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JPH09511145A - イヌヘルペスウイルスgB、gCおよびgDの、核酸およびアミノ酸配列とその利用 - Google Patents

イヌヘルペスウイルスgB、gCおよびgDの、核酸およびアミノ酸配列とその利用

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JPH09511145A
JPH09511145A JP7525849A JP52584995A JPH09511145A JP H09511145 A JPH09511145 A JP H09511145A JP 7525849 A JP7525849 A JP 7525849A JP 52584995 A JP52584995 A JP 52584995A JP H09511145 A JPH09511145 A JP H09511145A
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Abstract

(57)【要約】 開示およびクレームされているのは、イヌヘルペスウイルス(CHV)gB、gCおよびgD相同体をコードしている遺伝子のヌクレオチドである。これらの遺伝子は、それそれ879、459、345アミノ酸のポリペプチドをコードしており、これらのポリペプチドもまた、開示されクレームされている。これらの遺伝子は、DNAプローブとして、あるいはPCRプライマーの調製に有用である。ポリペプチドは抗原的、免疫的またはワクチン組成物として有用である。ヌクレオチドは、いずれの適切なベクター中でも発現でき、ポリペプチドの生産を可能とする。さらには、いずれかのヌクレオチド、またはいずれかのヌクレオチドの組合せを含むベクター、例えばCHV−ワクシニアもしくはアビポックスウイルス組換体等のポックスウイルスベクターシステムが、発現による産物、即ちgB、gCおよびgD糖タンパク質が利用可能であるように、抗原的、免疫的またはワクチン組成物中で利用可能である。糖タンパク質、またはヌクレオチド(群)を含むベクターの発現によって誘導された抗体もまた有用である。この組成物の製造方法および利用方法もまた開示され、クレームされている。同時に、特異的カナリアポックス−CHV gB、gCおよびgD組換体であるvCP320、vCP322およびvCP294およびそれらの製造方法および使用方法もまた、開示されクレームされている。

Description

【発明の詳細な説明】 イヌヘルペスウイルスgB、gCおよびgDの、 核酸およびアミノ酸配列とその利用 発明の分野 本発明はイヌヘルペスウイルス(CHV)、ヌクレオチドまたは単離されたC HV gB、gC、gD糖タンパク質をコードしている核酸、およびそれらのア ミノ酸配列、例えばワクシニアおよびアビポックスウイルス組換体等の組換えポ ックスウイルス等のベクターであってCHV gB、gCおよび/またはgDを コードしているかまたはそれらを発現するもの、それらからの糖タンパク質、ワ クチン、核酸(例えば、組換えポックスウイルス、CHV gB、gCおよび/ またはgDコードを含有し、それらからの糖タンパク質を発現するワクシニアま たはアビポックスウイルス組換え体等のベクター由来)由来の、または、例えば ベクター系内でのヌクレオチドの発現等により得られた糖タンパク質由来の、免 疫学的または抗原的組成物に関し、また、前記ヌクレオチド、糖タンパク質、お よび組成物を用いる方法に関する。 以下の文中でいくつかの文献を、「参考文献」と表題を付した部分での完全な それぞれの列挙とともに、引用している。文中において引用された出版物はこれ により文書中に参考文献として取り込まれている。 発明の背景 イヌヘルペスウイルス(CHV)は、新生児の子犬においては致命的な出血性 の疾患を、成犬においては自己限定的な、通常は潜在性の、上部呼吸道感染を引 き起こす(Appel,1987)。CHVの遺伝子構造についてはほとんど知 られていない。遺伝子はまだマッピングされておらずヌクレオチド配列も公表さ れていない。特に、免疫関連遺伝子をコードしている遺伝子はまだ同定されてい ない。 ヘルペスウイルス糖タンパク質は、例えば細胞付着および貫通、細胞から細胞 へのウイルスの拡散、および重要なことには感染の病原性プロフィールの決定な どの必須のウイルス機能を成立させる。ヘルペスウイルス糖タンパク質は宿主の 免疫系との相互作用において重要な成分である(Spear,1985a;Sp ear,1985b)。ヘルペスウイルス糖タンパク質は体液と細胞の両方の免 役システムで認識される抗原であり、ワクチン接種された宿主中で防御免疫反応 を喚起することが知られている(Wachsman et al.,1987; Marchioli et al.,1987;Eberle et al., 1980;Papp−Vid et al.,1979)。 ヘルペスウイルスの感染の間、免疫反応の大部分はウイルスエンベローブ糖タ ンパク質に対して向けられている。これらの抗原は体液と細胞の両方の免疫反応 を引き出すことが示されている。他のヘルペスウイルスの系では、ヘルペスウイ ルスgB、gC、および/またはgD糖タンパク質による免疫化で防御免疫反応 を誘導可能であることが、いくつかの報告で示唆されている。 単純ヘルペスウイルスの十分に特徴づけられた糖タンパク質には、gB、gC 、gD、gE、gG、gH、gI、gJ、gK、gLおよびgMがある(Spe ar,1985a;Spear,1985b;Ackermann et al .,1986;Frink et al.,1983;Frame et al .,1986;Longnecker et al.,1987;Richma n et al.,1986;Swain et al.,1985;Zezu lak,1984;Roizman and Sears,1990;Hutc hinson et al.,1992a;Hutchinson et al .,1992b;Bains and Roizman,1993)。多くの研 究が単純ヘルペスウイルスの糖タンパク質の免疫反応の誘導における重要性を示 してきた。このように、gBおよびgDが重要な免疫反応を誘導可能であること が報告されている(Berman et al.,1983;Cantin e t al.,1987;Cremer et al.,1985;Lasky et al.,1984;Martin et al.,1987a;Mart in et al.,1987b;Paoletti et al.,1984 ;Perkus et al.,1985;Rooney et al.,19 88;Wachsman et al.,1987;Zarling et a l., 1986a;Zarling et al.,1986b)。gCはクラスI限 定細胞毒性リンパ球を刺激することが可能である(Glorioso et a l.,1985;Rosenthal et al.,1987)一方で、gD はクラスII細胞毒性T細胞反応を刺激することが可能である(Martin et al.,1987a;Martin et al.,1987b;Wac hsman et al.,1987;Zarling et al.,198 6a;Zarling 1986b)。gGは複合体依存性のウイルス中性化の ための抗体の標的であることが示されている(Sullivan et al. ,1987;Sullivan et al.,1988)。他のヘルペスウイ ルスの由来の多くの糖タンパク質についてもまた、重要な免疫反応を誘導するこ とが知られている。 ウマヘルペスウイルスの両方の亜型は6種類の多量糖タンパク質を発現する( Allen et al.,1986;Allen et al.,1987) 。gp2、gp10、gp13、gp14、gp17/18およびgp21/2 2aをコードしているDNA配列のゲノム部位は、ラムダgtll発現ベクター およびモノクローナル抗体を用いて同定されている(Allen et al. ,1987)。糖タンパク質gp13およびgp14は、単純ヘルペスウイルス マップの、gCおよびgDがそれぞれ相同性を有する、ゲノムのL成分の内部に 位置している(Allen et al.,1987)。これらのエンベローブ 糖タンパク質は、体液と細胞の両方の宿主免疫反応の誘導に関与する、単純ヘル ペスウイルスの決定的免疫原であり(Ben−Porat et al.,19 86;Cantin et al.,1987;Glorioso et al .,1984;Wachsman et al.,1988;Wachsman et al.,1989)、そのためワクチン設計を試みるものの最も高い関 心の対象である。 近年、EHV−1のKentucky T431株の、gp13をコードして いる転写単位のヌクレオチド配列が報告された(Allen et al.,1 988)。その糖タンパク質は単純ヘルペスウイルス(HSV)のgC−1およ びgC−2、仮性狂犬病ウイルス(PRV)gIIIおよびバリセラ−ゾスター ウイルス(varicella−zoster virus;VZV)gpVと 相同性を有することが示された(Allen et al.,1988)。EH V−1 gp13はこのように、ヘルペスウイルスgC−類似糖タンパク質の構 造的な相同体である。 EHV−1 gp14のヌクレオチド配列(Whalley et al., 1989;Riggio et al.,1989)が近年報告された。予測さ れるgp14糖タンパク質のアミノ酸配列の解析により、対応する糖タンパク質 HSV、gBとの顕著な相同性が明らかとなった。 いくつかのEHV−1糖タンパク質に対するモノクローナル抗体が中性化する ことが示された(Sinclair et al.,1989)。受身免疫実験 により、gp13もしくはgp14(Simizu et al.,1989) 、又はgp13、gp14、もしくはgp17/18(Stokes et a l.,1989)に対するモノクローナル抗体はハムスターを致死投与から防御 することが可能であることが示された。他のgBおよびgC糖タンパク質アナロ グもまた、アルファヘルペスウイルスにより引き起こされる疾患に対する防御に 関与している(Cantin et al.,1987;Cranage et al.,1986;Glorioso et al.,1984)。 仮性狂犬病ウイルス(PRV)、アルファヘルペス、は、オーエスキー病の原 因となる作用物である。PRVゲノムは90x106ダルトンの、逆反復配列に よってユニークロング(UL)部分またはユニークショート(Us)部分(St evely、1977;Ben−Porat et al.,1979)に分け られる二本鎖DNAから成る(Rubenstein et al.,1975 )。PRVゲノムは約100の、発現が他のヘルペスウイルスに類似したカスケ ード様の方式で制限されているポリペプチドをコードしている(Ben−Por at et al.,1985;Hampl et al.,1984)。 PRV糖タンパク質gp50は、単純ヘルペスウイルス1型(HSV−1)g Dのアナログである(Wathen et al.,1984)。DNAオープ ンリーディングフレームは402のアミノ酸をコードしている(Petrovs kis et al.,1986)。成熟したグリコシル化型(50−60kD a)は、N−リンク型グリコシル化なしで、O−リンク型炭水化物を含む(Pe trovskis et al.,1986)。ブタ血清はPRV gp50と 非常に反応性が高く、その免疫原としての重要性を示唆している。gp50に対 するモノクローナル抗体は生体外でPRVを補体とともに、または補体なしで中 性化し(Wathen et al.,1984;Wathen 1985;E loit et al.,1988)、受動的にマウス(Marchioli et al.,1988;Wathen 1985;Eloit et al. ,1988)およびブタ(Marchioli et al.,1988)を防 御する。PRV gp50を発現するワクシニアウイルス組換体は血清中性化抗 体を誘導し、致死量のPRV投与からマウスとブタの両方を防御した(Kost et al.,1989;Marchioli et al.,1987;I shii et al.,1988)。 PRV gIIIはHSV−1 gCのアナログである(Robbins e t al.,1986)。HSVgCによるPRVIIIの機能的置換は観察さ れなかった(Whealy et al.,1989)。PRV gIIIは生 体外での複製には必須ではないが(Wathen et al.,1986;R obbins et al.,1986)、成熟グリコシル化型(98kDa) はPRVエンベローブの多量の構成成分である。抗gpIIIモノクローナル抗 体は生体外でウイルスを補体とともに、または補体なしで中性化し(Hampl et al.,1984;Eloit et al.,1988;Wathe net al.,1986)、受動的にマウスとブタの両方を防御する(Mar chioli et al.,1988)。PRV糖タンパク質gIIIは、大 脂菌で発現されたCro/gIII 融合タンパク質により免疫化した後(Ro bbins,A.,R.watson,L.Enquist,ヨーロッパ特許出 願0162738A1)又はワクシニア組換体中で発現された時(Panica li,D.,L.Gritz,G.Mazzara,ヨーロッパ特許出願026 1940A2)、ネズミとブタを致死量のPRV投与から防御することができる 。 PRV gpIIはHSV−1 gB相同体である(Robbins et al.,1987)。PRV gpIIを標的としたモノクローナル抗体はウイ ルスを生体外で(Ben−Porat et al.,1986)補体とともに 又は補体なしで(Wittmann et al.,1989)中性化する。さ らに、受身免疫の研究により、中性化モノクローナル抗体は部分的にブタを防御 する(Marchioli et al.,1988)ことが示された。仮性狂 犬病ウイルス(PRV)gII(gB)またはgp50(gD)を発現するNY VAC(高度に弱毒化されたワクシニアウイルス)をベースとした組換体による 免疫化することにより、毒性PRV投与からブタを保護できることが示された( Brockmeier et al.,1993)。さらに、PRV gIIお よびgp50、またはgII、gIII(gC)およびgp50を発現するワク シニア組換体は、gIIまたはgp50のみを発現する組換体よりも高いレベル の防御を引き出すことが示され、これらの糖タンパク質の潜在性の相乗作用の効 果が示唆された(Riviere et al.,1992)。 単純ヘルペスウイルス1型(HSV1)ゲノムは、少なくとも11の抗原的に 区別できる糖タンパク質をコードしている: gB、gC、gD、gE、gG、 gH、gI、gJ、gK、gLおよびgM(Roizman et al.,1 990)。精製されたHSV1 gB、gCまたはgDにより免疫化されたマウ スは致死量のHSV1投与に対して防御される(Chan,1983)。マウス はまた、HSV1(Davis et al.,1979)またはHSV2(O akes et al.,1978)ウイルス全体に対する抗体、および個々の HSV2 gB、gC、gDまたはgE糖タンパク質に対する抗体(Balac handran et al.,1982)による受動免疫によって、致死量の HSV1またはHSV2投与に対して防御された。 HSV1 gB(McLaughlin−Taylor et al.,19 88)およびHSV1 gC(Rosenthal et al.,1987) ウイルスを発現するワクシニアウイルスベクターは、細胞毒性T細胞反応を誘導 することが示された。加えて、HSV1 gB(Cantin et al., 1987)、HSV1 gC(Weir et al.,1989)またはHS V1 gD(Paolettiet al.,1984)のいずれかを発現する 組換えワクシニアウイルスにより免疫化されたマウスは致死量のHSV1投与に 対して防御されることが示された。HSV1 gDを発現する組換えワクシニア ウイルスもまた、モルモットモデル系においてHSV2に対して防御的であるこ とが示された(Wachsman et al.,1987)。 ウシヘルペスウイルス1(BHV)は30以上の構造的ポリペプチドを指定し ているが、そのうち11はグリコシル化されている(Misra et al. ,1981)。これらの糖タンパク質のうちの3つ、gI、gIIIおよびgI Vは、特徴付けがなされ、単純ヘルペスウイルス(HSV)糖タンパク質gB、 gC、およびgDと相同性であることが発見されている(Lawrence e t al.,1986;Zamb,1987)。精製されたウシヘルペスウイル ス1型(BHV1)gI(gB)、gIII(gC)および/またはgIV(g D)による免疫化により、BHV1/Pasteurella haemoly tica投与に対して牛は防御された(Babiuk et al.,1987 )。 ネコヘルペスウイルス1型(FMV−1)は少なくとも23の異なったタンパ ク質を含むことが知られている(Meas et al.,1984;Farg eaud et al.,1984)。これらのうち、少なくとも5つが120 kDaから60kDaの範囲で報告されている分子量でグリコシル化されている (Fargeaud et al.,1984;Compton、1989)。 FHV−1の糖タンパク質は免疫原性であることが示されている(Meas e t al.,1984;Compton,1989)。いくつかの他のアルファ ヘルペスウイルスのように、FHV−1はHSV−1の糖タンパク質B(gB) と相同性を有していると見られる(Maeda et al.,1992)。F HV−1 gB糖タンパク質は、B−メルカプトエタノールによって、66kD aと60kDaの2つの糖タンパク質に解離する134kDaの複合体である。 FHV−IDNAゲノムは大きさでおよそ134kbである(Rota et al.,1986)。 ヒトBリンパ栄養ヘルペスウイルスであるエプスタイン−バーウイルス(EB V)は、亜科ガンマヘルペスウイルスに属するリンホクリプトウイルス属の仲間 である(Roizman et al.,1990)。VZV(Davison et al.,1986)、HSV1(McGeoch et al.,19 88)、MCHV(Chee et al.,1990)およびEHV1(Te lford et al.,1992)のゲノムと同様に、EBVのゲノムは完 全にシークエンスされているので(Baer et al.,1984)、これ らの異なったヘルペスウイルスの数多くの相同性が記述されている(Kieff et al.,1990)。 ヒトサイトメガロウイルス(HCMV)はベータヘルペスウイルス亜科(ヘル ペスウイルス科)に属する。免疫学的に区別できる、HCMVエンベローブに関 連する糖タンパク質の3つの科が記述されている(Gretcn et al. ,1988):gCI(gp55およびgp93−130);gCII(gp4 7−52);およびgCIII(gp85−p145)。gCIをコードしてい る遺伝子は、HSVIgBと相同性である。 さらに、マレック病ウイルス(Marek’s disease virus ;MDV)gBを発現する鶏痘ウイルス組換体での免疫化は、ニワトリを毒性M DV投与に対して防御することが示された(Nazarian et al., 1992)。 これらの研究の結果は、gB、gCおよび/またはgD糖タンパク質に対する 免疫反応により目的とする種の動物をヘルペスウイルス投与に対して防御可能で あること、および、CHV gB、gCおよびgD糖タンパク質に対応するヌク レオチドの供与は、それにより糖タンパク質、および、ベクターシステム又は糖 タンパク質からの抗原性、免疫性またはワクチン組成物の供与が可能となるため 、現在の技術水準以上の有用な進歩であることを示唆している。 さらに、ヌクレオチドの発現による糖タンパク質は、血清等の試料中の糖タン パク質の存在または不在およびそれによるCHV、または、(CHVに、または 糖タンパク質に対する)免疫性もしくは抗原性反応の存在または不在の確認のた めの抗体結合診断アッセイ、キットまたは試験にさらに用いることができる抗体 の誘発にも利用することができる。このように、CHV gB、gCおよびgD 糖タンパク質に対応するヌクレオチドの供与からは多くの用途が生じる。 例えばラムダ等のファージやE.coliシステム等の、多様な外来性DNA の発現のためのベクターシステムが存在する(Allen et al.,19 87;Robbins、EPA 0162738A1;Panicali、EP A 0162738A1、これらはそれぞれここに参考文献として特に取り込ま れている。) ワクシニアウイルスと、近年は他のポックスウイルスが、外来性遺伝子の挿入 と発現のために用いられている。生きている感染可能なポックスウイルス中への 外来遺伝子の挿入の基本技術は、ドナープラスミド中の外来遺伝子要素に隣接し ているポックスDNA配列とレスキューポックスウイルス中に存在する相同性シ ークエンスとの間での組み換えに関与している(Piccini et al. ,1987)。 特に、ポックスウイルス組換体は、この分野で公知であり、それらの開示が参 考文献としてここに取り込まれている米国特許第4769330号、同第477 2848号、同第4603112号、同第5100587号および同第5179 993号に記載されている、例えばワクシニアウイルスやアビポックスウイルス 人工組換体の創出のための方法に類似である、2段階の工程により構築される。 第一に、ウイルス中に挿入されるDNA遺伝子配列、特に非ポックス源由来の オープンリーディングフレームを、ポックスウイルスのDNA部分と相同である DNAが既に組み込まれたE.coliプラスミド構築物中に配置する。 別に 、挿入されるDNA遺伝子配列をプロモーターと連結する。プロモーター−遺伝 子連結物を、プロモーター−遺伝子連結物がその両端において、可欠座を含むポ ックスDNA領域に隣接しているDNA配列と相同性であるDNAと隣接するよ うに、プラスミド構築物中に配置する。その結果生成されたプラスミド構築物は 、続いてE.coliバクテリア内での増殖により増幅され(Clewell、 1972)単離される(Clewell et al.,1969;Mania tis et al.,1982)。 第二に、挿入されるDNA遺伝子配列を含む単離されたプラスミドを、例えば ニワトリ胚繊維芽細胞等の細胞培養へ、ポックスウイルスとともに形質移入する 。プラスミド中の相同性ポックスDNAとウイルスゲノムそれぞれとの間の組み 換えにより、ゲノムの可欠領域内の外来DNA配列の存在により改変されたポッ クスウイルスが供与される。「外来」DNAという用語は、外因性DNA、特に 非 ポックス源由来のDNAで、そのDNAが配置されたゲノムによっては本来産成 されない遺伝子産物をコードしているものを指す。 遺伝子的組み換えとは一般に、2本のDNA鎖の間のDNAの相同性部分の交 換である。ある種のウイルスにおいては、RNAがDNAと置換しうる。核酸の 相同性部分とは、同じヌクレオチド塩基の配列を有する核酸(DNAまたはRN A)の部分である。 遺伝子的組み換えは感染した宿主細胞内での複製や新しいウイルスゲノムの製 造の間に自然に行われる。このように、ウイルス遺伝子の間の遺伝子的組み換え は、2以上の異なったウイルス又は他の遺伝子的構築物が共感染した宿主細胞中 においてもウイルス複製サイクルの間に起こりうる。第一のゲノムからのDNA 部分が、DNAが第一のウイルスゲノムのDNAに相同性である、第二の共感染 したウイルスのゲノム部分の構築において、相互転座可能に用いられる。 しかしながら、組み換えは、完全には相同性ではない異なったゲノムのDNA 部分の間においてもまた行われる。もし、第一のゲノム由来の部分が、第一の部 分の内部の、例えば遺伝子マーカー又は相同性DNAに挿入された抗原決定基を コードしている遺伝子の存在を除いては、他のゲノム部分と相同性であるときは 、組換えは起こり得、その組換えの生成物はその遺伝子マーカーや組換体ウイル スゲノム中の遺伝子の存在により検出できる。ワクシニアウイルス組換体の創出 のための付加的なストラテジーが最近報告されている。 挿入されたDNA遺伝子配列の、感染可能な改変されたウイルスでの成功裡の 発現には2つの条件が必要である。第一には、改変されたウイルスが生存可能で あるように、挿入はウイルスの可欠領域中でなければならない。挿入されたDN Aの発現のための第二の条件は、挿入されたDNAと適切な関係にあるプロモー ターの存在である。プロモーターは発現されるべきDNA配列の上流に位置する ように配置されなければならない。 ワクシニアウイルスは、天然痘に対する免疫化のために成功裡に利用され、1 980年には天然痘の世界中での根絶をついに達成した。その歴史の過程におい て、多くのワクシニア株が創成された。これらの異なった株は多様な免疫原性を 示し、潜在的な合併症、そのもっとも深刻なものはワクチン後の脳炎と突発性発 疹(Behbehani、1983)、と、様々な度合いで関連している。 天然痘の根絶とともに、遺伝子的に操作された外来遺伝子の発現のためのベク ターとしての、ワクシニアの新しい役割が重要となった。数多くの異種抗原をコ ードしている遺伝子がワクシニア中で発現され、しばしば、対応する病原体の投 与に対する防御免疫という結果となった(Tartaglia et al., 1990a中で総括)。 ワクシニアベクターの遺伝子的背景は、発現された外来免疫原の防御効率に影 響を与えることが示されている。例えば、エプスタイン バール ウイルス(E BV)gp340の、ワクシニアウイルスのWyethワクチン株中での発現は 、コットントップ タマリン(cottontop tamarin)をリンパ 腫によって誘導されたEBVに対して防御しなかったが、同じ遺伝子のワクシニ アウイルス WRラボラトリー株での発現は防御的であった(Morgan e t al.,1988)。 効率とワクシニアウイルスベースの組換体ワクチン候補の安全性との間の精密 なバランスは非常に重要である。組換体ウイルスは、ワクチン接種された動物中 で、防御的免疫反応を誘導するがいかなる重要な病原性性質をも欠如したやり方 で免疫原(群)を供与しなければならない。それ故に、ベクター株の弱毒化は、 現在の技術水準にわたって高度に好ましい進歩である。 数多くのワクシニア遺伝子が、組織培養における増殖に必須ではなく、その欠 失もしくは不活性化が多くの動物システム中での毒性を減少するものであるとし て同定されている。 ワクシニアウイルスチミジンキナーゼ(TK)をコードしている遺伝子がマッ ピングされ(Hruby et al.,1982)、配列決定された(Hru by et al.,1983;Weir et al.,1983)。チミジ ンキナーゼ遺伝子の不活性化もしくは完全な欠失は、ワクシニアウイルスの多様 な組織培養細胞中での増殖を妨げない。TK-ワクシニアウイルスはまた、多様 な宿主中の、多様な経路で接種された部位での生体内の複製能力も有している。 単純ヘルペスウイルス2型に関して、TK-ウイルスのモルモットへの経膣接 種は、脊髄において、TK+ウイルスの接種と比較して顕著に低いウイルス力価 という結果となることが示された(Stanberry et al.,198 5)。生体外でTK活性をコードしているヘルペスウイルスは活動的に代謝して いる細胞中でのウイルス増殖にとっては重要ではないが、静止状態の細胞中での 増殖には必要であることが示された(Jamieson et al.,197 4)。 TK-ワクシニアの弱毒化は、大脳内および腹腔内経路で接種されたマウスに おいて示された(Buller et al.,1985)。弱毒化はWR神経 毒性ラボラトリー株とWyethワクチン株の両方について観察された。皮内経 路で接種されたマウスにおいて、TK-組換体は、相当する抗ワクシニア中性化 抗体を、親株のTK+ワクシニアウイルスと匹敵するほど発生させ、この試験シ ステムにおいてはTK機能の欠失はワクシニアウイルスベクターの免疫原性を顕 著には減少させないことが示唆された。それに続く、TK-およびTK+組み換え ワクシニアウイルス(WR株)でのマウスの鼻腔内接種においては、脳を含む他 の部位への顕著に少ない伝播が見られた(Taylor et al.,199 1a)。 ヌクレオチド代謝に関与する他の酵素はリボヌクレオチド還元酵素である。ラ ージサブユニットをコードしている遺伝子の欠失による、ウイルスにコードされ た単純ヘルペスウイルス(HSV)内のリボヌクレオチド還元酵素活性の欠損は 、分裂中の細胞内での生体内でのウイルス増殖およびDNA複製に何も影響を与 えないが、血清飢餓細胞におけるウイルス増殖能力を厳しく制限した(Gold stein et al.,1988)。目に対する急性のHSV感染および三 叉神経の神経節における再活性化しうる潜在性の感染のためのマウスモデルを用 いたところ、リボヌクレオチド還元酵素ラージサブユニットが欠失したHSVに 関しては、野生型HSVによって示される毒性と比較して、減少された毒性が示 された(Jacobson et al.,1989)。 リボヌクレオチド還元酵素の、スモール(Slabaugh et al., 1988)およびラージ(Schmitt et al.,1988)サブユニ ットの両方がワクシニアウイルスにおいて同定されている。挿入によるリボヌク レオチド還元酵素ラージサブユニットの失活は、ワクシニアウイルスのWR株に おいて、マウスの頭蓋内接種によって測定されるウイルスの弱毒化につながる( Child et al.,1990)。 ワクシニアウイルス血球凝集素遺伝子(HA)はマッピングされ配列決定され ている(Shida,1986)。ワクシニアウイルスHA遺伝子は、組織培養 においての増殖には必須ではない(Ichihashi et al.,197 1)。ワクシニアウイルスHA遺伝子の不活性化は、頭蓋内経路で接種されたウ サギの神経毒性の減少および皮内接種の部位でのより少ない病斑という結果とな る(Shida et al.,1988)。HA座は、ワクシニアウイルスの WR株(Shida et al.,1987)、リスター株(Lister strain)(Shida et al.,1988)およびコペンハーゲン 株(Guo et al.,1989)において外来遺伝子の挿入に用いられた 。外来遺伝子を発現する組換えHA-ワクシニアウイルスは免疫原性であり(G uo et al.,1989;Itamura et al.,1990;S hida et al.,1988;Shida et al.,1987)、 対応する病原体の投与に対して防御的であることが知られている(Guo et al.,1989;Shida et al.,1987)。 牛痘ウイルス(ブライトン レッド株;Brighton red stra in)は、赤い(出血性の)痘をニワトリの卵の漿尿膜上に生じさせる。牛痘ゲ ノム内の自然発生的欠失は、白い痘を生じさせる変異体を創成するPickup et al.,1984)。出血性機能()は初期遺伝子にコードされてい る38kDaのタンパク質に位置している(Pickup et al.,19 86)。この遺伝子は、セリンプロテアーゼインヒビターと相同性を有し、牛痘 ウイルスに対する宿主炎症性反応を阻害し(Palumbo et al.,1 989)、血液凝固のインヒビターであることが示されている。 この遺伝子は、ワクシニアウイルスWR株において存在している(Kotw al et al.,1989b)。外来遺伝子の挿入によって遺伝子が不活 性化されているWRワクシニアウイルス組換体で接種されたマウスは、遺伝子 が手を加えられていない同様の組換体ワクシニアウイルスによって接種されたマ ウスと比べて、高いレベルで外来遺伝子産物に対する抗体を産成した(Zhou et al.,1990)。領域はワクシニアウイルスコペンハーゲン株に おいても不全な機能しない型で存在している(オープンリーディングフレームB 13およびB14 Goebel et al.,1990a,bで報告された 用語による)。 牛痘ウイルスは感染した細胞内で細胞質A型封入体(ATI)として局在化さ れる(Kato et al.,1959)。