JP6236086B2 - 1種以上の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートとインフルエンザ菌由来のタンパク質Eおよび/またはPilAを含むタンパク質成分とを含む免疫原性組成物 - Google Patents

1種以上の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートとインフルエンザ菌由来のタンパク質Eおよび/またはPilAを含むタンパク質成分とを含む免疫原性組成物 Download PDF

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Description

本発明は、1種以上の肺炎球菌(Streptococcus pneumoniae)莢膜糖類コンジュゲートとタンパク質成分とを含み、そのタンパク質成分がインフルエンザ菌(Haemophilus influenzae)由来のタンパク質Eおよび/またはPilAを含む、免疫原性組成物に関する。
無莢膜型インフルエンザ菌(non-typeable Haemophilus influenzae)(NTHi)は、乳幼児および小児に中耳炎を引き起こす重要かつ一般的な呼吸器系の病原体である。NTHiは、肺炎球菌に次いで、小児における急性中耳炎の最も多い原因である(J. Immunology 183: 2593-2601 (2009), Pediatrics 113:1451-1465 (2004))。NTHiは、小児および成人における副鼻腔炎の重要な原因である(Current Infectious Disease Reports 11:177-182 (2009))。NTHiは、成人における慢性閉塞性肺疾患(COPD)の増悪のリスク上昇と関連付けられている(Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease 3:109-115 (2006))。さらに、無莢膜型インフルエンザ菌は、成人に市中肺炎を引き起こし、発展途上国では小児に肺炎を引き起こし得る(Current Infectious Disease Reports 11:177-182 (2009))。
肺炎球菌(S. pneumoniae)は、肺炎球菌(pneumococcus)としても知られるグラム陽性細菌である。肺炎球菌は世界の至る所で大きな公衆衛生問題であり、特に、乳幼児、高齢者および免疫不全者の間では相当な罹患および死亡の原因となっている。肺炎球菌は、市中肺炎、急性副鼻腔炎、中耳炎、髄膜炎、菌血症、敗血症、骨髄炎、敗血性関節炎、心内膜炎、腹膜炎、心膜炎、蜂巣炎、および脳膿瘍を含む、広範囲の重要なヒト病態を引き起こす。肺炎球菌は、米国だけで、年間、3,000症例の髄膜炎、50、000症例の菌血症、500,000症例の肺炎、および7,000,000症例の中耳炎の病原となっていると推計される(Reichler, M. R. et al., 1992, J. Infect. Dis. 166: 1346; Stool, S. E. and Field, M. J., 1989 Pediatr. Infect. Dis J. 8: S11)。肺炎球菌性疾患による死亡率は、先進国および発展途上国の両方で、5歳未満の小児において特に高い。高齢者、免疫不全者および他の基礎病態(糖尿病、喘息)を有する患者も特に罹患しやすい。
肺炎球菌により引き起こされる主要な臨床症候群は広く認識されており、標準的な医学の教科書に記述されている(Fedson D S, Muscher D M. In: Plotkin S A, Orenstein W A, editors. Vaccines. 第4版. Philadelphia WB Saunders Co, 2004a: 529-588)。例えば、浸潤性肺炎球菌性疾患(Invasive pneumococcal diseas)(IPD)は、肺炎球菌が血液または通常無菌である別の部位から単離された場合の感染と定義される(Musher D M. Streptococcus pneumoniae. In Mandell G L, Bennett J E, Dolin R (編). Principles and Practice of Infectious diseases (第5版). New York, Churchill Livingstone, 2001, p 2128-2147)。
慢性閉塞性肺疾患は、肺の慢性炎症性疾患であり、世界の罹患および死亡の主因である。米国では2005年におよそ死者20人に1人が基礎原因としてCOPDを有していた(Drugs and Aging 26:985-999 (2009))。2020年にはCOPDは、障害調整生命年、慢性無効化疾患の主因の第5位、そして最も重大な死因の第3位に浮上すると予想される(Lancet 349:1498-1504 (1997))。
よって、肺炎球菌およびインフルエンザ菌に対する組合せワクチンの必要がある。
タンパク質E(PE)は、接着特性を有する外膜リポタンパク質である。PEは、無莢膜型インフルエンザ菌(NTHi)の上皮細胞への接着/浸潤に役割を果たす(J. Immunology 183: 2593-2601 (2009); The Journal of Infectious Diseases 199:522-531 (2009), Microbes and Infection 10:87-96 (2008))。PEは、有莢膜型インフルエンザ菌と無莢膜型インフルエンザ菌の両方で保存性が高く、保存された上皮結合ドメインを有する(The Journal of Infectious Diseases 201:414-419 (2010))。参照株としてのインフルエンザ菌Rdと比較して、異なるヘモフィルス種には13の異なる点突然変異が記載されている。その発現は対数増殖期の細菌と静止期の細菌の両方で見られる(国際公開第2007/084053号)。
タンパク質Eはまた、結合ビトロネクチンを介したヒト補体抵抗性にも関与している(Immunology 183: 2593-2601 (2009))。PEは、結合ドメインPKRYARSVRQ YKILNCANYH LTQVR(配列番号1、配列番号4のアミノ酸84〜108に相当)により、終末補体経路の重要な阻害剤であるビトロネクチンと結合する(J. Immunology 183:2593-2601 (2009))。
ピリン(Pilin)A(PilA)は、おそらくツイッティング運動(twitching motility)に関与するインフルエンザ菌IV型Pilus(Tfp)繊毛の主要ピリンサブユニットであると思われる(Infection and Immunity, 73: 1635-1643 (2005))。NTHi PilAは、in vivoで発現される保存されたアドヘシンである。NTHiの接着、定着およびバイオフィルム形成に関与することが示されている(Molecular Microbiology 65: 1288-1299 (2007))。
本発明者らは、PilAおよびPEはインフルエンザ菌を回避するための免疫原性組成物中に有利に存在し得ること、およびさらに、インフルエンザ菌および肺炎球菌感染を予防し得る免疫原性組成物を提供するために、肺炎球菌莢膜糖類を含む組成物にPilAおよびタンパク質Eを添加することができることを見出した。当業者ならば、担体により誘導されるエピトープ的抑制の効果に気づくであろうし、一般に複数のコンジュゲート抗原に同時に曝されると免疫応答の増強か低減のいずれかが起こり得ることを知っているであろう(Plotkin et al, Vaccines fourth addition 2003)。
国際公開第2007/084053号
J. Immunology 183: 2593-2601 (2009) Pediatrics 113:1451-1465 (2004) Current Infectious Disease Reports 11:177-182 (2009) Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease 3:109-115 (2006) Reichler, M. R. et al., 1992, J. Infect. Dis. 166: 1346 Stool, S. E. and Field, M. J., 1989 Pediatr. Infect. Dis J. 8: S11 Fedson D S, Muscher D M. In: Plotkin S A, Orenstein W A, editors. Vaccines. 第4版. Philadelphia WB Saunders Co, 2004a: 529-588 Musher D M. Streptococcus pneumoniae. In Mandell G L, Bennett J E, Dolin R (編). Principles and Practice of Infectious diseases (第5版). New York, Churchill Livingstone, 2001, p 2128-2147 Drugs and Aging 26:985-999 (2009) Lancet 349:1498-1504 (1997) The Journal of Infectious Diseases 199:522-531 (2009) Microbes and Infection 10:87-96 (2008) The Journal of Infectious Diseases 201:414-419 (2010) Infection and Immunity, 73: 1635-1643 (2005) Molecular Microbiology 65: 1288-1299 (2007) Plotkin et al, Vaccines fourth addition 2003
簡単な概要
本発明者らは、肺炎球菌由来のPilA、PE(またはその断片)および糖類が、インフルエンザ菌および肺炎球菌に対する効果的な防御を提供するために免疫原性組成物中で有利に配合可能なことを見出した。
よって、第1の態様において、1種以上(例えば、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20種)の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートとタンパク質成分とを含み、そのタンパク質成分がインフルエンザ菌由来のタンパク質Eもしくはタンパク質Eの免疫原性断片および/またはPilA(もしくはPilAの免疫原性断片)を含む免疫原性組成物が提供される。
第2の態様において、本発明の免疫原性組成物と薬学上許容される賦形剤とを含むワクチンが提供される。
第3の態様において、肺炎球菌感染により引き起こされる疾患に対して対象を免疫する方法であって、前記対象に治療上有効な用量の本発明の免疫原性組成物または本発明のワクチン投与することを含む方法が提供される。
第4の態様において、インフルエンザ菌感染により引き起こされる疾患に対して対象を免疫する方法であって、前記対象に治療上有効な用量の本発明の免疫原性組成物または本発明のワクチンを投与することを含む方法が提供される。
第5の態様において、肺炎球菌感染により引き起こされる疾患の治療または予防において使用するための本発明の免疫原性組成物または本発明のワクチンが提供される。
第6の態様において、インフルエンザ菌感染により引き起こされる疾患の治療または予防において使用するための本発明の免疫原性組成物または本発明のワクチンが提供される。
第7の態様において、肺炎球菌感染により引き起こされる疾患の治療または予防のための薬剤の製造における本発明の免疫原性組成物または本発明のワクチンの使用が提供される。
第8の態様において、インフルエンザ菌感染により引き起こされる疾患の治療または予防のための薬剤の製造における本発明の免疫原性組成物または本発明のワクチンの使用が提供される。
融合タンパク質構築物LVL291、LVL268およびLVL269に関する誘導細菌抽出物のSDS−PAGE。誘導(ind)前後のLVL291、LVL268およびLVL269に関して不溶性画分(I)、可溶性画分(S)および培養培地画分(M)をロードした。 融合タンパク質構築物LVL291、LVL268およびLVL269の精製抽出物に関するSDS−PAGEおよびウエスタンブロット。LVL291、LVL268およびLVL269の精製に関して、フロースルー画分(Ft)、洗浄画分(W)および溶出画分(E)をロードした。抗hisタグを抽出物のプローブに用いた。 融合タンパク質構築物LVL291およびLVL315に関する誘導細菌抽出物および精製抽出物のSDS−PAGE。LVL291およびLVL315に関して培養培地画分(M)、可溶性画分(Sol)、不溶性画分(Ins)、フロースルー画分(Ft)、洗浄画分#1(W1)、洗浄画分#2(W2)および溶出画分(E)をロードした。 融合タンパク質構築物LVL312に関する誘導細菌抽出物および精製抽出物のSDS−PAGE。LVL312に関する培養培地画分(M)、可溶性画分(Sol)、不溶性画分(Ins)、フロースルー画分(Ft)、洗浄画分#1(W1)、洗浄画分#2(W2)および溶出画分(E)をロードした。 融合タンパク質構築物LVL317に関する誘導(1mMおよび10μM IPTG)細菌抽出物のSDS−PAGE。誘導前(NI)および誘導後(In)、可溶性画分(S)、不溶性画分(I)由来の抽出物。 融合タンパク質構築物LVL318に関する誘導(1mMおよび10μM IPTG)細菌抽出物のSDS−PAGE。誘導(In)前後、培養培地画分(M)、可溶性画分(S)、不溶性画分(I)由来の抽出物。 PE、PilAおよびPE−PilA融合タンパク質のCDスペクトル。 PEおよびPilA CDスペクトルの組合せ。 PilAの熱変性曲線。 PEの熱変性曲線。 PE−PilA融合タンパク質の熱変性曲線。 典型的なSPセファロース(商標)ファーストフロークロマトグラム。 典型的なQセファロース(商標)ファーストフロークロマトグラム。 PE−PilA融合タンパク質の精製プロセスからのインプロセスサンプルのSDS−PAGE。 PE−PilA融合タンパク質からの精製プロセスのインプロセスサンプルのウエスタンブロット。ウサギポリクローナル抗PEを用いたブロット。 PE−PilA融合タンパク質からの精製プロセスのインプロセスサンプルのウエスタンブロット。ウサギポリクローナル抗大腸菌(E.coli)(BLR)を用いたブロット。 PE−PilA融合タンパク質およびPEおよびPilAタンパク質の温度遷移。曲線:PilA(1)、タンパク質E(Prot E、PE)(2)、PE−PilA精製バルク無希釈液737μg/ml(3)、および最終容器濃度60μg/mlのPE−PilA精製バルク希釈液(4)。 Balb/cマウスモデルにおけるLVL291 PE−PilA融合タンパク質ならびに一価PEおよびPilAに対する抗体応答。 マウス鼻咽頭における86−028NP細菌株のクリアランスに対するPE−PilA融合タンパク質接種の効果。 マウス鼻咽頭におけるNTHi 3224A細菌株のクリアランスに対するPE−PilA融合タンパク質接種の効果。 マウス鼻咽頭における細菌クリアランスに対するPilA接種の効果。 マウス鼻咽頭における細菌クリアランスに対するPE接種の効果。 (a)ビトロネクチンに対するLVL317 PE−PilA融合タンパク質の結合および(b)LVL317およびビトロネクチンに対するLVL735 PE−PilA融合タンパク質の結合。 PE−PilA融合タンパク質に対するポリクローナル抗体によるビトロネクチン結合の阻害。 融合タンパク質構築物LVL291、LVL702、LVL736、LVL737、LVL738、LVL739、LVL740およびpET26bベクター(陰性対照)に関する誘導細菌抽出物の可溶性画分のSDS−PAGE。(a)実験1。PE−PilA融合タンパク質は矢印で示す。 融合タンパク質構築物LVL291、LVL702、LVL736、LVL737、LVL738、LVL739、LVL740およびpET26bベクター(陰性対照)に関する誘導細菌抽出物の可溶性画分のSDS−PAGE。(b)実験2。PE−PilA融合タンパク質は矢印で示す。 融合タンパク質構築物LVL291、LVL702、LVL736、LVL737、LVL738、LVL739、LVL740およびpET26bベクター(陰性対照)に関する誘導細菌抽出物の可溶性画分のSDS−PAGE。(c)実験3。PE−PilA融合タンパク質は矢印で示す。 実験1、2および3からの可溶性画分における融合タンパク質の平均バンドパーセンテージ。 LVL317およびLVL735に対するPEおよびPilA抗体応答。 無莢膜型インフルエンザ菌鼻咽頭定着のマウスモデルにおける細菌クリアランスに対するLVL735およびLVL317接種の効果。 マウス注射後に抗糖類ELISAアッセイを用いて測定した12の糖類コンジュゲート、PhtD、dPlyおよびPE−PilAを含む組成物(12V+prot)と、12の糖類コンジュゲートを含む組成物(12V)および10の糖類コンジュゲートを含む組成物(10V)の免疫原性を比較したグラフ。GMC=幾何平均濃度。IC=信頼区間。 マウス注射後にオプソニン化貪食作用アッセイを用いて測定した12の糖類コンジュゲート、PhtD、dPlyおよびPE−PilAを含む組成物(12V+prot)と、12の糖類コンジュゲートを含む組成物(12V)および10の糖類コンジュゲートを含む組成物(10V)の免疫原性を比較したグラフ。GMT=幾何平均力価。 マウス注射後に抗タンパク質ELISAアッセイを用いて測定した12のコンジュゲート、PhtD、dPlyおよびPE−PilAを含む組成物(12V+prot)と、PhtD、dPlyおよびPE−PilAのみを含む組成物(prot)の免疫原性を比較したグラフ。GMC=幾何平均濃度。IC=信頼区間。 モルモット注射後にオプソニン化貪食作用アッセイを用いて測定した12の糖類コンジュゲート、PhtD、dPlyおよびPE−PilAを含む組成物(12V+prot)と、12の糖類コンジュゲートを含む組成物(12V)および10の糖類コンジュゲートを含む組成物(10V)の免疫原性を比較したグラフ。GMT=幾何平均力価。 モルモット注射後に抗糖類ELISAを用いて測定した12の糖類コンジュゲート、PhtD、dPlyおよびPE−PilAを含む組成物(12V+prot)と、12の糖類コンジュゲートを含む組成物(12V)および10の糖類にコンジュゲートを含む組成物(10V)の免疫原性を比較したグラフ。GMC=幾何平均濃度。IC=信頼区間。 モルモット注射に抗タンパク質ELISAを用いて測定した12の糖類コンジュゲート、PhtD、dPlyおよびPE−PilAを含む組成物(12V+prot)と、PhtD、dPlyおよびPE−PilAのみを含む組成物(prot)の免疫原性を比較したグラフ。GMC=幾何平均濃度。ic=信頼区間。
詳細な説明
第1の態様において、本発明は、1種以上(例えば、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20種)の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートとタンパク質成分とを含み、そのタンパク質成分がインフルエンザ菌由来のタンパク質E(もしくはその免疫原性断片)および/またはPilA(もしくはその免疫原性断片)を含む免疫原性組成物に関する。
用語「タンパク質成分」は、タンパク質E(もしくはその免疫原性断片)および/またはPilA(もしくはその免疫原性断片)を含むアミノ酸の配列に関し、前記タンパク質成分は、タンパク質E単独、PilA単独、タンパク質Eの免疫原性断片単独、PilAの免疫原性断片単独、タンパク質EとPilA、タンパク質Eの免疫原性断片とPilA、タンパク質Eの免疫原性断片とPilAの免疫原性断片またはタンパク質EとPilAの免疫原性断片を(例えば、融合タンパク質として)含み得る。前記タンパク質成分は、付加的配列をさらに含んでよい。
タンパク質E
本明細書で使用する場合、「タンパク質E(Protein E)」、「タンパク質E(protein E)」、「Prot E」、および「PE」は、インフルエンザ菌由来のタンパク質Eを意味する。タンパク質Eは、配列番号4(MKKIILTLSL GLLTACSAQI QKAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK)のアミノ酸配列ならびに配列番号4とその全長にわたって少なくともまたは正確に75%、77%、80%、85%、90%、95%、97%、99%もしくは100%の同一性を有する配列からなり得るか、または前記配列を含み得る。インフルエンザ菌由来のタンパク質Eの53配列(表1の配列番号5〜配列番号57)を比較したところ、配列番号4で示されるタンパク質Eとおよそ77%〜およそ100%の同一性が示された。例えば、タンパク質Eのアミノ酸配列では、アミノ酸#20はイソロイシン(I)またはトレオニン(T)であり得;アミノ酸#23はアラニン(A)またはバリン(V)であり得;アミノ酸#24はリシン(K)またはグルタミン酸(E)であり得;アミノ酸#31はアラニン(A)またはトレオニン(T)であり得;アミノ酸#32はプロリン(P)またはアラニン(A)であり得;アミノ酸#34はトレオニン(T)またはアラニン(A)であり得;アミノ酸#37はアルギニン(R)またはグルタミン(Q)であり得;アミノ酸#47はバリン(V)またはアラニン(A)であり得;アミノ酸#57はトリプトファン(W)であり得るか、または不在(−)であり得;アミノ酸#70はアラニン(A)またはトレオニン(T)であり得;アミノ酸#93はグルタミン(Q)または不在(−)であり得;アミノ酸#109はトレオニン(T)またはイソロイシン(I)であり得;アミノ酸#119はグリシン(G)またはセリン(S)であり得;アミノ酸#153はグルタミン酸(E)またはリシン(K)であり得;アミノ酸#156はセリン(S)またはロイシン(L)であり得;アミノ酸#160はリシン(K)またはアスパラギン(N)であり得;アミノ酸#161はリシン(K)、イソロイシン(I)または不在(−)であり得;アミノ酸#162〜#195は不在であり得るか、または配列番号15((−)はアミノ酸#166が不在であることを示す)で示される通り、もしくは配列番号16で示される通りであり得;またはそれらの任意の組合せであり得る。
タンパク質Eは、アミノ酸#20、アミノ酸#23、アミノ酸#24、アミノ酸#31、アミノ酸#32、アミノ酸#34、アミノ酸#37、アミノ酸#47、アミノ酸#57、アミノ酸#70、アミノ酸#93、アミノ酸#109、アミノ酸#119、アミノ酸#153、アミノ酸#156、アミノ酸#160、アミノ酸#161およびアミノ酸#162〜#195からなる群から選択されるいずれか1以上のアミノ酸が配列番号4と異なるアミノ酸配列からなり得るか、または前記配列を含み得、ここで、アミノ酸#20はトレオニン(T)であり;アミノ酸#23はバリン(V)であり;アミノ酸#24はリシン(K)であり;アミノ酸#31はトレオニン(T)であり;アミノ酸#32はアラニン(A)であり;アミノ酸#34はアラニン(A)であり;アミノ酸#37はグルタミン(Q)であり;アミノ酸#47はアラニン(A)であり;アミノ酸#57は不在(−)であり;アミノ酸#70はトレオニン(T)であり;アミノ酸#93は不在(−)であり;アミノ酸#109はイソロイシン(I)であり;アミノ酸#119はセリン(S)であり;アミノ酸#153はリシン(K)であり;アミノ酸#156はロイシン(L)であり;アミノ酸#160はアスパラギン(N)であり;アミノ酸#161はリシン(K)またはイソロイシン(I)であり;またはアミノ酸#162〜#195は配列番号15((−)はアミノ酸#166が不在であることを示す)で示されるか、または配列番号16で示される。
Figure 0006236086
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タンパク質Eは、インフルエンザ菌株3224A、RdKW20、86−028NP、R2846、R2866、3655、PittAA、PittEE、PittHH、PittII、R3021、22.4−21、3219C、3185、3241A、038144S1、810956、821246、840645、902550Z19、A840177、A860514、A950014、306543X4、A930105、901905U、A920030、3221B、27W116791N、N218、N163、N162、N107、N91、D211PG、D211PD、D201PG、D201PD、D198PG、D198PD、D195PD、D189PG、D189PD、D129CG、D124PG、D124PD、D58PG、D33OD、BS433、BS432、1714、1128またはBS430由来のタンパク質Eであり得る。タンパク質Eは、配列番号5〜配列番号57のいずれかで示されるタンパク質Eであり得る。
タンパク質Eは、配列番号4〜配列番号57のいずれかとその全長にわたって少なくとも95%または98%、99%の同一性を有する配列であり得る。タンパク質Eは、表1の配列番号5〜配列番号57で示される配列のいずれかとその全長にわたって少なくとも95%の同一性を有する配列であり得る。
タンパク質Eの免疫原性断片は、配列番号4の少なくとも7、10、15、20、25、30または50個の連続するアミノ酸の免疫原性断片を含む。一実施形態では、前記断片は、タンパク質Eの150、125、100、75、または個未満のアミノ酸であり、例えば、一実施形態では、本発明の免疫原性組成物は、タンパク質Eの150、125、100、75または60個未満のアミノ酸を含む。前記免疫原性断片は、配列番号4と結合することができる抗体を惹起し得る。前記免疫原性断片は、配列番号4のB細胞および/またはT細胞エピトープを含み得る。
タンパク質Eの免疫原性断片は、配列番号4〜配列番号57のいずれかの少なくとも7、10、15、20、25、30または50個の連続するアミノ酸の免疫原性断片を含み得る。前記免疫原性断片は、その断片が由来する全長配列と結合することができる抗体を惹起し得る。前記免疫原性断片は、配列番号4〜配列番号57のB細胞および/またはT細胞エピトープを含み得る。一実施形態では、タンパク質Eの免疫原性断片は、配列番号4のアミノ酸17〜160(配列番号122)、配列番号4のアミノ酸18〜160(配列番号123)、配列番号4のアミノ酸19〜160(配列番号124)、配列番号4のアミノ酸20〜160(配列番号125)および配列番号4のアミノ酸22〜160(配列番号126)からなる群から選択される。別の実施形態では、タンパク質Eの免疫原性断片は、配列番号4のアミノ酸17〜160(配列番号122)、配列番号4のアミノ酸18〜160(配列番号123)、配列番号4のアミノ酸19〜160(配列番号124)、配列番号4のアミノ酸20〜160(配列番号125)、配列番号4のアミノ酸22〜160(配列番号126)、配列番号4のアミノ酸23〜160(配列番号179)および配列番号4のアミノ酸24〜160(配列番号180)からなる群から選択される。さらなる実施形態では、インフルエンザ菌由来のタンパク質Eの免疫原性断片は、配列番号4のアミノ酸17〜160(配列番号122)、配列番号4のアミノ酸18〜160(配列番号123)、配列番号4のアミノ酸20〜160(配列番号125)、配列番号4のアミノ酸22〜160(配列番号126)、配列番号4のアミノ酸23〜160(配列番号179)および配列番号4のアミノ酸24〜160(配列番号180)からなる群から選択される。より具体的には、一実施形態では、前記免疫原性断片は、配列番号124、すなわち、配列番号4のアミノ酸19〜160である。さらなる実施形態では、前記免疫原性断片は、配列番号125、すなわち、配列番号5のアミノ酸20〜160である。別の実施形態では、前記免疫原性断片は、配列番号4のアミノ酸23〜160(配列番号179)および配列番号4のアミノ酸24〜160(配列番号180)からなる群から選択される、インフルエンザ菌由来のタンパク質Eの免疫原性断片である。
タンパク質Eは、100を超える臨床NTHi単離株、莢膜型インフルエンザ菌、および分析されたカルチャーコレクション株の間で保存されていることが報告されている(Singh et al, J. Infect. Dis. 201(3):414-9 (2010))、上皮細胞結合領域(PKRYARSVRQ YKILNCANYH LTQVR、配列番号128)を含有する。Singhらは、タンパク質EがNTHiおよび莢膜型インフルエンザ菌の両方で保存性が高かったことを報告している(シグナルペプチドを除いて96.9%〜100%の同一性)。一実施形態では、タンパク質Eの断片は、配列番号128(PKRYARSVRQ YKILNCANYH LTQVR)の結合領域を含む。
タンパク質E−配列番号4
MKKIILTLSL GLLTACSAQI QKAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸17〜160−配列番号122
SAQI QKAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸18〜160−配列番号123
AQI QKAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸19〜160−配列番号124
QI QKAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸20〜160−配列番号125
I QKAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸22〜160−配列番号126
KAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸23〜160−配列番号179
AEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸24〜160−配列番号180
EQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
