説明

伝染性ファブリキウス嚢病ウイルス(IBDV)の変異株およびワクチン

本発明は、ウイルス中和エピトープ67(変異体−E IBDVに特異的)を付加的に含む古典的IBDVの変異株を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、古典的伝染性ファブリキウス嚢病ウイルス(IBDV)の変異株及びこのような古典的IBDVの変異株を含むワクチンに関する。
【背景技術】
【0002】
伝染性ファブリキウス嚢病ウイルス(IBDV)は、ビルナウイルス(Birnaviridae)ファミリーの成員である。このファミリーのウイルスは、非常に類似したゲノム構成と類似した複製サイクルを有する。これらのウイルスのゲノムは二本鎖(ds)RNAの2つのセグメント(A及びB)から成る。大きい方のセグメントAは、自己タンパク質分解によって切断されて成熟ウイルスタンパク質VP2、VP3及びVP4を形成する、ポリタンパク質をコードする。VP2とVP3はビリオンの主要構造タンパク質である。VP2は、ビルナウイルスの主要宿主防護免疫源であり、ウイルス中和抗体の誘導を招く免疫原性領域を含む。
【0003】
IBDVに関しては、2つの血清型、血清型1と2が存在する。これら2つの血清型は、ウイルス中和(VN)試験によって識別できる。血清型1のウイルスはニワトリに対して病原性であることが示されているが、血清型2のIBDVはシチメンチョウにおいて亜急性疾患を引き起こすだけである。ガンボロ病とも呼ばれる伝染性ファブリキウス嚢病(IBD)は、ファブリキウス嚢の細胞に選択的親和性を有し、リンパ組織をこの主要標的とする、ニワトリにおける急性高度伝染性ウイルス感染である。感受性のある群れでの罹病率は高く、急速な体重減少と中等度から高度の死亡率を伴う。この疾患から回復するヒナは、ニワトリの防御機構にとって不可欠であるファブリキウス嚢の破壊の故に免疫欠損を有し得る。IBDウイルスは、3週齢より若いニワトリにおいて重症の免疫抑制を引き起こし、3ヶ月齢までのヒナにおいて嚢病変を誘導する。
【0004】
長年にわたってこの疾患は、弱毒化生IBDVワクチンで初回免疫されたニワトリに不活性化ワクチンを適用することにより、種畜の群れにおいて高いレベルの抗体を誘導することによって予防することができた。これはIBDによって生じる経済的損失を最小限に抑えてきた。ワクチン接種された種畜に由来するニワトリの母体抗体はIBDVによる早期感染を予防し、免疫抑制に関連する問題を低減する。加えて、弱毒化生ワクチンはまた、母体抗体が低下した後の商業用ニワトリの群れにおいても成功裏に使用されてきた。
【0005】
歴史的に、IBDウイルスは、「古典的」IBDウイルスとして公知の1つの型だけから成った。しかし1980年代半ばに、古典的IBDVに基づくワクチンを接種された群れにおいて、特に米国で、急性感染が認められた。この疾患は、異なる免疫原性構造を有するIBDウイルスによって引き起こされたことが認められた。これらの新しいウイルスはおそらく遺伝的浮動の結果として出現したと考えられる。古典的IBDVワクチン株は適切な交叉防御を誘導することができなかったので、これらのいわゆる「変異体」IBDV株の出現により、新しいIBDワクチン接種プログラムの設計が必要となった。これまでに特定された血清型1 IBDVの最も重要な変異体サブタイプは、デラウエア(Delaware)−E、GLS、RS/593及びDS326変異体である。これらの変異体株は、ウイルス中和試験、モノクローナル抗体のパネル又はRT−PCRによって特定し、古典的株から識別することができる。
【0006】
デラウエア変異体−Eは、Rosenbergerら(Proc.20th Natl.Meet.on Poultry Health and Condemnations;Ocean City,MD,USA,94−101,1985)及びSnyderら(Avian Diseases 32,535−539,1985)によって報告された。GLSウイルスは1987年に米国において単離され、DS326(GLS様)は1988年に米国において単離された(Snyderら、Arch.Virol.127,89−101,1992及びvan Loonら、Proceedings of the International symposium on infectious bursal disease and chicken infectious anaemia,Rauischholzhausen,Germany,179−187,1994)。RS/593株(変異体−E様)も1993年に米国で単離された(Snyderら、Proceedings of the International symposium on infectious bursal disease and chicken infectious anaemia,Rauischholzhausen,Germany,65−70,1994)。
【0007】
ウイルス中和モノクローナル抗体(moab)のパネルは、様々なIBDVタイプを特定するために抗原捕獲酵素免疫測定法(AC−ELISA)において当技術分野で一般的に使用される。既存のIBDV株とこれらのmoabの反応性パターンを以下の表1に要約する。
【0008】
【表1】

【0009】
