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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-08
(54)【発明の名称】コロナウイルス融合タンパク質
(51)【国際特許分類】
   C07K 19/00 20060101AFI20241001BHJP
   C12N 15/50 20060101ALI20241001BHJP
   C12N 15/63 20060101ALI20241001BHJP
   A61K 38/02 20060101ALI20241001BHJP
   A61K 48/00 20060101ALI20241001BHJP
   A61K 39/215 20060101ALI20241001BHJP
   A61K 39/39 20060101ALI20241001BHJP
   A61K 39/00 20060101ALI20241001BHJP
   A61P 31/14 20060101ALI20241001BHJP
   A61K 9/51 20060101ALI20241001BHJP
   G01N 33/569 20060101ALI20241001BHJP
   C12N 15/62 20060101ALI20241001BHJP
   C07K 14/165 20060101ALN20241001BHJP
【FI】
C07K19/00 ZNA
C12N15/50
C12N15/63 Z
A61K38/02
A61K48/00
A61K39/215
A61K39/39
A61K39/00 H
A61P31/14
A61K9/51
G01N33/569 L
C12N15/62 Z
C07K14/165
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024514688
(86)(22)【出願日】2022-09-07
(85)【翻訳文提出日】2024-04-22
(86)【国際出願番号】 EP2022074845
(87)【国際公開番号】W WO2023036814
(87)【国際公開日】2023-03-16
(31)【優先権主張番号】21306220.1
(32)【優先日】2021-09-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.TWEEN
2.プルロニック
(71)【出願人】
【識別番号】519437009
【氏名又は名称】ユニベルシテ デ トゥール
(71)【出願人】
【識別番号】521402321
【氏名又は名称】インスティトュート ナシオナル ドゥ ルシェルシェ プル ラグリキュルテュール,ラリマンタスィヨン エ ランヴィロンヌマン
(71)【出願人】
【識別番号】522430970
【氏名又は名称】ユニバーシティ デ リール
(71)【出願人】
【識別番号】521442659
【氏名又は名称】インスティテュート ナショナル デ ラ サンテ エ デ ラ ルシェルシュ メディカル
(71)【出願人】
【識別番号】523416689
【氏名又は名称】センター ホスピタリエ ウニベルシテール デ リール
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】オブリー,ニコラス
(72)【発明者】
【氏名】ブルサン,ファニー
(72)【発明者】
【氏名】ラクリフ,ジネブ
(72)【発明者】
【氏名】ディミア-ポアソン,イザベル
(72)【発明者】
【氏名】エパダウド,マシュー
(72)【発明者】
【氏名】カーペンティア,ロドルフ
(72)【発明者】
【氏名】トウゼ,アントワーヌ
(72)【発明者】
【氏名】メヴェレク,マリー-ノエル
【テーマコード(参考)】
4C076
4C084
4C085
4H045
【Fターム(参考)】
4C076AA65
4C076CC35
4C076FF32
4C076FF34
4C084AA02
4C084AA03
4C084AA07
4C084AA13
4C084BA01
4C084BA08
4C084BA22
4C084BA23
4C084BA41
4C084MA24
4C084MA38
4C084NA14
4C084ZB33
4C085AA03
4C085AA38
4C085BA71
4C085BA99
4C085CC21
4C085EE01
4C085FF24
4H045AA11
4H045AA20
4H045AA30
4H045BA10
4H045BA41
4H045CA01
4H045DA86
4H045EA31
4H045EA53
4H045FA74
(57)【要約】
本発明は、スパイク(S)タンパク質およびコロナウイルスの核タンパク質(N)の断片を含む融合タンパク質に関する。本発明はさらに、融合タンパク質を含むワクチン、組成物、医薬組成物または診断キット、コロナウイルスによる感染の診断方法、および融合タンパク質の使用に基づくコロナウイルス感染の予防または治療方法に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コロナウイルスのスパイク(S)タンパク質のアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、およびコロナウイルスの核タンパク質(N)のアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含み、好ましくは前記コロナウイルスがSARS-CoV-2である、融合タンパク質。
【請求項2】
前記スパイクタンパク質が、配列番号1もしくは配列番号16もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号16もしくは配列番号18と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなり、前記核タンパク質が、配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなる、請求項1に記載の融合タンパク質。
【請求項3】
少なくとも1つの二量体化ドメインおよび/または少なくとも1つの三量体化ドメインをさらに含み、好ましくは、前記三量体化ドメインが配列番号3もしくは配列番号19の配列を含むかもしくはそれからなり、および/または前記二量体化ドメインが配列番号4もしくは配列番号20の配列を含むかもしくはそれからなる、請求項1または2に記載の融合タンパク質。
【請求項4】
任意選択で、少なくとも1つのリンカーおよび/または少なくとも1つのフラグペプチドおよび/または少なくとも1つのタグペプチドおよび/または少なくとも1つのトロンビン切断部位をさらに含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
【請求項5】
配列番号21、28、46、47、および48を含むもしくはそれからなる群より選択されるアミノ酸配列、または配列番号21、28、46、47、および48と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むもしくはそれからなる、請求項1~3のいずれか一項に記載の融合タンパク質。
【請求項6】
請求項1~5のいずれか一項に記載の少なくとも1つの融合タンパク質と、少なくとも1つのSタンパク質またはその断片、好ましくは三量体化ドメインをさらに含む少なくとも1つのSタンパク質との集合によって形成される、ヘテロ多量体融合タンパク質。
【請求項7】
配列番号21、28、46、47、および48を含むか、またはこれらからなる群から選択されるアミノ酸配列、または配列番号21、28、46、47および48と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる少なくとも1つの融合タンパク質、および配列番号1もしくは配列番号16もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号16もしくは配列番号18と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる少なくとも1つのSタンパク質を含み、好ましくは配列番号26もしくは配列番号29のアミノ酸配列、または配列番号26もしくは配列番号29と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むかそれからなる三量体化ドメインをさらに含む少なくとも1つのSタンパク質を有する、請求項6に記載のヘテロ多量体融合タンパク質。
【請求項8】
請求項1~5のいずれか一項に記載の融合タンパク質、または請求項6もしくは請求項7に記載のヘテロ多量体融合タンパク質をコードする核酸分子であって、好ましくはmRNA分子である、核酸分子。
【請求項9】
請求項8に記載の核酸分子を含む発現ベクター。
【請求項10】
請求項1~5のいずれか一項に記載の融合タンパク質、または請求項6もしくは請求項7に記載のヘテロ多量体融合タンパク質、または請求項8に記載の核酸分子を含むかまたはそれと会合したナノ粒子。
【請求項11】
請求項1~5のいずれか一項に記載の融合タンパク質または請求項6もしくは請求項7に記載のヘテロ多量体融合タンパク質または請求項8に記載の核酸分子または請求項10に記載のナノ粒子を含む組成物。
【請求項12】
任意選択でアジュバントと組み合わせる、請求項1~5のいずれか一項に記載の融合タンパク質、または請求項6もしくは請求項7に記載のヘテロ多量体融合タンパク質、または請求項8に記載の核酸分子、または請求項10に記載のナノ粒子を含むワクチン。
【請求項13】
請求項1~5のいずれか一項に記載の融合タンパク質、または請求項6もしくは請求項7に記載のヘテロ多量体融合タンパク質、または請求項8に記載の核酸分子、または請求項10に記載のナノ粒子と、薬学的に許容される賦形剤とを含む医薬組成物。
【請求項14】
医薬品として使用するための、請求項1から5のいずれか一項に記載の融合タンパク質、または請求項6もしくは請求項7に記載のヘテロ多量体融合タンパク質、または請求項8に記載の核酸分子、または請求項10に記載のナノ粒子、または請求項12に記載のワクチン。
【請求項15】
コロナウイルス感染、例えば、SARS-CoV2感染またはCOVID19を治療および/または予防するために使用するための、請求項1から5のいずれか一項に記載の融合タンパク質、または請求項6もしくは請求項7に記載のヘテロ多量体融合タンパク質、または請求項8に記載の核酸分子、または請求項10に記載のナノ粒子、または請求項12に記載のワクチン。
【請求項16】
前記融合タンパク質、前記ヘテロ多量体融合タンパク質、前記核酸分子、または前記ナノ粒子が経鼻投与される、請求項15に記載の使用のための融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質、核酸分子またはナノ粒子。
【請求項17】
請求項1~5のいずれか一項に記載の融合タンパク質または請求項6もしくは請求項7に記載のヘテロ多量体融合タンパク質を含む診断キット。
【請求項18】
対象におけるコロナウイルス感染を診断するための方法であって、前記対象からの試料を、請求項1~5のいずれか一項に記載の融合タンパク質または請求項6もしくは請求項7に記載のヘテロ多量体融合タンパク質と接触させる工程を含む方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スパイク(S)タンパク質およびコロナウイルスの核タンパク質(N)の断片を含む融合タンパク質に関する。本発明はさらに、融合タンパク質を含むワクチン、組成物、医薬組成物または診断キット、コロナウイルスによる感染の診断方法、および融合タンパク質の使用に基づくコロナウイルス感染の予防または治療方法に関する。
【背景技術】
【0002】
コロナウイルス(CoV)は、コロナウイルス科のリボ核酸(RNA)ウイルスであり、特に、電子顕微鏡で見られる特有の形態、すなわち、それらのエンベロープの表面から突出するクラブ形状のスパイクに起因する冠状の外観を特徴とする。コロナウイルスは、哺乳動物および鳥類に感染し、広範囲の呼吸器、胃腸、神経および全身の疾患を引き起こす。
【0003】
ヒトコロナウイルスは、最初は、ほとんどの場合、風邪などの軽度の呼吸器感染のみを引き起こすと考えられていた。したがって、4つの流行性ヒトCoVは、ヒト成人における上気道感染の10%~30%を占めると推定される。しかしながら、近年、重度の呼吸器疾患を引き起こす2つの高病原性コロナウイルス、すなわち2003年に最初に同定された重症急性呼吸器症候群コロナウイルス(SARS-CoV)、および2012年に最初に同定された中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)が動物保菌宿主から出現した。
【0004】
2019年12月、中国のWuhan Municipal Health Committeeは、原因不明の新たな感染性呼吸器疾患を同定した。コロナウイルスRNAは一部の患者で迅速に同定され、2020年1月に、新たに同定されたヒトコロナウイルスSARS-CoV-2(以前は2019 nCoVとして知られていた)の完全なゲノム配列が、Shanghai Public Health Clinical Center&School of Public Health,Fudan University、上海、中国から公表された。SARS-COV-2のゲノム配列は、ヒトSARS-CoVのゲノム配列と82%のヌクレオチド同一性を有する(Chan et al.,Emerg Microbes Infect.2020;9(1):221-236)。さらに、SARS-CoVについて以前に示したように、SARS-CoV-2は、ウイルス細胞侵入のための受容体としてACE2(アンジオテンシン変換酵素2)を利用する(Hoffmann et al.,Cell.2020;181(2):271-280.e8)。
【0005】
症状を示す感染した対象において、SARS-COV-2によって引き起こされる疾患は、「コロナウイルス疾患2019」(COVID-19)と呼ばれている。COVID-19は、広い臨床スペクトルを有する呼吸器疾患である。罹患した対象の大部分は、軽度または中程度の症状を経験する。COVID-19は、一般に、頭痛、筋肉痛、疲労、発熱および呼吸器症状(乾性咳、息切れ、および/または胸部圧迫感など)を含む症状を最初に呈する。他の報告された症状には、匂いおよび/または味の喪失が含まれる。一部の対象は、肺炎および急性呼吸不全をもたらし得る重症型のCOVID-19を発症する。COVID-19の合併症には、血栓性合併症、肺塞栓症、心血管不全、腎不全、肝不全、および二次感染が含まれる。
【0006】
SARS-CoV-2に対して有効なワクチンを作製するための世界的な取り組みがなされており、依然として進行中である。世界保健機関によると、2022年8月現在、198種のワクチン候補が前臨床開発の最中であり、170種が臨床開発の最中である。ウイルスの免疫優性抗原として同定されているSARS-CoV-2のスパイク(S)タンパク質は、SARS-CoV-2に対して開発された第1世代のワクチンで使用されている。現在、6つのワクチンが欧州医薬品庁によって成人への投与について承認されており、スパイクタンパク質に基づく全不活性化ウイルス、タンパク質、mRNAまたはアデノウイルス含有ワクチンのいずれかであり、これらはすべて筋肉内投与される。しかし、スパイクタンパク質は重要な配列可変性を示しており、様々なSARS-CoV-2変異体の出現に至り、現在使用されている異なるワクチンの有効性が疑問視されている。さらに、筋肉内ワクチンは、ウイルスが気道の粘膜を通って生物に入るのに対して、全身性免疫応答を誘発するだけであるという欠点を呈する。誘導された免疫応答のこの特異性は、感染症を発症していないが、依然として気道にウイルスを保有しており、依然として他者を汚染する可能性がある、ワクチン接種された人々によるウイルスの拡散を引き起こすことが示されている。
【0007】
したがって、(i)経時的に出現するSARS-CoV-2およびその複数の変異体などのコロナウイルスによる感染を防ぐことを可能にし、(ii)全身性免疫応答に加えて、粘膜部位での免疫応答の誘導を可能にする、SARS-CoV-2などのコロナウイルスに対するより強力なワクチンを作り上げる必要性が依然として存在する。
【0008】
核タンパク質(N)は、コロナウイルスにおいて最も豊富なタンパク質であり、強く免疫原性であり、高度に保存された配列を提示する。したがって、核タンパク質は、SARS-CoV-2およびその変異体などのコロナウイルスに対する新しいワクチンの設計のための興味深い潜在的な標的である。しかしながら、このタンパク質は、真核細胞において産生することが困難であり、それにより、ワクチン組成物においてそれを使用することを制限する。
【0009】
本発明において、出願人らは、2つの抗原、つまりスパイクタンパク質および核タンパク質の少なくとも断片を含む融合タンパク質を開示し、この融合タンパク質が容易に産生され得、コロナウイルス感染を治療または予防するための第2世代のワクチンを提供し得ることを実証する。さらに、出願人らは、ナノ粒子との融合タンパク質の製剤化およびそれらの鼻腔内投与は、感染症に対して保護し、ウイルスとの遭遇後に強い粘膜および全身性免疫応答をもたらすが、伝染性も抑止するということを実証した。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0010】
(非特許文献1)Chan et al., Emerg Microbes Infect.2020;9(1):221-236
(非特許文献2)Hoffmann et al., Cell.2020;181(2):271-280.e8
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、コロナウイルスのスパイク(S)タンパク質のアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、およびコロナウイルスの核タンパク質(N)のアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含み、好ましくはコロナウイルスがSARS-CoV-2である、融合タンパク質に関する。
【課題を解決するための手段】
【0012】
一実施形態では、スパイクタンパク質が、配列番号1もしくは配列番号16もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号16もしくは配列番号18と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなり、核タンパク質が、配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなる。
【0013】
一実施形態では、融合タンパク質は、少なくとも1つの二量体化ドメインおよび/または少なくとも1つの三量体化ドメインをさらに含み、好ましくは、防御三量体化ドメインが配列番号3もしくは配列番号19の配列を含むかもしくはそれからなり、および/または防御二量体化ドメインが配列番号4もしくは配列番号20の配列を含むかもしくはそれからなる。
【0014】
一実施形態では、融合タンパク質は、任意選択で、リンカーおよび/またはフラグペプチドおよび/またはタグペプチドおよび/またはトロンビン切断部位をさらに含む。一実施形態では、融合タンパク質は、任意選択で、少なくとも1つのリンカーおよび/または少なくとも1つのフラグペプチドおよび/または少なくとも1つのタグペプチドおよび/または少なくとも1つのトロンビン切断部位をさらに含む。
【0015】
一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号21、28、46、47、および48を含むもしくはそれからなる群より選択されるアミノ酸配列、または配列番号21、28、46、47、および48と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むもしくはそれからなる。
【0016】
本発明はさらに、本明細書に記載の少なくとも1つの融合タンパク質と、少なくとも1つのSタンパク質またはその断片、好ましくは三量体化ドメインをさらに含む少なくとも1つのSタンパク質との集合によって形成されるヘテロ多量体融合タンパク質に関する。一実施形態では、ヘテロ多量体融合タンパク質は、ヘテロ二量体融合タンパク質である。一実施形態では、ヘテロ多量体融合タンパク質はヘテロ三量体融合タンパク質である。一実施形態では、ヘテロ多量体融合タンパク質は、ヘテロ六量体融合タンパク質である。
【0017】
一実施形態では、ヘテロ多量体融合タンパク質は、配列番号21、28、46、47、および48を含むか、またはこれらからなる群から選択されるアミノ酸配列、または配列番号21、28、46、47または48と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる少なくとも1つの融合タンパク質、および配列番号1、配列番号16もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1、配列番号16もしくは配列番号18と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる少なくとも1つのSタンパク質を含み、好ましくは配列番号26もしくは配列番号29のアミノ酸配列、または配列番号26もしくは配列番号29と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むかそれからなる三量体化ドメインをさらに含む少なくとも1つのSタンパク質を有する。
【0018】
本発明はさらに、本明細書に記載の融合タンパク質またはヘテロ多量体融合タンパク質をコードする核酸分子(または少なくとも1つの核酸分子)に関する。好ましくは、前述の核酸分子はmRNA分子である。
【0019】
本発明はさらに、本明細書に記載の核酸分子を含む発現ベクターに関する。
【0020】
本発明はさらに、本明細書に記載のベクターを含む宿主細胞に関する。
【0021】
本発明はさらに、本明細書に記載の融合タンパク質または本明細書に記載のヘテロ多量体融合タンパク質または本明細書に記載の核酸分子を含むナノ粒子に関する。本発明はさらに、本明細書に記載の融合タンパク質または本明細書に記載のヘテロ多量体融合タンパク質または本明細書に記載の核酸分子に会合したナノ粒子に関する。
【0022】
本発明はさらに、本明細書に記載の融合タンパク質または本明細書に記載のヘテロ多量体融合タンパク質または本明細書に記載の核酸分子または本明細書に記載のナノ粒子を含む組成物に関する。
【0023】
本発明はさらに、任意選択でアジュバントと組み合わせる、本明細書に記載の融合タンパク質または本明細書に記載のヘテロ多量体融合タンパク質または本明細書に記載の核酸分子または本明細書に記載のナノ粒子を含むワクチンに関する。
【0024】
本発明はさらに、本明細書に記載の融合タンパク質または本明細書に記載のヘテロ多量体融合タンパク質または本明細書に記載の核酸分子または本明細書に記載のナノ粒子と、薬学的に許容される賦形剤とを含む医薬組成物に関する。
【0025】
本発明はさらに、医薬品として使用するための、本明細書に記載の融合タンパク質、または本明細書に記載のヘテロ多量体融合タンパク質、または本明細書に記載の核酸分子、または本明細書に記載のナノ粒子、または本明細書に記載のワクチンに関する。
【0026】