ATIの機能は動物から動物への 伝播の間に牛痘ウイルス粒子を保護することであると考えられている(Berg oin et al.,1971)。牛痘ゲノムのATI領域は、ATIボディ のマトリックスを形成する160kDaのタンパク質をコードしている(Fun ahashi et al.,1988;Patel et al.,1987 )。ワクシニアウイルスは、グノム中に相同性の領域を有してはいるが、一般に ATIを産生しない。ワクシニアWR株においては、ゲノムのATI領域は94 kDaのタンパク質として翻訳される(Patel et al.,1988) 。ワクシニアウイルスのコペンハーゲン株においては、ATI領域に相当するD NA配列の殆どが欠失しており、ATI領域の上流配列と融合された領域の3’ 末端が残存し、オープンリーディングフレーム(ORF)A26Lを形成してい る(Goebel et al.,1990a,b)。 多様な自然発生的な(Altenburger et al.,1989;D rillien et al.,1981;Lai et al.,1989; Moss et al.,1981;Paez et al.,1985;Pa nicali et al.,1981)および操作された(Perkus e t al.,1991;Perkus et al.,1989;Perkus et al.,1986)ワクシニアウイルスゲノムの左端近くでの欠失が報 告されている。10kbの自然発生的欠失を有するWR株(Moss et a l.,1981;Panicali et al.,1981)は、マウスへの 頭蓋内接種により弱毒化されることが示された(Buller et al., 1985)。この欠失はのちに17の潜在的ORFを含んでいることが示された (Kotwal et al.,1988b)。欠失領域の特異的遺伝子には、 ビロキンN1L(virokine N1L)および35kDaタンパク質(C 3L、Goebel et al.,1990a,bの報告の用語による)を含 んでいる。挿入によるN1Lの不活性化は、頭蓋内接種による通常のマウスおよ びヌードマウスの両方に対する毒性を減少させる(Kotwal et al. ,1989a)。35kDaタンパク質はN1Lのようにワクシニアウイルス感 染細胞の培地中に分泌される。このタンパク質は、補体調整タンパク質(com plement control proteins)ファミリー、特に補体4 B結合タンパク質(C4bp)に対する相同性を有している(Kotwal e t al.,1988a)。細胞内C4bpのように、ワクシニア35kDaタ ンパク質は補体の第四成分に結合し、クラシカル補体カスケード(classi cal complement cascade)を阻害する(Kotwal et al.,1990)。このように、ワクシニア35kDaタンパク質は、 ウイルスの宿主防御機構を回避を援助することに関与しているものと見られる。 ワクシニアゲノムの左端、宿主領域遺伝子K1L(Gillard et a l.,1986)およびC7L(Perkus et al.,1990)と同 定されている2つの遺伝子を含んでいる。これらの遺伝子の両方の欠失は、ワク シニアウイルスの多様なヒト細胞系列における増殖能力を減少させる(Perk us et al.,1990)。 2つの付加的なワクチンベクターシステムが、本来宿主制限されたポックスウ イルス、アビポックスウイルスの利用に関与している。ニワトリポックスウイル ス(fowlpoxvirus;FPV)およびカナリアポックスウイルス(c anarypoxvirus;CPV)が外来遺伝子産物の発現のために操作さ れてきている。ニワトリポックスウイルス(FPV)は、ポックスウイルス科ア ビポックスウイルス属の標準的なウイルスである。このウイルスは、1920年 代以来、生弱毒化ワクチンの利用により良好に制御されている、経済的に重要な 家禽病を引き起こす。アビポックスウイルスの複製は鳥類種に限られており(M atthews,1982b)、アビポックスウイルスが、ヒトを含む非鳥類種 への生産的感染を引き起こしたという報告は文献にはない。この宿主制限は、ウ イルスの他の種への伝播に対する内在的安全バリアを供与し、アビポックスウイ ルスベースのワクチンベクターの獣医学およびヒトの用途での利用を、魅力的な 問題とする。 FPVは、家禽病原体由来の抗原を発現するベクターとして有利に利用されて きた。毒性鳥類インフルエンザウイルスの血球凝集素タンパク質が、FPV組換 体中で発現された(Taylor et al.,1988a)。組換体をニワ トリおよび七面鳥に接種した後、同種または異種の毒性インフルエンザウイルス 投与に対して防御的である免疫反応が誘導された(Taylor et al. ,1988a)。ニューカッスル病ウイルス(Newcastle Disea se Virus)の表面糖タンパク質を発現するFPV組換体もまた開発され た(Taylor et al.,1990;Edbauer et al., 1990)。 FPVおよびCPVの複製が、鳥類系に限定されているにも拘わらず、これら のウイルスから派生した組換体は、鳥類以外の起源の細胞中で外因性タンパク質 を発現することが発見された。さらに、このような組換体ウイルスは、外来遺伝 子産物に対する免疫学的反応を誘導することが示され、好適な場合には、対応す る病原体の投与に対して防御する余裕があることが示された(Tartagli a et al.,1993a,b;Taylor et al.,1992; 1991b;1988b)。 このように、今までは、CHV gB、gCおよびgD糖タンパク質に対する ヌクレオチドおよびアミノ酸配列は教示も示唆もされておらず、これらの配列の 提供は非常に価値の高いものである。さらに、CHV gB、gCおよびgD糖 タンパク質に対するヌクレオチド由来の(例えば、これらのヌクレオチドを含む ベクターシステム由来の)、ワクチン、抗原的もしくは免疫的組成物は、糖タン パク質それら自体(例えばベクターシステムにより発現されたもの)と同様に、 これまでは教示も示唆もされておらず、そして、これらのヌクレオチド、ベクタ ーシステム、糖タンパク質および組成物は非常に価値の高いものである。 本発明の目的と概要 このように、本発明の一つの目的は、CHV gB、gCおよびgDをコード する単離された核酸またはヌクレオチドを提供することである。 CHV gB、gCおよび/またはgDをコードする単離された核酸またはヌ クレオチドを含むベクターを供与することも、本発明のさらなる目的である。 CHV gB、gCおよびgD糖タンパク質を、とくに、ヌクレオチドまたは 単離された核酸をベクター中での発現により供与することが本発明の別の目的で ある。 CHV gB、gCおよび/またはgDをコードする単離された核酸またはヌ クレオチド、またはそれらをコードするベクター由来の、または、例えばベクタ ーの発現などで得られた糖タンパク質それ自体由来の、抗原的、ワクチン、免疫 的組成物を供与することも、本発明の付加的な目的である。 改変された組換えウイルスであって、増加された安全性を有するものを提供す ること、およびそのような組換えウイルスの作成方法を提供することも本発明の 別の目的である。 公知の組換えポックスウイルスの抗原的、ワクチンもしくは免疫的組成物と比 較してより高いレベルの安全性を有する組換えポックスウイルス抗原的、ワクチ ンもしくは免疫的組成物を提供することも本発明の付加的な目的である。 宿主中で遺伝子産物を発現するためのベクターであって、宿主中で低毒性であ るようにベクターが改変されているものを供与することも本発明のさらなる目的 である。 例えばCHV gB、gCおよび/またはgD等の遺伝子産物を生体外で培養 された細胞中で発現するための、増加されたレベルの安全性を有する改変組換え ウイルスもしくは改変ベクターを用いる方法を提供することもまた本発明の別の 目的である。 これらの、および他の本発明の目的および利点は、以下を考慮することにより より容易に明らかとなるであろう。 本発明はCHV gB、gCおよびgDヌクレオチド、それらからの糖タンパ ク質の解析、およびそのヌクレオチド配列および糖タンパク質を用いた抗原的、 ワクチンもしくは組成物に関する。 従って、本発明はヌクレオチドもしくはイヌヘルペスウイルスgB糖タンパク 質をコードしている単離された核酸を提供する。 本発明はイヌヘルペスウイルスgC糖タンパク質をコードしている単離された 核酸を提供する。 本発明はイヌヘルペスウイルスgD糖タンパク質をコードしている単離された 核酸を提供する。 そのヌクレオチドは好ましくはDNAである。ヌクレオチトもしくは単離され た核酸は好ましくは図1、4および7に示されたDNA配列を有する。 本発明はまたイヌヘルペスウイルス糖タンパク質gBを提供する。 本発明はまたイヌヘルペスウイルス糖タンパク質gCを提供する。 本発明はまたイヌヘルペスウイルス糖タンパク質gDを提供する。 本発明はさらにイヌヘルペスウイルスgB、gCおよび/またはgDに対する ヌクレオチドまたは単離された核酸を含むベクターを提供する。好ましくはその ベクターは例えば組換えワクシニアまたはアビポックスウイルスなどの組換えポ ックスウイルスであり、より好ましくはそのワクシニアまたはアビポックスウイ ルスは例えばNYVAC、ALVACもしくはTROVACのように弱毒化され ている。 このように、1つの好ましい態様においては、本発明は、組換体ウイルスが弱 毒化された毒性および増加された安全性を有するように、ウイルスがコードして いる遺伝的機能を不活性化されている改変組換体ウイルスに関する。その機能は 、必須ではないか、または毒性に関している。ウイルスは好ましくはポックスウ イルス、特に、例えばニワトリポックスウイルスやカナリアポックスウイルスな どのワクシニアウイルスまたはアビポックスウイルスである。改変組換体ウイル スには、ウイルスゲノム中の非必須領域中に、CHV抗原性タンパク質、例えば CHV gC、gBおよびgDまたはそれらのいずれかの組合せ等をコードして いる外来性DNA配列を含んでいても良い。 さらに好ましい態様においては、本発明は、ウイルスが弱毒化された毒性を有 するように、非必須のウイルスにコードされている遺伝的機能を不活性化されて いる改変組換体ウイルスであって、その改変組換体ウイルスはさらにウイルスゲ ノムの非必須領域中に異種起源由来のDNAを含んでいるものに関する。そのD NAはCHV gB、gCおよびgD、またはそれらのいずれかの組合せをコー ドしていても良い。特に、毒性要素をコードしているオープンリーディングフレ ームを欠失させることにより、または天然に宿主が制限されているウイルスを利 用することにより、遺伝的機能が不活性化されている。本発明に従って利用され るウイルスは、好ましくは、ポックスウイルス、特に、例えばニワトリポックス ウイルスおよびカナリアポックスウイルス等の、ワクシニアウイルスまたはアビ ポックスウイルスである。好ましくは、そのオープンリーディングフレームは、 J2R、B13R + B14R、A26L、A56L、C7L − K1L、 およびI4L(Goebel et al.,1990a,bで報告された用語 による);およびそれらの組合せから成る群から選択される。これに関して、オ ープンリーディングフレームは、チミジンキナーゼ遺伝子、出血性領域、A型封 入体領域、血球凝集素遺伝子、宿主範囲遺伝子領域またはリボヌクレオチド還元 酵素ラージサブユニット;あるいはこれらの組合せから成る。ワクシニアウイル ス改変コペンハーケン株はNYVACと同定されている(Tartaglia et al.,1992)。 本発明はさらに、抗原性または免疫的反応をイヌ等の宿主中で誘導するための 抗原的、ワクチンまたは免疫的組成物であって、イヌヘルペスウイルス gB、 gCおよび/またはgDに対するヌクレオチド(群)あるいは単離された核酸( 群)を含む適切なベクターおよび適切な担体から成るもの;または、例えば本発 明のヌクレオチド(群)を含むベクターにおいてのそれらの発現由来等の、イヌ ヘルペスウイルス gB、gCおよび/またはgD糖タンパク質(群)、および 適切な担体を提供する。 本発明はさらに、発明のヌクレオチド(群)または単離された核酸(群)、糖 タンパク質(群)、組成物(群)を用いる方法をも提供する。 このように、本発明はイヌヘルペスウイルス gB、gCおよび/またはgD を調製するための、それらに対応するヌクレオチド(群)または単離された核酸 (群)を適切なベクター中に挿入し、ベクターを培養し、ベクターから糖タンパ ク質を回収することから成る方法を提供する。ベクターはワクシニアやアビポッ クスウイルス等のポックスウイルス、ラムダ等のファージ、またはE.coli や他の適切なウイルスまたは細菌ベクターであってもよい。培養は、ウイルス感 染を受けやすい細胞をウイルスベクターで感染させるかまたは、細菌ベクターシ ステムのコロニーを、例えばプレートや液体培地法等でで増殖させてもよい。そ して、回収は糖タンパク質をウイルス感染細胞または細菌細胞から分離してもよ い。 このように、好ましい態様においては、本発明は、弱毒化された毒性と増加さ れた安全性を有する改変組換体ウイルスを細胞に導入し、生体外で培養された細 胞内で遺伝子産物を発現させる方法に関している。改変組換体ウイルスは、非必 須領域内に、例えばCHV gB、gCおよびgDまたはこれらのいずれかの組 合せ等の、抗原性タンパク質をコードしている外因性DNA配列を有していても よい。 同様に、本発明は、本発明の抗原的、ワクチンまたは免疫的組成物をイヌ等の 宿主に投与することから成る、イヌ等の宿主細胞中でイヌヘルペスウイルスに対 する抗原的または免疫的反応を刺激する方法または接種する方法に関する。付加 的には、本発明は、本発明のヌクレオチド(群)の発現により誘導された抗体を 含む。この抗体は公知の技術によりモノクローナル抗体とすることができ、そし て、抗体もしくはモノクローナル抗体は、血清などの試料中のCHV gB、g Cおよび/またはgDの存在または不在およびそれによるCHV、またはCHV もしくはその糖タンパク質に対する抗体または免疫反応、の存在または不在を決 定するための結合診断アッセイ、試験またはキットに用いられてもよい。 これらおよび他の本発明の範囲内の実施態様は、記載されているかまたは、以 下の詳細な説明から明らかである。図面の簡単な説明 以下の、実施例を通して与えられ、本発明を記載された特定の実施例に限定す るために意図されているのではない詳細な説明は、付随している図面と関連づけ ることによって最もよく理解されるであろうが、ここにおいて、 図1は、CHV gB相同体のヌクレオチド配列および予測されるアミノ酸配 列(配列番号1および2)を示し; 図2はCHV gB相同体のハイドロパシー性(hydropathicit y)分析を示し; 図3Aおよび3Bは8つのgB相同体のアミノ酸のホモロジーを示し(配列番 号2−9); 図4はCHV gC相同体およびORF2のヌクレオチド配列と予測されるア ミノ酸配列(配列番号10−11)を示し; 図5はCHV gD相同体のハイドロパシー性分析を示し; 図6は4つのgC相同体のアミノ酸のホモロジーを示し(配列番号11−14 ); 図7はCHV gD相同体のヌクレオチド配列と予測されるアミノ酸配列(配 列番号15−16)を示し; 図8はCHV gD相同体のハイドロパシー性分析を示し; 図9は4つのgD相同体のアミノ酸のホモロジーを示し(配列番号16−20 ); 図10は、チミジンキナーゼ遺伝子欠失用のプラスミドpSD460の構築方 法および組換体ワクシニアウイルスvP410の開発を模式的に示し; 図11は、出血性領域欠失用のプラスミドpSD486の構築方法および組換 体ワクシニアウイルスv533の開発を模式的に示し; 図12は、ATI領域欠失用のプラスミドpMP494Δの構築方法および組 換体ワクシニアウイルスvP618の開発を模式的に示し; 図13は、血液凝集素遺伝子欠失用のプラスミドpSD467の構築方法およ び組換体ワクシニアウイルスvP723の開発を模式的に示し; 図14は、遺伝子クラスター[C7L−K1L]欠失用のプラスミドpMPC K1Δの構築方法および組換体ワクシニアウイルスvP804の開発を模式的に 示し; 図15は、リボヌクレオチド還元酵素ラージサブユニット欠失用のプラスミド pSD548の構築方法および組換体ワクシニアウイルスvP866(NYVA C)の開発を模式的に示し; 図16は、狂犬病糖タンパク質 G遺伝子のTK欠失座への挿入用のプラスミ ドpRW842の構築方法および組換体ワクシニアウイルスvP879の開発を 模式的に示し; 図17は、C50RFを含むカナリアポックスPvuII断片のDNA配列を示 し; 図18Aおよび18Bは、組換体カナリアポックスウイルスvCP65(AL VAC−RG)の構築方法を模式的に示し; 図19は、NYVACの開発のために欠失されたORFを模式的に示し; 図20は、F8 ORFを含むTROVAC DNA断片のヌクレオチド配列 (配列番号69)を示し; 図21は、F7 ORFを含む2356塩基対のTROVAC DNA断片の ヌクレオチド配列(配列番号72)を示し; 図22Aから22Dは、狂犬病中性化抗体力価(RFFIT、IU/ml)、 HDCおよびvCP65(105.5TCID50)の、同一または別のワクチン (0、28、および180日にワクチンが与えられ、抗体力価は0、7、28、 35、56、173、187および208日に測定)で前もって免疫化されたボ ランティアのうちでのブースター効果のグラフを示し; 図23は、pCHV37およびvCP320に含まれた、13Lでプロモート されたCHV gB遺伝子のヌクレオチド配列を示し; 図24は、ALVAC C6フランキングアーム(flanking arm )の遺伝子のヌクレオチド配列を示し; 図25は、vCP320感染細胞(35S標識された偽感染細胞(レーンA)、 ALVAC感染細胞(レーンB)、vCP320感染細胞(レーンC)およびC HV感染細胞(レーンD)の破砕物は、CHV gB特異的モノクローナル抗体 1125B2(Rhone Merieux,Lyon,Franceより入手 )とともにイムノプレシピテーションされ、SDSポリアクリルアミドゲル上で 泳動した。分子量マーカーはレーンEで泳動した。)のイムノプレシピテーショ ン分析を示し; 図26は、pCHV40およびvCP322に含まれた、H6でプロモートさ れたCHV gC遺伝子のヌクレオチド配列を示し; 図27は、vCP322感染細胞(35S標識された偽感染細胞(レーンA)、 ALVAC感染細胞(レーンB)、vCP322感染細胞(レーンC)およびC HV感染細胞(レーンD)の破砕物は、CHV gC特異的モノクローナル抗体 2011A9(Rhone Merieux,Lyon,Franceより入手 )とともにイムノプレシピテーションされ、SDSポリアクリルアミドゲル上で 泳動した。分子量マーカーはレーンEで泳動した。)のイムノプレシピテーショ ン分析を示し; 図28は、pCHV26およびvCP294に含まれた、H6でプロモートさ れたCHV gD遺伝子のヌクレオチド配列を示し; 図29は、vCP294感染細胞(35S標識された偽感染細胞(レーンA)、 ALVAC感染細胞(レーンB)、vCP294感染細胞(レーンC)およびC HV感染細胞(レーンD)の破砕物は、CHV gD特異的モノクローナル抗体 208D11(Rhone Merieux,Lyon,Franceより入手 )とともにイムノプレシピテーションされ、SDSポリアクリルアミドゲル上で 泳動した。分子量マーカーはレーンEで泳動した。)のイムノプレシピテーショ ン分析を示している。詳細な説明 本発明は、CHV gB、gCおよびgD遺伝子をコードしているヌクレオチ ドを提供する。これらの遺伝子は、それぞれ879、459および345アミノ 酸のポリペプチドをコードしている。これらの糖タンパク質の予測されるアミノ 酸配列と、他のヘルペスウイルスのgB、gCおよびgDアミノ酸配列との比較 により、CHVはアルファヘルペスウイルスの一つであること;このウイルスの 以前の生物学的特徴に従った分類と一致する結論が示唆された。この分析により 、gB相同体間のホモロジーはgCまたはgD相同体間のホモロジーより大きい こともまた明らかとなり、gBに関する構造上または機能上の束縛はgCもしく はgDに関するものより大きいことが示唆された。 相同性gB、gCおよびgDポリペプチドを並べることにより、非常に多くの システイン残基が完全に保存されていることが明らかとなった。これらの結果は 、これらのシステイン残基が、それらのジスルフィド結合を形成する能力により 、gB、gCおよびgD糖タンパク質の構造および機能の無欠さを維持すること において重要であることを示唆している。事実、HSV1においては、システイ ン1はシステイン5とともにジスルフィド結合を形成し、システイン2はシステ イ ン6とともにジスルフィド結合を形成し、システイン3はシステイン4とともに ジスルフィド結合を形成することが示されている(Long et al.,1 992)。さらに、これらの残基のいずれかに対する変異は、結果として生じる 糖タンパク質の立体配置、プロセシング、機能に多大な効果を有する(Wilc ox et al.,1988;Long et al、1990)。故に、本 発明の糖タンパク質中でのシステイン残基の保存もまた、構造上の重要性を有す る。 gC、gD、にgB相同体の間の高いホモロジーの程度もまた、これらの糖タ ンパク質が共通した機能を有することを示唆している。事実、BHV1のgB相 同体はgB-PRVウイルスをレスキューできることが示されており、これらの 2つの糖タンパク質が機能的に同等であることが示唆されている(Kopp & Mettenleiter,1992)。 相同性gB、gCおよびgDポリペプチドを並べることにより、潜在的なN− 結合グリコシル化サイトがいくらか保存されていることが明らかとなった。N− グリコシル化は、例えばタンパク質の立体配置の保持、プロテアーゼ分解に対す る防御等の多様な機能において役割を有していると考えられている。しかしなが ら、ヘルペスウイルス糖タンパク質に対するN−結合炭化水素の生物学的重要性 はまだ完全には理解されていない。例えば、HSV1感染細胞のツニカマイシン 処理は、感染可能なウイルス粒子の生産を阻害することが示されている(Piz er et al.,1988)。それに加えて、HSV1ウイルス粒子のエン ドグリコシダーゼ処理は感染性を減少させることが示された(Kuhn et al.,1988)。他方では、グリコシル化サイトの変異は感染性に影響しな いので、HSV1 gDのN−結合グリコシル化絶対に必須であるとは見えない (Sodora et al.,1991)。故に、gB、gCおよびgD糖タ ンパク質のグリコシル化サイトは比較的よく保存されているが、これらのポリペ プチドの適切なグリコシル化は、完全には必須ではない。 ヘルペスウイルスのG+C含量は33−75%の間で変化する(Roizma n,1982)。この拡散している多様性は、ウイルスにコードされているかま たは誘導された、ヌクレオチド代謝に関与する酵素の存在(または不在)に基づ く非選択的変異偏向によるものであることが示唆されている(Honess e t al.,1984)。例えば、VZVおよびヘルペスウイルス サイミリ( saimiri;HVS)は両方とも比較的低いG+C含量(それぞれ、46% と46%)を有し、そして両方とも酵素チミジル酸シンセターゼをコードしてい るが、この酵素はTTP合成に関与している(Davison & Scott ,1986;Honess et al.,1986)。他方でHSV1、HC MVおよびEBVは比較的高いG+C含量を有しているが(68%、57%およ び60%)、チミジル酸シンセターゼをコードしているようには見えない(Ho ness et al.,1986)。CHVはDNA密度分析によって、いず れのヘルペスウイルスよりも低いG+C含量33%(Plummer et a l.,1969;Roizman et al.,1982);比較的低い本発 明のヌクレオチドのG+C含量に相当する値(29%)を有することが同定され ている。CHVはヌクレオチド代謝に関する酵素をコードしていないという理論 に拘束されることを望んではいないが、本発明から、CHV gC遺伝子のすぐ 下の下流に位置しているORFはVZV チミジル酸シンセターゼとは相同性で はないと判明した。故に、もしCHVがチミジル酸シンセターゼ遺伝子を含んで いれば、それはVZVと同じゲノム中の位置には発見されなかった。 CHVにさらされた新生の子犬は通常はCHV特異的中性化抗体を形成するこ となしに死ぬ。同時に、母体の抗体または血清陽性イヌ由来の免疫血清処理は子 犬を致命的なCHV感染から防御できる(Carmichael,1970)。 故に、血清中性化抗体は致命的なCHV感染から子犬を防御できる。同様に、血 清中性化抗体は成犬を自己限定的の潜在性上部呼吸路感染から防御できる。 3つのCHV糖タンパク質である、gp145/112、gp80およびgp 47は、CHV中性化抗体を誘導することが知られている(Xuan et a l.,1991)。これらの糖タンパク質をコードしている遺伝子はまだ同定さ れていない。いかなる一の理論に拘束されることも望んではいないが、しかしな がら、これらの抗原は本発明のgB、gCおよびgD遺伝子にコードされている 可能性がある。いくつかの報告が、gB、gCおよび/またはgDに対する免疫 反応は、ヘルペスウイルスの投与からの標的の種の動物の防御を提供可能である ことを示唆しているため(Babuik et al.,1987;Nazar ian et al.,1992;Riviere et al.,1992; Brockmeier et al.,1993)、本発明のCHV gB、g CおよびgD遺伝子は、効率の良いCHV糖タンパク質、免疫的またはワクチン 組成物およびそれらの使用方法を提供する。 特に、本発明のヌクレオチドは発現のためのいかなる適切なベクターシステム 中にも挿入できる。例えば、ヌクレオチド(群)は、公知の方法を用いてE.c oliシステム等の(例えば、Robbins、EPA 0162738A1; Panicali、EPA 0261940A2を参照)いかなる適切な細菌ベ クター中に挿入できる。 このヌクレオチド(群)は、例えばラムダ、ポックスウイルス、ヘルペスウイ ルス(参考文献として取り込まれているRoizman、US特許第47693 31号を参照)、バキュロウイルス、ポリオウイルス(Kitson et a l.,J.Virol.65,3068−3075,1991参考文献としてこ こに取込みを参照)。アデノウイルス(Grunhaus et al.,19 92,”Adenovirus as cloning vectors”,S eminers in Virology(Vol.3)p.237−52,1 993;Ballay et al.,EMBO Journal,Vol.4 ,p.3861−65;Graham,Tibtech 8,85−87,Ap ril,1990;Prevec et al.,J.Gen.VIrol.7 0,429−434を参照、それぞれはここに参考文献として取り込まれている )システム等の、いかなる適切なファージまたはウイルスベクターシステムに、 公知の方法により挿入できる。 好ましいベクターシステムはポックスウイルスベクターシステムであり、特に 、米国特許第4769330号、第4772848号、第4603112号、5 100587号および5179993号のように組換えられているアビポックス ワクシニアウイルスシステムである。しかしながら、弱毒化されたポックスウイ ルスシステムはさらに好ましい。 新しいワクシニアワクチン株、NYVAC(vP866)の開発のために、ワ クシニアウイルスのコペンハーケンワクチン株を、公知のまたは潜在性の毒性要 素をコードしている、ゲノムの6つの非必須領域を欠失することにより改変した 。欠失の順序を以下に詳述する。全てのワクシニア制限酵素断片、オープンリー ディングフレームおよびヌクレオチド位置の命名は、Goebel et al .,1990a,bにおいて報告された用語に基づいている。 欠失遺伝子座を、外来遺伝子挿入のための受容体座としても操作した。 NYVACにおいて欠失された領域は以下に列挙されている。略語、欠失され た領域のオープンリーディングフレームの命名(Goebel et al., 1990a,b)および特定された欠失を通した全ての欠失を含むワクシニア組 換体(vP)の命名もまた、以下に列挙する。 (1)チミジンキナーゼ遺伝子(TK;J2R)vP410; (2)出血性領域(;B13R+B14R)vP553; (3)A型封入体領域(ATI;A26L)vP618; (4)血球凝集素遺伝子(HA;A56R)vP723; (5)宿主範囲遺伝子領域(C7L−K1L)vP804;および (6)リボヌクレオチド還元酵素ラージサブユニット(I4L) vP866(NYVAC) NYVACは、毒性や宿主領域に関する遺伝子産物をコードしている18のオ ープンリーディングフレームの特異的欠失により開発された、遺伝子的操作をさ れたワクシニアウイルス株である。NYVACは、i)新生マウスへの大脳内接 種後の減少した毒性、ii)遺伝的(nu +nu +)もしくは化学的(シクロフ ォスフォアミド)に免疫無防備状態のマウス中での無毒性、iii)免疫無防備 状態のマウスにおける散在性感染の誘発の欠如、iv)ウサギ皮膚上での顕著な 硬化および潰瘍化の欠如、v)接種部位からの迅速な消散、およびvi)ヒト起 源のものを含む組織培養細胞系統上での顕著に減少された複製能力、という数多 くの基準からみて高度に弱毒化されている。にもかかわらず、NYVACをベー スとしたベクターは、外因性免疫原に対する完全な反応を誘導し、防御的免疫を 提供した。 TROVACとは、生後1日のニワトリのワクチンに認可されているニワトリ ポックスウイルスのFP−1ワクチン株から派生した、プラーククローン単離体 である弱毒化されたニワトリポックスを指す。ALVACとは、認可されたカナ リアポックスワクチンであるKanapox(Tartaglia et al .,1992)のプラーククローンされた派生体である、弱毒化されたカナリア ポックスウイルスベースのベクターである。ALVACは、いくつかのKana poxの一般的性質と同様の、いくつかの一般的性質を有する。ALVACをベ ースとした外因性免疫原を発現する組換えウイルスもまた、ワクチンベクターと して効率的であることが示されている(Tartaglia et al.,1 993a,b)。このアビポックスベクターは、生産的な複製は鳥類種のみに限 られている。ヒト細胞培養においては、カナリアポックスウイルスの複製は、ウ イルス複製サイクル中のウイルスDNA合成の前で中止される。にもかかわらず 、外来免疫原を発現するよう操作された場合は、実際の発現とプロセシングが生 体外のほ乳類細胞中で観察され、多くのほ乳類種への接種により、外因性免疫原 に対する抗体および細胞免疫反応を誘導し、同種の病原体の投与に対する防御を 提供する。(Taylor et al.,1992;Taylor et a l.,1991)。近年のヨーロッパとアメリカ両方におけるカナリアポックス /狂犬病糖タンパク質組換体(ALVAC−RG)のフェーズI臨床試験では、 実験的ワクチンは十分に抗毒性であり、防御的レベルの狂犬病ウイルス中性化抗 体力価を誘導することが示された(Cadoz et al.,1992;Fr ies et al.,1992)。さらに、ALVAC−RGワクチン接種か ら派生した末梢血単核細胞(PMBCs)は、精製狂犬病ウイルスで刺激された 場合に顕著なレベルのリンパ球拡散を示した(Fries et al.,19 92)。 NYVAC、ALVACおよびTROVACはまた、国立衛生研究所(NIH )(アメリカの公的衛生施設)、組換えDNA勧告委肩会、ウイルスやベクター 等の遺伝子的材料の物理的規制のためのガイドライン、すなわち特定のウイルス やベクターの病原性に基づくこのようなベクターやウイルスの利用のための安全 な手順のガイドラインを公布している機関が、その物理的規制レベルを物理的規 制レベルの減少:BSL2からBSL1へ、を認可したという点で全てのポック スウイルスの中でも独特であると認識されている。ワクシニアウイルスコペンハ ー ゲン株−普通の天然痘ワクチン−ですらも、より高い物理的規制レベル、すなわ ちBSL2を有している。