JPH09246A - 機能の完全なHIV−2 gp160を分泌するHIV−2感染ヒトT細胞系 - Google Patents
機能の完全なHIV−2 gp160を分泌するHIV−2感染ヒトT細胞系Info
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Abstract
有用なgp160及び該gp160を分泌するHIV−
2NIHZ感染HUT78 T細胞系を提供する。 【解決手段】 HUT78 T細胞系由来の細胞をHI
V−2NIHZに感染させ、天然gp160を産生する感染
HUT78細胞を選択し、細胞増殖を促進する条件下に
て無血清培地中で前記gp160の産生細胞系をインキ
ュベートし、前記培地から天然gp160を単離するこ
とにより得られる。
Description
スII型gp160の産生及び特性分析に関する。
に感染したことが判明しており、HIV−2感染個体が
HIV−1によって発病する後天性免疫不全症候群(A
IDS)と同様の症状を示すことも分かっている。HI
V−2感染個体での疾病進行の過程は、HIV−1によ
って生ずる病理状態の過程よりもかなり遅い。
胞向性(tropic)であり、T細胞表面上のCD4抗原が
ウイルスセレプターとして作用する。ウイルスエンベロ
ープとCD4抗原との相互作用によりウイルス感染過程
が開始する。HIV−2のエンベロープ糖タンパク質が
前駆体gp160としてウイルス感染細胞内で合成さ
れ、次いで開裂して外側エンベロープ糖タンパク質gp
120及びトランスメンブランgp41タンパク質とな
った後に、ウイルスエンベロープ内にパッケージングさ
れる。このトランスメンブランタンパク質は、HIV−
1のgp41とは異なり、完全なgp41として又は端
を切り取ったgp31としてHIV−2ビリオン内に存
在する。更には、端を切り取ったgp31を有するHI
V−2ビリオンは感染性が高いが、対応する不完全HI
V−1は非感染性である。このため、エンベロープタン
パク質の生物学的及び生化学的特性は容易には比較でき
ない。
p41は、その位置から考えて、HIV−2感染ヒトの
免疫応答の一次標的である。これは、HIV−1感染個
体でのHIV−1に対する免疫応答と同様である。しか
しながら、2種のウイルスのエンベロープタンパク質の
相同性は50%未満であり、従ってHIV−1系で行っ
た観察をHIV−2に対する応答に当てはめることは困
難である。例えば少なくとも動物モデル系では、免疫応
答の一次標的はHIV−1系内のgp120のV3ルー
プであり、非常に異なるHIV−1単離物でもそうであ
る。他方、HIV−2エンベロープタンパク質ではこの
ような主免疫ドメインは同定されなかった。しかしなが
ら、2種のウイルスの1つの類似点は、HIV−1及び
HIV−2の多数の単離物によってエンベロープ糖タン
パク質が非常に異なることである。このため、ヒトでの
診断用途又は候補ワクチンとしてのHIV−2のgp1
20又はgp41サブユニットの使用は制限された。
全gp160を分泌するある種のヒトT細胞系が入手で
きることが、米国特許第5,116,740号及び第
5,122,468号に記載されている。しかしなが
ら、このような細胞系の入手の可能性はHIV−1のあ
らゆる変異体に一様に適用することはできない。HIV
−2はHIV−1より遥かに細胞変性が低く、HIV−
2は端を切り取った形態のgp31でまだ感染するの
で、HIV−2の場合はHIV−の場合よりも更に予測
が困難である。更には、エンベロープ前駆体タンパク質
gp160を分泌するHIV−1又はHIV−2感染細
胞系の成長は一般に、これら2種のウイルスの様々な変
異体すべてには適用できない。経験上、各個々のウイル
ス単離物が独特であり、今のところ成功には至っていな
い培養系の選択的取り扱いや様々な操作が必要となるこ
とが判明した。最終的には分泌現象をおこすウイルスを
特徴付ける特性はまだ明確には解明されていない。例え
ば、多数の単離物(例えばHIV−2の他の変異体:H
IV−2 SBL6669)からgp160を分泌する細胞
系を開発する試みが繰り返し行われたが、成功には至ら
なかった。本発明の6D5NIHZの開発には明確な成功の
見込みがなく、3年以上の開発研究を要したが、大規模
の単離に適した量でHIV−2 gp160を分泌する
