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JPH06503465A - 髄膜炎菌のクラスiの外膜タンパク質のワクチン - Google Patents

髄膜炎菌のクラスiの外膜タンパク質のワクチン

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JPH06503465A
JPH06503465A JP2501662A JP50166290A JPH06503465A JP H06503465 A JPH06503465 A JP H06503465A JP 2501662 A JP2501662 A JP 2501662A JP 50166290 A JP50166290 A JP 50166290A JP H06503465 A JPH06503465 A JP H06503465A
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ウイールツ,エマニユエル・ジエイ・エイチ・ジエイ
バン・デル・レイ,ペーター
ヘツケルズ,ジヨン・エドワード
クラーク,イアン・ニコラス
Original Assignee
アメリカン・サイアナミド・カンパニー
デ・スタート・デル・ネデルランデン・ヴエルテゲンウールデイジ・ドール・デ・ミニスター・ヴアン・ウエルジーン、ボルクスゲゾンドハイド・エン・クルツール
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 バクテリアの髄膜炎は、軟膜炎の中またはそれに隣接するバクテリアの生長によ り引き起こされる中枢神経系の炎症の病気である。髄膜炎は、子供および若い大 人に影響を与える急性感染症であり、そして他の因子のなかでも、他のバクテリ アおよびウィルスの病原体を包含する髄膜炎菌(Neisseria meni ngitidis)により引き起こされる。
髄膜炎菌は、莢膜または細胞壁の抗原の存在に依存して、血清学の群に細分され る。現在認識されている血清群は、血清凝集により分離されるように、ASB、 、C,D、W−1、x、ySz、および29Eを包含する。群A、B、C,W− 135およびYの血清群の特異せの原因となる多糖類は精製された。
髄膜炎菌についての保菌者の割合は、病気の発生より非常に高い。ある人は一時 的保菌者であるが、他の人は慢性の保菌者であり、多少連続的にあるいは時々の 方法で髄膜炎菌を放出する。髄膜炎菌の保菌者の状態は、免疫化のプロセスであ り、そしてコロニー化の2週以内に、髄膜炎菌に対する抗体の産生は同定するこ とができる。バクテリアの抗体は莢膜の多糖類および他の細胞壁の抗原の両者に 対する向けられるように思われる。
研究において、骨髄炎菌の外膜は3〜5の主要なタンパク質を有し、主な41. 000Mrまたは38.000Mrのタンパク質は血清型特異的抗原決定基を有 することが示された。ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの電気泳動 ゲル(SDS−PAGE)上の外膜タンパク質のプロフィルにおいて、かなりな 程度の菌株間の異質性が存在する。
ペプチドのマツピングの鎖により定められるように、タンパク質は普通のペプチ ド構造に基づいて5つのクラス、1〜5と表示する、からなる。
異なる血清型の構造の間である程度共有される46.000MrのクラスIのタ ンパク質に対して、バクテリアのモノクローナル抗体が産生された。[フラッジ (Frasch) 、C,E、ら(1985)p、633、「骨髄炎菌のワクチ ンにおける新しい発展(New Devel。
pments in Meningococcal Vaccines)J 、 G、 K、スターツルニク(Schoolnik)ら(編)、病原性ナイセリア 1f(The Pathogenic N15seria)アメリカン・ソサイ アティ・フォー・マイクロバイオロジー(Ame r 1can 5ociet y for Microbiology)、ワシントンD、C,]。
群A、C,W−135またはYの骨髄炎菌の莢膜多糖類を使用して、有機体に対 するワクチンが開発された。これらのワクチンは短い期間有効であったが、それ らは免疫学的メモリーを誘発せず、そして被検体はほぼ3年以内に再びワクチン 接種してそれらの抵抗性を維持しなくてはならなかった。群Bの多糖類は免疫原 性に劣り、そして首尾よいワクチンは産生されなかった。低い活性についての可 能な説明は、ヒトの組織、例えば、脳において見いだされた交差反応性抗原によ り誘発される群Bの多糖類に対する耐性であった。さらに、研究において、群B の骨髄炎菌の病気を有した患者の回復期の血清中のバクテリアの抗体の大部分は 外膜タンパク質に対して向(ブられる。
1ffBの髄膜炎菌の病気に対シ、て保護するためのワクチンは開発され、ここ で外膜タンパク質(OMP)の非共有結合の複合体および群Bの多糖類が投与さ れた。ベウベリイ(Beuvery)ら(1983)インフェク7/ヨシ・アン ド・イミュニイー(Infect、Immun、)40 : 369−380o Lかしながら、B多糖類は一時的IgM抗原の応答を誘発し、この応答は免疫保 護を与えない。さらに、菌株毎に髄膜炎菌の外膜タンパク質において大きい抗原 の多様性および変動性が存在する。さらに、リポ多糖類はOMPの中に存在し、 そして同様によく抗原の変動性を示す。
とくに乳児および大人において、感染からの免疫性を提供する髄膜炎菌の病気に 対して、安全なかつ有効なワクチンが要求されている。
発明の要約 本発明は、分離した外膜の小胞(OMV) 、髄膜炎菌CNe1sseria  meningitidis)の実質的に純粋なされたクラスIの外膜クンパ′! 質(OMP) 、クラスIのOMPの断片および髄膜炎菌、\ menir+g itidis)に対するバクテリアの抗体と反応性の連続または不連続の、免疫 原性および保護的エピトープを含有する、クラスIのOMPから誘導されたオリ ゴペプチド、および髄膜炎菌(Nmeningitidis)に対するワクチン 接種のための分離したOMV、髄膜炎菌のクラス■のOMP、断片またはオリゴ ペプチドに関す分離したOMV、髄膜炎菌のクラスIのOMP、それから誘導さ れた断片またはオリゴペプチドは、1価または多価のサブユニットのワクチンを 単独で、混合物で、あるいは化学的接合体または遺伝子の融合体として使用する ことができる。好ましいワクチンにおいて、異なる疫学的に関連する髄膜炎菌株 を使用する。さらに、分離したOMV、クラス■のOMP、断片またはオリゴペ プチドは髄膜炎菌(N、meningitidis)の他の抗原と組み合わせて (混合物、融合体または接合体として)使用することができる。例えば、それら は髄膜炎菌(N、 meningitidis)の莢膜のポリマーまたはオリゴ マー(またはそれらの断片)と組み合わせるか、あるいは異なるサブタイプのク ラスIの外膜タンパク質(またはそれらのエピトープ)と組み合わせて使用する ことができる。さらに、それらは他の感染性バクテリア、ウィルス、真菌または 寄生体の抗原とともに用途することができる。クラスIのOMPのT細胞のエピ トープは、また、定められ、そしてこれらは他のワクチン成分と組み合わせて使 用して、ワクチンに対する保護的免疫応答を増強することができる。
本発明は、分離したOMV、クラスIのOMP、断片およびオリゴペプチドを産 生ずる方法、およびそれらを含有する種々のワクチン1合物に関する。分離した OMVのクラスIのOMPは、クラス2/3の外膜タンパク質を発現しない、突 然変異の髄膜炎菌株により産生ずる二とができる。断片は臭化シアンの切断およ び引き続く精製により産生ずることができる。分離したOMV、クラス■のOM P、断片およびオリゴペプチドは、組み換えDNA技術、化学的合成または化学 的または酵素的切断により産生ずることができる。これらの材料は、引き続いて 、キャリ゛ヤーのへブチドまj−はタンパク質に、髄膜炎菌<N、 me n  i n g 1tidis)の他の抗原に、あるいは他の微生物の抗原に、化学 的または遺伝子的カップリングにより接合または融合して、多価の抗原の接合体 または融合ペプチドまたはタンパク質を産生ずることができる。それらは接合の ために、例えば、アミノ酸の付加または他のカップリング基により修飾すること ができる。ワクチン接種のために、分離したOMV’。
クラス■のOMP、断片またはオリゴペプチドを記載した任意の形態で、必要に 応じて添加剤、例えば、アジュバントとともに製剤学的に許容されうる賦形剤中 で配合することができる。
本発明は、また、クラス■のOMP、断片またはオリゴペプチドをエンコードす る、分離し7た核酸に関する。核酸は、分離したOMV、クラスIのOMP、断 片またはそれらから誘導された任意のオリゴペプチドを産生ずる、適当な発現系 の中に組み込むことができる。これらの核酸は、発現された融合ポリペプチドを 含有するワクチン配合物に対する免疫応答を増強するとき有用な、追加のポリペ プチドをエンコードする配列を含有するように、遺伝子の融合体として修飾する ことができる。さらに、髄膜炎菌(N、meningi t 1dis)のクラ スIのOM Pは、他のゲラム陰性病原体のポリン(porin)タンパク質に 対してアミノ酸配列および構造が相同性であり、こうして本発明のクラス■のO M P 、断片およびオリゴペプチドは他のグラム陰性病原体のためのワ、クチ ンの開発を可能とする。
図面の簡単な説明 第1図。PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)により髄膜炎菌のクラスIの外膜タン パク質をエンコードする遺伝子の増幅の概要。
第2図。いくつかの髄膜炎菌(N、meningit 1dis)のサブタイプ のクラスIの外膜タンパク質のVRI (第1可変領域)をエンコードする5゛ 遺遺伝子列。
第3図。いくつかの髄膜炎菌(N、meningitidis)のサブタイプの クラスIの外膜タンパク質のVH2(第2可変領域)をエンコードする3゛遺遺 伝子列。
第4図。菌株P1.716、Pl、1.6およびPL、15からのクラスIのタ ンパク質の予測したアミノ酸配列をスバニング(spanning)する、固相 のデカペプチドとモノクローナル抗体との反応によるエピトープの走査。隣接す るデカペプチドは5アミノ酸残基だけ異なる。注解は、配列を誘導した菌株、使 用したmABおよびそのサブタイプの特異性を示す。
第5図。可変領域VRIおよびVH2に相当するオーバーラッピングするデカペ プチドの系列とモノクローナル抗体との反応、隣接するペプチドは単一のアミノ 酸残基だけ異なる。注解は、配列を誘導した菌株、使用したmABおよびそのサ ブタイプの特異性を示す。
第6図。髄膜炎菌(N、meningitidis)のクラス■のOMPサブタ イプP1.7.16の可変領域のエピトープを発現する組み換えフラジェリンの 構成。
第7図。髄膜炎菌(N、meningit 1dis)のクラスIのOMPサブ タイプP1.7.16の可変領域のエピトープを発現する組み換えフランニリン の構造。
第8図。組み換えフラジェリンの高性能液体クロマトグラフィーの代表的なりロ マトグラム。
第9図。組み換えフランニリンのS D S −P A G Eによる代表的な 分析。
第10図。CRM、、、に接合した髄膜炎菌(N、Meningi t 1di s)のクラスIのOMPのエピトープからなる接合体の代表的なウェスタンプロ ット分析。
第11図。髄膜炎菌<N、Meningit 1dis)のクラスIのOMI) ザブタイプP1.7.16の推定上のコンフォメー/ヨン。
発明の詳細な説明 本発明は、分離したOMV、骨髄炎菌のクラスIのOMP、OPMの断片(例え ば、臭化シアンの適用により調製した)および外膜タンパク質のエピトープを有 するオリゴペプチドからなるワクチン:クラス2/3の外膜タンパク質を発現し ない突然変異株を使用する、分離したOM〜′、純粋なりラスIの外膜タンパク 質の調製0組み換えD N A発現ベクター中のクローニングしたDNAの助け により分離した分かけての純粋なりラスIの外膜タンパク質の調製に関する。本 発明は、また、分離したOMV、クラスIのOMPまたはその一部分、クラスI のOMPの遺伝子の融合体、そのタンパク質またはエピトープを産生ずる目的で 遺伝子二二学の適用、および短いペプチドをもつエピトープは合成的に調製する ことができるので、ペプチド合成により多価のクラスIの外膜ワクチンの調製に 関する。
髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質は、適当なサブタイプのエピトープを含有 する菌株が群A、B、、C,W−135およびY菌株からのものであるどうかに 無関係に、菌株に対して強いバクテリアの免疫応答誘発ことが明らかにされた。
多糖類のワクチンは、はとんどの血清型に対して広い、広範な作用をもつワクチ ンとして、本発明によるワクチンにより増強または置換することができる。クラ スIの外膜タンパク質に対して特異的な保護的バクテリアのモノクローナル抗体 は、切断された断片と、およびクラスIの外膜タンパク質のアミノ酸配列を使用 して調製された短い合成ペプチドと強く反応する。髄膜炎菌の病気は現在おもに 群Bの髄膜炎菌により引き起こされるので、そして群Bの髄膜炎菌の中に存在す るクラスIの外膜タンパク質は、また、群A、C,W−135、Y髄膜炎菌の中 に存在するので、髄膜炎菌(N、meningitidis)の群Bから誘導さ れた1または2以上のクラス■のOMPからなる本発明のワクチンは群A、C, ,W−135およびYにより引き起こされる病気を防止するとき有効であるべき である。好ましくは、このようなワクチンの調製は、疫学的基盤に基づいて選択 した、少なくとも2つの異なる免疫原性および保護的エピトープから出発する。
本発明によるワクチンは、例えば、OMV配合物中にまたは1または2以上の仔 つシ腸ホスファターゼを産生ずる突然変異株からの精製により得られる、少なく とも1つのタンパク質、あるいは臭化シアンの断片化により調製された少なくと も2つの断片、あるいは約10の主要なエピトープ、または組み換えDNA技術 を経る遺伝子の発現により得られ、所望のエピトープを含有する、産生物から選 択した、少なくとも2つの合成ペプチドからなる。広い領域の髄膜炎菌株に対す る効能を最大とするために、異なる保護的エピトープの数が大きくなればなるほ ど、ワクチンはよりよくなる。さらに、本発明によるワクチンは有利には髄膜炎 菌AおよびCまたは必要に応じてW−135およびYの多糖類および/または洗 浄剤を含有することができる。好ましくは、AおよびCの多糖類はタンパク質ま たはポリペプチドのギヤリヤーに共有結合でカップリングされる。
これらのキャリヤーは、例えば、次のものを包含する二分離したOMV、クラス IのOMPのタンパク質、無毒の突然変異(CRM) 、組み換えサルモ不う属 (Sa 1mone 11 a)フラジェリンおよびウィルスの粒子、例えば、 レトロウィルスのVP6タンパク質、肝炎Bの表面抗原またはレトロウィルスの VRIおよびVR2のタンパク質。両者の両性イオン、カチオン、アニオンおよ び非イオンを発生する洗浄剤を使用することができる。このような洗浄剤の例は 、ツビッタージエント(Zwittergent)3−10、ツビッタージエン ト(Zwittergent)3−14 (N−テトラデシル−N、 N−ジメ チル−3−アンモニア−1−プロハンスルホネート)、ツイーン(Tween) −20、デオキシ塩素酸ナトリウム、塩素酸ナトリウムおよびオクチルグルコシ ドである。本発明によるワクチンは、また、吸収剤、例えば、水酸化アルミニウ ム、リン酸カルシウム、または有利にはリン酸アルミニウムを含有することがで きる。断片、タンパク質、ペプチドは、また、放出のために免疫刺激性複合体( ISCOMS)、リポソームまたは微小球で処理することができるおよび/また はアジュバントとしてまたは他のアジュバント・と組み合わせて使用することが でき、こうしてより大きい免疫原性が得られる。
本発明は、分離したOMV、実質的に純粋な髄膜炎菌のクラスIの4膜タンパク 質(任意のサブタイプの)およびそのエピトープを烏有するタンパク質の断片を 包含する。断片は、髄膜炎菌(N、meningitidis)に対する保護的 バクテリアの抗体により境界されるエピトープを含有する、25kD以下の分子 量の部分であることができる。これらは、少な(とも一部分がクラス■のOMP のエピトープに相当するアミノ酸配列から構成される、タンパク賀分解の断片お よび合成オリゴペプチドを包含する。
分離したOMV、クラスIのOMP、断片またはそれらから誘導されたエピトー プ含有オリゴペプチドは、自然の配列と異なるが、本質的に生物学的に同等であ る、アミノ酸配列から成ることができる。これらの配列は、機能的に同等のアミ ノ酸残基が配列内の残基と置換されてサイレントの変化を生ずる配列を包含する 。例えば、配列内の1または2以上のアミノ酸残基は、機能的同等体として作用 し、サイレントの変更を生ずる、同様な極性の他のアミノ酸により置換すること ができる。配列内のアミノ酸のための置換基はアミノ酸が属するクラスの他の構 成員から選択することができる。例えば、非極性(疎水性)のアミノ酸は、グリ シン、アラニン、ロイシン、イソロイノン、バリン、プロリン、フェニルアラニ ン、トリプトファンおよびメチオニンを包含する。極性中性のアミノ酸は、セリ ン、スレオニン、ノステイン、チロシン、アスパラギン、およびグルタミンを包 含する。帯電した(塩基性)アミノ酸は、アルギニン、リシンおよびヒスチジン を包含する。負に帯電した(酸性)アミノ酸は、アスパラキン酸およびグルタミ ン酸を包含する。
さらに、分離したOMV、クラスIのOMP、断片またはオリゴペプ 。
千ドは、異なるサブタイプの他のクラスのクラスIのOMP、T細胞のエピトー プ、B細胞のエピトープ、キャリヤーのペプチドまたはタンノ<り質またはアジ ュバントの分子を包含する他の分子へ接合するために修飾することができる(例 えば、カップリング基、例えば、アミノ酸のンステインおよび/またはリシンま たは他の連鎖基および/またはスペーサー基の取り付けにより)。
詳細に下に記載するように、クラスIのOMP、断片またはオリゴペプチドはワ クチンにおいて異なる形態(例えば、単独で、混合物で、あるいは接合体および 組み換えDNAベクターから産生された遺伝子融合体として)で使用することが できる。これらの精製のために、材料は髄膜炎菌(N、 men ing i  t id i s)からの分離により、タンノくり質分解の消化により、化学的 合成により、あるいは組み換え分子としての発現により産生ずる。二とができる 。分離したOMV、クラスIのOMPおよび断片およびクラスIのOMPのオリ ゴペプチドの産生の方法および使用を下に記載する。
クラスIのOMPのタンパク質のモデル化および構造の分析は、いくつかのE、 eoliの外膜タンパク質についての原理を使用して実施した。[ボiクゲル( Voge +) 、Hら、ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー(J 、Mo1.Biol、)、上旦旦 191(1986) フ;レンス(Fere nce) 、T ら、ンヤーナルーオブ・モIツキ、ラー・バイオo/−(J、 Mo1.Biol、)、λ立上、493 (1988)およびトマソセン(To mmas 5en) 、J 、「メンブI/ン゛ハイオケ不ソス(Membra ne Biogenesis)J、NATOAS1ノリーズ(Se r i e  5)HI3、pp35コ、二、−ヨーク州スブリンカーーフエルラーグ(19 88)]、jクラスIのOMPの誘導されたアミツノ酸配列を、モデル化の研究 および比較のために使用した。アミノ酸配列の相同性を他のグラム陰性ノ1クチ リアと比較し、モして類似性をタンパク質の構造について確立した。露出した表 面ループおよびl・ランスメンブレン構造は、これらのタンパク質と非常に類似 した。髄膜炎菌(N、meningitidis)の変動性および一定の領域の 保護的エピトープおよびに関する情報を使用して、アミノ酸配列に基づいて、評 価しそしてそれにについてのワクチンの中に含めるべき病原性グラム陰性バクテ リアのための保護的エピトープが存在する場所を予測することができる。
分離したOMVの産生 OMVは、ベラベリー(Beuvery)ら(1983)Ioc、clt、に記 載されている断片化後、培養物の上澄み液またはバクテリアの細胞から産生ずる ことができる。1より多い骨髄炎菌からのタンパク質を有するOMVは、異種タ ンパク質を発現するように操作した菌株から分離することができる。
クラスIのOMPおよびそのCNBr断片の産生および精製クラスlおよびクラ ス3の外膜タンパク質は、ベラベリー(Beuvery)E、Cら、アントニエ ・ワン・リーウベンヘク・ツヤ−ナル・オブ・マイクロバイオロン−(Anto nie wan Leeuvenhoek J、Microbiol、)52: 232(1986)に記載されているように、分離することかできる。クラス2 または3のOMPを含有しない実質的に純粋なりラスIのOMPの産生は、この 方法により、クラス2/3のOMPを発現しない突然変異の髄膜炎菌株を使用し て達成される。クラス■のOMPの産生のための好ましい菌株は、CBS 63 6.89として受託されたHI115である。
