適当ならば 、そのヒト及び動物への接種のための薬理的に許容されるビヒクルと共に利用す ることもできる。
既になされており且つ上述したような認識の点より、子宮頚部癌のケースにおけ るHPVの16.18.31.33.35.39及び45型による感染の頻度に 着目すレバ、本発明はとりワケ、HPV−16、HPV−18、HPV−31、 HPV−33、HPV−35、HPV−39及びHPV−45に対して有効なワ クチン組成物に関している。
本発明の主題は、ポックスウィルスが16.18.31.33.35.39又は 45型HPvウイルス、殊にBPV−16ウイルスの非−構造蛋白の少なくとも 一つをコードするDNA配列を少なくとも一つ含むものである、上述したワクチ ン組成物にある。
上述したように、パピローマに属するウィルス、殊にBPV−1及びHPVの構 造は、ウィルスの作用機序に非常に特異的な蛋白機能及びウィルス性ゲノムの維 持機能に対応可能な、少なくとも7つの読取フレームを含んでいる。従って、人 体で同時に数種の蛋白を発現する薬理組成物を製造することは有利である。これ は、所望の蛋白を発現するポックスウィルスの数種を用いるか又は選択された蛋 白に対応する外来DNA配列の数種を含む唯一のポックスウィルスを用いて製造 できる。
通常、組換えポックスウィルスは高等細胞での蛋白の発現に必要な因子の組み合 わせ、即ち一般に遺伝子の転写プロモーター及び宿主細胞中での翻訳開始のため の領域を含んでいる。上記プロモーターは用いられるポックスウィルスの遺伝子 のプロモーターであるのが好ましい。
考慮できる全てのポックスウィルスの内で、ワクチニアウィルスが好適に選択で きる。これは組換えワクチニアウィルスにより発現された抗原が、感染された細 胞の表面に正しく出現し、細胞型の免疫応答を誘導することが既に確立されてい るからである。腫瘍細胞の除去が細胞性免疫に含まれることが知られているので 、上記事実は特に好ましい。
ポックスウィルスがワクチニアウィルスの場合、プロモーターとしては、ワクチ ニアウィルスの7.5に蛋白の遺伝子のものを用いるのが好ましい。該プロモー ターをコードする配列は、ウィルスの非必須領域(non−essential  region) 、例えばワクチニアウィルスノ場合は、チミジンキナーゼ遺 伝子(TK)を挿入されていてもよく、かくしてTK−組換えウィルスの選別が 可能となる。
一般には、生ウィルスがヒト及び動物に接種される。
また、その表面に選択された蛋白が存在している死滅した組換えウィルスや、組 換えワクチニアウィルスにより感染された細胞培養物から精製された蛋白をヒト 及び動物に注入することもできる。
本発明の薬理組成物は、ワクチン分野で公知の方法に従って製造することができ 、薬剤適用量は広範囲から選択できる。これは特に患者の状態や経験者に評価で きる他のパラメーターに依存している。
本発明は以下の実施例により説明され、該実施例は、一方でウシ乳頭腫ウィルス (BVP−1)で形質転換された細胞を注入された動物におけるワクチン化の結 果を、他方でヒト乳頭腫ウィルス(HPV−16)で転換された細胞を注入され た動物におけるワクチン化の結果を示しテイル。特に、HPV−16(7)E5 、E6及びE7蛋白の読取フレームに対応するDNAのクローニング及びシーフ ェンシングと、2等蛋白を発現する組換えウィルスを用いて得られたワクチン化 の結果を示している。
本発明の詳細は図面に付随され、各図は以下のことを示している。
−第1図は、ウシ乳頭腫ウィルスBPV−1ゲノムの初期領域の読取フレームE 1、E2、E5及びE6の生成物の免疫沈降物の5DS−PAGEゲル結果を示 す。
−第2図は、ウシ乳頭腫ウィルスBPV−1の読取フレームE1、E2、E5、 E6及びE7の生成物を発現する組換えワクチニアウィルス(VVbEl、VV bE2、VVbE5、VVbE6及びVVbE7)又はコントロール組換えワク チニアウィルスVV−O(BPV−1蛋白を発現しない)を用いてワクチン化し た動物及びBPV−1で形質転換したFR3T3細胞(FR3T3BPV−1− 6)を用いた試験における腫瘍の進展の遅延期間を示す。
