III IIIIIIII

Transkriptio

1 (12) PATENTTIJULKAISU PATENTSKRIFT III IIIIIIII F B 48 (10) FI B SUOMI - FINLAND (FI) (45) Patentti myönnetty - Patent beviljats (51) Kv. lk.7 - I nt.k1.7 C12N 15/40, CO7K 14/18, GO1 N 33/576, C120 1/68, 1/70 (21) Patenttihakemus - Patentansökning PATENTTI- JA REKISTERIHALLITUS PATENT- OCH REGISTERSTYRELSEN (22) Hakemispäivä - Ansökningsdag (24) Alkupäivä - Löpdag (41) Tullut julkiseksi - Blivit offentlig (86) Kv, hakemus - Int. ansökan PCT/US95/06169 (32) (33) (31) Etuoikeus - Prioritet US P US P US P US P US P US P US P (73) Haltija - Innehavare 1 Genelabs Technologies, Inc., 505 Penobscot Drive, Redwood City, CA 94063, AMERIKAN YHDYSVALLAT, (US) (72) Keksijä - Uppfinnare 1 Kim,Jungsuh P., 1844 Guinda Street, Palo Alto, CA 94306, AMERIKAN YHDYSVALLAT, (US) 2 Fry,Kirk E., 2604 Ross Road, Palo Alto, CA 94303, AMERIKAN YHDYSVALLAT, (US) 3 Young,Lavonne Marie, 1450 College Avenue, Palo Alto, CA 94306, AMERIKAN YHDYSVALLAT, (US) 4 Linnen,Jeffrey M., 1017 Catamaran Street #1, Foster City, CA 94404, AMERIKAN YHDYSVALLAT, (US) 5 Wages,John, 1244 Cherry Street #6, San Carlos, CA 94070, AMERIKAN YHDYSVALLAT, (US) (74) Asiamies - Ombud: Oy Jalo Ant-Wuorinen Ab Iso Roobertinkatu 4-6 A, Helsinki (54) Keksinnön nimitys - Uppfinningens benämning Hepatitis G virus ja sen molekyylikioonaus Hepatitis G virus och molekylkloning därav (56) Viitejulkaisut - Anförda publikationer WO A (57) Tiivistelmä - Sammandrag Esitetään polypeptidiantigeenejä, jotka ovat immunoreaktiivisia yksilöiltä, joilla on ei-a ei-b ei-c ei-d ei-e hepatitis, tässä merkitty Hepatitis G virus (HGV), saatujen seerumien kanssa. Esitetään vastaavia genomi-fragmenttiklooneja, jotka sisältävät polynukleotidejä, jotka koodaavat avoimen lukukehyksen sekvenssit antigeenisille polypeptideille. Antigeenit ovat käyttökelpoisia diagnostisissa menetelmissä HGV:n läsnäolon havaitsemiseksi koekohteissa. Antigeenit ovat käyttökelpoisia myös rokote- ja vasta-ainevalmisteissa. Lisäksi esitetään kahden HGV-isolaatin koko koodaussekvenssit. Menetelmät esitetään nukleiinihappopohjaista HGV:n havaitsemista varten näytteissä ja myös menetelmät HGV:tä vastaavien lisägenomisekvenssien eristämistä varten.

2 Det framläggs polypeptidantigener som är immunoreaktiva med sera från individer som varken har A-, B,- C-, D- eller E-hepatit, det häri angivna Hepatitis G viruset (HGV). Det framläggs motsvarande genom-fragmentkloner innehållande polynukleotider som kodar sekvenserna i öppna läsramar för de antigena polypeptiderna. Antigenerna är användbara vid diagnostiska förfaranden för detektering av HGV:ets närvaro i försöksobjekt. Antigenerna kan också användas i vaccin- och antikroppspreparat. Dessutom framläggs kodsekvenserna för två HGV-Isolat i sin helhet. Det presenteras förfaranden för nukleinsyrabaserad detektering av HGV i prov och därutöver förfaranden för isolering av ytterligare genom-sekvenser som motsvarar HGV.

3 Hepatitis G virus ja sen molekyylikloonaus Keksinnön ala Tämä keksintö koskee nukleiinihappoa, polypeptidiä, 5 antigeeniä, epitooppia, rokotetta ja vasta-ainekoostumuksia, jotka liittyvät EiA/EiB/EiC/EiD/EiE (N-(ABCDE)) hepatitikseen liittyvään virusaineeseen (HGV). Keksintö koskee myös diagnostisia menetelmiä. Viitteet 10 Abstracts, The 1992 San Diego Conf.: Genetic Recognition, Clin. Chem. 39(4):705 (1993). Alexander, W. A., et a1., J. Virol. 66: (1992). Alter, H.J., et a1., New Eng. J. Med. 321: (1989a). Alter. M.J., et a1., N. Engl. J. Med. 327:1899 (1989b). Alter, H.J., Abstracts of Int. Symp. on Viral Hepatitis and Liver Dis., s. 47 (1993). 20 Altschul, S., et al., J. Mo1. Biol. 215: (1990). Ascadi, G., et al., Nature 352:815 (1991). Ausubel, F.M., et al., CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY, John Wiley and Sons, Inc., Media PA. 25 Barany, F., PCR Methods App1. 1:5 (1991). Barham, W. B., et a1., J. Med. Viro1. 42: (1994). Baron, S., et al., JAMA 266:1375 (1991). Bazan, J. F., et al., Virology 171: (1989). 30 Beames, et al., Biotechniques 11:378 (1991). Belyavsky, A., et al., Nuc. Acids Res. 17: (1989). Blackburn, G.F., et al., Clin. Chem. 37: (1991). 35 Bradley, D.W., et al., J. Infec. Dis., 148:2 (1983). Bradley, D.W., et al., J Gen. Virol., 69:1 (1988). Bradley, D.W. et al., Proc. Nat. Acad. Sci., USA, 84:6277 (1987). 40

4 Briand, J.-P., et a/., J. Immunol. Meth. 156:255 (1992). Cahill, P., et a/., Clin. Chem. 37:1482 (1991). Carter, J.M., et al., Methods Mol. Biol. 36: (1994). Chambers, T.J., et al., Ann. Rev. Microbiol. 44:649 (1990a). Chambers, T.J., et al., PNAS 87:8898 (1990b). Chomczynski et al, Anal. Biochem. 162:159 (1987). 10 Christian, R.B., et a/., J. Mol. Biol. 227:771 (1992). Commandaeur, et al., Virology 198: (1994). Crea, R., US-patentti nro , myönnetty DeGraaf, M.E., et al., Gene 128:13 (1993). DiBisceglie, A.M., et a/., Hepatology 16:649 (1992). DiBisceglie, A.M., DiCesare, J., et et al., NEJM 321:1506 (1989). al., Biotechniques 15: (1993). Dienstag, J.L., et a/, Sem Liver Disease 6:67 (1986). Earl, P. L., et al., "Expression of proteins in mammalian cells using vaccinia" In Current Protocols in 25 Molecular Biology (F. M. Ausubel, et a/. toim.), Greene 4 k Publishing Associates & Wiley Interscience, New York (1991). Eaton, M. A. W., et al., US-patent nro , myönnetty Egholm, et al., Nature 365:566 (1993). Elroy-Stein, 0., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 86: (1989). EPO patenttihakemus , jätetty Falkner, F.G., et al., J. Virol. 62: (1988). Farci, P., et al., NEJM 330:88 (1994). Felgner ja Rhodes, Nature 349:251 (1991). Fickett, J.W., Nuc. Acids Res. 10: (1982).

