JPH07505613A - 免疫不全ウイルスに対するワクチンとしての主要組織適合遺伝子複合体クラス2抗原 - Google Patents

免疫不全ウイルスに対するワクチンとしての主要組織適合遺伝子複合体クラス2抗原

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JPH07505613A JP5512301A JP51230193A JPH07505613A JP H07505613 A JPH07505613 A JP H07505613A JP 5512301 A JP5512301 A JP 5512301A JP 51230193 A JP51230193 A JP 51230193A JP H07505613 A JPH07505613 A JP H07505613A
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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】 免疫不全ウィルスに対するワクチンとしての主要組織適合遺伝子複合体クラス■ 抗原本発明は、免疫不全ウィルスに対するワクチンに関する。
AIDSに対する有望なワクチンについての期待は悲観的である。その障害は、 しばしば克服できないように思われた。有効なワクチンは、CD4+細胞を破壊 して、宿主DNAの中に入り込むことができ、しかも急速な抗原の変化を示すウ ィルスによる感染から防御しなければならない。更に、防御は、侵入の第一次部 位である粘膜の表面において、並びに細胞フリーのウィルス及び細胞結合ウィル スの両方に対して有効でなければならない。英国MRCエイズ管理計画(the  [Jnited Kingdom MRCAIDS DirectedPro gramme)は、ワクチン接種が実行可能で、これらの障害を克服できること を第一目標として、米国において開発されたシミアン免疫不全ウィルス(SIV )−マカークモデルト2を採用した。
我々は今回、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)クラス■抗原が、5IV−マ カークモデルにおいて動物を防御できることを実証した。従って、本発明は、治 療によるヒト又は動物体の処置方法において使用するための、特に、免疫不全ウ ィルスに対するワクチンとして使用するためのクラス■抗原を提供する。
本発明はまた、製剤掌上許容可能な担体又は希釈剤、及び活性成分としてMHC クラス■抗原を含む医薬組成物を提供する。本発明は更に、免疫不全ウィルスに 対するワクチンとして使用するための医薬を調製する際のMHCクラス■抗原の 使用を提供する。
その抗原は、好ましくはヒトのクラス■抗原である。従って、該抗原は、HLA −DP、HLA−DQ、又はHLA−DR4のようなHL A −D R抗原で ありうる。これらは既知の抗原であり、精製した形で得ることができる。これら は、組換え蛋白質として調製することができる。
あるいは、クラス■抗原は、トランスフェクトされた細胞、即ち、該抗原をコー ドする遺伝子でトランスフェクトされ、その結果該抗原を発現する細胞から得る こともできる。ヒトに投与可能なトランスフェクトされた細胞は、ヒト二倍体細 胞系のトランスフェクト細胞であり得る。かかる細胞系は、ヒトワクチンの製造 を目的とした安全性のための試験がなされている。適切な細胞系はMRC5セル ラインである。
クラス■抗原を提示する同種異系リンパ球を患者に投与しうる。
該リンパ球を生細胞として、例えば、輸血として与えることができる。または、 それらを固定若しくは不活化細胞として与えることができる。該リンパ球は、例 えばマイトジェン又はガンマ−インターフェロンで刺激することによりクラス■ 抗原の発現を増強させたものであってもよい。
該抗原は、免疫不全ウィルスに対して宿主をワクチン接種するために用いられ得 る。宿主は、ヒト又は動物でもよいが、典型的には、ヒト免疫不全ウィルス(H I V)に対してヒトをワクチン接種することが望まれるであろう。そのウィル スはHI V−1又はHIV−2である。従って、免疫不全ウィルスによる感染 が原因で起こる病状の予防処置が提供され得る。クラス■抗原は、特に、AID Sワクチンとして機能することができる。
