JP2003527440A - コラーゲン結合蛋白質からの交差反応性追放抗体および同定方法および使用 - Google Patents

コラーゲン結合蛋白質からの交差反応性追放抗体および同定方法および使用

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Abstract

(57)【要約】 CNA蛋白質およびコラーゲン結合ドメインからの他の領域(ドメインCNA19を含む)に対する抗体が提供され、そしてこの様式で産生される抗体は、Staphylococcus aureusおよびStaphylococcus epidermidis細菌に対して交差反応性であると示され、従ってこれはこれらのタイプの両方の細菌によって引き起こされる感染の予防および処置に使用され得る。更に、医療機器が、それらの感染または更なる感染の広がりの可能性を減少または排除するために、本発明の抗体を使用して処理される。特に、該蛋白質は有利であり、何故ならばそれらが交差反応性であり、従って1種以上のブドウ球菌による重篤な感染を減少または予防するために患者へ投与され得るからである。この様式で作製された抗体はまた、追放活性を示すことが示され、従ってこれらの抗体は、細胞外マトリックス上の結合部位から細菌蛋白質を追放する能力のために、既存のブドウ球菌感染を有する患者に投与され得る方法において有利に使用され得る。最後に、追放抗体を同定、単離および使用する方法がまた提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の分野 本発明は、概して、コラーゲンが黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)
細菌へ結合することを阻害し得る追放抗体(displacing antibodies)、および
追放抗体を発生および使用するための方法、特にS.aureusおよびS.epidermidis
の多重菌株に交差反応性であるCNA、Staphylococcus aureusのコラーゲン付
着因子及びそのサブ領域(subresions)に対する抗体に関し、そしてこれはコラー
ゲンがS.aureusへ結合することを阻害するために、そして種々の組成物ならびに
S.aureusおよびS.epidermidisからの感染の治療または予防的処置のための方法
において、使用され得る。
【0002】 発明の背景 Staphylococcus aureusは、広範な宿主組織に定着し、そして感染(例えば、
心内膜炎、創傷感染、肺炎、骨髄炎及び敗血性関節炎)を引き起こし得る細菌病
原体である。宿主組織における初期の付着および定着(colonization)は、疾患
発生における最初の重要なステップであると考えられる。Staphlococciは、細胞
外マトリックス(ECM)蛋白質への付着を媒介する、MSCRAMM(Microb
ial Surface Component Recognizing Adhesive Matrix Molecules)という名の
表面蛋白質のファミリーを産生する。コラーゲンは、主要なECM蛋白質であり
、そして皮膚、骨、腱、軟骨および歯のような組織の主成分である。S.aur
eusは、宿主組織に定着する方法としてコラーゲンを使用するストラテジーを
開発したことが、考えられる。
【0003】 いくつかの研究が、この考えを支持している。例えば、感染した関節から取っ
たS.aureus細胞は、軟骨へ主に付着されることが示された(1)。Swit
alskiらは、コラーゲン結合MSCRAMM,CNAは、S.aureusがイ
ンビトロで軟骨へ付着するために必要かつ十分であることを実証した(2)。更
に、CNAは、実験的な敗血性関節炎(experimental septic arthritis)にお
いて毒性因子(virulence factor)であることが示された(3)。CNA+株は
、関節の臨床的症状および組織病理学パターンによって評価されるように、同系
CNA−株と比較して、劇的に増加した毒性を示す。生きているS.aureu
s細胞は、SNA−株を感染させたマウスの関節から回収されず、一方著しい数
のS.aureus細胞が、CNA+株を感染させたものの関節から単離された
。更に、CNAの組換えフラグメントのワクチン接種は、S.aureusの静
脈内チャレンジに対して敗血性死からマウスを保護する(4)。
【0004】 コラーゲン付着因子を発現すると報告された他の細菌としては、特定の株のEs
cherichia coli(5)、Yersinia enterocolitica(6〜8)、Klebsiella pneu
moniae(9)、Streptococcus mutans(10、11)、group A streptococci(
12)、Streptococcus gordonii(11、13)、Enterococcus faecalis(1
4)、Lactobacilli reuteri1(15)およびLactobacilli crispatus(T.K.Kor
honen, personal communication)が挙げられる。コラーゲン付着因子YadA
は、ラットモデルにおけるY. enterocoliticaの関節炎惹起性(arthritogenicit
y)に寄与することが示された(16)。アラニンでのYadAの2ヒスチジン
残基の置換は、コラーゲン結合および細胞付着を廃止し、そしてマウスにおける
毒性を減少させ(17)、YadAのこれらの官能基が関連していることを示唆
する。コラーゲンと相互作用する哺乳動物蛋白質としては、細胞外マトリックス
蛋白質(例えば、フィブロネクチン、デコリン(decorin)、トロンボスポンジ
ン(thrombospondin)およびフォン・ヴィレブランド因子)および細胞レセプタ
ー(例えば、インテグリンα1β1およびα2β1)が挙げられる。それらの相互作
用は、細胞付着および移動、血小板凝集、および腫瘍転移のようなプロセスを媒
介する。従って、コラーゲンとブドウ球菌付着因子との間の相互作用のより深い
理解は、ブドウ球菌感染の分子病原体の理解に寄与するだけでなく、コラーゲン
結合蛋白質が一般的にこのリガンドとどのように相互作用するかの洞察を提供す
る。
【0005】 以前の研究は、CNAは、3重らせんコラーゲンならびにコラーゲン様3重ら
せんを形成するいくつかの合成ペプチドを認識することを示した(18)。CN
Aは、グラム陽性細菌の表面蛋白質の典型的なエレメント(elements)を含有す
ることが見出された。それは、シグナルペプチド、非反復性Aドメイン(non-re
petitive A domain)、いくつかの繰り返し(Bドメイン)、続いて細胞壁アン
カー領域(cell-wall anchor region)貫膜セグメント(transmembrane segment
)および短い細胞質テイル(shot cytoplasmic tail)からなる。CNAのAド
メイン(CNA55)は、CNAのコラーゲン結合活性を完全に担うことが見出
された(19)。最小結合ドメイン(minimun binding domain)は、CNA55
内の、19kDaフラグメント、CNA19(正式にはCBD(151〜318
)と称される)に局在する。CNA19の結晶構造は解明された(20)。構造
は、2つのアンチパラレルβ−シートおよび2つの短いα−ヘリックスから構成
された。β−ストランドA、B、Dの一部、EおよびHはβ−シートIを形成し
、ならびにストランドC、Dの一部、F、G,IおよびJはβ−シートIIを形
成する。トレンチ(trench)が、[(Gly−Pro−Pro)43または[(
Gly−Pro−Hyp)43の理論的コラーゲンプローブを使用するドッキン
グ実験によって示されたように、3重らせんコラーゲン分子がフィットするβ−
シートIにおいて観察された。CNA19のトレンチにおけるいくらかの残基の
部位特異的突然変異(site-directed mutagenesis)は、コラーゲン結合(Y1
75K、R189A、F191A、N193K、およびY233A)を廃止した
(abolished)か、または減少した結合親和性(N223KおよびN278K)
を引き起こし(20、21)、トレンチは結合に必須であることを示す。それぞ
れ除去されたN末端30アミノ酸またはC末端22アミノ酸を有するCNA19
の2つの切断物(truncates)を生成した。C末端切断物、CBD(151〜2
97)はコラーゲンに結合せず、一方N末端切断物は不溶性であった。N末端切
断物は、トレンチにおいて6残基以外全てを含有し、そしてC末端切断物は全て
の残基を含有し、インタクトなCNA19分子は、活性なコラーゲン結合コンフ
ォーメーションにおいてトレンチを提示する際に重要であることを示唆する。イ
ンテグリンα1β1およびα2β1のIドメイン(コラーゲン結合ドメイン)につい
ての構造分析はまた、トレンチ様構造の存在を示した(22〜24)。α2β1
Iドメインにおけるトレンチの壁に沿ういくつかの残基の突然変異は、コラーゲ
ン結合に影響を及ぼした(25〜28)。従って、コラーゲンについての相互作
用の部位としてトレンチ構造を使用することが一般的なテーマであり得るようで
ある。
【0006】 近年、Enterococcus faecalisのコラーゲン付着因子(ACE)が同定された
(14)。ACEは、CNAと類似のドメイン組織である、シグナルペプチド配
列、繰り返しセグメント(B繰り返し(B repeats))によって続くコラーゲン
結合領域(A)、および表面ディスプレイ(surface display)のために必要な
エレメントを有する。ACEのAドメインは、対応のセグメントにおいてCNA
のAドメインと配列類似性を共有し、そして2つの蛋白質のこれらの部分は、A
CE Aドメインの遠UV円偏光二色性分析(far-UV circular dichroism analy
sis)によって測定されるように、構造的に関連されるようである(14)。こ
れは、ACE Aドメインにおけるトレンチ構造が存在し得え、そしてトレンチ
がコラーゲンについての結合部位であり得る可能性を生じさせた。
【0007】 しかし、ブドウ球菌細菌に関しては、ブドウ球菌感染をより有効に予防および
/または処置する方法を開発するためにコラーゲン結合部位に関する情報を同定
しそして使用することは、依然として問題のままである。更に、1を越えるタイ
プのブドウ球菌感染から感染を処置または予防することにおいて有用でありうる
方法および組成物を開発することが、コラーゲン結合活性の研究のゴールである
。最後に、ブドウ球菌感染の予防においてだけでなく、ヒトまたは動物患者の細
胞における細胞外マトリックス上の部位に既に結合されている蛋白質を追放する
ことによって存在する感染を処置することにおいてもまた特に成功した組成物を
開発することは、感染疾患の分野においてなお更に望ましい。
【0008】 発明の要旨 従って、本発明の目的は、S.aureusのCNA19最小コラーゲン結合
領域に対する抗体を提供することであり、これはまた、交差反応性であり、S.
