JP2001514844A - ベロ細胞に適応させた弱毒化日本脳炎ウィルスおよび日本脳炎ワクチン - Google Patents
ベロ細胞に適応させた弱毒化日本脳炎ウィルスおよび日本脳炎ワクチンInfo
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Abstract
Description
本脳炎ウィルス、およびその弱毒化日本脳炎ウィルスを含む日本脳炎ワクチンに
関する。
ボウイルス疾患である。アジア大陸においては、年間35,000件を越える症
例および10,000人を越える死者が報告されているが、公式の報告が実症例
数を過少に見積もっていることに疑いはない(T.オクノ、World Hea
lth Stat Q、3:120〜31、1978;T.ウメネイら、Bul
l World Health Org.63:625〜31、1985)。日
本脳炎は、発熱を伴う頭痛症状、無菌性髄膜炎または脳炎を呈し、生残者の約半
数が恒久的な神経学的および精神医学的後遺症を有する傾向にある(D.S.ブ
ルケら、アルボウイルス:Epidemiology and Ecology
3:63〜92.1988;T.P.モナース、Virology 763〜
814、1990)。
ンベロープを有すると共に、一本鎖のプラス鎖RNAをゲノムとするRNAウイ
ルスであって、主にベクターによって運ばれる(T.J.チャンバースら、An
n.Rev.Microbiol.44:649〜88、1990)。形態学的
には、フラビウイルスは直径約40nmの球状で、カプシド(C)タンパク質と
複合化した11kbのゲノムを含むヌクレオカプシドを包囲する脂質二重層で構
成されている(C.M.ライスら、サイエンス229:726〜33、1985
)。膜表面の突起はグリコシル化エンベロープ(E)タンパク質および膜(M)
タンパク質からなる。細胞内の発生期のビリオンに存在するプレMグリコプロテ
インは開裂して、Mタンパク質となるが、これは成熟した細胞外ビリオン中に見
出される。重要な生理活性は53kdのEタンパク質に関連するものであり、こ
れには血球凝集、ウイルス中和、ビリオンアッセンブリー、膜融合および細胞レ
セプターへのウイルス結合が含まれる(E.コシニら、Virol.188:7
14〜20、1992)。
s 671〜713、1993)。これら三種のうち、マウスの脳で生産される
不活化JEワクチンのみが国際的に入手可能なものである。一製造者、即ち大阪
大学微生物病研究財団(微研)が、国際的に流通している不活化JEワクチンの
大部分を生産しており、このワクチンは1992年に米国で許可され、コンノー
ト・ラボラトリー社によりJE−VAX(商標)という名称で頒布されている。
一次ハムスター腎細胞(PHK)中で調製される不活化JEワクチンおよび弱毒
化JE生ワクチンは、中国のみで流通している。
た。このワクチンは幼年マウスの脳への注射によって生産されるため、製造に手
間がかかり、また、ワクチン関連の神経病理学的副作用の可能性も懸念された。
引き続き製造プロセスを改良することによってワクチンの純度と効力は増大した
ものの(A.オーヤ、Vaccination Theory and Pra
ctice 69〜82、1975;A.オーヤ、Acta Pediatr
Jpn.30:175〜84、1988;K.タカク、Biken J.11:
25〜39、1968)、最近まで中程度の頻度で局所的反応や軽度の全身反応
が報告されている(C.H.ホークら、New Engl J Med.319
:608〜14、1988;J.D.ポーランドら、J Infect Dis
.161:878〜82、1990;J.L.サンチェスら、Lancet 3
35:972〜73、1990)。注射部位の局所圧痛、発赤および/または腫
脹が20%のワクチンで起きている。軽い全身的症状、主に頭痛、軽度の発熱、
筋肉痛、倦怠感および胃腸の症状が10〜30%のワクチンで報告されている。
明らかに新しいタイプの副作用としては、蕁麻疹、血管浮腫、呼吸困難、多形紅
斑、結節性紅斑および重度の神経病理学的疾患が、1989年以来、主にオース
トラリア、ヨーロッパ、および北アメリカでワクチン接種した旅行者において報
告されている(M.M.アンダーソンら、Lancet.337:1044、1
991;T.A.ラッフら、Lancet.228:881〜2、1991)。
更に、1992年および1995年にオータキは、JEワクチン接種後に、磁気
共鳴イメージ(MRI)の変化を伴う急性伝搬性脳脊髄炎(ADEM)を発症し
た子供の7例について報告した(E.オータキら、Pediatr Neuro
l.8:137〜9、1992;E.オータキら、J Neurol Neur