ワクチン接種しようとする宿主には有効量の抗原が投与される。
抗原は、いずれの形態においても、非経口的に、例えば、皮下、筋肉内又は静脈 内に与えることができる。1回投与あたりの抗原量は、関係する被験者の年齢及 び健康状態といった種々の要因に依存する。非経口投与量は、典型的には20μ gx1mgの抗原、例えば、50〜500μgの抗原からなる。投与回数として は、例えば、最高6か月間にわたって2〜4回投与できる。各投与は、1〜2か 月おきに行われる。
その結果、免疫不全ウィルスに対するワクチンとして使用するための薬品が提供 される。また、製剤掌上許容可能な担体又は希釈剤を含む医薬組成物を処方する こともできる。このため、該組成物は無菌であり、発熱物質を含まないものであ る。該組成物はまた、AI (Oll) h又はサポニンのようなアジュバント を含んでいてもよい。
筋肉内又は皮下注射用の組成物は、製剤掌上許容可能な担体、例えば、滅菌水、 オリーブ油、オレイン酸エチル、プロピレングリコール等のグリコール類、及び 、所望により適量の塩酸リドカインを、抗原とともに含んでいてもよい。静脈注 射又は点滴注入用の溶液は、例えば滅菌水を担体として含むことができ、好まし くはそれは滅菌生理食塩水の形態でありうる。
MHCクラス■抗原は、毒性を無視できるので、安全に使用することができる。
以下、実施例により本発明を説明する。
実施例I 初めの実験では、比較的粗製の、不活化したワクチンを慎重に使用した(表1) 。ウィルス感染C8166細胞(Virology、 129.51−64.1 983.ここで該細胞はC63/CR11−2細胞と呼ばれる)又は部分的に精 製したウィルスをアルデヒド又はβ−プロピオラクトンのいずれかによって不活 化し、1群3又は4匹のカニクイザルに投与した。ワクチンを4回投与し、3回 目と最終回の投与の間で少なくとも6か月の休止期間をとった。Quil−a  (精製したサポニン)、5AF−1(スレオニルムラミルジペプチドを含むシン テックス(Syntex)乳液〕又はフロイントのいずれかの、3つの異なるア ジュバントを使用した。ワクチン接種したサルの各群は、ワクチン接種していな い対照群とともに、ワクチンの最終投与の2週間後に、IOM I D Ioの S I Vmac251の32H単離物で静脈内にチャレンジした。全ての対照 群が感染した。ウィルスを繰り返して単離し、そしてポリメラーゼ・チェイン・ リアクションによる増幅後、末梢血リンパ球中にプロウィルスDNAが検出され た。更に、SIVに対するかなりの抗体反応が検出された。これに対して、ワク チン接種したサルはどれも、これらの基準で何らウィルス感染の形跡がなかった 。不活化ウィルスワクチンを用いたこれらの実験は、免疫処置のスケジュールを 1か月おきの3回投与に減らすことができることを示すために延長して行った。
ワクチンの最終投与の4〜6か月後、サルに再度チャレンジすることにより、防 御の持続時間を評価した。8匹中5匹のカニクイザルが防御された。他の公表さ れたデータ2・34・5とともにこれらの結果は、不活化ワクチンが、カニクイ ザルにおいてSIV感染に対する強力な防御を引き起こし、この防御が、ワクチ ン接種完了後少なくとも6か月間、なおも検出可能であったことを示す。
交差防御 アジュバントとして5AF−1を使用したホルマリン不活化SIVを、8匹のア カゲザル及び8匹のカニクイザルに接種することにより、SIVワクチンによっ て誘発される防御の範囲を調査した。4回目のワクチン投与の2週後、4匹のア カゲザル及び4匹のカニクイザルを同じウィルスでチャレンジした。8匹全ての サルは、完全に感染から防御された。残りの4匹のアカゲザルを10M I D  s oのS I Vaezamsto (M、Murphy−Corb博士に よって好意的に提供された)でチャレンジした。これらのサルもまた、感染を阻 止した。残りの4匹のカニクイザルをIOM I D soのHIV25aLs ss* (P、 Putkonen博士及びG、 Biberfield博士に よって好意的に提供された)でチャレンジした。これらのカニクイザルは全て感 染した。これらの交差防御実験に関与したウィルスの解析は、S I Vmac 251及びS I V、、、、、が、ともにそれらのエンベロープ蛋白質のアミ ノ酸配列において83%の相同性を有することを示した。これに対して、S I  Vmac251及びHIV 2s++t、はエンベロープ蛋白質において単に 73%が相同であるにすぎない。