従って、当業者はNYVAC、ALVACおよびTR OVACが他のいかなるポックスウイルスよりも低い病原性を有していることを 認識している。 明らかに、弱毒化されたNYVAC、ALVACおよびTROVACのプロフ ィールとそれらが示す、体液と細胞内の両方において外因性免疫原に対する免疫 的反応を誘導する能力に基づいて(Tartaglia et al.,199 3a,b;Taylor et al.,1992;Konishi et a l.,1992)、このような組換えウイルスは前に記述されたワクシニアベー スの組換えウイルスを超えた顕著な利点を提供する。 バクテリアまたは組換えウイルスに感染させた細胞を増殖させた後、糖タンパ ク質(群)はクロマトグラフィー等の公知の技術により回収される(Robbi ns、EPA0162738A1;Panicali,EPA0261940A 2参照)。 回収された糖タンパク質(群)は続いて、適切な担体を含むワクチン、抗原的 または免疫的組成物に用いることができる。従って、本発明のヌクレオチドは極 めて有用である。 別の選択としては、ウイルスベクターシステム、特に好ましいポックスウイル スベクターシステムは、適切な担体を含むワクチン、抗原的または免疫的組成物 中で用いることができる。組成物中のCHV組換えポックスウイルスは、生体内 で投与または接種の後にCHVタンパク質を発現する。 本発明の抗原的、免疫的またはワクチン組成物(本発明のヌクレオチド(群) を含むベクターシステムから発現された糖タンパク質(群)を含むもの又はCH V組換えポックスウイルス等の適切なベクターシステムを含むもの)は、血清陽 性イヌ由来の免疫血清または母体の抗体と同様のやり方で子犬に投与される(C armichael,1970)。血清陰性イヌは、組成物を他の抗原的、ワク チンまたは免疫的組成物が投与されるのと同じやり方で投与される。獣医学の当 業者は、この開示から、例えば年齢、体重、品種、性別および全体的な健康等の 、特定の犬または子犬の要素を考慮しながら、過度の実験によらずに、投与量を 決 定できる。 付加的には、本発明の組換えウイルスおよびそれらからの発現産物は、動物の 体内で免疫または抗体反応を刺激する。これらの抗体から、当業者に公知の方法 で、モノクローナル抗体が調製可能であり、これらのモノクローナル抗体はまた は本発明のヌクレオチドから発現された抗体は、公知の抗体結合アッセイ、特定 のCHV gB、gCおよび/またはgD抗原(群)またはそれらに対する抗体 の存在または不在、およびその結果からのウイルスの存在又は不在の決定、ある いはウイルスまたは抗原(群)に対する免疫反応が容易に刺激されるか否かの決 定のための診断キットまたは試験に用いることができる。 モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ細胞によって生産されたイムノグロブ リンである。モノクローナル抗体は単一の抗原決定基のみと反応し、従来の血清 から派生した抗体よりも高い特異性を提供する。さらに、多数のモノクローナル 抗体をスクリーニングすることにより、所望の特異性、結合活性、イソタイプを 有する個々の抗体を選択することができる。ハイブリドーマ細胞系列は、恒常的 で、低コストである、化学的に同一の抗体の供給源を提供し、そしてそのような 抗体の調製は容易に標準化できる。モノクローナル抗体の作成方法は当業者によ く知られており、例えばここに参考文献として取り込まれている、1989年4 月1日に成立したKoprowski,H.et al.,米国特許第4196 265号等である。 モノクローナル抗体の使用は知られている。このような使用の一つは診断方法 であり、例えばここに参考文献として取り込まれている、1983年3月8日に 成立したDavid,G.およびGreen,H.,米国特許第4376110 号等である。 モノクローナル抗体は例えばここに参考文献として取り込まれているMils tein,C.,1980,ScientificAmerican 243: 66,70等のように、免疫吸収クロマトグラフィーによって物質を回収するた めにもまた用いられる。 付加的には、本発明のヌクレオチドは、試料中のCHV DNAの存在を確認 するためのプローブとして、またCHV DNAのクローニングまたは複製のた めのPCRプライマーの開発時と同様に用いることができる。DNAをプローブ として用いる方法またはPCRプライマーを調製する方法は当業者に公知である 。 このように、本発明のヌクレオチドおよび本発明のヌクレオチドの発現産物は (故に、ヌクレオチドそれ自体も)、極めて有用である。 以下の非限定的実施例は、説明のためのみに示され、本発明を制限するものと は考えられていない。実施例 方法と材料 CHV DNAゲノムの調製 CHV(L.Carmichael、コーネル 大学より入手)はMadin−Darbyイヌ腎臓(MDCK)細胞(ATCC CCL34)において増殖させた。ウイルスDNAを定法により単離した(T artaglia et al.,1990)。 DNA ハイブリダイゼーション CHVゲノムDNAを制限酵素で消化し、 アガロースゲルで泳動し、ジーン−スクリーン膜(New England N uclear)へ製造者が推奨する条件で移動した。ハイブリダイゼーションは 44℃、53℃または59℃で、1M NaCl、1%SDSおよび10%デキ ストラン硫酸中で行った。ハイブリダイゼーションプローブは、ネコヘルペスウ イルス(FHV)gB遺伝子内側部分を含む1800bpBamHI−XbaI 断片、FHV gC遺伝子の3’末端を含む950bpのBamHI−EcoR I断片、FHV gD遺伝子の3’末端を含む970bpのBamHI−Hin dIII断片を含んでいた(Audonnet、未刊行の結果)。 DNAのクローニングとシークエンス CHVゲノム断片をpBluescr iptSK(Stratagene)中にサブクローン化した。プラスミドDN Aは定法をもちいて調製、操作した。ヌクレオチド配列決定は二本鎖プラスミド テンプレートに対して、改変T7酵素、Sequenase(U.S.Bioc hemical Corporation)を用いて、製造者の椎奨する標準的 方法に従って行った。M13順方向および逆方向プライマーを用いて最初の配列 を得、Biosearch8700またはApplied Biosystem 380Bオリゴヌクレオチド合成装置により調製されたカスタムプライマーが、 それに続く反応に用いられた。 DNAおよびアミノ酸配列分析 DNAおよびアミノ酸配列分析は、PC/G ENE(IntelliGenetics,Incorporated)、AL IGN Plus(Scientific and Educational Software)およびIBI−Pustell(Internationa l Biotechnologies,Incorporated)ソフトウェ アパックを用いて行った。ホモロジー検索は、SWISS−PROT(リリース 20または23)(IntelliGenetics,Incorporate d)データベースについて、FASTAプログラム(Pearaon &Lip man,1988)を用いて行った。 DNAクローニングと合成 プラスミドを構築し、スクリーニングし、定法に 従って増殖させた(Maniatis et al.,1982;Perkus et al.,1985;Piccini et al.,1987)。制限 エンドヌクレアーゼは、Bethesda Research Laborat ories,Gaithersburg,MD,New England Bi olabs,Beverly,MAおよびBoehringer Mannhe im Biochemicals,Indianapolis,INより入手し た。E.coliポリメラーゼクレノー断片はBoehringer Mann heim Biochemicalsより入手した。BAL−31エキソヌクレ アーゼおよびファージT4DNAリガーゼはNew England Biol absより入手した。試薬は供給者によって特定された方法で用いられた。 合成オリゴデオキシリボヌクレオチドはBiosearch8750またはA pplied Biosystem380BDNA合成装置により前述のように 調製された(Perkus et al.,1989)。DNAシークエンスは ジデオキシチェーン終結法により(Sanger et al.,1977)S equenase(Tabor et al.,1987)を用いて前述のとお り行った(Guo et al.,1989)。配列確認のためのDNAの複製 連鎖反応(PCR)による増幅(Engelke et al.,1988)を 、カスタム合成オリゴヌクレオチドプライマーとGeneAmp DNA増幅試 薬 キット(Perkin Elmer Cetus,Norwalk,CT)を用 いて自動化Perkin Elmer Cetus DNAサーマルサイクラー 中で行った。過剰のDNA配列を、制限酵素消化とそれに続くBAL−31エキ ソヌクレアーゼによる限定分解および合成ヌクレオチドを用いた突然変異(Ma ndecki,1986)によりプラスミド中から除去した。 細胞、ウイルス、および形質導入 ワクシニアウイルスコペンハーゲン株の起 源と培養条件は以前に記述されている(Guo et al.,1989)。組 換えによる組換体ウイルスの開発、ニトロセルロースフィルターのインサイチュ ハイブリダイゼーションおよびベータガラクトシダーゼ活性によるスクリーニン グは以前に記述された(Piccini et al.,1987)。 ワクシニアウイルスコペンハーゲン株およびNYVACの起源と培養条件は以 前に記述されている(Guo et al.,1989;Tartaglia et al.,1992)。組換えによる組換体ウイルスの開発、ニトロセルロ ースフィルターのインサイチュハイブリダイゼーションおよびベータガラクトシ ダーゼ活性によるスクリーニングは以前に記述された(Panicali et al.,1982;Perkus et al.,1989)。 親カナリアポックスウイルス(Rentschler株)はカナリアのための ワクチン株である。このワクチン株は野生株単離体から得られ、ニワトリ胚繊維 芽細胞において200回以上の連続継代を通して弱毒化された。マスターウイル スシードは寒天の下で4回の連続的プラーク精製にかけられ、1つのプラークは 5回のさらなる継代により増幅され、そのあとそのストックウイルスが生体外組 換えテストにおいて親株として用いられた。プラーク精製されたカナリアポック ス単離体はALVACと命名された。 FP−1と命名されたニワトリポックスウイルス(FPV)株は以前に記述さ れた(Taylor et al.,1988a)。それは生後一日のニワトリ のワクチン接種に有用な弱毒化されたワクチン株である。親ウイルス株Duve tteはフランスでニワトリからのニワトリポックスうろことして得られた。こ のウイルスはニワトリ受精卵中で約50回連続継代され続いてニワトリ胚繊維芽 細胞において25回継代された。このウイルスは4回の連続的プラーク精製にか けられた。1つのプラーク単離体がさらに初期CEF細胞中で増幅され、TRO VACと命名され、ストックウイルスとした。 NYVAC、ALVACおよびTROVACウイルスベクターおよびその派生 体は以前に記述されたように増殖された(Piccini et al.,19 87;Taylor et al.,1988a,b)。VERO細胞およびニ ワトリ胚繊維芽細胞(CEF)は以前に記述されたように増殖された(Tayl or et al.,1988a,b)。実施例1 CHV gB遺伝子の同定と配列決定 CHVゲノムDNAと、放射性同位体で標識化したネコヘルペスウイルス(F HV)gB、gCおよびgD遺伝子とを、比較的低い厳密性条件でハイブリダイ ゼーションさせることにより(Audonnet,未刊行の結果)、一つの相補 的な配列が同定された。この配列を含む6kbpのXbaI断片がクローン化さ れハイブリダイズした領域のヌクレオチド配列が同定された。CHV gB遺伝 子をコードしているヌクレオチドの配列を、それから予測されるアミノ酸配列発 現(gB 糖タンパク質)とともに図1に示す。想像上の膜内外領域および潜在 的TATA、CAATおよびポリアデニル化シグナル配列には下線を引いた。ヌ クレオチドおよび予測されるアミノ酸残基には配列の右側へ番号を付した。 位置201から始まり位置2840で終わるオープンリーディングフレーム( ORF)が同定された。このORFの(予測された)翻訳産物は879アミノ酸 長である。このアミノ酸配列をSWISS−PROT(リリース20)データベ ースと比較することにより、数多くのヘルペスウイルスのgB糖タンパク質の顕 著なホモロジーが明らかとなった。付加的な分析により、(予測された)CHV 遺伝子産物は、例えばヒトサイトメガロウイルス(HCMV)またはエプステイ ン−バーウイルス(EBV)等のベータやガンマヘルペスウイルスよりも、単純 ヘルペスウイルス1型(HSV1)等のアルファヘルペスウイルスのgB糖タン パク質に相同性であることが判明した。これらの分析およびその結果を以下の表 1に示す。これらの分析は、CHVはアルファヘルペスウイルスに分類されるべ きであること;生物学的特性に基づく以前のこのウイルスの分類(Carmic hael et al.,1965;Roizman,1982)と一致する 結論を示唆していた。 表1の数値はALIGN Plusプログラムを用いて得られたもので、完全ホ モロジーとして表示されている。gBアミノ酸配列全体を用いた。配列変数は: ミスマッチペナルティ=2、オープンギャップペナルティ=4、拡張ギャップペ ナルティ=1である。文献:FHV(Maeda et al.,1992)、 EHV1(Whalley et al.,1989)、PRV(Robbin s et al.,1987)、BHV1(Whitbeck et al., 1988)、VZV(Keller et al.,1986)、MDV(Ro ss et al.,1989)、HSV1(Bzik et al.,198 4)、HCMV(Kouzarides et al.,1987)およびEB V(Pellett et al.,1985)。実施例2 CHV gBヌクレオチド配列の分析 CHV gB遺伝子の5’および3’非コード領域は、TATAボックス、C AATボックスおよびポリアデニル化シグナル配列等の、多くのRNAポリメラ ーゼII制御配列モチーフを含んでいる(Corden et al.,198 0;Proudfoot & Brownlee,1976)(図1)。潜在的 TATAボックスは位置34、36、119および148、およそ165bp、 160bp、80bpおよび50bpぶんCHV gB開始コドンの上流に見ら れる。潜在的CAATボックス配列(ATTG)は位置89、97および165 、およそ110bp、100bpおよび35bpぶんCHV gB開始コドンの 上流に見られる。潜在的ポリアデニル化シグナル配列(AATAAA)は位置2 839および2961、およそ0bpおよび120bpぶんCHV gB終止コ ドンの下流に見られる。 開始コドンの周りのヌクレオチド配列は翻訳開始の効率に影響を与える(Ko zak,1986)。特に、配列[A/G]NNATGGは、最も効率が良いこ とが判明している。故に、Kozakの法則と比べて、CHV gB開始コドン の周辺のヌクレオチド配列(AGTATGT)は位置−3において好ましいが、 位置+4においては好ましくない(図1)。CHV gB遺伝子はKozakの 法則に従わないという事実は普通でなくはない。FHV(Maeda et a l.,1992)、PRV(Robbins et al.,1987)、va ricella−zoster virus(VZV)(Keller et al.,1986)、MDV(Ross et al.,1989)およびHS V1(Bzik et al.,1984)gB遺伝子もまた位置+4にピリミ ジンを有している。実施例3 予測されるCHV gBアミノ酸配列の分析 CHV gB相同体の椎定されたアミノ酸配列を図1に示す。このアミノ酸配 列のハイドロパシー性分析は図2に示されている。このプロフィールは、Kyt e & Doolittle(1982)の方法および13アミノ酸のインター バルを用いたPC/GENE SOAPプログラムにより得られた。縦軸は、正 の値は疎水性であり負の値は親水性である、相対的なハイドロパシー性を示して いる。横軸はCHV gB相同体のアミノ酸番号を示している。 このアミノ酸配列のハイドロパシー性の分析により、2つの顕著な疎水性のピ ークの存在が明らかとなった。第1のピークは、N末端に位置しており、いかな る一の理論に拘束されることを意図するわけではないが、潜在的なシグナル配列 を示している。N末端シグナル配列は小胞体膜を通過する輸送を開始し、適切な 転写後の修飾と糖タンパク質のターゲッティングに重要であり得る(Blobe l et al.,1980)。シグナル配列は約15から30残基の間で変わ り得、通常は塩基性N末端領域、中央疎水性領域、および短い、比較的極性のC 末端領域から成る。それに加えて、分解部位は通常−3、−1ルールに従い、位 置−1の残基は小さく(Ala、Ser、Gly、Cys、ThrまたはGln )位置−3の残基は芳香性(Phe、His、TyrまたはTrp)、荷電(A sp、GluまたはArg)または大きくて極性(AsnまたはGln)ではな く、そして−3から+3まではプロリンではない(von Hejine,19 96)。PSIGNAL、真核シグナル配列を検出するために設計されたPC/ GENEプログラム、での分析では、CHV gBのN末端は潜在的シグナル配 列としては同定されなかったが、この領域は典型的なシグナル配列に相当する要 素;すなわち疎水性コア(2−17残基)および比較的極性C末端領域(図1) 、を有している。PSIGNALがCHV gBのN末端領域にシグナル配列を 検出しなかった事実は特有ではない。このアルゴリズムはVZV gB相同体の N末端領域においてもまた、シグナル配列を検出しなかった。 第2の、非常に幅広い、疎水性ピーク(群)(図2)は、アミノ酸残基725 と741との間、746−750および766−772の予想される膜通過部分 (Klein et al.,(1985)の方法を用いた)とともにあり、い かなる理論に拘束されることを意図するものではないが、膜固定領域として機能 している。HSV1 gBの膜内外ドメインは、他のgB相同体と同様に、膜を 3回横切っているという仮説が出されている(Pellett et al., 1985)。CHV gBのハイドロパシー性分析により、少なくとも2つの別 個の疎水性ピークの存在が明らかとなった。故に、CHV gBおよびHSV1 gBは類似の膜内外構造を有している。 CHV gBのアミノ酸配列を他のヘルペスウイルス由来の類似の配列と並べ ることにより、N末端、椎定分解部位(下記参照)をとりまく領域およびC末端 近傍の領域を除いた配列全体を通しての広い相同性が判明した。図3Aおよび3 Bは8つのgB相同体のアミノ酸配列を示している。CHV、FHV、EHV1 、PRV、HSV1、VZV、HCMVおよびEBV gB相同体のアミノ酸配 列(配列が得られた文献については、表1の下のテキストを参照)がPC/GE NE CLUSTALプログラムを用いて配列された。ダッシュで示されたギャ ップは相同性を最大にするために導入された。並べられた8つの全ての配列にお いて同一の残基は、アスターリスク(*)によって示されている。並べられた配 列の多数において同一の残基は、ピリオド(.)によって示されている。保存さ れたシステイン残基は箱に入れた。潜在的なN−結合型グリコシル化部位は陰を 付されている。椎定プロテアーゼ分解部位は下線が引かれている。 この並列により、数多くのシステイン残基の多数が完璧に保存されていること が明らかとなった。例えば、CHV gBは11のシステイン残基を含有してい るが、それらのうちの10はアルファ、ベータ、ガンマヘルペスウイルスの全て において完全に保存されていた。事実、CHV gBにおいて唯一保存されてい ないシステイン残基はN末端付近で発見され推定シグナル配列中に位置している 。これらの結果はgB 糖タンパク質は比較的類似の三次構造を有することを示 している。 gB アミノ酸配列を並べることにより、潜在的なN−結合型グリコシル化部 位が比較的よく保存されていることが明らかとなった(図3Aおよび3B)。N −結合型オリゴサッカライドは、Asn−X−SerもしくはAsn−X−Th r(ここにおいて、Xはプロリンではない)(Bause,1983)という配 列を有するAsn残基に付加されうる。CHV gBは13の潜在的N−結合型 グリコシル化部位を有している。しかしながら、これらのうち3つは、推定細胞 質ドメインに位置しており、そのため、グリコシル化されていないであろう。潜 在的N−結合型グリコシル化部位の配置は、多数のgB 糖タンパク質において 比較的よく保存されていた(図3Aおよび3B)。 殆どのヘルペスウイルスのgB糖タンパク質は成熟化の間に内部で分解され、 その後のペプチドはジスルフィド結合により一緒に保持されている。VZV g B相同体(gpII)は、例えば、ArgとSer残基の間で分解され、その結 果、分子量約60kdの2つの糖タンパク質となる(Keller et al ., 1986)。FHV gB糖タンパク質(Maeda et al.,1992 )、ウマヘルペスウイルス1型(EHV1)(Whalley et al., 1989)、PRV(Robbins et al.,1987)、BHV1( Whitbeck et al.,1988)、MDV(Ross et al .,1989)およびHCMV(Kouzarides et al.,198 7)等もまた分解される。さらに、配列Arg−X−Arg−Arg/Lys− −Ser/Alaは、VZV分解部位の配列Arg−Thr−Arg−Arg− −Serと類似で、これらのgB糖タンパク質それぞれと事実上同一の位置にお いて存在している。これとは逆に、この配列は、分解されないHSV1(Bzi k et al.,1984)およびEBV(Pellett et al., 1985)gB糖タンパク質においては発見されていない。この分解を行うこと の重要性は不明である。しかしながら、BHV1(Blewett & Mis ra、1991)およびHCMV(Spaete et al.,1990)の 株であって、この分解部位を変異させ、そのため分解されないgB糖タンパク質 をコードしているものは感染性であるので、それは生体外の複製には必須ではな いように見える。CHV gBは内部でプロテアーゼにより分解されるという理 論に拘束されることを意図してはいないが、配列Arg−Lys−Arg−Ar g−−SerはCHVにおいてVZV、FHV、EHV1、PRV、BHV1、 MDVおよびHCMVと同様の位置に存在している。実施例4 CHV gC遺伝子の同定とシークエンス CHVゲノム断片をランダムにpBluescriptSK中にクローン化し た。これらの断片の末端のヌクレオチド配列を決定し、潜在的ORFの予測され るアミノ酸配列を、SWISS−PROT(リリース20)アミノ酸データベー スに対してホモロジー分析を行った。この方法を用いることにより、ヘルペスウ イルスgC糖タンパク質とホモロジーを有するORFをコードしている12kb のXbaIが同定された。このORFのヌクレオチド配列は図4中に示されてい る。図4は、CHV gC相同体およびORF2のヌクレオチド配列と予測され るアミノ酸配列を示している。推定膜内外領域および潜在性TATA、CAAT およびポリアデニル化シグナル配列に下線を引いた。ヌクレオチドおよび予測さ れるアミノ酸残基には、配列の右に向かって番号を付した。推定CHV gC遺 伝子は位置201からはじまり、位置1580で終わる。予測された翻訳産物は 、459アミノ酸長である。このアミノ酸配列と他のヘルペスウイルス由来のg C糖タンパク質の配列との比較を以下の表2に示すが、広いホモロジーが明らか となり、このORFはCHV gC相同体をコードしていることが示唆された( 表2)。 表2の値はALIGN Plusプログラムを用いて得、ホモロジーパーセント で示した。gCアミノ酸配列全体を用いた。配列変数は表1を参照されたい。文 献:FHV(Audonnet,未刊行の結果)、EHV1(Allen & Coogle,1988)、EHV4(Nicolson & Onions, 1990)、PRV(Robbins et al.,1986)、BHV1( Fitzpatrick et al.,1989)、VZV(Davison & Scott,1986)、MDV(Ihara et al.,1989 )およびHSV1(McGeoch et al.,1988)。実施例5 CHV gCヌクレオチド配列の分析 潜在的TATAボックス配列(TATA)が位置22および81、CHV g C開始コドンのおよそ180bpおよび120bp上流域に見られる(図4)。 付加的なTATA配列が位置175にも見られる。それはgC開始コドンに近接 しているので、しかしながら、潜在的なTATAボックス配列ではないかもしれ ない。潜在的CAATボックス配列(CAATおよびATTG)は、位置13、 59および119、gC開始コドンの約190bp、140bpおよび80bp 上流域においてみられる。潜在的ポリアデニル化シグナル配列(AATAAA) は位置1744、CHV gC終止コドンの約165bp下流域ででありORF 2内部の45bpにおいて見られる(下記参照)。他の潜在的ポリアデニル化シ グナル類似配列はgC−3′非コード領域に見られる。 CHV gB遺伝子のように、CHV gC開始コドン(AAAATGA)の 周辺のヌクレオチド配列はKozakの法則に関して位置−3では好ましいが位 置+4では好ましくない(図4)。FHV(Audonnet.末刊行の結果) 、EHV1(Allen & Coogle、1988)およびVZV(Dav ison & Scott,1986)gC遺伝子もまた位置+4において好ま しくないヌクレオチドを有している。実施例6 予測されるCHV gCアミノ酸配列の分析 CHV gC相同体の推定アミノ酸配列を図4に示す。図5はCHV gC相 同体のハイドロパシー性分析を示している。Kyte & Doolittle (1982)および13アミノ酸の間隔を用いたPC/GENE SOAPプロ グラムによって、プロフィールを得た。垂直軸は、正の値は疎水性、負の値は親 水性である相対的ハイドロパシー性を示す。水平軸はCHV gC相同体のアミ ノ酸番号を示す。 予測されたCHV gCアミノ酸配列のハイドロパシー性分析により、2つの 顕著な疎水性のピークの存在が明らかとなった(図5)。第1のピークは、N− 末端に位置しており、いかなる一の理論にも拘束されることを望んではいないが 、潜在的シグナル配列を表している。PSIGNALでの分析ではこのポリペプ チドのN−末端を潜在的シグナル配列として同定はできなかったが、この領域は 塩基性N−末端領域、疎水性核(残基6−20)および相対的極性C−末端領域 を 有している(図4)。第2の疎水性ピーク、残基424−433および449− 456の間の予測された膜貫通部分(Klein et al.,(1985) の方法を用いた)は、いかなる一の理論に拘束されることを意図するわけではな いが、膜固定領域として機能している。図6は4つのgC相同体のアミノ酸ホモ ロジーを示している。CHV、FHV、EHV1およびHSV1 gC相同体の アミノ酸配列(文献については図2を参照)は、PC/GENE CLUSTA Lプログラムを用いて並べられた。ダッシュで示されるギャップは、ホモロジー を最大化するために導入された。配列された残基で4つの配列全てにおいて同一 のものはアスターリスクにより示した。並列された配列の多数において同一であ った残基はピリオド(.)で示した。保存されているシステイン残基は箱に入れ た。潜在的N−結合型グリコシル化部位は陰を付した。 CHV gCアミノ酸配列と他のヘルペスウイルス由来の相同体の配列とを並 列させることにより、N−末端の例外を除いた、全体の配列を通しての適度なレ ベルでのホモロジーが明らかとなった(図6)。この並列により多数のシステイ ン残基が完璧に保存されていることが明らかとなった。例えば、CHV gCは 10のシステイン残基を含んでいるが、そのうちの8つは全てのアルファヘルペ スウイルスにおいて完璧に保存されていた。事実、CHV gCにおいて保存さ れていないシステイン残基だけが推定膜貫通または細胞内ドメインに位置してい る。これらの結果はgC糖タンパク質が比較的類似した三次構造を有することを 示している。他のgC配列との並列により、潜在的N−結合型グリコシル化部位 が比較的保存されていることが明らかとなった。実施例7 ORF2の同定とシークエンス CHV gC遺伝子の下流領域のヌクレオチド配列の分析により、第2のOR Fの存在が明らかとなった(図4)。このORF(ORF2)は、位置1699 からはじまり位置2226で終わる。予測される転写産物は175アミノ酸長で ある。以下の図3は、この配列と、SWISS−PROT(リリース23)デー タベースとの比較を示しているが、他のアルファヘルペスウイルスgC遺伝子の 下流域に位置しているORFとの顕著なホモロジーが判明した。ORF2相同体 に対するホモロジーのスコアは、CHV、FHV、EHV、ウマヘルペスウイル ス4型(EHV4)、MDV、シチメンチョウヘルペスウイルス(HVT)およ び恐らくHSV1において、gC遺伝子の下流域に位置しているORFが、高度 に多様であるが進化上で関連している遺伝子ファミリーを表していることを示し ている。これとは逆に、VZV gC遺伝子の隣に位置しているORF(遺伝子 13)は、対応する位置にある他のいずれのORFとも、顕著な相同性を示して いない。さらに、遺伝子13はゲノム上で、他の全てのORF2類似遺伝子に関 連した方向とは逆の方向で配置されている(Davison & Scott, 1986)。これらの結果はこれらの2群の遺伝子にコードされているタンパク 質の、提案されている機能と一致している;VZV遺伝子13は、チミジル酸シ ンセターゼ(Davison & Scott,1986)をコードし、他方、 HSV1 ORF2類似遺伝子(UL45)は、推定ウイルス粒子タンパク質を コードしている(Telford et al.,1992)。故に、CHV、 FHV、EHV1、EHV4、MDV、HVTおよび恐らくはHSV1において 、gC遺伝子の隣に位置しているORFは、VZV gC相同体の下流域にコー ドされているタンパク質とは構造上も機能上も関係のないタンパク質をコードし ている。 表3の数値はFASTAおよびRDF2プログラムを用いて得られた(Pear son & Lipman,1988)。1のktup(a ktup of 1)が用いられた。括弧内の数値は、FASTAスコアと、100個の無作為に 置換された型の潜在的に関連している配列から得られたスコアの平均との間の標 準偏差の数字を示している。文献:FHV(Audonnet,未刊行の結果) 、EHV1(Telford et al.,1992)、EHV4(Nico lson & Onions,1990)、MDV(Ihara et al. ,1989)、HVT(Kato et al.,1989)、HSV1(Mc Geoch et al.,1988)およびVZV(Davison & S cott,1986)。実施例8 CHV ORF2ヌクレオチド配列の分析 潜在的TATAボックス配列(TATA)は、位置1604、1606、16 35および1662、ORF2の開始コドンのおよそ95、93、65および3 5bp上流であって、gC遺伝子の終止コドンのおよそ24、26、55および 80bp下流にみられる(図4)。潜在的CAATボックス配列(CAAT)は 、位置1584、開始コドンのおよそ115bp上流でみられる。潜在的ポリア デニル化シグナル配列(AATAAA)は、ORF2の終止コドンから0−15 bp下流域であるオーバーラップしている位置2225、2229、2234お よび2238、みられる。ORF2開始コドン(AATATGG)を取り巻いて いるヌクレオチド配列は、Kozakの法則に関しては位置−3と+4において 好ましい。