aureusおよびS.epidermidisの両方のコラーゲン結合領域を
認識する。
【0009】 本発明の更なる目的は、1を越える種のブドウ球菌細菌によるコラーゲン結合
を阻害することにおいて有用であり得るコラーゲン結合領域に抗体を提供するこ
とである。
【0010】 本発明の更なる目的は、コラーゲンのような細胞外マトリックス蛋白質へのブ
ドウ球菌細菌の付着を予防する抗体および抗血清を提供することであり、これは
また細胞外マトリックスにおける部位へ既に結合されているMSCRAMMを追
放し得るであろう。
【0011】 本発明の更なる目的は、Staphylococcus aureusおよび
epidermidisを含むブドウ球菌細菌による感染を処置または予防する
ことに使用され得る受動ワクチン(passive vaccines)を提供することである。
【0012】 本発明のなお更なる目的は、CNA蛋白質およびCNA19を含むそのコラー
ゲン結合ドメインに対する抗血清および抗体を生成することであり、これはまた
、ブドウ球菌細菌へのコラーゲンの結合を阻害し得そして従ってブドウ球菌感染
を処置または予防するために使用され得る処置方法を開発することにおいて有用
であり得る。
【0013】 本発明の更なる目的は、臨床および実験セッティングにおけるブドウ球菌生物
中のコラーゲン結合蛋白質を検出および識別するための改善された材料および方
法を提供することである。
【0014】 本発明の更なる目的は、本発明のモノクローナル抗体から可変軽鎖配列および
可変重鎖配列をコードする核酸配列を提供することである。
【0015】 本発明のなお更なる目的は、コラーゲンへのブドウ球菌細菌の付着を阻害また
は追放し得そして従ってブドウ球菌感染の予防処置の改善された治療方法に有用
であり得る好適な組成物を製造するために、ブドウ球菌においてコラーゲン結合
蛋白質に対する抗体を使用するより有効かつ効果的な方法を開発することである
【0016】 これらおよび他の目的は、CNA蛋白質およびそのサブ領域(CNA19ペプ
チドを含む)に対するモノクローナル抗体の単離および使用を含む本発明によっ
て提供され、そしてこの様式で生成されたモノクローナル抗体は、1を越えるブ
ドウ球菌種の細菌と交差反応性であると示された。本発明に従って、宿主細胞へ
のブドウ球菌細菌の結合を阻害し得るモノクローナル抗体(mAb)が提供され
、そして更に、S.aureusおよびS.epidermidisを認識し得
るCNA19に対する抗体が、本発明に従って提供される。
【0017】 本発明の別の局面において、認識はコンフォーメーション依存性(conformati
on-dependent)であることが示されたので、本発明は、生成され機能的関連性の
あるCNA19内のエピトープを首尾よくマップするために使用されるCNA1
9とACE Aドメインのセグメントとの間のキメラ蛋白質を含む。
【0018】 なお更に、本発明に従ってCNA19ペプチドに対して惹起された抗体のキャ
ラクタライゼーションは、CNA19 mAbは、S.aureus株の可溶性
コラーゲンへの結合および固定化(immobilized)コラーゲンへの付着に対して
阻害効果を有することを示した。その上、これらの抗体のいくつかは、追放挙動
(diplacing behavior)を示し、そして従ってこれらの抗体は、既に形成された
コラーゲン−細菌複合体からS.aureusを有効に放出させ、そして固定化
コラーゲンの表面からS.aureusを脱着(detach)し得る。コラーゲンと
CNA19の種々のコンフォーメーショナル状態との間の相互作用のモデルおよ
び治療薬剤としてのこれらの追放mAbの意図された臨床適用がまた、本発明に
従って提供される。
【0019】 更に、本明細書中で示されるように、本発明に従ってS.aureusからの
CNA19に対して生成されたマウスモノクローナル抗体は、それらがS.ep
idermidisの5つの異なる臨床分離株を認識した点で交差反応性である
ことが示され、そして従って1種を超えるブドウ球菌細菌からの感染を予防また
は処置することにおいて有効である抗体組成物を開発することに有用であり得る
【0020】 なお更に、本発明は、細菌感染を処置または予防する方法において単離および
使用され得る追放抗体(displacing antibodies)のクラスの発見に関する。更
に、本発明は、追放抗体を同定および単離するための方法、ならびに本方法にお
いて同定および単離される抗体を提供する。
【0021】 従って、本発明に従って、コラーゲン結合ドメインのCNA19領域に対して
惹起された抗体が提供され、そして1種を超える細菌(例えば、S.aureu
sおよびS.epidermidis)からの細菌感染を処置または予防する交
差反応性方法において、該抗体を含有する組成物、CNA19または感染におけ
るそれらの細菌を同定させ得るコラーゲン結合蛋白質の他の領域に対して惹起さ
れた好適な抗体または抗血清を含有する診断試験キットと共に、使用され得る。
【0022】 開示される発明の精神および範囲内のこれらの実施形態ならびに他の代替物お
よび改変物は、本明細書および/または本明細書中で引用される参考文献を読む
ことから、容易に当業者に明らかとなるであろう。
【0023】 好ましい実施形態の詳細な説明 本発明に従って、S.aureusのCNA蛋白質に対するモノクローナル抗
体、ならびにS.aureusおよびS.epidermidisの両方に対し
て交差反応性であると示された、ブドウ球菌細菌におけるCNAコラーゲン結合
蛋白質のCNA19領域に特異的な抗体が提供される。更に、CNA19に対し
て生成された他の抗体は、それらが宿主細胞へ既に結合されたブドウ球菌細菌を
追放し得るような、追放挙動を示すことが示された。
【0024】 ブドウ球菌細菌におけるCNA蛋白質は、該細菌が宿主細胞の細胞外マトリッ
クスにおけるコラーゲンを標的化しそしてこれに結合することを可能にするコラ
ーゲン結合付着因子であり、そして従ってヒトおよび動物患者に感染し得そして
医療機器および補綴装置に定着および影響を与えさせし得る細菌細胞の定着(co
lonization)および増殖(multiplication)に関して非常に重要な蛋白質であり
得る。研究は、実際に、多くの他の蛋白質と異なり、CNAの蛋白質配列(これ
は、ブドウ球菌細菌の60%によって発現される)は、この蛋白質を発現する広
範な株にわたって事実上同一であり、そしてCNA配列に関して種々の株間には
変化(variation)はほとんど或いは全く無い。結果として、CNA蛋白質に対
して生成されたモノクローナル抗体は非常に価値があり、何故ならば、特定の抗
原およびその配列に非常に特異的である多くの他のモノクローナルとは異なり、
CNA蛋白質に対して生成されたモノクローナル抗体は、それが広範なブドウ球
菌株による感染を認識しそしてこれから保護するという点で、極めて万能である
からである。
【0025】 従って、本発明は、ブドウ球菌感染を予防および処置する方法において有用で
あり得る、CNA蛋白質またはCNA19ペプチドに対して生成された単離およ
び/または精製されたモノクローナル抗体に関し、そしてこれらのモノクローナ
ル抗体は、例えばKohlerおよびMilstein(29)の方法または当
該分野に公知の他の好適な様式を使用して製造され得る。なお他の有用な抗体が
、以下に更に説明されるように、コラーゲン結合ドメインのCNA19領域を含
むであろうAドメインのより大きなセグメントに対して精製され得る。本発明に
従うモノクローナルまたはポリクローナル抗体を使用して調製された抗血清がま
た、意図され、そして当業者によって認識されるであろうように任意の多数の好
適な様式で調製され得る。S.aureusのCNA蛋白質のCNA19ペプチ
ド領域に対して惹起された抗体は、S.aureusだけでなくS.epide
rmidisも同様にその感染の予防および処置に有用であることがまた意図さ
れる。CNA19に対する抗体に関して、これらの抗体は、天然の単離されそし
て精製されたCNA19に対して生成され得、または好ましくは、組換えCNA
19に対して生成され得る。抗体が惹起されるCNA19ペプチドは、好ましく
は、広範なブドウ球菌株、例えば、S.aureus株Cowan I、または
、57、72、116、175、176、180、203、205、212およ
び4046として同定される任意の他の株(これは、世界中の種々の国からの臨
床分離株である)から単離される。一般的に、本発明に従い利用されるS.au
reus株は、コラーゲンへ結合することが公知であるものを使用することが好
ましい。
【0026】 本発明に従って、CNA蛋白質のコラーゲン結合ドメインのCNA19モチー
フ(またはCBD151〜318)に対する抗体が、例えばCNA19に対する
モノクローナル抗体を生成するために使用され得る十分に確立されたKohle
rおよびMilstein法(29)のような、当業者に周知であろう多数の好
適な様式で調製され得る。この方法において、マウスが精製組換えCNA19ド
メインを長期間週に一回腹腔内注射され、続いて精製CNA19ペプチドに対す
る反応性を測定するために免疫化マウスから得られる血液の試験がなされる。C
NA19に対して反応性のマウスの同定に続いて、マウス脾臓から単離されたリ
ンパ球を、マウス骨髄腫細胞に融合させて、CNA19に対する抗体について陽
性のハイブリドーマを製造し、これを次いで単離しそして培養し、続いて精製お
よびアイソタイピング(isotyping)する。
【0027】 本発明に従ってモノクローナル抗体を生成するために、これらは、組換えで調
製されたCNA19ペプチドを使用して、当該分野に周知の慣用方法で生成され
ることが好ましい。例えば、1つのこのような方法は、組換え蛋白質およびペプ
チドをクローニングおよび発現するために、宿主として大腸菌株JM101をそ
して発現ベクターとしてpQE−30を使用する。DNA調製、精製、制限消化
、アガロースゲル電気泳動およびライゲーション(ligation)が、標準方法を使
