【発明の詳細な説明】
ウイルス・ワクチン
本発明はウイルス・ワクチンに関する。
ウイルス・ワクチンには伝統的に2種類ある。第一の種類は“死菌ワクチン”
であり、これは適切な化学薬品例えばβ−プロピオラクトンで処理して殺された
ウイルスの製剤である。第二の種類は“弱毒化”生ワクチンであり、これはウイ
ルスゲノムの特別の遺伝子操作またはより一般的にはある種の組織培養系での継
代によって、宿主に対して病原性を少なくしたウイルスである。これら2種のワ
クチンは各々それ自体の欠点をもっている。死菌ワクチンは宿主内で複製しない
ので、通常、注射によって投与され、その結果、不適正な種類の免疫応答を生じ
ることがある。例えばソークワクチン(ポリオウイルスの死菌製剤)は、免疫グ
ロブリン(Ig)G抗体応答を起こすが、一次感染の自然部位である腸管でのIgA
の産生を刺激しない。したがって、このワクチンは、ポリオの神経併発症から個
体を防御できるが一次感染を遮断せずしたがって“集団免疫”を与えない。その
上、死菌ウイルスは宿主細胞内に入って複製することがない。したがって複製中
に産生される非構造タンパク質類に対する有益な免疫応答は得られない。また死
菌ウイルスは、ウイルス抗原に対する細胞障害性T細胞の産生を刺激できないこ
とが多い。“死んだ”抗原は、抗原提供細胞によってピックアップされT細胞に
提供することができる。しかしこの提供は、MHCクラスIIの分子によって起こり
、Tヘルパー細胞が刺激される。一方、Tヘルパー細胞は、B細胞が抗原に対し
て特異的な抗体を産生するのを援助する。細胞障害性T細胞の産生を刺激するに
は、ウイルス抗原は感染細
胞内の特定の経路を通じてプロセスされそして切断されたペプチドフラグメント
としてMHCクラスI分子に提供されなければならない。この分解経路は感染細胞
内で合成されるタンパク質に対して最も有効に作用すると考えられるので、宿主
細胞内に入って免疫原性ウイルスタンパク質を発現するウイルスだけがウイルス
特異的細胞障害性T細胞を生成できる。それ故、死菌ワクチンはウイルス感染に
対する細胞障害性T細胞の貧誘導物質である。この観点から弱毒化生ワクチンの
方がより満足すべきワクチンである。
従来、弱毒化生ウイルスは、非必須遺伝子を欠失させるかまたは一つ以上の必
須遺伝子に部分的に損傷を与える(この場合、その損傷はその遺伝子は依然とし
て機能を有しているがそれほど有効には作動しないような損傷である)ことによ
って調製されている。しかし、弱毒化生ウイルスには宿主に対して有害な作用を
する残留病原性が保持していることが多い。その上、弱毒化が特異的な欠失でな
されていない場合は、一層強毒の形態に逆転する可能性がある。それにもかかわ
らず、ある種のウイルスタンパク質の産生が宿主中に起こるということは、弱毒
化生ワクチンがこのようなウイルスタンパク質を産生できない死菌ワクチンより
有効であることが多いことを意味する。
弱毒化生ウイルスは、独自にワクチンとして使用されるだけでなく、他の遺伝
子の“ワクチンベクター”、換言すればそれに対する防御が必要な第二のウイル
ス(または他の病原体)由来の遺伝子の担体としても使用することができる。一
般にポックスウイルス科のメンバーの例えばワクシニアウイルスがワクチンベク
ターとして使用される。ウイルスがワクチンベクターとして使用される場合、病
原作用を全く起こさないことが大切である。換言すれば、単純ウイルスワクチン
を弱毒化するのと同じ方式で弱毒化することが必要で
ある。それ故、上記欠点と同じ欠点がこの場合に加わる。ウイルスのゲノムから
必須遺伝子を欠失させ、一方、その欠失遺伝子の産物をそのウイルスに与えるい
わゆる‘相補’細胞(‘complementing’cell)を提供することが可能であるこ
とが見出されている。このことはある種のウイルス、例えばアデノウイルス類、
ヘルペスウイルス類およびレトロウイルス類について達成されている。アデノウ
イルスの場合、ヒト細胞系がアデノウイルスの5型DNAのフラグメントで形質転
換された(Graham,Simley,RussellおよびNairn,J.G.Virol.,36巻,59〜72頁
,1977年)。その細胞系はある種のウイルス遺伝子を発現し、それらの遺伝子を
欠失されたかまたは不活性化されたウイルス変異体の増殖を支持できることが発
見された(Harrlson,GrahamおよびWilliams,Virology,77巻,319〜329頁,19
77年)。該ウイルスはこの細胞系(‘相補細胞系’)で良好に増殖して標準のウ
イルス粒子を産生したが、正常なヒト細胞では全く増殖しなかった。SV40ウイル
スゲノム(パポーバウイルス)のT抗原をコードする領域を発現する細胞も、こ
の領域を特異的に欠失しているウイルスの複製を支持できることが報告されてい
る(Gluzman,Cell,23巻,182〜195頁,1981年)。ヘルペス単純ウイルスの場合
、gB糖タンパク質(Caiら,J.Virol.,62巻,714〜721頁,1987年)、gD糖タン
パク質(LigasおよびJohnson,J.Virol.,62巻,1486頁,1988年)および即時
型タンパク質ICP4(Delucaら,J.Virol.,56巻,558頁,1985年)を発現する細
胞系が製造されており、これらの細胞系は、対応する遺伝子の特異的に不活性化
されたコピーを有するウイルスの複製を支持できることが報告されている。
1992年4月2日に公開された国際特許願公開第WO92/05263号は、そのゲノムが
、感染性ウイルスを産生するのに必須の遺伝子に欠陥かあるので、正常細胞に感
染し次いでその細胞内で複製しかつウイ
ルス抗原遺伝子を発現できるが正常な感染性ウイルスを産生できない非レトロウ
イルス系変異ウイルス(mutant non-retroviral virus)を提供した。
国際特許願公開第WO92/05263号の教示による非レトロウイルス系変異ウイルス
は、弱毒化ワクチンによるウイルスタンパク質の生体内産生によって誘発される
余分の免疫応答で、死菌ワクチンの効力と安全性を兼ねそなえる独得の方法を提
供している。好ましい実施態様において、国際特許願公開第WO92/05263号の発明
には二つの特徴がある。第一に、選択された遺伝子が、通常、特定の欠失を生じ
させることによって、ウイルスゲノム内で不活性化される。この遺伝子は、感染
性ウイルスの産生に関与しているが好ましくはウイルスゲノムの複製を妨害しな
い。したがって被感染細胞は複製された遺伝子物質からより多くのウイルスタン
パク質を産生することができ、そして場合によっては新しいウイルス粒子が産生
されるが、これらのウイルス粒子は感染性ではない。これは、そのウイルス感染
が接種部位から拡散することがないことを意味する。
国際特許願公開第WO92/05263号の発明の第二の特徴は、ウイルスに、欠失遺伝
子の産物を提供して、そのウイルスを組織培養で増殖できるようにする細胞であ
る。したがってそのウイルスは必須タンパク質をコードする遺伝子を欠いている
が、適正な宿主細胞内で増殖させると、増殖して、外観は原ウイルスから識別で
きない完全ウイルス粒子を産生する。この変異ウイルスの製剤は、欠陥ゲノムを
もっているので正常宿主内で感染性ウイルスを産生できないという点で不活性で
あるから、宿主内で体液性応答を直接生成させるのに必要な量で安全に投与する
ことができる。したがって、この変異ウイルスは、防御すべき宿主の細胞に対し
て感染性である必要はなく、単に通常の死んだウイルスのワクチンまたは弱毒化
ウイルスのワ
クチンとほとんど同じ方式で作動する。しかし免疫化を行うウイルスは、細胞に
結合し、細胞内に入り、次いでウイルスの複製サイクルを開始し、したがって防
御すべき種の宿主細胞内で感染を開始してその中である種のウイルス抗原を産生
できる点で、それ自体やはり感染性である方が好ましい。したがって、宿主の免
疫系の細胞アームを刺激する追加の機会がある。
特に、HSV-1の(上記のような)変異体型を用いてマウスに耳を通じて上皮内
予防接種を行ったところ、野性型HSV-1によるその後の攻撃に対して、死んだHSV
-1による同様の予防接種より優れた防御を行ったということを示す生体内データ
を国際特許願公開第WO92/05263号が提供したということは述べておかねばならな
い。また、頚神経節の潜伏感染の樹立を防御する明確な作用も変異HSV-1による
予防接種に対して示された。
出願人らは、上記の変異ウイルスをDISCウイルス(defective infectious sin
gle cycleを意味する)と呼び、その基本概念を図1に示す。本願は国際特許願
公開第WO92/05263号に開示されている研究から続いている。
本願はその開示事項を要約すると以下のとおりである。
(1)マウスの耳のモデルを用いる試験で国際特許願公開第WO92/05263号に報
告された試験結果を確認した。DISC HSV-1を用いてマウスに上皮内予防接種を行
ったところ、攻撃ウイルスの野生型(w.t.)HSV-1が複製しないように完全に防
御を行った。同じ投与量の不活性化HSV-1を用いた場合、有効な防御はほとんど
与えられなかった。またDISC HSV-1は頚神経節中に潜伏感染が樹立されないよう
に防御した。
(2)また上記のマウスの耳のモデルで、DISC HSV-1および同量の不活性化HS
V-1で予防接種した動物間に抗体力価の有意差は全く
みとめられなかったことを示す。
(3)また上記のマウスの耳のモデルで、低い予防接種投与量の場合、不活性
化HSV-1は遅延型過敏症(DTH)応答を樹立できなかったが、同じ投与量のDISC H
SV-1はDTH応答を樹立したことを示す。高い投与量の場合は、DISC HSV-1と不活
性化HSV-1の両者が類似のDTH応答を誘発した。
(4)またマウスの試験で、不活性化HSV-1による予防接種とは逆に、DISC HS
V-1による予防接種によってHSV-1特異的細胞障害性T細胞活性が誘発された。
(5)マウスの耳の生体内モデルを用いて、DISC HSV-1の長期間の予防作用を
試験した。DISC HSV-1を2回予防接種したところ、w.t.HSV-1による攻撃に対し
て、不活性化DISC HSV-1による2回の予防接種より優れた長期間の防御を行うこ
とが見出された。
(6)マウスの耳の生体内モデルを用いて、HSV-2の感染に対するDISC HSV-2
の予防作用を調べた。マウスにDISC HSV-2を上皮内予防接種すると、攻撃ウイル
スのw.t.HSV-2の複製に対して、不活性化DISC HSV-2より優れた防御を行った。
(7)モルモットの膣の生体内モデルを用いて、HSV-2感染に対するDISC HSV-
1の予防作用を試験した。DISC HSV-1による上皮内予防接種または膣内予防接種
は、HSV-2の感染の一次症状に対して高度の防御を行うことを示した。DISC HSV-
1または不活性化ウイルスによる免疫化によって、攻撃ウイルスのw.t.HSV-2の膣
内での増殖が阻害された。DISC HSV-1による別の膣内予防接種によって、その後
の100日間における再発HSV-2の病巣の数が減少した。DISC HSV-1と不活性化ウイ
ルスによる上皮内予防接種を行った場合も再発病巣が減少したが、DISC HSV-1に
よる膣内予防接種と比べてその減少は少なかった。
(8)モルモットをDISC HSV-1で経口および鼻腔内接種を行ったところ、w.t.
HSV-2による攻撃に続いて起こる急性疾患の症状に対して防御がなされた。鼻腔
内経路の方が経口経路より有効のようであった。
経口または鼻腔内予防接種に比べて、経膣予防接種経路は、攻撃後に回復する
ウイルスのレベルが有意に低かった。
(9)一次HSV-2疾患から充分に回復したモルモットに、DISC HSV-1の治療投
与を膣内または上皮内に行ったところ、擬似予防接種がなされた(mockvaccinat
ed)動物と比べて疾患の症状の再発の頻度が明らかに減少した。
(10)一次HSV-2疾患から充分に回復したモルモットに、DISC HSV-2を膣内に
治療投与を行ったところ、DISC HSV-1による治療より、疾患症状の再発の頻度を
減少させるのに有効であった。
本発明は、そのゲノムが感染性ウイルスを産生するのに必須の遺伝子に欠陥が
あるので、正常細胞に感染し次いでその細胞内で複製しかつウイルス抗原の遺伝
子を発現できるが正常の感染性ウイルスを産生できない非レトロウイルス系変異
ウイルスを含有し、感染性ウイルスに感染した患者に免疫応答を起こさせて予防
もしくは治療に用いる医薬を提供するものである。
上記の欠陥によって、非感染性のウイルス粒子を細胞から産生し放出すること
ができる。
本発明は、そのゲノムが感染性ウイルスを産生するのに必須の遺伝子に欠陥が
あるので、正常細胞に感染し次いでその細胞内で複製して、非感染性ウイルス粒
子を該細胞から産生し放出できる非レトロウイルス系変異ウイルスを含有する医
薬を提供するものである。この医薬は、この医薬で免疫化された患者を、非レト
ロウイルス系ウイルスによる感染または感染の結果に対して防御することができ
る。この医薬は、この医薬で免疫化された患者を、対応する野生型ウイルスによ
る感染または感染の結果に対して防御できるワクチンである。
この医薬は、非レトロウイルス系ウイルスの感染が確定した患者を治療できる
治療剤である。この医薬は、対応する野生型ウイルスの感染が確定した患者を治
療できる治療剤である。
この医薬は、皮下、筋肉内、皮膚内、上皮内(乱切ありもしくは乱切なしで)
、鼻腔内、膣内、または経口で投与可能であり、選択された投与経路に適した賦
形剤を含有している。
該変異体は二本鎖DNAのウイルス由来のものでもよい。該変異体はヘルペスウ
イルス由来でもよい。該変異体は単純ヘルペスウイルス(HSV)由来のものでも
よい。
その変異体は1型HSVまたは2型HSVでもよい。その欠陥部はその糖タンパク質
gH遺伝子中にある。
本発明は、そのゲノムが感染性HSV-2を産生するのに必須の遺伝子に欠陥があ
るので、正常細胞に感染し次いでその細胞内で複製し、かつウイルス抗原を発現
できるが正常な感染性ウイルスを産生できない2型HSVを、HSV例えばHSV-2に感
染した患者に免疫応答を起こさせて予防または治療に用いるために提供するもの
である。
変異HSV-2の上記欠陥によって、非感染性ウイルス粒子を細胞から産生し放出
することができる。
また、そのゲノムが感染性HSV-2の産生に必須の遺伝子に欠陥があるので、正
常細胞に感染し次いでその細胞内で複製して非感染性のウイルス粒子を該細胞か
ら産生し放出できる2型HSVも提供される。
この変異体は、この変異体で免疫化された患者を、HSV例えばその対応する野
生型ウイルスによる感染またはその感染の結果に対し
て防御できる。
この変異体は、HSV例えばその対応する野生型ウイルスの感染が確定した患者
を治療できる。
その欠陥部は糖タンパク質gH遺伝子内にある。
本発明は、そのゲノムがHSV-1を産生するのに必須の遺伝子に欠陥があるので
、正常細胞に感染し次いでその細胞内で複製しかつウイルス抗原遺伝子を発現で
きるが正常な感染性ウイルスを産生できない変異1型HSVの、患者に2型HSVの感
染に対抗する免疫反応を起こさせて予防または治療に用いる医薬を製造するため
の使用を提供するものである。
その使用は、上皮内(乱切法を使用もしくは使用しない)、膣内、鼻腔内また
は経口内投与に用いる医薬に対する使用である。
また本発明は、HSVの感染によって起こる症状を予防または治療するため患者
に医薬を投与する方法に関する印刷説明書とともに、容器の注射器もしくはガラ
スバイアルびん/アンプルに好ましくは予め充填されているか、または該容器が
添付されている上記医薬(予防用にはワクチンまたは治療用には治療剤)が入っ
ているアセンブリーを提供するものである。その印刷説明書は顔面もしくは生殖
器の病巣の予防または治療に関するものである。
上記のこれら変異体を含有するワクチンは当該技術分野で公知の方法にしたが
って製造することができ、すなわちその変異体は適切な賦形剤と混合して組み合
わせる。適切な賦形剤としては、例えば食塩水またはウイルス感染を予防するた
めに利用される組成物に使用する、当該技術分野で知られている他の添加物があ
る。このようなワクチンは、宿主に有効な投与を行うのに有用なワクチンを製造
するため、本発明によって提供される変異体の有効量と、適切な量の賦形剤を含
有している。
薬剤投与率は公知の方法によって決定することができる。例えば薬剤投与率は
、ワクチン製剤中の変異体の量を変えて投与することによってもたらされる、変
異体に対する抗体の最適量を測定することによって決定することができる。ワク
チン調製に関しその外の背景になっている詳細について、A.VollerおよびH.Frie
dman編、ボルチモア所在のUniversity Park Press社1978年発行“New Trends an
d Developments in Vaccines”に論じられている。
本発明で提供される変異体を含有する治療剤は、治療用に有用な組成物を提供
する公知の方法にしたがって配合することができ、すなわち変異体は医薬として
許容される担体賦形剤と混合して組合わされる。適切な賦形剤とその配合につい
てはE.W.Martin著Remington's Pharmaceutical Scienceに記載されている。この
ような組成物には、宿主に有効な投与を行うのに適した治療剤として許容される
組成物を調製するため、本発明の変異体の有効量を、適切な量の担体賦形剤とと
もに含有している。
一般にワクチンは、液状の溶液または浮遊液のような注射剤(外傷性もしくは
非外傷性)として調製される。また注射する前に、液状の溶液または浮遊液にす
るのに適した固体の形態のものも製造できる。これらの製剤はリポソームの中に
封入してもよい。活性の免疫原性成分は、医薬として許容されかつその活性成分
と相容性である賦形剤と混合することが多い。適切な賦形剤としては例えば水、
食塩水、デキストロース、グリセリン、トレハロースなどおよびその混合物があ
る。さらに、所望により、ワクチンは、他の安定剤および/またはpH緩衝剤のよ
うな補助物質であって、ワクチンの安定性したがって有効性を高める物質を少量
含有していてもよい。
本発明のワクチンは、注射、例えば皮下、上皮内(乱切法を用いるか用いずに
)に注射することによって非経口で投与することがで
きる。その外の投与法に適した他の配合物、例えば経口用、膣用および鼻腔用の
配合物も提供される。経口配合物は、例えば医薬グレードのトレハロース、マン
ニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナト
リウム、セルロース、炭酸マグネシウムなどのごとき通常用いられる賦形剤を含
有している。これらの組成物は、液剤、懸濁剤、錠剤、丸剤、カプセル剤、徐放
性配合物または散剤の形態であってもよい。
本発明のワクチンは、その剤形に適合した方式でかつ予防するのに有効な量で
投与される。投与量は、最適な免疫応答を与えるため、前臨床試験および臨床試
験(第I相)によって予め決定した。
本発明のワクチンは一回投与の計画または好ましくは多数回投与の計画で投与
できる。多数回投与計画では、予防接種の一次コースが1〜3回の別個の投与で
行われ、続いて別の投与が免疫応答を維持しおよび/または強化するため必要な
時間間隔を置いて行われ、例えば第二の投与を1〜4箇月目に行い、そして必要
に応じて数箇月後に次の投与を行う。またこの投与計画は、期間中、最適の免疫
応答を維持するように前臨床試験および臨床試験によって決定した。
本発明をさらに明らかに理解するため、以下の図面を参照して、単に実施例と
して、本発明を限定せずにさらに説明する。
図1はDISCウイルスの概念を示す。
図2は、生DISC HSV-1または不活性化(β−プロピオラクトンで処理した)w.