実施例9 CHV gD遺伝子の同定とシークエンス CHV gC相同体をマッピングした時に用いた方法と同様の方法を用いて、 ヘルペスウイルスgD糖タンパク質とホモロジーを有する7kbのPstI断片 を同定した。図7はCHV gD相同体のヌクレオチド配列と予測されたアミノ 酸配列を示している。推定シグナル配列、膜内外領域および潜在的ポリアデニル 化シグナル配列に下線を引いた。ヌクレオチド配列および予測されたアミノ酸残 基には配列の右から番号を付した。CHV gD遺伝子は位置201からはじま り位置1238で終わる。(予測される)翻訳産物は345アミノ酸長である。 以下の表4は、このアミノ酸配列と他のgD糖タンパク質の配列との比較、およ び明らかとなった広いホモロジーを示しており、このORFがCHV gD相同 体をコードしていることを示唆している。 表4の数値はALIGN Plusプログラムを用いて得られ、ホモロジー%で 示されている。gDアミノ酸配列全体を用いた。配列変数については図1を参照 されたい。文献:FHV(Audonnet,未刊行の結果)、EHV1(Fl owers et al.,1991)、PRV(Petrovskis et al.,1986)、BHV1(Tikoo et al.,1990)およ びHSV1(Lasky & Dowbenko,1984)。実施例10 CHV gDヌクレオチド配列の分析 CHV gD遺伝子のすぐ近くの上流域にはTATAあるいはCAAT/AT TG配列は同定されなかった(図7)。しかしながら、多数のTATAボックス 類似配列は見つかった。潜在的ポリアデニル化シグナル配列(AATAAA)は 、位置1260および1287、CHV gD終止コドンのおよそ25および5 0bp上流に見られた。CHV gBおよびgC遺伝子のように、CHV gD 遺伝子(AAAATGA)を取り巻くヌクレオチド配列は、Kozakの法則に 関して、位置−3では好ましく、位置+4ではそうではなかった(図7)。FH V(Audonnet,未刊行の結果)、EHV1(Audonnet et a l.,1990;Flowers et al.,1991)、PRV(Pet rovskis et al.,1986)およびBHV1(Tikoo et al.,1990)gD遺伝子もまた、位置+4において好ましくないヌクレ オチドを有している。実施例11 予測されるCHV gDアミノ酸配列の分析 CHV gD相同体の推定アミノ酸配列を図7に示す。図8はCHV gD相 同体のハイドロパシー性分析を示している。プロフィールは、Kyte & D oolittleの方法(1982)および11のアミノ酸のインターバルを用 いた、PC/GENE SOAPプログラムにより得られた。垂直軸は、正の値 が疎水性で負の値が親水性である相対ハイドロパシー性を示している。水平軸は 、CHV gD相同体のアミノ酸の番号を示している。 予測されたCHV gDアミノ酸配列のハイドロパシー性の分析により、二つ の顕著な疎水性ピークの存在が判明した(図8)。第1のピークはN−末端に位 置し、いかなる一の理論に拘束されることを意図するものではないが、潜在的シ グナル配列を示している。事実、PSIGNALは位置16および17の間に潜 在的分解部位を同定した。第2の疎水性ピークは、残基304−311および3 27−332の間の予測された膜貫通部分(Klein et al.,(19 85)の方法を用いた)とともに、いかなる一の理論に拘束されることを望んで はいないが、膜固定領域として機能している。 図9は4種のgD相同体のアミノ酸ホモロジーを示している。CHV、FHV 、EHV1およびHSV1 gD相同体のアミノ酸配列(文献については表4を 参照)PC/GENE CLUSTALプログラムを用いて並列された。ダッシ ュで示されるギャップはホモロジーを最大化するために導入された。4配列全て において同一である並列された残基はアスターリスク(*)で示されている。多 数の配列において同一である並列された残基はピリオド(.)で示されている。 保存されているシステイン残基は箱に入れた。潜在的N−結合型グリコシル化サ イトは陰を付した。他のヘルペスウイルス由来の相同性配列とCHV gDアミ ノ酸配列との並列により、N−末端を除いた配列全体に亘る適度な度合いのホモ ロジーが明らかとなった(図9)。この並列から、大多数のシステイン残基が完 全 に保存されていることが判明した。例えば、CHV gDは6個のシステイン残 基を有しているが、それら全てが、全てのヘルペスウイルス中で完全に保存され ていた。これらの結果は、gD糖タンパク質は比較的類似の三次構造を有してい ることを示している。この並列から、潜在的N−結合型グリコシル化サイトがよ く保存されていることもまた判明した。CHV gDグリコシル化サイトが利用 されているという、いかなる一の理論に拘束されることを望んではいないが、潜 在的HSV1 gD糖タンパク質サイトは全て利用されていることが知られてい る(Sodora et al.,1991)。実施例12 ゲノム構造 gB、gC、gD遺伝子はCHVゲノム上での特定の位置にマッピングされて いない。しかしながら、これらの遺伝子に隣接する領域のヌクレオチド分析によ り、CHVのゲノム構造は他のアルファヘルペスウイルスに類似していることが 示唆された。例えば、CHV gB遺伝子のすぐ上流に位置しているORFは、 VZVの遺伝子30(Davison & Scott,1986)およびHS V1のUL28(McGeoch et al.,1988)とホモロジーを有 しているが、両方ともそれらのウイルスのgB相同体のすぐ上流に位置している 。ORF2は、CHV gC遺伝子のすぐ下流に位置しているが、FHV(Au donnet,未刊行の結果)、EHV1(Telford et al.,1 992)、EHV4(Nicolson & Onions,1990)、HV T(Kato et al.,1988)および恐らくHSV1(McGeoc h et al.,1988)においてgC相同体のすぐ下流に位置しているO RF群とホモロジーを有している。さらに付加的には、CHV gD遺伝子のす ぐ下流に位置しているORFは、EHV1のgI遺伝子(Audonnet e t al.,1990)およびPRVのgp63遺伝子(Petrovskis et al.,1986)と相同性を有しているが、それらは両方とも、それ らのウイルス中でgD相同体のすぐ下流に位置している(データは示していない )。実施例13 チミジンキナーゼ遺伝子(J2R)の欠失のための プラスミドpSD460の構築 今、図10を参照しているが、プラスミドpSD406は、pUC8中にクロ ーン化されたワクシニアHindIII J(位置83359−88377)を 含んでいる。pSD406はHindIIIおよびPvuIIで切断され、Hi ndIII Jの左側からの1.7kb断片が、HindIII/SmaIで消 化されたpUC8中にクローン化され、pSD447となった。pSD447は J2R(位置83855−84385)全体の遺伝子を有している。開始コドン はNlaIIIサイト内部に含まれ、終止コドンはSspIサイト内部に含まれ ている。転写方向は図10中に矢印で示されている。 左側の隣接アーム(flanking arm)を得るため、0.8kbpの HindIII/EcoRI断片をpSD447から単離し、続いてNlaII Iで消化し、0.5kbpのHindIII/NlaIII断片を単離した。ア ニーリングさせた合成ヌクレオチドMPSYN43/MPSYN44(配列番号 21/配列番号22) を0.5kpHindIII/NlaIII断片とともにHindIII/Ec oRIで切断したpUC18中へ連結し、プラスミドpSD449を生成した。 ワクシニア右隣接アームおよびpUCベクター配列を含む制限酵素断片を得る ために、pSD447をワクシニア配列内部においてSspIで(部分的に)、 そしてHindIIIでpUC/ワクシニア結合部分において消化し、2.9k bpのベクター断片を単離した。このベクター断片を、アニーリングさせた合成 ヌクレオチドMPSYN45/MPSYN46(配列番号23/配列番号24) と連結し、pSD459を創出した。 隣接アームの左側と右側とをひとつのプラスミド中で結合するために、0.5 kbpのHindIII/SmaI断片をpSD449から単離し、HindI II/SmaIで消化したpSD459と連結し、プラスミドpSD460を創 出した。pSD460を、野生型親ワクシニアウイルスコペンハーゲン株VC− 2との組換えのドナープラスミドとして用いた。MPSYN45(配列番号23 )をテンプレートとして、および相補的な20merオリゴヌクレオチドMPS YN47(配列番号25)(5’TTAGTTAATTAGGCGGCCGC3 ’)をプライマーとして用いたプライマーエクステンション法により、35P標識 されたプローブを合成した。組換えウイルスvP410がプラークハイブリダイ ゼーションにより同定された。実施例14 出血性領域(B13R+B14R)の欠失のための プラスミドpSD486の構築 今、図11を参照しているが、プラスミドpSD419は、pUC8中にクロ ーン化されたワクシニアSalI G(位置160744−173351)を有 している。pSD422は、右側に近接したワクシニアSalI断片、pUC8 中にクローン化されたSalI J(位置173351−182746)を有し ている。出血性領域、、B13R−B14R(位置172549−17355 2)を欠失させたプラスミドを構築するために、pSD419を左側隣接アーム の源として、そしてpSD422を右側の隣接アームの源として用いた。領域 の転写方向は図11において矢印で示されている。 所望でない配列をpSD419から取り除くため、NcoIサイト(位置17 2253)の左側の配列は、pSD419をNcoI/SmaIで消化し続いて E.coliポリメラーゼクレノー断片により平滑末端化したのちライゲーショ ンし、プラスミドpSD476を生成した。ワクシニア右隣接アームは、pSD 422を、B14Rの終止コドンでHpaIで消化し、そして0.3kbp右側 をNruIで消化して得た。この0.3kbp断片を単離し、pSD476から 単離した3.4kbpのHincIIベクター断片と連結し、プラスミドpSD 477とした。ワクシニア領域のpSD477の部分的欠失の位置は三角形で 示した。残りのプラスミドpSD477中のB13Rをコードしている領域配列 を、ClaI/HpaIでの消化により取り除き、その結果生じた断片を、アニ ーリングさせた合成オリゴヌクレオチドSD22mer/SD20mer(配列 番号26/配列番号27) と連結させ、pSD479とした。pSD479は、BamHIサイトが続いて いる開始コドン(下線)を有している。E.coliベータガラクトシダーゼを B13−B14(u)欠失座中に、プロモーターのコントロール下で配置する ため、3.2kbpのベータガラクトシダーゼ遺伝子(Shapira et al.,1983)を含むBamHI断片を、pSD479のBamHIに挿入 し、pSD479BGとした。pSD479BGは、ワクシニアウイルスvP4 10との組換えのドナープラスミドとして用いた。組換えワクシニアウイルスv P533は、色素基質X−gal存在下でプループラークとして単離された。v P533において、B13R−B14R領域は欠失されベータガラクトシダーゼ で置換されていた。 ベータガラクトシダーゼ配列をvP533から取り除くため、pSD477か らの派生体でポリリンカー領域は含むが、欠失結合部分の開始コドンは有さな いpSD486を用いた。第1に、前述のpSD477由来ClaI/HpaI ベクター断片を、アニーリングさせた合成ヌクレオチドSD42mer/SD4 0mer(配列番号28/配列番号29) と連結させ、プラスミドpSD478とした。次にpUC/ワクシニア結合部分 のEcoRIサイトを、pSD478をEcoRIで消化し続いてE.coli ポリメラーゼクレノー断片により平滑化し、ライゲーションすることにより破壊 して、プラスミドpSD478E-とした。pSD478E-をBamHIおよび HpaIで消化したのち、アニーリングさせた合成オリゴヌクレオチドHEM5 /HEM6(配列番号30/配列番号31) と連結し、プラスミドpSD486とした。pSD486は、組換えワクシニア ウイルスvP533との組換えにドナープラスミドとして用いて、X−gal存 在下で透明プラークとして単離されたvP533を創出した。実施例15 ATI領域(A26L)欠失のための プラスミドpMP494Δの構築 今、図12を参照しているが、pSD414はpUC8中にクローン化された SalI Bを含んでいる。A26L領域の左側の所望でないDNA配列を取り 除くため、pSD414を、XbaIでワクシニア配列の内部(位置13707 9)で、HindIIIでpUC/ワクシニア結合部分で切断し、続いてE.c oliポリメラーゼクレノー断片で平滑化しライゲーションし、プラスミドpS D483とした。A26L領域の右側の所望でないワクシニア配列を取り除くた め、pSD483をEcoRIで切断し(位置140665およびpUC/ワク シニア結合部分)、ライゲーションし、プラスミドpSD484とした。A26 Lコード領域を除去するため、pSD484はNdeIで(部分的に)A26L ORFの僅かに上流を(位置139004)、HpaIでA26LORFの僅か に下流を(位置137889)切断した。5.2kbpのベクター断片を単離し 、アニーリングさせた人工合成オリゴヌクレオチドATI3/ATI4(配列番 号32/配列番号33) と連結し、A26L上流領域を再構築し、BglII、EcoRIおよびHpa I制限酵素サイトを有する短いポリリンカー領域で、A26LORFを上記のよ うに置換した。構築されたプラスミドをpSD485と命名した。pSD485 のポリリンカー領域のBglIIおよびEcoRIサイトは固有ではないので、 所望でないBglIIおよびEcoRIサイトをpSD483(前述)から、B glII(位置140136)、およびEcoRIでpUC/ワクシニア結合部 分を消化し、続いてE.coliポリメラーゼクレノー断片で平滑化することに より取り除いた。生成されたプラスミドをpSD489と命名した。pSD48 9由来のA26LORFを含む1.8kbpのClaI(位置137198)/ EcoRV(位置139048)断片を、対応するpSD485由来の0.7k bpポリリンカーを含むClaI/EcoRV断片で置換し、pSD492を生 成した。pSD492のポリリンカー領域中のBglIIおよびEcoRIサイ トは固有である。 E.coliベータガラクトシダーゼ遺伝子(Shapira et al. ,1983)をワクシニア11kDaプロモーター(Bertholet et al.,1985;Perkus et al.,1990)の支配下で含む 3.3kbpのカセットをpSD492のBglIIサイトに挿入し、pSD4 93KBGとした。プラスミドpSD493KBGはレスキューウイルスvP5 53の組換えにおいて用いられた。組換えワクシニアウイルスvp581は、ベ ータガラクトシダーゼをA26L欠失領域内に有し、X−gal存在化でブルー プラークとして単離された。 ベータガラクトシダーゼ遺伝子配列を組換えワクシニアウイルスvP581か ら除去するためのプラスミドを開発するために、プラスミドpSD492のポリ リンカー領域を、合成オリゴヌクレオチドMPSYN177(配列番号34) を用いた突然変異により欠失させた(Mandecki,1986)。生成され たプラスミド、pMP494Δにおいては、A26L ORFの全体を含む位置 [137889−138937]を取り巻くワクシニアウイルスDNAが欠失し ていた。pMP494Δと、ベータガラクトシダーゼを含むワクシニア組換体v P581との間での組換えにより、ワクシニア欠失変異体vP618が、X−g al存在下での透明プラークとして単離され、得られた。実施例16 血球凝集素遺伝子(A56R)の欠失のための プラスミドpSD467の構築 今、図13を参照しているが、ワクシニアSalI G制限酵素断片(位置1 60744−173351)はHindIII A/B結合部分(位置1625 39)で交差している。pSD419は、pUC8中にクローン化されたワクシ ニアSalI G断片を有している。血球凝集素(HA)遺伝子の転写方向は図 13中に矢印で示されている。HindIII Bから派生したワクシニア配列 は、pSD419をHindIIIでワクシニア配列内部とpUC/ワクシニア 結合部分を消化し続いてライゲーションすることにより取り除いた。生成された プラスミド、pSD456は、HA遺伝子A56Rを、左に0.4kbpのワク シニア配列、右に0.4kbpのワクシニア配列と隣接した状態で有している。 A56Rコード配列を、pSD456をRsaIで(部分的;位置161090 )A56Rコード配列の上流を、またEaqIで(位置162054)遺伝子の 末端ちかくを切断することにより除去した。3.6kbpRsaI/EaqIベ クター断片を単離し、アニーリングさせた合成ヌクレオチドMPSYN59(配 列番号35)MPSYN62(配列番号36)、MPSYN60(配列番号37 )およびMPSYN61(配列番号38) とライゲーションし、A56R ORFの上流域を再構築し、A56R ORF を上記のポリリンカー領域で置換した。その結果生成されたプラスミドはpSD 466である。プラスミドpSD466中のワクシニア欠失は位置[16118 5−162053]を含んでいる。pSD466中の欠失サイトは図13に三角 形で示されている。 E.coliベータガラクトシダーゼ遺伝子(Shapira et al. ,1983)をワクシニア11kDaプロモーター(Bertholet et al.,1985;Guo et al.,1989)の支配下で含む3.3 kbpのカセットをpSD466のBglIIサイトに挿入し、pSD466K BGとした。プラスミドpSD466KBGはレスキューウイルスvP618の 組換えにおいて用いられた。組換えワクシニアウイルスvp708は、ベータガ ラクトシダーゼをA26L欠失部内に有し、X−gal存在化でブループラーク として単離された。 ベータガラクトシダーゼ配列を、vP708からドナープラスミドpSD46 7を用いて除去した。pSD467は、pSD466をEcoRI/BamHI で消化した後にE.coliポリメラーゼクレノー断片で平滑化しライゲーショ ンして、EcoRI、SmaIおよびBamHIサイトがpUC/ワクシニア結 合部分から取り除いてある以外はpSD466と同一である。vP708とpS D467との組換えの結果、組換えワクシニアウイルス欠失変異体、vP723 が生成し、X−galの存在下で透明プラークとして単離された。実施例17 オープンリーディングフレーム[C7L−K1L]の 欠失のためのプラスミドpMPCSK1Δの構築 今は、図14を参照しているが、以下のワクシニアクローンがpMCSK1Δ の構築のために利用された。pSD420はpUC8中にクローン化されたSa lI Hである。pSD435は、pUC18中にクローン化されたKpnI Fである。pSD435はSphIで切断され、再び連結され、pSD451と なった。pSD451中では、HindIII M中のSphIサイト(位置2 7416)の左側のDNA配列は取り除かれている(Perkus et al .,1990)。pSD409はpUC8中にクローン化されたHindIII M である。 ワクシニア由来の[C7L−K1L]遺伝子クラスターの欠失のための基質を 供与するために、E.coliベータガラクトシダーゼが最初にワクシニアM2 L欠失座に以下のように挿入された(Guo et al.,1990)。pS D409中のBglIIサイトを除去するために、プラスミドをワクシニア配列 中(位置28212)でBglIIで、そしてBamHIでpUCワクシニア結 合部分で切断し、続いて連結しpMP409Bとした。pMP409Bを固有の SphIサイト(位置27416)で切断した。続いてM2Lコード配列を合成 ヌクレオチドを用いた突然変異で除去した(Guo et al.,1990; Mandecki,1986)。 MPSYN82(配列番号39) その結果生成されたプラスミドpMP409Dは、M2L欠失座に上記のように 挿入された固有のBglIIサイトを含んでいる。E.coliベータガラクト シダーゼ遺伝子(Shapira et al.,1983)をワクシニア11 kDaプロモーター(Bertholet et al.,1985)の支配下 で含む3.2kbpのBamHI(部分)/BglIIカセットをpMP409 DのBglIIサイトに挿入した。その結果生成されたプラスミドpMP409 DBGはレスキューワクシニアウイルスvP723の組換えにおいてドナープラ スミドとして用いられた。組換えワクシニアウイルスvp784は、M2L欠失 座に挿入されたベータガラクトシダーゼを有し、X−gal存在下でブループラ ークとして単離された。 ワクシニア遺伝子[C7L−K1L]欠失のためのプラスミドが、SmaI、 HindIII、で切断されE.coliポリメラーゼクレノー断片で平滑化さ れたpUC8中に集められた。ワクシニアHindIII C配列からなる左隣 接アームはpSD420をXbaIで消化し(位置18628)続いてE.co liポリメラーゼクレノー断片で平滑化した後BglIIで消化して(位置19 706)得た。ワクシニアHindIII K配列からなる右隣接アームはpS D451をBglII(位置29062)およびEcoRV(位置29778) で消化して得た。その結果生成されたプラスミド、pMP581CKは、Hin dIII C中のBglIIサイト(位置19706)とHindIII K中 のBglIIサイト(位置29062)との間のワクシニア配列を欠失された。 プラスミドpMP581CK中のワクシニア配列の欠失サイトは図14において 三角形で示されている。 ワクシニア欠失結合部位の過剰のDNAを取り除くため、プラスミドpMP5 81CKをワクシニア配列内のNcoIサイト(位置18811;19655) で切断し、Bal−31エキソヌクレアーゼ処理し、合成オリゴヌクレオチドM PSYN233(配列番号40) を用いた突然変異にかけた。その結果生成したプラスミド、pMCSK1Δは、 12のワクシニアオープンリーディングフレーム[C7L−K1L]を含む位置 18805−29108のワクシニア配列を欠失していた。pMCSK1Δと、 ベータガラクトシダーゼを含むワクシニア組換体vP784との組換えにより、 ワクシニア欠失変異体、vP804が生成し、X−gal存在下で透明プラーク として単離された。実施例18 リボヌクレアーゼ還元酵素ラージサブユニット(I4L)の 欠失のためのプラスミドpSD548の構築 今、図15を参照しているが、プラスミドpSD405は、pUC8中にクロ ーン化されたワクシニアHindIII I(位置63875−70367)を 有している。pSD405をEcoRVでワクシニア配列内部(位置67933 )を、およびSmaIでpUC/ワクシニア結合部分を消化し、連結させ、プラ スミドpSD518とした。pSD518はpSD548の構築において用いら れた、全てのワクシニア制限断片の供給源として用いられた。 ワクシニアI4L遺伝子は位置67371−65059にわたっている。I4 Lの転写方向は図15中で矢印によって示されている。I4Lコード配列部分を 欠失させたベクタープラスミド断片を得るため、pSD518をBamHI(位 置65381)、およびHpaI(位置67001)で消化し、E.coliポ リメラーゼクレノー断片で平滑化した。この4.8kbpのベクター断片は、E .coliベータガラクトシダーゼ遺伝子(Shapira et al.,1 983)をワクシニア11kDaプロモーター(Bertholet et a l.,1985;Perkus et al.,1990)の支配下で含む3. 2kbpのSmaIカセットと連結され、プラスミドpSD524KBGとなっ た。pSD524KBGを、ワクシニアウイルスvP804との組換えでドナー プラスミドとして用いた。組換えワクシニアウイルス、vp855は、ベータガ ラクトシダーゼをI4L遺伝子部分欠失部位中に含み、X−gal存在下でブル ープラークとして得られた。 ベータガラクトシダーゼとI4L ORFの残りの部分をvP855から欠失 させるために、欠失プラスミドpSD548を構築した。左および右ワクシニア 隣接アームは別々に、以下に詳細に、および図15中に模式的に示されているよ うにpUC8中に集められた。 左ワクシニア隣接アームを受け入れるベクタープラスミドを構築するために、 pUC8をBamHI/EcoRIで切断し、アニーリングさせた合成オリゴヌ クレオチド518A1/518A2(配列番号41/配列番号42) と連結し、プラスミドpSD531とした。pSD531をRsaI(部分)お よびBamHIで切断し、2.7kbpの断片を単離した。pSD518をBg lII(位置64459)/RsaI(位置64994)で切断し、0.5kb pの断片を単離した。2つの断片を連結し、I4Lコード配列の左の完全ワクシ ニア隣接アームを有するプラスミドpSD537とした。 右ワクシニア隣接アームを受け入れるためのベクターを構築するため、pUC 8をBamHI/EcoRIで切断し、アニーリングさせた合成オリゴヌクレオ チド518B1/518B2(配列番号43/配列番号44) と連結させ、pSD532とした。pSD532をRsaI(部分的)/Eco RIで切断し、2.7kbpのベクター断片を単離した。pSD518を、Rs aIでワクシニア内部(位置67436)を、EcoRIでワクシニア/pUC 結合を切断し、0.6kbpの断片を単離した。この2つの断片を連結し、I4 Lコード領域の右の完全ワクシニア隣接アームを含むpSD538とした。 右ワクシニア隣接アームは、pSD538由来の0.6kbpEcoRI/B glII断片として単離され、EcoRI/BglIIで切断されたpSD53 7中へ連結された。その結果生成したプラスミドpSD539においては、I4 L ORF(65047−67386)はポリリンカー領域で置換され、ポリリ ンカー領域は左で0.6kbpのワクシニア配列、右で0.6kbpのワクシニ ア配列と、すべてpUCのバックグラウンド内部で隣接している。ワクシニア配 列内部での欠失部位は、図15で三角形で示されている。組換えワクシニアウイ ルスvP855中のベータガラクトシダーゼ配列と、pSD539のpUC派生 部分のベータガラクトシダーゼとの、起こりうる組換えを避けるために、ワクシ ニアI4L欠失カセットがpSD539からpRC11へ移動され、pUC派生 体からすべてのベータガラクトシダーゼを除去し、ポリリンカー領域で置換した (Colinas et al.,1990)。pSD539をEcoRI/P stIで切断し、1.2kbp断片を単離した。この断片をEcoRI/Pst Iで切断したpRC11(2.35kbp)中へ挿入し、pSD548とした。 pSD548とベータガラクトシダーゼを含むワクシニア組換体vP855との 組換えの結果、ワクシニア欠失変異体vP866が生成し、X−gal存在下で 透明プラークとして単離された。 組換えワクシニアウイルスvP866由来のDNAを、制限酵素消化とそれに 続くアガロースゲル上での電気泳動により分析した。制限パターンは期待通りの ものであった。vP866をテンプレートとして、上に詳述された6欠失座に隣 接するプライマーを用いた複製連鎖反応(PCR)(Engelke et a l.,1988)により、期待されたサイズのDNA断片が生産された。PCR により生産された断片の、欠失結合部位の範囲の周りの配列分析により、結合部 位は期待された通りであることが確認された。組換えワクシニアウイルスvP8 66は、上記の6つの操作された欠失を有し、ワクシニアワクチン株「NYVA C」と命名された。実施例19 狂犬病糖タンパク質 G遺伝子のNYVACへの挿入 ワクシニアH6プロモーター(Taylor et al.,1988a,b )の支配下で狂犬病糖タンパク質 Gをコードしている遺伝子を、TK欠失プラ スミドpSD513中に挿入した。pSD513は、ポリリンカー領域の存在を 除いてプラスミドpSD460(図10)と同一である。 今、図16を参照しているが、ポリリンカー領域はpSD460をSmaIで 切断し、プラスミドベクターをアニーリングさせた合成ヌクレオチドVQ1A/ VQ1B(配列番号45/配列番号46) と連結することにより挿入され、ベクターpSD513を生成した。pSD51 3をSmaIで切断し、ワクシニアH6プロモーター(Taylor et a l.,1988a,b)支配下の狂犬病糖タンパク質 Gを含むSmaI末端化 1.8kbpのカセットと連結した。生成したプラスミドはpRW842と命名 された。pRW842はNYVACレスキューウイルス(vP866)との組換 えのドナープラスミドとして用いられた。組換えワクシニアウイルスvP879 を、狂犬病糖タンパク質 Gに対する32P−標識DNAプローブを用いたプラー クハイブリダイゼーションにより同定した。 本発明の改変組換えウイルスは、組換えワクチンベクターとしての利点を供与 する。弱毒化されたベクターの毒性は、ワクチン接種によるワクチン接種された 個体内でのランナウェイ感染(runaway infection)を有利に 減少させ、ワクチン接種された個体からされていない個体への伝播もしくは環境 への汚染を減少もさせる。 改変組換えウイルスはまた、遺伝子産物をコードし細胞内で発現する外来遺伝 子を有する改変組換えウイルスを、細胞内に導入することにより、生体外で培養 された細胞中での遺伝子発現の方法にもまた有利に用いることができる。実施例20 ニューカッスル病ウイルスの 融合および血球凝集素ノイラミニダーゼ糖タンパク質を発現する TROVAC−NDVの構築 本実施例では、ニワトリポックスウイルスベクターTROVAC、およびTR OVAC−NDVと命名されたニワトリポックスニューカッスル病ウイルス組換 体の開発、およびその安全性並びに効率を記述する。毒性NDV株テキサスのF およびHN遺伝子を両方発現するニワトリポックスウイルス(FPV)ベクター を構築した。創出された組換体はTROVAC−NDVと命名された。TROV AC−NDVは実際にプロセシングされたNDV糖タンパク質を、組換えウイル スを感染させた鳥類細胞中で発現し、生後1日のニワトリへの接種により、それ に続く毒性NDV投与に対して防御する。 細胞とウイルス NDVテキサス株は短期潜伏性の株である。FおよびHN遺 伝子のcDNAの調製は以前に記述された(Taylor et al.,19 90;Edbauer et al.,1990)。FPVウイルスのFP−1 と命名された株は以前に記述された(Taylor et al.,1988a )。それは生後1日のニワトリのワクチン接種に有用なワクチン株である。親ウ イルス株Duvetteはフランスでニワトリからのニワトリポックスのかさぶ たとして得られた。ウイルスはふ化鶏卵における約50回の連続継代とそれに続 くニワトリ胚繊維芽細胞で25回の継代により弱毒化された。ウイルスは4回の 連続プラーク精製にかけられた。1つのプラーク単離体を初期CEF細胞中で増 幅し、TROVACと命名されたストックウイルスとした。この生体外組換えテ ストで TROVAC−NDVを生成するために用いられたストックウイルスは、プラー ク単離体から初期CEF中で12回の継代にかけられた。 NDV−Fのカセットの構築 5’末端からの22ヌクレオチドを除く全ての Fタンパク質をコードしている配列を含む1.8kbのBamHI断片を、pN DV81(Taylor et al.,1990)から切り出し、pUC18 のBamHIサイトに挿入し、pCE13とした。以前に記述されたワクシニア ウイルスH6プロモーター(Taylor et al.,1988a,b;G uo et al.,1989;Perkus et al.,1989)は、 pCE13をSalIで消化し、粘着末端をE.coliポリメラーゼクレノー 断片で充填し、そしてHindIIIで消化することにより、pCE13中に挿 入した。H6プロモーター配列を含むHindIII−EcoRV断片を、続い てpCE13中に挿入し、pCE38とした。