JPH06165689A - 組換えアデノウイルスワクチン - Google Patents

組換えアデノウイルスワクチン

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JPH06165689A JP5193410A JP19341093A JPH06165689A JP H06165689 A JPH06165689 A JP H06165689A JP 5193410 A JP5193410 A JP 5193410A JP 19341093 A JP19341093 A JP 19341093A JP H06165689 A JPH06165689 A JP H06165689A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 温血哺乳類のための組換えアデノウイルスワ
クチンを提供すること。 【構成】 ビリオン構造蛋白が組換えアデノウイルスを
生産する天然アデノウイルスのビリオン構造蛋白から変
化せず、かつ、抗体に対応するかまたは細胞性免疫を誘
発する抗原をコードする遺伝子を含有する生の組換えア
デノウイルスを温血哺乳類に鼻腔内投与、筋肉内投与ま
たは皮下投与することからなる、温血哺乳類における感
染性微生物に対する抗体または細胞性免疫の生産方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、温血哺乳類のための組
換えアデノウイルスワクチンに関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】生物
医学的研究の主な目標は、免疫化を介してウイルス性疾
患に対する保護を提供することである。ある研究は、死
菌ワクチンを使用することであった。しかしながら、充
分な抗原塊を保持するためには死菌ワクチンに対して多
量の物質を必要とする。さらに、死菌はしばしばその調
製の間に望ましくない生成物で汚染される。自体ワクチ
ンである適当に操作されたアデノウイルスを使用する異
種生菌ワクチンは優れた免疫原であると思われる[チャ
ノック・アール(Chanock R.)、JAMA、195、1
51(1967)]。本発明は、ベクターとしてアデノウ
イルスを使用するワクチンに関する。
【0003】現在市販されているアデノワクチンは、腸
溶性投与形態の生の感染性アデノウイルスからなる。ワ
クチン接種されるべき患者への投与によって、該ウイル
スは上気道系(ここで疾患を引き起こす感染が生じると
思われる)を通過し、腸内に放出される。腸内では、該
ウイルスは腸壁で増殖するが、ここでは、アデウイルス
性疾患を引き起こすことはできず、それにもかかわら
ず、アデノウイルス抗体の形成を誘発し、その結果とし
てアデノウイルス性疾患に対する免疫を与える。本発明
では、生の感染性アデノウイルスは、他の疾患誘発性微
生物によって生産された抗原をコードする遺伝子を含有
するように操作された。放出によって、該ウイルスは増
殖し、アデノウイルス性抗原および病原抗原を共に別々
に発現し、これによって、アデノウイルスおよび他の疾
患誘発性微生物の両方に対する抗体の形成を誘発するか
または細胞性免疫を誘発する。「死」ウイルスと対比し
て、「生のウイルス」なる語は、同一子孫を生産するこ
とができるウイルスそれ自体、またはさらなる遺伝物質
と一緒になっているウイルスを意味する。「感染性の」
なる語は、ウイルスゲノムを細胞中に送達する能力を有
することを意味する。
【0004】欧州特許出願公開第80,806号(198
3)においてロイ(Roy)は、免疫を与える第2の微生物
の抗原を発現する異種遺伝子を含有する微生物の投与に
よる微生物性疾患に対する免疫の生産方法を提案した。
彼は、好ましい経口調製物は腸溶性であると述べてい
る。ダベルコ(Dubelcco)は、アデノウイルスの表面蛋
白がその構造中に動物への投与に対する所望の生物学的
応答を生じる異種蛋白の断片を含有するように修飾され
ている組換えアデノウイルスワクチンを提案した。[P
CT国際公開WO 83/02393(1983)]。デイ
ビス(Davis)は、組換えアデノウイルスから誘導された
経口ワクチンを開示している[英国特許GB21663
49 B]。
【0005】1型ヒト免疫不全ウイルス(HIV−1)
は、後天性免疫不全症候群(AIDS)および関連疾患と
病因学的に関連していた。[バレー−シノウジィ,エフ
(Barre−Sinoussi,F.)、サイエンス(Science)22
0:868(1983);ガロ,アール(Gallo,R.)、サ
イエンス(Science)224:500(1984);ポポ
ビック,エム(Popovic,M.)、サイエンス(Science)2
24:497(1984);サーンガドハラン,エム(Sar
ngadharan,M.)、サイエンス(Science)224:506
(1984)]。AIDSは、現在、世界的に流行してお
り、これに対するワクチンや治療法はない。ワクチン開
発についての試みのほとんどは、防御免疫を与え得る抗
原としてのエンベロープ(env)糖蛋白に集中してい
た。精製したgp120に対して調製された抗血清は、
in virtoでHIV−1を中和することができる[クロウ
ル,アール(Crowl,R.)、セル(Cell)41:979(1
985);プットニィ,エス(Putney,S.)、サイエンス
(Science)234:1392(1986);ホ,ディ(Ho,
D.)、ジャーナル・オブ・バイロロジー(J.Virol.)6
1:2024(1987);ナラ,ピー(Nara,P.)、プロ
シーディングス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ
・サイエンシズ・ユー・エス・エイ(Proc.Natl.Aca
d.Sci.USA)84:3797(1987)]。HIV−
1エンベロープ抗原は、エシェリキア・コリ(Escheric
hia coli)[クロウル,アール(Crowl,R.)、セル(Cell)
41:979(1985);チャン,ティ(Chang,T.)、
バイオ/テクノロジー(Bio/Technology)、3:90
5(1985);ドーソン,ジー(Dawson,G.)、ジャーナ
ル・オブ・インフェクシャス・ディジージス(J.Infec
t.Dis.)、157:149(1988)]および哺乳類[チ
ャクラバルチ,エス(Chakrabarti,S.)、ネイチャー(N
ature)、320:535(1986);デウォー,アール
(Dewar,R.)、ジャーナル・オブ・バイロロジー(J.V
irol.)、63:129(1989);リコッシュ,ディ(R
ekosh,D.)、プロシーディングス・オブ・ナショナル・
アカデミー・オブ・サイエンシズ・ユー・エス・エイ
(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)85:334(198
8);ウィーリー,エム(Whealy,M.)、ジャーナル・オ
ブ・バイロロジー(J.Virol.)62:4185(198
8)]、酵母[バー,ピー(Barr,P.)、バクシーン(Vacin
ne)、5:90(1987)]および昆虫細胞[フ,エス(H
u,S.)、ネイチャー(Nature)328:721(197
8);ラッシェ,ジェイ(Rusche,J.)、プロシーディン
グス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエン
シズ・ユー・エス・エイ(Proc.Natl.Acad.Sci.US
A)84:6294(1987)]を含む種々の発現系にお
いて生産された。
【0006】無傷のHIV−1env糖蛋白[フ,エス
(Hu,S.)、ジャーナル・オブ・バイロロジー(J.Viro
l.)61:3617(1987)]または精製した組換えg
p120env糖蛋白[バーマン,ピー(Berman,P.)、
プロシーディングス・オブ・ナショナル・アカデミー・
オブ・サイエンシズ・ユー・エス・エイ(Proc.Natl.