t.HSV-1(菌株SC16)で予防接種したマウスの耳の、野生型HSV-1(w.t.HSV-1)
菌株SC16ウイルスのクリアランスを示す。4頭づつの群に、左耳たぶに対して乱
切法によって指定の投与量で予防接種を行った。予防接種を行ってから14日後、
マウスの右の耳たぶを2×106pfuのw.t.HSV-1菌株SC16で攻撃し、攻撃してから
5
日後にウイルス力価を測定した。データは幾何平均値と該平均値の標準誤差とし
て示す。
図3は、w.t.HSV-1(菌株SC16)、生DISC HSV-1、死んだDISC HSV-1またはPBS
で予防接種を行ったマウス中のw.t.HSV-1に対する抗体の中和力価とELISA力価の
測定結果を示す。マウス由来の血清を、w.t.HSV-1に対する中和抗体に対する補
体の存在について、プラーク減数検定法で検定した。個々の力価は、抗体なしで
得られた感染力の50%を中和するのに必要な血清の希釈度の逆数(reciprocal d
ilution)として示す。
図4は、w.t.HSV-1(菌株SC16)、生DISC HSV-1、死んだDISC HSV-1またはPBS
で予防接種を行ったマウスの遅延型過敏(DTH)応答を示す。マウスには指定の
投与量で左の耳たぷに予防接種を行ってから14日後に、反対側の耳を106pfuのw.
t.HSV-1(菌株SC16)で攻撃した。耳の厚みを該攻撃を行ってから24時間後と48
時間後に測定し、攻撃された耳と予防接種された耳との差として示す。データは
耳の厚み(μm)の差の平均値として示してある。
図5は、生DISC HSV-1、死んだDISC HSV-1,MDK(チミジンキナーゼ陰性HSV-1
菌株)またはPBSで予防接種したマウスの細胞障害性T細胞(CTL)の応答を示す
。マウスは3週間の間隔をおいて2回腹腔内投与を行って免疫化し、そして第二
の注射をしてから10日後に脾臓から細胞浮遊液を作製した。細胞を生体外で4日
間刺激した後、標的細胞として51Crの標識をつけたA20/2Jを用いてCTL検定法で
試験した。データは各点において4個づつの試料からの51Cr放出%の平均値とし
て示してある。これら平均値の標準誤差はすべて<10%である。
図6は、上皮内または膣内の経路によって3週間の間隔をおいて2回、107pfu
づつのDISC HSV-1の投与量で予防接種を行ってから、
105.2pfuのw.t.HSV-2(菌株MS)で攻撃した後のモルモットの紅斑の得点で評価
した臨床症状を示す。
図7は、上皮内または膣内の経路によって3週間の間隔をおいて2回、107pfu
づつのDISC HSV-1の投与量で予防接種を行ってから、105.2pfuのw.t.HSV-2(菌
株MS)で攻撃した後のモルモットの全病巣の得点で評価した臨床症状を示す。
図8は、上皮内または膣内の経路によって3週間の間隔をおいて2回、107pfu
づつのDISC HSV-1の投与量で予防接種を行ってから、105.2pfuのw.t.HSV-2(菌
株MS)で攻撃を行った後のモルモット内での、後で攻撃したウイルスであるw.t.
HSV-2(菌株MS)の複製を示す。
図9aと9bは、上皮内または膣内の経路によって3週間の間隔をおいて2回
、107pfuづつのDISC HSV-1の投与量で予防接種を行ってから、105.2pfuのw.t.HS
V-2(菌株MS)で攻撃した後の、モルモットの再発疾患を示す。図9aは、再発
疾患を累積平均紅斑指数/動物として示す。図9bは、再発疾患を、一頭の動物
当り疾患にかかっている日数の累積平均値で示す。
図10は、w.t.HSV-2(菌株MS)に感染している動物(モルモット)に、膣、経
口または鼻腔の経路で擬似ウイルス製剤、DISC HSV-1または不活性化DISC HSV-1
の予防接種を行った場合の該動物一頭当りの病巣の平均得点を示す。
図11は、w.t.HSV-2(菌株MS)に感染している動物(モルモット)に、膣、経
口または鼻腔の経路で擬似ウイルス製剤、DISC HSV-1または不活性化DISC HSV-1
の予防接種を行った場合の該動物一頭当りの紅斑の平均得点を示す。
図12は、w.t.HSV-2(菌株MS)に感染している動物(モルモット)に、膣、経
口または鼻腔の経路で、擬似ウイルス製剤、DISC HSV-1
または不活性化DISC HSV-1で予防接種を行った場合の該動物一頭当りのw.t.HSV-
2(菌株MS)のlog力価の平均値を示す。
図13は、治療予防接種を行った後の再発疾患を示す。これは、上皮内もしくは
膣内にDISC HSV-1を予防接種するかまたは膣内に擬似ウイルス製剤を予防接種し
たモルモット群をw.t.HSV-2(菌株MS)で攻撃した後に疾患が観察される日数(
疾患/日)の平均累積値として示す。疾患は、一つ以上の病巣の存在または1以
上の紅斑の得点で分類した。動物は、w.t.HSV-2(菌株)による最初の攻撃(ゼ
ロ日)を行って4週間後から100日間監視した。動物には、2×107pfuまたは指
定されているのと均等な投与量でゼロ日、24日目および44日目に予防接種した。
図14は、DISC HSV-1で予防接種を行ったマウスの、w.t.HSV-1(菌株SC16)に
よる攻撃に対する長期間の防御作用を示す。このグラフは、攻撃してから5日後
および予防接種してから223日後の耳におけるw.t.HSV-1の平均log力価を示す。
図15は、DISC HSV-1で予防接種したマウスの、w.t.HSV-1(菌株SC16)による
攻撃に対する長期間の防御作用を示す。このグラフは、上記予防接種を行ってか
ら15日目、27日目、90日目、152日目および218日目の中和抗体の力価を示す。
図16は、DISC HSV-2で予防接種したマウスの、w.T.HSV-2(菌株HG52)による
攻撃に対す防御作用を示す。なお上記予防接種は生DISC HSV-2、死んだDISC HSV
-2およびw.T.HSV-2(菌株HG52)の各種の投与量で行った。グラフは攻撃後の耳
のw.t.HSV-2の平均log力価を示す。
図17は完全なHSV-2gH遺伝子を含有する一本鎖プラスミドの構築を示す。
図18は、一文字のアミノ酸記号でgH遺伝子を並行して示すgH遺伝
子の領域におけるHSV-2菌株25766の配列を示す。
図19は、gH遺伝子の領域における、HSV-1とHSV-2菌株25766のDNA配列の比較を
示す。
図20は、HSV-1菌株17とHSV-2菌株25766のgHタンパク質の推定アミノ酸配列の
比較を示す。
図21は、gH遺伝子の領域におけるHSV-1とHSV-2のDNA配列の間の類似性のレベ
ルをグラフで示す(UWGCG program Plotsimimilarityによる)。
図22は、HSV-1とHSV-2のgHタンパク質のアミノ酸配列の間の類似性のレベルを
グラフで示す(UWGCG program Plotsimilarityによる)。
図23はpIMMB26の構築を示す。すなわちHSV2gH遺伝子の左側と右側からの二つ
のフラグメントをPCRで増幅しpUC119中にクローン化した。四つのオリゴヌクレ
オチドMB57,MB58,MB59およびMB60を示す。
図24はpIMMB45の構築を示す。
図25は第一段階の組換えベクターpIMMB47+の構築を示す。
図26は第二段階の組換えベクターpIMMB46の構築を示す。
図27は組換え体のHG52-D,TKマイナスDISCウイルス、TKプラスDISCウイルスに
ついての制限マップ分析の結果を示す。
図28は、図27に示すような右側に隣接する配列でプローブされた各種のウイル
スをBamHIで消化したもののサザーンブロットを示す。レーン5:HG52-Dウイル
ス;レーン2:TK−マイナス“第一段階”DISCウイルス;およびレーン3,4,
6,7および8:TK−マイナス“第二段階”DISCウイルス類。糖タンパク質Hが欠失した単純ヘルペスウイルス(gH-HSV)
単純ヘルペスウイルス(HSV)は、顔面および生殖器の再発病巣な
らびに致命的なことが多いがまれな脳炎を含む広範囲の病原症状をヒトに起こす
大きなDNAウイルスである。一般に1型HSV(HSV-1)は特に顔面の病巣に関連が
あるようであり、一方2型HSV(HSV-2)は特に生殖器の病巣に関連があるようで
ある。HSVの感染は、医薬アシクロビルを用いる化学療法によってある程度防御
できるが、一次感染およびその感染の結果を予防するのに利用できるワクチンは
まだない。したがって、確定されたHSV感染症を治療するための優れた治療剤、
およびHSV感染症の確定および/またはそれに付随する病状を予防する予防薬の
両者が要望されている。
HSVに対する予防接種が困難なのは、このウイルスが通常、細胞から細胞へ直
接転移することによって身体内に拡散するからである。したがって体液性免疫は
、循環する抗体が細胞外のウイルスしか中和できないので有効ではないようであ
る。ウイルスの感染を防御するのに一層重要なのは細胞性免疫であり、したがっ
て体液性免疫と細胞性免疫の両者を発生させることができるが安全でもあるワク
チンは非常に有利である。
HSVゲノム内で不活性化させるのに適切な標的遺伝子は糖タンパク質Hの遺伝
子(gH)である。このgHタンパク質はウイルス外皮の表面に存在している糖タン
パク質である。このタンパク質は、ウイルスが感染細胞中に入る間に、膜融合の
プロセスに関与していると考えられている。その理由は、この遺伝子が損傷して
いる温度感受性のウイルス変異体は、非許容温度では、ウイルスに感染した細胞
から放出されないからである(Desaiら,J.Gen.Virol.,69巻,1147〜1156頁,1
988年)。このタンパク質は感染の後期に発現されるので、このタンパク質が存
在しないときに、かなりの量のウイルスタンパク質の合成が起こっている。
遺伝子操作手順はすべて、Sambrook,FritschおよびManlatis編
集“Molecular Cloning”A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laborator
y Press,1989年に記載されている標準法にしたがって実施する。方法 DISC HSV-1の製造
A.HSV-1 gH遺伝子を発現する細胞系の生成
これは、1992年4月2日付けで公開された国際特許願公開第WO92/05263号(本
願に援用する)の教示にしたがい、また当該技術分野の標準方法も利用して実施
した。
B.切断されたgH遺伝子を有するDISC HSVI型ウイルスの製造
これは、1992年4月2日付けで公開された国際特許願公開第WO92/05263号(本
願に援用する)の教示にしたがい、また当該技術分野の標準方法も利用して実施
した。
C.関連刊行物
(i)Forrester A.ら,J.Virol.,66巻,341〜348頁,1992年
(ii)Farrell H.,ら,J.Virol.,68巻,927〜932頁,1994年DISC HSV-2の製造
A.HSV2 gHの遺伝子
(a)単純ヘルペス2型(HSV2)のgH遺伝子はHSVの25766菌株の二つのBamH1
制限フラグメントの中に含まれている。pTW49は、pBR322中にクローン化されたH
SV2菌株25766のBamH1Rフラグメントである。pTW54は、pBR322中にクローン化さ
れたHSV2菌株25766のBamH1Sフラグメントである。完全gH遺伝子を含有する一本
鎖プラスミドの構築を図17に示す。pTW49をBamHIとSalIで消化し、次に870塩基
対(bp)のフラグメントをアガロースゲルから単離した。同様に、pTW54をBamHI
とKpnIで消化し、次に2620bpのフラグメントをアガロースゲルから単離した。こ
れら二つのフラグメントはとも
に、SalIとKpnIで切断されたプラスミドpUC119に結合させてプラスミドpIMMB24
を得た。
(b)pIMMB24をSalIとKpnIで消化した。さらにそのプラスミドをDraI(ベク
ター配列中で切断する)で消化して3490bp挿入断片を単離した。HSV2の配列を含
有するこの3490bp挿入断片をアガロースゲルから精製した。それを音波処理し、
その両端を、T4DNAポリメラーゼとクレノウを用いて修復し、次いでアガロース
ゲル上で大きさによって分画した。長さが約300〜600bPのDNA分子を含有する画
分を、SmaIで切断されたM13mp11(Amersham International UK)に結合した。そ
の結合された混合物でイー・コリ(E.coli)菌株TG1を形質転換させ個々のプラ
ークを採取した。採取した各プラークから一本鎖DNAを作製し、次いでクレノウ
酵素もしくはSequenaseを用いそして35SdATPを用いてジデオキシ配列決定法によ
って配列を決定した。
M13配列内からプライムするオリゴヌクレオチドを用いてM13の配列を決定す
るのに加えて、配列のデータは、すでに得られている配列から設計したオリゴヌ
クレオチドプライマーを用いてpIMMB24プラスミドから直接配列を決定すること
によっても得た。gH遺伝子に隣接する領域から配列を得るため、いくつもの配列
情報をプラスミドpTW49からも得た。
HSV2 DNAのG+C比が高いので、ゲル上の‘圧縮(compression)’のため配
列の解釈がいくつもあるという問題がある。この問題は今後解決しなければなら
ない。それ故、少数の位置で、この配列は、すでに発表されたHSV1の配列との比
較に基づいて、正しい配列は何かについて最高の推定を示す。
(c)gH遺伝子の領域中のHSV2菌株25766の配列を、一文字アミノ酸記号でgH
を並行させて図18に示す。図19は、上記領域における
HSV1とHSV2のDNA配列の比較を示す。図20は、HSV1とHSV2のgHタンパク質の推定
アミノ酸配列の比較を示す。DNAレベルで全同一性(overall identy)は77%で
ある。タンパク質レベルでも全同一性は77%であり、アミノ酸のうちのその外の
9.7%は特性が類似している。配列の類似度は、類似性のレベルをグラフで示す
図21から分かるように、遺伝子の長さにそってある程度変わる。gH遺伝子にそっ
て存在する変化より非常に顕著なのは、コーディング領域と非コーディング領域
の間の、DNAレベルでのHSV1とHSV2間の同一性のレベルの差である。図19から分
かるように、ヌクレオチド配列の同一性は、gH遺伝子のコーディング配列内の方
が遺伝子間領域内より高い。図21は、TK,gHおよびUL21の遺伝子の位置に印を付
けてグラフの形態で上記のことを示している。
(d)HSV-2gH遺伝子の周囲から、ヌクレオチド配列のデータが得られると、
さらに構築を行うことができる。例えばウイルスゲノムから該遺伝子を正確に欠
失させることができる組換えベクターを設計することができる。HSV1とHSV2の間
に差があるので、特にそれらの遺伝子間の差は、HSV1の配列の知識だけで知るこ
とは不可能であった。
オリゴヌクレオチドのMB57,MB58,MB59およびMB75を、HSV2gH遺伝子に隣接す
る配列の領域を単離しクローン化するために設計した。図23に示すように、これ
らのオリゴヌクレオチドをポリメラーゼ連鎖反応(PCR)で用いて該遺伝子の両
側からのDNAのフラグメントを増幅した。制限部位がこれらのオリゴヌクレオチ
ドに含有されているので、得られたフラグメントはこれらの部位をその両末端に
有し、これらのフラグメントは適切に切断されたプラスミド中にクローン化する
ことができた。HSV2の配列に基づいた下記のオリゴヌクレオチドを上記の目的に
使用した。
またこれらヌクレオチドの位置を図19に示す。
国際特許願第PCT/GB91/01632号(WO92/05263)に記載の教示および通常の一般
知識にしたがって、当業者は、かようなプラスミドに、gH遺伝子の配列を正確に
欠いている欠陥HSV-2ウイルスを産生させることができる(下記事項参照)。こ
れらの同じ配列を、HSV-2ゲノムから欠失されたgH遺伝子のコピーをもっている
適切な細胞中にクローン化すると、この“相補細胞(complementing cell)”は
gHタンパク質を与えることによって、欠陥HSV-2ウイルスの増殖を保持できる。
これらの配列は、該細胞中の配列と該ウイルス中の配列との間に重複がないよう
に選択されているので、該ウイルスが組換えによって該細胞から該遺伝子を得る
可能性は事実上なくなる。
B.gH欠失2型単純ヘルペスウイルス(DISC HSV-2)の構築 相補細胞系
HSV-1gH遺伝子を発現する細胞(F6細胞,Forresterら,Journal of Virology
,66巻,341〜348頁,1992年)がgH遺伝子を欠いたHSV-2ウイルスの増殖を保持
できることが発見された。しかし二つの新しい細胞系が作られた。CR1細胞は、F
6細胞と同じプロモーターとgH遺伝子を使用するが、その遺伝子の下流の配列は
端が切り取られているので、最終のDISCウイルスと該細胞系の間に配列の重
複がない。このことは、DISCウイルスと該細胞系DNAとの間に相同的組換えは起
こり得ないことを意味するので非常に有用である。Forresterの前記報告におけ
るF6細胞とgH欠失ウイルスの場合、重複があると、野生型gHプラスウイルスが、
組換えによって、106個のうち約1個のウイルスの比率で生成する。またHSV-2菌
株25766由来のgH遺伝子を発現するもう一つの細胞系CR2も製造した。この細胞系
もDISC HSV-2の増殖を保持し、また該ウイルスと該細胞間に重複する配列はない
