(57)【要約】  本発明は、MDCK細胞等のイヌ細胞中での核酸配列の発現に有用である、新規なイヌpol I調節核酸配列を提供する。さらに、本発明は、そのような核酸を含む発現ベクターおよび細胞、ならびに感染性インフルエンザウイルスを含めたインフルエンザウイルスを作製するためにそのような核酸を使用する方法も提供する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イヌＲＮＡポリメラーゼＩ調節配列を含む単離核酸。
【請求項２】
調節配列が、プロモーターである、請求項１に記載の核酸。
【請求項３】
ＲＮＡポリメラーゼＩ調節配列が、配列番号１のヌクレオチド１からヌクレオチド１８０３、またはその機能的に活性のある断片を含む、請求項１に記載の核酸。
【請求項４】
調節配列が、マイナス鎖ウイルスゲノムＲＮＡまたは対応するｃＲＮＡをコードするｃＤＮＡに作動可能に連結している、請求項１、２または３に記載の核酸。
【請求項５】
転写終結配列をさらに含む、請求項４に記載の核酸。
【請求項６】
マイナス鎖ウイルスゲノムＲＮＡが、インフルエンザゲノムＲＮＡである、請求項５に記載の核酸。
【請求項７】
請求項６に記載の核酸を含む発現ベクター。
【請求項８】
インフルエンザゲノムＲＮＡを生成するための方法であって、請求項６に記載の核酸を転写するステップを含み、それによってインフルエンザゲノムＲＮＡを生成する、上記方法。
【請求項９】
組換えインフルエンザウイルスを生成する方法であって、請求項７に記載の発現ベクターと、ＰＢ２、ＰＢ１、ＰＡ、ＨＡ、ＮＰ、ＮＡ、Ｍ１、Ｍ２、ＮＳ１およびＮＳ２からなる群から選択される１つまたは複数のインフルエンザポリペプチドをコードするｍＲＮＡを発現する１つまたは複数の発現ベクターとを含むイヌ細胞を培養するステップと；組換えインフルエンザウイルスを単離するステップとを含む、上記方法。
【請求項１０】
生成されたインフルエンザウイルスが、感染性である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１×１０３ＰＦＵ／ｍｌのインフルエンザウイルスの生成をもたらす、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
請求項７に記載の発現ベクターを含む細胞。
【請求項１３】
イヌ細胞である、請求項１２に記載の細胞。
【請求項１４】
腎臓細胞である、請求項１３に記載のイヌ細胞。
【請求項１５】
ＭＤＣＫ細胞である、請求項１４に記載のイヌ腎臓細胞。
【請求項１６】
培養イヌ細胞中で、３種を超えるゲノムｖＲＮＡセグメントを有する組換え分節マイナス鎖ＲＮＡウイルスを生成するための方法であって、（ａ）イヌ細胞の集団に、前記ウイルスの完全なゲノムｖＲＮＡセグメントを提供するためにゲノムｖＲＮＡセグメントを前記細胞中で発現することができる発現ベクターの第１のセットを導入するステップと；（ｂ）前記細胞に、前記ウイルスの１つまたは複数のポリペプチドをコードするｍＲＮＡを発現することができる発現ベクターの第２のセットを導入するステップと；（ｃ）前記細胞を培養するステップであって、それによってウイルス粒子が生成されるステップとを含む、上記方法。
【請求項１７】
感染性インフルエンザウイルス粒子を生成する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
培養イヌ細胞中で、感染性インフルエンザウイルス粒子を生成するための方法であって、（ａ）イヌ細胞の集団中に、（ｉ）前記ウイルスの完全なゲノムｖＲＮＡセグメントを提供するためにゲノムｖＲＮＡセグメントと、（ｉｉ）前記ウイルスの１つまたは複数のポリペプチドをコードするｍＲＮＡとを前記細胞中で発現することができる一セットの発現ベクターを導入するステップと；（ｂ）前記細胞を培養するステップであって、それによって前記ウイルス粒子が生成されるステップとを含む、上記方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載の方法によって生成されたウイルス。
【請求項２０】
ヘルパーウイルスを使用する、請求項１６、１７または１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一態様では、本発明は、イヌRNAポリメラーゼI調節配列を含む単離核酸を提供する。別の態様では、本発明は、そのような核酸を含む発現ベクターおよび細胞を提供し、さらに、感染性インフルエンザウイルスをはじめとするインフルエンザウイルスを作製するために、そのような核酸を使用する方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
インフルエンザ大流行は、インフルエンザ疾患による罹患率および死亡率の地球的規模での劇的な増加によって定義される。幾つかの要因が組み合わさって大流行の重症度および範囲を調節し、それらの要因には、集団内の低い免疫度およびウイルスがヒトの間で伝染することができる効率が含まれる。後者は、一般的に、ウイルス自体だけでなく、集団の密度ならびにある地域へのおよびそこからの移動の容易さにも左右される。大流行の原因となるウイルスは、一般的に、最近出現した抗原性変異株であり、集団の大部分は、この変異株を以前に体験したことがなく、したがって、それに対する免疫がほとんどまたは全くない。その上、効率的なヒト対ヒトの伝染が、急速な伝播の必要条件であり、動物ウイルスのヒト集団への動物由来感染症の導入の場合には、ウイルスはヒト内で複製するように適応して、効率的に伝染できることが必要になる。
【０００３】
大流行するインフルエンザは、極めて急速に伝播し、壊滅的な影響を及ぼす恐れがある。20世紀の最も猛烈な大流行は、1918年の大流行であり、50万人以上の米国市民および全世界で2千万〜4千万人が死亡した。大流行では、疾患が起伏を示して流行し、発生率のピークが、数週間から数カ月の間隔を置いて現われる場合がある。大流行するインフルエンザの比較的急速な発生および伝播は、この規模の全世界に及ぶ攻撃への応答に対して幾つかの問題を提示し、救急隊員および医療従事者に圧倒的な負担を課す。出現しつつある大流行を迅速に見極め、それに応答することが、明らかに、解決に必要な要素である。稀にヒトに疾患を起こすトリインフルエンザウイルスを含む、インフルエンザウイルスの出現をモニターするための幾つかのプログラムが、現在全世界に設置されている。脅威の可能性を見極め、効果的な応答のためのガイダンスを提供するために、これらの監視データが、あらかじめ設定した大流行の警告レベルと組み合わせて使用される。
【０００４】
ワクチン接種は、インフルエンザの例年の流行によって生じる疾患を予防するための最も重要な公衆衛生の方策である。心配される大流行の見極めと、疾患のレベルの顕著な増加の始まりとの間の短い間隔は、集団の大部分を保護するのに十分なワクチンを生産するにあたって、重大な課題を提示する。次の大流行の出現に先立って、ワクチンの技術および製造の基盤を用意することは、顕著な数の疾患および死亡を緩和するために非常に重要である。「大流行ワクチン(pandemic vaccine)」を生産するのに必要な短い応答期間では、効果的な応答を提供するために、長期の研究および工程開発を行うことは不可能である。
【０００５】
今日まで、米国で市販され入手可能な汎流行性でない系使用のインフルエンザワクチンは全て、有胚のメンドリの卵中で増殖させている。インフルエンザワクチンは、メンドリの卵中で順調に生育するが、ワクチンの生産は、卵の入手可能性いかんによる。あらかじめ次のインフルエンザの季節のために、卵の供給を整え、ワクチン製造のための株を選択しなければならないことから、このアプローチの柔軟性は制限されており、その結果、しばしば生産および配給が遅れたり不足したりする場合がある。残念なことに、2003〜2004年の季節に循環した新型A/Fujian/411/02株等、一部のインフルエンザワクチン株は、有胚の鶏卵中では順調に複製せず、細胞培養によって高価で時間のかかる手順で単離しなければならない。
【０００６】
また、近年になって、細胞培養でインフルエンザウイルスを産生するための系も開発されている(例えば、Furminger. Vaccine Production, in Nicholson et al. (eds) Textbook of Influenza pp. 324-332; Merten et al. (1996) Production of influenza virus in cell cultures for vaccine preparation, in Cohen & Shafferman (eds) Novel Strategies in Design and Production of Vaccines pp. 141-151を参照)。典型的には、これらの方法では、適切な固定化した宿主細胞を、ウイルスの選択した株に感染させることになる。メンドリの卵中でのワクチン生産に関連する困難の多くを取り除いても、インフルエンザの病原性株の全てが順調に生育するとは限らないし、それらが確立された組織培養の方法によって産生できるとも限らない。その上、望ましい特徴、例えば、弱毒化、温度感受性および寒冷適応、弱毒化生ワクチン生産適性を有する多くの株は、確立された方法を使用する組織培養では良好に生育していない。
【０００７】
細胞培養物に生ウイルスを感染させることを利用した細胞培養に基づく方法に加えて、完全に感染性のインフルエンザウイルスが、組換えDNA技術を使用する細胞培養で産生されている。組換えDNAからのインフルエンザウイルスの産生は、インフルエンザワクチンの産生のための組織培養法の柔軟性および有用性を顕著に増加させる。最近になって、ウイルスゲノムをコードするcDNAを組み入れた組換えプラスミドからA型インフルエンザウイルスおよびB型インフルエンザウイルスを産生する系が報告されている。例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Neumann et al. (1999) Generation of influenza A virus entirely from cloned cDNAs. Proc Natl Acad Sci USA 96:9345-9350; Fodor et al. (1999) Rescue of influenza A virus from recombinant DNA. J. Virol 73:9679-9682; Hoffmann et al. (2000) A DNA transfection system for generation of influenza A virus from eight plasmids Proc Natl Acad Sci USA 97:6108-6113;国際公開第WO 01/83794号; Hoffmann and Webster (2000), Unidirectional RNA polymerase I-polymerase II transcription system for the generation of influenza A virus from eight plasmids, 81:2843-2847; Hoffmann et al. (2002), Rescue of influenza B viruses from 8 plasmids, 99(17): 11411-11416;米国特許第6,649,372号および同第6,951,754号;米国特許出願公開第20050003349 号および同第20050037487号を参照されたい。これらの系は、しばしば「プラスミドレスキュー法」と呼ばれ、いずれかの選択された株からの免疫原性のHAタンパク質およびNAタンパク質を発現する組換えウイルスを産生する可能性を提供する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、これらの組換え法は、ウイルスゲノムrRNAの転写を営むために、RNAポリメラーゼI (RNA pol I)調節エレメントを含む発現ベクターの使用に頼る。そのような調節エレメントは、インフルエンザゲノムRNAの規定された5'末端および3'末端を生じさせるのに必要であり、その結果、完全に感染性のインフルエンザウイルスを作ることができる。上記で記載した系等の現在の組換え系は、ヒトRNA pol I調節系を使用して、ウイルスRNAを発現する。RNA pol Iプロモーターの種特異性のために、これらの調節エレメントは、ヒト細胞または霊長類細胞においてのみ活性を示す。したがって、インフルエンザウイルスのプラスミドレスキュー法は、今日まで、適切なプラスミドをヒト細胞または霊長類細胞にトランスフェクションすることによってのみ可能である。
【０００９】
さらに、そのようなヒト細胞または霊長類細胞からは、ワクチンの製造に応じる十分な力価のインフルエンザウイルスを得られないことが多い。それに代わって、メイディン-ダービー-イヌ腎臓細胞(MDCK細胞)を使用して、ワクチン株を、市販ワクチンを製造するのに十分な力価まで複製させることができる。したがって、プラスミドレスキュー法を使用するインフルエンザワクチンの産生には、現在のところ、少なくとも2種の異なる細胞培養を使用する必要がある。イヌRNA pol I調節配列の同定およびクローニングにより、ウイルス複製と同一の細胞培養でプラスミドレスキュー法を行い、個別にレスキュー培養を行う必要性を取り除くことができるであろう。したがって、MDCKおよびその他のイヌ細胞中でのプラスミドレスキュー法のための適切なベクターを構築するのに利用することができるイヌRNA pol I調節エレメントの同定およびクローニングが必要である。本発明は、これらおよびその他のまだ対処されていない必要性を満たすものである。
【００１０】
本明細書における参考文献の引用または議論は、それらが本発明の先行技術であると認めるものであると解釈してはならない。その上、特許の引用は、その正当性を認めるものであると解釈してはならない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本明細書では、イヌ細胞中で、例えば、インフルエンザゲノムRNAを発現するために使用することができる調節エレメントを含む核酸を開示する。本発明のイヌの調節配列を含む単離核酸、ベクターおよび細胞、ならびに本発明のイヌの調節配列を使用する方法は、主題発明の実施形態である。
【００１２】
したがって、特定の態様では、本発明の単離核酸は、イヌRNAポリメラーゼI (poly I)調節配列を含む。ある実施形態では、調節配列は、プロモーターを含む。ある実施形態では、調節配列は、エンハンサーを含む。ある実施形態では、調節配列は、プロモーターおよびエンハンサーの両方を含む。一実施形態では、調節配列は、対応する自然のプロモーターまたはその機能性誘導体のヌクレオチド-250から-1(+1ヌクレオチドとしても知られる、プロモーターから転写された第1のヌクレオチドに関して)を含む。一実施形態では、調節配列は、ウイルスDNA、例えば、クローン化ウイルスcDNAに作動可能に連結している。一実施形態では、クローン化ウイルスcDNAは、マイナス鎖またはプラス鎖のウイルスのウイルスRNAあるいは対応するcRNAをコードする。ある実施形態では、クローン化ウイルスcDNAは、インフルエンザウイルスのゲノムウイルスRNA(または対応するcRNA)をコードする。
【００１３】
一実施形態では、本発明の単離核酸は、イヌRNAポリメラーゼI調節配列および転写終結配列を含む。ある実施形態では、転写終結配列は、RNAポリメラーゼI終止配列である。特異的な実施形態では、転写終結配列は、ヒト、サルまたはイヌのpol I終止配列である。
【００１４】
特定の態様では、本発明は、イヌRNAポリメラーゼIプロモーターを含む単離核酸を提供する。好ましくは、イヌRNAポリメラーゼIプロモーターは、例えば、インフルエンザのゲノムRNA等の転写されようとする核酸に作動可能に連結している。一実施形態では、核酸をイヌ細胞中に導入した結果、インフルエンザのゲノムRNAの転写が生じ、適切なインフルエンザタンパク質の存在下で、RNA転写産物を感染性インフルエンザウイルス中にパッケージングすることができる。一実施形態では、単離核酸が提供され、この単離核酸は、本発明のイヌRNA調節配列(例えば、イヌRNA pol Iプロモーター)を含み、この調節配列は、転写されようとする核酸に作動可能に連結しており、in vitroまたはin vivoにおける適切なタンパク質(例えば、インフルエンザvRNAセグメントをコードする核酸の場合、RNP複合体)の存在下で、この核酸は転写される。一実施形態では、この調節配列に作動可能に連結している核酸は、インフルエンザvRNAセグメントである。
【００１５】
ある実施形態では、本発明の核酸は、ヒト、霊長類、マウスまたはイヌのpol Iポリペプチドに結合し、かつ配列番号1〜19からなる群から選択された1種または複数のヌクレオチド配列と、少なくとも100％、あるいは約99％、98％、97％、96％、95％、90％、85％、80％、75％、70％または65％同一であるポリヌクレオチド配列またはその機能的に活性のある断片、例えば、イヌRNA pol I調節配列を含む。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列またはその機能的に活性のある断片は、適切なポリペプチド(例えば、ヒト、霊長類、マウスまたはイヌのpol Iポリペプチド)の存在下で、このヌクレオチド配列に作動可能に連結している第2のポリヌクレオチド配列の転写を開始する能力をさらに保持する。一実施形態では、配列番号1〜19に記載する核酸の「機能的に活性のある断片」は、配列番号1〜19の完全長配列が有する1種または複数の本明細書に記載する機能的活性を保持する。例えば、配列番号1に記載する調節配列の機能的に活性のある断片を提供すると、それによって、調節配列断片は、転写されようとする核酸に作動可能に連結しているので、in vitroまたはin vivoにおける適切なタンパク質の存在下で、この核酸は転写される。
【００１６】
ある実施形態では、本発明の核酸は、ヒト、霊長類、マウスまたはイヌのpol Iポリペプチドに結合し、かつ/または配列番号1〜19からなる群から選択された1種または複数のヌクレオチド配列と、100％、あるいは少なくとももしくは約99％、98％、97％、96％、95％、90％、85％、80％、75％、70％または65％同一であるポリヌクレオチド配列またはその断片、例えば、イヌRNA pol I調節配列を含む。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列またはその断片は、適切なポリペプチド(例えば、ヒト、霊長類、マウスまたはイヌのpol Iポリペプチド)の存在下で、このヌクレオチド配列に作動可能に連結している第2のポリヌクレオチド配列の転写を開始する能力をさらに保持する。
【００１７】
その他の実施形態では、本発明の単離核酸は、イヌRNAポリメラーゼI調節配列およびリボザイム配列を含む。これは、例えば、D型肝炎ウイルス(hepatitis delta virus)ゲノムのリボザイム配列またはその機能性誘導体であることができる。
【００１８】
一実施形態では、本発明の核酸は、当業者に既知のマイナス鎖RNAウイルスであれば、制限なくいずれのウイルスからのゲノムウイルスRNAもコードする。ある実施形態では、ウイルスRNAは、モノネガウイルス目(Mononegavirales)からのウイルスのゲノムウイルスRNAをコードする。ある実施形態では、ウイルスRNAは、パラミクソウイルス科(Paramyxoviridae)、ニューモウイルス亜科(Pneumovirinae)、ラブドウイルス科(Rhabdoviridae)、フィロウイルス科(Filoviridae)、ボルナウイルス科(Bornaviridae)、オルトミクソウイルス科(Orthomyxoviridae)、ブニヤウイルス科(Bunyaviridae)、またはアレナウイルス科(Arenaviridae)からのウイルスのゲノムウイルスRNAをコードする。ある実施形態では、ウイルスRNAは、レスピロウイルス属(Respirovirus)、モルビリウイルス属(Morbillivirus)、ルブラウイルス属(Rubulavirus)、ヘニパウイルス属(Henipavirus)、アブラウイルス属(Avulavirus)、ニューモウイルス属(Pneumovirus)、メタニューモウイルス属(Metapneumovirus)、ベシクロウイルス属(Vesiculovirus)、リッサウイルス属(Lyssavirus)、エファメロウイルス属(Ephemerovirus)、サイトラブドウイルス属(Cytorhabdovirus)、ヌクレオラブドウイルス属(Nucleorhabdovirus)、ノビラブドウイルス属(Novirhabdovirus)、マールブルグウイルス属(Marburgvirus)、エボラウイルス属(Ebolavirus)、ボルナウイルス属(Bornavirus)、A型インフルエンザウイルス属(Influenzavirus A)、B型インフルエンザウイルス属(Influenzavirus B)、C型インフルエンザウイルス属(Influenzavirus C)、トゴトウイルス属(Thogotovirus)、イサウイルス属(Isavirus)、オルトブニヤウイルス属(Orthobunyavirus)、ハンタウイルス属(Hantavirus)、ナイロウイルス属(Nairovirus)、フレボウイルス属(Phlebovirus)、トスポウイルス属(Tospovirus)、アレナウイルス属(Arenavirus)、オフィオウイルス属(Ophiovirus)、テヌイウイルス属(Tenuivirus)、またはデルタウイルス属(Deltavirus)からのウイルスのゲノムウイルスRNAをコードする。ある実施形態では、ウイルスRNAは、センダイウイルス(Sendai virus)、麻疹ウイルス(Measles virus)、流行性耳下腺炎ウイルス(Mumps virus)、ヘンドラウイルス(Hendra virus)、ニューカッスル病ウイルス(Newcastle disease virus)、ヒト呼吸器多核体ウイルス(Human respiratory syncytial virus)、トリニューモウイルス(Avian pneumovirus)、水泡性口内炎ウイルス(Vesicular stomatitis Indiana virus)、狂犬病ウイルス(Rabies virus)、牛流行熱ウイルス(Bovine ephemeral fever virus)、レタス黄化えそウイルス(Lettuce necrotic yellows virus)、ジャガイモ黄化萎縮ウイルス(Potato yellow dwarf virus)、伝染性造血器壊死症ウイルス(Infectious hematopoietic necrosis virus)、ビクトリア湖マールブルグウイルス(Lake Victoria marburgvirus)、ザイールエボラウイルス(Zaire ebolavirus)、ボルナ病ウイルス(Borna disease virus)、A型インフルエンザウイルス(Influenza A virus)、B型インフルエンザウイルス(Influenza B virus)、C型インフルエンザウイルス(Influenza C virus)、トゴトウイルス(Thogoto virus)、伝染性サケ貧血ウイルス(Infectious salmon anemia virus)、ブニヤムウェラウイルス(Bunyamwera virus)、ハンタンウイルス(Hantaan virus)、ダグベウイルス(Dugbe virus)、リフトバレー出血熱ウイルス(Rift Valley fever virus)、トマト黄化えそウイルス(Tomato spotted wilt virus)、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス(Lymphocytic choriomeningitis virus)、カンキツソローシスウイルス(Citrus psorosis virus)、イネ縞葉枯ウイルス(Rice stripe virus)、およびD型肝炎ウイルスからなる群から選択さ��たウイルスのゲノムウイルスRNAをコードする。
【００１９】
別の態様では、本発明は、本発明の核酸を含むベクターを提供する。ある実施形態では、ベクターは、発現ベクターである。ある実施形態では、ベクターは、細菌の複製開始点を含む。ある実施形態では、ベクターは、真核生物の複製開始点を含む。ある実施形態では、ベクターは、原核細胞中で選択することができる選択マーカーを含む。ある実施形態では、ベクターは、真核細胞中で選択することができる選択マーカーを含む。ある実施形態では、ベクターは、マルチクローニング部位を含む。ある実施形態では、マルチクローニング部位に導入したポリヌクレオチド配列の調節配列からの転写が可能となるように、マルチクローニング部位は、イヌRNAポリメラーゼIの調節配列に関して方向付けられている。ある実施形態では、ベクターは、イヌ細胞、例えば、MDCK細胞中で発現することができるポリヌクレオチド配列を含む。
【００２０】
一実施形態では、本発明は、細胞培養物、例えば、MDCK細胞培養物からウイルスを組換えによりレスキューするのに有用な発現ベクターを提供する。一般的に、ベクターは、規定された末端を有するRNAの生成を生活環において要求する、当業者に既知のいずれかのウイルスをレスキューするのに有用である。そのようなウイルスとして、これらに限定されないが、上記に記載したウイルス等のネガティブセンス鎖RNAウイルスがあげられる。好ましくは、ウイルスは、インフルエンザウイルス、例えば、A型インフルエンザウイルス、B型インフルエンザウイルスまたはC型インフルエンザウイルスである。
【００２１】
ある実施形態では、1種または複数の本発明のベクターは、RNA転写終結配列をさらに含む。ある実施形態では、転写終結配列は、RNAポリメラーゼI転写終結配列、RNAポリメラーゼII転写終結配列、RNAポリメラーゼIII転写終結配列およびリボザイムからなる群から選択される。
【００２２】
ある実施形態では、発現ベクターは、一方向性発現ベクターである。その他の実施形態では、発現ベクターは、双方向性発現ベクターである。ある実施形態では、本発明の双方向性発現ベクターは、第2のプロモーターとポリアデニル化部位、例えば、SV40ポリアデニル化部位との間に挿入した第1のプロモーターを組み入れる。ある実施形態では、第1のプロモーターは、イヌRNA pol Iプロモーターである。ある実施形態では、第2のプロモーターは、イヌRNA pol Iプロモーターである。一実施形態では、第1のプロモーターおよび第2のプロモーターは、少なくとも1つのクローニング部位に隣接して、反対方向に向かって位置することができる。
【００２３】
ある実施形態では、発現ベクターは、リボザイム配列またはイヌRNA pol Iプロモーターに関して、少なくとも1つのクローニング部位の転写終結配列の3'を含む。ある実施形態では、発現ベクターは、リボザイム配列またはイヌRNA pol Iプロモーターに関して、少なくとも1つのクローニング部位の転写終結配列の3'を含み、その結果、vRNAが、細胞中で合成され、正確な5'および3'末端を持つことができる。
【００２４】
一実施形態では、本発明の双方向性発現ベクター中で、遺伝子またはcDNAが、上流のpol IIプロモーターと下流の本発明のイヌpol I調節配列(例えば、pol Iプロモーター)との間に位置する。pol IIプロモーターからの遺伝子またはcDNAの転写により、キャップ化ポジティブセンスのウイルスmRNAが生成し、イヌpol I調節配列からの転写により、ネガティブセンスのキャップ化されていないvRNAが生成する。別法として、本発明の一方向性ベクター系では、遺伝子またはcDNAが、pol Iプロモーターおよびpol IIプロモーターの下流に位置する。pol IIプロモーターは、キャップ化ポジティブセンスのウイルスmRNAを生成させ、pol Iプロモーターは、キャップ化されていないポジティブセンスのウイルスcRNAを生成させる。
【００２５】
別の態様では、本発明は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16または17個のベクターを含む組成物を提供し、このベクターは、ウイルスcDNA、例えば、インフルエンザウイルスcDNAに作動可能に連結している、1種または複数の本発明の核酸(例えば、本発明のイヌpol I調節配列)を含む。
【００２６】
ある実施形態では、本発明のベクターのうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12個または13個以上が、単一のプラスミド内に存在する。ある実施形態では、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12個のベクターが、別のプラスミド内に存在する。ある実施形態では、各ベクターが、別々のプラスミド上に存在する。
【００２７】
ある実施形態では、本発明のベクターは、双方向性発現ベクターである。本発明の双方向性発現ベクターは、典型的には、第1のプロモーターおよび第2のプロモーターを含み、第1のプロモーターおよび第2のプロモーターは、インフルエンザウイルスゲノムのセグメントを含むウイルス核酸をコードする同一の二本鎖cDNAうちの別々の鎖に作動可能に連結している。一般的に、これらのプロモーターのうちの少なくとも1つは、イヌRNA pol Iプロモーターである。所望により、双方向性発現ベクターは、ポリアデニル化シグナルおよび/または終止配列を含むことができる。例えば、ポリアデニル化シグナルおよび/または終止配列は、インフルエンザウイルスゲノムのセグメントに隣接して、2つのプロモーターの内側に位置することができる。1つの都合のよいポリアデニル化シグナルは、SV40ポリアデニル化シグナルである。
【００２８】