断片は、淋菌のタンパク質についてティーアリンク(Teerlink)T ら 、ツヤ・−ナル・オブ・イクスペリメンタル・メディノン(J。
Exp、Med、Lよ66:63 (1987)に記載されているように、臭化 ンアンの切断により産生ずることができる。N−末端の断片はCB−1と呼び、 モしてC−末端の断片はCB−2と呼ぶ。これらのCNBr断片は、ビイグック ス(Vy d a x”)またはアクアポル(Aquapor’)R−300カ ラムの逆相HPLCを経て、水/アセトニトリルの勾配を使用して精製すること ができる。あるいは、断片は多数の冷時の1−リクロロ酢酸の沈澱により精製す ることができる。これらの手順は妨害汚染物質(例えば、緩衝液の塩、洗浄剤お よび断片の汚染物質)の95%より多(を除去する。
A タンパク質分解の消化の調製 髄膜炎菌(N、meningit 1dis)に対するバクテリアの抗体と反応 性のエピトープを含有するオリゴペプチドは、クラス■のOMP、CB−1また はCB−2の断片をプロテアー七、例えば、エンドLys−C、エンドGlu− C#よびブドウ球菌属(staphylococc 1ns)noV8−プロテ アー七で消化することによって産生ずることが7きる。消化した断片は、例えば 、高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)技術により精製することができる 。
B 化学的合成による調製 本発明のオリゴペプチドは、標準の面相ペプチド合成[バラニイ(Barany ) 、G およびメリフィールド(Merrifield)、R,B、 、ザ・ ペプチド(The Peptides)2:1−284、グロス(Gross) 、E、およびメイエ〉ホウフy−(Meienho f e r) 、J、 L アカデミツク・プレス(AcademicPress)、ニューヨーク]により 、t−プチルオキシカルボニルアミノ酸およびフェニルアセトアミドメチル樹脂 [ミッチェル(Mitchel+)、A、R,ら、ジャーナル・オブ・オーガニ ック・ケミストリー(J、Org、Chem、)旦:2845−2852 (1 978)]またはポリアミド支持体上の9−フルオレニルメチルオキシカルボニ ルアミノ酸しトリランド(dryland)、A およびシェパード(Shep pard) 、R,C,、ジャーナル・オブ・ケミカル・ソサイアティ−(J、 Chem、Soc、)Perkin Trans、I、125−137 (19 86)]を使用して合成することができる。あるいは、合成ペプチドはペブスカ ン(p e p s c a n)合成[ゲイセン(Geysen) 、H,M  ら、ジャーナル・オブ・イムノロジカル・メソ、ズ(J、Immuno 1. Methods)03 : 259 (1987):ブロノーディングス・オブ ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエン/ズ(Proc、Nat 1.Ac ad、Sc i、)USA、81 : 3998 (1984)] 、ケンブリ ッジ・リサーチ・バイオケミカルス(Cambridge Re5earch  Biochemicals)、英国ケンブリッジによるか、あるいは標準の液相 ペプチド合成により調製することができる。オリゴペプチドの免疫学的性質を実 質的に低下させない他の方法においてアミノ酸の欠失または置換(および伸長お よびアミノ酸への付加を包含する)。
C組み換えD N A技術による調製 クラスIのOMP、およびクラスIのOMPのエピトープを示す断片およびオリ ゴペプチドは、組み換えDNA技術により産生ずることができる。一般に、これ らは、所望のOMP、[バーロウ(Barlow)ら、(1989)モレキュラ ー・マイクロバイオロジー(MOl 〜1icro、)、β 1311断片また はオリゴペプチドの配列をエンコードするDNA配列を得ること、および適当な ベクター7/宿主の発現系の中にクラス■のOMPの1または2以上の同様なま たは異なるDNA配列を導入し、そこでそれを発現することを伴う。DNAは、 クラスIのOMPをエンコードする遺伝子またはOMPの機能的エピトープをエ ンコードする遺伝子のセグメントから成ることができる。DNAは、髄膜炎菌( N、meningitidis)の他の抗原(例えば、同一のまたは異なる他の クラスの外膜夕〉バク質)、あるいは他のバクテリア、ウィルス、寄生体または 真菌の抗原をエンコードするDNAに融合して、遺伝子的に融合した(共通のペ プチド主鎖を共有する)多個の抗原をつくることができる。例えば、クラスIの OMPの断片は、髄膜炎菌(Nmeningitidis)の異なるサブタイプ の他のクラスIの外膜タンパク質(または断片またはそのエピトープ)に融合し て、多数のクラス■の外膜タンパク質の安定性の抗原決定基からなる融合タンパ ク質を生成することができる。
遺伝子操作技術を、また、使用して、エンコードされたペプチドまたはタンパク 質を特性決定し、修飾しおよび/または適合させることができる。例えば、部位 特異的突然変異誘発は、OMP断片を保護的ドメインの外側の領域において修飾 して、例えば、下位断片の溶解性を増加して精製を容易にすることができる。D NAは、また、種々の有機体中のOMP断片の過度の産生またはそれらの組み合 わせを行うように操作することができる。
クラスIのOMP、断片またはオリゴペプチドをエンコードするDNAは、バー ロウ(Barlow)、A、K ら、インフェクンヨン・アンド・イミュニイー (Tnfect、Immun、)55:2734−40 (1987)および[ バーロウ(B a r l ow)ら、モレキュラー・マイクロバイオロジー( Mo 1. Mi c ro、 ) 、3 :131 (1989)]に記載さ れているように、合成または分離しそして配列決定することができる。クラス■ のOMPの遺伝子は、バクテリアのDNAから、ムリス(Mullis)および ファルーナ(Faloona)、(1987)Method、Enzym、15 5:335−350の方法により、その中に開示されているプライマー配列を使 用して増幅することができる。異なるサブタイプのクラスIのOMPのための関 係するDNA配列は、記載される手順により得ることができ、そしてアミノ酸配 列を推定することができる。
種々の宿主−ベクターの系を使用して、本発明のオリゴペプチドを発現すること ができる。王として、ベクター系は使用する宿主細胞と適合しなくてはならない 。宿主−ベクターの系は、は次のものを包含するが、これらに限定されない:バ クテリオファーシDNA、プラスミドDNAまたはコスミドDNAで形質転換さ れたバクテリア:微生物、例えば、酵母菌のベクター系を含有する酵母菌:ウィ ルス(例えば、ワクンニアのウィルス、アデノウィルスなど)が感染した哺乳動 物の細胞系:ウイルス(例えば、バクロウィルス)が感染した昆虫の細胞系。こ れらのベクター系の発現要素は、それらの強さおよび特異性が変化する。利用す る宿主−ベクター系に依存して、ある数の適当な転写および翻訳の要素のいずれ をも使用することができる。
クローニングしたDNAの効率よい発現を得るために、プロモーターは発現系中 に存在しなくてはならない。RNAポリメラーゼは、通常、プロモーターに結合 し、そして遺伝子または連鎖した遺伝子の群および調節要素(オペロンと呼ぶ) の転写を開始する。プロモーターはそれらの「強さ」、すなわち、転写を促進す るそれらの能力を変化する。強いプロモーターを使用して転写を高いレベルにし 、それゆえ、DNAの発現を高いレベルにすることが望ましい。宿主細胞系に依 存して、適当なプロモーターの任意の1つを使用することができる。例えば、E 、c。
ll、そのバクテリオファージまたはプラスミド、プロモーター、例えば、la cプロモーター、trpプロモーター、recAプロモーター、リポソームのR NAプロモーター、およびコリファーシアムダのP、またはPLプロモーター、 およびは次のものを包含するが、これらに限定されない他のもの:1acUV5 、ompF、blaX lppなど、を使用して、隣接するDNAセグメントの 高いレベルの転写を指令することができる。さらに、ハイブリッドのtrp−1 acUV5 (tac)プロモーターまたは他の合成りNA技術を使用して、挿 入されたDNAを転写することができる。
特異的に誘発されないかぎり、プロモーターの作用を阻害し7ない、バクテリア の宿主細胞および発現ベクターを選択することができる。ある種のオペロンにお いて、特異的インデューサーの添加は挿入されたDNAの効率よい転写のために 必要である、例えば、laeオペロ>(ヨラクトースまたはIPTG(イソプロ ピルオチオーベーターD−ガラクトシド)の添加により誘発される。種々のオペ ロン、例えば、trpなどは異なる制御下にある。トリプトファンが生長培地中 に存在しないとき、trpオペロンは誘発される;そしてラムダのPtプロモー ターは、温度感受性ラムダのレセプターを含有する宿生細胞、例えば、c185 7において温度を増加することによって誘発することができる。このようにして 、プロモーター−指令の転写の95%より多くは非誘発細胞において阻害するこ とができる。こうして、組み換えペプチドまたはタンパク質の発現はコントロー ルすることができる。これは、DNAの発現産生物が宿主細胞に対して致死的で あるか、あるいは有害である場合、重要である。このような場合において、形質 転換体はプロモーターが誘発されないような条件下に培養することができる:次 いで、細胞が生長培地中で適当な密度に到達したとき、プロモーターはタンパク 質の産生のために誘発することができる。
1つのこのようなプロモーター/オペレーター系は、rtacJまたはtrp− 1acプロモーター/オペレーター系である[ラッセル(Russell)およ びペンネット(Benne t)、1982、遺伝子(Gene)20 : 2 312−243 :デベル(DeBoer)、欧州特許出願第67.540号、 1982年5月18日]。このハイブリッドのプロモーターは、−35bo ( −35領域)のtrpプロモーターおよび一10bp[−10領域またはプリブ ナウ・ボックス(Pri bnow box)EのIacプロモーター(RNA ポリメラーゼ結合部位であるDNAの配列)を組み合わせることによって構成さ れる。
トリプトファンのプロモーターの強いプロモーター特性を維持することに加えて 、tacはまたlaeリブレンサーによりコントロールされる。
真核生物の宿主細胞中でクローニングするとき、エンハンサ−配列(例えば、S V40 DNAの72bpの直列の反復またはレトロウィルスの長い末端反復ま たはLTRなど)を挿入して、転写効率を増加することができる。エンハンサ− 配列は」組の真核生物のDNA要素であり、これらの要素は付近の遺伝子に関す るそれらの位置および向きに対して比較的無関係の方法で転写の効率を増加する ように思われる。遺伝子に対して直ぐ5°に位置しなくてはならない古典的なプ ロモーター要素[例えば、ポリメラーゼ結合部位およびゴウルドバーグーホグネ ス(Goldberg−Hogness)のrTATAJホックスコと異なり、 エンハンサ−配列は真核生物の遺伝子から上流、その内部でまたはそれより下流 で機能する顕著な機能を有する。したがって、挿入されたDNAに関するエンハ ンサ−配列の位置はそれほど臨界的てはない。
特異的開始シグナルは、また、原核生物の細胞中の効率よい遺伝子の転写および 翻訳に要求される。これらの転写および翻訳の開始シグナルは、それぞれ、遺伝 子特異的メツセン、・ヤーRNAおよび合成されるタンパク質の量により測定し たとき、「強さ」が変化することがある。ブロモ−・クーを含有するD N A 発現ベクターは、また、種々の「強い」転写および/または翻訳の開始シグナル の任意の組み合わせを含有することができる。例えば、E、coli中の効率よ い翻訳は、リポソーム結合部位を提供するために、開始コドン(ATG)に対し て約7〜9塩基5゛の/ヤインーダルカルノ(Shine−Dalgarno) 配列を必要とする。こうして、宿主細胞のりホソームにより利用されうる5D− ATGの組み合わせを使用することができる。このような組み合わせは、は次の ものを包含するが、これらに限定されない、コリファーシアムダのcro遺伝子 またはn遺伝子からか、あるいはE、coliのトリプトファンE、D、C,, BまたはA遺伝子からのS D −、A T Gの組み合わせ。さらに、組み換 えDNAにより産生された5D−ATGの組み合わせまたは合成ヌクレオチドの 組み込みを包含する他の技術を使用することができる。
発現ベクター中へのDNAの挿入について記載されている方法の任意のものを使 用して、プロモーターおよび他の遺伝子の制御要素をベクター内の特異的部位の 中に結合することができる。発現のための髄膜炎菌(N、meningi t  1dis)の配列をベクターのプロモーターおよび制御要素に関して発現ベクタ ー中の特定の部位に挿入することができ、こうして減少DNA分子が宿主細胞の 中に導入されるとき、外来遺伝子の配列は宿主細胞により発現(すなわち、転写 および翻訳)されるようにすることができる。
組み換えDNAベクターは適当な宿主細胞(バクテリア、ウィルス、酵母菌、哺 乳動物細胞など)の中に形質転換、形質導入またはトランスフエクンヨン(ベク ター/宿主細胞の系に依存する)により導入することができる。ベクターを含有 する宿主細胞は、ベクターの中に通常存在する1または2以上の適当な遺伝子マ ーカー、例えば、pBR322中のアンピノリン抵抗性またはテトラサイクリン 抵抗性、または真核生物の宿主系中のチミジンキナーゼ活性の発現に基づいて選 択する。発現ベクターはクローニングベクターは、通常マーカー機能を含有する 、クローニングベクターから誘導することができる。このようなりローニングベ クターは、は次のものを包含することができるが、これらに限定されない・SV 40およびアデノウィルス、ワタシニアのウィルスのベクター、昆虫のウィルス 、例えば、バクロウィルス、酵母菌のベクター、バクテリオファージのベクター 、例えば、ラムダgt−WES−ラムダB、ツヤロン28、ツヤロン4A、ラム ダ4A、ラムダgt−1−ラムダBC、ラムダgt−1−ラムダB、M13mp 7、M13mp8、M13mp9、またはプラスミドDNAベクター、例えば、 pBR322、pAC105、pVA51、pAcYc177、pKH47、p ACYC184、pUBllo、pMB9、pBR325、Co1E1、pSC lol、pBR3F、3、pML21、R3F2124、pcRl、RP4、p BR328など。
DNAインサートを含有する発現ベクターは、3つの一般的アプローチにより同 定することができる (1)挿入された遺伝子に対する相同性の配列からなるD NA−DNAのハイブリダイゼーション= (2)「マーカー」遺伝子機能(例 えば、抗生物質に対する抵抗性、形質転換表現型、チミンンキナーゼ活性など) の存在または不存在:および(3)遺伝子産生物の生理学的免疫学的または機能 的性質に基づく挿入された配列の発現。
所望のクラスIのOM ))のアミ、/酸配列を発現する推定上の組み換えクロ ーンがいったん同定されたなら、遺伝子産生物は次のようにして分析することが できる。免疫学的分析は本質的に重要である。なぜなら、究極の目標は遺伝子産 生物をワクチン配合物中でおよび/または診断の・イムノアツセイにおいて抗原 として使用することであるからである。を発現するされたペプチドまたはタンパ ク質は髄膜炎菌(N、meningitidis)に対するバクテリアの抗体と 免疫反応性であるべきである。、二の反応性は標準の免疫学的技術、例えば、ラ ジオイムノ沈澱、ラジオイムノ競争、ELISAまたはイムノプロットにより実 証することができる。
いったん遺伝子産生物がクラスIのOMPの断片と同定されるか、あるいはオリ ゴペプチドがその機能的エピトープを含有すると、それは標準の方法、例えば、 クロマトグラフィー(例えば、イオン交換、親和性および大きさ決定のカラムク ロマトグラフィー)、遠心、示差的溶解度によるか、あるいは精製またはタンパ ク質についての任意の他の標準の技術により分離および精製することができる。
原核生物の細胞からの異種タンパク質の精製のためのいくつかの技術が存在する 。参照、例えば、オルソン(Olson)、米国特許第4.518.526号、 ウェツエル(WetzelL米国特許第4.599,197号およびハング(H u n g)ら、米国特許第4.734.362号o L/ b’ L/ すが ら、産生じ精製した調製物は、ヒトに対して有害でありうる宿主の毒素を実質的 に含有べきではない。とくに、グラム陰性バクテリアの宿主細胞、例えば、E、 coliまたはサルモネラ属(Sa 1mone l la)中て発現されると き、精製されたペプチドまたはタンパク質はエンドトキ7ンの汚染物質を実質的 に含有してはならない。
本発明のクラスIのOMP、断片およびオリゴペプチドは1価または多価のワク チンとして配合することができる。これらの材料は前述の方法により産生または 分離されたままで使用することができる。それらは、他の抗原、例えば、他の抗 原のB細胞またはT細胞のエピトープと混合、接合または融合することができる 。さらに、それらはオリゴペプチドについて後述するようにキー・リヤーのタン パク質に接合することができる。
・\ブテンのすりゴペプチドを使用する(すなわち、同種の抗体と反応するが、 それ自体て′”72疫応答を引き出すことができないペプチド)とき、それは免 疫原性のキャリヤー分子に接合することができる。免疫原性んキャリヤーへの接 合はオリゴペプチドを免疫原性とする。接合は標準の手順により実施することが できる。ハプテンのオリゴペプチドのために好ましいキャリヤータンパク質は、 毒素、トキソイド、または破傷風、−2・フチ11ア、百日咳、/ニードモナス 属(Pseudomonas)、E、coli、ブドウ球菌@ (Staphy lococcus) 、および連鎖球菌1)iE(Streptococcus )の突然変異交差反応性物質(CRM)である。とくに好ましいキャリヤーは、 CRM197タンパク質を産生ずるP、diphtheriae株C7(β19 7)から誘導された、ジフテリア毒素のCRM le 7である。この菌株はA TCC受は入れ番号53281を有する。あるいは、キャリヤータンパク質また は他の免疫原性タンパク質の断片またはエピトープを使用することができる。例 えば、ハブテンはバクテリアの毒素、トキソイドまたはCRMのT細胞エピトー プにカップリングすることができる。参照、米国特許出願筒150.688号、 1988年2月1日提出、発明の名称「接合体ワクチンのためのキャリヤー分子 としてのT細胞エピトープを表す合成ペプチド」、そのの教示を引用によってこ こに加える。他のキャリヤーは、ロタウィルスvP6、肝炎8表面抗原またはバ ルボウイルスVP】および〜’P2を包含する。
本発明のペプチドまたはタンパク質は、髄膜炎菌(N、meningitidj s)の抗原または他の有機体の抗原と組み合わせて、多価のサブユニットのワク チンとして投与することができる。他の有機体のあるものは、次のものを包含す る:インフルエンザ菌(H,1nfluenzae)、髄膜炎菌(N、meni ngitidis)、B、catarrhalis、淋菌(N、gonorrh aeae) 、E、col11肺炎連鎖球菌(S、pneumoniae)など 。例えば、それらは髄膜炎菌(N、meningitidis)のオリゴサツカ リドまたは多糖類の莢膜成分と組み合わせて投与することができる。莢膜成分は 血清学の群、例えば、AXB、C,D、X、Y、Z、29EおよびW2B5の任 意のものから誘導することができる。
異なるサブタイプのクラスIの外膜タンパク質を使用することができる。これら は組み合わせて使用して髄膜炎菌(N、meningit iS)に対するバク テリアの抗体を引き出すことができる。例えば、Pl、7. 16サブタイプの クラス■の外膜タンパク質から誘導された断片を、他のサブタイプ、例えば、P l、1、Pl、1.16:Pl、2:Pl、6:Pl、9:Pl、15;P、1 6:またはPL、4 [アブディラヒ(、Abd i l ] ah i) 、 H,ら、1988 マイクロバイアル・バソゲネシス(Micro、Patho g、) 、4 : 27コの外膜タンパク質または外膜タンパク質の断片と一緒 に、あるいは骨髄炎菌の多糖類と混合物の形態でまたは化学的接合体として一緒 に使用することができる。他の外膜タンパク質のエピトープと組み合わせた投与 のために、それらは、別々に、混合物としてまたは接合体または遺伝子の融合ペ プチドまたはタンパク質として投与することができる。接合体は、タンパク質の 物質をカップリングする標準の技術またはサツカリドのポリマーをタンパク質に カップリングする技術により形成することができる。
融合体は、記載したように、組み換えDNA技術により調製し、た融合した遺伝 子構成体から発現させることができる。
前述したように、クラスIのOMP、断片またはそれらから誘導された任意のオ リゴペプチドを他の病原性有機体[例えば、バクテリア(マイクロカプセル化ま たは非マイクロカプセル化)、ウィルス、真菌および寄生体]の抗原と組み合わ せて使用することができる。他の有機体の追加の例は、RSウィルス、ロタウィ ルス、マラリア寄生虫、およびクリプトコツカス・ネオフォルマンス(Cryp tococcus neo f o rman s)を包含する。