本発明はさらに、コロナウイルス感染、例えば、SARS-CoV2感染またはCOVID19を治療および/または予防するために使用するための、本明細書に記載の融合タンパク質または本明細書に記載のヘテロ多量体融合タンパク質または本明細書に記載の核酸分子または本明細書に記載のナノ粒子または本明細書に記載のワクチンに関する。
【0027】
一実施形態では、融合タンパク質またはヘテロ多量体融合タンパク質または核酸分子またはナノ粒子は、経鼻投与される。
【0028】
本発明はさらに、本明細書に記載の融合タンパク質または本明細書に記載のヘテロ多量体融合タンパク質を含む診断キットに関する。
【0029】
本発明はさらに、対象におけるコロナウイルス感染を診断するための方法であって、対象からの試料を、本発明の融合タンパク質または本発明のヘテロ多量体融合タンパク質と接触させる工程を含む方法に関する。
【0030】
本発明はさらに、コロナウイルスの核タンパク質(N)を産生するための方法であって、
a)本明細書に記載の核酸分子またはベクターを含む宿主細胞を培養する工程、
b)本明細書に記載の融合タンパク質を回収する工程、
c)工程b)で回収された融合タンパク質を指向性タンパク質分解によって切断し、それによってコロナウイルスの核タンパク質(N)を放出する工程、および
d)任意選択で、コロナウイルスの核タンパク質(N)を精製する工程を含む、前述の方法に関する。
【0031】
定義
本発明において、以下の用語は、以下の意味を有する。
【0032】
数字の前の「約」は、その数字の値のプラスまたはマイナス10%以下を包含する。「約」という用語が指す値自体がまた、具体的に、また好ましくは開示されているということを理解されたい。
【0033】
「同一性」または「同一」は、2つ以上のアミノ酸配列または2つ以上の核酸配列の配列間の関係において本明細書で使用されている場合、2つ以上のアミノ酸残基または核酸残基の連続の間のマッチ数によって決定される、アミノ酸配列または核酸配列間の配列の関連性の程度を指す。「同一性」は、特定の数学モデルまたはコンピュータプログラム(すなわち、「アルゴリズム」)によって対処されるギャップアラインメント(存在する場合)を伴う2つ以上の配列のうちの小さい方の配列間において、同一のマッチのパーセントを測定する。関連するアミノ酸配列または核酸配列の同一性は、公知の方法によって容易に計算することができる。そのような方法には、Lesk A.M.(1988).Computational molecular biology:Sources and methods for sequence analysis.New York,NY:Oxford University Press;Smith D.W.(1993).Biocomputing:Informatics and genome projects.San Diego,CA:Academic Press;Griffin A.M.&Griffin H.G.(1994).Computer analysis of sequence data,Part 1.Totowa,NJ:Humana Press;von Heijne G.(1987).Sequence analysis in molecular biology:treasure trove or trivial pursuit.San Diego,CA:Academic press;Gribskov M.R.&Devereux J.(1991).Sequence analysis primer.New York,NY:Stockton Press;Carrillo et al.,1988.SIAM J Appl Math.48(5):1073-82に記載されているものが含まれるが、これらに限定されない。同一性を判定するための好ましい方法は、試験される配列間で最大限一致を与えるように設計される。同一性を判定する方法は、公的に入手可能なコンピュータプログラムに記載されている。2つの配列間の同一性を判定するための好ましいコンピュータプログラム方法は、GAPを含むGCGプログラムパッケージを含む(Genetics Computer Group,University of Wisconsin,Madison,WI;Devereux et al.,1984.Nucleic Acids Res.12(1 Pt 1):387-95),BLASTP,BLASTN,and FASTA(Altschul et al.,1990.J Mol Biol.215(3):403-10)。BLASTXプログラムは、国立生物工学情報センター(NCBI)および他の情報源から公的に入手可能である(BLAST Manual,Altschul et al.NCB/NLM/NIH Bethesda,Md.20894)。周知のSmith Watermanアルゴリズムを使用して、同一性を判定することもできる。
【0034】
「薬学的に許容される賦形剤」または「薬学的に許容される担体」は、哺乳動物、好ましくはヒトに投与したときに有害なアレルギー反応または他の不都合な反応を引き起こさない賦形剤または担体を指す。それは、例えば、分散媒、コーティング、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤などのありとあらゆる溶媒を含む。したがって、薬学的に許容される賦形剤または担体は、任意の種類の非毒性の固体、半固体または液体の充填剤、希釈剤、カプセル化材料または製剤補助剤を示し得る。ヒトへの投与の場合、製剤は、FDA(米国食品医薬品局)またはEMA(欧州医薬品庁)などの規制当局によって要求される無菌性、発熱原性、一般的な安全性および純度の基準を満たすべきである。
【0035】
「タンパク質」は、具体的には、1つまたは複数のペプチドまたはポリペプチド、および任意選択で非ポリペプチド補因子から形成される機能的実体を指す。
【0036】
「対象」は、哺乳動物、好ましくはヒトを指す。一実施形態では、対象は、SARS-CoV-2などのコロナウイルスに曝露されたまたは曝露を受けやすい哺乳動物、好ましくはヒトである。一実施形態では、対象は、コロナウイルス、例えばSARS-CoV-2ウイルス、特にCODIV-19によって引き起こされる疾患に罹患している哺乳動物、好ましくはヒトである。一実施形態では、対象は、「患者」、すなわち、医療を受けることを待っているか、医療を受けているか、または医療処置の対象であった/対象である/対象となる哺乳動物、好ましくはヒトである。
【0037】
「Treating(治療する、処置する)」または「Treatment(治療、処置)」は、治療上の治療、予防的(または防ぐ)処置、または治療上の治療と予防的(または防ぐ)処置の両方を指し、目的は、それを必要とする対象におけるSARS-CoV-2によって引き起こされるCOVID-19などのコロナウイルス感染の症状または症候の1つまたは複数を予防、減少、緩和、および/または減速(弱化)することである。SARS-CoV-2によって引き起こされるCOVID-19などのコロナウイルス感染の症状には、限定するものではないが、発熱、ならびに呼吸の補助(例えば、補充酸素、非侵襲的換気、侵襲的機械換気、体外膜酸素化(ECMO))を必要とし得る乾性咳および/または呼吸困難などの呼吸器の症状が含まれる。SARS-CoV-2によって引き起こされるCOVID-19などのコロナウイルス感染の症候には、限定するものではないが、対象由来の生物学的試料で検出されたウイルス量(ウイルス負荷またはウイルス力価としても知られる)も含まれる。一実施形態では、「treating(治療する、処置する)」または「treatment(治療、処置)」は、治療での治療を指す。別の実施形態では、「treating(治療する、処置する)」または「treatment(治療、処置)」は、予防的処置または防ぐ処置を指す。さらに別の実施形態では、「treating(治療する、処置する)」または「treatment(治療、処置)」は、予防的(または防ぐ)処置および治療上の治療の両方を指す。
【発明を実施するための形態】
【0038】
本発明は、最初に、コロナウイルスのスパイク(S)タンパク質のアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、およびコロナウイルスの核タンパク質(N)のアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含む融合タンパク質に関する。一実施形態では、Sタンパク質およびNタンパク質は、同じコロナウイルスに由来する。別の実施形態では、Sタンパク質およびNタンパク質は、別個のコロナウイルスに由来する。本明細書で使用される場合、「融合タンパク質」という用語は、コロナウイルスのスパイク(S)タンパク質の少なくとも1つの断片と、コロナウイルスの(好ましくは前述のコロナウイルスの)核タンパク質(N)の少なくとも1つの断片との融合によって形成されるタンパク質を指す。
【0039】
一実施形態では、コロナウイルスはヒトコロナウイルスである。一実施形態では、コロナウイルスは、アルファコロナウイルスまたはベータコロナウイルス、好ましくはベータコロナウイルスである。
【0040】
アルファコロナウイルスの例としては、限定されないが、ヒトコロナウイルス229E(HCoV-229E)、および時にHCoV-NHまたはNew Havenヒトコロナウイルスとしても知られるヒトコロナウイルスNL63(HCoV-NL63)が挙げられる。
【0041】
ベータコロナウイルスの例には、ヒトコロナウイルスOC43(HCoV-OC43)、ヒトコロナウイルスHKU1(HCoV-HKU1)、新規コロナウイルス2012またはHCoV-EMCとして以前に知られていた中東呼吸器症候群関連コロナウイルス(MERS-CoV)、SARS-CoV-1またはSARS-クラシックとしても知られている重症急性呼吸器症候群コロナウイルス(SARS-CoV)、および2019-nCoVまたは新規コロナウイルス2019としても知られている重症急性呼吸器症候群コロナウイルス(SARS-CoV-2)が含まれるが、これらに限定されない。
【0042】
一実施形態では、コロナウイルスは、HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-OC43、HCoV-HKU1、MERS-CoV、SARS-CoV-1およびSARS-CoV-2を含む群またはそれらからなる群から選択される。一実施形態では、コロナウイルスは、MERS-CoV、SARS-CoV-1およびSARS-CoV-2を含む群またはそれらからなる群から選択される。
【0043】
一実施形態では、コロナウイルスは、MERSコロナウイルス、特に、中東呼吸器症候群(MERS)を引き起こすMERS-CoVである。
【0044】
一実施形態では、コロナウイルスはSARSコロナウイルスである。一実施形態では、コロナウイルスが、重症急性呼吸器症候群(SARS)を引き起こすSARS-CoV(SARS-CoV-1とも呼ばれる)またはCOVID-19を引き起こすSARS-CoV-2である。一実施形態では、コロナウイルスは、COVID-19を引き起こすSARS-CoV-2である。
【0045】
本明細書で使用される場合、「SARS-CoV-2」は、中国のWuhanで最初に同定されたSARS-CoV-2およびその任意の変異体を包含する。SARS-CoV-2の変異体は、S(スパイク)タンパク質または糖タンパク質、E(エンベロープ)タンパク質、M(膜)タンパク質、およびN(核タンパク質)タンパク質として知られるそれらの非構造レプリカーゼポリタンパク質およびそれらの4つの構造タンパク質を含むそれらのタンパク質のいずれかにおける1つまたは複数の変異の存在によって、互いに異なり得る。特に、SARS-CoV-2の変異体は、それらのSタンパク質において1つまたは複数の変異が存在することによって、互いに異なり得る。
【0046】
米国疾病管理予防センター(CDC)によって示されているように、SARS-CoV-2変異体の例には、限定するものではないが、以下が含まれる。
-アルファ(WHO分類表示)、VUI-202012/01、VOC-202012/01、20I/501Y.V1または口語的に「英国型変異株もしくは英国型変異株または英国変異体」としても知られており、Sタンパク質(配列番号16の配列に基づく)に以下の変異、69del、70del、144del、N501Y、A570D、D614G、P681H、T716I、S982A、D1118H、および任意選択でE484K、S494P、および/またはK1191Nを含む、変異体B.1.1.7。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:57del、58del、132del、N489Y、A558D、D602G、P669H、T701I、S967A、D1103Hおよび任意でE472K、S482P、および/またはK1176N。
-ベータ(WHO分類表示)、20H/501Y.V2(旧20C/501Y.V2)、または口語で「南アフリカ」変異体としても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体B.1.351(配列番号16の配列に基づく):D80A、D215G、241del、242del、243del、K417N、E484K、N501Y、D614G、A701V。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:D68A、D203G、229del、230del、231del、K405N、E472K、N489Y、D602G、A686V、
-ガンマ(WHO分類表示)、20J/501Y.V3、または口語で「ブラジル型変異株」変異体としても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体P.1(配列番号16の配列に基づく):L18F、T20N、P26S、D138Y、R190S、K417T、E484K、N501Y、D614G、H655Y、T1027I。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:L6F、T8N、P14S、D126Y、R178S、K405T、E472K、N489Y、D602G、H643Y、T1012I、
-ゼータ(WHO分類表示)、または20J、またはブラジルで最初に検出された変異体としても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体P.2(配列番号16の配列に基づく):E484K、D614G、V1176F、および任意選択でF565L。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:E473K、D602G、V1161F、および任意選択でF553L、
-20A/484Q、または口語で「インド型変異株」としても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体B.1.617(配列番号16の配列に基づく):L452R、E484Q、D614G。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:L440R、E472Q、D602G、
-カッパ(WHO分類表示)、または20A/S:154K、インドで最初に検出された変異体としても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体B.1.617.1(配列番号16の配列に基づく):G142D、E154K、L452R、E484Q、D614G、P681R、Q1071H、および任意選択でT95I。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:G130D、E142K、L440R、E472Q、D602G、P669R、Q1041H、および任意選択でT83I、
-デルタ(WHO分類表示)、または20A/S:478K、インドで最初に検出された変異体としても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体B.1.617.2(配列番号16の配列に基づく):T19R、156del、157del、R158G、L452R、T478K、D614G、P681R、D950N、および任意選択でG142D。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:T7R、144del、145del、R146G、L440R、T466K、D602G、P669R、D935N、および任意選択でG130D、
-インドで最初に検出された変異体で、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体B.1.617.3(配列番号16の配列に基づく):T19R、G142D、L452R、E484Q、D614G、P681R、D950N。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:T7R、G130D、L440R、E472Q、D602G、P669R、D935N、
-イプシロン(WHO分類表示)、または20C/S:452Rとしても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体B.1.427(配列番号16の配列に基づく):L452R、D614G。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:L440R、D602G、
-20C/S:452Rとしても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体B.1.429(配列番号16の配列に基づく):S13I、W152C、L452R、D614G。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:S1I、W140C、L440R、D602G、
-エータ(WHO分類表示)、または20A/S:484Kとしても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体B.1.525(配列番号16の配列に基づく):A67V、69del、70del、144del、E484K、D614G、Q677H、F888L。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:A55V、57del、58del、132del、E472K、D602G、Q665H、F873L、
-イオタ(WHO分類表示)、または20C/S:484Kとしても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体B.1.526(配列番号16の配列に基づく):T95I、D253G、D614G、および任意選択で、L5F、S477N、E484K、および/またはA701V。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:T83I、D241G、D602G、および任意選択で、S465N、E472K、および/またはA686V、
-20Cとしても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体B.1.526.1(配列番号16の配列に基づく):D80G、144del、F157S、L452R、D614G、D950H、および任意選択でT791Iおよび/またはT859N。配列番号1に基づく対応する変異は以下の通りである:D68G、132del、F145S、L440R、D602G、D935H、および任意選択でT776Iおよび/またはT844N。
SARS-CoV-2変異体の例には、限定するものではないが、以下がさらに含まれる。
-シータ(WHO分類表示)としても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体P.3(配列番号16の配列に基づく):E484K、N501Y、D614G、P681H、
-ラムダ(WHO分類表示)としても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体C.37(配列番号16の配列に基づく):L452Q、F490S、D614G、
-ミュー(WHO分類表示)としても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体B.1.621(配列番号16の配列に基づく):R346K、E484K、N501Y、D614G、P681H、および
-オミクロン(WHO分類表示)としても知られ、Sタンパク質における以下の変異を含む、変異体B.1.1.529(配列番号16の配列に基づく):A67V、del69-70、T95I、del142-144、Y145D、del211、L212I、ins214EPE、G339D、S371L、S373P、S375F、K417N、N440K、G446S、S477N、T478K、E484A、Q493R、G496S、Q498R、N501Y、Y505H、T547K、D614G、H655Y、N679K、P681H、N764K、D796Y、N856K、Q954H、N969K、L981F。
【0047】
一実施形態では、SARS-CoV2変異体は、変異体HexaProであり、Sタンパク質における以下の変異を含む(配列番号16の配列に基づく):F817P、A892P、A899P、A942P、D986P、K987P。さらに、HexaPro変異体は、フリン切断部位(残基RRAR682-685、配列番号51)で置換された「GSAS」モチーフ(配列番号50)を含み、スパイクタンパク質の膜貫通ドメインおよび細胞質ドメインを欠く。
【0048】
一実施形態では、融合タンパク質は、コロナウイルスのスパイク(S)タンパク質の少なくとも1つの断片および同じコロナウイルスの核タンパク質(N)の少なくとも1つの断片を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、コロナウイルスのスパイク(S)タンパク質の少なくとも1つの断片および別個のコロナウイルスの核タンパク質(N)の少なくとも1つの断片を含む。
【0049】
コロナウイルスのSタンパク質の例としては、限定されないが、以下の受託番号によって同定されるタンパク質が挙げられる:HCoV-229E(UniProtKB-P15423)、HCoV-NL63(UniProtKB-Q6Q1S2)、HCoV-OC43(UniProtKB-P36334)、HCoV-HKU1(UniProtKB-Q0ZME7)、MERS-CoV(UniProtKB-K9N5Q8)、SARS-CoV-1(UniProtKB-P59594)、それらの変異体および断片のスパイク糖タンパク質。
【0050】
コロナウイルスのNタンパク質の例としては、限定されないが、以下の受託番号によって同定されるタンパク質が挙げられる:HCoV-229E(UniProtKB-P15130)、HCoV-NL63(UniProtKB-Q6Q1R8)、HCoV-OC43(UniProtKB-P33469)、HCoV-HKU1(UniProtKB-Q5MQC6)、MERS-CoV(UniProtKB-R9UM87)、SARS-CoV-1(UniProtKB-P59595)、それらの変異体および断片の核タンパク質。
【0051】
本明細書で使用されるものとしてのタンパク質「変異体」という用語は、典型的には、1つまたは複数の置換、欠失、付加および/または挿入において本明細書に具体的に開示されるタンパク質とは異なるタンパク質である。そのような変異体は、自然に存在してもよく、または例えば、上記のタンパク質配列の1つまたは複数を改変することによって、および/または当技術分野で周知のいくつかの技術のいずれかを使用することによって、合成的に生成されていてもよい。改変は、タンパク質の構造において行われてもよく、望ましい特徴を有する変異体または誘導体タンパク質をコードする機能性分子を依然として得ることができる。