一実施形態では、本発明は、双方向性のプラスミドに基づく発現系および一方向性のプラスミドに基づく発現系を含み、ウイルスcDNAが、本発明のイヌpol I調節配列(例えば、pol Iプロモーター)と終止配列との間に挿入されている(内部転写単位)。この内部転写単位には、RNAポリメラーゼII (pol II)プロモーターおよびポリアデニル化部位が隣接する(外部転写単位)。一方向性の系では、pol Iプロモーターおよびpol IIプロモーターは、cDNAの上流にあり、(pol Iプロモーターから)ポジティブセンスのキャップ化されていないcRNA、および(pol IIプロモーターから)ポジティブセンスのキャップ化mRNAを生成する。一方向系のpol Iプロモーター、pol I終止配列、pol IIプロモーターおよびポリアデニル化シグナルは、「上流から下流への方向」を含んでいると表現することができる。双方向性の系では、pol Iプロモーターとpol IIプロモーターとは、cDNAの反対の側に存在し、上流のpol IIプロモーターは、ポジティブセンスのキャップ化mRNAを生成し、下流のpol Iプロモーターは、ネガティブセンスのキャップ化されていないウイルスRNA (vRNA)を生成する。これらのpol I- pol IIの系は、2つの細胞性RNAポリメラーゼ酵素の転写を、おそらく、核の異なる区画において、それ自体のプロモーターから開始することから始まる。双方向性の系のpol Iプロモーターおよびpol I終止配列は、「下流から上流への方向」を含んでいると表現することができ、双方向性の系のpol IIプロモーターおよびポリアデニル化シグナルは、「上流から下流への方向」を含んでいると表現することができる。
【００２９】
その他の態様では、本明細書に開示する本発明は、発現ベクターを含む組成物を含み、この発現ベクターは、イヌRNAポリメラーゼIにより転写可能なポリヌクレオチド配列を含む。ある実施形態では、ポリヌクレオチドは、インフルエンザのvRNAまたはcRNAを生成する。ある実施形態では、組成物は、複数の発現ベクターを含み、各ベクターは、イヌRNAポリメラーゼIにより転写可能なポリヌクレオチド配列を含む。ある実施形態では、ポリヌクレオチドは、複数のインフルエンザのvRNAまたはcRNAを生成する。ある実施形態では、ポリヌクレオチドは、8つのインフルエンザのvRNAまたはcRNAの全てを生成する。
【００３０】
その他の態様では、本明細書に開示する本発明は、複数の本発明の発現ベクターを含む組成物を含み、これらのベクターは、ヘルパーウイルスの非存在下/存在下で、イヌ細胞中に導入すると、その結果、インフルエンザゲノムの生成をもたらす。
【００３１】
ある実施形態では、本発明の組成物は、複数の発現ベクターを含み、これらのベクターは、ヘルパーウイルスの非存在下/存在下で、イヌ細胞中に導入すると、その結果、感染性インフルエンザウイルスの生成をもたらす。ある実施形態では、感染性インフルエンザウイルスは、寒冷感受性インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、感染性インフルエンザウイルスは、弱毒化インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、感染性インフルエンザウイルスは、温度感受性インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、感染性インフルエンザウイルスは、寒冷適応インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、感染性インフルエンザウイルスは、弱毒化、温度感受性、寒冷適応インフルエンザウイルスである。
【００３２】
ある実施形態では、本発明の組成物は、5'から3'方向に、プロモーター、これが作動可能に連結している5'非コーディングインフルエンザウイルス配列、これが連結しているcDNA、これが連結している3'非コーディングインフルエンザウイルス配列およびこれが連結している転写終結配列を含むベクターを含む。ある実施形態では、ベクター内のcDNAのうちの1種または複数は、センス方向である。ある実施形態では、ベクター内のcDNAのうちの1種または複数は、アンチセンス方向である。
【００３３】
ある実施形態では、本発明は、複数のベクターを含む組成物を提供し、この複数のベクターは、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスポリメラーゼ酸性タンパク質(PA)cDNAに作動可能に連結しているイヌ調節配列を含むベクター、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスポリメラーゼ塩基性タンパク質1 (PB1)cDNAに作動可能に連結しているイヌ調節配列を含むベクター、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスポリメラーゼ塩基性タンパク質2 (PB2)cDNAに作動可能に連結しているイヌ調節配列を含むベクター、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルス赤血球凝集素(HA)cDNAに作動可能に連結しているイヌ調節配列を含むベクター、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルス核タンパク質(NP)cDNAに作動可能に連結しているイヌ調節配列を含むベクター、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスノイラミニダーゼ(NA)cDNAに作動可能に連結しているイヌ調節配列を含むベクター、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルス基質タンパク質cDNAに作動可能に連結しているイヌ調節配列を含むベクター、および転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスNS cDNAに作動可能に連結しているイヌ調節配列を含むベクターを含む。ある実施形態では、組成物は、PB2、PB1、PA、HA、NP、NA、基質タンパク質1 (M1)、基質タンパク質2 (M2)ならびに非構造タンパク質1および2 (NS1およびNS2)からなる群から選択された1種または複数のインフルエンザポリペプチドをコードするmRNAを発現する1種または複数の発現ベクターをさらに含む。一実施形態では、組成物は、イヌ細胞に導入すると、その結果、感染性インフルエンザウイルスの産生をもたらす。ある実施形態では、感染性インフルエンザウイルスは、寒冷感受性インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、感染性インフルエンザウイルスは、弱毒化インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、感染性インフルエンザウイルスは、温度感受性インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、感染性インフルエンザウイルスは、寒冷適応インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、感染性インフルエンザウイルスは、弱毒化、温度感受性、寒冷適応インフルエンザウイルスである。
【００３４】
ある実施形態では、本発明は、感染性インフルエンザウイルスをクローン化ウイルスcDNAから産生する組成物を提供し、この組成物は、一セットのプラスミドを含み、各プラスミドは、少なくとも1種のウイルスゲノムのセグメントをコードするcDNAを含み、かつウイルスゲノムのセグメントに対応するウイルスcDNAは、正確な3'末端を持つvRNAまたはcRNAを合成するために、本発明のイヌRNAポリメラーゼI調節配列と調節エレメント(例えば、イヌpol I終止配列)との間に挿入され、その結果、vRNAまたはcRNAの発現をもたらす。
【００３５】
ある実施形態では、本発明は、感染性インフルエンザウイルスをクローン化ウイルスcDNAから産生する組成物を提供し、この組成物は、一セットのプラスミドを含み、各プラスミドは、少なくとも1種のウイルスゲノムのセグメントをコードするcDNAを含み、かつウイルスゲノムのセグメントに対応するウイルスcDNAは、正確な3'末端を持つvRNAまたはcRNAを合成するために、本発明のイヌRNAポリメラーゼI調節配列と調節エレメント(例えば、イヌpol I終止配列)との間に挿入され、その結果、vRNAまたはcRNAの発現に至り、次いで、正確な3'末端を持つvRNAまたはcRNAを合成するためのイヌRNAポリメラーゼI調節配列、ウイルスcDNAおよび調節エレメントを、RNAポリメラーゼII (pol II)プロモーターとポリアデニル化シグナルとの間に挿入すると、その結果、ウイルスmRNAおよび対応するウイルスタンパク質の発現に至り、vRNAまたはcRNAの完全なセットおよびウイルスタンパク質の発現の結果、感染性インフルエンザウイルスの組立てをもたらす。
【００３６】
ある実施形態では、正確な3'末端を持つvRNAまたはcRNAを合成するための調節エレメントは、RNAポリメラーゼI (pol I)終止配列である。当業者に明らかなように、インフルエンザvRNAの効率的な複製および転写には、vRNAの5'末端および3'末端において非常に特異的な配列が要求される。当業者であれば、RNAポリメラーゼI (pol I)終止配列を使用して、作られたRNA転写産物の3'末端の配列を規定して、このゲノムRNAの効率的な複製および/または転写に望まれる正確な末端とすることを確実に行うことができる。ある実施形態では、正確な3'末端を持つvRNAまたはcRNAを合成するための調節エレメントは、リボザイム配列である。ある実施形態では、pol Iプロモーターは、ポリアデニル化シグナルの近位にあり、pol I終止配列は、pol IIプロモーターの近位にある。ある実施形態では、pol Iプロモーターは、pol IIプロモーターの近位にあり、pol I終止配列は、ポリアデニル化シグナルの近位にある。ある実施形態では、インフルエンザウイルスは、A型インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、インフルエンザウイルスは、B型インフルエンザウイルスである。
【００３７】
別の態様では、本発明は、インフルエンザゲノムRNAを生成するための方法を提供し、この方法は、本発明の核酸を転写するステップを含み、それによって、インフルエンザゲノムRNAを生成する。ある実施形態では、インフルエンザゲノムRNAは、無細胞系内で転写される。ある実施形態では、インフルエンザゲノムRNAは、イヌ細胞、例えば、MDCK細胞中で転写される。
【００３８】
一実施形態では、方法は、複数の本発明の核酸を転写するステップを含み、それによって、複数のRNA分子、例えば、複数のインフルエンザゲノムRNAを生成する。ある実施形態では、1、2、3、4、5、6、7または8種のインフルエンザゲノムRNAが転写される。ある実施形態では、完全なセットのインフルエンザゲノムRNAが転写される。ある実施形態では、インフルエンザゲノムRNAは、イヌ細胞、例えば、MDCK細胞中で、PA、PB1、PB2およびNPの存在下で転写されると、インフルエンザタンパク質を発現する。ある実施形態では、インフルエンザタンパク質は、PB2、PB1、PA、HA、NP、NA、M1、M2、NS1およびNS2からなる群から選択される。ある実施形態では、完全なセットのインフルエンザゲノムRNAは、イヌ細胞、例えば、MDCK細胞中で、PA、PB1、PB2およびNPの存在下で転写されると、感染性インフルエンザウイルスを発現する。ある実施形態では、方法は、PA、PB1、PB2およびNPを、インフルエンザゲノムRNAと一緒に導入するステップを含む。ある実施形態では、PA、PB1、PB2およびNPは、ヘルパーウイルスによって提供される。ある実施形態では、完全なセットのインフルエンザゲノムRNAは、寒冷適応、温度感受性、弱毒化インフルエンザウイルスからのものである。
【００３９】
一実施形態では、インフルエンザウイルスのvRNAセグメントを転写する方法を提供し、この方法は、1)配列番号1〜19からなる群から選択される核酸(またはその活性のある断片)を含むポリヌクレオチドを、1種または複数のインフルエンザタンパク質であるPB1、PB2、NPおよびPAと接触させるステップであって、この核酸は、このvRNAセグメントをコードするcDNA分子に作動可能に連結しているステップと;2)転写されたvRNAセグメントを単離するステップとを含む。特異的な一実施形態では、ヘルパーウイルスを、この方法に使用する。
【００４０】
一態様では、本発明は、分節RNAゲノムを含む組換え感染性組換えウイルス(例えば、感染性インフルエンザウイルス)を産生する方法を提供し、この方法は、ウイルスゲノム中の各遺伝子に対応するウイルスcDNAを含む1種または複数の本発明の発現ベクターおよび1種または複数のウイルスポリペプチドをコードするウイルスmRNAを発現する1種または複数の発現ベクターを含むイヌ宿主細胞、例えば、MDCK細胞を培養するステップと;感染性ウイルス集団を単離するステップとを含む。一実施形態では、感染性ウイルス集団は、インフルエンザウイルス集団である。一実施形態では、方法は、この培養ステップの前に、イヌ宿主細胞中に1種または複数の発現ベクターを導入するステップをさらに含む。一実施形態では、方法は、この導入ステップの前に、1種または複数の発現ベクターを作るステップをさらに含む。
【００４１】
一実施形態では、分節RNAゲノムを含む組換え感染性組換えウイルス(例えば、感染性インフルエンザウイルス)を産生する方法を提供し、この方法は、a)1種または複数の本発明の発現ベクター内に、ウイルスゲノム中の各遺伝子に対応するウイルスcDNAを挿入するステップと;b)この発現ベクターおよび1種または複数のウイルスポリペプチドをコードするウイルスmRNAを発現する1種または複数の発現ベクターを、(例えば、エレクトロポレーションによって)宿主細胞(例えば、イヌ細胞)または宿主細胞の集団中に導入するステップと;c)この宿主細胞をインキュベートするステップと;d)感染性ウイルス集団を単離するステップとを含む。一実施形態では、感染性組換えウイルスは、インフルエンザである。ある実施形態では、インフルエンザウイルスは、寒冷適応、温度感受性、弱毒化インフルエンザウイルスである。
【００４２】
一実施形態では、分節RNAゲノムを含む感染性組換えウイルス(例えば、感染性インフルエンザウイルス)を産生する方法を提供し、この方法は、a)1種または複数の本発明の発現ベクター内に、ウイルスゲノム中の各遺伝子に対応するウイルスcDNAを挿入するステップと;b)この発現ベクターを、(例えば、エレクトロポレーションによって)宿主細胞(例えば、イヌ細胞)または宿主細胞の集団中に導入するステップと;c)この宿主細胞をインキュベートするステップと;d)感染性ウイルス集団を単離するステップとを含む。一実施形態では、感染性組換えウイルスは、インフルエンザである。ある実施形態では、インフルエンザウイルスは、寒冷適応、温度感受性、弱毒化インフルエンザウイルスである。
【００４３】
一実施形態では、vRNAセグメントまたは対応するcRNAおよびインフルエンザウイルスタンパク質、特に、PB1、PB2、PAおよびNAを発現するための本発明の発現ベクターを使用して、宿主細胞中で感染性組換えインフルエンザウイルスを産生するための方法を提供する。本実施形態によれば、感染性組換えインフルエンザウイルスを産生するために、ヘルパーウイルスを、使用してもよいし、使用しなくてもよい。
【００４４】
別の実施形態では、本発明は、組換えインフルエンザウイルスを産生するための方法を提供し、この方法は、各インフルエンザゲノムRNAをコードする1種または複数のcDNAに作動可能に連結しているイヌRNAポリメラーゼI調節配列を含む複数の核酸および1種または複数のインフルエンザポリペプチドであるPB2、PB1、PA、HA、NP、NA、M1、M2、NS1およびNS2をコードするウイルスmRNAを発現する1種または複数の発現ベクターを含むイヌ細胞を培養するステップと;この組換えインフルエンザウイルスをこの細胞から単離するステップとを含む。
【００４５】
ある実施形態では、方法は、リボ核タンパク質複合体を形成することができ、ウイルス粒子をヘルパー細胞の非存在下で組み立てることができるように、ゲノムまたはアンチゲノムのウイルスRNAセグメント、核タンパク質およびRNA依存性ポリメラーゼの細胞中での発現を指示する発現ベクターを、イヌ細胞中に導入するステップと;(b)この細胞を培養するステップであって、ウイルス粒子をパッケージングしてレスキューするステップとを含む。ある実施形態では、組換えマイナス鎖ウイルスは、非分節ウイルスである。ある実施形態では、組換えマイナス鎖RNAウイルスは、分節ウイルスである。ある実施形態では、マイナス鎖RNAウイルスは、インフルエンザウイルスである。
【００４６】
ある実施形態では、方法は、分節マイナス鎖RNAウイルスのゲノムまたはアンチゲノムのRNAセグメント、核タンパク質およびRNA依存性ポリメラーゼの発現を指示する発現ベクターを、ウイルスのゲノムRNAセグメントを含有するRNP複合体の形成およびウイルス粒子のヘルパー細胞の非存在下での組立てを可能にする条件下で、培養イヌ細胞中に導入するステップと;この細胞を培養するステップであって、ウイルス粒子を産生するステップとを含む。ある実施形態では、発現ベクターは、ウイルスのゲノムRNAセグメントの発現を指示する。
【００４７】
ある実施形態では、本発明の方法に使用するイヌ細胞は、核タンパク質およびRNA依存性RNAポリメラーゼのサブユニットから選択された1種または複数のタンパク質を発現する1種または複数の発現ベクターを含む。ある実施形態では、発現ベクターは、核タンパク質およびRNA依存性RNAポリメラーゼのサブユニットのうちの1種または複数の発現を指示する。ある実施形態では、発現ベクターからの1種または複数のウイルスタンパク質の発現は、ヒトアデノウイルス2型のスプライシングされた3つのリーダー配列に連結しているアデノウイルス2主要後期プロモーターまたはヒトサイトメガロウイルス前初期プロモーター、あるいは調節配列の機能性誘導体から選択された調節配列の制御下にある。
【００４８】
ある実施形態では、ウイルスは、A型、B型またはC型のインフルエンザウイルスである。ある実施形態では、ウイルスは、2種以上の親ウイルスに由来するvRNAセグメントを有する再集合体ウイルスである。
【００４９】
ある実施形態では、本発明の方法は、複数の本発明のベクターを導入するステップを含み、各ベクターは、インフルエンザウイルスの一部を、ウイルスの複製を支援することができる宿主細胞の集団中へ組み入れる。宿主細胞を、ウイルスの成育を許容する条件下で培養することができ、インフルエンザウイルスを回収することができる。ある実施形態では、インフルエンザウイルスは、弱毒化ウイルス、寒冷適応ウイルスおよび/または温度感受性ウイルスである。例えば、ある実施形態では、ベクター由来組換えインフルエンザウイルスは、弱毒化生ワクチン、例えば、鼻腔内ワクチン製剤として投与するのに適した弱毒化、寒冷適応、温度感受性ウイルスであることができる。例示的な実施形態では、インフルエンザB/Ann Arbor/1/66ウイルスゲノム、例えば、ca B/Ann Arbor/1/66ウイルスゲノムの全体または一部を組み入れている複数のベクターを導入することによって、ウイルスを産生する。
【００５０】
ある実施形態では、1種のインフルエンザ株の少なくとも6種の内部ゲノムセグメント(例えば、HAおよびNAを除く全てのインフルエンザタンパク質をコードするゲノムセグメント)をコードするcDNA、および異なるインフルエンザ株の1種または複数のゲノムセグメント(HAおよびNAのvRNAセグメント)をコードするcDNAを含む複数のベクターを、宿主細胞の集団中に導入することができる。例えば、選択された弱毒化、寒冷適応および/または温度感受性のA型またはB型のインフルエンザの株、例えば、B/Ann Arobr/1/66のca、att、ts株、または人工的に操作したca、att、tsのA型またはB型インフルエンザの株の少なくとも6種の内部ゲノムセグメント(「骨格」)を、別のウイルス株に由来する免疫原性抗原をコードする1種または複数のセグメントと一緒に、宿主細胞の集団中に導入することができる。典型的には、免疫原性表面抗原は、赤血球凝集素(HA)抗原および/またはノイラミニダーゼ(NA)抗原の一方または両方を含む。免疫原性表面抗原をコードする単一のセグメントが導入されている実施形態では、選択されたウイルスの7種の補完的なセグメントもまた宿主細胞に導入される。
【００５１】
ある実施形態では、発現ベクターは、エレクトロポレーションによって、細胞中にトランスフェクションされる。ある実施形態では、発現ベクターは、リポソームトランスフェクション試薬の存在下、またはリン酸カルシウム沈殿法によって、細胞中に導入される。ある実施形態では、発現ベクターは、プラスミドである。ある実施形態では、発現ベクターは、このウイルスの各ゲノムRNAセグメントまたは対応するコードRNAの発現のための個別の発現ベクターを含む。ある実施形態では、各ゲノムRNAセグメントまたはコーディングRNAの発現は、本明細書に記載するイヌPol Iプロモーターに由来するプロモーター配列の制御下にある。
【００５２】
ある実施形態では、インフルエンザウイルスゲノムのセグメントを組み入れている複数のプラスミドベクターを、宿主細胞の集団中に導入する。例えば、ある実施形態では、それぞれが異なるゲノムのセグメントを組み入れている8個のプラスミドを利用して、宿主細胞中に完全なインフルエンザゲノムを導入することができる。別法として、より短いゲノムサブ配列を組み入れている、より多くの数のプラスミドを利用することもできる。
【００５３】
別の態様では、本発明は、例えば、A型インフルエンザウイルス等のインフルエンザウイルスの3種を超えるゲノムvRNAセグメントを有する分節マイナス鎖RNAウイルスの感染性ウイルス粒子を、培養細胞中で産生するための方法を提供し、この方法は、(a)このウイルスの成育を支援することができる細胞集団中に、このウイルスの完全なゲノムvRNAセグメントを提供するためにゲノムvRNAセグメントをこの細胞中で発現することができる第1セットの発現ベクターを導入するステップ;(b)この細胞中に、このウイルスの1種または複数のポリペプチドをコードするmRNAを発現することができる第2セットの発現ベクターを導入するステップと;(c)この細胞を培養するステップであって、それによって、このウイルス粒子を産生するステップとを含む。ある実施形態では、細胞は、イヌ細胞である。ある実施形態では、細胞は、MDCK細胞である。ある実施形態では、ウイルスは、B型インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、第1セットの発現ベクターは、1〜8個のプラスミド内に含有されている。ある実施形態では、第1セットの発現ベクターは、1個のプラスミド内に含有されている。ある実施形態では、第2セットの発現ベクターは、1〜8個のプラスミド内に含有されている。ある実施形態では、第2セットの発現ベクターは、1個のプラスミド内に含有されている。ある実施形態では、第1セットの発現ベクター、第2セットの発現ベクターまたはそれらの両方が、エレクトロポレーションによって導入される。ある実施形態では、第1セットの発現ベクターは、インフルエンザウイルスの各vRNAセグメントをコードする。ある実施形態では、第2セットの発現ベクターは、1種または複数のインフルエンザポリペプチドのmRNAをコードする。ある実施形態では、発現ベクターの第1セットまたは第2セット(または両方のセット)は、本発明の核酸、例えば、本発明のイヌ調節配列(例えば、イヌpol I)を含む。ある実施形態では、発現ベクターの第1セットまたは第2セット(または両方のセット)は、第2のウイルスのvRNAまたはmRNAをコードする。例えば、一セットのベクターが、1種または複数のベクターを含み、これらのベクターは、第2のインフルエンザウイルスのHAおよび/またはNAのmRNAおよび/またはvRNAをコードする。
【００５４】
また、本発明は、例えば、A型インフルエンザウイルス等のインフルエンザウイルスの3種を超えるゲノムvRNAセグメントを有する分節マイナス鎖RNAウイルスの感染性ウイルス粒子を、培養細胞中で産生するための方法も提供し、この方法は、(a)このウイルスの成育を支援することができる細胞集団中に、このウイルスの完全なゲノムvRNAセグメントを提供するためにゲノムvRNAセグメントをこの細胞中で発現することができ、かつこのウイルスの1種または複数のポリペプチドをコードするmRNAを発現することができる一セットの発現ベクターを導入するステップと;(b)この細胞を培養するステップであって、それによって、このウイルス粒子を産生するステップとを含む。ある実施形態では、細胞は、イヌ細胞である。ある実施形態では、細胞は、MDCK細胞である。ある実施形態では、ウイルスは、B型インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、このセットの発現ベクターは、1〜17個のプラスミド内に含有されている。ある実施形態では、このセットの発現ベクターは、1〜8個のプラスミド内に含有されている。ある実施形態では、このセットの発現ベクターは、1〜3個のプラスミド内に含有されている。ある実施形態では、このセットの発現ベクターは、エレクトロポレーションによって導入される。ある実施形態では、このセットの発現ベクターは、インフルエンザウイルスの各vRNAセグメントをコードする。ある実施形態では、このセットの発現ベクターは、1種または複数のインフルエンザポリペプチドのmRNAをコードする。ある実施形態では、このセットの発現ベクターは、インフルエンザウイルスの各vRNAセグメントおよび1種または複数のインフルエンザポリペプチドのmRNAをコードする。ある実施形態では、このセットの発現ベクターは、本発明の核酸、例えば、本発明のイヌ調節配列(例えば、イヌpol I)を含む。ある実施形態では、このセットの発現ベクターは、第2のウイルスのvRNAまたはmRNAをコードする。例えば、このセットのベクターが、1種または複数のベクターを含み、これらのベクターは、第2のインフルエンザウイルスのHAおよび/またはNAのmRNAおよび/またはvRNAをコードする。ある実施形態では、発現ベクターの第1セットまたは第2セット(または両方のセット)は、第2のウイルスのvRNAまたはmRNAをコードする。例えば、一セットのベクターが、1種または複数のベクターを含み、これらのベクターは、第2のインフルエンザウイルスのHAおよび/またはNAのmRNAおよび/またはvRNAをコードする。
【００５５】
ある実施形態では、方法は、イヌ細胞が産生したウイルス粒子を、イヌ細胞と同一または異なる細胞を利用する1種または複数のさらなる細胞感染の工程によって増幅するステップをさらに含む。ある実施形態では、方法は、感染性ウイルス粒子を単離するステップをさらに含む。ある実施形態では、方法は、ウイルスを弱毒化するまたは不活化する工程をさらに含む。ある実施形態では、方法は、弱毒化または不活化したウイルス粒子を、ワクチン組成物中に組み入れるステップをさらに含む。
【００５６】
一実施形態では、本発明のウイルスを産生する方法から、(本発明のベクターを宿主細胞中に導入後24、36または48時間で、)少なくとも0.1×103 PFU/ml、または少なくとも0.5×103 PFU/ml、または少なくとも1.0×103 PFU/ml、または少なくとも2×103 PFU/ml、または少なくとも3×103 PFU/ml、または少なくとも4×103 PFU/ml、あるいは0.1〜1×103 PFU/mlの範囲、または1×103〜5×103 PFU/mlの範囲、あるいは5×103 PFU/m超のウイルスの力価を得る。
【００５７】
ある実施形態では、インフルエンザウイルスは、B型インフルエンザウイルスに相当する。ある実施形態では、インフルエンザウイルスは、A型インフルエンザウイルスに相当する。ある実施形態では、方法は、対象への投与、例えば、鼻腔内投与によって、免疫応答を惹起することができる組換えおよび/または再集合体のインフルエンザウイルスを回収するステップを含む。ある実施形態では、ウイルスを、投与前に不活性化し、その他の実施形態では、弱毒化生ワクチンを投与する。また、本発明の方法に従って産生した組換えのA型インフルエンザウイルスおよびB型インフルエンザウイルス、ならびに再集合体のA型インフルエンザウイルスおよびB型インフルエンザウイルスも、本発明の特色である。ある実施形態では、ウイルスは、弱毒化インフルエンザウイルス、寒冷適応インフルエンザウイルス、温度感受性インフルエンザウイルス、またはこれらの望ましい特性のいずれかの組合せを含む。一実施形態では、インフルエンザウイルスは、インフルエンザB/Ann Arbor/1/66株ウイルス、例えば、B/Ann Arbor/1/66の寒冷適応、温度感受性、弱毒化株を組み入れる。別の実施形態では、インフルエンザウイルスは、インフルエンザA/Ann Arbor/6/60株ウイルス、例えば、A/Ann Arbor/6/60の寒冷適応、温度感受性、弱毒化株を組み入れる。
【００５８】
所望により、ワクチンの産生に関して都合のよい特性について選択されたウイルス株の6種の内部vRNAをコードするベクターを、選択された、例えば、病原性株の表面抗原(HAおよびNA)のvRNAセグメントをコードするベクターと組み合わせて導入することによって、再集合体ウイルスを産生する。例えば、ワクチン産生のために日常的に行われているように、HAセグメントを、病原性の点で関連性のあるH1株、H3株またはB株から好都合に選択することができる。同様に、HAセグメントを、H2株(例えば、H2N2)、H5株(例えば、H5N1)、またはH7株(例えば、H7N7)等の出現しつつある病原性株から選択することができる。別法として、第1の株の7種の補完的な遺伝子セグメントを、HAまたはNAをコードするセグメントのどちらかと組み合わせて導入する。ある実施形態では、内部遺伝子セグメントは、インフルエンザB/Ann Arbor/1/66株またはインフルエンザA/Ann Arbor/6/60株に由来する。その上、改変したHA遺伝子を含むインフルエンザウイルス(例えば、H5N1、H9N2、H7N7またはHxNy (ただし、x=1〜9およびy=1〜15))を、産生することができる。例えば、HA遺伝子を、多塩基の切断部位を除去することによって改変することができる。
【００５９】
別の態様では、本発明は、本発明の核酸または発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。ある実施形態では、細胞は、イヌ細胞である。ある実施形態では、イヌ細胞は、腎臓細胞である。ある実施形態では、イヌ腎臓細胞は、MDCK細胞である。その他の実施形態では、細胞は、ベロ細胞、Per.C6細胞、BHK細胞、PCK細胞、MDCK細胞、MDBK細胞、293細胞(例えば、293T細胞)、およびCOS細胞からなる群から選択される。ある実施形態では、これらの細胞株のうちの少なくとも2種の混合物、例えば、COS細胞およびMDCK細胞の組合せ、または293T細胞およびMDCK細胞の組合せの同時培養物が、宿主細胞の集団を構成する。
【００６０】