osurg Psychiatry 59:316〜7、1995)。また、動
物の脳組織を含有する狂犬病ワクチンの接種により重度の神経病理学的合併症が
引き起こされたことも注目に値する(S.A.プロトキンら、Vaccines
661〜2、1994)。これらの理由からWHOは、JEワクチンの開発の
優先度を高いものとしている。
有効であり、ウイルス中和抗体の高力価を引き出し確実な防御作用を与えること
が判明した(T.ツァイら、Vaccines 671〜713、1993)。
しかし、この中国製ワクチンの製造に用いたPHK細胞は、世界保健機構(WH
O)によるウイルスワクチン製造のための認可をうけておらず、また、先進国で
はヒト用途として許可されていない。ワクチン製造に一次ハムスター細胞を用い
る主な欠点は、ワクチンの品質に関する不確実さである。仮に病原体に汚染され
ていないハムスターを用いたとしても、動物は予期せず感染する可能性があり、
ワクチン製造には問題である。また、時として、この種の感染は長期間検出され
ないこともある。これらの批判をもとに、ワクチンの広範囲の使用に関して信頼
を得るためには、ワクチンの安全性に関する一層注意深い研究が必要である。一
次細胞からワクチンを製造する他の欠点は、ウイルス採取率が低いことと大量生
産が不可能な高いコストである。
倍体細胞等の標準的な細胞系を用いて、良好な費用効果をもって製造できる新規
JEワクチンが切望されている。ベロ細胞はサル腎由来の形質転換細胞であるが
、腫瘍原細胞ではない。ベロ細胞系は、より容易に大規模細胞培養に適合させる
ことができると共に形質転換細胞として恒久の寿命を有する点において、他の標
準的な細胞系に比べより有利である。
れた。JEワクチンの分野において、大容積の細胞培養を可能ならしめる標準的
な細胞を用いてワクチンを製造するために、かなりの努力がなされてきた。にも
かかわらず、遺伝的安定性、収率、およびベロ細胞を用いた培養によるワクチン
の商品化に必要なプロセスを含むウイルスの特徴づけはこれまでにヒト用ワクチ
ンの要求に合致するものではなかった。これらの事実および他のウイルス培養に
おいて得られた知識をJEウイルスに適用する困難性から、先行技術においては
、遺伝的に安定で且つ連続細胞系からの高い免疫原性を有するJEウイルスワク
チンの開発は成功していなかった。これらの全研究者の中で、本背景に述べた基
準を満足する新規ワクチン製造に成功した者は唯一人としていなかった。
過去の問題点を克服したワクチン製造のために、連続細胞系であるベロ細胞を用
いてJEウイルスを開発・増殖させることを提案するものである。また、本発明
は、JEウイルスを培養するために開発された方法および費用効果の良いワクチ
ン製造の下流プロセスを特定するものである。
ものである。
かったことより、製造における危険性を減少し、ウイルス不活化プロセス全体に
亘って厳格な制御を行った場合の安全性レベルを超えるより高い安全性レベルを
レシピエントにもたらす。この長所は、従来の市販JEワクチンによっては決し
てもたらされていなかった。
ウシ血清を用いずに製造するので、従来の市販JEワクチンでは達成し得なかっ
た高収率、安価、規模調節可能な製造を実現する。
ため、既存のワクチンに見られるようなワクチン反応のリスクは低減する(M.
サカグチら、Vaccines 68〜69、1998)。更に、既存のJEワ
クチンに含まれる好ましくないウシ由来成分が効果的に除去される。すなわち、
本発明のこの安全性の観点は、従来の市販JEワクチンによっては決してもたら
されていなかった。
の製造が成功したことは、効果的な精製と相まって、有効なアジュバントをJE
ワクチンに処方することを可能とした。ワクチンの処方におけるアジュバントの
使用は他のワクチンには行われていたものの、既存のJEワクチンの製造安全性
は保障されていなかったため、この知識をJEワクチンに適用することは困難で
あった。
る新規なワクチンを見い出した者はなかった。
的な細胞基材中で生産される安全で効果的なJEワクチンを提供することである
。本発明の更なる目的は、高度に精製された安定なワクチンを製造し且つ少量の
抗原で高度な免疫原特性を有するワクチンを処方するための、効果的なプロセス
を提供することである。
に適応させた弱毒化日本脳炎ウィルスを提供する。特許手続上の微生物の寄託の
国際的承認に関するブタペスト条約に基づき、本発明の弱毒化日本脳炎ウィルス
(本明細書においてCJ50003と記す)を、1998年4月20日、韓国微
生物培養センター(大韓民国、ソウル所在)における恒久保存用に寄託した。そ
の継代培養物は、受託番号KCCM−10125の下で保管庫から入手可能であ
る。
胞に適応させた弱毒化日本脳炎ウィルスを含む日本脳炎ワクチンを提供する。
特許請求の範囲、および添付図面を参照することにより、より良く理解されるで