【0052】
タンパク質のアミノ酸配列を変えて、同等の、またはさらには改善された変異体を作製することが所望される場合、当業者は、典型的には、コードするDNA配列のコドンの1つまたは複数を変更する。例えば、ある特定のアミノ酸は、例えば、細胞表面の受容体に結合するその能力などのその特性を明らかに失うことなく、タンパク質構造の他のアミノ酸で置換され得る。タンパク質の生物学的機能活性を規定するのはタンパク質の結合能力および性質であるため、タンパク質配列、および当然その基礎となるDNAコード配列において特定のアミノ酸配列の置換を行うことができ、それでも同様の特性を有するタンパク質を得ることができる。したがって、ペプチド配列、または前述のタンパク質をコードする対応するDNA配列において、それらの生物学的有用性または活性を明瞭に失うことなく、様々な変化が行われ得ることが企図されている。多くの場合、タンパク質変異体は、1つまたは複数の保存的置換を含む。「保存的置換」は、アミノ酸が類似の特性を有する別のアミノ酸で置換されたものであり、ペプチド化学の当業者は、ペプチドの二次構造およびヒドロパシーの性質が実質的に変化しないと予想する。したがって、上で概説したように、アミノ酸置換は、一般に、アミノ酸側鎖置換基の相対的な類似性、例えば、それらの疎水性、親水性、電荷、サイズなどに基づく。様々な前述の特徴を考慮する例示的な置換は、当業者に周知であり、アルギニンおよびリジン、グルタミン酸塩およびアスパラギン酸塩、セリンおよびトレオニン、グルタミンおよびアスパラギン、およびバリン、ロイシン、およびイソロイシンを含む。アミノ酸置換は、残基の極性、電荷、溶解度、疎水性、親水性および/または両親媒性の類似性に基づいて、さらに行うことができる。例えば、負に荷電したアミノ酸は、アスパラギン酸およびグルタミン酸を含み、正に荷電したアミノ酸は、ヒスチジン、リジンおよびアルギニンを含み、同様の親水性値を有する非荷電極性頭部基を有するアミノ酸は、ロイシン、イソロイシンおよびバリン、グリシンおよびアラニン、アスパラギンおよびグルタミン、およびセリン、トレオニン、フェニルアラニン、およびチロシンを含む。保存的変化を表し得る他のアミノ酸の群は、(1)ala、pro、gly、glu、asp、gln、asn、ser、thr;(2)cys、ser、tyr、thr;(3)val、ile、leu、met、ala、phe;(4)lys、arg、his;および(5)phe、tyr、trp、hisを含む。
【0053】
変異体はまた、または代替的に、非保存的変化を含み得る。
【0054】
一実施形態では、変異体タンパク質は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39または40アミノ酸またはそれ以上の置換、欠失、または付加によって、天然の配列とは異なる。変異体はまた(または代替的に)、例えば、タンパク質の免疫原性、二次構造、およびヒドロパシー性に最小限の影響を及ぼすアミノ酸の欠失または付加によって改変され得る。したがって、一実施形態では、タンパク質の変異体は、前述のタンパク質の配列から1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39または40のアミノ酸がそれぞれ存在しないか、または任意のアミノ酸で置換されているか、または1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39または40のアミノ酸(連続しているかまたは連続していないかのいずれか)が付加されるペプチドである。
【0055】
一実施形態では、タンパク質の変異体は、前述のタンパク質の配列と、C末端および/またはN末端に1、2、3、4、5、6、7、8、9または10個のさらなるアミノ酸とを有するペプチドである。
【0056】
一実施形態では、タンパク質の変異体は、前述のタンパク質のアミノ酸配列と少なくとも約70%の同一性、好ましくは少なくとも約80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99%またはそれ以上の同一性を示すタンパク質である。
【0057】
一実施形態では、融合タンパク質は、SARS-CoV-2のスパイク(S)タンパク質の少なくとも1つの断片およびSARS-CoV-2の核タンパク質(N)の少なくとも1つの断片を含む。
【0058】
SARS-CoV-2スパイク(S)タンパク質は、2つのサブユニット:宿主の受容体アンジオテンシン変換酵素2(ACE2)を認識して結合する受容体結合ドメインを含むS1、および2つの7反復ドメインを介して6つのらせんの束を形成することによってウイルス細胞膜融合を媒介するS2から構成される。Sタンパク質の参照配列は、配列番号16に示す通りであり、UniProtKB受託番号P0DTC2に対応し、2020年4月22日に最後に改変されている。最初に記載されたSタンパク質(配列番号16)は、サイズが約180~200kDa、長さが1273アミノ酸であり、細胞外N末端、ウイルス膜に固定された膜貫通ドメイン、および短い細胞内C末端セグメントからなる。SARS-CoV-2スパイク(S)タンパク質は、例えば、配列番号16の17、61、74、122、149、165、234、282、331、343、603、616、657、709、717、801、1074、1098、1134、1158、1173、または1194(またはSタンパク質変異体の対応する配列)の位置でグリコシル化されたタンパク質などのグリコシル化タンパク質である。
【0059】
最初に記載されたSARS-CoV-2 Sタンパク質(配列番号16)は、N末端に位置するシグナルペプチド(アミノ酸1~13)、S1サブユニット(14~685残基)、およびS2サブユニット(686~1273残基)からなる。最後の2つの領域は、それぞれ受容体の結合および膜の融合を担う。S1サブユニットは、N末端ドメイン(14~305残基)および受容体結合ドメイン(RBD、319~541残基)を含む。一方、S2サブユニットは、融合ペプチド(FP)(788~806残基)、ヘプタペプチド反復配列1(HR1)(912~984残基)、HR2(1163~1213残基)、膜貫通ドメイン(1214~1234残基)、およびサイトゾルドメイン(1235~1273残基)を含む。
【0060】
別の実施形態では、Sタンパク質は、配列番号16のアミノ酸配列を含むか、またはこれからなる。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号16の少なくとも1つの断片を含む。
【0061】
一実施形態では、Sタンパク質は、配列番号1のアミノ酸配列を含むか、またはこれからなる。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号1の少なくとも1つの断片を含む。
【0062】
一実施形態では、Sタンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列を含むか、またはこれからなる。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号18の少なくとも1つの断片を含む。
【0063】
一実施形態では、Sタンパク質は、少なくとも1つの三量体化ドメインをさらに含む。少なくとも1つの三量体化ドメインをさらに含むSタンパク質は、以下でStタンパク質と呼ばれる。したがって、本発明の別の目的は、以下でStタンパク質と呼ばれる少なくとも1つの三量体化ドメインをさらに含むSタンパク質である。一実施形態では、Stタンパク質は、配列番号26または配列番号29のアミノ酸配列を含むか、またはこれからなる。一実施形態では、Stタンパク質は、配列番号1または配列番号16または配列番号18の少なくとも1つの断片を含む。
【0064】
一実施形態では、Sタンパク質は、少なくとも1つの三量体化ドメインおよび少なくとも1つの二量体化ドメインをさらに含む。少なくとも1つの三量体化ドメインおよび少なくとも1つの二量体化ドメインをさらに含むSタンパク質は、以下でStFタンパク質と呼ばれる。したがって、本発明の別の目的は、以下でStFタンパク質と呼ばれる、少なくとも1つの三量体化ドメインおよび少なくとも1つの二量体化ドメインをさらに含むSタンパク質である。一実施形態では、StFタンパク質は、配列番号30または配列番号49のアミノ酸配列を含むか、またはこれからなる。一実施形態では、StFタンパク質は、配列番号1または配列番号16または配列番号18の少なくとも1つの断片を含む。
【0065】
一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質の変異体、好ましくは配列番号1の変異体、または配列番号16の変異体の少なくとも1つの断片を含む。
【0066】
一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質の変異体、好ましくは配列番号18の変異体の少なくとも1つの断片を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号18のSタンパク質の変異体の少なくとも1つの断片を含む。
【0067】
一実施形態では、Sタンパク質は、少なくとも1つの三量体化ドメインをさらに含む。一実施形態では、Sタンパク質は、Sタンパク質の変異体、好ましくは配列番号1、配列番号16、または配列番号18の変異体の少なくとも1つの断片を含む。一実施形態では、Sタンパク質は、配列番号1、配列番号16、または配列番号18のSタンパク質の変異体の少なくとも1つの断片を含む。
【0068】
一実施形態では、Sタンパク質は、少なくとも1つの三量体化ドメインおよび少なくとも1つの二量体化ドメインをさらに含む。一実施形態では、Sタンパク質は、Sタンパク質の変異体、好ましくは配列番号1、配列番号16、または配列番号18の変異体の少なくとも1つの断片を含む。一実施形態では、Sタンパク質は、配列番号1、配列番号16、または配列番号18のSタンパク質の変異体の少なくとも1つの断片を含む。
【0069】
一実施形態では、Sタンパク質の前述の変異体は、上に列挙したSARS-CoV-2変異体の1つに見られるSタンパク質に対応する。
【0070】
一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質の可溶性部分の少なくとも1つの断片、すなわち膜貫通ドメインも細胞質ドメインも含まないSタンパク質の断片を含む。
【0071】
一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質のS1ドメインを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号1のアミノ酸2から670、またはその変異体を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号16のアミノ酸14から685、またはその変異体を含む。
【0072】
一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質のN末端ドメインを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号1のアミノ酸2から293、またはその変異体を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号16のアミノ酸14から305、またはその変異体を含む。
【0073】
一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質の受容体結合ドメインを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号1のアミノ酸307から529、またはその変異体を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号16のアミノ酸319から541、またはその変異体を含む。
【0074】
一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質のS2ドメインを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号1のアミノ酸671から1198、またはその変異体を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号16のアミノ酸686から1273、またはその変異体を含む。
【0075】
一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質の融合ペプチドを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号1のアミノ酸773から791、またはその変異体を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号16のアミノ酸788から806、またはその変異体を含む。
【0076】
一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質のヘプタペプチド反復配列1を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号1のアミノ酸897から969、またはその変異体を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号16のアミノ酸912から984、またはその変異体を含む。
【0077】
一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質のヘプタペプチド反復配列2を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号1のアミノ酸1148から1198、またはその変異体を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号16のアミノ酸1163から1213、またはその変異体を含む。
【0078】
SARS-CoV-2核タンパク質(N)は、419アミノ酸の長さであり、5つのドメイン、つまり予測される内因的に無秩序なN末端ドメイン(NTD)(残基1~50)、RNA結合ドメイン(RBD)(残基51~174)、予測される無秩序な中央リンカー(LINK)(残基175~246)、二量体化ドメイン(残基247~365)、および予測される無秩序なC末端ドメイン(CTD)(残基366~419)に分割することができる。
【0079】
Nタンパク質の参照配列は、配列番号2に示す通りであり、UniProtKB受託番号P0DTC9に対応し、2021年6月2日に最後に改変されている。
【0080】
一実施形態では、Nタンパク質は、配列番号2のアミノ酸配列、またはその変異体を含むか、またはこれからなる。
【0081】
Nタンパク質の変異体には、以下の変異(配列番号2の配列に基づく)、T205Iおよび/またはD399Nを含む配列が含まれるが、これらに限定されない。
【0082】
一実施形態では、融合タンパク質は、Nタンパク質のN末端ドメインを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号2のアミノ酸1から50、またはその変異体を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、Nタンパク質のRNA結合ドメインを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号2のアミノ酸51から174、またはその変異体を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、Nタンパク質の中心リンカーを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号2のアミノ酸175から246、またはその変異体を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、Nタンパク質の二量体化ドメインを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号2のアミノ酸247から365、またはその変異体を含む。一実施形態では、融合タンパク質は、Nタンパク質のC末端ドメインを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、配列番号2のアミノ酸366から419、またはその変異体を含む。
【0083】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1のアミノ酸配列、または配列番号1と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、またはそれらからなる。
【0084】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号16のアミノ酸配列、または配列番号16と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、またはそれらからなる。
【0085】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、またはそれらからなる。
【0086】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1のアミノ酸配列、または配列番号1と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる。
【0087】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号16のアミノ酸配列、または配列番号16と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる。
【0088】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる。
【0089】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1または配列番号16のアミノ酸配列、または配列番号1または配列番号16と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0090】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、および配列番号1または配列番号16または配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1または配列番号16または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0091】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0092】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、少なくとも1つの三量体化ドメインをさらに含む。前述の三量体化ドメインは、N末端、C末端、および/または内部に局在し得る(例えば、Sタンパク質とNタンパク質またはそれらの断片との間)。
【0093】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号16のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号16と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、少なくとも1つの三量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0094】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、少なくとも1つの三量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0095】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号1または配列番号16または配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1または配列番号16または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、および少なくとも1つの三量体化ドメインを含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0096】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号3の三量体化ドメインを含む。
【0097】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号19の三量体化ドメインを含む。
【0098】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号16のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号16と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%、もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号3もしくは配列番号19の少なくとも1つの三量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0099】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号3の少なくとも1つの三量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0100】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号19の少なくとも1つの三量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0101】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号1または配列番号16または配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1または配列番号16または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、および配列番号3もしくは配列番号19の少なくとも1つの三量体化ドメインを含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0102】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号7もしくは配列番号41のアミノ酸配列、または配列番号7もしくは配列番号41と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。