用して行われ得、そして得られる組換えCNA19セグメントが、単離および精
製され得、次いで上記に記載の様式でモノクローナル抗体を生成するために使用
される。
【0028】 モノクローナル抗体に加えて、本発明はまた、同様にCNA19からのポリク
ローナル抗体を生成することを意図する。このようなポリクローナル抗体は、当
該分野で周知の任意の多数の好適な様式(例えば、精製CNA19ペプチドの好
適な動物宿主への導入、続いて宿主動物において作製された生成された抗体の単
離および精製)で生成され得る。
【0029】 CNA19モチーフの組換え形態を使用しての抗体の製造が好ましいが、抗体
は、同様に天然の単離および精製されたCNA19から生成され得、そしてモノ
クローナルまたはポリクローナル抗体が、このような抗体を得るために上記で記
載されたのと同一の様式で天然CNA19を使用して生成され得る。更に、本発
明に従う抗体を生成するための多数の他の様式が可能であり得、全CNA蛋白質
を組換えで発現させてそして次いで単離CNA蛋白質からCNA19領域を単離
することを含む。なお他の慣用の様式は、当業者に認識されるように、組換えま
たは天然精製CNA19を使用して、本発明のCNA19抗体を生成するために
利用可能である。
【0030】 当業者によって認識されるように、本発明の抗体はまた、ブドウ球菌細菌(例
えば、S.aureusまたはS.epidermidis)によって引き起こ
される感染を処置または予防するために、ヒトまたは動物患者への投与に好適な
薬学的組成物へ形成され得る。本発明の抗体またはその有効なフラグメントを含
有する薬学的組成物は、生理食塩水、デキストロース、水、グリセロール、エタ
ノール、他の治療学的化合物およびその組み合わせのような、当該分野に一般的
に使用される好適な薬学的ビヒクル、賦形剤または担体と合わせて、処方され得
る。当業者が認識するように、使用される特定のビヒクル、賦形剤または担体は
、患者および患者の状態に依存して変化し、当業者によって認識されるように種
々の投与形態が本発明の組成物について好適であろう。本出願に開示される任意
の薬学的組成物の投与の好適な方法としては、局所、経口、肛門、膣、静脈内、
腹腔内、筋肉内、皮下、鼻内および皮内が挙げられるが、これらに限定されない
【0031】 局所投与について、組成物は、軟膏、クリーム、ゲル、ローション、ドロップ
(例えば、点眼剤および点耳剤(ear drops))、または溶液(例えば、マウス
ウォッシュ)の形態で処方される。創傷または手術包帯(dressings)、縫合糸
およびエアゾール噴霧器(aerosols)が、該組成物で含浸され得る。組成物は、
保存剤、浸透を促進するための溶媒、および軟化剤(emollients)のような慣用
の添加物を含有し得る。局所製剤はまた、クリームまたは軟膏ベース、エタノー
ル、またはオレイルアルコールのような慣用の担体を含有し得る。
【0032】 抗体組成物のさらなる形態、ならびにコラーゲン結合蛋白質に関する組成物、
方法および適用に関する他の情報は、例えば米国特許出願シリアル番号08/856,2
53(1997年5月14日出願)、米国特許出願シリアル番号09/494,297(20
00年1月31日出願)、および米国特許出願シリアル番号09/568,470(200
0年5月10日出願)に開示され、これら出願の全明細書が、本明細書中で参考
として援用される。
【0033】 S.aureusのCNA蛋白質のCNA19または最小コラーゲン結合領域
に対して生成されるがしかしS.epidermidisに対しても有効である
本発明の抗体組成物はまた、該複合体(conjugate)に対する免疫応答を増強さ
せるに有効な量の好適なアジュバントと共に、投与され得る。この時、ヒトに広
く使用される唯一のアジュバントは、ミョウバン(リン酸アルミニウムまたは水
酸化アルミニウム)である。サポニンおよびその精製成分Quil A、フロイ
ント完全アジュバント(Freund's complete adjuvant)ならびに研究および獣医
学適用に使用されるための他のアジュバントは、ヒトワクチンにおけるそれらの
可能性がある使用を制限する毒性を有する。しかし、ムラミールジペプチド、モ
ノホスホリルリピドA、リン脂質複合体(例えば、Goodman-Snitkoff et al. J.
Immunol. 147:410-415 (1991)に開示され、そして本明細書中で参考として援用
されるもの)、プロテオリピドソーム中の複合体の封入物(例えば、Miller et
al., J. Exp. Med. 176:1739-1744 (1992)によって開示され、そして本明細書中
で参考として援用される)、および脂質小胞中の蛋白質の封入物(例えば、No
vasomeTM脂質小胞(Micro Vescular Systems, Inc., Nashua, NH))のよ
うな化学的に規定される調製物がまた、有用であり得る。
【0034】 従って、いずれの場合でも、本発明の抗体組成物は、ブドウ球菌細菌と宿主細
胞におけるコラーゲンとの間の結合相互作用を妨げ、調節し、阻害するために、
または宿主細胞におけるコラーゲンに結合しているブドウ球菌細菌を追放するこ
とにおいて、有用である。
【0035】 本発明によれば、感染を処置または予防するに有効な量で、上述のようなCN
A19に対する有効量の抗体を投与することを含む、ブドウ球菌感染を予防また
は処置するための方法が提供される。上記でも示したように、CNA19抗体は
、コラーゲン(例えば、宿主細胞の細胞外マトリックスにおけるコラーゲン)へ
結合されているS.aureus細菌を追放する能力を示すことが観察され、そ
して従って本発明の有利な局面の1つは、ブドウ球菌細菌(例えば、S.aur
eusおよびS.epidermidis)の存在する(standing)感染と戦う
ために使用され得る方法および組成物の提供であり、何故ならば本発明のCNA
19抗体は、宿主細胞におけるコラーゲンから該細菌を追放するからである。従
って、本発明によれば、上述の任意の従来様式(例えば、局所、非経口、筋肉内
など)での本発明の抗体の投与は、以前は可能でない様式でブトウ球菌感染を追
放することに有用であり、そして従って、ヒトまたは動物患者におけるブドウ球
菌感染を処置する非常に有用な方法を提供する。有効量は、宿主細胞へのブドウ
球菌細菌の結合を阻害するに十分なレベルの抗体力価か、または感染前の場合に
は、宿主細胞から細菌を追放して感染を処置するに十分である量を意味する。当
業者に認識されるように、ブドウ球菌感染を処置または予防することにおいて有
効であるために必要とされる抗体力価のレベルは、患者の性質および状態、およ
び/または既存のブトウ球菌感染の重篤度に依存して変化する。
【0036】 従って、このような部位に既に結合された蛋白質を追放するような結合部位に
対する追放活性を示す本発明に従う単離された抗体は、ブドウ球菌感染を処置ま
たは予防するために慣用的に使用される多数の好適な方法において、単独でまた
はアジュバントと組み合わせてのいずれかで、ヒトまたは動物へ投与され得る。
【0037】 上述のようなCNA19に対する抗体の使用に加えて、本発明は、ブドウ球菌
細菌(例えば、S.aureusまたはS.epidermidis)の検出、
そして従って患者においてまたは医療器具(これもまた感染され得る)において
に関わらず、ブドウ球菌感染を診断するために抗体を使用することを含む、種々
の様式でのこれらの抗体の使用を意図する。本発明によれば、ブドウ球菌感染の
存在を検出する好ましい方法は、1以上のブドウ球菌細菌種または株によって感
染されていると疑われるサンプル(例えば、個体から、例えばその血液、唾液、
組織、骨、筋肉、軟骨、または皮膚から得られるサンプル)を得る工程を包含す
る。次いで、細胞が溶解され得、そしてDNAが抽出され、沈殿され、そして増
殖される。サンプルの単離に続いて、本発明の抗体を使用する診断アッセイが、
ブドウ球菌細菌(S.aureusまたはS.epidermidisを含む)
の存在を検出するために行われ得、そしてサンプルにおけるこのような存在を測
定するためのこのようなアッセイ技術は、当業者に周知であり、そしてラジオイ
ムノアッセイ、ウェスタンブロット分析、およびELISAアッセイを含む。
【0038】 従って、本発明に従う抗体は、ブドウ球菌コラーゲン結合蛋白質の特異的検出
、ブドウ球菌細菌からの感染の予防、継続中の感染の処置、または研究ツールと
しての使用のために使用され得る。本明細書中で使用される用語“抗体”は、モ
ノクローナル、ポリクローナル、キメラ、一本鎖、二重特異性(bispecific)、
猿化(simianized)、およびヒト化または霊長類化(primatized)抗体ならびに
Fabフラグメント(Fab免疫グロブリン発現ライブラリーのプロダクトを含
む)を含む。これらのタイプの抗体または抗体フラグメントの産生は、当業者に
周知である。今回の場合、CNA19に対して特異的なポリクローナル抗血清が
産生され、これは、ウェスタンイムノブロットおよびELISAアッセイにおい
てCNA19と反応し、そしてコラーゲンへの結合を妨げる。
【0039】 上述の抗体のいずれもが、ブドウ球菌細菌の同定および定量のために、検出可
能な標識で直接標識化され得る。イムノアッセイにおける使用のための標識は、
一般的に、当業者に公知であり、そして酵素、ラジオアイソトープ、および蛍光
、発光および色素産生性物質(コロイダルゴールドまたはラテックスビーズのよ
うな着色された粒子を含む)を含む。好適なイムノアッセイとしては、酵素結合
イムノソルベント検定法(ELISA)が挙げられる。
【0040】 あるいは、抗体は、免疫グロブリンについて親和性を有する標識化物質との反
応によって、間接的に標識化され得る。抗体は、第2物質と複合体化されて、そ
して抗体へ複合体化された第2物質について親和性を有する第3物質で検出され
得る。例えば、抗体はビオチンへ結合され、抗体−ビオチン複合体が、標識化さ
れたアビジンまたはストレプトアビジンを使用して検出され得る。同様に、抗体
はハプテンへ複合体化され、そして抗体−ハプテン複合体が、標識化された抗−