S I Vmac251のエンベロープ蛋白質に対して作られた30のモノクロ ーナル抗体のパネルを用いて、これらのウィルスの抗原の多様性を確立した。こ れらのすべての抗体がELI SAアッセイにおいてワクチンウィルスと反応し たが、11の抗体がS I V、、、、、と反応せず、20の抗体がHIV 2 SBLと反応しなかった。これらの結果は、SIVmacから調製した不活化ワ クチンは、抗原的に異なる株のSIV、。1.、を用いたチャレンジに対し完全 にサルを防御するが、この交差防御は、より遠縁のHIV−2ウイルスには及ば ないことを示す。従って、免疫不全ウィルスの抗原変異性は、当初恐れていた程 、有望なワクチンに対する大きな障害にはならないかも知れない。しかしながら 、この結論は、以下に議論した抗細胞反応の観点から、再度の説明を必要とする かも知れない。
粘膜免疫 粘膜表面での防御を誘導する問題を、直腸内経路のチャレンジを用いて調査した 。S I Vmac251の32H単離物の標準チャレンジウィルスプールは、 全ての先の静脈内チャレンジに使用されたものであるが、直腸内経路を用いてア カゲザルにおいてまず第一に滴定された。この経路では、サルを感染させるのに 1000倍ものウィルスが必要とされた。しかし、それに続く感染の経過は、静 脈投与後の感染の経過と実質的に区別できなかった。ついで、5AF−1をアジ ュバントとして用いてホルマリン−不活化SIVを4匹のアカゲザルに皮下接種 した。5回目のワクチン投与後2週間経過後、そのサルを直腸内滴定に基づ(I OMID、。で直腸内チャレンジした。同時にチャレンジされた4匹のワクチン 接種しなかった対照のサルは全て感染した。これに対して、ワクチン接種した4 匹全てのサルは、少なくとも6か月間にわたって感染しないままであった。この 実験から、粘膜表面を経由したチャレンジに対して免疫が誘導され得ることがわ かる。
細胞結合ウィルスによるチャレンジ チャレンジ用の細胞結合ウィルスの材料は、先に10週間、SIVmac251 の32H単離物で感染しておいたカニクイザルJ82の膵臓から調製した。細胞 のアリコートを凍結保存し、ついで、C8166細胞と共培養することにより、 インビトロで滴定を行った(表2)。細胞及びその上清液の感染価はそれぞれ、 log、。4.5及び2.5であった。従って、感染の99%が細胞に結合して おり、IIDI。
が72個の生存細胞に相当した。次に、サルの肺細胞のインビボによる滴定は、 log、o3.0の終点を与え、lID5oが2.300個の細胞に相当した。
適当な細胞結合ウィルスのチャレンジを調製し、静脈内滴定を行ってから、先に 不活化SIVを皮下接種して、細胞フリーウィルスの静脈内チャレンジに対して 防御されることが示された4匹のカニクイザルを選択した。最初のチャレンジ後 12か月間ウィルスフリーを維持したこれらのサルに再度ワクチン投与し、2週 後、細胞結合ウィルスで静脈内にチャレンジした(表3)。ワクチン投与した4 匹のサルは、4匹のワクチン投与されない対照とともに、全て感染した。ウィル ス及びプロウィルスのDNAが末梢血リンパ球中に繰り返して検出された。この ように、ヒトT細胞系内で生育した細胞フリーウィルスを用いた静脈内チャレン ジに対して防御したワクチンは、SIVに感染したサルの肺細胞に対して防御で きなかった。