5 Fling, S. P., et a/., Analytical Biochem. 155:83-88 (1986). Folgori, A., et al., EMBO J. 13:2236 (1994). Francki, R.I.B., et a/., Arch. Virol. Supp12:223 5 (1991). Frank, R., ja Doring, R., Tetrahedron 44: (1988). Frohman, M.A., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: (1988). 10 Fuerst, T. R., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83: (1986). Gellissen, G., et al., Antonie Van Leeuwenhoek, 62(1-2):79-93 (1992). Geysen, M., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 15 81: (1984). Gingeras, T.R., et al., Ann. Biol. Clin. 48:498 (1990). Gingeras, T.R., et al., J. Inf. Dis. 164:1066 (1991). 20 Goeddel, D.V., Methods in Enzymology 185 (1990). Grakoui, A., et a/., J. Virol. 67:2832 (1993). Grakoui, A., et al., J. Virol. 67: (1993). Guatelli, J.C., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:1874 (1990). I 25 Gubler, U., et al, Gene, 25:263 (1983). Guthrie, C., ja G.R. Fink, Methods in Enzymology 194 (1991). Gutterman, J.U., PNAS 91:1198 (1994) Harlow, E., et al., ANTIBODIES: A LABORATORY MANUAL, 30 Cold Spring Harbor Laboratory Press (1988). Haynes, J., et a/., Nuc. Acid. Res. 11: (1983). Hieter, P.A., et al., Ce11 22: (1980). Hijikata, M., et a/., PNAS 88:5547 (1991). 35 Hochuli, E., in GENETIC ENGINEERING, PRINCIPALS AND PRAC- TICE, VOL. 12 (J. Stelow toim.) Plenum, NY, ss (1990). Holodniy, M., et al., Biotechniques 12:36 (1992).

6 Hopp, T.P., et a1., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78: (1981). Horn, T., ja Urdea, M.S., Nuc. Acids. Res. 17:6959 (1989). 5 Houghten, R.A., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:5131 (1985). Hudson, D., J. Org. Chem. 53:617 (1988). Irwin, M.J., et a1., J. Virol. 58:5036 (1994). Jacob, J.R., et al., in THE MOLECULAR BIOLOGY OF HCV, 10 Kappale 4, sivut (1991). Jacob, J.R., et al., Hepatology 10: (1989). Jacob, J.R., et al., J. Infect. Dis. 161: (1990). Janknecht, R., et a1., Proc. Nat1. Acad. Sci. USA 15 88: (1991). Kaufman, R. J., "Selection and coamplification of heterologous genes in mammalian cells," in Methods in Enzymology, vol. 185, ss Academic Press, Inc., San Diego CA (1991). 20 Kakumu, S., et a1., Gastroenterol. 105:507 (1993). Katz, E.D., ja Dong, M., Biotechniques 8:546 (1990). Kawasaki, E.S., et a/., in PCR TECHNOLOGY : PRINCIPLES AND APPLICATIONS OF DNA AMPLIFICATION (H.A. Erlich, toim.) 25 Stockton Press (1989). King, L. A., et a/., The baculovirus expression system. A laboratory guide, Chapman & Hall, London, New t II York, Tokyo, Melbourne, Madras, Kyte, J., & Doolittle, R. F., J. Mo1. Bio : (1982). Koonin, E.V., ja Dolja, V.V., Critical Reviews in Biochem. & Mol. Biol. 28: (1993). Krausslich, H.G., et a/., VIRAL PROTEINASES AS TARGETS FOR CHEMOTHERAPY (Cold Spring Harbor Press, Plainville, NY) 35 (1989). Kumar, R., et al., AIDS Res. Human Retroviruses 5(3): (1989).

7 Lanford, R.E., et al., In Vitro Ce11. Dev. Biol. 25: (1989). Larder, B.A., ja Kemp, S.D., Science 246:1155 (1989). 5 Lau, Y.F., et al., Mol. Ce11. Biol. 4: (1984). Lomell, H., et al., Clin. Chem. 48:492 (1990). Maniatis, T., et al., MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL, Cold Spring Harbor Laboratory (1982). 10 Marshall, W.S., ja Caruthers, M.H., Science 259:1564 (1993). Messing, J., Methods in Enzymol. 101:20 (1983). Michelle, et a/., International Symposium on Virat Hepatitis. 15 Miller, J. H., EXPERIMENTS IN MOLECULAR GENETICS, Cold Spring Harbor Laboratories, Cold Spring Harbor, NY (1972). Morrissey, D.V., et al., Anal. Biochem. 181:345 (1989). Moss, B., et al., CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY 20 (Kappale IV, Osa 16) (1991). Moss, B., et al., US-patentti numero , myönnetty Mullis, K.B., US-patent nro , myönnetty Mullis, K.B., et a/., US-patentti nro , myönnetty Obeid, 0.E., et a/., Virus Research 32:69-84 (1994). Osikowicz, G., et a/., Clin. Chem. 36:1586 (1990). 30 Patterson, J.L., ja Fernandez-Larsson, R., Rev. Infect. Dis. 12:1139 (1990). Pearson, W.R. ja Lipman, D.J., PNAS 85: (1988). Pearson, W.R., Methods in Enzymology 183: (1990). Pitha, Biochem Biophys Acta, 204:39 (1970a). Pitha, Biopolymers, 9:965 (1970b). Porath, J., Protein Exp. and Purif. 3:263 (1992).

8 Pritchard, C.G., ja Stefano, J.E., Ann. Biol. Chem. 48:492 (1990). Reichard, 0., et al., Lancet 337:1058 (1991). Reilly, P.R., et a/., BACULOVIRUS EXPRESSION VECTORS: A 5 LABORATORY MANUAL (1992). Reyes, G., et al, Science, 247:1335 (1990). Reyes, G., et al., Molecular and Cellular Probes 5: (1991). Rice, C.M., et a/., New Biol. 1: (1989). 10 Roberts, N.A., et al., Science 248:358 (1990). Romanos, M.A., et al., Yeast 8(6): (1992). Sanger, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 74:5463 (1977). Sambrook, J., et a/., In MOLECULAR CLONING : A LABORATORY 15 MANUAL, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Vol. 2 (1989). Saiki, R.K., et al., Science 239: (1988). Schagger, H., et al., Anal. Biochem. 166: (1987). Scharf, S. J., et al., Science 233:1076 (1986). 20 Schuler, G.D., et a/., Proteins: Struc., Func. and Genet. 9:180 (1989). Scott, J.K., ja Smith, G.P., Science 249:386 (1990). Scott, J.K., et a/., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 25 89:5398 (1992). Smith, D.B., et al., Gene 67:31 (1988). Smith, J.P., Curr. Opin. Biotechnol. 2:668 (1991). Sreenivasan, M.A., et a/., J. Gen. Virol. 65:1005 (1984). 30 Sumiyoshi, H., et al., J. Virol. 66: (1992). Summerton, J., et al., US-patentti nro , myönnetty Summerton, J., et a/., US-patentti nro , 35 myönnetty (1988). Tam, A., et al., Virology 185:120 (1991). Tam, J.P., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5409

9 Tessier, D. C., Gene 98: (1991). Tonkinson, J.L., ja Stein, C.A., Antiviral Chem. and Chemother. 4(4): (1993). Ulmer, et a/., Science 259:1745 (1993). 5 Urdea, M., Clin. Chem. 39:725 (1993). Urdea, M., et a/., AIDS 7:S11 (1993). Wages, J.M., et al., Amplifications 10:1-6 (1993). Walker, G.T., PCR Methods Appi. 3:1-6 (1993). Wang, A.M., et al. in PCR PROTOCOLS : A GUIDE TO METHODS 10 AND APPLICATIONS (M.A. Innis, et a/., toim.) Academic Press (1990). Wang, B., et a/., Proc. Nati. Acad. Sci. USA 90:4156 (1993). Whetsell, A.J., et a/., J. Clin. Micro. 30: (1992). Wolf, J.A., et a/., Nature 247:1465 (1990). Vacca, J.P., et al., PNAS 91:4096 (1994). VanGemen, B., et al., J. Virol. Methods 43:177 (1993). 20 Valenzuela, P., et al., Nature 298:344 (1982). Valenzuela, P., et a/., in HEPATITIS B, toim. I. Millman, et a/., Plenum Press, sivut (1984). Yarbrough, et a/., J. Virol. 65:5790 (1991). Yoo, B.J., et a/., J. Virol. 69:32-38 (1995). 25 Yoshio, T., et al., US-patentti nro , myönnetty Zhang, Y., et al., J. Virol. 65: (1991). Keksinnön taustaa Virushepatiittiin, joka johtuu muusta viruksesta 30 kuin hepatitis A viruksesta (HAV) ja hepatitis B viruksesta (HBV), on viitattu ei-a, ei-b hepatitiksena (NANBH). NANBH voidaan määritellä edelleen perustuen yksittäisen tyypin siirtymismalliin, esimerkiksi enteerinen vastaan parenteraalinen. 35 Yksi NANBH:n muoto, joka tunnetaan enteerisesti siirtyvänä NANBH:na tai ET-NANBH:na, saadaan pääasiassa heikon hygienian alueilla, jossa ruoka ja juomavesi on kontaminoitunut fekaalisella aineella. Kausatiivisen ai-

