説明

アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルス媒介投与を介する免疫原性分子の連続的な送達

免疫原性方法が提供される。該方法は、組換えアデノウイルスベクターおよび組換えアデノ随伴ウイルスベクターの順次投与を含み、そのそれぞれは同一の免疫原性産物、または交差作用性免疫原性産物をコードする異種発現カセットを送達する。本発明の方法内で使用するためのベクターを含む産物も提供される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
アデノウイルスは、約36キロベース(kb)のゲノムサイズを有する二本鎖DNAウイルスであり、それは各種の標的組織内で高度に効率的な遺伝子移送を達成するその能力および大きい導入遺伝子容量のために、遺伝子移送用途に広く使用されている。都合よく、アデノウイルスのE1遺伝子は欠失されそして選択されたプロモーター、関係する遺伝子のcDNA配列およびポリAシグナルから成る導入遺伝子カセットで置換され、複製欠陥組換えウイルスをもたらす。
【0002】
アデノウイルスは、3種の主要なタンパク質、ヘキソン(II)、ペントンベース(III)および小塊状繊維(knobbed fibre)(IV)から成る正二十面体キャプシド、および多数のその他の小さいタンパク質、VI、VIII、IX、IIIaおよびIVa2を有する特徴的な形態を有する(非特許文献1)。ウイルスゲノムは、5’末端に共有結合した末端タンパク質を有する逆方向末端反復塩基配列(ITR)を有する線型、二本鎖DNAである。ウイルスDNAは高度に塩基性のタンパク質VIIおよびミューと呼ばれる小さいペプチドと密接に会合している。別のタンパク質Vは、このDNAタンパク質複合体と共にパッケージングされてタンパク質VIを介してキャプシドへの構造的連結を提供する。このウイルスは、ウイルスでコードされるプロテアーゼも含み、それは、一部の構造タンパク質をプロセシングして成熟した感染性ウイルスを産生するために必要である。
【0003】
組換えアデノウイルスは、宿主細胞に分子を送達して免疫応答を誘導すると記載されている。2種のチンパンジーアデノウイルス、C1およびC68(Pan9とも呼ばれる)から誘導されるアデノウイルスベクターを提供する特許文献1、および特許文献2〔Pan5、Pan6、Pan7−誘導ベクター〕を参照されたい。
【特許文献1】米国特許第6,083,716号明細書
【特許文献2】国際特許公開番号WO02/33645号明細書
【非特許文献1】W.C.Russel,J.Gen.Virol.,81:2573−2604(2000年11月)
【発明の開示】
【0004】
ワクチン分野で必要とされるのは、強い免疫応答を誘導し同時にワクチン担体(carrier)への最小の反応を有する免疫感作の方法である。
【0005】
本発明の方法は、アデノウイルスベクターおよびアデノ随伴ウイルスベクターを介して哺乳動物患者に1種もしくはそれ以上の選択された異種遺伝子を連続的に(sequentially)送達することを含む。それぞれのベクターは、同一の免疫原性もしくは抗原性産物または交差反応性産物を発現する。
【0006】
本発明の方法は、ウイルスベクターにより担持される産物への免疫応答のブースティングを提供する。
【0007】
本発明のそれらおよびその他の態様および利益を以下にさらに詳細に記載する。
【0008】
〈発明の詳細な記述〉
本発明は、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターおよびアデノウイルス(Ad)ベクターの投与により免疫応答を特異的に誘導する方法を提供する。それぞれのウイルスベク
ターは、産物の発現を指令する調節制御配列の制御下で免疫応答を誘導する該産物をコードする核酸配列を含んでなる異種発現カセットを含む。一つの態様では、コードされる産物は、産物にプライム/ブースト作用をもたらすことについて同一であり、産物が誘導される病原体または交差反応性病原体に産物が免疫応答を誘導する。しかし、調節制御因子およびその他のウイルス因子は、投与されるアデノウイルス内で異なることができる。別の態様では、コードされる産物は異なるが、しかし交差反応性作用を提供する。
【0009】
意外にも、本発明者らは、著しい抗原特異性体液性反応が、抗原の連続的rAd媒介およびrAAV媒介投与を含む方法において観察されることを発見した。理論により拘束されることを望まないが、抗原および投与経路に依存して、増強されたT細胞反応も観察されると信じられる。
【0010】
従って、本発明の方法は、本明細書中に記載されるように、異種発現カセットを担持するアデノウイルスベクターおよび異種発現カセットを担持するAAVベクターの連続的投与を含む。本明細書で使用される場合に、連続的投与とは、アデノウイルスベクターの送達に引き続くAAVベクターの送達、すなわち相互に間隔をおいた時点での送達を包含する。連続的投与は、AAVベクターの送達に引き続くアデノウイルスベクターの送達もさらに包含する。本発明の方法は、アデノウイルスベクターおよびAAVベクターの同時投与、すなわち、一緒にまたは別々に配合されているかにかかわらず、同時または互いに隣接した時点での投与も包含する。一つの態様では、抗原性産物の連続的送達は、ベクターの一方を介する抗原発現の速度、誘導性プロモーターの使用、またはいくつかのその他の活性化可能な発現系のために、異なるベクターの同時投与の場合でも達成できる。
【0011】
一つの態様では、本発明の免疫感作方法は、本明細書中に記載するAAVベクターの連続的投与と組み合わせた複数のアデノウイルスベクターの投与を提供する、別の態様では、本発明の方法は、複数のAAVベクタ連続的投与と組み合わせたアデノウイルスベクターの投与も提供する。さらに別の態様では、本方法は、複数のAAVベクターと組み合わせた複数のアデノウイルスベクターの連続的投与を提供する。
【0012】
本発明において、2種以上のアデノウイルスベクターの投与を含む方法は、第一の血清型のキャプシドタンパク質を有する第一のアデノウイルスベクターおよび前のアデノウイルスベクターとは免疫学的に区別されるキャプシドタンパク質を有する少なくとも1種の追加のアデノウイルスベクターの投与を典型的には利用する。
【0013】
本明細書中に使用される場合に、キャプシドタンパク質は、それが第二のキャプシドタンパク質との感染を防止する免疫応答(例えばクリアリング中和性抗体反応)が存在しない患者へ投与できる場合に、他のキャプシドタンパク質とは免疫学的に区別される。好適には、ブースティングベクターのキャプシドタンパク質は、前に投与した(プライミング)ベクターのキャプシドタンパク質とは血清学的に区別される起源由来である。しかし、別の態様では、キャプシドタンパク質の本来の抗体エピトープがマスク、改変、または別の方法で中和(例えば外因性分子の同時投与)されている場合には、プライミング(そして場合によりブースティング)ベクターノ キャプシドタンパク質は、血清学的区別を考慮することなく送達できる。
【0014】
同様に、2種以上のAAVベクターの投与を含む方法は、第一の血清型のキャプシドタンパク質を有する第一のAAVベクターおよび前のAAVベクターとは免疫学的に区別されるキャプシドタンパク質を有する少なくとも1種の追加のAAVベクターの投与を典型的には利用する。
【0015】
所望の投与経路に従って、当該技術分野の熟練者は、適当な方法を選定できる。例えば
、ピーク免疫応答は、一般にAd媒介送達の約10〜14日後に観察される。しかし、このピークに続くブースティングは、第二ののピークを生成してもよい。従って、Ad媒介送達の後約10〜21日、または18〜28日、または28日〜6カ月で発現するようにブースティング抗原の発現を時間設定することが望ましいであろう。別の例では、ある種のAAV血清型は、送達の約3〜4週間後にピーク発現を示す。従って、AAV送達後のブースティングは、AAV送達の後約3週間〜約4週間、約4週間〜約2カ月、または約2カ月〜6カ月もしくはそれ以上で抗原もしくは交差反応性抗原を発現するように時間設定してもよい。
【0016】
一つの態様では、本発明に従うウイルスベクター、例えばAAVベクターを介して送達される異種発現カセットは、誘導性または調節性プロモーターに操作可能に連結された免疫原性産物を含む。本発明に従う方法中に使用される場合に、誘導性または調節性プロモーターは、典型的には、ウイルスベクターの投与の時点で産物の発現が直ちに活性化されるように投与される。その後、発現は、誘導性または調節性作用物質を取り去ると直ちに消失され得る。本発明の方法は、発現の「パルス」状活性化を含むことができる。従って、本発明の方法は、発現を誘導、消失、次いで再び一定時間後に誘導することを可能とする。別の態様では、発現は、投与の時点ではなく、投与の数日または数週間後に誘導される。この態様では、AdおよびAAVの同時送達、次いで誘導性作用物質により起きる遅延に依存して送達の数週間後に誘導(活性化)されることを許容してもよい。例えば、誘導性作用物質が送達されて、その作用が観察されるまで7〜10日間、またはそれ以上かかるであろう。当該技術分野の熟練者は、誘導性または活性化作用物質の送達とその作用との間の遅延には精通しており、そして選択した方法内に要因として容易に含めることができる。
【0017】
場合により、本発明の方法は、例えば所望の免疫原性もしくは治療性分子をコードするDNA分子、またはタンパク質に基づく免疫原もしくは治療剤を含む他の免疫原性もしくは治療性部分の投与と組み合わされることができる。
【0018】
本発明の方法のそれらおよびその他の局面、および本発明の産物をさらに詳細に説明する。
【0019】
1.アデノウイルスベクター
「機能的に欠損した」または「機能欠損」の用語は、遺伝子領域が遺伝子発現の機能性産物の産生をもはやできなくなるために十分な遺伝子領域の量が、例えば変異または改変により取去られあるいは損傷されることを意味する。所望の場合には、全遺伝子領域が取り去られてもよい。遺伝子破壊または欠失のために適合するその他の部位は、本出願の別の箇所で言及される。
【0020】
A.血清型
好適には、本発明のそれらのアデノウイルスベクターは、選択されたアデノウイルスゲノムから誘導される1個もしくはそれ以上のアデノウイルス因子を含む、一つの態様では、該ベクターは一つの選択された血清型からのアデノウイルス逆方向末端反復塩基配列(ITR)および同じアデノウイルス血清型からの追加のアデノウイルス配列を含む。別の態様では、ベクターはITRを提供するものとは異なるアデノウイルス血清型から誘導されるアデノウイルス配列を含む。本明細書で定義する場合には、擬似型(pseudotyped)アデノウイルスとは、アデノウイルスのキャプシドタンパク質がITRを提供する血清型とは異なる血清型由来であるアデノウイルスを指す。
【0021】
ITRの血清型、存在するいずれかのアデノウイルス遺伝子、キャプシドタンパク質、およびベクター内に存在するいずれかの他のアデノウイルス配列の血清型の選択は、本発
明の限定ではない。種々のアデノウイルス株は、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection,Manassas,Virginia)から入手できるかまたは各種の商業的および公的機関起源から要求に応じて入手できる。さらに、多数のかかる株の配列は、例えばPubMedおよびGenBankを含む各種のデータベースから入手できる。他のサルまたはヒトアデノウイルスから調製されたアデノウイルスベクターは、公開された文献中に記載されている〔例えば米国特許第5,240,846号明細書参照〕。多数のアデノウイルス型のDNA配列はGenBankTMデータベースから入手でき、それにはタイプAd5〔GenBankTMアクセッション番号M73260〕が含まれる。アデノウイルス配列は、いずれかの公知のアデノウイルス血清型、例えば血清型C、D、1〜40、そして殊には2、3、4、5、7、12および40から得られてもよく、そしてやがて同定されるであろうヒト型のいずれもさらに含む。同様にヒト以外の動物(例えばサル)を感染するとして知られるアデノウイルスも本発明のベクター構築物内に使用されてもよい。例えば米国特許第6,083,716号明細書参照。本発明の方法内で有用であろう他のアデノウイルス血清型の例は、例えば血清型34〔国際特許公開番号WO2004/4097016号明細書〕、血清型24〔国際特許公開番号WO2004/083418号明細書〕、および血清型35〔欧州特許第1054064号明細書〕を含む。本明細書中に記載するベクターの構築に使用されるウイルス配列、ヘルパーウイルス、必要な場合には、組換えウイルス粒子、およびその他のベクター成分および配列は、上記のようにして得ることができる。本発明のサルアデノウイルス配列のDNA配列は、かかるベクターの調製の際に有用なベクターおよび細胞株を構築するために使用される。
【0022】
一つの態様では、本発明中に使用される少なくとも1種のアデノウイルスは、ヒト以外の霊長類から誘導されるキャプシドを含む。適合するヒト以外の霊長類の配列の例は、サルアデノウイルス、例えばPan5(またC5)、およびPan6(またC6)、Pan7(またC7)、SV1、SV25、SV39〔国際特許公開番号WO02/33645号明細書参照、引用して編入される〕、Pan9(またC68)およびC1〔米国特許第6,083,716号明細書、引用により本明細書に編入される〕、およびSA18〔米国特許出願番号第10/465,302号明細書およびその対応国際特許公開番号WO2005/001103号明細書、引用により本明細書に編入される〕を含む。
【0023】
本発明はさらに擬似型アデノウイルス、キメラおよびハイブリッドアデノウイルスベクターを包含する。例えば米国特許出願番号第10/465.302号明細書およびその対応国際特許公開番号WO2005/001103号明細書(引用することにより本明細書に編入される)参照。しかし、本発明はキャプシド血清型の選択またはウイルスベクター内に存在する他のアデノウイルス因子の起源には限定されない。
【0024】
B.アデノウイルス因子
本発明において使用されるアデノウイルス粒子またはベクターは、宿主内に発現されるべき産物を担持する発現カセットおよび感染された宿主細胞への発現カセットの送達を許容するために十分なウイルス因子をその中にパッケージングされたアデノウイルスキャプシドから成る。それらのアデノウイルスベクターは、複製欠陥性であり、それにより宿主細胞内での複製を回避する。
【0025】
一つの態様では、本発明で使用されるアデノウイルス粒子は、5’アデノウイルスシス因子および3’アデノウイルスシス因子をアデノウイルスのそれぞれ5’最末端および3’最末端に含む。アデノウイルスゲノムの5’末端はパッケージングおよび複製のために必要な5’シス因子を含む;すなわち、5’逆方向末端反復(ITR)配列(複製起点として機能する)および5’パッケージングエンハンサードメイン(E1プロモーターのための線型Adゲノムおよびエンハンサー因子をパッケージングするために必要な配列を含む)を含む。アデノウイルスゲノムの3’末端は、パッケージングおよびキャプシド化のために必要な3’シス因子(ITRを含む)を含む。