細胞系が得られた。
年間の研究開発の間に、米国特許第5,116,740
号及び第5,122,468号に記載のHIV−1IIIB
単離物及び6D5451系でのみ成功に達した。何年もの
研究の後に、大半のHIV単離物(例えばHIV−
1MN、HIV−1CDC71、HIV−1WOM、HIV−1Z6
及びHIV−1Ba1)からgp160を分泌する細胞系
を開発することはできなかった。SIVmac251gp16
0(SIVmac251は明らかにHIV−2に関連し、エン
ベロープタンパク質の相同性は70%以上である)を分
泌するSIVmac251感染細胞の細胞系の開発も繰り返し
試みられたが、失敗に終わった。各ウイルス及び各個々
のウイルス株が独特であることを考えれば、また機能の
完全なgp160を分泌する細胞系を開発できる場合が
非常に少ないことを考えれば、任意のウイルスに感染し
てgp160を分泌する細胞系の開発に成功する可能
性、特に機能の完全なHIV−2 gp160を分泌す
る細胞系の開発の可能性は低い。
換え技術でのみ産生されていた。しかしながら、組換え
タンパク質のグリコシル化はHIV−2感染細胞に由来
する天然(native)タンパク質とは質的にも量的
にもかなり異なる。このため、天然ウイルス培養物由来
のgp160と組換え体gp160との間にはコンホメ
ーションの相違がある。これらは、AIDSに対する診
断及びワクチン戦略にとって重要な問題となった。
に慢性感染すると、細胞外培地内に機能の完全な天然ウ
イルス糖タンパク質gp160を放出するHUT78細
胞の単一クローンを提供することが本発明の目的であ
る。
内に天然gp160を放出するような条件下にて無血清
培地内で増殖した不滅化HIV−2NIHZ感染HUT78
細胞の単一クローンを提供することである。
IV−2 gp160を天然形態で提供することであ
る。
(2)ウエスタンブロット、(3)代謝性標識細胞及び
調整培地の放射性免疫沈殿、並びに(4)抗原−抗体相
互作用を用いる他の任意の方法によって感染ヒトのHI
V−2に対する抗体を検出するための天然形態の精製H
IV−2 gp160を提供することである。
質として、従ってヒトのワクチン試薬として使用するた
めの天然形態の精製HIV−2 gp160を提供する
ことである。
クローンがヒト免疫不全ウイルス型I(HIV−1)に
感染すると、感染細胞系はウイルス連続産生体となっ
た。クローン6D5は、Getchell等が記載した
ようにHIV−1に慢性感染しやすい(J.Clin.
Microbiol.23;737−742,198
6)。本発明では、6D5クローンは多数の異なるHI
V−2単離物に非常に感染しやすいことが知見されてい
る。HIV−1とHIV−2とは生物学的に異なるが、
6D5細胞をHIV−2単離物(HIV−2NIHZ)に感
染させて、培地中にgp160を分泌させる方法が今日
知見された。慢性感染細胞系を6D5NIHZと称する。こ
の細胞系の単細胞クローン(クローン11)を単離する
と、培地中に多量のHIV−2gp160を分泌するこ
とが知見された。重要なことに、クローン化した細胞系
はIrvine Scientific Co.(Ca
lifornia)から市販されている無血清HB10
4培地のような無血清培地で増殖し得る。無血清培地で
の細胞増殖は、6D5NIHZ(クローン11)細胞の調整
培地からHIV−2 gp160を濃縮精製する主要段
階である。無血清培地を使用する場合にのみ、糖タンパ
ク質gp160を培地中の他のタンパク質から容易に分
離することができる。血清含有培地を使用すると、gp
160は他の培地成分から容易には分離できない。
4血清補足物はヒトトランスフェリン、ヒトインシュリ
ン、ヒト血清アルブミン及びセレニウムを成長促進因子
として含んでいる。HIV−2 gp160の最適な増
殖や産生を達成するために、6D5NIHZ(クローン1
1)細胞を無血清培地中で3〜4世代増殖させた。細胞
を35S−メチオニンで一晩代謝性標識し、培地中の標識
タンパク質をHIV−2抗体陽性ヒト血清で放射性免疫
沈殿させて、培地中にHIV−2 gp160が存在す
るかを検出した。
60のソースとして使用した。通常、50〜100リッ
トルの細胞バッチを回転瓶の無血清培地で増殖させる。
培地から細胞を取り出して、リン酸ナトリウムpH7.