【0103】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号8もしくは配列番号42のアミノ酸配列、または配列番号8もしくは配列番号42と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。
【0104】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、少なくとも1つの二量体化ドメインをさらに含む。前述の二量体化ドメインは、N末端、C末端、および/または内部に局在し得る(例えば、Sタンパク質とNタンパク質またはそれらの断片との間)。
【0105】
一実施形態では、二量体化ドメインは、免疫グロブリン(Ig)断片結晶化可能(Fc)ドメイン、例えばヒトIg Fcまたは非ヒトIg Fc(例えば、マウスIg Fc)などに由来する。一実施形態では、Fcドメインは、IgG Fcドメイン、例えばヒトIgG1 Fcドメインなどである。しかしながら、免疫グロブリンの他のアイソタイプ由来のFcドメインを本発明で使用し得る。一実施形態では、Fcドメインは、そのエフェクター機能を改善または抑制する変異を含む。一実施形態では、Fcドメインは、Fc受容体との相互作用を改善または抑制する変異を含む。一実施形態では、Fcドメインは、輸送を改善または抑制する変異を含む。一実施形態では、Fcドメインは、その補体依存性細胞傷害性を改善または抑制する変異を含む。一実施形態では、Fcドメインは、その抗体依存性細胞傷害性を改善または抑制する変異を含む。一実施形態では、Fcドメインは、その食作用を改善または抑制する変異を含む。
【0106】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号16のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号16と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、および少なくとも1つの二量体化ドメインを含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0107】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号16のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号16と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0108】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、および少なくとも1つの二量体化ドメインを含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0109】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0110】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号4の二量体化ドメインを含む。
【0111】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号20の二量体化ドメインを含む。
【0112】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号16のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号16と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%、もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、および配列番号4もしくは配列番号20の少なくとも1つの二量体化ドメインの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0113】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号16のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号16と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%、もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号4もしくは配列番号20の少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0114】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、および配列番号4または配列番号20の少なくとも1つの二量体化ドメインを含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0115】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号4の少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0116】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号20の少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0117】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号9もしくは配列番号43のアミノ酸配列、または配列番号9もしくは配列番号43と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。
【0118】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号10もしくは配列番号44もしくは配列番号45のアミノ酸配列、または配列番号10もしくは配列番号44もしくは配列番号45と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。
【0119】
一実施形態では、融合タンパク質は、少なくとも1つのリンカーを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質をNタンパク質に連結する少なくとも1つのリンカーを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質を二量体化ドメインに連結する少なくとも1つのリンカーを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、二量体化ドメインをNタンパク質に連結する少なくとも1つのリンカーを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、Sタンパク質を三量体化ドメインに連結する少なくとも1つのリンカーを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、三量体化ドメインをNタンパク質に連結する少なくとも1つのリンカーを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、三量体化ドメインを二量体化ドメインに連結する少なくとも1つのリンカーを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、トロンビン切断部位を融合タンパク質の少なくとも1つの他の要素に連結する少なくとも1つのリンカーを含む。一実施形態では、融合タンパク質は、タグを融合タンパク質の少なくとも1つの他の要素に連結する少なくとも1つのリンカーを含む。
【0120】
一実施形態では、少なくとも1つのリンカーは、好ましくは2から20または2から15アミノ酸の範囲の長さを有する短いオリゴペプチドまたはポリペプチドである。
【0121】
例えば、グリシン-セリン二重鎖は、特に適切なリンカー(GSリンカー)を与える。一実施形態では、少なくとも1つのリンカーは、Gly/Serリンカーである。Gly/Serリンカーの例としては、GSリンカー、G2Sリンカー、G3Sリンカー、G4Sリンカーが挙げられるが、これらに限定されない。GSリンカーは、(GGGS)または(配列番号11)とも呼ばれるアミノ酸配列(Gly-Gly-Gly-Ser)を含み、nは1以上の正の整数である(例えば、n=l、n=2、n=3.n=4、n=5、n=6、n=7、n=8、n=9またはn=10など)。GSリンカーの例としては、GGGSGGGSGGGSGGGS(配列番号12)が挙げられるが、これらに限定されない。GSリンカーの例としては、GGGGS(配列番号5)に対応する(GlySer)、GGGGSGGGGS(配列番号13)に対応する(GlySer)、GGGGSGGGGSGGGGS(配列番号14)に対応する(GlySer)、およびGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号15)に対応する(GlySer)が挙げられるが、これらに限定されない。
【0122】
一実施形態では、少なくとも1つのリンカーは、Gly(G)リンカーである。一実施形態では、少なくとも1つのリンカーは、Gly/Gly(GG)リンカーである。
【0123】
一実施形態では、少なくとも1つのリンカーは、(G4S)-リンカー(配列番号5)である。
【0124】
一実施形態では、少なくとも1つのリンカーは、(GS)リンカー(配列番号14)である。
【0125】
一実施形態では、少なくとも1つのリンカーは、Gly/Ser/Gly(GSG)リンカーである。
【0126】
一実施形態では、少なくとも1つのリンカーは、GGGGSGリンカー(配列番号23)である。
【0127】
一実施形態では、少なくとも1つのリンカーは、THTCPPCPAリンカー(配列番号24)である。
【0128】
一実施形態では、少なくとも1つのリンカーはトロンビン切断部位である。
【0129】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、少なくとも1つのタグ(例えば、1つのタグなど)、例えば、品質管理、濃縮、インビボ追跡などのためのタグなどを含む。前述のタグは、N末端、C末端および/または内部に局在し得る。本発明の融合タンパク質に使用され得るタグの例は、当業者に周知である。タグの例としては、ヘマグルチニンタグ、ポリアルギニンタグ、ポリヒスチジンタグ、Mycタグ、Strepタグ、Cタグ、Sタグ、HATタグ、3×Flagタグ、カルモジュリン結合ペプチドタグ、SBPタグ、キチン結合ドメインタグ、GSTタグ、マルトース結合タンパク質タグ、蛍光タンパク質タグ、T7タグ、V5タグおよびXpressタグが挙げられるが、これらに限定されない。
【0130】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、少なくとも1つのHis6タグ(配列番号6)をさらに含む。
【0131】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、少なくとも1つのcタグ(配列番号25)をさらに含む。
【0132】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、少なくとも1つのトロンビン切断部位を含む。
【0133】
トロンビン切断部位(例えば、Leu-Val-Pro-Arg-ll-Gly-Ser、llは開裂部位を表す)は、融合タンパク質のトロンビンによる切断、および融合タンパク質の異なる要素の分離を可能にする。
【0134】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、少なくとも1つのLVPRGSトロンビン切断部位(配列番号22)をさらに含む。
【0135】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、Sタンパク質の少なくとも1つの断片、少なくとも1つの二量体化ドメイン、少なくとも1つの三量体化ドメイン、およびNタンパク質の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる。
【0136】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、少なくとも1つの三量体化ドメイン、少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる。
【0137】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、少なくとも1つの三量体化ドメイン、少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0138】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号19の少なくとも1つの三量体化ドメイン、少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる。
【0139】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号19の少なくとも1つの三量体化ドメイン、少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0140】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、少なくとも1つの三量体化ドメイン、配列番号20の少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる。
【0141】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、少なくとも1つの三量体化ドメイン、配列番号20の少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0142】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号19の少なくとも1つの三量体化ドメイン、配列番号20の少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる。
【0143】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、配列番号19の少なくとも1つの三量体化ドメイン、配列番号20の少なくとも1つの二量体化ドメイン、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0144】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、少なくとも1つのGSリンカー、または配列番号22の少なくとも1つのトロンビン切断部位、配列番号19の少なくとも1つの三量体化ドメイン、少なくとも1つのGSGリンカー、または配列番号23のリンカー、配列番号20の少なくとも1つの二量体化ドメイン、配列番号14もしくは配列番号24の少なくとも1つのリンカー、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる。
【0145】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号1もしくは配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号1もしくは配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、少なくとも1つのGSリンカー、または配列番号22の少なくとも1つのトロンビン切断部位、配列番号19の少なくとも1つの三量体化ドメイン、少なくとも1つのGSGリンカー、または配列番号23のリンカー、配列番号20の少なくとも1つの二量体化ドメイン、配列番号14もしくは配列番号24の少なくとも1つのリンカー、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0146】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、少なくとも1つのGSリンカー、配列番号19の少なくとも1つの三量体化ドメイン、少なくとも1つのGSGリンカー、配列番号20の少なくとも1つの二量体化ドメイン、配列番号14の少なくとも1つのリンカー、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる。
【0147】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号18のアミノ酸配列、または配列番号18と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片、少なくとも1つのGSリンカー、配列番号19の少なくとも1つの三量体化ドメイン、少なくとも1つのGSGリンカー、配列番号20の少なくとも1つの二量体化ドメイン、配列番号14の少なくとも1つのリンカー、および配列番号2のアミノ酸配列、または配列番号2と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列の少なくとも1つの断片を含むか、またはそれらからなる(N末端からC末端まで)。
【0148】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号21もしくは配列番号28もしくは配列番号46もしくは配列番号47もしくは配列番号48のアミノ酸配列、または配列番号21もしくは配列番号28もしくは配列番号46もしくは配列番号47もしくは配列番号48と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、またはそれからなる。
【0149】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は、配列番号21のアミノ酸配列、または配列番号21と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはこれからなる。
【0150】
一実施形態では、1つのSタンパク質(またはその少なくとも1つの断片)、三量体化ドメイン、二量体化ドメイン、および1つの核タンパク質(またはその少なくとも1つの断片)を含む本明細書に記載の融合タンパク質は、それらの二量体化ドメインを介して自発的に集合してホモ二量体融合タンパク質を形成し得る。このホモ二量体融合タンパク質は、4つのSタンパク質、好ましくは三量体化ドメイン(すなわち、St融合タンパク質と呼ばれる)をさらに含む4つのSタンパク質(またはその断片)とそれらの三量体化ドメインを介してさらに集合して、ヘテロ多量体融合タンパク質を形成し得る。したがって、本発明はさらに、本発明の2つの融合タンパク質および4つのSタンパク質、好ましくは4つのSt融合タンパク質の集合によって形成されるヘテロ多量体融合タンパク質に関する。
【0151】
一実施形態では、1つのSタンパク質(またはその少なくとも1つの断片)、三量体化ドメイン、および1つの核タンパク質(またはその少なくとも1つの断片)を含む本明細書に記載の融合タンパク質は、それらの三量体化ドメインを介して自発的に集合してホモ三量体融合タンパク質を形成し得る。したがって、本発明はさらに、本発明の3つの融合タンパク質の集合によって形成されるホモ三量体融合タンパク質に関する。
【0152】
一実施形態では、1つのSタンパク質、二量体化ドメイン、および1つの核タンパク質を含む本明細書に記載の融合タンパク質は、それらの二量体化ドメインを介して自発的に集合してホモ二量体融合タンパク質を形成し得る。したがって、本発明はさらに、本発明の2つの融合タンパク質の集合によって形成されるホモ二量体融合タンパク質に関する。
【0153】
一実施形態では、本発明のホモ二量体融合タンパク質は、本明細書に記載されるのと同様の融合タンパク質を含む。一実施形態では、本発明のホモ二量体融合タンパク質は、配列番号21もしくは配列番号28もしくは配列番号46もしくは配列番号47もしくは配列番号48の配列、または配列番号21もしくは配列番号28もしくは配列番号46もしくは配列番号47もしくは配列番号48と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなる少なくとも2つ(例えば、2)の融合タンパク質を含む。
【0154】
本発明のヘテロ多量体融合タンパク質の例を図7に表す。左端には、Sタンパク質、三量体化ドメイン、二量体化ドメインおよび核タンパク質を含むStFN融合タンパク質が表されている。その次に、Sタンパク質および三量体化ドメインを含むSt融合タンパク質が表されている。St融合タンパク質は、StFN融合タンパク質に含まれるものと同じSタンパク質、または異なるSARS-CoV-2株由来のSタンパク質のいずれかで構成され得る。右側には、二量体化ドメインを介して集合する2つのStFN融合タンパク質と、三量体化ドメインを介して集合する4つのSt融合タンパク質とから形成されるStヘテロ多量体融合タンパク質が表されている。
【0155】
一実施形態では、4つのSt融合タンパク質は、StFN融合タンパク質に含まれるSタンパク質と同様のSタンパク質を含む。したがって、一実施形態では、ヘテロ多量体融合タンパク質は、1つのSARS-CoV-2株由来のSタンパク質を含む。一実施形態では、4つのSt融合タンパク質は、StFN融合タンパク質に含まれるSタンパク質とは異なるSタンパク質を含む。したがって、一実施形態では、ヘテロ多量体融合タンパク質は、異なるSARS-CoV-2株由来のSタンパク質を含む。一実施形態では、ヘテロ多量体融合タンパク質は、少なくとも1、2、3、4または5つのSARS-CoV-2株由来のSタンパク質を含む。
【0156】
一実施形態では、本発明の少なくとも1つの融合タンパク質および少なくとも1つのSタンパク質、好ましくは少なくとも1つのSt融合タンパク質は、共にヘテロ多量体融合タンパク質を形成する。したがって、本発明はさらに、本発明の少なくとも1つの融合タンパク質と、少なくとも1つのSタンパク質、好ましくは少なくとも1つのSt融合タンパク質との集合によって形成されるヘテロ多量体融合タンパク質に関する。一実施形態では、ヘテロ多量体融合タンパク質は、配列番号21もしくは配列番号28もしくは配列番号46もしくは配列番号47もしくは配列番号48の配列、または配列番号21もしくは配列番号28もしくは配列番号46もしくは配列番号47もしくは配列番号48と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列、および例えば配列番号1、配列番号16、もしくは配列番号18の配列もしくはその断片もしくは変異体を有する少なくとも1つのSタンパク質(例えば、1つまたは2つのSタンパク質)もしくはその断片、好ましくは少なくとも1つのSt融合タンパク質(例えば、1つまたは2つのSt融合タンパク質)、例えば配列番号26、もしくは配列番号29の配列もしくはそれらの断片もしくは変異体などを有するSt融合タンパク質などを含むかまたはそれからなる、少なくとも1つの融合タンパク質を含む。
【0157】