Acad.Sci.USA)、85:5200(1988)]を発
現する生の組換えワクシニアウイルスを、ワクチン候補
としてチンパンジーにおいて評価した。これらのワクチ
ンによる活性免疫化は良好な細胞性免疫応答およびen
v抗原に対する細胞毒性T−細胞活性を誘発した[ザー
リング,ジェイ(Zarling,J.)、ジャーナル・オブ・イ
ムノロジー(J.Immunol.)139:988(198
7)]。すべての実験動物は、ELISA法およびウェス
タンブロッティング法によってアッセイされるように血
清変換(seroconvert)された。しかしながら、免疫化チ
ンパンジーは、HIV−1に対する中和抗体の力価を全
く発現しないかまたは非常に低い力価を発現した。生ウ
イルスによる攻撃誘発は、これらのワクチンに対してチ
ンパンジーを保護しなかった。型特異性HIV−1中和
抗体は、gp120のC−末端半分内で可変性ドメイン
(V3)に対して感染の初期のチンパンジーにおいて見い
だされた[ゴウズミット,ジェイ(Goudsmit,J.)、プロ
シーディングス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ
・サイエンシズ・ユー・エス・エイ(Proc.Natl.Aca
d.Sci.USA)85:4478(1988)]。昆虫細胞
中で作製された組換えgp120は、ヤギにおける体液
性免疫応答を誘発することも示された[ルッシェ,ジェイ
(Rusche,J.)、プロシーディングス・オブ・ナショナ
ル・アカデミー・オブ・サイエンシズ・ユー・エス・エ
イ(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)84:6294(1
987)]。ザガリー(Zagury)[ネイチャー(Nature)3
32:728(1988)]は、gp160を発現するワ
クチンウイルス組換え体を使用してヒトにおける既往の
体液性および細胞性免疫応答の両方を示した。[チャク
ラバルチ,エス(Chakrabarti,S.)、ネイチャー(Natur
e)320:535(1986);ハーン,ビー(Hahn,
B.)、プロシーディングス・オブ・ナショナル・アカデ
ミー・オブ・サイエンシズ・ユー・エス・エイ(Proc.
Natl.Acad.Sci.USA)82:4813(198
5)]。感染T4細胞に対する基特異性細胞性免疫および
細胞性細胞毒性が共に見られた。これらの結果は、ヒト
において、組換えenvベースのワクチンを使用してH
IV−1に対する免疫状態が得られることを示す。最
近、デスロジャーズ(Desrosiers)は、不活化全サル免
疫不全ウイルス(SIV)によるワクチン接種が生SIV
による攻撃誘発に対してマカクを保護できることを示し
た。[プロシーディングス・オブ・ナショナル・アカデ
ミー・オブ・サイエンシズ・ユー・エス・エイ(Proc.
Natl.Acad.Sci.USA)86:6353(198
9)]。これらのデータは、ヒトAIDSウイルス、HI
V−1感染に対するワクチン保護が可能であるという希
望を与える。
【0007】チャンダ(Chanda)は、ヘルパー独立性7
型アデノウイルス組換え体を使用するrev遺伝子の存
在下におけるHIV−1のエンベロープ糖蛋白の高レベ
ルの発現を開示している。[バイロロジー(Virology)1
75:535(1990)]。バーノン(Vernon)は、組換
えアデノウイルスベクター系中に組み込まれたHIV−
gag含有粒子の超微構造的特性付けを開示している
[ジャーナル・オブ・ジェネラル・バイロロジー(J.Ge
n.Virology)72:1243(1991)]。バーノン(V
ernon)は、また、HIV−1組換えアデノウイルスAd
7−rev−gagおよびAd4−rev−gagの調
製を開示している。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ビリオン構造
蛋白が組換えアデノウイルスを生産する天然アデノウイ
ルスにおけるビリオン構造蛋白から変化せず、かつ、抗
体に対応するかまたは細胞性免疫を誘発する抗原をコー
ドする遺伝子を含有する生の組換えアデノウイルスを温
血哺乳類に鼻腔内投与、筋肉内投与または皮下投与する
ことからなる、温血哺乳類における感染性微生物に対す
る抗体または細胞性免疫の生産方法を提供するものであ
る。
【0009】好ましい具体例では、本発明は、ビリオン
構造蛋白が組換えアデノウイルスを生産する天然アデノ
ウイルスにおけるビリオン構造蛋白から変化せず、か
つ、各々、ヒト免疫不全ウイルス、B型肝炎、C型肝
炎、ヒト乳頭腫ウイルス、RSウイルス(respiratory s
yncytial virus)、ロタウイルスまたはパラインフルエ
ンザウイルスをコードする遺伝子を含有する生の組換え
アデノウイルスを温血哺乳類に鼻腔内投与、筋肉内投与
または皮下投与することからなる、温血哺乳類における
ヒト免疫不全ウイルス(HIV−1)、B型肝炎、C型肝
炎、ヒト乳頭腫ウイルス、RSウイルス、ロタウイルス
またはパラインフルエンザウイルスに対する抗体の生産
方法を提供するものである。
【0010】本発明は、ビリオン構造蛋白が組換えアデ
ノウイルスを生産する天然アデノウイルスにおけるビリ
オン構造蛋白から変化せず、かつ抗体に対応するかまた