一実施形態では、タンパク質Eまたはその免疫原性断片は、配列番号4を認識する免疫応答を惹起し得る。第1のタンパク質が第2のタンパク質を認識する免疫応答を惹起し得るかどうかはELISAアッセイ(例えば、実施例22の記載のELISA)を用いて判定することができる。
PilA
本明細書で使用する場合、「PilA」は、インフルエンザ菌由来のピリンAを意味する。PilAは、配列番号58(MKLTTQQTLK KGFTLIELMI VIAIIAILAT IAIPSYQNYT KKAAVSELLQ ASAPYKADVE LCVYSTNETT NCTGGKNGIA ADITTAKGYV KSVTTSNGAI TVKGDGTLAN MEYILQATGN AATGVTWTTT CKGTDASLFP ANFCGSVTQ)のタンパク質配列ならびに配列番号58と80%〜100%の同一性を有する配列からなり得るか、または前記配列を含み得る。例えば、PilAは、配列番号58と少なくとも80%、85%、90%、95%、97%または100%同一であり得る。インフルエンザ菌由来のPilAの64の配列(表2の配列番号58〜配列番号121)の全長比較によれば、配列番号58で示されるPilAとおよそ80%〜100%の同一性が示された。例えば、PilAのアミノ酸配列では、アミノ酸#6はグルタミン(Q)またはロイシン(L)であり得;アミノ酸#7はグルタミン(Q)またはトレオニン(T)であり得;アミノ酸#37はグルタミン(Q)またはリシン(K)であり得;アミノ酸#はアラニン(A)またはセリン(S)であり得;アミノ酸#57はアラニン(A)またはセリン(S)であり得;アミノ酸#67はアスパラギン(N)またはグリシン(G)であり得;アミノ酸#68はグルタミン酸(E)またはリシン(K)であり得;アミノ酸#69はトレオニン(threonine)(T)またはプロリン(P)であり得;アミノ酸#71はリシン(K)、アスパラギン(N)、セリン(S)またはトレオニン(T)であり得;アミノ酸#73はトレオニン(T)、セリン(S)またはメチオニン(M)であり得;アミノ酸#76はリシン(K)、セリン(S)またはアスパラギン(N)であり得;アミノ酸#84はトレオニン(T)またはリシン(K)であり得;アミノ酸#86はアラニン(A)またはバリン(V)であり得;アミノ酸#91はリシン(K)またはアラニン(A)であり得;アミノ酸#94はトレオニン(T)、イソロイシン(I)またはリシン(K)であり得;アミノ酸#96はセリン(S)またはグルタミン(Q)であり得;アミノ酸#97はアスパラギン(N)またはセリン(S)であり得アミノ酸#99はアラニン(A)またはグリシン(G)であり得;アミノ酸#103はアラニン(A)またはリシン(K)であり得;アミノ酸#109はアスパラギン酸(D)、アラニン(A)またはトレオニン(T)であり得;アミノ酸#110はグリシン(G)、アスパラギン(N)、またはアルギニン(R)であり得;アミノ酸#112はセリン(S)またはグルタミン酸(E)であり得;アミノ酸#114はトレオニン(T)またはイソロイシン(I)であり得;アミノ酸#116はトレオニン(T)またはグルタミン(Q)であり得;アミノ酸#118はグルタミン酸(E)、トレオニン(T)、アラニン(A)、リシン(K)またはセリン(S)であり得;アミノ酸#121はセリン(S)またはアラニン(A)であり得;アミノ酸#122はアラニン(A)またはトレオニン(T)であり得;アミノ酸#123はリシン(K)、トレオニン(T)またはアラニン(A)であり得;アミノ酸#128はリシン(K)またはトレオニン(T)であり得;アミノ酸#135はアスパラギン酸(D)またはグルタミン酸(E)であり得;アミノ酸#136はアラニン(A)またはトレオニン(T)であり得;アミノ酸#145はグリシン(G)またはアルギニン(R)であり得;アミノ酸#149はグルタミン(Q)またはリシン(K)であり得;またはそれらの任意の組合せであり得る。
PilAは、アミノ酸#6、アミノ酸#7、アミノ酸#37、アミノ酸#44、アミノ酸#57、アミノ酸#67、アミノ酸#68、アミノ酸#69、アミノ酸#71、アミノ酸#73、アミノ酸#76、アミノ酸#84、アミノ酸#86、アミノ酸#91、アミノ酸#94、アミノ酸#96、アミノ酸#97、アミノ酸#99、アミノ酸#103、アミノ酸#109、アミノ酸#110、アミノ酸#112、アミノ酸#114、アミノ酸#116、アミノ酸#118、アミノ酸#121、アミノ酸#122、アミノ酸#123、アミノ酸#128、アミノ酸#135、アミノ酸#136、アミノ酸#145およびアミノ酸#149からなる群から選択されるいずれか1以上のアミノ酸が配列番号58と異なるアミノ酸配列からなり得るか、または前記配列を含み得、ここで、アミノ酸#6はロイシン(L)であり;アミノ酸#7はトレオニン(T)であり;アミノ酸#37はリシン(K)であり;アミノ酸#44はセリン(S)であり;アミノ酸#57はセリン(S)であり;アミノ酸#67はグリシン(G)であり;アミノ酸#68はリシン(K)であり;アミノ酸#69はプロリン(P)であり;アミノ酸#71はリシン(K)、セリン(S)またはトレオニン(T)であり;アミノ酸#73はセリン(S)またはメチオニン(M)であり;アミノ酸#76はセリン(S)またはアスパラギン(N)であり;アミノ酸#84はリシン(K)であり;アミノ酸#86はバリン(V)であり;アミノ酸#91はアラニン(A)であり;アミノ酸#94はイソロイシン(I)またはリシン(K)であり;アミノ酸#96はグルタミン(Q)であり;アミノ酸#97はセリン(S)であり;アミノ酸#99はグリシン(G)であり;アミノ酸#103はアラニン(A)であり;アミノ酸#109はアスパラギン酸(D)またはトレオニン(T)であり;アミノ酸#110はグリシン(G)またはアルギニン(R)であり;アミノ酸#112はセリン(S)であり;アミノ酸#114はトレオニン(T)であり;アミノ酸#116はトレオニン(T)であり;アミノ酸#118はグルタミン酸(E)、アラニン(A)、リシン(K)またはセリン(S)であり;アミノ酸#121はセリン(S);アミノ酸#122はトレオニン(T)であり;アミノ酸#123はリシン(K)またはアラニン(A)であり;アミノ酸#128はリシン(K)であり;アミノ酸#135はグルタミン酸(E)であり;アミノ酸#136はトレオニン(T)であり;アミノ酸#145はアルギニン(R)であり;アミノ酸#149はリシン(K)である。
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PilAは、インフルエンザ菌株NTHi3219C、NTHi3224A、NTHi12、NTHi44、NTHi67、1054MEE、1729MEE、1728MEE、1885MEE、1060MEE、RdKW20、214NP、1236MEE、1714MEE、1128MEE、86−028NP、R2846、R2866、3655、PittAA、PittGG、PittII、R3021、22.4−21、3185A、3221B、3241A、038144S1、821246、840645、902550Z19、A840177、A920030、A950014、901905U、A920029、A930105、306543X4、N218、N163、N162、N120、N107、N92、N91、D219PG、D211PG、D211PD、D204CD、D198PG、D198PD、D195PD、D195CD、D189PG、D189PD、D124PG、D124PD、D124CG、D58PG、BS433、BS432、BS430、1714または1128由来のPilAであり得る。インフルエンザ菌株D204CD由来のPilAのアミノ酸配列は配列番号106で示され、ここで、Xの#116の位置はグルタミン(Q)またはロイシン(L)のいずれかであり;#116の位置におけるアミノ酸についての曖昧さは、アミノ酸#116をコードする第2のヌクレオチドの、D204CD株のPilA配列を明らかにする技術的解決によって明瞭にすることができる。PilAは、配列番号58〜配列番号121のいずれかで示されるPilAであり得る。
PilAは、配列番号58〜配列番号121(表2に示される通り)のいずれかとその全長にわたって少なくとも95%、98%、または99%の同一性を有する配列であり得る。
PilAの免疫原性断片は、配列番号〜配列番号121の少なくとも7、10、15、20、25、30または50個の連続するアミノ酸の免疫原性断片を含む。免疫原性断片は、その断片が由来する全長配列と結合することができる抗体を惹起し得る。前記免疫原性断片は、配列番号58〜配列番号121のB細胞および/またはT細胞エピトープを含み得る。
例えば、PilAの免疫原性断片は、配列番号58の少なくとも7、10、15、20、25、30または50個の連続するアミノ酸の免疫原性断片を含む。一実施形態では、PilAの免疫原性断片は、PilAの150、125、100、75、または60個未満のアミノ酸を含み、さらなる実施形態では、PilAの免疫原性組成物は、150、125、100、75または60個未満のアミノ酸を含む。免疫原性断片は、配列番号58と結合することができる抗体を惹起し得る。免疫原性断片は、配列番号58のB細胞および/またはT細胞エピトープを含み得る。
一実施形態では、PilAの免疫原性断片は、PilAが配列番号58である、インフルエンザ菌86−028NP株由来の断片である。
インフルエンザ菌86−028NP株由来のPilA−配列番号58
MKLTTQQTLK KGFTLIELMI VIAIIAILAT IAIPSYQNYT KKAAVSELLQ ASAPYKADVE LCVYSTNETT NCTGGKNGIA ADITTAKGYV KSVTTSNGAI TVKGDGTLAN MEYILQATGN AATGVTWTTT CKGTDASLFP ANFCGSVTQL
別の実施形態では、PilAの免疫原性断片は、配列番号127とおよそ少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%同一である。より具体的には、一実施形態では、PilAの免疫原性断片は、配列番号127、すなわち、配列番号58のアミノ酸40〜149からなる断片である。
インフルエンザ菌86−028NP株由来のPilAのアミノ酸40〜149−配列番号127
T KKAAVSELLQ ASAPYKADVE LCVYSTNETT NCTGGKNGIA ADITTAKGYV KSVTTSNGAI TVKGDGTLAN MEYILQATGN AATGVTWTTT CKGTDASLFP ANFCGSVTQ
別の実施形態では、PilAの免疫原性断片は、配列番号58〜配列番号121のいずれかに由来のアミノ酸40〜149からなる。さらなる実施形態では、免疫原性断片は、配列番号58〜配列番号121のいずれかに由来のアミノ酸40〜149と少なくとも95%同一である。
ポリペプチド間の同一性は、様々なアルゴリズムによって計算され得る。例えば、EMBOSSパッケージ(フリーソフトウエア;EMBOSS: The European Molecular Biology Open Software Suite (2000). Trends in Genetics 16(6): 276-277)のNeedleプログラムおよびGCG(登録商標)パッケージ(Accelrys Inc.)のGapプログラムが使用可能である。このGapプログラムは、Needleman, S. B. and Wunsch, C. D. (1970) J. Mol. Biol. 48, 443-453に記載のNeedleman−Wunschアルゴリズムの実装形態である。BLOSUM62スコアリングマトリックスが使用されており、ギャップオープンペナルティーおよびエクステンションペナルティーはそれぞれ8および2であった。
コンピューター処理されたアラインメントを調べれば、2つの比較配列間で同一の残基を見出すことができる。同一性パーセンテージは、(1)同一の数をアラインメントの長さで割った商に100を掛けること(例えば、Needleプログラム分析の場合)、(2)同一の数を最長配列の長で割った商に100を掛けること、(3)同一の数を最短配列の長さで割った商に100を掛けること、または(4)同一の数をアラインされた残基の数で割った商に100を掛けること(ある残基が別の残基の正面にくる場合にその残基はアラインされたという)(例えば、Gapプログラム分析の場合)によりコンピューター処理され得る。
一実施形態では、PilAは、配列番号58を認識する免疫応答を惹起し得る。
タンパク質E/PilA融合タンパク質
一実施形態では、タンパク質EおよびPilAは、融合タンパク質中に存在する。さらなる実施形態では、融合タンパク質は式(I):
L(X)−(R−A−(Y)−B−(Z) (式I)
を有し、式中、
Xは、シグナルペプチドまたはMHHHHHH(配列番号2)であり;
mは、0または1であり;
は、アミノ酸であり;
nは、0、1、2、3、4、5または6であり;
Aは、インフルエンザ菌由来のタンパク質Eもしくはその免疫原性断片、またはインフルエンザ菌由来のPilAもしくはその免疫原性断片であり;
Yは、GG、SG、SS、GGGおよび(G)(ここで、hは4、5、6、7、8、9、または10である)からなる群から選択され;
oは、0または1であり;
Bは、インフルエンザ菌由来のPilAもしくはその免疫原性断片、またはインフルエンザ菌由来のタンパク質Eもしくはその免疫原性断片であり;
Zは、GGHHHHHH(配列番号3)であり;かつ
pは、0または1である。
一実施形態では、XがCcmH(シトクロムc膜タンパク質H)、DsbA(周辺質タンパク質ジスルフィド異性化I)、DsbB(ジスルフィド結合膜タンパク質B)、FlgI(鞭毛ペプチドグリカン環タンパク質)、FocC(F1cシャペロンタンパク質)、MalE(マルトース輸送体サブユニットE)、NadA(キノリン酸シンターゼサブユニットA)、NikA(ニッケルABC輸送体成分A)、NspA(ナイセリア表面タンパク質A)、Omp26(外膜タンパク質26)、OmpA(外膜タンパク質A)、OspA(外表タンパク質A)、pelB(ペクチン酸リアーゼB)、PhoA(細菌アルカリ性ホスファターゼ)、PhtD(ポリヒスチジントライアドタンパク質D)、PhtE(ポリヒスチジトライアドタンパク質E)、SfmC(周辺質ピリンシャペロン)、Sip1(表面免疫原性タンパク質)、TolB(Tol−Pal細胞エンベロープ複合体成分B)、TorA(トリメチルアミンN−オキシドレダクターゼシステムサブユニットA)、TorT(トリメチルアミンN−オキシドレダクターゼシステム周辺質タンパク質T)およびYral(推定周辺質ピリンシャペロン);またはそれらのいずれかのサブループからなる群から選択されるシグナル配列である、式(I)の融合タンパク質が定義される。一実施形態では、Xは、共翻訳シグナルペプチドまたは翻訳後シグナルペプチドである。一実施形態では、Xは、FlgI由来のシグナル配列(flgI sp)である。別の特定の実施形態では、Xは、pelB由来のシグナル配列(pelB sp)である。別の実施形態では、Xは、翻訳後シグナルペプチドである。別の実施形態では、Xは、FlgI、NadAおよびpelB由来のシグナル配列からなる群から選択される。
一実施形態では、mが1である式(I)の融合タンパク質が定義される。別の実施形態では、mは0である。
ある特定の実施形態では、(Rが、小型の、通常は親水性のアミノ酸が富化された1〜6個のアミノ酸であるRおよびnが定義される。親水性アミノ酸には、グルタミン酸(E)、アスパラギン酸(D)およびアスパラギン(N)が含まれる。
一実施形態では、nが0、1、2および6からなる群から選択される式(I)の融合タンパク質が定義される。ある特定の実施形態では、(RがD、E、ATNDDD(配列番号178)およびMDまたはそれらのいずれかのサブセットからなる群から選択されるRおよびnが定義される。
ある特定の実施形態では、nは、1、2および6からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、nは0である。
一実施形態では、Aがインフルエンザ菌由来のタンパク質Eである式(I)の融合タンパク質が定義される。別の実施形態では、Aが配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56および配列番号57;または配列番号5〜配列番号57のいずれかのサブセットからなる群から選択されるアミノ酸配列によりコードされるようなタンパク質Eである式(I)の融合タンパク質が定義される。別の実施形態では、Aはタンパク質Eであり、タンパク質Eは配列番号4で示されるタンパク質Eのアミノ酸配列とおよそ少なくとも75%、80%、85%、90%、92%、95%、98%または99%同一である式(I)の融合タンパク質が定義される。別の実施形態では、Aはタンパク質Eであり、タンパク質Eは、配列番号4で示されるタンパク質Eのアミノ酸配列とおよそ90%〜100%同一である。別の実施形態では、Aはタンパク質Eであり、タンパク質Eは、配列番号4で示されるタンパク質Eのアミノ酸配列と少なくとも95%同一である。さらなる実施形態では、Aはタンパク質Eであり、タンパク質Eは、配列番号4〜配列番号57のいずれかで示されるタンパク質Eと少なくとも95%同一である。特定の実施形態では、Aは、配列番号4で示されるアミノ酸配列を有するタンパク質Eである。
別の実施形態では、Aがインフルエンザ菌由来のタンパク質Eの免疫原性断片である式(I)の融合タンパク質が定義される。別の実施形態では、Aはタンパク質Eの免疫原性断片であり、タンパク質Eは、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56および配列番号57;または配列番号4〜配列番号57のいずれかのサブセットからなる群から選択されるアミノ酸配列を有する。別の実施形態では、Aはタンパク質Eの免疫原性断片であり、タンパク質Eは、配列番号4で示されるアミノ酸配列とおよそ75%、80%、85%、90%、92%、95%、98%または99%同一である。別の実施形態では、Aはタンパク質Eの免疫原性断片であり、タンパク質Eは、配列番号4とおよそ90%〜100%同一である。さらなる実施形態では、Aはタンパク質Eの免疫原性断片であり、タンパク質Eは、配列番号4〜配列番号57のいずれかと少なくとも95%同一である。より具体的には、一実施形態では、Aはタンパク質Eの免疫原性断片であり、タンパク質Eは、配列番号124と少なくとも93%、95%、98%、99%または100%同一である。特定の実施形態では、Aはタンパク質Eの免疫原性断片であり、タンパク質Eは配列番号4である。
別の実施形態では、Aは、配列番号4のアミノ酸17〜160配列番号122)、配列番号4のアミノ酸18〜160(配列番号123)、配列番号4のアミノ酸19〜160(配列番号124)、配列番号4のアミノ酸20〜160(配列番号125)および配列番号4のアミノ酸22〜160(配列番号126)からなる群から選択されるインフルエンザ菌由来のタンパク質Eの免疫原性断片である。別の実施形態では、Aは、配列番号4のアミノ酸17〜160(配列番号122)、配列番号4のアミノ酸18〜160(配列番号123)、配列番号4のアミノ酸19〜160(配列番号124)、配列番号4のアミノ酸20〜160(配列番号125)、配列番号4のアミノ酸22〜160(配列番号126)、配列番号4のアミノ酸23〜160(配列番号179)および配列番号4のアミノ酸24〜160(配列番号180)からなる群から選択されるインフルエンザ菌由来のタンパク質Eの免疫原性断片である。さらなる実施形態では、Aは、配列番号4のアミノ酸17〜160(配列番号122)、配列番号4のアミノ酸18〜160(配列番号123)、配列番号4のアミノ酸20〜160(配列番号125)、配列番号4のアミノ酸22〜160(配列番号126)、配列番号4のアミノ酸23〜160(配列番号179)および配列番号4のアミノ酸24〜160(配列番号180)からなる群から選択されるインフルエンザ菌由来のタンパク質Eの免疫原性断片である。より具体的には、一実施形態では、Aは配列番号124、すなわち、配列番号4のアミノ酸19〜160である。さらなる実施形態では、Aは配列番号125、すなわち、配列番号5のアミノ酸20〜160である。別の実施形態では、Aは、配列番号4のアミノ酸23〜160(配列番号179)および配列番号4のアミノ酸24〜160(配列番号180)からなる群から選択されるインフルエンザ菌由来のタンパク質Eの免疫原性断片である。
タンパク質E−配列番号4
MKKIILTLSL GLLTACSAQI QKAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸17〜160−配列番号122
SAQI QKAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸18〜160−配列番号123
AQI QKAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸19〜160−配列番号124
QI QKAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸20〜160−配列番号125
I QKAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸22〜160−配列番号126
KAEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸23〜160−配列番号179
AEQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸24〜160−配列番号180
EQNDVKL APPTDVRSGY IRLVKNVNYY IDSESIWVDN QEPQIVHFDA VVNLDKGLYV YPEPKRYARS VRQYKILNCA NYHLTQVRTD FYDEFWGQGL RAAPKKQKKH TLSLTPDTTL YNAAQIICAN YGEAFSVDKK
別の実施形態では、Aがインフルエンザ菌由来のPilAである式(I)の融合タンパク質が定義される。別の実施形態では、Aが配列番号58、配列番号59、配列番号60、配列番号61、配列番号62、配列番号63、配列番号64、配列番号65、配列番号66、配列番号67、配列番号68、配列番号69、配列番号70、配列番号71、配列番号72、配列番号73、配列番号74、配列番号75、配列番号76、配列番号77、配列番号78、配列番号79、配列番号80、配列番号81、配列番号82、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120および配列番号121;または配列番号58〜配列番号121のいずれかのサブセットからなる群から選択されるアミノ酸配列を有するインフルエンザ菌由来のPilAである式(I)の融合タンパク質が定義される。別の実施形態では、AはPilAであり、PilAは配列番号58とおよそ少なくとも75%、80%、85%、90%、92%、95%、98%または99%同一である。別の実施形態では、AはPilAであり、PilAは配列番号58〜配列番号121のいずれかと少なくとも95%同一である。特定の実施形態では、Aは配列番号58のPilAである。
別の実施形態では、Aがインフルエンザ菌由来のPilAの免疫原性断片である式(I)の融合タンパク質が定義される。別の実施形態では、AはPilAの免疫原性断片であり、PilAは配列番号58とおよそ少なくとも75%、80%、85%、90%、92%、95%、98%または99%同一である。例えば、AはPilAの免疫原性断片であり、PilAは、配列番号58、配列番号59、配列番号60、配列番号61、配列番号62、配列番号63、配列番号64、配列番号65、配列番号66、配列番号67、配列番号68、配列番号69、配列番号70、配列番号71、配列番号72、配列番号73、配列番号74、配列番号75、配列番号76、配列番号77、配列番号78、配列番号79、配列番号80、配列番号81、配列番号82、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120および配列番号121;または配列番号58〜配列番号121のいずれかのサブセットからなる群から選択されるアミノ酸配列を有する。さらなる実施形態では、AはPilAの免疫原性断片であり、PilAは配列番号58〜配列番号121のいずれかと少なくとも95%同一である。特定の実施形態では、Aはインフルエンザ菌86−028NP株由来のPilAの免疫原性断片であり、PilAは配列番号58である。
インフルエンザ菌86−028NP株由来のPilA−配列番号58
MKLTTQQTLK KGFTLIELMI VIAIIAILAT IAIPSYQNYT KKAAVSELLQ ASAPYKADVE LCVYSTNETT NCTGGKNGIA ADITTAKGYV KSVTTSNGAI TVKGDGTLAN MEYILQATGN AATGVTWTTT CKGTDASLFP ANFCGSVTQL
別の実施形態では、Aは、配列番号127とおよそ少なくとも75%、80%、85%、90%、92%、95%、98%または99%同一のPilAの免疫原性断片である。より具体的には、一実施形態では、Aは、配列番号58のアミノ酸40〜149からなる断片である配列番号127である。
インフルエンザ菌86−028NP株由来のPilAのアミノ酸40〜149−配列番号127
T KKAAVSELLQ ASAPYKADVE LCVYSTNETT NCTGGKNGIA ADITTAKGYV KSVTTSNGAI TVKGDGTLAN MEYILQATGN AATGVTWTTT CKGTDASLFP ANFCGSVTQ
別の実施形態では、Aは、配列番号58〜配列番号121のいずれか由来のアミノ酸40〜149からなるPilAの免疫原性断片である。さらなる実施形態では、Aは、配列番号58〜配列番号121のいずれかに由来のアミノ酸40〜149と少なくとも95%同一の免疫原性断片である。
一実施形態では、YがGG、SGおよびSSからなる群から選択される式(I)の融合タンパク質が定義される。別の実施形態では、YがGGまたはSGである式(I)の融合タンパク質が定義される。ある特定の実施形態では、YはGGである。
一実施形態では、oが1である式(I)の融合タンパク質が定義される。別の実施形態では、oは0である。
一実施形態では、Aがインフルエンザ菌由来のタンパク質Eまたはインフルエンザ菌由来のタンパク質Eの免疫原性断片である場合に、Bがインフルエンザ菌由来のPilAまたはインフルエンザ菌由来のPilAの免疫原性断片である、式(I)の融合タンパク質が定義される。例えば、Bはインフルエンザ菌86−028NP株由来のPilAである。別の実施形態では、Bは、配列番号58、配列番号59、配列番号60、配列番号61、配列番号62、配列番号63、配列番号64、配列番号65、配列番号66、配列番号67、配列番号68、配列番号69、配列番号70、配列番号71、配列番号72、配列番号73、配列番号74、配列番号75、配列番号76、配列番号77、配列番号78、配列番号79、配列番号80、配列番号81、配列番号82、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120および配列番号121;または配列番号58〜配列番号121のいずれかのサブセットからなる群から選択されるアミノ酸配列を有するインフルエンザ菌由来のPilAである。別の実施形態では、BはPilAであり、PilAは配列番号58とおよそ少なくとも75%、80%、85%、90%、92%、95%、98%または99%同一である。別の実施形態では、BはPilAであり、PilAは配列番号58〜配列番号121のいずれかと少なくとも95%、98%または99%同一である。特定の実施形態では、Bは配列番号58のPilAである。
別の実施形態では、BはPilAであり、PilAは配列番号58〜配列番号121のいずれかと少なくとも95%、98%または99%同一であり、かつ、AはPEであり、PEは配列番号4〜配列番号57のいずれかと少なくとも95%、98%または99%同一である。
別の実施形態では、Aがインフルエンザ菌由来のタンパク質Eの免疫原性断片である場合に、Bがインフルエンザ菌由来のPilAの免疫原性断片である、式(I)の融合タンパク質が定義される。例えば、Bは、インフルエンザ菌86−028NP株由来のPilAの免疫原性断片である。別の実施形態では、BはPilAの免疫原性断片であり、PilAは配列番号58とおよそ少なくとも80%、85%、90%、95%、98%または99%同一である。別の実施形態では、BはPilAの免疫原性断片であり、PilAは、配列番号58、配列番号59、配列番号60、配列番号61、配列番号62、配列番号63、配列番号64、配列番号65、配列番号66、配列番号67、配列番号68、配列番号69、配列番号70、配列番号71、配列番号72、配列番号73、配列番号74、配列番号75、配列番号76、配列番号77、配列番号78、配列番号79、配列番号80、配列番号81、配列番号82、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104、配列番号105、配列番号106、配列番号107、配列番号108、配列番号109、配列番号110、配列番号111、配列番号112、配列番号113、配列番号114、配列番号115、配列番号116、配列番号117、配列番号118、配列番号119、配列番号120および配列番号121;または配列番号58〜配列番号121のいずれかのサブセットからなる群から選択されるアミノ酸を有する。別の実施形態では、BはPilAの免疫原性断片であり、PilAは配列番号58〜配列番号121のいずれかと少なくとも95%、98%または99%同一である。特定の実施形態では、Bはインフルエンザ菌由来のPilAの免疫原性断片であり、PilAは配列番号58で示されるアミノ酸配列を有する。別の実施形態では、Bは、配列番号58〜配列番号121のいずれかに由来のアミノ酸40〜149からなるPilAの免疫原性断片である。より具体的には、一実施形態では、Bは配列番号127で示されるPilAの断片である。さらなる実施形態では、Bは配列番号58〜配列番号121のいずれかのアミノ酸40〜149と少なくとも95%、98%または99%同一の免疫原性断片である。