あろう。
に関する。このウイルスは弱毒化ウイルスであり、連続細胞系、即ちWHOがヒ
ト用ワクチン製造に用いる細胞基材として認めたベロ細胞中で増殖可能である。
従って、現行のワクチンよりも安全な不活化JEワクチンおよび弱毒化JE生ワ
クチンの製造に、本ウイルスを使用できることが期待される。
以下における連続的な継代操作により、ベロ細胞に適応させた。ベロ細胞中にお
けるこの連続的継代操作によって、培養上清1mlあたり107pfuを超える までに向上したウイルス力価を得、ピークウイルス力価を示すに至る培養時間を
短縮した。本発明は、サプリメントとしての血清を必要としない、高ウイルス生
産収率をもたらす多数回採取プロセスの開発に係る。高ウイルス生産収率は、同
ワクチンを費用効果良く大規模に製造するために商業的に適した性質である。本
発明に従えば、ウイルス培養における多数回採取プロセスにより、感染細胞の細
胞変性効果(CPE)度が減少する。本発明のJEワクチンは、CPEレベルを
減少させたため、残存細胞由来物質は極く少量しか含まない。更に本発明のJE
ワクチンは、現行のJEワクチンと比較してより高い免疫原性とより優れた疾病
防御効果をもたらすと期待される。本発明の精製JEワクチンは、培養ベロ細胞
より得た精製ウイルスがヒト用ワクチンの開発要求に合致するという点において
、現行のJEワクチンより非常に有利である。
生産性、高純度および有効性を提供する。JEウイルスCJ50003は、JE
ウイルスSA14−14−2(PDK)を35℃以下の温度で4回以上継代させ
てベロ組織培養細胞に適応させ、ベロ細胞および/またはLLC−MK2細胞に
生成したフォーカスの数に基づいてウイルスの増殖をモニターしながら培養ウイ
ルスを選択することにより得られる。適応化によって得たウイルスは、ベロ細胞
培養における培養上清の1×107pfu/ml以上のピークウイルス力価を有 し、採取までのインキュベーション時間が短縮される。JEウイルスSA−14
−14−2は、蚊由来の野生JEウイルス株SA14を一次ハムスター腎(PH
K)組織培養細胞または一次イヌ腎(PDK)組織培養細胞に適応させて得る(
ケネス H.エッケルスら、Vaccines 6513〜518、1998)
。しかし、PHK細胞およびPDK細胞はWHOに承認されておらず、ヒトに適
用するワクチンの調製には適さない。ベロ細胞はWHOによってヒトへの使用が
認められているので、ベロ適応化JEウイルス株、CJ50003は、ヒトワク
チン製造のための良好な基材である。
的性質が、一本鎖で、5’メチル化末端と3’末端を有しポリA構造を有さない
プラス鎖RNAをゲノムとするRNAウイルスであることが知られている。RN
Aゲノムのサイズは約11kbで、このゲノムは13,500Daのヌクレオカ
プシド(C)タンパク質と結合した状態にある。更に、このウイルスは、8,7
00Daの膜(M)タンパク質、53,000Daのエンベロープ(E)タンパ
ク質、およびNS1、2a、2b、3、4a、5等の非構造的タンパク質を含む
。
た。ウイルス力価およびプラークの形態は継代によって変化せず、このウイルス
が安定な表現形特性を有することを示唆している。
該ウイルスの物理化学的性質を分析した。ウイルスゲノムの塩基配列をcDNA
クローニングおよびシークエンシングで決定した。この結果、SA14−14−
2(PDK)ウイルスのEタンパク質遺伝子の1032、1506および170
4位の三箇所のアデニン塩基および1769位のグアニン塩基が、JECJ50
003ウイルス中の三つのグアニンおよびチミンによってそれぞれ置換されてい
ることが見出された。従って、Eタンパク質のアミノ酸配列は、19位のスレオ
ニン、177位のスレオニン、243位のリシンおよび264位のグルタミンが
アラニン、アラニン、グルタメートおよびヒスチジンにそれぞれ変化した。Eタ
ンパク質におけるアミノ酸変化は、少なくとも本発明者らによる研究の期間中は
、ベロ細胞へのウイルスの継代を通して維持されていた。
EウイルスCJ50003によるマウスの死亡例はなかった。従って、ベロ適応
化JEウイルスCJ50003は、神経毒性(neurovirulence)がないか、あって
も極く微弱な弱毒化安定ウイルス株であると言える。この性質は、このウイルス
をJEウイルス生ワクチンおよび/または弱毒化ワクチンに使用する重要な点の
ひとつである。
ルスを精製する方法をも提供する。本発明方法は、細胞破砕物を除去し;ウイル
スを濃縮し;細胞由来物を沈澱させ更にショ糖勾配超遠沈によりウイルスを精製
し;勾配を分画化し;ウイルスの分画をアッセイする工程を含む。より具体的に
は、本発明は、血清タンパク質サプリメントの存在下または非存在下、連続細胞