。隣接する配列のポリメラーゼ連鎖反応(PCR)
ウイルスDNAは標準の方法によってウイルスから精製する。gH遺伝子の両側に
隣接している配列は、Taq DNAポリメラーゼより誤り率が低いVent DNAポリメラ
ーゼ(New England Biolabs社)を用いてPCRで増幅する(図24参照)。PCRに用
いるオリゴヌクレオチドとしては、特定のウイルス配列のみならず制限部位認識
配列がある(下記参照)。二つのベクターを作製する。すなわち組換えの第一段
階用の一つと第二段階用の一つである。両者のベクターの場合、右側に隣接して
いる配列はgH遺伝子の右側の同じ位置で始まる。第一段階のベクターは左側に隣
接する配列を有し、この配列はHSV-2のgH遺伝子を欠失しているに加えてそのウ
イルスのTK遺伝子の3′部分も欠失している。第二段階のベクターは、完全TK遺
伝子を復活させ、そして最終のウイルスに所望されるようにgH遺伝子の5′末端
まで右に延びる、左側に隣接する配列をもっている。
使用されるオリゴヌクレオチドは次のとおりである。
ベクターの構築
第一段階の組換えベクター:pIMM47+
オリゴMB97−MB96およびオリゴMB57−MB58によって作製した二つのPCRフラグ
メントを、これらPCRオリゴヌクレオチドに含まれている部位に適合した制限酵
素で消化する。MB97−MB96フラグメントをHindIIIとHpaIで消化する。MB57−MB5
8フラグメントをHpaIとEcoRIで消化する。これらのフラグメントを、HindIIIとE
coRIで予め消化したベクターpUC119に結合させる。得られたプラスミドはpIMMB4
5と呼ぶ(図24参照)。
第一段階組換え体を容易に検出できるように、シトメガロウイルス(CMV)前
初期プロモーターの制御下、イー・コリβ−ガラクトシダーゼの遺伝子をpIMMB4
5中に挿入する。このCMVプロモーター+β−ガラクトシダーゼの遺伝子は、この
プロモーターと遺伝子を有する適切なプラスミドから、一つ以上の適正な制限酵
素を用いて切り取る。その両端は、必要な場合DNAポリメラーゼのクレノウフラ
グメントを用いて充填される。これは本願出願人が採用した方法である。しかし
代わりの方法は当該技術分野の当業者にとって明らかであろう。例えばβ−ガラ
クトシダーゼ遺伝子はSV40プロモーターの制御下にあってもよく、この場合、遺
伝子とプロモーターはBamHIとTthlIIIを用いてプラスミドpCH110(Pharmacia PL
Biochemicals)から切り取ることができ、そしてその両末端はDNAポリメラーゼ
のクレノウフラグメントを用いて充填される(Ecob-Prince,M.S.ら,J.Gen.Vir
ol.,74巻,985〜994頁,1993年)。そのフラグメン
トはゲルで精製する。プラスミドpIMMB45をHpaIで消化し、子ウシ腸アルカリホ
スファターゼ(CIAP)でホスファターゼ処理を行って自己結合を除き次いでゲル
で精製する。ゲルで精製したフラグメントを結合してプラスミドpIMMB47+を製造
する(図25参照)。
第二段階の組換えベクター:pIMMB46
オリゴMB94−MB109およびオリゴMB57−MB108で製造した二つのPCRフラグメン
トを、これらPCRオリゴヌクレオチドに含まれている部位に適合した制限酵素で
消化する。MB94−MB109フラグメントはHind IIIとHpaIで消化する。MB57−MB108
フラグメントはHpaIとEcoRIで消化する。これらのフラグメントを、予めHind II
IとEcoRIで消化したベクターpUC119に結合する。得られたプラスミドをpIIMB46
と呼ぶ(図26参照)。使用したオリゴヌクレオチドは次のとおりである。
組換えウイルスの構築
a)第一段階
ウイルスDNAは菌株HG52-Dから製造した。なおこの菌株はHSV-2菌株HG52のプラ
ーク精製を行った単離菌株である。ウイルスDNA(2.5μg)とpIMMB47+プラスミ
ドDNA(0.25μg)を、CaPO4沈澱法(ChenおよびOkayama,Molecular and Cellu
lar Biology,7巻,2745頁)を利用してCR1細胞中にトランスフェクトした。組
換えが細胞内に起こり、そして組換え体と野生型ウイルスの混合物が産生される
。この混合物を、アシクロビルの存在下(10μg/ml)、CR1
細胞上で3回プラーク精製を行い、TK−マイナスウイルスを選択した。次に単プ
ラークを増殖させて分析した。そのウイルスを正常なVero細胞上およびCR1細胞
上で滴定した。そのウイルスがgH欠失ウイルスであれば、CR1細胞上でのみ増殖
しVero細胞上では増殖しないはずである。表1はそのとおりであることを示して
いる。上記ウイルスは、ウイルス濃度が最高の場合でも非相補的Vero細胞上では
全く増殖しないが、CR1相補的細胞系上ではよく増殖し、そして後者の細胞系はH
SV-1gH遺伝子を発現する。上記ウイルスはHSV-2gH遺伝子を発現するCR2細胞上で
もよく増殖する(データは記載していない)。
b)第二段階
DNAはこのTK−マイナスDISCウイルスから製造し、組換えはプラスミドpIMMB46
を使用し上記のようにして行った。この場合、TKプラス組換え体を、gH発現性TK
−マイナスBHK細胞系上で、メトトレキセート、チミジン、グリシン、アデノシ
ンおよびグアノシンを含有する培地内で増殖させることによって選択した。ウイ
ルスを収穫し、次に選択条件下2回以上再び増殖させてから最終のプラーク精製
をCR1で実施した。ウイルスを増殖させ、サザーンブロッティング法で分析した
。元のHG52-D,TK−マイナスDISCウイルスおよびTK−プラスDISCウイルス由来の
ウイルスDNAをBamHIで消化し、次にアガロースゲル上で分離した。そのDNAバン
ドをサザーンブロッ
ティング法でナイロン膜に移し、次いで右側に隣接する配列由来で放射能標識を
つけたフラグメントでプローブした。図27はこれらウイルスの構造を示すが、Ba
mHIで消化した後予想したバンドの大きさであった。使用したプローブは、破線
の下に‘R’の印を付けてある。プローブはこれらの各ウイルスの異なるサイズ
のバンドとハイブリッドを形成するはずである。
図28は上記のとおりであることを示している。レーン5はHG52-Dウイルスを示
し、レーン2はTK−マイナス“第一段階”DISCウイルスを含有し、そしてレーン
3,4,6,7および8はTK−プラス“第二段階”DISCウイルスを含有している
。これは、これらの各ウイルスのDNA構造が予想どおりであることを確認してい
る。
本願にはHSV-1とHSV-2のある種の菌株が引用されている。本願に含まれている
一般教示事項は、正確に上記菌株で実施する必要はない。本発明を実施できる、
互いに配列相同性が高いHSV-1とHSV-2の菌株は容易に入手できる。例えばHSVの
一つの供給源はAmerican Type culture Collection(ATCC)(米国,20852メリ
ーランド州,ロックビル,パークローン・ドライブ12301所在)である。下記の
ものは提示した受託番号に基づいてATCCから入手できる。
HSV-1菌株F :ATCC受託番号VR-733
HSV-1菌株MacIntype :ATCC受託番号VR-539
HSV-1菌株MP :ATCC受託番号VR-735
HSV-2菌株G :ATCC受託番号 VR-734
HSV-2菌株MS :ATCC受託番号 VR-540マウスの生体内試
験防御試験
予防作用を試験するため生体内マウス耳モデルを使用した。等しい投与量の不
活性化野生型HSV-1(菌株SC16,Hillら,J.Gen.Virol.,28巻,341〜353頁,197
5年参照)とDISC HSV-1とを、w.t.HSV-1の複製に対する作用、w.t.HSV-1の攻撃
に対抗して防御する性能およびHSV特異的中和抗体を誘発する性能について比較
した。
4〜5週齢のBALB/cマウスの左の耳たぶに乱切法によって、各種投与量のDISC
HSV-1または不活性化ウイルスを予防接種した。ウイルスはβ−プロピオラクト
ンを用いて不活性化した(その外の詳細事項は1992年4月2日付けで公開された
国際特許願公開第WO92/05263号参照。なおこの出願は本願に援用するものである
)。これらのマウスは、予防接種を行ってから2週間後に反対側の耳を2×106p
fuのw.t.HSV-1(菌株SC16)で攻撃した。攻撃してから5日後にその耳に存在し
ているウイルスの量を、BHK細胞上でプラーキング(plaquing)を行うことによ
って検定した(図2参照)。
5×105pfuおよび5×106pfuのDISC HSV-1で予防接種を行ったところ(pfuはD
ISCウイルスについて相補細胞系上で測定した)攻撃ウイルスの複製を完全に防
御したが一方、不活性化ウイルスを予防接種されたマウスには生きている攻撃ウ
イルスが存在していた。
攻撃してから5日後に、予防接種動物の神経節からウイルス力価を検定したと
ころ、類似の結果が得られた(データは記載していない)。DISC HSV-1の予防接種に対する血清学的応答
DISC HSV-1の予防接種によって与えられる抗体の、防御における
役割を調べた。中和抗体の力価および全抗体の力価の両者を、ELISA法で測定さ
れているようにして測定した。
6頭づつのマウスからなる群に、5×105pfuのDISC HSV-1、死んだDISC HSV-1
,w.t.HSV-1(菌株SC16)またはPBSを予防接種し、次いで予防接種してから2週
間後と14週間後に血清試料を採取した。中和抗体は補体の存在下で測定し、プラ
ーク数が50%減少した血清の希釈度の逆数で示した。ELISA抗体力価は、HSV-1に
感染したBHK細胞の溶解物をコートしたプレート上で測定し終点まで滴定した(
図3参照)。
DISC HSV-1および同量の死んだDISC HSV-1で予防接種を行った動物の間に、抗
体力価の有意差がみとめられなかったことは図3から分かる。DISC HSV-1の予防接種に対する遅延型過敏(DTH)応答
ヘルペスウイルスの感染に対して防御するのにDTH応答が重要であることはよ
く報告されている。マウス群に、DISC HSV-1、死んだDISC HSV-1および生w.t.HS
V-1を、左耳たぶに乱切法で予防接種することによって、DTH応答を起こすDISC H
SV-1の性能を調べた。
4種の投与量(5×103,5×104,5×105および5×106pfu)のワクチンを
使用して予防接種してから2週間後その動物の反対側の耳を106pfuのw.t.HSV-1
(菌株SC16)で攻撃した。攻撃部位におけるDTH応答を、攻撃してから24時間後
と48時間に耳の厚みを測定して評価し、攻撃された耳と攻撃されなかった耳との
間の差として示した(図4参照)。
低いワクチン投与量(5×103,5×104pfu)では、死んだDISC HSV-1によっ
てDTHは全くみとめられなかったがDISC HSV-1の予防接種の後には明確なDTH応答
がみとめられたことが図4から分かる。高い投与量(例えば5×106pfu)では、
DISC HSV-1と死んだDISC H
SV-1の製剤は類似のDTH応答を誘発した。
異なる投与量の各種ワクチン製剤によって誘発されるDTH応答は、攻撃ウイル
スの複製に対抗する、ワクチンの防御作用と相関関係がある。したがって、低投
与量のDISC HSV-1ワクチンによる予防接種で効力があるのは、T細胞性免疫の誘
発が原因である。DISC HSV-1型ウイルスが細胞障害性T細胞を生成できることの実証
細胞障害性T細胞が、HSVの一次感染の防御とその感染からの回復に関与して
いることはすでに報告されている。したがってDISC HSV-1で予防接種を行ったマ
ウスを、HSV-1特異的細胞障害性T細胞活性の存在について試験した。
免疫化に続いて細胞障害性T細胞活性が生成し、これを標準の方法、例えばMa
rtin,S.ら,J.Virol.,62巻,2265〜2273頁,1988年およびGallichan,W.S.ら
,J.Infect.Dis.,168巻,633〜629頁に例示されているような方法にしたがって
検定した。さらに具体的に述べると、雌のBALB/cマウスの群を、0日目に2×107
pfuのウイルス(DISC HSV-1;死んだDISC HSV-1;MDKチミジンキナーゼ陰性HSV
-1菌株)を腹腔内に投与して免疫化し、次いで3週間後にこれらの免疫化(同じ
投与量と経路)を繰返した。対照マウス群には、同時点に0.1mlのPBSを腹腔内に
投与した。上記第二の免疫化を行ってから10日後、これらマウスの脾臓を取出し
、各グループ毎にプールした。
また、支持細胞(feeder cell)を調製するため脾臓を非免疫化BALB/cマウス
から取り出した〔6個のエフェクター脾臓からなる4群に対して16個のフィーダ
ー脾臓(feeder spleen)で充分である〕。その後に続くステップはすべて、無
菌法を用いて、ラミナーフローフード中で実施した。脾臓を減菌ティーストレー
ナーを通過させ、10%の熱で不活性化させたウシ胎仔血清を補充したRPMI1640培
地(
エフェクター培地)によって単個細胞浮遊液を製造した。破片を沈降させ、次い
で単個細胞浮遊液を新しい容器に移した。その単個細胞浮遊液を、エフェクター
培地中で2回洗浄し(1100rpm,10分間)次に減菌ガーゼを通過させてすべての集
塊を除去した。得られたエフェクター脾臓細胞浮遊液は必要になるまで氷上で貯
蔵した。
脾臓の支持細胞を、エフェクター培地中に1×107細胞/mlまで再度浮遊させ
、次にマイトマイシンCを最終濃度20μg/mlまで添加した。この支持細胞を37
℃で1時間インキュベートした。支持細胞を、1%FCSを補充したPBSで4回洗浄
し次にタンパク質なしのPBSで1回洗浄した。生ウイルス(MDK)を、マイトマイ
シンCで処理した支持細胞のペレットに、3pfuのウイルス/脾臓細胞の濃度で添
加した。37℃で1時間インキュベートした後、支持細胞をエフェクター細胞培地
で1回洗浄した。
エフェクター細胞を5×106細胞/mlまで再び浮遊させ、一方支持細胞を2.5×
106細胞/mlまで再び浮遊させた。500μlのエフェクター細胞浮遊液と500μl
の支持細胞浮遊液を、24ウエルプレートのウエルに添加した。これらのプレート
を湿潤雰囲気内で37℃(5%CO2)にて4日間インキュベートした。
エフェクター細胞と支持細胞を24ウエルのプレートから収穫した。これらの細
胞を1回遠心分離にかけ、そのペレットをエフェクター培地中に再び浮遊させた
(5mlの培地/2プレート)。その細胞浮遊液をリンパ球分離培地上に加層し次
に2500rpmで20分間遠心分離した。生エフェクター細胞を境界面から収穫し、次
に2回洗浄した。1回目の洗浄は1500rpmで15分間であり次の1回は1100rpmで10
分間であった。このエフェクター細胞は、最終的に、必要な濃度でエフェクター
培地中に再浮遊させ、次いで必要になるまで氷上で貯蔵した。
標識標的細胞を細胞障害性を検定するために調製した。未感染の同系A202J標
的細胞のA20/2J細胞を組織培養フラスコから収穫した。すなわち2×107の細胞
を二つの容器に添加した(感染標的および未感染標的にした)。これらの細胞を
DMEM(添加物なし)で洗浄した。感染した細胞に、生MDKウイルスを10pfu/細胞
加え、そして同容積のEMEMを未感染の細胞に添加した。1mCiの51Crを各ユニバー
サル(universal)に添加し、細胞を37℃(湯浴中)で1時間インキュベートし
た。標的細胞を、標的培地(10%FCSを補充したDEEM)中で3回(1100rpmで10分
間)洗浄し、最後に、標的細胞培地中、必要な細胞濃度まで再び浮遊させた。
未感染のおよび感染した標的細胞の両方を、1×106細胞/mlと1×105細胞/
mlまで再浮遊させ、次いで100μlづつ(すなわち1×105標的/ウエルおよび1
×104標的/ウエルをそれぞれ与えるため)、丸底96ウエルプレートの適当なウ
エル中にプレートアウト(plate out)した。実験点はすべて4回づつ計画した
。各エフェクター細胞型をエフェクター培地中に8×106細胞/mlまで再浮遊さ
せ次いで2倍希釈液を調製した。100μlのエフェクター細胞浮遊液を標識標的
細胞が入っているウエルに加えて、8×105エフェクター細胞/ウエル、4×105
エフェクター細胞/ウエル、2×105エフェクター細胞/ウエルおよび1×105エ
フェクター細胞/ウエルを得た。したがって、105標的細胞/ウエルに対して、
エフェクター対標的の比率は8:1、4:1、2:1および1:1であった。104
標的細胞/ウエルに対して、エフェクター対標的の比率は80:1、40:1、20
:1および10:1であった。各標的細胞型の場合の最大クロム放出量は、100μ
lの20%Triton×−100を、標的細胞だけが入っている(すなわちエフェクター
が入っていない)ウエルに加えることによって得られた。各標的細胞型の場合の
自発的
放出は、100μlのエフェクター細胞培地を、標的細胞だけが入っているウエル
に加えることによって得られた。
これらのプレートを湿潤雰囲気内で37℃で4時間インキュベートした。その後
、これらのプレートを1500rpmで4分間遠心分離にかけ、100μlの上澄み液を各
ウエルから取り出した。その上澄み液をLP2管に移し、その管内に入っている放
射能をガンマカウンタンで1分間計数した。比クロム放出百分率(%specific c