本発明のインフルエンザベクターを含む宿主細胞を、ウイルスの複製および組立てを可能にする条件下で培養して生育させることができる。典型的には、インフルエンザプラスミドを組み入れている宿主細胞を、37℃未満の温度、好ましくは、35℃以下の温度で培養することができる。ある実施形態では、細胞を32℃から35℃の間の温度で培養する。ある実施形態では、細胞を、約32℃から34℃の間、例えば、約33℃の温度で培養する。特定の力価までウイルスを複製させるのに適切な期間培養した後、組換えウイルスを回収することができる。所望により、回収したウイルスを、不活性化することができる。
【００６１】
さらに別の態様では、本発明は、インフルエンザウイルスの生育が、これらに限定されないが、MRC-5、WI-38、FRhL-2、PerC6、293、NIH 3T3、CEF、CEK、DF-1、ベロ、MDCK、Mv1 Lu、ヒト上皮細胞およびSF9の細胞型を含む、特定の細胞型に限定されるように、このインフルエンザウイルスを操作するための方法を提供する。一実施形態では、インフルエンザウイルスがヒト初代細胞(例えば、PerC6)中では成育できないように、生育が限定される。別の実施形態では、インフルエンザウイルスがヒト上皮細胞中では成育できないように、生育が限定される。当業者であれば、成育限定の表現型は、寒冷適応、温度感受性、弱毒化等の1種または複数の追加の表現型と組み合わせることができることを認識するであろう。また、成育限定の表現型を生じさせる変異は、上記で列挙した表現型等の追加の表現型に寄与するおよび/またはそれらを生じさせることができることも認識されるであろう。
【００６２】
別の態様では、本発明は、組換えのA型インフルエンザウイルスまたはB型インフルエンザウイルス、あるいは再集合体のA型インフルエンザウイルスまたはB型インフルエンザウイルス(すなわち、A型インフルエンザウイルスおよび/またはB型インフルエンザウイルスの野生型株および変異株)を、培地中のMDCK細胞からレスキューするための新規な方法を提供する。ある実施形態では、転写が本発明のイヌ調節配列によって制御されているインフルエンザウイルスゲノムを組み入れている複数のベクターを、MDCK細胞の集団中にエレクトロポレーションする。細胞を、ウイルスの複製を可能にする条件下で生育させることができ、例えば、寒冷適応、弱毒化、温度感受性ウイルス株の場合、MDCK細胞を、37℃未満の温度、好ましくは、35℃以下の温度で生育させることができる。典型的には、細胞を、32℃から35℃の間の温度で培養する。ある実施形態では、細胞を、約32℃から34℃の間、例えば、約33℃の温度で培養する。所望により(例えば、ワクチン産生のためには)、MDCK細胞を、いずれの動物由来産物も有しない無血清培地中で生育させる。
【００６３】
上記で記載した方法のある実施形態では、インフルエンザゲノムのプラスミドを組み入れた宿主細胞の培養後に、インフルエンザウイルスを回収することができる。ある実施形態では、回収したウイルスは、組換えウイルスである。ある実施形態では、ウイルスは、2種以上のウイルスの親株から遺伝子を寄与された再集合体インフルエンザウイルスである。所望により、回収した組換えウイルスまたは再集合体ウイルスを、継代培養によって、またはメンドリの卵内でさらに増幅する。
【００６４】
所望により、回収したウイルスを不活性化することができる。ある実施形態では、回収したウイルスは、インフルエンザワクチンを含む。例えば、回収したインフルエンザワクチンは、A型インフルエンザまたはB型インフルエンザの選択された株に由来するHA抗原および/またはNA抗原を有する再集合体インフルエンザウイルス(例えば、6:2または7:1再集合体ウイルス)であることができる。一実施形態では、HA抗原またはNA抗原は、改変される。特定の都合のよい実施形態では、再集合体インフルエンザウイルスは、弱毒化の表現型を有する。所望により、再集合体ウイルスは、寒冷適応および/または温度感受性、例えば、弱毒化、寒冷適応または温度感受性のA型インフルエンザウイルスまたはB型インフルエンザウイルスである。そのようなインフルエンザウイルスは、例えば、選択された、例として、病原性インフルエンザ株に特異的な免疫応答を予防的に生じるための弱毒化生ワクチンとして有用である。本発明の方法に従って産生したインフルエンザウイルス、例えば、弱毒化再集合体ウイルスは、本発明の追加の特色である。
【００６５】
別の態様では、本発明は、組換えインフルエンザウイルスワクチンを産生するための方法に関し、この方法は、転写が本発明のイヌ調節配列(例えば、イヌRNA pol Iプロモーター)によって制御されるインフルエンザウイルスゲノムを組み入れている複数のベクターを、インフルエンザウイルスの複製を支援することができる宿主細胞の集団中に導入するステップ、この宿主細胞を35℃以下で培養するステップ、および対象への投与によって免疫応答を惹起できるインフルエンザウイルスを回収するステップを含む。ワクチンは、A型インフルエンザウイルスの株またはB型インフルエンザウイルスの株のどちらかを含むことができる。
【００６６】
ある実施形態では、インフルエンザワクチンウイルスは、弱毒化インフルエンザウイルス、寒冷適応インフルエンザウイルスまたは温度感受性インフルエンザウイルスを含む。ある実施形態では、ウイルスは、これらの望ましい特性の組合せを所有する。ある実施形態では、インフルエンザウイルスは、インフルエンザA/Ann Arbor/6/60株ウイルスを含有する。別の実施形態では、インフルエンザウイルスは、インフルエンザB/Ann Arbor/1/66株ウイルスを組み入れる。別法として、ワクチンは、ca A/Ann Arbor/6/60またはca B/Ann Arbor/1/66の特徴的な生物学的特性に影響を及ぼす、少なくとも1つの置換アミノ酸、例として、これらの株の独特のアミノ酸を組み入れている人工的に操作したA型インフルエンザウイルスまたはB型インフルエンザウイルスを含む。
【００６７】
一実施形態では、本発明の方法によって産生した組換えウイルス(またはそれに由来するウイルス)の集団を含むワクチンを提供する。特異的な実施形態では、ワクチンは、本方法によって産生した生ウイルスを含む。別の特異的な実施形態では、ワクチンは、本方法によって産生した不活化ウイルスまたは不活性化ウイルスを含む。別の特異的な実施形態では、ワクチンは、本方法によって産生した生ウイルス、不活化ウイルスまたは不活性化ウイルスから調製した免疫原性組成物を含む。別の特異的な実施形態では、ワクチンは、本方法によって産生した弱毒化生、寒冷適応、温度感受性インフルエンザウイルスから調製した免疫原性組成物を含む。別の特異的な実施形態では、ワクチンは、本方法によって産生した弱毒化生、寒冷適応、温度感受性インフルエンザウイルスまたはそれらに由来するウイルスを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
インフルエンザウイルスのプラスミドレスキュー法は、一般に、ウイルスタンパク質を発現するためおよびウイルスゲノムRNAを転写させるために、適切な宿主細胞中への発現ベクターの導入を含む。RNAポリメラーゼI酵素が、ウイルスゲノムとして使用するのに適した末端を持つ転写産物を生成することから、ウイルスゲノムRNAの転写は、一般に、これらの酵素を用いて行われる。したがって、プラスミドレスキュー法では、ゲノムRNAの転写を開始させるために、RNA pol Iプロモーターおよびその他の調節エレメントが使用される。残念なことに、RNA pol Iプロモーターは、高度に種特異的である。すなわち、ある種からのRNA pol Iは、無関係の種からのRNA pol Iプロモーターに、効率的に結合する場合もあれば、そうでない場合もある。したがって、RNA pol Iプロモーターの有効性が、プラスミドレスキュー法を行うことができる細胞を制限する。本発明までは、プラスミドレスキュー法は、イヌ細胞中では不可能であった。以下の本発明の開示に基づいて、イヌ細胞中でのプラスミドレスキュー法が、初めて可能になる。
【００６９】
したがって、第1の態様では、イヌRNAポリメラーゼI調節配列を含む本発明の単離核酸を提供する。ある実施形態では、調節配列は、プロモーターである。一実施形態では、調節配列は、イヌpol Iプロモーター配列である。別の実施形態では、調節配列は、クローン化ウイルスcDNAに作動可能に連結している。さらに別の実施形態では、クローン化ウイルスcDNAは、マイナス鎖またはプラス鎖のウイルスのウイルスRNAあるいは対応するcRNAをコードする。特異的な一実施形態では、クローン化ウイルスcDNAは、インフルエンザウイルスのゲノムウイルスRNA(または対応するcRNA)をコードする。
【００７０】
特異的な一実施形態では、本発明の単離核酸は、イヌRNAポリメラーゼI調節配列および転写終結配列を含む。ある実施形態では、転写終結配列は、pol I終止配列である。ある実施形態では、転写終結配列は、ヒト、サルまたはイヌのpol I終止配列である。
【００７１】
ある実施形態では、本発明の核酸は、ヒト、霊長類、マウスまたはイヌのpol Iポリペプチドに結合し、かつ配列番号1〜19からなる群から選択された1種または複数のヌクレオチド配列と、少なくとも100％、あるいは約99％、98％、97％、96％、95％、90％、85％、80％、75％、70％または65％同一であるポリヌクレオチド配列またはその機能的に活性のある断片、例えば、イヌRNA pol I調節配列を含む。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列またはその機能的に活性のある断片は、適切なポリペプチド(例えば、ヒト、霊長類、マウスまたはイヌのpol Iポリペプチド)の存在下で、このヌクレオチド配列に作動可能に連結している第2のポリヌクレオチド配列の転写を開始する能力をさらに保持する。一実施形態では、配列番号1〜19に記載する核酸の「機能的に活性のある断片」は、配列番号1〜19の完全長配列が有する1種または複数の本明細書に記載する機能的活性を保持する。例えば、配列番号1に記載する調節配列の機能的に活性のある断片を提供すると、それによって、調節配列断片は、転写されようとする核酸に作動可能に連結しているので、in vitroまたはin vivoにおける適切なタンパク質の存在下で、この核酸は転写される。
【００７２】
ある実施形態では、本発明の核酸は、ヒト、霊長類、マウスまたはイヌのpol Iポリペプチドに結合し、かつ/または配列番号1〜19からなる群から選択された1種または複数のヌクレオチド配列と、100％、あるいは少なくとももしくは約99％、98％、97％、96％、95％、90％、85％、80％、75％、70％または65％同一であるポリヌクレオチド配列またはその断片、例えば、イヌRNA pol I調節配列を含む。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列またはその断片は、適切なポリペプチド(例えば、ヒト、霊長類、マウスまたはイヌのpol Iポリペプチド)の存在下で、このヌクレオチド配列に作動可能に連結している第2のポリヌクレオチド配列の転写を開始する能力をさらに保持する。
【００７３】
特定の態様では、本発明は、イヌRNAポリメラーゼIプロモーターを含む単離核酸を提供する。好ましくは、イヌRNAポリメラーゼIプロモーターは、例えば、インフルエンザのゲノムRNA等の転写されようとする核酸に作動可能に連結している。核酸をイヌ細胞中に導入した結果、インフルエンザのゲノムRNAの転写が生じ、適切なインフルエンザタンパク質の存在下で、RNA転写産物が充填されて、感染性インフルエンザウイルスとなることができる。一実施形態では、単離核酸が提供され、この単離核酸は、本発明のイヌRNA調節配列(例えば、イヌRNA pol Iプロモーター)を含み、この調節配列は、転写されようとする核酸に作動可能に連結しており、in vitroまたはin vivoにおける適切なタンパク質の存在下で、この核酸は転写される。一実施形態では、この調節配列に作動可能に連結している核酸は、インフルエンザvRNAセグメントである。
【００７４】
別の態様では、本発明は、もっぱらクローン化ウイルスDNAから、組換えインフルエンザウイルスをイヌの細胞培養で産生するためのベクターおよび方法を提供する。例えば、各ウイルスゲノムのセグメントをコードするクローン化cDNAを含む複数のベクターを、本発明のイヌRNA調節配列(例えば、イヌpol Iプロモーター)の転写制御の下で、イヌ宿主細胞中に導入し、このイヌ細胞を培養し、産生された組換えインフルエンザウイルスを細胞培養物から単離することによってインフルエンザウイルスを産生することができる。インフルエンザウイルスゲノムをコードするベクターを、このようにイヌ細胞中に(例えばエレクトロポレーションによって)導入する場合、ワクチンとして適した組換えウイルスを、標準的な精製の手順によって回収することができる。本発明のベクター系および方法を使用して、ワクチンの産生に関して望ましい特性について選択された株の6種の内部遺伝子セグメント、ならびに選択された、例えば、病原性の株からの免疫原性のHAセグメントおよびNAセグメントを組み入れている再集合体ウイルスを組織培養で迅速にかつ効率的に産生することができる。したがって、本明細書に記載する系および方法は、イヌ細胞培養による組換えのA型インフルエンザウイルスおよびB型インフルエンザウイルス、ならびに再集合体のA型インフルエンザウイルスおよびB型インフルエンザウイルスの迅速な産生に有用であり、それらには、弱毒化生ワクチンを含む、ワクチンとして使用するのに適したウイルスが含まれる。本発明の方法に従って調製したワクチンを、鼻腔内または筋肉内から送達することができる。
【００７５】
典型的には、単一のマスタードナーウイルス(MDV: Master Donor Virus)株を、A型のサブタイプおよびB型のサブタイプのそれぞれについて選択する。弱毒化生ワクチンの場合、マスタードナーウイルス株を、典型的には、ワクチンの産生に関して都合のよい特性、例えば、温度感受性、寒冷適応および/または弱毒化について選ぶ。例えば、例示的なマスタードナー株として、A/Ann Arbor/6/60およびB/Ann Arbor/1/66のそれぞれの温度感受性株、弱毒化株および寒冷適応株があげられる。
【００７６】
例えば、選択されたマスタードナーA型ウイルス(MDV-A)またはマスタードナーB型ウイルス(MDV-B)を、複数の、ウイルスゲノムを構成するクローン化ウイルスcDNAから産生することができる。例示的な実施形態では、組換えウイルスを、8種のクローン化ウイルスcDNAから産生する。PB2、PB1、PA、NP、HA、NA、MおよびNSの選択されたMDV-A配列またはMDV-B配列のどちらかに相当する8種のウイルスcDNAを、発現ベクター、例えば、プラスミド(例として、pAD3000)等の双方向性発現ベクター内にクローニングし、その結果、一方の鎖から、イヌRNAポリメラーゼI (pol I)プロモーターからウイルスゲノムRNAを転写することができ、他方の鎖から、RNAポリメラーゼII (pol II)プロモーターからウイルスmRNAを合成することができる。所望により、HAセグメントを含む、いずれかの遺伝子セグメントを、改変することができる(例えば、多塩基の切断部位を除去する)。
【００７７】
次いで、8種のウイルスcDNAを有するプラスミドを、適切な宿主細胞、例えば、MDCK細胞中にトランスフェクションした後に、感染性組換えMDV-Aウイルスまたは感染性組換えMDV-Bウイルスを回収する。本明細書に記載するプラスミドおよび方法を使用する場合、本発明は、例えば、選択されたウイルス(例えば、MDV-A、MDV-B、PR8)の6種の内部遺伝子(PB1、PB2、PA、NP、MおよびNS)を異なる対応する(AまたはB)型のインフルエンザウイルスに由来するHAおよびNAと一緒に同時トランスフェクションすることによって、6:2再集合体ウイルスを産生するのに有用である。例えば、HAセグメントは、ワクチン産生のために日常的に行われているように、病原性の点で関連性のあるH1株、H3株またはB株から好都合に選択される。同様に、HAセグメントを、H2株(例えば、H2N2)、H5株(例えば、H5N1)、またはH7株(例えば、H7N7)等の病原性株として、出現しつつある関連性のある株から選択することができる。また、MDVの7種のゲノムセグメントおよび選択された株のHA遺伝子またはNA遺伝子のどちらかを組み入れている再集合体(7:1再集合体)も産生することができる。その上、この系は、ワクチンの産生に関連する表現型、例えば、弱毒化(att)、寒冷適応(ca)、および温度感受性(ts)の表現型の特徴の分子的な基礎を決定するのに有用である。
【００７８】
5.1 定義
別途定義しない限り、科学技術用語は全て、関係する分野で通常使用される場合と同一の意味を有するものであると理解する。本発明のために、以下の用語は、以下に定義する。
【００７９】
「核酸」、「ポリヌクレオチド」、「ポリヌクレオチド配列」および「核酸配列」という用語は、一本鎖もしくは二本鎖のデオキシリボヌクレオチドポリマーまたは一本鎖もしくは二本鎖のリボヌクレオチドポリマーあるいはそれらのキメラまたは類似体を指す。本明細書で使用する場合には、自然に存在するヌクレオチドの類似体のポリマーが、自然に存在するヌクレオチドと同様の形態で、一本鎖核酸とハイブリダイズするという点で、自然のヌクレオチドに必須の性質を有する場合、この用語は、所望によりそのようなポリマーも含む(例えば、ペプチド核酸)。別段の記載がない限り、本発明の特定の核酸配列は、明示的に記載する配列に加えて、相補配列も包含する。
【００８０】
「遺伝子」という用語は、生物学的機能に関連する核酸のいずれをも指し、広義に使用される。したがって、遺伝子は、コード配列および/またはコード配列の発現に必要な調節配列を含む。「遺伝子」という用語は、特定のゲノム配列およびそのゲノム配列がコードするcDNAまたはmRNAに適用される。
【００８１】
また、遺伝子は、非発現性の核酸のセグメントも含み、そのようなセグメントは、例えば、その他のタンパク質の認識配列を形成する。非発現性の調節配列は、「プロモーター」および「エンハンサー」を含み、これらには転写因子等の調節タンパク質が結合し、その結果、隣接しているまたは付近の配列の転写が生じる。「組織特異的な」プロモーターまたはエンハンサーは、1種または複数の特異的な組織型または細胞型において転写を調節するプロモーターまたはエンハンサーである。
【００８２】
「プロモーター」または「プロモーター配列」は、適切な転写に関連する酵素、例えば、RNAポリメラーゼが、酵素が機能する条件、例えば、培養条件または生理的条件の下に存在する場合、核酸配列の転写を開始することができるDNAの調節領域であり、核酸配列に、「プロモーター」は、作動可能に結合している。プロモーターは、プロモーターが転写を開始する核酸配列の上流または下流に存在することができる。cDNAの上流に位置するプロモーター配列には、3'末端で、転写開始部位が結合し、プロモーター配列は、上流から(5'方向に)伸長して、バックグラウンドを上回る検出可能なレベルで転写を開始するのに必要とする最小の数の塩基またはエレメントを含む。((-)RNAを発現するための)cDNAの下流に位置するプロモーター配列には、5'末端で、転写開始部位が結合し、プロモーター配列は、下流から(3'方向に)伸長して、バックグラウンドを上回る検出可能なレベルで転写を開始するのに必要とする最小の数の塩基またはエレメントを含む。本発明の双方向性のシステムは、上流のプロモーターおよび下流のプロモーターの両方を含み、一方向性のシステムは、上流のプロモーターのみを含む。プロモーター配列の内部またはその付近に、(便利なことに、例えば、S1ヌクレアーゼを用いたマッピングによって規定される)転写開始部位が存在し、また、RNAポリメラーゼの結合を促進、調節または増強する、あるいはそうでなければRNAポリメラーゼの結合を生じさせるタンパク質結合ドメイン(コンセンサス配列)を含むこともできる。
【００８３】
本明細書で使用する場合、「イヌRNAポリメラーゼI調節配列」または「イヌRNAポリメラーゼI調節エレメント」(あるいはそれらの機能的に活性のある断片)は、イヌRNAポリメラーゼIおよび所望により関連の転写因子が、酵素が機能する条件、例えば、培養条件または生理的条件の下に存在する場合、核酸配列の転写を増加させることができる核酸配列を指し、核酸配列に、「イヌRNAポリメラーゼI調節配列」は、作動可能に結合している。イヌRNAポリメラーゼI調節配列の例として、イヌRNAポリメラーゼIプロモーターおよびイヌRNAポリメラーゼIエンハンサーがあげられ、イヌRNAポリメラーゼIプロモーターは、イヌRNAポリメラーゼIプロモーターに作動可能に連結している核酸の転写を、バックグラウンドを上回って増加させ、イヌRNAポリメラーゼIエンハンサーは、イヌRNAポリメラーゼIプロモーターに作動可能に連結している核酸の転写を、イヌRNAポリメラーゼIエンハンサーの非存在下で観察されるレベルを上回って増加させる。イヌRNAポリメラーゼI調節エレメントを同定するための試験では、対象の核酸に作動可能に連結している推定されるイヌRNAポリメラーゼI調節エレメントを、適切なイヌ細胞、例えば、MDCK細胞に導入し、従来のアッセイ、例えば、ノーザンブロットを使用して対象の核酸の転写を検出する。推定されるイヌRNAポリメラーゼI調節エレメントが存在する場合と存在しない場合とで、核酸の転写レベルを比較することによって、当業者であれば、核酸エレメントがイヌRNAポリメラーゼI調節エレメントであるか否かを決定することができる。
【００８４】
「ベクター」という用語は、異種起源の核酸配列を細胞中に導入するために使用することができる核酸、例えば、プラスミド、ウイルスベクター、組換え核酸またはcDNAを指す。本発明のベクターは、典型的には、本発明の調節配列を含む。ベクターは、自律的に複製してもよいし、自律的に複製しなくてもよい。また、ベクターは、自律的に複製しない、裸のRNAポリヌクレオチド、裸のDNAポリヌクレオチド、同一の鎖内でDNAおよびRNAの両方からなるポリヌクレオチド、ポリリジン結合DNAまたはポリリジン結合RNA、ペプチド結合DNAまたはペプチド結合RNA、リポソーム結合DNA、あるいはその他であることもできる。最も一般的には、本発明のベクターは、プラスミドである。
【００８５】
「発現ベクター」は、プラスミド等のベクターであり、これは、ベクター内に組み入れた核酸の発現例えば、転写を促進することができる。本発明の発現ベクターは、典型的には、本発明の調節配列を含む。発現ベクターは、自律的に複製してもよいし、自律的に複製しなくてもよい。典型的には、発現させようとする核酸は、プロモーターおよび/またはエンハンサーに「操作可能に連結し」ており、プロモーターおよび/またはエンハンサーによる転写の調節制御を受ける。
【００８６】
「双方向性発現ベクター」は、典型的には、2つの別のプロモーターの間に位置している核酸に対して反対の方向に向かう2つのプロモーターによって特徴付けられ、それによって、発現を両方の方向に向けて開始することができ、その結果、例えば、プラス(+)またはセンス鎖RNAおよびネガティブ(-)またはアンチセンス鎖RNAの両方の転写が生じる。または、双方向性発現ベクターを、アンビセンスベクターとして使用することもでき、この場合、ウイルスmRNAおよびウイルスゲノムRNA(cRNAとして)が、同一の鎖から発現する。
【００８７】
本発明に関しては、「単離」という用語は、自然に存在する環境では、それに通常付随または相互作用する成分を実質的に有しない、核酸またはタンパク質等の生物学的物質を指す。単離物質は、所望により、自然環境では当該物質と共には存在しない物質、例えば、細胞を含む。例えば、当該物質が、細胞等のそれにとって自然な環境中に存在する場合、当該物質は、細胞内のある位置(例えば、ゲノムまたは遺伝因子)であるが、そのような環境に存在する物質にとって自然ではない位置に置かれている。例えば、自然に存在する核酸(例えば、コード配列、プロモーター、エンハンサー等)が、自然に存在しない手段(例えば、プラスミドまたはウイルスベクター等のベクターあるいは単位複製配列)によって、ゲノムのある座位であるが、そのような核酸にとって自然ではない座位に導入される場合、その核酸は、単離されていることになる。また、そのような核酸を、「異種」核酸とも呼ぶ。
【００８８】
「組換えの」という用語は、物質(例えば、核酸またはタンパク質)が、人為的介入によって人工的または合成的(非自然的)に変化していることを示す。変化を、物質の自然の環境または状態内の物質上で起こすこともできるし、物質の自然の環境または状態から取り除くこともできる。具体的には、ウイルス、例えば、インフルエンザウイルスについていえば、ウイルスが組換えの核酸の発現によって産生される場合、このウイルスは組換えである。
【００８９】
「再集合体」（reassortant；リアソータント、合併結合変異）は、ウイルスについていえば、ウイルスが、2種以上のウイルスの親株または源に由来する遺伝子成分および/またはポリペプチド成分を含むことを示す。例えば、7:1再集合体ウイルスは、第1の親ウイルスに由来する7つのウイルスゲノムのセグメント(または遺伝子のセグメント)、および第2の親ウイルスからの単一の補完的なウイルスゲノムのセグメント、例えば、赤血球凝集素またはノイラミニダーゼをコードするセグメントを含む。6:2再集合体ウイルスは、6つのゲノムのセグメント、これは最も一般的には、第1の親ウイルスからの6つの内部遺伝子であり、および異なる親ウイルスからの2つの補完的なセグメント、例えば、赤血球凝集素およびノイラミニダーゼを含む。
【００９０】
異種または単離核酸についていう「導入した」という用語は、核酸の真核細胞または原核細胞内への組入れを指し、その場合、核酸が、細胞のゲノム(例えば、染色体、プラスミド、プラスチドまたはミトコンドリアDNA)内に取り込まれる場合、自律的なレプリコンに変換される場合、または一過性に発現する場合(例えば、トランスフェクションしたmRNA)がある。この用語は、「感染」、「トランスフェクション」、「形質転換」および「形質導入」等の方法を含む。本発明に関しては、エレクトロポレーション、リン酸カルシウム沈殿法、脂質の仲介によるトランスフェクション法(リポフェクション法)等を含む、多様な方法を利用して、核酸を原核細胞内に導入することができる。
【００９１】
「宿主細胞」という用語は、ベクター等の核酸を取り込むことができる、または取り込んでおり、当該核酸の複製および/または発現、さらに、所望により、ポリペプチドおよび/またはウイルスを含む、1種または複数のコードされた産物の産生を支援する細胞を意味する。宿主細胞は、大腸菌等の原核細胞であってもよいし、酵母、昆虫、両生類、鳥類、またはヒトを含む哺乳動物等の真核細胞であってもよい。本発明に関しての例示的な宿主細胞として、ベロ(アフリカミドリザルの腎臓)細胞、Per.C6細胞(ヒト胚性網膜細胞)、BHK(ベビーハムスター腎臓)細胞、初代ニワトリ腎臓(PCK)細胞、メイディン-ダービー-イヌ腎臓(MDCK)細胞、メイディン-ダービー-ウシ腎臓(MDBK)細胞、293細胞(例えば、293T細胞)、およびCOS細胞(例えば、COS1細胞、COS7細胞)があげられる。宿主細胞という用語は、例えば、異なる細胞型または細胞株の混合培養(例えば、ベロ細胞とCEK細胞)を含む、細胞の組合せまたは混合物を包含する。エレクトロポレーションを行ったsfベロ細胞の同時培養が、例えば、2004年12月22日に出願された国際公開第US04/42669号に記載されており、これは、参照によってその全体が本明細書に組み入れられている。
【００９２】
「人工的に操作した」という表現を、本明細書では、ウイルス、ウイルスの核酸またはポリペプチド、ワクチン等のウイルスコード化産物が、部位特異的変異誘発、PCR変異誘発等の組換え法によって導入された、少なくとも1つの変異を含むこと示すために使用する。1つまたは複数のヌクレオチドの変異および/または1つまたは複数のアミノ酸の置換を含むウイルス(またはウイルスの成分もしくは産物)についていう「人工的に操作した」という表現は、ウイルス(またはウイルスの成分もしくは産物)をコードするウイルスゲノムまたはゲノムのセグメントが、自然に存在する源、具体的には、自然に存在する株または以前から存在するウイルスの非組換え法(例えば、25℃における連続継代)によって産生された実験室株、例えば、野性型または寒冷適応のA/Ann Arbor/6/60株またはB/Ann Arbor/1/66株に由来しないことを示す。
【００９３】
「％配列同一性」という用語は、本明細書では、「％同一性」という用語と区別なく使用し、配列アライメントのプログラムを使用して配列を比較した場合の、2つ以上のペプチド配列間のアミノ酸配列の同一性の程度、または2つ以上のヌクレオチド配列間のヌクレオチド配列の同一性の程度を指す。例えば、本明細書で使用する場合、80％の同一性とは、定義されたアルゴリズムによって決定された配列が80％同一であることと同じことを意味し、所与の配列が別の長さの別の配列と少なくとも80％同一であることを意味する。配列同一性の例示的な程度として、これらに限定されないが、所与の配列と、60、70、80、85、90、95、98％またはそれを超える配列同一性があげられる。
【００９４】
「％配列相同性」という用語は、本明細書では、「％相同性」という用語と区別なく使用し、配列アライメントのプログラムを使用して配列を比較した場合の、2つ以上のペプチド配列間のアミノ酸配列の相同性の程度、または2つ以上のヌクレオチド配列間のヌクレオチド配列の相同性の程度を指す。例えば、本明細書で使用する場合、80％の相同性とは、定義されたアルゴリズムによって決定された配列が80％相同であることと同じことを意味し、したがって、所与の配列の相同体が、当該の所与の配列の長さにわたり80％超の配列相同性を有する。配列相同性の例示的な程度として、これらに限定されないが、所与の配列と、60、70、80、85、90、95、98％またはそれを超える配列相同性があげられる。
【００９５】
2つの配列間の同一性を決定するために使用することができる例示的なコンピュータプログラムとして、これらに限定されないが、一連のBLASTプログラム、例えば、BLASTNおよびBLASTX、ならびにTBLASTX、BLASTPおよびTBLASTNがあげられ、これらは、インターネット上のNCBIのウェブサイトで一般に公開されている。また、Altschul et al., 1990, J. Mol. Biol. 215:403 10(特に、公開されているデフォルト設定、すなわち、パラメータ: w=4、t=17に関して)、およびAltschul et al., 1997, Nucleic Acids Res., 25:3389 3402も参照されたい。配列検索は、所与のアミノ酸配列をGenBank Protein Sequencesおよびその他の公開データベース中のアミノ酸配列と比較して評価する場合、典型的には、BLASTPプログラムを使用して実行する。BLASTXプログラムは、GenBank Protein Sequencesおよびその他の公開データベース中のアミノ酸配列に対して全ての読み枠で翻訳されている核酸配列を検索する場合に好ましい。BLASTPおよびBLASTXの両方は、デフォルトパラメータである11.0のギャップ開始ペナルティおよび1.0のギャップ伸張ペナルティを使用し、BLOSUM-62マトリックスを利用して実行される。同上を参照されたい。