完全5’末端は、pCE38をK pnIおよびNruIで消化し、アニーリングさせキナーゼ処理したオリゴヌク レオチドCE75(配列番号47)およびCE76(配列番号48)を挿入して 生成し、pCE47を生成した。 NDV−Fの3’末端非コード領域を取り除くため、pCE13由来のSmaI からpstI断片をpUC18のSmaIおよびPstIサイトに挿入し、pC E23とした。非コード領域をpCE23のSacI、BamHI、エキソヌク レアーゼIII、STヌクレアーゼおよびEcoRIによる連続的消化により除 去した。アニーリングさせキナーゼ処理したオリゴヌクレオチドCE42(配列 番号49)およびCE43(配列番号50)を続いて挿入しpCE29とした。 NDV−F配列の3’末端を続いて、既にpCE29からのPstI−SacI 断片をpCE20のPstI−SacIサイトに挿入することによりNDV−F の5’末端を有しているプラスミドpCE20に挿入しpCE32とした。pC E20の開発は以前にTaylor et al.,1990中で記述された。 H6プロモーターおよびpCE47に含まれているNDV−F5’配列を、p CE32に含まれている3’NDV−F配列とを整列させるために、pCE47 のHindIII−PstI断片をpCE32のHindIII−PstIサイ トへ挿入し、pCE49とした。H6プロモートされたNDV−Fは続いてOR Fを除いたF8座(以下に記述)へ、pCE49由来のHindIII−Nru I断片をpJCA002(以下に記述)のHindIIIおよびSmaIサイト へ挿入することにより移し、pCE54とした。pCE54をSacIで、部分 的にBamHIで消化し、アニーリングさせキナーゼ処理したオリゴヌクレオチ ドCE166(配列番号51)およびCE167(配列番号52)を挿入するこ とにより、pCE54へ転写終結シグナルを挿入し、pCE58とした。 NDV−F完全3’末端を、pCE54をテンプレートとして、オリゴヌクレオ チドCE182(配列番号53)およびCE183(配列番号54)をプライマ ーとした複製連鎖反応(PCR)により得た。 PCR断片はPvuIIおよびHpaIにより消化させ、HpaIおよび部分的 にPvuIIにより消化したpCE58中へクローン化した。その結果生成され たプラスミドはpCE64と命名された。pCE64由来の完全H6プロモータ ーおよびFコード配列を含むHindIII−HpaI断片を、pRW846の HindIII−HpaIサイトにクローン化することにより、翻訳終結シグナ ルを挿入し、最終NDV−FカセットであるpCE71を生成した。プラスミド pRW846は実質的にpJCA002(以下に記述)と同一ではあるが、H6 プロモーターおよび転写並びに翻訳終結シグナルを有している。pRW846を HindIIIおよびHpaIで消化することによって、H6プロモーターは除 かれるが停止シグナルは手つかずで残る。 NDV−HNカセットの構築 プラスミドpRW802の構築は以前にEdb auer et al.,1990中で記述された。このプラスミドはワクシニ アウイルスH6プロモーターの3’末端に連結したNDV−HN配列をpUC9 ベクター中に有している。ワクシニアウイルスH6プロモーターの5’末端を含 むHindIII−EcoRV断片をpRW802のHindIIIおよびEc oRVサイトに挿入しpRW830とした。アニーリングさせキナーゼ処理した オリゴヌクレオチドCE162(配列番号55)およびCE163(配列番号5 6)をpRW830に挿入することにより、NDV−HNの完全3’末端を得て 、最終NDV−HNカセットであるpCE59を生成した。 FPV挿入ベクターの構築 プラスミドpRW731−15は、ゲノムDNA からクローン化された10kbpのPvuII−PvuII断片をコードしてい る。3660bpのPvuII−EcoRV断片の両方の鎖に関してヌクレオチ ド配列が決定された。ここでF8と名付けられたオープンリーディングフレーム の限定が決定された。プラスミドpRW761は2430bpのEcoRV−E coRV断片を含むpRW731−15のサブクローンである。F8オープンリ ーディングフレームの全体は、pRW761中のXbaIサイトおよびSspI サイトの間に含まれている。TROVACゲノムDNAとの組換えにおいてF8 ORFを取り除く挿入プラスミドを創出するために、以下の工程が行われた。プ ラスミドpRW761を完全にXbaIで、部分的にSspIで消化した。ゲル から単離された3700bpのXbaI−SspIバンドをアニーリングさせた 2本鎖オリゴヌクレオチドJCA017(配列番号57)およびJCA018( 配列番号58)と連結した。 このライゲーションの結果生成されたプラスミドはpJCA002と命名された 。 NDF FおよびHNの二重挿入ベクターの構築 H6プロモートされたND V−HN配列を、H6プロモートされたNDV−Fカセット中に、E.coli ポリメラーゼクレノー断片で充填したpCE59由来のHindIII断片を、 pCE71のHpaIサイトへクローン化することにより挿入し、pCE80と した。プラスミドpCE80は完全にNdeIで、部分的にBglIIで部分的 に消化し、F8隣接アームに連結し、ともにH6プロモーターによって駆動され ているNDV FおよびHN遺伝子を含む4760bp断片を生成した。プラス ミドpJCA021は、pRW731−15由来の4900bpのPvuI−H indII断片をpBSSK+のSmaI−HindIIに挿入することにより 得られた。プラスミドpJCA021を続いてNdeIおよびBglIIで消化 し、pCE80の4760bpのNdeI−BglII断片と連結し、pJCA 024とした。プラスミドpJCA024は、それ故、FPV隣接アームの間に 3’末端が隣接した逆向きの方向で挿入されたNDV−FおよびHN遺伝子を有 している。両方の遺伝子はワクシニアウイルスH6プロモーターに連結されてい る。NDV−F配列に近い右隣接アームは2350bpのFPV配列からなる。 NDV−HN配列に近い左隣接アームは1700bpFPV配列からなる。 TROVAC−NDVの開発 プラスミドpJCA024を、TROVACを 感染させた初期CEF細胞中に、以前に記述された(Panicali et al.,1982;Piccini et al.,1987)リン酸カルシウ ム沈殿法を用いて形質導入した。陽性プラークを、NDV−FおよびHN特異的 放射性標識プローブとのハイブリダイゼーションに基づいて選択し、続いて純粋 な集団が達成されるまでプラーク精製の連続的過程にかけた。続いて1つの代表 プラークを増幅し、その結果得られたTROVAC組換体はTROVAC−ND V(vFP96)と命名された。 免疫蛍光 直接的ではない免疫蛍光を、記述されたように(Taylor e t al.,1990)、ポリクローナル抗NDV血清、およびモノ特異的試薬 として、NDF−VまたはNDV−HNを発現するワクシニアウイルス組換体に 対するウサギ体内で作られた血清を用いて行った。 イムノプレシピテーション イムノプレシピテーション反応を、記述されたよ うに(Taylor et al.,1990)SPAFAS Inc.Sto rrs,CTより得たポリクローナル抗NDV血清を用いて行った。 ストックウイルスを、F8ORFのが欠失されていることを確認するためにイ ンサイチュ プラークハイブリダイゼーションにより選別した。TROVACゲ ノムへのNDV遺伝子の正確な挿入およびF8ORFの欠失は、サザンブロット ハイブリダイゼーションによってもまた確認された。 NDV感染細胞中では、F 糖タンパク質は、カルボキシル末端付近の疎水性 膜内外領域によって膜に固定され、プレカーサーF0の、2つのジスルフィド結 合したポリペプチドF1およびF2への翻訳後の分解を必要とする。F0の分解は 、与えられたNDV株の病原性の決定において重要であり(Homma and Ochiai,1973;Nagai et al.,1976;Nagai et al.,1980)、分解サイトのアミノ酸配列は、それ故にウイルス の毒性の決定に重要である。FPV中に挿入され、組換体vFP29を生成した NDV−F配列中の分解サイトのアミノ酸は、配列Arg−Arg−Gln−A rg−Arg(配列番号39)(Taylor et al.,1990)を有 し、これは毒性NDV株で要求されると判明している配列(Chambers et al.,1986;Espion et al.,1987;Le e t al.,1988;McGinnes and Morrison,198 6;Toyoda et al.,1987)と一致していた。NDV毒性株に 感染した細胞中で合成されるHN糖タンパク質は分解されていない74kDaの 糖タンパク質である。例えばUlsterおよびQueenslandのような 極端に無毒性の株は、活性化には分解を要求するHN(HN0)をコードしてい る(Garten et al.,1980)。FおよびHN遺伝子のTROV AC−NDV中での発現を、遺伝子産物が正確にプロセシングされ、提供されて いるかどうかを確認するために分析した。ポリクローナル抗NDVニワトリ血清 を用いた、直接的ではない免疫蛍光により、免疫活性なタンパク質が感染細胞の 表面に提供されていることが確認された。両方のタンパク質が原形質膜上に提供 されていることを決定するために、FもしくはHN糖タンパク質のいずれかを発 現するワクシニア組換体に対するモノ特異的ウサギ血清が生成された。これらの 血清を用いた直接的でない免疫蛍光により、両方のタンパク質の表面での提供が 確認された。 イムノプレシピテーション実験を、親および組換えウイルスに感染させたCE F細胞の(35S)メチオニン標識破砕物を用いて行った。F1およびF2のグリコ シル化された状態での見かけの分子量の期待値は、それぞれ54.7および10 .3kDaである(Chambers et al.,1986)。ポリクロー ナル抗NDV血清を用いたイムノプレシピテーション実験において、適当なサイ ズの融合特異的産物がNDV−F単独組換体vFP29(Taylor et al.,1990)およびTROVAC−NDV二重組換体vFP96から検出 された。適切なサイズのHN糖タンパク質もまたNDV−NH単独組換体vFP 47(Edbauer et al.,1990)およびTROVAC−NDV から検出された。感染させなかった細胞、および親TROVACを感染させたC EF細胞からはNDV特異的産物は検出されなかった。 CEF細胞においてFおよびHN糖タンパク質は、適切に細胞表面上に提供さ れ、そこにおいてそれらはNDV免疫血清によって認識された。イムノプレシピ テーション分析により、毒性株で要求されるようにF0タンパク質は正確にF1 およびF2成分へと分解されることが示された。同じようにHN糖タンパク質は 組換体TROVAC−NDVに感染させたCEF細胞中で正確にプロセシングさ れた。 以前の報告(Taylor et al.,1990;Edbauer et al.,1990;Boursnell et al.,1990a,b,c ;Ogawa et al.,1990)では、HNもしくはFのいずれかのみ の発現で、NDV投与に対する防御免疫の誘導には十分であると示唆されていた 。しかしながら、他のパラミクソウイルスについての研究により、十分な防御免 疫には両方のタンパク質に対する抗体要求され得ることが示唆されている。SV 5ウイルスはHN糖タンパク質に対する抗体の存在下で組織培養中に拡散できる が、F糖タンパク質に対する抗体の場合はできない。(Merz et al. ,1980)。加えて、殺された麻疹ウイルスワクチンでのワクチン失敗は融合 成分の不活性化によるものであると提案されている(Norrby et al .,1975)。両方のNDV糖タンパク質はウイルス中性化抗体の誘導に反応 性である(Avery et al.,1979)、および両方の糖タンパク質 は、独立してニワトリポックスベクターで発現された場合にも防御的免疫反応を 誘導できることが示されているが、最も効果的なNDVワクチンには両方の糖タ ンパク質を発現しなくてはならないことが理解されている。実施例21 狂犬病ウイルス糖タンパク質 Gを発現する ALVAC組換体の構築 本実施例では、カナリアポックスウイルスベクター、ALVACおよびALV AC−RG(vCP65)と命名されたカナリアポックス−狂犬病組換体の開発 およびその安全性と効率を記述する。 細胞とウイルス 親カナリアポックス(Rentschler株)はカナリア のためのワクチン株である。ワクチン株は野生株単離体から得られ、ニワトリ胚 繊維芽細胞上で200回以上の継代を通して弱毒化された。マスターウイルスシ ードは4回の連続した寒天下プラークハイブリダイゼーションにかけられ、1つ のプラーククローンがさらに5回の付加的な継代により増幅され、その後ストッ クウイルスが親株として生体外組換え試験において用いられた。プラーク精製さ れたカナリアポックス単離体はALVACと命名された。 カナリアポックス挿入ベクターの構築 880bpのカナリアポックスPvu II断片を、pUC9中のPvuIIサイトの間にクローン化し、pRW764 .5とした。この断片の配列を図17(配列番号59)中の位置1372および 2251の間に示す。C5と命名されたオープンリーディングフレームの限定が 決定された。オープンリーディングフレームは断片中の位置166から開始され 、位置487で終了することが決定された。オープンリーディングフレームに干 渉することなくC5の欠失がなされた。位置167から位置455までの塩基は 配列(配列番号60) GCTTCCCGGGAATTCTAGCTAGCTAGTTT により置換された。この置換用配列はHindIII、SmaI、およびEco RI挿入サイトおよび、それに続くワクシニアウイルスRNAポリメラーゼによ って認識される翻訳停止および転写終結シグナル(Yuen et al.,1 987)を有している。C5 ORF欠失は以下に記述されるように行った。プ ラスミドpRW764.5を部分的にRsaIで切断し、直線状産物を単離した 。RsaI直線状断片を再びBglIIで切断し、今、位置156から位置46 2へのRsaIからBglIIへの欠失のあるpRW764.5断片を単離し、 以下の合成ヌクレオチドのためのベクターとして用いた (配列番号61および62) オリゴヌクレオチドRW145およびRW146をアニーリングさせ、pRW7 64.5RsaIおよびBglIIベクターに上記のように挿入した。その結果 生成されたプラスミドはpRW831と命名された。 狂犬病G遺伝子を含む挿入ベクターの構築 pRW838の構築を以下に記述 する。オリゴヌクレオチドAからEは、H6プロモーターの翻訳開始コドンおよ び狂犬病GのATGとオーバーラップしているが、これらをpUC9中にpRW 737としてクローン化した。オリゴヌクレオチドAからEはH6プロモーター 、NruIでの開始、狂犬病GのHindIIIを通ってそれに続くBglII を含んでいる。 オリゴヌクレオチドAからE((配列番号63)−(配列番号67))の配列は : アニーリングさせたオリゴヌクレオチドAからEの配置は以下の通りである: オリゴヌクレオチドAからEをキナーゼ処理し、アニーリングさせ(95℃、 5分間、続いて室温まで冷却)、pUC9のPvuIIサイトに挿入した。その 結果生成されたプラスミドpRW737を、HindIIIおよびBglIIで 切断し、ptg155PRO(Kieny et al.,1984)の1.6 kbpのHindIII−BglII断片のためのベクターとして用い、pRW 739を生成した。ptg155PROのHindIIIサイトは狂犬病G遺伝 子の翻訳開始コドンから86bp下流にある。BglIIはptg155PRO 中の狂犬病G遺伝子翻訳終了コドンの下流にある。pRW739を部分的にNr uIで切断し、完全にBglIIで切断し、以前に記述された(Taylor et al.,1988a,b;Guo et al.,1989;Perku s et al.,1989)H6プロモーターの3’末端を狂犬病G遺伝子全 体を通して含んでいる1.7kbpのNruI−BglII断片を、pRW82 4のNruIおよびBamHIサイトの間に挿入した。その結果生成されたプラ スミドはpRW832と命名された。pRW824への挿入によりNruIのH 6プロモーター5’を付加した。pRW824の、SmaIが続いているBam HIの配列は(配列番号68):GGATCCCCGGGである。pRW824 は、ワクシニアウイルスH6プロモーターに正確に連結した非関連遺伝子を有し ている。NruIおよびBamHIでの消化によりこの非関連遺伝子を完全に切 り出した。1.8kbppRW832のSmaI断片は、H6プロモートされた 狂犬病Gを有しており、pRW831のSmaIサイト中に挿入され、プラスミ ドpRW838を生成した。 ALVAC−RGの開発 プラスミドpRW838を、ALVACを感染させ た初期CEF細胞に、以前に記述された(Panicali et al.,1 982;Piccini et al.,1987)リン酸カルシウム沈殿法に より形質導入した。狂犬病G遺伝子特異的プローブとのハイブリダイゼーション に基づいて陽性プラークを選択し、純粋な集団が達成させるまで6回の連続した プラーク精製過程にかけた。1つの代表プラークが続いて増幅され、その結果生 成されたALVAC組換体はALVAC−RGと命名された(vCP65)(図 18Aおよび18Bもまた参照されたい)。狂犬病G遺伝子のALVACゲノム への、続いて起こる変異なしでの正確な挿入を、配列分析により確認した。 免疫蛍光 成熟狂犬病ウイルス粒子の集合の最後の段階で、糖タンパク質成分 はゴルジ体から、細胞質へ伸長しているカルボキシ末端および細胞膜の外側表面 上のタンパク質のバルクとともにそれが蓄積する原形質膜へと輸送される。AL VAC−RGで発現された狂犬病糖タンパク質が正確に提供されていることを確 認するために、ALVACまたはALVAC−RGに感染させた初期CEF細胞 について免疫蛍光を行った。免疫蛍光は以前に記述されたように(Taylor et al.,1990)、狂犬病Gモノクローナル抗体を用いて行った。A LVAC−RGに感染させたCEF細胞では強力な表面蛍光が検出されたが、親 ALVACに感染させたものは検出されなかった。 イムノプレシピテーション 予め形成された初期CEF単層、Vero(アフ リカグリーンモンキー腎臓細胞の系統、ATCC#CCL81)およびMRC− 5細胞(ノーマルヒト胎児肺組織から派生した繊維芽様細胞系統、ATCC#C CL171)を、10pfuの親ウイルスALVACおよび組換えウイルスAL VAC−RGで放射性標識35S−メチオニンの存在下で接種し、以前に記述され たように処理した(Taylor et al.,1990)。イムノプレシピ テーションを、狂犬病G特異的モノクローナル抗体を用いて行った。約67kD aの分子量の狂犬病特異的糖タンパク質の効果的な発現が組換体ALVAC−R Gに関して検出された。感染させていない細胞もしくは親ALVACウイルスに 感染させた細胞においては、狂犬病特異的産物は検出されなかった。 連続継代実験 非鳥類種の範囲でのALVACウイルスの研究においては、拡 散的感染も明白な病気も観察されなかった(Taylor et al.,19 91b)。しかしながら、親も組換体もどちらも非鳥類種細胞中で増殖可能に適 応しないようにするために、連続継代実験を行った。 2つのウイルス、ALVACとALVAC−RGを3種類の細胞系統で10連 続盲継代(blind passage)を行った: (1)11日経過白レグホン胚から調製された初期ニワトリ胚繊維芽(CEF )細胞; (2)Vero細胞−アフリカグリーンモンキー腎臓細胞の連続系統(ATC C#CCL81); (3)MRC−5細胞−ヒト胎児肺組織から派生した二倍体細胞系統(ATC C#CCL171)。 最初の接種は0.1pfu/細胞のm.o.iで、一皿あたり2x106の細胞 を含む3枚の60mmのディッシュを用いて行った。ひとつのディッシュは、4 0μg/mlのDNA複製阻害剤シトシンアラビノシド(Ara C)の存在下 で接種した。1時間、37℃での吸収期間の後、接種物を取り除き、単層を吸収 されなかったウイルスを除去するために洗浄した。このとき、培地を、2つのデ ィッシュ(試料t0からt7)では5mlのEMEM+2% NBCSで、第3 のディッシュでは40μg/mlのAra Cを含む5mlのEMEM+2%N BCSで(試料t7A)置換した。残存投入ウイルスの指標を提供するため、 試料t0は−70℃で凍結した。試料t7およびt7Aを37℃で7日間保温し 、その後で内容物を回収し細胞を非直接的超音波破砕により破砕した。 それぞれの細胞系統のt7試料の1mlを希釈せずに、同じ細胞系統の3枚の ディッシュ(試料t0、t7およびt7Aを提供するため)に、そして1枚の初 期CEF細胞のディッシュに接種した。試料t0、t7およびt7Aを継代1と して扱った。付加的なCEF細胞への接種は、非鳥類種の細胞中に存在するかも 知れないウイルスの、より高感度の検出のための増幅工程である。 この工程を10回(CEFおよびMRC−5)または8回(Vero)の連続 盲継代について繰り返した。試料は続いて3回凍結、融解させ、初期CEF単層 上での滴定によりアッセイした。 それぞれの試料中のウイルス収量を、寒天下のCEF単層上のプラーク滴定に より決定した。まとめた実験の結果を表5および6に示す。 結果より、親ALVACおよび組換体ALVAC−RGは両方ともCEF単層 上で力価の損失なしに持続した複製が可能であることが示唆された。Vero細 胞においては、ALVACは2回の継代で、そしてALVAC−RGは1回の継 代で、ウイルスレベルは検出レベル以下に低下した。MRC−5細胞においては 、同様の結果が明白となり、1継代の後はウイルスは検出されなかった。表5お よび6には4継代の結果のみを示したが、この一連の工程はVeroについては 8継代、MRC−5については10継代続けたが、いずれのウイルスも非鳥類種 細胞中で増殖可能であるような検出可能な適応は無かった。 継代1においては、比較的高いレベルのウイルスが、MRC−5およびVer o細胞のt7試料中に存在していた。しかしながら、このウイルスのレベルはt 0試料、およびウイルス複製が起こり得ないシトシンアラビノシドの存在下で保 温されたt7A試料においてみられたものと同等であった。このことは、非鳥類 種細胞で7日に見られたウイルスレベルは、新たに複製されたウイルスではなく 残存ウイルスを示していることを表している。 アッセイをより敏感にするため、それぞれの細胞系統からの7日の回収物を許 容的CEF単層に接種し、細胞変性効果(CPE)が得られた時点、またCPE が見られなかった場合は7日で回収した。この実験の結果を表7に示す。許容的 細胞系統を通した増幅の後ですらも、MRC−5およびVero細胞は付加的な 2継代においてのみ検出された。これらの結果は、用いられた条件においては、 いずれのウイルスもVeroもしくはMRC−5細胞中での増殖への適応は無か ったことを示している。 マカク(Macaque)への接種 4匹のHIV血清陽性マカクを最初にA LVAC−RGで表8に記述したように接種した。100日後、これらの動物を ブースター効果を決定するために再接種し、さらに付加的に7匹の動物をある投 与量範囲で接種した。血液を適当な間隔で取り出し、56℃、30分間熱失活さ せた後、抗狂犬病抗体の存在について、高速蛍光焦点阻害アッセイ(Smith et al.,1973)を用いて血清を分析した。 チンパンジーへの接種 2匹の雄成チンパンジー(50−65kgの体重範囲 )を、1x107pfuのvCP65で筋肉内または皮下で接種した。動物は反 応を観察し、RFFI試験(Smith et al.,1973)による抗狂 犬病抗体の存在分析のために定期的に採血した。動物を、最初の接種から13週 間後に同じ投与量で再接種した。 マウスへの接種 マウスの群を50−100μlの範囲の異なったバッチのv CP65の希釈液で接種した。マウスは足部で接種された。14日目に、15− 43マウスLD50の狂犬病ウイルス毒性CVS株を頭蓋内接種で投与した。マ ウスの生存を観察し、50%防御率(PD50)を、接種後28日に計算した。 イヌおよびネコへの接種 生後5ケ月の10匹のビーグル犬および生後4ケ月 の10匹のネコに、6.7もしくは7.7log10TCID50のALVAC−R Gを皮下で接種した。4匹のイヌおよびネコには接種しなかった。動物から接種 後14および28日に採血し、抗狂犬病抗体をRFFI試験で評価した。6.7 log10TCID50のALVAC−RGを接種した動物には接種後29日に、3 .7log10マウスLD50(イヌ)もしくは4.3log10マウスLD50(ネコ )のNYGS狂犬病ウイルス投与株を投与した。 リスザルへの接種 4匹のリスザル(Saimiri sciureus)の 3つの群に、3つのウイルス、(a)ALVAC、親カナリアポックスウイルス 、(b)ALVAC−RG、狂犬病G遺伝子を発現する組換体、または(c)v C P37、ネコ白血病ウイルスエンベローブ糖タンパク質を発現するカナリアポッ クス組換体、の1つを接種した。接種は、ケタミン麻酔(ketamine a naesthesia)のもとで行った。各々の動物は同時:(1)20μlを 右目の表面に傷付処理なしに点眼;(2)100μlを口内へいくつかの水滴と して;(3)100μlを、右腕の外側表面の剃った皮膚上の2つの皮内接種部 位それぞれに;(4)100μlを右大腿部前方筋肉中に受け取った。 4匹の猿に各々のウイルスを、2匹はトータルで5.0log10pfu、2匹 はトータルで7.0log10pfu接種した。動物から規則的な間隔で採血し、 血清をRFFI試験(Smith et al.,1973)を用いて抗狂犬病 抗体の存在に関して分析した。動物のワクチン接種に対する反応を毎日観察した 。最初の接種の6ケ月後、ALVAC−RGを受け取った4匹の猿、最初にvC P37を受け取った2匹の猿、最初にALVACを受け取った2匹の猿に加えて 接種されていない猿に、6.5log10pfuのALVAC−RGを皮下接種し た。RFFI試験(Smith et al.,1973)により狂犬病中和抗 体の存在について血清を観察した。 ヒト細胞系統へのALVAC−RGの接種 ウイルスが生産的に複製されない 非鳥類種細胞中で、外来遺伝子の効率的な発現が得られるか否かを決定するため 、5つの細胞型、1つは鳥類種で4つは非鳥類種を、ウイルス収量、外来狂犬病 G遺伝子の発現およびウイルス特異的DNA蓄積に関して分析した。接種された 細胞は: (a)Vero、アフリカグリーンモンキー腎臓細胞、ATCC#CCL81 ; (b)MRC−5、ヒト胚肺、ATCC#CCL171; (c)WISH、ヒト羊膜、ATCC#CCL25; (d)デトロイト−532、ヒト包皮、ダウン症、ATCC#CCL54;お よび (e)初期CEF細胞。 11日経過白レグホン胚から調製されたニワトリ胚繊維芽細胞を陽性コントロ ールとして含んだ。全ての接種は、予め形成された2x106の細胞の単層につ いて以下に記述するように行った。 A DNA分析の方法 3枚のそれぞれの細胞系統のディッシュを5pfu/細胞のウイルスで試験の もとで接種し、別の1つのそれぞれの細胞系統のディッシュを接種しないでおい た。1つのディッシュは40μg/mlのシトシンアラビノシド(Ara C) の存在下で保温した。37℃、60分間の吸収期間の後、接種物を取り除き、単 層を吸収されなかったウイルスを除去するために2回洗浄した。培地(Ara Cが存在もしくは不在)は続いて置換された。1つのディッシュ(Ara C無 し)からの細胞を、時間0の試料として回収した。残りのディッシュは、37℃ で72時間保温し、そのとき細胞を回収しDNA蓄積分析に用いた。2x106 の細胞それぞれは、0.5mlの40mMEDTAを含むリン酸緩衝食塩水(P BS)に再懸濁し、37℃で5分間保温した。等量の、42℃で予め保温された 120mMのEDTAを含む1.5%アガロースを細胞懸濁液に加え、穏やかに 混合した。懸濁液はアガロースプラグ型へ移され少なくとも15分固定化された 。アガロースプラグを続いて取り除き、プラグを完全にカバーする量の溶解バッ ファー(1%サルコシル(sarkosyl)、100μg/mlプロテイナー ゼK、10mMトリス塩酸pH7.5、200mMEDTA)中で12−16分 間50℃で保温した。溶解バッファーを、続いて5.0mlの滅菌0.5xTB E(44.5mMトリス−ホウ酸、44.5mMホウ酸、、0.5mMEDTA )で置換し、4℃で6時間にわたり3回TBEバッファーを交換して平衡化した 。プラグ内のウイルスDNAをパルスフィールド電気泳動により細胞RNAおよ びDNAと分画した。電気泳動は20時間にわたり180Vで50−90秒のラ ンプで、15℃、0.5xTBE中で行った。DNAはラムダDNA分子量スタ ンダードとともに泳動した。電気泳動後、ウイルスDNAバンドはエチジウムブ ロミド染色により可視化した。DNAは続いてニトロセルロース膜に移され、精 製ALVACゲノムDNAから調製された放射性標識プローブで探索した。 B.ウイルス収量の評価 投入多重度を0.1pfu/細胞にしたこと以外は、正確に上記のようにディ ッシュに接種した。感染後72時間で、3回連続の凍結融解サイクルにより破砕 した。ウイルス収量はCEF単層上のプラーク滴定により評価した。 C.狂犬病G遺伝子の発現の分析 多重度10pfu/細胞で、組換体もしくは親ウイルスをディッシュに接種し 、さらに付加的は1つのディッシュをウイルス感染させていない対照とした。1 時間の吸収期間の後、培地を取り除きメチオニンフリーの培地で置換した。30 分の期間の後に、この培地を25μCi/mlの35S−メチオニンを含むメチオ ニンフリー培地で置換した。感染させた細胞を一晩標識し、続いてバッファーA 溶解バッファーを添加して溶解させた。イムノプレシピテーションを、狂犬病G 特異的モノクローナル抗体を用いて、以前に記述されたように(Taylor et al.,1990)行った。 結果:ウイルス収量の評価 0.1pfu/細胞での接種後72時間後の収量 の滴定の結果を表9に示す。この結果は、鳥類細胞においては生産的感染がなさ れうる一方で、4つの非鳥類種細胞システムでは、ウイルス収量の増加はこの方 法では検出されなかったことを示唆している。 ウイルスDNAの蓄積の分析 生産的ウイルス複製の防御が、DNA複製の前 で行われているかもしくは後でかを決定するために、細胞破砕物由来のDNAを 電気泳動により分画し、ニトロセルロース膜に移し、ウイルス特異的DNAの存 在を探索した。感染させなかった細胞、ALVAC−RGを感染させた時間0の CEF細胞、ALVAC−RGを感染させた感染後72時間のCEF細胞、およ び40μg/mlのシトシンアラビノシドの存在下でALVAC−RGを感染さ せた感染後72時間のCEF細胞由来のDNAは全て、いくらかの、恐らくは放 射性標識ALVAC DNAプローブの調製におけるCEF細胞DNAの混入に よるバックグラウンド活性を示した。しかしながら、感染後72時間のALVA C−RG感染CEF細胞は、ALVAC特異的ウイルスDNA蓄積を示す約35 0kbpの領域にある強いバンドを示した。このようなバンドは、培地をDNA 合成阻害剤シトシンアラビノシドの存在下で保温した場合には検出されなかった 。Vero細胞中で生成された相当する試料では、ALVAC−RGに感染させ た時間0のVero細胞において、約350kbpのかすかなバンドが示された 。このレベルは残存ウイルスを示す。バンドの強度は、感染後72時間には増幅 さ れており、ウイルスの繁殖の増加とはならないVero細胞において、いくらか のレベルのウイルス特異的DNAの複製が起こっていることが示唆された。MR C−5細胞で生成された相当する試料は、この細胞系統では、これらの条件下で はウイルス特異的DNAの蓄積は検出されないことを示唆していた。この実験を 続いて付加的なヒト細胞系統、特にWISHおよびデトロイト532細胞を含む ように拡張した。ALVAC感染CEF細胞を陽性コントロールとして用意した 。ALVAC−RGで接種した、WISH、デトロイト532細胞のいずれにお いても、ウイルス特異的DNA蓄積は検出されなかった。この方法の検出限界は まだ十分に確認されておらず、この方法の感度より低いレベルで、ウイルスDN A蓄積は起こっているかも知れないことは注意されるべきである。