hromium release)を下記式を使って求めた。
結果を図5と表1に示す。
DISC HSV-1の予防接種によって、充分に複製できるMDKウイルスによる感染で
産生されるのに匹敵するHSV-1特異的CTL活性が誘発された。これに対して死んだ
DISC HSV-1で免疫化されたマウスまたはPBSで処理されたマウスには、ある種の
非特異的キリング(Killing)がみとめられたが、HSV-1特異的CTL活性は全くみ
とめられなかった。この理由は明らかでないが、それは高レベルのNK細胞の活性
を示している。
マウスにDISC HSV-1を予防接種したところ、HSV-1ウイルス抗原に対する抗体
、CTL活性およびDTH活性を誘発することを示した。広範囲のウイルスタンパク質
に対する体液性および細胞性の免疫応答の両者を活性化する性能によって、DISC
ウイルスによる予防接種の有効性が説明できる。長期間の防御
生体内マウス耳モデルを使用してDISC HSV-1の長期間の予防作用を試験した。
4〜5週齢のBALB/cマウスを各々6頭づつの群に分割した。これらの群に以下
のとおり予防接種を行った。群
予防接種
PBS PBSによる擬似免疫化
1K 不活性化DISC HSV-1による1回の免疫化
2K 不活性化DISC HSV-1による2回の免疫化
1L (生)DISC HSV-1による1回の免疫化
2L (生)DISC HSV-1による2回の免疫化
1S w.t.HSV-1(菌株SC16)による1回の免疫化
2S w.t.HSV-1(菌株SC16)による2回の免疫化
全群について、左耳たぶに乱切法によって5×105pfuを0日目に接種して免疫
化し、次いで血液の試料を15日目、27日目、90日目、152日目および218日目に採
取した。PBS,2K,2Lおよび2Sの群は、20日目にPBSまたは5×105pfuの追加の免
疫化を受けた。全ての群が、223日目に、5×105のw.t.HSV-1(菌株SC16)の攻
撃を受けた。攻撃されてから5日後に攻撃された耳(右)に存在するウイルスの
量を、BHK細胞上でプラーキングを行うことによって検定した。図14に示す結果
は、DISC HSV-1で2回予防接種すると(2L群)、不活性化DISC HSV-1(2K群)に
比べて優れた防御をしているが、さ
らに優れた防御がw.t.HSV-1(菌株SC16)で得られたことを示している。w.t.HSV
-1による予防接種の効力は勿論予想されることである。しかし正常な生ウイルス
をワクチンとして使用することは一般に望ましくない。図15は種々の予防接種に
よって誘発された中和抗体の力価を示す。このことは、DISC HSV-1の2回投与が
不活性化DISC HSV-1の2回投与と同じ力価を生成するので、DISC HSV-1の防御作
用が単純に抗体の誘発によって説明できないことを示している。DISC HSV-2の予防作用
生体内マウス耳モデルを使ってDISC HSV-2の予防作用を試験した。
6週齢のBALB/cマウスを群に分割した。これらのマウスを、左耳たぶに対する
乱切法によって次のように免疫化した。群
予防接種の材料と投与量
1 5×102pfuの生DISC HSV-2
2 5×103pfuの生DISC HSV-2
3 5×104pfuの生DISC HSV-2
4 5×105pfuの生DISC HSV-2
5 5×102pfuの死んだDISC HSV-2
6 5×103pfuの死んだDISC HSV-2
7 5×104pfuの死んだDISC HSV-2
8 5×105pfuの死んだDISC HSV-2
9 5×104pfuのw.t.HSV-2(菌株HG52)
10 5×105pfuのw.t.HSV-2(菌株HG52)
11 PBS
DISC HSV-2は菌株HG52のgH欠失変異体であった。
3週間後、全群を、右耳たぶの乱切法によって、5×104のw.t.HSV-2(菌株HG
52)で攻撃した。
攻撃してから5日後に攻撃された耳(右)に存在するウイルスの量を、BHK細
胞上のプラーキングで検定した(図16参照)。図6に示した結果は、5×103,
5×104および5×105pfuの投与量のDISC HSV-2によって予防接種すると、死ん
だDISC HSV-2に比べて、w.t.HSV-2(菌株HG52)による攻撃に対して優れた防御
を行うことを示している。しかし予想されるように、5×104と5×105pfuの投
与量のw.t.HSV-2によって一層優れた防御が得られたが、正常な生きている野生
型ウイルスをワクチンとして用いることは望ましくない。生体内モルモット試験
さきに述べたように、HSV-2は生殖器の病巣に密接に関連しているようである
。モルモットは現在、ヒトの一次および再発の生殖器疾患に対し最高の動物モデ
ルを提供している(Stanberry,L.R.ら,J.Inf.Dis.,146巻,397〜404頁,198
2年)。
したがって出願人らは、さきに述べたマウスの試験を、ヒトの生殖器のHSV-2
感染に対する候補のワクチンの免疫原性を評価するのに有用なシステムを提供す
る、HSV-2感染のモルモットの膣モデルまで拡張した。その膣モデルによって、H
SV-2による膣内攻撃を行った後の一次の臨床症状の広範囲の評価、およびその後
の再発の頻度の分析を行うことができる。
(1)14頭づつの動物からなる群を、膣内への非外傷導入(腔内経路)または
耳たぶの乱切法(上皮内経路)によって、DISC HSV-1のワクチンの2回の投与(
3週間の間隔で2×107pfu)で免疫化した。21頭の動物からなる対照群を、擬似
ウイルス製剤で膣内に予防接種し、そして14頭の動物からなる別の群を、β−プ
ロピオラクトンで不活性化したw.t.HSV-1の二つの等しい投与量で上皮内に予防
接種した。
予防接種された動物を、3週間後に105.2pfuのw.t.HSV-2ウイル
ス(菌株MS)で攻撃し、そして一次および再発の疾患の症状について監視した。
(a)w.t.HSV-2による攻撃に続いて、動物を2週間にわたって毎日、一次感
染の症状について評価した。臨床病巣を直接の数値として採点し、そして紅斑を
1〜5の尺度で採点した。浮腫の指数として膣の面積も測定した(データは記載
していない)。得られた結果を図6と7に示す。グラフ上の点は、1頭の動物の
1日当りの紅斑の平均得点を示し(図6)および1頭の動物の1日当りの全病巣
の平均得点を示す(図7)。
これらの試験結果は、DISC HSV-1による上皮内および膣内への予防接種はとも
にHSV-2感染の一次症状に対して高度の防御を行うことを示している。驚くべき
ことには、上皮内の経路で不活性化HSV-1を投与したところ、DISCウイルスのワ
クチンによって行われた防御より明らかに低いが、かなりの防御を行った。
(b)攻撃後12日間にわたって毎日、膣スワブを利用して全動物から試料を採
取し、膣内での攻撃ウイルスの増殖を監視するため、Vero細胞上でプラーキング
を行うことによってウイルス力価を測定した。図8に示す試験結果は、擬似予防
接種動物の感染ウイルスの力価は攻撃してから2日後に最高の3×104まで上昇
し、そして10日目まで検出できたことを示している。これに対して、予防接種を
行った動物のウイルス力価は1日目から着実に減少し7日目には検出できなかっ
た。DISC HSV-1または不活性化ウイルスの製剤によって免疫化された群の間に有
意差は全くみとめられなかった。
(c)HSV-2による攻撃に続いて、28日目に急性期の疾患から充分に回復した
動物を、疾患の再発について、さらに100日間毎日監視した。各群の動物の数は
、DISC/膣内は14;DISC/上皮内は12;不活性化/上皮内は14;擬似/膣内は12
であった。臨床病巣は直接
数値として採点し、紅斑は1〜5の尺度で採点した。結果を図9aと9bに示す
。グラフ中の点は1動物の1日当りの平均値の累積合計値を示す。
これらの試験結果は、膣内経路でDISC HSV-1で予防接種した動物では、100日
の追跡期間に起こる再発HSV-2病巣の数が約50%減少したことを示している。DIS
C HSV-1および不活性化ウイルスによる上皮内予防接種でも再発病巣は減少した
がその程度は小さかった。
(2)また以下の実験は、HSV-1に基づいたDISCワクチンの候補の、生殖器HSV
-2感染に対する免疫原性を評価するために計画した。この実験は、異なる予防接
種経路(膣、経口および鼻腔、すなわち各種粘膜表面)およびDISC HSV-1または
不活性化HSV-1の各種投与量をモルモットで比較するために計画した。材料と方法
ウイルス
(i)1991年4月2日に公開された国際特許願公開第WO92/05263号にすでに報
告されているようにしてHSV-1gH遺伝子でトランスフェクトされたVero細胞(F6
)上で、DISC HSV-1を増殖させた。要約すると、F6細胞の集密的単層を、0.1pfu
/細胞の多重度でDISC HSV-1に感染させ、90〜100%のcpeが観察されたときに収
穫した。細胞は細胞スクレーパーで収穫し、遠心分離を行ってペレット化し、そ
のペレットを小容積のイーグルの最少必須培地(EMEM)中に再浮遊させた。この
浮遊液を1分間音波処理し、小分けして−70℃で貯蔵した。ウイルス力価はF6細
胞上で測定した。
(ii)0.05%の濃度でβ−プロピオラクトンを添加して、DISC HSV-1を室温に
て1時間不活性化した。不活性化はそのウイルスをF6細胞に添加することによっ
て検査した。
(iii)HSV-2菌株MSは、上記のDISC HSV-1の場合と同じ方式でVe
ro細胞上で増殖させて滴定した。
動物
雌のDunkin-Hartleyモルモット(300〜350g)を、Davis Hall,Darley Oaks
Farms,Newcharch,Nr.Burton-on-Trentから入手した。
実験計画
12頭の動物からなる群に、8×106pfuのDISC HSV-1または同投与量の不活性化
DISC HSV-1をこの実験の1日目と17日目に1回づつ合計2回投与することによっ
て免疫化した。免疫化は0.05mlのウイルスを膣内に投与するか、0.2mlのウイル
スを鼻腔内に投与するか、または0.2mlのウイルスを経口投与することによって
実施した。12頭の動物からなる対照群は、音波処理を行ったVero細胞からなるウ
イルスの擬似製剤で膣内に予防接種を行った。全群を34日目に、105.2pfu HSV-2
(菌株MS)を用いて膣内で攻撃し、この実験は独立した職員によって動物のかご
を無作為に選ばせて盲検方式で行った。攻撃に続く11日間、動物を一次疾患の症
状について監視した。臨床観察結果を、膣領域に存在する病巣の数および紅斑の
存在(尺度1〜5で採点)として採点した。さらに、攻撃ウイルスの膣内での増
殖を監視するため、攻撃後12日間にわたって毎日膣スワブを使って試料を全動物
から採取し、ウイルス力価をVero細胞上でのプラーキングによって測定した。
統計的方法
群の臨床得点の差はマン・ホイトニーのU検査法を用いて、有意性を検定した
。p<0.1の値は有意であるとみなした。試験結果
臨床疾患の状態
各免疫化グループについて、1頭の動物当りの平均病巣得点、平
均紅斑得点、および攻撃後のウイルスの複製に対する予防接種の作用をそれぞれ
図10,11および12に示す。膣内経路でDISC HSV-1を予防接種した場合は、擬似予
防接種がなされた動物に比べて、一次の感染症状に対して高度の防御がなされた
。これに対して、同じ投与量の不活性化DISC HSV-1による予防接種は有意な防御
をもたらさなかった。
DISC HSV-1による鼻腔内免疫化によって、膣内予防接種よりはるかに高い防御
が得られた。このことは、6点以上の病巣得点で定義されている重篤な疾患にか
かっている日数を調べると特に明らかであった(表2参照)。不活性化DISC HSV
-1は鼻腔内経路によっていくらか防御を行ったが、DISC HSV-1による予防接種ほ
どに有効ではなかった。
経口経路による予防接種も防御を行ったが、鼻腔内または膣内の予防接種より
も低い防御であった。やはり、DISC HSV-1ウイルスによる予防接種は不活性化DI
SC HSV-1による予防接種より有効に防御を行った。
したがって、生体外モルモットモデルによる上記実験から以下の結論を引き出
すことができる。
A.膣内または鼻腔内の経路によるDISC HSV-1の予防接種によって、HSV-2の
攻撃に続いて起こる急性の疾患症状に対して高度な防御がなされた。
B.重篤な疾患(6個以上の病巣が存在することによって定義される)にかか
っている日数を考察すると、DISC HSV-1の鼻腔内投与が最高度の防御を行った。
C.不活性化ウイルスによって膣内予防接種を行うと、擬似感染モルモットに
観察されたのと類似の臨床疾患症状になった。不活性化DISC HSV-1による鼻腔内
予防接種によって、かなりの程度の防御が行われたが、この経路によるDISC HSV
-1の予防接種ほど高くはなかった。
D.DISC HSV-1を経口で予防接種された動物および擬似感染させた動物の疾患
症状間に有意差が認められた。しかしこの場合の防御の程度は、DISC HSV-1を、
鼻腔内または膣内の経路によって予防接種された動物に観察された防御程度より
低かった。
E.不活性化されたDISC HSV-1を経口で予防接種された動物の症状は、擬似感
染群の症状と有意な差はなかった。
F.シエッドウイルス(Shed Virus)に関するデータは重要である。驚くべき
ことには、膣経由予防接種経路を用いた場合、攻撃投与に続いて回復するウイル
スのレベルが著しく低くなった。これは局部抗体産生が原因であろう。
(3)以下の実験は、治療的予防接種に続いてHSV-2が誘発する再発疾患を調
べるために計画した。
このことは、ある種の組換えHSV-2抗体をアジュバントとともに治療のために
投与すると、その後の再発の頻度を減らすことができ
ることはすでに報告されているように重要であった(Stanberry,L.R.ら、J.In
f.Dis.,157巻,156〜163頁,1988年;Stanberry,L.R.ら,J.Gen.Virol.,70
巻,3177〜3185頁,1989年a;Ho,R.J.Y.ら,J.Virol.,63巻,2951〜2958頁,1
989年)。
したがって,攻撃されてから4週間後に一次HSV-2疾患から充分回復した21頭
の動物を無作為に三つの群に分割し、次いで生DISC HSV-1を用いて膣内で処置す
るか(10頭の動物)または上皮内で処置した(11頭の動物)。予防的予防接種に
対する対照としてさきに用い(上記(2)参照)そして一次疾患から充分回復し
た12頭の動物からなる群を、同量の擬似製剤で処置した(12頭の動物)。これら
の動物にはさらに、24日後と48日後に同一の処置を行った。再発疾患の頻度は、
最初の処置の日からさらに100日間監視し、累積した結果を図13に示し、下記の
表3に要約した。
DISC HSV-1で処置した各群の場合、特に第二の予防接種に続く50日間にわたっ
て疾患/日および挿間状態の合計数が適度に(約25%)減少するようであること
が分かる。
100日間の観察期間の最後に、これらの動物から血清を集めた。その血清のELI
SAとNT抗体の力価は攻撃後であるが治療処置前に記録されたこれらの力価より有
意に高くはなかった。そして擬似処置群とDISC HSV-1で処置した群の間に力価の
有意差は全くなかった。
上記のように、DISC HSV-1ウイルスを膣内または上皮内に治療のために投与す
ると、擬似処置動物と比べて、再発の頻度が明らかに減少した(20〜25%)。
(4)以下の実験は、HSV-2に基づいたDISCウイルスの治療効果を調べるため
に計画した。gH遺伝子が欠失しているDISC HSV-2(菌株HG52)を、先に述べたよ
うに、1992年4月2日付けで公開された国際特許願公開第WO92/05263号(本願に
援用する)の一般教示事項にしたがってかつ当該技術分野の標準方法も利用して
製造した。上記菌株のDISC変形体も国際特許願公開第WO92/05263号の教示にした
がって、HSV-2gHでトランスフェクトされたVero細胞中で増殖させた。この実験
では、雌の350〜400g重量のモルモットでDISC HSV-1とDISC HSV-2を直接比較し
た。モルモットを3群に分割した。すべてのモルモットを105.8pfuのHSV-2菌株M
Sに感染させた。4週間で、一次疾患が発生し次いで消失し、そして再発が始ま
った。ついで動物を治療した。15頭の動物からなる第一群は、音波処理を行った
Vero細胞からなるウイルスの擬似製剤で膣内治療を行った。13頭の動物からなる
第二群は、107pfuのDISC HSV-1で膣内治療を行った。14頭の動物からなる第三群
は、107pfuのDISC HSV-2で膣内治療を行った。治療は14日後に繰返した。
結果を表4に示す。1日目〜13日目は2回の治療の間の期間を含
んでいる。14日目〜27日目は第二の治療に続く2週間の期間を含んでいる。1日
目〜27日目は全期間を包含している。
試験結果で示されているように、DISC HSV-2による治療は、HSV-2菌株MSの感
染によって起こる症状を軽減するのに有効であったことは明らかである。DISC H
SV-2による治療は、DISC HSV-1による治療より有効であった。
Detailed Description of the Invention
Virus vaccine
The present invention relates to viral vaccines.