次に、SIV遺伝子由来の種々の組換え型蛋白質で免疫することによって、防御 に関与する不活化ワクチン中の特定の化合物を探索した。酵母ウィルス様粒子上 に発現され、水酸化アルミニウムと混合したp27、又は組換えワクシニアウィ ルス由来の精製gp160、又はCHO細胞により発現されたgp130、又は バキュロウィルスによって発現されたgp140のいずれかを用いて、1群4匹 のサルを免疫した。各エンベロープ蛋白質をシンテックス(Syntex)アジ ュバント処方物とともに投与した。ワクチンは4回投与し、最終回の投与の2週 後に、4匹のワクチン接種していない対照群とともに、IOM I D soL :1′)S I Vでサルをチャレンジした。バキュロウィルス由来のgp14 0をワクチン接種した1匹を除いて、これらの全てのサルが感染した。従って、 組換え型蛋白質はSIVのエンベロープに対して高力価の抗体を誘導することが できるが、それらは静脈内チャレンジに対してサルを防御することができなかっ た。
防御の免疫相関現象 これらの研究で使用した55匹のワクチン接種したサルからチャレンジの日に得 た血清中の抗体価を測定することにより、防御と相関する免疫反応を解析した。
43匹のサルに不活化ワクチンを投与し、12匹に組換え型エンベロープ蛋白質 を投与した(表4)。
HUT−78細胞内において持続感染として増殖したS I Vmac251に 対する中和抗体を測定した。不活化ワクチンを投与されて防御された32匹のサ ルの群において、平均の中和抗体価はlog+J、0±0.5であった。防御さ れなかった11匹のサルの群において同じ平均値が認められた。更に、組換え型 エンベロープ蛋白質でワクチン接種され、しかも防御されながった11匹のサル は、より高い平均抗体価であるlog+o2.9±0.5を有していた。従って 、これらのサルにおいて、中和抗体価と防御との間には明確な相関関係がなかっ た。EL I SAによる組換え型エンベロープgp140に対するこれらの血 清の滴定もまた、防御との相関関係を何ら示すことができなかった。同様に、こ れらのワクチンは、SIVに対する強力なTヘルパー細胞増殖反応を誘導し、そ して、いくつかのケースではMHCクラス■拘束性の細胞障害性細胞を誘導した が、SIVに対する細胞性の反応と防御との間には明らがな相関関係はなかった 。ワクチン接種に続いて我々が観察した強力な防御と、我々が測定した免疫反応 との間に何ら相関関係を見つけることができなかったことは不本意な結果である 。しかしながら、我々が使用した免疫学的アッセイが不適当であった可能性があ る。
細胞成分に対する反応 この時点で、我々の観察についての説明を提供するワクチン実験の結果が明らか になり始めた(表5)。この実験は、2回のワクチン投与が細胞フリーのウィル スを用いた静脈内チャレンジに対して防御するのに十分であるかどうかを調べる ために、最初に計画された。アジュバントとしてQu i iAを用いて5IV −感染C8166細胞を、0及び4週目に4匹のカニクイザルにワクチン接種し た。4匹のサルの対照群に、感染していないC8166細胞を同様にワクチン接 種した。ワクチンの2回目の投与の2週後に、両群ともl0MID5aのウィル スを用いてチャレンジした。5IV−感染細胞をワクチン接種された4匹のサル のうち1匹が感染したが、驚くべきことに、非感染細胞でワクチン接種した4匹 のうち、2匹のみが感染しただけであった。これらの驚くべき結果を確認するた めに、防御されたサルを更に26週目にワクチン接種し、2週後、4匹のワクチ ン接種を受けたことのない対照のサルとともに、再度チャレンジした。非感染C 8166細胞で免疫したサルにおいて、部分的な防御が再度観察され、一方、ワ クチン接種していない4匹の対照サルの全てが感染した。これらワクチンの細胞 成分に対する抗体を、C8166細胞の界面活性剤溶解物を抗原として用いて、 ELISAによって測定した(表6)。8匹の防御されたサルにおける平均抗体 価は、10g+ o3.5であり、5匹の防御されなかったサルにおいてはlo glo2.4であった。これら2群の差異は、高度に有意であった。不活化ワク チンを投与された全てのサルにおける抗細胞抗体レベルの解析は、防御されたサ ルとされなかったサルとの間で類似の差異を示した。従って、C8166細胞に 対する抗体価とこれらサルの防御との間には統計学的な相関関係があった。