【0026】
アデノウイルスベクターは、アデノウイルスゲノムに本来的な機能性アデノウイルス遺伝子を含むことができるか、または本来のアデノウイルスゲノムに対して複数の欠失を含むことができる。一つの態様では、アデノウイルスは、E1aおよびE1b遺伝子産物を含み、その領域の機能性欠損および遺伝子産物を発現不能とするE1領域内の機能性欠損を有する。
【0027】
さらに、本発明において使用されるアデノウイルスベクターは、1個もしくはそれ以上の他のアデノウイルス初期遺伝子領域内で機能的に欠失していてもよい。例えば、本発明で使用されるアデノウイルスベクターは、E1領域内で機能欠損および、場合により、1個もしくは双方のアデノウイルスE2領域、アデノウイルスE3領域、またはアデノウイルスE4領域内に機能欠損を含むことができる。E2領域内の機能欠損は、1個もしくはそれ以上のE2産物、E2aおよびE2bを機能的に発現する能力の破壊を含んでもよい。同様に、E4領域内の機能欠損は、機能性ORF1、ORF2、ORF3、ORF4、ORF5、ORF6、ORF7遺伝子産物を発現する能力の破壊を含んでもよい。
【0028】
E3の排除は、その領域内への発現カセットの挿入を許容する。しかし、E3はアデノウイルスへの宿主免疫応答の調節に関与すると信じられており、従って、別の態様では保持される。この態様では、E3遺伝子産物は、E1発現を要する本来のE3プロモーターの下降制御を回避するために、異種プロモーターの制御下で発現される。
【0029】
E4欠失を含む本発明に使用されるアデノウイルスは、E4の1個もしくはそれ以上のオープンリーディングフレーム(例えばORF1、ORF2、ORF3、ORF4、ORF5、ORF6およびORF7)を機能欠損されている。一つの態様では、構築物は、E4ORFのそれぞれの機能欠損を含む。別の態様では、すべてのE4 ORFがE4 ORF6を除いて欠失されている。さらに別の態様では、1個もしくはそれ以上のそれらのE4 ORFの他の組合せが、本発明の方法で使用されるアデノウイルス構築物中で機能欠失されている。
【0030】
本発明で使用される一つのアデノウイルスベクターは、1個もしくはそれ以上のアデノウイルス遺伝子領域、例えば1個もしくはそれ以上のアデノウイルス中間遺伝子、遺伝子IXおよびIVaまたはアデノウイルス後期遺伝子(L1、L2、L3、L4およびL5)中で機能的に欠失されていてもよい。
【0031】
さらに別の態様では、その他の欠失が他の構造的または非構造的アデノウイルス遺伝子内で作られてもよい。それらの欠失は個別に使用でき、すなわち本発明中で使用されるアデノウイルス配列は単一領域内でのみ欠失を含んでもよい。
【0032】
アデノウイルスキャプシド内へのパッケージングのために必要なタンパク質を発現するベクターの能力を排除する機能欠損を含むアデノウイルスベクターを生成する方法は、当該技術分野の熟練者には公知でありそして本発明の限定ではない。
【0033】
C.ベクター因子
抗原および免疫原標的(すなわち産物)およびそれらをコードする配列の選択のために使用される方法、「異種発現カセット」のクローニングおよび構築、およびウイルスベクター内へのその挿入は、本明細書で提供される教示を与えられた当該技術分野の技術の範囲内である。本発明に従って、異種発現カセットは、本来のアデノウイルスゲノムにおいてどのアデノウイルス領域の部位内にでも位置でき、それは5’および3’アデノウイル
スITRの間に位置される。一つの態様では、異種発現カセットはアデノウイルスベクターの本来のE1領域内に位置される。別の態様では、異種発現カセットは本来のE3領域内に位置される。別の態様では、遺伝子産物は、アデノウイルスベクターの本来のE2領域から、またはアデノウイルスベクターの本来のE4領域から発現され、そして遺伝子産物をコードする配列と隣接していない調節制御因子に操作可能に連結されている。本発明は発現カセットの方向により限定はされず、それは発現カセットの挿入部位に隣接(flank)するアデノウイルスゲノムの方向に関して5’−3’、または3’−5’であってもよい。
【0034】
さらに別の態様では、アデノウイルスベクターは2個以上の異種発現カセットを担持し、それらはアデノウイルスゲノム内の複数の欠失部位内に挿入できる。本態様では、異種発現カセットはアデノウイルスゲノム内の複数の位置から同一または異なる産物を発現できる。
【0035】
1.核酸配列
発現カセットは配列に隣接するベクター配列とは異種の核酸配列を含み、それは関係するポリペプチド、タンパク質、またはその他の産物をコードする。好適には、この産物は免疫原または抗原である。配列をコードする核酸は、宿主細胞内で産物の転写、翻訳、および/または発現を許容する様式で調節成分に操作可能に連結される。適合する核酸配列および産物は、当該技術分野の熟練者により容易に選択されるであろう。それらの因子の選択は本発明の限定ではない。
【0036】
2.調節因子
発現カセットのために上記に同定された主要因子に加えて、ベクターは、本発明中に使用されるウイルスで感染された細胞内の産物の転写、翻訳、および/または発現を許容する様式で産物をコードする配列に操作可能に連結されている通常の制御因子も含む。本明細書中に使用される場合に、「操作可能に連結」された配列は、関係する産物(例えば遺伝子)と隣接している発現制御配列および関係する遺伝子を制御するためにトランス(trans)またはある距離をもって作用する発現制御配列の双方を含む。
【0037】
発現制御配列は、適切な転写開始、終止、プロモーターおよびエンハンサー配列;効果的なRNAプロセシングシグナル、例えばスプライシングおよびポリアデニル化(ポリA)シグナル;細胞質mRNAを安定化する配列;翻訳効率を増進する配列(すなわちコザック(Kozak)コンセンサス配列);タンパク質安定性を増進する配列;および所望の場合には、コードする産物の分泌を増進する配列を含む。本来的、構成性、誘導性および/または組織特異性であるプロモーターを含む、多数の発現制御配列が当該技術分野では公知でありそして利用してもよい。
【0038】
構成性プロモーターの例は、限定ではないが、レトロウイルスのラウス肉腫ウイルス(RSV)LTRプロモーター(場合によりRSVエンハンサーを伴う)、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター(場合によりCMVエンハンサーおよび/またはCMVイントロン領域を伴う)〔例えば、Boshart et al,Cell,41:521−530(1985)参照〕、SV40プロモーター、ジヒドロ葉酸還元酵素プロモーター、β−アクチンプロモーターおよびその変種、ホスホグリセロールキナーゼ(PGK)プロモーター、およびEF1αプロモーター〔Invitrogen〕を含む。抗原が重症急性呼吸器症候群(SARS)コロナウイルス抗原である一つの態様では、βアクチンプロモーターが、CMVからのエンハンサーおよびイントロン領域と組み合わせて使用される。
【0039】
別の態様では、遺伝子の本来のプロモーターが使用される。本来のプロモーターは、産
物の発現が本来の発現を擬似することを望まれる場合に好ましいであろう。本来のプロモーターは、産物の発現が一時的もしくは発生的に、組織特異性の様式、または特異性転写刺激因子への応答として調節されなければならない場合に使用されてもよい。さらなる態様では、その他の本来の発現制御因子、例えばエンハンサー因子、ポリアデニル化部位またはコザック・コンセンサス配列も本来の発現を擬似するために使用されてもよい。
【0040】
発現カセットの別の態様は、組織特異性プロモーターに操作可能に連結された産物をコードする核酸配列を含む。例えば、骨格筋内の発現が望まれる場合には、筋肉内で活性なプロモーターを使用しなければならない。それらには、骨格性βアクチン、ミオシン軽鎖2A、ジストロフィン、筋肉クレアチン・キナーゼ、ならびに天然に存在するプロモーターおよび高い活性を有する合成筋肉プロモーターをコードする遺伝子からのプロモーターを含む(Li et al.,Nat.Biotech,17:241−245(1999)参照)。組織特異性のプロモーターの一つの例は、なかでも、肝臓〔アルブミン、Miyatake et al.,J.Virol.71:5124−32(1997);B型肝炎ウイルスコアプロモーター、Sandig et al.,Gene Ther.,3:1002−9(1996);アルファ−フェトプロテイン(AFP)、Arbuthnot et al.,Hum.Gene Ther.,7:503−14(1996)〕、骨オステオカルシン〔Stein et al.,Mol.Biol.Rep.,24:185−96(1997)〕;骨唾液タンパク質〔Chen et al.,J.Bone Miner.Res.,11:654−64(1996)〕、リンパ球〔CD2、Hansal et al.,J.Immunol.161:1063−8(1998);免疫グロブリン重鎖;T細胞受容体鎖〕、ニューロン性、例えば神経細胞特異性エノラーゼ(NSE)プロモーター(Andersen et al.,Cell.Mol.Neurobiol.,13:503−15(1993))、神経フィラメント軽鎖遺伝子(Piccioli et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88:5611−5(1991))、およびニューロン特異性vgf遺伝子(Piccioli et al.,Neuron,15:373−84(1995))に対して知られている。
【0041】
場合により、免疫原性産物をコードする配列を担持するベクターは選択可能なマーカーを含んでもよいかまたはレポーター遺伝子はなかでもジェネティシン(geneticine)、ハイグロマイシンもしくはピューロマイシン耐性をコードする配列を含んでもよい。かかる選択可能なレポーターまたはマーカー遺伝子(好ましくは、ウイルス粒子中にパッケージングされるウイルスゲノムの外側に位置される)は、細菌細胞内のプラスミドの存在を知らせるために使用でき、例えばアンピシリン耐性である。ベクターのその他の成分は、複製の起点を含んでもよい。それらおよびその他のプロモーターおよびベクター因子の選択は、当該技術分野の熟練者には通常のことでありそして多数のかかる配列は入手できる〔例えばSambrook et al、およびその中の引用文献参照〕。
【0042】
それらのベクターは、当該技術分野の熟練者に公知の技術と同時に、本明細書中に提供される技術および配列を用いて生成される。かかる技術には、従来のcDNAのクローニング技術、例えば教科書〔Sambrook et al,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,NY〕に記載のもの、アデノウイルスゲノムの重複オリゴヌクレオチド配列、ポリメラーゼ連鎖反応、および所望のヌクレオチド配列をもたらすいずれかの適当な方法の使用を含む。
【0043】
上記のように、一つの態様では本発明の免疫感作方法は異なるウイルスベクターを介する同じ免疫原生産物の連続的送達を含むけれども、いずれかの与えられた方法内のベクター内に使用される異種発現カセットも同一である必要はない。実際に、それぞれの異種発現カセットは、方法内に使用される他の発現カセット内の調節配列およびベクター因子とは異なる免疫原性産物および/またはベクター因子に対する調節配列を含むことができる。従って、それらの調節およびベクター因子の選択は、選択された対照者に対する免疫感作方法の範囲内ではあっても本発明の制限ではない。
【0044】
II.アデノウイルス粒子
ADE粒子の各種の産生方法は、当該技術分野の熟練者には公知である。適切な産生方法の選択は、本発明の制限ではない。例えば、米国特許第6,083,716号明細書、国際特許公開番号WO02/33645号明細書;および米国特許出願番号第10/465,302号明細書(それらは引用することにより編入される)参照。要約すると、1種もしくはそれ以上の必須のいずれかのアデノウイルス遺伝子産物(例えばE1a、E1b、E2a、E2b、E4 ORF6、L1、L2、L3、L4およびL5)を発現する能力を欠損するアデノウイルスベクターの産生は、アデノウイルス粒子のウイルス感染性および繁殖性のために要求される欠損アデノウイルス遺伝子産物の存在下で培養できる。それらのヘルパー機能は、1種もしくはそれ以上のヘルパー構築物(例えばプラスミドもしくはウイルス)またはパッケージング宿主細胞の存在下でアデノウイルスを培養して提供されてもよい。例えば、1996年5月9日付で公開された国際特許公開番号WO96/13597号明細書(引用することにより編入される)中の「最小」ヒトAdベクターの調製に関して記載された技術参照。
【0045】
アデノウイルスベクターが、最小のAd配列のみ、またはE1、E3および/またはE4領域内で機能欠損のみを有する全Adゲノムを含むかどうかに関係なく、一つの態様では、組換えウイルスは単一アデノウイルスから誘導されたキャプシドを含む。あるいは、別の態様では、組換え擬似型アデノウイルスもしくはハイブリッドアデノウイルスが本発明の方法に使用されてもよい。それらのアデノウイルスベクターの産生の方法は、記載されている。
【0046】
A.ヘルパーウイルス
従って、発現カセットを担持するために使用されるウイルスベクターのアデノウイルス遺伝子含有量に応じて、ヘルパーアデノウイルスまたは非反復ウイルスフラグメントが、発現カセットを含む感染性組換えウイルス粒子を産生するために必要な十分なアデノウイルス遺伝子配列をもたらすために必要であろう。有用なヘルパーウイルスは、アデノウイルスベクター構築物中に存在しないおよび/またはベクターがその中でトランスフェクションされるパッケージング細胞株により発現しない選択されたアデノウイルス遺伝子配列を含む。一つの態様では、ヘルパーウイルスは複製欠陥性でありそして上記の配列に加えて種々のアデノウイルス遺伝子を含む。かかるヘルパーウイルスは、E1発現細胞株と組み合わせて使用されることが望ましい。
【0047】
ヘルパーウイルスは、Wu et al,J.Biol.Chem,264:16985−16987(1989);K.J.Fisher and J.M.Wilson,Biochem.J.,299:49(1994年4月1日)に記載のようなポリカチオン接合体内に形成されてもよい。ヘルパーウイルスは、場合により第二ののレポーター発現カセットを含んでもよい。多数のかかるレポーター遺伝子が当該技術分野では公知である。アデノウイルスベクター上の遺伝子産物とは異なるヘルパーウイルス上のレポーター遺伝子の存在は、Adベクターおよびヘルパーウイルスの両者を独立して監視することを可能とする。この第二ののリポーターは精製による組換えウイルスとヘルパーウイルスの間の分離を可能とするために使用される。
【0048】
B.相補性細胞株
上記のいずれかの遺伝子を欠失された組換えアデノウイルス(Ad)を生成するために