は細胞性免疫を誘発する抗原をコードする遺伝子を含有
する生の組換えアデノウイルスからなり、鼻腔内投与形
態、筋肉内投与形態または皮下投与形態に製剤化され
た、温血哺乳類における感染性微生物に対する抗体また
は細胞性免疫の生産用組成物を提供するものでもある。
【0011】本明細書は特に4型、5型または7型のア
デノウイルスに関するものであるが、本発明ではいずれ
の型の生の感染性アデノウイルスも使用することができ
る。さらに、本発明は詳細には初期領域3(E3)欠失を
有するアデノウイルスに関するが、弱毒化されており、
温度感受性損傷またはE1欠失を有するアデノウイルス
をベクターとして使用してもよい。同様に、HIV、B
型肝炎、C型肝炎、ヒト乳頭腫ウイルス、RSウイル
ス、ロタウイルスまたはパラインフルエンザウイルスに
対する抗体を生産するワクチンについて特に言及されて
きたが、本発明は、温血動物が抗体または細胞性免疫を
生産し、かつ、約3000までの塩基対からなる遺伝子
によってコードされる抗原を含有するいずれの病原菌に
も対する経口ワクチンを提供するものである。かくし
て、例えば、インフルエンザ、A型肝炎、コレラ、イー
・コリ(E.coli)、百日咳、ジフテリア、破傷風、細菌
性赤痢、淋病、マイコプラズマ肺炎などの疾患に対する
免疫化も本発明の範囲内に含まれる。
【0012】好ましい具体例では、当該治療方法は、H
IV−1罹病性哺乳類に予防学的に、および該哺乳類に
おいてHIVの検出後の免疫療法として、組換えアデノ
ウイルスを投与することを含む。以下の組換えアデノウ
イルスを含む療法を使用して抗HIV応答を生産する。
【0013】
【表1】
【0014】前記「表1」に関して、Ad4、Ad5お
よびAd7は、各々、E3領域が欠失した4型、5型、
および7型ヒトアデノウイルスを表す。envは、HI
Vエンベロープ糖蛋白(gp160)遺伝子を表す。ga
gは、HIVgag/pro遺伝子を表す。revは、
HIV調節遺伝子を表す。Hrevは、しばしばヒト遺
伝子中で使用されたコドンを使用してアミノ酸配列を変
化させずにヌクレオチド配列を変化させたrev遺伝子
の変形バージョンを表す。tplは、組換え遺伝子の前
にある第1および第2リーダー間に介在配列を有する上
流のアデノウイルス3分節系リーダー配列を表す。
【0015】以下に詳述するとおり、ナイーブチンパン
ジーへのAd−HIV組換えウイルスの鼻腔内投与によ
って、HIV組換え抗原に向けられた体液性免疫応答お
よび細胞性免疫応答を初回免疫および追加免疫した。チ
ンパンジーに投与した組換えアデノウイルスは、HIV
のenvおよびgag蛋白に対する抗体を生産すること
を示した。HIVに対して特異的なIgG抗体は、組換
えアデノウイルスの投与後の鼻分泌物、唾液分泌物およ
び膣分泌物中で観察され、HIVに対して特異的なIg
A抗体は、鼻分泌物および唾液分泌物中で観察された。
第1組目の組換えウイルス(Ad7)は、最も長い時間放
出され、最良の抗Ad抗体応答を誘発すると思われる。
この結果は、鼻腔内経路によるAd−HIVワクチンの
投与が経口経路による腸溶性組換えウイルスの投与より
も優れていることも示した。
【0016】HIV抗原に向けられた最適な免疫応答
は、強い抗HIV結合抗体を惹起するために異型組換え
Ad−HIVによる一次感染一ブースター免疫化を必要
とした。該Ad−HIVウイルスの鼻腔内投与はチンパ
ンジーを有効に初回免疫して、次なるHIV−1サブユ
ニット蛋白ブースター免疫化の後でHIV−1に対する
高力価の中和抗体と応答した。
【0017】
【実施例】
代表的な組換えアデノウイルスの調製 以下の実施例は、本発明の代表的な組換えアデノウイル
スの構築を示す。当該組換えウイルスは、A549細胞
上で増殖させ、次いで、A549細胞上で力価測定し
た。
【0018】実施例1 Ad7−gag−1 HIVエンベロープ蛋白に関する遺伝子を含有する組換
えアデノウイルスの構築は開示されており[チャンダ,ピ
ー(Chanda,P.)、バイロロジー(Virology)175:5
35(1990)];同様の方法を使用してgagおよび
proを取り込んだ[バーノン,エス(Vernon,S.)、ジ
ャーナル・オブ・ゼネラル・バイロロジー(J.Gen.Vi
rology)72:1243(1991)]。すなわち、ウイル
スのrev応答素子(rre;bp7178〜7698)
の挿入のために、HIV−1菌株LAV[ワイン−ホブ
ソン,エス(Wain−Hobson,S.)、セル(Cell)40:9
(1985)]の全gagおよびproコード化領域(bp
335〜2165)を含むDNA断片をgag遺伝子の
AUGコドンの前の固有のSa/I部位およびbp21
65のXbaI部位とともに構築した。チャンダ(Chan
da)[バイロロジー(Virology)、175:535(19
90)]に開示されている7型アデノウイルス(Ad7)、
主要後期プロモーター(MLP)、第1および第2リーダ
ー間に介在配列を有する3分節系リーダー(TPL)なら
びにヘキソンポリアデノシンリン酸化部位(poly
A)を含む発現カセットのSaI部位に3つのHIV−1
配列を含む2.37kbのSaI断片を挿入した。このカ
セットを、欠失した[79.5〜88.4マップ単位(m.