結論 これらの研究は、少な(とも3つの異なる不活化ワクチンが同−源の細胞フリー のSIVに対して防御することを示す。ワクチン接種されたサルでは、チャレン ジ後長期間にわたりウィルスもプロウィルスDNAも検出されないので、その引 き出された防御は強力である。5つの異なるアジュバント及び種々の免疫化の手 順が効果的である。不活化ワクチンはS I V、、、、、を用いた異種のチャ レンジに対して防御するが、HIV−2に対しては防御しない。チャレンジに対 する免疫はワクチン接種後4及び8か月で低下するが、それでもなお検出可能で ある。不活化ウィルスを用いた非経口ワクチン接種は、細胞フリーウィルスの直 腸内チャレンジに対して防御するが、SIVに感染した、サル牌細胞による静脈 内チャレンジに対して防御しない。SIVエンベロープ蛋白質の3つの異なる調 製物は高度に免疫原性であることがわかったが、生きたままの静脈内チャレンジ に対しては防御することができなかった。その観察された防御は、測定されたS IVに対する免疫反応とは何ら相関関係がなかった。しかし、防御とC8166 細胞に対する抗体レベルとの間には相関関係があった。これらの結果から、観察 された防御は、少なくとも部分的に、不活化ワクチンの中に存在する細胞成分に 対する免疫反応によって媒介されることが示唆される。
(本頁以下余白) 表1 有効な不活化SIVワクチン +5IV−感染カニクイザルJ82の牌細胞表3 細胞結合SIVによるチャレ ンジ本抗体価はlog、。とじて表示 表5 C8166細胞を用いたワクチン接種(試験22)表6 C8166細胞 に対する抗体と防御との相関関係本抗体価はIOg+oとして表示 実施例2 非感染ヒトT細胞によって影響される防御を確認するために、2番目の実験を計 画した(表6)。1群4匹のカニクイザルにC8166細胞(ヒトT細胞セルラ イン)又はRK−13細胞(ウサギ腎繊維芽細胞)のいずれかを用いてワクチン 接種した。第3群をワクチン接種しない対照として用いた。該細胞を0.075 %のグルタルアルデヒドでていねいに固定し、アジュバントとしてのQuil  A(精製サポニン)と混合した。各投与は、2XlO”細胞及び10μgのQu il Aからなっていた。そのワクチンを0,4.8及び16週目に皮下投与し た。ワクチンの最終投与の2週後、12匹のサル全てを、C8166細胞内で生 育させたシミアン免疫不全ウィルス(SI Vmac32H)の10サル感染量 (MIDs。)でチャレンジした。対照群のサル及びRK−13細胞を用いてワ クチン接種したサルの全てにウィルス及びプロウィルスDNAが検出されたが、 08166細胞を接種したサルにおいては、4匹のうち2匹で検出されたにすぎ なかった。
この観察を確認し、さらに延長するために、当該2匹の防御されたサルを30週 目にもう一度C8166細胞を投与した。その2週後、これらのサル及びワクチ ン接種を受けたことのない4匹の対照群を、少なくとも2人のドナーから得たヒ ト末梢血単核細胞(PBMC)内で生育させた抗原的に異なるウィルスであるS IVsm3のIOM I D ioでチャレンジした。対照群は全て感染したが 、ワクチン接種を受けた2匹は防御を維持した。
最後に、防御されたサルに44週目に再度ワクチン接種し、4匹の対照群ととも に、サルPBMC内で生育させたS I Vmac251の10M I D s 。でチャレンジした。全てのサルが感染した。
この実験から、非感染ヒトT細胞は、ワクチンとして使用した細胞と同一である 必要のないヒトT細胞内で生育させたSIVの少なくとも2つの抗原的に異なる 株に対して防御することが確かめられた。この防御は、サルの細胞内で生育させ たSIVには及ばなかった。
表6 非感染細胞ワクチン +感染したサル数/チャレンジしたサル数実施例3 同種又は異種T細胞の表面上に存在する主要抗原は、主要組織適合性抗原(MH C)クラスI及びクラス■である。これらが、観察された防御に関与するのかど うかを調べるために、a)正常マウス繊維芽細胞(L細胞) 、b)MHCクラ スI(HLAB7+β2ミクログロブリン)のヒト遺伝子でトランスフェクトし たL細胞(8024ライン)、又はc)MHCクラスn (HLA−DR4)の ヒト遺伝子でトランスフェクトしたL細胞(8115ライン)のいずれかを用い て1群4匹のカニクイザルを免疫した。蛍光抗体染色により、8024及び81 15細胞の90%以上がそれぞれクラスI又はクラス■抗原を発現していた。該 細胞を0.075%グルタルアルデヒドでていねいに固定し、そして、アジュバ ントとしてのlOμgのQuil Aと混合した(表7)。0.4.8及び16 週口の4回で2X10’細胞をサルに皮下投与した。最終投与の2週後、C81 66細胞内で生育させたS I Vmac32HのIOM I D s oで、 12匹全てのサルを、静脈内チャレンジした。a)群及びb)群の全てのサルが 感染したが、クラス■を発現している細胞を投与した4匹のうち2匹のみが感染 した。