ウイルスDN A複製を3Hチミジンの取り込みによって測定した別の実験は、Veroおよび MRC−5について得られた結果を支持していた。 狂犬病G遺伝子の発現の分析 いずれかの遺伝子、特に挿入した外来遺伝子の 発現が、ウイルスDNA複製のないヒト細胞系列中で起こるか否かを決定するた め、ALVACおよびALVAC−RGに感染させた、35S−メチオニン標識さ れた鳥類および非鳥類細胞破砕物についてイムノプレシピテーション実験を行っ た。狂犬病G遺伝子特異的モノクローナル抗体を用いたイムノプレシピテーショ ンの結果は、ALVAC−RGに感染させたCEF、VeroおよびMRC−5 、WISHおよびデトロイト細胞中で67kDaの糖タンパク質のイムノプレシ ピテーションを示した。このような特異的狂犬病遺伝子産物は、感染させていな いか又は親に感染させた細胞破砕物からは検出されなかった。 この実験の結果は、分析されたヒト細胞系統中では、ALVAC−RG組換体 は感染を開始しH6ワクシニアウイルス初期/後期プロモーターの転写制御のも とで外来遺伝子を発現することは可能であるが、DNA複製を通した複製は進行 せず、いかなる検出可能なウイルス繁殖の生成も見られなかった。Vero細胞 中においては、いくらかのレベルでのALVAC−RG特異的DNA蓄積は見ら れたが、これらの方法によってはウイルス繁殖は検出されなかった。これらの結 果は、分析されたヒト細胞系統中ではウイルス複製の防御はDNA複製の開始に 先だって起こるが、その一方Vero細胞中では防御はウイルスDNA複製の開 始に続いて起こることを示唆しているであろう。 ALVAC−RGにおいて発現された狂犬病糖タンパク質が免疫原性か否かを 決定するため、多くの動物種をこの組換体の接種により試験した。現在の狂犬病 ワクチンの効率はマウスモデルシステムで評価されている。それ故、ALVAC −RGを用いた同様の試験を行った。9つの異なったウイルス調製物(シードウ イルスを10連続の組織培養継代後に生成されたワクチンバッチ(J)を含む) を、6.7から8.4のlog10TCID50/mlの感染力価の範囲で連続的に 希釈し、50から100μlの希釈液を4匹の生後6週間のマウスの足部に接種 した。マウスに14日後に頭蓋内経路で、対照マウスグループ中の致死滴定によ り決定された15から43マウスLD50を含む300μlの狂犬病ウイルスCV S株を投与した。PD50(50%防御量)として表された能力を、投与後14日 に計算した。この実験の結果を表10に示す。この結果から、ALVAC−RG は一貫して、3.33から4.56、平均3.73(標準偏差0.48)のPD50 値の範囲で狂犬病ウイルス投与に対してマウスを防御可能であることが示され た。この研究の拡散として、雄マウスを、6.0log10TCID50のALVA Cを含む50μlのウイルス、または等量の感染させていない細胞懸濁液で頭蓋 内に接種した。マウスを接種後1日、3および6日に犠牲にし、脳を取り除き、 固定し、分画した。組織病理学的試験により、マウス中でのALVAC−RGの 神経毒性の証拠は無いことが示された。 ALVAC−RGのイヌおよびネコに対する安全性と効率を評価するため、1 4の生後5ケ月のビーグル犬の群および14の生後4ケ月のネコの群を試験した 。それぞれの種の4匹の動物はワクチン接種されなかった。5匹の動物は6.7 log10TCID50を皮下で受け取り、5匹の動物は7.7log10TCID50 を同じ経路で受け取った。動物は抗狂犬病抗体の分析のために採血された。接種 されなかったまたは6.7log10TCID50を受け取った動物に、接種後29 日目に3.7log10マウスLD50(イヌ、側頭中)または4.3log10マウ スLD50(ネコ、首中)のNYGS狂犬病ウイルス投与株を投与した。この実験 の結果を表11に示した。 いずれの投与量についても、イヌ、ネコいずれにおいても接種に対する不利な 反応は見られなかった。6.7log10TCID50で免疫化された5匹のイヌの うちの4匹は、ワクチン接種後14日で抗体力価を有し、29日には全てのイヌ が有していた。全てのイヌは、対照の4匹中3匹を殺した投与に対して保護され た。ネコにおいては、6.7log10TCID50を受け取った5匹のうち3匹が 、14日に特異的抗体力価を有し、29日には全てのネコが陽性であったが平均 抗体力価は2.9IUと低かった。全ての対照を殺した投与に対して5匹中3匹 が生き残った。7.7log10TCID50で免疫化された全てのネコは14日に 抗体力価を有し、29日には、相乗平均力価は8.1国際単位と計算された。 リスザル(Saimiri sciureus)のALVAC、ALVAC− RGおよび関係のないカナリアポックスウイルス組換体の接種に対する免疫反応 を調べた。猿のグループを上記のように接種し、狂犬病特異的抗体の存在につい て血清分析した。皮内経路の接種に対する軽度の典型的な皮膚反応は別にして、 不利な反応はいずれの猿においても見られなかった。少量の残存ウイルスが皮膚 外傷から、皮下接種の後、接種後2日および4日のみに単離された。全ての検体 7日およびそれ以降は陰性だった。筋内接種に対する局部反応は無かった。AL VAC−RGで接種された4匹の全ての猿が、RFFI試験で測定された抗狂犬 病血清中性化抗体を生産した。最初の接種から約6ケ月後、全ての猿および1匹 の付加的な接種されていない猿に、6.5log10TCID50のALVAC−R Gを、皮下経路で左大腿部の外側表面上に再び接種した。抗狂犬病抗体の存在に ついて血清を分析した。結果を表12に示す。 狂犬病にかかったことのない5匹の猿のうち4匹が、ALVAC−RGの接種 後7日までに血清学的反応を生成した。接種後11日までには、5匹の猿全てが 検出可能な抗体を有していた。前に狂犬病糖タンパク質にさらした4匹の猿の、 全てがワクチン接種後の3日と7日との間に顕著な血清中性化力価の増加を示し た。この結果はリスザルのALVAC−RGでのワクチン接種は、不利な副作用 を引き起こさず、初期中性化抗体反応が誘導されうることを示している。アムナ ネスティック(amnanestic)反応もまた再ワクチン接種で誘導される 。ALVACもしくは無関係の外来遺伝子を発現するカナリアポックス組換体へ の事前の接種は、再ワクチン接種時の抗狂犬病免疫反応の誘導に影響しなかった 。 HIV−2血清陽性マカクのALVAC−RG接種に対する免疫的反応を評価 した。動物は上記のように接種され、抗狂犬病血清中性化抗体の存在をRFFI 試験によって評価した。その結果は、表13に示されているが、皮下経路で接種 されたHIV−2陽性動物は、抗狂犬病抗体を1回の接種の11日後までに生成 した。アムナネスティック反応が、最初の接種の約3ケ月後に与えられたブース ター接種の後で検出された。経口経路で組換体を受け取った動物においては反応 は検出されなかった。加えて、一連の6匹の動物を、減少させた量のALVAC −RGで筋内または皮下経路のいずれかで接種した。接種された6匹の内の5匹 が、接種後14日までに、抗体力価に顕著な差もなく反応した。HIVに事前に さらされたチンパンジーを、7.0log10pfuのALVAC−RGで皮下も しくは筋内経路で接種した。接種後3ケ月に、両方の動物を同じ方法で再接種し た。結果を表14に示す。 筋内もしくは皮下のいずれの経路でも、不利な反応は見られなかった。両方の チンパンジーは最初の接種に14日までに反応し、再接種に続いて強力な上昇反 応が検出された。 実施例22 狂犬病糖タンパク質を発現する カナリアポックスウイルス(ALVAC−RG)を用いた ヒトの免疫化 ALVAC−RG(vCP65)は実施例21および図18Aおよび18Bで 記述されたように開発された。ワクチン製造をスケールアップするために、AL VAC−RG(vCP65)を特定の病原体のない卵から派生した初期CEF細 胞中で増殖させた。細胞を多重度0.01で感染させ、37℃で3日間保温した 。 ワクチンウイルス懸濁液を、血清フリーの培地中の感染させた細胞の超音波破 砕により得た;細胞破片を遠心分離と濾過により取り除いた。その結果得られた 清澄化された懸濁液にリンパ形成安定剤(アミノ酸混合物)を加え、1回分の量 ごとにバイアルに小分けし、凍結乾燥した。血清フリー培地およびリンパ形成安 定剤中のウイルス懸濁液を10倍ごとに連続して希釈することにより、力価が減 少してゆく3つのバッチをリンパ形成に先だって調製した。 細胞基質、培地およびウイルスシードおよび最終産物の品質制御テストを、実 験室齧歯類中での無害性および偶発的な作用物に注意しながら行った。望ましく ない特徴は何も発見されなかった。 臨床前データ 生体外での研究により、VeroまたはMRC−5細胞はAL VAC−RGの増殖を支持しないことが示された;一連の8(Vero)および 10(MRC−5)盲連続継代により、ウイルスのこれらの非鳥類細胞系統中で の増殖への検出可能な適応は引き起こされなかった。ALVAC−RG(vCP 65)を感染もしくは接種したヒト細胞系統(MRC−5、WISH、デトロイ ト532、HEL、HNKもしくはEBVを形質転換したリンパ芽球細胞)の分 析で、ウイルス特異的DNAの蓄積は見られず、これらの細胞内においてはDN A合成に先だって複製のブロックが起きていることが示唆された。しかしながら 、重要なことには、狂犬病ウイルス糖タンパク質遺伝子の発現は、試験された全 ての細胞系統において、カナリアポックス複製サイクルの中止段階はウイルスD NA複製に先だって行われることを示している。 ALVAC−RG(vCP65)の安全性および効率は、動物における一連の 実験で立証された。カナリア、ニワトリ、アヒル、ガチョウ、実験室齧歯類(乳 児および成マウス)、ハムスター、モルモット、ウサギ、ネコおよびイヌ、リス ザル、アカゲザルマカク、およびチンパンジーに、105から108pfuの範囲 にある量を接種した。多様な経路が用いられ、もっとも一般的には皮下、筋内お よび皮内であったが、経口(サルおよびマウス)および頭蓋(マウス)内も用い られた。 カナリアにおいては、ALVAC−RG(vCP65)は乱切部位において「 受け入れ」外傷を、病気の兆候または死を伴わずに引き起こした。ウサギへの皮 内接種は、拡散せずに7−10日で治る典型的なポックス接種反応を引き起こし た。これらの動物実験のいずれにおいても、カナリアポックスによる望ましくな い副作用は見られなかった。ALVAC−RG(vCP65)の接種に続いて、 齧歯類、イヌ、ネコ、および霊長類において、高速蛍光焦点阻害試験(RFFI T)で測定された抗狂犬病抗体が生産されたことにより、免疫原性が立証された 。ALVAC−RGで免疫化されたマウス、イヌ、およびネコにおける狂犬病ウ イルス投与実験により、防御が立証された。 ボランティア 25人の健康な、20−45歳の年齢で、以前に狂犬病免疫の 経歴のない成人を登録した。彼らの健康状態を完全な医学的経歴、生理的試験、 血液学および血液化学分析により評価した。除外基準には、妊娠、アレルギー、 あらゆる種類の免疫抑制、慢性衰弱病、ガン、過去3ケ月以内の免疫グロブリン の注入、およびヒト免疫不全ウイルス(HIV)もしくはB型肝炎表面抗原に対 する血清陽性が含まれていた。 研究計画 参加者に無作為に標準ヒト二倍体細胞狂犬病ワクチン(HDC)バ ツチ番号E0751(Pasteur Merieux Serums & V accine、Lyon、France)または研究用ワクチンALVAC−R G(vCP65)を割り当てた。 この試みは量増加研究と命名された。実験用ALVAC−RG(vCP65) ワクチンの3つのバッチは、3つのグループのボランティア(グループA、Bお よびC)に順番に、各々の段階の間に2週間の間隔を置いて用いられた。3つの バッチの濃度はそれぞれ、103.5、104.5、105.5組織培養感染量(TCI D50)/投与量であった。 それぞれのボランティアは、同じワクチンを4週間の間隔をおいて三角筋領域 に皮下で2投与量受け取った。注入されたワクチンの本質は、最初の接種時には 参加者には知られていなかったが、調査者には知られていた。 2回目の注入時の、即時ヘルペス感受性の危険を最小化するため、実験ワクチ ンの中程度の量を割り当てられたグループBのボランティアは、少ない量を1時 間前に接種され、大量を割り当てられたグループCは、少量および中程度の量を 1時間の間隔をおいて連続的に受け取った。 6ケ月後、最も多い投与量のALVAC−RG(vCP65)(グループC) およびHDCワクチンの受取人に、3回目の量のワクチンを要請した;彼らは無 作為に、前回と同じワクチンを受け取るかまたは別のワクチンを受け取るように された。その結果、以下の免疫化の手順に相当する4種類のグループが形成され た。1.HDC、HDC−HDC;2.HDC、HDC−ALVAC−RG(v CP65);3.ALVAC−RG(vCP65)、ALVAC−RG(vCP 65)−HDC;4.ALVAC−RG(vCP65)、ALVAC−RG(v CP65)−ALVAC−RG(vCP65)。 副作用の観察 全ての対象を注入後1時間観察し、次の5日間毎日再検査した 。彼らは局所的および全体的反応を次の3週間記録するよう要請され、1週間に 2回問診された。 実験室調査者 登録前およびそれぞれの接種後2、4および6日後の血液見本 を得た。分析は、完全血液細胞計数、肝臓酵素およびクレアチンキナーゼアッセ イを含んでいた。 抗体アッセイ 最初の注入の7日前および、研究の7、28、35、56、1 73、187および208日に抗体アッセイを行った。 狂犬病に対する中性化抗体のレベルは、高速蛍光焦点阻害試験(RFFIT) (Smith & Yaeger、Laboratory Technique s on Rabis中)を用いて決定した。カナリアポックス抗体は直接EL ISAにより測定した。抗原である、Triton X100で破壊した精製カ ナリアポックスウイルスの懸濁液をマイクロプレートにコートした。固定化され た血清の希釈液を室温で2時間反応させ、反応している抗体はペルオキシダーゼ で標識化された抗ヒトIgGヤギ血清で明らかとされた。この結果は490nm の光学密度により表されている。 分析 25人の対象が登録され、研究を実行された。10人の男性と15人の 女性で平均年齢は31.9歳であった(21から48まで)。3人を除く全ての 対象が以前に天然痘ワクチンの証拠を有していた;残りの対象の3人は典型的な 傷跡もワクチン接種経歴も有してはいなかった。3人の対象は少量の実験用ワク チン(103.5、104.5TCID50)の投与量で受け取り、9人の対象は105. 5 TCID50の投与量で受け取り、10人はHDCワクチンを受け取った。 安全性(表14) 最初のシリーズの免疫化の間、接種後24時間以内に37 .7℃を超える熱が、1人のHDC受取人(37.8℃)および1人のvCP6 5 105.5TCID50の受取人(38℃)において見られた。ワクチン接種に 帰 属される他の全体的反応はいずれの受取人においても観察されなかった。 局所的反応は皮下でHDCワクチンを接種された受取人10人中9人で見られ 、vCP65の103.5、104.5、105.5TCID50での受取人ではそれぞれ 3人中0人、3人中1人および9人中9人であった。 圧痛はもっとも一般的な兆候であったが、つねに穏やかであった。他の局所的 兆候には、穏やかで一過性の赤化と硬化が含まれていた。全ての兆候は通常24 時間以内に沈静化し、72時間以上は続かなかった。 血液細胞計数、肝臓酵素あるいはクレアチンキナーゼの値に顕著な変化は無か った。 免疫反応;狂犬病に対する中性化抗体(表16) 最初の注入から28日後に 全てのHDC受取人は防御的力価(0.5IU/ml以上)を有していた。これ とは対照的に、ALVAC−RG(vCP65)の受取人は、グループAおよび B(103.5、104.5TCID50)では0人が、グループC(105.5TCID5 0 )では9人中2人のみがこの防御的力価に達していた。 56日目(即ち第2の接種から28日後)には、ALVAC−RG(vCP6 5)の受取人のうち、グループAでは3人中0人、グループBでは3人中2人、 およびグループCでは9人中9人においてこの防御的力価が達成され、10人の HDC受取人の全てにおいても保持されていた。 56日の相乗平均力価は、グループA、B、CおよびHDCそれぞれにおいて 0.05、0.47、4.4および11.5IU/mlであった。 180日には、全ての対象において狂犬病抗体力価は実質的に減少していたが 、HDC受取人10人中5人、ALVAC−RG(vCP65)受取人9人中5 人において最小防御力価である0.5IU/mlより大きく残存していた;相乗 平均力価はグループHDCおよびグループCで、それぞれ0.51および0.4 5IU/mlであった。 カナリアポックスウイルスに対する抗体(表17) 観察された免疫化前力価 は、高い力価を示した対象が事前のカナリヤに接触していなかったにも拘わらず 、力価0.22から1.230.D.単位で広く変化していた。免疫化前と2回 目の免疫化後の力価との間での2倍より大きい増加と定義した場合、血清変換は グ ループBでは対象3人中1人、グループCでは対象9人中9人で得られたが、H DCまたはグループAでは対象は1人も血清変換されなかった。 ブースター注入 ワクチンは同様に6ケ月後のブースター接種時にも十分耐性 があった:HDCブースター受取人9人中2人で、ALVAC−RG(vCP6 5)ブースター受取人10人中1人で熱がみられた。局所的反応はHDCブース ター受取人9人中6人で、ALVAC−RG(vCP65)ブースター受取人9 人中5人でみられた。 観察 図22A−22Dは、狂犬病中性化抗体力価(高速蛍光焦点阻害試験( RFFIT)IU/ml)を示している:同じまたは別のワクチンで予め免疫化 されたボランティア体内におけるHDCおよびvCP65(105.5TCID50 )のブースター効果。ワクチンは0、28および187日および208日に与え られた。0、7、28、35、56、173および180日に抗体力価を測定し た。 図22A−22Dに示されるとおり、与えられたブースター量は免疫化の方式 に拘わらず全ての対象中で、狂犬病抗体力価のさらなる増加をもたらした。しか しながら、ALVAC−RG(vCP65)ブースターは全体的に、HDCブー スターより低い免疫反応を誘導し、ALVAC−RG(vCP65)、ALVA C−RG(vCP65)−ALVAC−RG(vCP65)グループは他の3つ のグループより顕著に低い力価を有していた。同様に、ALVAC−RG(vC P65)ブースター注入は、HDCワクチンを以前に受け取った対象5人中3人 、および以前にALVAC−RG(vCP65)で免疫化された対象5人すべて において、カナリアポックス抗体力価の増加をもたらした。 全体として、vCP65の投与による局所的副作用は、ウイルスの局所的増殖 を示すものではなかった。特に、ワクチンの注入後にみられる等の皮膚の外傷は 無かった。見かけ上のウイルスの複製が無かったにも拘わらず、注入はボランテ ィアにおいて大量のカナリアポックスベクターおよび発現された狂犬病糖タンパ ク質の両方に対する抗体の生産をもたらした。 狂犬病中性化抗体は、マウス中の血清中性化試験と相関することが知られてい る高速蛍光焦点阻害試験(RFFIT)によりアッセイした。105.5TCID50 の受取人9人のうち、5人は最初の量の後より少ないレベルの反応を示した。 狂犬病抗体の防御的力価が、2回目の接種の後で、試験された多量の受取人の全 て、および、中程度の量の受取人においてすら3人中2人において得られた。こ の研究において、両方のワクチンは、生ワクチンで推奨されているが不活性化H DCにはされていない、皮下経路で投与された。この接種経路は、接種部位を注 意深く観察するのに最適であるために選択されたが、これによりHDC受取人に おける抗体の遅い出現が説明できる:事実、HDC受取人は7日には1人も抗体 増加を有していなかったが、HDCワクチンが筋内で投与された殆どの研究にお いては、かなりの割合の対象が有している(Klietmann et al. ,Int’l Green Cross−Geneva,1981;Kuwer t et al.,Int’l Green Cross−Geneva,19 81)。しかしながら、本発明は必ずしも皮下経路の投与に限定されない。 狂犬病中性化抗体のGMT(相乗平均)は、試験しているワクチンはHDC対 照よりも低かったが、しかし防御に要求される最小値よりも十分に上だった。本 研究で用いられた3種類の投与量について得られた明白な投与量効果反応は、よ り多量の投与量はより強力な反応を誘導するかもしれないことを示唆している。 この開示から確かに、当業者は、委された患者に対する適切な量を選択できる。 抗体反応を上昇させる能力は、もう一つのこの実施例の重要な結果である;事 実、狂犬病抗体力価は量、どの免疫化の方式でも、6ケ月後に全ての対象におい て得られ、カナリアポックスベクターまたは狂犬病糖タンパク質によって以前に 誘導された免疫性は組換えワクチン候補株または従来のHDC狂犬病ワクチンに よるブースターにブロック効果を有さないことが示された。このことは、他のワ クシニアウイルス組換体に関する、以前から存在する免疫によってヒトにおいて 免疫反応はブロックされるという発見と対照をなす(Cooney et al .,Lancet 1991,337:567−72;Etinger et al.,Vaccine 9:470−72,1991)。 このように、この実施例は、非複製的ポックスウイルスが動物もしくは人間に おいて免疫化ベクターとして、複製作用物は免疫反応を与えるという利点がある が、十分に伝播性であるウイルスによって引き起こされる安全性の問題をともな わずに利用可能であることが明白に示された。 実施例23 ALVACおよびNYVACのLD50様々なワクシニアウイルス株との比較 マウス 雄の異系交配されたスイスウェブスターマウス(Swiss Web ster mice)を、タコニック ファーム(Taconic Farm, Germantown,NY)より購入し、マウス用食事および水 ad li bitumで生後3週間で使用するまで育てた(「通常」マウス)。両方の性の 新生異系交配スイスウェブスターマウスを、タコニックファームで行われた続い ての定期の妊娠により得た。用いられた全ての新生マウスは2日間の期間内に配 達された。 ウイルス ALVACはカナリアポックスウイルス集団のプラーク精製により 派生し、初期ニワトリ胚繊維芽細胞(CEF)中で調製された。ショ糖密度勾配 遠心分離による精製に続いて、CEF細胞中でプラーク形成単位を数え上げた。 ワクシニアウイルスWR(L)変異体は、WRの大プラーク表現型の選択により 派生された(Panicali et al.,1981)。ニューヨーク州保 健委員会ワクシニアウイルスワクチン株であるWyethは、Parmaceu ticals Calf Lymph TypeワクチンDryvax、制御番 号302001Bより得た。コペンハーゲン株ワクシニアウイルスVC−2をI nstitut Merieux、Franceより得た。ワクシニアウイルス 株NYVACはコペンハーゲンVC−2から派生された。Wyeth株を除く全 てのワクシニアウイルス株をVeroアフリカグリーンモンキー腎臓細胞中で培 養し、ショ糖密度勾配遠心分離により精製しそしてVero細胞上でのプラーク 形成単位を数え上げた。Wyeth株はCEF細胞中で増殖させ、CEF細胞中 で数え上げた。 接種 10匹の通常マウスに、ストック調整物を滅菌リン酸緩衝生理食塩水で 10倍づつ連続的に希釈したいくつかの希釈液の1つを、0.05ml頭蓋内経 路(ic)で接種した。いくつかの場合には、希釈しないストックウイルス調製 物を接種に用いた。 10匹の、生後1日または2日の新生マウスのグループに、通常マウスと注入 量が0.03mlで用いられたこと以外は同じようにicで接種した。 全てのマウスについて、接種後14日(新生マウス)または21日(通常マウ ス)の期間にわたり、毎日死亡率を観察した。接種の次の朝に死んでいるのが見 つかったマウスは、トラウマによる死の可能性があるので除外した。 実験集団の死亡率50%を達成するために要求される致死量(LD50)をRe edおよびMuenchの比例法により測定した。 ALVACおよびNYVACの、通常マウスおよび、若異系交配マウスに対す るic経路でのLD50と様々なワクシニアウイルス株との比較 若マウス、通常 マウスにおけるNYVACおよびALVACの毒性は、他の試験されたワクシニ アウイルスよりも数桁のオーダーで低かった(表18)。NYVACおよびAL VACは、Wyeth株より通常マウス中で3000倍以上も毒性が低いこと; 125000以上も親VC−2より毒性が低いこと;および63000000倍 もWR(L)派生体よりも毒性が低いことが判明した。これらの結果は、NYV ACは他のワクシニア株と比較して高度に弱毒化されていること、および、両方 とも極端に大量(3.85x108pfu;ALVAC および3x108pfu ;NYVAC)に頭蓋内経路で接種すると、まだ同定されていない機構によって マウスにおいて死を引き起こすが、ALVACは一般的に頭蓋内経路で投与され た場合には若マウスにおいて非毒性であること、を示唆しているであろう。 ALVACおよびNYVACの、新生異系交配マウスに対するic経路でのL 50と、様々なワクシニアウイルス株との比較 5つのポックスウイルス株の相 対毒性を、通常、新生マウスに対して頭蓋内(ic)投与モデルシステムにおい て滴定により試験した(表19)。終了点としての死亡率に関し、LD50値は、 ALVACは100000倍以上もワクシニアウイルスWyeth株よりも非毒 性であること;ワクシニアウイルスコペンハーゲンVC−2株より200000 倍以上も非毒性であること;およびワクシニアウイルスWR−L株より2500 0000倍以上も非毒性であることが示された。にもかかわらず、試験された最 も多量の投与量6.3x107pfuでは、死亡率100%という結果であった 。6.3x106pfuでは、33.3%という死亡率であった。死の原因は、 実際に決定されてはいないが、最も多量の投与量(約6.3LD50)のグループ の平均生存時間(MST)は6.7プラスマイナス1.5日だったので、毒物学 的またはトラウマ的本質ではないようであった。5LD50の投与量ではMSTが 4.8プラスマイナス0.6日であるWR(L)と比較した場合、ALVACの MSTは顕著に長かった(P=0.001)。 NYVACと比較して、Wyethは15000倍以上も毒性であり;VCー 2は35000倍以上も毒性であり;WR(L)は3000000倍以上も毒性 であった。ALVACと同様に、最も多量の2つのNYVAC投与量6x108 pfuおよび6x107pfuは、100%の死亡率を引き起こした。しかしな がら、380LD50に相当する、最も多量に投与されたマウスのMSTはたった の2日であった(9匹が2日に死に、1匹が4日に死んだ)。これと対照的に、 最も多量の500LD50に相当するWR−Lを投与された全てのマウスは、4日 まで生存した。 実施例24 NYVAC(vP866)および NYVAC−RG(vP879)の評価 イムノプレシピテーション 事前に形成された鳥類もしくは非鳥類細胞の単層 に10pfu/細胞の親NYVAC(vP866)もしくはNYVAC−RG( vP879)ウイルスを接種した。接種をメチオニンフリーで2%の透析牛胎児 血清を添加したEMEM中で接種を行った。1時間の保温の後で、接種物を除去 し、培地を20μCi/mlの35S−メチオニンを含むEMEM(メチオニンフ リー)で置換した。一晩、約16時間の保温の後、細胞をバッファーA(1%N onidet P−40、10mMトリスpH7.4、150mM NaCl、 1mM EDTA、0.01%アジ化ナトリウム、500単位/mlのアプロチ ニンおよび0.02%フェニルメチルスルフオニルフロリド)の添加により溶解 させた。イムノプレシピテーションを、C.Trimarchi博士、Grif fith研究所、ニューヨーク州保健部、Albany、ニューヨークによって 供給された24−3F10と命名された、狂犬病糖タンパク質特異的モノクロー ナル抗体、およびベーリンガーマンハイム社より得られたラット抗マウス接合体 (型番#605−500)を用いて行った。ファルマシアLKBバイオテクノロ ジー社、Piscataway、ニュージャージーより得られたプロテインAセ ファロースCL−48を支持マトリクスとして用いた。イムノプレシピテーショ ン沈殿物は、Dreyfuss et al.(1984)の方法に従って10 %ポリアクリルアミドゲルにより分画した。ゲルを固定化し、間接撮影用に1M サリチル酸ナトリウムで1時間処理し、イムノプレシピテーションされたタンパ ク質種を視覚化するためにコダックXAR−2フイルムに曝露した。 動物の起源 ニュージーランド白ウサギはHare−Marland(Hew itt、ニュージャージー)より得た。生後3週間の雄のスイスウェブスター異 系交配マウス、定期妊娠雌スイスウェブスター異系交配マウス、および生後4週 間のスイスウェブスターヌード(nu+nu+)マウスはタコニックファーム社( Germantown、ニューヨーク)より得た。全ての動物はNIHガイドラ インに従って維持された。全ての動物プロトコルはIACUC協会で承認されて いる。必要と思われるときは、明らかに末期的病状のマウスは安楽死させた。 ウサギにおける外傷 2匹のウサギの各々に、皮下で複数の部位に、それぞれ 104、105、106、107または108pfuの試験用ウイルスを含むPBS またはPBSのみを0.1ml接種した。ウサギを4日から外傷が治るまで毎日 観察した。硬化および潰瘍化を測定し記録した。 接種部位からのウイルスの回収 1匹のウサギに、皮下で複数の部位に、106 、107、108pfuの試験用ウイルスを含むPBSまたはPBSのみを0/ 1ml接種した。11日後、ウサギを安楽死させ、接種部位それぞれから採取さ れた皮膚生検試料を、機械的破壊および直接的ではない超音波によって無菌的に 、ウイルス回収のために調製した。感染可能なウイルスはCEF単層上でのプラ ーク滴定によりアッセイした。 マウス中での毒性 マウス10匹、またはヌードマウス実験では5匹のグルー プを、いくつかの0.5mlの滅菌PBS中のウイルス希釈液のうちの1つで、 ip接種した。実施例23を参照した。 シクロホスファミド(CY)処理 マウスをip経路で4mg(0.02ml )のCY(SIGMA)で−2日に接種し、続いて0日にウイルスを接種した。 感染後に続く日々には、マウスにCYをip接種:1日には4mg;4、7およ び11日には2mg;14、18、21、25および28日には3mg。免疫抑 制を間接的にクルターカウンター(Coulter Counter)により1 1日に白血球を計数することにより観察した。平均白血球数は処理されていない マウス(n=4)で1μlあたり13500細胞、CY処理対照マウス(n=5 )で1μlあたり4220細胞であった。 LD50の計算 死亡率50%をなすために必要な致死量(LD50)を、Ree dおよびMuenchの比例法(Reed and Muench,1938) により決定した。 NYVAC−RGのマウス中での能力試験 生後4−6週間のマウスに、50 から100μlのVV−RG(Kieny et al.,1984)、ALV AC−RG(Taylor et al.,1991b)、またはNYVAC− RGのいずれかの、2.0−8.0 log10 組織培養感染量50%(TCI D50)を含む希釈液を足部に接種した。各々のグループは8匹のグループからな っていた。接種後14日に、マウスに脳内接種で15LD50の狂犬病ウイルスC VS株を投与した(0.03ml)。28日には、生存したマウスを数え、防御 量50%(PD50)を計算した。 NYVAC(vP866)の誘導 ワクシニアウイルスNYVACは、コペン ハーゲンワクチン株のプラーククローン単離体であるVC−2から開発された。 VC−2からNYVACを開発するために、多くの毒性に関与するウイルス機能 を含む18のワクシニアORFを、一連の連続的操作によりこの開示の前の部分 で記述したように精密に欠失させた。これらの欠失は、新しい所望でないORF が現れることを防ぐために計画された方式で構築した。図19はNYVACを開 発するために欠失されたORFを模式的に示している。