、ウイルスの複製および感染性に必須の場合には、欠失された遺伝子領域の機能は、ヘルパーウイルスまたは細胞株、すなわち相補性またはパッケージング細胞株により組換えウイルスへ供給されなければならない。多くの場合に、ヒトアデノウイルスE1を発現する細胞株は、チンパンジーAdベクターをトランスコンプリメント(transcomplement)するために使用できる。これは、本発明のチンパンジーAd配列と現在利用できるパッケージング細胞内に見られるヒトAdE1配列との間の差異に起因し、現在のヒトE1含有細胞の使用が複製および産生プロセスの間の複製適格アデノウイルスの生成を防止するために、特に有利である。しかし、ある場合には、E1欠失サルアデノウイルスの産生のためにE1遺伝子産物を発現する細胞株が使用できることが望ましいであろう。かかる細胞株は記載されている。例えば米国特許第6,083,716号明細書参照。
【0049】
選択された親細胞株内での発現のためのプロモーターの転写的制御下で少なくともアデノウイルスE1遺伝子を発現するパッケージング細胞または細胞株を生成するために本明細書中で提供される配列を使用してもよい。誘導性または構成性プロモーターがこの目的のために使用されてもよい。かかるプロモーターの例は、本明細書の別の箇所に詳細に記載されている。いずれかの所望のAd遺伝子を発現する新規の細胞株の生成のために親細胞が選択される。限定ではなく、かかる親細胞株は、なかでもHeLa〔ATCCアクセッション番号CCL2〕、A549〔ATCCアクセッション番号CCL185〕、HEK293、KB〔CCL17〕、デトロイト(Detroit)〔例えばデトロイト510、CCL72〕およびWI−38〔CCL75〕細胞であってもよい。それらの細胞株は、すべてアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection,10801 University Boulevard,Manassas,Virginia 20110−2209)から入手できる。その他の適合する親細胞株は他の起源から入手されてもよい。その他の適合する親細胞株は他の供給元から入手されてもよい。
【0050】
かかるE1発現細胞株は、組換えアデノウイルスE1欠失ベクターの生成に有用である。追加的、または改変的に、本発明は、1種もしくはそれ以上のサルアデノウイルス遺伝子産物、例えばE1a、E1b、E2a、および/またはE4 ORF6を発現する細胞株を提供し、それらは組換えサルウイルスベクターの生成に使用されるものと本質的に同様の手順を用いて構築できる。かかる細胞株は、それらの産物をコードする必須遺伝子中で欠失されたトランスコンプリメントアデノウイルスベクターに利用できる。本発明による宿主細胞の調製は、選択されたDNA配列のアセンブリーのような技術を含む。このアセンブリーは直接クローニング技術を用いて達成されてもよい。かかる技術は記載されている〔G.Gao et al,Gene Ther.2003年10月;10(22):1926−1930;2003年5月15日付公開の米国特許出願公開番号2003−0092161−A号明細書、国際特許出願番号PCT/US03/12405号明細書〕。あるいは、周知でありそして上記のSambrook et al.中に記載のcDNAおよびゲノムクローニングのような技術、ポリメラーゼ連鎖反応、合成方法、および所定のヌクレオチド配列をもたらすいずれかのその他の適合する方法と組合せたアデノウイルスゲノムの重複オリゴヌクレオチド配列の使用を含む。
【0051】
さらに別の代替方法では、必須アデノウイルス遺伝子産物は、アデノウイルスベクターおよび/またはヘルパーウイルスによりトランス的にもたらされる。かかる場合に、適合する宿主細胞は、原核(例えば細菌)細胞および昆虫細胞、酵母細胞および哺乳動物細胞を含む真核細胞を含むいずれかの生物学的生物体から選択できる。宿主細胞はいずれかの哺乳動物種から選択され、それには、限定ではないが、細胞、例えばA549、WEHI、3T3、10T1/2、HEK293細胞またはPERC6(これら双方は機能性アデノウイルスE1を発現する)〔Fallaux FJ et al.(1998)、Hum Gene Ther,9:1909−1917〕、Saos、C2C12、L細胞、HT1080,HepG2およびヒト、サル、マウス、ラット、ラビット、およびハムスターを含む哺乳動物から誘導した初期繊維芽細胞、肝細胞および筋芽細胞が含まれる。細胞を提供する哺乳動物種の選択も、哺乳動物細胞の型、すなわち繊維芽細胞、肝細胞、腫瘍細胞なども本発明を限定はしない。
【0052】
C.ウイルス粒子のアセンブリーおよび細胞株のトランスフェクション
一般に、トランスフェクションにより発現カセットを含んでなるベクターを送達する場合に、ベクターは、約1x10細胞〜約1x1013細胞、もしくは約10細胞に対して約5μg〜約100μgDNA、約10〜約50μgDNAの量で送達される。しかし、宿主細胞に対するベクターDNAの相対量は、選択されたベクター、送達方法および選択された宿主細胞などの要因を考慮に入れて調整されてもよい。
【0053】
ベクターは、裸のDNA、プラスミド、ファージ、トランスポゾン、コスミド、エピソーム、ウイルスなどを含み、当該技術分野で公知または上記に開示のいずれのベクターでもよい。ベクターの宿主細胞内への導入は、トランスフェクションおよび感染を含み、当該技術分野で公知または上記に開示のいずれかの手段により達成されてもよい。1個もしくはそれ以上のアデノウイルス遺伝子は、宿主細胞のゲノム内に安定に組み込まれるか、エピソームとして安定に発現されるか、または一時的に発現されてもよい。遺伝子産物は、一時的、エピソーム上もしくは安定に組込まれてすべて発現されてもよいか、または一部の遺伝子産物が安定に発現され他のものが一時的に発現されてもよい。
【0054】
さらに、それぞれのアデノウイルス遺伝子のプロモーターが、構成性プロモーター、誘導性プロモーターまたは本来のアデノウイルスプロモーターから独立して選択されてもよい。プロモーターは、例えば生物体または細胞の特定の生理学的状態により(すなわち分化状態により、または複製もしくは静止細胞中で)または外因的に付加された因子により調節されてもよい。宿主細胞内への分子(例えば、プラスミドまたはウイルス)の導入は、熟練者に公知の技術を用いそして本明細書中で考察したようにして達成されてもよい。好ましい態様では、標準トランスフェクション技術、例えばCaPOトランスフェクションまたは電気穿孔法が使用される。
【0055】
各種中間体プラスミド内へのアデノウイルスの(ならびに導入遺伝子およびその他のベクター要素選択されたDNA配列のアセンブリー、および組換えウイルス粒子を産生するプラスミドおよびベクターの使用は、従来の技術を用いてすべて達成される。かかる技術は、例えば教科書〔Sambrook et al、上記に引用〕に記載のような従来のcDNAのクローニング技術、アデノウイルスゲノムの重複オリゴヌクレオチド配列の利用、ポリメラーゼ連鎖反応、および所望のヌクレオチド配列をもたらすいずれかの適合する方法を含む。標準トランスフェクションおよび同時トランスフェクション技術、例えばCaPO沈降技術が利用される。使用されるその他の従来の方法には、ウイルスゲノムの相同組換え、アガーオーバーレイ内のウイルスのプラーク形成、シグナル生成を測定する方法などが含まれる。
【0056】
例えば、所望の発現カセットを含むウイルスベクターの構築およびアセンブリーに続いて、ベクターをヘルパーウイルスの存在下でパッケージング細胞株中へ実験室内でトランスフェクションする。相同組換えがヘルパーとベクター配列との間で起き、それはベクター内でのアデノウイルス導入遺伝子配列の複製およびビリオンキャプシド内へのパッケージングを許容して組換えウイルスベクター粒子をもたらす。かかるウイルス粒子を産生する現在の方法は、トランスフェクションに基づくものである。しかし、本発明はかかる方法に限定はされない。
【0057】
得られた組換えウイルスは、選択された細胞への選択された導入遺伝子の導入のために
有用である。
【0058】
III.AAVベクター
一つの態様では、本発明に有用なAAVベクターは、最低でも、その中に異種発現カセットがパッケージングされているAAVキャプシドをコードする配列を含む。カセットは、AAV5’ITRおよびAAV3’ITRに隣接されている。AAV ITRは、キャプシドとして同一の起源由来、または異なる起源由来(すなわち擬似型AAVベクター)であってもよい。
【0059】
一つの態様では、本発明は組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)を生成する方法を提供する。かかる方法は、本明細書中で定義されるアデノ随伴ウイルス(AAV)キャプシドタンパク質をコードする核酸配列、またはそのフラグメント;機能性rep遺伝子;最低でも、AAV逆方向末端反復(ITR)に隣接された発現カセット;およびAAVキャプシド内へ発現カセットのパッケージングを許容するために十分なヘルパー機能を含む宿主細胞の培養を含む。
【0060】
AAVキャプシド内でAAV ITRに隣接された発現カセットをパッケージする宿主細胞内で培養されるために必要な成分は、トランスで宿主細胞にもたらされてもよい。あるいは、所要の成分のいずれかの1種もしくはそれ以上(例えば発現カセット、rep配列、cap配列、および/またはヘルパー機能)は、当該技術分野の熟練者には公知の方法を用いて1種もしくはそれ以上の所要の成分を含むように操作された安定な宿主細胞によりもたらされてもよい。最も適切には、かかる安定な宿主細胞は、誘導性プロモーターの制御下で所要の成分(1個もしくはそれ以上)を含む。しかし、所要の成分(1個もしくはそれ以上)は、構成性プロモーターの制御下にあってもよい。適合する誘導性および構成性プロモーターの例は、産物をコードする配列と一緒に使用するために適する調節因子の考察中で、本明細書中に提供される。さらに別の態様では、選択された安定な宿主細胞は、構成性プロモーターの制御下で選択された成分および1種もしくはそれ以上の誘導性プロモーターの制御下のその他の選択された成分を含んでもよい。例えば、293細胞(それは構成性プロモーターの制御下でE1ヘルパー機能を含む)から誘導される安定な宿主細胞を生成してもよいが、しかしそれは誘導性プロモーターの制御下でrepおよび/またはcapタンパク質を含む。さらに他の安定宿主細胞は、当該技術分野の熟練者いより生成されるであろう。
【0061】
本発明のrAAVを産生するために必要な発現カセット、rep配列、cap配列、およびヘルパー機能は、それに担持されている配列を移送するいずれかの遺伝因子の形態で宿主細胞をパッケージングするために送達されてもよい。選択される遺伝因子は、本明細書中に記載のものを含み、いずれかの適切な方法により送達されてもよい。本発明のいずれかの態様を構築するために使用される方法は、核酸操作の熟練者には公知でありそして遺伝子工学、組換え工学、および合成技術を含む。例えば、Sambrook et al.Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor NY参照。同様に、rAAVビリオンを生成する方法は、周知でありそして適切な方法の選択は本発明の限定とはならない。例えばK.Fisher et al.J.Virol.70:520−532(1993)および米国特許第5,478,745号明細書参照。
【0062】
別に特定しない限り、本明細書中に記載するAAV ITR、AAVキャプシド、およびその他の選択されたAAV成分は、いずれのAAV血清型中からでも容易に選択でき、それには、限定ではなく、AAV1〔国際特許公開番号WO00/28061号明細書〕、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9および国際特許公開番号WO2003/042397号明細書、米国特許出願番号60/508,226号明細書およびその対応国際特許PCT/US04/028817号明細書、および「AAVベクターの機能を上昇する方法」の名称を有し2005年4月7日付け出願の米国特許出願番号第60/669,083号明細書(これらは引用することにより本明細書に編入される)中に記載のその他のAAVの一種が含まれる。それらのITRおよびその他のAAV成分は、AAV血清型から当該技術分野の熟練者により利用できる技術を用いて容易に単離されてもよい。かかるAAVは、学問的、商業的または公的起源(例えばアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション、Manassas,VA)から単離または入手できる。あるいは、AAV配列は、公開起源、例えば文献中、または例えばGenBankTMデータベース、PubMedTMデータベースなどのデータベース中で入手できる公開された配列を参照して合成またはその他の適切な手段を介して入手されてもよい。
【0063】
本発明中で有用なAAVベクターは、すべてのAAV配列およびキャプシドタンパク質(例えば繊維、ペントン、ヘキソン)が単一起源から誘導されるベクターを含む。あるいは、本発明中に使用されるAAVベクターは、トランス包膜化されたものを含む(すなわち、AAV ITRとは異なる起源のAAVキャプシドおよび/またはキャプシド内のその他のAAV因子を含む)。かかるトランス包膜化されたベクターは、従来の技術を使用して擬似型化されたもの、または合成、人工および/またはキメラキャプシドを含むものを含む。例えば、国際特許公開番号WO2003/042397号明細書、米国特許出願番号第60/508,226号明細書およびその対応国際特許PCT/US04/028817号明細書および米国特許第6,491,907号明細書参照。
【0064】
一つの態様では、本発明は、例えば抗原提示細胞(APC)、樹状細胞、またはその他の標的細胞もしくは組織細胞によるベクター取り込みおよびそれらの活性化の増加により、AAVの抗原性を増強するために、1個もしくはそれ以上のvp1、vp2および/またはvp3タンパク質(これらはAAVキャプシドを形成するようにアセンブルしている)が改変されるAAVウイルスベクターを利用する。改変されたvp1、vp2またはvp3タンパク質は、キャプシドの外面上に暴露した挿入ペプチドまたはタンパク質を有するAAVキャプシド内にアセンブルする。それらの改変は、ジローら〔A.Girod,et al.,Nat. Med,5(9):1052−1056(1999)〕またはウオリントンら〔KH.Warrington,Jr.,et al.,J.Virol.,78(12):6595−6609(2004)〕の方法を用いて作製されてもよい。ジローの方法に従うと、選択されたAAVのvp3コードドメイン中の一つの部位が、AAV2のアミノ酸位置587に相当するコード領域で核酸配列を挿入して〔そして従来のプログラムおよび方法を用いるアラインメントで決定されるように、他のAAVの相当する配列中で〕改変できる。かかるアミノ酸挿入は、長さ約1〜34アミノ酸であってもよくそして所望のペプチド、例えばペプチド特異性受容体、抗原、またはその他の所望の配列を伴う改変AAVvp2タンパク質を含むアセンブルされたAAVキャプシドをもたらしてもよい。適合するフラグメントの例は、例えばT.J.Curiel,et al.,J.Immunol.172(120):7425−31(2004)中に記載のDC3、DC12、およびDC18のような樹状細胞へ標的とされたペプチドを含む。