ハプテン抗体を使用して検出され得る。抗体およびアッセイ複合体を標識するこ
れらおよび他の方法は、当業者に周知である。
【0041】 コラーゲン−結合蛋白質ドメインCNA19に対する抗体がまた、例えばアフ
ィニティークロマトグラフィーによって、更なる量の蛋白質を単離するために、
製造設備または実験室において、使用され得る。例えば、本発明の抗体はまた、
更なる量のコラーゲンを単離するために使用され得る。
【0042】 本発明の単離された抗体、またはその活性なフラグメントはまた、ブドウ球菌
感染に対する受動免疫化(passive immunization)のためのワクチン開発におい
て使用され得る。更に、創傷へ薬学的組成物として投与されるかまたはインビト
ロまたはインビボで医療装置またはポリマー性生体材料をコーティングするため
に使用される場合、本発明の抗体は、追放挙動を示すので、これらの抗体はこの
細菌感染を追放するように機能するので、既存のブドウ球菌感染が既に存在する
場合に特に有用である。更に、抗体は、特定の場合において、それが投与される
患者においてそれがより少ない免疫性であるように、必要である場合には修飾さ
れ得る。例えば、患者がヒトである場合、抗体は、例えばJones et al., Nature
321:522-525 (1986) またはTempest et al. Biotechnology 9:266-273 (1991)
によって記載されるように、ハイブリドーマ由来抗体の相補性決定領域をヒトモ
ノクローナル抗体へ移植することによって、“ヒト化”され得る。
【0043】 ここで記載される抗体、蛋白質および活性フラグメントでコーティングされる
医療装置またはポリマー性生体材料としては、ステープル(staples)、縫合糸
、置換心臓弁(replacement heart valves)、心臓補助装置(cardiac assist d
evices)、ハードまたはソフトコンタクトレンズ、眼内レンズインプラント(前
房(anterior chamber)または後房)、他のインプラント、例えば、角膜インレ
ー(corneal inlays)、角膜プロテーゼ(kerato-prostheses)、脈管ステント
、エピケラトファリア(epikeratophalia)装置、緑内障シャント(glaucoma sh
unts)、網膜ステープル(retinal staples)、強膜バックル(scleral buckles
)、歯科プロテーゼ(dental prostheses)、甲状腺軟骨形成装置、喉頭形成装
置、脈管グラフト、軟および硬組織プロテーゼ(ポンプを含むが、これに限定さ
れない)、電気装置(スティミュレーターおよびレコーダーを含む)、耳プロテ
ーゼ、ペースメーカー、人工喉頭、歯科インプラント、乳房インプラント、陰茎
インプラント、頭蓋/顔の腱、人工関節、腱、靭帯、半月板、および円板、人工
骨、人工器官(人工膵臓、人工心臓、人工肢、および心臓弁を含む)、ステント
、ワイヤー、ガイドワイヤー、静脈内および中心静脈カテーテル、レーザーおよ
びバルーン血管形成装置、脈管および心臓装置(チューブ、カテーテル、バルー
ン)、心室補助器(ventricular assists)、血液透析成分、血液オキシジェネ
−ター、尿道/尿管/尿装置(Foleyカテーテル、ステント、チューブおよ
びバルーン)、気道カテーテル(気管内および気管開口チューブおよびカフ(cu
ffs))、経腸供給チューブ(経鼻胃管、胃内および空腸チューブ)、創傷ドレ
ナージチューブ、体腔(例えば、胸膜、腹膜、頭蓋、および心膜腔)を空にする
ために使用されるチューブ、血液バック、試験管、採血チューブ、ヴァキュテイ
ナー(vacutainers)、注射器、針、ピペット、ピペットチップ、および血液チ
ュービングが挙げられるが、これらに限定されない。
【0044】 用語“コーティングされた(coated)”または“コーティング(coating)”
は、本明細書中で使用される場合、抗体または活性フラグメント、あるいはそれ
から誘導される薬学的組成物を、装置の表面、好ましくはブドウ球菌細菌感染へ
曝される外部表面に適用することを意味する。装置の表面は、該蛋白質、抗体ま
たは活性フラグメントによって完全にカバーされる必要はない。
【0045】 好ましい実施形態において、抗体はまた、ブドウ球菌感染を処置または予防す
るために好適な抗体を提供することにおいて有用である受動ワクチン(passive
vaccine)として使用され得る。当業者に認識されるように、ワクチンは、多数
の好適な様式での、例えば非経口(即ち、筋肉内、皮内または皮下)投与または
鼻咽頭(即ち、鼻内)投与による投与のために、パッケージされ得る。一般的に
、ワクチンが三角筋へ筋肉内注射されることが好ましいが、投与の特定のモード
は、扱われる細菌感染の性質および患者の状態に依存する。ワクチンは、好まし
くは、投与を促進するために薬学的に許容される担体と組み合わせられ、そして
担体は、通常、保存剤を含むかまたは含まない、水または緩衝生理食塩水である
。ワクチンは、投与時に再懸濁のために凍結乾燥されるか、または溶液であり得
る。
【0046】 本発明に従う抗体組成物の投与のために好ましい用量は、量がブドウ球菌感染
を予防または処置することにおいて有効であることであり、そしてこの量は、感
染の性質および患者の状態に依存して大いに変化することが認識されるだろう。
上述のように、本発明に従って使用される“有効量”の抗体または薬学的薬剤は
、所望の予防または治療効果が引き起こされるような、非毒性であるが十分な量
の薬剤を意味するように意図される。以下に指摘されるように、必要とされる抗
体または特定の薬剤の正確な量は、被験体の種、年齢、および一般的状態、処置
される状態の重篤度、使用される特定の担体またはアジュバントおよびその投与
モードなどに依存して、被験体ごとに変化する。従って、任意の特定の抗体組成
物の“有効量”は、特定の状況に基づいて変化するであろう。
【0047】 しかし、好適な有効量は、ルーチンの実験のみを使用して、当業者によって、
適用の各場合において決定され得る。この点で、本発明の組成物が、約0.5〜
75mg/kgの本発明に従うCNA19抗体を含有することが、一般的に好ま
しく、約5〜30mg/kg範囲が抗体のより一般的な所望の範囲である。この
範囲に基づいて、より重い体重についての等価投薬量が決定され得る。用量は、
組成物が投与される個体に合うように調節されるべきであり、そして個体の年齢
、体重および代謝で変化する。組成物は、更に、安定剤または薬学的に許容され
る保存剤(例えば、チメロサール(エチル(2−メルカプトベンゾエート−S)
水銀ナトリウム塩)(Sigma Chemical Company, St. Louis, MO))を含有し得
る。
【0048】 好適な標識または他の好適な検出可能な生体分子または化学物質と共に使用さ
れる場合、ここで記載されるモノクローナル抗体は、ブドウ球菌感染のインビボ
またはインビトロ診断あるはブドウ球菌細菌の検出のような目的のために有用で
ある。実験室研究はまた、このような抗体の使用によって促進され得る。例えば
以下に記載されるような、種々のタイプの標識および本発明の抗体へ該標識を複
合体化させる方法が、当業者に周知である。
【0049】 例えば、抗体は、これらに限定されないが32P、3H、14C、35S、125I、ま
たは131Iのような放射標識へ結合され得る。標識の検出は、シンチレーション
カウンティング、ガンマ線分光法またはオートラジオグラフィーのような方法に
より可能である。生物発光標識(例えば、ホタルルシフェリンの誘導体)がまた
有用である。生物発光物質が、慣用方法で該蛋白質へ共有結合され、そして標識
化蛋白質が、ルシフェラーゼのような酵素がATPとの反応を触媒して生物発光
分子に光の光子を発させる。フルオロゲン(fluorogen)がまた、蛋白質を標識
するために使用され得る。フルオロゲンの例としては、フルオレセインおよび誘
導体、フィコエリトリン、アロ−フィコシアニン(allo-phycocyanin)、フィコ
シアニン、ローダミン、およびテキサスレッドが挙げられる。フルオロゲンは、
一般的に、蛍光検出器によって検出される。
【0050】 細胞中のリガンドの位置は、上述の抗体を標識しそして当業者に周知の方法(
例えば、WarrenおよびNeoson(Mol. Cell. Biol., 7:1326-1337, 1
987)によって記載されるもののような手順を使用する免疫蛍光顕微鏡検査法)
に従って標識を検出することによって測定され得る。
【0051】 上述のように、本発明のモノクローナル抗体、またはその活性な部分またはフ
ラグメントは、哺乳動物細胞外マトリックス蛋白質(例えば、コラーゲン)への
該細菌の付着のような、感染を担うブドウ球菌病原体と哺乳動物宿主との間の初
期物質的相互作用を妨害するために特に有用であり、そして該物質的相互作用の
この妨害は、患者を処置することおよび使用のためにより安全にするために留置
(in-dwelling)医薬装置における細菌感染を予防または軽減することの両方に
、有用であり得る。
【0052】 本発明の別の実施形態において、ブドウ球菌細菌および感染を単離および同定
することに有用であり得るキットが提供され、これは、単一容器に凍結乾燥され
て次いでブドウ球菌細菌を含有すると疑われる水性サンプルの添加によって活性
となるような、好適な形態で本発明の抗体を含む。このようなキットは、典型的
に、本発明のCNA19抗体へ結合する複合体の同定を可能にする好適な免疫検
出試薬と共に、好適な形態の抗体を収容するために好適な容器を含む。例えば、
免疫検出試薬は、好適な検出可能なシグナルまたは標識(例えば、ビオチンまた
は検出可能な色を生成する酵素など)を含み得、これは、通常、抗体へ結合され
る得るか、または抗体が抗原へ結合する場合に検出可能な結果を提供するような
他の好適な様式で使用され得る。
【0053】 手短に言えば、従って、ブドウ球菌細菌のコラーゲン結合蛋白質のCNA19
領域へ結合し、そして宿主細胞への1種を超えるブドウ球菌細菌の付着を追放し