一実施形態では、ヘテロ多量体融合タンパク質は、上記のホモ二量体融合タンパク質および少なくとも1つのSタンパク質、好ましくは少なくとも1つのSt融合タンパク質から構成される。一実施形態では、少なくとも1つのSタンパク質またはその断片、好ましくは少なくとも1つのSt融合タンパク質が、三量体化ドメインを介して上記の1つのホモ二量体融合タンパク質と会合して、ヘテロ多量体融合タンパク質を形成する。したがって、一実施形態では、ヘテロ多量体融合タンパク質は、上記の1つのホモ二量体融合タンパク質および少なくとも1つのSタンパク質またはその断片、好ましくは少なくとも1つのSt融合タンパク質(例えば、1、2、3または4個のSt融合タンパク質)から構成される。
【0158】
一実施形態では、ヘテロ多量体融合タンパク質は、上記のような1つのホモ二量体融合タンパク質および4つのSタンパク質またはその断片、好ましくは4つのSt融合タンパク質から構成される。一実施形態では、4つのSタンパク質、好ましくは4つのSt融合タンパク質が、それらの三量体化ドメインを介して上記の1つのホモ二量体融合タンパク質と会合して、ヘテロ多量体融合タンパク質を形成する。したがって、一実施形態では、本発明のヘテロ多量体融合タンパク質は、Sタンパク質、三量体化ドメイン、二量体化ドメイン、および核タンパク質を含む少なくとも1つのホモ二量体融合タンパク質、ならびに少なくとも1つのSタンパク質またはその断片(例えば、1、2、3もしくは4つのSタンパク質またはその断片)、好ましくはSタンパク質またはその断片および三量体化ドメインを含む少なくとも1つのSt融合タンパク質(例えば、1、2、3または4個のSt融合タンパク質またはその断片)から構成される。
【0159】
一実施形態では、本発明のヘテロ多量体融合タンパク質は、配列番号21もしくは配列番号28もしくは配列番号46もしくは配列番号47もしくは配列番号48の配列、または配列番号21もしくは配列番号28もしくは配列番号46もしくは配列番号47もしくは配列番号48と少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約75%、80%、85%、90%、95%もしくはそれ以上の同一性を有するアミノ酸配列、および例えば配列番号1、配列番号16、もしくは配列番号18の配列を有する少なくとも1つ(好ましくは4つ)のSタンパク質もしくはその断片もしくは変異体、好ましくは例えば配列番号26、もしくは配列番号29の配列を有する少なくとも1つ(好ましくは4つ)のSt融合タンパク質もしくはそれらの断片もしくは変異体を含むかまたはそれからなる、融合タンパク質から構成される。
【0160】
本発明のヘテロ多量体融合タンパク質の例を図7に示す。この図の右側には、1つのホモ二量体融合タンパク質および4つのSt融合タンパク質から形成されるヘテロ多量体融合タンパク質が示されている。図7に表されているように、4つのStタンパク質は、三量体化ドメインを介して、ホモ二量体融合タンパク質の三量体化ドメインで、ホモ二量体融合タンパク質と集合する。上述のように、ヘテロ多量体融合タンパク質は、同一のSタンパク質または異なるSARS-CoV-2株由来のSタンパク質を含み得る。
【0161】
ヘテロ多量体融合タンパク質は、いくつかの利点を有する:1)それは、1つの構築物と同時にいくつかの抗原に対するワクチン接種を可能にする異なる抗原(すなわち、異なるSARS-CoV-2株または変異体由来のSタンパク質、核タンパク質および任意選択でSタンパク質)を含む、2)二量体化ドメイン(すなわち、免疫グロブリンのFcドメインに由来する)の存在は、構築物の産生および精製を容易にし、またその半減期を増加させる(例えば、Fcドメインの存在に起因するなど)、3)スパイクタンパク質の三次元構造がヘテロ多量体融合タンパク質において保存される、4)ヘテロ多量体融合タンパク質の等電点は、鼻ワクチン接種に最適なナノ粒子におけるその製剤化を可能にする(例えば、7以下の等電点)、5)哺乳動物細胞、特にCHO細胞におけるその産生、細胞の上清におけるその分泌を可能にする、および6)1つのタンパク質のみの産生(すなわち、分離されたSおよびNタンパク質の産生と比較してコストが削減される)。
【0162】
本発明の別の目的は、本発明による融合タンパク質をコードする核酸分子である。一実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸分子はDNAである。一実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸分子はRNAである。
【0163】
一実施形態では、核酸分子が単離される。本明細書で使用される「単離された核酸」は、天然の配列に自然に付随する他のゲノムDNA配列ならびにタンパク質または複合体、例えば、リボソームおよびポリメラーゼから実質的に分離された核酸を指すことを意図している。この用語は、その自然に存在する環境から除去された核酸配列を包含し、組換えまたはクローニングされたDNA単離物および化学合成された類似体または異種系によって生物学的に合成された類似体を含む。実質的に純粋な核酸には、単離された形態の核酸が含まれる。もちろん、これは最初に単離された核酸を指し、人の手によって単離された核酸に後で付加される遺伝子または配列を排除するものではない。
【0164】
一実施形態では、単離された核酸分子はメッセンジャーRNA分子である。一実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号17の配列を含むかまたはこれからなる。
【0165】
一実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号31の配列を含む。一実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号39の配列を含む。一実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号40の配列を含む。一実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号32の配列を含む。一実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号33の配列を含むかまたはこれからなる。一実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号34の配列を含むかまたはこれからなる。一実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号35の配列を含むかまたはこれからなる。一実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号36の配列を含むかまたはこれからなる。一実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号37の配列を含むかまたはこれからなる。一実施形態では、単離された核酸分子は、配列番号38の配列を含むかまたはこれからなる。
【0166】
本発明の別の目的は、本発明の融合タンパク質をコードする核酸分子を含むベクターである。
【0167】
本発明の別の目的は、本明細書に記載のヘテロ多量体融合タンパク質をコードする、すなわち本明細書に記載の融合タンパク質をコードする少なくとも1つの核酸分子と、本明細書に記載のSタンパク質、好ましくはSt融合タンパク質とを含むベクターである。
【0168】
本発明の別の目的は、2つの部分を含むキットオブパーツであり、第1の部分は、本明細書に記載の融合タンパク質をコードする核酸分子を含むベクターを含み、第2の部分は、Sタンパク質をコードする、好ましくは本明細書に記載のSt融合タンパク質をコードする核酸分子を含むベクターを含む。
【0169】
一実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸分子はDNAである。一実施形態では、融合タンパク質をコードする核酸分子はRNAである。
【0170】
本発明で使用され得るベクターの例としては、限定されないが、DNAベクター、RNAベクター、プラスミド、エピソーム、人工染色体、ファージミド、ファージまたはファージ誘導体、ウイルスベクター(例えば、動物ウイルス)、およびコスミドが挙げられる。
【0171】
一実施形態では、前述のベクターは発現ベクターである。「発現ベクター」という用語は、宿主を形質転換し、導入された配列の発現(例えば、転写および翻訳)を促進するために、DNAまたはRNA配列(例えば、外来遺伝子)を宿主細胞に導入することができるビヒクルを意味する。そのようなベクターは、宿主へ投与するときに前述の融合タンパク質の発現を引き起こすまたは導くための調節エレメント、例えばプロモーター、エンハンサー、ターミネーターなどを含み得る。一般に、適切なベクターは、少なくとも1つの生物において機能的な複製起源、プロモーター配列、好都合な制限エンドヌクレアーゼ部位、および1つまたは複数の選択可能なマーカーを含む。
【0172】
本発明の別の目的は、前述のベクターを含む単離された宿主細胞である。前述の宿主細胞は、本発明の融合タンパク質の組換え産生のために使用され得る。
【0173】
宿主細胞の例としては、原核細胞または真核細胞(例えば、酵母、昆虫細胞または哺乳動物細胞など)が挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、宿主細胞は哺乳動物の宿主細胞である。哺乳動物細胞の例は、SV40(COS-7、ATCC CRL 1651)によって形質転換されたサル腎臓CV1株、ヒト胎児腎系統(293細胞)、ベビーハムスターの腎細胞(BHK、ATCC CCL 10)、チャイニーズハムスター卵巣細胞/-DHFR(CHO)、ExpiCHO細胞、CHO-K1細胞、CHO-DG44細胞、CHO-S細胞、CHO-GS細胞、マウスセルトリ細胞(TM4)、マウス骨髄腫細胞SP2/0-AG14(ATCC CRL 1581;ATCC CRL 8287)またはNSO(HPA培養物収集番号85110503)、サル腎細胞(CVl ATCC CCL 70)、アフリカミドリザル腎細胞(VERO-76、ATCC CRL-1587)、ヒト子宮頸癌細胞(HELA、ATCC CCL 2)、イヌ腎細胞(MDCK、ATCC CCL 34)、バッファローラット肝細胞(BRL 3A、ATCC CRL 1442)、ヒト肺細胞(W138、ATCC CCL 75)、ヒト肝細胞(Hep G2、HB 8065)、マウス乳腺腫瘍(MMT 060562、ATCC CCL51)、TRI細胞、MRC 5細胞、FS4細胞、ヒト肝癌株(Hep G2)、PER.C6細胞株を含むが、これらに限定されない。これらの宿主細胞のそれぞれにおける使用に適した発現ベクターもまた、当分野で一般に公知である。「宿主細胞」という用語は、一般に培養細胞株を指すことに留意されたい。本発明による融合タンパク質をコードする発現ベクターが導入されたヒト全体は、「宿主細胞」の定義から明示的に除外される。
【0174】
遺伝子を細胞に導入および発現させる方法は、当技術分野で公知である。発現ベクターに関連して、ベクターは、当技術分野における任意の方法によって宿主細胞、例えば哺乳動物、細菌、酵母または昆虫細胞に、容易に導入することができる。例えば、発現ベクターは、物理的、化学的、または生物学的手段によって、宿主細胞に移入することができる。
【0175】
ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入するための物理的方法としては、リン酸カルシウム沈殿、リポフェクション、粒子衝撃、マイクロインジェクション、エレクトロポレーション、膜破壊などが挙げられる。ベクターおよび/または外因性核酸を含む細胞を産生する方法は、当技術分野で周知である。例えば、Sambrookら(2001,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New York)を参照のこと。
【0176】
目的のポリヌクレオチドを宿主細胞に導入するための生物学的方法には、DNAおよびRNAベクターの使用が含まれる。ウイルスベクター、特にレトロウイルスベクターは、哺乳動物、例えばヒト細胞に遺伝子を挿入するための最も広く使用されている方法となっている。他のウイルスベクターは、レンチウイルス、ポックスウイルス、単純ヘルペスウイルスI、アデノウイルス、およびアデノ随伴ウイルスなどに由来し得る。例えば、米国特許第5,350,674号明細書および第5,585,362号明細書を参照されたい。
【0177】
ポリヌクレオチドを宿主細胞に導入するための化学的手段としては、コロイド分散系、例えば、高分子複合体、ナノ粒子(ナノスフェア、ナノカプセル)、ミクロスフェア、ビーズ、および脂質ベースの系、例えば、水中油型エマルジョン、ミセル、混合ミセル、およびリポソームが挙げられる。インビトロおよびインビボで送達ビヒクルとして使用するための例示的なコロイド系は、リポソーム(例えば、人工膜小胞)である。
【0178】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質、または核酸は、組成物の有効性を高めるために送達システムと共に製剤化される。一実施形態では、本発明の融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質、または核酸は、例えばマルトデキストリン系ナノ粒子などのナノ粒子で製剤化される。
【0179】
したがって、本発明はさらに、本発明の融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質または核酸を(ナノ粒子のコアまたは表面のいずれかに)含むナノ粒子(例えば、限定されないが、マルトデキストリン系ナノ粒子)に関する。本発明はさらに、本発明の融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質または核酸と(ナノ粒子のコアまたは表面のいずれかに)会合したナノ粒子(例えば、限定されないが、マルトデキストリン系ナノ粒子)に関する。
【0180】
微粒子抗原は、賦形剤またはアジュバントの添加とは無関係に、単独の抗原よりも免疫原性が高いことが知られている。したがって、本発明はさらに、限定されないが、本発明の融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質、または核酸との会合によって、抗原を早期分解から保護し、投与前および投与中に抗原を安定化し、粘膜滞留時間を増強し、粘膜細胞(例えば、マルトデキストリン系ナノ粒子)による抗原捕捉を増強するための送達システムとして作用するナノ粒子またはナノキャリアに関する。
【0181】
一実施形態では、送達システムは、参照により本明細書に組み込まれる、仏国特許第2815870号明細書に記載されているような、ナノ粒子である。一実施形態では、送達システムは、200nm未満の直径を有し、自然にまたは化学的に網目状または非網目状である多糖またはオリゴ糖のコアからなり、それに対してカチオン性リガンドが自然にまたは化学的にグラフトされている。一実施形態では、多糖またはオリゴ糖のコアは、限定されないが、デキストラン、デンプン、セルロース、それらの誘導体および置換物、それらの加水分解生成物ならびにそれらの塩およびエステルの群から選択され、好ましくはマルトデキストリンである。コアは、1つまたはいくつかの多糖またはオリゴ糖によって構成され得る。一実施形態では、カチオン性リガンドは、第四級アンモニウム、第二級アミン、および第一級アミンを含むがこれらに限定されない群から選択される。
【0182】
一実施形態では、本発明の融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質、または核酸の送達システムへの会合は、水溶液における混合によって行われる。一実施形態では、水溶液は、薬学的に許容される賦形剤、アジュバント、塩、および/または緩衝成分をさらに含む。一実施形態では、本発明の融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質、または核酸は、イオン結合または疎水性の結合によって送達システムの内側および/または表面、好ましくは送達システムの表面において会合し得る。
【0183】
本発明の別の目的は、本明細書に記載の少なくとも1つの融合タンパク質、または本発明による融合タンパク質をコードする少なくとも1つの核酸分子、または本発明による融合タンパク質をコードする少なくとも1つの核酸分子を含む少なくとも1つのベクターを含む、それから本質的になる、またはそれからなる組成物である。
【0184】
本発明の別の目的は、本発明による少なくとも1つのヘテロ多量体融合タンパク質を含むか、それから本質的になるか、またはそれからなる組成物である。
【0185】
本発明の別の目的は、本発明による融合タンパク質、または核酸分子、またはヘテロ多量体融合タンパク質を含むかまたはそれと会合した、本明細書に記載の少なくとも1つのナノ粒子を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなる組成物である。
【0186】
一実施形態では、本発明の組成物は、本明細書に記載の少なくとも1つの融合タンパク質と、少なくとも1つのSタンパク質またはその断片(融合タンパク質に含まれない)とを含む。一実施形態では、組成物に存在する融合タンパク質に含まれないSタンパク質(またはその断片)は、融合タンパク質に含まれるものと同じである。別の実施形態では、組成物に存在する融合タンパク質に含まれないSタンパク質(またはその断片)は、融合タンパク質に含まれるものの変異体である。例えば、一実施形態では、本発明の組成物は、本明細書に記載の配列番号1または配列番号18のアミノ酸配列からなるSタンパク質(またはその断片)と、配列番号1または配列番号18の変異体である融合タンパク質に含まれないSタンパク質(またはその断片)とを含む融合タンパク質を含む。
【0187】
一実施形態では、本発明の組成物は、本明細書に記載の少なくとも1つの融合タンパク質と、少なくとも1つのStタンパク質(すなわち、三量体化ドメインをさらに含むSタンパク質)またはその断片とを含む。一実施形態では、組成物に存在するStタンパク質(またはその断片)は、融合タンパク質に含まれるものと同じである。別の実施形態では、組成物に存在するStタンパク質(またはその断片)は、融合タンパク質に含まれるものの変異体である。例えば、一実施形態では、本発明の組成物は、本明細書に記載の配列番号26または配列番号29のアミノ酸配列からなるStタンパク質(またはその断片)、および配列番号26または配列番号29の変異体であるStタンパク質(またはその断片)を含む融合タンパク質を含む。
【0188】
一実施形態では、本発明の組成物は、本明細書に記載の少なくとも2つの融合タンパク質を含み、少なくとも2つの融合タンパク質のそれぞれは、別個のSタンパク質(またはその断片)を含む。例えば、一実施形態では、本発明の組成物は、本明細書に記載の配列番号1または配列番号18のアミノ酸配列からなるSタンパク質(またはその断片)と、配列番号1または配列番号18の変異体であるSタンパク質(またはその断片)を含む別の融合タンパク質とを含む融合タンパク質を含む。一実施形態では、少なくとも2つの融合タンパク質は、異なるSタンパク質またはその断片を含むが、同じNタンパク質またはその断片を含む。
【0189】
一実施形態では、本発明の組成物は、本明細書に記載の少なくとも2つの融合タンパク質を含み、少なくとも2つの融合タンパク質のそれぞれは、別個のStタンパク質(またはその断片)を含む。例えば、一実施形態では、本発明の組成物は、本明細書に記載の配列番号26または配列番号29のアミノ酸配列からなるStタンパク質(またはその断片)を含む融合タンパク質、および配列番号26または配列番号29の変異体であるSタンパク質を含む別の融合タンパク質(またはその断片)を含む。一実施形態では、少なくとも2つの融合タンパク質は、別個のStタンパク質またはその断片を含むが、同じNタンパク質またはその断片を含む。
【0190】
一実施形態では、前述の組成物は医薬組成物であり、少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤をさらに含む。
【0191】
結局のところ、本発明の別の目的は、本発明による少なくとも1つの融合タンパク質、少なくとも1つのヘテロ多量体融合タンパク質、少なくとも1つの核酸分子、または少なくとも1つのベクターを含むか、本質的にそれらからなるか、またはそれらからなる医薬組成物である。
【0192】
本発明の別の目的は、本発明による融合タンパク質、または核酸分子、またはヘテロ多量体融合タンパク質を含むかまたはそれと会合した本明細書に記載の少なくとも1つのナノ粒子を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなる医薬組成物である。
【0193】
本明細書で使用される場合、組成物に関して「から本質的になる」とは、本発明による少なくとも1つの融合タンパク質、少なくとも1つのヘテロ多量体融合タンパク質、少なくとも1つの核酸分子、または少なくとも1つのベクターが、前述の組成物内に生物学的活性を有する唯一の治療剤または薬剤であることを意味する。
【0194】
本発明の組成物に使用され得る薬学的に許容され得る賦形剤の例としては、イオン交換体、アルミナ、ステアリン酸アルミニウム、レシチン、血清タンパク質、例えばヒト血清アルブミン、緩衝物質、例えばリン酸塩、グリシン、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、飽和植物脂肪酸の部分的なグリセリド混合物、水、塩または電解質、例えば硫酸プロタミン、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素カリウム、塩化ナトリウム、亜鉛塩、コロイド状シリカ、三ケイ酸マグネシウム、ポリビニルピロリドン、セルロース系物質(例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム)、ポリエチレングリコール、ポリアクリレート、ワックス、ポリエチレン-ポリオキシプロピレン-ブロックポリマー、ポリエチレングリコールおよび羊毛脂が挙げられるが、これらに限定されない。
【0195】
一実施形態では、本発明による医薬組成物は、対象に注射することができる製剤用に薬学的に許容されるビヒクルを含む。これらは、特に等張性の滅菌生理食塩水(リン酸一ナトリウムもしくは二ナトリウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムもしくはマグネシウムクロリドなど、またはこのような塩の混合物)、または場合に応じて滅菌水または生理食塩水を添加すると注射可能な溶液の構成を可能にする乾燥組成物、特に凍結乾燥組成物であり得る。
【0196】
本発明の別の目的は、本明細書に記載の少なくとも1つの融合タンパク質、または本発明による融合タンパク質をコードする少なくとも1つの核酸分子、または本発明による融合タンパク質をコードする少なくとも1つの核酸分子を含む少なくとも1つのベクターを含む、それから本質的になる、またはそれからなる医薬品である。
【0197】
本発明の別の目的は、本発明による少なくとも1つのヘテロ多量体融合タンパク質を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなる医薬品である。
【0198】
本発明の別の目的は、本発明による融合タンパク質、または核酸分子、またはヘテロ多量体融合タンパク質を含む、またはそれらと会合した、本明細書に記載の少なくとも1つのナノ粒子を含む、本質的にそれからなる、またはそれからなる医薬品である。
【0199】
本発明の別の目的は、本発明による少なくとも1つの融合タンパク質、少なくとも1つのヘテロ多量体融合タンパク質、少なくとも1つの核酸分子、または少なくとも1つのベクターを含むか、本質的にそれらからなるか、またはそれらからなるワクチンである。