系中で高力価になるまでウイルスを増殖させ;遠沈によりウイルスを精製し;ウ
イルス陽性分画をプールすることによって精製JEウイルスを製造する方法を提
供する。
ントとなったベロ細胞をCJ50003ウイルスに感染させ、インキュベートす
る。ウイルスは、多数回採取法で採取可能である。培養上清の採取は、感染のm
oiに従って感染後2または3日の時点で開始し、新鮮培地を培養物へ再度供給
した。この培養物を二日間インキュベートした後、培養上清を再度採取した。採
取は、ウイルス力価が培養上清の107pfu/mlを超えるレベルに維持され るように、感染後8日または9日までに4回まで繰り返すことが可能である。多
数回採取法により、単位ローラー瓶当たりの高いウイルス収率を得られるので、
本発明は市場原理により合致したものになる。更に、このプロセスにより感染細
胞のCPE度が低下する。CPEレベルが低下すると、本発明JEワクチン中に
残留細胞由来成分が非常に少なくなる。採取した培養上清は精製開始まで4℃で
貯蔵することが可能である。採取した培養上清の清澄は、低速遠沈、例えば、1
500gで10分間等の当技術分野で知られている普通の方法、および/または
ポアサイズ0.45のフィルターを用いた濾過によって行うことができる。採取
した培養液は、濃縮まで4℃で貯蔵する。ウイルスを濃縮するためには、培養液
を限外濾過し、残留物を回収する。他の濃縮方法においては、ポリエチレングリ
コール(PEG)8000を培養液に10%までの濃度で溶解させ、生じた沈澱
をリン酸緩衝生理食塩液(PBS、pH7.0)等の適切なバッファーに溶解す
る。DNAその他の細胞由来物を除去するために、硫酸プロタミン沈澱を行う。
硫酸プロタミン沈澱は、硫酸プロタミンを濃縮ウイルス溶液に添加し、高速遠沈
を例えば12,000gで5分間行うことにより可能である。ウイルスを更に精
製するためには、密度勾配遠沈を、15〜60%連続または多段階のショ糖勾配
で行う。ショ糖勾配は分画化し、得られた各分画のウイルスアッセイを行う。ウ
イルス陽性分画のアッセイ方法の例としては、プラークアッセイ、血球凝集アッ
セイ、ポリアクリルアミドゲル電気泳動の他、イムノアッセイ等の抗原アッセイ
が挙げられる。更なるプロセスに付す分画は、ウイルス力価の高さと他の不純物
のレベルの低さに基づきプールした。プールされた精製ウイルスの純度はベロ細
胞由来染色体DNAおよびタンパク質の試験により見積もった。その結果、宿主
細胞DNAおよびタンパク質の含有量は、精製JEウイルス5μg当たりそれぞ
れ2.5pgおよび2ngと低く、前記の本精製方法によって、ウイルス抗原か
ら他の不純物を効果的に除去できたことが示された。感染培養液lLから得られ
るJEウイルスの収量は、約2.3mgと見積もられる。
ウイルスを不活化する方法をも提供する。この方法は、有効量のホルムアルデヒ
ドを添加し、JEウイルスが不活化されるような一定の条件下でをホルムアルデ
ヒドと共にウイルスをインキュベートすることを含む。具体的には、分画プール
を、PBS等の適切なバッファーを用いて適切なタンパク質濃度まで希釈し、ホ
ルムアルデヒドを希釈分画プールに添加した。ホルムアルデヒドとのインキュベ
ーションは22℃および4℃で行った。ウイルスの抗原性を失うこなく、その感
染力を完全に失わせるためには、22℃および4℃においてそれぞれ少なくとも
4日または46日間必要であった。大規模培養を簡便に行うために22℃におけ
るJEウイルスの不活化プロセスを選択し、インキュベーション時間は、安全の
ための余裕を考慮して7日まで延長した。しかし、不活化剤として有効であった
ものは、ホルムアルデヒドに限定されない。一般に、不活化は化学的手段または
物理的手段により達成できる。化学的不活化は、ウイルスを、例えば酵素、β−
プロピオンラクトン、エチレンイミンまたはその誘導体およびTween、Tr
iton、デオキシコール酸ナトリウム、スルホベタイン等の有機溶媒で処理す
ることで実行できる。不活化物質は、必要ならば後で中和する。即ち、ホルムア
ルデヒド不活化物は例えば、チオサルフェートで中和できる。物理的不活化は、
ウイルスをUV光、X線、γ線等の高エネルギー線に曝露して行うのが好ましい
。
炭水化物(ソルビトール、マンニトール、でんぷん、ショ糖、グルコース等)、
タンパク質(アルブミン、カゼイン等)、タンパク質含有剤(ウシ血清、スキム
ミルク等)およびバッファー(アルカリ金属リン酸塩等)の安定化剤を添加でき
る。この製剤は安定剤を添加した後、凍結乾燥でき、真空または窒素下で貯蔵可
能である。必要ならば、アジュバント作用を有する一種以上の化合物を添加する
ことができる。この目的に好ましい化合物としては、アルミニウムの水酸化物、
リン酸塩または酸化物、鉱油(バイオール、マーコール52等)およびサポニン