【００９６】
2つ以上の配列間の「％同一性」決定するための、選択された配列の好ましいアライメントは、例えば、10.0のギャップ開始ペナルティおよび0.1のギャップ伸張ペナルティを含む、デフォルトパラメータ、ならびにBLOSUM 30類似性マトリックスを用いて操作されるMacVectorのバージョン6.5中のCLUSTAL-Wプログラムを使用して実行する。
【００９７】
「と特異的にハイブリダイズする」または「特異的ハイブリダイゼーション」または「と選択的にハイブリダイズする」とは、核酸分子が、当該配列が複雑に混ざり合った(例えば、全細胞の)DNAまたはRNA中に存在する場合、ストリンジェントな条件下で、優先的に特定のヌクレオチド配列と結合、二本鎖を形成またはハイブリダイズすることを指す。
【００９８】
「ストリンジェントな条件下」という用語は、プローブが、標的配列とは優先的にハイブリダイズし、かつその他の配列とは、より低い程度でハイブリダイズするか、全くハイブリダイズしない条件を指す。サザンハイブリダイゼーションおよびノーザンハイブリダイゼーション等の核酸ハイブリダイゼーション実験に関する「ストリンジェントなハイブリダイゼーション」および「ストリンジェントなハイブリダイゼーション洗浄条件」は、配列に依存し、異なる環境パラメータ下では異なる。核酸のハイブリダイゼーションへの広範な案内が、Tijssen, 1993, Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology-Hybridization with Nucleic Acid Probes, part I, chapter 2, "Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid probe assays", Elsevier, NY; Sambrook et al., 2001, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, 3rd ed., NY;およびAusubel et al., eds., Current Edition, Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates and Wiley Interscience, NY.に見られる。
【００９９】
一般的に、高度にストリンジェントなハイブリダイゼーションおよび洗浄の条件は、定義されたイオン強度およびpHで、特定の配列の融解温度(Tm)より約5℃低くなるように選択される。Tmは、(定義されたイオン強度およびpH下で、)標的配列のうちの50％が、完全に一致するプローブとハイブリダイズする温度である。極めて高度にストリンジェントな条件は、特定のプローブのTmと等しくなるように選択される。
【０１００】
約100個超の相補的な残基を有する相補的な核酸のサザンブロットまたはノーザンブロットのフィルター上でのハイブリダイゼーションの場合、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の1つの例は、ハイブリダイゼーションを一晩行う場合、42℃で、1mgのへパリンを有する50％ホルマリンである。極めて高度にストリンジェントな洗浄条件の例は、72℃、0.15M NaCl、約15分間である。高度にストリンジェントな洗浄条件の例は、65℃、0.2×SSC、15分間の洗浄である。SSC緩衝液の説明は、Sambrook et al.を参照されたい。高度にストリンジェントな洗浄の前に、低度にストリンジェントな洗浄を行って、プローブのバックグラウンドシグナルを取り除くことができる。例えば、約100個超のヌクレオチドの二本鎖に対する中等度にストリンジェントな洗浄の例は、45℃、1×SSC、15分間である。例えば、約100個超のヌクレオチドの二本鎖に対する低度にストリンジェントな洗浄の例は、40℃、4〜6×SSC、15分間である。一般的に、特定のハイブリダイゼーションアッセイにおいて、シグナル対ノイズの比が、無関係なプローブについて観察されたシグナル対ノイズの比の2倍(またはそれ以上)である場合、特異的なハイブリダイゼーションの検出を示す。
【０１０１】
本明細書で使用する場合、「約」という用語は、別段の記載がない限り、当該用語によって加減される値を、10％を超えて上回ることもなければ、10％を超えて下回ることもない値を指す。例えば、「約5μg/kg」という用語は、4.5μg/kgから5.5μg/kgの範囲を意味する。別の例として、「約1時間」は、48分から72分の範囲を意味する。
【０１０２】
本明細書で使用する場合、「コードする」という用語は、核酸、例えば、デオキシリボ核酸の、ポリペプチドに翻訳することができる核酸を含む、相補的な核酸に転写する特性を指す。例えば、デオキシリボ核酸は、RNAをコードすることができ、このRNAは、このデオキシリボ核酸から転写される。同様に、デオキシリボ核酸は、ポリペプチドをコードすることができ、このポリペプチドは、このデオキシリボ核酸から転写されたRNAから翻訳される。
【０１０３】
5.2 イヌRNA Pol I制御エレメントを含む核酸
一実施形態では、本発明のイヌRNA制御配列(例えば、イヌRNA pol Iプロモーター)を含む単離核酸を提供する。制御配列は、例えば転写される核酸と作動可能に連結させることができ、in vitroまたはin vivoで適切なタンパク質の存在下において転写することができる。一実施形態では、前記制御配列と作動可能に連結した核酸はインフルエンザvRNAセグメントである。
【０１０４】
幾つかの態様では本発明は、イヌRNA pol Iプロモーターを含む単離核酸を提供する。イヌRNA pol Iプロモーターは、例えばインフルエンザゲノムRNAなどの、転写される核酸と作動可能に連結していることが好ましい。イヌ細胞中への核酸の導入は、インフルエンザゲノムRNAの転写をもたらす可能性があり、および適切なインフルエンザタンパク質の存在下において、1種または複数の転写産物をインフルエンザウイルス、例えば感染性インフルエンザウイルス中にパッケージングすることができる。
【０１０５】
ある実施形態では、本発明の核酸は、ヒト、霊長類、マウスまたはイヌpolIポリペプチドと結合し配列番号1〜19からなる群から選択される1種または複数のヌクレオチド配列と少なくともまたは約99％、98％、97％、96％、95％、94％、93％、92％、91％、90％、89％、88％、87％、86％、85％、84％、83％、82％、81％、80％、79％、78％、77％、76％、75％、74％、73％、72％、71％、70％、69％、68％、67％、66％、65％、64％、63％、62％、61％または60％同一であるイヌRNA pol I制御配列またはその断片を含む。一実施形態では、RNA pol I制御配列またはその断片はさらに、ヌクレオチド配列と作動可能に連結した遺伝子の転写を開始させる能力を保持している。
【０１０６】
さらに、本発明の核酸は、イヌRNA pol Iプロモーターを含む核酸の誘導体型も含む。非制限的に当業者に知られている任意の方法によって、本明細書で以後同定したイヌRNA pol I制御配列から、このような誘導体を作製することができる。例えば、核酸の1、2、3、5、10個あるいはそれより多くのヌクレオチドの置換、挿入、または欠失を含めた部位特異的突然変異誘発によって誘導体を作製することができる。あるいは、ランダムな突然変異誘発によって誘導体を作製することができる。核酸をランダムに突然変異誘発するための1つの方法は、0.1mMのMnCl2および非平衡ヌクレオチド濃度の存在下でPCR反応において核酸を増幅させることを含む。これらの条件はPCR反応中使用されるポリメラーゼの誤った取り込み率を増大させ、増幅した核酸のランダムな突然変異誘発をもたらす。誘導体核酸は、ヌクレオチド配列と作動可能に連結した遺伝子の転写を開始させる能力を保持していることが好ましい。
【０１０７】
ある実施形態では、本発明の核酸は、配列番号1〜19からなる群から選択される1種または複数のヌクレオチド配列の少なくとも約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、325、350、375、400、425、450、475、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、または1000個の連続したヌクレオチドを含む。好ましくは、核酸はイヌ細胞中でヌクレオチド配列と作動可能に連結した遺伝子の転写を開始させることができる配列を含み、したがって機能誘導体である。一実施形態では核酸は、イヌ細胞においてイヌpolIポリペプチドと結合しインフルエンザvRNAの(in vitroまたはin vivo)転写を開始させることができる配列を含む。
【０１０８】
ある実施形態では、本発明の核酸配列は配列番号1として表す配列またはその機能誘導体の(+1ヌクレオチドとしても知られる、プロモーターから転写される第一ヌクレオチドに関する)ヌクレオチド-250〜-1を含むか、あるいはそれらからなる。配列番号1において見られるイヌpolI制御配列から発現される18SリボゾームRNAに関する+1ヌクレオチドは、配列番号1の位置1804におけるヌクレオチドである。
【０１０９】
ある実施形態では、本発明のイヌpolI制御配列は、厳格なハイブリダイゼーション条件下で配列番号1〜19からなる群から選択される核酸を含めた核酸とハイブリダイズする単離核酸(またはその相補配列)を含むか、あるいはそれからなり、イヌ細胞において制御配列と作動可能に連結した遺伝子の転写を開始させることができる。
【０１１０】
一実施形態では、本発明のイヌpolI制御配列は、イヌRNA pol Iポリペプチドと結合することができる核酸配列を含み、一実施形態では、イヌ細胞においてヌクレオチド配列と作動可能に連結した遺伝子の転写を開始させる。一実施形態では核酸は、真核生物polIポリペプチドと結合しインフルエンザvRNAの(in vitroまたはin vivo)転写を開始させることができる配列を含む。ある実施形態では、イヌRNA pol IポリペプチドとイヌpolI制御配列の結合は、ヌクレアーゼ保護アッセイでアッセイする。ある実施形態では、イヌRNA pol IポリペプチドとイヌpolI制御配列の結合は、タンパク質の相互作用を評価するためのBIACOREシステム(Biacore International AG、Uppsala、スウェーデン)でアッセイする。
【０１１１】
ある実施形態では、核酸はイヌRNA pol Iと結合する配列を含む。ある実施形態では、配列は霊長類RNA pol I、ヒトpolI、およびマウスpolIからなる群から選択されるRNAポリメラーゼより高い親和性で、イヌRNA pol Iと結合する。ある実施形態では配列は、イヌRNA pol IIより高い親和性でイヌRNA pol Iと結合する。ある実施形態では配列は、イヌRNA pol IIIより高い親和性でイヌRNA pol Iと結合する。ある実施形態では、イヌpolI制御配列との結合は、タンパク質の相互作用を評価するためのBIACOREシステム(Biacore International AG、Uppsala、スウェーデン)でアッセイする。
【０１１２】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000003
(配列番号2)。
【０１１３】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000004
(配列番号3)。
【０１１４】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000005
(配列番号4)。
【０１１５】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000006
2008543331.tif 000007
(配列番号5)。
【０１１６】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000008
(配列番号6)。
【０１１７】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000009
(配列番号7)。
【０１１８】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000010
(配列番号8)。
【０１１９】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000011
(配列番号9)。
【０１２０】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000012
(配列番号10)。
【０１２１】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000013
(配列番号11)。
【０１２２】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000014
(配列番号12)。
【０１２３】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000015
(配列番号13)。
【０１２４】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000016
(配列番号14)。
【０１２５】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000017
(配列番号15)。
【０１２６】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000018
(配列番号16)。
【０１２７】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000019
(配列番号17)。
【０１２８】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000020
(配列番号18)。
【０１２９】
ある実施形態では、イヌRNA pol Iプロモーターは以下のヌクレオチド配列を含むか、あるいはそれからなる：
2008543331.tif 000021
(配列番号19)。
【０１３０】
5.3 ベクターおよび発現ベクター
他の態様では本発明は、細胞培養物からウイルスを組換えにより動員するのに有用な発現ベクターを含めた、本発明の核酸を含むベクターを提供する。一般に発現ベクターは、ウイルスのライフサイクル中の明確な目的でのRNA生成に必要とされる、当業者に知られている任意のウイルスを動員するのに有用である。例えば前に論じたように、インフルエンザウイルスゲノムRNAは、組換え系中で効率良く複製およびパッケージングされるために明確な5'および3'端を有するはずである。参照により本明細書に組み込まれる、Neumann et al.(2002)、83: 2635〜2662中の総説も参照されたい。以下の考察はインフルエンザウイルスと共に使用するのに適した発現ベクターに焦点を置いているが、しかしながら、本発明のベクターを使用して他のウイルスも動員することができることを記さなければならない。
【０１３１】
本発明によれば、一実施形態では、インフルエンザウイルスの8個のゲノムセグメント(セグメントは異なるインフルエンザウイルス由来、例えば6個が菌株X由来で2個が菌株Y由来であってよい)のそれぞれに対応するウイルスゲノムRNAをコードするcDNAを、インフルエンザウイルスの操作および生成用の組換えベクター中に挿入することができる。ウイルスベクター、プラスミド、コスミド、ファージ、および人工染色体を含めた様々なベクターを本発明の文脈で使用することができる。典型的には、操作を容易にするために、cDNAをプラスミドベクターに挿入して、細菌および真核生物細胞中で機能性がある1種または複数の複製起点、および場合によってはプラスミド配列を取り込んだ細胞をスクリーニングまたは選択するのに好都合なマーカーを与える。例えば、Neumann et al.、1999、PNAS.USA96: 9345〜9350を参照されたい。
【０１３２】
一実施形態では、本発明のベクターは、いずれかの方向の挿入cDNAからのウイルスゲノムセグメントの転写を開始させる、すなわち(+)鎖と(-)鎖ウイルスRNA分子の両方をもたらすことができる双方向性発現ベクターである。双方向性転写を実施するために、それぞれのウイルスゲノムセグメントは、ウイルスゲノムRNAのコピーが一本の鎖から第1のRNAポリメラーゼプロモーター(例えば、イヌRNA pol Iプロモーター)によって転写され、かつウイルスmRNAが第2のRNAポリメラーゼプロモーター(例えば、イヌRNA Pol IIプロモーターまたはイヌ細胞においてRNA Pol IIによる転写を開始させることができる他のプロモーター)から合成されるように、少なくとも2個の独立したプロモーターを有する発現ベクター中に挿入する。したがって、2個のプロモーターは、少なくとも1つのクローニング部位(すなわち、制限酵素認識配列)、好ましくはウイルスゲノムRNAセグメントの挿入に適した特有のクローニング部位の側面に位置する反対方向に配置することができる。あるいは、(+)鎖mRNAおよび(cRNAとして)(-)鎖ウイルスRNAがベクターの同じ鎖から転写される、「アンビセンス」発現ベクターを使用することができる。前に論じたように、ウイルスゲノムRNAを転写するためのpolIプロモーターは、イヌpolIプロモーターであることが好ましい。
【０１３３】
それぞれの発現されるvRNAまたはcRNAの適切な3'端を保証するために、それぞれのvRNAまたはcRNA発現ベクターは、RNAコード配列の下流にリボザイム配列または適切な末端配列(例えばヒト、マウス、霊長類、またはイヌRNAポリメラーゼI末端配列)を取り込むことができる。これは例えば、デルタ肝炎ウイルスゲノムリボザイム配列またはその機能誘導体、またはネズミrDNA末端配列(Genbank登録番号M12074)であってよい。あるいは例えば、PolI末端配列を使用することができる(Neumann et al.、1994、Virology202: 477〜479)。これらのRNA発現ベクターは、それぞれその全容が参照により本明細書に組み込まれる、Pleschka et al.、1996、J.Virol.70: 4188〜4192; Hoffmann and Webster、2000、J.Gen Virol.81: 2843〜2847; Hoffmann et al.、2002、Vaccine20: 3165〜3170; Fodor et al.、1999、J.Virol.73: 9679〜9682; Neumann et al.、1999、P.N.A.S.USA96: 9345〜9350;およびHoffmann et al.、2000、Virology267: 310〜317中に記載されたvRNA発現ベクターと同じ方法で構築することができる。
【０１３４】
他の系では、polIおよびpolIIプロモーターによって転写されるウイルス配列は、異なる発現ベクターから転写され得る。これらの実施形態では、本発明のイヌ制御配列、例えばイヌpolIプロモーターの制御下でそれぞれのウイルスゲノムセグメントをコードするベクター(「vRNA発現ベクター」)、およびpolIIプロモーターの制御下で1種または複数のウイルスポリペプチド、例えばインフルエンザPA、PB1、PB2、およびNPポリペプチドをコードするベクター(「タンパク質発現ベクター」)を使用することができる。
【０１３５】
どちらの場合も、polIIプロモーターに関して、発現されるインフルエンザウイルスのゲノムセグメントを、適切な転写制御配列(プロモーター)と作動可能に連結させてmRNA合成を誘導することができる。様々なプロモーターが、インフルエンザウイルスのゲノムセグメントの転写を制御するために発現ベクターにおいて使用するのに適している。ある実施形態では、サイトメガロウイルス(CMV)DNA依存性RNAポリメラーゼII(PolII)プロモーターを使用する。望むならば、例えば条件付き発現を制御するために、特定条件下、または特定組織または細胞中でRNA転写を誘導する、他のプロモーターを代用することができる。多数のウイルスおよび哺乳動物、例えばヒトプロモーターが利用可能であり、あるいは企図する特定の用途にしたがって単離することができる。例えば、動物およびヒトウイルスのゲノムから得られる他のプロモーターには、アデノウイルス(アデノウイルス2など)、パピローマウイルス、B型肝炎ウイルス、およびポリオーマウイルス、および様々なレトロウイルスプロモーターなどのプロモーターがある。哺乳動物プロモーターには、特にアクチンプロモーター、免疫グロブリンプロモーター、熱ショックプロモーターなどがある。ある実施形態では、Berg et al.、Bio Techniques14: 972〜978によって記載されたように、制御配列はヒトアデノウイルス2のスプライシング三部構成リーダー配列と連結したアデノウイルス2主要後期プロモーターを含む。さらに、バクテリオファージプロモーター、例えばT7プロモーターを同種RNAポリメラーゼと共に使用することができる。
【０１３６】
ウイルスタンパク質、特にRNP複合体形成に関するウイルスタンパク質を発現するために使用する発現ベクターは、所望のウイルスと相同的なウイルスタンパク質を発現することが好ましいはずである。これらの発現ベクターによるウイルスタンパク質の発現は、当業者に知られている任意の制御配列によって制御することができる。制御配列は構成性プロモーター、誘導性プロモーターまたは組織特異的プロモーターであってよい。タンパク質発現ベクターにおいてウイルスタンパク質の発現を制御するために使用することができるプロモーターの他の例には、SV40初期プロモーター領域(Bernoist and Chambon、1981、Nature290: 304〜310)、ラウス肉腫ウイルスの3'の長い末端反復配列中に含まれるプロモーター(Yamamoto, et al.、1980、Cell22: 787〜797)、ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター(Wagner et al.、1981、Proc.Natl.Acad.Sci. U.S.A.78: 1441〜1445)、メタロチオネイン遺伝子の制御配列(Brinster et al.、1982、Nature296: 39〜42);β-ラクタマーゼプロモーターなどの原核生物発現ベクター(Villa-Kamaroff et al.、1978、Proc.Natl.Acad.Sci.USA75: 3727〜3731)、またはtacプロモーター(DeBoer et al.、1983、Proc.Natl.Acad.Sci.USA80: 21〜25)など;「Useful proteins from recombinant bacteria」、Scientific American、1980、242: 74〜94中も参照;ノパリンシンテターゼプロモーター領域(Herrera-Estrella et al.、Nature303: 209〜213)またはカリフラワーモザイクウイルス35SRNAプロモーター(Gardner et al.、1981、Nucl.Acids Res.9: 2871)、および光合成酵素リブロース二リン酸カルボキシラーゼのプロモーター(Herrera-Estrella et al.、1984、Nature310: 115〜120)を含む植物発現ベクター;酵母菌または他の真菌由来のプロモーターエレメント、Gal4プロモーターエレメントなど、ADC(アルコールデヒドロゲナーゼ)プロモーター、PGK(ホスホグリセロールキナーゼ)プロモーター、アルカリホスファターゼプロモーター、および組織特異性を示しトランスジェニック動物中で使用されている以下の動物性転写制御領域:膵臓腺房細胞中で活性があるエラスターゼI遺伝子制御領域(Swift et al.、1984、Cell38: 639〜646; Omitz et al.、1986、Cold Spring Harbor Symp.Quant. Biol.50: 399〜409; MacDonald、1987、Hepatology7: 425〜515);膵臓β細胞中で活性があるインシュリン遺伝子制御領域(Hanahan、1985、Nature315: 115〜122)、リンパ様細胞中で活性がある免疫グロブリン遺伝子制御領域(Grosschedl et al.、1984、Cell38: 647〜658; Adames et al.、1985、Nature318: 533〜538; Alexander et al.、1987、Mol.Cell.Biol. 7: 1436〜1444)、精巣、乳、リンパ様およびマスト細胞中で活性があるマウス乳癌ウイルス制御領域(Leder et al.、1986、Cell45: 485〜495)、肝臓中で活性があるアルブミン遺伝子制御領域(Pinkert et al.、1987、Genes and Devel.1: 268〜276)、肝臓中で活性があるα-フェトプロテイン遺伝子制御領域(Krumlauf et al.、1985、Mol.Cell.Biol.5: 1639〜1648; Hammer et al.、1987、Science235 :53〜58;肝臓中で活性があるα1-アンチトリプシン遺伝子制御領域(Kelsey et al.、1987、Genes and Devel.1: 161〜171)、骨髄細胞中で活性があるβ-グロビン遺伝子制御領域(Mogram et al.、1985、Nature315: 338〜340; KoIlias et al.、1986、Cell46: 89〜94;脳内の希突起神経膠細胞中で活性があるミエリン塩基性タンパク質遺伝子制御領域(Readhead et al.、1987、Cell48: 703〜712)、骨格筋中で活性があるミオシン軽鎖-2遺伝子制御領域(Sani、1985、Nature314: 283〜286)、および視床下部中で活性がある性腺刺激ホルモン放出ホルモン遺伝子制御領���(Mason et al.、1986、Science234: 1372〜1378)があるが、これらだけには限られない。
【０１３７】
特定の一実施形態では、本発明のタンパク質発現ベクターは、核酸配列と作動可能に連結したプロモーター、1種または複数の複製起点、および場合によっては1種または複数の選択可能なマーカー(例えば、抗生物質耐性遺伝子)を含む。他の実施形態では、バイシストロン性mRNAを生成することができる本発明のタンパク質発現ベクターは、バイシストロン性mRNA配列を挿入することによって生成することができる。幾つかの内部リボゾーム侵入部位(IRES)配列を使用することができる。好ましいIRESエレメントには、哺乳動物BiP IRESおよびC型肝炎ウイルスIRESがあるが、これらだけには限られない。
【０１３８】
一実施形態では、本発明の核酸をプラスミドpAD3000またはその誘導体中に挿入する。米国特許出願公開第20050266026号および図10を参照されたい。したがってある実施形態では、発現ベクターは双方向性発現ベクターである。ある実施形態では、発現ベクターは、2個のプロモーターの内部にあるインフルエンザウイルスゲノムのセグメントに隣接するSV40ポリアデニル化シグナルを含む。ある実施形態では、発現ベクターは、サイトメガロウイルス(CMV)DNA依存性RNA Pol IIプロモーターを含む。
【０１３９】
遺伝子挿入体を含むベクターは、例えば3つの一般的な手法:(a)核酸ハイブリダイゼーション;(b)「マーカー」遺伝子機能の存在または不在;および、発現ベクターの場合は、(c)挿入配列の発現によって同定することができる。第1の手法では、ベクター中に挿入されたウイルス遺伝子の存在は、挿入遺伝子と相同的な配列を含むプローブを使用して、核酸ハイブリダイゼーションによって検出することができる。第2の手法では、組換えベクター/宿主系は、ベクター中への遺伝子の挿入によって引き起こされる幾つかの「マーカー」遺伝子機能(例えば、抗生物質または形質転換表現型に対する耐性)の、存在または不在に基づいて同定および選択することができる。第3の手法では、発現された遺伝子産物をアッセイすることによって、発現ベクターを同定することができる。このようなアッセイは、例えばin vitroアッセイ系におけるウイルスタンパク質の物理的または機能的性質、例えばウイルスタンパク質と抗体の結合に基づくものであってよい。
【０１４０】
特定の一実施形態では、1種または複数のタンパク質発現ベクターは、RNP複合体の形成に必要なウイルスタンパク質をコードしており、これらを発現する。他の実施形態では、1種または複数のタンパク質発現ベクターは、ウイルス粒子を形成するのに必要なウイルスタンパク質をコードしており、これらを発現する。さらに他の実施形態では、1種または複数のタンパク質発現ベクターは、特定のマイナス鎖RNAウイルスのウイルスタンパク質の全てをコードしており、これらを発現する。
【０１４１】
発現ベクターからの転写は、エンハンサー配列を封入することによって、場合によっては増大させることができる。エンハンサーは典型的には短い、例えば10〜500bpの、プロモーターと共に作用して転写を増大させるシス作用性DNAエレメントである。多くのエンハンサー配列は、哺乳動物遺伝子(ヘモグロビン、エラスターゼ、アルブミン、α-フェトプロテイン、およびインシュリン)、および真核生物細胞ウイルスから単離されている。エンハンサーはスプライシングして、ベクターの異種コード配列の5'または3'位置に挿入することができるが、典型的にはプロモーターの5'側に挿入される。典型的にはプロモーター、望むならば、他の転写増大配列を選択して、異種DNAが中に導入される宿主細胞株中での発現を最適化させる(Scharf et al.(1994) Heat stress promoters and transcription factors Results Probl Cell Differ 20: 125〜62; Kriegler et al.(1990) Assembly of enhancers,promoters,and splice signals to control expression of transferred genes Methods in Enzymol 185: 512〜27)。場合によってはアンプリコンは、リボゾーム結合部位または翻訳開始用の内部リボゾーム侵入部位(IRES)も含むことができる。