−第3図は、ウシ乳頭腫ウィルスBPV−1の読取フレームE5、E6及びE7 の生成物を発現する組換えワクチニアウィルス(vVbE5、VVbE6及びM V b E 7)又は上記VVbE5−VVbE6結合物もしくはVVb E  5−VVb E 7結合物或はコントロール組換えワクチニアウィルスVV−0 (BPV−1蛋白を発現しない)を用いてワクチン化した動物及びBPV−1で 形質転換し?:FR3T3細胞(FR3T3−BPV−1−3)を用イタ試験ニ オケる腫瘍の進展の遅延期間を示す。
−第4図は、バクテリオファージM13E7/E6(HPV−16)の構造の概 略図を示す。
−第5図は、バクテリオファージM13E5 (HPV−16)の構造の概略図 を示す。
一第6図+1、!取7レー4E5 (HPV−16)の相補DNA配列を示す。
−第7図は、ヒト乳頭腫ウィルスHPV−16ゲノムの初期領域の読取フレーム E6及びE7の生成物の免疫沈降物の5DS−PAGEゲル結果を示す。
−第8図は、ヒト乳頭腫ウィルスHPV−16の読取フレームE6の生成物を発 現する組換えワクチニアウィルス(VVhE6)を用いてワクチン化した動物並 びにHPV−16及びラットオンコジーンで形質転換した一次ラット(prim ary rat )細胞を用いた試験における腫瘍サイズの変化を示す。
−第9図は、ヒト乳頭腫ウィルスHPV−16の読取フレームE7の生成物を発 現する組換えワクチニアウィルス(VVhE7)を用いてワクチン化した動物並 びにHPV−16及びラットオンコジーンで形質転換した一次ラット細胞を用い た試験における腫瘍サイズの変化を示す。
実施例1 : BPV−1の初期蛋白を発現する組換えワクチニアウィルスによ る、ウシ乳頭腫ウィルス(BPV−1)誘発腫瘍の進展阻害 a)BPV−1の初期蛋白発現ワクチニアウィルスの構築 プラスミドpM69 は、プラスミドpML2(9)のHindlII及びBa mHIサイトに、BPV−1ゲノムノ初期領域を、HlndIII −BamH I断片として挿入されている。
読取フレームE1、E2、E5、E6及びE7を含むサブ断片を、制限酵素(第 1表参照)による消化により切断し、バクテリオファージM13TG130又は M13TG131α0に導入し、次いでプラスミドpTG186 poly(1 1)へのトランスフェクションに先だって、ミュータジェネシス(oligon ucleotide−directedlocalized mutagene sis )に供した。之等の工程を第1表に示す。
第1表における以下の各記号は次のことを意味する。
[a]:下線を付したヌクレオチドがBPV−1の親配列に合致しない塩基を示 すことを意味する。
[b]: クローニングにおいて用いた翻訳開始コドンと制限酵素サイトに下線 を付して示しである。
[C]:読取フレームE5を含むプラスミドp M 69のEcoRI −Ba mHI断片をバクテリオファージM137G131に所望のオリエンテーション にて導入することはできない。クローンは逆のオリエンテーションにて得られて おり、ここで2つの独立したプラスミド断片をクローン化した。従って上記オリ ゴヌクレオチドーダイレクテイツドミュータジエネシスはDNAの他のストラン ドに対応する。
[k]:制限酵素消化により製造され、クローニング前にE、coli[) N  AポリメラーゼIのクレノー断片で処理された末端を意味する。
na: 用いなかった。
、に オリゴヌクレオチド−ダイレクチイツト ローカライズド ミュータジエネシス は、開始コドンに翻訳開始コンセンサス配列を導入させて、ワクチニアウィルス へのトランスファーの後に正しい発現を与える。各ケースにおいて、合成オリゴ ヌクレオチドが、翻訳の開始を決定する配列の直前に、単一の制限酵素サイトを 導入した。
読取フレームE1の場合、BPV−1ゲノムにおける制限酵素サイト(開始AT Gに関連する一11位のNruIサイト)の存在及び翻訳開始領域の準−コンセ ンサス配列(GCGTATGG)の存在のために、ローカライズド ミュータジ エネシスを行なう必要はない。3−位のヌクレオチドGは、翻訳開始にはほぼA と同様に有効である。
−次ひよこ胎児細胞(primary cbick embryo cells )を、10%ウシ胎児血清を含むMEM培地(ギブコ社)中で37℃で培養した 。同時に温度感受性ワクチニアウィルスを感染させ、BPV−1及び野生型ワク チニアウィルスDNAの挿入部を有する発現/トランスファーベクターをトラン スフェクトさせた。選別後、挿入配列の発現がワクチニアウィルスの7.5にプ ロモーターの支配下にあるワクチニア組換え体を標準法により単離した。