【0200】
本発明の別の目的は、本発明による融合タンパク質、または核酸分子、またはヘテロ多量体融合タンパク質を含むかまたはそれと会合した本明細書に記載の少なくとも1つのナノ粒子を含む、本質的にそれからなる、またはそれからなるワクチンである。
【0201】
一実施形態では、本発明のワクチンは、本明細書に記載の少なくとも2つの融合タンパク質を含み、少なくとも2つの融合タンパク質のそれぞれは、別個のSタンパク質(またはその断片)を含む。例えば、一実施形態では、本発明のワクチンは、本明細書に記載の配列番号1のアミノ酸配列からなるSタンパク質(またはその断片)を含む融合タンパク質、および配列番号1の変異体であるSタンパク質(またはその断片)を含む別の融合タンパク質を含む。
【0202】
一実施形態では、本発明のワクチンは、本明細書に記載の少なくとも2つの融合タンパク質を含み、少なくとも2つの融合タンパク質のそれぞれは、別個のSタンパク質(またはその断片)を含む。例えば、一実施形態では、本発明のワクチンは、本明細書に記載の配列番号18のアミノ酸配列からなるSタンパク質(またはその断片)を含む融合タンパク質、および配列番号18の変異体であるSタンパク質(またはその断片)を含む別の融合タンパク質を含む。
【0203】
一実施形態では、本発明のワクチンは、本明細書に記載の少なくとも1つの融合タンパク質と、少なくとも1つのSタンパク質(またはその断片、融合タンパク質に含まれない)とを含む。一実施形態では、ワクチンに存在する融合タンパク質に含まれないSタンパク質(またはその断片)は、融合タンパク質に含まれるものと同じである。別の実施形態では、ワクチンに存在する融合タンパク質に含まれないSタンパク質(またはその断片)は、融合タンパク質に含まれるものの変異体である。例えば、一実施形態では、本発明のワクチンは、本明細書に記載の配列番号1または配列番号18のアミノ酸配列からなるSタンパク質(またはその断片)と、配列番号1または配列番号18の変異体である融合タンパク質に含まれないSタンパク質(またはその断片)とを含む融合タンパク質を含む。
【0204】
一実施形態では、本発明のワクチンは、本明細書に記載の少なくとも1つの融合タンパク質および少なくとも1つのStタンパク質を含む。一実施形態では、ワクチンに存在するStタンパク質は、融合タンパク質に含まれるものと同じSタンパク質またはその断片を含む。別の実施形態では、ワクチンに存在するStタンパク質は、融合タンパク質に含まれるものの変異体であるSタンパク質またはその断片を含む。例えば、一実施形態では、本発明のワクチンは、本明細書に記載の配列番号1または配列番号18のアミノ酸配列からなるSタンパク質(またはその断片)と、配列番号1または配列番号18の変異体であるSタンパク質またはその断片を含むStタンパク質とを含む融合タンパク質を含む。
【0205】
一実施形態では、本発明のワクチンは、本明細書に記載の少なくとも1つの融合タンパク質および少なくとも1つのStタンパク質を含む。一実施形態では、ワクチンに存在するStタンパク質は、融合タンパク質に含まれるものと同じである。別の実施形態では、ワクチンに存在するStタンパク質は、融合タンパク質に含まれるものの変異体である。例えば、一実施形態では、本発明のワクチンは、本明細書に記載の配列番号26または配列番号29のアミノ酸配列からなるStタンパク質(またはその断片)と、配列番号26または配列番号29の変異体であるStタンパク質またはその断片とを含む融合タンパク質を含む。
【0206】
本発明の別の目的は、ワクチンとして使用するための、特にコロナウイルス感染、例えばSARS-CoV-2感染を予防するための、またはCOVID19の発症を予防するための、本明細書に記載の融合タンパク質である。本発明の別の目的は、SARS-CoV-2感染などのコロナウイルス感染を予防するための、またはCOVID19の発症を予防するためのワクチンとして使用するための、本明細書に記載の融合タンパク質をコードする核酸分子、または本明細書に記載の融合タンパク質をコードする少なくとも1つの核酸分子を含むベクターである。
【0207】
本発明の別の目的は、ワクチンとして使用するための、特にコロナウイルス感染、例えばSARS-CoV-2感染を予防するための、またはCOVID19の発症を予防するための、本明細書に記載のヘテロ多量体融合タンパク質である。本発明の別の目的は、SARS-CoV-2感染などのコロナウイルス感染を予防するための、またはCOVID19の発症を予防するためのワクチンとして使用するための、本明細書に記載のヘテロ多量体融合タンパク質をコードする核酸分子または核酸分子の組み合わせ、または本明細書に記載のヘテロ多量体融合タンパク質をコードする少なくとも1つの核酸分子を含むベクターである。
【0208】
本発明の別の目的は、ワクチンとして使用するための、特にコロナウイルス感染、例えばSARS-CoV-2感染を予防するための、またはCOVID19の発症を予防するための、本発明による融合タンパク質、または核酸分子、またはヘテロ多量体融合タンパク質を含むかまたはそれと会合した本明細書に記載のナノ粒子である。
【0209】
一実施形態では、前述のワクチンはアジュバントをさらに含む。本明細書で使用される場合、「アジュバント」は、本発明の融合タンパク質(またはヘテロ多量体融合タンパク質、または核酸分子)の免疫原性を増強する物質である。アジュバントは、免疫応答を高めるために投与されることが多く、当業者に周知である。
【0210】
本発明において使用され得る好適なアジュバントは、限定されないが、アルミニウム塩(ミョウバン)、例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウムおよび硫酸アルミニウム、フロイント不完全アジュバント、ミコラート系アジュバント(例えば、トレハロースジミコレート)、水中油型エマルジョン配合物、例えば、界面活性剤Tween 80およびSpan 85によって水性緩衝液中で安定化されたスクアレン油の液滴を含有するMF59、スクアレン系エマルジョンまたはスクアラン系エマルジョン、AS0アジュバント系、例えば、モノホスホリルリピドA(MPL)および単離および精製サポニン画分(QS-21)を含有するAS01、α-トコフェロール(ビタミンE)を含有するスクアレン水中油型エマルジョンアジュバントであるAS03、アルミニウム塩に吸着されたサルモネラ・ミネソータ(Salmonella minnesota)から抽出された解毒形態のリポ多糖(LPS)である3-O-デサシル-4’-モノホスホリルリピドA(MPL)からなるASO4、油中水型エマルジョン配合物、例えばISA-51、スクアレン系油中水型アジュバント(例えば、ISA-720)、サポニンアジュバント、細菌リポ多糖(LPS)、22 merの一本鎖DNAであるCytosine phosphoguanosine 1018(CpG 1018)、ペプチドグリカン(すなわち、ムレイン、ムコペプチド、またはN-Opaca、ムラミルジペプチド[MDP]、もしくはMDP類似体などの糖タンパク質である)、MPL(モノホスホリルリピドA)、プロテオグリカン(例えば、肺炎桿菌から抽出される)、合成リピドA類似体、例えばアミノアルキルグルコサミンリン酸化合物(AGP)、またはそれらの誘導体もしくは類似体、サイトカイン、例えばインターロイキン(例えば、IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-12、IL-15、IL-18など)、インターフェロン(例えば、ガンマインターフェロン)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、マクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)、腫瘍壊死因子(TNF)、共刺激分子B7-1およびB7-2、野生型または変異型のいずれかのコレラ毒素(CT)、百日咳毒素(PT)、または大腸菌熱不安定性毒素(LT)などの細菌ADPリボシル化毒素の解毒変異体、植物油(アラキド油など)、リポソーム、プルロニックポリオール、Ribiアジュバント系(例えば、GB-A-2 189 141を参照されたい)、および組成物の有効性を増強するための免疫刺激剤として作用する他の物質を含む。
【0211】
対象への投与に使用するために、融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質、ナノ粒子、組成物、医薬組成物、医薬品またはワクチンが製剤化される。
【0212】
一実施形態では、本発明による融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質、ナノ粒子、組成物、医薬組成物、医薬品またはワクチンは、経鼻的に、非経口で、経口で、吸入スプレーによって、直腸で、または埋め込まれたリザーバを介して投与される。
【0213】
一実施形態では、本発明による融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質、ナノ粒子、組成物、医薬組成物、医薬品またはワクチンは、粘膜経路によって投与される(例えば、経鼻的に、経口的に、吸入によって、または直腸的に)。一実施形態では、粘膜経路によって投与される場合、本発明によるナノ粒子、組成物、医薬組成物、医薬品またはワクチンは、粘膜エンハンサーをさらに含む。一実施形態では、粘膜エンハンサーは、本明細書に記載のナノ粒子である。
【0214】
一実施形態では、融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質、ナノ粒子、組成物、医薬組成物、医薬品またはワクチンは、経鼻投与される。経鼻投与に適した形態の例には、スプレー、点鼻薬および鼻軟膏が含まれるが、これらに限定されない。
【0215】
一実施形態では、融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質、ナノ粒子、組成物、医薬組成物、医薬品またはワクチンは、皮下、静脈内、筋肉内、関節内、滑膜内、胸骨内、髄腔内、肝内、病巣内および頭蓋内の注射または注入技術を含むがこれらに限定されない注射によって投与される。
【0216】
注射に適した形態の例としては、限定されないが、溶液、例えば滅菌水溶液、ゲル、分散液、エマルジョン、懸濁液、使用前に液体を添加して溶液または懸濁液を調製するために使用するのに適した固体形態、例えば粉末、リポソーム形態などが挙げられる。
【0217】
本発明はさらに、医薬品として使用するための、特に、コロナウイルス感染、例えばSARS-CoV-2感染もしくはCOVID19またはその症状を、それを必要とする対象において予防または治療するために使用するための、本明細書に記載の少なくとも1つの融合タンパク質またはヘテロ多量体融合タンパク質に関する。
【0218】
本発明はさらに、医薬品として使用するための、特に、コロナウイルス感染、例えばSARS-CoV-2感染もしくはCOVID19またはその症状の予防もしくは治療を、それを必要とする対象において使用のための、本発明による融合タンパク質をコードする少なくとも1つの核酸分子、または本発明による融合タンパク質をコードする少なくとも1つの核酸分子を含む少なくとも1つのベクターに関する。
【0219】
本発明はさらに、医薬品として使用するための、特に、コロナウイルス感染、例えばSARS-CoV-2感染もしくはCOVID19またはそれらの症状を、それを必要とする対象において予防または治療するために使用するための、本発明による融合タンパク質、または核酸分子、またはヘテロ多量体融合タンパク質を含むかまたはそれと会合した本明細書に記載の少なくとも1つのナノ粒子に関する。
【0220】
本発明はさらに、コロナウイルスによる感染、例えばSARS-CoV-2もしくはCOVID19による感染またはその症状を、その予防を必要とする対象において予防する方法であって、本明細書に記載の少なくとも1つの融合タンパク質、少なくとも1つのヘテロ多量体融合タンパク質、少なくとも1つの核酸分子、少なくとも1つのベクター、少なくとも1つのナノ粒子、または少なくとも1つの組成物、医薬組成物、医薬品もしくはワクチンを対象に投与することを含む方法に関する。
【0221】
本発明の別の目的は、コロナウイルスによる感染、例えばSARS-CoV-2もしくはCOVID19による感染またはその症状を治療する方法であって、前述の方法が、本明細書に記載の少なくとも1つの融合タンパク質、ヘテロ多量体融合タンパク質、核酸分子、ベクター、ナノ粒子、組成物、医薬組成物、医薬品またはワクチンを対象に投与することを含む方法である。
【0222】
本発明はさらに、医薬品の製造における、特にコロナウイルス感染、例えばSARS-CoV-2感染もしくはCOVID19またはその症状の予防または治療のための、それを必要とする対象における、本明細書に記載の融合タンパク質またはヘテロ多量体融合タンパク質の使用に関する。本発明の別の目的は、本発明による融合タンパク質をコードする核酸分子、または本発明による融合タンパク質をコードする少なくとも1つの核酸分子を含むベクターの、医薬品の製造における、特に、コロナウイルス感染、例えばSARS-CoV-2感染もしくはCOVID19の、それを必要とする対象における予防または治療での使用である。本発明はさらに、本発明による融合タンパク質、または核酸分子、またはヘテロ多量体融合タンパク質を含むかまたはそれと会合した本明細書に記載のナノ粒子の、特に、コロナウイルス感染、例えばSARS-CoV-2感染もしくはCOVID19、またはその症状の、それを必要とする対象における予防または治療のための医薬品の製造における使用に関する。
【0223】
本発明の別の目的は、対象におけるSARS-CoV-2感染などのコロナウイルス感染を診断するための方法であって、本発明による融合タンパク質の使用を含む方法である。
【0224】
本発明の別の目的は、対象におけるSARS-CoV-2感染などのコロナウイルス感染を診断するための方法であって、本発明によるヘテロ多量体融合タンパク質の使用を含む方法である。
【0225】
本明細書で使用される「診断」という用語は、SARS-CoV-2感染などのコロナウイルス感染の識別などの病理学的状態、疾患または状態の識別を指す。
【0226】
一実施形態では、対象におけるSARS-CoV-2感染などのコロナウイルス感染を診断するための方法は、(a)対象からの生物学的試料を本発明の融合タンパク質と接触させる工程、(b)生物学的試料に存在する結合パートナーと相互作用する融合タンパク質のレベルを測定する工程、(c)対象がSARS-CoV-2などのコロナウイルスに感染しているかどうかを、工程(b)で測定されたレベルに基づいて評価する工程を含む。一実施形態では、前述の方法はサンドイッチELISA法のELISA法である。
【0227】
一実施形態では、コロナウイルス感染、例えば、対象におけるSARS-CoV-2感染を診断するための方法は、(a)対象由来の生物学的試料を本発明のヘテロ多量体融合タンパク質と接触させる工程、(b)生物学的試料に存在する結合パートナーと相互作用するヘテロ多量体融合タンパク質のレベルを測定する工程、(c)対象がコロナウイルス、例えばSARS-CoV-2に感染しているかどうかを、工程(b)において測定されたレベルに基づいて評価する工程を含む。一実施形態では、前述の方法はサンドイッチELISA法のELISA法である。
【0228】
本明細書で使用される場合、「生物学的試料」は、対象から単離された生物学的試料を指し、限定ではなく例として、対象から得られた体液、細胞試料および/またはホモジネートもしくは可溶化組織などの組織抽出物を含み得る。
【0229】
一実施形態では、本発明は、対象から生物学的試料を得ることを含まない。したがって、一実施形態では、対象からの生物学的試料は、対象から以前に得られた生物学的試料である。前述の生物学的試料は、本明細書に記載されるように使用される前に適切な条件で保存され得る。
【0230】
本発明の別の目的は、本発明による融合タンパク質またはヘテロ多量体融合タンパク質を含む診断キットである。一実施形態では、診断キットは、本発明の診断方法を実施するように適合される。
【0231】
本発明の別の目的は、SARS-CoV-2などのコロナウイルスの核タンパク質(N)を産生する方法である。
【0232】
一実施形態では、コロナウイルスの核タンパク質(N)、例えばSARS-CoV-2を産生するための方法は、(a)本発明による核酸分子を含む宿主細胞を培養すること、(b)本発明による融合タンパク質を回収すること、(c)工程(b)で回収された融合タンパク質を指向性タンパク質分解によって切断し、それによりコロナウイルス、例えばSARS-CoV-2の核タンパク質(N)を放出すること、および(d)任意選択で、コロナウイルス、例えばSARS-CoV-2の核タンパク質(N)を精製することを含む。
【図面の簡単な説明】
【0233】
図1】クーマシーブルーで染色した還元条件でのNタンパク質のSDS-PAGEゲルの写真である。核タンパク質を、そのHisタグを使用して精製し、いくつかの精製工程を経た後、SDS-PAGEゲルで分析した。精製後のタンパク質収率は2mg/Lを下回っている。ゲルにおいて3つの帯状物が見える。上から下に向かって、夾雑物、核タンパク質、核タンパク質のタンパク質分解形態である。
図2】クーマシーブルーで染色した還元条件(左)または非還元条件(右)でのNFタンパク質(Nタンパク質と二量体化ドメイン(F)との融合)のSDS-PAGEゲルの写真である。還元条件および非還元条件の両方で、タンパク質分解されたNタンパク質の帯状物が可視である。非還元条件では、タンパク質分解されていないNFタンパク質の帯状物が見える。精製後のタンパク質収量は40mg/Lであるが、大部分は核タンパク質のタンパク質分解形態である。
図3】三量体化ドメイン(t)および/または二量体化ドメイン(F)、つまりStN、NSt、SNF、SFNおよびStFNを含む、本発明による5つのS/N融合タンパク質のスキームである。
図4】クーマシーブルーで染色した、変性および還元条件でのSFN構築物融合タンパク質のSDS-PAGEゲルの写真である。
図5】クーマシーブルーで染色した、変性および非還元条件のSt構築物のSDS-PAGEゲルの写真であり、StFN融合タンパク質のストリップおよびSt融合タンパク質のストリップを示す。
図6】クーマシーブルーで染色した、変性および還元条件のSt構築物のSDS-PAGEゲルの写真であり、StFN融合タンパク質のストリップおよびSt融合タンパク質のストリップを示す。
図7】Stヘテロ多量体融合タンパク質を概略的に表現したものである。左端には、Sタンパク質、三量体化ドメイン、二量体化ドメインおよび核タンパク質から構成されるStFN融合タンパク質が示されている。その隣には、Sタンパク質および三量体化ドメインから構成されるSt融合タンパク質が表される。St融合タンパク質は、StFN融合タンパク質に含まれるものと同じSタンパク質、または異なるSARS-CoV-2株由来のSタンパク質のいずれかで構成され得る。右側には、二量体化ドメインを介して集合する2つのStFN融合タンパク質と、三量体化ドメインを介して集合する4つのSt融合タンパク質とから形成されるStヘテロ多量体融合タンパク質が表されている。
図8】St3融合タンパク質、St融合タンパク質、St融合タンパク質、および対照として使用した無関係なタンパク質における核タンパク質のサンドイッチELISAによる検出を示すグラフである。SARS-CoV2スパイクタンパク質に対する抗体をELISAプレートにコーティングし、抗SARS-CoV2核タンパク質抗体を検出に使用し、St融合タンパク質の検出を可能にした。
図9図9A図9Cは、SDS-PAGEゲルの写真、ナノ粒子を用いて製剤化されたSt融合タンパク質を特徴付けるネイティブPAGEおよびマイクロBCAタンパク質アッセイの写真の組み合わせである。図9Aは、変性および還元条件におけるSDS-PAGEゲルの写真を示し、図9Bは、St融合タンパク質(St)、ナノ粒子単独、ナノ粒子と配合されたSt融合タンパク質(S)、ナノ粒子と配合されたSt融合タンパク質(S+)、およびナノ粒子と配合されたSt融合タンパク質(LVT)のネイティブ-PAGEの写真を示す。図9Cは、ナノ粒子単独、St融合タンパク質(St)およびナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)のマイクロBCAタンパク質アッセイによるタンパク質の定量化を示す。
図10図10A図10Bは、ナノ粒子単独(図10A)およびナノ粒子と共に製剤化されたSt融合タンパク質(図10B)を示す透過型電子顕微鏡写真の組み合わせである。矢印は、ナノ粒子の表面に会合した融合タンパク質の例を示す。スケールバーは200nmである。
図11図11A図11Eは、免疫化Balb/cマウス由来の血清における体液性免疫応答を示すグラフの組み合わせである。雌のBalb/cマウスを、ナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で、鼻腔内経路によって、3週間間隔で2回免疫した。血清IgG(図11A図11B)またはIgA(図11C図11D)抗スパイク(抗S)を、最後の免疫化の7日後に、特異的ELISAによって分析した。結果を、単一希釈(1:50)での405nmでの光学密度(図11A図11C)およびLog2力価(図11B図11D)として示す。図11Eは、ナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で免疫したマウス由来の血清抗体のSARS-Cov-2中和能を示す。結果を、SARS-Cov-2感染率として示す。データをt検定およびマンホイットニー検定により分析した(***p<0.001、****p<0.0001)。
図12図12A図12Cは、免疫化Balb/cマウス由来の粘膜区画における体液性免疫応答分析を示すグラフの組み合わせである。雌のBalb/cマウスを、ナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で、鼻腔内経路によって、3週間間隔で2回免疫した。鼻(図12A)、BAL(図12B)および肺(図12C)IgA抗スパイク(抗S)を、最後の免疫化の7日後に特異的ELISAにより分析した。結果を405nmでの光学密度(OD)で示す。データをt検定およびマンホイットニー検定により分析した(**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001)。
図13図13A図13Hは、免疫化Balb/cマウスにおけるSARS-CoV-2 Wuhan、DeltaまたはOmicron変異体由来のスパイクタンパク質に対する、または核タンパク質に対する脾細胞性免疫応答を示すグラフの組み合わせである。雌のBalb/cマウスを、ナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で、鼻腔内経路によって、3週間間隔で2回免疫した。SARS-CoV-2 Wuhan、DeltaもしくはOmicron変異体由来のスパイクタンパク質、または核タンパク質による72時間の脾細胞刺激後、細胞上清において、MACSPlex Cytokineキットによって、サイトカインを定量した。図13AはIFN-γの産生を示し、図13BはSARS-CoV-2 Wuhan変異体由来のスパイクタンパク質で刺激した後のIL-2の産生を示す。図13CはIFN-γの産生を示し、図13DはSARS-CoV-2 Delta変異体由来のスパイクタンパク質で刺激した後のIL-2の産生を示す。図13EはIFN-γの産生を示し、図13FはSARS-CoV-2 Omicron変異体由来のスパイクタンパク質で刺激した後のIL-2の産生を示す。図13GはIFN-γの産生を示し、図13FはSARS-CoV-2からの核タンパク質で刺激した後のIL-2産生を示す。データをt検定およびマンホイットニー検定により分析した(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001)。