u.)]E3領域においてHIV−1rev遺伝子[ファイ
ンバーグ,エム(Feinberg,M.)、セル(Cell)46:8
07(1986);ソドロスキー,ジェイ(Sodroski,
J.)、ネイチャー(Nature)321:412(1986)]
を含有するAd7ゲノム[スーセンバッハ(Sussenbac
h)、ジ・アデノバイラシズ(The Adenoviruses)、ギン
スバーク(Ginsberg)編、プレナム・プレス(PlenumPr
ess)、第34〜124頁(1984)]の右端から159
bpに挿入した。
【0019】実施例2 Ad4−gag−1 実施例1におけるAd7−gag−1組換えアデノウイ
ルスの構築方法に従って、類似のAd4配列を含む同様
の発現カセットおよび3つのHIVコード化領域を、7
6〜86m.u.間のE3欠失においてHIV−1 re
vを含むAd4ゲノムの右端から部位139bpに挿入
した。
【0020】実施例3 Ad5−env Ad5−tplenv−tplHrevはHIV−1
(LAV菌株)gp160の全暗号配列およびrev遺伝
子の修飾バージョン、いわゆるHrevを含む。このe
nvおよびrevの両遺伝子の前にAd5の3分節系リ
ーダー(Ad5−tpl)の合成複写を行った。Ad5−
tplを化学的に合成し、pTZベクター中でクローン
化した。次いで、Ad5−tplの後ろにgp160
DNA配列を挿入してAd5−tplenv/PTZ1
8Rクローンを生じさせた。Hrev(〜360bp)も
また化学的に合成した。ここで、コドン使用法の助けを
借りて、アミノ酸配列を変化させずにヌクレオチド配列
を変化させた。これは、いくつかの同一配列がenvお
よびrev間に存在する場合の同種組換えを回避するた
めに行った。Ad5−tplenv構築のような類似の
方法において、pTZ18Rベクターにおいてtplの
後ろにHrev遺伝子を挿入してプラスミド、Ad5−
tplHrevを生じさせた。Ad5−tplHrev
を含有する全配列を切除し、次いで、Ad5−tple
nvの後ろに挿入してプラスミド、Ad5−tplen
v−tplHrevを生じさせた。次いで、78.8m
uでAd5マリエッタ(Marietta)菌株の欠失E3領域
(78.8−85.7mu欠失)においてこのプラスミドを
挿入した。このプラスミドをBglI酵素で直線化し、
次いで、野生型の純粋なAd5ウイルスから誘導した0
−87mu SnaB1断片と混合した。A549細胞
をDNA混合物でトランスフェクトした後、組換えウイ
ルスプラークを選び、プラークを3回精製し、ハート
(Hirt)の方法[ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイ
オロジー(J.Mol.Bio.)、26:365(1967)]に
よって感染細胞から抽出したDNAの制限エンドヌクレ
アーゼ部位分析によってそれらのゲノム構造を確認し
た。
【0021】実施例4 Ad5−gag Ad5−tplgag−tplHrevは全gagおよ
びpro領域ならびに修飾rev遺伝子、Hrevを含
有する。gagおよびHrev遺伝子の前にAd5合成
3文節系リーダーの一複写物を置いた。gag遺伝子の
AUGコドンの前で固有のSalI部位およびウイルス
rev応答素子(rre;bp7178−7698)の挿
入のためのbp2165のxba部位と一緒に全gag
およびpro領域を含有するDNA断片(HIV−1の
LAV菌株のbp335〜2165)を構築した。Ad
5−tplenv−tplHrevについて記載したと
同様の方法で、2つの別々のプラスミド、Ad5−tp
lgagおよびAd5−tplHrevを構築した。次
いで、Ad5−tplgagの後ろにAd5−tplH
rev断片を挿入してプラスミドAd5−tplgag
−tplHrevを生じさせた。次いで、E3欠失(7
8.8−85.7mu E3欠失)を有するAd5マリエッ
タ菌株の遺伝子位置78.8の固有のXbaI部位で断片
Ad5−tplgag−tplHrevを挿入した。次
いで、Ad5配列を含有する最終プラスミドを直線化
し、次いで、トランスフェクションのために0−87m
u SnaB1ウイルス断片と混合する。組換えプラー
クを選択し、プラークを3回精製し、感染細胞から抽出
したDNAのハート分析によって検査した。
【0022】実施例5 腸溶性カプセル A549細胞中で組換えアデノウイルスを増殖し、3回
冷凍−解凍した後に収穫した。清澄化された感染細胞溶
解物を凍結乾燥し、除湿条件下で1ミリリットルの注射
器プランジャを使用して#2ゼラチンカプセル中に60
〜100mgを充填した。該カプセルをアセトン/100
%エタノール(1:1)中10%フタル酸酢酸セルロース
で、浸漬の間に風乾しつつ、6回手動で浸漬することに
よってコーティングした。これらの条件下でフタル酸酢
酸セルロース69〜77mgのコーティングを形成した。
ファンケル・ディスインテグレーション・テスター装置
(VanKel Disintegration Testor apparatus)を使用
して37℃で1時間、試料カプセルを、疑似胃液(0.3
2%ペプシン、0.2%NaCl pH1.2)に対する耐性
について試験した。当該カプセルを穴または亀裂につい
て検査し、疑似腸液(1.0%パンクレアチン、0.05
M第一リン酸カリウム pH7.5)10ミリリットルを含
有する15ミリリットルのチューブに移し、37℃で旋
回させた。試験した全てのカプセルは、撹拌しつつ37
℃で1時間、疑似胃液に対して耐性であり、疑似腸液中
では15分以内に溶解し始めた。プラークアッセイおよ
びハート分析によって確認されたウイルスDNA安定性
によって、集密性A549細胞単層上でウイルスの量を
滴定した。
【0023】処置療法 3つの処置法の下、チンパンジーにおいてHIVに対す
る組換えアデノウイルスの免疫原性を評価した。第1の
処置法は、0、7および26週目に腸溶性カプル(実施
例5)を介して経口的に組換えアデノウイルスを、次い
で、アジュバントとしてミョウバンを使用するenv+
gagサブユニット蛋白ブースターを投与することから
なっていた。第2の処置法は、処置法1を受けたチンパ
ンジーを、さらに、46および58週目に、鼻腔内投与
された組換えアデノウイルスのさらなるブースターで、