ある特定の実施形態では、Bは配列番号127で示されるPilAの断片であり、かつ、Aは配列番号122、配列番号124、配列番号125および配列番号126からなる群から選択されるタンパク質Eの免疫原性断片である。より詳しくは、Bは配列番号127で示されるPilAの断片であり、かつ、Aは配列番号124、すなわち、配列番号4由来のタンパク質Eのアミノ酸19〜160で示されるタンパク質Eの断片である。別の実施形態では、Bは配列番号127で示されるPilAの断片であり、かつ、Aは配列番号125で示されるタンパク質Eの断片である。
別の実施形態では、BはPilAの免疫原性断片であり、PilAは配列番号58〜配列番号121のいずれかと少なくとも95%同一であり、かつ、AはPEの免疫原性断片であり、PEは配列番号4〜配列番号57のいずれかと少なくとも95%同一である。
別の実施形態では、Aがインフルエンザ菌由来のPilAである場合に、Bがインフルエンザ菌由来のタンパク質Eである、式(I)の融合タンパク質が定義される。例えば、Bは、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56および配列番号57;または配列番号4〜配列番号57のいずれかのサブセットからなる群から選択されるアミノ酸配列を有するタンパク質Eである。別の実施形態では、Bがタンパク質Eであり、タンパク質Eが配列番号4で示されるタンパク質Eのアミノ酸配列とおよそ少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%同一である式(I)の融合タンパク質である。別の実施形態では、Bはタンパク質Eであり、タンパク質Eは配列番号4で示されるタンパク質Eのアミノ酸配列とおよそ90%、95%、98%、または99%同一である。例えば、Bはタンパク質Eであり、タンパク質Eは配列番号4で示されるタンパク質Eと少なくとも95%同一である。別の実施形態では、Bはタンパク質Eであり、タンパク質Eは配列番号4〜配列番号57のいずれかと少なくとも95%同一である。特定の実施形態では、Bは配列番号4で示されるアミノ酸配列を有するタンパク質Eである。
別の実施形態では、Aがインフルエンザ菌由来のPilAの免疫原性断片である場合に、Bがインフルエンザ菌由来のタンパク質Eの免疫原性断片である、式(I)の融合タンパク質が定義される。例えば、Bは、タンパク質Eが配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56および配列番号57;または配列番号4〜配列番号57のいずれかのサブセットからなる群から選択されるアミノ酸配列を有するタンパク質Eの免疫原性断片である。別の実施形態では、Bがタンパク質Eの免疫原性断片であり、タンパク質Eが配列番号4で示されるタンパク質Eのアミノ酸配列とおよそ少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%同一である式(I)の融合タンパク質が定義される。別の実施形態では、Bはタンパク質Eの免疫原性断片であり、タンパク質Eは配列番号4で示されるタンパク質Eのアミノ酸配列とおよそ90%〜100%同一である。特定の実施形態では、Bは、配列番号4で示されるアミノ酸配列を有するタンパク質Eの免疫原性断片である。さらなる実施形態では、Bはタンパク質Eの免疫原性断片であり、タンパク質Eは配列番号4〜配列番号57のいずれかと少なくとも95%同一である。
別の実施形態では、Bは、配列番号4のアミノ酸17〜160(配列番号122)、配列番号4のアミノ酸18〜160(配列番号123)、配列番号4のアミノ酸19〜160(配列番号124)、配列番号4のアミノ酸20〜160(配列番号125)および配列番号4のアミノ酸22〜160(配列番号126)からなる群から選択される、インフルエンザ菌由来のタンパク質Eの断片である。別の実施形態では、Bは、配列番号4のアミノ酸17〜160(配列番号122)、配列番号4のアミノ酸18〜160(配列番号123)、配列番号4のアミノ酸19〜160(配列番号124)、配列番号4のアミノ酸20〜160(配列番号125)、配列番号4のアミノ酸22〜160(配列番号126)、配列番号4のアミノ酸23〜160(配列番号179)および配列番号4のアミノ酸24〜160(配列番号180)からなる群から選択される、インフルエンザ菌由来のタンパク質Eの免疫原性断片である。より具体的には、一実施形態では、Bは、配列番号123、すなわち、配列番号4のアミノ酸18〜160で示されるタンパク質Eの断片である。
ある特定の実施形態では、Aが配列番号127で示されるPilAの免疫原性断片である場合に、Bは、配列番号123、すなわち、配列番号4のアミノ酸18〜160で示されるタンパク質Eの免疫原性断片である。
一実施形態では、pが0である式(I)の融合タンパク質が定義される。別の実施形態では、pが1である式(I)の融合タンパク質が定義される。
一実施形態では、式(I)の融合タンパク質は、配列番号136、配列番号138、配列番号140、配列番号142、配列番号144、配列番号146、配列番号148、配列番号150、配列番号182、配列番号184、配列番号186、配列番号188、配列番号190、配列番号192、配列番号194、配列番号196、配列番号198、配列番号200、配列番号202および配列番号204;またはそれらのいずれかのサブセットからなる群から選択される。別の実施形態では、式(I)の融合タンパク質は、配列番号136、配列番号138、配列番号140、配列番号142、配列番号144、配列番号146、配列番号148、配列番号150、配列番号182、配列番号184、配列番号186、配列番号188、配列番号190、配列番号192、配列番号194、配列番号196、配列番号198、配列番号200、配列番号202または配列番号204のいずれかとおよそ85%、88%、90%、92%、95%または98%同一である。
一実施形態では、式(I)の融合タンパク質は、シグナルペプチドが除去されている配列番号148の融合タンパク質、すなわち、配列番号177(QIQKAEQN DVKLAPPTDV RSGYIRLVKN VNYYIDSESI WVDNQEPQIV HFDAVVNLDK GLYVYPEPKR YARSVRQYKI LNCANYHLTQ VRTDFYDEFW GQGLRAAPKK QKKHTLSLTP DTTLYNAAQI ICANYGEAFS VDKKGGTKKA AVSELLQASA PYKADVELCV YSTNETTNCT GGKNGIAADI TTAKGYVKSV TTSNGAITVK GDGTLANMEY ILQATGNAAT GVTWTTTCKG TDASLFPANF CGSVTQ)である。
一実施形態では、式(I)の融合タンパク質は、シグナルペプチドが除去されている配列番号194の融合タンパク質、すなわち、配列番号219(IQKAEQND VKLAPPTDVR SGYIRLVKNV NYYIDSESIW VDNQEPQIVH FDAVVNLDKG LYVYPEPKRY ARSVRQYKIL NCANYHLTQV RTDFYDEFWG QGLRAAPKKQ KKHTLSLTPD TTLYNAAQII CANYGEAFSV DKKGGTKKAA VSELLQASAP YKADVELCVY STNETTNCTG GKNGIAADIT TAKGYVKSVT TSNGAITVKG DGTLANMEYI LQATGNAATG VTWTTTCKGT DASLFPANFC GSVTQ)である。
肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲート
莢膜糖類という用語には、莢膜多糖および莢膜多糖に由来するオリゴ糖が含まれる。オリゴ糖は、少なくとも4つの糖残基を含有する。コンジュゲートおよびコンジュゲートされたという用語は、担体タンパク質に共有結合されている莢膜糖類に関する。
免疫原性組成物において、糖類血清型の総数は任意選択により23未満である。一実施形態では、免疫原性組成物は、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、または13未満の肺炎球菌糖類を含み、任意選択により、免疫原性組成物は、10〜23の血清型、10〜16の血清型、10〜15の血清型、10〜14の血清型、10〜13の血清型または10〜12の血清型を含む。
一実施形態では、肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートは、下記の血清型1、2、3、4、5、6A、6B、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15B、17F、18C、19A、19F、20、22F、23Fおよび33Fに由来するが、ワクチンを受容するレシピエントの年齢および免疫原性組成物が投与される地理的位置に応じて1つまたは2つの他の血清型が置き換えられると認識される。例えば、7価の免疫原性組成物は、血清型4、6B、9V、14、18C、19Fおよび23F由来の糖類を含み得る。10価免疫原性組成物は、血清型1、5および7F由来の糖類をさらに含み得る。12価免疫原性組成物は、血清型6A、19A由来の糖類をさらに含み得る。15価免疫原性組成物は、血清型22Fおよび33F由来の糖類をさらに含み得る。
さらなる糖類抗原、例えば、23価(血清型1、2、3、4、5、6B、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15B、17F、18C、19A、19F、20、22F、23Fおよび33Fなど)も本発明により企図される。
用語「担体タンパク質」は、小ペプチドおよび大ポリペプチド(>10kDa)の両方を包含することを意図する。担体タンパク質はいずれのペプチドまたはタンパク質であってもよい。担体タンパク質は、1以上のT−ヘルパーエピトープを含み得る。担体タンパク質は、破傷風トキソイド(TT)、破傷風トキソイドC断片、破傷風菌毒素の非毒性変異体[注:TTのこのような変異体は全て、本発明の目的で同タイプの担体タンパク質であると見なされる]、N19(国際公開第2006/067632号)などの破傷風菌毒素T細胞エピトープを含むポリペプチド、ジフテリアトキソイド(DT)、CRM197(交差反応物質197)、ジフテリア毒素の他の非毒性変異体[例えば、CRM176、CRM197、CRM228、CRM45(Uchida et al J. Biol. Chem. 218; 3838-3844, 1973);CRM9、CRM45、CRM102、CRM103およびCRM107(ここで、CRMは、交差反応物質(cross reacting material)を表す)およびNicholls and Youle in Genetically Engineered Toxins, Ed: Frankel, Maecel Dekker Inc, 1992により記載されている他の突然変異;Glu−148の欠失またはAsp、GlnもしくはSerへの突然変異および/またはAla 158のGlyへの突然変異および米国特許第4709017号または米国特許第4950740号に開示されている突然変異;少なくとも1つもしくは複数の残基Lys 516、Lys 526、Phe 530および/もしくはLys 534の突然変異、および米国特許第5917017号もしくは米国特許第6455673号に開示されている他の突然変異;または米国特許第5843711号に開示されている断片](注:DTのこのような変異体は全て、本発明の目的で同タイプの担体タンパク質であると見なされる)、肺炎球菌ニューモリシン(Kuo et al(1995) Infect Immun 63; 2706-13)、OMPC(通常、髄膜炎得菌(N. meningitides)血清群Bから抽出される髄膜炎菌由来の外膜タンパク質C−欧州特許第0372501号)、合成ペプチド(欧州特許第0378881号、欧州特許第0427347号)、熱ショックタンパク質(国際公開第93/17712号、国際公開第94/03208号)、百日咳菌タンパク質(国際公開第98/58668号、欧州特許第0471177号)、サイトカイン、リンホカイン、増殖因子またはホルモン(国際公開第91/01146号)、種々の病原体由来抗原に由来する複数のヒトCD4+ T細胞エピトープを含む人工タンパク質(Falugi et al(2001) Eur J Immunol 31; 3816-3824)、例えば、N19タンパク質(Baraldoi et al(2004) Infect Immun 72; 4884-7)、肺炎球菌表面タンパク質PspA(国際公開第02/091998号)、鉄取り込みタンパク質(国際公開第01/72337号)、クロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)の毒素Aまたは毒素B(国際公開第00/61761号)、インフルエンザ菌タンパク質D(欧州特許第594610号および国際公開第00/56360号)、肺炎球菌PhtA(国際公開第O98/18930号、Sp36とも呼ばれる)、肺炎球菌PhtD(国際公開第00/37105号に開示されているポリヒスチジントライアドD、Sp036Dとも呼ばれる)、肺炎球菌PhtB(国際公開第00/37105号に開示されているポリヒスチジントライアドB、Sp036Bとも呼ばれる)、またはPhtE(国際公開第00/30299号に開示されているポリヒスチジントライアドE、BVH−3とも呼ばれる)であり得る。
一実施形態では、肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートは、破傷風トキソイド(TT)、TTのC断片、ジフテリアトキソイド、CRM197(交差反応物質197)、無毒化ニューモリシン、タンパク質D(インフルエンザ菌由来)、PhtD、PhtDE(ポリヒスチジントライアドタンパク質Dおよびポリヒスチジントライアドタンパク質Eを含有するタンパク質)およびN19からなる群から独立に選択される担体タンパク質にコンジュゲートされている。さらなる実施形態では、肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートは、全て独立にCRM197にコンジュゲートされている。
この文脈において用語「にコンジュゲートされる」は、そのタンパク質が糖類と共有結合されることを意味し、この場合、タンパク質は担体タンパク質として機能する。
一実施形態では、免疫原性組成物は、タンパク質Dにコンジュゲートされた少なくとも1種の肺炎球菌莢膜糖類を含む。一実施形態では、コンジュゲートされた肺炎球菌糖類の少数がタンパク質Dにコンジュゲートされ、ここで、用語「少数」は、その組成物中の糖類の総数の半分未満がタンパク質Dにコンジュゲートされていることを意味する。さらなる実施形態では、免疫原性組成物は、タンパク質Dにコンジュゲートされた1〜20の間、1〜18の間、1〜16の間、1〜14の間、1〜12の間、1〜10の間、1〜9の間、1〜8の間、1〜7の間、1〜6の間、1〜5の間、1〜4の間、1〜4の間または1〜2の間の肺炎球菌莢膜糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、ジフテリアトキソイドにコンジュゲートされた少なくとも1種の肺炎球菌莢膜糖類を含む。さらなる実施形態では、免疫原性組成物は、ジフテリアトキソイドにコンジュゲートされている19Fを含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、破傷風トキソイドにコンジュゲートされている少なくとも1種の肺炎球菌莢膜糖類を含む。さらなる実施形態では、免疫原性組成物は、破傷風トキソイドにコンジュゲートされている18Cを含む。
一実施形態では、免疫原性組成物は、タンパク質DまたはCRM197にコンジュゲートされたコンジュゲート血清型1糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、タンパク質DまたはCRM197にコンジュゲートされたコンジュゲート血清型4糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、血清型5糖類がタンパク質DまたはCRM197にコンジュゲートされているコンジュゲート血清型5糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、血清型6B糖類がタンパク質DまたはCRM197にコンジュゲートされているコンジュゲート血清型6B糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、血清型7F糖類がタンパク質DまたはCRM197にコンジュゲートされているコンジュゲート血清型7F糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、9V糖類がタンパク質DまたはCRM197にコンジュゲートされているコンジュゲート血清型9V糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、血清型14糖類がタンパク質DまたはCRM197にコンジュゲートされているコンジュゲート血清型14糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、血清型18C糖類が破傷風トキソイドまたはCRM197にコンジュゲートされているコンジュゲート血清型18C糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、血清型19F糖類がジフテリアトキソイドまたはCRM197にコンジュゲートされているコンジュゲート19F糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、血清型23F糖類がタンパク質DまたはCRM197にコンジュゲートされているコンジュゲート23F糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、CRM197にコンジュゲートされたコンジュゲート6A糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、CRM197にコンジュゲートされたコンジュゲート19A糖類を含む。
一実施形態では、免疫原性組成物は、タンパク質Dにコンジュゲートされた肺炎球菌血清型1糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた肺炎球菌血清型4糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた肺炎球菌血清型5糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた肺炎球菌血清型6B糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた肺炎球菌血清型7F糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた肺炎球菌血清型9V糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた肺炎球菌血清型14糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた肺炎球菌血清型23F糖類、破傷風トキソイドにコンジュゲートされた肺炎球菌血清型18C糖類およびジフテリアトキソイドにコンジュゲートされた肺炎球菌19F糖類を含む。一実施形態では、免疫原性組成物は、CRM197にコンジュゲートされた肺炎球菌血清型6AおよびCRM197にコンジュゲートされた肺炎球菌血清型19Aをさらに含む。
任意選択により、担体タンパク質と肺炎球菌糖類の比は1:5〜5:1の間;1:2〜2.5:1の間;1:1〜2:1(w/w)の間である。一実施形態では、コンジュゲートの大多数、例えば、6、7、8、9またはそれを超えるコンジュゲートの担体タンパク質と糖類の比が1:1、例えば、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1または1.6:1である。
一般に、本発明の免疫原性組成物は、糖類0.1〜20μgの間、1〜5μgの間、1〜10μgの間または1〜3μgの間の各糖類コンジュゲート用量を含み得る。
一実施形態において、本発明の免疫原性組成物は、糖類0.1〜20μgの間;0.5〜10μgの間;0.5〜5μgの間または1〜3μgの間の用量で各肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートを含有する。一実施形態では、莢膜糖類は異なる用量で存在してよく、例えば、ある莢膜糖類は正確に1μgの用量で存在してよく、またはある莢膜糖類は正確に3μgの用量で存在してよい。一実施形態では、血清型3、18Cおよび19F(または4、18Cおよび19F)由来の糖類は、他の糖類よりも高い用量で存在する。この実施形態の一態様において、血清型3、18Cおよび19F(または4、18Cおよび19F)はおよそまたは正確に3μgの用量で存在するが、免疫原性組成物中の他の糖類はおよそまたは正確に1μgの用量で存在する。一実施形態では、血清型1、5、6B、7F、9V、14および23Fはおよそまたは正確に1μgの用量で存在する。
本発明を通じて用語「糖類」は多糖またはオリゴ糖を示す場合があり、両方を含む。多糖は細菌から単離し、公知の方法(例えば、欧州特許第497524号および欧州特許第497525号参照)により、また、任意選択の微少溶液操作によって一定の程度にサイズ調整してもよい。多糖は、多糖サンプル中での粘度を小さくするためおよび/またはコンジュゲート生成物の濾過性を向上させるためにサイズ調整することができる。オリゴ糖は低数の反復単位(一般に、5〜30の反復単位)を持ち、一般に加水分解された多糖である。
肺炎球菌の莢膜多糖は、最大8個の糖残基を含有し得る反復オリゴ糖単位を含む。重要な肺炎球菌血清型のオリゴ糖単位に関する総説としては、JONES, Christopher. Vaccines based on the cell surface carbohydrates of pathogenic bacteria. An. Acad. Bras. Cienc., June 2005, vol.77, no.2, p.293-324. ISSN 0001-3765を参照。一実施形態では、莢膜糖類抗原は全長多糖であり得るが、他の実施形態では、1オリゴ糖単位、または反復オリゴ糖単位の天然長糖鎖よりも短くてもよい。一実施形態では、ワクチン中に存在する糖類の全てが多糖である。全長多糖は「サイズ調整」が可能であり、すなわち、それらのサイズは、酸加水分解処理、過酸化水素処理、emulsiflex(登録商標)によるサイズ調整とその後の過酸化水素処置によるオリゴ糖断片の生成、または微少溶液操作などの種々の方法によって小さくすることができる。
一実施形態では、免疫原性組成物は、コンジュゲートされたものとは異なる血清型の非コンジュゲート肺炎球菌糖類を、コンジュゲート糖類血清型と非コンジュゲート糖類血清型の数が23以下となるようにさらに含む。
コンジュゲーション
本発明の免疫原性組成物中に存在する糖類コンジュゲートは、任意のコンジュゲーション技術を用いて、担体タンパク質にコンジュゲートさせることができる。
一実施形態では、肺炎球菌糖類は、リンカー、例えば、二官能性リンカーを介して担体タンパク質にコンジュゲートされている。リンカーは、任意選択により、例えば、1個の反応性アミノ基および反応性カルボン酸基、2個の反応性アミノ基または2個の反応性カルボン酸基を有する、ヘテロ二官能性またはホモ二官能性である。リンカーは、例えば、4〜20個の間、4〜12個の間、5〜10個の間の炭素原子を有する。可能性のあるリンカーはアジピン酸ジヒドラジド(ADH)である。他のリンカーとしては、B−プロピオンアミド(国際公開第00/10599号)、ニトロフェニル−エチルアミン(Gever et al(1979) Med. Microbiol. Immunol. 165; 171-288)、ハロアルキルハリド(米国特許第4057685号)、グリコシド結合(米国特許第4673574号、米国特許第US4808700号)、ヘキサンジアミンおよび6−アミノカプロン酸(米国特許第S4459286号)が含まれる。一実施形態では、ADHが、血清型18C由来の糖類にコンジュゲートさせるためのリンカーとして使用される。
本発明の免疫原性組成物中に存在する糖類コンジュゲートは、いずれの既知のカップリング技術によって作製してもよい。コンジュゲーション法は、1−シアノ−4−ジメチルアミノピリジニウムテトラフルオロホウ酸塩(CDAP)を用いた糖類の活性化によるシアン酸エステルの形成に頼るものであり得る。このように、活性化された糖類を、担体タンパク質上のアミノ基に直接またはスペーサー(リンカー)基を介して結合させることができる。例えば、スペーサーは、チオール化多糖を得るためのシスタミンまたはシステアミンであってよく、チオール化多糖は、マレイミドにより活性化された担体タンパク質(例えば、GMBSを使用)またはハロアセチル化担体タンパク質(例えば、ヨードアセトイミド[例えば、エチルヨードアセトイミドHCl]またはN−スクシンイミジルブロモアセテートもしくはSIAB、もしくはSIA、もしくはSBAP)との反応の後に得られるチオエーテル結合を介して担体に結合させることができる。任意選択により、シアン酸エステル(任意選択により、CDAP化学により作製)をヘキサンジアミンまたはADHと結合させ、このアミノで誘導体化された糖類を、カルボジイミド(例えば、EDACまたはEDC)化学を用い、タンパク質担体上のカルボキシル基を介して担体タンパク質にコンジュゲートさせる。このようなコンジュゲートは、PCT公開出願国際公開第93/15760号Uniformed Services Universityならびに国際公開第95/08348号および国際公開第96/29094号に記載されている。
他の好適な技術では、カルボジイミド、カルビイニド(carbiinides)、ヒドラジド、活性エステル、ノルボラン、p−ニトロ安息香酸、N−ヒドロキシスクシンイミド、S−NHS、EDC、TSTUを使用する。多くが国際公開第98/42721号に記載されている。コンジュゲーションは、糖類の遊離ヒドロキシル基とCDIの反応 (Bethell et al J. Biol. Chem. 1979, 254; 2572-4, Hearn et al J. Chromatogr. 1981. 218; 509-18)とその後のタンパク質との反応によるカルバミン酸結合の形成により形成され得るカルボニルリンカーを含んでよい。これは、アノマー末端の第一ヒドロキシル基への還元、任意選択の、CDIを用いた第一ヒドロキシル基の第一ヒドロキシル基反応の保護/脱保護によるCDIカルバミン酸中間体の形成、およびこのCDIカルバミン酸中間体とタンパク質上のアミノ基とのカップリングを含み得る。
前記コンジュゲートはまた、米国特許第4365170号(Jennings)および米国特許第4673574号(Anderson)に記載の直接的還元的アミノ化法によって製造することもできる。他の方法はEP−0−161−188、EP−208375およびEP−0−477508に記載されている。
さらなる方法は、アジピン酸ジヒドラジド(ADH)誘導体化糖類を臭化シアノゲン(またはCDAP)で活性化したものを、例えば、EDAC(1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩)を用いた、カルボジイミド縮合(Chu C. et al Infect. Immunity, 1983 245 256)によってタンパク質担体に結合させることを含む。
一実施形態では、糖類上のヒドロキシル基(任意選択により、活性化ヒドロキシル基、例えば、活性化してシアン酸エステルを形成させたヒドロキシル基[例えば、CDAPを使用])をタンパク質上のアミノ基またはカルボキシル基に、直接的または間接的(リンカーを介する)に連結する。リンカーが存在する場合、糖類上のヒドロキシル基は、任意選択により、例えば、CDAPコンジュゲーションを用い、リンカー上のアミノ基に連結してもよい。リンカー、例えばADH中のさらなるアミノ基は、例えばカルボジイミド化学を使用することにより、例えばEDACを使用することにより、タンパク質上のカルボン酸基にコンジュゲートしてもよい。一実施形態では、肺炎球菌莢膜糖類をまずリンカーにコンジュゲートした後、そのリンカーを担体タンパク質にコンジュゲートする。あるいは、リンカーを担体にコンジュゲートした後に糖類にコンジュゲートしてもよい。
一部の糖類−タンパク質コンジュゲートをCDAPにより作製し、一部を還元的アミノ化により作製するといった技術の組合せも使用可能である。
一般に、タンパク質担体上の下記のタイプの化学基をカップリング/コンジュゲーションに使用することができる:
A)カルボキシル(例えば、アスパラギン酸またはグルタミン酸を介する)。一実施形態では、この基は、糖類上のアミノ基に直接、またはカルボジイミド化学を用いて、例えば、EDACを用いて、リンカー上のアミノ基に連結させる。
B)アミノ基(例えば、リシンを介する)。一実施形態では、この基は、糖類上のカルボキシル基に直接、またはカルボジイミド化学を用いて、例えば、EDACを用いて、リンカー上のカルボキシル基に連結させる。別の実施形態では、この基は、糖類上のCDAPもしくはCNBrで活性化したヒドロキシル基に直接、またはリンカー上のこのような基に;アルデヒド基を有する糖類またはリンカーに;スクシンイミドエステル基を有する糖類またはリンカーに連結させる。
C)スルフヒドリル(例えば、システインを介する)。一実施形態では、この基は、マレイミド化学を用いて、ブロモまたはクロロアセチル化糖類またはリンカーに連結させる。一実施形態では、この基は、ビスジアゾベンジジンで活性化/修飾する。
D)ヒドロキシル基(例えば、チロシンを介する)。一実施形態では、この基は、ビスジアゾベンジジンで活性化/修飾する。
E)イミダゾリル基(例えば、ヒスチジンを介する)。一実施形態では、この基は、ビスジアゾベンジジンで活性化/修飾する。
F)グアニジル基(例えば、アルギニンを介する)。