VN moab R63及びB69は古典的IBDV株を高い力価まで中和し、moab B69は古典的株に特異的に結合する。moab BK9はデラウエア変異体−E株にユニークに結合する。moab 57による陽性反応は、古典的及びデラウエア変異体株からGLS及びDS326株を分離するために使用できる。これらや他のmoabは一般に、市販されているmoabのパネルの反応パターンを決定することによってIBDV(変異体)株同士を識別する分野において使用される。moabを分泌するハイブリドーマも、以下のアクセッション番号:R63(HB−9490)、8(HB−10174)、B29(HB−9746)、BK−9(HB−10157)、67−(HB−11122)、57(HB−10156)、B69(HB−9437)及び179(HB−10158)の下にATCC(Rockville,USA)より市販されている。変異体IBDV株及びハイブリドーマはまた、以下のアクセッション番号:DS326(I−910)、GLS(I−792及びI−793)及びmoab10(I−2812)の下にthe Collection Nationale de Cultures de Microorganismes of the Institute Pasteur,Paris,Franceより市販されている。
【0010】
IBDV株間の抗原変異にとっての、IBDVのVP2タンパク質内の幾つかの領域及び明確にされたアミノ酸の重要性が提案されているが(Vakhariaら、Virus Research 31,265−273,1994及びSnyderら、Avian Diseases 38,701−707,1994)、IBDV中和エピトープの形成にとっての全てのアミノ酸の存在の必然性はまだ決定されていない。Virus Research 49,131−137,1997において、Vakhariaらは、アミノ酸、プロリンが変異体E IBDVに存在すると報告した。国際公開公報第WO95/26196号においてVakhariaらは、moab 67と変異体E VP2タンパク質の結合に関するアミノ酸286(Ile)、318(Asp)及び323(Glu)の関与を示唆した。加えて、古典的及び変異体VP2 IBDVのVP2タンパク質間の多数のアミノ酸配列相違を開示している。222(Pro)、249(Gln)及び254(Gly)位のアミノ酸は、GLS VP2タンパク質におけるB69エピトープの形成に関連するとみなされた。
【0011】
欧州特許第1170302号(Akzo Nobel N.V.)は、古典的IBDV株に対して改善された免疫原性を有する変異体E IBDV変異株の作製を開示している。このIBDV変異株は、変異体E VP2コード領域内のアミノ酸253(GlnからHis)、284(AlaからThr)及び254(SerからGly)、270(AlaからThr)についてのコドンに変異を導入することによって得られた。これらの変異体E IBDVの変異株のいずれも、moab B69と結合するVP2タンパク質を発現しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかし、変異体Eのウイルス中和エピトープも同時に発現する古典的IBDVの変異株の作製を可能にする情報は、この中では開示されていない。このような変異株は、野外(field)で古典的及び変異体IBDV株によって引き起こされる疾患に対する防御を誘導するためのワクチンにおいて非常に有用であろう。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明では、ウイルスによって発現されるVP2タンパク質が変異体IBDVに典型的なウイルス中和エピトープ67を含むようにVP2コード領域に変異を導入することにより、古典的IBDVに基づいて新しいIBDV変異株を構築した。発明者は、古典的VP2タンパク質に関して、moabとの反応性が約100アミノ酸離れて位置するアミノ酸配列によって影響されることを発見した。さらに、286(Ile)、318(Asp)及び323(Glu)が67エピトープの存在に影響を及ぼすというVakhariaらによって為された仮定は正しくない。実際に発明者は、古典的IBDV VP2タンパク質に関する67エピトープの出現が、222位のプロリンのセリン又はトレオニンへの置換及び318−322位の一定のアミノ酸配列の存在に依存することを認めた。318−323位の、古典的IBDV VP2タンパク質において天然で存在するアミノ酸配列(Gly−Gly−Gln−Ala−Gly−Asp)の存在下での、222位のプロリンのセリン又はトレオニンへの置換は、古典的IBDV VP2タンパク質における67エピトープの出現を導く。
【0014】
従って、本発明は、VP2タンパク質が、それぞれATCC,Rockville,USAに寄託されているハイブリドーマ細胞系統HB−9437及びHB−11122によって分泌される、moab 67にも結合することを特徴とする、モノクローナル抗体(moab) B69と結合するVP2タンパク質を発現する古典的伝染性ファブリキウス嚢病ウイルス(IBDV)の変異株を提供する。
【0015】
IBDV VP2タンパク質は、512アミノ酸から成り、アミノ酸1−512位のポリタンパク質上に位置する。VP2コード領域(を含む完全なセグメントA)のヌクレオチド配列及び多くの古典的IBDV株のVP2タンパク質の対応するアミノ酸配列が決定されている(米国特許第5,871,744号、D78については欧州特許第887,412号;NCBI GeneBank)。
【0016】
古典的IBDV株に特異的なmoab B69を含む、ウイルス中和特性を示す全ての公知のmoabは、専らVP2タンパク質に対して惹起され、立体配座依存性エピトープを認識する。多くの古典的VP2アミノ酸配列と変異体VP2アミノ酸配列、特に変異体E及びGLSのVP2アミノ酸配列の比較が、Vakhariaら(1994、前出)及びHeineら(J.Gen.Virol.72,1835−1843,1991)の中で開示されている。ウイルス株の間での生物学的変異は存在するが、古典的タイプのIBDV株の中で、VP2タンパク質のアミノ酸配列は強力に保存されている。古典的VP2アミノ酸配列の間でのアミノ酸相同性は、このタンパク質の完全長にわたって98%−99.4%の間で変化する(IBDV株D78のVP2アミノ酸配列との比較に基づく)。VP2の可変領域の大部分を含む、VP2タンパク質内の中心領域が特定された。