There are two traditional types of virus vaccines. The first type is "killed vaccine"
Which was killed by treatment with an appropriate chemical such as β-propiolactone
It is a viral preparation. The second type is the "attenuated" live vaccine, which
Special genetic manipulation of the Rus genome or, more commonly, passage in some tissue culture systems.
It is a virus with reduced pathogenicity to the host. These two types
Each Kuching has its own drawbacks. Killed vaccine does not replicate in the host
Since it is usually administered by injection, it results in an inappropriate type of immune response
Sometimes. For example, the soak vaccine (killed poliovirus preparation)
IgA in the intestinal tract, which is the natural site of primary infection, but causes a lobulin (Ig) G antibody response
Does not stimulate the production of. Therefore, this vaccine was used to prevent polio from neurological complications.
It can protect the body but does not block the primary infection and thus does not confer "collective immunity". That
Moreover, killed virus does not enter the host cell and replicate. Therefore being duplicated
No beneficial immune response is obtained against the non-structural proteins produced by Escherichia coli. Death again
Fungal viruses cannot stimulate the production of cytotoxic T cells against viral antigens.
There are many. "Dead" antigen is picked up by antigen-providing cells and becomes T cells.
Can be provided. However, this donation is caused by MHC class II molecules.
, T helper cells are stimulated. On the other hand, in T helper cells, B cells are
To produce specific antibodies. To stimulate the production of cytotoxic T cells
Is a viral antigen
Peptide fragments processed and cleaved through specific pathways in the cell
Must be provided to the MHC class I molecule as This degradation pathway is the infected cell
It is thought to act most effectively on proteins synthesized in
Only viruses that enter cells and express immunogenic viral proteins are viruses
Specific cytotoxic T cells can be generated. Therefore, killed vaccines are
In contrast, it is a poor inducer of cytotoxic T cells. From this point of view of the live attenuated vaccine
The vaccine is more satisfying.
Traditionally, live attenuated viruses either delete non-essential genes or contain one or more essential genes.
Partially damages the gene (in this case, the damage is
Damage that does not work very effectively).
Has been prepared. However, live attenuated viruses have harmful effects on the host.
Often retained by residual pathogenicity. Moreover, attenuation is not a specific deletion.
If not, it may revert to a more virulent form. Also kawaka
In fact, the production of certain viral proteins in the host is attenuated.
Kasei vaccine is better than killed vaccine that cannot produce such viral proteins
It is often effective.
Live attenuated viruses are not only used as vaccines on their own
The child's "vaccine vector", in other words the second virus that needs protection against it
It can also be used as a carrier for genes derived from sucrose (or other pathogen). one
Generally, members of the poxviridae, such as vaccinia virus,
Used as a target. When the virus is used as a vaccine vector, the disease
It is important that no proto-effect occurs. In other words, simple virus vaccine
Need to be attenuated in the same way that
is there. Therefore, the same drawbacks as mentioned above are added in this case. From the viral genome
You want to delete the essential gene while giving the product of the deleted gene to the virus.
It is possible to provide so-called'complementing 'cells.
Have been found. This means that some viruses, such as adenoviruses,
Achieved for herpesviruses and retroviruses. Adenou
In the case of Ils, a human cell line was transformed with a fragment of adenovirus type 5 DNA.
(Graham, Simley, Russell and Nairn, J.G.Virol., 36, 59-72).
, 1977). The cell line expresses certain viral genes and
The ability to support the growth of deleted or inactivated viral variants has been demonstrated.
Seen (Harrlson, Graham and Williams, Virology, 77, 319-329, 19)
77 years). The virus grows well in this cell line (the'complementary cell line ') and the standard
Irus particles were produced but did not grow at all in normal human cells. SV40 Will
Cells expressing the T antigen-encoding region of the genome (papovavirus)
Have been reported to be able to support replication of viruses that are specifically deleted in the region
(Gluzman, Cell, 23, 182-195, 1981). For herpes simplex virus
, GB glycoprotein (Cai et al., J. Virol., 62, 714-721, 1987), gD glycotan
Quality (Ligas and Johnson, J. Virol., 62, 1486, 1988) and immediate
A type expressing the type protein ICP4 (Deluca et al., J. Virol., 56, 558, 1985).
Cell lines have been produced and these cell lines are specifically inactivated by the corresponding genes.
It has been reported that it is able to support replication of viruses with harbored copies.
International Patent Application Publication No. WO92 / 05263 published on April 2, 1992
, Defective in the gene essential for producing infectious virus,
Stain and then replicate in the cells and
A non-retrovirus that can express the ruth antigen gene but cannot produce a normal infectious virus
We provided a mutant non-retroviral virus.
Non-retroviral mutant virus according to the teaching of International Patent Publication No. WO92 / 05263
Is induced by the in vivo production of viral proteins by an attenuated vaccine
Providing a unique method that combines the efficacy and safety of a killed vaccine with an extra immune response
I am offering. In a preferred embodiment, the invention of International Patent Application Publication No. WO92 / 05263
Has two characteristics. First, the selected gene usually results in certain deletions.
By doing so, it is inactivated within the viral genome. This gene is infected
Involved in the production of sex viruses but preferably does not interfere with the replication of the viral genome
Yes. Therefore, infected cells will receive more virus from the replicated genetic material.
Can produce proteins, and in some cases new viral particles
However, these viral particles are not infectious. This is its viral infection
Does not spread from the inoculation site.
The second feature of the invention of International Patent Publication No. WO92 / 05263 is that a virus has a deletion gene.
A cell that provides offspring products and enables the virus to grow in tissue culture.
It Therefore the virus lacks the gene encoding the essential protein
However, when it grows in a proper host cell, it grows and its appearance can be distinguished from the original virus.
It produces intact viral particles. This mutant virus preparation has a defective genome.
It is inactive in that it cannot produce an infectious virus in a normal host because it has
Therefore, safely administered in an amount necessary to directly generate a humoral response in the host
be able to. Therefore, this mutant virus is directed against the host cells to be protected.
Need not be infectious and simply a normal dead virus vaccine or attenuated
Virus
It works in much the same way as Kuching. However, the immunizing virus
Bind and enter the cell, then initiate the viral replication cycle and thus prevent
Initiate infection within host cells of the species to be controlled and produce certain viral antigens therein
It is preferable that the substance itself is infectious as well. Therefore, the host
There are additional opportunities to stimulate the cell arms of the epidemics.
In particular, using a mutant form of HSV-1 (as described above), in mice, through the ear and in the epithelium
After vaccination, HSV died in response to subsequent attack by wild-type HSV-1
In-vivo data showing better protection than similar vaccination with -1
It must be mentioned that the international patent application WO 92/05263 provided
Yes. In addition, the mutation HSV-1 also has a clear effect to prevent the establishment of latent infection in the cervical ganglion.
Presented for vaccination.
Applicants have described the above mutant virus as the DISC virus (defective infectious sin
gle cycle), and its basic concept is shown in Fig. 1. This application is an international patent application
It continues from the work disclosed in publication WO92 / 05263.
The present application is summarized as follows.
(1) Reported in International Patent Application Publication No. WO92 / 05263 in a test using a mouse ear model.
The test results announced were confirmed. Intraepithelial vaccination of mice using DISC HSV-1
However, the wild type (w.t.) HSV-1 of the attacking virus was completely prevented from replicating.
I went. With the same dose of inactivated HSV-1, most effective protection
I wasn't given. DISC HSV-1 also seems to prevent latent infection from being established in the cervical ganglion.
Defended against.
(2) Also, in the mouse ear model described above, DISC HSV-1 and the same amount of inactivated HS
There is no significant difference in antibody titers between animals vaccinated with V-1
Indicates that it was not found.
(3) In addition, in the mouse ear model described above, it was inactive at low vaccination doses.
HSV-1 failed to establish a delayed hypersensitivity (DTH) response, but the same dose of DISC H
SV-1 shows that it established a DTH response. DISC HSV-1 inactive at higher doses
Both sexual HSV-1 elicited similar DTH responses.
(4) In a mouse test, contrary to vaccination with inactivated HSV-1, DISC HS
Vaccination with V-1 induced HSV-1 specific cytotoxic T cell activity.
(5) Using the in vivo model of the mouse ear, the long-term preventive effect of DISC HSV-1
Tested. Vaccination with DISC HSV-1 twice resulted in an attack by w.t.HSV-1
And provide long-term protection superior to two vaccinations with inactivated DISC HSV-1.
Was found.
(6) DISC HSV-2 against HSV-2 infection using in vivo mouse ear model
The preventive effect of was investigated. Intraepithelial vaccination of mice with DISC HSV-2 resulted in an attack virus
It provided better protection against the replication of w.t.HSV-2 of S. cerevisiae than inactivated DISC HSV-2.
(7) DISC HSV- against HSV-2 infection using an in vivo model of guinea pig vagina
The preventive effect of 1 was tested. Intraepithelial or vaginal vaccination with DISC HSV-1
Have shown a high degree of protection against the primary symptoms of HSV-2 infection. DISC HSV-
Vaccination of the attacking virus w.t.HSV-2 by immunization with 1 or inactivated virus
Intragrowth was inhibited. After another vaginal vaccination with DISC HSV-1,
The number of recurrent HSV-2 foci in 100 days was reduced. DISC HSV-1 and deactivation wheel
Intraepithelial vaccination with ruth also reduced recurrent foci, but with DISC HSV-1
The decrease was less than that of vaginal vaccination.
(8) Oral and intranasal inoculation of guinea pigs with DISC HSV-1 was performed.
Protection was provided against the symptoms of acute illness secondary to HSV-2 challenge. Nasal cavity
The internal route appeared to be more effective than the oral route.
Vaginal vaccination route recovers after challenge compared to oral or intranasal vaccination
The level of virus was significantly lower.
(9) Treatment of DISC HSV-1 to guinea pigs that have fully recovered from the primary HSV-2 disease.
When vaccination was given intravaginally or intraepithelically, a pseudo-vaccination was given (mockvaccinat
ed) The frequency of recurrence of disease symptoms was significantly reduced compared to animals.
(10) DISC HSV-2 in the vagina in guinea pigs that have fully recovered from the primary HSV-2 disease
When treatment was administered, the frequency of recurrence of disease symptoms was higher than that with DISC HSV-1.
It was effective in reducing.
The present invention has a defect in a gene whose genome is essential for producing an infectious virus.
Therefore, it infects normal cells and then replicates in those cells and inherits viral antigens.
Non-retroviral mutations that can express offspring but fail to produce normal infectious virus
Contains virus and causes immune response in patients infected with infectious virus
Alternatively, the present invention provides a medicine used for treatment.
The production and release of non-infectious viral particles from cells due to the above defects
Can be.
The present invention has a defect in a gene whose genome is essential for producing an infectious virus.
Therefore, it infects normal cells and then replicates in those cells to produce non-infectious virus particles.
Medicine containing a non-retroviral mutant virus capable of producing and releasing offspring from the cell
It is to provide medicine. This drug is used to treat patients immunized with
Can protect against infection or the consequences of infection by a rovirus-based virus
It This drug treats patients immunized with this drug with the corresponding wild-type virus.
It is a vaccine that can protect against infections or the consequences of infections.
This drug can treat patients with confirmed non-retroviral infections
It is a therapeutic agent. This drug treats patients with confirmed confirmed infection with the corresponding wild-type virus.
It is a therapeutic agent that can be treated.
This drug is subcutaneous, intramuscular, intradermal, intraepithelial (with or without scarification)
It can be administered intranasally, intranasally, intravaginally, or orally, and is suitable for the selected route of administration.
Contains excipients.
The variant may be of double stranded DNA virus origin. The mutant is herpes
It may come from Ils. Even if the mutant is derived from herpes simplex virus (HSV)
Good.
The variant may be HSV type 1 or HSV type 2. The defect is the glycoprotein
It is in the gH gene.
The present invention has a defect in the gene whose genome is essential for producing infectious HSV-2.
So that it infects normal cells, then replicates in those cells and expresses viral antigens.
Sensitive to HSV, such as HSV-2, for type 2 HSV that can produce normal infectious virus
What is provided for causing an immune response in a stained patient to be used for prevention or treatment
Is.
Due to the above defects of mutant HSV-2, non-infectious virus particles are produced and released from cells
can do.
In addition, since its genome is defective in a gene essential for the production of infectious HSV-2,
Infecting a normal cell and then replicating within that cell to obtain non-infectious viral particles
Also provided is type 2 HSV that can be produced and released from
This variant allows patients immunized with this variant to interact with HSV, such as its corresponding field.
For infection with live virus or its consequences
Can defend.
This variant is used in patients with confirmed HSV, for example, its corresponding wild-type virus infection.
Can be treated.
The defect is in the glycoprotein gH gene.
Since the genome of the present invention is defective in a gene essential for producing HSV-1,
, Infecting normal cells and then replicating within those cells and expressing viral antigen genes
Susceptibility to mutant type 1 HSV that cannot produce a normal infectious virus, but patients are susceptible to type 2 HSV
To produce a medicine for preventing or treating by causing an immune reaction against staining
Is intended to be used.
Its use may be intraepithelial (with or without scarification), vaginal, intranasal or
Is for use in medicine for oral administration.
The present invention also provides a patient for preventing or treating the symptoms caused by HSV infection.
With instructions on how to administer medicine to the
The vial / ampoule is preferably pre-filled or the container is
Contains the above medicine (vaccine for prevention or therapeutic agent for treatment)
It provides an assembly. The printed instructions should be facial or reproductive
It relates to the prevention or treatment of organ lesions.
Vaccines containing these variants above were prepared according to methods known in the art.
Can be prepared by mixing the variants with a suitable excipient.
Tell Suitable excipients include, for example, saline or to prevent viral infections.
There are other additives known in the art for use in compositions utilized for
It Such vaccines will produce vaccines useful for effective administration to the host.
Therefore, an effective amount of the variant provided by the present invention and an appropriate amount of excipients are included.
Have.
The drug administration rate can be determined by a known method. For example, the drug administration rate is
, The effect of varying the amount of variant in the vaccine formulation
It can be determined by measuring the optimal amount of antibody against the variant. Waku
See A. Voller and H. Frie for additional background details on Chin preparation.
Published by dman, University Park Press, Baltimore, 1978, “New Trends an
d Developments in Vaccines ”.
The therapeutic agent containing the variant provided by the present invention provides a composition useful for treatment.
According to the known method of
Combined in admixture with an acceptable carrier excipient. About suitable excipients and their formulations
Are described in Remington's Pharmaceutical Science by E.W. Martin. this
Such compositions are acceptable as therapeutic agents suitable for effective administration to the host.
To prepare the composition, an effective amount of the variant of the invention is combined with a suitable amount of carrier excipient.
It is also contained in
In general, vaccines are injections such as liquid solutions or suspensions (traumatic or
Atraumatic). Before injection, make a liquid solution or suspension.
It is also possible to produce a solid form suitable for the preparation. These formulations are in liposomes
It may be enclosed. An active immunogenic ingredient is a pharmaceutically acceptable and active ingredient thereof.
Often mixed with excipients that are compatible with. Suitable excipients include, for example, water,
Saline, dextrose, glycerin, trehalose, etc. and their mixtures
It In addition, if desired, the vaccine may contain other stabilizers and / or pH buffers.
Small amounts of auxiliary substances that enhance vaccine stability and therefore efficacy
It may be contained.
Vaccines of the invention may be injected, eg subcutaneously, intraepithelial (with or without scarification)
) Can be administered parenterally by injecting
Wear. Other formulations suitable for other administration methods, such as oral, vaginal and nasal
Formulations are also provided. Oral formulations include, for example, pharmaceutical grade trehalose, man
Nitol, lactose, starch, magnesium stearate, saccharin nato
Contains commonly used excipients such as sodium, cellulose, magnesium carbonate, etc.
Have. These compositions are solutions, suspensions, tablets, pills, capsules, sustained release.
It may be in the form of a sex formulation or powder.
The vaccine of the present invention is formulated in a manner compatible with its dosage form and in a prophylactically effective amount.
Is administered. Dosages are preclinical and clinical trials to give the optimal immune response.
Predetermined by trial (Phase I).
The vaccine of the invention is administered in a single dose regimen or preferably in a multiple dose regimen.
it can. In a multiple dose regimen, the primary course of vaccination may be 1 to 3 separate doses.
Administration followed by another administration required to maintain and / or enhance the immune response.
At timed intervals, eg the second dose is given in 1 to 4 months and
The next dose will be given several months after treatment. This regimen also provides optimal immunity during the period.
Pre-clinical and clinical studies determined to maintain the response.
For a clearer understanding of the present invention, reference is made to the following drawings in which:
The invention will now be further described without limitation.
Figure 1 shows the concept of the DISC virus.
FIG. 2 shows live DISC HSV-1 or inactivated (treated with β-propiolactone) w.
Wild-type HSV-1 (w.t.HSV-1) in the ear of mice vaccinated with t.HSV-1 (strain SC16)
2 shows the clearance of strain SC16 virus. Disturb on left earlobe in groups of 4
Vaccination was carried out at the specified dose by the cut method. 14 days after vaccination,
2 x 10 on the right earlobe of the mouse6Attack with pfu's w.t.HSV-1 strain SC16, then attack
5
The virus titer was measured day after day. The data are the geometric mean and the standard error of the mean.
Shown.
Figure 3 shows w.t.HSV-1 (strain SC16), live DISC HSV-1, dead DISC HSV-1 or PBS.
Of neutralizing titer and ELISA titer of antibody against w.t.HSV-1 in mice vaccinated with
The measurement results are shown. Serum from mouse was supplemented with neutralizing antibody against w.t.HSV-1.