BPV−1のEI、E2、E5、E6及びE7初期蛋白を発現するワクチニアウ ィルス組換え体(V V)を、ソレソれVVbEl、VVbE2、VVbE5、 VVbE6及びvvbE7と呼ぶ。
b) 組換えウィルス感染細胞におけるEl、E2、E5、E6及びElの発現 10%ウシ胎児血清(ギブコ社)を含むダルベツコ−変性イーグル培地MEM、 BME (ギブコ社)上のBHK−21細胞を、細胞当り約20プラークフオー メーシヨンユニツト(p f u)の多重度にて、6種の組換えウィルスのそれ ぞれで感染させた。
37℃で1時間後、新鮮な培地を加え、細胞を2時間培養した。培地をすて、細 胞を一度洗浄した。メチオニン及び/又はシスチンを含まず且つ5%の透析した ウシ胎児血清を含むMEM、BME培地を次いで加えた。
[Sコール−メチオニン及び/又は[8]−L−シスチン(アマジャム社)の0 .5〜1 m Ci /zlヲ用いて、37℃で3時間標識した。かくして標識 された細胞を、アプロチニン(IIU/yA’、バイオシス社(Biosys。
France) )を含む20mMトリスHCI (pH7,2)、150mM  NaC1(TS緩衝液)で2度洗浄し、かき集め、STE緩衝液[20mM) リスHCII (pH7,2)、150mM NaCl!、1mMNa2 ED TA、1%アブロチニンコ中での2度の遠心分離により洗浄した。細胞をRIP A緩衝液[50mMトリスHCI (pH7,4) 、150mM NaC11 1mM NA2 EDTA、1%トライトンX−100,1%Naデオキシコー レビー、0.1%5DSl中に溶解するか又は分留して、BPV−1蛋白のサブ 細胞局在性(subcellular 1ocalization)を決定した 。
ディビス(Davis )の方法(12)に従って、免疫沈降及び5DS−PA GEを行なった。読取フレームE1、E2、E5、E6及びElに対応する細菌 融合蛋白(bacterial fusion protein)に対するラビ ットポリクローナル抗血清を、常法(例えば、参考文献(13)及び(14)参 照)に従って製造した。
VVbElを感染させた細胞は、69−kD核蛋白を生産し、これは抗−E1抗 血清により特異的に認識された(第1図、縞1、縞2は非−免疫抗血清を用いた 免疫沈降に相当する)。VVbE2で感染させた細胞は、E2と交叉反応性を示 す48−kDポリペプチドを高レベルで含有し、BPV−1の読取フレームE2 によりコードされる主要なトランスアクチベーション蛋白に相当した(第1図、 縞3及びコントロール縞4)。該ポリペプチドは、BPV−1により形質転換さ れた細胞のE2蛋白で述べたこと(15)と一致して、試験した全ての細胞のサ ブフラクションにおいて検出される。VVbE6は、抗−E6抗血清により特異 的に沈降する15.5−kD蛋白をコードし、BPV−1により形質転換された 細胞のE6蛋白と同様(16)に、細胞質フラクションに50%以上の割合で局 在した(第1図、縞6及びコントロール縞?) 。VVbE5で感染させた細胞 は、BPV−1のE5蛋白の局在特性(17)の、細胞膜に関連する7、5−k Dポリペプチドを生産した(第1図、縞7及びコントロール縞8)。抗−E7抗 血清につき行なった免疫沈降試験では、交叉反応性は認められない。にもかかわ らず、発現ベクターの解析の結果、正しいオリエンテーションにおける読取フレ ームE7の存在が明らかとなり、従ってElは確かに生産されるが、未知の理由 により、用いた抗血清によっては沈降しないと考えられた。
c)BPV−1誘発腫瘍細胞に対するワクチン化4週齢雌ラット(フィッシャー )の各群に、異なる組換えウィルスを、皮内もしくは腹腔的接種した(100μ )中10 pfuの投与量)。12日後、各群ラットに同量を増強注入(boo ster 1njection ) l、、第16日及び第17日の間に、参考 文献(9)・(18)に記載のプロトコールに従って、BPV−1で形質転換さ れたフィッシャーラット3T3同遺伝的系統(FR3T3)細胞(FR3T3− BPV−1−6と呼ぶ)を試験接種した。
上記目的には、2×10 細胞を、血清を含まないMEM、BME培地200μ lの容量で、皮下注入した。
結果を第2図に示す。
−VV−Oでワクチン化した全動物は、平均43日の潜伏期間の後、腫瘍の進展 が見られた。