この領域はアミノ酸206−350位に位置し(Baylissら、J.Gen.Virol.71,1303−1312,1987)、この領域内の古典的VP2アミノ酸配列の間でのアミノ酸相同性は95.9%−97.9%の間で変動する(IBDV株D78のVP2アミノ酸配列との比較に基づく)。この中心領域内で、212−224位と314−326位に、異なる型のIBDV株の間でのアミノ酸変化の大部分が起こる、2つの超可変領域が特定されている(Vakhariaら、1994、前出)。これにもかかわらず、大部分の古典的IBDV株は、IBDV株D78のVP2におけるのと同一の、領域200−230のアミノ酸配列:Ser−Asp−Arg−Pro−Arg−Val−Tyr−Thr−lle−Thr−Ala−Ala−Asp−Asp−Tyr−Gln−Phe−Ser−Ser−Gln−Tyr−Gln−Pro−Gly−Gly−Val−Thr−Ile−Thr−Leu−Phe(配列番号19)を含む。ここでは配列をWisconsin Package、バージョン8(Genetics Computer Group,Madison,Wis.)で解析する。
【0017】
従って、古典的IBDVをここでは、moab B69に結合することができるVP2タンパク質を発現するVP2コード領域を含む単離IBDVと定義する。
【0018】
より特定すると、古典的IBDVは、D78株のものと同じである200−230位のVP2アミノ酸配列(配列番号19)を含む単離IBDVと定義する。
【0019】
IBDVとmoabの反応は、Synderら(1992、前出)及びvan derMarelら(Dtsch.Tierartzl.Wschr.97,81−83,1990)によって述べられているように、このために当技術分野で一般的に使用されるAC−ELISAによって測定することができる。
【0020】
また、moabとIBDVの反応はまた、実施例1で述べる免疫蛍光アッセイによっても測定できる。
【0021】
本発明に従った好ましい古典的IBDVの変異株は、moab B69及びmoab 67に加えて、ATCC,Rockville,USAに寄託されているハイブリドーマ細胞系統HB−9490によって分泌される、moab R63と結合するVP2タンパク質を発現する。
【0022】
本発明は、初めて、古典的VP2タンパク質に関していずれのアミノ酸残基が、(i)moab R63(古典的及び変異体E)と結合する中和エピトープの形成、(ii)moab 67(変異体E)と結合する中和エピトープの付加的な形成及び(iii)moab57(GLS)と結合する中和エピトープの付加的な形成、のために必要で及び十分であるかを特定する。
【0023】
発明者は、古典的IBDV株のVP2コード領域内に変異を導入することによって上記で定義したような多くのIBDV変異株を作製した(実施例1)。得られた結果は、同一エピトープが異なるアミノ酸配列によって折りたたまれ得るが、他のアミノ酸配列は変異体エピトープを生成することができないことを明らかにする。従って、特異的エピトープについて特異的コード能力が存在する。67、57及びR63エピトープの適切な折りたたみのために必要な関連アミノ酸配列の要約を表2に示す(それぞれ、配列番号1−5、6−9及び10−18)。表2で提供する情報は、当業者が、ウイルス中和エピトープB69に加えて、変異体E IBDV株に特異的なウイルス中和エピトープ67も同時に含むVP2タンパク質を発現することができる古典的IBDVの変異株を生成することを可能にする。
【0024】
【表2】

【0025】
従って、特に好ましい古典的IBDVの変異株は、moab B69及びmoab 67と結合し、及び古典的VP2コード領域が、
(i)セリン又はトレオニンをコードする222位のアミノ酸についてのコドン、及び
(ii)318−323位の、配列番号1−5のいずれかに示すアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列
を含むように、古典的VP2コード領域内に1又はそれ以上の変異を含む変異株である。
【0026】
表2に示す318−323位のアミノ酸配列は、222位のアミノ酸(プロリン)がセリン又はトレオニンに変化している場合にのみ67エピトープの正しい折りたたみを生じさせることが認められ、前記エピトープの正しい折りたたみが100位離れて位置するアミノ酸によって影響されることを示唆した。
【0027】
330位のアミノ酸は決定的に重要ではないが、有用なIBDV変異株は、この位置にアミノ酸、アルギニン又はセリンをコードするコドンをさらに含む。
【0028】
上記で定義した古典的IBDVの変異株のさらなる有利な特性は、このような変異株が、R63ウイルス中和エピトープの正しい折りたたみのために必要なアミノ酸配列を有するVP2タンパク質も同時に発現することである。配列番号14−15及び17−18のいずれかに示す318−323位のアミノ酸配列(222位のセリン又はトレオニンに加えて)を有するVP2タンパク質を発現するIBDVは、エピトープR63を提示するが、エピトープ67は提示できないことが表2及び実施例1で明らかにされる。
【0029】
発明者によって為されたさらなる意外な観察は、古典的IBDV株の318−323位のVP2コード領域内のアミノ酸の置換が、このような変異株の増殖特性の低下をもたらすということである。このような変異株は、ニワトリについての弱毒化表現型を示し、改善された安全性特性を有するワクチン候補物として、特にインオボ経路で投与されるワクチンにおいて、好都合に使用できる。従って、本発明はまた、古典的VP2コード領域が、天然アミノ酸配列Gly−Gly−Gln−Ala−Gly−Asp(配列番号1)とは異なる318−323位のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含むように、古典的VP2コード領域内に1又はそれ以上の変異を含む古典的IBDVの変異株を提供する。好ましくは、これらの古典的IBDVの変異株は、場合により上記で定義した222位及び/又は330位のアミノ酸と共に、配列番号2−9及び11−18のいずれかに示すこれらの位置のアミノ酸配列を含む。