【0065】
ウオリントンの方法に従うと、vp2キャプシドのN−末端(すなわちAAV2の位置138そして他のAAV配列の相当する位置)は、ペプチドの挿入を含むように改変でき、改変キャプシドタンパク質を含むアセンブルされたAAVキャプシド中で有用な融合タンパク質をもたらす。一つの態様では、それらの融合タンパク質は追加の標的配列を与える。別の態様では、融合タンパク質は追加の抗原性配列をもたらしてもよい。一つの態様では、250アミノ酸以下、さらに望ましくは150アミノ酸、または5〜150アミノ酸長さの挿入が選択される。ペプチドの適切な起源の例は、例えばフラジェリン、熱ショックタンパク質、および補体タンパク質から選ばれたフラグメント(例えば補体成分3、フラグメントd)を含む。
【0066】
キャプシドの起源および/またはAAV ITRおよびその他のAAV因子の供給源として限定ではなく本発明中に使用するためにさらに他のAAVベクターが選択されてもよいことが理解されるであろう。
【0067】
A.パッケージング発現カセット
本発明において有用なアデノウイルスベクターと関連して上記に定義した異種発現カセットは、その5’末端において、5’AAV逆方向末端反復塩基配列(ITR)および、その3’末端において、3’AAV ITRの間に位置する。その他のAAVまたはベクター因子は、発現カセットと5’AAV ITRまたは3’AAV ITRのいずれかの間に位置してもよい。キャプシドタンパク質内にパッケージングされ本発明のAAVベクターをもたらすのはこの構築物である。
【0068】
産物、ベクター因子などをコードする核酸配列を含み、異種発現カセットの因子は、アデノウイルスベクターの上記のものの中から容易に選択される。
【0069】
一つの態様では、本発明に従ってrAAVを介して送達される異種発現カセットは、誘導性または調節性プロモーターに操作可能に連結された免疫原性産物を含む。本発明に従う方法内で使用される場合に、誘導性または調節性作用物質は、典型的には、rAAVの投与の直後に産物の発現が活性化されるように投与される。従って、発現は、誘導性または調節性作用物質の除去により消失できる。本発明の方法は、発現の「パルス」状活性化を含むことができる。換言すると、発現は、誘導、消失次いで一定期間後に再び誘導できる。
【0070】
誘導性および調節性プロモーターは遺伝子発現の調節を許容しそして外因的に供給された化合物、環境因子、例えば温度、または特定の生理学的状態、例えば急性相、細胞の特定の分化状態、もしくは複製の存在により調節され得る。調節性プロモーターおよびシステムは、限定ではないがInvitrogen、ClontechおよびAriadを含む各種の商業的供給源から入手できる。多数のその他のシステムが記載されそして当該技術分野の熟練者により容易に選択できる。例えば、誘導性プロモーターは、亜鉛誘導性ヒツジメタロチオニン(metallothionine)(MT)プロモーターおよびデキサメタゾン(Dex)誘導性マウス乳ガンウイルス(MMTV)プロモーターを含む。その他の誘導性システムは、T7ポリメラーゼプロモーターシステム〔WO98/10088〕;エクダイソン昆虫プロモーター〔No et al,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,93:3346−3351(1996)〕、テトラサイクリン抑制性システム〔Gossen et al,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:5547−5551(1992)、およびテトラサイクリン誘導性システム〔Gossen et al,Science 268 1766−1769(1995)、またHarvey et al,Curr.Opin.Chem.Biol.2:512−518(1998)も参照〕を含む。その他のシステムは、FK506ダイマー、カストラジオールを用いるVP16またはp65、ジフェノール・ムリスレロン(murislerone)、RU486誘導性システム〔Wang et al,Nat.Biotech.15:239−243(1997)およびWang et al,Gene Ther.,4:432−441(1997)〕およびラパマイシン誘導性システム〔Magari et al,J.Clin.Invest.,100:2865−2872(1997)〕を含む。ある種の誘導性プロモーターの有効性は、時間経過と共に上昇する。かかる場合に、縦列に複数のレプレッサー、例えばIRESによりTetRに連結されたTetRを挿入してかかるシステムの有効性を増強できる。あるいは、少なくとも3日間待った後所望の機能についてスクリーニングできる。このシステムの有効性を増強する公知の手段により所望のタンパク質の発現を増強できる。例えば、ウッドチャック・肝炎ウイルス転写後調節因子(Woodchuck Hepatitis Virus Post−transciptional Regulatory element(WPRE))を用いる。調節可能因子の選択は、本発明の限定ではない。
【0071】
さらに、本発明の方法はかかるプロモーターの使用に限定はされず、そして本発明の方法によりrAAVにより担持される異種発現カセットは、構成性、本来、もしくは組織特異性プロモーターを含むことができる。プロモーターの選択は、本発明の限定ではない。
【0072】
B.repおよびcap配列
ミニ遺伝子に加えて、宿主細胞は宿主細胞中に本発明のAAVキャプシドタンパク質(またはそのフラグメントを含んでなるキャプシドタンパク質)の発現を推進する配列およびミニ遺伝子内に見いだされるAAV ITRの血清型と同一の血清型のrep配列、または交差補完性血清型を含む。AAV capおよびrep配列は、上記のようにしてAAV源から独立して得られてもよくそして上記のようにして当該技術分野の熟練者には公知のいずれかの様式で宿主細胞内に導入されてもよい。さらに、(例えばAAV9/HU.14キャプシド)内のAAVベクターを型擬似(pseudotyping)した場合に、それぞれの必須のrepタンパク質をコードする配列は、異なるAAV血清型(例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、AAV8、AAV9、または本明細書中で同定したいずれかの血清型)により供給されてもよい。例えば、rep78/68配列はAAV2由来であってもよく、一方rep52/40配列はAAV8由来であってもよい。
【0073】
一つの態様では、宿主細胞は、適合するプロモーター、例えば上記のものの制御下でキャプシドタンパク質を安定に含む。一つの態様では、キャプシドタンパク質は、誘導性プロモーターの制御下で発現される。別の態様では、キャプシドタンパク質は、トランスで宿主細胞に供給される。トランスで宿主細胞に送達される場合には、キャプシドタンパク質は、宿主細胞内で選択されたキャプシドタンパク質の発現を指令するために必要な配列を含むプラスミドを介して送達されてもよい。トランスで宿主細胞に送達される場合には、キャプシドタンパク質を担持するプラスミドは、rAAVをパッケージングするために必要な他の配列、例えばrep配列も担持してもよい。
【0074】
別の態様では、宿主細胞は、適合するプロモーター、例えば上記のものの制御下でrep配列を含む。最も望ましくは、本態様において、必須repタンパク質は誘導性プロモーターの制御下で発現される。別の態様では、repタンパク質はトランスで宿主細胞に供給される。トランスで宿主細胞に送達される場合に、repタンパク質は、宿主細胞内で選択されたrepタンパク質の発現を指令するために必要な配列を含むプラスミドを介して送達されてもよい。最も望ましくは、トランスで宿主細胞に送達される場合に、キャプシドタンパク質を担持するプラスミドは、rAAV、例えばrepおよびcap配列をパッケージングするために必要な他の配列も担持する。
【0075】
従って、一つの態様では、repおよびcap配列は単一の核酸分子上で宿主細胞内にトランスフェクションされそしてエピソームとして細胞内に安定に存在してもよい。別の態様では、repおよびcap配列は細胞の染色体内に安定に組み込まれる。別の態様は、宿主細胞内で一時的に発現されたrepおよびcap配列を有する。例えば、かかるトランスフェクションに有用な核酸分子は、5’から3’に向けて、プロモーター、プロモーターとrepおよびcap配列の開始部位との間に挟まれた任意のスペーサー、AAVrep遺伝子配列、およびAAVcap遺伝子配列を含んでなる。
【0076】
場合により、repおよび/またはcap配列は、宿主細胞内に導入されるべき他のD
NA配列を含むベクター上に供給されてもよい。例えば、ベクターはミニ遺伝子を含んでなるrAAV構築物を含んでもよい。ベクターはヘルパー機能をコードする1個もしくはそれ以上の遺伝子、例えばアデノウイルスタンパク質E1、E2a、およびE4PRF6、およびVAI RNAのための遺伝子を含んでなってもよい。
【0077】
この構築物中に使用されるプロモーターは、当該技術分野の熟練者には公知であるかまたは上記に考察したような構成性、誘導性または本来のプロモーターのいずれであってもよい。一つの態様では、AAV P5プロモーター配列が使用される。いずれかのそれらの配列を提供するAAVの選択は、本発明を限定はしない。
【0078】
他の態様では、repのためのプロモーターは、誘導性プロモーター、例えば導入遺伝子調節因子と関連して上記で考察したものである。rep発現のための一つの好ましいプロモーターはT7プロモーターである。T7プロモーターおよびcap遺伝子により調節されるrep遺伝子を含んでなるベクターは、T7ポリメラーゼを構成性または誘導可能に発現する細胞内にトランスフェクションまたは形質導入される。1998年3月12日付けで公開された国際特許公開番号WO98/10088号明細書参照。
【0079】
スペサーは、ベクターの設計における任意因子である。スペーサーは、プロモーターとrep遺伝子ATG開始部位との間に挟まれたDNA配列である。スペーサーは、いずれかの所望の設計を有してもよい。すなわち、それはヌクレオチドの無作為配列であっもよく、またはその代わりに、それはマーカー遺伝子のような遺伝子産物をコードしてもよい。スペーサーは、典型的には開始/終止およびポリA部位を組み込む遺伝子を含んでもよい。スペーサーは、原核または真核生物からの非コードDNA配列、反復非コード配列、転写制御がないコード配列もしくは転写制御を有するコード配列であってもよい。2種の例示的なスペーサー配列の例は、λファージラダー配列または酵母ラダー配列であり、それらは例えばなかでもGibcoまたはInvitrogenから商業的に入手できる。スペーサーは、rep78およびrep68遺伝子産物の発現を低下し、rep52、rep40およびcap遺伝子産物を正常レベルで発現させるために十分ないずれかの大きさであってもよい。従って、スペーサーの長さは、約10bp〜約10.0kbpの範囲、好ましくは約100bp〜約8.0kbpの範囲内であってもよい。再結合の可能性を低下するために、スペーサーは、好ましくは長さ2kbp未満である。しかし本発明はそのように限定はされない。
【0080】
repおよびcapをもたらす分子は一時的に宿主細胞内に存在するであろうが(すなわちトランスフェクションを介して)、repおよびcapタンパク質の一方または双方およびそれらの発現を制御するプロモーターは宿主細胞内で、例えばエピソームとしてもしくは宿主細胞の染色体内への組込みにより安定に発現されることが望ましい。本発明の態様を構築するために使用される方法は、従来の遺伝子工学または組換操作技術、例えば上記の引用文献中に記載のものである。本明細書は、本明細書内で提供される情報を用いて特定の構築物の例示的な例を提供するが、当該技術分野の熟練者は、スペーサー、P5プロモーターおよび少なくとも1種の翻訳開始および停止シグナル、およびポリアデニル化部位の任意付加を含むその他の因子の選択を用いて、その他の適合する構築物を選択および設計するであろう。
【0081】
本発明のその他の態様において、repまたはcapタンパク質は、宿主細胞により安定して供給されるであろう。
【0082】
C.ヘルパー機能
本発明のrAAVをパッケージするために、パッケージング宿主細胞はヘルパー機能も要求する。場合により、それらの機能はヘルペスウイルスにより供給される。必要なヘル
パー機能は、上記および/またはアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC)(Manassas,VA,US)を含む種々の供給源から入手できるもののような、ヒトまたは非ヒト霊長類アデノウイルス起源からそれぞれ提供されてもよい。さらに別の態様では、宿主細胞は、E1a遺伝子産物、E1b遺伝子産物、E2a遺伝子産物、および/またはE4 ORF6遺伝子産物を備えているかおよび/または含む。宿主細胞は、他のアデノウイルス遺伝子、例えばVAI RNAを含んでもよいが、しかしそれらの遺伝子は必要ではない。さらに別の態様では、宿主細胞内に他のアデノウイルス遺伝子または遺伝子機能は存在しない。
【0083】
「E1a遺伝子産物を発現するアデノウイルスDNA」とは、E1aをコードするいずれかのアデノウイルス配列またはいずれかの機能性E1a部分を意味する。E2a遺伝子産物を発現するアデノウイルスDNAおよびE4 ORF6遺伝子産物を発現するアデノウイルスDNAも同様に定義される。アデノウイルス遺伝子の対立遺伝子もしくはその他の改変またはそれらの機能性部分も含まれる。かかる改変は、ある様式によりアデノウイルス機能を増強するために、従来の遺伝子工学もしくは変異誘発技術の手段により計画的に導入されるか、ならびにそれらの天然に存在する対立遺伝子変種であってもよい。それらのアデノウイルス遺伝子機能を達成するためにDNAを操作するかかる改変および方法は、当該技術分野の熟練者には公知である。
【0084】
アデノウイルスE1a、E1b、E2a、および/またはE4 ORF6遺伝子産物、ならびにいずれかのその他の所望のヘルパー機能は、細胞内にそれらの発現させるどの手段を用いてでももたらすことができる。それらの産物をコードするそれぞれの配列は、別のベクター上にあってもよく、または1個もしくはそれ以上の遺伝子が同一ベクター上にあってもよい。ベクターは、当該技術分野では公知もしくは上記に開示されたどのベクターでもよく、それにはプラスミド、コスミドおよびウイルスが含まれる。ベクターの宿主細胞内への導入は、当該技術分野で公知または上記に開示されたいずれの手段で達成されてもよく、それには、トランスフェクション、感染、電気穿孔、リポソーム送達、膜融合技術、高速DNA被覆ペレット、ウイルス感染およびプロトプラスト誘導がなかでも含まれる。1個もしくはそれ以上のアデノウイルス遺伝子は、宿主細胞のゲノム内に安定に組み込まれるか、エピソームとして安定に発現されるか、または一時的に発現でされてもよい。遺伝子産物は、エピソーム上にすべて発現されるかもしくは安定に組み込まれてもよく、または一部の遺伝子産物は安定に発現され、その他は一時的に発現されてもよい。さらに、それぞれのアデノウイルス遺伝子のプロモーターは、構成性プロモーター、誘導性プロモーターまたは本来のアデノウイルスプロモーターから独立して選択されてもよい。プロモーターは、生物体または細胞の特定の生理学的状態により(すなわち分化状態によりまたは複製または静止細胞内で)または例えば外因的付加因子により調節されてもよい。