−VVbEl又はVVbE2でワクチン化した動物は、腫瘍の進展における変化 はなかった。
−VVbE5、vvbE6及びVVbElでワクチン化した動物は、腫瘍の出現 が有意に遅延された。加えて、数種の場合、腫瘍の進展は認められず(試験後2 50日以上)、これは図の上の口に示される。
上記試験を繰返し、参考文献(9)・(1B)に記載のプロトコールに従い、B PV−1で形質転換されたFR3T3系細胞(FR3T3−BPV−1−3と呼 ))ニラき試験接種を行なった。VVbEl及びVVbE2は試験しなかった。
VVbE5、E6及びE7のみ試験し、2群のラットには、各抗原の蓄積的効果 を検出するために、2種の組換えウィルス、即ちVVbE5及びVVbE7又は VVbE5及びVVbE6を、同時に接種した。第3図より、VVbE5及びV VbE7でワクチン化した効果が確認される(図の上の口が腫瘍の進展の認めら れなかった動物に相当する)。一方、VVbE6は、この状況では有意な効果は 認められなかった。加えて、VVbE5、VVbE7組み合わせでは、著しい蓄 積的効果は見られなかった。
実施例2:HPV−16ウイルスゲノムのクローニングCa5ki系細胞(AT CC1550)は、染色体に統合されたHPV−16ウイルスゲノムを含んでい る。
半融合(Semi−COnfluent) (:、 B S)< j細胞の入っ た750772310個から、以下の方法により、全ゲノムDNAを精製した。
即ち、細胞をかき取って回収し、遠心分離及び洗浄し、次いでTE緩衝液[10 mMトリス(pH7,5) 、1mM EDTA] +Q、5%SDSの151 1中に取り出した。プロトコールK (proteinaseK) (7,5■ /15zA’)による37℃下16時間の処理の後、DNAを4℃で保存した。
この方法により、DNA0.6■を含む溶液1 dを得た。
上記DNA70μgを酵素MbOIで部分消化(10分、40単位)させ、次い で蔗糖リニアグラジェント(20%−40%)に付した。遠心分離(SW280 −ター、2500Orpm、16時間、20°C)後、フラクション500μl を集めた。10〜20kbの大きさのDNAを含むフラクション(フラクション 23−26)を合ゎせてTE緩衝液に対して透析し、次いでエタノールで沈殿さ せた。この方法によりDNA5μgを得た。
上記−DNAのクローニングベクターを得るために、バクテリオファージλEM BL301DNA(19)を制限酵素BamHIで消化し、フェノール/クロロ ホルム抽出及びエタノール沈殿の後、得られるDNAをTE緩衝液に再懸濁させ た。
Ca5ki細胞のゲノムDNA及びバクテリオファージλDNAを、次いで通常 のプロトコールに従い連結させた(ベクタ−1μg1ゲノムDNA2μg)。D NAをアマジャム社より市販のキットを用いてパックした後、全0.75xlO 個の各クローンを得た。之等のバクテリオファージを、HVP−16ウイルス配 列から演鐸される合成オリゴヌクレオチド[(EMBI、)PAI6コを用いて 選別するために、直径14anのディツシュ18個上のE、 coli Q35 B株を用いてLBM培地に覆った。
組換えバクテリオファージDNAのスクリーニングを、通常の方法に従い行なっ た。オリゴヌクレオチド1817 (配列、 5’ CATGCATGGAGA TACACCTACATTG 3’ 。
読取フレーム:E7)及び1818 (配列:5°GTGGATAACAGCA GCCTCTGCGTTT 3’ 、読取フレーム二E5)を32 pで放射活 性的に標識し、混合し、6倍濃度のSSC緩衝液中で、55℃下に16時間を要 して、ファージDNAにトロセルロースフィルター上に転写)とハイブリダイズ させた。フィルターを次いで同条件下に洗浄して、10個の陽性シグナル(1− 10)を得た。2等シグナルに対応するペトリディッシュの部分をLBM緩衝液 111に取り出した。之等の懸濁液を再度直径10cmのベトリディッシュに重 ね(ディツシュ当り懸濁液2−10μl)、オリゴヌクレオチド1817及び1 818をそれぞれ用いて二次スクリーニングを行なった。最初の分離物4及び5 から得られるファージに対応するシグナルが最も強く、之等2つのクローンを引 き続く試験のために選択した。