【０１４２】
本発明の発現ベクターは、転写を終了させるための配列およびmRNAを安定化させるための配列、例えば、ポリアデニル化部位または末端配列(例えば、ヒト、マウス、霊長類、またはイヌRNAポリメラーゼI末端配列)も含むことができる。このような配列は一般に、真核生物またはウイルスのDNAまたはcDNAの5'、および時折3'非翻訳領域から入手可能である。ある実施形態では、SV40ポリアデニル化配列がポリアデニル化シグナルを与える。
【０１４３】
さらに、前に記載したように、ベクターは場合によっては、前に列挙した遺伝子以外に、形質転換宿主細胞を選択するための表現型形質を与える1種または複数の選択可能なマーカー遺伝子を含み、ジヒドロ葉酸レダクターゼまたはネオマイシン耐性などのマーカーが、真核生物の細胞培養における選択に適している。
【０１４４】
前に記載した適切なDNA配列、および適切なプロモーターまたは制御配列を含む発現ベクターを使用して、宿主細胞を形質転換することができ、タンパク質を発現することができる。本発明の発現ベクターは細菌細胞中で複製させることができるが、最も頻繁には、発現目的で、哺乳動物細胞、例えばVero細胞、BHK細胞、MDCK細胞、293細胞、COS細胞、より好ましくはMDCK細胞中にベクターを導入することが望ましいはずである。
【０１４５】
本発明の発現ベクターを使用して、1種または複数の突然変異(例えば、H5N1などの特定のインフルエンザ流行性菌株のHA遺伝子における多塩基切断部位の除去または不活性化)を有するゲノムvRNAまたは対応するcRNAの発現を誘導することができる。これらの突然変異は、ウイルスの弱毒化をもたらす可能性がある。例えばvRNAセグメントは、パンハンドル型二重鎖プロモーター領域中に弱毒化塩基対置換、特に例えばNA特異的vRNAの二重鎖領域中の位置11-12'におけるAとCおよびUとGの知られている弱毒化塩基対置換を有する、A型インフルエンザウイルスのvRNAセグメントであってよい(Fodor et al、1998、J.Virol.6923〜6290)。組換えマイナス鎖RNAウイルスを生成するための本発明の方法を使用することによって、新たな弱毒化突然変異を同定することができる。
【０１４６】
さらに、米国特許第6,951,754号、同第6,887,699号、同第6,649,372号、同第6,544,785号、同第6,001,634号、同第5,854,037号、同第5,824,536号、同第5,840,520号、同第5,820,871号、同第5,786,199号、および同第5,166,057号、ならびに米国特許出願公開第20060019350号、同第20050158342号、同第20050037487号、同第20050266026号、同第20050186563号、同第20050221489号、同第20050032043号、同第20040142003号、同第20030035814号、および同第20020164770号中に記載された任意の発現ベクターを、本発明により使用することができる。一般に、これらの刊行物中に記載されたベクターは、本明細書に記載する本発明の核酸(例えば、イヌpolIプロモーター配列などの本発明のイヌ制御配列)を発現ベクター中に導入して、ウイルスvRNAまたはcRNAの合成を誘導することによって、本発明による使用に適合させることができる。
【０１４７】
5.3.1 他の発現エレメント
最も一般的には、インフルエンザウイルスタンパク質をコードするゲノムセグメントは、機能性ウイルスタンパク質への翻訳を含めた、その発現に必要な任意の他の配列を含む。他の状況では、ウイルスタンパク質、例えばHAまたはNAタンパク質をコードするミニ遺伝子、または他の人造構築体を使用することができる。この場合、異種コード配列の効率良い翻訳を支援する特異的開始シグナルを含むことが、望ましいことが多い。これらのシグナルは、例えばATG開始コドンおよび隣接配列を含むことができる。挿入体全体の翻訳を保証するために、ウイルスタンパク質に対して正しいリーディングフレームで開始コドンを挿入する。外来性転写エレメントおよび開始コドンは様々な起源、天然と合成の両方であってよい。使用中に細胞株に適したエンハンサーを封入することによって、発現の有効性を高めることができる。
【０１４８】
望むならば、他の発現されるエレメントをコードするポリヌクレオチド配列、例えばシグナル配列、分泌または局在配列などを、通常はこのポリヌクレオチド配列と一致させて、例えば所望の細胞区画、膜、またはオルガネラに対するポリペプチド発現を標的化するために、ベクター中に、あるいは細胞培養培地中に取り込ませることができる。このような配列は当業者には知られており、分泌リーダーペプチド、オルガネラ標的配列(例えば、核局在配列、ER保持シグナル、ミトコンドリア輸送配列)、膜局在/アンカー配列(例えば、停止移動配列、GPIアンカー配列)などを含む。
【０１４９】
5.4 キメラウイルスを作製するための発現ベクター
本発明の発現ベクターを使用して、ウイルスゲノムと異種の配列を発現するキメラウイルスを作製することもできる。vRNAまたは対応するcRNAの発現を誘導する発現ベクターは、ウイルスタンパク質の発現を誘導する発現ベクターと共に宿主細胞中に導入して、新規の感染性組換えマイナス鎖RNAウイルスまたはキメラウイルスを生成させる。例えば米国特許出願公開第20040002061号を参照されたい。これらのウイルス中に工学処理することができる異種配列には、アンチセンス核酸および核酸、例えばリボザイムがある。あるいは、ペプチドまたはポリペプチドを発現する異種配列を、これらのウイルス中に工学処理することができる。これらのウイルス中に工学処理することができる以下のペプチドまたはポリペプチドをコードする異種配列には、1)病原体の特徴を表す抗原、2)自己免疫疾患の特徴を表す抗原、3)アレルゲンの特徴を表す抗原、および4)腫瘍の特徴を表す抗原がある。例えば、本発明のキメラウイルス中に工学処理することができる異種遺伝子配列には、少し例をあげれば、gp160などのヒト免疫不全ウイルス(HIV)のエピトープ、B型肝炎ウイルス表面抗原(HBsAg)、ヘルペスウイルスの糖タンパク質(例えばgD、gE)、ポリオウイルスのVP1、ならびに細菌および寄生虫などの非ウイルス病原体の抗原決定基があるが、これらだけには限られない。
【０１５０】
真性糖尿病、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス、関節リウマチ、悪性貧血、アジソン病、強皮症、自己免疫性萎縮性胃炎、若年型糖尿病、および円板状エリテマトーデスの特徴を表す抗原を含めて、自己免疫疾患の特徴を表す抗原は、典型的には哺乳動物組織の細胞表面、細胞質、核、ミトコンドリアなどに由来するはずである。
【０１５１】
アレルゲンである抗原は一般に、花粉、埃、カビ、胞子、鱗屑、昆虫および食品由来の抗原を含めたタンパク質または糖タンパク質である。
【０１５２】
腫瘍抗原の特徴を表す抗原は、典型的には腫瘍組織の細胞表面、細胞質、核、オルガネラなどに由来するはずである。例には突然変異癌遺伝子によってコードされるタンパク質を含めた腫瘍タンパク質の特徴を表す抗原、腫瘍と関係があるウイルスタンパク質、および糖タンパク質がある。腫瘍には唇、鼻咽喉、咽頭および口腔、食道、胃、結腸、直腸、肝臓、胆嚢、膵臓、喉頭、肺および気管支、皮膚のメラノーマ、乳、頸部、子宮、卵巣、膀胱、腎臓、子宮、脳および神経系の他の部分、甲状腺、前立腺、精巣、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫、多発性骨髄腫および白血病の癌型由来の腫瘍があるが、これらだけには限られない。
【０１５３】
本発明の特定の一実施形態では、異種配列はヒト免疫不全ウイルス(HIV)、好ましくはヒト免疫不全ウイルス-1またはヒト免疫不全ウイルス-2のゲノムに由来する。本発明の他の実施形態では、異種コード配列を、ウイルスタンパク質中の異種ペプチド配列を含むキメラ遺伝子産物が発現されるように、マイナス鎖RNAウイルス遺伝子コード配列内に挿入することができる。本発明のこのような一実施形態では、異種配列はヒト免疫不全ウイルス、好ましくはヒト免疫不全ウイルス-1またはヒト免疫不全ウイルス-2のゲノムに由来する可能性もある。
【０１５４】
異種配列がHIV由来である場合、このような配列は、env遺伝子由来の配列(すなわち、gp160、gp120、および/またはgp41の全部または一部をコードする配列)、pol遺伝子由来の配列(すなわち、逆転写酵素、エンドヌクレアーゼ、プロテアーゼ、および/またはインテグラーゼの全部または一部をコードする配列)、gag遺伝子由来の配列(すなわちp7、p6、p55、p17/18、p24/25)tat、rev、nef、vif、vpu、vpr、および/またはvpxの全部または一部をコードする配列)だけには限られないが、これらを含み得る。
【０１５５】
これらのハイブリッド分子を構築するための一手法は、異種配列がウイルスポリメラーゼ活性に必要とされるウイルス配列、例えばイヌRNA pol Iプロモーターおよびポリアデニル化部位の側面に位置するように、異種コード配列をマイナス鎖RNAウイルス遺伝子のDNA相補配列中に挿入することである。他の手法では、イヌRNA pol Iプロモーター、例えばウイルスゲノムセグメントの3'末端または両末端の相補配列をコードするオリゴヌクレオチドを、異種コード配列と連結させてハイブリッド分子を構築することができる。標的配列内の外来性遺伝子または外来性遺伝子のセグメントの配置は、標的配列内の適切な制限酵素部位の存在によって以前は指定された。しかしながら、分子生物学の近年の進歩はこの問題を大幅に緩和している。制限酵素部位は、部位特異的突然変異誘発を使用することによって、標的配列内のあらゆる場所に容易に配置することができる(例えば、Kunkel、1985、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 82: 488によって記載された技法を例えば参照)。記載されたポリメラーゼ連鎖反応(PCR)技術の変形も、配列(すなわち、制限酵素部位)の特異的挿入を可能にし、ハイブリッド分子の容易な構築を可能にする。あるいはPCR反応を使用して、クローニングを必要とせずに組換え鋳型を調製することができるはずである。例えばPCR反応を使用して、DNA誘導性RNAポリメラーゼプロモーター(例えば、バクテリオファージT3、T7またはSP6)および異種遺伝子とイヌRNA pol Iプロモーターを含むハイブリッド配列を含む二本鎖DNA分子を調製することができるはずである。したがってRNA鋳型は、この組換えDNAから直接転写されるはずである。さらに他の実施形態では、組換えvRNAまたは対応するcRNAを、RNAリガーゼを使用して異種遺伝子およびイヌRNA pol Iプロモーターの負の極性を指定するRNAを連結させることによって調製することができる。
【０１５６】
バイシストロン性mRNAを構築して、ウイルス配列の内部での翻訳開始を可能にし、制御末端開始部位から外来性タンパク質コード配列を発現することができるはずである。あるいは、ウイルス配列が制御末端のオープンリーディングフレームから翻訳され、一方外来性配列が内部部位から始まる、バイシストロン性mRNA配列を構築することができる。幾つかの内部リボゾーム侵入部位(IRES)配列を使用することができる。選択するIRES配列は、ウイルスパッケージングの制約に干渉しないほど充分短くなければならない。したがって、このようなバイシストロン性手法用に選択するIRESは500ヌクレオチド長を超えないことが好ましく、250ヌクレオチド未満であることが好ましい。さらに、使用するIRESはピコルナウイルスエレメントと配列または構造相同性を共有しないことが好ましい。好ましいIRESエレメントには、哺乳動物BiP FRESおよびC型肝炎ウイルスIRESがあるが、これらだけには限られない。
【０１５７】
あるいは、転写単位が開始部位およびポリアデニル化部位を有する内部転写単位から、外来性タンパク質を発現することができる。他の実施形態では、生成する発現タンパク質が融合タンパク質であるように、外来性遺伝子をマイナス鎖RNAウイルス遺伝子中に挿入する。
【０１５８】
5.5 組換えウイルスを作製する方法
本発明は、ヘルパーウイルスの不在下で宿主細胞中に、本発明のタンパク質発現ベクターおよびvRNAまたは対応するcRNAを発現する発現ベクターを導入することによって、感染性組換えマイナス鎖RNAウイルスを作製する方法を提供する。宿主細胞は、イヌ細胞、例えばMDCK細胞であることが好ましい。本発明は、ヘルパーウイルスの存在下で宿主細胞中に、本発明のタンパク質発現ベクターおよびvRNAまたは対応するcRNAを発現する発現ベクターを導入することによって、感染性組換えマイナス鎖RNAウイルスを作製する方法も提供する。宿主細胞は、イヌ細胞、例えばMDCK細胞であることが好ましい。
【０１５９】
タンパク質発現ベクターおよびvRNAまたは対応するcRNAの発現を誘導する発現ベクターは、非制限的に当業者に知られている任意の技法を使用して宿主細胞中に導入することができる。例えば、本発明の発現ベクターは、エレクトロポレーション、DEAE-デキストラン、リン酸カルシウム沈殿、リポソーム、マイクロインジェクション、およびマイクロ粒子ボンバードメントを使用することによって宿主細胞に導入することができる(例えばSambrook et al、Molecular Cloning: A Laboratory Manual、2 ed.、1989、Cold Spring Harbor Press、Cold Spring Harbor、N.Y.を参照)。本発明の発現ベクターは、同時または連続的に宿主細胞中に導入することができる。
【０１６０】
一実施形態では、vRNAまたは対応するcRNAの発現を誘導する1種または複数の発現ベクターを、ウイルスタンパク質の発現を誘導する発現ベクターを導入する前に宿主細胞中に導入する。他の実施形態では、ウイルスタンパク質の発現を誘導する1種または複数の発現ベクターを、vRNAまたは対応するcRNAの発現を誘導する1種または複数の発現ベクターを導入する前に宿主細胞中に導入する。これらの実施形態によれば、vRNAまたは対応するcRNAの発現を誘導する発現ベクターは、異なるトランスフェクションにおいて一緒あるいは別々に導入することができる。さらに、これらの実施形態によれば、ウイルスタンパク質の発現を誘導する発現ベクターは、異なるトランスフェクションにおいて一緒あるいは別々に導入することができる。
【０１６１】
他の実施形態では、vRNAまたは対応するcRNAの発現を誘導する1種または複数の発現ベクターと、ウイルスタンパク質の発現を誘導する1種または複数の発現ベクターを、同時に宿主細胞中に導入する。ある実施形態では、全ての発現ベクターはリポソームを使用して宿主細胞中に導入する。
【０１６２】
本発明の方法を実施するための発現ベクターの適切な量および比は、通常の実験によって決定することができる。指標として、宿主細胞中へのプラスミドのリポソームトランスフェクションまたはリン酸カルシウム沈殿の場合、例えば従来の方法でトランスフェクション試薬と混合する前に、約0.1μg/mlの最終合計DNA濃度まで希釈して、数μg、例えば1〜10μgで各プラスミドを使用することができると考えられる。vRNAセグメントを発現するそれらより高い濃度でNPおよび/またはRNA依存性RNAポリメラーゼサブユニットを発現するベクターを使用することは、好ましい可能性がある。発現ベクターの量および比は宿主細胞に応じて変わる可能性があることを当業者は理解しよう。
【０１６３】
一実施形態では、少なくとも0.5μg、好ましくは少なくとも1μg、少なくとも2.5μg、少なくとも5μg、少なくとも8μg、少なくとも10μg、少なくとも15μg、少なくとも20μg、少なくとも25μg、または少なくとも50μgの本発明の1種または複数のタンパク質発現ベクターを宿主細胞中に導入して、感染性組換えマイナス鎖RNAウイルスを作製する。他の実施形態では、少なくとも0.5μg、好ましくは少なくとも1μg、少なくとも2.5μg、少なくとも5μg、少なくとも8μg、少なくとも10μg、少なくとも15μg、少なくとも20μg、少なくとも25μg、または少なくとも50μgの本発明のvRNAまたはcRNAの発現を誘導する1種または複数の発現ベクターを宿主細胞中に導入して、感染性組換えマイナス鎖RNAウイルスを作製する。
【０１６４】
本発明のマイナス鎖RNAウイルスを作製するために使用することができる宿主細胞には、初代細胞、培養または第二代細胞、および形質転換または不死化細胞(例えば、293細胞、293T細胞、CHO細胞、Vero細胞、PK、MDBK、OMKおよびMDCK細胞)がある。宿主細胞は、好ましくは動物細胞、より好ましくは哺乳動物細胞、および最も好ましくはイヌ細胞である。好ましい実施形態では、本発明の感染性組換えマイナス鎖RNAウイルスはMDCK細胞において作製する。
【０１６５】
本発明は、安定的に形質導入した宿主細胞株において、感染性組換えマイナス鎖RNAウイルスを作製する方法を提供する。本発明の安定的に形質導入した宿主細胞株は、適切な発現制御エレメント(例えば、プロモーター、エンハンサー、配列、転写終結配列、ポリアデニル化部位など)、および選択可能なマーカーによって制御されるcDNAを、宿主細胞中に導入することによって生成することができる。外来性DNAを導入した後、形質導入細胞は濃縮培地中で1〜2日間増殖させることができ、次いで選択培地に移す。選択可能なマーカーはそれらの細胞に耐性を与え、細胞はそれらの染色体中にDNAを安定して組み込むことができる。安定して組み込まれたDNAを有する形質導入された宿主細胞は、クローニングして細胞株に広げることができる。
【０１６６】
それぞれtk-、hgprt-またはaprt-細胞中で使用することができる、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(Wigler, et al.、1977、Cell 11: 223)、ヒポキサンチン-グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Szybalska & Szybalski、1962、Proc.Natl.Acad.Sci.USA48: 2026)、およびアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Lowy et al.、1980、Cell22: 817)遺伝子だけには限られないが、これらを含めた、幾つかの選択系を使用することができる。さらに、メトトレキサートに対する耐性を与えるdhfr(Wigler et al.、1980、Natl.Acad.Sci.USA77: 3567; O'Hare et al.、1981、Proc.Natl.Acad.Sci.USA78: 1527);マイコフェノール酸に対する耐性を与えるgpt(Mulligan & Berg、1981、Proc.Natl.Acad.Sci.USA78: 2072);アミノグリコシドG-418に対する耐性を与えるneo(Colberre-Garapin et al.、1981、J.Mol.Biol.150: 1);およびハイグロマイシンに対する耐性を与えるhygro(Santerre et al.、1984、Gene30: 147)遺伝子に関する選択の基準として、代謝拮抗物質耐性を使用することができる。
【０１６７】
本発明の方法によって作製した弱毒化されていない感染性組換えマイナス鎖RNAウイルスは、例えば古典的な方法によって弱毒化または殺傷することができる。例えば、本発明の組換えマイナス鎖RNAウイルスは、ウイルスが複製することができないように、熱またはホルマリン処理によって殺傷することができる。弱毒化されていない本発明の組換えマイナス鎖RNAウイルスは、例えば非天然宿主を介して継代して、病原性ではなく免疫原性である子孫ウイルスを生成させることによって弱毒化することができる。
【０１６８】
本発明によって生成した弱毒化、生または死菌ウイルスは、従来の方法でワクチン組成物中に後に取り込ませることができ、あるいはそれらを使用して、例えば卵中で他のウイルスを生成することができる。このようなウイルスが、外来性抗原をコードする前に論じたキメラvRNAセグメントを有する場合、それを配合して同時に2つ以上の病原体に対する予防接種を実施することができる。本発明によって生じたキメラvRNAセグメントを有する弱毒化組換えウイルスは他の療法用途、例えば抗癌剤または遺伝子療法ツール用に設計することもでき、その場合ウイルスの生成は、薬剤として許容される担体または希釈剤を含む適切な医薬組成物中へのその取り込み後であろう。
【０１６９】
選択法は、ヘルパーウイルスの培養を排除する必要がないので、本発明によるヘルパーウイルスフリーの動員は、特にワクチン用途に望ましい再集合体ウイルス、特に再集合体インフルエンザウイルスを作製するのに特に好ましい。
【０１７０】
本発明の方法を改変し、当業者に知られている方法の態様を組み込んで、感染性ウイルス粒子の動員の効率を改善することができる。例えば逆方向遺伝学の技法は、ウイルスポリメラーゼによる認識および成熟ビリオンを作製するのに必要なシグナルのパッケージングに必要不可欠な、マイナス鎖ウイルスRNAの非コード領域を含む合成組換えウイルスRNAの調製を含む。組換えRNAは組換えDNA鋳型から合成し、精製ウイルスポリメラーゼ複合体を用いてin vitroにおいて再構築して、細胞をトランスフェクトするために使用することができる組換えリボ核タンパク質(RNP)を形成する。in vitroまたはin vivoのいずれかにおいて合成RNAの転写中にウイルスポリメラーゼタンパク質が存在する場合、より有効なトランスフェクションが実施される。合成組換えRNPは感染性ウイルス粒子中に動員することができる。前述の技法は、1992年11月24日に発行された米国特許第5,166,057号中、1998年12月29日に発行された米国特許第5,854,037号中、1998年8月4日に発行された米国特許第5,789,229号中、1996年2月20日に公開された欧州特許公開第0702085A1号中、米国特許出願第09/152,845号中、1997年4月3日に公開された国際特許公開PCRWO97/12032号、1996年11月7日に公開されたWO96/34625中、欧州特許公開EP-A780475、1999年1月21日に公開されたWO99/02657、1998年11月26日に公開されたWO98/53078、1998年1月22日に公開されたWO98/02530、1999年4月1日に公開されたWO99/15672、1998年4月2日に公開されたWO98/13501、1997年2月20日に公開されたWO97/06720、および1997年6月25日に公開されたEPO78047SA1中に記載されており、これらの各々はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１７１】
5.5.1 特異的分節マイナス鎖RNAウイルスの実施形態
本発明は、3種を超えるゲノムvRNAセグメントを有する分節マイナス鎖RNAウイルス、例えばA型インフルエンザウイルスなどのインフルエンザウイルスの感染性組換えウイルス粒子を培養細胞において作製するための方法を提供し、この方法は、(a)このウイルスの増殖を支援することができる細胞の集団中に、このウイルスの完全なゲノムvRNAセグメントを提供するためにゲノムvRNAセグメントをこの細胞中で発現することができる第1のセットの発現ベクターを導入するステップと、(b)このウイルスの1種または複数のポリペプチドをコードするmRNAを発現することができる第2のセットの発現ベクターをこの細胞中に導入するステップと、(c)このウイルス粒子が生成されるこの細胞を培養するステップとを含む。ある実施形態では、細胞はイヌ細胞である。ある実施形態では、細胞はMDCK細胞である。ある実施形態では、組換えウイルスはA型またはB型インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、第1のセットの発現ベクターは1〜8個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、第1のセットの発現ベクターは1個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、第2のセットの発現ベクターは1〜8個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、第2のセットの発現ベクターは1個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、第1のセット、第2のセット、あるいは両方のセットの発現ベクターをエレクトロポレーションによって導入する。ある実施形態では、第1のセットの発現ベクターは、インフルエンザウイルスのそれぞれのvRNAセグメントをコードする。ある実施形態では、第2のセットの発現ベクターは、1種または複数あるいは全てのインフルエンザポリペプチドのmRNAをコードする。ある実施形態では、第1のセットまたは第2のセット(あるいは両方のセット)の発現ベクターは、本発明の核酸、例えば本発明のイヌRNA pol I制御配列(例えば、イヌRNA pol Iプロモーター)を含む。ある実施形態では、第1のセットまたは第2のセット(あるいは両方のセット)の発現ベクターは、第2のウイルスのvRNAまたはmRNAをコードする。例えば1セットのベクターは、第2のインフルエンザウイルスのHAおよび/またはNAのmRNAおよび/または第2のインフルエンザウイルスのvRNAをコードする1種または複数のベクターを含む。一実施形態では、ヘルパーウイルスを方法で使用する。一実施形態では、方法で使用する培養細胞はイヌ細胞である。
【０１７２】
本発明は、3種を超えるゲノムvRNAセグメントを有する分節マイナス鎖RNAウイルス、例えばA型インフルエンザウイルスなどのインフルエンザウイルスの感染性組換えウイルス粒子を培養細胞において作製するための方法を提供し、この方法は、(a)このウイルスの増殖を支援することができる細胞の集団中に、このウイルスの完全なゲノムvRNAセグメントを提供するために、ゲノムvRNAセグメントをこの細胞中で発現することができ、かつこのウイルスの1種または複数のポリペプチドをコードするmRNAを発現することができる1セットの発現ベクターを導入するステップと、(b)このウイルス粒子が生成されるこの細胞を培養するステップとを含む。ある実施形態では、細胞はイヌ細胞である。ある実施形態では、細胞はMDCK細胞である。ある実施形態では、ウイルスはA型またはB型インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、発現ベクターのセットは1〜17個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、発現ベクターのセットは1〜8個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、発現ベクターのセットは1〜3個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、発現ベクターのセットは1個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、発現ベクターのセットはエレクトロポレーションによって導入する。ある実施形態では、発現ベクターのセットは、インフルエンザウイルスのそれぞれのvRNAセグメントをコードする。ある実施形態では、発現ベクターのセットは、1種または複数のインフルエンザポリペプチドのmRNAをコードする。ある実施形態では、発現ベクターのセットは、本発明の核酸、例えば本発明のイヌRNA pol I制御配列(例えば、イヌRNA pol Iプロモーター)を含む。ある実施形態では、発現ベクターのセットは、第2のウイルスのvRNAまたはmRNAをコードする。例えばベクターのセットは、第2のインフルエンザウイルスのHAおよび/またはNAのmRNAおよび/またはvRNAをコードする1種または複数のベクターを含む。ある実施形態では、第1のセットまたは第2のセット(あるいは両方のセット)の発現ベクターは、第2のウイルスのvRNAまたはmRNAをコードする。例えばベクターのセットは、第2のインフルエンザウイルスのHAおよび/またはNAのmRNAおよび/またはvRNAをコードする1種または複数のベクターを含む。一実施形態では、ヘルパーウイルスを方法で使用する。一実施形態では、方法で使用する培養細胞はイヌ細胞である。
【０１７３】
本発明は、マイナス鎖RNAウイルスの感染性組換えウイルス粒子を培養細胞において作製するための方法を提供し、この方法は、(a)このウイルスの増殖を支援することができる細胞の集団中に、このウイルスの完全なゲノムvRNAを提供するために、ゲノムvRNAセグメントをこの細胞中で発現することができる第1のセットの発現ベクターを導入するステップと(b)このウイルスの1種または複数のポリペプチドをコードするmRNAを発現することができる第2のセットの発現ベクターをこの細胞中に導入するステップと、(c)このウイルス粒子が生成されるこの細胞を培養するステップとを含む。ある実施形態では、細胞はイヌ細胞である。ある実施形態では、細胞はMDCK細胞である。ある実施形態では、ウイルスはB型インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、第1のセットの発現ベクターは1〜8個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、第1のセットの発現ベクターは1個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、第2のセットの発現ベクターは1〜8個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、第2のセットの発現ベクターは1個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、第1のセット、第2のセット、あるいは両方のセットの発現ベクターをエレクトロポレーションによって導入する。ある実施形態では、第1のセットの発現ベクターは、インフルエンザウイルスのそれぞれのvRNAセグメントをコードする。ある実施形態では、第2のセットの発現ベクターは、1種または複数のインフルエンザポリペプチドのmRNAをコードする。ある実施形態では、第1のセットまたは第2のセット(あるいは両方のセット)の発現ベクターは、本発明の核酸、例えば本発明のイヌRNA pol I制御配列(例えば、イヌRNA pol Iプロモーター)を含む。一実施形態では、ヘルパーウイルスを方法で使用する。一実施形態では、方法で使用する培養細胞はイヌ細胞である。