ペプチドまたはタンパク質を単独でまたは記載した種々の組み合わせでを有する ワクチン組成物の配合において、免疫原を適当な濃度に調節し、そして任意の適 当なワクチンアジュバントを使用して配合する。適当なアジュバントは、は次の ものを包含するが、これらに限定されない、表面活性物質、例えば、ヘキサデシ ルアミン、オクタデシルアミン、オクタデシルアミノ酸エステル、リソレシチン 、ジメチルノオクタデシルアンモニウムブロミド、メトキンヘキサデシルグリセ ロール、およびプルロニンクポリオール、ポリアミン、例えば、ビラン、デキス トラサルフェート、ポリIC、カルボポール、ペプチド、例えば、ムラミルペプ チドおよび誘導体、2・メチルグリラン、ラフトノン、油乳濁液、および鉱物ケ ル、例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウムなど、リンフすカインお よび免疫刺激複合体(ISCOMS)。免疫原は、また、リポソーム、微小球の 中に組み込むことができるか、あるいは多糖類および/またはワクチン配合にお いて使用する他のポリマーに接合することができる。
ワクチンはヒトまたは動物に種々の方法で投与することができる。これらは、皮 膚内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、経口的および鼻内の投与のルートを包含 する。
生ワクチン 本発明のペプチドおよびタンパク質は、生ワクチンとして投与することができる 。ワクチンの受容体に組み換え微生物を接種し、この組み換え微生物は受容体に おいて増殖し、クラスIのOMP、その断片またはオリゴペプチドを発現し、そ して髄膜炎菌(N、meningi t 1dis)に対する免疫応答を引き出 す。生ワクチンは次のものを包含するアデノウィルス、サイトメガロウィルスお よび好ましくは、ポックスウィルス、例えば、ワクシニア[バオレッチ(Pao letti)およびバニカリ(Panicali)、米国特許第4.603.1 12号]および弱毒化サルモネラ属(Salmonella)株[ストッカー( Stocker)、米国特許第4.550.081号およびカーチス(Curt iss)ら、ワクチン(Vacc 1ne)6 :155−160 (1988 )]。さらに、クラス■のOMPのエピトープは弱毒化バクテリア株の鞭毛の中 に組み込むことができる。
生ワクチンはとくに有利である。なぜなら、それらは実質的に長(持続する免疫 性を与えることができる、延長した刺激に導くからである。
免疫応答が引き続く髄膜炎菌(N、meningit 1dis)の感染に対し て保護的であるとき、生ワクチンそれ自体は髄膜炎菌(N、 meningit idis)に対する予防的ワクチンにおいて使用ことができる。
多価生ワクチンは、髄膜炎菌(N、meningitidis)の異なるエピト ープ(例えば、他のサブタイプまたはそのエピトープからの4膜夕〉・バク質) を発現する、1つまたはいくつかの組み換え微生物から調製することができる。
さらに、他の病原性微生物のエピトープはワクチンの中に組み込むことができる 。例えば、ワクシニアのウィルスは髄膜炎菌(N、meningitidis) のものに加えて他のエピトープのための解読配列を含有するように操作すること ができる。このような組み換えウィルスそれ自体は多価ワクチンにおける免疫原 として使用できる。あるいは、各々が髄膜炎菌(N、 men ing i t  id i s)の外膜タンパク質の異なるエピトープおよび/または他の病気 を引き起こす微生物のエピトープの遺伝情報を指定する異なる遺伝子の混合物を 、多価ワクチンとして配合することができる。
不活性化ウィルスのワクチンを調製することができる。不活性化したワクチンは 、通鳳化7″的処理(例えば、ホルムルデヒドの処理)により、:殺されている 」、すなわち、感染性は破壊されている。理想的には、ウィルスの感染性は、ウ ィルスの免疫原性を有するタンパク質に影響を与えないで、破壊される。不活性 化したワクチンをタンパク質を調製するために、所望のエピトープを発現する組 み換えウィルスを大量に培養により増殖して、必要な量の関連する抗原を提供す る。異なるエピトープを発現する活性化した・ウィルスの混合物は、「多価」ワ クチンの配合のために使用することができるつある場合において、これらの「多 価」の不活性化ワクチンは好ましくは生ワクチン配合物である。なぜなら、潜在 的な困難が一緒に投与した生ワクチンの相互の干渉から生ずるからである。いず れの場合においても、不活性化したウィルスまたはウィルスの混合物を適当なア ジュバント中で配合して、抗原に対する免疫応答を増強することができる。適当 なアジュバントは次のものを包含する表面活性物質、例えば、へモサデシルアミ ン、オクタデシルアミノ酸エステル、オクタデシルアミン、リソレンチペジメチ ルーンオクタデシルアンモニウムブロミド、N、N−シコクタデンルーN’ 、 N“ −ビス(2−ヒドロキシエチル−プロパンジアミン)、メトキンへキサデ シルグリセロール、およびブロンポリオール:ポリアミン、例えば、ピラン、デ クストランサルフェート、ポリIC、カルボポル:ペプチド、例えば、ムラミル ペプチドおよびその誘導体、ジメチルグリラン、ラッチシン。
油孔濁液、および鉱物ゲル、例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム 、およびリンフ才力イン。
種々の骨髄炎菌のクラス■の外膜タンパク質に対するタイプ特異的モノクローナ ル抗体を調製した。これらのモノクローナル抗体は、次のサブタイプを認識する :P1.1;P1.2:P1.6;P1.7:Pl、9:Pl、10:Pl、1 5;P 1.6.およびPl、17(ここてPl 14と呼ぶ)。モノクローナ ル抗体は、RIVM、オランダ国ピルトウベン、から「骨髄炎菌の血清型決定の モノクローナルキ・ノド(Monolonal Kit Serotyping  Meningococc i)Jとして入手可能である。すべてのこれらのモ ノクローナル抗体は、ウニスタンプロンティングにより試験したとき、SDS( ドギノル硫酸すトリウム)変性タンパク質と反応する。また、ある数のこれらの モ、・°クローナル抗体は42kDのクラスIの外膜タンパク質の25kDのC NBr断片と反応することが明らかになった。この結果が意味するように、クラ スIの外膜タンパク質のエピトープは主として直線のタイプであり、したがって 合成ペプチドでコピーすることができる。出願人が実施した試験の疫学の結果に より、記載したモノクローナル抗体は¥fA、BSCの骨髄炎菌の大部分をサブ タイピングすることができことを示し、これは制限された異質性を示唆する。各 クラスIの外膜タンパク質は、また、2つの個々のタイプ特異的エピトープを含 有するように思われる[アブディラヒ(Abd i l l ah i)および プールマン(Poo 1man) 、マイクロバイアル・パソゲネンス(Mic ro、Pathog、)、1988.4:pp、27−32:同上、FEMS  マイク0/<イオロンーーイムノロジー(Micorobiol。
Immuno 1.)47 : I’)I)、139−1441゜クラス2./ 3のを含有しない突然変異(H1115)の培養から由来する、精製したクラス Iの外膜タンパク質(下を参照)サブタイプP1716は、マウスにおいて25 μgの投与量で164の血清の希釈物のバクテリアの抗体の応答を誘発するよう に思われた。髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質、クラス2/3の外膜タンパ ク質およびリポ多糖類に対するモノクローナル抗体をバクテリアの作用に関して 比較(,7た。クラスIの外膜タンパク質に対するモノクローナル抗体は、最強 のバクテリアを有するように思オつれた(参照、表1)。バクテリアの応答は、 ブールマン(Poolman)、J、T、(1985)、スクールニック(Sc hoolnick)、G、J ら(編)、[病原性ナイセリア属j CPath ogenie Ne1sseriae)i、へSNバブリケー7a>(Publ ication)、ワラントンDC1、p 562゜ これらのモノクローナル抗体の殺バクテリア活性は、ザラコラ不ン(Saukk onen)ら、1987、マイクロバイアル・バソゲネンス(Microbia l Pathoggen、)3:261のう・・川・の骨髄[笈のモデルにおい て測定した生体内の保護的活性とよく相関関係をもつように思われる。
実施例IA 多数の′7−5スIの遺伝子hac骨髄炎菌株の構成りローンによ り染色体遺伝子の置換、わずかに異なる変法、は、淋菌(Neisseria  gonorrhaeae)についで記載された。
[スティン(Ste in) 、D、C,、CI in、MicrobiolR ev、 ;−(Suppl、 L 5146−8149 (1989)、1゜こ の方法は髄膜炎11(Neisseria meningitidis)におい てクラス■の遺伝子に適用することができることを、われわれは発見した。これ は次の方法で実施した・い)株2996 (サブタイプP12)のクラス■の遺 伝子をベクターpTz19Rの中にクローニングした。[メッド(Mead)  、D、、へ ら、プロティン・エランニアリング(Protein Engin eering)よ、67 (1986)1゜完全な遺伝子は、Xbalfi化し たベクターDNAに結合した2 2kbのXbaI断片上に位置する。
(1])生ずるプラスミドを株!(44/76(サブタイプP1716)の形質 転換に使用した。アクセプターの株ん細胞をプラスミドDNAとともにM g  2 ”および通常の骨髄炎菌の培地の存在下にインキュベーションした。それら を引き続いて希釈し、そしてプレイティングし、そして生ずるコロニーをPl、 2特異的モノクロ−アル抗体に結合するそれらの能力について試験した。このよ うな形質転換体はほぼ10−3の頻度で見いだされた。それ以上の特性決定によ り、H44/76クラスIの遺伝子の置換が事実起こったことが示された。この 方法の本質的特徴は、髄膜炎菌(N、meningitidis)中で複製する ことができない円形のプラスミドDNA分子上のドナー遺伝子の存在である。な ぜなら、直線化DNAの使用は形質転換体をまったく産生じなかったがらである 。
2つのクラス■の遺伝子をもつ株の構成は、前述の方法の変更により実施した。
この目的で、Pl、2クラスIの遺伝子をクローンのクラス5の遺伝子の中に挿 入した。クラス5の遺伝子の族は2つの特徴を有し、これらの特徴はその遺伝子 をこの構成にとくに適当なものとする。「メイアー(Meye r) 、T、F 、およびパン・プラテン(Van Put ten) 、J、P、M、 、CI  in、Microbiol、Rev。
2 (Suppl、) 、5139−5145 (1989): (i)骨髄炎 菌のゲノムの中に4または5つのクラス5の遺伝子が存在する、および(11) これらの遺伝子の発現は実験室の条件下において生長は不必要である。クラス5 の遺伝子を844/76株からクローニングし、モしてPl、2遺伝子をクラス 5の遺伝子の中にまたはそれに非常に密接して位置するsph 1部位の中に挿 入した。生ずるハイプリントのプラスミド、pMC22、を株HIII5、H4 4,76のクラス3欠損突林変異、の形質転換に使用した。Pl、2特異的モノ クローナル抗体と反応するコロニーを分離し、そして特性決定した。10のこの ような形質転換体のうちの9は、アクセプター株のPl 16エビトープを失な っていることが発見された。これが示すように、すべてのこれらのクラスの組み 換えはクラスIの遺伝子の間でのみ起こって、サブタイプの置換を生ずる。しか しながら、両者のクラスIのサブタイプ、すなわち、Pl 716およびpl、 2を作った、1つの形質転換体が発見され、プラスミドおよび染色体上のクラス 5の遺伝子の配列の間の組み換えが起こったにちかいないことを示唆する。これ はウェスタンブロッティングおよびサザンブロノティングにより確証され、ここ でウェスタンブロッティングは両者のタイプのクラスIのタンパク質の存在を明 らかにし、そしてサザンブロッティングは第2のクラスIの遺伝子の獲得を実証 した。
この構成を他のクラスIのサブタイプを使用して続けることによって、4または 5つの異なるクラスIの遺伝子をもつ株をつくることができる。
同一のクラス5の遺伝子は各引き続く形質転換工程において使用ことかでき、異 なるクラス5の遺伝子は別々にクローニングし、そして使用することができる。
これらの組み換え株を使用して、異なる精製したクラス■のOMPの混合物を調 製することができる。
実施例IB 細菌学的培養物からの分離したOMVの精製精製は、ベウベリイ( Beuvery)ら(1983)l oc、c it に従い実施する。
この培養は所望の野生型菌株、クラス2/3の外膜タンパク質をもたtい突体変 異の骨髄炎菌株および/または相同性および異種の組み換え微生物を使用し、て 実施することかでき、前記組み換え微生物は、存在するオーブンリーディ〉・グ フIノームによるか、あるいはよらないでベクターを過度に産生ずることによっ て1または2以」二の所望の骨髄企画のクラスlの外膜タンパク質および7・′ またはエピトープを発現するので、融合タンパク質または交換したエピトープを もつタンパク質を調製することができる。
野生型菌株の容易に入手可能なものは、次の通りである H44/76(B:1 5:PI、7.16)[ホルテン(Ho 1 t en) E、 、ノB1、ス イス国] :B2106I (B・4.Pl、2)[バーガー(Berger) U、 、西ドイツ国] :395 (B:NT:PI、9)[ジョンスドッチル (Jonsdottir)K、 、アイスランド国][アナ1−フン(j〜ah tman)M、 、西ドイツ国]。クラス3の陰性突然変異の1例は、HIII 5 (Bニー:Pl、16)受は入れ番号CB5636.89である。
これらの菌株は一70℃において予備培養物から震盪フラスコの中に接種し、そ してこれらから40.150または350リツトルの発酵培養物の中に移された 。半合成培地は次の組成を有した し−グルタミン酸 1.3g/l、L−7ス テインーHCI 0.02g/l、Na2HI−)04’2HIO10g/”] 、KCI 0.09g/I、NaC16g/l、NH4Cl 1.25g/L  MgSO4・7H,OO,6g/l、グル:]−7,5g/l、Fe (NO3 ) 3100μモル、酵母透析物。
発酵槽中の培養の間、pHおよびPO2を監視し、そして自動的にpH7,0〜 72および空気飽和10%に調節した。細胞を初期の定常期に生長させ、遠心お よび無菌の01モルのNaC1で洗浄することによって収穫(7、そして−20 ℃において貯蔵するか、あるいは凍結乾燥した。
実施例2 細菌学的培養物からのクラスIの外膜タンパク質の精製この培養は所 望の野生型菌株、クラス2/3の外膜タンパク質を含まない突然変異の髄膜炎菌 株および/′または相同性および異種の組み換え微生物を使用して実施する。二 とができ、前記微生物は存在するオーブンリーディングフレームおよび/または 操作されたリーディングフレームによるか、あるいはよらないでベクターを過度 に産生ずることによって、1または2以トの所望の髄膜炎菌のクラスIの外膜タ ンパク質および/またはエピトープを発現するので、融合タンパク質または交換 さねたエピトープをもつタンパク質を調製することができる。
野生型菌株の容易に入手可能なものは、次の通りである H44/76(B:1 .5:PI、7.16)Eホルテン(Ho l t en)E 、ノB 、スイ ス国コ :B21061 (B 4:Pl、2) 「バーカー(B(B:9:P l、9)[フラーy’yユ(Frasch)C、米国コ 、旦買アチ丁−マン( Ach tman)M、、西ドイツ国コ。クラス3の陰性突然変異の1例は、H l、’ 15 (Bニー:Pl、16)受は入れ番号CB5636.89である 。
これらの菌株は一70℃において予備培養物から震盪フラスコの中に接種し、そ してこれらから40.150または350リツトツノの発酵培養物の中に移され た。半合成培地は次の組成を有した し−グルタミン酸 1 3s;/l、L− 7ステイン・MCI 0.02g/L NatHP○4−2H2010g/i、 KCI O,09g/LNaC1bg/;、 NH4Cl 1.25g/l、M gSO4・7H□0076g/′1、グル=−,7:、5g、/1. Fe ( NO3)3100μモル、酵母透析物。
発酵槽中の培養の間、pHおよびPO2を藍視し、そして自動的にpH7,0〜 72および空気飽和10%に調節した。細胞を初期の定常期に生長5せ、遠心お よび無菌の01モルのNaCIで洗浄することによって収穫し、そして−20℃ において貯蔵するか、あるいは凍結乾燥した。
バクテリアの塊を、例えば、05モルのCaC]□、1%(W/V)ソビッター ジェント(Zwi t tergent)3−14 (2w3−14)および0 .14モルのNaCl5pH4,Oの助けにより、100/gの凍結乾燥し5た バクテリアの塊を使用して抽出した。この懸濁液を室温において1時間撹拌し、 次いで遠心(1時間、3000Xg)L、その後懸濁液を無菌の方法で収集した 。20%(V / V )のエタノールを上澄み液に添加し、次いで30分間撹 拌し、産生物を遠心(30分、10.000/g)、その後懸濁液を無菌的に収 集した。次いで、上澄み液をアミコン・ホロウ・ファイバー・システム(Ami con H。
11ow Fiber System)(HIDx50、カントオフ50.00 0)中で透析It過により濃縮し、そしてCaCl2およびエタノールを除去し た。S線巻を01モルの酢酸ナトリウム、25ミリモルのED′rA、0 05 %の2w3−14、pH6,0をもとの体積に希釈し5、次いで希釈濾過により 濃縮した。この手順を再び5回反復した。
最終濃縮物のpHを40の値に調節した。20%(v / v )のエタノール を屡線巻に添加し、そして30分間撹拌後、産生物を遠心した(30分、10. 000/g)。全タンパク質をカラムクロマトグラフィーによ1]洗浄剤、例え ば、2w3−14の存在下に精製する。しばしばセフ 7 Q−ズ(Scpha rose)S−300のゲル濾過ならびにDE・\Eセファローズ(Sepha rose)のイオン交換を適用する[ベウヘリイ(Beuvery)ら(198 6)supra] 。使用した方法、洗浄剤、カラムクロマトグラフィーは唯一 の適用可能な方法ではなく、しかも例であり、そし7て限定として見なしてはな らない。
実施例3 クラス1のOMPのペプチド断片の調製および特性決定臭化シアンを 使用して、髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質を調製した。精製したクラス1 またはクラスIまたは3の外膜タンパク質を70%(V/V)のギ酸中に取り、 そして室温において16時間10倍過剰のCNBrで処理した。CNBrおよび ギ酸を蒸発により除去し、そして領 2モルのトリスHCL6モルの尿素溶液、 pH7,2により置換した。上澄み液をセフアリル(Sepharyl)S−2 000のゲル濾過により精製した。ベウベリイ(Beuvery)ら(1986 )suprao CB2断片の酵素の消化 エピトープをさらに描写するために、髄膜炎菌のCB2断片をエンドArg−C ,エンドGlu−Cまたはv−8で消化し、そして生ずる断片をHPLCにより 分離した。簡単に述べると、3モルの尿素を含有する25ミリモルのホスフェー ト10.1ミリモルのトリス緩衝液(pH8,0)0)1ml中の20ナノモル のCB2断片を、37℃において14〜18時間、0゜2ナノモルのエンドAr g−C(蒸留水中の14〜18mg/ml)または022ナノモルのエンドG1 u−C(蒸留水中の14〜18mg/m+)で消化した。生ずる消化した断片を 逆相HPLCによりバイダク(\’yclac)−C4カラムおよびトリフルオ ロ酢酸−アセトニトリルの勾配を使用して分離した。
エンドArg−C消化から溶離された生なピークは7〜9Kdalの見掛けの分 子量を有したが、エンドGlu−V−8後に観測された王なピークは4〜6Kd alの見掛けの分子量を有した。分離したピークは、引き続いてウェスタンプロ ットにより、モノクローナル抗体のブール「アダム(Adam)I、62−DI 2−8、MN、5−CIlGおよびMN14−C116)と反応することが示さ れた。
Pl、16エピトープは、H44/76 (B・15 Pl、716)のクラス ■の外膜タンパク質のC末端のCNBr断片上に存在するように思われる。Pl 、16エピトープのさらに特性決定は、]7Kd(N末端)および25Kd ( C末端)のアミノ酸配列の決定により実施した。C末端の25Kdをさらにv8 プロテアーゼ、エンドLysC、ニジ1ζGlu−Cおよびエンド、Arg−C で断片化した。Pl、16モノクロ一アル抗体で陽性であった断片を出来るだけ 配列決定した。得られた配列は、次の通りである全タンパク質のN末端 DVSLYGEIKAGVEDRNYQLQLTEAQUAAN 25KdのC末端のCNBr断片のN末端・(〜i) P′V″5VRYDSP EFSGFSGSVQFVPI○N5KSAYTPAYYTKDTNNNPI、 16モノクコ一ナル抗体と反応する断片を、それぞれ、7〜9Kcjおよび4〜 6Kdをもつ〜゛88プロテアーゼびエンドArg−Cの断片を使用して分離し た。ここのN末端サブン分析は、次の通りである 〜8 7−9Kd断片 FSGFSGSVQFVPIQNSKSAYTPAYYTDTN Arg−C4−6Kd断片 PVSVRYDSPEFSGFSGSVQFVP IQNSKSAYTPAYY TK。