サブクローン4−1.4−2.5−1及び5−2から単離したバクテリオファー ジで感染させたE、 coli Q35a株のミニカルチャーを調製した。2等 クローンのDNAを、選別された組換え体の分析のために精製し、制限酵素Ps tIで消化させた。
1%アガロースゲル上電気泳動の後、上記DNAをサザーン法(Souther n’s technique) ニ従い、ニド0−11Fルロース膜上に転写し た。該膜を次いで、上記と同様にしてポリヌクレオチドキナーゼの作用により、  Pで標識した2つのオリゴヌクレオチド1817及び1818とインキュベー トした。ハイブリダイゼーション及び膜洗浄の後、膜をオートラジオグラフィー にがけた。
1063及び1772bpの大きさのDNAに相当する2つのバンドのそれぞれ が目視観察でき、このことがらクローン4−1.4−2.5−1及び5−2はH PV−16ウイルスゲノムを有することが確認された。
以下の試験のために、バクテリオファージ5−1を選んだ。このクローンのDN Aを大量に得るために、Ecoli Q358感染株500zlから、通常のプ ロトコールに従いDNAを調製した。かくしてDNA800μgを得た。酵素P stIで消化させた後、DNAをエチジウムブロマイドを含む1%アガロースゲ ル電気泳動に供し、UVランプを用いて観察可能とした。1063及び1772 bpの大きさに対応するゲルバンドを切出し、「ジェネクリー> (Genec lean)Jキット(バイ第101社(BiolOI Inc))を用いてDN Aを抽出した。コ(7)DNAを次いでPstlサイトを開いたバクテリオファ ージM137G130に連結し、コンピテントE、 coli NM522株に 形質転換した。
組換えバクテリオファージM13DNAをミニカルチャー(1,5zA’)から 精製し、制限酵素で消化させて分析した。1063bpHPV−16バンドを含 むクローン(M13E5)及び1772bpHPV−16バンドを含むクローン (M13E7/E6)を選別した。
シーフェンシングの作業を制限するため、また所望のDNAは読取フレームE5 、E6及びE7に対応するものであるため、E6及びE7蛋白(M13E7/E 6)及びE5蛋白(M13E5)に対応するPstI制限酵素断片領域のみを、 下記配列の合成オリゴヌクレオチドを用いて、シーフェンスした。
M13E7/E6用配列: 5’ ATCTAACATATATTC3’ 及ヒ5’ GTTGTTCCAT ACAAA 3’M13E5用配列: 5’ GTCTGCCTATTAATAC3’第4図に、バクテリオファージM 13E7/E6の構造を、また第5図にバクテリオファージM13E5の構造を それぞれ示す。E7につき得られた配列は、PPH16データーのライブラリー に含まれる配列と全て相同性を有することが判った。E6については、E6の開 始ATGに関連する2つのミューティジョン、即ち+46位のAに代わるG及び +264位のTに代わるG1が観察された。E5の配列は第6図に示す通りであ り、データーライブラリーに含まれる配列とは数個の塩基の違いが認められた。
実施例4:E6、E7及びE5を有するDNA断片の転移ベクターへのクローニ ング 上記3つの読取フレームをコードするDNAを、組換えワクチニアウィルスに統 合する前に、之等をその遺伝子の上流及び下流に単一の制限酵素サイトを持つよ うに修飾し、また良好な翻訳及び合成蛋白を高レベル化するために、開始ATG 周辺の配列を改良する必要がある。
a) 読取フレームE6 オリゴヌクレオチドーダイレクテイツド ローカライズド ミューダジエネシス (アマジャム キット)の手法を用いて、2つのオリゴヌクレオチドにより、E 6のコード配列の上流及び下流のそれぞれに、5alI制限酵素サイト及びSp h r制限酵素サイトを設けた。上記2点ミューティジョンは、下記オリゴヌク レオチドを用いて同時に行なった。
5’ GTTAGTATAAAAGTCGACCCACCATGCACCAAA AGAG 3’5’ CATG(:ATGGAGATACACC3’ATGに関 する−3位ヌクレオチドAは、ヌクレオチドTに代えて5alIサイトとして同 時に導入した。
得られたバクテリオファージを、制限酵素による消化及びシーフェンシングによ り分析した。引き続く試験のために、M13TG1181と命名したクローンを 選択した。5alI −5phI制限酵素断片を次いで、5alI及びSph  Iサイトで開裂させた(pTG2198)ベクターpT G 186 poly (11)に、クローン化した。このベクターは、DNAのワクチニアウィルスゲ ノムへの導入を可能とする。