G)インドリル基(例えば、トリプトファンを介する)。
糖類上では、一般に、下記の基がカップリングに使用可能である:OH、COOHまたはNH2。アルデヒド基は、過ヨウ素酸塩、酸加水分解、過酸化水素などの当技術分野で公知の種々の処理の後に生成し得る。
直接的カップリング手法:
糖類−OH+CNBrまたはCDAP−−−−−>シアン酸エステル+NH2−Prot −−−−>コンジュゲート
糖類−アルデヒド+NH2−Prot−−−−>シッフ塩基+NaCNBH3−−−−>コンジュゲート
糖類−COOH+NH2−Prot+EDAC−−−−>コンジュゲート
糖類−NH2+COOH−Prot+EDAC−−−−>コンジュゲート
スペーサー(リンカー)を介した間接的カップリング手法:
糖類−OH+CNBrまたはCDAP−−−>シアン酸エステル+NH2−−−−NH2 −−−−>糖類−−−−NH2+COOH−Prot+EDAC−−−−−>コンジュゲート
糖類−OH+CNBrまたはCDAP−−−−>シアン酸エステル+NH2−−−−−SH−−−−−>糖類−−−−SH+SH−Prot(システインが露出した天然タンパク質またはタンパク質のアミノ基の例えばSPDPによる修飾後に得られる天然タンパク質)−−−−−>糖類−S−S−Prot
糖類−OH+CNBrまたはCDAP−−−>シアン酸エステル+NH2−−−−SH −−−−−−−>糖類−−−−SH+マレイミド−Prot(アミノ基の修飾)−−−−>コンジュゲート
糖類−OH+CNBrまたはCDAP−−−>シアン酸エステル+NH2−−−−−SH −−−>糖類−SH+ハロアセチル化−Prot−−−−>コンジュゲート
糖類−COOH+EDAC+NH2−−−−−NH2−−−>糖類−−−−−−NH2+EDAC+COOH−Prot−−−−>コンジュゲート
糖類−COOH+EDAC+NH2−−−−SH−−−−−>糖類−−−−SH+SH−Prot(システインが露出した天然タンパク質またはタンパク質のアミノ基の例えばSPDPによる修飾後に得られる天然タンパク質)−−−−−>糖類−S−S−Prot
糖類−COOH+EDAC+NH2−−−−SH−−−−−>糖類−−−−SH+マレイミド−Prot(アミノ基の修飾)−−−−>コンジュゲート
糖類−COOH+EDAC+NH2−−−−SH−−−>糖類−SH+ハロアセチル化−Prot−−−−>コンジュゲート
糖類−アルデヒド+NH2−−−−−NH2−−−−>糖類−−−NH2+EDAC+COOH−Prot−−−−>コンジュゲート
注:上記のEDACの代わりに、任意の好適なカルボジイミドを使用してもよい。
まとめると、糖類とのカップリングに一般に使用可能なタンパク質担体化学基のタイプはアミノ基(例えば、リシン残基上)、COOH基(例えば、アスパラギン酸およびグルタミン酸残基上)およびSH基(利用可能な場合)(例えば、システイン残基上)。
一実施形態では、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、または23の肺炎球菌糖類が、還元的アミノ化を介して担体タンパク質にコンジュゲートされている。一実施形態では、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2または1未満の肺炎球菌糖類が、還元的アミノ化を介して担体タンパク質にコンジュゲートされている。一実施形態では、1〜23、2〜22、3〜21、4〜20、5〜19、6〜18、7〜17、8〜16、9〜15、10〜14、11〜13、1〜23、および22、1〜21、1〜20、1〜19、1〜18、1〜17、1〜16、1〜15、1〜14、1〜13、1〜12、1〜11、1〜10、1〜9、1〜8、1〜7、1〜6、1〜5、1〜4、1〜3の間、または1もしくは2種の肺炎球菌糖類が、還元的アミノ化を介して担体タンパク質にコンジュゲートされている。さらなる実施形態では、肺炎球菌莢膜糖類の全てが、還元的アミノ化を介して担体タンパク質にコンジュゲートされている。
一実施形態では、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、または23の肺炎球菌糖類が、CDAP化学を介して担体タンパク質にコンジュゲートされている。一実施形態では、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2または1未満の肺炎球菌糖類が、CDAP化学を介して担体タンパク質にコンジュゲートされている。一実施形態では、1〜23、2〜22、3〜21、4〜20、5〜19、6〜18、7〜17、8〜16、9〜15、10〜14、11〜13、1〜23、および22、1〜21、10〜23、10〜22、10〜21、10〜20、10〜19、10〜18、10〜17、10〜16、10〜15、10〜14、10〜13、10〜12、10〜11、1〜20、1〜19、1〜18、1〜17、1〜16、1〜15、1〜14、1〜13、1〜12、1〜11、1〜10、1〜9、1〜8、1〜7、1〜6、1〜5、1〜4、1〜3の間、または1もしくは2種の肺炎球菌糖類が、CDAP化学を介して担体タンパク質にコンジュゲートされている。さらなる実施形態では、肺炎球菌莢膜糖類の全てが、CDAP化学を介して担体タンパク質にコンジュゲートされている。
一実施形態では、本発明の免疫原性組成物は、還元的アミノ化を介して担体タンパク質にコンジュゲートされた少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21または22の糖類を含み、かつ、還元的アミノ化以外の化学、例えば、CDAP化学を介して担体タンパク質にコンジュゲートされた少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、または22の糖類を含む。
一実施形態では、血清型1、3、19Aおよび19Fからなる群から選択される血清型のうちの少なくとも1つに由来の莢膜糖類が、還元的アミノ化以外の化学を介してコンジュゲートされ、かつ、血清型4、5、6A、6B、6C、7F、9V、14、18Cおよび23Fからなる群から選択される血清型のうちの少なくとも1つが還元的アミノ化を介してコンジュゲートされている。一実施形態では、本発明の免疫原性組成物は、還元的アミノ化以外の化学を介してコンジュゲートされた血清型1または3または19Aまたは19F;1および3;1および19A;1および19F;3および19A;3および19F;19Aおよび19F;1、3および19A;1、3および19F;1、19Aおよび19F;3、19Aおよび19F;または1、3、19Aおよび19F由来の肺炎球菌莢膜糖類を含む。一実施形態では、19Fは、還元的アミノ化以外の化学を介して担体タンパク質にコンジュゲートされている。一実施形態では、本発明の免疫原性組成物は、CDAP化学などのシアニル化化学を介してタンパク質担体にコンジュゲートされた血清型1または3または19Aまたは19F;1および3;1および19A;1および19F;3および19A;3および19F;19Aおよび19F;1、3および19A;1、3および19F;1、19Aおよび19F;3、19Aおよび19F;または1、3、19Aおよび19F由来の肺炎球菌莢膜糖類を含む。一実施形態では、19Fは、CDAP化学により担体タンパク質にコンジュゲートされている。本発明の一実施形態では、下記の1または複数の肺炎球菌莢膜糖類が還元的アミノ化により担体タンパク質にコンジュゲートされている;血清型4、5、6A、6B、7F、9V、14、18Cまたは23F、4および5、4および6A、4および6B、4および7F、4および9V、4および14、4および18C、4および23F、5および6A、5および6B、5および7F、5および9V、5および14、5および18C、5および23F、6Aおよび6B、6Aおよび7F、6Aおよび9V、6Aおよび14、6Aおよび18C、6Aおよび23F、6Bおよび7F、6Bおよび9V、6Bおよび14、6Bおよび18C、6Bおよび23F、7Fおよび9V、7Fおよび14、7Fおよび18C、7Fおよび23F、9Vおよび14、9Vおよび18C、9Vおよび23F、14および18C、14および23Fまたは18Cおよび23F。一実施形態では、血清型23Fは、還元的アミノ化化学により担体タンパク質にコンジュゲートされている。
非コンジュゲートまたはコンジュゲート肺炎球菌タンパク質
本発明の免疫原性組成物は、少なくとも1つの非コンジュゲートまたはコンジュゲート肺炎球菌タンパク質を含み得る。一実施形態では、少なくとも1つの非コンジュゲートまたはコンジュゲート肺炎球菌タンパク質は、ポリヒスチジントライアドファミリー(PhtX)、無毒化ニューモリシン(dPly)、コリン結合タンパク質ファミリー(CbpX)、CbpX末端切断型、LytX(自己分解酵素)ファミリー、LytX末端切断型、CbpX末端切断型−LytX末端切断型キメラタンパク質、PcpA(肺炎球菌コリン結合タンパク質A)、PspA(肺炎球菌表面タンパク質A)、PsaA(肺炎球菌表面アドヘシン タンパク質A)、Sp128、Sp101(肺炎球菌101)、Sp130(肺炎球菌130)、SP125(肺炎球菌125)およびSP133(肺炎球菌133)からなる群から選択される。
Pht(ポリヒスチジントライアド)ファミリーは、タンパク質PhtA、PhtB、PhtD、およびPhtEを含む。Phtファミリーはポリヒスチジントライアドファミリーまたは肺炎球菌ヒスチジントライアドファミリーと呼ぶことができ、従って、用語「ポリヒスチジントライアド」および「肺炎球菌ヒスチジントライアド」は互換的であると見なされ得ることに留意されたい。このファミリーは、脂質化配列、プロリンリッチ領域により分離された2つのドメインおよびおそらく金属またはヌクレオシド結合または酵素活性に関与するいくつかのヒスチジントライアド、(3−5)コイルドコイル領域、保存されたN末端および異種C末端を特徴とする。それは試験した全ての肺炎球菌株に存在する。他の連鎖球菌およびナイセリア菌でも、相同タンパク質が見つかった。本発明の一実施形態では、本発明のPhtタンパク質はPhtDである。しかしながら、PhtA、PhtB、PhtDおよびPhtEという用語は、下記の引例に開示される配列を有するタンパク質ならびに参照タンパク質と少なくとも90%同一である配列相同性を有するその天然の(および人工の)変異体を意味すると理解される。任意選択により、それは少なくとも95%同一または少なくとも97%同一である。
PhtXタンパク質に関して、PhtAは国際公開第98/18930号に開示され、Sp36とも呼ばれる。上述のように、それはPhtファミリー由来のタンパク質であり、LXXCのII型シグナルモチーフを有する。PhtDは国際公開第00/37105号に開示され、Sp036Dとも呼ばれる。上述のように、それもPhtファミリー由来のタンパク質であり、II型LXXCシグナルモチーフを有する。一実施形態では、用語「PhtD」は、配列番号220を指す。PhtBは国際公開第00/37105号に開示され、Sp036Bとも呼ばれる。PhtBファミリーの別のメンバーは、国際公開第00/17370号に開示されているように、C3分解ポリペプチドである。このタンパク質もPhtファミリーに由来し、II型LXXCシグナルモチーフを有する。例えば、免疫学的に機能的な等価物は国際公開第98/18930号に開示されているタンパク質Sp42である。PhtB末端切断型(およそ79kD)は国際公開第99/15675号に開示され、これもPhtファミリーのメンバーと見なされる。PhtEは国際公開第00/39299号に開示され、BVH−3と呼ばれる。本明細書で任意のPhtタンパク質に言及する場合、Phtタンパク質の免疫原性断片またはその融合物が使用可能であることを意味する。例えば、PhtXという場合、任意のPhtタンパク質由来の免疫原性断片またはその融合物を含む。PhtDまたはPhtBtいう場合、例えば、国際公開第01/98334号に見出されるように、それぞれPhtDE(PhtDおよびPhtEを含む融合タンパク質)またはPhtBE(PhtBおよびPhtEを含む融合タンパク質)を排除しない。
一実施形態では、少なくとも1つの非コンジュゲートまたはコンジュゲート肺炎球菌タンパク質(unconjugated to conjugated Streptococccus pneumoniae protein)は、ポリヒスチジントライアドファミリー由来の少なくとも1つのタンパク質(例えば、前記タンパク質はPhtD、PhtBDおよびPhtDE融合タンパク質からなる群から選択され得る)を含む。さらなる実施形態では、少なくとも1つの非コンジュゲートまたはコンジュゲート肺炎球菌タンパク質は、PhtDタンパク質である。さらなる実施形態では、PhtDタンパク質は、国際公開第00/37105号の配列番号4のアミノ酸21〜838の配列と少なくとも85%、90%、95%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列を含む。
一実施形態では、少なくとも1つの非コンジュゲートまたはコンジュゲート肺炎球菌タンパク質は、無毒化ニューモリシン(dPly)である。一実施形態では、ニューモリシンは化学的に無毒化されている。さらなる実施形態では、ニューモリシンは化学的に無毒化されている。なおさらなる実施形態では、ニューモリシンは化学的および遺伝学的の両面で無毒化されている。
さらなる実施形態では、本発明の免疫原性組成物は、無毒化ニューモリシン(dPly)およびPhtDを含む。さらなる実施形態では、本発明の免疫原性組成物は、非コンジュゲート無毒化ニューモリシン(dPly)および非コンジュゲートPhtDを含む。
コリン結合タンパク質ファミリー(CbpX)に関して、このファミリーのメンバーは元々、コリン−アフィニティークロマトグラフィーによって精製できた肺炎球菌タンパク質として同定された。コリン結合タンパク質は、細胞壁テイコ酸および膜結合性リポテイコ酸のホスホリルコリン部分に非共有結合的に結合されている。構造上、それらはファミリー全体に共通のいくつかの領域を有するが、そのタンパク質の厳密な性質(アミノ酸配列、長さなど)は様々であり得る。一般に、コリン結合タンパク質は、N末端領域(N)、保存されている反復領域(R1および/またはR2)、プロリンリッチ領域(P)、ならびにタンパク質のおよそ半分を含む複数の反復で構成された保存されているコリン結合領域(C)を含む。本出願で使用する場合、用語「コリン結合タンパク質ファミリー(CbpX)」は、国際公開第97/41151号で同定されたコリン結合タンパク質PbcA、SpsA、PspC、CbpA、CbpDおよびCbpGからなる群に由来するタンパク質を含む。CbpAは、国際公開第97/41151号に開示されている。CbpDおよびCbpGは、国際公開第00/29434号に開示されている。PspCは、国際公開第97/09994号に開示されている。PbcAは、国際公開第98/21337号に開示されている。SpsAは、国際公開第98/39450号に開示されているコリン結合タンパク質である。任意選択により、コリン結合タンパク質は、CbpA、PbcA、SpsAおよびPspCからなる群から選択される。
本発明の一実施形態は、CbpX末端切断型を含み、ここで、「CbpX」は上記で定義され、「末端切断型」は、コリン結合領域(C)の50%以上を欠くCbpXタンパク質を意味する。任意選択により、このようなタンパク質は、コリン結合領域全体を欠く。任意選択により、前記タンパク質末端切断型は、(i)コリン結合領域を欠き、かつ(ii)タンパク質のN末端半分の部分も欠くが、少なくとも1つの反復領域(R1またはR2)を保持する。任意選択により、末端切断型は、2つの反復領域(R1およびR2)を保持する。このような実施形態の例は、国際公開第99/51266号または国際公開第99/51188号に例示されているNR1xR2およびR1xR2であるが、同様のコリン結合領域を欠く他のコリン結合タンパク質も本発明の範囲内で企図される。
LytXファミリーは、細胞溶解に関連する膜結合タンパク質である。そのN末端ドメインは、コリン結合ドメインを含む。しかしながら、LytXファミリーは、上記のCbpXファミリーに見られる特徴の全てを持つわけではない。本発明に関しては、LytXファミリーはCbpXファミリーとは異なると考えられる。CbpXファミリーとは対照的に、LytXファミリーのC末端ドメインは、LytXタンパク質の触媒ドメインを含む。このファミリーは、LytA、LytBおよびLytCを含む。LytXファミリーに関して、LytAはRonda et al., Eur J Biochem, 164:621-624 (1987)に開示されている。LytBは国際公開第98/18930号に開示され、Sp46とも呼ばれる。LytCもまた国際公開第98/18930号に開示され、Sp91とも呼ばれる。本発明の実施形態はLytCを含む。
別の実施形態は、LytX末端切断型を含み、ここで、「LytX」は上記で定義され、「末端切断型」は、コリン結合領域の50%以上を欠くLytXタンパク質を意味する。任意選択により、このようなタンパク質は、コリン結合領域全体を欠く。本発明のさらに別の実施形態は、CbpX末端切断型−LytX末端切断型キメラタンパク質または融合タンパク質を含む。任意選択により、融合タンパク質は、CbpXのNR1xR2(またはR1xR2)およびLytXのC末端部分(Cterm、すなわち、コリン結合ドメインを欠くタンパク質)(例えば、LytCCtermまたはSp91Cterm)を含む。任意選択により、CbpXは、CbpA、PbcA、SpsAおよびPspCからなる群から選択される。任意選択により、それはCbpAである。任意選択により、LytXはLytC(Sp91とも呼ばれる)である。本発明の別の実施形態は、コリン結合ドメイン(C)を欠き、LytXとの融合タンパク質として発現されるPspAまたはPsaA末端切断型である。任意選択により、LytXはLytCである。
PsaAおよびPspAに関しては、両方とも当技術分野で記述されている。例えば、PsaAおよびその膜貫通欠失変異体は、Berry & Paton, Infect Immun 1996 Dec;64(12):5255-62により記載されている。PspAおよびその膜貫通欠失変異体は、例えば、米国特許第5804193号、国際公開第92/14488号、および国際公開第99/53940号に記載されている。
PcpAに関して、このタンパク質は当技術分野で記載されており、例えば、PcpAは国際公開第2011/075823号に記載されている。用語「PcpA」は、国際公開第2011/075823号の配列番号2もしくは7と少なくとも80%、85%、90%、95%、98%、99%または100%の同一を含むタンパク質、または国際公開第2011/075823号の配列番号2もしくは7の少なくとも100、150、200、25もしくはそれを超える連続するアミノ酸の断片を意味する。
Sp128およびSp130は、国際公開第00/76540号に開示されている。Sp125は、LPXTG(ここで、Xは任意のアミノ酸である)の細胞壁係留モチーフを有する肺炎球菌表面タンパク質の例である。このモチーフを有するこの種の肺炎球菌表面タンパク質内のタンパク質は、本発明の文脈内で有用であるころが分かっており、従って、本発明のさらなるタンパク質と見なされる。Sp125自体は国際公開第98/18930号に開示されており、亜鉛メタロプロテイナーゼであるZmpBとしても知られる。Sp101は国際公開第98/06734号に開示されている(そこで、それは参照#y85993を有する)。それはI型シグナル配列を特徴とする。Sp133は国際公開第98/06734号に開示されている(そこで、それは参照#y85992を有する)。これもまたI型シグナル配列を特徴とする。
存在し得るこれらのさらなる肺炎球菌タンパク質はいずれも、非コンジュゲート型またはコンジュゲート型である。1以上の肺炎球菌タンパク質は、任意選択により、肺炎球菌糖類にコンジュゲートされる(上記の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートと題された節に記載)。任意選択により、1以上の肺炎球菌タンパク質は、異なる細菌に由来する糖類にコンジュゲートされる。
この文脈において用語「コンジュゲートされる」は、タンパク質が糖類に共有結合されることを意味し、この場合、タンパク質は担体タンパク質として機能する。
一実施形態では、少なくとも1つのさらなる非コンジュゲートまたはコンジュゲート肺炎球菌タンパク質は、PhtB、PhtE、PhtA、PhtBDおよびPhtDEからなる群から選択されるポリヒスチジンファミリー(PhtX)タンパク質を含む。
アジュバント
一実施形態では、免疫原性組成物はアジュバントを含む。
好適なアジュバントとしては、限定されるものではないが、アルミニウム塩(例えば、リン酸アルミニウムまたは水酸化アルミニウム)、モノホスホリル脂質A(例えば、3D−MPL)、サポニン(例えば、QS21)、水中油エマルション、グラム陰性菌株由来のブレブまたは外膜小胞調製物(国際公開第02/09746号により教示されるものなど)、脂質Aまたはその誘導体、リン酸アルキルグルコサミドまたはこれらのアジュバントの2種以上の組合せが含まれる。一実施形態では、リン酸アルミニウムである。さらなる実施形態では、アジュバントは、ヒト一用量当たり100〜750、150〜600、200〜500、250〜450、300〜400、または350μg前後のアルミニウムをリン酸アルミニウムとして含む。
ワクチン
本発明は、本発明の免疫原性組成物を含むワクチンを提供する。本発明の「免疫原性組成物」に関する本明細書内の実施形態は、本発明の「ワクチン」に関する実施形態にも適用可能であり、逆も同じである。一実施形態では、ワクチンは、本発明の免疫原性組成物と薬学上許容される賦形剤とを含む。
本発明のワクチンは、皮内、粘膜、例えば、鼻腔内、経口の筋肉内または皮下などのいずれの好適な送達経路によって投与してもよい。他の送達経路も当技術分野で周知である。ワクチン製剤は一般に、Vaccine Design (“The subunit and adjuvant approach” (Powell M.F. & Newman M.J.編) (1995) Plenum Press New York)に記載されている。
一態様において、本発明の免疫原性組成物は、筋肉内送達経路によって投与される。筋肉内投与は、大腿または上腕に対するものであり得る。注射は一般に、針(例えば、皮下針)によるが、無針注射も選択使用することができる。典型的な筋肉内用量は0.5mlである。
本発明のさらなる態様は、非コンジュゲート肺炎球菌タンパク質をアジュバント組成物と混合する工程を含む、本発明のワクチンの製造方法である。
本発明の一態様において、肺炎球菌感染により引き起こされる疾患に対して対象を免疫する方法であって、前記対象に治療上有効な用量の本発明の免疫原性組成物またはワクチンを投与することを含む方法が提供される。本発明のさらなる態様において、インフルエンザ菌感染により引き起こされる疾患に対して対象を免疫する方法であって、前記対象に治療上有効な用量の本発明の免疫原性組成物またはワクチンを投与することを含む方法が提供される。さらなる実施形態では、肺炎球菌およびインフルエンザ菌感染により引き起こされる疾患に対して対象を免疫する方法であって、前記対象に治療上有効な用量の本発明の免疫原性組成物またはワクチンを投与することを含む方法が提供される。一実施形態では、前記疾患は、肺炎、浸潤性肺炎球菌性疾患(IPD)、慢性閉塞性肺疾患(COPD)の増悪、中耳炎、髄膜炎、菌血症、および結膜炎からなる群から選択される少なくとも1つの疾患を含む。一実施形態では、対象は哺乳類対象である。さらなる実施形態では、哺乳類対象は、マウス、モルモットおよびヒトからなる群から選択される。一実施形態では、対象は成人、任意選択により、高齢者である。さらなる実施形態では、対象は乳幼児である。
本発明のさらなる態様では、肺炎球菌感染により引き起こされる疾患の治療または予防において使用するための本発明の免疫原性組成物またはワクチンが提供される。本発明のさらなる態様では、インフルエンザ菌感染により引き起こされる疾患の治療または予防において使用するための本発明の免疫原性組成物またはワクチンが提供される。さらなる実施形態では、肺炎球菌およびインフルエンザ菌感染により引き起こされる疾患の治療または予防において使用するための本発明の免疫原性組成物またはワクチンが提供される。一実施形態では、前記使用は、成人宿主、任意選択により、高齢者宿主への免疫原性組成物の投与を含む。さらなる実施形態では、前記使用は、乳幼児宿主への免疫原性組成物の投与を含む。さらなる実施形態では、前記疾患は、肺炎、浸潤性肺炎球菌性疾患(IPD)、慢性閉塞性肺疾患(COPD)の増悪、中耳炎、髄膜炎、菌血症、および結膜炎からなる群から選択される少なくとも1つの疾患を含む。
本発明のさらなる態様では、肺炎球菌感染により引き起こされる疾患の治療または予防のための薬剤の製造における本発明の免疫原性組成物またはワクチンの使用が提供される。本発明のさらなる態様では、インフルエンザ菌感染により引き起こされる疾患の治療または予防のための薬剤の製造における本発明の免疫原性組成物またはワクチンの使用が提供される。さらなる実施形態では、インフルエンザ菌および肺炎球菌感染により引き起こされる疾患の治療または予防のための薬剤の製造における本発明の免疫原性組成物またはワクチンの使用が提供される。一実施形態では、前記疾患は、肺炎、浸潤性肺炎球菌性疾患(IPD)、慢性閉塞性肺疾患(COPD)の増悪、中耳炎、髄膜炎、菌血症、および結膜炎からなる群から選択される少なくとも1つの疾患を含む。
一実施形態では、前記使用は、成人宿主、高齢者宿主および乳幼児宿主からなる群から選択される宿主への本発明の免疫原性組成物またはワクチンの投与を含む。
式(I)の融合タンパク質および肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートは、哺乳類、特にヒトなどの対象において免疫原として有用である。特に、式(I)の融合タンパク質および肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートは、対象、特にヒトにおいてインフルエンザ菌に対する免疫応答を誘導する上で有用である。さらに、式(I)の融合タンパク質および肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートは、対象、特にヒトにおいて肺炎球菌に対する免疫応答を誘導する上で有用である。より具体的には、式(I)の融合タンパク質は、中耳炎および/またはAECOPDおよび/または肺炎の治療または予防において有用である。
一実施形態では、本発明はさらに、必要とする対象において中耳炎を治療または予防するための方法であって、前記対象に本明細書に記載の式(I)の融合タンパク質および肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートを含む治療上有効な量の免疫原性組成物を投与することを含む方法を提供する。別の実施形態では、本発明は、必要とする対象において慢性閉塞性肺疾患(AECOPD)の急性増悪を治療または予防するための方法であって、前記対象に本明細書に記載の式(I)の融合タンパク質および肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートを含む治療上有効な量の免疫原性組成物を投与することを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、必要とする対象において肺炎を治療または予防する方法であって、前記対象に本明細書に記載の式(I)の融合タンパク質および肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートを含む治療上有効な量の免疫原性組成物を投与することを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、必要とする対象においてインフルエンザ菌感染また疾患を治療または予防するための方法であって、前記対象に本明細書に記載の式(I)の融合タンパク質および肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートを含む治療上有効な量の免疫原性組成物を投与することを含む方法を提供する。
別の実施形態では、本発明は、必要とする対象において肺炎球菌感染また疾患を治療または予防するための方法であって、前記対象に本明細書に記載の式(I)の融合タンパク質および肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートを含む治療上有効な量の免疫原性組成物を投与することを含む方法を提供する。
さらなる定義
本明細書においてそうではないことが説明または定義されない限り、本明細書で使用する全ての技術用語および科学用語は、本開示が属する技術分野の熟練者によって一般に理解されているものと同じ意味を有する。例えば、分子生物学における一般用語の定義はBenjamin Lewin, Genes V, published by Oxford University Press, 1994 (ISBN 0-19-854287-9); Kendrew et al. (編), The Encyclopedia of Molecular Biology, Blackwell Science Ltd.出版, 1994 (ISBN 0-632-02182-9);およびRobert A. Meyers (編), Molecular Biology and Biotechnology: a Comprehensive Desk Reference, VCH Publishers出版, Inc., 1995 (ISBN 1-56081-569-8)に見出せる。
単数形の用語「1つの(a)」、「1つの(an)」および「その(the)」は、文脈がそうではないことを明示しない限り、複数の指示語を含む。同様に、「または」という語は、文脈がそうではないことを明示しない限り、「および」を含むことが意図される。さらに、核酸またはポリペプチドに関して示される全ての塩基サイズまたはアミノ酸サイズ、および分子量または分子質量値は概数であり、記述のために示されるものと理解される。さらに、抗原などの物質の濃度またはレベルに関して示される数値限界も概数であり得る。従って、濃度が(例えば、)およそ200pgであると示される場合、その濃度が200pgよりもやや多いまたはやや少ない(「約」または「〜」)値を含むことが意図される。