が挙げられる。更に、必要ならば、Tween、スパン等の一種以上の乳化剤も
ウイルス材料に添加する。
ているワクチンを投与することで得られるウイルスに対する中和抗体の量を測定
して決定した。有効なアジュバントの例としては、水酸化アラムに限定されない
。得られたワクチンの効力を、ワクチンで免疫したマウスの血清を用いたプラー
クリダクション中和(PRNT)および神経毒性を有するウイルスを用いた免疫
マウスで直接調査した。その結果、このワクチンは、比較ワクチンと同程度また
はより高い中和抗体を惹起する効力を有していた。
めに、異なる継代数でワクチンを調製し、各々のワクチンの効力を比較した。ベ
ロ細胞中での継代操作を継続したものの中で、継代数が異なるウイルスから調製
したワクチン間における効力の顕著な差異はなかった。従って、ベロ適応化ウイ
ルス株CJ50003は安定な免疫原性を有すると言える。
該弱毒化JEウイルスを含むJEワクチンを説明する。上記説明と以下の実施例
から、当技術分野の熟練者であれば本発明を完全に実施できるであろうことは明
らかである。
4−14−2ウイルスを用いて、ベロ細胞培養中で連続継代操作を行った。細胞
一個当たり0.1pfuのmoiで、ベロ細胞単層に、JE SA14−14−
2(PDK)を接種した。約5%CO2含有空気雰囲気中、温度は約35℃以下、
通常32℃から35℃、好ましくは35℃で、ウシ胎児血清10%を加えたイー グル最小必須培地からなる培養液5mlの入った、25cm2培養フラスコ中で 感染細胞を培養した。細胞変性効果(CPE)の顕微鏡観察、および、血清吸着
アッセイ(HA)、プラークアッセイ、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA
)等の、ウイルス抗原の存在を調べる様々なアッセイにより、ウイルスの増殖を
モニターした。ウイルス力価がピークとなる接種後5日目に、JEウイルスを採
取し、遠沈により清澄した。清澄した上清から、単一プラークを精製し、ベロ細
胞中で増幅した。更なる継代操作のために、その増幅したウイルスを、ベロ細胞
に再度感染させた。上述したように、継続的なウイルス感染、タイトレーション
、プラーク形成により、引き続き継代数30まで継代手続きを行った。図1に示
すように、ウイルス力価は、ベロ細胞への継代数4で、培養上清1ml当たり4
×107pfuに達し、更なる継代でもこのレベル近くに維持された。更に、ウ イルスの最適採取期間が、継代数1での5日から、継代数4では2〜3日に減少
した。ウイルス収率が105pfu/mlから107pfu/mlへと著しく増加
したことと、インキュベーション時間が減少したことから、JEワクチン候補の
調製用出発物質として、ベロ細胞へのJE継代数4を選択した。ベロ細胞中にお
けるこのJE継代数4は、CJ50003(Vero、PS4)と命名された。
略記PSは、指定した細胞でのウイルス継代数を意味する。
の研究 CJ50003株の生物学的特徴を分子レベルで考察するため、主要な中和化
エピトープを持つエンベロープ(E)遺伝子をコードする1500のヌクレオチ
ドの配列を決定し、親ワクチン株、即ちSA14−14−2(PDK)、SA1
4−14−2(PHK)および野生型SA14ウイルスのヌクレオチド配列と比
較した(S.アイヒラ、ら、Virus Genes、5:95〜109、19
91;H.ニーら、J Gen Virol.76:401〜407、1995
;H.ニーら、J Gen Virol.76:409〜413、1995;S
.ニタヤファンら、Virology 177:541〜542、1990)。
CJ50003ウイルス(ベロ、PS4)を配列分析に用いた。その結果、C末
端領域(アミノ酸280−500)は完全に保存されているのに対し、N末端領
域(アミノ酸1−279)はウイルス株間で配列に変化のあることが明らかにな
った。N末端領域における突然変異は、ほぼ均一に分布していた。CJ5000
3のEタンパク質遺伝子のヌクレオチド配列は、SA14/CDCと比較して、
8つのヌクレオチドおよび7つのアミノ酸が異なっており、一方、SA14−1
4−2(PDK)は、SA14/CDCと比較して、7つのヌクレオチドと5つ
のアミノ酸が異なっていた。その結果を表1に示す。
刊行物記載の配列と以下の5点で異なる。即ち、1032位、1506位、17
04位、1769位でヌクレオチドが変化し、その結果、SA14−14−2(
PDK)とCJ50003ウイルス間で4つのアミノ酸が異なった。一方、98
9位でのヌクレオチドの変化はアミノ酸の置換をもたらさなかった。CJ500
03ウイルスのより高い継代数、即ち継代数15および30においては、付加的
なヌクレオチド変化は見られなかった。即ち、CJ50003と親ウイルスであ