実施例4・ クラスIのOMP遺伝子のDNA配列クラりIのOMPのアミノ酸 配列を、種々のサブタイプをもつ4つの髄膜炎菌のクラスIのOMPの構造遺伝 子のヌクレオチド配列から推定した。4つのアミノ酸配列との比較により、これ らのエピトープの組成および位置を予測することができた。さらに、Pl、7お よびPl、16エピトープは、ペプチドの合成およびそれぞれのモノクローナル 抗体の結合の実証により確証された。
クラス■のOMPをラムダg111の中にクローニングし[Pl、16について 、ベウベリイ(Beuvery)ら(1987)インフニクンヨン・アンド・イ ミュニイー(Infect、Immun、)55 : 2743−27401そ してM13配列決定ベクター中でサブクローニングし、そしてDNA配列を標準 の連鎖停止ジデオキシヌクレオチド技術により決定した。
Pl、16:Pl、15、Pl、7.16およびPl、2タンパク質についての 完全な誘導されたアミノ酸配列は、次の通りである・60 78 Bo 90  100 110DrG5r1GFKG5EDLGεGT−KAVWOLEQDV SV入5GGAjQl+アflusl’XGTJd;’E−tGTT、RM刀魔 uk 〒注二のアミノ酸]5はこの配列のアミノA、A、S、184および185の間 に位置する。
からのクラスIのOMP遺伝子のDNA配列決定ムリス(Mullis)および フ70−す(Faloona)CメソIズ・インーr−ンノモaノー(Meth ods in Enzymology)155 : 335−50,1987コ のポリメラーゼ連鎖反応(PCR)技術を使用して、第1図に示す概要に従い、 全体のクラス■のOMP遺伝子の特異的断片を増幅した。
プライマーをアプライド・ノ\イオンステムス(Applied Biosys tems)380BのDNA合成装置で合成し、そして標準のPCRの30サイ クルの増幅反応において、Taqボリメラーセを使用してサーマル!イクラー( Thermal Cycler) [y<−キン−エルマー・セツス(Perk in−Elmer Cetus)、コ不ヂカソト州ノーウオークコにおいて供給 会社の推奨に従い使用した。
約1300.900および450bpの増幅した断片を、第1図に示すプライマ ーの組み合わせからの各血清型のゲノムのDNA調製物から発生させた。使用し たプライマーは、次の配列を有しこ。
PRI: (ff−のプうイマ−の仲良をもっ41塩基つ70丁 AAA AC CACG CCCACT 丁TC人AG ACCTAT CCC(、RCττT CCPR2:(1F遍のプライマーの陣俣掻も−)42閤1丁C丁 ^^^ A Cに AC(: CCCAGT C;GCCAA TTCCCT ACCCTG  CCCGCCPR3:(Illのプライマーの伸長をらつ42塩基)TCT  AAA ACCACCCCCACT CAT CACGTA CACCGCCτ (: ACCGにC?R4(僚層のプライマーの伸長をも−)40mJA)丁C T AAA ACCACCCCCAGT にCA (:AT NCCCACTC A CAT T(:CAPIL5:11#MのブライT−IF)ilIl長をら っ4Q境〜丁CT AAA AC(、AcCC,CCACT CGG ATCC CT ACCτ丁T C;CCTTCAPR6+ (1tjlFlブライY−〕 1lll長をもz40場&)TCT AAA AcCACCGCCACT AA CTCA TTCGCA ACCCGA CCCG口JD: (24塩基 ) REV: (23塩基 ) 「非対称のPCRJの増幅において、370A型の自動化D N 、A配列決定 装置[アプライド・バイオ7・ステムス(Applied Biosystem s)、カリフォルニア州ふぉすた−してぃ]で使用した普遍蛍光配列決定プライ マーに相当する5′末端に]8塩基の伸長を有するプライマーの100×過剰を 使用して、配列決定のための過剰の一本鎖の鋳型を合成した。鋳型としてPCR 発生した一本鎖のクラス■の遺伝子の断片との標準のシデオキシヌクレオチド連 鎖停止配列決定反応において、Taqポリメラーゼを使用した。菌株H44,/ 76 (PL、7.16)、M1080 (PL、1.7) 、H355(PL 、15) 、6940 (Pi、6) 、6557 (Pl、14) 、870 227 (PL、]O)およびB2O(Pl、10)の遺伝子断片につい゛C誘 導された配列を、第2図および第3図に示す。
クラスlのOMP遺伝子の直接配列決定により確証されたこれらの遺伝子から、 γミノ酸24−34および1.76−187に相当する配タリは4つのクラス■ のOMP配列において顕著に可変であることが推定された。これらの位!からの 3つのアミノ酸配列のN末端またはC末端は、また、自然のタンパク質配列にお けるエピトープの安定性の表示および予期せざる挿入または欠失を最大にさせる 、これらのエピトープにおける可能な包含について考えられた。さらに、他のク ラス■のOMPのDNAおよびアミ、/酸配列をP]、7.16配列と比較して 、最大の整列およびエピトープの予測を可能とすべきである。第1の可変領域の エピトープおよび第2の可変領域のエビY・−ブを、それぞれ、VRlおよびV H2と呼ぶ。−れらの領域はサブタイプのエピトープをエンコードする。これは ペプチドの合成およびペプチドとpl 2;Pl、7;PI。
15およびPl 1G特異的モノクローナル抗体との反応により確証された。
5アミ7ノ酸により食い違うオーバーランピングするデカペプチドの完全な組を 、PL、16タンパク質配列を使用して調製した。抗P1.16モノクローナル 抗体は、期待するように反応したPl 16からのデカペプチドYY T K  D T NN N Lと反応し、そして他のデカペプチドと反応しなかった。、 (第、・4図)1、菌株H44/76 (Pl、7.16) 、M2O(PL、 16)およびMC51(PL、15)のクラス■のOMPの領域24−34およ び176−187におい71つ(1)のアミノ酸配列をもっオーバーランビング するデカペプチドのちて、1より多いペプチドはサブタイプ特異的モノクローナ ル抗体と反応した。たいていの場合において、これらのオーハーラ2・ヒ′ング するペプチドの1または2以上の群は、サブタイプ特異的モノクローナル抗体と 、他のものより強く反応した(第5図)。
これらのペプチドをVRIおよびVR2エピトープとして表示する。
Pl、7.16菌株において、配列YYTKNTNNNLが存在し、残基180 におけるDのNへの変化は抗体結合の減少に多少の作用を有する。Pl 15中 の配列HYTRQNNTDVFは、タンパク質中でPl、16エピトープと同一 の相対的位置に存在し、そして抗P115モノクローナル抗体への結合の原因と なる。AQAANGGASGはある結合を示し、そして1〜3アミノ酸だけ下流 のペプチドは、pl、7モノクローナル抗体に対してさらにより大きい結合を示 す。VH2の配列HFVQQTPQSQPは抗P1,2モノクローナル抗体への 結合の原因となる。PL、16およびPL、15中のタンパク質の配列QPQV TNGVQGNおよびPP5KSQPは、また、エピトープを表すと思われる。
実施例6B・ クラスIのOMPの一定領域のエピトープの同定表面のループを 形成するペプチドを調製し、そして破傷風トキソイドに接合した。バイオリンク ス(Biolynx)4] 70自動化ペプチド合成装置[ファーマノア(Ph armac ia)/LKBコを、次の例外を除外して、連続的流れの固相合成 のために使用した。合成の最後のサイクルにおいて、SAMA−OP f p  (0,5ミリモル)[ドリンフォウト)J、W、(1989)、Ph、D、Th esis、オランダ国しイデンコを1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(0,5 ミリモル)の存在下に30分間、ピペリジン処理の省略する標準のプロトコル( すなわち、rFmoc−説プロツキング工程」、これはこの場合において望まし くないS−税アセチル反応を引き起こすであろう)を使用してカップリングした 。これらをSAMA−ペプチドと呼ぶ。
TTに接合されたペプチドおよびそれらの表面領域の位置は、次の通りである・ 025b XAhNQRJ4ArrLrLXGSkTSDヒ↓GF!、16.  ループ5o2フ エ〜)Llm)ACXV^V?jtNo17y クラス 2.  ループ 5029 jcG5vlj1M;t!’1AOGGK5に7八〜 ク ラス 22 ループ 1破傷風トキソイドへのSAMA−ペプチドの接合は、次 のようにして実施した。DMF(100μl)中のN−スクンニミジルブロモア セテート(4,7mg、10μモル)の溶液を、01モルのリン酸ナトリウム緩 衝液pH7,8(3,5m1)中の破傷風トキソイド(TT)(20mg)の溶 液と混合した。1時間後、1.8mlの反応混合物を、5ミリモルのEDTAを 含有する0、1モルのリン酸ナトリウム(PE緩衝液)pH6,1中で平衡化し たセファデックス(Sephadex)PD−10カラム[ファーマシア(Ph armac ia)]を使用してゲル濾過した。ブロモアセチル化破傷風トキソ イドを同一の緩衝液で溶離し、そして3.5mlで集めた。。ブロモアセチル化 破傷風トキソイドの溶液を、SAMAペプチド(4,5mg、3μモル)に添加 し、そしてヘリウムで脱気した。次に、150μlの0. 2モルのヒドロキシ ルアミン(PE緩衝液中、pH6,1)を添加した。16時間後、残るブロモア セチル基を緩衝液、pH6,1(150μm)中の2−アミノエタンチオール塩 酸塩(4μモル)の添加によりブロッキングした。さらに16時間後、ペプチド −TT接合体をPD−10カラムのゲル濾過により精製し、PE緩衝液、pH6 ,1で溶離した。適当な分画を一緒にし、そして4℃において貯蔵した。
免疫学的活性を決定するために、25μg(合計のタンパク質)/投与のペプチ ド−TT接合体を、第0週および第4週に6〜8週齢のNIH異系交配のマウス に皮下注射した。(注 ワクチンLBV 017−TTおよびLBV 018− TTを10μgの合計のタンパク質/投与)で使用した。血清を第1投与後6週 で収集し、そしてELISAアソでイにおいて抗体の応答について評価した[ベ ウベリイ(Beuvery)ら(1983)インフェクンヨン・アンド・イミュ ニイー(Infect、Immun、)40:3690380コ。次の抗原をマ イクロタイターのウェルの中にコーティングした 外膜タンパク質(OMP)  、精製したクラスIのOMP [ポール7:/ (POO1man) 、J、T 、ら(1989)インフエクション・アンド・イミュニイー(Infect。
Immun、)57 :1005]および非接合ペプチド。血清のバクテリアの 活性(B C)を、また、測定した[[ポールマン(Poolman) 、J、  T、ら(1985)supra]。
結果を下表2に表す。
*()内の数はこの力価を示す光学密度(○ D )レベルを示す。
これらのデータが示唆するユ)に、髄膜炎菌(N、men ingi tidi s)のクラス]および2のOMPの試験した一定の表面ループのうちで、ループ 5は、髄膜炎fil(N、meningitidis)の多数の菌株のクラス1 および2と交差反応する抗体を産生ずる少なくとも1つの領域を表すように思わ れる。
クラスIの髄膜炎菌のエピトープを含有するハイブリッドのフラジェリンをつく るために、1系列のオリゴヌクレオチドを一次のタンパク質配列のデータおよび エピトープのマツピングのデータに基づいて表示した。外膜Pi、7.I6のV RIおよびVR2に基づく2つのオリゴヌクレオチドは、それらが単一または多 数のコピーでサルモ不う・ムエンヘン(S、muenchen)フラジェリンの ための遺伝子内のクローニング領域の中1−クローニングすることができるよう に設計17た。翻訳停止、・ゲナルをオリゴヌクレオチドの非解読鎖上に含めて 、クローニングさね一二イン(ナートのを発現するによるスクリーニングを促進 した。
せルモ不う゛メ27ンヘ7(Salmonella meuchen)の7ラノ エリンH1−d(へTCCに受託された、受は入れ番号67685)のための構 造遺伝子の全体の解読領域およびプロモーター領域を含有するプラスミドベクタ ーpPX1.650を、フランエリシ遺伝子の3つのリーデノングフレームの各 々におけるオリゴヌクレオチドまたは遺伝子断片の挿入に適する、いくつかの独 特クローニング部位を含有するように修飾し7た。まず、pPX1650をEc oRVて?Ft化し、EcoR,VはpPX1650を2回切断し、48塩基対 を分離し、そして再結合してプラスミドpPX1651を産生し、このプラスミ ドは独特EcoRVクローニング部位を有し、そしてフラジェリンタンパク質に おいて16アミノ酸の欠失を生ずる。pPX1651は、Hl−dフラジェリン に対して向けられたポリクローナル抗体でブロービングしたウェスタンブロンド 上のE、coliの組み換え体をスクリーニングすることによって同定された。
pPX165]は、野生型のフランエリ:/(1650の)より小さいフラジェ リンを有する、いくつかの候補の間で同定され、そして配列決定により評価した 。第2に、pPX1651をBamHIで制限し、オーバーラッピングする末端 をクレノー酵素でフィリングアウトしてえ、ベクターのポリリンカー領域におけ るBamHI制限酵素を除去した後、再結合した。最終の工程として、生ずるベ クターをEcoRVで消化し、そして次のオリゴヌク1/オチドリン力−を挿入 した。
5′ 、ATG ATCGAT GGA TTC3’3’ TAG TAG C TA CCT AAG 5′候補を新しくつくられたBamHI部位についてス クリーニングし、そし7てBamHI部位を有するいくつかの候補を、二本鎖D NA配列決定方法によりリンカ−の向きについてスクリーニングし、た。上の向 きのリンカ−を有する1つの候補は、pPX1647として保持された5′、G AT 、へTCATCGAT GGA TTCATC。
EcoRV C1al BamH1 プラスミドpPX1647 (第7図)をBamHIで消化し、そしてVRlま たは〜“R2のためにいずれかのオリゴヌクレオチドをE、c。
1i細胞の中にクローニングした、所望の組み換え体についてのスクリーニング は、プラスミドのミニリゼイトのDNAを適当な診断制隈酵素で消化し、そして 5DS−PAGE上の減少した移動度について特異鞭毛抗血清(Hl、−d)で ハイブリッドの鞭毛をブロービングして発現についてスクリーニングすることに よって達成された。ある数の生ずるクローンは5DS−PAGE上の移動度の減 少を示し、vRlまたはVH2のためのオリゴヌクレオチドの1または2以上の 適切な挿入を示した。
各々のいくつかをDNAの配列決定による分析のために保持した。タロー〉CB I 2はvRl−のオリゴヌク17オチドの2つのコピーの直列の挿入から生じ 、そしてクローンCBI−4は4つのオリゴヌクレオチドの挿入から生ずる。同 様に、CB2 PはVR2オリゴヌクレオチドの単一・−のインサートを含有し 、そしてCB2 Wは期待したトリマーのインサートを示し、CB2 Pクロー ンは単一の塩基対の変化を含有し、これは発現されたVR2融合タンパク質中の L e uからPheへの変化を生じ、そしてそれ以上の研究ために保持しなか った。E、coli中の組み換えフラジェリンのクローンを、いずれかのvRl またはVH2のエビト・−ブと反応することが知られでいるモノクローナル抗体 [アブディラヒ(、へbcjillahi)およびプールマン(pooIman )、マイク0バイアル・バソケ不ンス(Micro、Pathogenesi  s)4 : 27−32.1988.RIVM、オランダ国コでプロービングし たモノクローナルAdam−1(Pl、7)およびMn14−C116(Pl、 7)は、\7R1の2または4の直列のインサートを含有するハイブリッドのフ ラノニリンと反応するが、VH2を含有するクローンと反応しない。両者のモノ クローナルのCBI−4より弱いCB1−2との反応は、エピトープの密度のた めであるようである。同様に、モノクローナル62 (PL、16)およびMn 14−c 11−G (PI。
16)は、CB2クローンと反応するが、VRIインサートと反応しない。CB 2 Pクローンは、多分LeuのPheへの変化のために、いずれのVR2抗体 とも反応しない。
これらのクローンの各々を、Hl−d位置にTnlO挿入を有する、aroA  S、dublin株(SL5927)の中に形質転換して、ハイブリッドの鞭毛 の機能を検査した。4つのクローンの各々は運動性のバクテリアを生じた:形質 転換体の運動性は、クローンCB2 Pを包含する、対応するモノクローナル抗 体により阻害され、完全な鞭毛中のエピトープに対するVR2モノクローナルの 親和性を示した。この結果が示すように、エピトープは細胞の表面に露出され、 そして抗体はエピトープに対して接近可能である。
両者のVRIおよびVR2エピトープを含有するハイブリッドのフラジェリンは 、CBI−4またはCB2 WをBamHIで切断し、そして異種エピトープを クローニングすることによってつくった。クローンCB12−7およびCB12 −1.0は、そねぞれ、2または4のVRIの直列のインサートの背後のVR2 オリゴヌクレオチドの単一のコピーのインフレームの挿入から生ずる:クローン CB21−FはVH2の3直列のコピーの背後のVRIエピトープの1つのコピ ーの挿入から生ずる。CB12−7およびCB12−10はVR1モノクローナ ル抗体によってのみ認識され、そしてCB21−FはVR2モノクローナルによ ってのみ認識される。これらの結果は、予測した配列を明らかにするDNAの分 析と一緒に、エピトープの密度が組み合わせたハイブリットにおいて低ずぎるこ とを示す。VRIおよびVH2の両者のエピトープの密度が増加し・たノ11′ ブリ・ノドのフラノニリンをつくるために、CB12=10をBamHIて消化 し、そしてVH2をエンコードするオリゴヌクレオチドを挿入した。クローン1 2−10−6はVR2エピトープの2一つのそれ以上の直列のインサートを念有 し、VRIの4つの直列のコピーに引き続いてVH2の3つのコピーが存在する ハイブリッドのフラ7・ニリン分子を生ずる。第3図aおよびbに示すように、 3つのハイブリッドのフランニリンのワクチンの候補は期待する分子の性質を有 する。
VRIの4つのコピーを含有するフラジェリン(pcB1x4)は抗H1−d( 抗フランニリン)および抗VRIのモノクローナル抗体と反応するが、抗VR2 モノクローナル抗体と反応しない、VH2の3つの直列のコピーを含有するフラ ジェリン(pCB2−W)は抗H1−dおよび抗〜“R2抗体と反応するが、抗 VRIと反応しない:VR1のコピーおよびVH2の3コピーを含有する組み合 わせ他ハイブリッドは両者の抗VRIおよび抗VR2のモノクローナル抗体と反 応する。組み合わせたハイブリッドは、非運動性の受容体S、dublin株の 中に導入したとき、運動性を特定した。
サブユニットのワクチンとし、て、目標は適当な最初のワクチンの候補を高い量 および高い純変で得ることである。適当なワクチンの候補は、モノクローナル抗 体に対する反応法および非運動性のサルモネラ属(Sa 1mone l la )宿主株の機能に基づいて、上のタイプの構成体から選択することができる。サ ブ二二、/トのフラジェリンのワクチンは親のフランニリンのすべての機能の面 を保持することは必要ではないが、精製の目的で表面の局在化を少なくとも保持 すべきである。いくつかのサブユニットのフラジェリンの髄膜炎菌のワクチンを 、モノクローナル抗体に対する反応性に基づいて前述のハイブリッドの分子から 選択し、そしてバクテリアの運動性の回復に基づく表面の局在化を意味する。3 つのフラジェリンのワクチン候補は、VRIの4つの直列のインサート、VH2 の3つの直列のインサート、または4つのVRIのインサートおよび引き続く3 つのVH2のイン±−トを含有した。フラジェリンはサルモネラ属(Salmo nel la)の主要なタンパク質であるので、フラジェリンについて確立され た技術を使用するワクチン接種のための十分な材料を容易に精製することができ る[ロウガン(Logan)ら、ジャーナル・オブ・バクテリオロジ−(J、B actriology)169 : 5072−5077.1987]。