【０１７４】
本発明は、マイナス鎖RNAウイルスの感染性ウイルス粒子を培養細胞において作製するための方法を提供し、この方法は、(a)このウイルスの増殖を支援することができる細胞の集団中に、このウイルスの完全なゲノムvRNAセグメントを提供するために、ゲノムvRNAをこの細胞中で発現することができ、かつこのウイルスの1種または複数のポリペプチドをコードするmRNAを発現することができる1セットの発現ベクターを導入するステップと、(b)このウイルス粒子が生成されるこの細胞を培養するステップとを含む。ある実施形態では、細胞はイヌ細胞である。ある実施形態では、細胞はMDCK細胞である。ある実施形態では、ウイルスはB型インフルエンザウイルスである。ある実施形態では、発現ベクターのセットは1〜17個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、発現ベクターのセットは1〜8個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、発現ベクターのセットは1〜3個のプラスミド中に含まれる。ある実施形態では、発現ベクターのセットはエレクトロポレーションによって導入する。ある実施形態では、発現ベクターのセットは、インフルエンザウイルスのそれぞれのvRNAセグメントをコードする。ある実施形態では、発現ベクターのセットは、1種または複数のインフルエンザポリペプチドのmRNAをコードする。ある実施形態では、発現ベクターのセットは、インフルエンザウイルスのそれぞれのvRNAセグメントおよび1種または複数のインフルエンザポリペプチドのmRNAをコードする。ある実施形態では、発現ベクターのセットは、本発明の核酸、例えば本発明のイヌRNA pol I制御配列(例えば、イヌRNA pol Iプロモーター)を含む。ある実施形態では、発現ベクターのセットは、第2のウイルスのvRNAまたはmRNAをコードする。例えばベクターのセットは、第2のインフルエンザウイルスのHAおよび/またはNAのmRNAおよび/またはvRNAをコードする1種または複数のベクターを含む。一実施形態では、ヘルパーウイルスを方法で使用する。一実施形態では、方法で使用する培養細胞はイヌ細胞である。
【０１７５】
本発明は、3種を超えるゲノムvRNAセグメントを有する分節マイナス鎖RNAウイルス、例えばA型インフルエンザウイルスなどのインフルエンザウイルスの感染性ウイルス粒子を培養イヌ細胞において作製するための方法を提供し、この方法は、(a)このウイルスの増殖を支援することができ、このイヌ細胞中でゲノムvRNAセグメントを直接発現することができる、ヘルパーウイルスの不在下で、このウイルスの完全なゲノムvRNAセグメント、または対応するcRNAを提供して、任意のこのようなRNAセグメントを提供するために、第1のセットの発現ベクターが導入されているイヌ細胞の第1の集団であって、核タンパク質およびRNA依存性RNAポリメラーゼを提供することもでき、それによりこのウイルスのゲノムvRNAセグメントを含むRNP複合体を形成することができ、このウイルス粒子をイヌ細胞内で組み立てることができるイヌ細胞を準備するステップと、(b)このウイルス粒子が生成されるこのイヌ細胞を培養するステップとを含む。ある実施形態では、イヌ細胞はMDCK細胞である。
【０１７６】
本発明は、分節マイナス鎖RNAウイルスの感染性ウイルス粒子を培養イヌ細胞において作製するための方法も提供し、この方法は、(i)このウイルスの増殖を支援することができるイヌ細胞の第1の集団であって、(a)ヘルパーウイルスの不在下でこのウイルスのゲノムvRNA、および(b)核タンパク質およびRNA依存性RNAポリメラーゼを提供することができ、それによりこのゲノムvRNAを含むRNP複合体を形成することができ、このウイルス粒子を組み立てることができ、このゲノムvRNAがイヌRNA Pol I制御配列、またはその機能誘導体の制御下においてこの細胞中で直接発現されるように改変されている、イヌ細胞を準備するステップと、(ii)このウイルス粒子が生成されるこのイヌ細胞を培養するステップとを含む。
【０１７７】
本発明は、分節マイナス鎖RNAウイルスの感染性ウイルス粒子を培養細胞において作製するための方法も提供し、この方法は、(i)このウイルスの増殖を支援することができるイヌ細胞の第1の集団であって、(a)ヘルパーウイルスの不在下でこのウイルスのゲノムvRNA、および(b)核タンパク質およびRNA依存性RNAポリメラーゼを提供することができ、それによりこのゲノムvRNAを含む1種または複数のRNP複合体を形成することができ、このウイルス粒子を組み立てることができ、このゲノムvRNAがイヌRNA Pol I制御配列、またはその機能誘導体、例えば前に記載したイヌRNA Pol Iプロモーターの制御下においてこのイヌ細胞中で直接発現されるように改変されている、イヌ細胞を準備するステップと、(ii)このウイルス粒子が生成されるこのイヌ細胞を培養するステップとを含む。
【０１７８】
特定の一実施形態では、イヌ宿主細胞中の少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、または少なくとも8ゲノムvRNAセグメントを有する感染性組換えマイナス鎖RNAウイルスを、本明細書に記載する方法を使用して作製する。
【０１７９】
特定の一実施形態では、本発明はvRNAセグメントまたは対応するcRNAおよびインフルエンザウイルスタンパク質、特にPB1、PB2、PAおよびNAを発現するための発現ベクターを使用して、宿主細胞において感染性組換えインフルエンザウイルスを作製するための方法を提供する。この実施形態によれば、感染性組換えインフルエンザウイルスを作製するために、ヘルパーウイルスを封入することができるかあるいはできない。
【０１８０】
本発明の感染性組換えインフルエンザウイルスは、子孫を複製および生成することができるかあるいはできない。本発明の感染性組換えインフルエンザウイルスは、弱毒化することが好ましい。弱毒化感染性組換えインフルエンザウイルスは、例えばNS1遺伝子中の突然変異を有する可能性がある。
【０１８１】
ある実施形態では、本発明の感染性組換えウイルスを使用して、本発明のワクチン組成物を調製するのに有用な他のウイルスを生成することができる。一実施形態では、本発明の方法によって生成する組換えまたは再集合体ウイルスを、ワクチンとして使用するための他のウイルスの生成に使用する。例えば、本発明のイヌRNA pol I制御配列(例えば、イヌRNA pol Iプロモーター)を取り込んでいる、本発明の方法によって生成する一群の組換えまたは再集合体ウイルス。その後、ワクチンまたは免疫原性組成物を調製するための他のウイルスが生成するように、卵または他の培養物中でウイルス群を増殖させる。
【０１８２】
ある実施形態では、本発明の感染性組換えインフルエンザウイルスは、異種(すなわち、非インフルエンザウイルス)配列を発現する。他の実施形態では、本発明の感染性組換えインフルエンザウイルスは、異なるインフルエンザ菌株由来のインフルエンザウイルスタンパク質を発現する。さらに他の好ましい実施形態では、本発明の感染性組換えインフルエンザウイルスは、融合タンパク質を発現する。
【０１８３】
5.5.2 宿主細胞中へのベクターの導入
インフルエンザゲノムセグメントを含むベクターは、例えばリン酸カルシウム同時沈殿、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、リポフェクション、およびポリアミントランスフェクション試薬を使用するトランスフェクションを含めた、異種核酸を真核生物細胞中に導入するための当技術分野でよく知られている方法に従って(例えば、米国特許出願公開第20050266026号および同第20050158342号を参照)宿主細胞中に導入(例えばトランスフェクト)することができる。例えばベクター、例えばプラスミドを、製造者の教示書に従いポリアミントランスフェクション試薬TransIT-LT1 (Mirus)を使用して、例えばMDCK細胞、COS細胞、293T細胞、またはその組合せなどの宿主細胞中にトランスフェクトすることができる。宿主細胞群中に導入する約1μgの各ベクターは、200μlの合計体積で160μlの培地、好ましくは無血清培地中に希釈した約2μlのTransIT-LT1と組み合わせることができる。DNA:トランスフェクション試薬混合物は室温で45分間インキュベートし、次に800μlの培地を加えることができる。トランスフェクション混合物は次いで宿主細胞に加え、細胞は前に記載したのと同様に培養する。したがって、細胞培養中に組換えまたは再集合体ウイルスを生成するために、8個のゲノムセグメント(PB2、PB1、PA、NP、M、NS、HAおよびNA)のそれぞれを取り込んだベクターを約20μlのTransIT-
LT1と混合させ、宿主細胞中にトランスフェクトする。場合によっては、無血清培地、例えばOpti-MEMIを用いるトランスフェクション前に血清含有培地を交換し、4〜6時間インキュベートする。
【０１８４】
あるいは、エレクトロポレーションを使用して、インフルエンザゲノムセグメントを取り込んだベクターを宿主細胞中に導入することができる。例えば、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第20050266026号および同第20050158342号を参照されたい。例えば、A型インフルエンザまたはB型インフルエンザウイルスを取り込んだプラスミドベクターを、以下の手順に従いエレクトロポレーションを使用してMDCK細胞中に導入する。要するに、例えば10％ウシ胎児血清(FBS)を補った改変イーグル培地(MEM)中で増殖させた、5×106個のMDCK細胞を0.4mlのOptiMEM中に再懸濁させ、エレクトロポレーション用キュベット中に置く。25μlまでの体積中に溶かした20マイクログラムのDNAをキュベット中の細胞に加え、次いでタッピングによって軽く混合する。300ボルト、950マイクロファラド、28〜33msecの時定数で、製造者の教示書に従い(例えば、BioRad Gene Pulser II with Capacitance Extender Plus connected)エレクトロポレーションを実施する。軽いタッピングによって細胞を再混合し、エレクトロポレーション後約1〜2分で、10％FBSを含む0.7mlのMEMをキュベットに直接加える。次いで細胞は2mlMEM、10％FBSまたは無血清OPTI-MEMを含む標準6ウエル組織培養皿の2ウエルに移す。キュベットを洗浄して任意の残りの細胞を回収し、洗浄懸濁液は2ウエル間に分ける。最終体積は約3.5mlである。ウイルスの増殖を許容する条件下で、例えば低温適応菌株用に約33℃において、次いで細胞をインキュベートする。
【０１８５】
宿主細胞中へのベクターの導入に関する他の指針は、例えば米国特許第6,951,754号、同第6,887,699号、同第6,649,372号、同第6,544,785号、同第6,001,634号、同第5,854,037号、同第5,824,536号、同第5,840,520号、同第5,820,871号、同第5,786,199号、および同第5,166,057号、ならびに米国特許出願公開第20060019350号、同第20050158342号、同第20050037487号、同第20050266026号、同第20050186563号、同第20050221489号、同第20050032043号、同第20040142003号、同第20030035814号、および同第20020164770号中において見ることができる。
【０１８６】
5.6 細胞培養
典型的には、ウイルスの増殖は、宿主細胞を一般に培養する培地組成で実施する。例えば、インフルエンザウイルスを複製するのに適した宿主細胞には、例えばVero細胞、Per.C6細胞、BHK細胞、MDCK細胞、293T細胞、COS7細胞を含めた293細胞およびCOS細胞がある。MDCK細胞が本発明の文脈において好ましい。宿主細胞としての非発癌性MDCK細胞の使用も、本発明の一実施形態である。前述の細胞株の2つ、例えばMDCK細胞と293TまたはCOS細胞のいずれかを含む同時培養物を例えば1:1の比で使用して、複製効率を改善することもできる。例えば20050158342を参照されたい。典型的には、血清(例えば、10％ウシ胎児血清)を補ったダルベッコ改変イーグル培地などの標準的な市販の培養培地中、あるいは中性緩衝pH(例えば、7.0と7.2の間のpH)を維持するのに適した制御湿度およびCO2濃度下において無血清培地中で、細胞を培養する。場合によっては培地は、細菌の増殖を予防するために抗生物質、例えばペニシリン、ストレプトマイシンなど、および/または他の栄養素、例えば、L-グルタミン、ピルビン酸ナトリウム、非必須アミノ酸、好ましい増殖特性を支援するための他のサプリメント、例えばトリプシン、β-メルカプトエタノールなどを含む。
【０１８７】
培養中に哺乳動物細胞を維持するための手順は広く報告されてきており、当業者に知られている。一般的なプロトコルは、例えばFreshney (1983) Culture of Animal Cells: Manual of Basic Technique、Alan R.Liss、New York; Paul(1975) Cell and Tissue Culture、5th ed.、Livingston、Edinburgh; Adams (1980) Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology-Cell Culture for Biochemists、Work and Burdon (eds.) Elsevier、Amsterdam中に与えられている。in vitroでのインフルエンザウイルスの生成における特に興味深い組織培養手順に関する他の詳細には、例えばMerten et al.(1996) Production of influenza virus in cell cultures for vaccine preparationがある。その全容が本明細書に組み込まれる、Cohen and Shafferman (eds) Novel Strategies in Design and Production of Vaccines。さらに、本発明に適合させたこのような手順の変形は、通常の実験によって容易に決定される。
【０１８８】
インフルエンザウイルスの生成用の細胞は、血清含有または無血清培地中で培養することができる。幾つかの場合、例えば精製ウイルスの調製用に、無血清状態で宿主細胞を増殖させることが望ましい。細胞は小規模で、例えば25ml未満の培地、培養チューブまたはフラスコ中、あるいは攪拌しながら大きなフラスコ中、回転ボトル中、あるいはマイクロ担体ビーズ(例えば、DEAE-デキストランマイクロ担体ビーズ、Dormacell、Pfeifer & Langen; Superbead、Flow Laboratoriesなど;スチレンコポリマー-トリ-メチルアミンビーズ、Hillex、SoloHill、Ann Arborなど)上、フラスコ、ボトルまたはリアクター培養器中で培養することができる。マイクロ担体ビーズは、細胞培養体積当たりの接着細胞の増殖用の大きな表面積を与える小さな球体(直径100〜200ミクロンの範囲)である。例えば1リットルの培地は、8000平方センチメートルを超える増殖表面を与える2千万個を超えるマイクロ担体ビーズを含むことができる。ウイルスの工業産生用に、例えばワクチン産生用に、バイオリアクターまたは発酵槽中で細胞を培養することが、しばしば望ましい。バイオリアクター、例えばCyto3バイオリアクター(Osmonics、Minnetonka、MN);NBSバイオリアクター(New Brunswick Scientific、Edison、N.J.);B.Braun Biotech International(B.Braun Biotech、Melsungen、ドイツ)からの研究室および工業規模のバイオリアクターを1リットル未満から100リットルを超える体積で利用可能である。
【０１８９】
培養体積とは無関係に、本発明の文脈では、培養物を35℃以下の温度に保って、組換えおよび/または再集合体インフルエンザウイルス、特に低温適応、温度感受性、弱毒化組換えおよび/または再集合体インフルエンザウイルスの有効な回収を確実にすることができる。例えば、約32℃と35℃の間の温度、典型的には約32℃と約34℃の間の温度、通常は約33℃で細胞を培養する。
【０１９０】
典型的には、レギュレーター、例えばサーモスタット、または細胞培養系の温度を検知および維持するための他のデバイスを使用して、ウイルス複製の期間中に温度が35℃を超えないことを確実にする。
【０１９１】
5.7 ウイルスの回収
ウイルスは典型的には、感染した(トランスフェクションした)細胞を増殖させた培養液から回収する。典型的には、インフルエンザウイルスの濃縮に先立って粗培養液を浄化する。一般的な方法には、ろ過、限外ろ過、硫酸バリウム上への吸着および溶出、ならびに遠心分離がある。例えば、感染した培養物由来の粗培養液は先ず、例えば、1000〜2000×gで、細胞片と他の大きな粒子状物質を除去するのに十分な時間、例えば、10〜30分の間で遠心分離により浄化することができる。代案として、前記培養液は0.8μm酢酸セルロースフィルターによってろ過し、無傷の細胞と他の大きな粒子状物質を除去する。任意選択で、次に浄化した培養液上清を、例えば、15,000×gでおよそ3〜5時間遠心分離して、インフルエンザウイルスをペレット状にする。前記ウイルスペレットを、STE(0.01M Tris-HCl; 0.15M NaCl; 0.0001M EDTA)またはリン酸緩衝食塩水(PBS)などの適切な緩衝液中にpH7.4で再懸濁するのに続いて、前記ウイルスを、ショ糖(60％〜12％)または酒石酸カリウム(50％〜10％)上での密度勾配遠心分離により濃縮する。連続勾配でも段階勾配、例えば、12％と60％の間で12％4段階のショ糖勾配でも適切である。前記勾配物は、前記ウイルスが回収のために可視帯に集中するに十分な速度および時間遠心分離される。代案として、および最も大規模な商業的適用のために、ウイルスは、連続モードで作動するゾーン遠心分離ローターを使って密度勾配物から洗い分ける。組織培養からのインフルエンザウイルスの調製について当業者を導くのに十分な追加の詳細な点は、例えば、参照により本明細書に組み込まれているFurminger. Vaccine Production, Nicholson et al.(eds) Textbook of Influenza pp.324〜332; Merten et al. (1996) Production of influenza virus in cell cultures for vaccine preparation, Cohen & Shafferman (eds) Novel Strategies in Design and Production of Vaccines pp.141〜151、および米国特許第5,690,937号、米国特許出願公開第20040265987号、同第20050266026号、および同第20050158342号において提供されている。必要であれば、前記回収したウイルスは、安定剤としてショ糖リン酸グルタミン酸(SPG)の存在の下で-80℃で保管することができる。
【０１９２】
5.8 インフルエンザウイルス
インフルエンザウイルスのゲノムは、免疫原性ヘマグルチニン(HA)およびノイラミニダーゼ(NA)タンパク質、および6個の内部コアポリペプチド:ヌクレオカプシド核タンパク質(NP);マトリックスタンパク質(M);非構造タンパク質(NS);および3個のRNAポリメラーゼ(PA、PB1、PB2)タンパク質をコードする線状(-)鎖リボ核酸(RNA)の8個のセグメントから構成される。複製中に、ゲノムウイルスRNAは、宿主細胞の核内で(+)鎖メッセンジャーRNAおよび(-)鎖ゲノムcRNAに転写される。8個のゲノムセグメントのそれぞれは、RNA以外にNPおよびポリメラーゼ複合体(PB1、PB2、およびPA)を含むリボ核タンパク質複合体中にパッケージングされる。
【０１９３】
本発明のMDCK細胞において本発明の方法によって生成することができるインフルエンザウイルスには、承認された弱毒化、温度感受性マスター菌株の文脈で選択したヘマグルチニンおよび/またはノイラミニダーゼ抗原を取り込んだ再集合体ウイルスがあるが、これらだけには限られない。例えばウイルスは、例えば温度感受性(ts)、低温適応(ca)、または弱毒化(att)の1種または複数であるマスター菌株を含むことができる(例えば、A/Ann Arbor/6/60、B/Ann Arbor/1/66、PR8、B/Leningrad/14/17/55、B/14/5/1、B/USSR/60/69、B/Leningrad/179/86、B/Leningrad/14/55、B/England/2608/76、A/Puerto Rico/8/34(すなわち、PR8)など、あるいはその抗原変異体または誘導体)。
【０１９４】
5.9 インフルエンザウイルスワクチン
歴史上、インフルエンザウイルスワクチンは、関連菌株の経験的予測に基づいて選択されるウイルスの菌株を使用して、胚を有するメンドリの卵において生成されている。さらに近年では、承認された弱毒化、温度感受性マスター菌株の文脈で選択したヘマグルチニンおよびノイラミニダーゼ抗原を取り込んだ再集合体ウイルスが生成されてきている。メンドリの卵における多数回の継代によってウイルスを培養した後、インフルエンザウイルスを回収し、および場合によっては、例えばホルムアルデヒドおよび/またはβ-プロピオラクトンを使用して不活性化させる。しかしながら、このような方法でのインフルエンザワクチンの生成には、幾つかの重大な欠点がある。メンドリの卵から残存する汚染物質は、抗原性、発熱性が高く、投与時に重大な副作用を頻繁にもたらす。さらに重要なことに、生成用に指定する菌株は、典型的には次のインフルエンザシーズンに先んじて数カ月前に選択および分配して、インフルエンザワクチンの生成および不活性化のための時間を与えなければならない。細胞培養において組換えおよび再集合体ワクチンを生成する試みは、ワクチン生成用に認められているいかなる菌株も標準的な細胞培養条件下で効率良く増殖できないことによって妨げられてきている。
【０１９５】
本発明は、培養中に組換えおよび再集合体ウイルスを生成するためのベクター系、組成物、および方法を提供し、これによって1つまたは多くの選択したウイルスの抗原性菌株に対応するワクチンを速やかに生成することができる。特に、細胞培養においてマルチプラスミド系からのウイルスの効率良い生成をもたらす、条件および菌株を与える。場合によっては望むならば、メンドリの卵またはウイルスを動員するために使用する培養物と異なる細胞培養物において、ウイルスをさらに増幅させることができる。
【０１９６】
例えば、標準的な細胞培養条件下において、例えば37℃で、B型インフルエンザマスター株B/Ann Arbor/1/66を増殖させることはできていない。本発明の方法では、インフルエンザウイルスゲノムのセグメントをそれぞれ取り込んだ多数のプラスミドを、適切な細胞中に導入し、35℃以下の温度で培養中維持する。典型的には、約32℃と35℃の間、好ましくは約32℃と約34℃の間、例えば約33℃で培養物を維持する。
【０１９７】
典型的には、温度が35℃を超えないことを確実にするためにサーモスタットなどの温度レギュレーターを使用して、一定温度で制御湿度およびCO2下において、細胞培養インキュベーターなどのシステム中で培養物を維持する。
【０１９８】
再集合体インフルエンザウイルスは、この菌株由来の相補的セグメント(例えば、この抗原変異体)と組み合わせて、マスターインフルエンザウイルスのゲノムセグメントをコードするcDNAを含むベクターのサブセットを導入することによって容易に得ることができる。典型的には、マスター菌株は、ワクチン投与と関係がある望ましい性質に基づいて選択する。例えば、ワクチン生成用に、例えば生弱毒化ワクチンの生成用に、マスタードナーウイルス菌株は、弱化表現型、低温適応、および/または温度感受性に関して選択することができる。この文脈では、A型インフルエンザ株caA/Ann Arbor/6/60、B型インフルエンザ株caB/Ann Arbor/1/66、またはその望ましい表現型特性に関して選択した他の菌株、例えば、弱毒化、低温適応、および/または温度感受性菌株を、マスタードナー菌株として選択することが好ましい。
【０１９９】
一実施形態では、インフルエンザマスターウイルス菌株(すなわち、PB1、PB2、PA、NP、NB、M1、BM2、NS1およびNS2)の6個の内部vRNAセグメントをコードするcDNAを含むプラスミドを、抗原的に望ましい菌株、例えば重大な局地または広域のインフルエンザ感染を引き起こすと予想される菌株由来のヘマグルチニンおよびノイラミニダーゼのvRNAセグメントをコードするcDNAと組み合わせて、適切な宿主細胞中にトランスフェクトする。効率良い回収に適した温度、例えば約32℃と35℃の間、例えば約32℃と約34℃の間、または約33℃などの35℃を超えない温度での細胞培養における再集合体ウイルスの複製の後に、再集合体ウイルスを回収する。場合によっては、回収したウイルスは、ホルムアルデヒドまたはβ-プロピオラクトンなどの変性剤を使用して不活性化させることができる。
【０２００】
5.10 ワクチンの予防的投与のための方法および組成物
本発明の組換えおよび再集合体ウイルスを、適切な担体または賦形剤中に予防的に投与して、1種または複数のインフルエンザウイルス菌株に特異的な免疫応答を刺激することができる。典型的には、担体または賦形剤は、薬剤として許容される担体または賦形剤、例えば滅菌水、水性生理食塩水溶液、水性緩衝生理食塩水溶液、デキストロース水溶液、グリセロール水溶液、エタノール、非感染状態のメンドリの卵由来の尿膜腔液(すなわち、正常な尿膜腔液「NAF」)またはこれらの組合せである。滅菌性、pH、等張性、および安定性を保証するこのような溶液の調製は、当技術分野で確立されているプロトコルに従って実施する。一般に、担体または賦形剤を選択してアレルギーおよび他の望ましくない影響を最小にし、個々の投与経路、例えば皮下、筋肉内、鼻腔内などに適合させる。
【０２０１】
一般に、本発明のインフルエンザウイルスは、1種または複数のインフルエンザウイルス菌株に特異的な免疫応答を刺激するのに充分な量で投与する。インフルエンザウイルスの投与が、防御免疫応答を誘導することが好ましい。1種または複数のインフルエンザ菌株に対する防御免疫応答を誘導するための用量および方法は、当業者に知られている。例えば、用量当たり約1〜1000HID50(ヒト感染用量)、すなわち約105〜108pfu(プラーク形成単位)の範囲で投与される、不活性化インフルエンザウイルスを与える。あるいは、約10〜50μg、例えば約15μgのHAをアジュバントなしで投与し、少ない用量をアジュバントと共に投与する。典型的には、用量は例えば年齢、身体条件、体重、性別、食習慣、投与の時間、および他の臨床的要因に基づいてこの範囲内で調節されるはずである。予防用ワクチン配合物は、ニードルおよびシリンジ、またはニードルレス注射用デバイスを使用して、例えば皮下または筋肉内注射によって全身に投与する。あるいはワクチン配合物は、滴剤または大きな粒子状エアロゾル(約10ミクロンを超える)のいずれかによって鼻腔内に投与するか、あるいは上気道内に噴霧する。任意の前述の送達経路が防御的な全身性免疫応答をもたらしているが、鼻腔内投与はインフルエンザウイルスの侵入部位において粘膜免疫を誘導する付加利点を与える。鼻腔内投与用には、弱毒化生ウイルス、例えば弱毒化、低温適応、および/または温度感受性組換えまたは再集合体インフルエンザウイルス用ワクチンが好ましいことが多い。1回用量による防御的免疫応答の刺激が好ましいが、同じまたは異なる経路により他の用量を投与して、望ましい予防効果を得ることができる。
【０２０２】
あるいは、インフルエンザウイルスを用いた樹状細胞のex vivoまたはin vivo標的化によって、免疫応答を刺激することができる。例えば、増殖している樹状細胞を、樹状細胞によるインフルエンザ抗原の捕捉を可能にするのに充分な量および充分な期間ウイルスに曝す。次いで細胞は、標準的な静脈内移植法により予防接種する対象に移す。
【０２０３】
場合によっては、インフルエンザウイルス、またはそのサブユニットの予防的投与のための配合物は、インフルエンザ抗原に対する免疫応答を増大させるための1種または複数のアジュバントも含む。適切なアジュバントには、サポニン、水酸化アルミニウムなどのミネラルゲル、リゾレシチン、プルロニックポリオール、ポリアニオン、ペプチドなどの表面活性物質、油または炭化水素系エマルジョン、カルメット-ゲラン菌(bacille Calmette-Guerin(BCG))、コリネバクテリウムパルバム(Corynebacterium parvum)、および合成アジュバントQS-21およびMF59がある。
【０２０４】
望むならば、インフルエンザウイルスの予防的ワクチン投与は、1種または複数の免疫賦活分子の投与と共に実施することができる。免疫賦活分子には、免疫賦活性、免疫増強性、および前炎症性活性を有する様々なサイトカイン、リンホカインおよびケモカイン、インターロイキン(例えば、IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-12、IL-13)、増殖因子(例えば、顆粒球-マクロファージ(GM)-コロニー刺激因子(CSF));および他の免疫賦活分子、例えばマクロファージ炎症因子、Flt3リガンド、B7.1;B7.2などがある。免疫賦活分子は、インフルエンザウイルスと同じ配合物中に投与することができるか、あるいは別々に投与することができる。タンパク質またはタンパク質をコードする発現ベクターのいずれかを投与して、免疫賦活効果を生み出すことができる。
【０２０５】