【0030】
本発明に従った古典的IBDVの変異株は、フィールドから単離し得る又はワクチンにおいて使用される何らかの古典的IBDV株に由来するVP2コード領域内に必要な変異を導入することによって作製できる。適切なIBDV株は、D78、PBG98、228E及び89−03(Intervet International B.V.)などの、市販のワクチン中に存在する周知のIBDV株を含む。IBDV株D78(米国特許第4,530,831号)はまた、アクセッション番号VR−2041の下にATCCからも入手可能である。VP2コード領域を含む、菌株D78の完全なセグメントAのヌクレオチド配列、及び対応する(ポリ)タンパク質のアミノ酸配列は、米国特許第5,871,744号及び欧州特許出願第887,412号に開示されている。
【0031】
特に、IBDV株D78のVP2コード領域内に1又はそれ以上の変異を含む古典的IBDVの変異株が提供される。
【0032】
本発明に従ったさらなる好ましい古典的IBDVの変異株は、上述したような変異した古典的VP2コード領域を含む、古典的IBDV株のセグメントAの完全な遺伝子骨格を含む。特に、上記で定義したような古典的IBDVの変異株は、IBDV株D78に由来する。
【0033】
しかし、本発明に従った古典的IBDVの変異株はまた、変異体E又はGLS株などの変異体IBDV株の遺伝子骨格に基づき得る。このような「キメラ」古典的IBDVの変異株では、変異体IBDV株のセグメントAの遺伝子骨格上のVP2コード配列が、古典的IBDVの変異株の新しい変異体エピトープの原因となる所望変異を付加的に含む、対応する適切な古典的VP2コード配列によって置き換えられている。
【0034】
本発明に従った古典的IBDVの変異株の作製は、最近確立されたIBDVについての感染性cRNA系(MundtとVakharia,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93,11131−11136,1996)によって実施できる。この逆遺伝学的システムは、IBDVのRNAゲノムに変異を導入する可能性を提供する。この逆遺伝学的システムにおける最も重要な工程は、IBDVのセグメントA及びBの両方の5’及び3’末端のヌクレオチドを含む、これらのセグメントの完全長cDNAクローンを提供することである。クローニング工程の後、セグメントA及びBの完全長配列を、T7、SP6又はT3ポリメラーゼなどのDNA依存性RNAポリメラーゼに結合することができるプロモーターに作動可能に連結する。T7プロモーターが好ましい。DNA依存性ポリメラーゼは、それぞれセグメントA及びBの完全長cDNAクローンからウイルスcRNAを転写することができる。このcRNAは、ウイルスの複製及び生存ウイルスの単離を誘導することができる。この手順は、天然に生じるあらゆるIBDVに関して実施できる。
【0035】
逆遺伝学的システムは、D78(Yaoら、J.Virol.72,2647−2657、1998)、菌株HK46(Limら、J.Virol.73,2854−2862,1999)、CEF 94(Bootら、Virology 265,330−341,1999)及びUK661(van Loonら、J.Gen.Virol.83,121−129,2002)などの様々なIBDV株に関して記述されている。
【0036】
所望変異は、この目的のために当技術分野で一般的に公知の方法によってIBDVゲノムに導入することができる。特に、部位指定変異誘発によって変異が導入される。IBDVゲノムに変異を導入するための方法をここで述べるが、当技術分野でも一般的に使用される(MundtとVakharia,1996,前出;Yaoら、J.Virology 72,2647−2654,1998;Mundtら、1999,前出;欧州特許出願第1170302号;Current Protocols in Molecular Biology:F. M. Ausubelら編集、Wiley N. Y.,1995年版、p.8.5.1.−8.5.9.及びKunkelら、Methods in Enzymology,vol.154より、376−382,1987)。
【0037】
アミノ酸位置を示すためにここで使用する数字は、当技術分野で一般的に使用されるようなIBDVポリタンパク質内のアミノ酸の番号付けを表わす。ヌクレオチド位置を示す数字は、MundtとMuller(J.Gen.Virol.77,437−443,1995;NCBIアクセッション番号X84034)によって記述されているIBDVゲノムのセグメントAの完全なヌクレオチド配列に基づく。
【0038】
本発明に従った古典的IBDVの変異株のセグメントBは、いかなるIBDV株由来であってもよく、好ましくは古典的IBDV株、最も好ましくは菌株D78又はP2に由来し得る(米国特許第5,871,744号及び欧州特許出願第887412号)。
【0039】
実施例で示すように、本発明に従った古典的IBDVの変異株は、これまで古典的IBDV株に関しては認められなかった免疫原性構造を示す。新しい古典的IBDVの変異株は、古典的及び変異体IBDV株の両方による感染から生じる疾患状態に対して家禽を有効に保護することができる新しいタイプのIBDVワクチンの基礎を構成し得る。従って、本発明のもう1つの局面は、ワクチンが、医薬適合性の担体又は希釈剤と共に、上記で定義した古典的IBDVの変異株を含むことを特徴とする、IBDV感染によって引き起こされる疾患に対する家禽の保護において使用するためのワクチンである。
【0040】
古典的IBDVの変異株は、生弱毒化又は不活性化ウイルスとしてワクチンに組み込むことができる。