10 neen, johon viitataan hepatitis E viruksena (HEV), molekyylikloonaus on kuvattu äskettäin (Reyes et al., 1990; Tam et al.). Toinen NANBH:n muoto, joka tunnetaan parenteraali- 5 sesti siirtyvänä NANBH:na, tai PT-NANBH:na, siirtyy parenteraalisia reittejä, tyypillisesti altistukselle verelle tai verituotteille. Tämän hepatiitin määrä vaihtelee (i) paikallisesti, (ii) josko ALT-testaus tehtiin veripankeissa, ja (iii) AIDS:n suuren riskin potilaiden eliminoinnil- 10 la. Noin 10 % verensiirroista aiheutti PT-NANBH-infektion ja näistä noin puolet etenivät krooniseen sairaustilaan (Dienstag). Anti-HCV testauksen toteuttamisen jälkeen HCV serokonversio siirrettyä yksikköä kohti vähennettiin alle 1-%:iin sydänleikkauspotilaiden joukossa (Alter). 15 Ihmisen plasmanäytteitä, joiden on dokumentoitu tuottaneen verensiirron jälkeisen NANBH:n ihmisvastaanottajissa, on käytetty onnistuneesti tuottamaan PT-NANBHinfektio simpansseissa (Bradley). Infektoituneen simpanssin plasmasta eristettyä RNA:ta on käytetty laatimaan 20 cdna-kokoelmat ilmentymisvektorissa immunoseulontaa varten ihmiskohteista, joilla on krooninen PT-NANBH, saaduilla seerumilla. Tätä menetelmää, joka identifioi PT-NANBH-spesifisen cdna-kloonin ja sitten virussekvenssin, käytettiin koettimena identifioimaan limittyvien fragmenttien sarja, 25 joka muodostuu viereisestä PT-NANBH-virusaineen emäsparista. Sekvensoitu virusaine on nimetty hepatitis C virukseksi (HCV) (esimerkiksi, HCV:n sekvenssi esitetään EPO-patenttihakemuksessa , jätetty ). HCV:n 1 täysimittainen sekvenssi (-9500 nt) on nyt saatavissa. 30 Kädellisten tartunnan kulkeutumistutkimukset, jotka suoritettiin Centers for Disease Controllissa (CDC; Phoenix, AZ, ; ), alunperin tarjosivat oleellisen todisteen monien ei-a, ei-b hepatitis (NANBH) aineiden olemassa olosta: alkuperäiset aineet, jotka liit- 35 tyvät suurimpaan osaan NANBH:n tapauksia tunnistetaan nyt olevan HCV ja HEV (katso edellä), PT-NANBH:lle ja vastaavasti ET-NANBH:lle. Myöhemmät epidemiologiset tutkimukset, jotka suoritettiin CDC:ssä (Atlanta, GA, 1989-) käyttäen

11 sekä tutkimus- (prototyyppi) että kaupallisia kokeita anti-hcv vasta-ainetta varten, osoittivat, että noin 20 % kaikista yhteisöstä hankitusta NANBH:sta oli myös ei-c. HEV:n läsnäolon lisätestaus näistä näytteistä (Reyes, et 5 al., WO A (Genelabs Inc.) ) on osoittanut, että nämä yhteisöstä hankitut ei-a, ei-b, ei-c hepatitikset olivat myös ei-e. Maksabiopsianäytteet, seerumit ja plasma Sentinel County potilaista (lääkäreiden Miriam Alter ja Kris Krawc- 10 zynski tutkimus) osoittivat myös, että monet NANBH:n bona fide tapaukset olivat myös ei-c hepatiitti (serologisesti ja käänteistranskriptaasi polymeraasiketjureaktiolla (RT- PCR; Kawasaki, et al.; Wang, et al., 1990) negatiivinen kaikille HCV-infektion leimoille), joka kehittyi myöhemmin 15 krooniseksi hepatiitiksi kroonisen pysyvän hepatiitin (CPH) tai kroonisen aktiivisen hepatiitin (CAH) tarjonnalla, joka on virusinfektiota vastaava. Keksinnön yhteenveto K eksintö koskee äskettäin löydettyä 20 EiA/EiB/EiC/EiD/EiE (N-(ABCDE)) hepatiittiin liittyvän virusaineen, joka tässä merkitään Hepatitis G virukseksi (HGV), karakterisointia ja eristystä. Tässä esitetään HGVgenomin osien cdna-kopioiden suku. Lisäksi esitetään menetelmiä HGV:n lisäsekvenssien ja HGV-varianttien sekvenssi- 25 en eristämiseksi ja karakterisoimiseksi. Tämä keksintö käsittää HGV genomipolynukleotidit, sen lisäksi cdna:t ja niiden komplementit. Mitä tulee polynukleotideihin, jotkut keksinnön aspektit käsittävät: f puhdistetun Hepatitis G viruksen genomisen polynukleoti- 30 din; HGV-johdetut RNA- ja DNA-polynukleotidit; rekombinantti HGV polynukleotidit; rekombinantti polynukleotidin, joka muodostaa sekvenssin, joka johdetaan HGV:stä tai HGV-variantista cdna tai niiden komplementaarisista sekvensseistä; rekombinanttipolynukleotidi, joka koodaa HGV:n 0 35 epitoopin; rekombinanttivektori, joka käsittää kaikki edellä olevat rekombinanttipolynukleotidit, ja isäntäsolun, joka on muutettu millä tahansa näistä vektoreis-

12 ta. Keksinnön toinen aspekti on polynukleotidikoetin HGV:tä ja/tai sen variantteja varten. Nykyiset HGV:n genomin luonteen tutkimukset, käyttäen sekvenssi-informaatiota vertaamaan HGV:tä muihin vi- 5 russekvensseihin, ehdottavat, että HGV on virusten Flaviviridae-heimon jäsen. Osat HGV-johdetuista cdna-sekvensseistä ovat tehokkaita koettimina, jolloin eristetään viruksen variantteja, jotka esiintyvät luonnollisesti, tai jolloin määritetään 10 viruksen läsnäolo näytteissä. Nämä cdna:t tekevät käyttökelpoisiksi myös HGV-koodatut polypeptidisekvenssit, mukaan lukien HGV-spesifiset polypeptidiantigeenit. Nämä koodaussekvenssit sallivat polypeptidien tuotannon, jotka ovat käyttökelpoisia reagensseina diagnostisissa kokeissa 15 ja/tai rokotteiden komponentteina, tai standardeina. Lisäksi on mahdollista eristää ja sekvensoida muita HGV-genomin osia käyttäen koettimia, jotka johdetaan näistä cdna:ista, saaden siis aikaan lisäkoettimia ja polypeptidejä, jotka ovat käyttökelpoisia ehkäisevissä, terapeutti- 20 sissa ja diagnoosisovelluksissa. Keksinnön muihin aspekteihin kuuluvat: rekombinantin ilmentymissysteemi, joka käsittää avoimen lukukehyksen (ORF), joka on johdettu HGV cdna:sta tai sen komplementeista, joissa ORF liittyy käyttökelpoisesti kontrollisek- 25 venssiin, joka on yhteensopiva halutun isännän kanssa, solun, joka on muutettu rekombinantin ilmentymissysteemillä, ja polypeptidin, joka on tuotettu muutetulla solulla. Vielä yksi keksinnön aspekti on puhdistetut HGVpartikkelit; polypeptidien valmistus puhdistetusta 30 HGV:stä; puhdistettu HGV-polypeptidi; puhdistettu HGV-peptidi; ja puhdistettu polypeptidi, joka käsittää epitoopin, joka on immunologisesti identifioitava epitoopilla, joka sisältyy HGV:een tai HGV-varianttiin. Keksinnön sisällytettyjä aspekteja ovat HGV-poly- 35 peptidi; rekombinanttipolypeptidi, joka koostuu sekvenssistä, joka on johdettu HGV-genomista, HGV cdna:sta tai niiden komplementeista; rekombinanttipolypeptidi, joka on