他の実施形態では、前に記載した適切な医薬担体または賦形剤と組み合わせて、インフルエンザゲノムセグメントを含む本発明のベクターを使用して、哺乳動物細胞、例えばヒト対象由来の細胞などの宿主生物または宿主細胞中に異種核酸を導入することができる。典型的には、遺伝子または遺伝子セグメント、例えばセグメント7のM遺伝子の非必須領域中に異種核酸を挿入する。異種ポリヌクレオチド配列は、ポリペプチドまたはペプチド、またはアンチセンスRNAまたはリボザイムなどのRNAをコードし得る。次いで異種核酸は、異種核酸を取り込んだ組換えウイルスを生成することによって宿主または宿主細胞中に導入し、ウイルスは前に記載したのと同様に投与する。一実施形態では、異種ポリヌクレオチド配列はインフルエンザウイルスに由来しない。
【０２０６】
あるいは、異種核酸を含む本発明のベクターは、インフルエンザウイルスに感染した細胞中にベクターをコトランスフェクトすることによって、宿主細胞中に導入し発現することができる。場合によっては、細胞を次いで回収し、対象、典型的には細胞が得られた部位に送達する。幾つかの適用例では、確立されている細胞移動または移植手順を使用して、この(前に記載した)組織、器官、または系の部位に細胞を移植する。例えば、骨髄、臍帯血などの造血系統の幹細胞、または末梢血由来の造血幹細胞は、標準的な送達または注入技法を使用して対象に送達することができる。
【０２０７】
あるいは、異種核酸を含むウイルスを、in vivoにおいて対象の細胞に送達することができる。典型的には、このような方法は、標的細胞群(例えば、血液細胞、皮膚細胞、肝臓細胞、(脳を含めた)神経細胞、腎臓細胞、子宮細胞、筋肉細胞、腸細胞、頸部細胞、膣細胞、前立腺細胞など、および様々な細胞、組織および/または器官由来の腫瘍細胞へのベクター粒子の投与を含む。投与は例えばウイルス粒子の静脈内投与による、あるいは注射(例えば、ニードルまたはシリンジを使用する)、ニードルレスのワクチン送達を含めた様々な方法によるこの1種または複数の部位へのウイルス粒子の直接送達による全身投与、局所投与、または組織、器官または皮膚部位への注入のいずれかであってよい。例えばウイルスベクター粒子は、吸入、経口、静脈内、皮下、皮下的、皮内、筋肉内、腹膜内、クモ膜下に、膣または直腸投与によって、あるいは例えば外科手術中に身体の腔または他の部位内にウイルス粒子を置くことによって送達することができる。
【０２０８】
前に記載した方法は、療法的または予防的に有効なポリペプチド(またはペプチド)またはRNA(例えば、アンチセンスRNAまたはリボザイム)をコードする異種ポリヌクレオチドを含む本発明のベクターをin vitro、ex vivoまたはin vivoにおいて標的細胞群中に導入することによって、疾患または障害を療法的および/または予防的に治療するのに有用である。典型的には、このポリペプチド(またはペプチド)、またはRNAをコードするポリヌクレオチドは、「発現ベクター」および「他の発現エレメント」という表題の項で前に記載したように適切な制御配列と作動可能に連結する。場合によっては、2つ以上の異種コード配列を1つのベクターまたはウイルス中に取り込ませる。例えば、療法的または予防的に活性があるポリペプチドまたはRNAをコードするポリヌクレオチド以外に、ベクターは他の療法的または予防的ポリペプチド、例えば抗原、同時刺激性分子、サイトカイン、抗体など、および/またはマーカーなども含むことができる。
【０２０９】
一実施形態では本発明は、潜在的癌遺伝子を除去するために、ベンゾナーゼなどの薬剤で処理済みの本発明の再集合体および組換えウイルス(またはその一部分)を含む組成物を提供する。したがって、本発明の実施形態の中には無癌遺伝子ワクチン組成物が明確に含まれる。
【０２１０】
本発明の方法およびベクターを、例えばウイルス、細菌などによる感染性疾患用のワクチンとして使用して、遺伝性および後天性障害を含めた広く様々な障害を療法的または予防的に治療することができる。
【０２１１】
5.11 キット
本発明のベクターおよびベクター系の使用を容易にするために、実験または治療目的のインフルエンザウイルスのパッケージングおよび感染に有用な、任意のベクター、例えばコンセンサスインフルエンザウイルスプラスミド、変異体インフルエンザポリペプチドプラスミド、インフルエンザポリペプチドライブラリープラスミドなど、およびバッファー、細胞、培養培地などの他のエレメントを、キットの形にパッケージングすることができる。典型的にはキットは、前述のエレメント以外に、例えば本発明の方法を実施するための教示書、パッケージング材料、および容器を含み得る他の材料を含む。
【０２１２】
5.12 ウイルス核酸およびタンパク質の操作
本発明の文脈では、本発明のイヌRNA pol I制御配列を含む核酸または他の核酸、発現ベクター、インフルエンザウイルス核酸および/またはタンパク質などは、よく知られている分子生物学の技法に従って操作することができる。増幅、クローニング、突然変異誘発、形質転換などを含めた多数のこのような手順に関する詳細なプロトコルは、例えばAusubel et al.Current Protocols in Molecular Biology (2000年中に増刊) John Wiley & Sons、New York(「Ausubel」); Sambrook et al. Molecular Cloning-A Laboratory Manual (2nd Ed.)、Vol. 1〜3、Cold Spring Harbor Laboratory、Cold Spring Harbor、New York、1989(「Sambrook」)、およびBerger and Kimmel Guide to Molecular Cloning Techniques、Methods in Enzymology volume152、Academic Press, Inc.、San Diego、CA(「Berger」)中に記載されている。
【０２１３】
前述の参照文献以外に、例えば本発明のcDNAプローブを増幅させるのに有用である、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、リガーゼ連鎖反応(LCR)、Qβ-レプリカーゼ増幅、および他のRNAポリメラーゼ介在技法(例えば、NASBA)などのin vitro増幅技法に関するプロトコルは、Mullis et al.(1987)米国特許第4,683,202号; PCR Protocols A Guide to Methods and Applications (Innis et al. eds) Academic Press Inc. San Diego、CA (1990)(「Innis」); Arnheim and Levinson (1990) C&EN36; The Journal Of NIH Research (1991) 3:81; Kwoh et al.(1989) Proc Natl Acad Sci USA86、1173; Guatelli et al.(1990) Proc Natl Acad Sci USA87: 1874; Lomeli et al.(1989) J Clin Chem35: 1826; Landegren et al.(1988) Science241 :1077; Van Brunt (1990) Biotechnology8: 291; Wu and Wallace (1989) Gene 4: 560; Barringer et al.(1990) Gene89: 117、およびSooknanan and Malek (1995) Biotechnology13: 563中で見られる。本発明の文脈で核酸をクローニングするのに有用な他の方法は、Wallace et alの米国特許第5,426,039号を含む。PCRによって大きな核酸を増幅する改良法は、Cheng et al.(1994) Nature369: 684およびその中の参照文献中に要約されている。
【０２１４】
本発明の幾つかのポリヌクレオチド、例えばオリゴヌクレオチドは、モノヌクレオチドおよび/またはトリヌクレオチド系ホスホラミダイトカップリング化学技法を含めた様々な固相戦略を使用して合成することができる。例えば、活性化モノマーおよび/またはトリマーを延長しているポリヌクレオチド鎖に連続的に加えることによって、核酸配列を合成することができる。例えば、Caruthers, M.H.et al.(1992) Meth Enzymol211 :3を参照されたい。
【０２１５】
所望の配列を合成する代わりに、The Midland Certified Reagent Company(mcrc@oligos.com)、The Great American Gene Company(www.genco.com)、ExpressGen, Inc.(www.expressgen.com)、Operon Technologies, Inc.(www.operon.com)、および他の多くなどの任意の様々な市販の供給源から、ほぼ全ての核酸を特注することができる。
【０２１６】
さらに、ウイルスポリペプチド中の選択したアミノ酸残基の置換は、例えば部位特異的突然変異誘発によって実施することができる。例えば、望ましい表現型特性、例えば弱化表現型、低温適応、温度感受性と機能上関係があるアミノ酸置換を有するウイルスポリペプチドは、ポリペプチドをコードするウイルス核酸セグメントに特異的突然変異を導入することによって生成することができる。部位特異的突然変異誘発のための方法は当技術分野でよく知られており、例えばAusubel、Sambrook、およびBerger、上記中に記載されている。部位特異的突然変異誘発を実施するための多数のキット、例えばChameleon部位特異的突然変異誘発キット(Stratagene、La Jolla)が市販されており、製造者の教示書に従い使用して、例えば1種または複数のアミノ酸置換をインフルエンザAまたはBポリペプチドをそれぞれコードするゲノムセグメント中に導入することができる。
【０２１７】
5.13 他のウイルス
本発明の核酸、ベクター、および方法は、他の組換えウイルスの発現および精製のためにも使うことができる。以下の考察は、他のそのようなウイルスで使用するために前記ベクターを改変するのに重要な考慮すべき点に対する指針を提供する。
【０２１８】
前記標的ウイルスがプラス鎖分節RNAゲノムを含んでいる場合、イヌRNA pol Iプロモーターは好ましくは内部転写単位において前記cDNAの上流に位置している(単一方向系)。この実施形態では、プラス鎖RNAが新しいウイルスへ直接組み込むために作製される。しかし、マイナス鎖分節RNAゲノムを含む標的ウイルスが単一方向系を使って作製される実施形態は本発明の範囲内にある。
【０２１９】
前記標的ウイルスがマイナス鎖分節RNAゲノムを含む場合、前記イヌRNA pol Iプロモーターは好ましくは内部転写単位における前記cDNAの下流に位置している(双方向系)。この実施形態では、マイナス鎖RNAが新しいウイルスに直接組み込むために作製される。プラス鎖分節RNAゲノムを含む標的ウイルスが双方向系で作製される実施形態は本発明の範囲内にある。
【０２２０】
本発明を使って感染性または非感染性非分節RNAゲノム(一本鎖または二本鎖)を含むウイルスを作製してもよい。通常、感染性ウイルスゲノムRNAの宿主細胞への単一導入だけで前記細胞中でウイルスの生活環が開始され、最終的に完全なウイルスが産生される。例えば、ピコルナウイルスゲノムRNAの宿主細胞への単一導入だけで完全なピコルナウイルスが産生される。非感染性ゲノムRNAを含むウイルスの生活環の開始には、典型的には、通常は前記ゲノムと共に前記ウイルス粒子内に坦持されている他のウイルスタンパク質の追加導入が必要である。例えば、パラインフルエンザウイルスIIIはRNA依存性RNAポリメラーゼを坦持しており、そのポリメラーゼの存在は新たに感染した宿主細胞中でウイルスゲノムRNA複製の開始およびウイルスmRNAの転写に必要であるが、前記ポリメラーゼの不在の下では、パラインフルエンザIIIゲノムRNAは感染性ではない。感染性非分節ゲノムRNAを含むウイルスを作製する本発明の実施形態では、前記ウイルスゲノムを含む核酸を坦持している本発明の二重発現プラスミドの適切な宿主細胞への単一導入だけで、完全なウイルスが産生される。非感染性非分節ゲノムRNAを含むウイルスが作製される実施形態では、追加の発現プラスミドも前記ウイルスゲノムを坦持する前記二重発現プラスミドと共に宿主細胞に導入しなければならないこともある。前記追加のプラスミドは、ウイルスの生活環の開始に必要であって感染すると通常は宿主細胞に導入されるタンパク質(例えば、RNA依存性RNAポリメラーゼ)を発現するはずである。
【０２２１】
感染性非分節RNAゲノムを含むピコルナウイルスが作製される実施形態では、前記完全なウイルスゲノムを含むcDNAが、本発明の二重プロモーター発現プラスミドに挿入される。外部転写単位内の上流プロモーター、好ましくはpol IIプロモーターは前記完全なウイルスゲノムを含むプラス鎖mRNAの産生を指示し、ポリタンパク質が前記mRNAから翻訳され、個々のタンパク質は(例えば、前記ポリタンパク質内のプロテアーゼによって)前記ポリタンパク質から切断され遊離する。前記ウイルスゲノムはプラス鎖RNAを含んでいるために、内部転写単位内の第2の上流プロモーター(単一方向系)、好ましくはイヌRNA pol Iは前記ゲノムのプラス鎖コピーの産生を指示する。前記ウイルスゲノムがマイナス鎖RNAを含んでいるならば、内部転写単位内の第2の下流プロモーター(双方向系)、好ましくはイヌRNA pol Iが前記ゲノムのマイナス鎖コピーの産生を指示するであろう。マイナス鎖非分節RNAウイルスが前記単一方向系を使って作製される実施形態は、本発明の範囲内にある。同様に、プラス鎖非分節RNAウイルスが前記双方向系を使って作製される実施形態は本発明の範囲内にある。
【０２２２】
非感染性非分節RNAゲノムを含みポリタンパク質が産生されないウイルスも本発明で作製することができる。例えば、本系を使って、ラブドウイルス科またはパラミクソウイルス科、好ましくはパラインフルエンザウイルスIIIを作製してもよく、このウイルスの生活環には通常、ウイルス由来RNA依存性RNAポリメラーゼによるゲノムマイナス鎖RNAからの複数の単シストロン性mRNAの産生が含まれ、個々のタンパク質は前記単シストロン性mRNAから発現される。これらの実施形態では、プロモーター、好ましくはpol IIプロモーターを含む外部転写単位が、通常最初の遺伝子(NP)のみが翻訳される前記ウイルスゲノムのプラス鎖ポリシストロン性コピーの作製を指示する。さらに、プロモーター、好ましくはイヌpol Iプロモーターを含む内部転写単位は、新たなウイルスに組み込むために前記ゲノムのRNAコピーの発現を指示する。前記パラインフルエンザIIIウイルスゲノムはマイナス鎖RNAを含んでいるために、前記内部転写単位のプロモーターは好ましくは前記cDNAの下流に位置している(双方向系)。前記ウイルスゲノムがプラス鎖RNAを含んでいる場合には、前記内部転写単位のプロモーターは好ましくは前記cDNAの上流に位置している(単一方向系)。プラス鎖RNAゲノムを含むウイルスが前記双方向系を使って作製される実施形態、およびマイナス鎖RNAゲノムを含むウイルスが前記単一方向系を使って作製される実施形態は本発明の範囲内にある。(前記ポリシストロン性mRNAから発現されるタンパク質以外の)追加のウイルスタンパク質がウイルスの転写および複製に必要であり(LおよびP)、これらのタンパク質は別々の発現プラスミドから個々に提供される。
【０２２３】
本発明は、二本鎖分節RNAゲノムを含むウイルスが作製される実施形態も含んでいてよい。これらの実施形態では、標的ウイルスゲノム内のそれぞれの遺伝子を含むプラスミドを本発明の二重プロモーター発現プラスミドに挿入することができる。前記プラスミドは単一方向プラスミドでも双方向プラスミドでもよい。外部転写単位内のプロモーター、好ましくはpol IIプロモーターはコードされたタンパク質に翻訳されるそれぞれの遺伝子のmRNA転写産物の発現を指示する。内部転写単位内のプロモーター、好ましくはイヌpol Iプロモーターはプラス鎖(単一方向系)またはマイナス鎖(双方向系)のいずれかの転写を指示する。続いて、産生される最初の鎖は、ウイルスRNAポリメラーゼによる相補鎖の産生のための鋳型の機能を果たしてもよい。こうして得られる二本鎖RNA産物は新しいウイルスに組み込まれる。
【０２２４】
6. 特定の実施形態
1. イヌRNAポリメラーゼI調節配列を含む単離核酸。
【０２２５】
2. 調節配列が、プロモーターである、実施形態1に記載の核酸。
【０２２６】
3. 調節配列が、エンハンサーである、実施形態1に記載の核酸。
【０２２７】
4. 調節配列が、プロモーターおよびエンハンサーの両方である、実施形態1に記載の核酸。
【０２２８】
5. RNAポリメラーゼ調節配列が、配列番号1のヌクレオチド1からヌクレオチド1804、またはその機能的に活性のある断片を含む、実施形態1に記載の核酸。
【０２２９】
6. 調節配列が、マイナス鎖ウイルスゲノムRNAまたは対応するcRNAをコードするcDNAに作動可能に連結している、実施形態1、2、3、4または5に記載の核酸。
【０２３０】
7. マイナス鎖ウイルスゲノムRNAが、インフルエンザゲノムRNAである、実施形態6に記載の核酸。
【０２３１】
8. 転写終結配列をさらに含む、実施形態6または7に記載の核酸。
【０２３２】
9. 実施形態1、2、3、4、5、6、7または8に記載の核酸を含む発現ベクター。
【０２３３】
10. 細菌の複製開始点を含む、実施形態9に記載の発現ベクター。
【０２３４】
11. 原核細胞中で選択することができる選択マーカーを含む、実施形態9に記載の発現ベクター。
【０２３５】
12. 真核細胞中で選択することができる選択マーカーを含む、実施形態9に記載の発現ベクター。
【０２３６】
13. マルチクローニング部位を含む、実施形態9に記載の発現ベクター。
【０２３７】
14. マルチクローニング部位に導入したコード配列の調節配列からの発現が可能となるように、マルチクローニング部位は、イヌRNAポリメラーゼIの調節配列に関して方向付けられている、実施形態13に記載の発現ベクター。
【０２３８】
15. インフルエンザゲノムRNAを生成するための方法であって、実施形態7の核酸を転写するステップを含み、それによって、インフルエンザゲノムRNAを生成する方法。
【０２３９】
16. 組換えインフルエンザウイルスを産生する方法であって、実施形態9、10、11、12、13または14に記載の発現ベクターと、PB2、PB1、PA、HA、NP、NA、M1、M2、NS1およびNS2からなる群から選択された1種または複数のインフルエンザポリペプチドをコードするmRNAを発現する1種または複数の発現ベクターとを含むイヌ細胞を培養するステップと;組換えインフルエンザウイルスを単離するステップとを含む方法。
【０２４０】
17. ヘルパーウイルスを使用する、実施形態16に記載の方法。
【０２４１】
18. 産生したインフルエンザウイルスが、感染性である、実施形態16に記載の方法。
【０２４２】
19. 少なくとも1×103 PFU/mlのインフルエンザウイルスの産生をもたらす、実施形態16、17または18に記載の方法。
【０２４３】
20. 実施形態1、2、3、4、5、6、7または8に記載の核酸を含む細胞。
【０２４４】
21. 実施形態9、10、11、12、13または14に記載の発現ベクターを含む細胞。
【０２４５】
22. イヌ細胞である、実施形態20または21に記載の細胞。
【０２４６】
23. 腎臓細胞である、実施形態22に記載のイヌ細胞。
【０２４７】
24. MDCK細胞である、実施形態23に記載のイヌ腎臓細胞。
【０２４８】
25. 培養イヌ細胞中で、3種を超えるゲノムvRNAセグメントを有する組換え分節マイナス鎖RNAウイルスを産生するための方法であって、(a)イヌ細胞の集団中に、このウイルスの完全なゲノムvRNAセグメントを提供するためにゲノムvRNAセグメントをこの細胞中で発現することができる第1のセットの発現ベクターを導入するステップと;(b)この細胞中に、このウイルスの1種または複数のポリペプチドをコードするmRNAを発現することができる第2のセットの発現ベクターを導入するステップと;(c)この細胞を培養するステップであって、それによってウイルス粒子を産生するステップとを含む方法。
【０２４９】
26. 感染性ウイルス粒子を産生する、実施形態25に記載の方法。
【０２５０】
27. ヘルパーウイルスを使用する、実施形態25または26に記載の方法。
【０２５１】
28. 培養イヌ細胞中で、感染性インフルエンザウイルス粒子を産生するための方法であって、(a)イヌ細胞の集団中に、i)このウイルスの完全なゲノムvRNAセグメントを提供するためにゲノムvRNAセグメントと、(ii)このウイルスの1種または複数のポリペプチドをコードするmRNAとをこの細胞中で発現することができる一セットの発現ベクターを導入するステップと;(b)この細胞を培養するステップであって、それによってこのウイルス粒子を産生するステップとを含む方法。
【０２５２】
29. インフルエンザウイルスのvRNAセグメントを転写する方法であって、イヌpol Iポリメラーゼポリペプチドを、配列番号1〜19からなる群から選択された核酸を含むポリヌクレオチドと接触させるステップであって、この核酸は、このマイナス鎖ウイルスのこのvRNAセグメントをコードするcDNA分子に作動可能に連結しているステップと;転写されたvRNAセグメントを単離するステップとを含む方法。
【０２５３】
30. vRNAが、宿主細胞中で転写される、実施形態29に記載の方法。
【０２５４】
31. 各発現ベクターが、別々のプラスミド上に存在する、実施形態16、17、18、19、25、26、27または28に記載の方法。
【０２５５】
32. 複数のベクターを含む組成物であって、この複数のベクターが、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスPA cDNAに作動可能に連結しているイヌpol Iプロモーターを含むベクターと、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスPB1 cDNAに作動可能に連結しているイヌpol Iプロモーターを含むベクターと、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスPB2 cDNAに作動可能に連結しているイヌpol Iプロモーターを含むベクターと、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスHA cDNAに作動可能に連結しているイヌpol Iプロモーターを含むベクターと、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスNP cDNAに作動可能に連結しているイヌpol Iプロモーターを含むベクターと、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスNA cDNAに作動可能に連結しているイヌpol Iプロモーターを含むベクターと、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスM cDNAに作動可能に連結しているイヌpol Iプロモーターを含むベクターと、転写終結配列に連結しているインフルエンザウイルスNS cDNAに作動可能に連結しているイヌpol Iプロモーターを含むベクターとを含む組成物。
【０２５６】
33. PB2、PB1、PA、HA、NP、NA、M1、M2、NS1およびNS2からなる群から選択された1種または複数のインフルエンザポリペプチドをコードするmRNAを発現する1種または複数の発現ベクターをさらに含む、実施形態32に記載の組成物。
【０２５７】
34. 実施形態32または33に記載の組成物を含む宿主細胞。
【０２５８】
35. 実施形態16、17、18、19、25、26、27または28に記載の方法によって産生したウイルスを含むワクチン。
【０２５９】
36. 実施形態16、17、18、19、25、26、27または28に記載の方法から産生したウイルスから調製した免疫原性組成物を含むワクチン。
【０２６０】
37. 各発現ベクターが、別々のプラスミド上に存在する、実施形態35または36に記載の組成物。
【実施例】
【０２６１】
以下の実施例は本発明を説明するためだけのものであって、本発明をいかなる形でも限定することを意図するものではない。
【０２６２】
実施例１
MDCK細胞におけるインフルエンザ株の増殖
本実施例では、インフルエンザを培養するための数種の細胞株の特徴付けを説明する。MRC-5, WI-38, FRhL-2, PerC6, 293, NIH 3T3, CEF, CEK, DF-1, VeroおよびMDCKを含む数種の異なる細胞株および初代細胞を、野生型(wt)および実験室適応株、例えば、低温に適応したインフルエンザ株、すなわちA型およびB型由来の遺伝子再集合体の作製のために評価した。前記細胞型の多くが一部の低温適応インフルエンザ株の複製を限られた範囲内で支持したが、MDCKのみが高力価のA型およびB型ウイルスの両方を一貫して産生した。例えば、PerC6細胞は、ある種のwtおよびca B型ウイルスの複製を、MDCK細胞で見られるレベルに類似のレベルまで支持することが見出されたが、その増殖動態は異なっている(図1を参照されたい)。これとは対照的に、PerC6は幾つかのca A型ウイルスの複製を支持することはできなかった。図2はwtおよびca A/シドニー/05/97およびA/北京/262/95ウイルスの増殖曲線を示している。両方の場合で、前記ca株はPerC6細胞ではうまく複製しない。同様に、図3はwtおよびca A/アナーバー/6/60の増殖曲線を示しており、前記ca株はPerC6細胞では効率的に複製せず、wt A/アナーバー/6/60の複製はMDCK細胞におけるほど強固ではないことを実証している。PerC6細胞におけるインフルエンザウイルス複製のリアルタイムPCR解析によれば、前記caおよびwt A型インフルエンザウイルス株両方のウイルスRNA(vRNA)は、感染後最初の24時間は増加したが、wt株だけが120時間までずっと増加し続け、ca株は増加しなかった。これとは対照的に、MDCK細胞ではwtおよびca vRNAの両方が増加し3日目でプラトーに達した。図4を参照されたい。
【０２６３】
前記MDCK細胞は潜在的汎発性ワクチンであるca A/ベトナム/1203/2004の複製を支持する能力も試験された。MDCK細胞にはca A/ベトナム/1203/2004を低感染多重度（multiplicity of infection）で感染させ、上清中のウイルスを感染後様々な時間で定量した。感染後48時間までに、ca A/ベトナム/1203/2004の力価はおよそ8 log10TCID50/mLに達し、その後の3日から4日間は安定したままであった。図5を参照されたい。
【０２６４】
前記実験では、ATCCから入手したMDCK細胞(寄託番号CCL-34)は、米国から供給される10％ウシ胎仔血清を含有する培地、または適切な無血清培地(例えば、SFMV 100)のいずれかで限定された回数増殖させ、最初の特徴付け研究のためにプレマスター細胞ストックを作製した。適切な無血清培地は、それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれている、2004年12月23日出願の米国仮出願第60/638,166号、2005年1月5日出願の米国仮出願第60/641,139号および2005年12月16日出願の米国出願第11/304589号に記載されている。細胞は両種類の培地で容易に増殖し、両ストックの細胞はそれぞれ下記の表1および図5で示すように低温適応ワクチン株および汎発性株の複製を支持した。
【表１】
2008543331.tif 000022
【０２６５】
PerC6細胞における制限増殖を司る遺伝子セグメントを調べるために、8プラスミドレスキュー技術を用いて、インフルエンザA/AA/6/60株のそれぞれの遺伝子セグメントに対し7:1再集合体を作製した。例えば、8プラスミドインフルエンザレスキュー法の代表的な説明は米国特許第6,951,754号を参照されたい。図6はそれぞれの7:1再集合体の概略図および命名法を示している。次に、こうして得られた再集合体を、PerC6細胞におけるその複製能力について検定した。図7を参照されたい。増殖制限表現型はPB2およびPB1遺伝子セグメントに位置付けられるように思われる。この表現型を司る正確な位置の詳細な遺伝子地図作製は当技術分野で公知の方法を使って実施することができる。例えば、同定された遺伝子セグメント内のwtおよびca株の配列を比較すれば、次にwt株またはca株のいずれかで復帰変異することができる特定の差異の同定が可能になるであろう。次に、そのような変異体はPerC6細胞におけるその増殖能力を分析される。wt株の増殖を妨げるか、またはca株の増殖を許容するいかなる変異体も、増殖制限表現型に寄与する変異体として同定される。
【０２６６】
実施例２
MDCK細胞株の腫瘍原性
MDCK細胞の2種類のプレマスター細胞ストック、すなわち血清を含有する培地で増殖された細胞および無血清培地で増殖された細胞の潜在的腫瘍原性を、胸腺欠損ヌードマウスモデルにおいて、その後ワクチン作製のために使用されると期待される5細胞継代を表すと考えられる段階で評価した。腫瘍原性を評価するために、107細胞を10匹のマウスの集団に皮下注射し、84日後に前記動物を屠殺し調査した。腫瘍形成が、無血清培地で継代された細胞を接種された前記10動物のうち6動物で観察された。これとは対照的に、10％ウシ胎仔血清を添加した培地で継代された細胞を接種された動物ではどれも腫瘍形成の証拠は存在しなかった。つまり、接種部位に幾つかの線維肉腫が観察されたが、表2に示すように血清中で継代された細胞は腫瘍原性ではなかった。
【表２】
2008543331.tif 000023
【０２６７】
表2に示すように、それぞれの培地の4代継代と20代継代の両方でこの2種類のプレマスター細胞ストックについて核型分析も実施した。10％FCS中で継代された非腫瘍原性細胞は78分裂中期染色体の中央値を有し、他の染色体数(70〜82)を持つ細胞は比較的限定された分布であった。無血清培地中で継代された細胞も78分裂中期染色体の中央値を有していたが、52〜82分裂中期染色体にわたる異数性染色体数を持つ細胞が有意に多く観察された。両方の場合で、カリオロジーでは継代後に変化はなかった。
【０２６８】
実施例３
MDCK細胞を無血清培地中で増殖するよう適応させる
ATCC由来のMDCK細胞をガンマ線照射を受けたFBSを含有する培地で継代する。次にこれらの細胞を、細胞バンク作製を支持するように選ばれた無血清培地配合物中で限定された回数継代する。無血清培地は米国仮出願第60/638,166号、同第60/641,139号および米国出願第11/304589号に記載されている。これらの追加継代は37℃と33℃のいずれかで実施してよい。血清ではなく植物由来添加物を含有する3種類の培地中でのMDCK細胞の継代により、FCS含有培地中で継代されたMDCK細胞の核型に類似の核型を持つ細胞が得られた(データは示していない)。