この結果から、ヒトMHCクラス■、即ち、HLA−DR4が、ヒトT細胞内で 生育させたSIVからサルを防御しうることがわかる。
ス獣 1、 Desrosiers RC,Ringler DJ、rAIDs検索の ためのシミアン免疫不全ウィルスの使用J Int Virol 30.301 7312 (1989)。
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フロントページの続き (72)発明者 キッチン、ビータ−アンソニーイギリス国 イーエヌ63キュ ージ− ハートフォードシャー、ボッターズ バー、サウス ミムズ、ブランシュ レー ン、ナショナル インスティチュート フォア バイオロジカル スタンダーズ  アンド コントロール (番地なし) (72)発明者 ミルズ、キックストン ヘンリー ゴートン イギリス国 イーエヌ63キュージ− ハートフォードシャー、ポッターズ バー、サウス ミムズ、プランシュ レー ン、ナショナル インスティチュート フォア バイオロジカル スタンダーズ  アンド コントロール (番地なし) (72)発明者 チャン、ウー リングイギリス国 イーエヌ63キュージ− ハートフォードシャー、ボッターズ バー、サウス ミムズ、ブランシュ レー ン、ナショナル インスティチュート フォア バイオロジカル スタンダーズ  アンド コントロール (番地なし) (72)発明者 ペイジ、マーク イギリス国 イーエヌ63キュージ− ハートフォードシャー、ポッターズ バー、サウス ミムズ、プランシュ レー ン、ナショナル インスティチュート フォア バイオロジカル スタンダーズ  アンド コントロール (番地なし) (72)発明者 タフス、レズリー フランクイギリス国 イーエヌ63キュー ジ− ハートフォードシャー、ポッターズ バー、サウス ミムズ、プランシュ レー ン、ナショナル インスティチュート フォア バイオロジカル スタンダーズ  アンド コントロール (番地なし)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.治療によるヒト又は動物体の処置方法において使用するための主要組織適合 遺伝子複合体クラスII抗原。
  2. 2.免疫不全ウイルスに対するワクチンとして使用するための請求項1記載の抗 原。
  3. 3.ウイルスがヒト免疫不全ウイルス(HIV)である請求項2記載の抗原。
  4. 4.ウイルスがHIV−1である請求項3記載の抗原。
  5. 5.ウイルスがHIV−2である請求項3記載の抗原。
  6. 6.ヒトクラスII抗原である請求項1〜5のいずれか1つに記載の抗原。
  7. 7.HLA−DP、HLA−DQ又はHLA−DR抗原である請求項6記載の抗 原。
  8. 8.製剤学上許容可能な担体又は希釈剤、及び、活性成分として主要組織適合遺 伝子複合体クラスII抗原を含む医薬組成物。
  9. 9.免疫不全ウイルスに対するワクチンとして使用するための医薬を製造する際 の主要組織適合遺伝子複合体クラスII抗原の使用。
  10. 10.有効量の主要組織適合遺伝子複合体クラスII抗原を宿主に投与すること を含む、免疫不全ウイルスに対する宿主のワクチン接種方法。
  11. 11.主要組織適合遺伝子複合体クラスII抗原を含み、免疫不全ウイルスに対 するワクチンとして有用な薬剤。
JP5512301A 1992-01-17 1993-01-18 免疫不全ウイルスに対するワクチンとしての主要組織適合遺伝子複合体クラス2抗原 Pending JPH07505613A (ja)

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