13 tehty HGV-epitoopista; ja fuusiopolypeptidi, joka koostuu HGV-polypeptidistä. Sekä polyklonaaliset että monoklonaaliset vastaaineet, jotka johdetaan HGV-epitooppeja vastaan, jotka 5 sisältyvät'polypeptidisekvensseihin, ovat myös käyttökelpoisia terapeuttisina aineina, diagnostisia kokeita varten, HGV-aineen eristämiseksi, joista nämä cdna:t johdetaan, ja antivirusaineiden seulomista varten. Keksintöön kuuluvat lisäksi polyklonaalisten vasta- 10 aineiden puhdistettu valmiste, joka on suunnattu HGV-epitooppia vastaan; ja monoklonaaliset vasta-aineet, jotka on suunnattu HGV-epitooppeja vastaan. Joitakin keksinnön aspekteja, jotka koskevat pakkauksia, ovat: polynukleotidien, jotka on johdettu 15 HGV:stä, joka käsittää polynukleotidikoettimen, mukaan lukien nukleotidisekvenssin HGV:stä, jossa on noin 8 tai useampi nukleotidiä, läsnäolon tutkiminen näytteistä sopivassa säiliössä; vasta-aineiden, jotka on suunnattu HGVantigeeniä vastaan, joka koostuu polypeptidistä, joka si- 20 sältää HGV-epitoopin, joka on läsnä HGV-antigeenissä, läsnäolon analysointi näytteistä sopivassa säiliössä; HGVantigeenien, jotka koostuvat anti-hgv vasta-aineesta, analysointi näytteistä sopivassa säiliössä. Vielä muihin keksinnön aspekteihin kuuluu polypep tidi, joka koostuu HGV-epitoopista, joka on liittynyt ,1 kiinteään substraattiin. Muita keksinnön aspekteja ovat: tekniikka HGV-poly- peptidin tuottamiseksi, joka käsittää isäntäsolujen inku- boinnin, jotka muutetaan ilmentymisvektorilla, joka sisäl- 30 tää sekvenssin, joka koodaa HGV-polypeptidin, olosuhteissa, jotka sallivat mainitun polypeptidin ilmentymisen; ja polypeptidi, jota on tuotettu tällä menetelmällä (sisältäen esimerkiksi HGV-epitoopin). Keksintöön kuuluvat myös menetelmä HGV nukle- 35 iinihappojen havaitsemiseksi näytteissä, joka menetelmä näytteen nukleiinihappojen saattamisen reagoimaan koettimen kanssa HGV polynukleotidia varten, olosuhteissa, jotka sallivat polynukleotididupleksin luomisen koettimen ja

14 näytteen HGV nukleiinihapon välille; samoin kuin polynukleotididupleksin, joka sisältää koettimen, havaitsemisen. Keksintö käsittää seuraavat hybridisaatiopohjaiset havait- 5 semismenetelmät: reportterin leimaus; polymeraasiketjureaktio; itsejatkuva sekvenssin replikaatio; ligaasin ketjureaktio; ja säikeen korvausamplifikaatio. Lisäksi, havaitsemismenetelmiin kuuluvat signaaliamplifikaatio (esim. haarautuneen ketjun DNA-koettimet ja Q-beta repli- 10 kaasimenetelmä). Keksintö käsittää myös immunoanalyysit, mukaan lukien immuunianalyysin HGV:n havaitsemiseksi, joka käsittää näytteen (jonka epäillään olevan infektoitunut HGV:llä) inkuboinnin koetinvasta-aineen kanssa, joka on suunnattu 15 HGV:n antigeeni/epitooppia vastaan, joka on havaittava olosuhteissa, jotka sallivat antigeeni-vasta-aine-kompleksin muodostumisen; ja antigeeni-vasta-ainekompleksin havaitsemisen, joka sisältää koetinvasta-aineen. Immuunianalyysi vasta-aineiden havaitsemiseksi, jotka on 20 suunnattu HGV antigeeniä vastaan, joka menetelmä käsittää näytteen, jonka epäillään sisältävän HGV:a, inkuboinnin koetinpolypeptidin kanssa, mukaan lukien HGV:n epitoopin, olosuhteissa, jotka sallivat vasta-aine-antigeeni-kompleksin muodostumisen; ja vasta-aine-antigeeni-kompleksin, jo- 25 ka sisältää koetinanatigeenin, erottamisen. Lisäksi keksinnön osan muodostavat HGV-rokotteet HGV-infektion hoitamiseksi ja/tai ehkäisemiseksi, jotka rokotteet käsittävät immunogeenipeptidin, joka sisältää HGV-epitoopin, tai HGV:n inaktivoitu valmiste, tai HGV:n 30 vähentynyt valmistus. Vielä yhdessä aspektissa keksintö käsittää kudosviljelmässä kasvatetun solun, joka on infektoitunut HGV:llä. Yhdessä toteutusmuodossa kudosviljelmässä kasva- 35 neet solut ovat kädellisten maksasoluja.

15 Tämä keksintö käsittää myös HGV mosaiikkipolypeptidin, jossa mosaiikkipolypeptidi sisältää ainakin kaksi HGV:n epitooppia ja jossa polypeptidistä oleellisesti puuttuvat aminohapot, jotka normaalisti ovat epitooppi- 5 en välissä luontaisessa HGV:n koodaussekvenssissä. Tällaiset mosaiikkipolypeptidit ovat käyttökelpoisia edellä keskustelluissa sovelluksissa ja menetelmissä. Tämä keksintö käsittää edelleen satunnaisen peptidiepitoopin (mimitooppi), joka matkii luonnollista HGV an- 10 tigeeniepitooppia epitooppiesittämisen aikana. Tällaiset mimitoopit ovat käyttökelpoisia edellä keskustelluissa sovelluksissa ja menetelmissä. Lisäksi tähän keksintöön kuuluvat menetelmä satunnaisen peptidi HGV-epitoopin identifioimiseksi. Menetelmässä satunnaisten peptidiepitooppi- 15 en kokoelma muodostetaan tai valitaan. Kokoelma saatetaan kosketuksiin anti-hgv vasta-aineen kanssa. Identifioidaan mimitoopit, jotka ovat spesifisesti immunoreaktiivisia vasta-aineen kanssa. Tämän keksinnön menetelmillä muodostuneita seerumeja (sisältävät anti-hgv vasta-aineita) tai 20 vasta-aineita voidaan käyttää. Satunnaiset peptidikokoelmat voidaan esittää esimerkiksi faagilla tai muodostaa kombinaatiokokoelmina. Toisessa aspektissa tämä keksintö käsittää terapeuttiset yhdisteet HGV-infektion ehkäisemiseksi ja/tai 25 hoitamiseksi. Nämä ja muut keksinnön kohteet ja piirteet ymmärretään paremmin, kun seuraava yksityiskohtainen keksinnön kuvaus luetaan yhdessä mukana olevien piirrosten kanssa. Kuvien lyhyt kuvaus 30 Kuva 1: Sekvenssin nro 14 avoimen lukukehyksen suhde klooniin. Kuva 2: Esittää tyypillisen proteiiniprofiilin gradienttifraktioista, jotka on eluoitu glutationiaffiniteettikolonnista. 35 Kuva 3: Esittää tyypillisen kuvan 2 fraktionäytteiden natriumdodekyylisulfaattipolyakryyliamidin geelielektroforeesianalyysin.

