DE2610426C2

DE2610426C2 - Verwendung eines OEP als Wirkstoff enthaltenden Impfstoffes zur Bekämpfung der durch Pseudomonas aeruginosa hervorgerufenen Pneumonitis der Nerze

Info

Publication number: DE2610426C2
Application number: DE2610426A
Authority: DE
Inventors: Yuzuru Prof. Homma; Kazuo Prof. Tokio/Tokyo Okada; Takeshi Prof. Shimizu
Original assignee: University of Tokyo NUC
Current assignee: University of Tokyo NUC
Priority date: 1975-03-12
Filing date: 1976-03-12
Publication date: 1986-03-06
Also published as: US4083959A; FR2303558A1; JPS51106714A; FR2303558B1; GB1538932A; DE2610426A1; SE7601839L

Description

Es ist bekannt, daß Pseudomonas aeruginosa natürlich resistent gegen fast alle üblicherweise verwendeten Antibiotika sind. Obwohl es einige wenige Antibiotika gibt, gegen die das Bakterium empfindlich ist, ist die Anwendung dieser Antibiotika für therapeutische Zwecke gegen die Infektionen durch Pseudomonas aeruginosa in den meisten Fällen, bei denen die Wirte physiologisch unreif in der Immunitätsreaktion sind oder in Fällen, bei denen die Wirte durch Verabreichung von Arzneimitteln in ihrem Immunmechanismus gestört sind, unwirksam.
Es ist bekannt, daß die Infektion von Nerzen durch Pseudomonas aeruginosa die sogenannte hämorrhagische Pneumonitis bzw. Pneumonie hervorruft. Um Nerze vor der ansteckenden Erkrankung zu schützen, wurden sie gewöhnlich mit den in Formalin getöteten Bakterien immunisiert, die aus Nerzen isoliert wurden, die durch diese endemische Erkrankung getötet wurden. Jedoch ist die Wirkung dieser Vaccine zweifelhaft. Eine therapeutische Methode unter Anwendung von Antibiotika ist im allgemeinen nicht durchführbar, da die lediglich auf wenige Verabreichungen beschränkte Behandlung nicht wirksam genug zur Verhütung der natürlichen Entwicklung der endemischen Erkrankung ist und wiederholte Verabreichungen in Intervallen von 2 bis 3 Tagen unmöglich sind. So sind auf einer Farm Tausende von Nerzen vorhanden und lediglich Spezialisten ist es möglich, die Nerze zu fangen und die Impfungen zu verabreichen. Darüber hinaus sind die Antibiotika äußerst kostspielig.

Die Vaccine aus mit Formalin getöteten Bakterien ist insofern nicht zufriedenstellend, als sie lediglich geeignet ist, Infektionen durch Stämme vom homologen Serotyp, wie dem Stamm, aus dem die Vaccine hergestellt wurde, zu hehandeln. Da mehr als 13 Serotyparten (O-Antigen) von Pseudomonas aeruginosa bekannt sind und ein spezielles O-Antigen lediglich vor der Infektion durch den homologen O-Serotypstamm schützen kann, kann diese spezielle Vaccine nicht im Voraus für therapeutische Zwecke hergestellt werden. Tritt einmal die endemische Erkrankung durch Pseudomonas aeruginosa auf, so sterben etwa 30 bis 50% der Nerze einer Farm an hämorrhagischer Pneumonitis.

Andererseits hat es sich gezeigt, daß ein Immunzustand eines Tieres ein sehr bedeutsamer Abwehrfaktor gegen die Infektion durch Pseudomonas aeruginosa ist. Was die Immunotherapie unter Verwendung von Vaccine und Plasma gegen die Infektion durch Pseudomonas aeruginosa betrifft, so gibt es zahlreiche Literatur, aus der hervorgeht, daß sowohl die aktive Immunisierung als auch die passive Immunisierung wirksam gegen Pseudomonas aeruginosa bei einigen Infektionstypen durch diesen Bazillus sind. Da jedoch das Lipopolysaccharid (LPS), das sich von Pseudomonas aeruginosa herleitet, lediglich eine Schutzwirkung gegen die Infektion des Stammes vom gleichen Serotyp aufweist, mußten verschiedene LPS gemischt werden, um eine Vaccine zur Anwendung gegen alle Typen der Pseudomonas aeruginosa-Infektion zu entwickeln.

Die vorliegende Erfindung beruht darauf, daß die Komponente OEP, die hauptsächlich aus Protein besteht, dazu geeignet ist, bei Nerzen die Infektion durch Stämme aller Serotypen von Pseudomonas aeruginosa zu bekämpfen.

Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung eines OEP als Wirkstoff enthaltenden injizierbaren Impfstoffes zur Bekämpfung der durch Pseudomonas aeruginosa hervorgerufenen Pneumonitis der Nerze in eine.· Dosis von 5 bis 500 μ-g/kg Wirkstoff pro Körpergewicht.
Die Vaccineaktivität von OEP zeichnet sich durch ihre Schutzwirkung gegen die Infektion durch Pseudomonas aeruginosa ungeachtet des Serotyps von Pseudomonas aeruginosa aus. Das OEP besitzt auch eine nicht spezifische Schutzwirkung gegen die Infektion durch Pseudomonas aeruginosa sowie durch andere Bakterien und weist auch eine Antitumorwirkung und eine Interferon induzierende Wirkung auf.

Die überraschend hohe Wirksamkeit des OEP als Wirkstoff enthaltenden Impfstoffes geht, insbesondere auch im Vergleich zu einem aus formalinabgetöteten Zellen enthaltenden Wirkstoff, aus den in dem Zentralblatt für Bakteriologie und Hygiene, I. Abt. A 249,413-416(1981)geschilderten Versuchen hervor.

Der Wirkstoff OEP kann durch Isolieren einer Proteinfraktion von Pseudomonas aeruginosa erhalten werden, enthält jedoch im Prinzip kein O-Antigen, das an dem sogenannten Endotoxin LPS beteiligt ist und unterscheidet sich daher wesentlich von dem thermostabilen O-Antigen (LPS), das bisher bekannt war. Das OEP besteht im ||

wesentlichen aus Protein und einer geringen Menge an Lipoid und Zucker. "*

folgenden wird ein Beispiel für die	: analytische
N	13,8%
P	1,17
Anthron	0,01
Hexosamin (Elson-Morgan)	0,03
KDO	0,3
Protein	85%.

Im folgenden wird auch ein Beispiel für die Aminosäure-Zusammensetzung angegeben:

Glycin 5,2% (MoI)

Alanin 8,7% (MoI)

Valin 6,9% (Mol)

Leucin 9,8% (Mol)

Isoleucin 5,1% (Mol)

Serin 4,0% (Mol)

Threonin 4,9% (Mol)

Tyrosin 3,8% (Mol)

Phenylalanin 4,7% (Mol)

Methionin 2,3% (Mol)

Prolin 4,0% (Mol)

Asparagin 9,1 % (MoI)

Glutamin 14,3% (Mol)

Histidin 2,4% (Mol)

Arginin 6,7% (MoI)

Lysin 7,4% (MoI)

Das vorstehende OEP ist beispielsweise nach der in der britischen Patentschrift 13 65 950 beschriebenen Methode erhältlich. Das in der genannten britischen Patentschrift in abgekürzter Form bezeichnete CWP ist äquivalent zu dem erfindungsgemäß eingesetzten OEP. Ein Beispiel für zur Herstellung von OEP einsetzbare Stämme von Pseudomonas aeruginosa ist insbesondere der mit der Hinterlegungsnummer ATCC 21 726 beim Bureau of American Type Culture Collection hinterlegte Stamm.

Ein OEP als Wirkstoff enthaltender injizierbarer Impfstoff kann beispielsweise hergestellt werden durch Zusatz der üblichen Verdünnungsmittel wie Phosphorpufferlösungen kann zur Behandlung allein verwendet werden; es ist jedoch wirksamer, wenn es in Verbindung mit Antibiotika wie Gentamycin, Panimycin, Colistin, Polymixin, Sulbenicillin, Carbenicillin und Cephalothin verwendet wird.

Wird OEP in Form eines Impfstoffes an Nerze verabreicht, so beträgt die Basisdosis an OEP 5 bis 500 μg/kg zusammen mit entweder KA (Kalialaun) oder FIA (»Friend's Incomplete Adjuvant« bzw. Freund'sches Adjuvans) pro 1 oder 2 Tage in Intervallen von 1 bis 4 Wochen.

Der Impfstoff kann wiederholt oder in einer entsprechenden einzigen Dosis ohne Zusatz von KA oder FIA am 3. Tage verabreicht werden. Hinsichtlich der Anzahl der Verabreichungen besteht keine Grenze, jedoch müssen sowohl die Dosis als auch die Anzahl der Verabreichungstage so eingestellt werden, daß ein ausreichender antigenetischer Wert im OEP-Hämagglutinationstest (OEP-HA-Test) erzielt werden kann und die Verabreichung unterbrochen werden kann, wenn der erwartete Wert erreicht wird. Jedoch kann — wie vorstehend beschrieben — ein ausreichendes Ergebnis in den meisten Fällen erzielt werden, wenn die Dosis zweimal verabreicht wird.

Das folgende Beispiel dient zur Erläuterung der Erfindung.

Beispiel

Zur Behandlung eines endemischen Ausbruchs der hämorrhagischen Pneumonitis von Nerzen aufgrund einer Infektion durch Pseudomonas aeruginosa wurden die Tiere subkutan mit OEP in einer Dosis von jeweils 25 μg — 375 μg behandelt. Die Impfung wurde 2 bis 3 Mal wiederholt. Es zeigte sich, daß Stämme von Pseudomonas aeruginosa, die aus inneren Organen von toten Nerzen isoliert wurden, dem Homma-Serotyp 8 angehörten, wohingegen das OEP-Antigen aus dem Stamm isoliert wurde, der dem Serotyp 5 angehörte.