本明細書に記載のものと類似または等価な方法および材料本開示の実施または教示に使用可能であるが、好適な方法および材料を以下に記載する。
用語「含む(comprises)」は、「包含する(includes)」を意味する。従って、文脈がそうではないことを要さない限り、「含む(comprises)」および「含む(cocmprise)」および「含む(comprising)」などの変形形態は、記載の化合物または組成物(例えば、核酸、ポリペプチド、抗原)もしくは工程、または化合物群もしくは工程群の包含を意味するが、他の任意の化合物、組成物、工程、またはそれらの群の排除を意味しないものと理解される。省略形「e.g.」は、ラテン語の例えば(exempli gratia)に由来し、本明細書では限定されない例を示すために使用される。従って、省略形「e.g.」は、用語「例えば」と同義である。
本明細書で使用する場合、「対象」は、ヒト、非ヒト霊長類、および非霊長類哺乳類、例えば、齧歯属(限定されるものではないが、マウスおよびラットを含む)のメンバーおよびウサギ目(限定されるものではないが、ウサギを含む)のメンバーを含む、哺乳類である。
本明細書で使用する場合、「アジュバント」は、ワクチン、免疫療法薬、または他の抗原もしくは免疫原含有組成物とのコンジュゲーションで対象に投与した際に、投与された抗原または免疫原に対する対象の免疫応答を(アジュバントの不在下で得られるであろう免疫応答に比べて)増大または増強する化合物または物質を意味する。これは癌治療に関して米国国立衛生研究所の国立癌研究所により定義される、一次治療の後に施される、癌が再発するリスクを低減するための追加治療としての「補助療法」とは区別される。
保存的置換は周知であり、一般に、配列アラインメントコンピュータープログラムにおいてデフォルトスコアリングマトリックスとして設定される。これらのプログラムには、PAM250(Dayhoft M.O. et al., (1978), “A model of evolutionary changes in proteins”, In “Atlas of Protein sequence and structure” 5(3) M.O. Dayhoft (編), 345-352), National Biomedical Research Foundation, Washington、およびBlosum 62 (Steven Henikoft and Jorja G. Henikoft (1992), “Amino acid substitution matrices from protein blocks”), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89 (Biochemistry): 10915-10919が含まれる。本発明はさらに、保存的アミノ酸置換を含有する式(I)の融合タンパク質を提供する。例えば、式(I)の融合タンパク質は、本明細書に示される配列のいずれかに記載されるインフルエンザ菌のPEまたはPilA(例えば、配列番号4〜配列番号57で示されるいずれかのPE配列、配列番号58〜配列番号121で示されるいずれかの任意のPilA配列)に由来する任意のアミノ酸の保存的置換を含み得る。
本明細書で使用する場合、「シグナルペプチド」は、前駆体タンパク(一般にN末端)上に存在し、一般に成熟タンパク質には不在の短い(60個未満のアミノ酸、例えば、3〜60個のアミノ酸)ポリペプチドを意味する。シグナルペプチド(sp)は一般に疎水性アミノ酸に富む。シグナルペプチドは、翻訳されたタンパク質の膜を経た輸送および/または分泌を指示する。シグナルペプチドはまた、標的シグナル、輸送ペプチド、局在シグナル、またはシグナル配列とも呼ばれる。例えば、シグナル配列は、共翻訳または翻訳後シグナルペプチドであり得る。
異種シグナルペプチドは、タンパク質輸送または分泌の際またはその後にシグナルペプチドペプチダーゼにより融合タンパク質構築物から切断され得る。例えば、シグナルペプチドペプチダーゼは、シグナルペプチドペプチダーゼIである。「異種」シグナルペプチドは、それが天然に存在する場合にそのタンパク質とは会合していないものである。
本明細書で使用する場合、「処置」は、対象におけるその病態また疾患の症状の発生の予防、対象におけるその病態また疾患の症状の再発の予防、対象におけるその病態また疾患の症状の再発の遅延、対象におけるその病態また疾患の症状の重篤度または頻度の低減、病態の進行の緩徐化または排除、および対象における疾患または病態の症状の部分的または完全排除を意味する。
本明細書で使用する場合、「任意選択により」は、続いて記載される事象が存在しても存在しなくてもよいことを意味し、存在する事象および存在しない事象を含むことを意味する。
本特許明細書内に引用される参照文献または特許出願は全て、引用することにより本明細書の一部とされる。
本明細書で使用する場合、「乳幼児」は、0〜2歳のヒトを意味する。
本明細書で使用する場合、「成人」は、18歳を超えるヒトを意味する。
本明細書で使用する場合、「高齢者」は、60歳を超える、任意選択により、65歳を超えるヒトを意味する。
実施例では、以下の用語は、示された意味を有する。
6xhis=6ヒスチジン;
xg=遠心力(重力数);
ATP=アデノシン三リン酸;
BCA=ビシンコニン酸;
BSA=ウシ血清アルブミン;
℃=摂氏度;
CaCl=塩化カルシウム;
CV=カラム容量;
DNA=デオキシリボ核酸;
DSC=示差走査熱量測定;
DTT=ジチオトレイトール;
dNTP=デオキシヌクレオシド三リン酸;
EDTA=エチレンジアミン四酢酸;
FT=フロースルー;
HCl=塩化水素;
His=his=ヒスチジン;
HEPES=4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸;
IMAC=固定化メタルアフィニティークロマトグラフィー;
IPTG=イソプロピルβ−D−1−チオガラクトピラノシド;
KCl=塩化カリウム;
HPO=第二リン酸カリウム;
KHPO=第一リン酸カリウム;
LDS=ドデシル硫酸リチウム;
L=リットル;
MES=2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸;
MgCl=塩化マグネシウム;
ml=ミリリットル;
RPM=回転毎分
min=分;
mM=モリモル;
μL=マイクロリットル;
NaCl=塩化ナトリウム;
NaHPO=第二リン酸水素ナトリウム;
NaHPO=第一リン酸ナトリウム;
ng=ナノグラム;
nm=ナノメートル;
O/N=一晩;
PBS=リン酸緩衝生理食塩水;
PCR=ポリメラーゼ連鎖反応;
SB=サンプルバッファー;
sec=秒;
w/v=重量/容量
PS=多糖、「糖類」と互換的に使用することができる。
1.実施例
実施例1:融合タンパク質
種々のシグナルペプチドおよびアミノ酸リンカー配列との融合タンパク質を作製した。これらの融合タンパク質は、タンパク質EおよびPilA(またはそれらの断片)の両方の分泌を、単一の細菌株に限定されることなく可能とした。融合タンパク質は、シグナルペプチドペプチダーゼにより異種シグナルペプチドが取り除かれた後に周辺質に放出される。細菌から精製された融合タンパク質は、異種シグナルペプチドを含有しない。「精製された」タンパク質は、細菌から取り出され、シグナルペプチドを欠く。
下表に作製した融合タンパク質構築物を記載する。
Figure 0006236086
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表3に挙げたシグナルペプチドおよびプラスミドそれぞれのDNA配列およびアミノ酸配列を以下に示す。
シグナル配列:
Figure 0006236086
融合タンパク質構築物配列:
アミノ酸配列の一本の下線を引いた箇所はHaemophilus influenzae 86−028NP株由来のPilAに由来する。アミノ酸配列の太い下線を引いた箇所はHaemophilus influenza 772株に由来するタンパク質Eに由来した。
Figure 0006236086
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上記配列が得られたPE及びPilAの全長配列を、配列番号4(PE)及び配列番号58(PilA)にそれぞれ示す。
実施例2:ベクター構築物及び形質転換
H.influenzae 772株由来のPEを増幅するためのプライマーをH.influenzae Hi Rd株の配列に基づいて設計した。5’プライマー配列はNTHi 772配列と比べて一つ異なるヌクレオチドを含み、これは現在報告されているNTHi 772ゲノム配列と比べて、24位に異なるアミノ酸が導入されている。融合タンパク質構築物におけるアミノ酸#24は、NTHi 772にて見出されるK(リシン)に代えて、グルタミン酸である。
Figure 0006236086
ベクター構築:
LVL312、LVL291、LVL268、LVL269、LVL270、LVL702、LVL735、LVL778、LVL779、LVL780、LVL781およびLVL782を作製するために、下記の成分のポリメラーゼ連鎖反応(PCR)調製物を調製した(具体的成分を次に例示する):36.6μlの脱イオン水、5μlのバッファー#1 10×、5μlのdNTP 2mM、2μlのMgCl 25mM、0.4μlのプライマー#1(50μM)、0.4μlのプライマー#2(50μM)、0.5μlの鋳型(100ng/μl)および0.4μlのKOD HiFi DNAポリメラーゼ2.5単位/μl(NOVAGEN(登録商標))を配合した。ポリメラーゼ連鎖反応は、98℃で15秒の変性、55℃で2秒のアニーリングおよび72℃で20秒のプライマー伸長を25サイクル含んだ。PCR産物をQIAQUICK(登録商標)PCR精製キット(QIAGEN(登録商標))を用いて精製した。この産物を、1容量のPCR調製物に対して、QIAQUICK(登録商標)PCR精製キットに提供されている5容量のバッファーPBの添加という供給者により推奨されている条件下で使用した。次に、バッファーPBを含むPCR調製物をボルテックスにより混合した。QIAQUICK(登録商標)カラムを2mlのコレクションチューブに入れた。PCR調製物中のDNAをカラムに結合させるため、混合したサンプルをQIAQUICK(登録商標)カラムに適用し、14000RPMで30〜60秒間遠心分離した。フロースルーを廃棄し、QIAQUICK(登録商標)カラムを同じチューブに戻した。結合したDNAを洗浄するために、QIAQUICK(登録商標)PCR精製キットに提供されている0.75mlのバッファーPEをQIAQUICK(登録商標)カラムに加え、このカラムを14000RPMで30〜60秒間遠心分離した。フロースルーを廃棄し、QIAQUICK(登録商標)カラムを同じチューブに戻した。残留する洗浄バッファーを除去するために、QIAQUICK(登録商標)カラムを2mlコレクションチューブ中でもう1回、1分間、遠心分離した。各QIAQUICK(登録商標)カラムを1.5 mlの透明なマイクロ遠沈管に入れた。DNAを溶出させるため、33μlの水をQIAQUICK(登録商標)膜の中央に加え、カラムを14000RPMで1分間遠心分離した。制限酵素および関連のバッファーはNew England BioLabsから入手した。例えば、およそ5μlのpET26bベクター(100ng/μl)、2μlのNEバッファー2(New England Biolabs、1×NEバッファー2:50mM NaCl、10mM Tris−HCl、10mM MgCl、1mMジチオトレイトール、pH7.9、25℃)、1μlのNdeI(20000単位/ml)、1μlのHindIII(20000単位/ml)および11μlの脱イオン水を混合し、DNA消化のために37℃で2時間インキュベートした。その後、QIAQUICK(登録商標)PCR精製キット(QIAGEN(登録商標))を上記の手順に従って用い、第2段階の精製を行った。
ライゲーションは、New England BioLabsからのQuick T4 DNAリガーゼおよびQuickライゲーション反応バッファーを用いて行った。例えば、10μlの脱イオン水中、10ng前後のベクターおよび30ngのインサートを、10μlの2×Quickライゲーション反応バッファー(New England Biolabs、132mM Tris−HCl、20mM MgCl、2mMジチオトレイトール、2mM ATP、15%ポリエチレングリコール、pH7.6、25℃)および1μlのQuick T4 DNAリガーゼ(New England Biolabs)と混合した。この酵素反応物を室温で5分間インキュベートした後、形質転換を行った。
LVL315、LVL317、LVL318、LVL736、LVL737、LVL738、LVL739およびLVL740を作製するために、下記の成分のPCR調製物を調製した:40μlの脱イオン水、5μlの反応バッファー10×、1μlのdNTPsミックス、1μlのプライマー#1(10μM)、1μlのプライマー#2(10μM)、1μlの鋳型(25ng/μl)および1μlのPfuUltra High−Fidelity DNAポリメラーゼ2.5単位/μl(QuikChange II部位特異的突然変異誘発キット、Agilent Technologies、Stratagene Division)を配合した。ポリメラーゼ連鎖反応は、95℃で30秒の変性1サイクル、95℃で30秒の変性、55℃で1分のアニーリング、および68℃で5分30秒のプライマー伸長18サイクルを含んだ。PCR産物を1μlのDpnI制限酵素を用い、37℃で1時間消化した後、形質転換を行った。
増幅に用いたPCRプライマー配列の詳細な一覧を表4に示す。
pRIT16711を作製するため、配列番号4のアミノ酸22〜160をコードするPE遺伝子断片(その対応する分泌シグナルをコードする配列を除く)を、NTHi 772株のゲノムDNAからPCRにより増幅した。増幅プライマーは、利用可能なHi Rd株配列に基づいて設計した(その時点で、772配列は未知であった)。5’プライマー配列は、NTHi 772配列(現在利用可能なものとしての配列)に比べて1つの突然変異を含み、24番のPEコード配列に1つのアミノ酸の違い、すなわち、リシン(K)の代わりにグルタミン酸(E)が導入されている。PCR増幅後、BamHIおよびXhoI制限部位を用い、インサートをpET−26(+)発現ベクター(NOVAGEN(登録商標))にクローニングした。
pRIT16671を生成するために、PilA遺伝子断片(配列番号58のアミノ酸40〜149、配列番号127)をコードするDNA断片(そのリーダーペプチドならびに推定疎水性αヘリックスの部分を除く)を、NTHi 86−028NP株のゲノムDNAから増幅し、pET15発現ベクターにクローニングした。ベクターpRIT16790(NTHi 86−028NP株に由来するアミノ酸40〜149を含有する)を鋳型として用い、ベクターpRIT16671を作製した。PilA遺伝子断片は、ベクターpRIT16790ならびにプライマーMDES PILA−3およびMDES PILA−4を用い、PCRにより増幅した。このPilA断片を、NdeI/XhoI制限部位を用いてpET−26発現ベクターにクローニングした。6ヒスチジン(his)アミノ酸をコードするDNA配列を5’プライマーに組み込み、PilA配列のN末端に6ヒスチジン(6xhis)を付加した(MDES PILA−3)。
LVL312(FlgIシグナルペプチド−E−PilA断片−GG−PE断片−GGHHHHHH)を作製するために、鋳型としてのpRIT16671ベクターとプライマーCAN534およびCAN537を用いてポリメラーゼ連鎖反応を行い、PilA遺伝子(アミノ酸40〜149/86−028NP株)を増幅した。FlgIシグナルペプチド(sp)およびグルタミン酸(E)アミノ酸に相当するDNA配列を5’プライマー(CAN534)に組み込んだ。PilA配列をPE配列に連結させるために、2個のグリシン(GG)に相当するDNA配列をアミノ酸リンカーおよびN末端PEアミノ酸を3’プライマー(CAN537)に組み込んだ。鋳型としてのpRIT16711ベクターとプライマーCAN536およびCAN538を用い第2のポリメラーゼ連鎖反応を行い、PE遺伝子(アミノ酸18〜160)を増幅した。pilAをPE配列に連結するために、C末端PilAアミノ酸およびGGアミノ酸に相当するDNA配列を5’プライマー(CAN536)に組み込んだ。GGアミノ酸リンカーおよび6xhisアミノ酸に相当するDNA配列を3’プライマー(CAN538)に組み込んだ。最後に、LVL312を作製するために、第3のポリメラーゼ連鎖反応を行い、N末端にFlgIシグナルペプチド、FlgIとpilAの間にグルタミン酸(E)アミノ酸、PilA配列とPE配列の間にGGリンカーおよびPEとC末端の6xhisアミノ酸の間にGGリンカーとなるように融合したPilAおよびPE遺伝子を増幅した。この増幅を達成するために、鋳型としての上記の2つのポリメラーゼ連鎖反応の産物をプライマーCAN534およびCAN538とともに用いた。NdeI制限部位に相当するDNA配列を5’プライマーに組み込み、HindIII制限部位を3’プライマーに組み込んだ。作製されたPCR産物を次に、pET−26b(+)クローニングベクター(NOVAGEN(登録商標))に挿入した。
LVL291(pelBシグナルペプチド−PE断片−GG−PilA断片−GG−6xhis)を作製するために、鋳型としてのpRIT16711ベクターとプライマーCAN544およびCAN546を用いてポリメラーゼ連鎖反応を行い、PE遺伝子(アミノ酸19〜160)を増幅した。pelBシグナルペプチド(sp)アミノ酸に相当するDNA配列を5’プライマー(CAN544)に組み込んだ。PilA配列をPE配列に連結させるために、GGアミノ酸リンカーおよびN末端PilAアミノ酸に相当するDNA配列を3’プライマー(CAN546)に組み込んだ。鋳型としてのpRIT16671ベクターをプライマーCAN545およびCAN535とともに用いて第2のポリメラーゼ連鎖反応を行い、PilA遺伝子(配列番号58のアミノ酸40〜149、配列番号127)を増幅した。PilA配列をPE配列に連結させるために、C末端PEアミノ酸およびGGアミノ酸に相当するDNA配列を5’プライマー(CAN545)に組み込んだ。リンカーGGアミノ酸および6xhisアミノ酸に相当するDNA配列を3’プライマー(CAN535)に組み込んだ。最後に、LVL291を作製するために、第3のポリメラーゼ連鎖反応を行い、N末端にpelBシグナルペプチド、PE配列とPilA配列の間にGGリンカーおよびPilAとC末端の6xhisアミノ酸の間にGGリンカーとなるように融合したPEおよびPilA遺伝子を増幅した。この増幅を達成するために、鋳型としての上記の2つのポリメラーゼ連鎖反応の産物をプライマーCAN544およびCAN535とともに用いた。NdeI制限部位に相当するDNA配列を5’プライマーに組み込み、HindIII制限部位を3’プライマーに組み込んだ。作製されたPCR産物を次に、pET−26b(+)クローニングベクター(NOVAGEN(登録商標))に挿入した。
LVL268(pelBシグナルペプチド−D−PE断片−GG−PilA断片−GG−6xhis)を作製するために、鋳型としてのpRIT16711ベクターをプライマーCAN547およびCAN546とともに用いてポリメラーゼ連鎖反応を行い、PE遺伝子(アミノ酸20〜160)を増幅した。pelBシグナルペプチド(sp)アミノ酸およびアスパラギン酸(D)アミノ酸に相当するDNA配列を5’プライマー(CAN547)に組み込んだ。PilA配列をPE配列に連結させるために、GGアミノ酸リンカーおよびN末端PilAアミノ酸に相当するDNA配列を3’プライマー(CAN546)に組み込んだ。鋳型としてのpRIT16671ベクターをCAN545およびCAN535を用いて第2のポリメラーゼ連鎖反応を行い、PilA遺伝子(アミノ酸40〜149/NTHi 86−028NP株)を増幅した。PilA配列をPE配列に連結させるために、C末端PEアミノ酸およびGGアミノ酸に相当するDNA配列を5’プライマー(CAN545)に組み込んだ。リンカーGGアミノ酸および6xhisアミノ酸に相当するDNA配列を3’プライマー(CAN535)に組み込んだ。最後に、LVL268を作製するために、第3のポリメラーゼ連鎖反応を行い、N末端にpelBシグナルペプチド、pelBシグナルペプチドとPEの間にDアミノ酸、PE配列とpilA配列の間にGGリンカーおよびPilAとC末端の6xhisアミノ酸の間にGGリンカーとなるように融合したPEおよびPilA遺伝子を増幅した。この増幅を達成するために、鋳型としての上記の2つのポリメラーゼ連鎖反応の産物をプライマーCAN547およびCAN535とともに用いた。NdeI制限部位に相当するDNA配列を5’プライマーに組み込み、HindIII制限部位を3’プライマーに組み込んだ。作製されたPCR産物を次に、pET−26b(+)クローニングベクター(NOVAGEN(登録商標))に挿入した。
LVL269(NadAシグナルペプチド−ATNDDD−PE断片−GG−PilA断片−GG−6xhis)を作製するために、鋳型としてのpRIT16711ベクターをプライマーCAN548およびCAN546とともに用いてポリメラーゼ連鎖反応を行い、PE遺伝子(配列番号4のアミノ酸22〜160)を増幅した。pelBシグナルペプチド(sp)アミノ酸およびATNDDDアミノ酸に相当するDNA配列を5’プライマー(CAN548)に組み込んだ。PilA配列をPE配列に連結させるために、GGアミノ酸リンカーおよびN末端PilAアミノ酸に相当するDNA配列を3’プライマー(CAN546)に組み込んだ。鋳型としてのpRIT16671ベクターをプライマーCAN545およびCAN535とともに用いて第2のポリメラーゼ連鎖反応を行い、PilA遺伝子(配列番号58のアミノ酸40〜149、配列番号127)を増幅した。PilA配列をPE配列に連結させるために、C末端PEアミノ酸およびGGアミノ酸に相当するDNA配列を5’プライマー(CAN545)に組み込んだ。リンカーGGアミノ酸および6xhisアミノ酸に相当するDNA配列を3’プライマー(CAN535)に組み込んだ。最後に、LVL269を作製するために、第3のポリメラーゼ連鎖反応を行い、N末端にNadAシグナルペプチド、pelBシグナルペプチドとPEの間にATNDDDアミノ酸、PE配列とpilA配列の間にGGリンカーおよびPilAとC末端の6xhisアミノ酸の間にGGリンカーとなるように融合したPEおよびPilA遺伝子を増幅した。この増幅を達成するために、鋳型としての上記の2つのポリメラーゼ連鎖反応の産物をプライマーCAN548およびCAN535とともに用いた。NdeI制限部位に相当するDNA配列を5’プライマーに組み込み、HindIII制限部位を3’プライマーに組み込んだ。作製されたPCR産物を次に、pET−26b(+)クローニングベクター(NOVAGEN(登録商標))に挿入した。
LVL270(M−6xHis−PE断片−GG−PilA断片)を作製するために、鋳型としてのpRIT16711ベクターをプライマーCAN540およびCAN542とともに用いてポリメラーゼ連鎖反応を行い、PE遺伝子(アミノ酸17〜160)を増幅した。6xhisアミノ酸に相当するDNA配列を5’プライマー(CAN540)に組み込んだ。PilA配列をPE配列と連結させるために、GGアミノ酸リンカーおよびN末端PilAアミノ酸に相当するDNA配列を3’プライマー(CAN542)に組み込んだ。鋳型としてのpRIT16671ベクターをプライマーCAN541およびCAN543とともに用いて第2のポリメラーゼ連鎖反応を行い、PilA遺伝子(アミノ酸40〜149/NTHi 86−028NP株)を増幅した。PilAをPE配列と連結させるために、C末端PEアミノ酸およびGGアミノ酸に相当するDNA配列を5’プライマー(CAN541)に組み込んだ。最後に、LVL270を作製するために、第3のポリメラーゼ連鎖反応を行い、6−his−PE−GG−PilA遺伝子を融合物として増幅した。この増幅を達成するために、鋳型としての上記の2つのポリメラーゼ連鎖反応の産物をプライマーCAN540およびCAN543とともに用いた。NdeI制限部位に相当するDNA配列を5’プライマーに組み込み、HindIII制限部位を3’プライマーに組み込んだ。作製されたPCR産物を次に、pET−26b(+)クローニングベクター(NOVAGEN(登録商標))に挿入した。
LVL315(pelBシグナルペプチド−MD−PE断片−GG−PilA断片−GG−6xhis)を作製するために、鋳型としてのLVL291をプライマーCAN670およびCAN671とQuikChange II部位特異的突然変異誘発キット(Agilent Technologies、Stratagene Division)を用いて部位特異的突然変異誘発を行い、N末端PEアミノ酸配列のQIQ〜MDを変化させた。
LVL317(pelBシグナルペプチド−PE断片−GG−pilA断片)を作製するために、鋳型としてのLVL291をプライマーCAN678およびCAN679とQuikChange II部位特異的突然変異誘発キット(Agilent Technologies、Stratagene Division)を用いて部位特異的突然変異誘発を行い、PilA遺伝子とGGHHHHHHアミノ酸残基に相当するDNA配列(配列番号3)の間に終止コドンを組み込んだ。
LVL318(pelBシグナルペプチド−MD−PE−GG−PilA)を作製するために、鋳型としてのLVL315をプライマーCAN678およびCAN679とQuikChange II部位特異的突然変異誘発キット(Agilent Technologies、Stratagene Division)を用いて部位特異的突然変異誘発を行い、PilA遺伝子とGGHHHHHHアミノ酸残基(配列番号3)に相当するDNA配列との間に終止コドンを組み込んだ。
LVL702(LVL291 ΔQ)を作製するために、鋳型としてのLVL291ベクターとプライマーCAN1517およびCAN1518を用いてポリメラーゼ連鎖反応を行った。LVL291配列上の23番におけるアミノ酸Qに相当する3つのヌクレオチドの欠失を5’プライマーに組み込んだ。LVL702とLVL291の間の唯一の違いは、LVL291配列上の23番におけるアミノ酸Qの欠失である。NdeI制限部位およびHindIII制限部位をそれぞれ5’プライマーおよび3’プライマーに組み込んだ。作製されたPCR産物を次に、pET−26b(+)クローニングベクター(NOVAGEN(登録商標))に挿入した。
LVL735(LVL317 ΔQ)を作製するために、鋳型としてのLVL317ベクターとプライマーCAN1517およびCAN1519を用いてポリメラーゼ連鎖反応を行った。LVL317配列上の23番におけるアミノ酸Qに相当する3つのヌクレオチドの欠失を5’プライマーに組み込んだ。LVL735とLVL317の間の唯一の違いは、LVL317配列上の23番におけるアミノ酸Qの欠失である。NdeI制限部位およびHindIII制限部位をそれぞれ5’プライマーおよび3’プライマーに組み込んだ。作製されたPCR産物を次に、pET−26b(+)クローニングベクター(NOVAGEN(登録商標))に挿入した。
LVL736(LVL291+SA)を作製するために部位特異的突然変異誘発を行い、LVL291配列上のアミノ酸22と23の間にアミノ酸SおよびAを付加した。鋳型としてのLVL291をプライマーCAN1531およびCAN1532とQuikChange II部位特異的突然変異誘発キット(Agilent Technologies、Stratagene Division)とともに用いた。
LVL737(LVL291+A)を作製するために部位特異的突然変異誘発を行い、LVL291配列上のアミノ酸22と23の間にアミノ酸Aを付加した。鋳型としてのLVL291をプライマーCAN1529およびCAN1530とQuikChange II部位特異的突然変異誘発キット(Agilent Technologies、Stratagene Division)とともに用いた。
LVL738(LVL291 ΔQIQ)を作製するために部位特異的突然変異誘発を行い、LVL291配列上の23〜25番のアミノ酸Q、IおよびQを欠失させた。鋳型としてのLVL291をプライマーCAN1523およびCAN1524とQuikChange II部位特異的突然変異誘発キット(Agilent Technologies、Stratagene Division)とともに用いた。
LVL739(LVL291 ΔQIQK)を作製するために部位特異的突然変異誘発を行い、LVL291配列上の23〜26番のアミノ酸Q、I、QおよびKを欠失させた。鋳型としてのLVL291をプライマーCAN1525およびCAN1526とQuikChange II部位特異的突然変異誘発キット(Agilent Technologies、Stratagene Division)とともに用いた。
LVL740(LVL291 ΔQIQKA)を作製するために部位特異的突然変異誘発を行い、LVL291配列上の23〜27番のアミノ酸Q、I、Q、KおよびAを欠失させた。鋳型としてのLVL291をプライマーCAN1527およびCAN1528とQuikChange II部位特異的突然変異誘発キット(Agilent Technologies、Stratagene Division)とともに用いた。
LVL778(LVL736 Δ6xHisタグ)、LVL779(LVL737 Δ6xHisタグ)、LVL780(LVL738 Δ6xHisタグ)、LVL781(LVL739 Δ6xHisタグ)およびLVL782(LVL740 Δ6xHisタグ)を作製するために、それぞれ鋳型としてのLVL736、LVL737、LVL738、LVL739およびLVL740ベクターをプライマーCAN1669およびCAN543とともに用いてポリメラーゼ連鎖反応を行った。6xHisタグの欠失は、C末端配列のアミノ酸配列GGHHHHHH(配列番号3)に相当する。この欠失を3’プライマーに組み込んだ。NdeI制限部位およびHindIII制限部位をそれぞれ5’プライマーおよび3’プライマーに組み込んだ。生成されたPCR産物を次に、pET−26b(+)クローニングベクター(NOVAGEN(登録商標))に挿入した。