16 t : Kuva 4A: Esittää tyypillisen proteiiniprofiilin gradienttifraktioista, jotka on eluoitu anionivaihtokolonnista. Kuvat 4B ja 4C: Esittää tyypillisen kuvan 4A frak- 5 tionäytteiden natriumdodekyylisulfaattipolyakryyliamidin geelielektroforeesianalyysin. Kuvat 5A ja 5B: HGV:n aminohapporivit kahden muun Flaviviridae-heimon jäsenen kanssa -- Hog Cholera virus ja Hepatitis C virus. 10 Kuva 6 esittää kartan osasta vektoria pgex-hisb- GE3-2, bakteeri-ilmentymisplasmidi, jossa on HGV-epitooppi. Kuvat 7A - 7D esittävät puhdistetun HGV GE3-2 proteiinin Western blot -analyysin tulokset. 15 Kuvat 8A - 8D esittävät puhdistetun HGV Y5-10 antigeenin Western blot -analyysin tulokset. Kuvat 9A - 9D esittävät seuraavien antigeenien Western blot -analyysin tulokset: Y5-5, GE3-2 ja Y5-10. Kuvat 10A - 10D esittävät antigeenien GE-NS2b ja 20 GE-NS5a Western blot -analyysin tulokset. Kuva 11 esittää HGV:n koodaussekvenssin Kyte-Doolittle hydrofobisuuskäyrän. Kuva 12 esittää HGV pet kloonien Western blot -analyysin tulokset anti-t7.tag monoklonaalisen vasta-aineen 25 kanssa. Kuvat 13A - 13D esittävät HGV pet kloonin GE-NS5b Western blot -analyysin tulokset. Kuva 13E esittää vastaavan coomassie-värjätyn geelin. Kuvat 14A - 14C esittävät HGV pet kloonin GE-E2 30 Western blot -analyysin tulokset. Kuva 14D esittää vastaavan coomassie-värjätyn geelin. Kuvat 15A - 15C esittävät HGV pet kloonin GE-NS5b Western blot -analyysin tulokset. Kuva 15D esittää vastaavan coomassie-värjätyn geelin. 35 Kuva 16 esittää HGV:n koodausalueiden skemaattisen esityksen.

17 l it. I. Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus I. Määritelmät Alla määritellyillä termeillä on tässä seuraavat merkitykset: 5 1. "eia/eib/eic/eid/eie hepatitis virusaine {N- (ABCDE)}", jota on tässä väliaikaisesti merkitty HGV, merkitsee virusta, virustyyppiä tai virusluokkaa, joka (i) on joidenkin kädellisten mukana siirtyvä, mukaan lukien viikset, simpanssit tai ihmiset, (ii) on seriologisesti eri- 10 lainen kuin hepatitis A virus (HAV), hepatitis B virus (HBV), hepatitis C virus (HCV), hepatitis D virus ja hepatitis E (HEV) (vaika HGV voi infektoida yhdessä kohteen näiden virusten kanssa), ja (iii) on Flaviviridae virusheimon jäsen "HGV-variantit" määritellään virusisolaatteina, joilla on ainakin noin 40-%:n, edullisesti 55-%:n tai 65- %:n, tai vielä edullisemmin 80-%:n globaali sekvenssihomologia, siis sekvenssi-identiteetti virusgenomin polynukleotidisekvenssin suhteen, tässä esitettyihin HGV polynukle- 20 otidisekvensseihin (esim. sekvenssi nro 14). "Sekvenssihomologia" määritetään olennaisesti seuraavasti. Kahta samanpituista polynukleotidisekvenssiä (edullisesti koko virusgenomi) pidetään homologisina toistensa kanssa, jos, kun ne ryhmitetään käyttäen ALIGN-oh- 25 jelmaa, yli 40 %, edullisesti 55 % tai 65 %, tai vielä edullisemmin 80 % nukleiinihapoista korkeimmin rekisteröidyssä rivissä on identtisesti rivissä käyttäen 1:n ktup:a, virheparametrejä ja virhe PAM-matriisia. ALIGN-ohjelma löytyy FASTA versiossa 1.7, sarja 30 sekvenssin vertailuohjelmia (Pearson, et al., 1988; Pearson, 1990; ohjelma saatavissa William R Pearsonilta, Department of Biological Chemistry, Box 440, Jordan Hall, Charlottesville, VA). Määritettäessä onko kaksi virusta "erittäin homolo- 35 gista" toistensa kanssa, kaikkien virusproteiinien (tai polyproteiinin) koko sekvenssi yhtä virusta varten on optimaalisesti, globaalisti ryhmitetty toisen viruksen virusproteiinien tai polyproteiinin kanssa käyttäen edellä

18 t 9, 1 1 t I I 4 a 35 olevan sarjan ALIGN-ohjelmaa käyttäen 1:n ktup:a virheparametrejä ja virhe PAM-matriisia. Erilaisuuden tai samanlaisuuden alueita ei suljeta pois analyysistä. Erilaisuuksia pituuksissa kahden sekvenssin välillä pidetään huonosti yhteen sopivina. Vaihtoehtoisesti, virusrakenteellisia proteiinin alueita käytetään tyypillisesti määrittämään läheisesti yhteen kuuluvuutta virusisolaattien välillä. Erittäin homologisilla viruksilla on yli 40-%:n, tai edullisesti 55-%:n tai 65-%:n, tai vielä edullisemmin 80-%:n globaalinen polypeptidisekvenssin identiteetti. 3. Kahta nukleiinihappofragmenttia pidetään "selektiivisesti hybridisoituvana" HGV-polynukleotideihin, jos ne pystyvät spesifisesti hybridisoitumaan HGV:hen tai sen variantteihin (esim. koetin, joka hybridisoituu HGV-nukleiinihappoihin, mutta ei polynukleotideihin, jotka ovat muista virusheimon Flaviviridae jäsenistä) tai spesifisesti alustamaan polymeraasin ketjureaktion: (i) tyypillisissä hybridisaatio- ja pesuolosuhteissa, kuten kuvataan esimerkiksi julkaisussa Maniatis, et al., sivut ja , (ii) käyttäen alennetun ankaruuden pesuolosuhteita, jotka sallivat enintään noin %:n emäsparin yhteen sopimattomuuden, esimerkiksi: 2 x SSC, 0,1 % SDS, huoneenlämpötila kahdesti, 30 minuuttia kumkin; sitten 2 x SSC, 0,1 % SDS, 37 C kerran, 30 minuuttia; sitten 2 x SSC huoneenlämpötila kahdesti, 10 minuuttia kumpikin, tai (iii) valiten alukkeet käytettäväksi tyypillisissä polymeraasin ketjureaktioissa (PCR) käyttäen standardiolosuhteita (esimerkiksi julkaisussa Saiki, R.K., et al.), jotka johtavat HGV:n tai sen varianttien sekvenssien spesifiseen amplifikaatioon. Edullisesti, erittäin homologiset nukleiinihapposäikeet sisältävät alle % emäsparin yhteen sopimattomuuksia, jopa vielä edullisemmin alle 5-20 % emäsparin yhteen sopimattomuuksia. Nämä homologian asteet voidaan valita käyttäen sopivan ankaruuden pesuolosuhteita kloonien identifioimiseksi geenikokoelmista (tai muista

19 17 1 '1'2249 geneettisen materiaalin lähteistä), kuten alalla hyvin tiedetään. 4. "HGV-polynukleotidi", kuten tässä on käytetty, määritellään seuraavasti. Polynukleotideille, jotka ovat suurempia kuin noin 100 nukleotidia, HGV-polynukleotidit 5 käsittävät polynukleotidisekvenssit, jotka koodataan HGVvarianteilla ja homologisilla sekvensseillä, kuten edellä kohdassa 2 on määritelty. Polynukleotideille, jotka ovat alle noin 100 nukleotidia pituudeltaan, HGV-polynukleotidi käsittää sekvenssit, jotka selektiivisesti hybridisoituvat 10 HGV:n tai sen varianttien sekvenssehin. Lisäksi, HGV-polynukleotideihin kuuluvat polynukleotidit, jotka koodaavat HGV-polypeptideistä (katso alla). Termi "polynukleotidi", kuten tässä on käytetty, viittaa polymeeriseen molekyyliin, jossa on runko, joka 15 tukee emäksiä, jotka kykenevät vetysidokseen tyypillisiin nukleiinihappoihin, joissa polymeerirunko esittää emäkset tavalla, jolloin sallitaan tällainen vetysidonta sekvenssispesifisellä tavalla polymeerimolekyylin ja tyypillisen nukleiinihapon välillä (esim. yksisäikeinen DNA). Tällai- 20 sia emäksiä ovat tyypillisesti inosiini, adenosiini, guanosiini, sytosiini, urasiili ja tymidiini. Alalla tunnetaan lukuisia polynukleotidimodifikaatioita, esimerkiksi leimat, metylaatio ja yhden tai useamman luonnollisesti esiintyvän nukleotidin korvaaminen analogilla Polymeerimolekyyleihin kuuluvat kaksi- ja yksisäikeinen RNA ja DNA, ja niiden runkomodifikaatiot, esimerkiksi metyylifosfonaattisidokset. Lisäksi, tällaisiin polymeerimolekyyleihin kuuluvat vaihtoehtoiset polymeeri- rungon rakenteet, kuten, näihin kuitenkaan rajoittumatta, polyvinyylirungot (Pitha, 1970a/b), morfolinorungot (Summerton, et al., 1992, 1993). Lukuisia muita varauksellisia ja varauksettomia polynukleotidianalogeja on raportoitu... Alalla tunnetaan lukuisia runkomodifikaatioita, mukaan * lukien, näihin kuitenkaan rajoittumatta, varauksettomat 35 sidokset (esim. metyylifosfonaatit, fosfotriesterit, fosfoamidaatit ja karbamaatit) ja varaukselliset sidokset (esim. fosforotioaatit ja fosforoditioaatit). Lisäksi sidokset voivat sisältää seuraavia tyypillisiä modifikaati-