The presence of the body was tested by the plaque reduction test. Individual titer without antibody
The reciprocal of the serum dilution required to neutralize 50% of the infectivity obtained (reciprocal d
ilution).
Figure 4 shows w.t.HSV-1 (strain SC16), live DISC HSV-1, dead DISC HSV-1 or PBS.
Shows delayed type hypersensitivity (DTH) response of mice vaccinated with. Designated for the mouse
14 days after vaccination of the left earlobe with a dose, the opposite ear 106pfu w.
It was challenged with t.HSV-1 (strain SC16). 24 hours after the attack and 48
Measured after hours and shown as difference between challenged and vaccinated ears. Data is
It is shown as an average value of the difference in ear thickness (μm).
Fig. 5 shows live DISC HSV-1, dead DISC HSV-1, MDK (thymidine kinase negative HSV-1
Strain) or PBS vaccinated mouse cytotoxic T cell (CTL) responses
. Mice were immunized with two intraperitoneal doses at 3 week intervals and a second immunization.
10 days after the injection, the cell suspension was prepared from the spleen. Cells in vitro for 4 days
As a target cell after stimulation for51CTL assay using A20 / 2J labeled with Cr
Tested. Data from 4 samples at each point51The average value of Cr release%
Is shown. The standard errors of these means are all <10%.
Figure 6 shows 10 times twice via a 3 week interval via the intraepithelial or intravaginal route.7pfu
After vaccination with each DISC HSV-1 dose,
Ten5.2Evaluated by guinea pig erythema score after challenge with pfu w.t.HSV-2 (strain MS)
Shows the clinical symptoms.
Figure 7 shows 10 times twice via a 3 week interval via the intraepithelial or vaginal route.7pfu
After vaccination with each DISC HSV-1 dose,5.2pfu w.t.HSV-2 (bacteria
Shows the clinical symptoms evaluated by the scores of all lesions of guinea pigs after challenge with the strain MS).
FIG. 8 shows two times at an interval of 3 weeks by intraepithelial or intravaginal route.7pfu
After vaccination with each DISC HSV-1 dose,5.2pfu w.t.HSV-2 (bacteria
The virus that later attacked w.t. in the guinea pig after the attack with (MS strain MS).
Shows replication of HSV-2 (strain MS).
Figures 9a and 9b show two intra-epithelial or intra-vaginal routes at two 3-week intervals.
,Ten7After vaccination with a dose of DISC HSV-1 per pfu, 105.2pfu w.t.HS
4 shows recurrent disease in guinea pigs after challenge with V-2 (strain MS). Figure 9a is a recurrence
Disease is shown as cumulative mean erythema index / animal. Figure 9b shows recurrent disease in one animal
It is shown by the cumulative average value of the number of days with per disease.
Figure 10 shows that vaginal and transdermal routes were obtained in animals (guinea pigs) infected with w.t.HSV-2 (strain MS).
Mock virus preparation, DISC HSV-1 or inactivated DISC HSV-1 by oral or nasal route
The average score of lesions per animal when vaccination was carried out is shown.
Fig. 11 shows that vaginal and transdermal animals were infected with w.t.HSV-2 (strain MS) in animals (guinea pigs).
Mock virus preparation, DISC HSV-1 or inactivated DISC HSV-1 by oral or nasal route
The average score of the erythema per animal when vaccination was performed.
Fig. 12 shows that vaginal and transdermal animals were infected with w.t.HSV-2 (strain MS) in animals (guinea pigs).
By oral or nasal route, a pseudovirus formulation, DISC HSV-1
Or w.t.HSV- per animal when vaccinated with inactivated DISC HSV-1
The average value of the log titer of 2 (strain MS) is shown.
FIG. 13 shows recurrent disease after therapeutic vaccination. This is in the epithelium or
Immunize vagina with DISC HSV-1 or vagina with pseudovirus
Days after disease was observed after challenge of guinea pig group with w.t.HSV-2 (strain MS) (
Disease / day). Disease is the presence of one or more lesions or more than one
The erythema score above was classified. The animals will be challenged with the first attack (Zero) by the w.t.HSV-2 strain.
After 4 weeks, monitoring was carried out for 100 days. 2 x 10 for animals7pfu or finger
Vaccinations were given on days 0, 24 and 44 at doses equivalent to those specified.
Figure 14 shows w.t.HSV-1 (strain SC16) of mice vaccinated with DISC HSV-1.
It shows a long-term defense effect against attacks by. This graph shows 5 days after the attack
And the mean log titer of w.t.HSV-1 in the ear 223 days after vaccination.
Figure 15 shows w.t.HSV-1 (strain SC16) of mice vaccinated with DISC HSV-1
Shows long-term protection against attacks. This graph shows the above vaccination
Shown are the titers of neutralizing antibodies on days 15, 27, 90, 152 and 218.
Figure 16 shows w.T.HSV-2 (strain HG52) of mice vaccinated with DISC HSV-2
It has a protective effect against attacks. The above vaccinations are for live DISC HSV-2 and dead DISC HSV.
-2 and w.T.HSV-2 (strain HG52) at various doses. Graph shows ears after attack
Shows the average log titer of w.t.HSV-2.
Figure 17 shows the construction of a single-stranded plasmid containing the complete HSV-2gH gene.
Figure 18 shows the gH gene in parallel with the single letter amino acid symbol.
Figure 3 shows the sequence of HSV-2 strain 25766 in the offspring region.
Figure 19 compares the DNA sequences of HSV-1 and HSV-2 strain 25766 in the gH gene region.
Show.
Figure 20 shows the deduced amino acid sequences of the gH proteins of HSV-1 strain 17 and HSV-2 strain 25766.
A comparison is shown.
Figure 21 shows the level of similarity between the HSV-1 and HSV-2 DNA sequences in the region of the gH gene.
The graph is shown by the UWGCG program Plotsimimilarity.
Figure 22 shows the level of similarity between the amino acid sequences of the HSV-1 and HSV-2 gH proteins.
Shown graphically (according to UWGCG program Plotsimilarity).
Figure 23 shows the construction of pIMMB26. Two from the left and right of the HSV2gH gene
Fragment was amplified by PCR and cloned into pUC119. Four oligo nucleotides
The octides MB57, MB58, MB59 and MB60 are shown.
Figure 24 shows the construction of pIMMB45.
Figure 25 shows the construction of the first stage recombinant vector pIMMB47 +.
FIG. 26 shows the construction of the second stage recombinant vector pIMMB46.
Figure 27 shows recombinant HG52-D, TK-minus DISC virus, and TK-plus DISC virus.
The result of the restriction map analysis is shown below.
Figure 28 shows various viruses probed with sequences flanking the right side as shown in Figure 27.
The figure shows a Southern blot of the digested product with BamHI. Lane 5: HG52-D Will
Lane 2: TK-minus "first stage" DISC virus; and Lanes 3, 4,
6, 7 and 8: TK-minus "second stage" DISC viruses.Herpes simplex virus lacking glycoprotein H (gH-HSV)
Herpes simplex virus (HSV) is a recurrent lesion of the facial and genital organs.
Causes a wide range of pathogenic symptoms in humans, including encephalitis, which is often fatal to Rabbits
It is a large DNA virus. Type 1 HSV (HSV-1) is generally associated with facial lesions
, While type 2 HSV (HSV-2) seems to be particularly associated with genital foci
is there. HSV infection is partially protected by chemotherapy with the drug acyclovir
Yes, but there are vaccines available to prevent primary infections and the consequences of those infections.
Is not yet. Therefore, an excellent therapeutic agent for treating established HSV infections,
And preventive agents that prevent the establishment of HSV infections and / or associated medical conditions
Both are desired.
Vaccination against HSV is difficult because the virus is usually direct from cell to cell.
This is because it is diffused in the body by the contact transfer. So humoral immunity
, Circulating antibodies can only neutralize extracellular viruses, so they do not seem to be effective
It Cellular immunity is more important in protecting against viral infections, and therefore
Which can generate both humoral and cellular immunity, but is also safe
Chin is very advantageous.
A suitable target gene for inactivation within the HSV genome is the inheritance of glycoprotein H.
It is a child (gH). This gH protein is a sugar protein present on the surface of the viral coat.
It is a pak quality. This protein is responsible for membrane fusion during virus entry into infected cells.
Believed to be involved in the process. The reason is that this gene is damaged
Temperature-sensitive virus mutants are
(Desai et al., J. Gen. Virol., 69, 1147-1156, 1
988). Since this protein is expressed late in infection, it is present
In the absence, significant amounts of viral protein synthesis are occurring.
All genetic manipulation procedures are edited by Sambrook, Fritsch and Manlatis.
Collection “Molecular Cloning” A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laborator
y Press, according to the standard method described in 1989.Method Manufacturing of DISC HSV-1
A.Generation of cell lines expressing the HSV-1 gH gene
This is based on International Patent Application Publication No. WO92 / 05263 (published on April 2, 1992).
Incorporated by reference) and using standard methods in the art as well.
did.
B.Production of DISC HS VI type virus having a truncated gH gene
This is based on International Patent Application Publication No. WO92 / 05263 (published on April 2, 1992).
Incorporated by reference) and using standard methods in the art as well.
did.
C. Related publications
(I) Forrester A. et al., J. Virol., 66, 341-348, 1992.
(Ii) Farrell H., et al., J. Virol., 68, 927-932, 1994.Manufacturing of DISC HSV-2
A. HSV2 gH gene
(A) The herpes simplex type 2 (HSV2) gH gene contains two BamH1 strains of HSV strain 25766.
Included in the restriction fragment. pTW49 is an H cloned in pBR322
BamH1R fragment of SV2 strain 25766. pTW54 was cloned into pBR322.
BamH1S fragment of HSV2 strain 25766 that was isolated. One containing the complete gH gene
The construction of the chain plasmid is shown in FIG. Digest pTW49 with BamHI and SalI, then 870 bases
A pair (bp) fragment was isolated from an agarose gel. Similarly, replace pTW54 with BamHI
Digested with KpnI and then the 2620 bp fragment was isolated from an agarose gel. This
These two fragments together
Was ligated to the plasmid pUC119 which had been digested with SalI and KpnI.
Got
(B) pIMMB24 was digested with SalI and KpnI. In addition, the plasmid was
The 3490 bp insert was isolated by digesting with Includes HSV2 sequences
This 3490 bp insert with it was purified from an agarose gel. Sonicate it,
Both ends were repaired with T4 DNA polymerase and Klenow, then agarose.
Size-fractionated on gel. An image containing DNA molecules with a length of approximately 300-600 bP
Minutes were bound to SmaI cut M13mp11 (Amersham International UK). So
The ligated mixture of E. coli strain TG1 was transformed into individual plasmids.
Was collected. Single-stranded DNA is prepared from each plaque and then Klenow
Use an enzyme or Sequenase and35By the dideoxy sequencing method using SdATP
The sequence was determined.
Determine the sequence of M13 using oligonucleotides that prime from within the M13 sequence
In addition to the sequence data,
Sequencing directly from the pIMMB24 plasmid using cleotid primers
Also got by. To obtain the sequence from the region adjacent to the gH gene, several sequences
Information was also obtained from plasmid pTW49.
Since the G + C ratio of HSV2 DNA is high, the distribution is due to'compression 'on the gel.
The problem is that there are multiple interpretations of columns. This problem must be resolved in the future
Absent. Therefore, in a few positions, this sequence is comparable to the previously published sequence of HSV1.
Based on the comparison, it gives the best guess of what the correct sequence is.
(C) The sequence of HSV2 strain 25766 in the region of the gH gene is represented by gH
Are shown in parallel in FIG. Figure 19 shows
A comparison of the DNA sequences of HSV1 and HSV2 is shown. Figure 20: HSV1 and HSV2 gH protein estimation
A comparison of amino acid sequences is shown. 77% overall identity at the DNA level
is there. Even at the protein level, the total identity is 77%,
9.7% have similar characteristics. Sequence similarity graphs the level of similarity
As can be seen from FIG. 21, it changes to some extent along the length of the gene. Gh gene
Is much more significant than the existing changes in the coding and non-coding regions.
, The difference in the level of identity between HSV1 and HSV2 at the DNA level. Minutes from Figure 19
As such, the nucleotide sequence identities should be within the coding sequence of the gH gene.
Is higher than in the intergenic region. Figure 21 marks the positions of the genes for TK, gH and UL21.
The above is shown in the form of a graph.
(D) When nucleotide sequence data is obtained from around the HSV-2gH gene,
Further construction can be done. For example, if the gene is accurately deleted from the viral genome,
Recombinant vectors can be designed that can be deleted. Between HSV1 and HSV2
The differences between these genes can be known only by knowledge of the HSV1 sequence.
Was impossible.
The oligonucleotides MB57, MB58, MB59 and MB75 flank the HSV2gH gene.
A region of the sequence was designed to be isolated and cloned. This is shown in Figure 23.
These oligonucleotides were used in the polymerase chain reaction (PCR) to
A fragment of DNA from the side was amplified. The restriction sites are these oligonucleotides
The resulting fragment contains these sites at both ends.
Have these fragments cloned into a properly cleaved plasmid
I was able to. The following oligonucleotides based on the HSV2 sequence for the above purposes
used.
The positions of these nucleotides are shown in FIG.
International Patent Application No. PCT / GB91 / 01632 (WO92 / 05263) teachings and general teachings
With knowledge, those skilled in the art will have the exact sequence of the gH gene in such a plasmid.
A defective HSV-2 virus that lacks can be produced (see below). This
These same sequences have a copy of the gH gene deleted from the HSV-2 genome
When cloned into a suitable cell, this "complementing cell"
Propagation of the defective HSV-2 virus can be maintained by providing the gH protein.
These sequences should be such that there is no overlap between the sequences in the cell and the virus.
The virus obtains the gene from the cell by recombination
The possibilities are virtually gone.
B.Construction of gH-deficient type 2 herpes simplex virus (DISC HSV-2) Complementary cell line
Cells expressing the HSV-1gH gene (F6 cells, Forrester et al., Journal of Virology
, 66, 341-348, 1992) holds the growth of HSV-2 virus lacking the gH gene.
It was discovered that it could be done. But two new cell lines have been created. CR1 cells are F
It uses the same promoter and gH gene as in 6 cells, but the sequence downstream of that gene is
The truncated ends allow for sequence overlap between the final DISC virus and the cell line.
There is no duplicate. This indicates that homologous recombination has occurred between the DISC virus and the cell line DNA.
It's very useful because it means you can't get overwhelmed. In the Forrester report above
In the case of F6 cells and gH-deficient virus, the duplication of wild type gH plus virus
10 by recombination6The virus is produced at a ratio of about 1 virus among them. Also HSV-2 bacteria
Another cell line, CR2, expressing the gH gene from strain 25766 was also produced. This cell line
Also retains DISC HSV-2 growth and there is no overlapping sequence between the virus and the cell.
.Polymerase chain reaction (PCR) of adjacent sequences
Viral DNA is purified from the virus by standard methods. on both sides of the gH gene
The flanking sequences have a lower error rate than the Taq DNA polymerase, the Vent DNA polymerase.
Amplification by PCR using a polymerase (New England Biolabs) (see FIG. 24). For PCR
Not only a specific viral sequence but also a restriction site
There is an array (see below). Make two vectors. That is, the first stage of recombination
One for the floor and one for the second stage. For both vectors, adjacent to the right
The sequence that begins begins at the same position to the right of the gH gene. The first stage vector is on the left side
It has a contiguous sequence, which is in addition to the deletion of the HSV-2 gH gene.
The 3'part of the Ils TK gene is also deleted. The second stage vector is the complete TK
Restore the gene, and 5'end of the gH gene as desired for the final virus.
It has an array adjacent to it on the left, extending to the right.
The oligonucleotides used are as follows.
Vector construction
First stage recombinant vector: pIMM47 +
Two PCR flags generated by oligo MB97-MB96 and oligo MB57-MB58
The restriction enzyme that is compatible with the sites contained in these PCR oligonucleotides.
Digest with elementary substance. The MB97-MB96 fragment is digested with HindIII and HpaI. MB57-MB5
The 8 fragment is digested with HpaI and EcoRI. These fragments are called HindIII and E
It is ligated into the vector pUC119 which was previously digested with coRI. The resulting plasmid is pIMMB4
Called 5 (see Figure 24).
Before cytomegalovirus (CMV) for easy detection of first stage recombinants
Under the control of the early promoter, the E. coli β-galactosidase gene was transformed into pIMMB4.
5 Insert in. This CMV promoter + β-galactosidase gene is
One or more appropriate restriction enzymes from the appropriate plasmid containing the promoter and gene.
Cut out with the element. Both ends of it are, if necessary, the DNA polymerase Klenowra.
Are filled with cement. This is the method adopted by the applicant. However
Alternative methods will be apparent to those of skill in the art. For example, β-gala
The cytosidase gene may be under the control of the SV40 promoter, in which case the
The gene and promoter used BamHI and TthlIII for plasmid pCH110 (Pharmacia PL
Biochemicals) and both ends are DNA polymerase.
Filled with Klenow fragment of (Ecob-Prince, M.S. et al., J. Gen. Vir.
ol., 74, 985-994, 1993). That fragmen
Gel is gel purified. Plasmid pIMMB45 was digested with HpaI and calf intestine alkaline
Phosphatase treatment with sphatase (CIAP) to remove self-binding and then gel
Purify with. Construction of plasmid pIMMB47 + by ligation of gel-purified fragments
(See Figure 25).
Second stage recombinant vector: pIMMB46
Two PCR fragments prepared with oligo MB94-MB109 and oligo MB57-MB108
With a restriction enzyme compatible with the sites contained in these PCR oligonucleotides.
Digest. The MB94-MB109 fragment is digested with HindIII and HpaI. MB57-MB108
The fragment is digested with HpaI and EcoRI. These fragments are previously Hind II
It binds to vector pUC119 digested with I and EcoRI. The obtained plasmid was designated as pIIMB46.