処置することからなる。第3の処置法は、0、24およ
び52週目にナイーブチンパンジーに鼻腔内で組換えア
デノウイルスを、次いで、72週目にenvサブユニッ
トブースターを投与することからなる。
【0024】下記「表2」に処置法1および2を概略記
載する。
【0025】
【表2】
【0026】下記「表3」に処置法3を概略記載する。
【0027】
【表3】
【0028】免疫原性の測定:処置法1 チンパンジー接種法 処置法1を使用して、4型および7型ヒトアデウイルス
に対する中和抗体の存在についてネガティブにスクリー
ニングされた3匹のチンパンジー(オス2匹およびメス
1匹)を評価した。3日連続麻酔下、胃管を使用して組
換えアデノウイルスを含有する腸溶性カプセルを投与し
た。2匹のチンパンジー(1および2)にenvおよびg
ag組換えウイルスの両方を投与し、一方、第3のチン
パンジー(3)にはenv組換えウイルスだけを投与し
た。
【0029】envまたはgag遺伝子生産物を含有す
るアデノウイルス誘導サブユニット調製物を感染A54
9細胞培養物から精製した[バーノン,エス(Vernon,
S.)、ジャー ナル・オブ・ジェネティック・バイロロ
ジー(J.Gen.Virology)、72:1243(1991)
およびナトゥク,アール(Natuk,R.)、プロシーディン
グス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエン
シズ・ユー・エス・エイ(Proc.Natl.Acad.Sci.US
A)、89:7777(1992)を参照]。組換え抗原を
ミョウバンアジュバントと一緒に製剤化し、env粒子
200μg/用量およびgag粒子500μg/用量を筋
肉内投与した。
【0030】実験の間、さまざまな時点で全血、血清、
および便試料を収集した。全血を処理して、(HIV−
env、HIV−gagまたはlac遺伝子生産物を発
現する組換えワクチニアウイルスを使用して)FAC
S、HIV CTLのために、および精製したHIV組
換えgp160、gp120およびp24についてのリ
ンパ増殖性アッセイのために白血球個体群を得た。血清
および便標本は使用まで−70℃で貯蔵した。
【0031】便標本における組換えアデノウイルスの検
出 チンパンジーの便標本を解凍し、10%(V/V)懸濁液
を抗生物質含有DMEMにした。清澄化した便の懸濁液
を使用して60mmの組織培養皿中で集密性A549細胞
単層に感染させた。1時間の吸着期間の後、未結合物質
を洗い落とし、単層を0.5%寒天オーバーレイ培地で
覆った。プラークを7−10日間増殖させ、プラークを
ニュートラルレッド染色によって可視化し、計数し、細
胞単層を侵害しないように注意して寒天オーバーレイを
徐々に除去した。細胞シートをニトロセルロースフィル
ター膜(ミリポア・タイプHA(Millipore Type H
A)、0.45μm)に移し、20X SSC中で予備洗浄
し、細胞層上に置き、細胞単層と2〜4分間接触させ
た。フィルターを剥がし、風乾し、真空オーブン中、8
0℃で2時間焼いた。ニトロセルロースフィルターを室
温で3X SSc/0.1%SDS中で2回洗浄し、標準
的な方法に従って予備ハイブリダイスおよびハイブリダ
イスした[ポンセット,ディ(Poncet,D.)、ジャーナル
・オブ・バイロロジカル・メソッズ(J.Virol.Method
s)、26:27(1989)]。ハイブリダイゼーション
緩衝液(1×106CPM)に32P標識オリゴ−プローブ
を添加し、42℃で一晩インキュベートした。Ad4繊
維、Ad5繊維、Ad7繊維、HIV−envまたはH
IV−gag特異的配列を検出することができるDNA
プローブを調製した。[ワイン−ホブソン(Wain−Hobs
on)、セル(Cell)、40:9(1985)]。フィルター
を洗浄し、オートラジオグフィーに付して、ハイブリダ
イゼーションシグナルを計数した。
【0032】アデノウイルス中和試験法 熱不活性化された(56℃で30分間)イヌの血清の連続
2倍希釈液(1:4で開始)を96ウエル微量滴定プレー
トにおいて作製し(0.05ミリリットル/ウエル)、3
7℃で1時間、30−100 TCID50ウイルスを含
有する0.05ミリリットル培地と混合した。各ウエル
に2×104 A549細胞を含有する培地0.05ミリ
リットルを添加し、プレートを37℃、5%CO2で7
〜10日間インキュベートした。全ての試料を2重に作
製した。試験血清における最終点を決定するために各ア
ッセイにおいてウイルスおよび非感染細胞対照を含ん
だ。力価は、50%細胞変性効果が観察された最も低い
希釈の逆数として表した。
【0033】ELISAおよびウェスタンブロッティン
グによる抗HIV抗体の検出 抗HIV抗体の検出:HIV−1抗原に対するチンパン
ジー抗体応答を、製造者(ドイツ国ウィルミントンのデ
ュポン(DuPont))による指示に従って、市販のELI
SAおよびウェスタンブロットキットによって種々の希
釈液を試験することによって測定した。
【0034】結果 ウイルス接種の前後に各チンパンジーから便を収集し、
−70℃で貯蔵した。各試料から10%懸濁液を調製
し、これを使用して集密性A549細胞単層に感染させ
た。7〜10日後、ウイルスプラークをニュートラルレ
ッド染色によって同定し、細胞単層をニトロセルロース
膜に移した。代表的な試料を種々の標識オリゴ−プロー
ブと一緒にハイブリダイズしてAd4、Ad5、Ad
7、HIV−revまたはHIV−gag遺伝子に対し
て特異的な配列を検出した。特異的な組換えAd−HI
Vウイルスの同定は、このプラークハイブリダイゼーシ
ョン法によって測定され得る。組換えウイルスは、接種
後7日間を越える期間、便中に全く放出されなかった。
ピーク力価は、常に、1〜3日目試料に関連しており、
おそらく非吸着ウイルス接種物を表すのであろう。Ad
−HBsAg組換え体を使用する前記チンパンジー研究
によって、Ad−HBsAg組換え体が接種後30〜4
0日間検出されることが判明した。腸用カプセル投与形
態について、これらの組換えウイルスはin vivoであま
り複製しなかったと思われる。
【0035】使用したアデノウイルスベクターの血清型
へのセロコンバージョンを中和試験法によって決定し
た。チンパンジーの各々において使用した3つの血清型