b) 読取フレームE7 下記オリゴヌクレオチドを用い、ロー力うイズド ミューダジエネシスにより、 E7蛋白のコード配列の上流に、PstI制限酵素サイト及び−3位ヌクレオチ ドAを導入した。
5’ GTAGAGAAACCCTGCAGCCACCATGCATGGAG  3’数種のクローンを得た。350−bpPstI制限酵素断片を有するその一 つを、ミューチージョンに対応する領域にシーフェンスした。この配列は期待し たミューチージョン(M13TG1182)に対応した。上記PstI制限酵素 断片を、次いでプラスミドp TG 186pO])’の開裂PstIサイトに 導入した(pTG2199)。
C) 読取フレームE5 下記オリゴヌクレオチドを用い、ロー力うイズド ミューダジェネシスにより、 読取フレームE5の開始ATGの上流にPstI制限酵素サイトを導入した。
5’ GTCTACTGGATTTACTGCAGTATGACAAATCTT GAT 3’また下記オリゴヌクレオチドを用いて、停止コドンの下流にEco RI制限酵素サイトを導入した。
5’ GTATATGTACATAATGAATTCTTACATATAATT GTTG 3’上記2のミューチージョンは同時に導入した(アマジャムキット )。引き続く試験のために選んだクローンをM137G31.51と命名した。
Pstl −EcoRI制限酵素断片を、次いでプラスミドpTG186pol yの開裂PstI及びEcoRIサイトに導入した(pTG3180)。
実施例5:組換えワクチニアウィルスの構築上記したように、読取フレームE6 、EJ及びE5をワクチニアウィルス(コペンハーゲン種)に導入させるために プラスミドpTG2198.2199及び3180を用いた。コード配列がワク チニアの7.5にプロモーターの支配下にある組換えウィルスを、VVhE6、 VVhE7及びVVhE5と呼ぶ。
10%ウシ胎児血清を含むM E M、B M E培地上のBHK−21細胞を 、細胞当り約20p f uの多重度にて、3種の組換えウィルスのそれぞれで 感染させた。
前述したプロトコールに従卯インキュベーションの後、細胞を回収し、HPV− 16の蛋白のサブ細胞局在性を決定するために、溶解し分別した。
E6及びE7遺伝子の発現は、蛋白([35Sコシスチンで標識した)の免疫沈 降により証明された。
読取フレームE6及びEJに対応する細菌融合蛋白に対するポリクローナル抗体 を、文献(20)及び(21)に記載の通常の方法に従い調製した。
VVhE6で感染させた細胞は、抗−E6抗血清により特異的に認識される18 −kD細胞質蛋白を生産した(第7図、縞1、縞2は非−免疫血清での免疫沈降 に対応する)。VVhE7で感染させた細胞は、同様に抗−E7抗血清により特 異的に認識される]、9〜2O−kD細胞質蛋白を生産した(第7図、縞3、縞 4は非−免疫血清での免疫沈降に対応する)。
E5については、利用できる抗血清がないので、ワクチニアウィルスへの発現ブ ロックE5の組込みは、サザーンの手法に従うDNA分析により調べた。
実施例5:HPV−16誘発腫瘍の進展に対するVVhE6及びVVhE7によ るワクチン化の効果 4週齢雌ラット(フィッシャー)の各群に、それぞれ異なる組換えウィルスの5 xlOpfu (100tl/)を皮内注射してワクチン化した。12日後、同 量の増強注入を行なった。
16日と17日の間に、−次ラット細胞(REOI系統)における 1)サルのレトロウィルスのL T R”の支配下にあるHPV−16ゲノムを 含むプラスミドと、2)確立された細胞系統又は不死の遺伝子を発現する細胞系 統のみを形質転換させるG418及びEJ−RAS耐性遺伝子をコードするプラ スミドとの同時形質転換により得られた細胞系統を用いて試験を行なった。
血清を含まないMEM、BME200μ!中の2×10 細胞を皮下注射した。
第8図及び第9図より、以下の結果が得られた。
− ワクチン化しなかったコントロール動物では、形質転換細胞の接種10日後 に腫瘍の進展がみられた(破線)。
−VVhE6でワクチン化した動物では、全7ケースの内、2ケースで腫瘍の進 展はなかった(100日以上)。腫瘍が出現した3ケースでは、非常に有意に腫 瘍の進展が減速され、また2動物では腫瘍の出現が遅延された(10日の代わり に24及び34日)。最後に2つのケースでは、腫瘍の進展はコントロール群の 動物のそれと同様であった。