(See FIG. 26). The oligonucleotides used are as follows.
Construction of recombinant virus
a) First stage
Viral DNA was produced from strain HG52-D. In addition, this strain is a model of HSV-2 strain HG52.
It is an isolated strain that has been purified. Viral DNA (2.5 μg) and pIMMB47 + plasma
DNA (0.25 μg), CaPOFourPrecipitation method (Chen and Okayama, Molecular and Cellu
lar Biology, vol. 7, p. 2745) was used to transfect CR1 cells. set
Change occurs intracellularly and produces a mixture of recombinant and wild-type virus
. This mixture was treated with CR1 in the presence of acyclovir (10 μg / ml).
Plaque purification was performed 3 times on the cells and TK-minus virus was selected. Next simple
Larks were grown and analyzed. The virus on normal Vero cells and CR1 cells
Titrated above. If the virus is a gH-deficient virus, grows only on CR1 cells
It should not grow on Vero cells. Table 1 shows that it is
There is. The above viruses are found on non-complementing Vero cells even at the highest virus concentrations.
It does not grow at all, but grows well on CR1-complementing cell lines, and the latter cell line
Express the SV-1gH gene. The virus described above on CR2 cells expressing the HSV-2gH gene
Also grows well (data not shown).
b) Second stage
DNA was produced from this TK-minus DISC virus and recombination was carried out using plasmid pIMMB46.
Was performed as above. In this case, the TK plus recombinant was transformed with gH-expressing TK.
− On a minus BHK cell line, methotrexate, thymidine, glycine, adenosine
And guanosine were selected by growth in medium containing guanosine and guanosine. Hui
Ruths are harvested and then re-grown two or more times under selective conditions before final plaque purification
Was carried out with CR1. The virus was propagated and analyzed by Southern blotting
. From the original HG52-D, TK-minus DISC virus and TK-plus DISC virus
Viral DNA was digested with BamHI and then separated on an agarose gel. That DNA van
Southern block
Transfer to a nylon membrane and then label with radioactivity from the adjacent sequence on the right.
Probed with the attached fragment. Figure 27 shows the structure of these viruses, Ba
It had the expected band size after digestion with mHI. The probe used is the dashed line
It is marked with'R 'underneath. The probes are different sizes for each of these viruses
Should form a hybrid with the band.
FIG. 28 shows that it is as described above. Lane 5 shows HG52-D virus
Lane 2 contains TK-minus "first stage" DISC virus, and lane 2
3, 4, 6, 7 and 8 contain TK-plus "second stage" DISC virus
. This confirmed that the DNA structure of each of these viruses was as expected.
It
The present application cites certain strains of HSV-1 and HSV-2. Included in the application
The general teaching does not have to be carried out exactly on the above strains. The present invention can be implemented,
HSV-1 and HSV-2 strains with high sequence homology to each other are readily available. For example HSV
One source is the American Type culture Collection (ATCC) (20852 Merri, USA).
Park Lawn Drive 12301, Rockville, Florida). below
Items are available from the ATCC based on the accession number provided.
HSV-1 strain F: ATCC accession number VR-733
HSV-1 strain MacIntype: ATCC accession number VR-539
HSV-1 strain MP: ATCC accession number VR-735
HSV-2 strain G: ATCC accession number VR-734
HSV-2 strain MS: ATCC deposit number VR-540In vivo trial of mouse
ExaminationDefense test
An in vivo mouse ear model was used to test the protective effect. Equal dose
Activated wild type HSV-1 (strain SC16, Hill et al., J. Gen. Virol., 28, 341-353, 197).
5 years) and DISC HSV-1 against w.t.HSV-1 replication, w.t.HSV-1 attack
Comparison of the ability to protect against and to induce HSV-specific neutralizing antibody
did.
DISC of various doses was applied to the left ear lobe of BALB / c mice aged 4 to 5 weeks by the scarification method.
Vaccinated with HSV-1 or inactivated virus. The virus is β-propiolacto
Deactivated by using a computer (other details were published on April 2, 1992)
See International Patent Application Publication No. WO 92/05263. This application is incorporated herein by reference.
). Two weeks after the vaccination, these mice received 2 × 10 6 on the opposite ear.6p
We attacked with fu w.t.HSV-1 (strain SC16). 5 days after the attack,
The amount of virus present is determined by plaquing on BHK cells.
Was tested (see FIG. 2).
5 x 10Fivepfu and 5x106Vaccination with DISC HSV-1 of pfu (pfu is D
Complete protection against replication of the challenge virus (as measured on the complementing cell line for ISC virus)
On the other hand, live vaccination was performed on mice vaccinated with inactivated virus.
Ils was present.
Five days after the challenge, we tested the virus titer in the ganglia of the vaccinated animals.
Around the same time, similar results were obtained (data not shown).Serological response to DISC HSV-1 vaccination
In the protection of antibodies given by DISC HSV-1 vaccination
I investigated the role. Both the neutralizing antibody titer and the total antibody titer were measured by ELISA.
It was measured as described above.
5 x 10 in groups of 6 mice eachFivepfu DISC HSV-1, dead DISC HSV-1
, W.t.HSV-1 (strain SC16) or PBS vaccination, then 2 weeks after vaccination
Serum samples were collected after and 14 weeks later. Neutralizing antibody was measured in the presence of complement and
The number of peaks is shown by the reciprocal of the dilution of serum in which the number of sera was reduced by 50%. ELISA antibody titer to HSV-1
Lysates of infected BHK cells were measured on a coated plate and titrated to the end point (
(See FIG. 3).
Between animals vaccinated with DISC HSV-1 and the same amount of dead DISC HSV-1,
It can be seen from FIG. 3 that no significant difference in physical strength was found.Delayed type hypersensitivity (DTH) response to DISC HSV-1 vaccination
It is important that the DTH response is important in protecting against herpes virus infection
Well reported. DISC HSV-1, dead DISC HSV-1 and live w.t.HS in groups of mice
DISC H that causes DTH response by vaccination of left ear lobe with V-1
The performance of SV-1 was investigated.
4 doses (5 x 103, 5 × 10Four, 5 × 10FiveAnd 5 x 106pfu) vaccine
Two weeks after using and vaccination, place the other ear of the animal 106pfu w.t.HSV-1
(Strain SC16). 24 hours after attacking the DTH response at the attack site
And the ear thickness was measured and evaluated at 48 hours, and the ear that was attacked and the ear that was not attacked
The difference is shown as the difference (see FIG. 4).
Low vaccine dose (5 x 103, 5 × 10Fourpfu), the dead DISC HSV-1
No DTH was found, but a clear DTH response after DISC HSV-1 vaccination.
It can be seen from FIG. 4 that the burrs were pinched. High dose (eg 5 × 106pfu),
DISC HSV-1 and dead DISC H
Formulations of SV-1 evoked similar DTH responses.
DTH response elicited by different doses of various vaccine formulations
Correlates with the protective effect of the vaccine against the replication of sucrose. Therefore, low throw
Vaccination with a dose of DISC HSV-1 vaccine is effective in inducing T cell-mediated immunity.
It is the cause.Demonstration that DISC HSV-1 virus can generate cytotoxic T cells
Cytotoxic T cells are involved in protection against primary infection with HSV and recovery from the infection
Have already been reported. Therefore, it is necessary to check the vaccination with DISC HSV-1.
The mice were tested for the presence of HSV-1 specific cytotoxic T cell activity.
Immunization is followed by the production of cytotoxic T cell activity, which can be performed using standard methods, eg
rtin, S. et al., J. Virol., 62, 2265-2273, 1988 and Gallichan, W.S. From
, J. Infect. Dis., 168, 633-629.
It was calibrated. More specifically, a group of female BALB / c mice were treated with 2 x 107
pfu virus (DISC HSV-1; dead DISC HSV-1; MDK thymidine kinase negative HSV
-1 strain) is intraperitoneally administered to immunize, and three weeks later, these immunizations (same)
Dose and route) was repeated. Control mice were treated with 0.1 ml PBS intraperitoneally at the same time.
Was administered. Ten days after the second immunization, the spleens of these mice were removed.
, Pooled for each group.
In addition, the spleen of non-immunized BALB / c mice was prepared to prepare feeder cells.
[16 feeders for 4 groups of 6 effector spleens]
-A spleen is sufficient]. All subsequent steps are
It was carried out in a laminar flow hood using the bacterial method. Sterilize the spleen
RPMI 1640 culture medium supplemented with 10% heat-inactivated fetal bovine serum.
Ground (
Single cell suspensions were produced by the effector medium). Let the debris settle and then
The single cell suspension was transferred to a new container at. The single cell suspension is used as an effector
Wash twice in medium (1100 rpm, 10 minutes) then pass sterile sterilized gauze to collect all.
The lump was removed. Store the resulting effector spleen cell suspension on ice until needed.
Stored.
Spleen feeder cells were added to effector medium at 1 x 107Resuspend to cells / ml
Then, mitomycin C was added to a final concentration of 20 μg / ml. 37 these feeder cells
Incubated at 0 ° C for 1 hour. Supporter cells were washed 4 times with PBS supplemented with 1% FCS.
Then washed once with PBS without protein. Live virus (MDK)
The pellets of feeder cells treated with Syn C were added at a concentration of 3 pfu of virus / spleen cells.
Added After incubating at 37 ℃ for 1 hour, the feeder cells were added to the effector cell culture medium.
It was washed once with.
5x10 effector cells6Suspend again to cells / ml, while supporting cells 2.5x
Ten6Resuspended to cells / ml. 500 μl effector cell suspension and 500 μl
Feeder cells suspension of was added to the wells of a 24-well plate. These plates
In a humid atmosphere at 37 ° C (5% CO2) For 4 days.
Effector cells and feeder cells were harvested from 24-well plates. These details
The cells were centrifuged once and the pellet was resuspended in effector medium.
(5 ml medium / 2 plates). The cell suspension is layered on the lymphocyte separation medium and then
Was centrifuged at 2500 rpm for 20 minutes. The live effector cells were harvested from the interface and then
Washed twice. The first wash was 1500 rpm for 15 minutes and the next wash was 1100 rpm for 10 minutes.
It was a minute. The effector cells will eventually
Resuspended in medium and then stored on ice until needed.
Labeled target cells were prepared to assay for cytotoxicity. Uninfected sibling A202J
A20 / 2J cells were harvested from tissue culture flasks. Ie 2 × 107Cells of
Was added to two vessels (target infected and uninfected). These cells
Washed with DMEM (no additives). 10 pfu / cell of live MDK virus in infected cells
In addition, an equal volume of EMEM was added to uninfected cells. 1 mCi51Cr each univer
Add to monkeys and incubate cells for 1 hour at 37 ° C (in a water bath)
It was Target cells in target medium (DEEM supplemented with 10% FCS) three times (1100 rpm for 10 minutes)
Between) and finally resuspended in target cell medium to the required cell concentration.
1x10 both uninfected and infected target cells6Cells / ml and 1 x 10Fivecell/
Resuspend to 100 ml, then 100 μl at a time (ie 1 x 10FiveTarget / well and 1
× 10FourTarget / well respectively) in a round bottom 96-well plate.
Plated out into L. All experimental points were planned 4 times
. 8x10 each effector cell type in effector medium6Resuspend up to cells / ml
Then, a 2-fold dilution was prepared. Label 100 μl effector cell suspension
8x10 in addition to wells containing cellsFiveEffector cells / well, 4 × 10Five
Effector cells / well, 2x10FiveEffector cells / well and 1 x 10FiveD
Effector cells / well were obtained. Therefore, 10FiveFor target cells / well,
The effector to target ratio was 8: 1, 4: 1, 2: 1 and 1: 1. TenFour
Effector to target ratio of 80: 1, 40: 1, 20 to target cells / well
: 1 and 10: 1. Maximum chromium release for each target cell type is 100μ
l of 20% Triton x-100 contained only the target cells (ie effector
Was added) to the wells (not containing). For each target cell type
Voluntary
For release, 100 μl of effector cell medium was added to the wells containing only the target cells.
Obtained by adding to.
The plates were incubated for 4 hours at 37 ° C in a humid atmosphere. afterwards
Centrifuge these plates for 4 minutes at 1500 rpm and add 100 μl of supernatant to each well.
Removed from well. Transfer the supernatant to an LP2 tube and let
Radioactivity was counted on a gamma counter for 1 minute. Specific chromium release percentage (% specific c
hromium release) was calculated using the following formula.
The results are shown in FIG. 5 and Table 1.
Vaccination with DISC HSV-1 can be replicated sufficiently to allow infection with the MDK virus.
HSV-1 specific CTL activity comparable to that produced was induced. Dead against this
Some mice immunized with DISC HSV-1 or treated with PBS contained certain types of
Non-specific killing was observed, but HSV-1 specific CTL activity was completely absent.
I couldn't stop. The reason for this is not clear, but it is due to high levels of NK cell activity.
Is shown.
When mice were vaccinated with DISC HSV-1, antibodies against HSV-1 viral antigen
, Was shown to induce CTL activity and DTH activity. Wide range of viral proteins
Due to its ability to activate both humoral and cellular immune responses to
Explain the effectiveness of virus vaccination.Long-term protection
The in vivo mouse ear model was used to test the long-term protective effect of DISC HSV-1.
4-5 week old BALB / c mice were divided into groups of 6 animals each. To these groups below
Vaccination was performed as follows.group
vaccination
PBS Pseudo-immunization with PBS
Single immunization with 1K inactivated DISC HSV-1
Two immunizations with 2K inactivated DISC HSV-1
Immunization with 1L (live) DISC HSV-1
Two immunizations with 2L (live) DISC HSV-1
Single immunization with 1S w.t.HSV-1 (strain SC16)
2 immunizations with 2S w.t.HSV-1 (strain SC16)
5 × 10 on left ear lobe for all groupsFiveImmunize with pfu on day 0
And then blood samples were taken on days 15, 27, 90, 152 and 218.
I took it. PBS, 2K, 2L and 2S groups were PBS or 5 x 10Fivepfu additional exemption
Underwent epidemics. All groups were 5 × 10 on day 223FiveAttack of w.t.HSV-1 (strain SC16)
I was hit. Of the virus present in the attacked ear (right) 5 days after the attack
Quantities were calibrated by performing plaques on BHK cells. Results shown in Figure 14
Vaccinated twice with DISC HSV-1 (2L group), it became inactivated DISC HSV-1 (2K group)
It has better protection than
Show that excellent protection was obtained with w.t.HSV-1 (strain SC16). w.t.HSV
The efficacy of vaccination with -1 is, of course, expected. But normal live virus
Is generally not desirable for use as a vaccine. Figure 15 shows various vaccinations
The titer of neutralizing antibody thus elicited is shown. This means that two doses of DISC HSV-1
Protects against DISC HSV-1 as it produces the same titer as two doses of inactivated DISC HSV-1.
It shows that the use is not explained simply by the induction of antibodies.DISC HSV-2 preventive action
The in vivo mouse ear model was used to test the protective effect of DISC HSV-2.
Six-week-old BALB / c mice were divided into groups. These mice against the left earlobe
Immunization was performed as follows by the scarification method.group
Vaccination material and dosage
15 x 102pfu raw DISC HSV-2
25 x 103pfu raw DISC HSV-2
3 5 x 10Fourpfu raw DISC HSV-2
45 x 10Fivepfu raw DISC HSV-2
5 5 x 102pfu dead disc hsv-2
6 5 x 103pfu dead disc hsv-2
7 5 x 10Fourpfu dead disc hsv-2
8 5 x 10Fivepfu dead disc hsv-2
9 5 x 10Fourpfu w.t.HSV-2 (strain HG52)
10 5 x 10Fivepfu w.t.HSV-2 (strain HG52)
11 PBS
DISC HSV-2 was a gH deletion mutant of strain HG52.
After 3 weeks, all groups were treated with 5 × 10 5 by the right earlobe scissors method.FourW.t.HSV-2 (strain HG
52) attacked.
The amount of virus present in the attacked ear (right) 5 days after the attack was measured by BHK
It was assayed by plaque on the cell (see Figure 16). The result shown in FIG. 6 is 5 × 103,
5 x 10FourAnd 5 x 10FiveVaccination with a dose of pfu DISC HSV-2 killed
Better protection against w.t.HSV-2 (strain HG52) attack compared to DISC HSV-2
It shows that you do. But as expected, 5x10FourAnd 5 x 10Fivepfu throw
A good dose of w.t.HSV-2 provided better protection but normal living wild
It is not desirable to use type I virus as a vaccine.In vivo guinea pig test
As mentioned above, HSV-2 appears to be closely associated with genital foci
. The guinea pig is currently the best animal model for human primary and recurrent genital disease.
(Stanberry, L.R., et al., J. Inf. Dis., 146, 397-404, 198).
2 years).
Accordingly, Applicants have tested the previously described mouse test in human reproductive organ HSV-2.
Provide a useful system for assessing the immunogenicity of candidate vaccines against infection
Extended to the HSV-2 infected guinea pig vaginal model. By that vaginal model, H
Extensive evaluation of the primary clinical manifestations following an intravaginal attack with SV-2, and thereafter
The frequency of recurrence of can be analyzed.
(1) Introduce non-trauma into the vagina (intraluminal route) or
Two doses of DISC HSV-1 vaccine by the ear lobe scarification method (intraepithelial route) (
2 x 10 at 3 week intervals7pfu). A control group consisting of 21 animals was simulated
Vaccinated intravaginally with a virus preparation and another group of 14 animals was given a
Intraepithelial prophylaxis with two equal doses of w.t.HSV-1 inactivated by ropiolactone
I inoculated.
10 vaccinated animals after 3 weeks5.2pfu w.t.HSV-2 virus
(Strain MS) and monitored for symptoms of primary and recurrent disease.