20 oita: sivuryhmiä, kuten proteiineja (mukaan lukien esimerkiksi nukleaasit, toksiinit, vasta-aineet, signaalipeptidit ja poly-l-lysiini); interkalaattorit (esim. akridiini ja psoralen), kelaattorit (esim. metallit, radioaktiiviset 5 metallit, boori ja hapettavat metallit), alkylaattorit ja muut modifioidut sidokset (esim. alfaanomeeriset nukleiinihapot). 5. "HGV-polypeptidi" määritellään tässä minä tahansa polypeptidinä, joka on homologinen HGV-polypeptidille. 10 "Homologia", kuten tässä on käytetty, määritellään seuraavasti. Yhdessä toteutusmuodossa polypeptidi on homologinen HGV-polypeptidille, jos se koodataan nukleiinihapolla, joka hybridisoituu selektiivisesti HGV:n tai sen varianttien sekvensseihin. 15 Toisessa toteutusmuodossa polypeptidi on homologinen HGV-polypeptidille, jos se koodataan HGV:llä tai sen varianteilla, kuten edellä on määritelty, tämän ryhmän polypeptidit ovat tyypillisesti suurempia kuin 15, edullisesti 25, tai vielä edullisemmin 35, viereistä aminohap- 20 poa. Lisäksi, polypeptideille, jotka ovat pidempiä kuin noin 60 aminohappoa, sekvenssivertailut "polypeptidin homologian" määrittämistarkoitusta varten suoritetaan käyttäen paikallisen tarkituksen ohjelmaa LALIGN. Polypeptidisekvenssiä verrataan HGV:n aminohapposekvenssiä tai mitä 25 tahansa sen variantteja vastaan, kuten edellä on määritelty, käyttäen LALIGN-ohjelmaa 1:n ktup:n, virheparametrien ja virhe-pam:n kanssa. Mitä tahansa polypeptidiä (tyypillisesti polypeptidi, joka ei ole spesifisesti immunoreaktiivinen HGV-vasta- 30 aineiden kanssa), jolla on optimi rivi pidempi kuin 60 aminohappoa ja enemmän kuin 65 %, edullisesti 70 %, tai vielä edullisemmin 80 % identtisesti ryhmitetyistä amino- hapoista, pidetään "homologisena polypeptidinä". LALIGNohjelma löytyy FASTA versiossa 1.7, sarja sekvenssin ver- 35 tailuohjelmia (Pearson, et al., 1988; Pearson, 1990; ohjelma saatavissa William R Pearsonilta, Department of Biological Chemistry, Box 440, Jordan Hall, Charlottesville, VA).

21 * * I* 0 I : : 6. Polynukleotidi "johdetaan" HGV:stä, jos sillä on sama tai oleellisesti sama emäsparisekvenssi kuin HGV-genomin, HGV:n cdna:n tai sen kompiementtien alueella, tai jos se esittää homologian, kuten mainitaan kohdissa 2, 3 5 tai 4 edellä. Polypeptidi tai polypeptin "fragmentti" "johdetaan" HGV:stä, jos se (i) koodataan HGV-polynukleotidin avoimella lukukehyksellä, tai (ii) esittää homologian HGV-polypeptideille, kuten mainitaan kohdissa 2 ja 5 edellä, tai 10 (iii) on spesifisesti immunoreaktiivinen HGV-positiivisten seerumien kanssa. 7. "Oleellisesti eristettyä" ja "puhdistettua" käytetään useissa yhteyksissä ja ne viittaavat tyypillisesti HGV viruspartikkelin, komponentin (esim. polynukleotidi 15 tai polypeptidi) tai niiden kaltaisen yhdisteen (esim. anti-hgv vasta-aineiden) ainakin osittaiseen puhdistukseen yhteen kuulumattomista tai kontaminoivista komponenteista (esim. seerumisolut, proteiinit, ei-hgv polynukleotidit ja ei-anti-hgv vasta-aineet). Menetelmiä ja menettelyjä kiin- 20 nostavien yhdisteiden tai komponenttien eristämiseksi tai puhdistamiseksi kuvataan alla (esim. fuusioproteiinien affiniteettipuhdistus ja HGV-polypeptidien rekombinanttituotanto. 8. Tämän keksinnön yhteydessä fraasin "nukle- 25 iinihapposekvenssit", kun viitataan sekvensseihin, jotka koodaavat proteiinin, polypeptidin tai peptidin, tarkoitetaan käsittävän degeneratiiviset nukleiinihapposekvenssit, jotka koodaavat homologiset proteiini-, polypeptidi- tai peptidisekvenssit, samoin kuin esitetyn sekvenssin "Epitooppi" on antigeenideterminantti, joka on määritelty spesifisenä osana antigeeniä, jonka kanssa spesifisen vasta-aineen antigeenin sitova osa on vuorovaikutuksessa. 10. Antigeeni tai epitooppi on "spesifisesti im- 35 munoreaktiivinen" HGV-positiivisten seerumien kanssa, kun epitooppi/antigeeni sitoutuu vasta-aineisiin, jotka ovat läsnä HGV-infektoituneissa seerumeissa, mutta ei sitoudu vasta-aineisiin, jotka ovat läsnä pääosassa (enemmän kuin

22 noin 90 %, edullisesti enemmän kuin 95 %) seerumeita yksilöiltä, jotka eivät ole infektoituneet HGV:llä. "Spesifisesti immunoreaktiiviset" antigeenit tai epitoopit voivat olla myös immunoreaktiivisia monoklonaalisten tai poly- 5 klonaalisten vasta-aineiden kanssa, jotka muodostuvat spesifisiä HGV-epitooppeja tai antigeenejä vastaan. Vasta-aine tai vasta-ainekoostumus (esim. polyklonaaliset vasta-aineet) on "spesifisesti immunoreaktiivinen" HGV:n kanssa, kun vasta-aine tai vasta-ainekoostu- 10 mus on immunoreaktiivinen HGV-antigeenin kanssa, mutta ei HAV, HBV, HCV, HDV tai HEV antigeenin kanssa. Lisäksi, "speisifisesti immunoreaktiiviset vasta-aineet" eivät ole immunoreaktiivisia antigeenien kanssa, jotka tyypillisesti ovat läsnä normaaleissa seerumeissa, jotka saadaan koh- 15 teista, jotka eivät ole infektoituneita tai altistuneita HGV:lle, HAV:lle, HBV:lle, HCV:lle, HDV:lle tai HEV:lle. II. N-(ABCDE) seerumit Serologisen kokeen käyttökelpoisuus anti-hcv:tä varten ja RT-PCR-analyysin kehittäminen HCV-RNA:ta varten 20 (Kawasaki, et al.; Wang, et al., 1990) salli sekä verensiirron jälkeisen että yhteisössä hankitun ei-hcv hepatitiksen useiden tapausten identifikaation. Ihmisen hepatiitin tapauksella, PNF 2161, identifioitiin alunperin olevan a II $ * 11 t : NANB hepatiitti (NANBH) yhteisössä hankitun hepatiitin 25 Sentinel Counties Studyn avulla, jota sponsoroi Centers for Disease Control and Prevention (Alter, et al., 1989b). PNF 2161 oli näyte, joka saatiin vanhahkolta kaukasialaiselta miespotilaalta, jolle kehittyi akuutti hepatiitti noin 8 viikkoa verensiirron jälkeen, seerumin huippu ALT- 30 tason ollessa 1141 IU (normaali <45 IU). Akuutin hepatiitin episodin häviämisen jälkeen hänellä oli vaihtelevat, mutta jatkuvasti kohonneet ALT-tasot seuraavan seitsemän vuoden aikana, jotka vastaavat kroonista hepatiittia, vaikka tämän diagnoosin histopatologista vahvistusta ei 35 saatu. Plasmanäyte, jotka käytettiin kloonaamaan HGV (kuten tässä on kuvattu), saatiin kesäkuussa 1989, noin 4 1/2 vuotta akuutin hepatiitin episodin jälkeen, ja kylmäsäi-