【０２６９】
実施例４
MDCL細胞のクローン化
細胞は、確実に産生細胞が単一の遺伝的集合に由来するように限界希釈法によって生物学的にクローン化された。クローンは倍加時間および相対的腫瘍原性、ならびにウイルス産生を含む種々の表現型特性で選別した。最初の実施可能性試験の実験において、FCS含有培地で54のMDCKクローンが得られた。これらのクローンは継代され、それぞれのクローンに低感染多重度のca A/ニューカレドニア/20/99を感染させた。感染の数日後、上清を取り出し、前記上清中のウイルスの量をTCID50により測定した。前記クローンのうちの少数が、非クローン化親細胞で産生されるよりも大きな、比較的高力価のウイルスを産生した。優れた生物学的特性および生理学的特性を持つクローンを用いて以下に説明するようなマスター細胞バンク(MCB)を樹立する。
【０２７０】
実施例５
マスター細胞バンクの試験および特徴付け
外来性因子の証拠がないことを確認するために前記MCBを広範囲に試験する。例えば、下記の表3に示すように、入手可能なウイルス因子に対して数種のPCRおよび/または抗体特異的試験のうちの1つまたは複数を行う。
【表３】
2008543331.tif 000024
【０２７１】
実施例６
細胞培養由来インフルエンザウイルスの前臨床的特徴付け
本実施例では、細胞培養から産生されたインフルエンザ株ならびに卵から産生されたインフルエンザ株の特徴付けを説明し、それらの系から産生されたウイルスを比較する。一般に、前記インフルエンザウイルスはワクチンとしてヒトで使用するのに適しており、前記ウイルスが当該使用に適したものになる生物学的特性を有している。本実施例では、前記インフルエンザウイルスは低温適応(ca;比較的低温で効率的に複製する能力を有する)であり、温度感受性(ts;比較的高温でのインビトロ複製が制限される)であり、および弱毒化(att;フェレットの肺組織で検出可能な複製がない)しており、本明細書ではca ts att株と呼ばれる。比較には、ウイルス産物の生化学的、抗原性、および遺伝的評価(塩基配列決定)、ヒト細胞における複製に続く前記ウイルスの生物学的および生化学的特徴付け、許容動物モデルにおける複製、ならびに許容動物モデルにおける免疫原性がある。
【０２７２】
遺伝的、生化学的、および抗原性比較可能性
A/H1N1型、A/H5N1型、A/H3N2型およびB型のca ts att株はMDCK細胞内では比較的高力価まで複製した。さらに、MDCK細胞でこれらのca ts att株を継代してもそのゲノム配列は変化しなかった。3種類のca ts att株、すなわちca A/シドニー/05/97、ca A/北京/262/95、およびca B/アナーバー/1/94はMDCK細胞内で1回または2回継代し、6つの内部遺伝子全ての全コード領域を塩基配列決定し、出発物質と比較した。ヌクレオチドの変化は観察されず、この基質によるこの継代ではこれらの株の遺伝子組成は変化しないことが実証された。培地組成、投入量(moi)、インキュベーションの温度および回収時期を含む産生プロセスを再現すると期待される条件の下でMDCK細胞中で産生される種々のワクチン株についてさらに配列特徴付けを実施する。予備データに基づけば、MDCK産生ウイルスのゲノム配列には変化はないと期待される。
【０２７３】
前記ゲノムはMDCK細胞での継代に続いて遺伝的に安定していたので、卵またはMDCK細胞内で産生されるワクチンの生物学的特徴は区別できないと期待される。しかし、細胞培養からの前記一次ウイルス産物は、卵に基づく産物と比較して、特にHAおよびNAを含むウイルスタンパク質の翻訳後修飾、またはウイルス膜中の脂質組成に関して、幾つかの微妙な相違点を有する可能性があり、その両方の相違点はウイルス粒子の全体的物理特性が潜在的に変化させる恐れがある。細胞培養産生ワクチンおよび卵産生ワクチンの抗原性に関する予備的前臨床データによれば、この重要なパラメータに検出可能な相違点はないことが実証された。数種のワクチン株の卵ストックをMDCK細胞により継代し、両方の産物の抗原性を、標準抗血清を使って前記HAI力価を測定することにより決定した。表4に示すように、前記HAI力価全てがお互いに2倍以内であり、細胞内の前記ワクチンが複製しても、卵由来物質と比較して前記ワクチンの抗原性は変化しないことを示していた。
【表４】
2008543331.tif 000025
【０２７４】
実施例７
培養中のヒト上皮細胞の感染
一実施形態では、ヒト由来細胞中でのMDCKおよび卵産生ワクチンの複製に続いて、生化学的、生物学的、および構造的類似点を評価するために、正常ヒト気管支上皮細胞(NHBE)などの適切な二倍体ヒト細胞でワクチンを1回継代してもよい。この継代はヒト気道における1回感染事象を再現する働きをし、次に前記子孫ウイルス、すなわち有効な免疫応答を誘発することを最終的に司るウイルスの比較を可能にすることになる。前記ワクチンの赤血球凝集素(結合および融合)ならびにノイラミニダーゼ活性の研究はこれらの物質に関して測定され、そしてもちろん電子顕微鏡、感染性粒子と全粒子との比、およびウイルスゲノム当量を含む他の生化学的ならびに構造的研究を評価することができる。全体としては、これらの比較は、前記細胞由来ワクチンの、効果的で安全な卵産生ワクチンとの同等性を実証する働きをする。分析的研究の概要は表5にまとめている。
【表５】
2008543331.tif 000026
【０２７５】
実施例８
前臨床的動物モデル
フェレットは弱毒化したインフルエンザワクチンおよび成分ワクチン株の弱毒化および免疫原性を評価するために用いる確実な動物である。MCBから産生された細胞由来インフルエンザ株の能力は卵で産生された同一株と比較される。対照研究でのこれらの物質の一対一比較により、これらのウイルス産物の同等性の高度な保証が可能になる。
【０２７６】
前記2種類のワクチンがフェレットに感染するかまたは「捕える」能力を評価するために、動物に軽度の麻酔をかけ、細胞産生ウイルス調製物または卵産生ウイルス調製物のいずれかを鼻腔内に接種する。鼻洗浄物を接種に続く数時点で収集し、前記動物の上気道におけるウイルス複製の動態および程度を評価するために数種の利用可能な方法のうちの1つによってウイルスの量を評価する。実験は一定範囲の用量で実施し、卵産生株に対する細胞培養増殖株の相対的感染力を一般化するよう多数の株および異なる三価の混合物を含む。これらと同一の研究を、前記インフルエンザ株の免疫原性、すなわち前記ウイルスが感染を惹起する能力に本質的に関連している特性を評価するためにも利用する。動物は、接種後様々な時点(週)で脱血して鼻洗浄物を回収し、これらの標本を用いて、感染に対する血清抗体および鼻のIgA応答を評価する。これらのデータの結果、すなわち感染力、血清抗体、および粘膜抗体応答を用いて、卵産生ワクチンに対する細胞産生ワクチンの相対的感染力を比較し評価する。最も可能性の高い結果は、前記細胞および卵産生ワクチン株は類似する感染力および免疫原性を有するというものであると予想される。細胞由来ワクチンが卵由来産物よりも感染力があるかまたは免疫原性があると思われた場合には、もっと低用量の可能性を評価する研究をさらに実施する。
【０２７７】
単一単位ヒト用量で前記細胞培養由来ワクチンを評価するために、多くの免疫原性および複製研究をフェレットモデルで実施する。catsatt株の感染は通常フェレットに強力で迅速な抗体応答を誘発する。さらに、個々のcatsatt株を規定どおりに試験し、これらの動物の鼻咽頭では比較的高力価まで、しかし肺では検出不可能なレベルに複製することによって弱毒化した(att)表現型を表すことが明らかにされる。これらの生物学的特徴に対する細胞培養増殖の影響も評価される。しかし、前記att表現型はこれらの株の遺伝子組成に不可欠な部分なので、いかなる相違点も見られそうにない。これらの株の増殖機構および交差反応性を、これらの動物での単一ヒト用量の投与に続いて評価する。これは、遺伝系統内での多数の株と交差反応する血清抗体を誘導し、さらに細胞由来ワクチンは同一能力を有すると期待される。
【０２７８】
これらの同等性評価は、前記一次ウイルス産物の潜在的生化学的および/または生物物理学的相違点についての重大な洞察を提供し、先ずヒト細胞内で前記ウイルスを継代することによって、または動物実験によって測定される前記catsatt株の能力に対するこれらの後成的な相違点の影響を実証するはずである。今日までの配列情報に基づけば、前記catsatt株免疫原性能力に対してMDCK細胞での産生に起因する期待される影響は存在しない。
【０２７９】
フェレットはインフルエンザに関して十分に立証された動物モデルであり、catsatt株の弱毒化表現型および免疫原性を評価するために規定どおりに使用される。一般に、8〜10週齢動物を用いて弱毒化を評価し、通常は研究デザインでは試験群または対照群当たりn=3〜5動物を評価する。免疫原性研究は、8週から6か月齢の動物で評価され、通常、被験物質または対照群当たりn=3〜5動物を必要とする。これらの数は群間の統計的に有効なまたは観察的に重要な比較が得られるのに十分な情報を提供する。大半の研究中、インフルエンザ様徴候に気づくことがあるが、可能性は低い。フェレットは食欲または体重低下の徴候、鼻汁または眼漏を見せず、インフルエンザ様疾病の徴候を観察することは研究の不可欠な一部であり、鎮痛剤などの介入は正当ではない。皮膚潰瘍または有意な体重減少などの不快な他の徴候があれば、担当獣医との話合いに続いて前記動物を適切に処分することになるであろう。
【０２８０】
実施例９
マスターウイルスシード(MVS)開発
現在、インフルエンザワクチン株は、トリ細胞に野生型ウイルスとA型またはB型MDVのいずれかを同時感染させ、所望の6:2遺伝子配列を求めてその子孫を単離し選別することにより作製されている。このプロセスには、トリ細胞培養物および/またはSPF卵による数継代のウイルスが必要である。最近では、インフルエンザウイルス調製物を作製するためにプラスミドレスキューが導入されている。このプロセスでは、広範囲に試験され特徴付けされた細胞バンク由来のVero(アフリカミドリザル)細胞を、それぞれが8種のインフルエンザRNA断片のうちの1つのcDNAコピーを含有する、例えば8種のDNAプラスミドを使ってエレクトロポレーションする。エレクトロポレーションの数日後、これらのエレクトロポレーションされた細胞の上清はインフルエンザウイルスを含有している。次に前記上清をSPF卵内に接種し、前記ウイルス株を増幅し生物学的にクローン化する。これらの両方の手法により、SPF卵内に接種すると前記MVSを産生するワクチン株が得られる。プラスミドレスキューには、より信頼性のある時間的調節、より遺伝的に正確な遺伝子断片および野生型分離株由来の外来性因子による潜在的汚染が少ないことを含む数種の利点があるが、これら2つの方法によって生み出される個々のMVSはお互いに区別ができず、大量のワクチン作製を開始するのに利用することができる。本発明の方法と構成を使って、この方法はプラスミドレスキューのために前記Vero細胞の代わりにMDCK細胞を使うように改変される。
【０２８１】
前記ワクチン株の最終的増幅はMDCK細胞バンク由来の細胞中で行う。この最終的増幅はMDCK細胞の小規模培養物(<20L)を使って実現することが可能である。これらの細胞由来の上清を収集し、濃縮し特徴付けし/試験して前記MVSを作製する。
【０２８２】
実施例１０
イヌRNA Pol I調節配列のクローニング
本実施例では、イヌ18SリボソームRNA遺伝子およびこの遺伝子の5'側の核酸配列のクローニングを説明する。
【０２８３】
先ず、MDCK細胞(寄託番号CCL-34, ATCC)由来のゲノムDNAをMasterPure DNA精製キット(EPICENTRE Biotechnologies; Madison, WI)を使って単離した。配列アライメントは、18S rRNA遺伝子がイヌ、ヒト、マウス、ラットおよびニワトリで約90％同一であることを示している。相補的配列を有するメンブレン上の消化断片をサザンハイブリダイゼーションによって検出するためのプローブとして、PCRでMDCKゲノムDNA由来の〜500bp領域を増幅するために、18S rRNA遺伝子の5'末端付近の保存領域内の配列に基づいて一ペアのプライマーを設計した。BamHI(〜2.2kb)およびEcoRI(〜7.4kb)で別々に消化したゲノムDNA内で単一の制限断片が同定された。両方の断片はさらに分析するためにpGEM7ベクター(Promega Corp.; Madison, WI)にクローニングした。EcoRI断片を含有するプラスミドは寄託のためにアメリカ培養細胞系統保存機関(American Type Culture Collection)に2006年4月19日に提出し、A.T.C.C.寄託番号を割り当てられた。
【０２８４】
制限消化分析により得られた前記2個のクローンをアラインし、前記2個のクローンの方向は、その両末端の配列を決定することによって確認した。EcoRI断片の制限地図を図8として示している。次に、前記5'EcoRI部位と3'方向の次のBamHI部位の間の断片の完全な核酸配列を決定し、約3530塩基を含有するヌクレオチド配列に組み立てた。この配列は図9A〜C(配列番号1)として示している。
【０２８５】
次に、イヌRNA pol I調節エレメントから発現される転写産物の開始ヌクレオチドを同定するためにプライマー伸長実験を実施した。手短に言えば、全RNAをMDCK細胞から単離した。標識オリゴヌクレオチドプライマーを前記RNAにアニールし、これを使って前記18s rRNAの5'末端に向けてDNA合成を開始させた。前記転写産物中の最初のヌクレオチドを同定するために、同一プライマーを使って、従来のジデオキシヌクレオチドを基礎とする手順で前記rRNAの配列を決定した。プライマー伸長で得られた核酸の長さと配列決定反応で得られた種々の核酸を比較することにより、前記18s rRNAの最初の塩基を同定することができた。最初の転写ヌクレオチド(+1の位置)は、図9A〜Cとして示されるヌクレオチド配列の塩基1804にある。
【０２８６】
このヌクレオチドから上流の配列が下流の遺伝子の転写を指示するのに十分な調節エレメントを含有することを確認するために、前記調節配列の制御の下にあるEGFP遺伝子を含む構築物を、標準技術を使って構築した。この構築物に使用されるEGFP遺伝子は、Hoffmann et al.(2000) "Ambisense" approach for the generation of influenza A virus: vRNA and mRNA synthesis from one template Virology 15: 267(2): 310-7に記載されているEGFP遺伝子である。次に、この構築物を従来の技術を使ってMDCK細胞にトランスフェクトした。トランスフェクションの24時間後、RNAを前記トランスフェクトされた細胞から単離し、EGFP遺伝子をコードする標識DNAを使ったノーザンブロット分析にかけた。適切なサイズの転写産物が検出されたことにより、前記MDCK細胞にトランスフェクトされたプラスミドが、前記調節エレメントの3'側の配列の転写を指示する調節配列を含有することが確証された。
【０２８７】
実施例１１
イヌRNAポリメラーゼI調節エレメントの同定
本実施例では、イヌRNAポリメラーゼI調節エレメント、すなわちイヌRNAポリメラーゼIプロモーターの同定および特徴付けを説明する。
【０２８８】
イヌRNA pol Iプロモーターおよび他の調節領域は、標準的なプロモーター配列について18s rRNAの転写の開始の5'側の配列を点検することにより同定する。さらに、効率的な転写開始に必要な配列を同定するために単一欠失実験を実施する。1つのそのような欠失実験では、制限部位が、部位特異的変異誘発により図9A〜Cのヌクレオチド配列をコードするプラスミドに導入されるか、または同プラスミド内で同定される。前記制限部位は上で同定された+1ヌクレオチド、すなわち図9A〜Cとして示された配列内のヌクレオチド1804から約50ヌクレオチド3'側に導入される。+1位置に対して図9A〜Cのヌクレオチド配列の5'側の別の制限部位が、部位特異的変異誘発により同定されるかまたは導入される。
【０２８９】
次に、これらの制限部位を含有するベクターは、適切な制限酵素を使った消化により直線化される。次に、適切なヌクレアーゼ(例えば、エキソヌクレアーゼI、エキソヌクレアーゼIIIなど)を使って、前記直線状の核酸を消化する。別々の時点で反応を停止することにより、転写の開始の5'側の領域における異なったサイズの欠失が得られる。次に、前記直線状のプラスミドを再環状化し適切な宿主細胞に形質転換し、その後所望の欠失を含有するプラスミドを同定するために選別する。あるいは、導入する欠失に隣接する配列を含有する適切なオリゴヌクレオチドを合成することができる。次に、そのようなオリゴヌクレオチドを使い、標準技術を使って、ループアウト欠失（loop-out deletion）を含有する誘導体を作製する。オリゴヌクレオチドを使い、標準技術を使って、部位特異的置換を生じさせることもできる。
【０２９０】
前記種々の欠失または置換変異体の転写を開始する能力は、前記プラスミドをMDCK細胞にトランスフェクトし、前記プラスミドから転写されたRNAを上記のようにノーザンブロットにより検出することにより決定される。転写を許容するプラスミドと転写を許容しないプラスミドの配列を比較することにより、前記イヌRNAポリメラーゼIプロモーターの配列が同定される。次に、従来の技術を使って、この配列をコードする核酸をクローニングする。
【０２９１】
あるいは、当技術分野で公知の他の方法、例えば、ミニゲノム法を使って、配列番号1として提供される核酸から、前記イヌRNA pol Iプロモーターを位置付けることができる。例えば、前記pol Iプロモーターの制御の下にクローニングされたマイナス鎖CAT遺伝子を含有するpFlu-CATと名付けられたインフルエンザミニゲノムレポーターを使用するためには、米国特許出願公開第20050266026号を参照されたい。Hoffmann et al. (2000) "Ambisense" approach for the generation of influenza A virus: vRNA and mRNA synthesis from one template Virology 15: 267(2): 310-7のEGFPミニゲノム、およびPleschka et al. (1996) J. Virol. 70(6): 4188-4192のCATミニゲノムシステムpPOLI-CAT-RTも参照されたい。
【０２９２】
これらのシステムを使って効率的な転写開始に必要な配列を同定し特徴付けるために、上記の種々の欠失/置換変異体または配列番号1の他の部分配列は、前記レポーター遺伝子のマイナス鎖コピーの転写が前記欠失または置換変異による転写の開始に依存するように、選択されたレポータープラスミド(例えば、PFlu-CAT、EGFPミニゲノム)に導入される。上記のEGFP含有構築物を都合よく使ってそのような欠失または置換変異体を作製することができる。次に、ウイルスRNA依存性RNAポリメラーゼは、前記レポータープラスミドから転写されるマイナス鎖RNAからプラス鎖mRNAを合成する。その後、このプラス鎖mRNAは、前記レポータータンパク質(EGFPまたはCATのいずれか)活性を検出することができるように細胞機構により翻訳される。
【０２９３】
前記検定において、PB1、PB2、PAおよびNPまたはPB1、PA、NP(負の対照として-PB2)のcDNAを含有する一組の発現プラスミドは、推定上のイヌPol I調節配列の制御の下で、A型インフルエンザウイルスEGFPミニゲノムまたはpFlu-CATレポーターを含むプラスミドと共にMDCK細胞にトランスフェクトされる。次に、前記細胞は前記レポーター配列の転写および翻訳を許容する条件の下で培養される。
【０２９４】
前記レポータータンパク質の活性は従来の技術を使って検出される。EGFPの場合、前記トランスフェクトされた細胞は、トランスフェクション後48時間で位相差顕微鏡または蛍光顕微鏡下で観察される。あるいは、フローサイトメトリーを用いてEGFP発現を検出する。前記CAT遺伝子を含むミニゲノムを使った検定において、名付けられたpFlu-CATを利用してポリメラーゼ活性を測定する。そのような検定では、レポーター活性の指標として、CATタンパク質を直接検出することにより(例えば、ELISAにより)、CATをコードするmRNAを検出することにより(例えば、ノーザンブロットにより)、またはCAT活性を検出することにより(例えば、適切な基質への放射性標識されたアセチル基の移行を検出する)、CAT発現は測定される。
【０２９５】
例えば、プロモーター活性を示したMDCKクローン由来のDNA断片(上記のプライマー伸長および転写検定を参照されたい)は、マウスPol Iターミネーターが後に続くマイナス鎖EGFP遺伝子の5'末端および3'末端それぞれに融合されたインフルエンザ5'および3'非翻訳領域を含有するインサートの上流にクローニングした(図11を参照されたい)。挿入されたMDCK配列が異なる3つの別個の構築物、すなわち、配列番号1のMDCK配列1〜1802(-1)、1〜1803(+1)、および1〜1804(+2)を作製した。これらの構築物はそれぞれ、インフルエンザ複製タンパク質(PB1、PB2、PAおよびNP)のための発現プラスミドと別々に結合され、MDCK細胞にエレクトロポレーションにより導入された。エレクトロポレーション後の24時間で、前記細胞は蛍光顕微鏡により検査された。図12に示すように、3つのMDCK断片、-1、+1および+2(それぞれ、上図左、上図中、上図右)全てがEGFP蛍光を生じ、プロモーター活性を欠く構築物はバックグラウンド蛍光のみを示した(下図左)。前記1〜1803(+1)断片が最も高レベルの蛍光を生じた。EGFPの発現を促進するCMVプロモーターを有するプラスミドは正の対照として使う(下図右)。
【０２９６】
インフルエンザ複製タンパク質は真正のインフルエンザvRNA末端のみを複製するであろう。MDCK pol I配列を含有するそれぞれのプラスミド由来のEGFPシグナルは、前記イヌ調節配列断片が、インフルエンザ複製を支持する能力がある正しいインフルエンザvRNA末端を有するRNAを産生するプロモーター活性を含有していたことを示している。
【０２９７】
前記イヌRNA pol I調節配列を同定し特徴付けるのに有用な他の検定には、RNAフットプリント実験がある。そのような手法では、例えば、図9A〜Cに示されている配列を含むRNA分子は、イヌRNAポリメラーゼIの1種または複数のサブユニットに接触している。イヌRNA pol Iの前記1種または複数のサブユニットは、その特定の親和性に従って適切なRNA配列に結合している。次に、リボヌクレアーゼ、例えば、リボヌクレアーゼIを使って、イヌRNAポリメラーゼの前記1種または複数のサブユニットに保護されていないRNAを分解する。次に、前記リボヌクレアーゼは不活化され、前記保護されたRNA断片は、RNAポリメラーゼIの1種または複数の保護サブユニットから単離される。単離された断片は、RNAポリメラーゼIの前記1種または複数のサブユニットに結合された配列を含有しており、プロモーター/エンハンサー活性を有する配列の優れた候補である。さらに、これらのフットプリント実験は、どのサブユニットがどのRNA配列に結合しているのかを同定するために、イヌRNAポリメラーゼIの種々のサブユニットの存在の下で実施することができる。これらの実験は、例えば、種々のイヌPol Iポリメラーゼサブユニットの配列と既知の配列および結合特異性を有する他の生物種由来のRNAポリメラーゼIサブユニットとを比較することにより、前記の種々の結合した配列の活性を決定するのに寄与することができる。
【０２９８】
インビトロ技術を使って、推定上のイヌpol I調節配列からの転写を観察することもできる。これらの技術では、上記の種々の欠失/置換変異体または配列番号1の他の部分配列が、対象となる転写産物に作動可能に連結される。次に、転写に必要なイヌRNAポリメラーゼIタンパク質のセットは前記転写産物に加えられる。前記イヌRNAポリメラーゼIタンパク質により作られたRNA転写産物を、例えば、ノーザンブロット法によって検出することにより、効果的な転写は検出される。
【０２９９】
類似の検定を使って、他のイヌRNA pol I調節エレメント、例えば、エンハンサー、リプレッサー、またはRNA pol Iによる転写に影響する他のエレメントを同定することができる。通常、そのような検定では、配列番号1の欠失、置換または部分配列を含むレポーター構築物からの発現レベルは、上記のように同定される最小のRNA pol Iプロモーターからの発現レベルと比較される。前記発現レベルを比較することにより、増強されたかまたは減少した転写に付随するエレメントの存在を同定することができる。
【０３００】
実施例１２
MDCK細胞におけるインフルエンザレスキュー
本実施例では、MDCK細胞培養においてインフルエンザウイルスをレスキューするための実施例10でクローニングされたイヌRNA pol I調節エレメントの使用を説明する。
【０３０１】
前記イヌRNA pol Iプロモーターおよび/または18s rRNA遺伝子の上流に存在する本発明の他の核酸の制御の下でウイルスゲノムRNAをコードする発現ベクターを、従来の分子生物学技術を使って構築する。そのような構築物を使って、MDCK細胞においてインフルエンザウイルスをレスキューする。
【０３０２】
適切な細胞に導入したときに感染性のウイルス粒子をもたらすタンパク質に関連するウイルスRNAを得るために、インフルエンザタンパク質およびゲノムRNAを発現する発現プラスミドを使うための手順に関するさらなる指針は、例えば、米国特許第5,578,473号、同第5,576,199号、同第5,820,871号、同第5,854,037号、国際特許公開第00/60050号、ならびに米国特許出願公開第2002/0164770号および同第2004/01422003号に見られる。これらの特許文献はそれぞれが参照によりその全体が本明細書に組み込まれているものとする。
【０３０３】
前述の発明は、明瞭さおよび理解のためにある程度詳細に説明してきたが、本発明の真の範囲から逸脱することなく形式および詳細において種々に変更できることは本開示を読めば当業者にとっては明白となるであろう。例えば、上記の技法および装置は全て種々の組合せで使うことができる。刊行物、特許、特許出願、または本出願に引用したその他の文書は全て、個々の刊行物、特許、特許出願、または他の文書がそれぞれ、あらゆる目的のために参照によって組み込まれていることを個別に示している場合と同じ程度に、あらゆる目的のために参照によりその全体として組み込まれているものとする。さらに、2006年4月19日出願の米国仮特許出願第60/793,522号、2006年4月19日出願の米国仮特許出願第60/793,525号、2005年7月22日出願の米国仮特許出願第60/702,006号、2005年7月15日出願の米国仮特許出願第60/699,556号、2005年7月15日出願の米国仮特許出願第60/699,555号、2005年6月21日出願の米国仮特許出願第60/692,965号、および2005年6月21日出願の米国仮特許出願第60/692,978号はあらゆる目的のために参照によりその全体として組み込まれているものとする。
【図面の簡単な説明】
【０３０４】
【図１】PerC6およびMDCK細胞の両方におけるwtおよびca B株(B/北京/243/97)の増殖曲線を示す図である。それぞれの時点でのウイルス力価はTCID50検定により決定された。
【図２】PerC6およびMDCK細胞の両方におけるwtおよびca A株(A/シドニー/05/97およびA/北京/262/95)の増殖曲線を示す図である。それぞれの時点でのウイルス力価はTCID50検定により決定された。
【図３】PerC6およびMDCK細胞の両方におけるwtおよびca A株(A/アナーバー/6/60)の増殖曲線を示す図である。それぞれの時点でのウイルス力価はTCID50検定により決定された。
【図４】PerC6およびMDCK細胞におけるA/シドニーのウイルスRNAの、前記ウイルスRNAのMセグメントに特異的なTaqman(登録商標)(Roche Molecular Systems; Palo Alto, CA)プローブを使ったリアルタイム分析を示す図である。
【図５】MDCK細胞におけるca A/ベトナム/1203/2004(H5N1)の増殖曲線を示す図である。それぞれの時点でのウイルス力価はTCID50検定により決定された。
【図６】8プラスミドレスキュー技術により産生された7:1再集合体としてそれぞれのインフルエンザ遺伝子セグメントのレスキューを示す図である。
【図７】PerC6細胞における7:1再集合体それぞれの増殖曲線を示す図である。それぞれの時点でのウイルス力価はTCID50検定により決定された。
【図８】イヌRNA pol I調節配列を含むEcoRI断片の制限地図を示す図である。
【図９Ａ】イヌゲノムDNAからクローン化したおよそ3.5kb核酸のヌクレオチド配列(配列番号1)を示す図であり、示された配列中のヌクレオチド1804で始まる18rRNA遺伝子の少なくとも一部をコードしている。
【図９Ｂ】イヌゲノムDNAからクローン化したおよそ3.5kb核酸のヌクレオチド配列(配列番号1)を示す図であり、示された配列中のヌクレオチド1804で始まる18rRNA遺伝子の少なくとも一部をコードしている。
【図９Ｃ】イヌゲノムDNAからクローン化したおよそ3.5kb核酸のヌクレオチド配列(配列番号1)を示す図であり、示された配列中のヌクレオチド1804で始まる18rRNA遺伝子の少なくとも一部をコードしている。
【図１０】本発明の発現ベクターを作製するために容易に改変することができるプラスミドpAD3000の地図を示す図である。
【図１１】ミニゲノム検定で使うMDCK pol Iプロモーター構築物の模式図である。
【図１２】ミニゲノム検定の結果を示す図である。-1、+1および+2 MDCK pol Iプロモーター構築物から生じたEGFPシグナルは、それぞれ上左、上中、上右パネルに示されている。マイナスプロモーター対照は蛍光バックグラウンドのみを示している(下図左)。正の対照として、細胞はCMV-EGFP構築物でもトランスフェクションされた(下図右)。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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