全てについて非常に低いものから適度なものまで抗アデ
ノウイルス血清力価を測定した。
【0036】ELISAまたはウェスタンブロッティン
グ法によって組換えHIV遺伝子生産物へのセロコンバ
ージョンを測定した。Ad5−env組換え体による第
2ブースター接種前にはいずれのチンパンジーにおいて
もELISA応答は検出されなかった。Ad5−env
接種の2週間後、該動物3匹のうち2匹において抗en
v応答が測定された。gagおよび/またはenv調製
物の筋肉内注射は、該動物3匹のうち1匹においてわず
かな追加免疫化効果を有した。ウェスタンブロット分析
法は、ELISAよりも非常に感度が高いと思われ、e
nvおよび/またはgag遺伝子生産物が免疫原性であ
ると認識されている同定のさらなる長所を有していた。
初回免疫Ad7組換え体およびAd4組換えウイルスを
含有する第1ブースターの後に、低い血清抗体力価が測
定された。Ad5−env組換え体による第2ブースタ
ー免疫化の後に、env遺伝子生産物に対する血清力価
の有意な増加が観察された。サブユニット調製物の注射
の後に、gag遺伝子生産物を投与した動物2匹におい
て有意な増加が観察された。比較的良好なHIV抗原に
対するウェスタンブロット力価を除いて、動物3匹のう
ち1匹だけが、血清中和抗体と応答した。チンパンジー
2におけるこの応答は非常に低かった(力価10〜2
0)。
【0037】これらの結果を下記「表4」に概略記載し
た。
【表4】
【0038】チンパンジーから得られた末梢血液単核細
胞固体群において細胞性免疫を測定した。HIV−en
v遺伝子生産物、HIV−gag遺伝子生産物またはl
ac遺伝子生産物(非特異的細胞毒性に関する対照)を発
現するワクチニアウイルス組換え体に感染した同系標的
細胞の溶解を測定することによって、HIV特異的CT
L活性を測定した。この方法で微量のHIV特異性CT
L様活性を測定した。
【0039】精製した組換えenv(gp160、gp
120)またはgag(p24)調製物が幼若化を刺激す
ることができるか否かを決定するために、リンパ増殖性
アッセイを行った。初回接種物の後に増殖性は測定され
ず、該動物3匹のうち1匹だけがAd4組換えウイルス
を有する第1ブーストの投与後にリンパ増殖性応答を示
す。動物3匹全ては、第2ブースター(Ad5−env)
および第3ブースト(サブユニット調製物)後に増殖性応
答で応じた。
【0040】免疫原性の測定:処置法2 チンパンジー接種およびデータ収集 予め腸溶性カプセル中のAd−HIV組換えウイルスを
接種し、アデノウイルス誘導gagおよび/またはen
vサブユニットでブーストしたチンパンジー3匹(オス
2匹およびメス1匹)(処置法1)を、Ad7−HIVウ
イルス(46週目)で、および12週後(58週目)にAd
4−HIVウイルスで鼻腔内感染させた。麻酔下、チン
パンジーの鼻孔中に、リン酸塩食塩緩衝液を滴下して希
釈した組織培養培地中の組換えアデノウイルスを投与し
た。チンパンジー2匹(番号1および2)にenvおよび
gag組換えウイルスの両方を投与し、一方、第3のチ
ンパンジー(番号3)にenv組換えウイルスだけを投与
した。
【0041】全血、血清、および便の試料を実験の間の
様々な時点で収集し、処置法1の記載と同様に処理し
た。処置法1に記載の方法に従って、便試料または鼻の
綿棒におけるアデノウイルス検出、アデノウイルス中和
試験法、および抗HIV抗体の検出を行った。
【0042】結果 1×108pfu/チンパンジーの一用量でAd7組換え体
を有する第1鼻腔内ブースターを投与した。ウイルス投
与時にチンパンジー3、1および2は、前記経口投与か
ら、各々、<4、8および64の血清抗Ad7中和力価
を有した。プラークハイブリダイゼーション法によっ
て、放出された組換えウイルスの存在について鼻の綿棒
および便の試料を試験した。動物のうち2匹では、接種
後7日間まで、鼻の綿棒中で組換えAd7−envが検
出された。組換えAd7−envおよびAd7−gag
は、接種後5〜12日間、便の試料中に存在することが
判明した。Ad7に対する血清力価および鼻の綿棒およ
び便の試料中の組換えウイルスの検出能の間に関係があ
った。限界抗HIV抗体応答を表示する2匹の動物は鼻
腔内ブーストによって非常に強化された。より少量で第
3の動物をブーストした。今、3匹の動物においてHI
Vで指向された低い力価の中和抗体を検出することがで
きた。抗gagおよび/またはenv結合抗体を含有す
る鼻の綿棒試料中で分泌抗体を検出した。Ad7組換え
ウイルスの鼻腔内投与の結果、これらの動物において呼
吸疾患の徴候または症候は観察されなかった。
【0043】3カ月後、これらのチンパンジーを1×1
8pfu/チンパンジー/ウイルスの一回用量のAd4組
換え体で免疫化した。これらの動物は、鼻腔内攻撃時誘
発時に前記経口免疫化により128〜256の間の血清
抗Ad4中和力価を有した。感染の3日後、動物のうち
の2匹(2および3)は、少し咳がでた。第3の動物(番
号1)は、細菌性肺炎から5日目に死んだ(ストレプトコ
ッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)が
単離された)。他の2匹の動物からは、聴診法によって
耳障りな音が得られ、両方のチンパンジーからエス・ニ
ューモニエ(S.pneumonia)が単離された。抗生物質治療
を開始し、両方のチンパンジーを再生した。
【0044】この条件の既往実験の後、いくつかの観察
を行った。鼻腔内投与時、チンパンジー番号1は、すで
に、発熱および異常完全血球算定を経験していた。不均
衡数の多形核細胞が存在し、5%レベルの杆状球(未成
熟多形核細胞)が一緒に存在しており、この情報によ
り、ウイルス接種前に有意な細菌感染を生じていたこと
が判明した。肺、肝臓、脾臓および血清から採取した剖
検試料を全て、罹病性A549細胞単層上で3つのブラ
インドパッセージを使用して組織培養によって感染アデ
ノウイルスの存在についての陰性を試験した。プラーク
ハイブリダイゼーション法によって同様の発見が得られ
た。肺および肝臓パラフィン包埋試料は、アデノウイル
ス抗原に関する市販の免疫蛍光キットを使用してアデノ
ウイルス抗原の存在についての陰性を試験した。H&E
染色した肺切片中で封入体が観察された。これらの封入