23 o- löttiin. Potilaan PNF 2161 ei uskottu aluksi olevan infektoitunut HCV:llä, perustuen jatkuvasti negatiivisiin tuloksiin ensimmäisen sukupolven immunoanalyysikoe (Ortho HCV ELISA Test System; Ortho Diagnostics, Raritan, NJ). 5 Myöhempi testaus käyttäen toisen sukupolven HCV immunoanalyysiä (Ortho) ja PCR:a HCV 5'-ei-koodaavan alueen alukkeiden kanssa osoitti, että potilas oli infektoitunut HCV:llä. III. HGV:hen liittyvien sekvenssien eristäminen 10 Yhtenä lähestymisenä HGV-sekvenssejä sisältävien kloonien identifioimista kohti cdna-kokoelma valmistettiin infektoituneen HGV:n seerumeista ilmentymisvektorissa lambda gtll (esimerkki 1). Polynukleotidisekvenssit valittiin sitten peptidien ilmentämiseksi, jotka ovat im- 15 munoreaktiivisia seerumin PNF 2161 kanssa. Ensimmäisen kierroksen seulonta suoritettiin tyypillisesti käyttäen PNF 2161 seerumia (käytettiin muodostaman faagikokoelma). On myös mahdollista seuloa muilla epäillyillä N-(ABCDE) seerumeilla. 20 Rekombinanttiproteiinit, jotka identifioitiin tällä lähestymisellä, tarjoavat ehdokkaita peptideille, jotka voivat toimia substraatteina diagnostisissa kokeissa. Lisäksi, tällä lähestymisellä identifioidut nukleiinihapon koodaussekvenssit toimivat käyttökelpoisina hybridisaa- 25 tiokoettimina lisä HGV-koodaussekvenssien identifioimista varten. Edellä kuvattuja seerumeja käytettiin muodostamaan cdna-kokoelmia lambda gtll:ssä (esimerkki 1). Esimerkissä 1 havainnollistetussa menetelmässä infektoitunut seerumi 30 saostettiin 8-%:isessa PEG:ssä ilman laimennusta, ja kokoelmat mudostettiin saaduista pelletoiduista viruksista. Infektoituneista ihmislähteistä saatuja seerumeja käsiteltiin samalla tavalla. Edullisena vaihtoehtona PEG-saostukselle voidaan 35 käyttää ultrasentrifugointia pelletoimaan hiukkasaineet infektoituneista seerumeista tai muista biologisista näytteistä. Viruspartikkelien, josta nukleiinihapot voitaisiin uuttaa, eristämiseksi seerumi, joka vaihtelee jopa 2

24 ml:aan, laimennetaan noin 10 ml:aan PBS:llä, pyöritetään 3K:ssa 10 minuutin ajan, ja supernatanttia sentrifugoidaan minimissään 2 tunnin ajan kierrosnopeudella rpm (noin x g) Ti70.1 roottorilla (Beckman Instru- 5 ments, Fullerton, CA) 4 C:ssa. Supernatantti aspiroidaan sitten ja pellettiä uutetaan standardi nukleiinihapon uuttotekniikoilla. cdna-kokoelmat muodostettiin käyttäen satunnaisia alukkeita käänteiskopiointireaktioissa RNA:n kanssa, joka 10 on uutettu pelletoiduista seerumeista lähtöaineena. Saadut molekyylit ligatoitiin Sequence Independent Single Primer Amplification (SISPA; Reyes, et al., 1991) linkkerialukkeisiin ja laajennettiin ei-selektiivisellä tavalla ja sitten kloonattiin sopivaan vektoriin, esimerkiksi lambda 15 gtll, peptidiantigeenien ilmentymistä ja seulontaa varten. Vaihtoehtoisesti, myös lambda gtll vektoria voidaan käyttää. Lambda gtll on erityisen käyttökelpoinen ilmentymisvektori, joka sisältää ainutlaatuisen EcoRI insertti- 20 kohdan 53 emäsparia ylöspäin 13-galaktosidaasigeenin translaation päätekodonia. Siten, insertoitu sekvenssi ilmennetään B-galaktosidaasin fuusioproteiinina, joka sisältää 13- galaktosidaasin geenituotteen N-pääteosan, heterologisen peptidin, ja mahdollisesti 13-galaktosidaasipeptidin C-pää- 25 tealueen (C-pääteosa ilmentyy, kun heterologinen peptidin koodaussekvenssi ei sisällä translaation päätekodonia). Tämä vektori tuottaa myös lämpötilaherkän repressorin (ci857), joka aiheuttaa viruslysogenian sallituissa lämpötiloissa, esim. 32 C, ja johtaa viruksen hajoamiseen 30 kohotetuissa lämpötiloissa, esim. 42 C. Tämän vektorin etuihin kuuluvat: (1) erittäin tehokas rekombinanttikloonin muodostuminen, (2) kyky valita lysogenosoituja isäntäsoluja isäntäsolun kasvun pohjalta sallituissa, mutta ei ei-sallituissa, lämpötiloissa, ja (3) rekombinantti- 35 fuusioproteiinin tuotanto. Lisäksi, koska faagi, joka sisältää heterologisen insertin, tuottaa inaktiivisen 13-galaktosidaasientsyymin, faagi inserttien kanssa identifioi-

25 # 1 : : t :. t 1 # daan tyypillisesti käyttäen kolorimetristä substraatin konversioreaktiota, joka käyttää 13-galaktosidaasia. Esimerkki 1 kuvaa cdna kokoelman valmistuksen N- (ABCDE) hepatiitin seerumeja PNF 2161 varten. Kokoelma 5 immunoseulottiin käyttäen PNF 2161 (esimerkki 3). Lukuisia lambda gtll klooneja identifioitiin, jotka olivat immunoreaktiivisia. Immunopositiiviset kloonit olivat täpläpuhdistettuja ja niiden immunoreaktiivisuus testattiin uudelleen. Lisäksi, kloonien immunoreaktiivisuus normaa- 10 leilla ihmisen seerumeilla testattiin myös. Näistä klooneista tutkittiin myös kloonattujen inserttisekvenssien "eksogeeninen" luonne. Tämä perustesti todistaa, että kloonattu fragmentti ei edusta osuutta ihmisen tai muista mahdollisesti kontaminoivista nukle- 15 iinihapoista (esim. E. coli, S. cerevisiea ja mitokondriaalinen). Klooni-insertit eristettiin EcoRI digestoinnilla polymeraasiketjureaktioamplifikaation jälkeen. Insertit puhdistettiin, sitten radioleimattiin hybridisaatiokoettimina membraaniin sitoutunutta normaalia ihmisen DNA:ta, 20 normaalia mystax DNA:ta ja bakteeri-dna:ta (kontrolli- DNA:t) vastaan (esimerkki 4A). Klooni (PNF2161 cdna lähde) oli yksi klooneista, jotka eristettiin immunoseulonnalla PNF 2161 seerumilla. Klooni ei ollut reaktiivinen normaalien ihmisen 25 seerumien kanssa. Kloonissa on suuri avoin lukukehys (203 emäsparia; sekvenssi nro 3), kehyksessä lambda gtll vektorin 13-galaktosidaasigeenin kanssa. Klooni on eksogeeninen genomi-dna:n hybridisaatioanalyysillä ja genomi-pcr analyysillä käyttäen ihmisen, hiivan ja E. colin genomi-dna:- 30 ita (esimerkki 4B). Sekvenssi oli läsnä PNF2161 seerumissa, kuten määritettiin RT-PCR:llä (esimerkki 4C). Sarjalaimennetun PNF 2161 RNA:n RT-PCR ehdotti ainakin noin spesifisen sekvenssin kopiota ml:aa kohti. Sekvenssi havaittiin 35 myös sakkaroosin tiheysgradienttifraktioissa tiheyksissä, jotka ovat yhdenmukaisia sekvenssin kanssa, jotka sidotaan yhdessä viruksen kaltaisen partikkelin kanssa (esimerkki 5).