Die Anzahl von toten Nerzen, die von jeder Form vor und nach der Behandlung mit OEP gemeldet wurden, sind in der Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1

Anzahl der toten Nerze vor und nach der Beimpfung mit OEP.

₅₅

Farm Anzahl der Tage

Nr. Beimpfung

-13 7 -6-0 1-7 8-14 15-21 22-28 29-35 36-42 43-49 50-56

6 38 290 238 13 1 1 0 0 0 0

j$ 7 3 9 202 257 20 0 0 0 0 -

1 0 2 20 33 14 0 0 - - -

p 2 0 0 0 1 31 20 39 21 5 -

|i 3 0 1 1 170 35 35 15 7 - -

Ü 4 0 2 2 169 37 11 3 4 - -

|*5 00 0 1231100

gi Inder Tabelle 1 bedeutet - 13 13Tage vorder AnimpfungMitOEP.

Am 7. Tag nach der Impfung mit OEP wurden OEP-HA-Titer (reziproke Werte der untersuchten Serumverdünnung) in Nerzseren von 80- bis 620fach gefunden (während bisher alle in Seren vor der Impfung gefundenen negativ waren). Dementsprechend konnte angenommen werden, daß der therapeutische Effekt der OEP-lmpfung mindestens am 8. Tage nach der ersten Verabreichung auftritt, selbst wenn er gering ist.

Von allen 6 Nerzfarmen wurde die Infektion zunächst in der Farm Nr. 6 festgestellt, wo die Mortalität am größten war. In der vorstehenden Tabelle wurde die Mortalität bis zum 7. Tag nach der OEP-Impfung als Sterblichkeitsrate angesehen, falls das OEP nicht angewendet wurde und es wurde postuliert, daß eine äquivalente Anzahl von Nerzen, nämlich 45,2% in anderen Farmen sterben würden. So zeigt die Tabelle 2 den therapeutischen Effekt von OEP mit einem Verhältnis (%) zwischen der Anzahl der als überlebend durch Impfung mit OEP angesehenen Nerze und der Anzahl der one Anwendung von OEP zu erwartenden toten Nerze.

Tabelle 2

Therapeutische Wirkung von OEP

Farm	Anzahl der	Anzahl der	Anzahl der ohne	Anzahl der bei	Therapeutischer
Nr.	aufgezogenen Nerze	toten Nerze	OEP-Behandlung	OEP-Behandlung zu	Effekt von OEP
			zu erwartenden	erwartenden über	/))\
			toten Nerze	lebenden Nerze	\ *) /
6	1240	581
7	1208	491	544	53	9,7
1	710	69	319	250	78,4
2	1351	117	607	490	80,7
3	1150	316	517	201	38,8
4	1000	299	450	151	33,6
5	936	10	421	411	97,6
_φΛ Anzahl	der toten Nerze (566) in	der Farm Nr.	6(-13.-7.Tag) ....

Anzahl der in Farm Nr. 6 aufgezogenen Nerze (1240)

Bei Annahme, daß die Nerze in einem durch die vorstehende Formel erhaltenen Verhältnis sterben würden, wurde die Rechnung durch Multiplikation der Anzahl der in jeder Farm aufgezogenen Nerze mit 0,452 durchgeführt.

**) Die Anzahl der in jeder Farm großgezogenen Nerze χ 0,452 minus der Anzahl der toten Nerze in jeder Farm.

In der Farm Nr. 7 war der therapeutische Effekt nur 9,7%, betrug jedoch bei den Farmen 1,2,3,4 und 5 78,4%, 80,7%, 38,8%, 33,6% bzw. 97,6%.

Basierend auf der Annahme, daß OEP seinen therapeutischen Effekt vom 15. Tage nach der Impfung zeigt, ergibt sich eine ansteigende Wirkung in jeder Farm, da er bei der Farm Nr. 7 13,4% und in den Farmen 1,2,3,4 und 5 79,2%, 81,5%, 41,2%, 37,7% bzw. 97,7% beträgt.

Bei den überlebenden Nerzen konnten Pseudomonas aeruginosa nicht festgestellt werden und bei den Tieren waren keine pathologischen Veränderungen festzustellen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung eines OEP als Wirkstoff enthaltenden injizierbaren Impfstoffes zur Bekämpfung der durch Pseudomonas aeruginosa hervorgerufenen Pneumonitis der Nerze in einer Dosis von 5 bis 500 Hg/kg Wirkstoff pro Körpergewicht.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impfstoff zusätzlich ein Antibiotikum ausgewählt aus der Gruppe Panimycin, Colistin, Gentamycin, Polymixin, Carbenicillin, Sulbenicillin und Cephalothin enthält