【0085】
D.宿主細胞およびパッケージング細胞株
宿主細胞自体は原核ウイルス(例えば細菌)細胞、および昆虫細胞、酵母細胞および哺乳動物細胞を含む真核細胞を含むいずれの生物学的生物体から選択されてもよい。一つの態様では、宿主細胞は、限定ではなく、例えばA549、WEHI、3T3、10T1/2、BHK、MDCK、COS 1、COS 7、BSC 1、BSC 40、BMT
10、VERO、W138、HeLa、293細胞(これらは機能性アデノウイルスE1を発現する)、Saos、C2C12、L細胞、HT1080、HepG2およびヒト、サル、マウス、ラット、ラビット、およびハムスターを含む哺乳動物から誘導された初期繊維芽細胞、肝細胞および筋肉芽細胞を含むいずれかの哺乳動物種から選択される。細胞を提供する哺乳動物種の選択、あるいは哺乳動物細胞の型、すなわち繊維芽細胞、肝細胞、腫瘍細胞などは本発明の限定ではない。使用される細胞への要求は、それがE1、E2aおよび/またはE4 ORF6以外のいかなるアデノウイルス遺伝子も含まないこと;それがrAAVの産生の間に混入ウイルスの相同組換えをもたらす可能性があるいずれの他のウイルス遺伝子も含まないこと;およびそれがDNAの感染もしくはトランスフェクションおよびトランスフェクションされたDNAの発現が可能であることである。一つの態様では、宿主細胞は、細胞内に安定にトランスフェクションされたrepおよびcapを有するものである。
【0086】
本発明中で有用な一つの宿主細胞は、repおよびcapをコードする配列を用いて安定に形質転換され、そしてアデノウイルスE1、E2aおよびE4 ORF6DNAおよび上記のようなミニ遺伝子を担持する構築物を用いてトランスフェクションされた宿主細胞である。安定なrepおよび/またはcap発現細胞株、例えばB−50(PCT/US98/19463)、または米国特許第5,658,785号明細書中に記載のものも、同様に使用されてもよい。その他の宿主細胞は、E4 ORF6を発現するために十分な最低のアデノウイルスDNAを含む。さらに別の細胞株は、本発明の新規のAAV9cap配列を用いて構築できる。
【0087】
本発明による宿主細胞の調製は、選択されたDNA配列のアセンブリーなどの技術を含む。このアセンブリーは、従来の技術を利用して達成されてもよい。かかる技術は、周知でありそして上記に引用したSambrookら中に記載されているcDNAおよびゲノムクローニング、ポリメラーゼ連鎖反応、合成法、および所望のヌクレオチド配列をもたらすいずれかのその他の適合する方法と組み合わせたアデノウイルスおよびAAVゲノムの重複オリゴヌクレオチド配列の使用を含む。
【0088】
宿主細胞内への分子(プラスミドまたはウイルスとして)の導入は、当該技術分野の熟練者には公知でありそして本明細書中で考察されている技術を用いて達成されてもよい。好ましい態様では、標準トランスフェクション技術、例えばCaPOトランスフェクションまたは電気穿孔、および/またはハイブリッドアデノウイルス/AAVベクターの細胞株、例えばヒト胚腎細胞株HEK293(トランス作用性E1タンパク質を提供する機能性アデノウイルスE1遺伝子を含むヒト腎細胞株)による細胞株内への感染が使用される。
【0089】
従って、本発明は、本明細書中に記載のワクチン/免疫感作方法内に有用なベクターをさらに提供する。それら、またはその他のAAVベクター構築物は、Adベクターの連続的投与を含む方法内の免疫原の送達のための方法内に使用されてもよい。
【0090】
IV.免疫感作方法
本発明に従って、組換えベクターは、生体外または生体内投与の後にヒトもしくはサル以外の獣医学的患者内に免疫応答を誘導するための本発明の免疫感作方法に使用される。一つの態様では、誘導される免疫応答はウイルスベクターにより発現される産物に対する体液性(すなわち抗体)反応である。発現される抗原産物に応じて、かかる抗体反応は、抗原が誘導されまたはその他の関連する病原体と交差反応する病原体に対して特異性であり得る。別の態様では、免疫応答は細胞性(例えばCTL)反応であることができる。発現される免疫原性産物に応じて、かかるCTL反応は、免疫原が誘導されるかまたは他の関連する病原体と交差反応する抗原に特異性であり得る。さらに別の態様では、抗体およびCTL反応の双方が誘導されてもよい。しかし、本発明の方法は、それが、ウイルスベクターそして特にはアデノウイルスベクターへの免疫応答を最小化、そして一部の場合には排除するという利点を有する。
【0091】
従って、本発明の免疫感作方法は、予防的もしくは治療的の双方のワクチンに適用できる。かかるワクチン性(またはその他の免疫原性)組成物は、上記のような適合する送達ベヒクル内に配合される。一般に、免疫原性組成物の投与量は、治療用組成物に対して上
記に定義した範囲内である。選択された遺伝子の免疫性のレベルは、もし使用する場合にはブースターの必要性を決定するために測定できる。血清中の抗体力価の評価の後に、最適ブースター免疫感作が望まれるであろう。
【0092】
場合により、本発明の組成物は、本明細書中に記載のウイルスベクターならびに例えばアジュバント、安定剤、pH調整剤、保存剤などを含む別の成分を含んで配合されてもよい。適合する例示的な保存剤は、クロロブタノール、ソルビン酸カリウム、ソルビン酸、二酸化硫黄、没食子酸プロピル、パラベン類、エチルバニリン、グリセリン、フェノール、およびパラクロロフェノールを含む。
【0093】
適合する化学安定化剤は、ゼラチンおよびアルブミンを含む、適合する例示的なアジュバントは、なかでも免疫刺激性複合物(ISOCOMS)、3−O−脱アシル化モノホスホリル脂質A(Ribi Immunochem Research,Inc.;Hamilton,MT)を含むLPS類似体、鉱油および水、水酸化アルミニウム、アンフィゲン(Amphigen)、アビルジン(Avirdine)、L121/スクアレン、ムラミルペプチド類、およびサポニン、例えばクイル(Quil)A、およびいずれかの生物学的活性因子、例えばサイトカイン、インターロイキン、ケモカイン、リガンド、およびそれらの最適な組合せを含む。それらの生物学的に活性な因子の一部は、生体内、例えばプラスミドまたはウイルスベクターを介して発現できる。例えば、かかるアジュバントは、プライミングアデノウイルスベクターと一緒に投与できる。
【0094】
本発明中に使用されるウイルスベクターは、「免疫原性量」、すなわち、所望の細胞をトランスフェクションするための投与経路で効果的でありそして免疫応答を誘導するために十分なレベルの選択された遺伝子の発現もたらすウイルスの量で投与される。防御的免疫がもたらされる場合に、ウイルスは、疾患および/または再発感染を防止するために有用なワクチン組成物であると考えられる。
【0095】
あるいはまたは追加として、本発明に使用されるベクターは選択された免疫原に対して免疫応答を誘導する製品(例えばペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質)をコードする核酸配列を含んでもよい。本明細書で提供される免疫原性方法は、ベクターにより発現される挿入異種抗原タンパク質に対する細胞溶解性T細胞および抗体を誘導することに高度に有効と期待される。
【0096】
免疫原は各種のウイルスファミリーから選択されてもよい。それに対して免疫応答が望ましいウイルスファミリーの例は、通常の風邪の原因の約50%を占めるライノウイルス属、ポリオウイルス、コクサッキーウイルス、エコーウイルス、およびヒト腸内ウイルス例えばA型肝炎ウイルスを含むエンテロウイルス属、主としてヒト以外の動物における足および口疾患の原因となるアフトウイルス属を含むピコルナウイルス科を含む。ウイルスのピコルナウイルス科内で、標的抗原はVP1、VP2、VP3、VP4、およびVPGを含む。その他のウイルスファミリーは、流行性胃腸炎の重要な原因であるウイルスのノーウオークグループを包含するカルシウイルス科を含む。ヒトおよびヒト以外の動物内で免疫応答を誘導する標的抗原での使用が望ましいさらに別のウイルスファミリーは、シンドビスウイルス、ロスリバー(RossRiver)ウイルス、およびベネズエラ、イースタン&ウエスタンウマ脳炎を含むアルファウイルス属および風疹ウイルスを含むルビウイルス属を含むトガウイルス科である。フラビウイルス科は、デング熱、黄熱病、日本脳炎、セントルイス(St Louis)脳炎およびダニ媒介脳炎ウイルスを含む。
【0097】
その他の標的抗原は、C型肝炎〔例えば米国特許公開番号US2003/190606号明細書(2003年10月9日);US2002/081568号明細書(2002年6月27日)または多数の非ヒトウイルス、例えば感染性喘息ウイルス(家禽類)、ブタ
伝染性胃腸炎ウイルス(ブタ)、ブタ赤血球凝集性脳脊髄炎ウイルス(ブタ)、ネコ感染性腹膜炎ウイルス(ネコ)、ネコ腸コロナウイルス(ネコ)、イヌコロナウイルス(イヌ)、および通常の風邪および/またはA、BおよびC型以外の肝炎を起こすヒト呼吸器コロナウイルスから成るコロナウイルス科から生成されてもよい。コロナウイルス科の範囲内で、標的抗原はE1(Mまたはマトリックスタンパク質とも呼ばれる)、E2(Sまたはスパイクタンパク質とも呼ばれる)、E3(HEまたはヘマグルチン−エルテロース(hemagglutin−elterose)とも呼ばれる)糖タンパク質(すべてのコロナウイルス内には存在しない)、またはN(ヌクレオキャプシド)を含む。コロナウイルス科は、突然急性呼吸器症候群(SARS)の推定原因作用物質を含む。さらに別の抗原は、ベシクロウイルス属(例えばインディアナ型水疱性口内炎ウイルス)およびリッサウイルス属(例えば狂犬病)を含むラブドウイルス科に対して標的とされてもよい。ラブドウイルス科内で、適切な抗原はGタンパク質またはNタンパク質から誘導されてもよい。出血熱ウイルス、例えばマールブルグおよびエボラウイルスを含むフィロウイルス科も抗原の適切な起源であろう。パラミクソウイルス科は、1型パラインフルエンザウイルス、3型パラインフルエンザウイルス、3型ウシパラインフルエンザウイルス、ルブラウイルス(おたふくかぜウイルス)、2型パラインフルエンザウイルス、4型パラインフルエンザウイルス、ニューキャッスル病ウイルス(ニワトリ)、牛疫、麻疹およびネコジステンパーを含む麻疹ウイルス、および呼吸器合胞体ウイルス(例えば糖(G)タンパク質および融合(F)タンパク質、それらの配列はGenBankから入手できる)を含むニューモウイルスを含む。
【0098】
インフルエンザウイルスは、オルトミクソウイルス科内に分類されそして抗原(例えばHAタンパク質、N1タンパク質)の適合する起源である。ブニヤウイルス科は、ブニヤウイルス属(カリフォルニア脳炎、クロス)、フレボウイルス属(リフトヴァレー熱)、ハンタウイルス属(プレマラ(puremala)はヘマハジン(hemahagin)熱ウイルスである)、ナイロウイルス属(ナイロビヒツジ病)および種々の帰属されていないブンガ(bunga)ウイルスを含む。アレナウイルス科は、LCMおよびラッサ熱ウイルスに対する抗原の起源を提供する。レオウイルス科は、レオウイルス属、ロタウイルス属(これは小児に急性胃腸炎を起こす)、オルビウイルス属、およびクルチ(culti)ウイルス属(コロラドダニ熱ウイルス、レボンボ(Lebombo)(ヒト)、ウマ脳炎、ブルータング)を含む。
【0099】
レトロウイルス科は、ネコ白血病ウイルス、HTLVIおよびHTLVIIのようなヒトおよび獣医的疾患を包含するオンコリ(oncori)ウイルス亜科、レンチウイルス亜科(ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、サル免疫不全ウイルス(SIV)、ネコ免疫不全ウイルス(FIV)、ウマ感染性貧血症ウイルス、およびスプーマウイルスを含む)を含む。レンチウイルスの中で、多数の適合する抗原が記載されそして容易に選択できる。適合するHIVおよびSIV抗原の例は、gag、pol、Vif、Vpx、VPR、Env、Tat、Nef、およびRevタンパク質、ならびにそれらの種々のフラグメントを限定ではなく含む。例えばEnvタンパク質の適合するフラグメントは、その他のサブユニット、例えばgp120、gp160、gp140、gp41、またはそれらのより小さいフラグメント、例えば少なくともアミノ酸約8個の長さのもののようないずれかのそのサブユニットを含んでもよい。同様に、tatタンパク質のフラグメントが選択されてもよい〔米国特許第5,891,994号明細書および米国特許第6,193,981号明細書参照〕。また、D.H.Barouch et al,J.Virol.75(5):2462−2467(2001年3月)、およびR.R.Amara,et al.,Science,292:69−74(2001年4月6日)に記載のHIVおよびSIVタンパク質も参照のこと。別の例では、HIVおよび/またはSIV免疫原性タンパク質またはペプチドは、融合タンパク質またはその他の免疫原性分子を形成するために使用されてもよい。例えば、国際特許公開番号WO01/54719号明細書、2001年8月2日公開、および国際特許公開番号WO99/16884号明細書、1999年4月8日公開中に記載のHIV−1 Tatおよび/またはNef融合タンパク質および免疫感作方法を参照のこと。本発明は、本明細書中に記載のHIVおよび/またはSIV免疫原性タンパク質またはペプチドに限定はされない。さらに、それらのタンパク質に対する種々の修飾が記載されるかまたは当該技術分野の熟練者により容易に作製できる。例えば、米国特許第5,972,596号明細書に記載の改変gagタンパク質を参照のこと。さらに、いずれかの所望のHIVおよび/またはSIV免疫原は、単独または組合せて送達されてもよい。かかる組合せは、単一ベクターからまたは複数ベクターからの発現を含んでもよい。場合により、別の組合せは、タンパク質形態での1個もしくはそれ以上の免疫原の送達を伴う1種もしくはそれ以上の発現された免疫原の送達を含んでもよい。標的抗原および免疫原の追加の起源は以下にさらに詳細に考察される。
【0100】
パポーバウイルス科は、ポリオーマウイルス亞科(BKUおよびJCUウイルス)およびパピローマウイルス亞科(乳頭腫のガンまたは悪性進行に関連する)を含む。免疫原性産物として有用なパピローマウイルスタンパク質の例は、E1〜E7、L1およびL2と呼ばれるパピローマウイルス「初期」および「後期」遺伝子から誘導されたものを含む。例えば米国特許出願公開番号2002/0137720号明細書〔Ertl〕参照。その他のパピローマウイルス抗原およびそれらの組合せが記載されている。例えば米国特許出願公開番号2003/129199号明細書(2003年7月10日)、米国特許出願公開番号2002/18221号明細書(2002年12月15日)、米国特許第6,342,224号明細書参照。