5、塩化ナトリウム、Triton X−100及びP
MSFを調整培地に添加して、最終濃度をそれぞれ20
mM,400mM,0.5%及び0.1mMとし、感染
ウイルスを不活性化した。室温で1時間インキュベート
した後に、10K分子量カットオフフィルター(Mil
lipore Corporation)を備えたPe
lliconCassetteを用いて不活性化培地を
約50倍に濃縮した。HIV−2 gp41に対するマ
ウスモノクローナル抗体を用いたイムノアフィニティー
クロマトグラフィーにより、不活性化して濃縮した調整
培地からHIV−2NIHZgp160を精製した。部分精
製HIV−2NIHZ gp160を用いて、モノクローナ
ル抗体をABLにより産生した。製造業者の指示に従っ
て、モノクローナル抗体の精製免疫グロブリンを5mg
/mlの濃度でCNBr活性化Sepharose(P
harmacia製)に結合した。6D5NIHZ(クロー
ン11)細胞の濃縮調整培地を50mlの上記抗体のカ
ラムに4℃で通した。カラムをリン酸緩衝食塩水、次い
で食塩水で洗浄した後に、カラムからの結合タンパク質
を、0.1mM PMSFを含む100mM炭酸ナトリ
ウムで溶離した。記録装置に接続したLKB UVIC
ORDを用いて280nmで吸光度測定して、カラムか
らのタンパク質の溶離を監視した。溶離したタンパク質
を2N HClを用いて中和し、リン酸ナトリウム(p
H7.5)を添加して最終濃度を10mMとした。この
画分は汚染物質としてのヒト血清アルブミン(HSA)
と共にHIV−2NIHZgp160を含んでいた。HSA
を除去するために、試料をSepharoseに結合し
たHSA(Cappel labs製)(Sephar
ose 1ml当たり5mg)に対するヤギ抗体のカラ
ムに通した。結合した画分を10〜20mlに濃縮し、
適切なアリコート中にて−70℃で保存した。図1は精
製HIV−2NIHZ gp160のSDS−PAGEプロ
フィールを示す。精製タンパク質を7.5%SDSゲル
中で泳動させ、クーマシーブルーで染色し、脱色し、写
真を撮った。
11)細胞の寄託をブダペスト条約の要件で行った。A
merican Type Culture Coll
ection(ATCC),12301 Parkla
wn Drive,Rockville,Maryla
nd 20852,USA,1995年1月25日,A
TCC受託番号CRL−11826。
チオニン(NEN DuPont)を含む5mlの無メ
チオニンRPMI 1640培地中の5百万個の6D5
NIHZ(クローン11)細胞を37℃で15時間インキュ
ベートした。細胞を遠心分離により除去し、同一容量の
2×PBS−TD緩衝液(2%Triton X−10
0、1Mナトリウムデオキシコレート及び0.1mM
PMSFを含む2×PBS)を添加した。この混合物1
mlに、HIV−2抗体陽性ヒト血清10μl又はHI
V−2 gp120又はgp41に対するマウスモノク
ローナル抗体50μgを添加した。更には、200μl
の10%タンパク質A Sepharose(モノクロ
ーナル抗体の場合、タンパク質A Sepharose
はマウスIgGに対するウサギ抗体で予備飽和させた)
も試料に添加した。この混合物を室温で1時間インキュ
ベートした。Eppendorf遠心分離機で試料を1
0,000rpmにて2分間遠心分離し、ペレットをP
BS−TD緩衝液で3度洗浄した。Sepharose
ペレットを、2%SDS、2%β−メルカプトエタノー
ル、50mMTris−HCl(pH6.8)及び20
%グリセロールを含む緩衝液で2分間沸騰させた。可溶
化した標識タンパク質を7.5%SDS−PAGEゲル
中で分離し、Amplify(Amersham)で処
理し、乾燥し、X線フィルムに暴露した。図2は、培地
が、上記3種全ての抗体で免疫沈殿した約140kDの
タンパク質バンドを含んでいたことを示しており、この
ことは端を切り取った形態のHIV−2 gp160で
あることを示している。
1)細胞の細胞外培地中のウイルスタンパク質を、上述
したように(Serologicals Inc.から
入手した)12種のHIV−2抗体陽性ヒト血清で免疫
沈殿させた。標識した培地を、10μlのHIV−2抗
体陰性正常ヒト血清及び200μlの10%タンパク質
A Sepharoseと共に室温で1時間プレインキ
ュベートして、遠心分離した。透明になった上清は特異
抗体陽性血清と反応性であった。図3に示すように、全
てのHIV−2抗体陽性ヒト血清は、標識した調製培地
由来のgp160タンパク質を多量に沈殿させた。
て分泌された標識gp160タンパク質が、全てのHI
V−2抗体陽性ヒト血清によって特異的かつ高い感受性
でもって免疫沈殿した。全てのHIV−2抗体陽性ヒト
血清が更にイムノブロット法では図1に示す精製HIV
−2 gp160と高い特異性でもって反応することも
判明した。この目的のために、精製HIV−2 gp1
60を7.5%SDS−PAGEゲル中で分離し、エレ
クトロブロッティングによりニトロセルロースに移し
た。ニトロセルロースを脱脂粉乳でブロックし、4mm
のストリップにカットした。5mlの緩衝液(10mM
Tris HCl pH7.5、10mM NaCl