体がアデノウイルスによって生じたか否かについて専門
家による不一致があった。数週間後、同一の霊長類セン
ターで別のチンパンジーが同様の運命を経験し、死ん
だ。組換えアデノウイルスの投与は小さい役割を持った
に過ぎないと思われたが、いずれの場合も、チンパンジ
ー番号1の死を引き起こす際に、チンパンジーへのアデ
ノウイルス組換え体のさらなる鼻腔内投与の前後に予防
学的に抗生物質を投与することが賢明であると考えられ
た。
【0045】下記「表5」は、処置法1および処置法2
におけるAd7−組換え体を使用して得られた結果を示
す。
【0046】
【表5】
【0047】免疫原性の測定:処置法3 チンパンジー接種およびデータ収集 4型、5型および7型ヒトアデノウイルスに対する中和
抗体の存在についてネガティブにスクリーニングされた
3匹のチンパンジー(オス2匹およびメス1匹)を処置
法3を使用して評価した。2匹のチンパンジー(番号4
および5)にenvおよびgag組換えウイルスを投与
し、一方、第3のチンパンジー(番号6)にenv組換え
ウイルスだけを投与した。該チンパンジーに予防的に抗
生物質を投与し、呼吸疾患は観察されなかった。
【0048】実験の間の様々な時点で全血、血清、およ
び便の試料を収集し、処置法1の記載と同様に処理し
た。処置法1に記載の方法に従って、便の試料および鼻
の綿棒中のアデノウイルスの検出、アデノウイルス中和
アッセイ、および抗HIV抗体の検出を行った。
【0049】結果 Ad7組換え体による第1免疫化 感染後22〜34日間、便中に組換えウイルスが放出さ
れた。感染後2週間目に採取した鼻分泌物中には組換え
ウイルスは検出されなかった。中和アッセイによって使
用したアデノウイルスベクターの血清型へのセロコンバ
ージョンを測定した。チンパンジーの各々において使用
されたAd7血清型について、3匹のチンパンジー全て
において優れた抗アデノウイルス血清力価を測定した。
ウェスタンブロッティングによって組換えHIV遺伝子
生産物へのセロコンバージョンを測定した。Ad7−組
換え抗envおよび抗gagによる初回免疫化の4週間
後に3匹のチンパンジーのうち2匹において応答が測定
された。感染後20週間まで、3匹の動物の全てがHI
V抗原に対する測定可能な抗体を有していた。初回免疫
化後の最初の4週間以内では、分泌抗体は鼻の綿棒中に
は見られなかった。3匹のチンパンジー全てが検出可能
な抗HIV中和抗体応答を増大させなかった。
【0050】Ad4−組換え体による第1ブースター免
疫化 感染後14〜28日間、便中に組換えAd4ウイルスが
放出された。鼻の綿棒の実験によって、組換えAd4ウ
イルスが感染後少なくとも7日間3匹のチンパンジーの
全てにおいて検出されることが判明した。有意な抗Ad
4応答は鼻腔内投与の後にAd4血清型に対して増大し
た。程度は、Ad7組換えウイルスに対して測定された
ものよりもわずかに低かった。gagおよび/またはe
nv抗原に対する優れたブースター応答は、3匹の動物
の全てにおいて測定された。低い力価の(1:2)抗ga
gおよび/または抗env応答は、チンパンジー4およ
び5からの鼻の綿棒中で測定された。いずれの動物にお
いても、抗HIV中和抗体はまだ測定されなかった。
【0051】Ad5組換え体による第2ブースター免疫
化 感染後8日間、便中に組換えAd5ウイルスが放出され
た。感染後0、1または2週間目に、鼻の綿棒中に組換
えウイルスを検出することができなかった。3匹の動物
の全てから採取した鼻の綿棒中で分泌型IgGおよびI
gAを測定することができた。3匹の動物の全てから採
取した唾液中で、および1匹のメスのチンパンジーから
採取した膣の綿棒から分泌型抗体が検出された。3匹の
動物の全てにおいて抗HIV型特異性中和抗体が検出さ
れた。
【0052】下記「表6」は処置法3を使用して得られ
た結果を示す。
【0053】
【表6】
【0054】下記「表7」において、Ad5−HIV組
換え体による鼻腔内ブースター免疫化の後にチンパンジ
ー分泌物中で検出された抗HIV応答を概略記載した。
【0055】
【表7】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:92) (72)発明者 ポール・ポーウェン・ハング アメリカ合衆国19010ペンシルベニア州ブ ライン・マウル、ランブルウッド・ドライ ブ506番 (72)発明者 マイケル・デイビッド・ルベック アメリカ合衆国19343ペンシルベニア州グ レンムーア、クアイル・ラン・レイン20番 (72)発明者 ロバート・ジェイムズ・ナタック アメリカ合衆国18976ペンシルベニア州ウ ォーリントン、オーチャード・ヒル・サー クル2299番 (72)発明者 プラナブ・クマール・チャンダ アメリカ合衆国19087ペンシルベニア州ウ ェイン、セントリー・レイン332番 (72)発明者 シュリダラ・チカトゥール・シャンカラナ ラヤナ・マーシー アメリカ合衆国19406ペンシルベニア州キ ング・オブ・プルシア、バリー・ウィッ ク・ドライブ511番 (72)発明者 シャウ−グァン・リン・リー アメリカ合衆国19085ペンシルベニア州ビ ラノバ、サウス・スプリング・ミル・ロー ド155番

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビリオン構造蛋白が組換えアデノウイル
    スを生産する天然アデノウイルスのビリオン構造蛋白か
    ら変化せず、かつ、抗体に対応するかまたは細胞性免疫
    を誘発する抗原をコードする遺伝子を含有する生の組換
    えアデノウイルスを温血哺乳類に鼻腔内投与、筋肉内投
    与または皮下投与することからなる、温血哺乳類におけ
    る感染性微生物に対する抗体または細胞性免疫の生産方
    法。
  2. 【請求項2】 感染性微生物が1型ヒト免疫不全ウイル
    スである請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 感染性微生物が1型ヒト免疫不全ウイル
    スであり、遺伝子が1型ヒト免疫不全ウイルス抗原をコ
    ードする請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 生の組換えアデノウイルスが4型アデウ