【0041】
本発明に従ったワクチンは、例えば市販の生及び不活性化IBDVワクチンに関して一般的に使用されるような、従来の方法によって製造することができる。簡単に述べると、感受性のある基質に本発明に従った古典的IBDVの変異株を接種し、ウイルスが所望感染力価に複製するまで増殖させ、次にIBDV含有物質を採取して、場合により不活性化し、医薬適合性の担体又は希釈剤と混合する。
【0042】
ニワトリ胚線維芽細胞(CEF)又はニワトリ胚肝細胞(CEL)などの一次(鳥類)細胞培養、VERO細胞系又はBGM−70細胞系などの哺乳動物細胞系、若しくはQT−35、QM−7又はLMHなどの鳥類細胞系を含む、IBDVの複製を支持することができるあらゆる基質が、本発明に従ったワクチンを製造するために使用できる。通常は、細胞の接種後、ウイルスを3−14日間増殖させ、次に細胞培養上清を採取して、所望する場合は細胞デブリを除去するためにろ過又は遠心分離する。
【0043】
古典的IBDVの変異株はまた、孵化鶏卵中で増殖させることもできる。
【0044】
所望する場合、古典的IBDVの弱毒化は、細胞培養における、例えば初代細胞培養又は上記の確立された細胞系における、ウイルスの標準連続継代によって実施できる(Bayyariら、Avian Diseases 40,516−532,1996;Tsaiら、Avian diseases 36,415−422,1992)。
【0045】
また、古典的IBDVは、感染ニワトリにおいてインビボで増殖させることができ、次にこれらの感染動物からファブリキウス嚢を単離して、これを希釈剤と混合し、この混合物を均質化する。このようにして増殖させたIBDVは、一般に不活性化ワクチンの基剤を形成する。
【0046】
生ウイルスを含む本発明に従ったワクチンは、懸濁液の形態又は凍結乾燥形態で製造及び販売することができ、このような組成物に関して慣例的に使用される、医薬適合性の担体又は希釈剤を付加的に含む。担体は、安定剤、防腐剤及び緩衝剤を含む。適切な安定剤は、例えばSPGA、炭水化物(ソルビトール、マンニトール、デンプン、スクロース、デキストラン、グルタミン酸塩又はグルコース)、タンパク質(乾燥乳清、アルブミン又はカゼイン)又はこれらの分解産物である。適切な緩衝剤は、例えばアルカリ金属リン酸塩である。適切な防腐剤は、チメロサール、マーシオレート及びゲンタマイシンである。希釈剤は、水、水性緩衝液(緩衝食塩水など)、アルコール及びポリオル(グリセロールなど)を含む。
【0047】
所望する場合、本発明の従った生ワクチンはアジュバントを含み得る。アジュバント活性を有する適切な化合物及び組成物の例は、以下で述べるものと同じである。
【0048】
本発明に従った生ワクチンの、例えば筋肉内、皮下又はインオボ経路の、注射による投与が可能であるが、前記ワクチンは、好ましくはIBDVワクチン接種のために一般的に使用される安価な集団適用経路によって投与される。IBDVワクチン接種に関して、この経路は飲料水、噴霧及びエーロゾルワクチン接種を含む。
【0049】
また、本発明は、不活性化(死滅)形態の変異体IBDVを含むワクチンを提供する。不活性化IBDVワクチンの利点は、長期間にわたって高いレベルの防御抗体が得られることである。
【0050】
増殖工程後に採取したウイルスの不活性化の目的は、ウイルスの繁殖を排除することである。一般にこれは、当技術分野で周知の化学的又は物理的手段によって達成できる。
【0051】
不活性化変異体IBDVを含むワクチンは、例えばこの目的に適する前述した医薬適合性の担体又は希釈剤の1又はそれ以上を含む。
【0052】
好ましくは、本発明に従った不活性化ワクチンは、アジュバント活性を有する1又はそれ以上の化合物を含む。このための適切な化合物又は組成物は、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム又は酸化アルミニウム、例えばBayol F(登録商標)又はMarcol 52(登録商標)などの鉱物油若しくはビタミンEアセテートなどの植物油に基づく水中油型又は油中水型乳剤、及びサポニンを含む。
【0053】
本発明に従ったワクチンは、有効成分として古典的IBDVの変異株の有効量、すなわちビルレントウイルスによる攻撃誘発に対してワクチン接種した鳥において免疫を誘導する免疫IBDV物質の量を含有する。免疫は、ここでは非ワクチン接種群と比較してワクチン接種後の鳥の個体群における有意に高いレベルの防御の誘導と定義される。
【0054】
典型的には、本発明に従った生ワクチンは、各動物当り10−10TCID50の用量、好ましくは各動物当り10−10TCID50の範囲の用量で投与することができる。不活性化ワクチンは、各動物当り10−1010TCID50の抗原当量を含み得る。
【0055】
不活性化ワクチンは通常非経口的に、例えば筋肉内又は皮下経路で、投与される。
【0056】
本発明に従ったIBDVワクチンはニワトリにおいて有効に使用し得るが、シチメンチョウ、ホロホロ鳥及びヤマウズラ(partridges)などの他の家禽も前記ワクチンで成功裏にワクチン接種し得る。ニワトリは、ブロイラー、若齢メンドリ、繁殖用系統(reproduction stock)及び産卵用系統を含む。
【0057】
本発明に従った生又は不活性化ワクチンを接種される動物の年齢は、従来の生又は不活性化IBDVワクチンを接種される動物の場合と同じである。例えばブロイラー(母体由来抗体−MDAなし)は1日齢又はインオボでワクチン接種し得るが、高レベルのMDAを有するブロイラーは、好ましくは2−3週齢でワクチン接種する。低レベルのMDAを有する産卵用系統又は繁殖用系統は、1−10日齢でワクチン接種し、次に6−12及び16−20週齢で不活性化ワクチンによるブースター免疫を実施し得る。
【0058】
本発明はまた、前述した古典的IBDVの変異株に加えて、家禽に病原性の他の病原体の1又はそれ以上のワクチン成分を含む混合ワクチンを包含する。