るSA14−14−2(PDK)との間で明確な5つのヌクレオチド変化と4つ
のアミノ酸変化があり、これらの変化は、細胞培養におけるこのウイルスの継代
を通し安定して起こる。他の弱毒化されたJEウイルスと比較して特徴的に異な
っているSA14−14−2(PDK)の243位にあるリシン残基は、CJ5
0003ではグルタミン酸残基によって置換された。
スの配列とも異なる(S.アイヒラ、ら、Virus Genes、5:95−
109、1991)。1032位におけるヌクレオチドの相違はE19位でのア
ミノ酸の相違を引き起こしたが、ヌクレオチドの989位における変化は、アミ
ノ酸置換を引き起こさなかった。CJ50003ウイルスにおける1506位お
よび1704位でのヌクレオチドは、SA14−14−2(PHK)のその位置
におけるヌクレオチドと同じであったが、一方、SA14−14−2(PDK)
のその位置におけるヌクレオチドとは異なっていた。CJ50003およびSA
14−14−2(PHK)E遺伝子のN末端領域における置換のパターンは、E
19位でのアミノ酸置換を除いて殆ど同じである。
0003ウイルスにおいては、その親ウイルスであるS14ウイルスの配列と比
較して、E107、E138、E176およびE279の各位置での4つのアミ
ノ酸が同様に置換されている。これらの内、E138およびE176の位置にあ
るアミノ酸は(H.ニーら、J Gen Virol. 76:409−413
、1995)弱毒化に寄与することが知られていたが、ベロ適応化の後も保存さ
れており、このことから、CJ50003は弱毒化された性質を失っていないこ
とが示された。
マウスにおける神経毒性については、4週令のBALB/cマウスへの大脳内(
i.c.)注射によって評価した。結果を表2に示す。若年成熟マウスの致死率
は、SA14−14−2(PDK)およびCJ50003ウイルス間で有意差は
無く、また、野生種SA14ウイルスの致死率と比較しても非常に低い。このこ
とから、ベロ細胞基材へ導入してもSA14−14−2(PDK)には神経毒性
の表現型が付与されず、またCJ50003ウイルスには弱毒化された性質がな
お存在することが明らかになった。
3(ベロ、PS5)]を用いて調製し、ディープ・フリーザーに保存した。ベロ
細胞は10%ウシ胎児血清(FBS、ギブコ製)含有イーグル最小必須培地(E
MEM、ギブコ製)で増殖させた。ベロ細胞単層のローラー瓶培養は、細胞一個
当たり0.01〜0.1pfuのmoiで種ウイルスに感染させることによって
行った。ウイルス吸着を2時間実施した後、培地をPBSで3回洗浄し、血清を
含まないEMEMを添加し、35℃でインキュベートした。感染ベロ細胞の培養
において、感染2〜3日目には、ウイルスの力価は約107〜108pfu/ml
に達した。感染2〜3日目から始めて8〜9日目まで2日間隔で4回、ウイルス
を採取したが、ウイルスの力価は107pfu/mlを超えた値で維持され、C PEも非常に弱かった。しかし、感染から9日後に力価は107pfu/mlを 下回った(図2)。プールされた採取物は、8,000rpmで15分間遠沈操
作を行い、上清は0.45μmのフィルターを用いて濾過した。ウイルス培養上
清は限外濾過(ウルトラセッテ、フィルトン、100k)またはPEGを用いた
沈降によって濃縮した。PEGによって沈降したウイルスは遠沈によって採取し
、PBSまたはSTE(10mM Tris pH7.2、1mM EDTA、
150mM NaCl)緩衝液中に浮遊させた。限外濾過後の保持物(retentat
e)は250mlまで濃縮し、カセットは100mlのPBSで洗浄した。ウイ ルス濃縮物は、0.5〜2mg/mlの硫酸プロタミンおよび10,000rp
m、5分間の遠沈操作によって得られた上清を添加した後、氷中で2時間冷却し
た。濃縮したウイルスは、ショ糖勾配超遠沈によって精製した。超遠沈は38,
000gで18時間行った。分画を界面活性ドデシル硫酸ナトリウム含有ポリア
クリルアミドゲル(SDS−PAGE)上の電気泳動に付した。ヌクレオカプシ
ドタンパク質(C、13,500Da)、膜タンパク質(M、8,700Da)
およびエンベロープタンパク質(E、53,000Da)のバンドがSDS−P
AGEで見られた(図3、パネルA)。エンベロープ抗原(E)はマウス抗JE
ウイルスモノクローナル抗体を用いたウェスタンブロットによって検出された(
図3、パネルC)。ウイルス陽性の分画である分画No.4〜9については、銀
染色ゲルでは、ウイルス性タンパク質を除いた他のタンパク質バンドは明確では
なかった(図3、パネルB)が、これらの分画をプールして、ローリー法による
タンパク質濃度分析を行った。結果の詳細を感染ベロ培養から得た二種類の精製