得る本発明の抗体は、ヒトおよび動物患者ならびに医療または他の留置デバイス
における、ブドウ球菌感染を処置または予防することに非常に有用である。
【0054】 更に、本発明によれば、追放活性を示し、そして宿主細胞における所定の位置
へ結合している細菌を追放するために使用され得る抗体を同定および単離する方
法が提供される。本発明に従う好ましい方法において、細菌結合付着について公
知の部位を含む媒体、例えば宿主細胞の細胞外マトリックスの表面蛋白質(例え
ば、コラーゲン、ラミニンなど)が、先ず、好適な検出可能な標識(例えば、12 5 Iのような放射活性標識)で標識される。次に、固定化形態であってもよい、
標識された結合部位媒体(例えば、標識されたコラーゲンまたは他の蛋白質)が
、それに結合すると公知である好適な細菌(例えば、S.aureusおよびS
.epidermidisを含むブドウ球菌細菌)と接触して配置され、そして
該細菌が該蛋白質または結合部位からの他の好適な材料へ結合するに十分な時間
の間、該細菌と接触させたままにされる。結合のための十分な時間に続いて、該
検出可能な標識へ結合された細菌が好ましくは収穫され、次いで好適な培地に配
置され、ここで、その結合部位で特定の細菌に対する追放活性を有すると疑われ
る抗体が、標識された細菌へ導入され得る。この工程に続いて、どの細菌がそれ
らの結合部位またはそれらの結合部位を作製する蛋白質から追放されるかを決定
し、そして従って、このような追放を行うことが出来た抗体を同定しそして単離
することは、慣用的な事である。この方法は、表面蛋白質、あるいは細菌が付着
することが公知である他の蛋白質または材料と共に使用され得、そして各場合に
おいて、結合媒体を認識する抗体が、該結合媒体へ付着された細菌についてのそ
の追放活性を決定するために、試験され得る。従って、本発明を使用して同定お
よび/または単離される抗体、例えばこのような追放活性を示すCNA19抗体
は、本発明の更なる部分を構成する。
【0055】 実施例 以下の実施例が提供され、これは本発明の好ましい実施形態の局面を例証する
。 続く実施例において開示される技術は、本発明者らによって本発明の実施におい
て十分に機能すると発見された技術を示し、そして従ってその実施のために好ま
しいモードを構成すると考えられ得ることが、当業者によって認識されるべきで
ある。しかし、当業者は、本開示を考慮して、多くの変化が、本発明の精神およ
び範囲から逸脱することなしに、開示される特定の実施形態においてなされて、
そして依然として同様または類似の結果を得ることができるを認識すべきである
【0056】 実施例1:モノクローナル抗体の生成ならびに追放効果および交差反応性の実
証 細菌株、プラスミドおよび培養条件−−組換え蛋白質をクローニングおよび発
現するために、大腸菌株JM101を宿主として、そしてpQE−30(Qiagen
Inc., Chatsworth, CA)を発現ベクターとして使用した。Staphyloc
occus aureus株Cowan Iは、Instituto Seroterapico Milane
se(Milan, Italy)(18)からの臨床分離株(clinical isolate)であった。
S.aureus株57、72、116、175、176、180、203、2
05、212、および4046は、中国、ヨーロッパ、香港、シンガポールおよ
び米国からの臨床分離株であった。全てのこれらのS.aureus分離株は、
コラーゲンに結合する(データは示されず)。大腸菌株を、Lennox L B
roth(LB)(SIGMA, St. Louis, MO63178)またはLB寒天上において、
37℃で一晩、好適な場合には抗生物質と共に、増殖させた。ブドウ球菌を、B
rain Heart Infusion(BHI)(DIFCO, Detroit, MI 48232
-7058)ブロスまたはBHI寒天上において、37℃で一晩、増殖させた。
【0057】 モノクローナル抗体の生成−−CNA19に対するモノクローナル抗体を、本
質的に、多少の改変を伴ってKohlerおよびMilstein(29)によ
って開示されるように産生した。BALB/cマウスに、50μgの該精製組換
え蛋白質を、1週間間隔で5回、腹腔内注射した。該抗原を、第1免疫化のため
に、等容量のフロイント完全アジュバント(complete Freund's adjuvant)で乳
化し、続いて不完全アジュバント(incomplete ajuvant)において3回注射した
。マウスから採血し、そして血清を、ELISAおよびウェスタンブロットを使
用して、精製CNA19に対する反応性について試験した。最終免疫化のために
、該抗原を生理食塩水に与えた。3日後、脾臓から単離したリンパ球を、50%
ポリエチレングリコール4000を使用して、5:1の割合で、Spe/0 A
g.14マウス骨髄腫細胞と融合させた。懸濁した細胞を、先ず、2%ヒポキサ
ンチン/アミノプテリン/チミジン(HAT)(Sigma)、2%グルタミン、2
%ペニシリンおよびストレプトマイシンを含有する高グルコースDMEM/RP
MI 1640(1:1)培地(Sigma, St. Louis, Mo.)において、増殖させ、
そして選択した。1週間後、HAT培地を、1%(v/v)Nutridoma
−SR(Boehringer Mannheim, Mannheim, Germany)および抗生物質を補足した
DMEM/PRMI 1640からなる無血清培地においてクローン化ハイブリ
ドーマを培養することによって次第に置換させた。細胞培養物の上澄みを、第1
0日にELISAによってスクリーニングし、そしてCNA19に対する抗体に
ついて陽性のハイブリドーマを、限界希釈によって、1ウェル当たり1細胞の密
度まで継代培養し、そしてELISAおよびウェスタンブロットによって更にキ
ャラクタライズした。
【0058】 16H9は、同一方法を使用してCNA55に対して惹起されたmAbであっ
た。7E8は、同一手順を使用して生成された抗−HisタグmAbであった。
【0059】 抗体精製およびアイソタイピング − ハイブリドーマ細胞の上澄みを、回収
しそして遠心分離した。抗体を、該上澄みの硫酸アンモニウム沈殿、続いて製造
業者の推奨に従ってプロテインA/G−セファロースカラム(Amersham Pharmac
ia Biotech)におけるアフィニティークロマトグラフィーを使用して、精製した
【0060】 産生したモノクローナル抗体(mAb)のアイソタイピングを、Mouse−
Typerサブアイソタイピングキット(Bio-rad, Richmond, CA)を使用して
行った。
【0061】 ルーチンのDNA操作および大腸菌の形質転換 − DNA調製、精製、制限
消化、アガロースゲル電気泳動およびライゲーションを、標準方法(30)を使
用してまたは別に述べられない限り製造業者の説明書に従って行った。制限酵素
、T4 DNAリガーゼおよび仔ウシ腸アルカリホスファターゼは、Life Techno
logies, GIBCO BRL(Gaithersburg, MD 20884-9980)製であった。配列決定のた
めのDNAを、QlAprep Spin Miniprepキット(Qiagen)を使用して調製した。
大腸菌コンピテント細胞のルーチンの調製および大腸菌へのDNAの形質転換を
、ワンステップ手順(31)によって行った。
【0062】 ace19のクローニング − CNA55およびACE40のアミノ酸配列
を、デフォルトパラメータと、ClustalWを使用して比較した。ACE4
0におけるアミノ酸152〜318からの領域を使用して、ACE19を構築し
た。プライマーを、製造業者の説明書に従ってPfu DNAポリメラーゼ(Str
atagene, La Jolla, CA 92037)を使用して、対応のヌクレオチド配列(第1A
表)をPCR増幅するために、設計した。該プライマーを、該PCR産物がその
5’末端でBamHI部位およびその3’末端でSalI部位が続く停止コドン
を含むように、設計した。PCR産物をBamHIおよびSalIで消化し、そ
して精製した。次いで、それをBamHI及びSalI消化し、脱ホスファター
ゼしたpQE−30(Qiagen, Chatsworth, CA)に連結した。連結混合物を、大
腸菌JM101へ形質転換し、そして該細胞を50μg/mlアンピシリンを補
足したLB寒天プレート上において37℃で一晩インキュベートし、形質転換株
について選択した。構築物を制限酵素消化によって確認し、そしてDNA配列決
定によって更に確証した。
【0063】 ACE19とCNA19との間のキメラ配列を含む構築物の生成 − オーバ
ーラッピングPCRストラテジー(overlapping PCR strategy)を、構築のため
に使用した。ACE19とCNA19との間の各対応接合領域(junction regio
n)に及ぶプライマーを設計した(第1A表)。PCR反応を、プライマーおよ
びテンプレートの好適な組み合わせを使用して行った(第1B表)。キメラLの
構築を、例として使用した。簡単に言えば、ace19の5’末端ACE19
5’およびACE19とCNA19との間の接合領域に及ぶACE19Iへのプ
ライマーを使用して、ACE19からのN−末端4分の1セグメント(quarter
segment)を増幅した。対応のCNA19プライマー、CNA19IおよびCN
A19 3’を使用して、CNA19からのC−末端4分の3(three-quarter)セ
グメントを増幅した。PCR反応は、ACE19のクローニングについて上述し
た通りであった。反応後、各反応の5倍希釈1μlを混合し、そしてプライマー
ACE19 5’およびCNA19 3’との第2ラウンドPCRのためのテンプ
レートとして使用した。各構築物を、DNA配列決定によって確認した。
【0064】 大腸菌における組換え蛋白質の発現および蛋白質精製−−蛋白質発現および精
製は前に記載された(14、21)。簡単に言えば、1リットルのLB(50μ
g/mlアンピシリンを補足した)に、組換え大腸菌株の一晩培養物40mlを