実施例8: 組み換えフラジェリン分子の初期の精製3つのハイブリッドのフラ ジェリンのワクチン候補および野生型(pPX1650から誘導された)を、1 リツトルのLBブロスを含有する4リツトルのバッフル付きフェーンバッチ(F ernbach)フラスコの中に接種した。バクテリアの培養物を37℃におい て震盪(200rpm)Lながら22〜24時間インキュベーションした。これ らの培養条件下に、鞭毛の大部分をバクテリアの細胞表面からはぎ落とし、そし て上澄み液の培地中で局在化した。表面の物質を得るために、鞭毛を6〜8リツ トルの培地から分離した。ワクチン接種のための精製したフラジェリン調製物を 得るために、鞭毛のフィラメントをバクテリアの培養上澄み液から次の手順によ り収穫した:硫酸アンモニウムを培養物の上澄み液に添加して、最終の溶液を5 0%の飽和にした:この溶液を4℃においておだやかに数時間撹拌し、そして沈 澱した物質をGSAローター中で500Orpmで30分間遠心することによっ て収集した。収集した硫酸アンモニウム沈澱した物質をPBS中で再構成し、そ してPBSに対する4℃において12〜15時間透析した。透析した物質を1o o、000Xgで1時間5W−270−ター中で高速度の遠心にかけて、鞭毛の フィラメントを沈降させた。沈降した物質は、主としてフラジェリンから成り、 次の方法によりさらに沈澱させた。
実施例9: 組み換えフラジェリンのHPLC精製高度に精製されたフラジェリ ンを調製するために、構成体、とくにpCB12−10−6を発現するサルモネ ラ属(Sa 1mone ] l a)を前述したように生長させ、そして細胞 を10,0OOGにおいて沈澱させた。次いで、培養物の上澄み液を50%の硫 酸アンモニウムで沈澱させ、10.0OOGで遠心し、そして30m1のPBS の中に再懸濁した。再懸濁した沈澱を6モルの尿素、1ミリモルのPMSF、2 ミリモルのNEM、および5ミリモルのEDTAを含有する10ミリモルのトリ ス緩衝液(pH=8.0)に対して4℃において一夜透析した。次いで、透析し た物質を2つのセファローズ(Sepharose)のミ二カラム(各々3.O mlの体積、4.Omlの溶離液)に通過させた。
カラムを6モルの尿素を含有する10ミリモルのトリス(pH=8.0)中の5 0ミリモルのNaC1で、次いで6モルの尿素を含有する10ミリモルのトリス (pl(=8. 0)中の1モルのNaClで溶離(5×)した。50ミリモル のNaC1の最初の4つの溶離収集物(20ml)をプールし、そして1.、O mlの6モルの尿素中のアセテート緩衝液(pH=4.0)に対して室温ζ−お いて透析した。次いて、透析した分画をTSK SP PWカチオン交換HPL Cカラム(75mmx30Omm)上に適用した。カラムを6モルの尿素を含有 する10ミリモルのアセテート(pH=4.0)から成る移動相で溶離した。勾 配0〜30059モルのNaC1を6モルの尿素を含有する10ミリモルのアセ テート(pH=4.0)中で5〜30分の間隔て確立した。30分後、勾配は次 の5分にわたって6モルの尿素を含有する10ミリモルのアセテート中の300 ミリモルのから1モルのNaClまでになった。フラジェリン構成体はほぼ24 分で集められ、これは約200ミリモルのNaClに相当する。分画をPBSに 対して透析し、そして物質について決定した純度は抗フラジェリン抗体を使用す るウェスタンプロットにより確立された。代表的なHPLC分析および5DS− PAGEは、それぞれ、第8図および第9図示されている。
実施例10: 骨髄炎菌−フラジェリン糖接合体の調製群Cの骨髄企画の莢膜多 糖類(GCM CPS:ロット#86 NMol)は、本質的にバンドル(Bu nd l e)ら、バンドル(Bundle)ら、ジャーナル・オブ・バイオロ ジカル・ケミストリー(J。
Biol、Chem、)、249:4797−801.1974に従い調製した 。
髄膜炎菌(Neisseria mengitidis)株C1lは、ウォルタ ー・リード・アーミイ・インスチチュート(Waiter Reed Army  In5titute)(ワシントD、 C,)から入手した。菌株をヒツジ血 液寒天プレート上で2回予備培養物し、次いで液状種培地ナイセリア属(Nei sseria)化学的に定められた培地、NCDM [ケン不イ(Kenney )ら、Bu l 1.W、8.0の401の液体培地を液体の予備培養物で接種 した。菌株の純度を各段階において検査した。遠心後、上澄み液をセタブロン( C6tavl。
n)を01%の最終濃度に添加することによって沈澱させ、そして不溶性複合体 は冷たい1モルの塩化カルシウム(CaC12)の中に再溶解した[ゴットノユ リソヒ(Gotschlieh)ら、ジャーナル・//V)の最終濃度に添加し た。1時間後、懸濁液を集め、そしてその濃度を80%(v/v)に増加した。
1時間後、遠心(20分、5.000g)により沈澱が得られ、これを連続的に 無水エタノール、アセトン、およびジエチルエーテルで洗浄し、次いで真空デシ ケータ−内で五酸化リン(P2O3)の存在下に一定重量に乾燥した。この粗製 CPSを一20℃において貯蔵した。
純粋な調製物を得るために、次いでCPSを酢酸ナトリウムの緩衝液(飽和溶液 の110希釈物、p)(’i’、0)中に溶解し2、そして熱フェノールで4回 抽出した[ウエストファル(Westpha+)ら、Z。
>;aturforsch、7b:148−55.1952] 。0.1モルの CaCl2に対して一緒にした水性相の透析および引き続く遠心(3〜5時間、 100.OOOg)後、前述したように、最終のエタノール沈澱は透明な上澄み 液について実施し、そして生ずる沈澱を有機溶媒で洗浄し、そして乾燥した。次 いで、純粋なCPSを一20℃において貯蔵し、た。
精製の各段階後、CPSを炭水化物のN−アセチルノイラミン酸、NANA[ス ベン不ルホルド(Svenne rho ] d) 、バイオヒミカ・ニド・バ イオフィシカーアクタ(Biochim、Biophys、ActaL 24: 604.957]、O−アセチル[ヘストリン(HesrtinLジャーナル・ オブ・ハイオワ/カル・ケミストリー(J。
Biol、Chem、)、180:249.1949]、およびタンパク質(2 60nm)含量について分析し、そしてその分子量をゲル濾過により検査した。
群Cの髄膜炎菌の莢膜多糖類(GCM CPS)を同時に解重合し、そして水性 緩衝液中の過ヨウ素酸六トリウム(N a I 04)の酸化を経て活性化した [アンダーソン(Anderson、)ら、ンヤーナル・オブ・イムノロジー( J、Immunol)、137:1181−6.1986 ニーT−ビイ (E  b Y) ら、Pediat、Res、20 : 308A、]−986+ア ンダーソン(Anderson)ら、J、Pediatr、111 (5):6 44−50,1987;アンダーソン(AndersonL米国特許第4.76 2.71.3号:1988]、反応を水性溶離液中の高性能ゲル透過クロマトグ ラフィー(HPGPC)により、紫外線(UV)および屈折率(RI)の検出を 使用して監視した。
反応は停止し、そして活性化したオリゴサツカリド(GCM O8)を水中の低 圧ゲル透過(G P C)により脱塩し、次いで凍結乾燥した。次いで、溶液を 水中で調製し、引き続いて一次的貯蔵のために凍結した。
GCM O3およびフラジェリンpcB12−10−6を水性の中性の緩衝液中 で混合し、そして接合をンアノホウ水素化すトリウム(NaBH3CN )の添 加により開始した[アンダーソン(Anderson)、米国特許第4.762 .713号:1988 :米国特許第4. 673゜547号、19871米国 特許第4.761.283号、1988コ。
この反応はb日間実施(−1その間HP G P Cにより監視した。それを最 後に透析/″遠心−“、゛イクロコ]/セレト17−ターにより停止し、た、最 後の調製物は冷時に壬メロサルの存在下に貯蔵してバクテリアの生長を防止し、 た。生ずる糖接合体は発現されたVRIおよびVR2の髄膜炎菌のエピトープを 免疫系に提示する機構を提供するばかりでなく、かつまた髄膜炎菌のオリコサ、 カリドのプレゼンテーションのためのキャリヤー分子として働く、 接合体の調製においで、次の条件を使用した。精製したフランニリンのpCB1 2−10−6を15%のスクロース(3,5mg/mり中に溶解し、次いで一2 0℃において貯蔵した。GCM CPS (9,7mg:l終濃度 5rng/ ml)を、暗所で攪拌しながら、0.05モルのリン酸六トIjウム緩衝液(p H6,2−65)中の100ミリモルのNa1O,により室温において酸化した 。アリコート(100μm)を規則的な間隔て取り出し、反応をエチレングリコ ール(10μl)の添加により停止(7、そして分析は02モルのホスフェート −生理的塩類緩#id (P B S : Q、2モルのリン酸ナトリウム、0 9%のNaC1、pH7,8)中のウォーターズ(Wa t e r s) ( ?サチュセ7’7州ミルフィー−ド)内ルトラヒドロゲル(UI t rahy cj roge ]″)250’−120Cカップリングされた2カラム:2X 300mmx78mm)のHPGPCにより、0.3ml/分の流速で、紫外線 (206nm)およびR】検出を使用して実施した。2.5時間後、反応はエチ レンクリコール(反応体積の1/’10)の添加により停止し、モしてGCM  O5を氷山のハイオーラド(Bio−Rad)(カリフォルニア州すッチモント )のl\イオーケル(B i o−Ge ]R)P−2(200−400メソシ ユ、30cmx1.5cm)により約18m1/時間て脱塩した。分画を集め( 1,2m、)そしてNANA炭水化炭水化物上チルノイラミン酸(NANA)I バリー(Barry)ら、ツヤ−ナル・オブ・ノエ不うル・マイクロハイオロノ ー(J、Gen、Microbi ]、)29 : 335−52.1962] およびアルデヒド[ポロ(Porro)ら、アナリティカル・バイオケミストリ ー(AnalytBiochem、)118:301.−306.1981コに ついて分析した。陽性の分画をプールし、そして凍結乾燥した。次いで、脱塩し たGCM O3(4,7mg)を水中に溶解しく10mg/ml)そして−20 ℃において凍結した。
GCM OSおよびpcB12−10−6の溶液を、HPGPC(それぞれ、2 06および280nmにおける紫外線)により、凍結の前および接合の前に分析 した。溶離のプロフィルの正確な類似性により確証して、貯蔵の間に消化は起こ らなかった。
GCM O3(2mg;最終濃度 2.6mg/ml)およびフラジェリンpc B12−10−6 (2,3mg;最終濃度:3mg/ml)をポリプロピレン 管内で0. 4モルのリン酸ナトリウム緩衝液(pH70)中の混合し、そして NaBH3CNを添加(12μモル)して接合を開始した[アンダーソン(An derson)、米国特許第4,762.713号:1988 ;米国特許第4 .673.547号:米国特許第4.761..283号コ。反応混合物は室温 において1日間、次いで35℃において4日間撹拌しないで放置した。この反応 はHPGPC(280nmにおける紫外線)異なる段階において監視し、最後に 透析/a縮によりマイクロコンセントレータ−で停止した。最終濃度をNANA [バリー(Barry)ら、ツヤ−ナル・オブ・ジェネラル・マイクロバイオo ン (J、Gen 〜ii c rob i ]、) 29 : 335−1う 2.19621および(0,12mg、/mIにおいて0.09mg)およびタ ユ7・バク質[し1ウリイ(Lowry)ら、ンヤーナル・オブ・7<イオロノ カル・ケE ストリー(J、Biol、Chem、)193:265−275. 195])(1,12mg:L 45mg/ml)含量について分析した。次い で、それを4°Cにおいてチメロサル(001%、W、/V)の存在下に貯蔵し てバクテリアの生長を防止した1、接合体の調製は、また、5DS−PAGE  (硝酸銀の染色)およびウェスタンプロフト分析により検査した。いくつかの高 分子量の)<ノドはケル上に純粋なpcB12−10−6のバンドより上にかつ 積み重なったウェル付近に現れ、後者は接合の間に交差連鎖が起こった証拠であ った。ウェスタンプロット分析において、各バンドは使用した抗血清(抗GCM 、−VRIおよびVR2)と反応性であることが示され、接合の共存結合を証明 した。
M2OおよびM21と表示するペプチドをABI型のペプチド合成装置で同相合 成によりtBoc化学を使用して産生じ、2官能性交差剤、スルフォスクシニミ ノル(4−ヨウドアセチル)アミノベンゾエート「スルフt (Sul fo) SLAB:ピアース(P i e r c e)から購入した]を使用して発表 された手順ロウエルトマン(We ] t ma n)J、に、ら(1983ン /<イr−テクニークス(Bio Technigues’)1.148 15 21の変更法に従い、CRM + 971アンダーソン(Anderson)、 米国特許第4.762.713号]にカップリングした。簡単に述べると、CR M + e 7をスルフォ5IABにより活性化し、5IABとCRM、9□の アミノ基との間のアミド結合を生じた。活性化したCRM197から反応しなか った架橋剤をゲル濾過により除去した後、カルボキシ末端のンステイン残基をも つ連鎖スペーサー(下線をした文字で表されている)を含有するペプチド(M2 OまたはM21)を活性化CRMと混合し、そして室温において2〜4時間イン キュベーションした。反応後、接合した物質をPBSに対して4℃において広範 に透析した。
M20ペプチド(VR2エピトープ)の配列は、次の通りであるニドτyr−丁 γトτhr−Lys−Asp−丁hr−Asn−Asn−Asn−Leu−τh r−L@u−V−a l−1’ r o −酷り旦h−Aシヒ≦* −郭M21 ペプチド(VRIエピトープ)の配列は、次の通りである。
ト^1a−(:In−Ala−^1畠−^5n−C1y−C1y−Ala−5e r41y−にln−Val−L−ys−Alm−に1ヱ込暉ヒ≦1四り 接合した物質を5DS−PAGEにかけ、PVDF膜[インモビリン(Immo b i l on) 、ミリポア(Mi l ] 1pore)]に移し、そし てVRIおよびVR2エピトープを認識する特異的モノクローナル抗体と反応し た。第10図aおよび第10図すは、VRlおよびVR2特異的モノクローナル 抗体(Adam L G2−DI2−8 (Pl7) 、MN5−C11−G  (PI。16)およびMNI4−C11−6(Pl、7)]のプブーに対して、 M2OおよびM21のCRM + 、を接合体のウェスタンプロット分析を示す 0M20およびM21ペプチドに対する抗体の応答を酵素連鎖イムノアッセイ手 順によりアンセイするために、BSA接合体は、ベルナトウィズ(Bernat owi cz)およびマツエダ(Matsueda)[アナリティカル・バイオ ケミストリー(Analyt、Biochem、)155.95−102 (1 986)コに記載されているように、異なる2官能件の架橋剤、N−スクシニミ ジルブロモアセテートを使用することによって調製した。タンパク質へのペプチ ドの共有結合のカップリングは、CRM+ot接合体について記載したように、 電気泳動にかけた試料のウェスタンブロッティングにより確証された。
CRM+*tへのVRIおよびVH2のエピトープの接合がCRM、、、のT細 胞の認識に悪影響を及ぼすかどうかを決定するために、ビクスラ−(B i x  ] e r)およびアタッン(Atassi)[Immunol。
Commun、12:593.1983コに前に記載されたように、T細胞の増 殖のアッセイを実施した。蘭単に述べると、SJL/jマウスをCFA中で乳化 した50μgの自然CRM197で免疫化した。7日後、リンパ節を取り出し、 RPMI中で培養し、そして種々の濃度のタンパク質(0,05〜]、00.0 μg/ml)およびペプチドで対抗した。3日間インキュベーションした後、培 養物を[3H]−チミジンで16時間バルンングし、次いで計数のために収穫し た。
表3に示すよ・うに、CRM+ 、7とCRM 1e 7−偽接合体とを比較す ると、接合手順それ自体はタンパク質のT細胞の認識を変更しないことが示され る。M2OおよびM21−CRM、、7接合体により誘発されたT細胞の応答は 、CRM I Q−、それ自体により引き出される応答に本質的に等しいか、あ るいはそれより大きく、CRM + e 7上の下細胞のエピトープの認識はベ ブヂhの接合により悪影響を及ぼされないことか示される。対竪物質のConA 、LPSおよび破傷風トキソイドに対する応答は期待される通りであり7′−8 寒奥廼13:i6倦に4谷1勲i竺ふ遺1す1シρyワクチンpりl引艷惟M膜 企画のVRlおよび、/またはV R2のエピトープを発現する組み換えフラジ ェリンを、実施例7.8および9に記載するように、調製しそして精v:した。
さらに、髄膜炎菌のエピトープのVRlおよびVH2を表す合成ペプチドを、実 施例12におけるように、合成し、キャリヤー分子のCRM、9□にカップリン グし、そして精製した。これらの物質の各を成力の各々について10または10 0μg/mlのタンパク質濃度で、ワクヱンを配合した(37)クチン組成物は 、また、リン酸アルミニウムを1mg/mlで含有するか、あるいは特記しない 限り、フロイント完全アンユバントと配合しまたか、あるいは補助物質を含有し なかった。
免疫原性を評価するために、異系交配のスーイスウェブスター(Swiss W ebster)マウスを第0週および第2週においてコまたは10μgのタンパ ク質/・′投与て筋肉内で免疫化した。血清を2週の間隔で収集17、アノ→τ イのためにプールし、そしてELTSAにより外膜複合体(OMC) 、精製し た○MP (M21−BSA’) 、BSAにカップl、弓ズしたVR2ベブ千 f” (M2O−BSA) 、野生型フラ’i 、x ’)シ・、およびCRM 、、、に対する抗体の活性についてスクリーニングした。第6週に得られた血清 について実施されたELISAの結果を表4に示す。
’1/100希釈のアッセイの下限またはそれより低いすべての採血前の値。
2すべでのワクチンは、特記しない限り、1mg/mlのリン酸アルミニウムを 使用して配合した。
あるいは、種々のワクチンを6〜8週齢のNIH異系交配のマウスにおいて免疫 原性について評価した。マウスを100μg(合計のタンパク質)/投与で第0 週および第4週にワクチンで皮下的に免疫化し、そして血清を第6週に集めた。
血清を、実施例6に記載するように、EL■SAのアッセイにより抗原を使用し て評価した。殺バクテリア活性を実施例6におけるように測定した。結果を表5 に記載する。
VRI、VR2または両者のVRlおよびVR2のカセットを含有する組み換え フラノニリンは、精製したPl 16に対して、そしてより低い探度にOMCに 対して交差反応性である、抗体の応答を引き出すことにおいて有効であった。1 0μgのpcBl−4またはpCB2−wで免疫化1、また動物からの血清は、 それらのそれぞれのペプチド−BSA接合体に結合しプ;らびにPl、16およ びOMCと交差反応する抗体を誘発し、た。両者の髄膜炎菌のエピトープを含有 する構成したp CB ]、 2−10−6を使用して、同様な結果が得られた 。さらに、各構成体は有意の抗フラジェリンの力価を同様によく誘発した。対照 的に、対照の野生型フランニリンはフラジェリンそれ自体に対して応答性の抗体 のみを誘発した。免疫化前に隼めた血清は、評価した物質に対する前以て存在す る応答を示さなかった。
データは、また、明春または他のアジュバント、例えば、CF、へを使用する組 み換えフラジェリンの配合の有益性を実証する。構成体pCB12−40−6を リン酸アルミニウムを添加して、あるいは添加しないで配合した。表2に示すよ うに、pcBl2−IO−6は、単独で、ペプチドの接合体ならびに精製したP l、】、6ならびにQMCと反応性の抗体の応答を誘発することができた。対照 的に、同一の構成体は、明瞥と配合(、たとき、等しい投与量でより大きい抗体 の応答を引き出すことができた。同様に、組み換えフラジェリンpcB1−4お よびpCB2−wは、また、CF Aと配合した。再び、等しいまたはより高い 抗体力偽はGPAの存在下に観測された。
骨髄企画のVRIおよび\’R2接合体を使用する免疫原性の研究の結果を、ま た、表4に示すっ両者のM2OおよびM21 CRM+*7接合体ならびに等し い量の両者を含有する混合物は、抗CRMI97の応答ならびに抗クラスIのO MPの応答を誘発することができた。
これらの予備的データが示すように、キャリヤーに化学的に接合しているか、あ るいはキャリヤーに遺伝子的に融合した、クラスIのOMPの可変領域のエビト ・−ブは免疫応答を引き出すことができる。新しいエピトープ−キャリヤー接合 体を、標準の技術を使用して、つ(って、ワクチン、例えば、1)より大きいエ ピトープ、2)多数のエピトープの反復をもつペプチドおよび/または3)異な るキャリヤーの使用、に対する免疫応答を増強することができる。
実施例14・ 骨髄炎菌−ヒト血清アルブミン糖接合体の調製GCM CPSを 酸加水分解により解重合させ、そして得られたGCM O3を引き続いて水性緩 衝液中でNal0.酸化を経て活性化した。
反応は水性溶離液中でHPGPCにより、紫外線およびRIの検出を使用して監 視した。反応の各々を水中のGPC脱塩により追跡した。GPCO8およびヒト アルブミン(HA)を混合し、そして本質的に実施例10において骨髄炎菌−フ ラジェリン糖接合体について記載したように接合した。最後の調製物をバクテリ アの生長を防止するためにチメロサルの存在下に冷所で貯蔵した。