【0101】
アデノウイルス科は呼吸器疾患および/または腸炎を起こすウイルス(EX、AD7、ARD、O.B.)を含む。パルボウイルス科は、ネコパルボウイルス(ネコ腸炎)、ネコ汎白血球減少症ウイルス、イヌパルボウイルス、およびブタパルボウイルスを含む。ヘルペスウイルス科は、シンプレックスウイルス属(ヒトSVI、HSVII)、ワリセロ(varicello)ウイルス属(仮狂犬病、水胞性帯状疱疹ウイルス)を包含するアルファヘルペスウイルス亞科およびサイトメガロウイルス属(HCMV、ムロメガロウイルス)を含むベータヘルペスウイルス亞科、およびリンホクリプトウイルス属、EBV(バーキットリンパ種)、感染性鼻気管炎、マレック病ウイルス、およびラジノウイルス(rhadinovirus)を含むガンマヘルベスウイルス亞科を含む。ポックスウイルス科は、オルトポックスウイルス属(痘瘡(天然痘)およびワクチニア(牛痘))、パラポックスウイルス属、アビポックスウイルス属、カプリポックスウイルス属、レポリポックスウイルス属、スイポックスウイルス属を包含するチョルドポックスウイルス亞科、およびエントモポックスウイルス亞科を含む。ヘパドナウイルス科は、B型肝炎ウイルスを含む。抗原の起源として適合するであろう一つの分類されていないウイルスは、デルタ型肝炎ウイルスである。さらに他のウイルス起源は、トリ感染性嚢性疾患ウイルスおよびブタ呼吸器および生殖器症候群ウイルスを含んでもよい。アルファウイルス科は、ウマ関節炎ウイルスおよび種々の脳炎ウイルスを含む。
【0102】
本発明は、ヒトまたはヒト以外の動物を、ヒトまたはヒト以外の脊椎動物に感染する細菌、真菌、寄生微生物もしくは多細胞寄生体、またはガン細胞もしくは腫瘍細胞由来を含む他の病原に対して免疫感作するために有用な産物を利用する方法も包含する。細菌性病原の例は、肺炎双球菌、ブドウ球菌および連鎖球菌を含む病原性グラム陽性球菌を含む。病原性グラム陰性球菌は、髄膜炎菌、淋菌を含む。病原性腸内グラム陰性桿菌は、腸内菌科;シュードモナス、アシネト菌およびエイケネラ菌(Eikenella);類鼻疽菌;サルモネラ菌;赤痢菌;ヘモフィルス菌(インフルエンザ菌、ハエモフィルス ソムヌス(Haemophilus somnus));モラクセラ菌;軟性下疳菌(H.ducreyi)(軟性下疳を起こす);ブルセラ菌;フラニセラ ツラレンシス(Franisella tularensis)(ツラレミア病を起こす);エルシニア菌(パスチュレラ(pasteurella));モニリホルム連鎖球菌(streptobacilus moniliformis)およびスピリルム菌を含む。グラム陽性桿菌は、リステリア菌(listeria monocytogenes);豚丹毒菌(erysipelothrix rhusiopathiae);ジフテリア菌(Corynebacterium diphtheria)(ジフテリア);コレラ菌;炭疽菌(B.anthracis)(炭疽);ドノヴァノシス(donovanosis)(鼠蹊肉芽腫);およびバルトネラ症菌を含む。病原性嫌気細菌により起きる疾患は、破傷風、ボツリヌス中毒、その他のクロストリジウム属細菌、結核、癩病、およびその他のマイコバクテリウム属の細菌を含む。
【0103】
特定の細菌種の例は、限定ではなく、肺炎球菌(Streptococcus pneumoniae)、化膿連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)、ストレプトコッカス・アガラクチエ(Streptococcus agalactiae)、ストレプトコッカス・ファエカリス(Streptococcus faecalis)、モラクセラ・カタラリス(Moraxella catarrhalis)、ピロリ菌(Helicobacter pylori)、髄膜炎菌(Neisseria
meningitidis)、淋菌(Neisseria gonorrhoeae)、トラコーマクラミジア(Chlamydia trachomatis)、肺炎クラミジア(Chlamydia pneumoniae)、オウム病クラミジア(Chlamydia psittaci)、百日咳菌(Bordetella pertussis)、チフス菌(Salmonella typhi)、ネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)、ブタコレラ菌(Salmonella choleraesuis)、大腸菌(Escherichia coli)、セキリ菌(Shigella)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、ジフテリア菌(Corynebacterium diphtheriae)、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)、マイコバクテリウム・アヴィウム(Mycobacterium avium)、マイコバクテリウム細胞内複合体(Mycobacterium intracellulare complex)、プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、破傷風菌(Clostridium tetani)、レプトスピラ・インテロガンス(Leptospira interrogans)、ボレリア・ブルガドルフェリ(Borrelia burgadorferi)、パスツレラ・ヘモリチカ(Pasteurella haemolytica)、パスツレラ・ムルトシダ(Pasteurellamultocida)、アクチノバチルス・プルロニュモニア(Actinobacillus pleuropneumoniae)およびマイコプラズマ・ガリセプチクム(Mycoplasma gallisepticum)である。
【0104】
病原性スピロヘータ疾患は、梅毒;トレポネーマ症;イチゴ腫、ピンタおよびその他の地方流行性梅毒;およびレプトスピラ症を含む。その他の高次病原性細菌および病原性真菌により起きる感染症は、アクチノミセス症、ノカルジア症、クリプトコックス症(クリプトコックス(Cryptococcus))、ブラストミセス症(ブラストミセス(Blastomyces))、ヒストプラズマ症(ヒストプラズマ(Histoplasma))およびコクシヂオイデス症(コクシジオイデス(Coccidiodes));カンジダ症(カンジダ(Candida));アスペルギルス症(アスペルギリス(Aspergillis))、およびムコール症;スポロトリウム症;パラコクシジオイデス症;ペトリエリジオシス(petriellidiosis);トルロプシス症、ミセトーマ(mycetoma)およびクロモミコシス(chromomycosis);および皮膚糸状菌症を含む。リッケチア感染症は、発疹チフス、ロッキー山紅斑熱、Q熱、およびリッケチア痘を含む。マイコプラズマおよびクラミジア感染症の例は、マイコプラズマ肺炎、リンパ肉芽腫、オウム病、及び周生期クラミジア感染症を含む。病原性真核生物は、病原性原生生物および蠕虫を包含しそしてそれらにより起きる感染症は、アメーバ症、マラリア、リーシュマニア症(例えばリーシュマニア マジョール(Leishmania major)により起きるもの)、トリパノソーマ症、トキソプラズマ症(例えばトキソプラズマ(Toxoplasma gondii)により起きるもの)、カリニ肺炎、トリカンズ(Trichans)、トキソプラズマ(Toxoplasma gondii)、バベシア病、ランブル鞭毛虫症(例えばジアルディア(Giardia)により起きるもの)、旋毛虫症(トリコモナス(Trochomonas)により起きるもの)、フィラリア症、住血吸虫症(例えば住血吸虫により起きるもの)、線虫類、吸虫類またはフルーク、および条虫(サナダムシ)感染症を含む。その他の寄生生物感染症は、なかでも回虫、鞭虫、クリプトスポリジウム、およびニューモシスチス カリニ(Pneumocystis carini)より起きるであろう。
【0105】
多数のそれらの生物体および/またはそれらにより産生される毒素は、生物攻撃に使用される可能性がある薬剤として、疾病管理センター〔(CDC)、米国保健および社会福祉省〕により同定されている。例えば、それらの生物学的薬剤の一部の例には下記が含まれる:炭疽菌(Bacillus anthracis)(炭疽)、ボツリヌス菌(Clostridium botulinum)およびその毒素(ボツリヌス症)、ペスト菌(Yersinia pestis)(ペスト)、大痘瘡(痘瘡)、フランシセラ ツラレンシス(Francisella tularensis)(ツラレミ菌)、およびウイルス性出血熱〔フィロウイルス(例えばエボラ、マーブルグ)〕、およびアレナウイルス〔例えばラサ、マチュポ〕、これらのすべは現在カテゴリーA薬剤に分類されている;コクシエラ ブルネチ(Coxiella burnetti)(Q熱);ブルセラ種(ブルセラ症)、ブルコルデリア マレイ(Brukholderia mallei)(鼻疽)、ブルコルデリア シュドマレイ(Brukholderia pseudomallei)(メロイドーシス(meloidosis))、ヒマ(Ricinus communis)およびその毒素(リシン毒素)、ウエルシュ菌(Clostridium perfringens)およびその毒素(イプシロン毒素)、ブドウ球菌(Staphylococcus)種およびそれらの毒素(腸毒素B)、オウム病クラミジア(Clamidia psittaci)(オウム病)、水の安全への脅威(例えばコレラ菌(Vibrio cholerae)、クリトスポルジウム パルブム(Crytosprodium parvum)、チフス熱(リッケチア ポワゼキ(Richettsia powazekii))、およびウイルス性脳炎(アルファウイルス、例えばベネズエラウマ脳炎、イースタンウマ脳炎、ウエスタンウマ脳炎);それらのすべては現在カテゴリーB薬剤に分類されている;およびナイパン(Nipan)ウイルスおよびハンタウイルス、それらは現在カテゴリーC薬剤に分類されている。さらに、そのように分類されているかまたは異なって分類されているその他の生物体は、将来同定されるかおよび/またはかかる目的に使用されるであろう。本明細書中に記載のウイルスベクターおよびその他の構築物は、それらの生物体、ウイルス、それらの毒素またはその他の副産物からの抗原を送達するために有用であり、それらはそれらの生物学的薬剤を用いる感染またはその他の不利益な反応を防止および/または処置するであろうと容易に理解される。
【0106】
T細胞の可変領域に対する免疫原を送達するための本発明によるベクターの投与は、CTLを含む免疫応答を誘発してそれらのT細胞を排除する。リウマチ性関節炎(RA)の場合に、疾患に関与するT細胞受容体(TCR)の数個の特定の可変領域が検討された。それらのTCRはには、V−3、V−14、V−17およびVα−17が含まれる。従って、それらのポリペプチドの少なくとも1個をコードする核酸配列の送達は、RAに関与するT細胞を標的とする免疫応答を誘発する。多発性硬化症(MS)では、疾患に関与するTCRの数個の特定の可変領域が検討された。それらのTCRはV−7およびVα−10を含む。従って、それらのポリペプチドの少なくとも1個をコードする核酸配列の送達は、MSに関与するT細胞を標的とする免疫応答を誘発する。強皮症では、疾患に関与するTCRの数個の特定の可変領域が検討された。それらのTCRは、V−6、V−8、V−14およびVα−16、Vα−3C、Vα−7,Vα−14、Vα−15、Vα−16、Vα−28およびVα−12を含む。従って、それらのポリペプチドの少なくとも1個をコードする組換えサルアデノウイルスの送達は、強皮症に関与するT細胞を標的とする免疫応答を誘導する。
【0107】
さらに、望ましい免疫原は脊椎動物宿主、例えば、限定ではないが、前立腺特異性抗原、ガン胎児性抗原、MUC−1、Her2、CA−125およびMAGE−3を含み、それらに限定はされないガン抗原または腫瘍関連抗原を用いる産物の内に治療的または予防的抗ガン効果を誘導するように指令するものを含む。
【0108】
好適には、アデノウイルスベクターおよびAAVベクターは、アデノウイルスベクターおよびAAVベクターの連続的投与、または同時投与を含む複合方法で送達される。それらの方法は、1種もしくはそれ以上の追加のアデノウイルスベクター、例えば機能性E1欠損、機能性E4欠損アデノウイルス、1種もしくはそれ以上の追加のAAVベクター、またはその他の治療および/またはワクチン作用物質を用いる連続的もしくは同時投与をさらに含むことができる。
【0109】
一つの態様では、本免疫感作方法は、例えば遺伝子ガン(gun)またはプラスミドを介するDNAワクチンの投与をさらに含む。かかるDNAワクチンはプライミング段階として使用されてもよく、それは本発明によるアデノウイルス媒介および/またはAAV媒介送達より前に行われる。あるいは、かかるDNAワクチンは、本発明の1回もしくはそれ以上のアデノウイルス媒介および/またはAAV媒介送達の後にブーストとして使用されてもよい。
【0110】
別の態様では、本方法はタンパク質に基づくワクチンの連続的または同時投与をさらに含む。かかるワクチンは、本発明によるアデノウイルス媒介および/またはAAV媒介送達の後にブーストとして使用できる。あるいは、かかるタンパク質に基づくワクチンは、プライムとして、または本発明の方法内の1回もしくはそれ以上のアデノウイルス媒介および/もしくはAAV媒介免疫感作の間に使用されてもよい。
【0111】
一つの例では、本発明の免疫感作方法は抗原が誘導されるウイルス、細菌もしくはその他の生物体、または交差反応性ウイルス、細菌もしくはその他の起源に対する防御性免疫応答を提供する、別の例では、本明細書中に記載の免疫感作方法は、多タンパク質方法を含むことができる。例えば、HIVおよびSIVに対して免疫応答を生成するために有用なタンパク質サブユニットの発現のための多タンパク質方法を記載したR.R.Amara,Science,292:69−74(2001年4月6日)を参照されたい。
【0112】
別の望ましい態様では、本方法は治療的免疫作用を提供する。場合により、それらの作用は、抗原特異性抗体、T細胞または治療が施される状態の存在の検出のためのアッセイを用いて測定できる。
【0113】
本発明の免疫感作方法に使用されるベクターは、投与量依存の様式で身体内の種々の部位に投与でき、それは所望の免疫応答が標的とされる産物に依存する。本発明は注入の量もしくは部位にもまたは製薬学的担体にも限定されない。より正しくは、本方法はプライミングおよびブースティング段階を含んでもよく、それぞれの段階は、単回投与量または時間毎、日毎、週毎または月毎または年毎に投与される投与を含んでもよい。送達の量または部位は、望ましくは哺乳動物の実体および状態に基づいて選定される。
【0114】