図19の上部は、ワクシ ニアウイルスゲノム(VC−2プラーク単離体、コペンハーゲン株)のHind III制限地図を示している。拡大部分は、NYVACの開発において連続的に 欠失されたVC−2の6つの領域である。この欠失はこの開示の前の部分で記述 されている(実施例13から18)。以下に、座からORFが欠失された欠失座 を、機能もしくはホモロジーおよびそれらの遺伝子産物の分子量とともに列記す る。 NYVACおよびALVACのヒト組織細胞系統上での複製の研究 ヒト起源 の細胞中でのワクシニアウイルスNYVAC株(vP866)の複製のレベルを 決定するために、6種類の細胞系統に、細胞あたり0.1pfuの投入多重度で 液体培地で接種し、72時間保温した。平行して、コペンハーゲン親クローン( VC−2)も接種した。初期ニワトリ胚繊維芽(CEF)細胞(10−11日経 過したSPF起源の受精卵から得た、Spafas、Inc.,Storrs、 CT)を、全てのウイルスに対する許容的細胞基質を代表させて含めた。培養を 2つの基準:生産的ウイルス複製の発生および外因性抗原の発現、に基づいて分 析した。 多数のヒト派生細胞中でのNYVACの複製能力を図20に示した。VC−2 およびNYVACは両方ともCEF細胞中で生産的に複製可能であったが、NY VACは僅かに収量が減少した。VC−2は、試験された6種類のヒト派生細胞 系統のうち、EBV形質転換リンパ芽球細胞系統JT−1(エプスタイン−バー ウイルスで形質転換されたヒトリンパ芽球細胞系統、Rickinson et al.,1984を参照)を除いて、匹敵する収量で生産的に複製可能であっ た。これに反し、NYVACは、いずれの試験されたヒト派生細胞系統において もその生産的複製能力において高度に減衰されていた。残存ウイルスレベル以上 の感染可能なウイルスの少量の増加が、NYVACに感染させたMRC−5(A TCC#CCL171、ヒト胚肺起源)、デトロイト532(ATCC#CCL 54、ヒト包皮、ダウン症)、HEL299(ATCC#CCL137、ヒト胚 肺細胞)およびHNK(ヒト新生児腎臓細胞、Whittiker Biopr oducts,Inc.Walkersville、MD、型番#70−151 )細胞より得られた。これらの細胞系統における複製は、NYVAC感染CEF 細胞から得られた収量、または親VC−2(表20)と比較して、顕著に減少し ていた。NYVACおよびVC−2のCEF細胞中の24時間での収量は72時 間での収量と同等であったことは注目すべきである。ヒト細胞系統培養をさらに 48時間(さらに2回のウイルス増殖サイクル)保温することは、従って、得ら れる相対ウイルス収量を増幅させるかもしれない。 ヒト派生細胞系統MRC−5およびデトロイト532において得られる低レベ ルのウイルス収量と一致して、検出可能であるが減少したレベルでのNYVAC 特異的DNA蓄積がみられた。NYVAC感染CEF細胞でみられたものと関連 して、MRC−5およびデトロイト532NYVAC感染細胞系統DNA蓄積レ ベルの相対ウイルス収量を比較した。NYVAC特異的ウイルスDNA蓄積はい ずれの他のヒト派生細胞においても観察されなかった。 同等の実験をアビポックスウイルスALVACを用いて行った。ウイルス複製 の結果は表20に示す。カナリアポックスウイルスの鳥類種への宿主制限と一致 して、子ウイルスはいずれのヒト細胞系統においても検出されなかった。ALV ACがこれらのヒト派生細胞内で生産的複製の欠失は、ALVAC特異的DNA 蓄積がいずれのヒト派生細胞系統においても検出されなかったという観察とも一 致している。 ヒト細胞中でのNYVAC−RG(vP879)による狂犬病糖タンパク質の 発現 効率的な外来遺伝子の発現が、顕著なレベルの生産的ウイルス複製の存在 無しに得られるか否かを決定するために、同じ細胞系統を、狂犬病ウイルス糖タ ンパク質を発現するNYVAC組換体ウイルス(vP879、実施例19)35S メチオニン存在下でで接種した。放射性標識された培養破砕物から、狂犬病糖タ ンパク質特異的モノクローナル抗体を用いて狂犬病糖タンパク質のイムノプレシ ピテーションを行った。67kDaのタンパク質のイムノプレシピテーションが 検出され、狂犬病糖タンパク質の完全グリコシル化型と一致していた。血清学的 に交叉反応する生産物は、非感染もしくは親NYVAC感染細胞破砕物において は検出されなかった。分析された他の全てのヒト細胞においても同様の結果が得 られた。 ウサギ皮膚への接種 皮内(id)接種に続いくウサギの外傷の誘導および本 質が、ワクシニアウイルスの病原性の尺度として、以前から用いられている(B uller et al.,1988;Child et al.,1990; Fenner,1958;Flexner et al.,1987;Ghen don and Charnos,1964)。故に、ワクシニア株WR(AT CC#VR119、CV−1細胞ATCC#CCL70上でプラーク精製、およ びL変異体と命名されたプラーク単離体、ATCC#VR2035 Panic ali et al.,1981に記載の通りに選択)、Wyeth(ATCC #VR325、DRYVACとして流通、Wyeth Laboratorie s、Marietta、PA)、コペンハーゲン(VC−2)、およびNYVA Cでのid接種と関連した外傷の本質を、2匹のウサギ(A069およびA12 8)への接種により評価した。2匹のウサギは、ウイルスに対して異なった全体 的感受性を示し、ウサギA128はウサギA069よりも深刻ではない反応を示 した。ウサギ128Aにおいては、外傷は比較的小さく接種後27日までに治癒 した。ウサギA069においては、外傷は強烈で、特にWR接種部位に対してひ どく、49日後にようやく治癒した。外傷の強度は、リンパ排出経路に関連して 接種部位にもまた依存していた。特に、背脊椎上に位置した部位ではより強烈な 外傷を示し、側腹部に位置した外傷を治癒するためにはより長い時間を要した。 全ての外傷を、4日から最後の外傷が消失するまで毎日測定し、最大の外傷の大 きさと治癒に要した日数の平均を計算した(表21)。対照PBSを接種した部 位からは局所反応は観察されなかった。潰瘍化外傷がワクシニアウイルス株WR 、VC−2およびWyethを接種した部位で観察された。重要なことには、N YVACを接種した部位では潰瘍化または硬化した外傷は観察されなかった。 感染可能なウイルスの接種部位での持続性 これらのウイルスの接種部位での 相対持続性を評価するため、ウサギに対して、皮内経路で複数の部位に、106 、107または108pfuのVC−2、WR、WyethまたはNYVACを含 む0.1mlのPBSを接種した。各々のウイルスは、107pfu量を背脊椎 上に、106および108量を隣接させて位置させた。接種部位を11日間毎日観 察した。WRは最も強烈な反応を誘導し、VC−2およびWyethが続いた( 表22)。潰瘍化は最初に9日目にWRおよびWyethで、10日目にVC− 2で観察された。NYVACまたは対照PBSを接種した部位は潰瘍化も硬化も 示さなかった。接種後11日目に、接種部位から皮膚試料を切り出し、機械的に 破壊し、ウイルスをCEF細胞で滴定した。結果を表22に示す。この時点で、 投与された以上のウイルスが回収された例は無かった。ワクシニア株WRの回収 は、投与ウイルス量に関係なく約106pfuであった。ワクシニア株Wyet hおよびVC−2の回収は投与量に関係なく103から104pfuであった。感 染可能なウイルスはNYVAC接種部位から回収されなかった。 遺伝的もしくは化学的免疫欠損マウスの接種 大量のNYVAC(5x108 pfu)またはALVAC(109pfu)を腹腔経路でヌードマウスに接種し たが、100日間の観察期間にわたって死亡、外傷および明白な病気もみられな かった。これと対照的に、WR(103から104pfu)、Wyeth(5x1 07または5x108pfu)もしくはVC−2(104から109pfu)を接種 したマウスは、伝播した典型的なポックスウイルス外傷を、最初はつま先、次に 尾に示し、続いていくつかの動物においては深刻な睾丸炎を示した。WRまたは Wyethを感染させたマウスにおいては、伝播した外傷の現れは総じて最後に は死へとつながっていたが、VC−2に感染させたマウスは殆どは最後には回復 した。計算されたLD50値は表23に示されている。 特に、VC−2を接種されたマウスは、つま先に、1から2日後には尾に外傷 (赤い丘疹)を示した。これらの外傷は接種後(pi)11から13日の間に最 も高い投与量のマウスにおいて(109、108か、107かおよび106pfu) 、pi16日には105pfu投与されたマウス、およびpi21日には104p fu投与されたマウスにおいて起こった。103および102pfuを接種したマ ウスにおいては、100日の観察期間の間は外傷はみられなかった。pi23日 には、109および108pfuを接種したマウスにおいて、7日後には他のグル ープ(107から104pfu)において睾丸炎がみられた。睾丸炎は特に109 および108pfuグループにおいて強烈で、減少してはいたものの、100日 間の観察の終わりまで観察された。いくつかの、pi30−35日頃に起じてき た痘様外傷が、2、3のマウスの皮膚上にみられた。殆どの痘外傷は通常はpi 60−90日の間に治癒した。109pfuを接種したグループのマウスが1匹 だけ死に(pi34日)、108pfuを接種したグループのマウスが1匹だけ 死んだ(pi94日)。VC−2を接種されたマウスにおいて他に死亡は観察さ れなかった。 104pfuのワクシニアWR株を接種したマウスはpi17日で痘外傷を示 し始めた。これらの外傷はVC−2を注入されたマウスによって示された(つま 先、尾と拡がる)外傷と同様に現れた。103pfuのワクシニアWR株を接種 したマウスはpi34日まで外傷を示さなかった。睾丸炎は最も多量のWR(1 04pfu)を接種したマウスにおいてのみみられた。観察期間の後半の間、外 傷は口の周りに現れ、マウスは摂食を停止した。104pfuのワクシニアWR 株を接種したマウスは全て、pi21日から31日の間に死ぬか必要と思われた ときは安楽死された。103pfuのワクシニアWR株を接種したマウス5匹の うち4匹はpi35日から57日の間に死ぬか必要と思われるときには安楽死さ れた。低いWRの投与量(1から100pfu)を接種されたマウスにおいて死 亡は観察されなかった。 ワクシニアウイルスWyeth株を多量に(5x107pfuおよび5x108 pfu)接種されたマウスはつま先と尾に外傷を示し、睾丸炎を起こし、死んだ 。5x106pfuもしくはこれ以下のWyethを注入されたマウスは病気も しくは外傷の兆候を示さなかった。 表23に示されるとおり、CY処理マウスは、ヌードマウスよりも高感度なポ ックスウイルス毒性アッセイモデルを提供した。ワクシニアウイルス株WR、W yethおよびVC−2に対するLD50値は、このモデルシステムにおいては、 ヌードマウスモデルにおけるよりも顕著に低かった。さらに、以下に示すように 、Wyeth、WRおよびVC−2ワクシニアウイルスを、それぞれ多量に注入 されたマウスで生じた外傷は、より早い外傷の形成という結果となった。ヌード マウスでみられたように、NYVACまたはALVACを注入されたCY処理マ ウスは、外傷を引き起こさなかった。しかしながら、ヌードマウスとは異なり、 NYVACまたはALVACを投与されたCY処理マウスにおいて、投与量に関 係なく、いくつかの死亡が観察された。これらのランダムな出来事が死の原因と 考えられる。 全てのWyeth投与量(9.5x104から9.5x108pfu)で注入さ れたマウスは、pi7日と15日の間にそれらの尾および/またはつま先に痘外 傷を示した。加えて、尾とつま先は膨張した。尾の外傷の発展は、ポックス外傷 に典型的な丘疹、潰瘍化および最終的なかさぶたの形成であった。全てのVC− 2投与量(1.65x105から1.65x109pfu)で注入されたマウスも また、Wyethで接種されたマウスのそれと同様に、それらの尾および/また はつま先に痘外傷を示した。これらの外傷は、接種後7−12日の間に観察され た。少量のWRウイルスを注入されたマウスでは外傷は観察されなかったが、こ れらのグループにおいて死亡は引き起こされた。 NYVAC−RGの能力試験 ワクシニアウイルスコペンハーゲン株の弱毒化 が、その結果生じたNYVAC株の有用なベクターとしての能力を顕著に変化さ せることなく効果を示していることを調べるため、比較能力試験を行った。ウイ ルスを弱毒化するために行われた連続的遺伝子操作の間のベクターの免疫原的能 力を観察するために、狂犬病ウイルス糖タンパク質をレポーター外因性遺伝子と して用いた。狂犬病糖タンパク質遺伝子を発現するベクターの防御効果を、狂犬 病に対する標準NIHマウス能力試験(seligmann,1973)により 評価した。表24は高度弱毒化NYVACベクターから得られたPD50値は、 座に狂犬病糖タンパク質遺伝子を有するコペンハーゲンをベースとした組換体 (Kieny et al.,1984)を用いて得られた値と同一であり、鳥 類種に複製が限定されているカナリアポックスベースのベクターであるALVA C−RGについて得られたPD50値に近かった。 観察 公知の毒性遺伝子を欠失され制限された生体外増殖特性を有するNYV ACを、その弱毒化特性を評価するため動物モデルシステム中で分析した。これ らの研究は、神経毒性ワクシニアウイルス実験室株、WR、2つのワクシニアウ イルス株、Wyeth(ニューヨーク市保健局)およびコペンハーゲン(VC− 2)、さらにカナリアポックスウイルス株、ALVAC(実施例23を参照)と 比較して行った。これとともに、これらのウイルスは、マウス投与モデルおよび ウサギ皮膚モデルにおける、最も毒性株であるWR、立証された特性とともに以 前に用いられていた弱毒化ワクチン株を提供しているコペンハーゲン(VC−2 )およびWyeth、複製が鳥類種に限られているポックスウイルスの例を提供 しているALVACに関し、相対的病原性ポテンシャルのスペクトルを提供した 。これらの生体内分析の結果は、ワクシニアウイルス株、WR、Wyethおよ びコペンハーゲン(VC−2)と比較して高度に弱毒化されたNYVACの性質 を明白に示している(表18−24)。重要なことには、NYVACのLD50値 は、鳥類宿主制限アビポックスウイルス、ALVACについて見られた値と匹敵 するものであった。NYVACによる死亡は、ALVACと同様に、極端に大量 のウイルスが頭蓋内経路で投与された場合にのみ観察された(実施例23、表1 8、19、23)。これらの死が、多量のタンパク質の接種の非特異的は必然的 結果であるか否かはまだ確定はしていない。免疫不全マウスモデル(ヌードマウ スおよびCY処理)における分析はまた、WR、Wyethおよびコペンハーゲ ン株と比較して、NYVACの相対的に高い弱毒化特性を示している(表21お よび22)。重要なことには、伝播したワクシニア感染あるいはワクシニア性病 気の証拠が、NYVACを接種された動物またはALVACを接種させた動物に おいては、観察期間にわたって観察されなかったことである。NYVAC中の複 数の毒性関連遺伝子の欠失は、病原性に関して相乗効果を示した。他のNYVA Cの無毒性の尺度が、ウサギ皮膚への皮内投与によって提供された(表21およ び22)。非鳥類種では複製できないウイルスであるALVACについての結果 を考えると、ALVACの皮内接種は、投与量に応じたかたちで硬化の範囲を引 き起 こしたので、接種部位における複製能力は、単に反応性と相関しているのではな い。従って、ウイルスの複製能力以外の要素が外傷の形成に寄与していることは あり得る。NYVACの遺伝子の欠失は外傷の現れを防止する。 同じく、実施例23を含む先の実施例およびこの実施例の結果は、WR、およ び以前にワクシニアウイルスワクチン株として用いられていた、Wyethおよ びコペンハーゲンと比較して、高度に弱毒化されたNYVACの性質を示してい る。事実、試験された動物モデルシステムにおける、NYVACの病原性プロフ ィールは、鳥類種でのみ生産的に複製することが知られているポックスウイルス 、ALVACのそれに近かった。ヒト(表20)およびマウス、ブタ、イヌおよ びウマを含む他の種から派生した細胞上での、明らかに制限されたNYVACの 生産的複製能力は、ワクチン接種されていない接触体もしくは一般的環境への潜 在的伝播を限定もしくは防止するとともに、ワクチン接種された個体内での伝播 の、低い可能性をベクターに提供する。 重要なことには、NYVACベースのワクチン候補株は効率的であることが示 されている。数多くの病原体由来の外来遺伝子産物を発現するNYVAC組換体 は、霊長類を含むいくつかの動物種において外来遺伝子産物に対する免疫反応を 誘導する。特に、狂犬病糖タンパク質を発現するNYVACベース組換体は、致 死量の狂犬病投与に対してマウスを防御可能であった。NYVACベースの狂犬 病糖タンパク質組換体の能力は、tk遺伝子座中に狂犬病糖タンパク質を含むコ ペンハーゲンベースに対するPD50値に匹敵していた(表24)。NYVACベ ースの組換体は麻疹ウイルス中性化抗体をウサギにおいて誘導し、ブタにおいて 仮性狂犬病ウイルスおよび日本脳炎ウイルス投与に対する防御を誘導することが 示された。高度に弱毒化されたNYVAC株は、ヒトおよび獣医学の用途に安全 性の利点を付与している(Tartaglia et al.,1990)。さ らには、NYVACの総合的研究室用発現ベクターシステムとしての利用は、ワ クシニアウイルス利用に関する生物的危険を大きく減少させる。 以下の基準によって、この実施例の結果および、実施例23を含む文書中の実 施例は、NYVACが高度に弱毒化されていることを示している:a)接種部位 での検出可能な硬化あるいは潰瘍化がない(ウサギ皮膚);b)皮内接種部位か らの感染可能はウイルスの速やかな消失(ウサギ皮膚);c)睾丸炎がない(ヌ ードマウス);d)大きく減少された毒性(頭蓋内投与、生後3週間および新生 マウス);e)大きく減少された病原性および免疫不全対象物(ヌードおよびシ クロホスファミド処理マウス)において拡散性がない;およびf)劇的に減少さ れた、多様なヒト組織培養細胞上での複製能力。しかしながら、高度に弱毒化さ れているにも拘わらず、NYVACは、ベクターとして、外因性抗原に対して強 力な免疫反応を誘導する能力を保持している。 実施例25 トリインフルエンザウイルス 血球凝集素糖タンパク質を発現する TROVAC組換体の構築 この実施例はトリインフルエンザウイルスの3つの血清型の血球凝集素遺伝子 を発現するニワトリポックスウイルス組換体の開発を記述する。 細胞およびウイルス H4、H5およびH7血球凝集素遺伝子のcDNAクロ ーンを含むプラスミドを、Dr.Robert Webster、 St.Ju de Children’s Research Hospital、Memp his、Tennesseeより入手した。FP−1と命名されたFPV株は以 前に記述されている(Taylor et al.,1988a,b)。これは 、生後1日のニワトリのワクチン接種に有用なワクチン株である。親株Duve tteはフランスでニワトリからニワトリポックスのかさぶたとして得られた。 親株はふ化鶏卵における約50回の連続継代とそれに続くニワトリ胚繊維芽(C EF)細胞で25回の継代により弱毒化された。このウイルスは1980年にR hone Merieux、Lyon、Franceで得られ、マスターウイル スシードを作り出した。このウイルスは1989年にVirogenetics に受領され、ウイルスは4回の連続プラーク精製にかけられた。1つのプラーク 単離体を初期CEF細胞中で増幅し、TROVACと命名されたストックウイル スとした。この生体外組換えテストでTROVAC−AIH5(vFP89)お よびTROVAC−AIH4(vFP92)を生成するために用いられたストッ クウイルスは、初期CEF中で8回の継代にかけられさらに増幅された。TRO VAC−AIH7(vFP100)を生成するために用いられたストックウイル スは、初期CEF中で12回の継代にかけられさらに増幅された。 F8座へのニワトリポックス挿入プラスミドの構築 プラスミドpRW731 .15は、TROVACゲノムDNAからクローン化された10kbpのPvu II−PvuII断片を有している。3659bpPvuII−EcoRV断片 のヌクレオチド配列が両方の鎖について決定された。この配列を図20に示す( 配列番号69)。本研究室でF8と命名されたオープンリーディングフレームの 限定が、この配列の内部で決定された。オープンリーディングフレームは、位置 4 95から開始され位置1887で終了する。以下に記述するように、位置779 から位置1926までを欠失させた。 プラスミドpRW761は2430bpのEcoRV−EcoRV断片を含む pRW731.15のサブクローンである。プラスミドpRW761をXbaI で完全消化、SspIで部分消化した。3700bpのXbaI−SspIバン ドを単離し、アニーリングさせたオリゴヌクレオチドJCA017(配列番号5 7)およびJCA018(配列番号58)と連結した。 この連結により生じたプラスミドをpJCA002と命名した。プラスミドp JCA004はワクシニアウイルスH6プロモーターに連結した非関連遺伝子を プラスミドpJCA002中に有している。ワクシニアウイルスH6プロモータ ーの配列は以前に記述された(Taylor et al.,1988a,b; Guo et al.,1989;Perkus et al.,1989)。 プラスミドpJCA004をEcoRVとBamHIで消化し、非関連遺伝子と H6プロモーター37末端の一部を欠失させた。アニーリングさせたオリゴヌク レオチドRW178(配列番号70)およびRW179(配列番号71)をEc oRVおよびBamHIで消化し、JCA004のEcoRVおよびBamHI サイトの間に入れ、pRW846を生成した。 それ故、プラスミドpRW846はH6プロモーターの5’EcoRVを、OR F欠失されたF8座に有している。プラスミドpRW846中のH6プロモータ ーの3’HincIIサイトに、翻訳終了コドン、ワクシニアウイルス初期プロ モーター(Yuen et al.,1987)により認識される転写終結コド ンおよびSmaIサイトが続いている。 F7座へのニワトリポックス挿入プラスミドの構築 元々のF7ORFが欠失 されていない挿入プラスミド、pRW731.13は、5.5kbpのFPゲノ ムのPvuII断片をpUC9のPvuIIサイト中に有している。挿入サイト はこれらの配列内部の固有のHincIIである。図21に示されているヌクレ オチド配列(配列番号72)は、固有のHincIIサイトを含む2356bp の領域について決定された。この配列の解析により、固有のHincIIサイト (図21、下線)は90アミノ酸のポリペプチドをコードしているORFの内部 に位置していることが明らかとなった。ORFは位置1531のATGにより始 まり、位置898で終わる(図21中で矢印で示された位置)。 ORF欠失させた挿入プラスミドのためのアームはpRW731.13をテン プレートとして用いたPCRにより派生した。ORFの上流領域に相当する59 6bpのアーム(HBと命名)は、オリゴヌクレオチドF73PH2(配列番号 73)およびF73PB(配列番号74)により増幅された。 ORFの下流領域に相当する270bpのアーム(EHと命名)は、オリゴヌク レオチドF75PHE(配列番号75)およびF73PH1(配列番号76)に より増幅された。 断片EHをEcoRVで消化し、126bpの断片を生成した。EcoRVサ イトは3’末端にあり、5’末端はHincIIの3’末端を含むようPCRに より形成した。この断片を、HincIIで消化したpBS−SK(Strat egene、La Jolla、CA)中に挿入し、プラスミドpF7D1とし た。この配列をジデオキシヌクレオチド配列分析により確認した。プラスミドp F7D1をApaIで直線化し、T4 DNAポリメラーゼで平滑化し、596 bpのHB断片へ連結した。生成されたプラスミドをpF7D2と命名した。全 体の配列と方向をヌクレオチド配列分析により確認した。 プラスミドpF7D2をEcoRVおよびBglIIで消化し、600bpの 断片を生成させた。この断片をApaIで消化し、T4DNAポリメラーゼで平 滑化し、続いてBamHIで消化したpBS−SKに挿入した。その結果生成さ れたプラスミドをpF7D3と命名した。このプラスミドは404bpのHBア ームと126bpのEHアームを含んでいる。 プラスミドpF7D3を、XhoIで直線化し、E.coliDNAポリメラ ーゼクレノー断片で2mMのdNTPの存在下で平滑化した。この直線化された プラスミドはアニーリングさせたオリゴヌクレオチドF7MCSB(配列番号7 7)およびF7MCSA(配列番号78)と連結させた。 これは、HindIII、PstIおよびSmaI制限サイトを含むマルチプル クローニング領域をEHアームとHBアームとの間に挿入するために行った。生 成されたプラスミドをpF7DOと命名した。 F8座へのH4血球凝集素挿入プラスミドの構築 A/Ty/Min/833 /80から派生したトリインフルエンザH4をコードしているcDNAは、プラ スミドpTM4H833中に、Dr.R.Websterより入手した。プラス ミドをHindIIIおよびNruIで消化し、E.coliDNAポリメラー ゼクレノー断片でdNTPの存在下で平滑化した。H4コード領域を含む平滑化 2.5kbpHindIII−NruI断片を、pIBI25(Interna tional Biotechnologies、Inc.、New Have n、CT)のHincIIサイトに挿入した。その結果生成されたプラスミドp RW828を部分的にBanIIで切断し、直線状の産物を単離しHindII Iで再び切断した。今、100bpのHindIII−BanIIを欠失された プラスミドpRW828は、合成オリゴヌクレオチドRW152(配列番号79 )およびRW153(配列番号80)のベクターとして用いた。これらのオリゴ ヌクレオチドは、EcoRVサイトからのH6プロモーターの3’部分を表し、 H4cDNAのATGをプロモーターのATGと並列させている。 これらのオリゴヌクレオチドをアニーリングさせ、BanIIおよびHindI IIで切断し、上記のHindIII−BanII欠失pRW828ベクター中 に挿入した。その結果生成されたプラスミドpRW844をEcoRVおよびD raIで切断し、3’H6プロモートされたH4コード配列を含む1.7kbp 断片を、pRW846(以前に記述)のEcoRVおよびHincIIサイトに 挿入し、pRW848とした。プラスミドpRW848は、それ故、ワクシニア ウイルスH6プロモーターに連結したH4コード領域を、ニワトリポックスウイ ルスF8座ORF欠失領域中に有している。 F8座へのH5血球凝集素挿入プラスミドの構築 A/Turkey/Ire land/1378/83から派生したトリインフルエンザH5をコードしてい るcDNAは、プラスミドpTH29中に、Dr.R.Websterより入手 した。合成ヌクレオチドRW10(配列番号81)からRW13(配列番号84 )までは、以前に記述されたワクシニアウイルスH6プロモーターの翻訳開始コ ドンをH5遺伝子のATGとオーバーラップさせるために設計された。配列は、 H5遺伝子の5’SalIサイトを通して連続しており、H5停止コドンを含む 3’H5DraIサイトで再び開始する。 オリゴヌクレオチドを、95℃で3分間、続いてゆっくりと室温で冷却しアニ ーリングさせた。これは以下の、示された末端での二本鎖構造という結果となる 。 pRW742のEcoRVとPstIサイトとの間へのオリゴヌクレオチドの クローン化によりpRW744を生成した。pRW731.15のHincII サイトに挿入されたワクシニアウイルスH6プロモーターに連結した非関連遺伝 子を有するプラスミドpRW742Bは以前に記述された。PstIおよびEc oRVによる消化で、非関連遺伝子およびH6プロモーターの3’末端を除去し た。今、プラスミドpRW744はトリインフルエンザH5のATGとオーバー ラップしたH6プロモーターの3’部分を有している。このプラスミドはまた、 5’SalIサイトを通ったH5配列およびH5停止コドン(DraIサイトを 含む)からの3’配列を含む。DraIサイトの利用によりH5 3’非コード 末端を除去する。オリゴヌクレオチドは、初期ワクシニアウイルスRNAポリメ ラーゼにより認識される転写終結シグナル(Yuen et al.,1987 )を付与する。H6プロモートされたH5の構築を完成させるため、H5コード 領域を1.6kbpのSalI−DraI断片としてpTH29から単離した。 プラスミドpRW744をDraIで部分分解し、直線状断片を単離し、Sal I で再び消化した、SalIとDraIとの間の8ベースを欠失させたプラスミド を、1.6kbPのPTH29SalI−DraI断片のベクターとして用いた 。その結果生成されたプラスミドpRW759をEcoRVおよびDraIで切 断した。3’H6プロモーターおよびH5遺伝子を含む1.7kbpのpRW7 59EcoRV−DraI断片を、pRW846(以前に記述)のEcoRV− HincIIサイトに挿入した。その結果生成されたプラスミドpRW849は 、ORF欠失F8座内にH6プロモートされたトリインフルエンザウイルスH5 遺伝子を含んでいた。 F7座へのH7血球凝集素挿入ベクターの構築 A/CK/VIC/1/85 由来のH7血球凝集素を含むプラスミドpCVH71は、Dr.R.Webst erより入手した。H7遺伝子を含むEcoRI−BamHI断片をE.col iDNAポリメラーゼクレノー断片により平滑末端化し、pIBI25のHin cIIサイトに挿入し、pRW827とした。合成オリゴヌクレオチドRW16 5(配列番号85)およびRW166(配列番号86)とをアニーリングさせ、 HincIIおよびStyIで消化し、pRW827のEcoRVおよびSty Iサイトに挿入し、pRW845とした。 オリコヌクレオチドRW165(配列番号85)およびRW166(配列番号 86)はH6プロモーターの3’部分をH7遺伝子に連結している。H7遺伝子 の3’非コード末端は、pRW845のApaLI消化の直線状産物を単離し、 EcoRIで再び切断し、最も大きな断片を単離し、合成ヌクレオチドRW22 7(配列番号87)およびRW228(配列番号88)とアニーリングさせるこ とにより除去した。その結果生成されたプラスミドはpRW854である。 pRW854のH7の停止コドンにはHpaIサイトが続いている。ORF欠失 されたF7座中のH6プロモートされたH7構築物中間体を、pRW854のE coRI−HpaI断片を、EcoRVで切断し、PstIサイトを平滑化させ たpRW858中に移動させることにより生成した。プラスミドpRW858( 以下に記述)は、H6プロモーターをF7ORF欠失中に含む挿入プラスミドで ある。 プラスミドpRW858は、非関連遺伝子に連結したH6プロモーターを有す る850bpのSmaI/HpaI断片を、以前に記述されたpFDOのSma Iサイトに挿入することによって構築された。この非関連配列は、pRW858 のEcoRV(H6プロモーターの3’末端の24bp上流のサイト)およびP stIでの消化により取り除いた。3.5kbpのその結果生じた断片を単離し E.coliDNAポリメラーゼクレノー断片を用いて2mMのdNTP存在下 で平滑末端化した。この平滑化された断片を、pRW854(以前に記述)から 派出した1700bpのEcoRV/HpaI断片に連結された。このEcoR V/HpaI断片は、VV H6プロモーターの最3’24bpの3’に並列さ れた完全AIV HA(H7)遺伝子を有している。その結果生成されたプラス ミドはpRW861と命名された。 126bpEHアーム(以前に定義)は、pRW861中で、TROVACD NAとの組換え頻度を増加させるために伸長された。これを実行するため、57 5bpのAccI/SnaBI断片をpRW731.13(以前に定義)から派 生させた。この断片を単離し、pRW861のAccIサイトとNaeIサイト との間に挿入した。