接合体の調製において、次の実験の条件使用した。ヒトアルブミン[HA:ノブ 7 (S i gmall) 、ミゾリー州セントルイス]を15%のスクロー ス中に溶解しく10mg/ml) 、次いで一20℃において貯蔵した。GCM  CPS (Oット#86 NM 01;106mg;最終濃度 IQmg/′ ml)を0.INのHCl中で撹拌しながら50℃において加水分解した。アリ コート(25gl)を規則的な間隔て取り出し、反応を水酸化、hHリウム(N aOH)の添加により停止し、そして記載したようにHP G P Cにより分 析した。3時間40分後、反応をNaOHの添加により停止し、そしてGCM  O8をGPCにより脱塩した。分画を集め(1,2m1) 、そして前述のよう に分析した。陽性の分画をプールし、そして凍結乾燥した。次いで、脱塩したG CMOS (89mg)を−20℃において貯蔵した。GCM O5(118m g ;最終濃度 5mg/ml)を0.05モルのリン酸ナトリウム緩衝液(p H6,2−6,5)中の2ミリモルのNal0.で室温において暗所において撹 拌しながら酸化することによって、活性化したO8を調製した。30分後、エチ レングリコールの添圓により反応を停止した。HPGPCの分析は、活性化の間 にO3の分子量の減少を示さなかった。次いで、脱塩および比色分析を前述した ように実施した。生ずる活性化GCM O5(8,8mg)を水中に溶解しく  10 m g / m り、そして−20℃で凍結した。
GCM O3およびHAの両者の溶液を、凍結前および接合の前に、HPGPC (それぞれ、206および280nmの紫外線)により分析した。正確に類似す る溶離のプロフィルにより確認されるように、貯蔵の間に劣化は起こらなかった 。
G CM ○S (6mgニーIkP:濃変: 2.5mg/ml)およびHA (12mg:最終濃度 5 m g / m l )をポリプロピレン管内で0 4モルのリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,0)中で混合し、そしてNaBH3 CN (6011モル)を添加して接合を開始した「アンダーソン(Ander son)、米国特許第4.762.713号:1988:米国特許第4. 67 3.5・47号、1987 :米国特許第4. 761゜283号、1988〕 。反応混合物を、撹拌せずに、室温において1日間、次いで1535℃において 4日間放置した。この反応はHPGPC(280nmにおける紫外線)異なる段 階において監視し、最後に透析/濃縮によりマイクロコンセントレータ−で停止 した。最終濃度をNANA [ハ’)−(Barry)ら、/ヤーナル・オブ・ ンエ不うル・マイクロ/<イオロシー(J、Gen、Microbi l。)2 9:335−5L 1962コ (2,07mgX1)、86mg/mlにおい て)および(0,12mg/mIにおいて0.09mg)およびタンパク質[ロ ウリイ(Lowry)ら、ンヤーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー( J、Biol、Chem、)193:265−275.1951] (9,51 mg:3.96mg/mllニーおいて)ノ含量ニツいて分析した。次いで、そ れを4℃においてチメロサル(0,01%、W / V )の存在下に貯蔵して バクテリアの生長を防止した。
接合体の調製は、また、5DS−PAGE (硝酸銀の染色)およびウェスタン プロット分析により検査した。拡散のバンドはゲル上に現れ、純粋なI−(Aよ り有意に広い分子量の範囲をカバーした。ウェスタンプロット分析において、こ のバンドは使用した抗血清(抗GCM)と反応性であることが示され、接合の共 有結合を証明した。
髄膜炎菌のオリゴサツカリド−組み換えフラジェリンのワクチンを、前述したよ うに調製し7、そして100μgのタンパク質/mlで配合した。また、糖接合 体に加えて、リン酸アルミニウムを1mg/mlまたはフロイント完全アジュバ ントを含有するワクチン組成物を調製した。
免疫原性を評価するために、異系交配のスイスウェブスター(Swiss We bster)マウスを第0週および第2週において10μgのタンパク質で筋肉 内で免疫化した。血清を第0,2週で集め、次いで1週の間隔で第6週まで集め た。収集後、プールした血清試料をELFSAによりヒト血清アルブミン、0M C5P1.16、CBIおよびCB2−BSA接合体およびフランニリンに対す る髄膜炎菌Cオリコサツカリド接合に対する抗体の活性についてアッセイした。
MenC−CB12−106糖接合体は、組み換えフラジェリン中で発現された オリゴサツカリドおよび髄膜炎菌のB OMPエピトープの両者と反応性の免疫 応答を引き出すことにおいて有効であった。表5Bに示すように、研究に入って から3週程度に短い期間で、完全フロインドアンユバシト中の1μgのMenC −CB12−106で免疫化したマウスはMenC−H8A、OMPおよび両者 のCBIおよびCB2のエピトープに対する検出可能な抗体を有した。さらに、 すべてのMenC−CB12−106の調製物は、アジュバントに無関係に、M  e n C−CRM197で免疫化後観測される応答より大きい、MenC− H3Aに対する抗体の応答を引き出した。
1 初期の採血前の(第0週)試料についての力価はく100であった。
2 リン酸アルミニウムを1mg/mlでアジュバントとして使用した。
有効なワクチンは1または2以上のT細胞のエピトープを含有しな(ではならな い。タンパク質的のT細胞のエピトープは、マーガリット(Margalit) ら、ジャーナル・オブ・イムノロジー(J、1mmuno 1)138 : 2 213 (1987)またはロスバード(Rothbard)およびタイラー( Tay l or) 、EMBOジャーナル(J、)7 :93 (1988) に記載されているように、予測することができる。これらの予測方法は、髄膜炎 菌(N、men ingit 1dis)株P1.7.16、Pl、6およびP l、5のクラスIのOMPのアミノ酸配列に適用した。これらの方法により同定 される潜在的T細胞のエピトープを含有する配列のセグメントは、表6および7 示されている。予測されたペプチドを標準のFMOC手順により合成し、標準の 方法により精製し、そして表8に示すように同定された。
予測されたペプチドが実際にT細胞のエピトープを含有するかどうかを決定する ために、ヒト末梢血液のリンパ球(P B L)を刺激するそれらの能力をリン パ球の増殖アッセイにより試験した。簡単に述べると、末梢血液をHL A型別 正常のボランティアからか、あるいはMPC−2[ブールマン(Poo Ima n) 、J、T ら、アンドユニ・ヴアン・リーウウエンヘク(、Antoni e van Leeuwenhoek)4のOMPおよび群Cの多糖類を含有し た、で前辺て免疫化したボランティアから集めた。リンパ球を末梢血液からフィ コルーハイバーク(Ficoll−Hypaque)[ファーマシア・ファイン ・ケミカルス(Pharmacia Fine Chemicals)AB、ス ウェーデン国つップサラ]で分離し、そして10%の熱不活性化しプールしたヒ ト末梢血液を含有する、補充したRPM11640 [ギブコ・ラボラトリーズ (Gibco Laboratories)、スコツトランド国パイスリイ]中 の1×105細胞/ウエルで培養した。培養物を種々の濃度の予測されたT細胞 のエピトープ(0,05〜10μg/ml)で対抗した。生体外の対抗後、培養 物を6日間インキコベーションし、次いで0. 5μCiの[3H]−チミジン でパルシング(18時間)した。次いで、培養物を収穫し、そして液体シンチレ ーションにより計数した。データを刺激指数として表し、ここで指数は抗原の存 在下に得られたCPM対抗原のの不存在下に得られたCPMの比として計算した 。
表9に示すように、]6の予測されたペプチドのうち10はT細胞を刺激する多 少の能力を示した。これらは、1.6−34.47−59.78−90.103 −121.124−137.151−158.176−185.223−245 .276−291および304−322に同定されたペプチドを包含する。ある 場合において、ペプチドは両者の免疫化し、たならびに非免疫の個体において応 答を刺激した。非免疫の個体における応答は、前の無症候性の感染に帰属させる ことができる。
領域176−185として同定されたT細胞のエピトープの場合において、T細 胞の応答の増強はモノクローナル抗体MN5C11G (Pll−6)の添加後 観測された。簡単に述べると、PBLを生体外で領域175−185を含有する 合成ペプチドで対抗するか、あるいはM N、)C1]−Gの変化する希釈物と 混合したこのペプチドで対抗した。表10に示すように、T細胞の応答の増強は MN5C11Gの添加後に観測され、モノクローナル抗体は領域176−185 を認識tたことが示され、そして免疫系へのペプチドのプレゼンテーンヨンを促 進する。こうして、′rおよびB細胞のエピトープは、一致するか、あるいはク ラス■のOMP内の隣接する配列上に見いだされることが確立された。
いくつかの場合においてT細胞系およびクローンは種々のペプチドに対して応答 する個体から確立された。簡単に述べると、T細胞系は、分離したリンパ球を2 4ウエルのプレート中でIX]、0’細胞/mlで培養することによって得られ た。10%のヒト血清を補充したRPMI−1640の培地は、また、12LT /mlの組み換えIL−2[ベーリンカー(Boehringer)]を含有し た。さらに、5xlO’の相同性の照射した(3.0OOR)抗原を表す細胞( APC)を、また、各ウェルに添加した。ある場合において1、八PCはHLA 適合性ドナーから得た。系統から、T細胞のクローンを制限希釈により05細胞 /ウニルの頻度で分離した。クローンは照射したA P CおよびI L−2( 2U/ml)の存在下に抗原による2週の刺激により維持した。クローンは本質 的に前述したようにリンパ球の増殖のア・ソセイにより試験したがただし、クロ ーンは照射し?−,APCの存在下にlXl0’細胞/ウエルで培tした。
記載したようにし、て得られたクローンを、生体外で、7つの異なる髄膜炎菌の 株からのOMPで対抗した。表11に示すように、クローンはT細胞のエピトー プまたは検査した7つのOMPに対して共通のエピトープを認識した。種々のペ プチドに対するこれらのクローンの反応性はまだ決定されていないが、それにも かかわらず、種々の菌株の間のT細胞のエピトープの共通性を示す。ここでこれ らのクローンは確立されそして同定されたので、それらのペプチドの反応性は種 々の用途のためのT細胞のエピトープを示すであろう。
g6 マルガリフトらの方法() Immunol、138・2213.198?)に ぽう両極性のa−らせんのrr在についての&!腹炎閘のr’1.160MPの 配列のう)析ブロックの中A Fll寛 入S P 47−5o 85−10s 9.469−74 105−135 16.0 罠 79−88 90〜120 23.O12フー135 100−120 2 2.4199−202 90−120 6.4P 201−211 Its−9 58,7,260−26390−125!1+ @P 265〜269 90− 120 11j274−2フフ IQs−1209,11297−300Zoo −1359,1 v 320−324 80−100 10.9346−351 80−115  110g3フ&−31985−120g、5 表 7 ウス昌−+:およびタイラーの方法(EMBOJ、793、+ 9881 によ ’)決?さtzf:uN%ZのP1+60MPの配テ1内の潜在的T細胞のエピ トープを表すモチーフ(F線領域)のa在 ?+1XIKLT^LVL3人LFLAA%lADVgLYOEXX入GVKG INXQkQLTEQPQVTNGVQGHQVKVTKkKmlLX真TKI MDrG$ F ! G r K G $ t D L G t G L 5  L E Q D V $ V A G Oに k $ Q Ill f NRES r!GLAGEFG?LILAGIVAMQrDDAgQAINFI lfDINNDVAIQLC!ヱtllDDIlデVSV諷τozttrsar gasw。
FVPAONjKgAYEPATY?KD?圓NILiLIFPAVVOEFO IIDVYYAOL)lY&l1lcGFAQNYArKY^罠厘入xvo簾w Artt、rL!G$A?$t1gAKG?DFLKIIIQVII諷を丁GG Y!冨GOLNLALAAQLDLgEMGDEAKTKHgデ?冨fAA?A l1rlrG)IAVF罠X g YAMGrDLrtlLGKKGtHTgY DQl !AGVt)Yr3rgKm1丁8AIVSGk’lLK諷圓テ010 11YTQIN^Al!Vl:LIIKF表 8 合成されたT−謝されたT綿鞄のエピトープの要約2、 47−59 τに!5 DrGSrlGrK3、 57−71 GrKGSEDLGEGLKA1/4、  78−90 VSVAGGGkSQWGN5、 103−121 丁LRAG RVANQrDDASQArN6、 124−137 D5NNDVA5Qt、 GIrKフ、 l5X−1sa GGrSGrSGll−176−1115YY TにtJTNに)JL9、 190−202 人WGKPGSDVYYA10、  215−228 Y^rKYAR)JAHVGINll、 223−245  kMVGKNkrELrLIGS入TSDtAKG12、 ハト261 DEA KG?DPLKNHQVHRL丁GGYIL 276−291 LStNGDK AKTKN!;TTt14、 304−322 VPRISYA)IGrDL! ERGKKG15、 317−329 tKGKKGr:NTsYDQ16、  352−3G6 莢罠NTGXGNYTQIN^^トル^1別ボラ/ティTにお りる藺#I棗隋のh続ベブヂドに対するリン/C躇の応答のrr1H9>fz7 /HLA〒 1 2 】 4 S g フ @ 91・ 11 12 13 1 4 15 B応答は次のようなスコアを有するニー、Sl<2;±、2<SI< 及び+、SI>3゜ 下線の領域はモノクローナル抗体MN5C11Gにより認識される配列を示す。
実施例17 クラス■のOMPの膜のトポロン−のためのタンパク質いくつかの 大腸菌の外股タンパク質の構造について認識された原理を使用してモデルを構成 した[ホウゲル(■○ge l) 、Hら(1986)supra:フエレンチ (Ferenci)、T ら(1988)supra;およびトマッセン(To mmassen)、J、(1988)supra]。中心の仮定は、他の膜をス バニングするタンパク質のセグメントはベーターシートを形成するということで ある。詳しくは、クラス1のタンパク質の場合において、露出したトランスメン ブレンのセグメントにおける分割は、次の方法において到達した。
]、 クラス1のタンパク質(サブタイプP1.16)のアミノ酸と淋菌のPI AおよびPIBタンパク質のアミノ酸配列との比較[カボネノチ(Carbon etti)、N、H,ら(1987)Pトソユリチ(Gotschl 1ch) E、C1ら(1987)PNAS 84:81351は34%の同一性を明らか にする。このモデルにおいて、可変配列は表面の露出された部分を形成し、これ に対して保存された領域はほとんど外膜および周辺質の中に位置する。こうして 、後者の2つの領域はすべての夕〉バク質の間に保存される残基の58%を構成 する。
2、 親水性の最大はヒトロバノーのプロフィル[カイト(Kyte)、J ら (1982) /ヤーナル・オブ・モレキュラー・バイオロン−(J、Mo1. Biol、)157:105コにおいて露出された領域に相当することが観測さ れた。
3、トランスメンブレンのセグメントは9−12塩基の両極性のベーター鎖を優 先的に形成することができ、少なくとも]つの側は完全に疎水性残基から成る。
これらの条件は、16の膜−スパニングセグメントのうちで12において満足さ れる。
4、 周辺質の側における残基の数は最小となる。
第11図は、外膜中のクラス1のタンパク質のフォルディング(f。
Iding)のためのモデルを示す。示した配列はサブタイプP1.16のため のものである。図面の上部は表面の露出された領域を示すが、これに対して中央 部分は仮定したトランスメンブレンのセグメントを示し、その長さは10に設定 される。アミノ酸は交互することが示されており、ここでそれらは両極性のベー ター鎖を形成することができる。このモデルは8つの表面ループを含有し、ここ で第1および第4のループはタイプ特異的および保護的可変領域のエピトープを 含有する。これらのエピトープは、ワクチンに配合するとき示されたように、保 護的免疫応答を引き出すことができる。ループ5は一定であり、そ(7て他のO MPに対する交差反応性抗体を引き出すことが示され、モしてワクチンの配合に 有用である。
個々のタンパク質の1または2つの可変エピトープ領域は、これらの膜タンパク 質のいわゆる表面ループ上に位置する。このようなポリンの外膜タンパク質は2 より多い表面ループを含有する。これが意味するように、異なるクラス1の外膜 タンパク質の中にほぼ同一のアミノ酸配列を有する表面ループが同様によく存在 する。これは、ワクチンの目的にクラス1の外膜タンパク質の共通のペプチドを 同様によく使用する通を開く。さらに詳しくは、髄膜炎菌のクラス1の外膜タン パク質P116の概略的二次元のモデルは第11図に図解されている。このモデ ルは8つの表面ループを邑有し、ここで第1および代4のループは、菌株のサブ タイプの結果に基づいて示したように、タイプ特異的エピトープを含有する。第 1の表面ループは、前述の一定の領域を表す。ループ5の一定領域に対する抗体 は、髄膜炎菌(N、meningitidis)OMP複合体と反応するように 7Wわれる。誘導されたばかりの、クラス1のOMPのアミノ酸配列を髄膜炎菌 (N、meningitidis)のクラスのOMP Cムラカミ、K ら、( 1989)インフェクノヨン・アンド・イミュニイー(Infect、Immu n、)57:2318コそして淋[(Neisseria gonorrhae ae)のボリンPIAおよびPIBタンパク質と比較した。クラスIのOMPの モデルについて使用したのと同様な原理で、配列は次のように整列された・ルー プ】 C1ass 工X f)VTLYGτ工KAGV EGRNXQAQLTgQP P:vSRVKDAGループ4 τ工GRVESklE1 5V’RYDSPV’E’AGrSGSVQ YVF ’RDNAルーブ6 構造の類似性はトランスメンブレンおよび表面ループの領域で示される。クラス ■のOMPについてここで入手可能な情報および特定のポリンタンパク質のルー プ領域のループの大きさ、位置、種間のアミノ酸の相同性または異質性に基づく 情報を使用して、淋菌(N、gonorrhaeae)を包含する他の病原性グ ラム陰性バクテリアのためのワクチンの中に組み込むエピトープの予測は可能で ある。クラスIのOMPについて使用したのと同一の方法を使用して、これらの エピトープはワクチンの目的について評価することができる。
微生物の受託 髄膜炎菌(N、meningi t 1dis)株H4476(B :15、P l 7.16)は、1989年12月11日にセントラール・ビューロウ・ブー ア・シンメルカルツレン(Centraal Bureau voor Sch immelculturen) (CBS)、オランダ国バールンに受託され、 そして受入れ番号CBS 635.89を有する。髄膜炎菌(N、mening itidis)クラス2/3のOMP欠乏突然変異HI I I−5は、198 9年12月11日にCBS。
オランダ国バールンに受託され、そして受入れ番号CBS 636.8当業者は 、ここに記載した発明の特定の実施態様と同等の多(の実施態様を認識するか、 あるいは日常の実験を越えない実験を使用して確証することができるであろう。
このような同等の実施態様は次の請求の範囲により包含されることを意図する。
Figureユ PCR産生物: REV◆PR3450bp 01、i← LI L−I U め・口 αQ −1[+ @Qll−Φ 弓 11 唖−〇 の← −←−〇−−〇−〇 −〇−〇←−〉ロ x((ljx (ljべじべQべじ0← oao O−−、 oa −〇 −0−−al al リ ++10 −Q〜 〜 のトリ← −Q酔 2? “9 嚇< O <ロ I(〉0 ミニに ° 詫 E−yF−y1″ 82? 。
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・ ・ −〇−・−・− ごて 、、LI<。On 、11. 、(。、 2σ1← ・ <Q ・ SSU ・ ・ ・ ・ ・ ・ ΦQ ・ ・ ・ ・ ・−〇 ・ ・ ・  ・ ・ ・ =ト ・ ・ ・べ(==)・・中・・・4−1□+1−4−・ Φ← ・ ・ ・ ・ ・ ・ :IQ ・ ・ ・ ・ ―=七 :::−= [−+゛“ ゛ ・ ・ −−・ ・ ・ ・ ・ 口>h −・−−、、:1(5コ コ・C−仁トコ・コ・−+ −(j −、拳  −φ ・ −べ一雫−争トロ・−争一争〜Qu ゛ ・ ・ ・ ・ 00口 ・口・べ・ベベロ ロ・hω ・ ・ ・ ・ ・ ・ ロ・← ・ ・ ・  ・ ・ ・−〇 ・ ・ ・ 申 ・ FTJ:h ・ ・ ・ ・ ・C!+ lj ・ ・ ・ ・ ・ ヘート ・ ・ ◆ ・ ・豚q::、:: 駁: u:o:o;o:u+:。