Figure 0006236086
Figure 0006236086
形質転換
大腸菌(Escherichia coli)BLR(DE3)または大腸菌HMS(DE3)細胞を、CaCl処理細胞を用いた標準的方法に従ってプラスミドDNAで形質転換した(Hanahan D. ≪ Plasmid transformation by Simanis. ≫ In Glover, D. M. (Ed), DNA cloning. IRL Press London. (1985): p. 109-135.)。簡単に述べれば、BLR(DE3)またはHMS174(DE3)コンピテント細胞を氷上で温和に解凍した。およそ4μlのプラスミド(10〜100ng)を、50〜100μlコンピテント細胞を用いて混合した。その後、この配合物を氷上で30分間インキュベートした。形質転換反応を行うために、配合物に42℃で45秒、熱パルスをかけた後、氷上で2分間インキュベートした。およそ0.5mlのSOC培地(Super Optimal broth with Catabolite repression)を形質転換細胞に加え、細胞培養物を37℃で1時間インキュベートした後、50ug/mlのカナマイシンを含むLuria−Bertani(LB)寒天に播種した。100μl前後の形質転換細胞培養物を播種し、37℃で一晩インキュベートした。
BLR(DE3): BLRは、BL21のrecA誘導体(F−ompT hsdSB(rB−mB−)gal dcm(DE3)である。組換えタンパク質の発現に使用されるこの大腸菌株はプラスミド単量体収率を改善し、反復配列を含有するまたはその産物がDE3プロファージの損失を生じ得る標的プラスミドを安定化させる助けとなり得る(Studier, F.W. (1991) J. Mol. Biol. 219: 37-44)。大腸菌BLR(DE3)の詳細な遺伝子型は、NOVAGEN(登録商標)により公開されている(F−ompT hsdSB(rB− mB−) gal dcm Δ(srl−recA)306::Tn10(TetR)(DE3)。
HMS174(DE3): HMS174株は、K−12バックグラウンドでrecA突然変異を提供する。BLRと同様に、これらの株は、その産物がDE3プロファージの損失を生じ得るある特定の標的遺伝子を安定化させ得る。大腸菌HMS174(DE3)の詳細な遺伝子型は、NOVAGEN(登録商標)により公開されている(F− recA1 hsdR(rK12− mK12+)(DE3)(Rif R)。
BLR(DE3)を用いた生産およびHisタグを有する構築物の特徴を実施例3〜実施例6に記載する。
実施例3:振盪フラスコを用いたタンパク質発現
一般に、組換えプラスミドで形質転換された大腸菌BLR(DE3)を播種した1枚のコンフルエント寒天プレートを掻き取り、培養培地に再懸濁させ、これを用いて、800mlのLBブロス(Becton、Dickinson and Company)±1%(重量/容量、w/v)グルコース(Laboratoire MAT、カタログ番号:GR−0101)および50μg/mlカナマイシン(Sigma)を、O.D.600nmが0.1〜0.2となるまで播種した。培養物を、O.D.600nmが約0.8に達するまで、37℃にて250RPMの回転でインキュベートした。
次に、1mlの各培養物を回収し、14000RPMで5分間遠心分離し、上清およびペレットを−20℃で別々に冷凍した。
O.D.600nmが約0.8の時、BLR(DE3)培養物を冷却(−20℃、20分または4℃、1時間、好ましくは、4℃、1時間)した後、1mMイソプロピルβ−D−1−チオガラクトピラノシド(IPTG;EMD Chemicals Inc.、カタログ番号:5815)を添加して16、22および30℃で一晩、または250RPMで振盪しながら37℃で3時間、好ましくは、22℃で一晩インキュベートすることにより組換えタンパク質の発現を誘導した。この誘導期間の後、培養物を14000RPMで5分間または6000RPMで15分間遠心分離し、上清(培地画分サンプル)およびペレット(可溶性および不溶性画分を含有する)を−20℃で別々に冷凍した。
これらの条件を周辺質タンパク質発現に用いた。
実施例4:振盪フラスコ、細胞ペースト、Hisタグを有する構築物を用いたタンパク質精製
誘導後に得られた各細菌ペレットを、500mM NaCl、10mMイミダゾールおよびRoche COMPLETE(登録商標)プロテアーゼ阻害剤カクテル(1錠/500mM NaClを含有する50mlのHEPESバッファー、Roche COMPLETE(登録商標)ULTRA錠、Roche Diagnostics Corporation)を含有する20mMの4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)バッファー(pH8.0)を再懸濁した。
あるいは、NaClを含有するHEPESバッファーの代わりに20〜50mMのビシンバッファー用いてよい。例えば、20mMのビシンバッファーを用いてよい。細菌を、Constant System 1.1 KW 2 X 30000 PSI(pounds per square inch)用いて溶解させた。20000gで4℃にて20分間遠心分離することによって可溶性(上清)と不溶性(ペレット)成分を分離した。
6−Hisタグを有するタンパク質を、PROFINIA(商標)タンパク質精製プロトコール(Bio−Rad Laboratories,Inc.)を用い、固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)にて、非変性条件下で精製した。可溶性成分を細菌の再懸濁に用いたものと同じバッファーで予め平衡化した5ml容のHis Trapカラム(Bio−Rad Laboratories,Inc.)にロードした。なお、可溶性成分は最大5ml/分で添加した(「フロースルー画分」を形成)。カラムにロードした後に、カラムを10カラム容量の同バッファーを用い、10ml/分の測度で洗浄した(「洗浄画分#1」を形成)。500mM NaClおよび20mMイミダゾールを含有する20mMビシンバッファーまたは20mM HEPESバッファー(pH8.0)を用いて第2の洗浄を行った(「洗浄画分#2」を形成)。500mM NaClおよび250mMイミダゾールを含有する2カラム容量の20mM HEPESバッファーまたは50mMビシンバッファー(pH8.0)を用い、10ml/分の測度で溶出を行った(「溶出画分」を形成する)。
タンパク質の純度を改善するために、IMACからの陽性溶出画分をプールし、カルシウムまたはマグネシウム(NaCl 137mM、KCl 2.7mM、NaHPO 8.1mM、KHPO 1.47mM、pH7.4)を除いたリン酸緩衝生理食塩水で予め平衡化したサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)カラム(GE HealthcareからのHILOAD(商標)SUPERDEX(商標)200 26/60)にロードした。溶出画分からのサンプルをドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)により分析した。Centricon 10000MW(Millipore)を用いてサンプルを濃縮した。
タンパク質濃度は分光計を用いて測定した。
実施例5:Hisタグを有する構築物のSDS−PAGEおよびウエスタンブロット分析ならびにhisタグを有さないLVL317およびLVL318構築物のSDS−PAGE分析
可溶性画分および不溶性画分の調製
例えば、誘導後の1mlの培養物(例えば、上記の実施例3参照)を14000RPMで2分間遠心分離した。ペレットを、40μlのBUGBUSTE(登録商標)タンパク質抽出試薬(NOVAGEN(登録商標)、EMD4 Biosciences、Merck)を用いて再可溶化して細胞懸濁液を作製した。この細胞懸濁液を回転プラットフォーム上、室温で10分間インキュベートした。次に、この細胞懸濁液を14000RPMで2分間遠心分離して可溶性画分を分離した。得られたペレット(不溶性画分)を、70μlの脱イオン水、5μlのジチオトレイトール(DTT)1Mおよび25μlのNUPAGE(登録商標)LDS(ドデシル硫酸リチウム)サンプルバッファー4×(INVITROGEN(商標))を用いて再可溶化した。可溶性画分(再可溶化ペレットの細胞懸濁液からの上清)を30μlの脱イオン水、5μlのDTT 1Mおよび25μlのLDSサンプルバッファー4×に加えた。
培地画分の調製
例えば、培地画分を調製するために、遠心分離後の誘導済みの全細胞培養物からの100μlの上清(例えば、上記の実施例3参照)を、500μlのRC試薬I(Bio−Rad Laboratories,Inc.)を加えることによって濃縮し、このサンプルを室温で1分間混合し、インキュベートした。次に、500μlの試薬II(Bio−Rad Laboratories,Inc.)をこのサンプルに加え、混合した。この配合物を14000RPMで10分間遠心分離した。ペレットを、28μlの脱イオン水、2μlのDTT 1Mおよび10μlのLDS SB 4×を用いて再可溶化した。
精製画分の調製
例えば、SDS−PAGE分析のために、70μlのサンプル、5μlのDTT 1Mおよび25μlのLDSサンプルバッファー4×を加えることにより、精製タンパク質(例えば、実施例4に記載の通りに得た)調製した。
SDS−PAGE分析およびニトロセルロース膜への転写
SDS−PAGE分析およびニトロセルロース膜への転写は、NUPAGE(登録商標)Bis−Tris 4−12%ゲルを用い、製造者の推奨(Invitrogen)に従って行った。サンプル、バッファーの調製および泳動条件は、供給者が推奨している条件下で行った。
一例では、ゲルに、70μlの精製タンパク質画分、5μlのDTT 1Mおよび25μlのLDS SB 4×を含むマスターミックスからの20μlサンプルをロードした。
サンプルをNUPAGE(登録商標)Bis−Tris 4〜12%ゲルに流した後、それらのタンパク質をニトロセルロース膜に転写した。
ニトロセルロース膜を、3%ミルク/PBS 1×新鮮溶液を用い、37℃、60RPMで30分間ブロッキングした。このブロッキングインキュベーションの後、一次抗体を(6X Hisタグ(登録商標)抗体、Abcam PLC、カタログ番号:ab9108)3%ミルク/PBS 1×新鮮溶液中1:1000倍希釈で、37℃、60RPMにて1時間加えた。その後、膜を、各回、室温で0.02%ポリソルベート(polsorbate)20(例えば、TWEEN(商標)20)/PBS 1×を用いて5分間、3回洗浄した。二次抗体(アルカリ性ホスファターゼ(AP)ウサギ抗IgG(H+L)ウサギ、Jackson ImmunoResearch Laboratories,Inc.)を、3%ミルク/PBS 1×新鮮溶液を用いて1:14000希釈で加えた。膜を37℃、60RPMで1時間インキュベートした。その後、膜を、0.02%ポリソルベート20(例えば、TWEEN(商標)20)/PBS 1×を用いて室温で5分間3回洗浄した後、膜を5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルホスフェート/ニトロブルーテトラゾリウム(例えば、BCIP(登録商標)/NBT Sigma−Aldrich(登録商標)製、1錠剤/10ml水)に曝した。
融合タンパク質構築物LVL291、LVL268およびLVL269に関する誘導細菌抽出物のSDS−PAGEに関しては図1を参照。誘導(ind)前後のLVL291、LVL268およびLVL269に関して、不溶性画分(I)、可溶性画分(S)および培養培地画分(M)をロードした。
融合タンパク質構築物LVL291、LVL268およびLVL269の精製抽出物に関するSDS−PAGEおよびウエスタンブロットに関しては図2を参照。LVL291、LVL268およびLVL269の精製に関して、フロースルー画分(Ft)、洗浄画分(W)および溶出画分(E)をロードした。抗hisタグを用いて抽出物をプロービングした。
融合タンパク質構築物LVL291およびLVL315に関する誘導細菌抽出物および精製抽出物のSDS−PAGEに関しては図3を参照。LVL291およびLVL315に関して、培養培地画分(M)、可溶性画分(Sol)、不溶性画分(Ins)、フロースルー画分(Ft)、洗浄画分#1(W1)、洗浄画分#2(W2)および溶出画分(E)をロードした。
融合タンパク質構築物LVL312に関する誘導細菌抽出物および精製抽出物のSDS−PAGEに関しては図4を参照。LVL312に関して、培養培地画分(M)、可溶性画分(Sol)、不溶性画分(Ins)、フロースルー画分(Ft)、洗浄画分#1(W1)、洗浄画分#2(W2)および溶出画分(E)をロードした。
融合タンパク質構築物LVL291、LVL702、LVL736、LVL737、LVL738、LVL739、LVL740およびpET26bベクター(陰性対照)に関する誘導細菌抽出物由来の可溶性画分のSDS−PAGEに関しては図25を参照。(a)実験1(b)実験2(c)実験3。PE−PilA融合タンパク質を矢印で示す。
実験1、2および3からの可溶性画分中の融合タンパク質の平均バンドパーセンテージに関しては図26を参照。
図5および図6のそれぞれにおいてSDS−PAGE分析に使用したLVL317およびLVL318細菌抽出物は一般に上記のように調製した。
図5.融合タンパク質構築物LVL317に関する誘導(1mMおよび10μM IPTG)細菌抽出物のSDS−PAGE。誘導前(NI)および誘導後(In)、可溶性画分(S)、不溶性画分(I)からの抽出物。
図6.融合タンパク質構築物LVL318に関する誘導(1mMおよび10μM IPTG)細菌抽出物のSDS−PAGE。誘導前(NI)および誘導後(In)、培養培地画分(M)、可溶性画分(S)、不溶性画分(I)からの抽出物。
SDS−PAGEによるタンパク質分離物をImmobilon−P膜に転写した。クーマシーブルー染色タンパク質バンドを切り取り、シークネーターリアクター(sequenator reactor)に入れた。配列決定は、Applied Biosystems PROCISE(登録商標)タンパク質シーケンサー、モデル494−cLCを用いて、製造者のプロトコールに従って行った。
Figure 0006236086
Figure 0006236086
実施例6:LVL291融合タンパク質の特徴
LVL291の物理的特性:LVL291におけるPEおよびPilAの折り畳みおよび融点
円偏光二色性:
二次構造の解析
円偏光二色性(CD)を用いて、構造的非対称による左円偏光と右円偏光の吸収の違いを測定することによってタンパク質の二次構造組成を決定する。遠UV領域(190〜250nm)内のCDスペクトルの形状および大きさは、タンパク質がβ−シートを呈するかα−ヘリックスを呈するかまたはランダムコイル構造を呈するかによって異なる。あるタンパク質サンプルにおける各二次構造タイプの相対的存在量は、参照スペクトルとの比較によって計算することができる。
遠UVスペクトルは、Jasco J−720分光偏光計にて、0,01cmの光路長を用いて178〜250nmまで、1nmの分解能帯域幅で測定する。セルの温度は、PeltierサーモスタットRTE−111セルブロックによって23℃に維持する。測定の間、10L/分の窒素流を維持した。
結果:
PE(構築物pRIT16762由来)、PilA(構築物pRIT16790由来)およびPE−PilAタンパク質に関して得られた遠UV CDスペクトルは、α構造とβ構造の混合物を含有する折り畳まれたタンパク質に特徴的なものであるが、PEはPilAおよびPE−PilAよりもαヘリックスが有意に豊富である(図7、PE、PilAおよびPE−PilA融合タンパク質のCDスペクトル)。
ひと度、キメラタンパク質として相互に結合したPEおよびPilA個々のタンパク質の折り畳みの完全性を評価し、次に、両方の間の可能性のある相互作用を確認するために、様々なスペクトルを計算した。
PEおよびPilA遠UVスペクトルが組み合わさると、得られるスペクトルはPE−PilAキメラ(chimer)のスペクトルに重なる(図8、PEおよびPilA CDスペクトルの組合せ)。この結果は、PE−PilAキメラ(chimer)が個々の成分中に検出される全ての二次構造を含むことを示唆する。それはまた、これらのタンパク質の融合が個々の成分の二次構造に大きな影響を持たないこと、および結果として、PEおよびPilAの折り畳みが、これらのタンパク質が分離状態であっても融合していても有意に異ならないことも示唆する。
融点評価
融合物としての発現が個々のタンパク質の熱力学的特性に影響力を持つかどうかを評価するために、PE、PilAおよびPE−PilAの融点を、温度によるαヘリックスの折り畳みの解除を円偏光二色性によってモニタリングすることにより評価した。
αヘリックスの存在は、222nmにおける円偏光二色性シグナルが最小であることを特徴とし、従って、温度上昇中の222nmにおけるCDシグナルの有意な増強は、タンパク質変性の指標となる。タンパク質が二次構造の欠如を受ける温度を決定することで、それらのタンパク質の半数がその構造を失ってしまう温度に相当する融点(Tm)の決定が可能となる。
融点は、CD 222nmプロットに対する温度から得られる熱変性曲線上の変曲点の同定により決定することができる。
遠UV CDにより決定されたPilAおよびPEの融点は、それぞれ52℃および68℃である(図9、PilAの熱変性曲線;図10、PEの熱変性曲線)。
PE−PilA融合タンパク質は、48℃および71℃に2つの明瞭に異なるTmを示す(図11、PE−PilAの融合タンパク質熱変性曲線)。それらの値は、PEおよびPilAタンパク質がキメラ(chimer)中に結合されてもなお独立に折り畳まれること、およびそれらは分離状態であっても融合していても同様の温度で折り畳みを解くことを示す。48℃でのPilA部分の折り畳み解除が沈殿を生じない、または71℃におけるPE部分のTmに影響を及ぼさないという所見は、融合物内でのPEとPilAの間の相互作用が最小であること、およびそれらは互いに観察可能な大きな影響を持たないことを強く示唆する。タンパク質の融点は、バッファー組成物または相互作用分子の存在を含む様々な外部条件に感受性があり、PEとPilAの融合時に大きな変動が見られないということは、PEとPilAが相互に結合されている際に両者の構造および特性の大部分が保存されていることを強く示唆する。
実施例7:発酵プロセス
本発明の融合タンパク質は、当業者に公知の方法によって作製することができる。
実施例8:PE、PilA、およびLVL317のタンパク質の精製
pRIT16762からのPEタンパク質の精製
pRIT16762発現ベクターを作製するために、BamHIおよびNcoI制限酵素を用いてpRIT16711ベクターを消化し、シグナル配列(pelB)とPEの間の6個のアミノ酸残基を削除した。得られたベクターをpRIT16712と呼称した。このベクターでは、シグナル配列pelBとPEの間に3個のアミノ酸MDPが存在する。第2段階で、鋳型としてのpRIT16712をプライマーMnoNTHi−44およびMnoNTHi−45(表4に記載)とQuikChange II部位特異的突然変異誘発キット(Agilent Technologies、Stratagene Division)とともに用いて部位特異的突然変異誘発を行い、アミノ酸配列をMDPからQIQへ変化させた。
PE QIQ(pRIT16762構築物由来)を含有する大腸菌BLR(DE3)のワーキングシードを−80℃から解凍し、これを用い、37℃、215RPMの振盪下で一晩インキュベートすることにより、LBブロス中、100mlの前培養物を調製した。一晩インキュベートした後、800mlのLB APSを含有する8つのフラスコに12.5mlの前培養物を播種し、OD600は0.06前後と測定された。これらの培養物を37℃で振盪しながら3時間インキュベートした。OD600が0.9前後の際に、1mMのIPTGを加え、誘導を開始した。誘導中、培養物を22℃で振盪しながら19時間インキュベートした。誘導後、OD600は2.2前後であった。これらの細胞培養物を、1Lボトル内に入れた1L遠心バッグ中に移し、4℃で30分間、6,000xg遠心分離し、上清を廃棄した。誘導前後の培養物および上清の1mlアリコートをさらなる分析のために保持した。
PE QIQで誘導したBLR(DE3)の溶解
遠心分離ボトルから遠心バッグを取り出し、開封し、ペレットをバックからビーカーに出した。8つのペレットを一緒にし、100mlの結合バッファー(20mM Hepes、10mMイミダゾール、500mM NaCl、pH8.01)に再懸濁させた。PE QIQ構築物を含有する大腸菌BLR(DE3)をConstant Systems Ltd.製のTS Series Bench Top細胞粉砕器(1×30kPsi;1×15kPsi)で粉砕した。溶解液を30分間、6000RPM、4℃で遠心分離した。上清を維持し、IMACカラムにロードした。
PE QIQのIMAC精製
IMACカラム(BioRad、Bio−Scale Mini Profinity IMACカートリッジ5ml)を5CVの結合バッファー(20mM HEPES、10mMイミダゾール、500mM NaCl、pH8.01)を5ml/分で用いて平衡化した。100mlの溶解液上清をIMACに2.5mL/分でロードした。フロースルーをさらなる分析のために50ml画分として回収した。カラムを3CVの結合バッファーで洗浄して、結合していないタンパク質を除去した。結合していないタンパク質を含有するサンプルを50mlのチューブに15mlの1アリコートとして回収した。カラムを2CVの洗浄バッファー(20mM HEPES、20mMイミダゾール、500mM NaCl、pH8.01)で洗浄し、96ウェルプレートに2ml画分として回収した。次に、結合したタンパク質を6CVの100%溶出バッファー(20mM HEPES、250mMイミダゾール、500mM NaCl、pH8.01)で溶出した。溶出されたタンパク質を96ウェルプレートに2ml画分として回収した。洗浄および溶出は5ml/分で行った。
PE QIQのIMACプールに対するサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)
SECカラム(GE healthcare、HILOAD(商標)26/60 SUPERDEX(商標)75分取グレード分取グレード、高さ60cm 容積およそ319ml)を3CVのSECバッファー(20mM HEPES、150mM NaCl、pH8.49)で平衡化した。11mlのIMAC溶出液を2.5ml/分の流速でカラムにロードした。0.3CV〜0.9CVから2ml画分を回収した。2回実施した後に、画分をSDS−PAGEにより分析した。Prot Eタンパク質を含有する2回の実施からの画分を一緒にプールした(「SECプール」、総容量およそ48ml)。500mMのアルギニンをSECプールに加えた。
上記SECプロトコールで作製されたPE QIQプールサンプルの用量
SECプールに対して、製造者のプロトコールに従い、Bio−Rad RC DC(商標)キットからのRCDC(還元剤およびDetergent Compatible)法を行った:
各供試サンプルおよび標品について、25μLをマイクロ遠沈管に二反復で分注した。125μLのBio−Rad RC試薬Iを各遠沈管に加え、各遠沈管をボルテックスにかけ、室温で1分間インキュベートした。125μLのBio−Rad RC試薬IIを各遠沈管に加え、各遠沈管をボルテックスにかけた後、14,000xgで5分間遠心分離する。きれいな吸収性のティッシュペーパー上に遠沈管を逆さに置き、遠沈管から液体を完全に排出させることによって上清を排出する。25.4μLの試薬A(1mlの試薬Aにつき20μLの試薬Sを混合することにより予め調製)を各遠沈管に加え、各遠沈管をボルテックスにかけ、室温で5分間、または沈殿が完全に溶解するまでインキュベートする。ボルテックスにかけた後、次工程に進む。200μLのDC試薬Bを各遠沈管に加え、すぐにボルテックスにかける。室温で15分間インキュベートした。全てのサンプルを96ウェルプレートに移し、750nmでの吸光度を読み取り、各未知のタンパク質サンプルのタンパク質濃度を決定する。
ProtE濃度は1.069mg/mlであった。
PilA Hisタグを有するタンパク質の精製
PilAは、下記の一般手順に従って精製した:
PilAまたはその断片をコードする構築物を含有する大腸菌細胞を、BUGBUSTER(登録商標)およびBENZONASE(登録商標)ヌクレアーゼ(NOVAGEN(登録商標))、例えば、10ml BUGBUSTER(登録商標)および10μl BENZONASE(登録商標)ヌクレアーゼに懸濁させる。細胞溶解液を室温にて回転プラットフォーム上で、例えば15分間混合する。細胞溶解液を4℃にて、例えば、16,000gにて20分間遠心分離する。タンパク質を含有する上清を、Ni NTA HIS・BIND(登録商標)樹脂を含むNi NTAカラムに加え、4℃で、例えば、1時間混合する。このカラムは2mlのNi NTA HIS・BIND(登録商標)樹脂(NOVAGEN(登録商標))および10ml 1×結合バッファー(NOVAGEN(登録商標)のNi−NTAバッファーキット)からなり得る。次に、カラムフロースルーを回収する。樹脂を例えば、300mM NaCl、50mM NaHPO、25mMイミダゾン、pH8.0を含有する1×洗浄バッファーで2回洗浄する。洗液を重力流により回収する。タンパク質をカラムから1×溶出バッファー、例えば、300mM NaCl、50mM NaHPO、250mMイミダゾン、pH8.0で溶出させる。タンパク質は、結合バッファーで透析し、上記のようにNi NTAカラムに再び流すことによりさらに精製することができる。
PilAのトロンビン切断
次に、PilAをトロンビン(1/50希釈)とともに室温で16時間インキュベートし、ヒスチジンタグを除去する。
トロンビンで切断したPilAに対するサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)
SECカラム(GE healthcare、HILOAD(商標)26/60 SUPERDEX(商標)75分取グレード、高さ60cm 容積およそ319ml)を5CVのSECバッファー(20mM HEPES、150mM NaCl、pH8.52)で平衡化した。およそ10mlの切断PilAをこのカラムに流速2.5ml/分でロードした。0.3CV〜0.9CVから2ml画分を回収した。2回の流出を行った後、画分をSDS−PAGEにより分析した。切断PilAタンパク質を含有する2回の流出からの画分をプールした(「SECプール」、総容量およそ52ml)。
PilA、SECプールの量
SECプールに対して上記のようにRCDC法を行った。切断PilAの濃度は5.37mg/mlであった。
PBS 1×pH7.4によるPilA SECプールの透析(透析倍率=1600)およびRCDCによる処理
RCDCにより測定された透析後濃度は3.0mg/mlであった。
LVL317の精製
浸透圧ショック
LVL317融合タンパク質は細菌周辺質で発現されプロセシングされるので、このタンパク質は浸透圧ショックにより抽出された。
4Lのファーメンター培養物からの、LVL317を含有する冷凍(−20℃)採取した大腸菌B2448細胞ペーストをプールし、24mM Tris−HCl、16%(w/v)スクロース、9.9%(w/v)グルコース、10mM EDTA、pH8.0からなる高張バッファーに、最終容量が4Lとなるまで再懸濁させた。この懸濁液を、RW 16基本撹拌機に装備した3翼プロペラを用い、中速で室温にて30分間穏やかに混合した。懸濁液を15,900xgにて室温で30分間遠心分離した。上清(SN1)をゲル分析用に保持した。
得られたペレットを低張溶液;38mM MgClに再懸濁させ、室温で30分間混合した。この混合物を室温にて15,900xgで30分間遠心分離し、上清(SN2)中に抗原を回収した。
600ml/分の流速で0.45/0.2μmポリエーテルスルホンSartorius Sartopore 2 MidiCapフィルターで濾過することにより、SN2の清澄化を行った。
SN2を20mM NaHPO−NaHPO、pH7.0で1:3希釈し、必要であればpHを7.0に調整し、600ml/分で0.45/0.2μmポリエーテルスルホンSartorius Sartopore 2 MidiCapフィルターでの濾過によりさらに清澄化を行った。
SP SEPHAROSE(商標)ファーストフロー(SP FF)クロマトグラフィー
希釈/濾過したSN2を2CVの20mM NaHPO/NaHPOバッファーpH7.0で平衡化した14cm ID(内径)×20cm長のカラム(カラム容積3100ml)中の強陽イオン交換樹脂(SP SEPHAROSE(商標)FF−GE Healthcare)にロードし、捕捉させた。カラムを5CVの20mM NaHPO/NaHPOバッファーpH7.0で洗浄した後、抗原(LVL317内に含有)を、同じ洗浄バッファー中100mMまでNaCl濃度を高めることにより溶出させた。
典型的なSP SEPHAROSE(商標)ファーストフロークロマトグラムに関しては図12を参照。
Q SEPHAROSE(商標)ファーストフロー(Q FF)クロマトグラフィー
SP FF溶出液中に存在する抗原を20mM Tris pH8.5で1:4希釈し、必要であればpHを8.5に調整し、2CVの20mM TrisバッファーpH 8.5で平衡化した14cm ID×11.8cm長のカラム(カラム容積1800ml)中の強陰イオン交換樹脂(Q SEPHAROSE(商標)FF−GE Healthcare)に通した。抗原はフロースルー画分に回収された。
典型的なQ SEPHAROSE(商標)ファーストフロークロマトグラムに関しては図13を参照。
濃度、ダイアフィルトレーション、ポリソルベート80の添加および濾過除菌