    イルス、5型アデウイルスおよび7型アデウイルスから
    なる群から選択される1種類以上のアデノウイルスであ
    り、初期領域3における遺伝子がアデノウイルスにおい
    て欠失している請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 1型ヒト免疫不全ウイルスをコードする
    遺伝子がenv遺伝子、gag/pro遺伝子、rev
    遺伝子および修飾Hrev遺伝子からなる群から選択さ
    れる1種類以上の遺伝子である請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 組換えアデノウイルスがAd7−tpl
    env−tplHrev、Ad7−tplgag−tp
    lHrev、Ad7−rev−gag、Ad4−tpl
    env−tplHrev、Ad4−tplgag−tp
    lHrev、Ad4−rev−gag、Ad5−tpl
    env−tplHrev、およびAd5−tplgag
    −tplHrevからなる群から選択される1種類以上
    のアデノウイルスである請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 さらに1種類以上の1型ヒト免疫不全サ
    ブユニット蛋白を投与することからなる請求項3記載の
    方法。
  8. 【請求項8】 サブユニット蛋白がenvまたはgag
    である請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 さらに1種類以上の1型ヒト免疫不全サ
    ブユニット蛋白を投与することからなる請求項6記載の
    方法。
  10. 【請求項10】 サブユニット蛋白がenvまたはga
    gである請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】 ビリオン構造蛋白が組換えアデノウイ
    ルスを生産する天然アデノウイルスにおけるビリオン構
    造蛋白から変化せず、かつ、抗体に対応するかまたは細
    胞性免疫を誘発する抗原をコードする遺伝子を含有する
    生の組換えアデノウイルスからなり、鼻腔内投与形態、
    筋肉内投与形態または皮下投与形態で製剤化される、温
    血哺乳類における感染性微生物に対する抗体または細胞
    性免疫生産用ワクチン。
  12. 【請求項12】 感染性微生物が1型ヒト免疫不全ウイ
    ルスである請求項11記載のワクチン。
  13. 【請求項13】 感染性微生物が1型ヒト免疫不全ウイ
    ルスであり、遺伝子が1型ヒト免疫不全ウイルス抗原を
    コードする請求項11記載のワクチン。
  14. 【請求項14】 生の組換えアデノウイルスが4型アデ
    ウイルス、5型アデウイルスおよび7型アデウイルスか
    らなる群から選択される1種類以上のアデノウイルスで
    あり、初期領域3における遺伝子がアデノウイルスにお
    いて欠失している請求項13記載のワクチン。
  15. 【請求項15】 1型ヒト免疫不全ウイルスをコードす
    る遺伝子がenv遺伝子、gag/pro遺伝子、re
    v遺伝子、および修飾Hrev遺伝子からなる群から選
    択される1種類以上の遺伝子である請求項14記載のワ
    クチン。
  16. 【請求項16】 組換えアデノウイルスがAd7−tp
    lenv−tplHrev、Ad7−tplgag−t
    plHrev、Ad7−rev−gag、Ad4−tp
    lenv−tplHrev、Ad4−tplgag−t
    plHrev、Ad4−rev−gag、Ad5−tp
    lenv−tplHrev、およびAd5−tplga
    g−tplHrevからなる群から選択される1種類以
    上のアデノウイルスである請求項15記載のワクチン。
  17. 【請求項17】 さらに1種類以上の1型ヒト免疫不全
    サブユニット蛋白を投与することからなる請求項13記
    載のワクチン。
  18. 【請求項18】 サブユニット蛋白がenvまたはga
    gである請求項17記載のワクチン。
  19. 【請求項19】 さらに1種類以上の1型ヒト免疫不全
    サブユニット蛋白を投与することからなる請求項16記
    載のワクチン。
  20. 【請求項20】 サブユニット蛋白がenvまたはga
    gである請求項19記載のワクチン。
  21. 【請求項21】 ビリオン構造蛋白が組換えアデノウイ
    ルスを生産する天然アデノウイルスにおけるビリオン構
    造蛋白から変化せず、かつ抗体に対応するかまたは細胞
    性免疫を誘発する1型ヒト免疫不全ウイルスをコードす
    る遺伝子を含有する生の組換えアデノウイルスを1回以
    上温血哺乳類に鼻腔内投与し、さらに、少なくとも1つ
    の1型ヒト免疫不全サブユニット蛋白を該哺乳類に投与
    することからなる、温血哺乳類における1型ヒト免疫不
    全ウイルスに対する抗体または細胞性免疫の生産方法。
  22. 【請求項22】 XがAd4、Ad5またはAd7であ
    り、YがenvまたはgagであるX−tplY−tp
    lHrevである組換えアデノウイルス。
  23. 【請求項23】 Ad4−tplenv−tplHre
    vである請求項22記載の組換えアデノウイルス。
  24. 【請求項24】 Ad5−tplenv−tplHre
    vである請求項22記載の組換えアデノウイルス。
  25. 【請求項25】 Ad7−tplenv−tplHre
    vである請求項22記載の組換えアデノウイルス。
  26. 【請求項26】 Ad4−tplgag−tplHre
    vである請求項22記載の組換えアデノウイルス。
  27. 【請求項27】 Ad5−tplgag−tplHre
    vである請求項22記載の組換えアデノウイルス。
  28. 【請求項28】 Ad7−tplgag−tplHre
    vである請求項22記載の組換えアデノウイルス。
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