物について示すが、この内の一方は接線流(tangential flow)限外濾過によっ て濃縮し、もう一方はPEG8000沈降によって濃縮したものである(表3お
よび4)。精製したウイルスは2倍量のPBSで希釈し、最終濃度0.01%の
Tween80に添加した後、0.22μmのフィルターを用いて濾過した。
によって相対純度を比較した。限外濾過による濃縮物から精製したウイルスはP
EG8000沈降による濃縮物から精製したウイルスとほぼ同等の活性を有した
。また、プールした精製ウイルスの純度は、ベロ細胞由来の染色体DNAおよび
タンパク質を調べることによって評価した。その結果、濃縮方法とは関係無く、
宿主細胞DNAおよびタンパク質の量は、精製JEウイルス5μg当たりそれぞ
れ2.5pg、2ng程度と低かったが、このことは、上記のいずれの精製方法
においてもウイルス性抗原から他の不純物が効果的に除去されることを示してい
る。しかし、精製ウイルスのタンパク質収率に関しては、限外濾過を用いた精製
方法の方がPEG8000沈降を用いた精製方法に比べて2倍優れている。
か、または、不活化ワクチンの調製用にホルムアルデヒドを用いて不活化した。
0.018%ホルムアルデヒドを用いた不活化は22℃または4℃で行った。サ
ンプルを一定の間隔で採取し、プラークタイトレーションによって感染性ウイル
スの有無に関し直接アッセイした(図4)。直接プラークアッセイによって陰性
であったサンプルは、低レベルのウイルスを増幅するためベロ細胞単層上でブラ
インド継代操作を実施した後、再プラークキングに付した。感染力を完全に不活
化させるには22℃で4日間、4℃では46日間必要であることが確認された(
表5および6)。不活化の際、精製ウイルスの抗原性は、抗原スポットブロット
アッセイおよびポリクローナル抗血清を用いたサンプル評価によってモニターし
た。このアッセイの結果、0.018%ホルムアルデヒドに22℃で最高10日
間、4℃で最高15日間曝露した後、検出可能な抗原性の喪失は見られなかった
。
7日間、4℃で60日間実施し、余裕をもって安全性を確保した。不活化した後
、サンプル中の遊離ホルムアルデヒドは0.038%のメタ重亜硫酸ナトリウム
を添加することによって中和した。同時に、PBSを用いた透析を行った後、0
.22μmのフィルターを用いて濾過した。
ルス(LAV)の免疫原性 LAVおよびPIVの免疫原性は、予め市販のビケン(Biken)不活化ワクチ ンを用いてマウスにて評価した。一群20匹からなる6週令のBALB/cマウ
スに対し、三種類の免疫原によって腹腔内(i.p.)免疫を行った。免疫はア
ジュバントを用いずに2週間間隔で2回接種して行った。2回目の免疫の2週間
後、血清を各グループのマウスから採取して、プールした後、PRNT法を用い
て中和抗体の存在を調べた(表7)。表7に示すように、三種類の免疫原を投与
されたグループ間で中和抗体の力価について有意差は無かった。
alum)アジュバントを使用してまたは使用せずに不活化したウイルスの希釈物(
各希釈倍率)で免疫した。一群20匹からなる6週令のBALB/cマウス20
匹に対し、生理食塩水または水酸化アルミニウムを含む生理食塩水(Rehyd
ragel)にPIVを500、50および5ng溶解した液を用いて皮下に免
疫した。マウスへの免疫は、3週間間隔で2回行った。2回目の接種から3週間
後、各グループのマウスから血清をプールした後、中和ウイルスとしてマウス脳
で継代させた中山株を用いて中和抗体の存在を評価した(表8)。いずれの用量
においてもPIVはビケンワクチンより優れており、またアジュバントによって
、PIV50ngおよび500ngに対するマウスの免疫応答がそれぞれ約4倍
、8倍と有意に高まった。
BALB/cマウスを用い、各マウスの臀部に、生理食塩水または水酸化アルミ
ニウムを含む生理食塩水(Rehydragel)に溶解した不活化JEウイル
スを皮下接種した。週令を合わせた(age-matched)対照群マウスにはPBSま たはアラムに溶解した非特異性抗原を接種した。3週間後、マウスを等量投与で
ブーストした。免疫から3週間後に、PBS30μlに溶解したマウス神経毒性
(neurovirulent)JEウイルス(中山、マウス脳適応)500pfuをマウス に脳内接種してチャレンジした。脳内接種したマウスの罹患率と死亡率を毎日モ
ニターし、それを21日間続けた。表9に示すように、PIV50ngで免疫し
たマウスは防御率90%を示した。更に、アラムと混合したPIVを50ng、
5ng免疫したマウスはそれぞれ100%、70%の防御率を示した。一方、1
/100のビケンワクチンは免疫したマウスのちょうど50%しか防御しなかっ
た。これに対し、対照グループの全マウスは、脳内接種によるチャレンジ後5〜
7日目には罹患および死亡し始めた。