抗原を含有するQ FFフロースルーをクロマトグラムUVに基づいて0.7〜0.8mg/mlまで濃縮し、Pellicon−2(商標)10kDaカットオフメンブレン(Millipore)を用いて、5DVの10mM KHPO/KHPOバッファーpH6.5でダイアフィルトレーションを行った。
5%保存溶液を用い、ポリソルベート80(例えば、TWEEN(商標)80)を前記限外濾過保持液に加え、マグネチックスターラーを用いて130rpm、4℃で30分間撹拌した。ポリソルベート80の終濃度は0.04%であった。限外濾過保持液を0.45/0.2μm酢酸セルロースメンブレン(Sartobran 300、Sartorius)で濾過することにより除菌した。精製されたバルクを−20℃または−80℃で保存した。絶対タンパク質濃度はAAA(アミノ酸分析)により0.737mg/mlで測定した。
実施例9:ポリソルベート80の使用
滴定実験は、濾過除菌の前に精製バルクに終濃度0.04%(w/v)までポリソルベート80、具体的には、TWEEN(商標)80を加えると、微細線維粒子の形成および凝集が軽減されることを示した。
DSC分析によれば、TWEEN(商標)80は、−20℃で保存した後の冷凍/解凍サイクル後、ならびに4℃、−20℃および−80℃および37℃で4日間保存した後に見られる構造変化(30〜45℃)を軽減した。
実施例10:LVL317のSDS−PAGEおよびウエスタンブロット分析
SDS−PAGEおよびウエスタンブロット分析:
NUPAGE(登録商標)、Bis−Tris 4〜12%ゲルに、95℃で5分間加熱した、50mM DTTを含有するNUPAGE(登録商標)LDSサンプルバッファー中、10μgのサンプルを下記のようにロードした(低濃度のサンプルに関しては20μLのサンプルをロードした)。泳動:NUPAGE(登録商標)MESランニングバッファー中、室温(RT)、200ボルトで35分。ゲルをインスタントブルー(Novexin cat.:ISB01L)で2時間染色し、水中で一晩脱染した。
レーン内容:
1:MW標品(10μL)
2:開始(全画分)(10μg)
3:濾過なしのSN1(10μg)
4:濾過なしのSN2(10μg)
5:抽出なし(10μg)
6:ロードSP FF(10μg)
7:フロースルーSP FF(6.9μg)
8:洗浄SP FF(20μL)
9:溶出SP FF(10μg)
10:ストリップSP FF(10μg)
11:ロードQ FF(8.9μg)
12:溶出Q FF(9.8μg)
13:ストリップQ FF(4.8μg)
14:0.04%TWEEN(商標)80添加前のTFF保持液(10μg)
15:0.04%TWEEN(商標)80添加後の濾過しない精製バルク(10μg)
16:0.04%TWEEN(商標)80添加後の濾過除菌した精製バルク(10μg)
17:0.04%TWEEN(商標)80添加後の濾過除菌した精製バルク(20μg+添加大腸菌細胞溶解液Rix(1μg))
18:大腸菌細胞溶解液Rix(2μg)
19:大腸菌細胞溶解液Rix(1μg)
20:大腸菌細胞駅Rix(0.5μg)
PE−PilA融合タンパク質の精製プロセスからのインプロセスサンプルのSDS−PAGEに関しては図14を参照。
ウエスタンブロットについては、タンパク質をNUPAGE(登録商標)転写バッファー+20%メタノール、0.1%SDS中、30ボルト、4℃で一晩、ニトロセルロース膜に転写した。膜を50mM Tris、150mM NaCl pH7.4+5%脱脂粉乳で1時間ブロッキングし、ブロッキングバッファーで希釈したウサギポリクローナル一次抗体(抗Prot−E 1/50000および抗大腸菌(BLR)1/1000)中で2時間インキュベートし、50mM Tris pH7.4+0.05% Tween 20中で5分間3回洗浄し、二次抗体(ブロッキングバッファーで1/5000希釈したアルカリ性ホスファターゼ結合ヤギ抗ウサギ中で1時間インキュベートし、洗浄バッファー中で5分間3回洗浄し、BCIP/NBT基質(1錠/10ml)に溶解した。インキュベーションは全て25ml/膜で行った。
PE−PilA融合タンパク質からの精製プロセスのインプロセスサンプルのウエスタンブロットに関しては図15を参照。ウサギポリクローナル抗PEを用いてブロットした。
レーン内容:
1:MW標品(10μL)
2:開始(全画分)(10μg)
3:濾過なしのSN1(10μg)
4:濾過なしのSN2(10μg)
5:抽出なし(10μg)
6:ロードSP FF(10μg)
7:フロースルーSP FF(6.9μg)
8:洗浄SP FF(20μL)
9:溶出SP FF(10μg)
10:ストリップSP FF(10μg)
11:ロードQ FF(8.9μg)
12:溶出Q FF(9.8μg)
13:ストリップQ FF(4.8μg)
14:0.04%TWEEN(商標)80添加前のTFF保持液(10μg)
15:0.04%TWEEN(商標)80添加後の濾過しない精製バルク(10μg)
16:0.04%TWEEN(商標)80添加後の濾過除菌した精製バルク(10μg)
17:0.04%TWEEN(商標)80添加後の濾過除菌した精製バルク(20μg+添加大腸菌細胞溶解液Rix(1μg))
18:大腸菌細胞溶解液Rix(2μg)
19:大腸菌細胞溶解液Rix(1μg)
20:大腸菌細胞駅Rix(0.5μg)
PE−PilA融合タンパク質からの精製プロセスのインプロセスサンプルのウエスタンブロットに関しては図16参照。ウサギポリクローナル抗大腸菌(BLR)を用いてブロットした。
レーン内容:
1:MW標品(10μL)
2:開始(全画分)(10μg)
3:濾過なしのSN1(10μg)
4:濾過なしのSN2(10μg)
5:抽出なし(10μg)
6:ロードSP FF(10μg)
7:フロースルーSP FF(6.9μg)
8:洗浄SP FF(20μL)
9:溶出SP FF(10μg)
10:ストリップSP FF(10μg)
11:ロードQ FF(8.9μg)
12:溶出Q FF(9.8μg)
13:ストリップQ FF(4.8μg)
14:0.04%TWEEN(商標)80添加前のTFF保持液(10μg)
15:0.04%TWEEN(商標)80添加後の濾過しない精製バルク(10μg)
16:0.04%TWEEN(商標)80添加後の濾過除菌した精製バルク(10μg)
17:0.04%TWEEN(商標)80添加後の濾過除菌した精製バルク(20μg+添加大腸菌細胞溶解液Rix(1μg))
18:大腸菌細胞溶解液Rix(2μg)
19:大腸菌細胞溶解液Rix(1μg)
20:大腸菌細胞駅Rix(0.5μg)
SDS−PAGEおよびウエスタンブロット図の説明: PE−PilA融合タンパク質は30kDaに移動する。浸透圧ショックによる抽出は、細菌の周辺質で発現され、プロセシングされた融合タンパク質を抽出し、細菌由来のコンタミネーションを軽減した。高張処理中の融合タンパク質の損失は小さい(レーン3)。低張処理により小さな割合ながら抽出されないものがあり、細胞との結合を維持する(レーン5)。SP FFフロースルー(レーン7)および両カラムにおけるストリップ画分(レーン10および13)の損失は小さい。ストリップ画分の総容量は少ないので、融合タンパク質の損失は有意ではない。ストリップ画分には分解されたバンドが見られるが、最終産物には見られない。精製バルクには大腸菌宿主細胞タンパク質由来の有意なコンタミネーションはない(レーン16)。
LVL735およびLVL778分析からLVL317と同様のプロファイルが得られた。
実施例11:PE、PilAおよびLVL317の融点データ
PE−PilA融合Hisタグ不含タンパク質(LVL317)の温度遷移を、上記のように精製したPE hisタグ含有(実施例8に記載の通り)タンパク質および切断型PilA(実施例8に記載の通り)タンパク質の両方の温度遷移と比較した。
DSC前に、PEおよびPilAを10mM KHPO/KHPO pH6.5+0.04%Tween80(1:250サンプル:バッファー容量比)中で一晩透析し、それらを融合タンパク質と同じバッファーとした。透析後、BCAによりタンパク質濃度を測定し、300μg/ml(PE)および500μg/ml(PilA)に調整した。
MicroCal,LLC(GE Healthcareの一部門)製のVP(商標)−DSCで行った分析。最終的な透析バッファーを参照として用い、スキャンから差し引いた。DSCスキャン速度90℃/時。配合後の最終容器(FC)にて温度遷移を測定する能力を評価するために、融合タンパク質をFC濃度(60μg/ml)まで希釈した。最終容器のデータは示されていない。
結果:
PE−PilA融合タンパク質およびPEおよびPilAタンパク質の温度遷移に関しては図17を参照。曲線:PilA(1)、タンパク質E(Prot E、PE)(2)、無希釈のPE−PilA PB737μg/ml(3)、およびFC濃度60μg/mlに希釈したPE−PilA PB(4)。
1−PilA Tm:53℃
2−タンパク質E Tm:63
3−無希釈のPE−PilA PB(精製バルク)737μg/ml Tm:53.7℃およびTm:66.1℃
4−FC濃度60μg/mlに希釈したPE−PilA PB Tm:53.2℃およびTm:67.6℃
精製融合タンパク質(LVL317)において2つの遷移が検出された(曲線3および4)。
PE−PilA融合タンパク質のTm(53.7℃)は、PilA遷移(53℃)に類似している。
PE遷移(63℃)に比べてPE−PilAのTm(66.1℃)は有意なシフトである。両ドメインの融合物はPE断片を安定化すると思われる。
無希釈に比べて希釈融合タンパク質のTmのシフトは、濃度依存的である凝集に典型的な、急激に低下する勾配から生じる濃度の人為現象である。
LVL735およびLVL778の抗原折り畳み分析は、LVL317の場合と同様である。
実施例12:Balb/cマウスにおけるPE−PilA融合タンパク質構築物LVL291抗PilAの免疫原性応答
AS03中に配合した精製LVL291 PE−PilA融合タンパク質(異種シグナルペプチドを含まないLVL291融合タンパク質)に対する免疫応答をBalb/cマウスにおいて評価した。0、14および28日目に、動物(マウス20個体/群)を、それぞれAS03中に配合した10μgのPE(ベクターpRIT16762由来)、PilA(ベクターpRIT16790由来)またはPE−PilAで筋肉内により免疫した。対照群にはAS03のみを接種した。各抗原に対する抗体応答を、42日目に採取した個々の血清において測定した。抗体応答は陰性対照で得られた。図18に示されるように、PilAに対する抗体応答は、一価PilAで免疫したマウスにおける抗体応答に比べてPE−PilA融合物で免疫したマウスで高かった。PEに対する抗体応答は、融合タンパク質で免疫したマウスと一価PEで免疫したマウスで同等であった。GMT=幾何平均力価。WINDOWS(登録商標)(Microsoft)下で実行するSOFTMAX(登録商標)Proソフトウエア(Molecular Devices)を用いてデータを取り込んで解析し、4パラメーターロジスティック対数関数を用いて標準曲線を計算した。4パラメーターロジスティック対数関数は、濃度に対する光学密度(対数)スケール上にプロットした際に明白なS字型を示す参照血清の曲線を高精度で表す。抗体濃度は、マウス血清サンプルの各希釈において、標準曲線の補間によって計算した。品質管理血清および未知の血清サンプル中の抗体は、参照の希釈曲線の有効範囲(10〜80%)内にある全ての希釈からの値の平均を取ることによって得られる。結果は図18に示すが、これはBalb/cマウスモデルにおけるLVL291 PE−PilA融合タンパク質に対する抗体応答および一価PEおよびPilAに対する抗体応答をグラフで示したものである。
実施例13:マウス鼻咽頭定着モデル。PE−PilAによる免疫誘導。NTHi 86−028NP株およびNTHi 3224A株による抗原刺激
Balb/c雌マウス(20/群)を鼻腔内に、0日目と14日目に、LT(大腸菌(Escheria coli)の易熱性毒素)を配合した6μgの精製PE−PilA融合タンパク質(86−028NPによる抗原刺激にはLVL291;3224A株による抗原刺激にはLVL317)で、28日目にはリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中、6μgの精製PE−PilA融合タンパク質で免疫を行った。対照マウス(20/群)にはLTのみを接種した。次に、マウスの鼻腔内を5×10 CFU(コロニー形成単位)の同種NTHi 86−028NP株および異種NTHi 3224A株で抗原刺激した。同種および異種は、マウスが免疫されたNTHi株のリファレンスにより決定される。抗原刺激の1日後および2日後に取り出した鼻腔において細菌コロニーを計数した。D1=1日目。D2=2日目。PE−PilA接種は、抗原刺激から1日後および2日後に、鼻咽頭におけるNTHi 86−028NP株および3224A株のクリアランスを高めた。
NTHi 86−028NP株で行った実験に関して: 応答として計数値のlog10値を用いて2要因固定ANOVAを行った。なお、これらの固定要因は群(4水準)および日(2水準)であった。変数の異種性の仮説は棄却され、異種変数を有するモデルをデータに当てはめた。これらの2つの要因の間には有意な相互作用は検出されなかった。PE−PilA融合群(6μg/マウス)は、対照群(LT)に比べてCFUを有意に低下させ、幾何平均比は0.01、0.25の95%信頼区間で0.06に相当した。
NTHi 3224A株で行った実験に関して: 応答としてlog10値を用いて3要因固定ANOVAを行った。なお、これらの固定要因は群、日および実験であった。Shapiro−WilkおよびLeveneの検定では、変数の正規性および異種性の仮説は棄却されなかった。いずれの2要因の間にもまたは3要因の間にも有意な相互作用は検出されず、この分析では主要な要因のみが維持された。PE−PilA/LTは、対照群に比べてCFUを有意に低下させ、幾何平均比は0.02、0.61の95%信頼区間で0.11に相当した。
マウス鼻咽頭におけるNTHi 86−028NP株細菌クリアランスに対するPE−PilA融合タンパク質接種の効果に関しては図19を参照。
マウス鼻咽頭におけるNTHi 3224A株細菌クリアランスに対するPE−PilA融合タンパク質接種の効果に関しては図20を参照。
実施例14:マウス鼻咽頭定着モデル。PilAによる免疫誘導。NTHi 3219C株による抗原刺激。
雌OF1マウス(20マウス/群)の鼻腔内に0日目と14日目にLTを配合した3μgのPilA(ベクター16790由来)で、28日目にはPBS中3μgのPilAで免疫を行った。対照マウスにはLTのみを接種した。次に、マウスの鼻腔内を5×10 CFUのNTHi 3219C株で抗原刺激した。抗原刺激の3日後および4日後に取り出した鼻腔において細菌コロニーを計数した。D3=3日目。D4=4日目。
マウス鼻咽頭における細菌クリアランスに対するPilA接種の効果に関しては図21を参照。
実施例15:マウス鼻咽頭定着モデル。PEによる免疫誘導。NTHi 3224A株による抗原刺激。
Balb/c雌マウス(20マウス/群)の鼻腔内に0日目と14日目にLTを配合した3μgのPE(ベクターpRIT16762由来)で、28日目にはPBS中3μgのPEで免疫を行った。対照マウスにはLTのみを接種した。次に、マウスの鼻腔内を5×10 CFUのNTHi 3224A株で抗原刺激した。抗原刺激の3日後および4日後に取り出した鼻腔において細菌コロニーを計数した。10個体のマウスを3日目(D3)に調べた。10個体のマウスを4日目(D4)に調べた。PE接種は、統計分析のためにダン(Dunn)検定を用いたところ、抗原刺激後4日目に鼻咽頭におけるNTHiのクリアランスを有意に増大させた(図22)。
マウスの鼻咽頭における細菌クリアランスに対するPE接種の効果に関しては図22を参照。
実施例16:ビブロネクチン(vibronectin)結合。LVL317およびLVL735 PE−PilA融合タンパク質によるビブロネクチン(vibronectin)結合の阻害。
精製されたLVL317 PE−PilA融合タンパク質構築物における、PEのビトロネクチンとの結合能を評価した。マイクロタイタープレート(POLYSORP(商標)、Nunc、Thermo Fisger Scientific)をPE(ベクターpRIT16762由来)または精製LVL317 PE−PilA融合タンパク質(10μg/ml)でコーティングした。プレートをNaCl 150mM−ポリソルベート20、0.05%(例えば、TWEEN(商標)20)で4回洗浄し、PBS−BSA 1%で1〜2時間ブロッキングした。4回の洗浄の後、ビトロネクチン(ヒト血漿由来ビトロネクチン、SIGMA−ALDRICH(登録商標))を加え(10μg/ml)、2倍希釈し(12種の希釈液)、これらのプレートを室温で1時間インキュベートした。次に、プレートをNaCl 150mM−ポリソルベート20、0.05%(例えば、TWEEN(商標)20)で4回洗浄した。洗浄後、結合したビトロネクチンを、ペルオキシダーゼヒツジ抗ヒトビトロネクチン(US Biological)を用いて検出した後、オルトフェニレンジアミン/H基質を添加した。発色は、ビトロネクチンに固定された抗体の量に正比例する。
(a)ビトロネクチンに結合したLVL317 PE−PilA融合タンパク質PilA=NTHi 86−028NP由来PilA(pRIT16790に関して記載の通り);PE=タンパク質E(pRIT16762に関して記載の通り)および(b)ビトロネクチンに結合したLVL317およびLVL735 PE−PilA融合タンパク質に関しては図23を参照。
実施例17:ビブロネクチン(vibronectin)結合。LVL291 PE−PilA融合タンパク質に対する抗体によるビブロネクチン(vibronectin)の阻害。
マイクロタイタープレート(POLYSORP(商標)、Nunc、Thermo Fisher Scientific)をPE(ベクターpRIT16762由来)または精製PE−PilA融合タンパク質(10μg/ml)でコーティングした。プレートをNaCl 150mM−ポリソルベート20、0.05%(例えば、TWEEN(商標)20)で4回洗浄し、PBS−BSA 1%で2時間ブロッキングした。洗浄後、ビトロネクチン(ヒト血漿由来ビトロネクチン、SIGMA−ALDRICH(登録商標))を50μg/mlで加え、精製抗体抗PE−PilA(自家生産および精製)を2倍連続希釈し、室温で1時間インキュベートした。次に、プレートをNaCl 150mM−ポリソルベート20、0.05%(例えば、TWEEN(商標)20)で4回洗浄した。4回の洗浄の後、結合したビトロネクチンを、ペルオキシダーゼヒツジ抗ビトロネクチン(US Biological)を用いて検出した後、オルトフェニレンジアミン/H基質を加えた。発色は、ビトロネクチンに固定された抗体の量に正比例する。
PE−PilAに対するポリクローナル抗体によるPEへのビトロネクチン結合の阻害を観察した。
PE−PilA融合タンパク質に対するポリクローナル抗体によるビトロネクチン結合の阻害に関しては図24を参照。
実施例18:LVL291 PE−PilA融合タンパク質の抗原性。ELISA。
精製されたLVL291 PE−PilA融合タンパク質を、対照として一価タンパク質を用いた抗原性試験でバリデートした。融合タンパク質は、配列番号4のアミノ酸22〜160をコードするPE遺伝子断片(pRIT16711に関して記載の通り)に対して、またはNTHi 86−028NP株由来のPilA(ベクターpRIT16790由来)に対して作製されたポリクローナル抗体(ウサギおよびモルモット)で現像するサンドイッチELISAで試験した。
PilAまたはPEは100ng/mlで加え、連続2倍希釈した。30分のインキュベーションの後および洗浄の後、結合した抗原を、PEまたはPilAでの免疫誘導の後に得られたウサギポリクローナル血清により検出した。結合した抗体を、ペルオキシダーゼ抗ウサギIg(Jackson ImmunoResearch Laboratories,Inc.)を用いて検出した後、オルトフェニレンジアミン/H基質を加えた。発色は、存在する抗原の量に正比例する。マイクロタイタープレート用の分光光度計を用いて吸光度を測定した。サンプルの抗原性は、全長PEまたは全長PilA参照抗原の曲線との比較により決定し、μg/mlで表す。参照は100%の抗原性を示した。
表6に見られるように、抗原性は、一価PEおよびPilA抗原に比べて精製LVL291 PE−PilA融合タンパク質で見られた。
Figure 0006236086
実施例19:LVL735 PE−PilA融合タンパク質の免疫原性
雌Balb/cマウス(n=34)をAS01またはAlPO(リン酸アルミニウム)を配合していない1、0.2または0.04μgのPE−PilA融合タンパク質LVL317またはLVL735を含有する0、14および28日目に50μlのワクチン製剤で、筋肉内経路により免疫した。42日目に採取した個々の血清においてPEおよびPilAに対する抗体応答を決定し、PEおよびPilAに対するIgGレベルを測定し、μg/mlで表した。
LVL317およびLVL735に対するPEおよびPilA抗体の応答に関しては図27を参照。GMC=幾何平均濃度。GMT=幾何平均力価。IC=信頼区間。
実施例20:無莢膜型インフルエンザ菌鼻咽頭定着のマウスモデルにおけるLVL735およびLVL317融合タンパク質の防御有効性
雌Balb/cマウスの鼻腔内に0日目と14日目に0.5μgの大腸菌易熱性毒素(LT)と混合した5.8μgのLVL735またはLVL317を含有する10μlのワクチン製剤で免疫を行った。28日目に追加免疫用量5.8μgのアジュバント不含LVL735またはLVL317を投与した。対照マウスには0日目と14日目にLTのみを、28日目にはPBSを接種した。42日目に動物の鼻腔内を5×10 cfuのNTHi 3224A株で抗原刺激した。抗原刺激の1日後および2日後に取り出した鼻腔において細菌コロニーを計数した(n=10/時点)。
鼻腔を媒体中でホモジナイズし、細菌の定量を行う。結果はCFU/mlで良好に表される。
無莢膜型インフルエンザ菌鼻咽頭定着のマウスモデルにおいて細菌クリアランスに対するLVL735およびLVL317接種の効果に関しては図28を参照。
実施例21:PE−PilA融合タンパク質を含む多価ワクチンの調剤
3種類のワクチンを設計した:
10V: 下記の10種の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲート:タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型1由来の莢膜糖類(1−PD)、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型4由来の莢膜糖類(4−PD)、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型5由来の莢膜糖類(5−PD)、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型6B由来の莢膜糖類(6B−PD)、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型7F由来の莢膜糖類(7F−PD)、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型9V由来の莢膜糖類(9V−PD)、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型14由来の莢膜糖類(14−PD)、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型23F由来の莢膜糖類(23F−PD)、破傷風トキソイドにコンジュゲートされた血清型18C由来の莢膜糖類(18C−TT)およびジフテリア毒素にコンジュゲートされた血清型19F由来の莢膜糖類(19F−DT)を含有する10価(10V)のワクチン。
12V: 10Vと同じ10種の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートを含有し、さらに2つの肺炎球菌糖類コンジュゲート、すなわち、CRM197にコンジュゲートされた19A(19ACRM)およびCRM197にコンジュゲートされた6A(6ACRM)を含む12価(12V)のワクチン。
12V+タンパク質(12V+prot): 12Vと同じ12種の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートを含有し、さらにPhtD、dPlyおよびPE−PilA融合タンパク質を含むワクチン。
dPlyの調製: 肺炎球菌ニューモリシンを調製し、ホルムアルデヒド無毒化を用い、国際公開第2004/081515号および国際公開第2006/32499号に記載の通りに無毒化した。
PhtDの発現および精製:
PhtDの発現: PhtDタンパク質は、ヒスチジントライアドの存在を特徴とする肺炎球菌ヒスチジントライアド(Pht)タンパク質ファミリーのメンバーである。PhtDは、838aaの分子であり、5つのヒスチジントライアドを有する(Medlmmune 国際公開第00/37105号 アミノ酸配列は配列番号4およびDNA配列は配列番号5)。PhtDはまた、中央(アミノ酸348〜380番)にプロリンリッチ領域を含む。PhtDは20aaのN末端シグナル配列を有する。PhtDの調製および精製は国際公開第2007/071710号(例えば、実施例1b参照)に記載されている。国際公開第00/37105号からの配列番号4のアミノ酸21〜838の配列は配列番号220に相当する。
Figure 0006236086
Figure 0006236086
タンパク質Dの発現
タンパク質Dは、国際公開第2007/071710号に記載の通りに発現させた。
CRM197大腸菌の発現および精製:
CRM197の生産工程の収率を高めるために、選択的発現様式を、10倍の工程収率の標的を用いて評価した。選択した構築物を大腸菌株(B834(DE3))で、大腸菌由来Flglシグナル配列(19aa)とCRM197(537aa)の間の融合物として発現させた。このシグナル配列は周辺質への輸送の際に切断される。CRM197は浸透圧ショックにより抽出された後に精製される。この精製プロセスは、Q−Sepharose−XL工程とヒドロキシアパタイト工程の間に付加的なクロマトグラフィー工程(フェニルセファロース)が追加されること、および最後のオクチル−Sepharose 4FFでのクロマトグラフィー工程が除かれること以外は、国際公開第2006/100108号に開示されているものと同様である。
コンジュゲートの調製
精製された肺炎球菌多糖をいかにして調製するかは当技術分野で周知である。これらの実施例の目的で、多糖を本質的に欧州特許第072513号に記載の通りに、または密接に関連した方法により作製した。コンジュゲーション前に、多糖は下記のような微少溶液操作によってサイズ調整してもよい。
活性化およびカップリング条件は、各多糖に特異的である。これらを表1に示す。サイズ調整済みの多糖(6Bおよび23F以外)はNaCl 2M、NaCl 0.2Mまたは注射水(WFI)に溶かした。全ての血清型について最適多糖濃度を評価した。血清型18C以外の全ての血清型は、下記に詳述するように、担体タンパク質に直接コンジュゲートした。
アセトニトリルまたはアセトニトリル/水(50%/50%)溶液中100mg/mlの保存溶液から、CDAP(1−シアノ−4−ジメチルアミノピリジニウムテトラフルオロボレート)(CDAP/PS比 0.5〜1.5mg/mg PS)を多糖溶液に加えた。1.5分後に、0.2M〜0.3MのNaOHを加えて特定の活性化pHとした。多糖の活性化はこのpHにて25℃で3分間行った。活性化した多糖に精製タンパク質(タンパク質D、CRM197またはDT)(この量は最初のPS/担体タンパク質比に依存する)を加え、その特定のpHで最大2時間(血清型による)、pH調整下でカップリング反応を行った。未反応のシアン酸エステル基をクエンチするために、次に、2Mグリシン溶液をこの混合物に加えた。pHをクエンチングpH(pH9.0)に調整した。この溶液を25℃で30分間撹拌した後、ゆっくり連続撹拌しながら2〜8℃で一晩インキュベートした。
18Cの調製:
18Cを、リンカー−アジピン酸ジヒドラジド(ADH)を介して担体タンパク質に連結した。
コンジュゲーション前に多糖血清型18Cに微少溶液操を行った。
EDAC(2−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩)による破傷風トキソイドの誘導体化
破傷風トキソイドの誘導体化のため、精製したTTを0.2M NaCl中で25mg/mlに希釈し、ADHスペーサーを終濃度が0.2Mとなるように加えた。スペーサーの溶解が完了したところで、pHを6.2に調整した。次に、EDAC(1−エチル−3−(3−ジメチル−アミノプロピル)カルボジイミド)を終濃度が0.02Mとなるように加え、この混合物をpH調整下で1時間撹拌した。この縮合反応を、pHを25℃で少なくとも30分間9.0まで高めることによって停止させた。
誘導体化されたTTに、次に、ダイアフィルトレーションを行い(10kDa CO膜)、残留するADHおよびEDAC試薬を除去した。
TTAH(ADHリンカーにコンジュゲートされた破傷風トキソイド)バルクを最後に濾過除菌し、カップリング工程まで−70℃で保存した。
TTAHのPS 18Cへの化学的カップリング
コンジュゲーションパラメーターの詳細は表1に見出すことができる。
2グラムの微少溶液操済みPSを定義された濃度で水に希釈し、NaCl粉末を加えることにより2M NaClに調整した。
CDAP溶液(100mg/ml 50/50v/vアセトニトリル/WFI中に新たに調製)を、適当なCDAP/PS比となるように加えた。
0.3M NaOHを加えることによりpHを活性化pH9.0まで上昇させ、TTAHの添加までこのpHで安定させた。
3分後、誘導体化されたTTAH(0.2M NaCl中20mg/ml)をTTAH/PS比が2となるように加え、pHをカップリングpH9.0に調整した。この溶液を1時間、pH調整下に置いた。