(A) Following the w.t.HSV-2 challenge, animals were exposed to primary sensation daily for 2 weeks.
The symptoms of dyeing were evaluated. Clinical lesions are scored directly and erythema
It was scored on a scale of 1-5. Vaginal area was also measured as an index of edema (data provided.
Not). The results obtained are shown in FIGS. 6 and 7. The points on the graph are for one animal
Shown is the average erythema score per day (Fig. 6) and total lesions per day per animal.
The average score is shown (FIG. 7).
The results of these studies were shown to be compatible with intraepithelial and vaginal vaccination with DISC HSV-1.
Have been shown to provide a high degree of protection against the primary symptoms of HSV-2 infection. Amazing
In particular, when inactivated HSV-1 was administered via the intraepithelial route, the DISC virus
Clearly lower than that provided by Kuching, but provided significant protection.
(B) Samples were taken from all animals using vaginal swabs daily for 12 days after challenge.
And plucking on Vero cells to monitor the growth of the attacking virus in the vagina
The virus titer was determined by performing. The test results shown in FIG.
The infectious virus titer of the inoculated animal was the highest 3 × 10 2 days after the attack.FourRise to
And shows that detection was possible by day 10. In contrast, vaccination
The virus titer of the animals was steadily decreased from the 1st day and was not detected on the 7th day
It was Between groups immunized with DISC HSV-1 or a preparation of inactivated virus
No disagreement was noticed.
(C) Following the HSV-2 challenge, on day 28, there was sufficient recovery from the acute disease
Animals were monitored daily for additional 100 days for disease recurrence. The number of animals in each group
, DISC / intravaginal 14; DISC / intraepithelial 12; inactivated / intraepithelial 14; sham / intravaginal 12
Met. Clinical lesion is direct
It was scored numerically and erythema was scored on a scale of 1-5. The results are shown in Figures 9a and 9b.
. The dots in the graph represent the cumulative total value of the average value per day of one animal.
The results of these studies are 100 days in animals vaccinated with DISC HSV-1 by the vaginal route.
It shows an approximately 50% reduction in the number of recurrent HSV-2 lesions during follow-up. DIS
Intraepithelial vaccination with C HSV-1 and inactivated virus also reduced recurrent foci
However, the degree was small.
(2) In addition, the following experiment was conducted on the genital HSV, which is a candidate for the DISC vaccine based on HSV-1.
-2 Designed to assess immunogenicity against infection. This experiment is different
Species route (vaginal, oral and nasal, ie various mucosal surfaces) and DISC HSV-1 or
Various doses of inactivated HSV-1 were designed for comparison in guinea pigs.Materials and methods
Virus
(I) Already reported in International Patent Application Publication No. WO92 / 05263 published on April 2, 1991.
Vero cells (F6 transfected with HSV-1gH gene as described)
2.) DISC HSV-1 was propagated on. In summary, confluent monolayers of F6 cells were treated with 0.1 pfu
Infected with DISC HSV-1 at a multiplicity of cells / cell and harvested when 90-100% cpe was observed.
I caught it. Cells are harvested with a cell scraper, centrifuged to pellet and
Pellets were resuspended in a small volume of Eagle's minimal essential medium (EMEM). this
The suspension was sonicated for 1 minute, aliquoted and stored at -70 ° C. The virus titer is F6
It was measured on the cell.
(Ii) Add β-propiolactone at a concentration of 0.05% to bring DISC HSV-1 to room temperature.
And inactivated for 1 hour. Inactivation was achieved by adding the virus to F6 cells.
I inspected it.
(Iii) The HSV-2 strain MS was produced in the same manner as for the DISC HSV-1 above using the VeV method.
Proliferated on ro cells and titrated.
animal
Female Dunkin-Hartley Guinea Pigs (300-350g), Davis Hall, Darley Oaks
Farms, Newcharch, Nr. Obtained from Burton-on-Trent.
Experimental design
8 x 10 in groups of 12 animals6Inactivation of DISC HSV-1 or the same dose of pfu
By administering DISC HSV-1 once on the 1st and 17th days of this experiment, a total of 2 doses
And immunized. Immunization can be with 0.05 ml of virus given intravaginally or 0.2 ml of virus
By intranasally or 0.2 ml of the virus by mouth
Carried out. A control group consisting of 12 animals consisted of sonicated Vero cells.
A vaccination was given intravaginally with a pseudo-Illus formulation. All groups on day 34, 105.2pfu HSV-2
(Strain MS) was used to attack in the vagina, and this experiment was performed by an independent
Were randomly selected and performed in a blinded manner. For the 11 days following the attack, the animal is treated for the primary disease.
The condition was monitored. The clinical observations were based on the number of lesions and erythema present in the vaginal area.
It was scored as being present (scoring on a scale of 1-5). Furthermore, the increase of attack virus in the vagina
All animals were tested with vaginal swabs daily for 12 days post-challenge to monitor breeding.
Virus titers were determined by plaques on Vero cells.
Statistical method
Differences in clinical scores between groups were tested for significance using the Mann-Whitney U test.
. Values of p <0.1 were considered significant.Test results
Clinical disease status
For each immunization group, average lesion score per animal, flatness
The effect of vaccination on the spotted spot and the virus replication after challenge, respectively.
Shown in Figures 10, 11 and 12. If vaccinated with DISC HSV-1 by vaginal route,
Higher degree of protection against primary infections compared to vaccinated animals
. In contrast, vaccination with the same dose of inactivated DISC HSV-1 provided significant protection
Did not bring.
Intranasal immunization with DISC HSV-1 offers much higher protection than vaginal vaccination
was gotten. Is this a serious disease defined by a lesion score of 6 or higher?
It was particularly clear when the number of days spent was examined (see Table 2). Inactivated DISC HSV
-1 provided some protection by the intranasal route, but vaccination with DISC HSV-1
It wasn't effective.
Vaccination via the oral route also provided protection, but rather than intranasal or vaginal vaccination
Was also a low defense. After all, vaccination with DISC HSV-1 virus is inactivated DI
Protected more effectively than vaccination with SC HSV-1.
Therefore, we draw the following conclusions from the above experiments with the in vitro guinea pig model.
You can
A. Vaccination of DISC HSV-1 by the vaginal or intranasal route allows HSV-2
A high degree of protection was provided against the acute disease symptoms that followed the attack.
B. Severe disease (defined by the presence of 6 or more lesions)
Considering the number of days left, intranasal administration of DISC HSV-1 provided the highest degree of protection.
C. Intravaginal vaccination with inactivated virus can cause pseudo-infection in guinea pigs.
The clinical disease symptoms were similar to those observed. Inactivated by inactivated DISC HSV-1
Although vaccination provided some protection, DISC HSV by this route
Not as high as -1 vaccination.
D. Diseases of animals vaccinated orally with mock infection with DISC HSV-1
There was a significant difference between the symptoms. However, the degree of protection in this case is the DISC HSV-1
From the degree of protection observed in animals vaccinated by the intranasal or vaginal route
It was low.
E. FIG. Symptoms of animals orally vaccinated with inactivated DISC HSV-1 are
There was no significant difference with the symptoms of the dyeing group.
F. Data about Shed Virus is important. Amazing
In particular, the virus that recovers following challenge with the vaginal vaccination route
The level of the space has become significantly lower. This may be due to local antibody production.
(3) The following experiment was conducted to investigate recurrent disease induced by HSV-2 following therapeutic vaccination.
I planned to eat.
This means that some recombinant HSV-2 antibodies may be used with adjuvants for treatment.
Dosing can reduce the frequency of subsequent relapses
Was important as previously reported (Stanberry, L.R., et al., J. In.
f.Dis., 157, pp. 156-163, 1988; Stanberry, L.R. Et al., J. Gen. Virol., 70
Volume, 3177-3185, 1989a; Ho, R.J.Y. et al., J.Virol., 63, 2951-2958, 1
989).
Therefore, 21 horses who were fully recovered from the primary HSV-2 disease 4 weeks after being attacked
Animals are randomly divided into 3 groups and then treated intravaginally with live DISC HSV-1
(10 animals) or treated in situ (11 animals). For preventive vaccination
It was used as a control (see (2) above) and was able to fully recover from the primary disease.
Groups of 12 animals were treated with the same amount of sham formulation (12 animals). these
Animals were further treated identically after 24 and 48 days. The frequency of recurrent disease is
Monitored for an additional 100 days from the day of first treatment, cumulative results are shown in Figure 13,
It is summarized in Table 3.
For each group treated with DISC HSV-1, especially over the 50 days following the second vaccination
And the total number of diseases / days and interstitial conditions appears to be moderately reduced (approximately 25%)
I understand.
Serum was collected from these animals at the end of the 100 day observation period. ELI of that serum
SA and NT antibody titers were greater than those recorded post-challenge but before treatment.
It wasn't too high. And the titer between the sham-treated group and the group treated with DISC HSV-1
There was no significant difference.
The therapeutic administration of DISC HSV-1 virus intravaginally or intraepithelically as described above
This clearly reduced the frequency of relapses (20-25%) compared to sham-treated animals.
(4) The following experiments were conducted to investigate the therapeutic effect of HSV-2 based DISC virus.
Planned to. DISC HSV-2 (strain HG52) deficient in the gH gene was previously described.
International Patent Application Publication No. WO92 / 05263 (published on April 2, 1992)
Incorporated by reference) and also using standard methods in the art.
Manufactured. DISC variants of the above strains were also taught in WO 92/05263.
It was then grown in Vero cells transfected with HSV-2gH. This experiment
Then, we directly compare DISC HSV-1 and DISC HSV-2 in female guinea pigs weighing 350-400 g.
It was Guinea pigs were divided into 3 groups. All guinea pigs 105.8pfu HSV-2 strain M
Infected with S. At 4 weeks, primary disease developed and then disappeared, and recurrence began.
It was. The animal was then treated. The first group of 15 animals was sonicated
Intravaginal treatment was performed with a simulated virus preparation consisting of Vero cells. Consisting of 13 animals
The second group is 107Intravaginal treatment was performed with DISC HSV-1 of pfu. Third group of 14 animals
Is 107Intravaginal treatment was performed with DISC HSV-2 of pfu. Treatment was repeated 14 days later.
The results are shown in Table 4. Days 1 to 13 include the period between the two treatments
I'm out. Days 14-27 include a 2 week period following the second treatment. One day
Days 27-27 include the entire period.
As shown in the test results, treatment with DISC HSV-2 was associated with HSV-2 strain MS
Clearly, it was effective in reducing the symptoms caused by dyeing. DISC H
Treatment with SV-2 was more effective than treatment with DISC HSV-1.
【手続補正書】特許法第184条の8
【提出日】1995年3月24日
【補正内容】
請求の範囲
1.病原体によりすでに感染された対象の粘膜表面に医薬を投与することによ
っての治療処置のための医薬の調製への、そのゲノムが感染性ウイルスを産生す
るのに必須の遺伝子に欠陥があるので、正常細胞に感染し、次いでその細胞内で
複製しかつウイルス抗原遺伝子を発現できるが、しかし正常な感染性ウイルスを
産生できない非レトロウイルス性変異ウイルスの使用。
2.病原体によりすでに感染された対象の膣内に医薬を投与することによって
の治療処置のための医薬の調製への、そのゲノムが感染性ウイルスを産生するの
に必須の遺伝子に欠陥があるので、正常細胞に感染し、次いでその細胞内で複製
しかつウイルス抗原遺伝子を発現できるが、しかし正常な感染性ウイルスを産生
できない非レトロウイルス性変異ウイルスの使用。
3.前記欠陥が非感染性ウイルス粒子の細胞から産生及び開放を可能にする請
求の範囲第1項又は第2項記載の使用。
4.病原体によりすでに感染された対象の粘膜表面に医薬を投与することによ
っての治療処置のための医薬の調製への、そのゲノムが感染性ウイルスを産生す
るのに必須の遺伝子に欠陥があるので、正常細胞に感染し、次いでその細胞内で
複製し、非感染性ウイルス粒子の細胞からの産生及び開放を生ぜしめる非レトロ
ウイルス性変異ウイルスの使用。
5.病原体によりすでに感染された対象の膣内に医薬を投与することによって
の治療処置のための医薬の調製への、そのゲノムが感染性ウイルスを産生するの
に必須の遺伝子に欠陥があるので、正常細胞に感染し、次いでその細胞内で複製
し、非感染性ウイルス粒子の細胞からの産生及び開放を生ぜしめる非レトロウイ
ルス性変異ウ
イルスの使用。
6.前記変異体がヘルペスウイルスからである請求の範囲第1〜5のいづれか
1項記載の使用。
7.前記変異体がヘルペス単純ウイルス(HSV)からである請求の範囲第6項
記載の使用。
8.前記変異体がタイプ1ヘルペス単純ウイルス(HSV)からである請求の範
囲第7項記載の使用。
9.前記変異体がタイプ2ヘルペス単純ウイルス(HSV)からである請求の範
囲第7項記載の使用。
10.前記欠陥が前記糖タンパク質gH遺伝子に存在する請求の範囲第8又は9項
記載の使用。
11.病原体によりすでに感染されている対象の治療処置のために効果的であり
、且つ粘膜表面への投与のために適切である形での医薬であって、請求の範囲1
〜10のいづれか1項記載の非レトロウイルス変異ウイルスを含んで成る医薬。
12.病原体によりすでに感染されている対象の治療処置のために効果的であり
、且つ膣内投与のために適切である形での医薬であって、請求の範囲第1〜10の
いづれか1項記載の非レトロウイルス性変異ウイルスを含んで成る医薬。
13.粘膜表面への医薬の投与により確立された病原体感染を処置するためへの
患者への医薬の投与に関して、説明書と共に容器に充填されているか又は容器が
付随されている請求の範囲第11項又は第12項記載の医薬を含んで成るアンセブリ
ー。
14.前記説明書が、前記医薬の膣内投与による膣損傷の処置に関する請求の範
囲第13項記載のアセンブリー。
15.粘膜表面への医薬の投与により、病原体によりすでに感染されている患者
を処置するためへの請求の範囲第11又は第12項記載の
医薬の使用。
16.医薬の膣内投与により患者を処置するためへの請求の範囲第15項記載の使
用。
17.前記変異ウイルスがHSVからである請求の範囲第15又は第16項記載の使用
。
18.前記変異ウイルスがタイプ2HSVからである請求の範囲第17項記載の使用。
19.前記変異ウイルスが糖タンパク質gH遺伝子に関して欠陥性である請求の範
囲第17又は第18項記載の使用。[Procedure Amendment] Patent Act Article 184-8
[Submission date] March 24, 1995
[Correction content]
The scope of the claims
1. By administering the drug to the mucosal surface of a subject already infected by the pathogen
For the preparation of a medicament for therapeutic treatment of
Is defective in a gene that is essential for
Can replicate and express viral antigen genes, but can
Use of non-retroviral mutant viruses that cannot be produced.
2. By administering the drug intravaginally to a subject already infected by the pathogen
To the preparation of a medicament for the therapeutic treatment of
Has a defect in an essential gene that infects normal cells and then replicates in those cells.
And can express viral antigen genes, but produce normal infectious virus
Inability to use non-retroviral mutant viruses.
3. The said defect allows the production and release of non-infectious viral particles from the cell.
Use in accordance with claim 1 or 2.
4. By administering the drug to the mucosal surface of a subject already infected by the pathogen
For the preparation of a medicament for therapeutic treatment of
Is defective in a gene that is essential for
A non-retro that replicates and causes the production and release of non-infectious viral particles from the cell
Use of viral mutant viruses.
5. By administering the drug intravaginally to a subject already infected by the pathogen
To the preparation of a medicament for the therapeutic treatment of
Has a defect in an essential gene that infects normal cells and then replicates in those cells.
Non-retrovirus that causes the production and release of non-infectious viral particles from cells.
Russ mutation
Use of Ils.
6. Any of claims 1-5, wherein the mutant is from a herpesvirus.
Use according to item 1.
7. 7. The method according to claim 6, wherein the mutant is from herpes simplex virus (HSV).
Use as stated.
8. Claim that the variant is from a type 1 herpes simplex virus (HSV)
The use as described in box 7.
9. The claim in which the variant is from type 2 herpes simplex virus (HSV)
The use as described in box 7.
Ten. 10. The claim 8 or 9 wherein the defect is present in the glycoprotein gH gene.
Use as stated.
11. Effective for therapeutic treatment of subjects already infected by the pathogen
And a medicament in a form suitable for administration to a mucosal surface, the method of claim 1
11. A medicament comprising the non-retrovirus mutant virus according to any one of 1 to 10.
12. Effective for therapeutic treatment of subjects already infected by the pathogen
And a pharmaceutical in a form suitable for vaginal administration, comprising:
A pharmaceutical comprising the non-retroviral mutant virus according to any one of claims 1.
13. To treat established pathogen infections by administration of drugs to mucosal surfaces
For administration of the medication to the patient, the container is filled or with instructions
Ansebri, comprising the medicament according to claim 11 or claim 12 attached thereto.
-.
14. A description of the claims regarding the treatment of vaginal injury by intravaginal administration of the medicament.
The assembly according to box 13.
15. Patients already infected by the pathogen due to the administration of the drug to the mucosal surface
Claim 11 or 12 for treating
Use of medicine.
16. Use according to claim 15 for treating a patient by vaginal administration of a medicament.
for.
17. Use according to claim 15 or 16, wherein the mutant virus is from HSV.
.
18. 18. Use according to claim 17, wherein the mutant virus is from type 2 HSV.
19. Claims that the mutant virus is defective with respect to the glycoprotein gH gene
Use according to paragraph 17 or 18.
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TD,TG),AT,AU,BB,BG,BR,BY,
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(72)発明者 ボースネル,マイケル エドワード グリ
フス
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4エヌワイ,ネザーホール ウェイ 46
(72)発明者 ミンソン,アンソニー チャールズ
イギリス国,ケンブリッジ シービー2
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