・ ・ ・ elQ+−Q+・へ・へ・1・a・pCB 12−10−6の代表 的なSDS−Pageレーン# 試料 1 ブランク 2 高分子量の標準 3 透析したpcB12−10−6、工程24 pcB12−10−6のピーク を過ぎた分画5 HPLCから精製したpCB12−10−6、PBS中で透析 した、20μg 6 HPLCから精製したpcB12−10−6、PBS中で透析した、1μg 7 LPS−5828 8ブランク 9 高分子量の標準 10 ブランク CBIおよびCB2のCRM197接合体の代表的なウェスタンプロット分析の 写真 1 分子量の標準 2 M2O−CRM、10μg 3 M2O−CRM、20μg 4 分子量の標準 5 M21−CRM、1μg 補正音の写しく翻訳文)提出書 (特許法第184条の8)l、特許出願の表示 1)CT/US89105678 2、発明の名称 髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質のワクチン3、特許出願人 住 所 アメリカ合衆国ニューヨーク州14623−14930チエスター・ス ィート300・コーボレートウツズ30名 称 プラクシス・バイオロジクス・ インコーホレーテッド(ほか1名) 4、代理人 〒107 第6図。髄膜炎菌(N、meningitidis)のクラスIのOMPサブタ イプP1.7.16の可変領域のエピトープを発現する組み換えフラジェリンの 構成。
第7図。髄膜炎菌(N、meningitidis)のクラス■のOMPサブタ イプPL、7.16の可変領域のエピトープを発現する組み換えフランニリンの 構造。
第8図。組み換えフラジェリンの高性能液体クロマトグラフィーの代表的なりロ マトグラム。
第9図。組み換えフラジェリンの5DS−PAGEによる代表的な分析。
第10図。CRM+stに接合した髄膜炎菌(N、 men ingi t 1 dis)のクラス■のOMPのエピトープからなる接合体の代表的なウェスタン プロット分析。
第11図。髄膜炎菌(N、meningitidis)のクラスIのOMPサブ タイプP1.7.16の推定上のコンフォメーノヨン。
発明の詳細な説明 本発明は、分離した○M〜r1髄膜炎菌のクラスIのOMP、○PMの断片(例 えば、臭化ンアンの適用により調製した)および外膜タンパク質のエピトープを 有するオリゴペプチドからなるワクチン、クラス2/3の外膜タンパク質を発現 しない突然変異株を使用する、分離した○MV、純粋なりラス■の外膜タンパク 質の調製:組み換えDNA発現ベクター中のクローニングしたDNAの助けによ り分離した分かけての純粋なりラスIの外膜タンパク質の調製に関するっ本発明 は、また、分離したOMV、クラスIのOMPまたはその一部分、クラス■のO MPの遺伝子の融合体、そのタンパク質才たはエピトープを産生ずる目的で遺伝 子工学の適用、および短いペプチドをもつエピトープは合成的に調製することが できるので、ペプチド合成により多価のクラスIの外膜ワクチンの調製に関する 。
クラスIのOMPのタンパク質のモデル化および構造の分析は、いくつかのE、 coliO外膜タンパク質についての原理を使用して実施した。[ボウケル(V oge l) 、Hら、ンヤーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー(J、 Mo1.Biol、)、190:19]、(1986):フェレシス(Fere nce)、T ら、ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー(J、Mo 1.Biol、)、201.493 (1988)およびトマッセン(Tomm assen) 、J、 、rメンブレン・バイオゲネシス(Membrane  Biogenes 1s)J、NATOASIシリーズ(Series)HI3 、pI)351、ニューヨーク州スプリンガーーフェルラーグ(1988)]。
クラスIのOMPの誘導されたアミノ酸配列を、モデル化の研究および比較のた めに使用した。アミノ酸配列の相同性を他のグラム陰性バクテリアと比較し、そ して類似性をタンパク質の構造について確立した。露出した表面ループおよびト ランスメンブレン構造は、これらのタンパク質と非常に類似した。髄膜炎菌(N 、meningitidis)の変動性および一定の領域の保護的エピトープお よびに関する情報を使用して、アミノ酸配列に基づいて、評価しそしてそれにに ついてのワクチンの中に含めるべき病原性グラム陰性バクテリアのための保護的 エピトープが存在する場所を予測することができる。
分離したOMVの産生 OMVは、ベラベリ=(Beuvery)ら(1983)、インフェ369−3 80に記載さオ]ている断片化後、培養物の上澄み液またはバクテリアの細胞か ら産生ずることができる。1より多い髄膜炎菌からのタンパク質を有するOMV は、異種タンパク質を発現するように操作した菌株から分離することができる。
、さらに、組み換えDNAにより産生された5D−ATGの組み合わせまたは合 成ヌクIノオチドの組み込みを包含する他の技術を使用することができる。
発現ベクター中へのDNAの挿入について記載されている方法の任意のものを使 用して、プロモーターおよび他の遺伝子の制御要素をベクター内の特異的部位の 中に結合することができる。発現のブ:めの髄膜炎菌(N、meningiti dis)の配列をベクターのプロモーターおよび制御要素に関して発現ベクター 中の特定の部位に挿入することができ、こうして減少DNA分子が宿主細胞の中 に導入されるとき、外来遺伝子の配列は宿主細胞により発現(すなわち、転写お よび翻訳)されるようにすることができる。
組み換えDNAベクターは適当な宿主細胞(バクテリア、ウィルス、酵母菌、哺 乳動物細胞など)の中に形質転換、形質導入またはトランスフェクソヨン(ベク ター/宿主細胞の系に依存する)により導入することができる。ベクターを含有 する宿主細胞は、ベクターの中に通常存在する]または2以上の適当な遺伝子マ ーカー、例えば、pBR322中のアンピンリン抵抗性またはテトラサイクリン 抵抗性、または真核生物の宿主系中のチミランキナーゼ活性の発現に基づいて選 択する。発現ベクターはクローニングベクターは、通常マーカー機能を含有する 、クローニングベクターから誘導することができる。このようなりローニングベ クターは、は次のものを包含することができるが、これらに限定されない・SV 40およびアデノウィルス、ワクシニアのウィルスのベクター、昆虫のウィルス 、例えば、バクロウィルス、酵母菌のベクター、ノ\クテリオファージのベクタ ー、例えば、ラムダgt−WES−ラムダB、淋菌(N、gonorrhaea e) 、E、col i、肺炎連鎖球菌(Sp16umoniae)など。例え ば、それらは髄膜炎菌(N、 meningitidis)のオリゴサツカリド または多糖類の莢膜成分と組み合わせて投与することができる。莢膜成分は血清 学の群、例えば、ASB、C,D、X、Y、Z、29EおよびW135の任意の ものから誘導することができる。
異なるサブタイプのクラスIの外膜タンパク質を使用することができる。これら は組み合わせて使用して髄膜炎菌(N、meningit 1dis)に対する バクテリアの抗体を引き出すことができる。例えば、Pl、7.16サブタイプ のクラス■の外膜タンパク質から誘導された断片を、他のサブタイプ、例えば、 Pl、1、Pl、1.16:Pl。
2:Pl、6;Pl、9;Pl、15;P、16;またはPl、4[アブディラ ヒ(Abdillahi)、Hら、1988 フィクロバイアル・パソゲ不シス (Micro、Pathog、)、4:27]の外膜タンパク質または外膜タン パク質の断片と一緒に、あるいは髄膜炎菌の多糖類と混合物の形態でまたは化学 的接合体として一緒に使用することができる。他の外膜タンパク質のエピトープ と組み合わせた投与のために、それらは、別々に、混合物としてまたは接合体ま たは遺伝子の融合ペプチドまたはタンパク質として投与することができる。接合 体は、タンパク質の物質を力・ノブリングする標準の技術またはサツカリドのポ リマーをタンパク質にカップリングする技術により形成することができる。融合 体は、記載し5たように、組み換えDNA技術により調製した融合した遺伝子構 成体から発現させることができる。
前述したように、クラスIのOMP、断片またはそれらから誘導された任意のオ リゴペプチドを他の病原性有機体[例えば、バクテリア(マイクロカプセル化ま たは非マイクロカプセル化)、ウィルス、真菌および寄生体]の抗原と組み合わ せて使用することができる。他の有機体の追加の例は、RSウィルス、ロタウィ ルス、マラリア寄生虫、およびクリプトコツカス・ネオフォルマンス(Cryp tococcus neoformans)を包含する。
いずれの場合においても、不活性化したウィルスまたはウィルスの混合物を適当 なアノユハント中で配合して、抗原に対する免疫応答を増強することができる。
適当なアノユバントは次のものを包含する二表面活性物質、例えば、ヘギサデシ ルアミン、オクタデシルアミノ酸エステル、オクタデシルアミン、リンレシチン 、シメチルーシオクタデシルアンモニウムブロミド、N、N−ジコクタデ〉・ル ーN’ 、N’ −ビス(2−ヒドロキシエチル−プロパン・シアミン)、メト キノヘキサデシルグリセロ−/し、およびブロンポリオール、ポリアミン、例え ば、ビラン、デクストランサルフェート、ポリIC,カルホポル、ペプチド、例 えば、ムラミルペプチドおよびその誘導体、ジメチルグリラン、ツフチラン、油 乳濁液、および鉱物ゲル、例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、 およびリニ/フォカイン。
種々の髄膜炎菌のクラス1の外膜タンパク質に対するタイプ特異的モノクローナ ル抗体を調製じた。これらのモノクローナル抗体は、次のサブタイプを認識する  Pl、1:Pl、2:Pl、6:Pl、7:Pl9:Pl、10:Pl、15 ;P、16:およびPl、17(ここてPl 14と呼ぶ)。モノクロ−+ル抗 体は、RIVM、オランダ同ヒルトウヘン、から1″髄膜炎菌の皿清型決定のモ ノクロ−士ルキノh(MOnolonal Kit Serotyping M eningoc。
cci)Jとして入手可能である。すべてのこれらのモノクローナル抗体は、ウ ニスタンブロッティングにより試験したとき、SDS (ドデシル硫酸ナトリウ ム)変性タンパク質と反応する。また、ある数のこれらのモノクローナル抗体は 42kDのクラスIの外膜タ゛/バク質の25にこれらのモノクローナル抗体の 殺バクテリア活性は、サラコラ不ン(Saukkonen)ら、1987、マイ クロバイアル・パソゲ不ソス(Microbial Pathoggen、)3 :261のラットの髄膜炎のモデルにおいて測定した生体内の保護的活性とよく 相関関係をもつように思われる。
実施例IA 多数のクラスIの遺伝子を有する髄膜炎菌株の構成りロー冒こより 染色体遺伝子の置換、わずかに異なる変法、は、淋菌(Neisseria g onorrhaeae)について記載された○[スティン(Ste in) 、 D、C,、CI in、Microbiol。
Rev 2 (Suppl、) 、 5146−3149 (1989’) コ  。 この方法は髄膜炎菌(Neisseria meningitidis) においてクラスIの遺伝子に適用することができることを、われわれは発見した 。これは次の方法で実施した (i)株2996 (サブタイプP12)のクラスIの遺伝子をベクターpTZ 19Rの中にクローニングした。ロメソド(Mead)、D 、へ ら、ブロテ 1′ン・ニンノニアリング(Protein Engineering)1.6 7 (1986)j o完全な遺伝子は、Xbal消化したベクター・D N  Aに結合した2、2kbのXbaI断片」二1こ(立置する。
(12)生ずるプラスミドを株H44/76 (サブタイプPL、716)の形 質転換に使用した。アクセプターの株ん細胞をプラスミドD N AとともにM  g2−および通常の髄膜炎菌の培地の存在下にインキユベーションした。それ らを引き続いて希釈し、そしてプレイティングし、そして生ずるコロニーをPl  2特異的モノクローナル抗体に結合するそれらの能力について試験した。この ような形質転換体はほぼ10−3の頻度で見いだされた。それ以上の特性決定に より、H44/76クラスIの遺伝子の置換が事実起こったことが示された。こ の方法の本質的特徴は、髄膜炎菌(N、meningitidis)中で複製す ることができない円形のプラスミドDNA分子上のドナー遺伝子の存在である。
なぜなら、直線化DNAの使用は形質転換体をまったく産生じなかったからであ る。
2つのクラスIの遺伝子をもつ株の構成は、前述の方法の変更により実施した。
この目的で、Pl、2クラスIの遺伝子をクローンのクラス5の遺伝子の中に挿 入した。クラス5の遺伝子の族は2つの特徴を有し、これらの特徴はその遺伝子 をこの構成にとくに適当なものとする。[メイアー(Meye r) 、T、F  およびハン・ブッテン(Van Put ten)、J、P、M、 、CI  in、Mierobiol、Rev。
2 (Suppl、L 5139−8145 (1989): (i)髄膜炎菌 のケノムの中に4または5つのクラス5の遺伝子が存在する、および(11)こ れらの遺伝子の発現は実験室の条件下において生長は不必要である。クラス5の 遺伝子を844/76株からクローニングし、モしてP]、2遺伝子をクラス5 の遺伝子の中にまたはそれに非常に密接して位置する5phI部位の中j二挿入 した。生ずるハイブリニ・ドのプラスミド、pMC22、を株HI 115.8 44.76のクラス3欠損突然変異、の形質転換に使用した。Pl 2特異的モ ノクローナル抗体と反応するコロニーを分離巳、そして特性決定した。10のこ のような形質転換体のうちの9は、アクセプター株のPl 16エビトープを失 なっていることが発見された。これが示すように、すべてのこれらのクラスの組 み換えはクラスIの遺伝子の間でのみ起こって、サブタイプの置換を生ずる。し かしながら、両者のクラス■のサブタイプ、すなわち、Pl 716およびpl 、2を作った、】つの形質転換体が発見され、プラスミドおよび染色体」二のり 冊ス5の遺伝子の配列の間の組み換えか起こったにちがいナシ)ことを示唆する 。これはウェスタンブロッティングおよびザサンブロソティングにより確証され 、ここでウェスタンブロッティングは両者のタイプのクラスIのタンパク質の存 在を明らかにし、そしてサザンブロ!ティングは第2のクラスrの遺伝子の獲得 を実証した。
この構成を他のクラスIのサブタイプを使用して続けることによって、4または 5つの異なるクラス■の遺伝子をもつ株をつくることができる。
同一のクラス5の遺伝子は各引き続く形質転換工程において使用ことができ、異 なるクラス5の遺伝子は別々にクローニングし、そして使用することができる。
これらの組み換え株を使用して、異なる精製したクラスIのOMPの混合物を調 製することができる。
実施例IB 細菌学的培養物からの分離したOMVの精製精製は、ベラヘリ・イ (Beuvery)ら(1983)インフェクション・アンド・イミュニイー( Infect、Immun、)40:369〜380に従い実施する。
この培養は所望の野生型菌株、クラス2/3の外膜タンパク質をもたない突然変 異の髄膜炎菌株および/または相同性および異種の組み換え微生物を使用して実 施することができ、前記組み換え微生物は、存在するオーブンリーディングフレ ームによるか、あるいはよらないでベクターを過度に産生ずることによって]ま たは2以上の所望の髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質および/またはエピト ープを発現するので、融合タンパク質または交換したエピトープをもつタンパク 質を調製することができる。
50ミリモルのNaC1の最初の4つの溶離収集物(20ml)をプールし、そ して1.0mlの6モルの尿素中のアセテート緩衝液(pH=4.0)に対して 室温において透析した。次いで、透析した分画をTSK SP PWカチオン交 換HPLCカラム(75m、mX300mm)上に適用した。カラムを6モルの 尿素を含有する10ミリモルのアセテート(pH=4.0)から成る移動相て溶 離した。勾配O〜300ミリモルのNaC1を6モルの尿素を含有する10ミリ モルのアセテート(pH=4.0)中で5〜30分の間隔で確立した。30分後 、勾配は次の5分にわたって6モルの尿素を含有する10ミリモルのアセテート 中の300ミリモルのから1モルのNaClまでになった。フラジェリン構成体 はほぼ24分で集められ、これは約200ミリモルのNaC1に相当する。分画 をPBSに対して透析し、そして物質について決定した純度は抗フラノニリン抗 体を使用するウェスタンプロットにより確立された。代表的なHP L C分析 および5DS−PAGEは、それぞれ、第8図および第9図示されている。
実施例10′ 鼠!久−ユニラヱ上四乞裏遥含倦省!!群Cの髄膜炎菌の莢膜多 糖類(GCM CPS:ロット#86NM01)は、本質的にハンドル(Bun d l e)ら、ンヤーアル・オブ・・\イオロノカル・ケミストリー(J、B iol、Chem、)、λ↓ユ4797−801.1974に従い調製した。
髄膜炎菌(\eiSSeria meningitidis)株C11は、つオ ルター・リード・アーミイ・インスチチュート(Wa l t er Reed  、へrmy In5titute)(ワンントD C)から入手した。菌株を ヒツジ血液寒天プレート上で2回予備培養物し、次いで液状種培地ナイセリア属 (Neisseria)化学的に定められた培地、NCDM [ケン不イ(Ke nney)ら、 Bu l 1. W、H。
再び、等しいまt二はより高い抗体力価はG P Aの存在下に観測された。
髄膜炎菌のVRIおよびVR2接合体を使用する免疫原性の研究の結果を、また 、表4に示す。両者のM2OおよびM21−CRMI97接合体ならびに等しい 量の両者を含有する混合物は、抗CRM197の応答ならびに抗クラス■のOM Pの応答を誘発することができた。
これらの予備的データが示すように、キャリヤーに化学的に接合しているか、あ るいはキャリヤーに遺伝子的に融合した、クラスIのOMPの可変領域のエピト ープは免疫応答を引き出すことができる。新しいエピトープ−キャリヤー接合体 を、標準の技術を使用して、つくって、ワクチン、例えば、1)より大きいエピ トープ、2)多数のエピトープの反復をもつペプチドおよび/′または3)異な るキャリヤーの使用、に対する免疫応答を増強することができる。
未湾男↓1− 即炎閘−ヒート迫清ア/lユン糖接合侠9遷娼GCM CPSを 酸加水分解により解重合させ、そして得られたGCMO3を引き続いて水性緩衝 液中てNaIo4酸化を経て活性化した1゜反応は水性溶離液中てHPGPCに より、紫外線およびR1の検出を使L1]シて監視した。反応の各・ヤを水中の GPC脱塩により追跡した。GPCO8およびヒトアルブミン(HA)を混合し 、そして本質的に実施例]0において髄膜炎菌−フラ、ニリン糖接合体について 記載したよう構造の類似性はトランスメンブレンおよび表面ループの領域で示さ れる。クラス■のOMPについてここで入手可能な情報および特定のポI)ンタ ンパク質のループ領域のループの大きさ、位置、種間のアミノ酸の相同性または 異質性に基づ(情報を使用して、淋菌(N、gonorrhaeae)を包含す る他の病原性グラム陰性バクテリアのためのワクチンの中に組み込むエピトープ の予測は可能である。クラスIのOMF’について使用したのと同一の方法を使 用して、これらのエビ)・−プはワクチンの目的について評価することができる 。
微生物の受託 髄膜炎菌(N、meningitidis)株H4476(B : 1.5、P l 7.16)は、1989年12月11日にセントラール・ビューロウ・ブー ア・シンメルカルツ1ノン(Centraal Bureau voor Sc himmelculturen)(CBS)、オランダ国バールンに受託され、 そして受入れ番号CBS 635.89を有する。髄膜炎菌(N、mening itidis)クラス2/3のOMP欠乏突然変異HIII−5は、1989年 12月11日にCBS。
オランダ国ハールンに受託され、そして受入れ番号CBS 636.89を有す る。
同等の実施態様 当業者は、ここに記載した発明の特定の実施態様と同等の多くの実施態様を認識 するか、あるいは日常の実験を越えない実験を使用して確鉦することができるで あろう。、このような同等の実施態様は次の請求の範囲により包含されることを 特徴する 請求の範囲 1、有効量の非自然の髄膜炎菌(Neisseria meningitidi s)から分離された外膜複合体からなり、前記複合体は少なくとも1つの髄膜炎 菌のクラスIの外膜タンパク質、その断片またはエピトープを含有するまたはオ リゴペプチドからなる、髄膜炎菌の病気に対して有効なワクチン。
2、髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質は、クラス2/3の外膜タンパク質を 発現しない突然変異の髄膜炎菌株から由来する、上記第1項記載のワクチン。
3、クラス■の外膜タンパク質、断片またはオリゴペプチドは、前記クラス■の 外膜タンパク質、断片またはオリゴペプチドをエンコードする異種遺伝子を含有 する微生物により産生される、上記第1項記載のワクチン。