哺乳動物への抗原の送達のために適するベクターの投与単位は、本細書中に記載されている。ベクターは、かかる投与の熟練者には明らかな製薬学的または生理学的に許容できる担体、例えば等張性食塩水、等張性塩溶液、またその他の配合中に懸濁もしくは溶解されて投与するように調製される。適切な担体は、当該技術分野の熟練者には明らかでありそして投与の経路に大きく依存する。本発明に使用される組成物は、上記の経路に従い、生分解性の生体適合性ポリマーを用いる徐放配合、またはミセル、ゲルおよびリポソームを用いる部位送達により哺乳動物に投与される。場合により、本発明のプライミング段階は、本明細書中に規定したように、プライミング組成物、アジュバントの適量と共に投与することも含む。
【0115】
ウイルスベクターの投与は、患者の処置される状態、年齢、体重および健康のような要因に主として依存し、そして(ヒトを含む)哺乳動物患者毎に変動するであろう。有利には、本発明の組換えサル(例えばチンパンジー)アデノウイルスの予期しない効力は、所望の免疫原性効果を誘導(例えば抗体および/またはCD8+T細胞のあらかじめ決定されたレベルを誘導)するために有効な量を提供する組換えチンパンジーアデノウイルスの著しく低い量の使用を可能とする。
【0116】
例えば、小型動物に対して、アデノウイルスベクターの有効投与量は、アデノウイルスの10粒子/動物〜1011粒子/動物により提供される。例えば約80kgの大型動物に対しては、患者あたりに10〜1013粒子が有用であろう。しかし、例えば選択された送達経路に依存して、さらに多い投与量も容易に選定できる。例えば、アデノウイルスベクターは担体溶液約100μL〜約100ml、そしてさらに好ましくは約1mL〜約10mLの範囲の量で送達されてもよい。
【0117】
一つの態様では、AAVベクターの有効な投与は、一般に約1x10〜1x1016ゲノムウイルスベクターの濃度を含む溶液の約0.1ml〜約100mlの範囲内である。大型器官(例えば肝臓、筋肉、心臓および肺臓)への送達のために好ましいヒト投与は、約1〜100mLの体積で1kgあたりに約5x1010〜5x1013AAVゲノムであってもよい。眼への送達のために好ましい投与は、約0.1〜1mLの体積で約5x10〜5x1012ゲノムコピーである。
【0118】
投与の所望の経路に依存して、当該技術分野の熟練者は、適切な方法を選択できる。一般に、二回目、すなわち後続の免疫感作の組成物は、哺乳動物患者に対して、前回の免疫感作組成物の投与の約2〜約27週後に投与できる。後続の組成物の投与は、前回の組成物により投与されたと同じ抗原を含むかまたは送達できる組成物の有効量を用いて達成できる。望ましくは、ブースティング組成物の産物は、プライミング組成物によりコードされたものと同一、または交差反応性である。
【0119】
本発明による連続的投与の間の期間は、Ad媒介送達、AAV媒介送達、およびいずれの任意の追加のプライミングまたはブースティング組成物(例えばDNAに基づくかまたはタンパク質に基づくワクチン)の順序に従って調節できる。例えば、ピーク免疫応答は、一般にAd媒介送達の約10〜14日後に観察される。しかし、このピークの後のブースティングが第二ののピークを生成してもよい。従って、Ad媒介送達の後、約10〜21日、または18〜28日、または28日〜27週間に発現するようにブースティング抗原の発現を時間設定することが望ましいでだろう。別の例では、一部のAAV血清型は送達の3〜4週間後にピーク発現が示された。従って、AAV送達の後のブースティングは、AAV送達の約3週間〜約4週間、約4週間〜約2カ月、または約2カ月〜27週間、またはさらに長期間の後に抗原または交差反応性抗原が発現するように時間設定してもよい。
【0120】
一つの態様では、本発明によるウイルスベクター、例えばAAVベクターを介して送達される異種発現カセットは、誘導性または調節性プロモーターに操作可能に連結された免疫原性産物を含む。本発明に従う方法に使用される場合に、誘導性または調節性作用物質は、典型的には、産物の発現がウイルスベクターの投与時に直ちに活性化されるように投与される。その後、誘導性または調節性作用物質を取り去ると発現を消失できる。本発明の方法は、発現の「パルス」状活性化を含むことができる。従って、本発明の方法は、発現を誘導し、消失し、次いで一定期間後に再び誘導することを許容する。別の態様では、発現は投与の際ではなく、投与の数日〜数週間後に誘導される。この態様は、誘導作用物質により起きる遅延に依存して送達の数週間後の誘導(活性化)が後に続くAdおよびAAVの同時発現を許容してもよい。例えば、一旦誘導作用物質が送達されると、効果が確認されるまで7〜10日を要する。当該技術分野の熟練者は、誘導性または活性化作用物質の送達とその効果との間の遅延は熟知しておりそして選択された方法内にこれを容易に要因として含めることができるであろう。
【0121】
選択された遺伝子の免疫性の治療レベルまたは複数のレベルは、利用できる場合にブースターの必要性を決定するために測定できる。血清中のCD8+T細胞反応、または、抗体力価の評価の後に、任意の追加ブースター免疫感作が望ましいであろう。
【0122】
別の局面では、本発明は、本明細書中に記載の免疫感作方法を実施するために有用な産物を提供する。
【0123】
かかる産物は、適合するコンテナー内にある本明細書中に記載のアデノウイルスベクターの1個もしくはそれ以上を含むことができる。典型的には、かかる産物はアデノウイルスベクターの投与のための指図をさらに含むであろう。
【0124】
さらに、産物は、送達の選択された経路のため、例えば1種もしくはそれ以上のアデノウイルスベクター、シリンジ、バイアルなどの希釈および/または再構成のために適する生理学的に許容できる担体を含んでもよい。
【0125】
実施例
下記の実施例は本発明を例示説明するために提供されそしてその範囲を限定はしない。当該技術分野の熟練者は、下記の実施例中に特定の試薬および条件が記載されているけれども、本発明の精神および範囲により包含されると意図される変更が可能であることを認めるであろう。
【0126】
最近、同一抗原を発現する異種ワクチン担体を用いる連続的免疫感作を含む戦略が、特異的免疫の無類のレベルの生成をもたらし、そして、ある場合には、感染性作用物質に対する保護を与えた。
【0127】
ヒト血清型5(H5)に基づく複製欠陥アデノウイルスベクターは、遺伝子産物に対して強力な細胞性および体液性免疫応答を誘導できる。さらに、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、抗原特異性免疫応答を誘発することも示された。
【実施例1】
【0128】
実施例2に記載する研究のために、エボラ・ザイール(Ebola Zaire)ウイルスエンベロープ糖タンパク質(Ebo GP)が、H5CMVGPおよびAAV−1CMVGPワクチンベクターを創成するためのモデル抗原として使用された。筋肉に形質導入するために高度に有効なので、AAV血清型1を選択した。
【0129】
それらの研究に使用したベクターは、下記のように従来の方法を用いて生成した。
【0130】
A.アデノウイルスベクターの生成
1.EboZ発現アデノウイルスベクターの分子クローンの創成
アデノウイルスの種々の種および株から誘導されそしてEboZGPを発現する組換えアデノウイルスゲノムを、直接結合および緑/白色選択システムを介して創成した。緑/白色選択システムは別の箇所に記載されている(Gao et al.,Gene Therapy,2003)およびRoy et al,Human Gene Therapy,15(5):519−530(2004年5月))。要約すると、EboZGP
cDNAを、アデノウイルスバックボーンの種々の分子クローン内にEboZGPを導入するために使用されたCMVプロモーターとウシ成長ホルモンポリAとの間の汎用pShuttleプラスミドベクター内にサブクローニングした。
【0131】
アデノウイルスバックボーンの分子クローンは、E1およびE3欠失を有するヒト血清型5(H5.040)、E1欠失のみ(C7.000)、E1およびE3欠失(C7.010)およびE1およびE4欠失(C7.001)のチンパンジー血清型7を含む。それらの分子クローンを創成するクローニングプロセスは、他の箇所〔Gao et al.,Gene Therapy、上記に引用、2003およびRoy et al,Human Gene Therapy,15(5):519−530(2004年5月)〕に記載されている。すべてのこれらの分子クローンは、細菌lacプロモーターから原核GFPを発現しそして2個のレア(rare)制限部位、PI−SceIおよびI−CeuIに隣接されているカセットを含む。これは、汎用pSuttle構築物からのEboZ発現カセットに、慣用で効率的な緑/白色選択媒介クローニングプロセスを介してアデノウイルス分子クローン内へスワップされることを許容した(Gao et al,Gene Therapy 2003)。
【0132】
2.AdEboZベクターのレスキュー、拡大および精製
分子クローンからの組換えウイルスをレスキューするために、プラスミドDNAを適合する制限酵素により線型化してプラスミドバックボーンからベクターゲノムを放出させそして適切な細胞株内にトランスフェクションした。E1/E4欠失ベクターに対して、10−3細胞、すなわち亜鉛誘導下で発現されるE4ORF6 を有する294細胞に基づくE1/E4補足細胞株を使用した。その他のすべての構築物に対しては、293細胞を使用した。
【0133】
完全な細胞改変効果(CPE)、ウイルスレスキューの徴候および複製が観察されると、粗ウイルス溶解物を適切な細胞株内での大規模感染に徐々に拡大するために採取した。ウイルスを標準CsCl勾配沈降法により精製した。組換えウイルスの複合体ゲノム構造は、制限酵素分析で確認した。E1/E4欠失ベクターを除くすべてのベクターに対して、ウイルスの感染性を293細胞上のプラークアッセイにより決定した。しかし、免疫感作実験に使用したベクターはUV分光分析計を用いるOD260の読みにより測定されたウイルスの物理的粒子数に基づいて投与された。
【0134】
B.AAV2/1CMVEboZGPベクターの創成および産生
EboZ糖タンパク質を発現する組換えAAV2ゲノムを創成するために、pAAV2CMVEGFPプラスミド中のEGFP挿入物〔E.M.Surace et al.J.Virol.,77(14):7957−7963(2003年7月)〕をEboZGP cDNAを用いて置換した。
【0135】
組換えAAV2/1CMVEboZGPウイルスは、AAV1キャプシドを用いるAAV2CMVEboZGPをトランス包膜化するために293細胞内での三重トランスフェクションにより産生された。ベクターはCsCl沈降法により精製された。ベクターのゲ
ノムコピー力価は実時間PCRにより決定され、一方その感染力価は、感染中心アッセイにより分析された。ワクチン接種のためのベクター投与量はゲノム力価に基づいた。
【実施例2】
【0136】
本発明の免疫感作方法は抗原に対する免疫応答をブーストする
B10BRマウス(6〜8週齢)をThe Jackson Laboratory(Bar Harbor,MA)から購入しそしてThe Wistar Institute(Philadelphia,PA)の動物施設で飼育した。下記により規定された100μl PSB中で希釈した組換えアデノウイルスベクターまたは組換えアデノ随伴ウイルスベクターで筋肉内注入を用いてマウスを免疫感作した。さらに具体的には、プライミングは、H5GPベクターの5x1010、5x10、もしくは5x10粒子/マウスの組換えアデノウイルスベクターを用いた。ブースティングは、AAV2/1GPベクターの5x1010ゲノムコピー/マウスを用いた。図中に示すように注入後42日目(ブースティング前)、またはブーストの1週間後、またはブーストの2週間後のいずれかで各群中のマウス3匹からの血清を採取しそしてプールした。GPに対する全IgG反応をELISAにより測定した。
【0137】
A.抗原特異性免疫応答
B19BRマウス中に誘発されたGP特異性T細胞およびB細胞反応は、H5CMVGPまたはAAV−1CMVGPベクター単独のいずれかを用いるIM注入による接種の後に分析された。
【0138】
H−2ハプロタイプのマウスに対するEboZ GPの免疫優性MHCクラスIエピトープを担持するTELRTFSIペプチド〔配列番号1〕がMimotopes(Victoria,Austira)により合成された。ペプチドをDMSO中で5mg/mlの濃度まで希釈しそして−80℃で保存した。ペプチドは2μg/mlで使用されそしてDMSO濃度はすべての最終アッセイ混合物中で0.1%(v/v)以下に保持された。
【0139】
免疫感作されたマウスからの脾細胞を、1μl/mlブレフェルジン(Brefeldin)A(GolgiPlug,BD PharMingen,San Diego,CA)の存在下で37℃および10%COで5時間、H−2制限EboZ GP特異性ペプチド(配列番号1)を用いて刺激した。対照細胞をペプチドを含まないでインキュベーションした。洗浄した後、FITC標識 抗マウスCD8抗体(BD PharMingen)を用いて細胞を染色した。次いで、細胞を洗浄しそしてサイトフィックス/サイトパーム(Cytofix/Crytoperm、BD PharMingen)中で20分間、氷上で透過性を上げた。次いで、細胞を再度洗浄しそしてPE標識抗マウスIFN−γ抗体(BD PharMingen)を用いて染色した。十分に洗浄した後、細胞を二色フローサイトメトリーにより検査しそしてデータをWinMDITMソフトウエアにより解析した。GPへのペプチドを用いないでインキュベーションした脾細胞は、0.5%以下のCD8+T細胞産生IFN−ガンマを示した。
【0140】
マウスあたりに5x1010ゲノムコピーの投与量でのAAV−1CMVGPベクターは、刺激因子としてH−2制限GP特異性ペプチドを用いて染色した細胞内サイトカインにより非常に低い頻度のCD8+T細胞産生IFN−γ、およびマウスあたりに5x10粒子の投与量のH5CMVGPよりも低いELISAで測定したGPに対する全IgG反応を誘導した。
【0141】
B.抗原に対する増強された免疫応答
B10BRマウス中で誘発された免疫応答は、H5CMVGP(5x10粒子/マウス)を用いるプライミングおよびAAV−1CMVGP(5x10ゲノムコピー/マウス)を用いるブースティングの後に検査した。
【0142】
免疫感作後の種々の時点で眼窩後穿刺によるかまたは終結時に心臓穿刺によるかのいずれかでマウスから採血した。血清を調製しそしてPBS中で希釈したEboZ VLPを用いて被覆した96ウエルプレート上でEboZ GPに対する全IgG反応を試験した。プレートを一晩4℃で被覆しそして3%ウシ血清アルブミン(BSA)を含むPBAを用いて室温で2時間ブロックした。洗浄した後、1%BSAを含むPBS中で希釈した血清をウエル上に2時間、室温で加えた。洗浄の後、ホースラディシュペルオキシダーゼ接合ヤギ抗マウスIgG(Sigma Chemicals,St.Louis,MO)の1:10.000希釈液をウエルに1時間、室温で加えた。洗浄の後、TMB基質(Sigma Chemicals)を10〜20分間で加えそして引き続き停止試薬(Sigma Chemicals)を加えて反応を停止した。光学密度を450nmで読み取った。陽性試料に対するカット・オフ値は、1:100希釈における本来の血清に対する450nmでの平均デルタODに標準偏差の3倍を加えて算出した。次いで、試験した各試料の終点抗体力価は、カット・オフ値上で、線型回帰分析に従って内挿された450nmでのデルタODを用いて血清の最高希釈の逆数として定義された。