クエンチングのため、2Mグリシン溶液をPS/TTAH/CDAP混合物に加えた。
pHをクエンチングpH(pH9.0)に調整した。
この溶液を25℃で30分間撹拌した後、ゆっくり連続撹拌しながら一晩2〜8℃に置いた。
肺炎球菌莢膜糖類−タンパク質D/TT/DT/PhtD/Plyコンジュゲートの特定の活性化/カップリング/クエンチング条件
行ヘッダーに「μfluid」とある場合は、その糖類がコンジュゲーション前に微少溶液操作によりサイズ調整されたことを示す。微少溶液操作後の糖類のサイズは表2に示す。
Figure 0006236086
Figure 0006236086
コンジュゲートの精製:
コンジュゲートは、0.15M NaCl(ただし、18CではS500HRをバッファーとして使用し、19Aでは1.15MNaClを含有する20mM酢酸塩pH6.2を使用した)で平衡化したSephacryl S400HRゲル濾過カラムを用いたゲル濾過により小分子(DMAPを含む)および非コンジュゲート糖類およびタンパク質を除去することで精製した。反応成分の分子サイズの違いに基づき、PS−PD、PS−TT、PS−CRM197またはPS−DTコンジュゲートが最初に溶出し、遊離PS、次いで、遊離タンパク質担体、最後にDMAPおよび他の塩(NaCl、グリシン)が続く。
コンジュゲートを含有する画分はUV280nmにより検出される。画分をそれらのKdに従ってプールし、濾過除菌し(0.22μm)、+2〜8℃で保存する。コンジュゲート調製物のPS/タンパク質比を決定した。
ワクチンの調剤
10Vワクチンは、リン酸アルミニウム上に、1、3、1、1、1、1、1、3、3、1μgのヒト用量で吸着された肺炎球菌莢膜糖類血清型1、4、5、6B、7F、9V、14、18C、19Fおよび23Fコンジュゲートを一緒に含有する(これらの糖類はリン酸アルミニウムに個々に吸着させた後、それらを一緒に混合し、リン酸アルミニウムのレベルを500μgに調整した)。
12Vワクチンは、リン酸アルミニウム上に吸着された2μg用量の血清型19Aおよび6Aコンジュゲートを追加し、10Vワクチンと同様にして作製した。
12V+タンパク質ワクチンは、タンパク質PhtD、dPlyおよびPE−PilAを加えたこと以外は、12Vワクチンと同様にして作製した。PE−PilAは本明細書に記載の通りに作製した。12コンジュゲートと前記タンパク質を、12Vに関しては上記した用量、タンパク質は各30μg(注:これは30μgのPE−PilAを表し、30μgのPEと30μgのPilAを表すのではない)の用量を用いて一緒に混合した。
実施例22:マウスにおける10V、12Vおよび12V+タンパク質ワクチンの免疫原性の比較
抗肺炎球菌多糖PS(多糖)ELISAの説明
マイクロプレートを、莢膜多糖(CPS)(PBS中、2.5μg/mlのPS1およびPS3、5μg/mlのPS4、5、6A、6B、7F、9Vまたは14;10μg/mlのPS19Aおよび23Fまたは40μg/mlのPS18CおよびPS19F、100μl/ウェル)で37℃にて2時間コーティングした。これらのプレートをNaCl 150mM(0.9%)−ポリソルベート20 0.05%で3回洗浄した。CPS(2.5mg/mlであった6Aおよび6B以外は(except or) 1mg CPS/mlの無希釈血清)V/Vを含有するPBS−ポリソルベート20 0.05%中に血清を希釈し(6Aおよび6Bに関しては1/2、他の血清型に関しては1/10)、CPSに対する抗体を中和させるために37℃で1時間インキュベートした。「マウスにおける3種のワクチン製剤の免疫原性」と題された節に記載の通りに免疫したマウス由来の血清または参照(ChrompureマウスIgGで較正した内部参照)をマイクロウェルに加え、PBS−ポリソルベート20 0.05%で連続希釈して100μlとした(二倍希釈工程)。これらのプレートを振盪下、室温で30分間インキュベートした。これらのプレートを上記のように洗浄し、ペルオキシダーゼにコンジュゲートされた抗マウスIgG抗体(100μl/ウェル)を加え、プレートを振盪しながら室温で30分間インキュベートした。洗浄後、基質(10mlのクエン酸塩0.1M pH4.5〜4.6および5μlのH中、4mgのOPDA(オルトフェニレン−ジアミン))を各ウェルに加え(100μl)、これらのプレートを暗所で15分間インキュベートした。HCl 1N(50μl)を添加することにより反応を停止させた。分光光度計を用い、490nmまたは参照に関しては620nmで吸光度を読み取った。発色は、血清中に存在する抗体の量に正比例する。
PD、PEおよびPilA抗体を測定するためのELISAの説明
プレートを、100μl/ウェルの、炭酸バッファーpH9.6中、2μg/mlのPD(1mg/ml)、2μg/mlのPE(1500μg/ml)、2μg/mlのPilA(3660μg/ml)で4℃にて一晩コーティングした。これらのプレートをNaCl 0.9% ポリソルベート20 0.05%で4回洗浄した。PEおよびPilA ELISAに関しては、プレートを室温で30分間(振盪しながら)PBS−BSA1%で飽和させた。洗浄後、「マウスにおける3種のワクチン製剤の免疫原性」と題された節に記載の通りに免疫したマウス由来の血清または参照(ChrompureマウスIgGで較正した内部参照)をマイクロウェルに加え、PBSポリソルベート20 0.05%(PDアッセイの場合)およびPBSポリソルベート20 0.05% BSA 0.1%(PEおよびPilAアッセイの場合)で連続希釈して100μlとした(二倍希釈工程)。次に、これらのプレートを振盪しながら室温で30分間インキュベートした。洗浄後、プレートをペルオキシダーゼにコンジュゲートされた抗マウスIgG抗体とともに(100μl/ウェル)振盪しながら室温で30分間インキュベートした。次に、これらのプレートを上記のように洗浄し、基質コンジュゲート(10mlのクエン酸塩0.1M pH4.5〜4.6および5μlのH中、4mgのOPDA(オルトフェニレン−ジアミン))を各ウェルに加え(100μl)、暗所で15分間置いた。HCl 1N 50μlの添加により反応を停止させ、490nm(参照に関しては620nm)で吸光度を読み取った。
PhtDおよびdPly抗体を測定するためのELISAの説明
プレートを、100μl/ウェルの1μg/mlのPhtD(1021μg/ml)または4μg/mlのPly(367μg/ml)で37℃にて2時間コーティングした。次に、これらのプレートをNaCl 0.09% ポリソルベート 0.05%で3回洗浄した。洗浄後、「マウスにおける3種のワクチン製剤の免疫原性」と題された節に記載の通りに免疫したマウス由来の血清または参照(ChrompureマウスIgGで較正した内部参照)をマイクロウェルに加え、PBSポリソルベート20 0.05%で連続希釈して100μlとした(二倍希釈工程)。次に、これらのプレートを振盪しながら室温で30分間インキュベートした。洗浄後、プレートをペルオキシダーゼにコンジュゲートされた抗マウスIgG抗体とともに(100μl/ウェル)振盪しながら室温で30分間インキュベートした。これらのプレートを上記のように洗浄し、基質コンジュゲート(10mlのクエン酸塩0.1M pH4.5および5μlのH中、4mgのOPDA(オルトフェニレン−ジアミン))を各ウェルに加え(100μl)、暗所で15分間置いた。HCl 1N 50μlの添加により反応を停止させ、490nm(参照フィルターに関しては620nm)で吸光度を読み取った。
オプソニン化貪食作用アッセイ(OPA)の説明
血清サンプルを56℃で45分間加熱して残存する内因性補体を不活性化した。各1:2希釈血清サンプルの25μlのアリコートを、96ウェル丸底マイクロタイタープレートのウェル当たり25μlのOPAバッファー(HBSS(ハンクス平衡塩溶液)−14.4%不活性化FCS(ウシ胎児血清))中に二倍連続希釈した。次に、活性化HL−60細胞(1×10細胞/ml)、新たに解凍した肺炎球菌ワーキングシードおよび新たに解凍したベビーウサギ補体の例えば、4/2/1比(v/v/v)(ただし、血清型1、6Bおよび6Aの場合、その比は4/2/2とした)の混合物25μlを希釈血清に加え、最終容量を50μlとした。このアッセイプレートを、オービタルシェーカー(210rpm)を用い、37℃で2時間インキュベートし、貪食作用プロセスを促進した。マイクロプレートを氷上に少なくとも1分間置くことにより反応を停止させ、プレートは使用するまで氷上で維持した。次に、プレートの各ウェルの20μlアリコートを96ウェル平底マイクロプレートの対応するウェルに移し、50μlのTodd−Hewittブロス−0.9%寒天を各ウェルに加えた。37℃、5%COで一晩インキュベートした後、寒天内に現れた肺炎球菌コロニーを、自動画像解析システム(KS 400、Zeiss、オーバーコッヘン、ドイツ)を用いて計数した。血清サンプルを含まない8ウェルを細菌対照として使用し、ウェル当たりの肺炎球菌の数を決定した。対照ウェルのCFUの平均数を決定し、各血清サンプルの殺傷活性の計算に用いた。血清サンプルのOPA力価は、肺炎球菌の50%殺傷を促すことができる血清の希釈率の逆数により決定した。オプソニン化貪食作用力価は、4パラメーター曲線当てはめ解析を用いて計算した。
マウスにおける3種のワクチン製剤の免疫原性
2試験区に分配した2群の27個体雌Balb/cマウスを、0、14および28日目に1/10ヒト用量の、タンパク質単独(PhtD、dPlyおよびPEPilA)、Prevnar 13(商標)(市販の連鎖球菌ワクチン−結果は示さず)、10V、12V(DSP2A017)および12V+タンパク質(DSP2A012)GMPロットを含む種々の製剤の筋肉内(IM)注射によって免疫した。マウスの違う肢に、1/10ヒト用量のInfanrix Hexa(商標)(ジフテリアトキソイド、破傷風トキソイド、百日咳トキソイド、線維状ヘマグルチニン、パータクチン、B型肝炎表面抗原、不活性化1、2および3型ポリオウイルスならびにインフルエンザ菌b糖類(PRP)を含むワクチン)を施した(臨床試験における乳幼児の異なる部位における併用投与を模倣)。
42日目に採取した個々の血清およびプールした血清においてそれぞれ抗IgGレベルおよびオプソニン化貪食作用力価を決定した。
12V+タンパク質ワクチンの、IgG抗体力価およびオプソニン化活性を誘導する能力を評価し、12Vおよび10Vワクチンの場合と比較した。
種々の製剤を注射したマウス由来の血清を、多糖血清型およびタンパク質に対してELISA(上記のように)で試験し、また、12の多糖血清型に対してOPAで試験した。
12V+タンパク質ワクチンは、ほとんどの血清型に対して12Vに類似する応答を誘導した。
図31の結果は、12V+製剤および肺炎球菌糖類コンジュゲートを含まなかった製剤に関して測定されたPE、PilA、PhtD、PlyおよびPD抗体応答間に統計学的な差は無かったことを示した。
実施例23:モルモットにおける10V、12Vおよび12V+タンパク質ワクチンの免疫原性の比較
ELISA抗肺炎球菌多糖PSの説明
マイクロプレートを、100μl/ウェルの2.5μg/mlのPS1、5μg/mlのPS4、5、6A、6B、7F、9Vまたは14;10μg/mlのPS19Aおよび23F、40μg/mlのPS18CおよびPS19Fまたは参照ウェルに関してはPBS中2μg/mlに希釈したAffinipureヤギ抗モルモットIgG(2.4mg/ml)で37℃にて2時間コーティングした。これらのプレートをNaCl 150mM(0.9%)−ポリソルベート20 0.05%で3回洗浄した。各群からプールした血清を、CPS(2.5mg/mlの6Aおよび6B以外は1mg CPS/mlの無希釈血清)V/Vを含有するPBS−ポリソルベート20 0.05%中に希釈し(PS 6Aおよび6Bに関しては1/2、他の全ての血清型に関しては1/10)、CPSに対する抗体を中和させるために37℃で1時間インキュベートした。「モルモットにおける3種のワクチン製剤の免疫原性」と題された節に記載の通りに免疫したモルモット由来の血清をマイクロウェルに加え、PBS−ポリソルベート20 0.05%で連続希釈して100μlとするか(二倍希釈工程)、または参照(PBS−ポリソルベート20 0.05%で0.25μg/mlに希釈したChrompureモルモットIgG(11mg/ml)を加えた。これらのプレートを振盪下、室温で30分間インキュベートした。これらのプレートを上記のように洗浄し、ペルオキシダーゼにコンジュゲートされた抗モルモットIgG抗体(100μl/ウェル)を加え、プレートを振盪しながら室温で30分間インキュベートした。洗浄後、基質(10mlのクエン酸塩0.1M pH4.5〜4.6および5μlのH中、4mgのOPDA)を各ウェルに加え(100μl)、暗所で15分間インキュベートした。HCl 1Nを添加することにより反応を停止させた。分光光度計を用い、490nm(参照に関しては620nm)で吸光度を読み取った。発色は、血清中に存在する抗体の量に正比例する。
抗PD、PE、およびPilA抗体を測定するためのELISAの説明
プレートを、100μl/ウェルの、PBS中の炭酸バッファーpH9.6中、2μg/mlのPD(1mg/ml)、2μg/mlのPE(1500μg/ml)、または2μg/mlのPilA(3660μg/ml)または参照ウェルに関してはPBS中2μg/mに希釈したAffinipureヤギ抗モルモットIgG(2.4mg/ml)で37℃にて2時間コーティングした。これらのプレートをNaCl 0.9% ポリソルベート20 0.05%で4回洗浄した。PEおよびPilA ELISAについては(この工程はPDおよびPly ELISAについては実施しなかった)、プレートを室温で30分、PBS−BSA1%で飽和させた。洗浄後、「モルモットにおける3種のワクチン製剤の免疫原性」と題された節に記載の通りに免疫したモルモット由来の血清または参照血清サンプル(ChrompureモルモットIgGで較正した内部標準)をマイクロウェルに加え、PBSポリソルベート20 0.05%(PD ELISAの場合)およびPBSポリソルベート20 0.05% BSA 0.1%(PEおよびPilA ELISAの場合)中に連続希釈して100μlとした(二倍希釈工程)。これらのプレートを室温で30分間インキュベートした。洗浄後、プレートをペルオキシダーゼにコンジュゲートされた抗モルモットIgG抗体(100μl/ウェル)とともに振盪しながら室温で30分間インキュベートした。プレートを上記のように洗浄し、基質コンジュゲート(10mlのクエン酸塩0.1M pH4.5〜4.6および5μlのH中、4mgのOPDA)を各ウェルに加え(100μl)、暗所で15分間置いた。HCl 1N 50μlを添加することにより反応を停止させ、490nm(参照フィルターに関しては620nm)で吸光度を読み取る。
PhtDおよびdPly抗体を測定するためのELISAの説明
プレートを、100μl/ウェルの、PBS中1μg/mlのPhtD(1021μg/ml)または2μg/ml Ply(376μg/ml)で37℃にて2時間コーティングした。次に、これらのプレートをNaCl 0.9% ポリソルベート20 0.05%で4回洗浄した。洗浄後、「モルモットにおける3種のワクチン製剤の免疫原性」と題された節に記載の通りに免疫したモルモット由来の血清または参照(ChrompureモルモットIgGで較正した内部標準)をマイクロウェルに加え、PBSポリソルベート20 0.05%中に連続希釈して100μlとした(二倍希釈工程)。これらのプレートを振盪しながら室温で30分間インキュベートした。洗浄後、プレートをペルオキシダーゼにコンジュゲートされた抗モルモットIgG抗体(100μl/ウェル)とともに振盪しながら室温で30分間インキュベートした。プレートを上記のように洗浄し、基質コンジュゲート(10mlのクエン酸塩0.1M pH4.5〜4.6および5μlのH中、4mgのOPDA)を各ウェルに加え(100μl)、暗所で15分間置いた。HCl 1N 50μlを添加することにより反応を停止させ、490nm(参照フィルターに関しては620nm)で吸光度を読み取った。
オプソニン化貪食作用アッセイ
血清サンプルを56℃で45分間加熱して残存する内因性補体を不活性化した。各1:2希釈血清サンプルの25μlのアリコートを、96ウェル丸底マイクロタイタープレートのウェル当たり25μlのOPAバッファー(HBSS(ハンクス平衡塩溶液)−14.4%不活性化FCS(ウシ胎児血清))中に二倍連続希釈した。次に、活性化HL−60細胞(1×10細胞/ml)、新たに解凍した肺炎球菌ワーキングシードおよび新たに解凍したベビーウサギ補体の例えば、4/2/1比(v/v/v)(ただし、血清型1、6Bおよび6Aの場合、その比は4/2/2とした)の混合物25μlを希釈血清に加え、最終容量を50μlとした。このアッセイプレートを、オービタルシェーカー(210rpm)を用い、37℃で2時間インキュベートし、貪食作用プロセスを促進した。マイクロプレートを氷上に少なくとも1分間置くことにより反応を停止させた(プレートはさらなる使用まで氷上で維持しなければならない)。次に、プレートの各ウェルの20μlアリコートを96ウェル平底マイクロプレートの対応するウェルに移し、50μlのTodd−Hewittブロス−0.9%寒天を各ウェルに加えた。37℃、5%COで一晩インキュベートした後、寒天内に現れた肺炎球菌コロニーを、自動画像解析システム(KS 400、Zeiss、オーバーコッヘン、ドイツ)を用いて計数した。血清サンプルを含まない8ウェルを細菌対照として使用し、ウェル当たりの肺炎球菌の数を決定した。対照ウェルのCFUの平均数を決定し、各血清サンプルの殺傷活性の計算に用いた。血清サンプルのOPA力価は、肺炎球菌の50%殺傷を促すことができる血清の希釈率の逆数により決定した。オプソニン化貪食作用力価は、4パラメーター曲線当てはめ解析を用いて計算した。
モルモットにおける3種の製剤の免疫原性
2試験区に分配した2群の17個体モルモットを、0、14および28日目に、1/4ヒト用量の、タンパク質単独(PhtD、dPlyおよびPEPilA)、Prevnar 13(商標)(市販の連鎖球菌ワクチン−結果は示さず)、10V、12V(DSP2A017)および12V+タンパク質(DSP2A012)GMPロットを含む種々の製剤の筋肉内(IM)注射によって免疫した。モルモットの違う肢に、ヒト用量の1/4のInfanrix Hexa(商標)(ジフテリアトキソイド、破傷風トキソイド、百日咳トキソイド、線維状ヘマグルチニン、パータクチン、B型肝炎表面抗原、不活性化1、2および3型ポリオウイルス、ならびにインフルエンザ菌b糖類(PRP)を含むワクチン)を施した(臨床試験における乳幼児の異なる部位における併用投与を模倣)。
42日目に採取した個々の血清およびプールした血清においてそれぞれ抗IgGレベルおよびオプソニン化貪食作用力価を決定した。
IgG抗体力価およびオプソニン化活性を評価し、12V+タンパク質、12Vおよび10Vワクチン間で比較した。
種々の製剤を注射したモルモット由来の血清を、多糖血清型およびタンパク質に対してELISAで試験し、また、製剤中の12の多糖血清型に対してOPAで試験した。
12V+タンパク質は、12V製剤に類似する応答を誘導した。
図34の結果は、PEPilAと組み合わせた場合に、12価コンジュゲートの免疫原性に対して負の影響は無いことを示した。
12V+タンパク質GMP製剤で得られた結果は、10V多糖ならびにタンパク質の免疫原性を実証し、この製剤の臨床評価を裏付ける。

Claims (21)

  1. 1種以上の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートとタンパク質成分とを含み、そのタンパク質成分がインフルエンザ菌由来のタンパク質Eもしくはタンパク質Eの免疫原性断片およびPilAもしくはPilAの免疫原性断片を含む、免疫原性組成物。
  2. 1種以上の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートとタンパク質成分とを含み、そのタンパク質成分がインフルエンザ菌由来のタンパク質EおよびPilAを含む、免疫原性組成物。
  3. タンパク質Eまたはタンパク質Eの免疫原性断片が、配列番号4とその全長にわたって少なくとも75%、77%、80%、85%、90%、95%、97%、99%または100%の同一性を有する配列を含むポリペプチドである、請求項1または2に記載の免疫原性組成物。
  4. タンパク質Eの免疫原性断片が、配列番号4の少なくとも7、10、15、20、25、30、50、75または100個の連続するアミノ酸の免疫原性断片を含むポリペプチドである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
  5. PilAまたはPilAの免疫原性断片が、配列番号58とその全長にわたって少なくとも80%、85%、90%、95%、97%または100%の同一性を有する配列を含むポリペプチドである、請求項1〜のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
  6. PilAまたはPilAの免疫原性断片が、配列番号58の少なくとも7、10、15、20、25、30または50個の連続するアミノ酸の免疫原性断片を含むポリペプチドである、請求項1〜のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
  7. PilAまたはPilAの免疫原性断片と共有結合により連結されて融合タンパク質を形成するタンパク質Eまたはタンパク質Eの免疫原性断片を含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
  8. 前記融合タンパク質が
    式I:
    (X)m−(R1)n−A−(Y)o−B−(Z)p (式I)
    を有し、式中、
    Xは、シグナルペプチドまたはMHHHHHH(配列番号2)であり;
    mは、0であり;
    R1は、アミノ酸であり;
    nは、0であり;
    Aは、タンパク質Eの免疫原性断片であり、ここでタンパク質Eが配列番号4〜配列番号57のいずれか1つから選択される;
    Yは、GGであり;
    oは、0または1であり;
    Bは、PilAの免疫原性断片であり、ここでPilAが配列番号58〜配列番号121のいずれか1つから選択される;
    Zは、GGHHHHHH(配列番号3)であり;かつ
    pは、0または1である、
    請求項に記載の免疫原性組成物。
  9. 前記融合タンパク質が、配列番号194である、請求項7または8に記載の免疫原性組成物。
  10. 前記融合タンパク質が、配列番号136、配列番号138、配列番号140、配列番号142、配列番号144、配列番号146、配列番号148、配列番号150、配列番号182、配列番号184、配列番号186、配列番号188、配列番号190、配列番号192、配列番号194、配列番号196、配列番号198、配列番号200、配列番号202または配列番号204のいずれかと少なくとも95%、98%または99%同一である、請求項7または8に記載の免疫原性組成物。
  11. グナルペプチドが除去されている、請求項7〜10のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
  12. 前記1種以上の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートがコンジュゲートされた血清型1糖類、コンジュゲートされた血清型4糖類、コンジュゲートされた血清型5糖類、コンジュゲートされた血清型6B糖類、コンジュゲートされた血清型7F糖類、コンジュゲートされた血清型9V糖類、コンジュゲートされた血清型14糖類、コンジュゲートされた血清型18C糖類、コンジュゲートされた血清型19F糖類およびコンジュゲートされた血清型23F糖類を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
  13. 前記1種以上の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートがコンジュゲートされた血清型6A糖類およびコンジュゲートされた血清型19A糖類をさらに含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
  14. 前記1種以上の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートがコンジュゲートされた血清型33F糖類およびコンジュゲートされた血清型22F糖類をさらに含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
  15. 前記1種以上の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートが、破傷風トキソイド(TT)、TTのC断片、ジフテリアトキソイド、CRM197(交差反応物質197)、ニューモリシン、タンパク質D(インフルエンザ菌由来)、PhtD(ポリヒスチジントライアドD)、PhtDE(肺炎球菌ヒスチジントライアドDとEの間の融合物)およびN19からなる群から独立に選択される担体タンパク質にコンジュゲートされている、請求項1〜14のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
  16. 前記1種以上の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートが、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型1糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型4糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型5糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型6B糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型7F糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型9V糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型14糖類、タンパク質Dにコンジュゲートされた血清型23F糖類、破傷風トキソイドにコンジュゲートされた血清型18C糖類およびジフテリアトキソイドにコンジュゲートされた血清型19F糖類を含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の免疫原性組成物。
  17. 免疫原性組成物がさらに、ポリヒスチジントライアドファミリー(PhtX)、無毒化ニューモリシン(dPly)、コリン結合タンパク質ファミリー(CbpX)、CbpX末端切断型、LytX(自己分解酵素)ファミリー、LytX末端切断型、CbpX末端切断型−LytX末端切断型キメラタンパク質、PcpA(肺炎球菌コリン結合タンパク質A)、PspA(肺炎球菌表面タンパク質A)、PsaA(肺炎球菌表面アドヘシンA)、Sp128(肺炎球菌128)、Sp101(肺炎球菌101)、Sp130(肺炎球菌130)、SP125(肺炎球菌125)およびSP133(肺炎球菌133)からなる群から選択される少なくとも1つの非コンジュゲートまたはコンジュゲート肺炎球菌タンパク質を含む、請求項1〜16のいずれか1項に記載の免疫原性組成物。
  18. 請求項1〜17のいずれか一項に記載の免疫原性組成物と薬学上許容される賦形剤とを含むワクチン。
  19. 肺炎球菌感染またはインフルエンザ菌感染により引き起こされる疾患の治療または予防において使用するための、請求項1〜17のいずれか一項に記載の免疫原性組成物または請求項18に記載のワクチンであって、該疾患が、肺炎、浸潤性肺炎球菌性疾患(IPD)、慢性閉塞性肺疾患(COPD)の増悪、中耳炎、髄膜炎、菌血症、および結膜炎からなる群から選択される少なくとも1つの疾患を含む、上記免疫原性組成物またはワクチン。
  20. 融合タンパク質が、シグナルペプチドが除去されている配列番号148、すなわち、配列番号177 (QIQKAEQN DVKLAPPTDV RSGYIRLVKN VNYYIDSESI WVDNQEPQIV HFDAVVNLDK GLYVYPEPKR YARSVRQYKI LNCANYHLTQ VRTDFYDEFW GQGLRAAPKK QKKHTLSLTP DTTLYNAAQI ICANYGEAFS VDKKGGTKKA AVSELLQASA PYKADVELCV YSTNETTNCT GGKNGIAADI TTAKGYVKSV TTSNGAITVK GDGTLANMEY ILQATGNAAT GVTWTTTCKG TDASLFPANF CGSVTQ)である、請求項7または8に記載の免疫原性組成物。
  21. 融合タンパク質が、シグナルペプチドが除去されている配列番号194、すなわち、配列番号219 (IQKAEQND VKLAPPTDVR SGYIRLVKNV NYYIDSESIW VDNQEPQ IVH FDAVVNLDKG LYVYPEPKRY ARSVRQYKIL NCANYHLTQV RTDFYDEFWG QGLRAAPKKQ KKHTLSLTPD TTLYNAAQII CANYGEAFSV DKKGGTKKAA VSELLQASAP YKADVELCVY STNETTNCTG GKNGIAADIT TAKGYVKSVT TSNGAITVKG DGTLANMEYI LQATGNAATG VTWTTTCKGT DASLFPANFC GSVTQ) である、請求項7または8に記載の免疫原性組成物。
JP2015537216A 2012-10-17 2013-10-15 1種以上の肺炎球菌莢膜糖類コンジュゲートとインフルエンザ菌由来のタンパク質Eおよび/またはPilAを含むタンパク質成分とを含む免疫原性組成物 Active JP6236086B2 (ja)

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