【0059】
好ましくは、混合ワクチンは、マレク病ウイルス(MDV)、伝染性気管支炎ウイルス(IBV)、ニューカッスル病ウイルス(NDV)、軟卵症候群(EDS)ウイルス、シチメンチョウの鼻気管炎ウイルス(TRTV)又はレオウイルスの1又はそれ以上のワクチン株を付加的に含む。
【0060】
(実施例)
【実施例1】
【0061】
古典的IBDVの変異株の作製及びモノクローナル抗体反応性の測定
実験材料及び方法
変異セグメントAの作製
部位指定変異誘発実験のためにpD78A(MundtとVakharia、前出、1996;欧州特許第887412号)を使用した。このために、pD78AをEcoRI/KpnIで切断し、フラグメントを含むセグメントAを、適切に切断したpBlueScript KS+に連結して、pSK+−D78Aを得た。一本鎖DNAの作製後、表3に示すオリゴヌクレオチドを使用してKunkelら(前出、1987)に従って部位指定実験を実施した。オリゴヌクレオチドMut1、Mut2、Mut3、Mut4、Mut5、Mut6、Mut7、Mut8、Mut9、Mut10、Mut11を使用して、それぞれ変異プラスミドpMut1、pMut2、pMut3、pMut4、pMut5、pMut6、pMut7、pMut8、pMut9、pMut10、及びpMut11を生成した。この11個の変異プラスミドを使用して一本鎖DNAを作製し、部位指定変異誘発実験においてpSK+−D78Aの一本鎖DNAと共に使用した。これらの実験は、1つの実験において1個(P222S又はR339S)又は2個のオリゴヌクレオチド(P222S及びR339S)で実施し、塩基トリプレットの1個又は2個の置換を得た。得られた変異誘発プラスミド(表4に示す)を塩基配列決定し、さらなる実験のために使用した。
【0062】
cRNAのトランスフェクション、免疫蛍光アッセイ及び生成したウイルスの継代
インビトロ転写のために、pD78Aを含むプラスミド及び変異誘発プラスミドをBsrG Iで切断して線状にした。Pst Iを使用してpP2B(MundtとVakharia、前出、1996;欧州特許第887412号)を線状にした。線状DNAのさらなる処理、転写及びRNAのBHK21細胞へのトランスフェクションを、Mundt(J.Gen.Virol.80,2067−2076,1999)が述べたように実施した。免疫蛍光アッセイのために、24穴組織培養プレートで増殖させたBHK21細胞をトランスフェクトし、トランスフェクションの24時間後にアセトン/メタノール(50%/50%)で5分間固定し、乾燥した。固定した細胞を、それぞれリン酸緩衝食塩水(PBS)に希釈したモノクローナル抗体67、B69、57、R63及びウサギ抗IBDV血清(Mundtら、J.Gen.Virol.76,437−443,1995)と共に30分間インキュベートし、PBSで2回洗った。細胞を、今度はPBS希釈したDTAF複合ヤギ抗ウサギIgG又はDTAF複合ヤギ抗マウスIgG(Dianova,Hamburg,Germany)中で30分間インキュベートし、次にPBSを用いて3回洗浄し、蒸留水で1回洗浄した。空気乾燥後、細胞を、90%グリセロールと共にPBSを含む2.5%1.4.−ジアゾビシクロ(2.2.2.)−オクタン(DABCO,Sigma,Deisenhofen,Germany)に封入した。油浸蛍光顕微鏡を用いて蛍光を視覚化した。生成したウイルスの継代のために、6穴組織培養プレートで増殖させたBHK21細胞を、24穴組織培養プレートでのトランスフェクション実験と平行してトランスフェクトし、24−48時間インキュベートした。少なくとも1時間の−70℃での凍結/解凍後、得られた上清を6400×gで10分間遠心分離し、CPEが目に見えるまで25cm組織培養フラスコで増殖させたQM細胞に継代接種した。前述したように上清を入手し、アリコートに分けて、−70℃で保存した。生育能及びmmAbとの反応性の存在の分析のために、24穴組織培養プレートで増殖させたQM細胞を1つのアリコートに感染させ、24時間インキュベートした。免疫蛍光アッセイを前述したように実施した。
【0063】
生成したウイルスの細胞培養での増殖分析
増殖を観測するために、24穴組織培養プレートで増殖させたCECを、37℃で1時間、1のMOIで選択したIBDVに感染させた。次に、接種物を除去し、細胞を培地で洗って、培地1mlを添加した。この直後(0時間目)、及び37℃で8、12、16、24及び36時間のインキュベーション後に、別々に上清を採取し、−70℃で保存した。96穴組織培養プレートで増殖させたQM細胞(ウズラ筋細胞)を用いたTCID50の定量によってウイルス力価を得た。このために上清を解凍し、log10段階で力価測定した。各々100μlの適切な希釈液を組織培養プレートの4つの穴にピペットで分注し、次にQM細胞懸濁液100μl(10細胞/ml)を添加した。プレートを37℃でインキュベートした。5日後、CPEを含むウエルを陽性として計数し、Spaerman(Brit.J.Psychol.,2,227−242,1908)及びKarber(Arch.Exp.Path.Pharmak.,162,480−487,1931)に従ってTCID50を定量した。3つの独立した実験の平均値及び標準偏差を計算した。
【0064】
実験結果
VP2の可変領域内のアミノ酸の置換がモノクローナル抗体の反応性に及ぼす影響