【0143】
GPに対する全IgG反応の著しい増加が、ブーストの10日後ですでに観察された。さらに重要なことは、このプライム/ブースト戦略により達成されたGPに対する全IgG反応は、マウスあたりに5x1010粒子の投与量であってもH5CMVGP単独で生成したもよのり少なくとも2〜4倍高かった。図1参照
【実施例3】
【0144】
AAV8のキャプシド改変バージョンおよびアデノウイルス発現エボラエンベロープ糖タンパク質を用いるエボラに対する免疫感作
A.挿入カセットを有するAAV8の生成
AAV8のアミノ酸残基位置587に挿入を有する改変vp1タンパク質は、公知のDC結合モチーフの組込みにより樹状細胞(DC)形質導入を増加するように設計されたペプチドの第一のクラスを用いて生成される。それらのペプチドは記載されている〔T.J.Curiel,et al.,J.Immunol.172(12):7423−31(2004)〕。
【0145】
ワクチン担体としてAAVをさらに魅力的とするために、我々は、生来の免疫を活性化するキャプシドの能力を増強することを試みる。細胞免疫応答を増強すると記載されており、その一部は公知のTLR依存様式である選択された細胞のパネルをAAVキャプシドに融合する。この原理で、キャプシドは、APCの補充および活性化のための適切な炎症状況を生成する。操作されたキャプシドは危険信号として作用するので、導入遺伝子発現は適合免疫系をプライムするように作用する。
【0146】
クラス タンパク質/ #AA 標的細胞
ペプチド
I DC3 12 DC
I DC12 12 DC
I DC18 12 DC
【0147】
位置587への挿入は、重複延長(overlap extension)によるスプライシングを使用する挿入型変異誘起により達成される〔Horton,R.M.,et
al.,Gene,1989,77(10):61−68〕。587挿入部位に隣接する2個のフラグメントを立ち上げる2組のプライマーを設計する。挿入物自体は内部プラ
イマーの5’尾部上にコードされ、スプライシング段階のアニーリングために十分な重複があることを確実にする。外部の2プライマーはパッケージングプラスミドp5E18(AAV2)、pAAV2/1およびpAAV2/8内の保存されたBsiWIおよびEcoRV部位をコードする。第二のPCR反応において、それらの2個のフラグメントは、2個の外部プライマーおよび2個のフラグメントの存在下で一緒にスプライスされる。次いで、スプライスされたフラグメントは、BsiWIおよびEcoRVを用いて消化されそして引き続いて同様に消化された親パッケージングベクターに結合されてトランス プラスミドpAAV2/8(改変)を生成する。
【0148】
次いで、改変されたキャプシドを有するAAV2/8ベクターが、公知の方法を用いて生成される。実施例1参照。
【0149】
B.vp2融合タンパク質を用いるAAV8の生成
クラスI分子DC3、DC12およびDC18を用いる融合タンパク質が、本明細書中に記載の方法を用いて生成される。
【0150】
さらに、vp2融合タンパク質は、公知の受容体−リガンド相互作用を介して生来の免疫系の利用を、目的とする分子の第二のクラスを用いて生成される。このプロセスは、生産的な適応免疫応答に必須の前炎症性(pro−inflammatory)環境を生むと期待される。強い前炎症性反応は遺伝子治療には望ましくないが、それはワクチンの目的には有利と考えられる。
【0151】
タンパク質/ 通称 生物体 #AA リガンド 標的細胞
ペプチド
FlaA フラジェリン 単球症リステリア 287 TLR5 モノDC
(L.monocytogenes)
Hsp60 熱ショックタンパク質 ヒト 573 TLR4 モノDC

C3d 補体成分3 ヒト/マウス 294 CD21 B細胞
フラグメントd (CR2)fDCs

#AA:アミノ酸の数
RGDモチーフ:3ペプチドモチーフArg−Gly−分化
(f)DC:(小胞状)樹状細胞
モノ:単球Aspはインテグリン分子のサブセット結合を介する細胞付着を支持する
TLR:トール様受容体
CD:分化のクラスター
【0152】
FlaAタンパク質は記載されている〔Hayashi,F.,et al.,Nature,2001.410(6832):1099−103ページ〕。Hsp60タンパク質は記載されている〔Ohashi,K.,et al.,J.Immunol.2000.164(2):558−61ページ〕;C3dタンパク質は記載されている〔D’Souza,S.E.,et al.,Trends Biochem Sci.1991.16(7):246−50ページ;M.C.Carroll,Annu Rev Immunol,1998.16:545−68ページ〕。
【0153】
VP2 N−末端融合のために、上記に引用したウオリントンらにより記載されたパッケージングプラスミドの同様の組がAAV8に対して作製される。VP1,3のみを発現するベクターおよび変異した強開始(strong start)ATGからのプラスミド発現性VP2が著者らによる記載のようにして構築される。要約すると、VP1,3発現プラスミドに対して、VP2開始コドンは部位指定変異誘発によりアラニンをコードするGCG内で変異される。VP2強開始プラスミド(VP2A)は、引き続いてVP1お
よびVP3 ATGのCTGへの変異、次いでVP2開始としてATGの導入により得られる。
【0154】
位置138内への挿入のための順応性があるシステムを得るために、VP2Aパッケージングプラスミド内にリンカーが導入された。QuickchangeTM変異誘起キット(Stratagene,La Jolla,CA)を使用して、我々はAA位置138でVP2の開始コドンの直後に独特のNheIおよびClaI部位を挿入する。次いで、NheI(5’)およびClaI(3’)部位をコードする隣接プライマーを使用してcDNAからPCRによりすべてのペプチドを挿入できる。この方法で、ペプチドは均等な様式で異なるVP2Aパッケージングプラスミド内に導入できる。
【0155】
次いで、それらのトランスプラスミドおよび公知の方法を使用して、改変されたキャプシドを有するAAV2/8ベクターが生成される。実施例1参照。
【0156】
C.(A)を用いる免疫感作方法
アデノウイルスベクター、例えばAdH5EboZGPを種々の投与量で動物を筋肉内プライムする。6週間後に、EboZGPを担持する改変AAV8(vp1挿入カセットを有し、Aに記載のようにして調製される)を動物あたりに5x1010ゲノムコピーの投与量で動物をブーストする。GP特異性CD8T細胞反応および全IgG力価をブーストの前およびその後に測定できる。
【0157】
GP特異性細胞免疫応答および/または改善された体液性免疫応答が著しく増加する。
【0158】
D.(B)を用いる免疫感作方法
アデノウイルスベクター、例えばAdH5EboGPを種々の投与量で動物を筋肉内でプライムする。6週間後に、同一の抗原(EboZGP)を担持する改変AAV8(vp2融合タンパク質を有し、段階Aに記載のようにして調製される)を動物あたりに5x1010ゲノムコピーの投与量で動物をブーストする。GP特異性CD8T細胞反応および全IgG力価をブーストの前およびその後の双方で測定できる。
【0159】
ブースト後にELISAによりGP特異性IgG力価に著しい増加が期待される。
【0160】
FlaA含有改変AAV8キャプシドに対して、改善されたDC活性化および抗原提示細胞内に導入された改善されたAg発現導入遺伝子ガ期待される。
【0161】
hsp60およびC3d含有改変AAV8キャプシドに対して、生来の免疫性の活性化が期待される。
【0162】
本明細書中に引用されたすべての出版物、および配列表は、引用することにより本明細書に編入される。本発明は特定の態様を採用して記載されているが、本発明の精神より離れるとなく変更が可能なことが認められる。かかる変更は、添付の請求範囲の範囲内に入ることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【0163】
【図1】異種プライムおよびブーストの後のEboZ GPに対する全IgG反応を図示する。H5GPベクターの5x1010、5x10、または5x10粒子/マウスを用いてB10BrマウスをIM免疫感作した。6週間後に、AAV2/1GPベクターの5x1010ゲノムコピー/マウスを用いて、マウスをIMブーストした。図示したように注入の42日後(ブースト前)、ブーストの1週間後またはブーストの2週間後のそれぞれで、それぞれの群内のマウス3匹から血清を採取しそしてプールした。GPに対する全IgG反応をELISAにより測定した。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)産物の発現を指令する調節制御配列の制御下で免疫応答を誘導する該産物をコードする核酸配列を含んでなる第一の異種発現カセットを含んでなる複製欠陥アデノウイルス、および
(b)産物の発現を指令する調節制御配列の制御下で免疫応答を誘導する該産物をコードする核酸配列を含んでなる第二の異種発現カセットを含んでなるアデノ随伴ウイルス(AAV)
を患者に送達することを含んでなる免疫感作方法。
【請求項2】
複製欠陥アデノウイルスの投与およびアデノ随伴ウイルスの投与を含んでなる免疫感作方法中で有用な薬剤の調製における複製欠陥アデノウイルスおよび/またはアデノ随伴ウイルスの使用であって、
該複製欠陥アデノウイルスが産物の発現を指令する調節制御配列の制御下で免疫応答を誘導する該産物をコードする核酸配列を含んでなる第一の異種発現カセットを含んでなり、そして
該アデノ随伴ウイルス(AAV)が産物の発現を指令する調節制御配列の制御下で免疫応答を誘導する該産物をコードする核酸配列を含んでなる第二の異種発現カセットを含んでなる、上記使用。
【請求項3】
AAVが複製欠陥アデノウイルスの投与の前に投与される、請求項1に記載の方法または請求項2に記載の使用。
【請求項4】
複製欠陥アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルスの第一のおよび第二の発現カセット内の調節配列が異なる、請求項1に記載の方法または請求項2に記載の使用。
【請求項5】
アデノ随伴ウイルスの調節配列が誘導性プロモーターを含んでなる、請求項1に記載の方法または請求項2に記載の使用。
【請求項6】
アデノウイルスの投与の後に患者に誘導性作用物質を送達することをさらに含んでなる、請求項5に記載の方法または使用。
【請求項7】
AAVの投与の後に哺乳動物に誘導性作用物質が投与される、請求項6に記載の方法または使用。
【請求項8】
アデノウイルスの投与の後に哺乳動物に誘導性作用物質が投与される、請求項7に記載の方法または使用。
【請求項9】
アデノウイルスが、E2、E3、E4、L1、L2、L3、L4、およびL5領域から成るアデノウイルス領域の群から選択される領域内に欠失をさらに含んでなる、請求項1に記載の方法または請求項2に記載の使用。
【請求項10】
アデノウイルスの発現カセットがE1領域の部位内に位置する、請求項1に記載の方法または請求項1に記載の使用。
【請求項11】
アデノウイルスの第一の発現カセットおよび/またはアデノ随伴ウイルスの第二の発現カセットが、欠失されたE3領域内に位置する、請求項1に記載の方法または請求項2に記載の使用。
【請求項12】
アデノウイルスが、C5、C6、C7、C68およびC1から成る群から選択される血清型である、請求項1に記載の方法または請求項2に記載の使用。
【請求項13】
アデノウイルスが経口、鼻内、または筋肉内で投与される、請求項1に記載の方法または請求項2の使用。
【請求項14】
AAVがAAV1およびAAV8から成る群から選択される血清型である、請求項1に記載の方法または請求項2の使用。
【請求項15】
AAVが筋肉内に投与される、請求項1に記載の方法または請求項2の使用。
【請求項16】
該方法が、DNAワクチンを投与することをさらに含んでなる、請求項1に記載の方法または請求項2の使用。
【請求項17】
該DNAワクチンが、アデノウイルスベクターまたはAAVベクターの前に投与される、請求項16に記載の方法または使用。
【請求項18】
タンパク質に基づくワクチンを投与することをさらに含んでなる、請求項1に記載の方法または請求項2の使用。
【請求項19】
タンパク質に基づく該ワクチンが、アデノウイルスベクターの後に送達される、請求項18の方法または使用。
【請求項20】
タンパク質に基づく該ワクチンが、AAVベクターの後に送達される、請求項18の方法または使用。
【請求項21】
タンパク質に基づく該ワクチンが、アデノウイルスベクターおよびAAVベクターの後に送達される、請求項18の方法または使用。
【請求項22】
AAVベクターが、AAVベクターの抗原性を増強する異種のペプチドまたはポリペプチドを含んでなる改変キャプシドを有する、請求項1〜21のいずれかに記載の方法または請求項1〜21のいずれかに記載の使用。
【請求項23】
改変キャプシドが、N−末端に融合したペプチドを有するvp2タンパク質を含んでなる、請求項22に記載の方法または使用。
【請求項24】
改変キャプシドが、中に挿入されたペプチドを有する改変vp1タンパク質を含んでなる、請求項22に記載の方法または使用。
【請求項25】
標的に対して動物を免疫感作するための産物であって、
(a)産物の発現を指令する調節制御配列の制御下で免疫応答を誘導する該産物をコードする核酸配列を含んでなる異種発現カセットを含んでなる複製欠陥アデノウイルス、
(b)産物の発現を指令する調節制御配列の制御下で免疫応答を誘導する該産物をコードする核酸配列を含んでなる異種発現カセットを含んでなるアデノ随伴ウイルス、および
(c)(a)および/または(b)のためのコンテナー
を含んでなる、上記産物。
【請求項26】
産物が誘導性作用物質をさらに含んでなる、請求項25に記載の産物。
【請求項27】
アデノウイルスが筋肉内送達のために配合される、請求項25に記載の産物。
【請求項28】
(b)のアデノ随伴ウイルスが筋肉内送達のために配合される、請求項25に記載の産物。

【図1】
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【公表番号】特表2007−535550(P2007−535550A)
【公表日】平成19年12月6日(2007.12.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−510962(P2007−510962)
【出願日】平成17年4月27日(2005.4.27)
【国際出願番号】PCT/US2005/014556
【国際公開番号】WO2006/078279
【国際公開日】平成18年7月27日(2006.7.27)
【出願人】(502409813)ザ・トラステイーズ・オブ・ザ・ユニバーシテイ・オブ・ペンシルベニア (37)
【Fターム(参考)】