及び0.05%Tween 20)中で2時間インキュ
ベートする間に、ストリップを20μlのHIV−2抗
体陽性ヒト血清又は陰性対照血清で処理した。ストリッ
プを洗浄し、アルカリ性ホスファターゼ結合ヤギ抗ヒト
IgGを用いて、結合した抗体を可視化した。図4に示
すように、陰性対照血清ではなく、HIV−2抗体の陽
性血清全てが精製HIV−2 gp160と反応した。
使用した好都合な方法の一つはELISAである。従っ
て、6D5NIHZ(クローン11)細胞由来の精製HIV
−2 gp160によりこの方式でウイルス特異抗体を
検出できるかどうかを試験した。この目的のために、9
6ウェルELISAプレートを100ng/ウェルの精
製gp160でコーティングし、ウェルを1:25に希
釈した100μlのヒト血清で処理した。結合した抗体
を標準的な技術により、ペルオキシダーゼ結合二次抗体
で検出した。450nmでのウェル中の吸光度をELI
SAリーダーで測定した。図6に示すように、試料対カ
ットオフ比で測定すると、精製HIV−2 gp160
が特異的かつ高い感受性でもって検出された。
対する抗体の検出の感受性を示す。この目的のために、
2倍系列希釈の血清をELISAプレートでHIV−2
gp160と反応させ、450nmで吸光度を測定し
た。図面から明白なように、精製HIV−2 gp16
0は上記血清と高い感受性でもって反応し、恐らくは精
製タンパク質の種々のエピトープと反応する。
PAGE電気泳動プロフィールを示す写真である。
1)、(ii)HIV−2 gp120に対する2種の
異なるマウスモノクローナル抗体(レーン2、3)及び
(iii)HIV−2 gp41に対する3種の別個の
マウスモノクローナル抗体(レーン4、5、6)で免疫
沈殿させた調整培地及び6D5NIHZ(クローン11)細
胞の35S−メチオニン標識タンパク質のSDS−PAG
E電気泳動プロフィールを示す写真である。
る、6D5NIHZ(クローン11)の35S−メチオニン標
識調整培地の放射性免疫沈殿を示すX線写真である。
陽性ヒト血清(図3と同一血清)と精製HIV−2 g
p160との反応性を示す電気泳動写真である。
トに由来する2種の血清の系列希釈との反応を示す。
精製HIV−2 gp160との強い反応性を示す。
Claims (9)
- 【請求項1】 機能の完全な天然HIV−2 gp16
0を分泌するHIV−2NIHZ感染HUT78 T細胞
系。 - 【請求項2】 前記細胞系が6D5NIHZ、ATCC受託
番号CRL−11826である請求項1に記載の細胞
系。 - 【請求項3】 無血清培地中のATCC受託番号CRL
−11826から選択される6D5NIHZ。 - 【請求項4】 HUT78 T細胞系由来の細胞をHI
V−2NIHZに感染させ、天然gp160を産生する感染
HUT78細胞を選択し、細胞増殖を促進する条件下に
て無血清培地中で前記gp160の産生細胞系をインキ
ュベートし、前記培地から天然gp160を単離するこ
とからなる天然HIV−2 gp160の産生方法。 - 【請求項5】 T細胞系をHIV−2に感染させ、細胞
増殖を促進して糖タンパク質が前記培地中に分泌される
ような条件下にて培地中でインキュベートするHIV−
2由来のエンベロープタンパク質の産生方法であって、
gp160を産生する6D5NIHZ感染T細胞系に由来す
る細胞を無血清培地中でインキュベートし、天然HIV
−2エンベロープ糖タンパク質gp160に対応する約
140kDタンパク質を前記培地から単離することから
なる前記方法。 - 【請求項6】 天然ウイルス培養物から精製した機能の
完全な天然形態のHIV−2 gp160。 - 【請求項7】 感染ヒトのHIV−2に対する抗体を検
出することができる請求項6に記載のHIV−2 gp
160。 - 【請求項8】 請求項6に記載のHIV−2 gp16
0と該HIV−2 gp160に対する抗体との抗原−
抗体相互作用を用いたHIV−2 gp160に対する
抗体の検出方法。 - 【請求項9】 オリゴマータンパク質としての請求項6
に記載のHIV−2gp160をヒトのワクチン試薬と
して用いた、HIV−2感染に対するヒトの免疫方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US402481 | 1982-07-28 | ||
| US08/402,481 US5736317A (en) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | Human T-cell line infected with HIV-2 which secretes a protein corresponding to native HIV-2 gp160 in an extracellular medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246A true JPH09246A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=23592081
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