接種し、そして37℃で3時間増殖させた。イソプロピル−β−D−チオガラク
トシドを添加し、そして培養物を更に3時間増殖させて蛋白質発現させた。細菌
を遠心分離によって収穫し、細胞ペレットをリン酸緩衝生理食塩水(PBS)、
pH7.4に再懸濁し、そして−80℃で保存した。
【0065】 ペレットを解凍し、そしてフレンチプレス(French press)において溶解させ
た。細胞破片を遠心分離によって除去し、そして上澄みを0.45μmメンブレ
ンで濾過した。上澄みを5ml Ni2+−帯電HiTrapキレート化カラム(A
mersham Pharmacia Biotech)へ適用し、そして結合された蛋白質を、4mMT
ris−HCl,100mM NaCl,(pH7.9)中0〜200mMイミダ
ゾールの200ml線形勾配で、5ml/分の流速で溶離した。SDS−PAG
Eによって測定される、各組換え蛋白質に対応するフラクションを、プールし、
そして3.4mM EDTAを含有するHBS緩衝液(10mM HEPES、1
50mM NaCl、pH7.4)に対して透析した。蛋白質濃度を、λ280-315 でBeckman DU−70 UV−可視分光光度計において測定した。各蛋白
質のモル吸光係数を、Paceら(32)の値を使用して算出した。
【0066】 円偏光二色性(CD)−−遠UV CDを、Jasco J720分光偏光計を
使用して記載されるように(33)行った。全てのサンプル濃度は、0.5%P
BS中5または10μMのいずれかであった。スペクトルを、円筒状0.5mm
路長キュベットにおいて室温で記録した。
【0067】 酵素結合イムノソルベント検定法(ELISA) − マイクロタイターウェ
ルを、50mM炭酸ナトリウム(pH9.5)中10μg/mlの各組換え蛋白
質100μlで、一晩4℃でコーティングした。更なる蛋白質結合部位をブロッ
クするために、ウェルを2%ウシ血清アルブミン(BSA)を含有するPBS2
00μlで1時間22℃で処理し、次いでPBST(0.1%Tween 20
を含むPBS)で5回洗浄した。2%BSAを含むPBS100μl中に溶解し
た各mAbの示される量をウェルに添加し、そして22℃で2時間インキュベー
トした。次いで、プレートをPBSTで広範囲に洗浄し、そして西洋ワサビペル
オキシダーゼへ複合体化されたウサギ抗−マウスIgG(1:500希釈)(Da
ko, Gostrup, Denmark)と共に1時間インキュベートした。洗浄後、結合を、基
質o−フェニレンジアミンジヒドロクロリド(Sigma)を使用しそしてマイクロ
プレートリーダー(Bio-Rad)において492nmでの吸光度を測定して、定量
した。CNA19への該抗体の半最大結合(half-maximal binding)のために必
要とされる濃度を、各mAbの見かけKDを算出するために使用した。
【0068】 コラーゲンのヨウ素化(iodination) − II型コラーゲンを、Strawi
chおよびNimmi(34)によって記載されるように、ウシ鼻中隔から調製
した。無担体(carrier-free)125I(15mCi/μg)は、Amersham Pharma
cia biotech製であった。コラーゲンを、製造業者(Pierce, Rockford, III)に
よって推奨されるようなヨードゲンコーティングチューブ(iodogen coated-tub
e)技術を使用して標識した。放射標識されたリガンドの特異的活性は、4×1
6cpm/μgであると概算された。
【0069】 mAbによるCNA19のコラーゲン結合の阻害 − マイクロタイターウェ
ルを、上述のELISAにおいてのようにCNA19でコーティングし、次いで
1時間、特定量の各mAbの存在下で、125I−コラーゲン(8×104cpm)
と共にインキュベートした。広範な洗浄後、各ウェルにおける放射活性をγカウ
ンターで測定した。各ウェルにおける放射活性量を、mAbを含まないウェルの
それと比較した。全ての実験を2重で行った。
【0070】 ブドウ球菌へのコラーゲンの結合ならびにmAbの阻害および追放効果 −
S.aureus細胞への125I−標識化コラーゲンの結合を、既に記載されたよ
うに定量した(35)。簡単に言えば、5×108S.aureus Cowan
I細胞を、0.1%BSAおよび0.1%Tween 80を含有するPBS0
.5ml中、5×104cpmの125I−コラーゲンと共にインキュベートした。
混合物を、1時間22℃で、エンド−オーバー−エンドミキサー(end-over-end
mixer)において回転させた。反応を、0.1%Tween 80を含有する2
.5mlの氷冷PBSの添加によって停止させ、そしてチューブを1400×g
で10分間遠心分離した。上澄みの吸引後、ペレットをγカウンターにおいて放
射活性について分析した。細菌の非存在下でインキュベートされたチューブにお
いて回収された放射活性(400〜600cpm)を、細菌を含むサンプルのそ
れから引いた。サンプルを2重で実行した。
【0071】 可溶性コラーゲンへの結合に対するmAbの阻害効果を試験するために、細菌
を、125I−コラーゲンの添加前に1時間、増加量の各mAbと共にプレインキ
ュベートし、そして上記のように処理した。
【0072】 コラーゲン結合に対するmAbの追放効果を試験するために、細菌を、1時間
125I−コラーゲンと共にプレインキュベートした。遠心分離後、上澄みを除
去し、細菌−コラーゲンペレットを洗浄し、そして特定量の各mAbと共に0.
1%BSAおよび0.1%Tween 80を含有するPBSに再懸濁させ、そ
して更に1時間インキュベートした。細菌へ結合された残存コラーゲンの量を、
上記のように測定した。
【0073】 固定化コラーゲン基質へのS.aureusの付着、ならびにmAbの阻害お
よび追放効果 − マイクロタイターウェルを、一晩4℃で、50mM炭酸ナト
リウム(pH9.5)中10μg/mlのII型コラーゲン100μlと共にイン
キュベートし、次いで1時間22℃で、200μlの2%BSAでのブロッキン
グへ供した。PBSTでの洗浄後、ウェルを、22℃で2時間、100μlのC
owanの懸濁液(1×107細胞/ml)と共にインキュベートし、次いでP
BSTで広範に洗浄した。付着細胞を、100μlの西洋ワサビペルオキシダー
ゼ複合体化ウサギ抗−マウスIgG(1:500希釈)と共に1時間のウェルの
インキュベーションによって検出した。色発現および測定は上述の通りであった
【0074】 mAbによる固定化コラーゲンへの細菌付着の阻害を研究するために、細胞を
、示される量の各抗体と共に、30分間プレインキュベートした。細胞を、コラ
ーゲンコーティングされたウェルへ移し、2時間インキュベートし、そして上記
のように処理した。
【0075】 追放実験において、細菌を、先ず、コラーゲンコーティングしたウェルと共に
インキュベートし、次いで増加濃度の示されたmAbと共に2時間インキュベー
トした。コラーゲンへ結合されたままの細菌を、上述のように、西洋ワサビペル
オキシダーゼ複合体化ウサギ抗−マウスIgGの添加によって検出した。1実験
において、細菌をまた、以前に記載されたクリスタルバイオレット染色(36)
と同様に、西洋ワサビペルオキシダーゼ−複合体化ヤギ抗−ウサギIgGを使用
して検出した。
【0076】 S.aureusCNA19に対して生成されたモノクローナル抗体の交差反
応性 − S.aureusからのCNA19に対して生成されたマウスモノク
ローナル抗体を、インタクトなS.epidermidisを認識するそれらの
能力について、ELISAによってスクリーニングした。図9に示されるように
、mAb 11H11は、S.epidermidisの5つの異なる臨床分離株
を認識した。3D3、9A4、および12H10を含むいくつかの他のmAbは
、より低いが検出可能な結合を有した。
【0077】 実施例2:モノクローナル抗体のキャラクタライゼーションおよびエピトープ
のマッピンッグ モノクローナル抗体の初期キャラクタライゼーション − CNA19に対す
る22のモノクローナル抗体を単離した。CNA19に対して惹起された22の
mAbの各々および16H9(これは、CNAの全長Aドメイン,CNA55に
対して惹起された)のアイソタイプを、測定した(第2表)。mAbの大部分は
、IgG1−kタイプであり、6つはIgG2a−kであり(2B3,3D3,7
C2,8H10,11D5及び11H11)、そして1つ(1F6)はIgG2b −kタイプであった。
【0078】 ELISAアッセイを、22のmAbの各々および16H9のCNA19につ
いての見かけKD値を決定するために行った(第2表)。mAbの大部分は、1
-9M範囲で類似のKD値を示した。5G4は、2.9×10-8MのKDを有する
僅かに低い親和性を示し、そして8E6は7.5×10-10MのKDを有する僅か
に高い親和性を示した。
【0079】 各mAb 2μgの添加後の固定化CNA19への125I−コラーゲンの結合割
合を図1に示した。CNA19に対する22のmAbは、CNA19のコラーゲ
ン結合に対する阻害効果を示した。劇的に減少した結合が、これらのmAbの添
加時に観察され、一方、抗−His−タグ mAb、7E8は、結合を阻害しな
かった。7E2を除いて、mAbは、少なくとも80%だけ、CNA19のコラ
ーゲン結合を阻害した。7E2は、57%だけ結合を減少させた。ELISAに
よって測定されるようなmAbの親和性とその阻害効力との間に直接的な相関関
係はないようであった。興味深いことに、mAb 16H9は、コラーゲンへの
CNA19結合を増強する能力を示した(図1)。
【0080】 ブロッキングmAb(blocking mAb)によって認識されるエピトープのマッピ
ング − 22のブロッキングmAbによって認識される抗原性エピトープをマ
ッピングするために、一連のオーバーラッピング(overlapping)合成ペプチド
を作製した。各々のペプチドは、25−アミノ酸長であり、そして全セットは、
完全なCNA19配列に及ぶ。しかし、どのペプチドも、ELISAアッセイに