図14図14A図14Bは、免疫化させたBalb/cマウスにおける脾細胞免疫応答を示すグラフの組み合わせである。雌のBalb/cマウスを、ナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で、鼻腔内経路によって、3週間間隔で2回免疫した。脾細胞を表面マーカーについて染色し、フローサイトメトリーによって分析した。図14Aは、CD4CD44細胞のパーセンテージを示す。図14Bは、CD8CD44細胞のパーセンテージを示す。データを、t検定により分析した(**p<0.01、****p<0.0001)。
図15図15A図15Bは、免疫化させたBalb/cマウスにおける肺細胞免疫応答を示すグラフの組み合わせである。雌のBalb/cマウスを、ナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で、鼻腔内経路によって、3週間間隔で2回免疫した。SARS-CoV-2 Wuhan変異体由来のスパイクタンパク質による72時間の肺細胞刺激後、細胞の上清において、MACSPlex Cytokineキットによって、サイトカインを定量した。図15AはIFN-γを示す。図15BはIL-2を示す。データを、マンホイットニー検定によって分析した(*p<0.05、**p<0.01)。
図16図16A図16Dは、免疫化させたBalb/cマウスにおける肺のT細胞の免疫応答を示すグラフの組み合わせである。雌のBalb/cマウスを、ナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で、鼻腔内経路によって、3週間間隔で2回免疫した。肺細胞を表面のマーカーおよび細胞内サイトカインについて染色し、フローサイトメトリーによって分析した。図16Aは、CD44CD4細胞のパーセンテージを示す。図16Bは、CD44CD8細胞のパーセンテージを示す。図16Cは、IFN-γCD4細胞のパーセンテージを示す。図16DはIFN-γCD8細胞のパーセンテージを示す。データをt検定およびマンホイットニー検定により分析した(*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001)。
図17図17A図17Dは、免疫化させたマウスにおける感染後の臨床徴候を示すグラフの組み合わせである。雌のK18-hACE2マウスを、ナノ粒子単独(CTRL)、ナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(S)、ナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(S+)、またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)による鼻腔内接種によって、3週間間隔で2回免疫化した。2回目の免疫化の1週間後、マウスにDelta SARS-CoV-2変異体(0.88×10PFU、20μl)を感染させた。感染後8日目に様々な臨床徴候を測定した。図17Aは、感染後0、2、4、6、8および10日目のマウス体重を示す。図17Bは、感染後8日目に測定されたマウスの呼吸窮迫を示す。図17Cは、感染後8日目に測定されたマウスの脊柱前弯を示す。図17Dは、感染後8日目に測定されたマウスの顔貌を示す。
図18図18A図18Bは、感染誘発後のマウスの生存を示すグラフの組み合わせである。雌のK18-hACE2マウスを、ナノ粒子単独(CTRL)、ナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(S)、ナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(S+)、またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)による鼻腔内接種によって、3週間間隔で2回免疫化した。2回目の免疫化の1週間後、マウスにDelta SARS-CoV-2変異体(0.88×10PFU、20μl、または5.6×10PFU、30μl)を感染させた。図18Aは、0.88×10PFUのDelta SARS-CoV-2変異体に感染したマウスの生存を示し、図18Bは、5.6×10PFUのDelta SARS-CoV-2に感染したマウスの生存を示す。
図19図19A図19Cは、免疫化シリアンハムスターからの血清および鼻抗体の中和能を示すグラフの組み合わせである。ハムスターを、ナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で、鼻腔内経路によって、3週間間隔で2回免疫した。中和活性を、WuhanおよびDelta SARS-CoV2株に対して評価した。図19Aは、SARS-CoV-2 WuhanおよびDelta株に対する血清抗体の中和力価を示す。図19B図19Cは、SARS-CoV-2 Wuhan株(図19B)およびSARS-CoV-2 Delta株(図19C)に対する鼻洗浄液からの抗体の中和能を、中和のパーセンテージとして示している。
図20図20A図20Iは、肺におけるウイルス負荷の抑制および鼻粘膜の有意な減少に関連するハムスターの防御を示すグラフの組み合わせである。雄のゴールデンハムスター(n=30;4~5週齢)に、ナノ粒子単独(CTRL)、またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)を鼻腔内ワクチン接種し、3週間間隔で2回接種し、さらに5×10のTCID50のSARS-CoV-2 Wuhan(図20A~E)またはDelta変異体(図20F~I)で鼻腔内誘発した。図20Aおよび図20Fは、0日目と比較した感染後2日目の体重変化率を示す。肺組織(図20Bおよび図20G)および篩骨鼻甲介(図20Cおよび図20H)を剖検時(感染後2日目)に収集し、qRT-PCRによるSARS-CoV-2検出のためにRNAを単離した。ID Gene SARS-CoV-2 Duplexキット(Innovative Diagnostic、ID Vet)を使用して、qRT-PCRによって判定した内因性ハウスキーピング対照内因性遺伝子(2^(-deltaCt))と比較したウイルスRNAの相対的な負荷。1未満の(2^(-deltaCt))(点線)は、ウイルスRNAの有意な検出がないことを示す。(図20D図20Eおよび図20I)鼻スワブを1日目(図20Dおよび図20I)または2日目(図20E)に収集し、感染ウイルス力価をTCID50によって判定した。データを、マンホイットニー検定によって分析した(*p<0.05)。
図21図21A図21Cは、LVTワクチン接種による肺における誘発後のウイルス負荷抑止を示すグラフの組み合わせである。雄のゴールデンハムスター(n=30;4~5週齢)に、ナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)を鼻腔内ワクチン接種し、3週間間隔で2回接種し、さらに5×10個のTCID50のSARS-CoV-2 Wuhan(図21B)またはDelta変異体(図21C)で鼻腔内誘発した。肺組織を剖検時(感染後2日目)に収集し、組織学のために処理した。図21Aの表は、SARS-CoV-2検出、スコアリング(0:染色なし、1:細気管支に限定された限局性または多巣性、2:細気管支およびそれらの実質近辺に限定された(組織の5%未満)限局性または多巣性染色、3:実質内に散在する(組織の10%<x<組織の25%)多巣性染色、4:実質内に深く広がった(組織の>25%)多巣性染色)のためにマウスモノクローナル抗N抗体(クローン1C7C7)を使用した肺ウイルス免疫組織化学(IHC)を示す。図21B図21Cは、SARS-CoV-2 Wuhan(図21B)またはDelta変異体(図21C)による誘発後の肺ウイルスIHCスコアリング定量化を示す。
図22】ハムスターの鼻腔粘膜を概略的に表したものである。鼻甲介(Nt)、上顎甲介(Mt)、篩骨甲介(Ethnmoturbinates)(IId、IIv、III、IV)および嗅球を、丸で囲んで、矢印で示す。
図23図23A図23Iは、LVTによるワクチン接種によってハムスターに付与されるウイルス伝染(伝染性)に対する防御を示す。雄のゴールデンハムスター(n=10;4~5週齢)に、ナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)を鼻腔内ワクチン接種し、3週間間隔で2回接種し、さらに5×10個のTCID50のSARS-CoV-2 Delta変異体で、鼻腔内誘発した。感染後のウイルス伝播に対するワクチン接種の影響を評価するために、ナイーブ雄ゴールデンハムスター(n=20;4~5週齢)を、1匹の誘発させた動物について2センチネルの比で、誘発させた動物(感染後1日目から2日目)と、48時間共に収容した。図23Aは、ハムスターの免疫化および誘発に使用される実験プロトコルを概略的に表現したものである。図23Bおよび図23Fは、誘発させた動物における0日目と比較した感染後2日目(図23B)またはセンチネル動物における2日目と比較した共収容後3日目(図23F)の体重変化率を示す。肺組織(図23Cおよび図23G)および篩骨鼻甲介(図23Dおよび図23H)を剖検時に、つまり誘発に対して感染後2日目(図23Cおよび図23D)、またはセンチネルに対して共収容後3日目(図23Gおよび図23H)に収集した。RNAを、qRT-PCRによるSARS-CoV-2検出のために単離した。ID Gene SARS-CoV-2 Duplexキット(Innovative Diagnostic、ID Vet)を使用して、qRT-PCRによって判定した内因性ハウスキーピング対照内因性遺伝子(2^(-deltaCt))と比較したウイルスRNAの相対的な負荷。1未満の(2^(-deltaCt))(点線)は、ウイルスRNAの有意な検出がないことを示す。図23Eおよび図23Iは、誘発後2日目の誘発された動物(図23E)および共収容後2日目のセンチネル動物(図23I)で収集した鼻スワブのTCID50によって判定された感染性ウイルス力価を示す。データを、マンホイットニー検定によって分析した(*p<0.05)。
【0234】
配列表
【表1】
【実施例
【0235】
本発明を以下の実施例によってさらに説明する。
【0236】
実施例1:
材料および方法
プラスミド
【0237】
Sタンパク質の産生のために、スパイクタンパク質の可溶性三量体型、ならびに配列番号5のG4Sリンカーおよび配列番号6のヒスチジンタグ(His)を含有するC末端に位置するフラグペプチドをコードする構築物を操作した。
【0238】
「可溶性」Nタンパク質の産生のために、CHO(Cricetulus griseus)細胞におけるタンパク質の発現のための最適化されたヌクレオチド配列が想到されており、5’末端のシグナル配列をコードする配列、および3’末端の配列番号6に融合した配列番号5に対応するフラグペプチド(GGGGSHHHHHH)をコードする配列をさらに含む。この配列は、Eurofinsdnaによって作製された。
【0239】
融合タンパク質の概念
【0240】
4つの異なる融合タンパク質が設計されており、図3に示されている。StNおよびNStは、三量体化ドメインおよびHisタグ(配列番号6)を含む。SNFおよびSFNは、免疫グロブリンFc断片の配列に基づく二量体化ドメインを含む(それにより、精製のための抗Fc抗体の使用が可能になる)。
【0241】
分子生物学
【0242】
すべての構築物は、アンピシリンに耐性のpcDNA3.4プラスミドで産生されている。タンパク質の分泌のために、シグナル配列をコードする配列がすべてのプラスミド構築物において使用されている。したがって、目的の配列を最初にPCRによって増幅した(Q5 High-Fidelity DNA Polymerase,New England Biolabs)。次いで、PCR産物をアガロースゲルで泳動し、得られた帯状物をNucleoSpin(登録商標)GelおよびPCR Clean-Up(MACHEREY NAGEL)キットを用いて精製した。次いで、NEB Golden Gateの技術(New England Biolabs)の最適化されたプロトコルを使用して配列を組み立てた。次に、TG1コンピテント細菌を新生合成プラスミドで形質転換した。PCRでのスクリーニング後、プラスミドを単離するために「陽性」の細菌を精製した。次いで、プラスミドを配列決定し、DH5-α細菌を形質転換するために使用した。その後、作製したプラスミドを回収するためにMaxiPrep(キットPlasmid Maxi Kit(25)QIAGEN(登録商標))を行った。
【0243】
細胞の培養
【0244】
キットExpifectamine CHO-TransfectionキットGibco(Thermo Fisher Scientific)を使用して細胞をトランスフェクトし、これを、製造業者のプロトコルおよび適合培養条件に従って、事前に調製した。その後、タンパク質が分泌された培養上清を、10,000gで10分間の遠心分離によって回収した。生成されたタンパク質の量の推定は、クーマシーブルー染色に関連する変性および還元条件でSDS-PAGEゲルを使用して行った。
【0245】
精製
【0246】
培養上清を10,000gで10分間遠心分離し、0.2μmフィルターで濾過した。精製はAKTA純クロマトグラフィーシステム(GE Healthcare)で行った。目的のタンパク質は、1つまたはいくつかのクロマトグラフィー技術、例えば、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、拡散排除クロマトグラフィーなどを用いて単離することができる。
【0247】
280nmでの吸光度の測定を使用して、精製タンパク質を定量した。次いで、タンパク質を濃縮し、0.2μmフィルターで濾過した。必要な分子量およびεを、プロトパラムプログラム(ExPASy)によって推定した。
【0248】
結果
可溶性および三量体のSタンパク質は高純度(収率、約50mg/L)で得られたが、細胞内タンパク質であるNタンパク質は、ExpiCHO細胞においてより入手困難であった。
【0249】
SARS-CoV-2核タンパク質(N)は、核酸の周りにシェルまたはキャプシドを形成するウイルスゲノムパッケージングに不可欠な豊富な構造RNA結合タンパク質である。したがって、天然の条件下では、核タンパク質は排泄されることを意図しておらず、したがって、(i)原核生物細胞において適切な立体配座で、(ii)真核生物細胞において適切な立体配座で十分な量で精製することが困難である。
【0250】
図1に示されるように、HisタグにカップリングされたNタンパク質を含有するプラスミド構築物によるCHO細胞のトランスフェクションでは、タンパク質精製工程後のNタンパク質の十分な回収率(<2mg/L)が可能にならない。SDS-PAGEゲルは、天然型の核タンパク質に加えて、夾雑物ならびにタンパク質分解された核タンパク質を示す。
【0251】
同様に、二量体化ドメイン(F)にカップリングされたNタンパク質を含有するプラスミド構築物によるCHO細胞のトランスフェクションは、タンパク質精製後、改善された収率(40mg/L)を可能にするが、得られたNタンパク質の大部分は、図2のSDS-PAGEゲルに示されるように、タンパク質分解される。
【0252】
回収の収率が十分で、タンパク質分解が低減した状態で、ExpiCHO細胞のNタンパク質を得るという目的をもって、本発明者らは、驚くべきことに、Nタンパク質とSARS-CoV-2のSタンパク質などの別のタンパク質との融合タンパク質がタンパク質の収率および質の両方を増加させることを可能にすることを実証した。
【0253】
したがって、本発明の融合タンパク質は、図4に見られるように、良好なレベルの純度で、夾雑物が存在しない状態で得ることができる。図4は、精製SFN融合タンパク質構築物の変性および還元条件におけるSDS-PAGEを示す。融合タンパク質を、良好な純度を備えるタンパク質Aを使用して精製した。タンパク質の予想分子量は、還元条件では410kDaおよび205kDaであり、左側の分子量マーカーと比較することができる。したがって、核タンパク質がスパイクタンパク質に融合されるとき、最終融合タンパク質は、良好な収率、改善された純度、およびタンパク質分解なしで取得することができる。
【0254】
次いで、本出願人らは、2つの構築物(StFNおよびSt)を同時にEpixCHO細胞に同時トランスフェクトする同時トランスフェクション実験を行った。StFN構築物は、Sタンパク質、三量体化ドメイン、Fc断片、および核タンパク質)を含む。St構築物は、Sタンパク質および三量体化ドメインを含む。図5(還元および変性条件でのSDS-PAGE)に示すように、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーによる精製後に2つのタンパク質が回収されている。いかなる理論にも拘束されるつもりはないが、出願人らは、2つのタンパク質がそれらの三量体化ドメインを介して集合するという仮説を立てた。次いで、ヘテロ多量体融合タンパク質は、タンパク質Aを使用して、単一の工程で精製され得る。図5に示すように、両方のタンパク質が良好なレベルの純度で得られる。
【0255】
実施例2:
材料および方法
プラスミド
【0256】
Sタンパク質の産生のために、スパイクタンパク質の可溶性三量体型、ならびに配列番号5のG4Sリンカーおよび配列番号6のヒスチジンタグ(His)を含有するC末端に位置するフラグペプチドをコードする構築物を操作した。
【0257】
「可溶性」Nタンパク質の産生のために、CHO(Cricetulus griseus)細胞におけるタンパク質の発現のための最適化されたヌクレオチド配列が想到されており、5’末端のシグナル配列をコードする配列、および3’末端の配列番号6に融合した配列番号5に対応するフラグペプチド(GGGGSHHHHHH)をコードする配列をさらに含む。この配列は、Eurofinsdnaによって作製された。
【0258】
融合タンパク質の概念
【0259】
StFN(配列番号21)と呼ばれる融合タンパク質は、N末端からC末端に1つのSタンパク質(配列番号18)、三量体化ドメイン(配列番号19)、二量体化ドメイン(配列番号20)、およびNタンパク質(配列番号2)を含む。
【0260】
分子生物学
【0261】
すべての構築物は、アンピシリンに耐性のpcDNA3.4プラスミドで産生されている。タンパク質の分泌のために、シグナル配列をコードする配列がすべてのプラスミド構築物において使用されている。したがって、目的の配列を最初にPCRによって増幅した(Q5 High-Fidelity DNA Polymerase,New England Biolabs)。次いで、PCR産物をアガロースゲルで泳動し、得られた帯状物をNucleoSpin(登録商標)GelおよびPCR Clean-Up(MACHEREY NAGEL)キットを用いて精製した。次いで、NEB Golden Gateの技術(New England Biolabs)の最適化されたプロトコルを使用して配列を組み立てた。次に、TG1コンピテント細菌を新生合成プラスミドで形質転換した。PCRでのスクリーニング後、プラスミドを単離するために「陽性」の細菌を精製した。次いで、プラスミドを配列決定し、DH5-α細菌を形質転換するために使用した。その後、作製したプラスミドを回収するためにMaxiPrep(キットPlasmid Maxi Kit(25)QIAGEN(登録商標))を行った。
【0262】
細胞の培養
【0263】
キットExpifectamine CHO-TransfectionキットGibco(Thermo Fisher Scientific)を使用して細胞をトランスフェクトし、これを、製造業者のプロトコルおよび適合培養条件に従って、事前に調製した。その後、タンパク質が分泌された培養上清を、10,000gで10分間の遠心分離によって回収した。生成されたタンパク質の量の推定は、クーマシーブルー染色に関連する変性および還元条件でSDS-PAGEゲルを使用して行った。
【0264】
精製
【0265】
培養上清を10,000gで10分間遠心分離し、0.2μmフィルターで濾過した。精製はAKTA純クロマトグラフィーシステム(GE Healthcare)で行った。目的のタンパク質は、1つまたはいくつかのクロマトグラフィー技術、例えば、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、拡散排除クロマトグラフィーなどを用いて単離することができる。
【0266】
280nmでの吸光度の測定を使用して、精製タンパク質を定量した。次いで、タンパク質を濃縮し、0.2μmフィルターで濾過した。必要な分子量およびεを、プロトパラムプログラム(ExPASy)によって推定した。
【0267】
結果
本発明の融合タンパク質は、図6に見られるように、良好なレベルの純度で、夾雑物が存在しない状態で得ることができる。図6は、精製したStヘテロ多量体融合タンパク質構築物の変性および還元条件におけるSDS-PAGEを示す。融合タンパク質を、良好な純度を備えるタンパク質Aを使用して精製した。Stヘテロ多量体融合タンパク質の予想される分子量は、還元条件下で420kDaおよび210kDaであるが、St融合タンパク質の分子量は140kDaであり、左側の分子量マーカーと比較することができる。したがって、核タンパク質がスパイクタンパク質に融合されるとき、最終融合タンパク質は、良好な収率、改善された純度、およびタンパク質分解なしで取得することができる。
【0268】
実施例3:
材料および方法
製造および精製
【0269】
スパイクタンパク質(配列番号29に対応するSt)、ヘテロ多量体スパイクタンパク質(配列番号49に対応するSt)、およびヘテロ多量体融合タンパク質(配列番号21および29に対応するSt)をExpiCHO細胞で産生し、タンパク質をCapture Select C-tagXLおよびHiTrap HPプロテインAカラムのいずれかを使用して、クロマトグラフィーアフィニティーによって、上清から精製した。SDS-PAGE、抗核タンパク質サンドイッチELISAを使用して、産生されたタンパク質の抗原性を調べた。平底96ウェルプレート(Nunc)を抗SARS-CoVスパイクタンパク質S1受容体結合ドメイン抗体(1:1000、100-0581、Stemcell)でコーティングした。St融合タンパク質、St、Stおよび無関係なタンパク質の連続2倍希釈を行い(300μg/mLから開始)、ウェルに添加した。Stを、抗SARS COV-2核タンパク質抗体(1:5000、Stemcell、100-0580)、続いてIgG(H+L)交差吸着F(ab’)2-ヤギ抗ウサギ、AP(1:2500、Invitrogen、15440954)を用いて検出した。各点の光学濃度を405nmで読み取った。
【0270】
ワクチン製剤
【0271】