菌株D78の配列内の222位(プロリン)、318位(グリシン)、321位(アラニン)及び323位(アスパラギン酸)に位置するアミノ酸を、種々の組合せで、それぞれアミノ酸、セリン、トレオニン(P222S、P222T)、アスパラギン酸、アスパラギン(G318D、G318N)、グルタミン酸(A321E)、及びグルタミン酸(D323E)に置き換えた(表4参照)。222位のプロリンのセリンへの置換は、318−323位のアミノ酸のアミノ酸配列が以下の組合せである場合、moab 67の付加的な反応性をもたらした:GGQAGD、DGQAGD、DGQAGE、GGQAGE、NGQAGE。318−323位のアミノ酸配列の残りの組合せ(DGQEGD、DGQEGE、GGQEGD、GGQEGE、NGQAGD、NGQEGD、NGQEGE)は、222位のプロリンをセリンに置き換えた場合でも、moab 67によって特徴付けられるエピトープの折りたたみを妨げると思われる。321位のアミノ酸をアラニンからグルタミン酸に置き換えた後、アミノ酸222(プロリン)、318(グリシン)及び323(アスパラギン酸)とは無関係に、moab 57の結合が検出された。しかし、330位のアルギニンのセリンへの置換は57エピトープの存在に影響を及ぼした。ここでは、実施した置換(R330S)をそれぞれDGQEGD、NGQEGD及びNGQEGEの組合せの存在下で実施した場合、コトランスフェクション実験後にmoab 57との反応性は検出されなかった。これに対し、GGQEGDの組合せの存在下では、R330Sの置換はmoab 57との反応性に影響を及ぼさなかった。実施した実験において、57エピトープが存在する場合はR63エピトープが存在しなかったので、moab 57とR63の反応性の存在は互いを除外した。さらにVP2領域内に位置する318−323位のアミノ酸からの組合せGGQAGD、DGQAGD、DGQAGE、GGQAGE、NGQAGD、及びNGQAGEをコードするプラスミドの使用後に、アミノ酸222(プロリン)又はアミノ酸330(アルギニン)を置換したかどうかとは無関係に、コトランスフェクション実験後にmoab R63との反応性が記録された。ポリタンパク質遺伝子の318−323位のアミノ酸配列DGQEGE又はGGQEGEをコードするプラスミドのcRNAの翻訳されたタンパク質は、moab 69とだけ反応した。ここでもやはり、アミノ酸222及び/又は330の置換は反応性に影響を及ぼさないと思われる。全てのトランスフェクション実験後、細胞を凍結/解凍し、得られた上清を継代した。各々の場合に成育可能なウイルスが生成され、実施した変異誘発アミノ酸はウイルスの細胞培養の生存能及び感染性に影響を及ぼさなかったことを指示した。
【0065】
細胞培養における増殖の分析
アミノ酸置換が変異ウイルスの増殖に影響を及ぼすかどうかを調べるために、幾つかの変異IBDV(D78、Mut1、Mut2、PS−D78、PS−Mut1、PS−Mut2、Mut10、Mut11)を分析した。このために、使用したmoabのパネルと同じ反応性パターンを含む生成IBDVを選択した。図に示すように、ウイルスの増殖は幾つかの領域内のアミノ酸の置換によって影響を受けた。プロリンからセリンへのアミノ酸222の置換は、細胞培養における増殖に影響を示さなかった。これに対し、アミノ酸318−323の領域内の置換は、検討した変異株の増殖に影響を及ぼした。これらの変異株は、検討した全ての時点でより低い力価に増殖し、アミノ酸318−323の領域が細胞培養における増殖にとって重要であることを指示した。
【0066】
【表3】

【0067】
【表4】


【実施例2】
【0068】
古典的IBDVの変異株の抗原特性
実験材料及び方法
中和アッセイによる変異株ウイルスの特性決定
生成されたウイルスがモノクローナル抗体によって中和されるかどうかを調べるために、基本的に記述されているように(Schroderら、J.Gen.Virol.,81,533−540,2000)中和アッセイを実施した。簡単に述べると、750TCID50/100μlを含むウイルス溶液100μlを、各々の列の最初の穴を除いて、96穴組織培養プレートの各々の穴にピペットで分注した。次に、種々のmoab(67、B69、57、R63)又はポリクローナルウサギ抗IBDV血清100μlを各々の列の空である最初の穴にピペットで分注した。次に、抗体を含む穴に1500TCID50/100μlを含むウイルス懸濁液100μlを添加した。ウイルスと血清を混合した後、100μl/穴を連続的に移すことによって連続希釈液を作製した。室温で1時間のインキュベーション後、QM細胞(10細胞/ml)100μlを各々の穴に加え、37℃でインキュベートした。6日後に、穴をCPEの存在に関して採点した。血清試料についてのVN試験のエンドポイントを、CPEが目に見えない、log2で表わされる、最高希釈の逆数と決定した。
【0069】
実験結果
中和アッセイにおける抗原特性
生成された変異株が適切なモノクローナル抗体によって中和され得るかどうかを調べるために、中和アッセイを実施した。このアッセイのために、1個のアミノ酸置換に基づく異なるmAbパターン(D78、PS−D78;Mut1、PS−Mut1;Mut2、PS−Mut2)又は同じパターンであるが異なるアミノ酸配列(D78、Mut1、Mut2、;PS−D78、PS−Mut1、PS−Mut2;Mut10、Mut11)のいずれかを示すウイルスの対を選択した。この結果は、ほとんどの場合に(D78、Mut1、Mut2、PS−D78、PS−Mut1、PS−Mut2、Mut11)蛍光アッセイにおけるのと同じパターンで中和が起こることを示した(表5)。1つの例外は、蛍光アッセイでは陽性であったが、mAb 57によって中和されなかったMut11であり、エピトープは存在するがこの中和特性を喪失していることを指示した。
【0070】
【表5】

【図面の簡単な説明】
【0071】
【図1】IBDV変異株の細胞培養における増殖キイネティックを示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
モノクローナル抗体(moab)B69と結合するVP2タンパク質を発現する古典的伝染性ファブリキウス嚢病ウイルス(IBDV)の変異株であって、VP2タンパク質が、それぞれATCC,Rockville,USAに寄託されているハイブリドーマ細胞系統HB−9437及びHB−11122によって分泌されるmoab 67にも結合することを特徴とする、前記変異株。