おいてどのmABとも反応しなかった(データは示されない)。これは、mAb
はコンフォーメーショナルエピトープを認識するを示唆した。CNA19におい
てのようなコンフォーメーションをより取りそうなより長いペプチドを作製する
ために、一連のGST融合構築物(これら各々は、CNA19配列の50〜55
アミノ酸のストレッチ(stretch)をコードした)をまた構築し、そして融合ペ
プチドを精製した。いずれのmAbもこれらの融合ペプチドと反応せず(データ
は示されない)、GST−融合ペプチドは、mAbによって認識され得るコンフ
ォーメーションへ折り畳むことが依然として出来ないことを示唆する。
【0081】 本発明者らのグループによる以前の研究(14)は、CNAとACE(E.f
aecalisのコラーゲン付着因子)との間のアミノ酸配列類似性が、主とし
てCNA19領域にあることを示した。ACEのAドメイン(結合ドメイン)は
、主に、その遠UV CDスペクトルによって測定されるように、β−シートか
ら主に構成された。ACEにおける対応領域がSwissModelを使用して
分析した場合、予測された構造は、X線結晶化によって決定されたCNA19の
ものと高度に類似する骨格コンフォーメーションを示した。次いで、ACEにお
ける対応領域がACE19と呼ばれた。図2Aは、デフォルトパラメータを使用
してのCNA19およびACE19のアミノ酸配列のClustalWアライン
メントの結果を示す。2つの配列は、29%の全体的同一性(overall identity
)および40%の全体的類似性(overall similarity)を有した。より高い相同
性が、CNA19 β鎖A、B、およびHに対応する領域ならびにそれらのフラ
ンキング残基(flanking residues)(それぞれ、8のうち7、9のうち8、お
よび13のうち8の残基が、類似であった)で観察された。これは注目に値し、
何故ならば、これらの鎖は、CNA19の1つの表面のコラーゲン結合トレンチ
(trench)の主要部分を形成するからである(20)。β鎖CおよびDのN末端
部分もまた高度に類似したが、しかし、これらの鎖の残りの部分は相同性がより
低かった。ACE19をクローニングし、そして精製したACE19蛋白質を、
ELISAにおいて、22の抗−CNA19 mAbならびに16H9および7
E8とのその反応性について試験した。7E8を除いて、それはいずれのmAb
とも反応しないことがわかった(第3表)。従って、ACE19は、ACE19
からの対応配列によって置換されたCNA19の領域を有するキメラ蛋白質を構
築するための“不活性”テンプレートとして使用された。次いで、これらのキメ
ラをエピトープをマッピングするために使用した。
【0082】 初めに、CNA19配列の、N−末端4分の1(quarter)(E)、N−末端4
分の3(three-quarters)(G)、中心領域(I)、C−末端4分の1(quarter)
(J)およびC−末端4分の3(three-quarters)(L)をおおよそ含む5つのキ
メラを作製した(図2B)。これらのキメラ蛋白質は、発現系において十分に発
現され、そして可溶性であった。それらの遠UV CDスペクトルは、CNA1
9およびACE19のものと類似のパターンを示し、これらの分子の全体的な折
り畳み(folding)における類似性を示唆する(データは示されず)。
【0083】 キメラを、ELISAアッセイにおいて、22の抗−CNA19 mAbの各
々で試験した。キメラEを除いて、それらは、その他ではなくmAbのいくつか
と良好な反応性を示した(第3表)。全ての5つのキメラ、CNA19およびA
CE19は、7E8、抗−His−タグモノクローナル抗体と反応した。本発明
者らは、キメラEを除いて、各キメラを認識するmAbの数は、各蛋白質内のC
NA19配列の長さにおおよそ比例することに気付いた。これは、キメラG、I
、JおよびLは、好適なコンフォーメーションのCNA19エピトープを示すと
いう示唆としてとられた。
【0084】 キメラGは、17のmAb(1F6、2B1、2B3、3D3、5G4、7C
2、7E2、7G2、8E6、8H10、9A4、9F11、9G3、9G7、
10G5、11D5および11H11)と反応したが、残りの5つ(1H1、3
B12、5D12、5H1および12H10)とは反応しなかった。キメラGに
おいて、CNA19のC末端4分の1配列を、ACE19の関連領域で置換し、
結果は、前者の17のmAbが、アミノ酸残基151〜284のCNA19のN
末端4分の3でのエピトープを認識し、一方、後者の5つが、アミノ酸285〜
318のC末端4分の1でのエピトープを認識することを示唆した(図2B)。
キメラIは、13のmAb(1F6、2B3、3D3、5G4、7C2、7E2
、7G2、8E6、8H10、9A4、9G7、11D5および11H11)と
反応したが、その他とは反応せず、13のmAbがCNA19の中央領域でのエ
ピトープを認識し、一方、残りの9つがNまたはC末端4分の1のいずれかであ
ることを示唆する。同様の論法が、キメラJおよびLに適用された。キメラG、
I、JおよびLのELISAデータを組み合わせると、本発明者らは、CNA1
9の異なる領域へエピトープをマッピングすることができた。11のmAb(2
B3、3D3、5G4、7C2、7E2、7G2、8H10、9A4、9G7、
11D5、および11H11)は、キメラG、IおよびLと反応したがJとは反
応せず、従って、それらはアミノ酸残基187〜284のCNA19の中央領域
へマッピングされた。8E6、9G3および10G5は、キメラGおよびLと反
応したがIまたはJとは反応せず、そしてそれらは、2つのキメラの間で共通の
領域に基づいて中央領域へマッピングされた。8E6および9G3は、ウェスタ
ンブロット分析においてキメラG、Lおよび弱くIと反応すると示され(データ
は示されず)、ELISA結果と一致している。mAbの1つ、1F6は、キメ
ラG、I、およびLと、そしてJと反応した。しかし、Jとのその反応性は、G
、IおよびLとのそれよりも弱かった。従って、1F6は、仮に中央半分へマッ
ピングされた。これはまた、1F6を異なるキメラと共に使用してのウェスタン
ブロット分析によって確認された(データは示されず)。全体で、15のmAb
が、残基187〜284(β鎖Bの第2残基〜β鎖Hの最後の第2残基)のCN
A19の中央領域でのエピトープを認識することがわかった。
【0085】 5つのmAb(1H1、3B12、5D12および12H10)は、キメラJ
およびLと反応したがGまたはIとは反応せず、従ってそれらは、残基283〜
318(β鎖Hの最後の第2残基〜3’末端)のCNA19のC末端4分の1へ
マッピングされた。キメラGとのしかしI、JまたはLとではない反応に基づい
て、mAb2B1および9F11は、残基151〜193のCNA19のN末端
4分の1へマッピングされた。しかし。それらは、キメラEとは反応しなかった
。これは、CNA19とACE19との間のβ鎖AおよびB領域の周りの高い配
列類似性に起因し得、主にACE19であるキメラ蛋白質を生じ、そして従って
キメラEにおけるN末端でのエピトープは、好適なコンフォーメーションで示さ
れ得ななかった。
【0086】 エピトープを更にマッピングするために、第2セットのキメラ(N〜X)を構
築した。キメラN〜Vにおいて、CNA19配列(キメラLにおけるCNA19
配列のN末端出発点からキメラGのCNA19配列のC末端終点)は、徐々に、
ACE19の対応する領域によって置換された。しかし、これらのキメラは、種
々の程度の乏しい溶解性を示した。それらがmAbで試験された場合、キメラN
(図2B)のみが、比較的に適当な数のmAbとの反応を示し、そしてその反応
性は、キメラG、I、JおよびLについて観察されたものよりも低かった(第3
表)。従って、キメラO〜Vを、更に議論しなかった。キメラWおよびXを構築
し、CNA19のC末端4分の1領域へマッピングされたエピトープを更にマッ
ピングし、そしてそれらは良好な溶解性を有した。Wは、多数のmABとの反応
性を示し、それが好適にエピトープを示すことを示唆した(第3表)。キメラX
は、いずれのmAbとも反応せず、Xは非常に少ないCNA19配列を含むとい
う、キメラEについて議論した同様の理由のためである可能性がある。
【0087】 キメラWからの結果は、キメラG、I、JおよびLの結果から得られた結論を
完全に支持した。中央領域にマッピングされた全ての15のmAbおよびN末端
4分の1への2つは、キメラWと反応し、一方、C末端4分の1への5つのmA
bはいずれも反応せず、マッピング結果を確証した。更に、結果は、C末端4分
の1へ前にマッピングされた5つのmAbは、CNA19の真にC末端での最後
の21のアミノ酸残基に局在するエピトープを認識することを示唆した。
【0088】 キメラNからの結果は、以前の結論と大部分は一致している。それは、中央領
域へマッピングされた15のmAbのうちの14と反応し、そしてN末端4分の
1への2つとは反応しなかった。Nと反応しなかった中央領域のmAbは、10
G5であり、これはいくつかの他のキメラとも十分に反応しなかった。1つの可
能性は、10G5は、関連エピトープ(単数または複数)のコンフォーメーショ
ンにおける変化に非常に感受性であり、その結果、僅かな変化が反応性の損失へ
至ったということであった。他の可能性は、10G5によって認識されるエピト
ープ(単数または複数)は、残基187〜207(β鎖B〜β鎖Cの中央)に局
在した。しかし、CNA19のC末端へマッピングされた5つのmAbは、キメ
ラNと反応しなかった。これは、キメラNにおける関連エピトープの不適切な折
り畳みのためと解釈され、何故ならば、キメラG、I、J、LおよびWからの結
果は、明らかに、それらをC末端へ局在化したからである。
【0089】 16H9(CNA55に対して惹起されたmAbの1つ)は、CNA19、キ
メラG,I、L、N(弱く)およびWと反応するとわかった。従って、16H9
はまた、CNA19の中央半分へマッピングされた(第3表)。