26 E. colin bakteerilysaattien, jotka ilmentävät toisen kloonin, klooni 470-expl, (sekvenssi nro 37) osoitettiin myös olevan spesifisesti immunoreaktiivisia PNF 2161 seerumin kanssa verrattavissa olevilla tasoilla klooniin expl:n koodaussekvenssi reunustettiin päätekodoneilla (perustuen sekvenssivertailuihin sekvenssiin nro 14, katso myös kuva 1) ja sillä oli sisäinen metioniini. Lisäksi sekvenssit, jotka sisältyivät sekvenssiin 10 nro 14, joka on kloonin viereinen, saatiin ankkuripolymeraasin ketjureaktiolla (Anchor PCR) käyttäen alukkeita kloonista (esimerkki 6). Tässä tapauksessa PNF cDNA lähdekokoelmaa käytettiin mallina, jossa cdna/komplementti kaksisäikeiset DNA-tuotteet liga- 15 toitiin lambda-varsiin, mutta seosta ei pakattu spesifisiä alukkeita käytettiin amplifikaatioreaktioissa SISPA-amplifioidun PNF 2161 cdna:n ollessa mallina (esimerkki 4). Amplifioitujen DNA-fragmenttien identiteetti vahvistettiin (i) koolla ja (ii) 20 hybridisaatiolla spesifisen oligonukleotidikoettimen (sekvenssi nro 16) kanssa spesifinen signaali havaittiin cdna:ssa, joka on amplifioitu PCR:llä SISPA-amplifioidusta PNF 2161:stä, osoittaen sekvenssien läsnäolon lähdemateriaalissa spesifisiä alukkeita käytettiin myös amplifikaatioreaktioissa seuraavien RNA-lähteiden ollessa substraattina: normaali mystax maksan RNA, normaali silkkiapinan (Sanguins laboriatis) maksan RNA ja MY131 maksan RNA (esimerkki 4). Tulokset näistä kokeista osoittavat, 30 että sekvenssit ovat läsnä kantaseeruminäytteessä (PNF 2161) ja RNA maksanäytteessä eläimestä, jota on ärsytetty PNF 2161 näytteellä (MY131). Molemmat normaalit kontrolli-rna:t olivat negatiivisia sekvenssien läsnäoloa varten. 35 Lisäksi, PNF 2161 seerumi ja muu kloonauslähde- tai niiden kaltaiset lähdemateriaalit testattiin suoraan PCR:llä käyttäen alukkeita valituista kloonatuista sekvensseistä. Spesifiset amplifikaatiotuotteet havaittiin

27 hybridisaatiolla spesifisiin oligonukleotidikoettimiin F (sekvenssi nro 16). Spesifinen signaali havaittiin toistettavasti PNF 2161:n moninaisissa uutteissa, spesifisten alukkeiden kanssa. 5 Sairauden yhteyttä HGV:n ja maksasairauden välillä tuetaan lisäksi tiedoilla, jotka esitetään esimerkissä 4F. Seerumeista hepatiittipotilailta ja verenluovuttajilta, joilla on epänormaali maksan toiminta, analysoitiin HGV:n läsnäolo RT-PCR seulonnalla käyttäen HGV-spesifisiä aluk- 10 keita. HGV-spesifinen sekvenssi havaittiin 6/152:sta näistä seeruminäytteistä. HGV-positiivisia ei havaittu kontrollinäytteiden joukossa (n = 11). Edellä esitetyt tulokset osoittavat virusaineen eristämisen, joka liittyy maksan N-(ABCDE) virusinfektioon 15 (so. hepatiittiin) ja/tai muiden kudos- ja solutyyppien infektioon ja tästä seuraavaan sairauteen. IV. HGV rekombinanttiantigeenien lisäkarakterisointi A. Rekombinanttikokoelmien seulonta 20 HGV-antigeenien lisäehdokkaat voidaan saada tämän keksinnön kokoelmista käyttäen edellä kuvattuja seulontamenetelmiä. Edellä kuvattu cdna-kokoelma on talletettu American Type Culture Collectioniin, Parklawn Dr., Rockville, MD, 20852, ja se on siirretty seuraavaan nimik- 25 keeseen: PNF 2161 cdna lähde, ATCC Toinen PNF 2161 cdna kokoelma on muodostettu olennaisesti kuten kuvataan ensimmäiselle PNF 2161 cdna kokoelmalle, paitsi että toinen PNF 2161 cdna lähdekokoelma ligatoitiin lambda gtll varsiin, mutta ei pakattu. Tätä 30 ei-pakattua kokoelmaa käytettiin, jolloin saatiin alla kuvatut laajennuskloonit. Tämän toisen kokoelman pakattu versio (PNF cDNA lähdekokoelma) on tallennettu American Type Culture Collectioniin, Parklawn Drive, 1 r 9 Rockville, MD, 20852, ja se on siirretty seuraavaan nimik- 35 keeseen: PNF cDNA lähde, ATCC Edellä muodostettujen rekombinanttikokoelmien lisäksi muita rekombinanttikokoelmia N-(ABCDE) hepatiit-

28 : * I' a «tiseerumeista voidaan muodostaa samalla tavalla ja seuloa, kuten tässä on kuvattu. B. Epitooppikartoitus, ristihybridisaatio ja genomisekvenssien eristäminen 5 Antigeenin koodaavat DNA-fragmentit voidaan identifioida (i) immunoseulonnalla, kuten edellä kuvataan, tai (ii) koodaussekvenssien (esim. sekvenssin nro 14) tietokoneanalyysi käyttäen algoritmia (kuten "ANTIGEN", Intelligenetics, Mountain View, CA), jolloin identifioidaan 10 mahdolliset antigeenialueet. Antigeeniä koodaava DNA-fragmentti voidaan subkloonata. Subkloonattu insertti voidaan sitten fragmentoida osittaisella DNase I digestoinnilla, jolloin muodostetaan satunnaisia fragmentteja, tai spesifisellä restriktioendonukleaasidigestoinnilla, jolloin 15 muodostetaan spesifiset alifragmentit. Saadut DNA-fragmentit voidaan insertoida lambda gtll vektoriin ja altistaa immunoseulonnalle, jolloin saadaan kloonatun insetin epitooppikartta. Lisäksi, DNA-fragmentteja voidaan käyttää koettimi- 20 na hybridisaatiokokeissa identifioimaan limittyvät HGVsekvenssit, ja näitä puolestaan voidaan edelleen käyttää koettimina identifioimaan sarja viereisiä klooneja. Viereisten kloonien sarjan muodostuminen sallii HGV:n genomin sekvenssin selvityksen. 25 Mitä tahansa edellä kuvattua kloonisekvenssiä (esim. johdettu sekvenssistä nro 14 tai kloonista ) voidaan käyttää tutkimaan cdna- ja DNA-kokoelmia, jotka muodostuvat vektorissa, kuten lambda gt10 tai "LAMBDA ZAP II" (Stratagene, San Diego, CA). Tunnetun sekvenssin spe- 30 sifiset fragmentit voidaan eristää polymeraasin ketjureaktiolla tai vektorien, joissa on tällaisia sekvenssejä, restriktioendonukleaasin pilkkomisen jälkeen. Saatuja DNAfragmentteja voidaan käyttää radioleimattuina koettimina mitä tahansa valittua kokoelmaa vastaan. Erityisesti, 35 klooni-inserttien 5'- ja 3'-päätesekvenssit ovat käyttökelpoisia koettimina identifioimaan lisäklooneja. Lisäksi, sekvenssit, jotka tarjotaan kloonattujen inserttien 5'-päällä, ovat käyttökelpoisia sekvenssis-