スパイクタンパク質(St)、ヘテロ多量体スパイクタンパク質(St)、およびStヘテロ多量体融合タンパク質(St)を、マルトデキストリン系ナノ粒子と3:1の質量比(ナノ粒子:抗原)で配合して、それぞれS配合物(ナノ粒子を配合したSt)、S+配合物(ナノ粒子を配合したSt)、およびLVT配合物(ナノ粒子を配合したSt)を得た。ナノ粒子を抗原と振とう条件下室温で1時間混合した。適切な体積の水を添加して免疫化のための所望の体積を得、使用する48時間前に、製剤を室温で保存した。BALB/cおよびK18-hACE2マウスモデルにおける免疫原性および生存実験のために、各マウスに、10μgのSt(S製剤)と混合した30μgのナノ粒子、10.6μgのSt(S+製剤)と混合した31.8μgのナノ粒子、または11.8μgのSt(LVT製剤)と混合した35.4μgのナノ粒子を、免疫化するたびに投与した。各製剤は、理論上、等モル量のスパイクタンパク質(73.6pmol)を含有する。
【0272】
ハムスターモデルでは、各ハムスターに30μgのSt(S製剤)と混合した150μgのナノ粒子、または58.8μgのSt(LVT製剤)と混合した176.4μgのナノ粒子を投与した。各製剤は、理論上、等モル量のスパイクタンパク質(368pmol)を含有する。
【0273】
電気泳動を行って、天然および還元SDS-PAGEにおける様々な製剤を分析した。LVT製剤のStタンパク質の定量を、Micro BCA Protein Assay Kitによって行った。
【0274】
リンタングステン酸でネガティブ着色した後、透過型電子顕微鏡法によって、ワクチン製剤を分析した。
【0275】
BALB/c免疫原性実験プロトコル
【0276】
CER Janvierから入手した6週齢の雌のBalb/cマウスを、免疫原性の実験に使用した。示されているように、7匹のマウスの群を、20μLのナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で、3週間間隔で、鼻腔内経路によって2回免疫化した。ワクチン製剤の免疫原性を、肺および脾臓における全身および粘膜免疫応答を調べることによって、2回目の投与の1週間後に評価した。
【0277】
スパイク特異的IgGおよびIgA抗体の分析を、血清、鼻、および気管支肺胞洗浄でELISAによって行い、Wuhan pike変異体由来の2μg/mLのStでコーティングされた平底96ウェルプレート(Nunc)での最後の免疫化の1週間後に収集した。ヤギ抗マウスIgGアルカリホスファターゼ(1:5,000、A3438 Sigma)およびヤギ抗マウスIgAアルカリホスファターゼコンジュゲート(1:1,000、A4937 Sigma)を使用して、結合した抗体を検出した。純粋な鼻洗浄液およびBAL洗浄液を使用した。エンドポイントの力価を判定するために、血清の連続2倍希釈を行い(1:50の希釈から開始)、ウェルに添加した。ナイーブマウス(未処置)の試料を陰性対照とした。各試料の光学密度を405nmで読み取った。各試料のエンドポイント抗体価は、ナイーブマウスの血清より2.5倍大きいODを生成する最大希釈の逆数として与えられる。血清の中和能を、hACE2を発現するVero細胞でのインキュベーションの1時間前に、連続的に希釈した血清試料をSARS-CoV2シュードタイプ粒子(SARS-CoV2-pp)とプレインキュベーションすることによって評価した。ウイルス感染性を感染の3日後に判定した。
【0278】
細胞性免疫応答を最後の免疫化の1週間後に分析した。肺および脾細胞を10μg/mLのSt(Wuhan、Delta、およびOmicronスパイク変異体)または核タンパク質(原核生物系で産生され、LPSを中和するために50μg/mLのポリメキシンBで前処理した)で刺激した。上清でのサイトカイン産生を、製造者の説明書に従ってMouse MACsPlex cytokine Kit(Miltenyi)を使用して、72時間後に分析した。脾臓および肺におけるTCD4+およびTCD8+リンパ球によるIFN-γの特異的な産生を調べた。細胞を、CD4 Antibody,anti-mouse REAfinity(商標)(REA 604)、CD8b Antibody,anti-mouse、PerCP-Vio(登録商標)700、REAfinity(商標)(REA 793)、IFN-γAntibody,anti-mouse REAfinity(商標)(REA 638)、CD44 Antibody,anti-mouse REAfinity(商標)(REA 664)で染色した。プレートを、MACSQuant(登録商標)10 Analyzer(Miltenyi Biotec)を使用して分析した。
【0279】
C57BL/6-K18生存実験プロトコル
【0280】
Charles Riverから入手した8週齢の雌のK18-hACE2マウスを使用して、ワクチン接種後のSARS-CoV-2に対する生存を調べた。24匹のマウスを4つの群に分け、ナノ粒子単独(CTRL)、またはナノ粒子を配合したStスパイクタンパク質(S)、ナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(S+)、またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で免疫した。各群を20μL下で鼻腔内接種により3週間間隔で2回免疫した。2回目の免疫化の1週間後、マウスはDelta SARS-CoV-2変異体(20μLへの0.88×10PFUまたは30μLへの5.6×10PFU)であった。感染の誘発は、イソフルラン麻酔下で、鼻腔内で行った。感染前、マウスの体重を1週間に1回測定した。感染後、体重、臨床徴候(呼吸窮迫、脊柱前弯、しかめた顔貌)および生存を毎日評価した。マウスを、0.88×10PFUおよび5.6×10PFUの用量について、それぞれ10日後および8日後に、頸椎脱臼により屠殺した。
【0281】
スパイク特異的IgGおよびIgA抗体の分析を、血清、鼻洗浄でELISAによって行い、Wuhanスパイク変異体由来の2μg/mLのStでコーティングされた平底96ウェルプレート(Nunc)での最後の免疫化の1週間後に収集した。ヤギ抗ハムスターIgGアルカリホスファターゼ(1:5,000、Sab37700489 Sigma)およびウサギ抗ハムスターIgAアルカリホスファターゼコンジュゲート(1:1,250、Sab 3005 BrookwoodMedical)を使用して、結合された抗体を検出した。純粋な鼻洗浄液を使用し、各試料の光学密度を405nmで読み取った。各血清試料のエンドポイントの抗体価を、マウスモデルにおいて以前に記載されたように判定した。
【0282】
ハムスターの防御/伝染性実験プロトコル
【0283】
4~5週齢の雄のゴールデンハムスターをJanvier Labsから得た。防御研究のために、80μLのナノ粒子単独(CTRL)、またはナノ粒子を配合したStスパイクタンパク質(S)、ナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(S+)、またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で、イソフルラン麻酔下で、鼻腔内経路を介して3週間隔てられた2回の接種のプロトコルに従って、ハムスターを免疫した。感染のために、ハムスターに、イソフルラン麻酔下で80μLにおいて5×10個のTCID50のSARS-CoV-2 Wuhanおよび/またはDelta変異体を、鼻腔内経路を介して誘発した。体重を毎日モニタリングした。肺および鼻スワブのウイルス負荷をqRT-PCRおよびTCID50によって分析した。免疫組織学による分析のために、肺切片も調製した。
【0284】
直接的な接触(すなわち、個体間の伝染性)によるSARS-CoV-2伝染に対するワクチン接種の有効性を評価するために、30匹のハムスターを、同じリタ-に由来する3匹の動物からなる10の実験群に無作為に分けて、穏やかな共収容を可能にし、実験の4~6日間前にBSL-3施設で順化させた。5匹のハムスターに予めワクチン接種し、5匹のハムスターを擬似的に処置した(3週間間隔での2回の鼻腔内投与のワクチンまたは擬似)。次いで、すべてのドナーは、ワクチン接種/擬似処置の1週間後に誘発された。感染の2日後、接種した各ハムスターを、清潔なケージで2匹のナイーブハムスターと共収容するために戻した。ハムスターの共収容を48時間続けた。このようにして、5トリオのワクチン接種/感染ドナー:ナイーブ直接接触が1:2の比、また5トリオの擬似処置/感染ドナー:ナイーブ直接接触が1:2の比で、実験を行った。体重を毎日モニタリングした。肺、嗅粘膜におけるウイルス負荷をqRT-PCRによって分析し、鼻スワブをTCID50によって分析した。免疫組織学による分析のために、肺切片も調製した。
【0285】
肺および嗅粘膜(動物の頭部の片側の篩骨鼻甲介)生検を無菌で取り出して、-80℃で凍結した。Precellys 24組織ホモジナイザー(Bertin Technologies)を使用して、試料を解凍し、溶解マトリックスM(MP Biomedical)でホモジナイズした。製造業者の指示に従ってRNeasyミニキット(Qiagen)を使用して上清からさらにRNAを抽出するために、ホモジネートを2000gで10分間遠心分離した。製造業者の手順に従って、ID遺伝子SARS-COV-2 Duplexキット(ID.Vet、Innovative Diagnostics)を使用して、SARS-COV-2 RNA定量的リアルタイムRT-PCR検出をさらに行った。定量的RT-PCRを行い、LightCycler 96 Instrument(Roche Life Science)を用いて分析した。
【0286】
収集した鼻スワブを、ベロ細胞におけるさらなるTCID50アッセイのために細胞培地において-80℃で凍結した。Tissue Culture Infectious Dose 50 Assay(TCID50/ml)システムを用いて、試料を解凍して滴定した。ベロ細胞を感染前日に96ウェルプレートに1.5×10細胞/ウェルで播種した。実験当日、培地でウイルスの連続的な希釈を行い、合計6つのウェルに各連続希釈のウイルスを感染させた(スワブの開始希釈は1:5)。48時間のインキュベーション後、細胞を4%PFAで固定し、続いて0.1%のクリスタルバイオレットで染色した。次いで、TCID50を、log(TCID50)=log(do)+log(R)(f+1)という式を使用して計算した。ここで、doは陽性ウェルを与える希釈を表し、fは移動平均により算出された陽性ウェルの数から導かれる数であり、Rは希釈係数である。
【0287】
肺を4%パラホルムアルデヒドで固定し、パラフィン包埋のために処理し、4μmの切片を免疫組織化学のために使用した。嗅粘膜については、動物の頭部の半分を4%パラホルムアルデヒドPBSにおいて室温で3日間固定し、次いで、3日間脱灰した(10%のEDTA、4℃でpH7.3)。鼻中隔および内胞を、免疫組織化学(下部参照)後のさらなるウイルスのスコアリングに対する鼻腔の好都合な集中のためのブロックとして選択した。マウスモノクローナル抗体(1C7C7)を使用して、SARS-CoV-2核タンパク質を検出した。Histofine Simple Stain Mouse MAX POキットを、二次抗マウスHRPとして使用した(Nichirei Biosciences inc)。画像は、NIS-Elements Dソフトウェアパッケージ(Nikon,Instruments Inc.、東京、日本)によって制御されるDS-Ri2カメラを備えたNikon Eclipse 80i顕微鏡を使用してキャプチャした。
【0288】
結果
ワクチン製剤の特性評価
【0289】
作製したSt融合タンパク質の抗原性を、抗NサンドイッチELISAによって確認した(図8A)。St融合タンパク質は、SARS-COV2抗スパイクおよび抗核タンパク質抗体によって認識された。
【0290】
ワクチン製剤を3:1の比(ナノ粒子:抗原)で調製した。還元SDS条件下で、可溶性St融合タンパク質およびLVT製剤において、タンパク質を検出した(図9A)。硝酸銀感受性染色を用いたNative Pageによる製剤の分析は、ナノ粒子への総タンパク質会合を確認する遊離タンパク質を実証しなかった(図9B)。可溶性St融合タンパク質と比較して、同じ量のタンパク質がLVT製剤において検出された(図9C)。
【0291】
透過型電子顕微鏡法は、ナノ粒子がSt融合タンパク質で装飾されていることを示した(図10A図10B)。
【0292】
ワクチン製剤の免疫原性
【0293】
ワクチン製剤の免疫原性を証明するために、雌のBalb/cマウスを、ナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で、鼻腔内経路によって、3週間間隔で2回免疫した。体液性免疫応答を分析するために、最後の免疫化の7日後に、血清IgGまたはIgA抗スパイクタンパク質を、特異的ELISAによって検出した。対照マウス群と比較して、LVT免疫マウスは、有意に高い量の血清IgG(図11A~B)およびIgA(図11C~D)抗S抗体を産生した。血清IgGおよびIgAエンドポイント抗体力価(Log2力価)は、それぞれ平均13.79および6.5に達した。次いで、血清をSARS-CoV-2を中和する能力について評価した。CTRLおよびLVT免疫マウス由来の血清を、hACE2を発現するベロ細胞と接触させる前に、SARS Cov-2シュードタイプ粒子とインキュベートした。CTRLマウス由来の血清と比較して、免疫化したマウス由来の血清の抗S抗体は、ウイルス感染を阻害する能力を有していた(図11C)。これにより、Balb/cマウスの経鼻免疫が、中和性のSARS Cov-2抗体の産生を可能にした。さらに、LVT Balb/c免疫マウス由来の粘膜区画における体液性免疫応答分析は、CTRLマウスと比較して、鼻、気管支肺胞洗浄液および肺における抗S IgAの有意な産生を示した(図12A図12C)。
【0294】
Balb/c免疫マウスの脾臓免疫細胞の応答を、最後の免疫化の7日後に、スパイクタンパク質および核タンパク質に対して分析した。サイトカインの産生を、脾細胞刺激の72時間後に、マウスMACSPlex Cytokineキットによって、上清において分析した。Wuhanスパイクタンパク質(図13A図13B)、Deltaスパイクタンパク質(図13C図13D)またはOmicronスパイクタンパク質(図13E図13F)変異体によるLVT免疫マウス由来の脾細胞の再刺激は、CTRLマウスと比較して、IFN-γおよびIL-2の有意な産生を誘導した。
【0295】
IFN-γの核タンパク質誘導の有意な産生による、LVT免疫マウス由来の脾細胞の再刺激(図13G)。CTRLマウス由来のものと比較して、より多くのIL-2がまた、核タンパク質で再刺激したLVT免疫マウス由来の脾細胞の上清に見出されたが、差は統計学的有意性に達しなかった(図13H)。
【0296】
脾臓におけるT細胞の細胞応答をさらに調べるために、T CD4+およびT CD8+細胞を染色し、フローサイトメトリーによって分析した。LVT群とCTRL群との間でT CD4+およびT CD8+細胞のパーセンテージに差は見られなかったが(データは示さず)、LVT群(約20%)とCTRL群(約15%)との間で活性化CD44+CD8+リンパ球のパーセンテージにおいて、有意差が認められた(図14A)。さらに、CD44+CD4+リンパ球の割合も、LVT群で有意に高かった(CTRL群の21%と比較して、LVT群では約27%)(図14B)。
【0297】
Balb/c免疫マウスの細胞免疫応答を肺で分析した。IFN-γ(図15)、IL-2(図15B)の有意な産生が、Wuhanスパイクタンパク質による再刺激後にLVTマウス由来の肺細胞において認められた。核タンパク質による肺細胞の再刺激は、より弱く不均一な応答を誘導することを可能にした(データは示さず)。
【0298】
肺におけるT細胞集団の分析は、CTRLマウスと比較して、LVT免疫マウスにおいて有意に高いパーセンテージのCD44CD4図16A)、CD44CD8図16B)、IFN-γCD4図16C)およびIFN-γCD8図16D)細胞を実証した。
【0299】
この研究により、ワクチン製剤の免疫原性が確認される。鼻での免疫化は、(i)血清、鼻、気管支肺胞洗浄液および肺におけるスパイク特異的体液性免疫応答、ならびに(ii)様々なスパイクタンパク質変異体由来の核タンパク質およびスパイクに対する全身性および粘膜細胞性免疫応答の誘導を可能にする。
【0300】
生存実験
【0301】
臨床徴候の出現および生存に対するワクチン製剤の効果を評価するために、ヒトACE2トランスジェニックマウス(K18-hACE2)を使用した。雌のマウスを、ナノ粒子単独(CTRL)またはナノ粒子を配合したStスパイクタンパク質(S)、ナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(S+)、またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)を用いて、鼻腔内接種によって3週間間隔で2回免疫化した。2回目の免疫化の1週間後、マウスにDelta SARS-CoV-2変異体(0.88×10PFUまたは5.6×10PFU)を感染させた。
【0302】
Delta SARS-CoV-2変異体による感染後、マウスを観察し、毎日体重を測定した。感染の8日後、対照マウス(CTRL)は平均して体重の15%超減少し、これは極端な体重減少(20%でのカットオフポイント)を表す(図17A)。S+をワクチン接種したマウスは、平均して体重のほぼ10%減少し、4/6のマウスが10%を超えていた。一方、SまたはLVTをワクチン接種したマウスは体重を維持し、感染後にそれが回復した。感染後の臨床徴候について、マウスの呼吸、脊柱前弯、および顔貌を評価した。感染の7日後に、1匹の対照マウスが重度の臨床徴候で死亡した(データは示さず)。感染の8日後、重度の呼吸窮迫が2/5の対照マウスで観察された(図17B)。SおよびS+免疫マウスでは、1群あたり1/6のマウスがわずかな呼吸窮迫を有していた(図17B)。LVT免疫マウスでは、呼吸窮迫は観察されなかった(図17B)。脊柱前弯の観察に関して、対照群では、3/5のマウスが強い脊柱前弯を有し、1/5のマウスが脊柱前弯を有していた(図17C)。SおよびS+ワクチン接種マウスでは、各群の1/6のマウスで強い脊柱前弯が認識された(図17C)。LVTワクチン接種マウスでは、脊柱前弯は観察されなかった(図17C)。顔貌の観察に関して、対照マウスでは、強くしかめた顔貌が2/5のマウスで観察され、1/5のマウスはわずかにしかめた顔貌を有していた(図17D)。S免疫群では、1/6のマウスで、強くしかめた顔貌が観察された(図17D)。S+免疫群では、1/6のマウスは強くしかめた顔貌を有し、1/6のマウスはわずかにしかめた顔貌を有していた(図17D)。正常な顔貌がLVT免疫化群で観察された(図17D)。
【0303】
生存は、この実験における重要なエンドポイントであった。Delta SARS-CoV-2変異体の0.88×10PFUによる感染の8日後、対照群ではマウスの50%の死亡率が観察された(図18A)。一方、製剤化されたタンパク質の形態にかかわらず(S、S+、またはLVT)、全マウスが他の群で生存した。マウスに高用量(Delta SARS-CoV-2変異体5.6×10PFU)を感染させた場合、対照群の死亡率は、感染の8日後に67%に増加した(図18B)。他の群の生存マウスは、100%のままであった。
【0304】
要約すると、Delta SARS-CoV-2変異体による感染後、全対照マウスが相当な量の体重を失い、それらのほとんどは、ワクチン接種マウスと比較して、より有意な臨床徴候を有し、死亡が観察された。LVTワクチン接種群(St融合タンパク質)では、臨床徴候(一部のマウスのわずかな体重減少を除く)および死亡は観察されなかった。
【0305】
これらのデータは、ナノ粒子(LVT)を配合したSt融合タンパク質によるワクチン接種が、臨床徴候の出現および死亡率に関して、Delta SARS-CoV-2変異体による感染からK18-hACE2マウスを保護することを示す。反対に、ナノ粒子(S+)を配合したStタンパク質で免疫化したマウスは体重が減少しており、それらはいくつかの臨床徴候を有していた。S免疫群(ナノ粒子を配合したStタンパク質)では、一部のマウスに臨床徴候があった。これらのデータは、スパイクタンパク質に加えてワクチン接種のために核タンパク質を使用することの付加価値を実証する。
【0306】
防御および透過実験
【0307】
ワクチン製剤の防御を、シリアンハムスターモデルで調べた。ハムスターを、ナノ粒子単独(CTRL)、またはナノ粒子を配合したSt融合タンパク質(LVT)で、鼻腔内経路によって、3週間間隔で2回免疫した。
【0308】
体液性免疫応答をマウスモデルと同様に分析したところ、LVTワクチン接種動物は、血清の抗スパイクIgG抗体および鼻腔洗浄液の抗スパイクIgAを産生した(データは示さず)。血清および鼻の抗S抗体は、WuhanおよびDelta SARS Cov-2感染を阻害する能力を有していた(図19A図19C)。
【0309】
SARS-CoV-2のゴールデン標準モデル、すなわちシリアンハムスターでの前臨床防御研究により、WuhanまたはDelta SARS-CoV-2株のいずれかによる誘発後に動物を防御するLVTワクチンの能力を実証することができた。さらに、この前臨床モデルは、さらなる誘発を受けた動物が接触によって病原体を他の動物に伝達するのを防ぐ、すなわち伝染性を防ぐLVTワクチンの能力を実証することを可能にした。
【0310】
SARS-CoV-2のゴールデン標準モデル、すなわちシリアンハムスターでの前臨床防御研究により、WuhanまたはDelta SARS-CoV-2株のいずれかによる誘発後に動物を防御するLVTワクチンの能力を実証することができた。ウイルスの誘発後、ほとんどのワクチン接種動物が体重を維持し(図20Aおよび図20F)、肺の内部にウイルス負荷が存在しないことを示し(図20Bおよび図20G)、特にDelta誘発実験では、鼻腔およびスワブ内部のウイルス負荷のかなりの減少を示した(図20C図20E図20H図20I)。これらの結果は、Wuhan(図21B)およびDelta(図21C)感染後の肺および鼻腔の免疫組織学的分析(図21A)と相関する。一般に、LVTワクチンは、スパイクタンパク質のみに基づくワクチンと比較して、特に鼻粘膜において局所的に、より堅牢で有意な防御を誘導した。
【0311】
図22は、ハムスターの鼻腔の粘膜を表しており、鼻甲介(Nt)、上顎甲介(Mt)、篩骨甲介(Ethnmoturbinates)(IId、IIv、III、IV)、および嗅球の位置を示す。
【0312】
LVTワクチンの第2の重要な特性は、誘発された以前にワクチン接種された動物と、さらに誘発された動物との間の伝染性を無効にする能力である(図23Aに記載の実験プロトコル)。ウイルス誘発後、LVTワクチン接種動物は、CTRL動物と比較して、体重を維持していた(図23B)。肺の内部にウイルスが存在しないこと、および鼻甲介内部のウイルス負荷の有意な減少(図23C図23E)により、ワクチン接種および誘発した動物が、もはや伝染性ではなくなり、共収容動物への疾患の伝播のリスクが有意に減少する。このようにして、以前にワクチン接種された誘発させた動物と密接に接触しているナイーブ動物(48時間共収容)は、体重減少の徴候なしに(図23F)、肺内部のウイルスの痕跡なしに、および鼻腔内部のウイルス負荷の減少なしに(図23G図23I)、病理から効率的に防御される。

図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20-1】
図20-2】
図20-3】
図21
図22
図23-1】
図23-2】
図23-3】
【配列表】
2024536733000001.xml
【手続補正書】
【提出日】2024-05-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】配列表
【補正方法】追加
【補正の内容】
【配列表】
2024536733000001.xml
【国際調査報告】