【請求項2】
前記VP2タンパク質が、ATCC,Rockville,USAに寄託されているハイブリドーマ細胞系統HB−9490によって分泌される、moab B69、moab 67及びmoab R63と結合することを特徴とする、請求項1に記載の古典的IBDVの変異株。
【請求項3】
前記変異株が、古典的VP2コード領域内に、
コード領域が
(i)セリン又はトレオニンをコードする222位のアミノ酸についてのコドン、及び
(ii)318−323位の、配列番号1−5のいずれかに示すアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列
を含むように、1又はそれ以上の変異を含むことを特徴とする、請求項1に記載の古典的IBDVの変異株。
【請求項4】
前記コード領域が、アルギニン又はセリンをコードする330位のアミノ酸についてのコドンを含むことを特徴とする、請求項3に記載の古典的IBDVの変異株。
【請求項5】
前記変異株が、IBDV株D78のVP2コード領域内に1又はそれ以上の変異を含むことを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の古典的IBDVの変異株。
【請求項6】
前記変異株が、古典的IBDVの、好ましくはIBDV株D78の、ゲノムセグメントAを含むことを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の古典的IBDVの変異株。
【請求項7】
ワクチンが、医薬適合性の担体又は希釈剤と共に、請求項1から6のいずれかに記載の古典的IBDVの変異株を含むことを特徴とする、IBDV感染によって引き起こされる疾患に対する家禽の保護において使用するためのワクチン。
【請求項8】
古典的IBDVの変異株が生菌形態であることを特徴とする、請求項7に記載のワクチン。
【請求項9】
前記ワクチンが、家禽に感染性である他の病原体の1又はそれ以上のワクチン成分をさらに含むことを特徴とする、請求項7又は8に記載のワクチン。
【請求項10】
前記ワクチンがアジュバントを含むことを特徴とする、請求項7から9のいずれかに記載のワクチン。
【請求項11】
前記古典的IBDVの変異株を細胞培養中で増殖させ、次に細胞培養から採集することを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の古典的IBDVの変異株の作製のための方法。
【請求項12】
請求項1から6のいずれかに記載の古典的IBDVの変異株を医薬適合性の担体又は希釈剤と混合することを特徴とする、請求項7から10のいずれかに記載のワクチンの製造のための方法。
【請求項13】
(i)222位のアミノ酸についてのコドンがセリン又はトレオニンをコードする、及び
(ii)318−323位のアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列が配列番号1−5のいずれかに示すアミノ酸配列をコードする
ように、1又はそれ以上の変異を古典的IBDV株のVP2コード領域内に導入することを特徴とする、それぞれATCC,Rockville,USAに寄託されているハイブリドーマ細胞系統HB−9437及びHB−11122によって分泌される、モノクローナル抗体(moab) B69及びmoab 67と結合するVP2タンパク質を発現する古典的伝染性ファブリキウス嚢病ウイルス(IBDV)の変異株の作製のための方法。
【請求項14】
前記変異を、配列番号1に示すアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含む古典的IBDV株のVP2コード領域内の222位のアミノ酸についてのコドンに導入することを特徴とする、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記VP2タンパク質が、ATCC,Rockville,USAに寄託されているハイブリドーマ細胞系統HB−9490によって分泌される、moab R63にも結合することを特徴とする、請求項13又は14に記載の方法。
【請求項16】
前記VP2コード領域が、アルギニン又はセリンをコードする330位のアミノ酸についてのコドンを含むことを特徴とする、請求項13から15のいずれかに記載の方法。
【請求項17】
1又はそれ以上の変異をIBDV株D78のVP2コード領域に導入することを特徴とする、請求項13から17のいずれかに記載の方法。
【請求項18】
1又はそれ以上の変異を古典的IBDVの、好ましくはIBDV株D78の、ゲノムセグメントAに導入することを特徴とする、請求項13から17のいずれかに記載の方法。
【請求項19】
請求項13から18のいずれかに述べる方法に従って作製される古典的IBDVの変異株を医薬適合性の担体又は希釈剤と混合することを特徴とする、IBDV感染によって引き起こされる疾患に対する家禽の保護において使用するためのワクチンの製造のための方法。

【図1】
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【公表番号】特表2006−524046(P2006−524046A)
【公表日】平成18年10月26日(2006.10.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−505487(P2006−505487)
【出願日】平成16年3月24日(2004.3.24)
【国際出願番号】PCT/EP2004/050360
【国際公開番号】WO2004/085634
【国際公開日】平成16年10月7日(2004.10.7)
【出願人】(394010986)アクゾ・ノベル・エヌ・ベー (31)
【Fターム(参考)】