その結果生成されたプラスミドは、AIV H7遺伝子に隣 接している725bpのEHアームおよび404bpのHBアームを有し、pR W869と命名された。プラスミドpRW869は、それ故、5’末端でワク シニアウイルスH6プロモーターに連結されたH7コード配列を有している。左 隣接アームは404bpのTROVAC配列からなり右隣接アームは欠失ORF F7座への挿入を目的とした725bpのTROVAC配列からなる。 TROVAC−トリインフルエンザウイルス組換体の開発 トリインフルエン ザウイルスHAコード配列を有する挿入プラスミドを、個別に、TROVACを 感染させた初期CEF細胞に、以前に記述された(Panicali et a l.,1982;Piccini et al.,1987)リン酸カルシウム 沈殿法により形質導入した。HA特異的放射性標識プローブとのハイブリダイゼ ーションに基づいて陽性プラークを選択し、純粋な集団が達成させるまで連続し たプラーク精製過程にかけた。1つの代表プラークが続いて増幅されてストック ウイルスとされた。プラスミドpRW849は、生体外組換えテストにおいて用 いられ、その結果、H5血球凝集素を発現するALVAC−AIH5(vFP8 9)を生成した。プラスミドpRW848が用いられ、その結果、H4血球凝集 素を発現するALVAC−AIH4(vFP92)を生成した。プラスミドpR W869が用いられ、その結果、H7血球凝集素を発現するALVAC−AIH 7(vFP100)を生成した。 免疫蛍光 インフルエンザウイルスに感染した細胞においては、HA分子は合 成され、プレカーサー分子として粗面小胞体においてグリコシル化される。原形 質膜への輸送の間に、最終的にジスルフィド結合したHA1およびHA2サブユニ ットとなるタンパク質分解である翻訳後の拡張的修飾、および成熟ウイルスエン ベローブへ取り込まれる場所である宿主細胞膜への挿入を受ける。TROVAC −AIH組換体に感染させた細胞中でHA分子が細胞表面で発現されているかど うかを決定するため、免疫蛍光を行った。直接的でない免疫蛍光は以前に記述さ れたように(Taylor et al.,1990)行った。TROVAC− AIH4ではH4血球凝集素が、TROVAC−AIH5ではH5血球凝集素が 、TROVAC−AIH7ではH7血球凝集素が表面で発現していることが、表 面蛍光により確認された。H5血球凝集素の発現は、H5HA特異的モノクロー ナル抗体のプールを用いて検出された。H4HAの発現はヤギ単独特異的抗H4 血清を用いて分析した。H7HAの発現はH7特異的モノクローナル抗体調製 物を用いて分析した。 イムノプレシピテーション ウイルス粒子が感染可能であるためには、血球凝 集素のポリペプチドの分解が必要であるため、血球凝集素分子の分解サイトおよ びそのの周辺の配列は、ウイルス毒性の決定において重要な役割を果たすことが 同定されている。毒性H5およびH7ウイルスは、HA1にカルボキシ末端にお いて1以上の塩基性アミノ酸を有している。これにより、一連の塩基性アミノ酸 を認識する細胞内プロテアーゼに血球凝集素を分解することを可能にし、感染可 能なウイルスが生体外でも生体内でも拡散することを可能にしていると考えられ ている。無毒性株のH4血球凝集素分子は組織培養中では、外因性トリプシンが 添加されないかぎり分解されない。 TROVAC組換体によって発現された血球凝集素分子が実際にプロセシング されているか否かを決定するため、イムノプレシピテーション実験を記述された ように(Taylor et al.,1990)、上記の特異的試薬を用いて 行った。 TROVAC−AIH5(vFP89)によって発現されたH5血球凝集素の イムノプレシピテーション分析により、糖タンパク質は、それぞれ約44および 23kDaの分子量の分解産物HA1およびHA2として明瞭であることを示した 。感染させていない細胞もしくは親TROVACウイルスに感染させた細胞にお いては、このようなタンパク質は沈殿されなかった。同様に、TROVAC−A IH5(vFP100)によって発現されたH5血球凝集素のイムノプレシピテ ーション分析により、分解産物HA2特異的沈殿を示した。HA1分解産物は認識 されなかった。感染させていないCEF細胞もしくは親TROVACウイルスに 感染させたCEF細胞においては、このようなタンパク質は沈殿されなかった。 これと対照的に、TROVAC−AIH4(vFP92)によって発現されたH 4血球凝集素のイムノプレシピテーション分析においては、プレカーサータンパ ク質HA0のみの発現を示した。無毒性亜型の血球凝集素の、組織培養中での発 現の欠如と一致している。感染させていないもしくは親TROVACウイルスに 感染させたCEF細胞においては、H4特異的タンパク質は検出されなかった。 組換えによる組換えウイルスの開発、ニトロセルロース膜フィルターによる インサイチュハイブリダイゼーション、およびベータガラクトシダーゼ活性によ るスクリーニングは以前に記述された通りである(Panicali et a l.,1982;Perkus et al.,1989)。実施例26 ベクターシステム中のCHV gB、gCおよびgD ヌクレオチド、それからの発現および ベクターシステムおよび発現産物の利用 CHV gB糖タンパク質の発現を、ワクシニアウイルスI3Lプロモーター の制御下にあるCHV gB相同体遺伝子を置くことにより達成した。CHVg C糖タンパク質の発現を、ワクシニアウイルスH6プロモーターの制御下にある CHV gC相同体遺伝子を置くことにより達成した。CHV gD糖タンパク 質の発現を、ワクシニアウイルス42K遺伝子プロモーターの制御下にあるCH V gD相同体遺伝子を置くことにより達成した。gBおよびgCをコードして いるものはATI座中に、gDをコードしているものはHA座にある。 ドナープラスミドの開発 CHV gBをコードしている配列はPCR派生さ せた。CHV gB断片を、プラスミド中のATI ORF欠失座中のI3L− CHV gBカセットにI3Lプロモーター要素をコードしているPCR派生断 片と融合した。CHV gCをコードしているものはPCR派生され、プラスミ ド中のHA ORF欠失座内に融合された。 ドナープラスミドを、I3L−CHV gB−−H6−CHV gC二重構築 物をNYVAC ATI欠失座中へ挿入するために用いた。 生体外組換えを、Vero細胞において、ドナープラスミド、およびレスキュ ーウイルスとしてのvP866(NYVAC)を用いて行った。組換体ウイルス を定法に従って同定、精製した(Piccini et al.,1987)。 CHV gBおよびCHV gC遺伝子をATI ORF欠失座中に含むNYV ACベース組換体は、NYVAC−CHVgBgCと命名された。 ドナープラスミドの開発 CHV gDをコードしている配列を、42Kプロ モーターと融合し、その結果NYVAC HA ORF欠失座へ挿入用に開発さ れたプラスミドとなった。 生体外組換えを、Vero細胞のにおいて、CHV−gD42Kドナープラス ミド、およびレスキューウイルスとしての組換体ワクシニアウイルスCHV−g BgC(NYVACがバックグラウンド)を用いて行った。これは定法に従って 行った(Piccini et al.,1987)。CHV gBおよびgC 遺伝子をATI ORF欠失座に、CHV gD遺伝子をHA ORF欠失座中 に含むNYVACベース組換体をNYVAC−CHVgBgCgDと命名した。 ALVACドナープラスミドの開発 I3L−CHV gB−−H6−CHV gC−−42K−CHV gD三重構築物をALVAC C3 ORF欠失座 に挿入するためのドナープラスミドであるプラスミドが、上記のプラスミドから 構築された。 生体外組換えを、初期ニワトリ胚繊維芽細胞において、ドナープラスミドおよ びレスキューウイルスとしてのCPpp(ALVAC)を用いて行った。続いて 生成された組換体の同定および精製を定法により行った(Piccini et al.,1987)。CHV gB、gCおよびgD遺伝子をC3 ORF欠 失座中に有するALVACベース組換体をALVAC−CHVgBgCgDと命 名した。 分析により、組換体による糖タンパク質の発現、および糖タンパク質は実質的 に予測された配列であることを確認した。実施例27 vCP320の開発;CHV gBを発現する ALVAC組換体 vCP320、CHV gBを発現するALVAC組換体を、以下の手順によ り開発した。CHV gB遺伝子を含む6kbのXbaI断片をCHVゲノムD NAから単離し、pBSK+のXbaIサイトにクローニングした。この操作に より開発されたプラスミドをpCHV2と称した。 CHV gB遺伝子を、続いてカナリアポックス隣接アームの間にクローン化 した。これは、CHV gBを含むpCHV2の3700bpのSacI−Ec oRV断片を、pBHVC16の5800bpのSacI−NaeI断片中にク ロン化することにより達成した。(pBHVC16はC5隣接アーム中にクロー ン化されたBHV1 gC遺伝子のコピーを有している。)この操作により生成 されたプラスミドをpCHV14と称した。 外来性3’非コード領域を除去した。これは、gB遺伝子の3′末端を含む2 10bpのSmaI−ClaI消化したPCR断片を、5500bpのpCHV 14の部分SmaI−ClaI断片中にクローン化することにより達成された。 (このPCR断片は、プラスミドpCHV2から、プライマーCHVP39(配 列番号89)およびCHVP40によって生成された。 この操作により生成されたプラスミドをpCHV15と称した。 I3LプロモーターをgB開始コドンの上流にクローン化した。さらに、gB 遺伝子の5’末端に位置している3つのT5NT初期転写終結シグナル配列を改 変した。これは、I3LプロモーターおよびgB遺伝子のT5NT改変5’末端 を含む140bpのScaI−SalI消化PCR断片を、pCHV15の63 00bpのScaI−SalI断片中にクローン化することにより達成した。( このPCR断片はプラスミドpCHV2より、プライマーCHVP42(配列番 号91) およびCHVP78(配列番号92) により生成された。この操作により生成されたプラスミドをpCHV27と称し た。 pCHV27のScaI−SalIに隣接している配列の誤りを修正した。こ れは、I3LプロモーターおよびCHV gB遺伝子のT5NT改変5’末端を 含む、pCHV27の180bpのScaI−SalI断片を、pCHV15の 6300bpのScaI−SalI断片中にクローン化することにより達成した 。この操作により生成されたプラスミドをpCHV28と称した。 CHVgB遺伝子の3′末端の近くの早期転写終結シグナル配列を続いて改変 した。これは、CHVgB遺伝子のT5NT改変領域を含む330bpの、Sp eI−Asp718消化断片を、pCHV28の5450bpのSpeI−As p718断片中にクローン化することにより達成した。(このPCR断片は15 0bpPCR断片、280bpPCR断片およびプライマーCHVP89(配列 番号93) およびCHVP92(配列番号94) から得られた。150bpPCR断片はプラスミドpCHV2から、プライマー CHVP89(配列番号93) およびCHVP90(配列番号95) により得た。280bpPCR断片は、プラスミドpCHV2から、プライマー CHVP91(配列番号96) およびCHVP92(配列番号94) により得た。この操作により生成されたプラスミドをpCHV31と称した。 CHV gB遺伝子の中部にある初期転写終結シグナル配列を続いて改変した 。これは、gB遺伝子のT5NT改変領域を含む、480bpのBamHI−B saBI消化PCR断片を、5000bpのpCHV31のBamHI−Bsa BI断片中にクローン化することにより達成した。(このPCR断片は、380 bpPCR断片、210bpPCR断片およびプライマーCHVP87(配列番 号97) およびCHVP94(配列番号98) から得た。)380bpPCR断片はプラスミドpCHV2から、プライマーC HVP93(配列番号99) およびCHVP94(配列番号98) により得られた。210bpPCR断片はプラスミドpCH2から、プライマー CHV87(配列番号97)およびCHVP88(配列番号100)により得た 。 この操作により生成されたプラスミドをpCHV32と称した。 以前の操作で除かれたgB遺伝子の一部をpCHV32中に再びクローン化し た。これは、以前の操作で除去されたgB遺伝子の3’末端を含むpCHV31 の2000bpの部分BsaBI−PstI断片を、5450bpのpCHV3 2のBsaBI−PstI断片中にクローン化することにより達成した。この操 作で生成されたプラスミドをpCHV36と称した。 I3LプロモートされたgB遺伝子を、続いて、C6隣接アームの間にクロー ン化した。これは、I3LプロモートされたgB遺伝子を含むpCHV36の2 750bpのSalI−SmaI断片を、4350bpのpHIV34のSal I−SmaI断片中にクローン化することにより達成した。(pHIV34は、 C6隣接アームの間にクローン化された、H6プロモートされたHIV2 gp 120(+TM)遺伝子のコピーを有している。)この操作により得られたプラ スミドをpCHV37と称した。pCHV37中のI3LプロモートされたgB 遺伝子のDNA配列(配列番号101)を図23に示す。ALVAC C6隣接 アームのDNA配列(配列番号102)を図24に示す。 pCHV37を、生体外組換え実験に、レスキューウイルスであるALVAC とともに用いてvCP320を得た。 イムノプレシピテーション分析を、vCP320がCHV gBを発現するか 否かを決定するために行った。MDCK細胞単層を、親ウイルス(ALVAC) (m.o.i=15pfu/細胞)、vCP320(m.o.i=15pfu/ 細胞)もしくはCHV(m.o.i=15pfu/細胞)で、偽感染もしくは感 染させた。1時間の吸収期間に続いて、接種物を取り除き、細胞に、2%透析牛 胎児血清および[35S]−システイン(50μCi/ml)を含む改変Eagl e’s培地(マイナスシステイン)を2ml重層させた。破砕物を感染後18時 間で、1mlの3xバッファーA(450mM NaCl、3%NP−40、3 0mMトリス(pH=7.4)、3mM EDTA、0.03%アジ化ナトリウ ムおよび0.6mg/ml PMSF)中に回収し、gB特異的モノクローナル 抗体1125B2(Dr.Michel Riviere、Rhone Mer ieux、Lyon、Franceより入手)の1:100希釈液を用いてCH V gBの発現を分析した。普通マウス血清およびヤギ抗マウスタンパク質A− セファロース複合体を用いて前洗浄した破砕物を、モノクローナル抗ヤギ抗マウ スタンパク質A−セファロース複合体とともに4℃で一晩保温し、1xバッファ ーAで4回、およびLiCl2/尿素バッファーで2回洗浄した。沈殿したタン パク質を、2xLaemmli’sバッファー(125mMトリス(pH=6. 8)、4%SDS、20%グリセロール、10% 2−メルカプトエタノール) を添加することにより免疫複合体から解離させ、5分間沸騰させた。タンパク質 をSDSポリアクリルアミドゲル上で分画、固定し、1Mサリチル酸ナトリウム で間接撮影用に処理した。CHVに感染させた細胞(レーンD)およびvCP3 20に感染させた細胞(レーンC)からは適切なサイズのタンパク質が沈殿した が、偽感染細胞(レーンA)またはALVACに感染させた細胞(レーンB)か らは沈殿しなかった(図25)。これらの結果はvCP320はCHV gBを 発現することを示している。実施例28 vCP322の開発;CHV gCを発現する ALVAC組換体 vCP322、CHV gCを発現するALVAC組換体を、以下の手順によ り開発した。CHV gC遺伝子を含む2.2kbのEcoRI断片をCHVゲ ノムDNAから単離し、pVQH6CP3LSAのEcoRIサイトにクローニ ングした。(pVQH6CP3LSAはC3隣接アームの間にクローン化された H6プロモーターのコピーを有している。)この操作は、gC遺伝子をH6プロ モーターの下流でC3隣接アームの間に位置づける。この操作により開発された プラスミドをpCHV17と称した。 外来性3’非コード領域を除去し、gC遺伝子の3’末端の近くに位置してい る3つのT5NT初期転写終結シグナル配列を改変した。これは、オリゴヌクレ オチドCHVL66(配列番号103) およびCHVL67(配列番号104) を、pCHV17の8400bpのClaI−PstI断片中にクローン化する ことにより達成した。この操作により生成されたプラスミドをpCHV20と称し た。 gC遺伝子の開始コドンを続いてH6プロモーターの開始コドンに整列させた 。さらに、2つの初期転写終了シグナル配列を改変した。これは、H6プロモー ターの3’末端およびT5NT改変gC遺伝子を含む、740bpのNruI− BsrGI消化PCR断片を、7900bpのpCHV20のNruI−Bsr GI断片中にクローン化することにより達成した。(このPCR断片は、500 bpのPCR断片、300bpのPCR断片およびオリゴヌクレオチドCHVP 96(配列番号105) およびCHVP97(配列番号106) を用いて生成した。500bpのPCR断片は、プラスミドpCHV13からオ リゴヌクレオチドCHVP68(配列番号107) およびCHVP69(配列番号108) により生成した。300bpのPCR断片は、プラスミドpCHV13からオリ ゴヌクレオチドCHVP95(配列番号109) およびCHVP96(配列番号105) により生成した。(pCHV13は、gC遺伝子を含む2.2kbのEcoRI ゲノム断片をpBSK+のEcoRIサイトにクローニングすることにより得ら れた。)この操作により生成されたプラスミドをpCHV38と称した。 H6プロモートされたgC遺伝子を続いてC6隣接アーム中にクローン化した 。これは、H6プロモートされたgC遺伝子を含むpCHV38の1400bp NruI−PstI断片およびオリゴヌクレオチドCHVL98(配列番号11 0、5’−AATTTGCA−3’)を、pHIV34の4500bpのNru I−EcoRI断片中にクローン化することにより達成した。(pHIV34は 、H6プロモートされたHIV2 gp120(+TM)遺伝子をC6隣接アー ム中に有している。)この操作によって生成されたプラスミドをpCHV40と 称した。pCHV40中のH6プロモートされたgC遺伝子のDNA配列(配列 番号111)を図26に示す。ALVAC C6隣接アームのDNA配列(配列 番号102)を図24に示す。 pCHV40を、生体外組換え実験に、レスキューウイルスであるALVAC とともに用いてvCP322を得た。 イムノプレシピテーション分析を、vCP322がCHV gCを発現するか 否かを決定するために行った。MDCK細胞単層を、親ウイルス(ALVAC) (m.o.i=15pfu/細胞)もしくはvCP322(m.o.i=15p fu/細胞)またはCHV(m.o.i=15pfu/細胞)で、偽感染もしく は感染させた。1時間の吸収期間に続いて、接種物を取り除き、細胞に、2%透 析牛胎児血清および[35S]−システイン(50μCi/ml)を含む改変Ea gle’s培地(マイナスシステイン)を2ml重層させた。破砕物を感染後1 8時間で、1mlの3xバッファーA(450mM NaCl、3%NP−40 。30mMトリス(pH=7.4)、3mM EDTA、0.03%アジ化ナト リウムおよび0.6mg/ml PMSF)中に回収し、gC特異的モノクロー ナル抗体2011A9(Dr.Michel Riviere、Rhone M erieux、Lyon、Franceより入手)の1:100希釈液を用いて CHV gBの発現を分析した。普通マウス血清およびヤギ抗マウスタンパク質 A−セファロース複合体を用いて前洗浄した破砕物を、モノクローナル抗ヤギ抗 マウスタンパク質A−セファロース複合体とともに4℃で一晩保温し、1xバッ ファーAで4回、およびLiCl2/尿素バッファーで2回洗浄した。沈殿した タンパク質を、2xLaemmli’sバッファー(125mMトリス(pH= 6. をSDSポリアクリルアミドゲル上で分画、固定し、1Mサリチル酸ナトリウム で間接撮影用に処理した。CHVに感染させた細胞(レーンD)およびvCP3 22に感染させた細胞(レーンC)からは適切なサイズのタンパク質が沈殿した が、偽感染細胞(レーンA)またはALVACに感染させた細胞(レーンB)か らは沈殿しなかった(図27)。これらの結果はvCP322はCHV gCを 発現することを示している。実施例29 vCP294の開発;CHV gDを発現する ALVAC組換体 vCP294、CHV gDを発現するALVAC組換体を、以下の手順によ り開発した。CHV gD遺伝子を含む7kbのPstI断片をCHVゲノムD NAから単離し、pBSK+のPstIサイトにクローニングした。この操作に より開発されたプラスミドをpCHV11と称した。 CHV gD遺伝子を、続いてカナリアポックス隣接アームの間にクローン化 した。これは、CHV gDを含むpCHV11の1475bpのPstI−S naBI断片を、pHIV34の5600bpのPstI−SnaBI断片中に クロン化することにより達成した。(pHIV34はC6隣接アーム中にクロー ン化されたH6プロモートされたHIV2 gp120(+TM)遺伝子のコピ ーを有している。)これにより、CHVgD遺伝子はH6プロモータの下流でC 6隣接アームの間に位置づける。この操作により生成されたプラスミドをpCH V18と称した。 gD遺伝子の開始コドンを続いてH6プロモーターの開始コドンに整列させた 。これは、オリゴヌクレオチドCHVL81(配列番号112) およびオリコヌクレオチドCHVL82(配列番号113) をpCHV18の5600bpのNruI−PflMI断片中にクローン化する ことにより達成した。この操作により生成されたプラスミドをpCHV21と称 した。 CHV gD遺伝子の3’末端にある、3つの初期転写終了シグナル配列を続 いて改変した。これは、「T5NT改変」gD遺伝子の3’末端およびC3隣接 アームを含む、1400bpのpCHV22のBglII−Asp718断片を 、3700bpのpCHV21のBglII−Asp718断片中にクローン化 することにより達成した。(pCHV22は、「T5NT改変」gD遺伝子の3 ’末端を含む430bpのBglII−EcoRI消化PCR断片を3900b pのpHIV43のBglII−EcoRI断片中にクローン化して形成した。 pHIV43は、C3隣接アームの間にクローン化されたH6プロモートされた HIV1 gp120−マウスIL−2融合遺伝子を有している。(このPCR 断片はプラスミドpCHV18から、オリゴヌクレオチドCHVP79(配列番 号114) およびCHVP80(配列番号115) により生成された。))この操作により生成されたプラスミドをpCHV24と 称した。 続いて、「T5NT改変」CHV gD遺伝子の中央領域を、pCHV24中 にクローン化した。これは、「T5NT改変」CHV gD遺伝子の中央領域を 含む240bpのBglII−消化PCR断片を、pCHV24のBglIIサ イト中にクローン化することにより達成した。(このPCR断片はプラスミドp CHV18から、オリゴヌクレオチドCHVP83(配列番号116) およびCHVP84(配列番号117) により生成された。)この操作により生成されたプラスミドをpCHV25と称 した。 C3隣接アームを続いてC6隣接アームで置換した。これは、C6隣接アーム を含むpCHV21の1160bpのEcoRI−Asp718断片を、pCH V25の4100bpのEcoRI−Asp718断片中にクローン化すること により達成した。この操作によって生成されたプラスミドをpCHV26と称し た。pCHV26中のH6プロモートされたgD遺伝子のDNA配列(配列番号 118)を図28に示す。ALVAC C6隣接アームのDNA配列(配列番号 102)を図24に示す。 pCHV26を、生体外組換え実験に、レスキューウイルスであるALVAC とともに用いてvCP294を得た。 イムノプレシピテーション分析を、vCP294がCHV gDを発現するか 否かを決定するために行った。MDCK細胞単層を、親ウイルス(ALVAC) (m.o.i=15pfu/細胞)、vCP294(m.o.i=15pfu/ 細胞)またはCHV(m.o.i=15pfu/細胞)で、偽感染もしくは感染 させた。1時間の吸収期間に続いて、接種物を取り除き、細胞に、2%透析牛胎 児血清および[35S]−システイン(50μCi/ml)を含む改変Eagle ’s培地(マイナスシステイン)を2ml重層させた。破砕物を感染後18時間 で、1mlの3xバッファーA(450mM NaCl、3%NP−40。30 mMトリス(pH=7.4)、3mM EDTA、0.03%アジ化ナトリウム および0.6mg/ml PMSF)中に回収し、gC特異的モノクローナル抗 体208D11(Dr.Michel Riviere、Rhone Meri eux、Lyon、Franceより入手)の1:100希釈液を用いてCHV gBの発現を分析した。普通マウス血清およびヤギ抗マウスタンパク質A−セ ファロース複合体を用いて前洗浄した破砕物を、モノクローナル抗ヤギ抗マウス タンパク質A−セファロース複合体とともに4℃で一晩保温し、1xバッファー Aで4回、およびLiCl2/尿素バッファーで2回洗浄した。沈殿したタンパ ク質を、2xLaemmli’sバッファー(125mMトリス(pH=6.8 )、4%SDS、20%グリセロール、10% 2−メルカプトエタノール)を 添加することにより免疫複合体から解離させ、5分間沸騰させた。タンパク質を SDSポリアクリルアミドゲル上で分画、固定し、1Mサリチル酸ナトリウムで 間接撮影用に処理した。CHVに感染させた細胞(レーンD)およびvCP29 4に感染させた細胞(レーンC)からは適切なサイズのタンパク質が沈殿したが 、偽感染細胞(レーンA)またはALVACに感染させた細胞(レーンB)から は沈殿しなかった(図29)。これらの結果はvCP294はCHV gDを発 現することを示している。 このように本発明の好適な実施例を詳細に記述してきたが、添付したクレーム によって定義された発明は、上の記述で示された特定の詳細に限定されるもので は無いことは、それらの精神もしくは範囲から外れること無しにそれらの明らか な変化が可能であることから理解されよう。 組換体は、子犬および成犬においてCHVに対する抗体もしくは免疫反応を刺 激するために利用可能であり、組換体を感染させた細胞から単離可能である発現 産物もまたそうである。さらに、組換体またはそれらの発現産物は、組換体また はそれらの発現産物を投与された動物において抗体を生産可能であり、その抗体 はさらにここに記述したように利用可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI C12P 21/02 9637−4B C12P 21/02 C (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),AU,CA,JP (72)発明者 リムバッチ,ケイス ジェフリー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 12180 トロイ ウインター ストリート エク ステンション 379

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.イヌヘルペスウイルスgB、gCまたはgD糖タンパク質をコードしている 単離された核酸。 2.配列番号1、10および15のいずれか1つの配列を有することを特徴とす る請求の範囲第1項記載の単離された核酸。 3.DNAであることを特徴とする請求の範囲第1項記載の核酸。 4.イヌヘルペスウイルスgB糖タンパク質をコードしていることを特徴とする 請求の範囲第1項記載の単離された核酸。 5.イヌヘルペスウイルスgC糖タンパク質をコードしていることを特徴とする 請求の範囲第1項記載の単離された核酸。 6.イヌヘルペスウイルスgD糖タンパク質をコードしていることを特徴とする 請求の範囲第1項記載の単離された核酸。 7.請求の範囲第3項記載の単離された核酸を含むことを特徴とするベクター。 8.前記ベクターがポックスウイルスであることを特徴とする請求の範囲第7項 記載のベクター。 9.前記ポックスウイルスがアビポックスウイルスまたはワクシニアウイルスで あることを特徴とする請求の範囲第8項記載のベクター。 10.ウイルスが弱毒化された毒性を有するように内部でウイルスにコードされた 遺伝子機能を不活性化されているが、保持された効果を有し;ウイルスゲノムの 非必須領域中にイヌヘルペスウイルスgB、gCおよびgDの少なくとも1つを コードしている外因性DNAをさらに含む改変組換体であることを特徴とする請 求の範囲第7項記載のベクター。 11.前記ウイルスがポックスウイルスであることを特徴とする請求の範囲第10 項記載のベクター。 12.前記ポックスウイルスがワクシニアウイルスであることを特徴とする請求の 範囲第11項記載のベクター。 13.少なくとも1つのオープンリーディングフレームを欠失させることにより前 記遺伝子機能を不活性化されていることを特徴とする請求の範囲第12項記載 のベクター。 14.前記欠失された遺伝子機能がC7L−K1Lオープンリーディングフレーム または宿主範囲機能を含むことを特徴とする請求の範囲第13項記載のベクター 。 15.J2R、B13R+B14R、A26L、A56RおよびI4Lからなる 群より選択された少なくとも1つの付加的なオープンリーディングフレームが欠 失されていることを特徴とする請求の範囲第14項記載のベクター。 16.チミジンキナーゼ遺伝子、出血性領域、A型封入体領域、血球凝集素遺伝子 およびリボヌクレオチド還元酵素ラージサブユニットからなる群より選択された 少なくとも1つの付加的なオープンリーディングフレームが欠失されていること を特徴とする請求の範囲第14項記載のベクター。 17.J2R、B13R+B14R、A26L、A56R、C7L−K1Lおよび I4Lが前記ウイルスから欠失されていることを特徴とする請求の範囲第15項 記載のベクター。 18.チミジンキナーゼ遺伝子、出血性領域、A型封入体領域、血球凝集素遺伝子 、宿主範囲領域およびリボヌクレオチド還元酵素ラージサブユニットが前記ウイ ルスから欠失されていることを特徴とする請求の範囲第16項記載のベクター。 19.NYVAC組換体ウイルスであることを特徴とする請求の範囲第17項記載 のベクター。 20.NYVAC組換体ウイルスであることを特徴とする請求の範囲第18項記載 のベクター。 21.宿主中で弱毒化された毒性を有するように改変され;イヌヘルペスウイルス gB、gCおよびgDの少なくとも1つをコードする外因性DNAをウイルスゲ ノムの非必須領域中に含む改変組換体アビポックスウイルスであることを特徴と する請求の範囲第7項記載のベクター。 22.前記ウイルスがカナリアポックスウイルスであることを特徴とする請求の範 囲第21項記載のベクター。 23.前記カナリアポックスウイルスが、ニワトリ胚繊維芽細胞上での200以上 の連続継代を通して弱毒化されたRentschlerワクチン株であり、そ それ由来のプラーククローンが5回の付加的な継代を通して増幅されたものであ ることを特徴とする請求の範囲第22項記載のベクター。 24.ALVAC組換体であることを特徴とする請求の範囲第23項記載のベクタ ー。 25.vCP320、vCP322またはvCP294であることを特徴とする請 求の範囲第24項記載のベクター。 26.適当な担体との夾雑物中にある請求の範囲第7、10、19、21又は24 項のいずれか1項記載のベクターから成ることを特徴とする、抗原的または免疫 的反応を誘導するための組成物。 27.請求の範囲第7、10、19、21又は24項のいずれか1項記載のベクタ ーを細胞内に導入することから成ることを特徴とする遺伝子産物を生体外で培養 された細胞内で発現させるための方法。 28.請求の範囲第7、10、19、21又は24項のいずれか1項記載のベクタ ーの生体外発現により単離されたイヌヘルペスウイルス糖タンパク質gB、gC またはgD。
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