査するため、ベロ細胞中で継代させた各種継代数のウイルスを各々精製し、各ウ
イルスの免疫原性を表8に記載の方法で評価した。表10に示すように、ベロ細
胞における各ウイルス継代数のウイルスから調製したワクチン間で、中和抗体を
誘発させる能力における顕著な差は無かった。このことは、ベロ細胞を用いた継
代操作において、CJ50003ウイルスが免疫原性について非常に安定である
ことを示している。
を用いた弱毒化ワクチンのいずれも有用であることがわかった。ベロ細胞内でJ
Eウイルスを増殖させ、濃縮し、ヒトの使用に適する程度まで精製し、そして測
定可能な抗原性の喪失が無いように不活化する、比較的迅速で効率的なプロセス
が開発された。これらのワクチン調製物は、マウスにおいて免疫原性を有すると
共に防御を与えることが判明した。
DK)の継代数と適応化を示す。0.1moiのSA14−14−2(PDK)
株をベロ細胞単層に接種し、その5日後、継代数1のウイルス1を採取した。ベ
ロ細胞単層上でのプラークアッセイにより、そのJEウイルス力価を測定した。
実施例1に記載のように、継続的なウイルス感染とタイトレーションにより、継
代数1のウイルスを出発物質として、引き続き継代数30まで継代培養した。
瓶中のJEウイルスCJ50003を示す。ベロ細胞単層は、細胞当たり0.0
1プラーク形成単位(pfu)の感染効率(moi)で感染させた。ウイルスを
35℃で2時間吸着させた後、細胞をPBSで3回洗浄し、無血清EMEM10
0mlを加え、35℃でインキュベートした。接種後3日〜17日の間48時間
ごとに、培養上清を新鮮な無血清EMEMと交換した。採取したウイルスの感染
力のタイトレーションは、ベロ細胞単層上のプラーキングにより行った。
ブロッティングによって精製したJEウイルスCJ50003の分析結果を示す
。濃縮培養上清60mlを、15〜60%のショ糖勾配液40mlに適用し、1
2℃で18時間、22,000rpmで回転する45Tiローターで遠沈した。
チューブ底部から2mlの試料を得、4〜20%の勾配のSDS−PAGEに付
し、分離したタンパク質をニトロセルロース膜に移行させた。タンパク質をクー
マシーブリリアントブルー(パネルA)或いは硝酸銀(パネルB)で染色して可
視化した。抗原は、JEウイルスのEタンパク質に反応するモノクロナール抗体
との反応により可視化した(パネルC)。レーン1は、上から順に250、98
、64、50、36、30、16、6kDaの分子量を示す予め染色した標準タ
ンパク質標品(Novex Seeblue(商標))、レーン2〜10は超遠 沈後の下から3〜11番目の分画、Eはエンベロープタンパク質、Cはカプシド
タンパク質、Mは膜タンパク質を示す。
よる不活化速度論を示す。4℃または22℃で0.018%のホルムアルデヒド
を用いて精製JEウイルス調製物を不活化した。所定時間に採取した試料の残存
感染性ウイルスを、ベロ細胞単層上の直接プラーキングによりタイトレートした
。更に、以下のようにして増幅アッセイを行い、低レベルのウイルスを検出した
。ベロ細胞単層を含むフラスコを2つ用意し、ウイルスが不活化された時点でこ
れらに試料を接種した。35℃で2時間吸着させた後、細胞に再フィーディング
し、35℃でインキュベートした。細胞には、感染の7日後および14日後にフ
ィーディングした。感染性ウイルスを検出するため、培地を採取し、プラーキン
グを行った。独立した2つの実験における不活化の時点を示す:4℃(黒四角)
、22℃(黒丸)。対照として熱による不活化(ホルムアルデヒドを用いない)
も平行して行った(4℃:白四角、22℃:白丸)。
Claims (7)
- 【請求項1】 ベロ細胞における継代によってベロ細胞に適応させた弱毒化
日本脳炎ウイルス。 - 【請求項2】 ベロ細胞内の多重度が1×10(7)PFU/mlより大き
く、若年成熟マウスのLD50/pfuが0.000001未満であることを特徴
とする請求項1に記載の弱毒化日本脳炎ウイルス。 - 【請求項3】 弱毒化日本脳炎ウイルスがCJ50003であることを特徴
とする請求項1または2に記載の弱毒化日本脳炎ウイルス。 - 【請求項4】 請求項1に記載の弱毒化日本脳炎ウイルスを含有することを
特徴とする日本脳炎ワクチン。 - 【請求項5】 ウイルスが不活化剤によって不活化されていることを特徴と
する請求項4に記載の日本脳炎ワクチン。 - 【請求項6】 ウイルスが不活化剤によって処理されていない弱毒化生日本
脳炎ウイルスであることを特徴とする請求項4に記載の日本脳炎ワクチン。 - 【請求項7】 医薬として許容される添加物を更に含有することを特徴とす
る請求項4または請求項5または請求項6に記載の日本脳炎ワクチン。
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