−VVhE7でワクチン化した動物では、前7ケース中3ケースにおいて腫瘍の 進展はなかった(100日以上)。他の4ケースでは、10日から腫瘍が出現し たが、その進展は有意に遅延された。
上記ワクチンの予防効果を調べるために、2群の動物で腫瘍の進展のなかったも のをとり、再度最初の接種試験の80日後に、最初の投与量の10倍量、即ち2 ×10 細胞を試験した。上記条件下、コントロール動物は4日後に腫瘍の進展 がみられた。
−VVhE6でワクチン化した動物は、コントロール動物と同様に腫瘍の進展が みられた。
−これに対して、VVhE7で予めワクチン化した動物では同条件でも腫瘍の進 展は見られなかった(100日以上)。
以上の結果より、上述したように、HPV−16誘発腫瘍の進展に対する予防に おけるE7抗原の重要な役割が明らかである。
上記結果を証明するため、他の細胞系統を用、いて更に2つの試験を行なった。
即ち、上記と同様にして組換えウィルスの皮内注射により4週齢雌ラットの各群 をワタチン化した。上記組換えウィルスでワクチン化した動物に、前述したプロ トコールに従い調製した一次うット細胞(RE31)の2×10 もしくは10  を試験した。
腫瘍を拒否した動物数もしくは腫瘍出現の遅延が観察される動物数を第2表の最 初の部分に示す(第1試験)。
この表において、vvOはHPV蛋白を発現しないコントロール組換えワクチニ アウィルスに対応する。その後、第1回目で腫瘍を拒否したラットを、−次細胞 (primary cell) (7) ヨリ高濃度(2×10 又は105に 代わって、2×105)を用いて再度試験した。得られた結果を第2表の2番目 の部分に示す(第2試験)。
第2表 ラット当り2X10 RE31系細胞注入による第1試験VVhE6 3/18  5/18 8/18VVhE7 3/17 5/17 9/17VVOO/1 7 0/17 0/17 ラツト当り10RE31系細胞注入による第1試験VVhE6 7/20 1/ 20 8/20VVhE7 5/20 0/20 5/20VVO1/20 0 /17 1/20 ラット当り2xlORE31系細胞注入による第2試験vvhE6 2/4 0 /4 2/4 VVhE7 3/4 1/4 4/4 Vvo O15015015 他の一連の試験において、ワクチン化ラットの試験に用いた一次ラット細胞系統 を、 1)それ自身のプロモーターの支配下にあるHPV−16ゲノムを含むプラスミ ド、 2)確立された細胞系統又は不死の遺伝子を発現する細胞系統のみを形質転換さ せるG418及びEJ−RAS耐性遺伝子をコードするプラスミドで同時形質転 換させた。かくして、RE604系統を得た。第3表に上記試験条件下に得られ た結果を示す。
第3表 ラット当り2xlORE604系細胞注入による試験VVhE6 0/30 6 /30 6/30VVhE’7 7/40 10/40 17/40VVbE6 /VVhE7 0/10 2/1’0 2/10VVOO/30 0/30 0 /30 上記結果より、HPV−16誘発腫瘍の進展に対する予防におけるE7及びE6 抗原による作用の重要性が明らかである。
全ての細胞系統において、E7蛋白の発現が免疫沈降により確認された。E7抗 原による予防作用は、従って試験した系統にはよらない。
下記種は、1989年2月24日に、バスチュール研究所(ハIJ ) (Pa steir In5titut (Paris) of theNationa l Co11ection of Microorganism Cu1tur e) 1.:寄託された。
−E、coli pTG2198 No、l−837−E、coli pTG2 199 No、l−838−E、coli pTG3180 No、I−839 参考文献 (1) PFISTER,H,(1987)、 The Papovaviri dae:Thepapillomaviruses (editors、sal zman、N、P、andHowley、P、M、) Plenum Pres s、 New York、 p、1−38Papil1−38Papillo、  Co1d Spring Harbor Laboratory。