4、クラスIの外膜タンパク質、断片またはオリゴペプチドは、群A、B、C, W−135またはYの髄膜炎菌から誘導される、上記第1項記載のワクチン。
5、クラス■の外膜タンパク質、断片またはオリゴペプチドは、群Bの髄膜炎菌 から誘導される、上記第1項記載のワクチン。
17、免疫刺ti複合体(ISCOM)をさらに含む、上記第1項記載のワクチ ン。
〕8、クラス■の外膜タンパ脂質、断片またはオリゴペプチドはリポソーム内に 含有さねている、上記第1項記載のワクチン。
19、クラス1の外膜タンパク質、断片才たはオリゴペプチドは脂質に力、・ブ リングされている、上記第1項記載のワクチン。
20、約25kD以下の分子量を有し、そして髄膜炎菌(Neisseria  meningitidis’)に対するバクテリアの抗体と反応性の連続または 不連続のエピトープを含有する、髄膜炎菌(Neisqeria mening itidis)のクラスIの外膜タンパク質の実質的な精製された断片。
21、クラスIの外膜タンパク質はサブタイプP1. 7. 1.6である、上 記第20項記載の断片。
22、髄膜炎菌(N、meningitirNs)のクラスIの外膜タンパク質 の臭化ノアンの切断により産生され、はぼ25kDの分子量を有する、上記第2 〕項記載の断片。
23、異なる髄膜炎菌のポリン(porin)タンパク質の間のアミノ酸配列が 変化する、クラスIの外膜タンパク質のB細胞のエピトープを含有する実質的に 精製されたオリゴペプチド。
24、QPQVTNGVQGN、PP5KSQP、QAANGGASG、’1’ YTKDTNNNLTL、YYTKNTNNNLTL、YYTKDTNNNL、 ’i”YTKNTNNNL、HFVQQTPQSQPおよび/またはHYTRQ NNTDVFから成る群より選択される少な(とも1つのアミノ酸配列を含有す る、上記第23項記載のオリゴペプチド。
25、異なる髄膜炎菌のポリン調製の間のアミノ酸配列の中に保存された、クラ スIの外膜タンパク質のB細胞またはT細胞のエピトープを含有する実質的に精 製されたオリゴペプチド。
26、NM炎企画クラスIの外膜タンパク質のT細胞のエピトープを含有する実 質的に精製されたオリゴペプチド。
27、髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質の一部分またはそのエピトープを含 有するオリゴヌクレオチドをエンコードする、分離された核酸。
28、製剤学的に許容されうる賦形剤中の1または2以上の髄膜炎菌のクラスI の外膜タンパク質またはその断片および、必要に応じて、アジュバントからなる ワクチン組成物を投与することからなる、髄膜炎菌(Neisseria me ningitidis)に対する保護の免疫応答を引き出す方法。
42、キャリヤーのタンパク質、そのペプチドまたはエピトープに融合し、そし て自然のクラス■の外膜タンパク質より実質的に少ない、髄膜炎菌のクラスIの 外膜タンパク質のエピトープからなる、遺伝子の融合ペプチドまたはタンパク質 。
43、エピトープはQPQVTNGVQGN、PP5KSQP、QAANGGA SG、YYTKDTNNNLTL、YYTKNTNNNLTL、YYTKDTN NNL、YYTKNTNNNL、HFVQQTPQSQPおよび/またはHYT RQNNTDVFから成る群より選択される、上記第42項記載の遺伝子の融合 ペプチドまたはタンパク質。
44、その内部に挿入された髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質のエピトープ のためのアミノ酸配列を有するフラジェリンタンパク質からなる、融合タンパク 質。
45、アミノ酸配列は、フラジェリンタンパク質的に、フラジェリンタンパク質 の機能に対して非必須である領域において挿入されている、上記第44項記載の 融合タンパク質。
46、アミノ酸配列はフラノニリンタンパク質の超可変領域の中に挿入されてい る、上記第45項記載の融合タンパク質。
47、そnに接合した髄膜炎菌の莢膜のオリゴサソカリトまたは多糖類をさらに 含む、上記第44項記載の融合タンパク質。
48、上記第44項記載の融合タンパク質をエンコードする、組み換え遺伝子。
49、自然のクラスIの外膜タンパク質より実質的に少ない、髄膜炎菌(Nei sseria meningitidis)のクラス■の外膜タンパク質、また は髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)に対するクラス IのOMP特異的抗体と反応性の連続または不連続のエピトープを発現すること ができる、組み換え微生物。
50、オリゴペプチドはQPQVTNGVQGNXPPSKSQP。
QAANGGASG、YYTKDTNNNLTL、YYTKNTNNNLTL、 YYTKDTNNNL、YYTKNTNNNL、HFVQQTPQSQPおよU /まf:はHYTRQNNTDVFから成る群より選択される、上記第49項記 載の微生物。
51、ワクシニアのウィルス、アデノウィルス、またはサイトメガロウィルスで ある、上記第49項記載の微生物。
52、サルモネラIjE (Sa Imone l la)のバクテリアテある 、上記第49項記載の微生物。
53、髄膜炎菌のクラス■の外膜タンパク質のエピトープは組み換えフラジェリ ンとして発現される、上記第49項記載の微生物。
54、上記第49項記載の微生物を個体に接種することからなる、髄膜炎菌(N eisseria meningitidis)に対して免疫化する方法。
55、クラス2および3の外膜タンパク質を産生ずることができない突然変異の 髄膜炎菌株。
56、クラス2および3の外膜タンパク質を産生ずることができない突然変異の 髄膜炎菌株HI I I 5、CB5636.89゜57、非天然のクラス■の 外膜タンパク質をエンコードする異種遺伝子で形質転換された、クラス2および 3の列膜タンパク質を産生ずることができない、突然変異の髄膜炎菌株。
58、a1ポリンタンパク質のアミノ酸配列を獲得し、b、ポリンタンパク質の アミノ酸配列を髄膜炎菌のクラスIの外膜タン”7M (OMP)のアミノ酸配 列と比較して、クラスIのOMP中の既知の対応する構造に基づいて、ポリンタ ンパク質の露出した表面ループの構造の位置、大きさおよび配列を予測し、そし てC1予測された構造の位置、大きさおよび配列に基づいて表面ループ構造中の 潜在的ワクチンのエピトープを同定する、からなる、グラム陰性のポリンタンパ ク質のワクチンのエピトープを同定する方法。
59、髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)の完全なり ラス■の外膜タンパク質、その遺伝子の融合タンパク質または髄膜炎菌(Nci sseria meningitidis)に対するクラス■のOMP特異的抗 体と反応性の連続または不連続のエピトープを発現することができる、組み換え ナイセリア属(Neisserid)の菌株。
国際調査報告 1−一−−−〜−帽−w−m PCτ/υS 8910567BN#+#彎噌− ^1両CI−−−・PCT/US89105678国際調査報告 フロントベージの続き (51) Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号C12N 1/21 7 236 iB L5/31 //C07K 7/10 (CI 2N 1/21 C12R1:36) (C12N 1/21 C12R1:42) (C12N 15/31 C12R1:36) C07K 99:00 (31)優先権主張番号 89.01612(32)優先口 1989年6月2 6日(33)優先権主張国 オランダ(NL)(8])指定国 EP(AT、B E、CH,DE。
E、S、FR,GB、IT、 LU、 NL、SE)、 AU、DK、FI、J P、 No、 US (72)発明者 セイド、ロバート・シー、ジュニアアメリカ合衆国カリフォル ニア用94121サンフランシスコ・ツウエンテイフイフスアベニュー590 FI (72)発明者 ホ〜ゲルホウト、ベーターオランダ国2805エスゼツドゴウ ダ・イデンブルグストラート13 (72)発明者 ウイールツ、エマニュエル・ジエイ・エイチ・ジエイ オランダ国3583エイチダプリューユトレヒト・マウリツストラーIへ106 (72)発明者 パン・デル・レイ、ベーターオランダ国3583エイエムユト レヒト・アドリアーンバンオスタデラーン124 −ノ1コ、′トベージの続き く72>発明吉 パラデイソ、ビータ−・アールアメリカ合衆国ニューヨーク州 14534 ビッツフォード・ギルフォードウェイ6 〈72)発明台 ボールマン、ヤシ・ティオランダ国1151エーイケイブレク インウォーターランド・レーテイシデ8 イギリス国ハンプシャーニスオー5]6ジーテイ・ロムゼイ・ウェストウニロウ ・アニスオー18デイアール・ロウナムズ・ファーニイハースト アベニュー1 5

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、有効量の外膜小胞からなり、前記小胞は発現する相同性および/または異種 のまたは少なくとも1つの髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質またはそのエピ トープを含有する断片またはオリゴペプチドから分離されたものである、髄膜炎 菌の病気に対して有効なワクチン。 2、髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質は、クラス2/3の外膜タンパク質に 対して陰性である突然変異の髄膜炎菌株から由来する、上記第1項記載のワクチ ン。 3、クラスIの外膜タンパク質、断片またはオリゴペプチドは、前記クラスIの 外膜タンパク質、断片またはオリゴペプチドをエンコードする異種遺伝子を含有 する微生物により産生される、上記第1項記載のワクチン。 4、クラスIの外膜タンパク質、断片またはオリゴペプチドは、群A、B、C、 W−135またはYの髄膜炎菌から誘導される、上記第1項記載のワクチン。 5、クラスIの外膜タンパク質、断片またはオリゴペプチドは、群Bの髄膜炎菌 から誘導される、上記第1項記載のワクチン。 6、5〜10の種々の群の髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質、断片またはオ リゴペプチドからなる、上記第1項記載のワクチン。 7、タンパク質断片はクラスIの外膜タンパク質の臭化シアン処理により得られ る、上記第1項記載のワクチン。 8、クラスIの髄膜炎菌の外膜タンパク質は、エンドLys−C、エンドArg −C、エンドGlu−Cおよびブドウ球菌属(Staphylococcus) V8−プロテアーゼから成る群より選択される酵素を使用するタンパク質分解に より得られる、上記第1項記載のワクチン。 9、オリゴペプチドは髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質のエピトープと結合 する少なくとも1つの抗体からなる、上記第1項記載のワクチン。 10、オリゴペプチドは、【配列があります】、【配列があります】、【配列が あります】、【配列があります】、【配列があります】、【配列があります】、 【配列があります】、【配列があります】、および【配列があります】から成る 群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列からなる、上記第1項記載のワ クチン。 11、エピトープは髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質の表面ループのアミノ 酸24−34および176−187の区域に位置する、上記第1項記載のワクチ ン。 12、クラスIの外膜タンパク質、断片またはオリゴペプチドは、T細胞のエピ トープに化学的カップリングを経て接合されている、上記第1項記載のワクチン 。 13、クラスIの外膜タンパク質、断片またはオリゴペプチドは、タンパク質産 生物との接合体の形態のA、B、C、W−135および/またはまたはYの多糖 類を含有する、上記第1項記載のワクチン。 14、両性イオン、カチオン、アニオンおよび/または非イオンを発生する洗浄 剤をさらに含む、上記第1項記載のワクチン。 15、洗浄剤は、ツビッタージェント(Zwittergent)Zw3−10 、ツビッタージェント(Zwittergent)Zw3−±4、ツイーン(T ween)−20、塩素酸ナトリウム、オクチルグリコシドおよびデオキシ塩素 酸ナトリウムから成る群より選択される、上記第1項記載のワクチン。 16、リン酸アルミニウム、水酸化アルミニウムおよびリン酸カルシウムから成 る群より選択される吸着剤をさらに含む、上記第1項記載のワクチン。 17、免疫刺激複合体(ISCOM)をさらに含む、上記第1項記載のワクチン 。 18、クラスIの外膜タンパク質、断片またはオリゴペプチドはリポソーム内に 含有されている、上記第1項記載のワクチン。 19、クラスIの外膜タンパク質、断片またはオリゴペプチドは脂質にカップリ ングされている、上記第1項記載のワクチン。 20、約25kD以下の分子量を有し、そして髄膜炎菌(Neisseria  meningitidis)に対するバクテリアの抗体と反応性の連続または不 連続のエピトープを含有する、髄膜炎菌(Neisseria meningi tidis)のクラスIの外膜タンパク質の実質的な精製された断片。 21、クラスIの外膜タンパク質はサブタイプP1.7.16である、上記第2 0項記載の断片。 22、髄膜炎菌(N.meningitidis)のクラスIの外膜タンパク質 の臭化シアンの切断により産生され、ほぼ25kDの分子量を有する、上記第2 1項記載の断片。 23、異なる髄膜炎菌のポリン(porin)タンパク質の間のアミノ酸配列か 変化する、クラスIの外膜タンパク質のB細胞のエピトープを含有するオリゴペ プチド。 24、【配列があります】、【配列があります】、【配列があります】、【配列 があります】、【配列があります】、【配列があります】、【配列があります】 、【配列があります】および/または【配列があります】から成る群より選択さ れる少なくとも1つのアミノ酸配列を含有する、上記第23項記載のオリゴペプ チド。 25、異なる髄膜炎菌のポリン調製の間のアミノ酸配列の中に保存された、クラ スIの外膜タンパク質のエピトープを含有するオリゴペプチド。 26、髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質のT細胞のエピトープを含有するオ リゴペプチド。 27、髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質、そのエピトープを含有する断片ま たはオリゴヌクレオチドをエンコードする、分離された核酸。 28、製剤学的に許容されうる賦形剤中の1または2以上の髄膜炎菌のクラスI の外膜タンパク質またはその断片および、必要に応じて、アジュバントからなる ワクチン組成物を投与することからなる、髄膜炎菌(Neisseria me Hingitidis)に対する保護の免疫応答を引き出す方法。 29、断片は、T細胞のエピトープ、B細胞のエピトープまたはキャリヤーのペ プチドまたはタンパク質に接合されているか、あるいはそれに遺伝子的に融合さ れている、上記第28項記載の方法。 30、接合は断片の末端にシステインまたはリジンを通してカップリングされて いる、上記第29項記載の方法。 31、キャリヤーはバクテリアの毒素、CRMまたはトキソイドである、上記第 29項記載の方法。 32、クラスIの外膜タンパク質はサブタイプのP1.7.16である、上記第 28項記載の方法。 33、製剤学的に許容されうる賦形剤中の髄膜炎菌(Neisseria me ningitidis)に対するバクテリアの抗体と反応性のクラス1の外膜タ ンパク質の連続または不連続のエピトープを含有する少なくとも1つのオリゴペ プチドおよび、必要に応じて、アジュバントからなるワクチン組成物を投与する ことからなる、髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)に 対する保護の免疫応答を引き出す方法。 34、オリゴペプチドは【配列があります】、【配列があります】、【配列があ ります】、【配列があります】、【配列があります】、【配列があります】、【 配列があります】、【配列があります】および/または【配列があります】から 成る群より選択されるアミノ酸配列を含有する、上記第33項記載の方法。 35、タンパク質分解の断片は、T細胞のエピトープ、B細胞のエピトープまた はキャリヤーのペプチドまたはタンパク質に接合されているか、あるいはそれに 遺伝子的に融合されている、上記第33項記載の方法。 36、接合は断片の末端にシステインまたはリジンを通してカップリングされて いる、上記第33項記載の方法。 37、キャリヤーはバクテリアの毒素、CRMまたはトキソイドである、上記第 35項記載の方法。 38、キャリヤーのタンパク質またはそのエピトープに接合された髄膜炎菌のク ラスIの外膜タンパク質、そのエピトープを含有する断片またはオリゴペプチド からなる、抗原の接合体。 39、オリゴペプチドは、【配列があります】、【配列があります】、【配列が あります】、【配列があります】、【配列があります】、【配列があります】、 【配列があります】、【配列があります】および/または【配列があります】か ら成る群より選択される、上記第8項記載の抗原の接合体。 40、抗原のキャリヤーはバクテリアの毒素、CRMまたはそのエピトープであ る、上記第39項記載の抗原の接合体。 41、キャリヤーのタンパク質はCRM197である、上記第40項記載の抗原 の接合体。 42、キャリヤーのタンパク質、そのペプチドまたはエピトープに融合した髄膜 炎菌のクラスIの外膜タンパク質のエピトープからなる、遺伝子の融合ペプチド またはタンパク質。 43、エピトープは【配列があります】、【配列があります】、【配列がありま す】、【配列があります】、【配列があります】、【配列があります】、【配列 があります】、【配列があります】および/または【配列があります】から成る 群より選択される、上記第42項記載の遺伝子の融合ペプチドまたはタンパク質 。 44、その内部に挿入された髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質のエピトープ のためのアミノ酸配列を有するフラジェリンタンパク質からなる、融合タンパク 質。 45、アミノ酸配列は、フラジェリンタンパク質内に、フラジェリンタンパク質 の機能に対して非必須である領域において挿入されている、上記第44項記載の 融合タンパク質。 46、アミノ酸配列はフラジェリンタンパク質の超可変領域の中に挿入されてい る、上記第45項記載の融合タンパク質。 47、それに接合した髄膜炎菌の莢膜のオリゴサッカリドまたは多糖類をさらに 含む、上記第44項記載の融合タンパク質。 48、上記第44項記載の融合タンパク質をエンコードする、組み換え遺伝子。 49、髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)のクラスI の外膜タンパク質、または髄膜炎菌(NeisseriamenlngItid is)に対するバクテリアの抗体と反応性の連続または不連続のエピトープを含 有する断片またはオリゴペプチドを発現することができる、感染性組み換え微生 物。 50、オリゴペプチドは【配列があります】、【配列があります】、【配列があ ります】、【配列があります】、【配列があります】、【配列があります】、【 配列があります】、【配列があります】および/または【配列があります】から 成る群より選択される、上記第49項記載の微生物。 51、ワクシニアのウィルス、アデノウィルス、またはサイトメガロウィルスで ある、上記第49項記載の微生物。 52、サルモネラ層(Salmonella)のバクテリアである、上記第49 項記載の微生物。 53、髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質のエピトープは組み換えフラジェリ ンとして発現される、上記第49項記載の微生物。 54、上記第49項記載の微生物を個体に接種することからなる、髄膜炎菌(N eisseria meningitidis)に対して免疫化する方法。 55、クラス2および3の外膜タンパク質を産生することができない突然変異の 髄膜炎菌株。 56、突然変異の髄膜炎菌株HII15、CBS636.89。 57、非天然のクラスIの外膜タンパク質をエンコードする異種遺伝子で形質転 換された、クラス2および3の外膜タンパク質を産生することができない、突然 変異の髄膜炎菌株。 58、a、ポリンタンパク質のアミノ酸配列を獲得し、b、ポリンタンパク質の アミノ酸配列を髄膜炎菌のクラスIの外膜タンパク質(OMP)のアミノ酸配列 と比較して、クラスIのOMP中の既知の対応する構造に基づいて、ポリンタン パク質の露出した表面ループの構造の位置、大きさおよび配列を予測し、そして c、予測された構造の位置、大きさおよび配列に基づいて表面ループ構造中の潜 在的ワクチンのエピトープを同定する、からなる、グラム陰性のポリンタンパク 質のワクチンのエピトープを同定する方法。
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