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2、E5、E6及びE7蛋白から選択される蛋白をコードする外来DNA断片を ゲノムに挿入された組換えポックスウィルスを含み、該DNA断片がその哺乳動 物での発現のための制御因子の支配下にある請求の範囲第1項に記載の薬理組成 物。
3、HPV−16型乳頭腫ウィルスから得られるE5、E6及びE7蛋白から選 択される蛋白をコードする外来DNA断片をゲノムに挿入された組換えポックス ウィルスを含む請求の範囲第2項に記載の薬理組成物。
4、 乳頭腫ウィルスから得られるE5、E6及びE7蛋白から選択される蛋白 をコードする外来DNA断片をゲノムに挿入された組換えポックスウィルスを含 む請求の範囲第2項もしくは第3項に記載の薬理組成物。
5、 乳頭腫ウィルスから得られるE5蛋白をコードする外来DNA断片をゲノ ムに挿入された組換えポックスウィルスを含む請求の範囲第2項〜第4項のいず れかに記載の薬理組成物。
6、 乳頭腫ウィルスから得られるE6蛋白をコードする外来DNA断片をゲノ ムに挿入された組換えポックスウィルスを含む請求の範囲第2項〜第4項のいず れかに記載の薬理組成物。
7、 乳頭腫ウィルスから得られるE7蛋白をコードする外来DNA断片をゲノ ムに挿入された組換えポックスウィルスを含む請求の範囲第2項〜第4項のいず れかに記載の薬理組成物。
8、 翻訳開始領域の一3位がAもしくはGを含む請求の範囲第1項〜第7項の いずれかに記載の薬理組成物。
9、ポックスウィルスが生きているか又は死滅したものである請求の範囲第1項 〜第8項のいずれかに記載の薬理組成物。
10、ヒトもしくは他の動物への注入投与を可能とする薬理的に許容される担体 を含む請求の範囲第1項〜第9項にいずれかに記載の薬理組成物。
国際調査報告 ”= POT’/FR90100151

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.予防及び治療有効成分として、乳頭腫ウイルスの非構造蛋白の基本領域を少 なくともコードする外来DNA配列を含む組換えボックスウイルスの少なくとも 一種と、その高等細胞での発現のための調節因子を含むことを特徴とする薬理組 成物。
  2. 2.外来DNA配列発現のための制御因子が遺伝子の転写プロモーター及び宿主 細胞での翻訳開始領域を含む請求の範囲第1項に記載の組成物。
  3. 3.翻訳開始領域の一3位がAもしくはGを含む請求の範囲第2項に記載の組成 物。
  4. 4.乳頭腫ウイルスウイルスが生きているか又は死滅したものである請求の範囲 第1〜3項のいずれかに記載の組成物。
  5. 5.DNA配列が少なくともHPV−16ウイルスの初期蛋白の少なくとも一つ を含む請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の組成物。
  6. 6.初期蛋白がE1、E2、E4、E5、E6及びE7から選ばれる請求の範囲 1〜5項のいずれかに記載の組成物。
  7. 7.初期蛋白がE6、E7及びE5から選ばれる請求の範囲第6項に記載の組成 物。
  8. 8.初期蛋白がE7蛋白である請求の範囲第7項に記載の組成物。
  9. 9.初期蛋白が第6図に示されるコード配列のE5蛋白である請求の範囲第7項 に記載の組成物。
  10. 10.乳頭腫ウイルスの初期蛋白をコードするDNA配列が用いた乳頭腫ウイル ス遺伝子のプロモーターの支配下にある請求の範囲1〜9のいずれかに記載の組 成物。
  11. 11.乳頭腫ウイルがワクチニアウイルスである請求の範囲第10項に記載の組 成物。
  12. 12.プロモーターがワクチニアウイルスの7.5k蛋白のための遺伝子のプロ モーターである請求の範囲第10項に記載の組成物。
  13. 13.乳頭腫ウイルスの初期蛋白をコードするDNA配列が用いたウイルスの非 必須領域にクローン化されている請求の範囲第1〜12項のいずれかに記載の組 成物。
  14. 14.非必須領域がTK遺伝子である請求の範囲第13項に記載の組成物。
  15. 15.ヒト及び動物への注入投与を可能とする薬理的に許容されるビヒクルを含 有する請求の範囲第1〜14項のいずれかに記載の組成物。
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