【0090】 結論として、CNA19に対して惹起された22の阻害mAbは、コンフォー
メーションに依存するエピトープを認識し、そしてこれらのエピトープは、CN
A19にわたって局在された(図3)。これは、完全分子が、コラーゲンにおけ
る特異的残基に直接接触することによってか、またはコラーゲン3重らせんの調
節に必要な好適なコンフォーメーションをとることによって、コラーゲンとのそ
の相互作用に関与することを示唆する。
【0091】 22のモノクローナル抗体は、S.aureus株Cowan Iのコラーゲ
ン結合を阻害する − mAbおよびキメラを使用してマッピングされた機能的
に関連するエピトープが、S.aureus細胞表面上に提示される全長天然蛋
白質に存在するかどうかを見るために、本発明者は、液相結合アッセイにおいて
、CNAを発現するS.aureus株Cowan Iのコラーゲン結合を阻害
するmAbの能力を試験した。全ての22のmAbは、可溶性125I−コラーゲ
ンへのCowan I結合を阻害し、一方、16H9 抗−His−タグmAb
、7E8は阻害せず(図4)、エピトープはCowan Iの表面に存在するこ
とを示す。CNA19を阻害する能力とコラーゲンへのCowan I結合の間
の粗い相関関係が観察された。例えば、CNA19の良好なインヒビターのうち
の2つである、mAb 9G7および11H11はまた、有効に、コラーゲンへ
のCowan I結合を阻害し(図5)、結合は1μgの抗体でほぼ完全に阻害
された。CNA19の適度なインヒビターである、8E6は、より少なく有効に
、Cowan Iのコラーゲン結合を阻害し、結合は0.5μgの8E6でたっ
た50%超だけ減少され、そしてより大きな阻害が2.5μg超の抗体の使用で
観察された(図5)。16H9は、可溶性コラーゲンへのCowan I結合を
阻害しなかった(図4)。
【0092】 mAbがS.aureusの付着を阻害するかどうかを試験するために、固定
化コラーゲンへのCowan I付着に対するいくつかのmAbの阻害効果をま
た試験した(図6)。試験したものの中で、全てが、種々の程度までだが阻害活
性を示し、そして結果は、可溶性コラーゲンについて観察されたものと一致した
。例えば、9G7および11H11は、効果的に、コラーゲンへのCowan
Iの付着を阻害し、一方、8E6は乏しかった。16H9は、予想されたように
、細菌付着を阻害しなかった(図6)。
【0093】 S.aureus CNA19に対して生成されたモノクローナル抗体の交差
反応性 − 上記に示されるように、S.aureus CNA19に対して惹
起さえたマウスモノクローナル抗体の交差反応性を、インタクトなS.epid
ermidisを認識するそれらの能力を試験したELISAスクリーニングに
よって確立した。図9に示されるように、mAb 11H11は、S.epid
ermidisの5つの異なる臨床分離株を認識した。3D3、9A4、および
12H10を含むいくつかの他のmAbは、より低いが検出可能な結合を有した
。従って、S.epidermidisに対して有用であるためのS.aure
usに対して惹起された抗体の交差反応性が示され、そして従ってここで議論さ
れるCNA19抗体は、複数のブドウ球菌細菌に対して有用であり得る。
【0094】 mAbによるコラーゲンからのS.aureus Cowan Iの追放−−阻
害mAbがプレ形成されたコラーゲン−細菌複合体からS.aureusを追放
し得るかどうかの可能性を試験するために、S.aureus Cowan Iを
1時間125I−コラーゲンと共にインキュベートし、該複合体を形成させた。次
いで、種々の量のmAbを洗浄した複合体へ添加し、そして細胞ペレットにおけ
125Iの減少を、コラーゲン−細菌複合体の解離を示すものとした。
【0095】 全てのmAbは、種々の程度まで、コラーゲン−細菌複合体からコラーゲンを
放出し、一方、抗−Hisタグ抗体7E8および16H9は放出しなかった。1
μgおよび5μgの各mAbの添加後に残存するコラーゲン結合を、図7に示し
た。mAb 1F6、1H1、2B1、3B12、5D12、5H1、7E2、
7G2、9A4、9G3、および9G7は、1μg抗体で、結合コラーゲンの少
なくとも86%を、そして5μg抗体で少なくとも96%の結合コラーゲンを放
出し得た。9F11および12H10は、それぞれ、1μg抗体で54%および
72%の結合コラーゲンを、そして5μg抗体で95.3%および95.5%を
放出し得た。他のmAbは、上述ほど強力な追放体(displacers)でなく、5G
4、8E6、8H10、10G5、11D5および11H11は、それぞれ、1
μg抗体で8%、14%、24%、46%、12%および36%のコラーゲンを
、5μg抗体で50%、50%、79%、71%、48%、および53%のコラ
ーゲンを放出し得た。コラーゲン−細菌複合体からコラーゲンを放出するmAb
の能力とコラーゲン結合を阻害するmAbの有効性との間には、一定の相関関係
がなかった。良好なインヒビターの中で、いくつか(例えば、3B12および9
G7)がまた良好な追放体であり、一方、他(例えば、8H10および11H1
1)は、劣った追放体であった。劣ったインヒビターは、一般的に、劣った追放
活性を示した。種々の濃度での9G7、11H11、8E6および16H9の追
放効果を、図8Aに示した。
【0096】 mAbが固定化コラーゲンの表面からS.aureusを脱着し(detach)得
るかどうかを試験するために、いくつかのmAbを試験した。Cowan Iを
、先ず、固定化コラーゲンへ付着させ、次いで増加する量のmAbを添加した。
付着したままである細菌を、ウサギ−抗マウス抗体を使用して検出した。結果は
、細菌−コラーゲン複合体からの可溶性コラーゲンの追放からのものと一致した
。例えば、9G7はまた強力な追放能力を示し、一方11H11および8E6は
、適度なまたは劣った追放体のままであり、そして16H9は追放しなかった(
図8B)。固定化コラーゲンの表面からCowan Iを追放するmAb 9G7
の能力をまた、異なるタイプの第二抗体(ヤギ−抗ウサギ)、または細菌検出の
ためのクリスタルバイオレットを使用してアッセイした。同様の結果が得られた
(データを示さず)。
【0097】 実施例3:MAB有効性のインビトロ実証 抗体スケールアップおよび精製 ハイブリドーマ細胞を、2〜3リットル培養容積まで2mMピルビン酸ナトリ
ウム、4mM L−グルタミンおよび2×ペニシリン−ストレプトマイシンを含
有するRPMI/DMEM、1×Nutridoma−SP培地において増殖さ
せた。ハイブリドーマ上澄みを遠心分離により収穫した。上澄みを0.45μM
フィルターで濾過し、そしてIgGを、プロテインGクロマトグラフィーを使用
してアフィニティー精製した。モノクローナル抗体を、0.1Mグリシン(pH
2.7)を使用して溶出し、そして直ぐに10分の1容量の2M Tris(p
H8.0)で中和した。次いで、精製したIgGを1×D−リン酸緩衝生理食塩
水(pH7.4)で透析した。必要であれば、精製した抗体を濃縮し、そしてア
リコート凍結させた。
【0098】 S.aureus S.aureus株Barnettを、骨髄炎の患者から分離した。凍結グリ
セロールストックからのS.aureus細菌細胞を、単一血液寒天プレートに
線状接種(streaked)した。次いで、初期プレートからの単一コロニーを、約3
0の血液寒天プレートに再線状接種し、37℃インキュベーター中に24時間配
置した。細菌をプレートからこすり落とし(scraped off)、そして10mlの
滅菌1×PBSを含有する50mlチューブに配置し、そして穏やかに攪拌して
スクレーパーから細菌を除去した。全てのプレートをスクレーピングした後、更
に10mlの滅菌1×PBSを添加し、そして細菌懸濁液を激しく攪拌して、細
菌から寒天破片の分離を促進させた。次いで、細菌懸濁液を3500×gで、4
℃で10分間、RC3C遠心分離機において遠心分離した。上澄みをデカントし
、そして細菌ペレットを20mlの滅菌1×PBSで再懸濁させた。ペレットを
PBSで2回洗浄した。最後に、細菌ペレットを10mlの凍結媒体(freesing
media)(1×D−PBS、pH7.4;10% DMSO;5% BSA)に再
懸濁させ、次いで、所望の容量のために更なる容量の凍結媒体を添加し、そして
1mlアリコートをエタノール/ドライアイスにおいてスナップ凍結(snap froz
en)させ、そして−80℃フリーザーに配置した。注射の日に、凍結細菌ストッ
クを解凍させ、そして滅菌PBSにおいて1:20に希釈した。チャレンジ接種
物(challenge inoculum)のアリコートを血液寒天プレートに配置し、実際のC
FUを測定した。
【0099】 動物性別、種、数、年齢およびソース 雌性Balb/Cマウス(5〜6週齢)を、Taconic Quality Laboratory Ani
mals and Services for Research(Germantown, NY)から購入した。動物を、処
置の開始前に少なくとも14日間順応させた。到着と同時に、マウスを検査し、
吸収材敷料(absorbent bedding)を備えたポリカーボネートシューボックスケ
ージにグループを収容した(5/ケージ)。全てのマウスを、Care and
Use of Laboratory AnimalsについてのNIH G
uideに見られる必要な畜産基準(husbandry standards)下で、12時間明
−暗サイクルで配置した。
【0100】 同定および無作為化 全ての動物を、投薬の前に、尾の刺青(tattoo)を使用して独自に同定した。処
置の開始前に、動物を個々に計量し、そしてそれらの健康を評価した。マウスを
無作為化し、そして層化(stratified)体重を使用して処置グループへ割り当て
た。
【0101】 実験デザイン 第1日目、動物を、モノクローナル抗体9G3、3B12の単回0.5ml
IP注射で処置したか、または処置しなかった。第0日目、約7×107 CFU S.aureusを、単回IV注射(0.1ml)によって尾の静脈を介して
全ての動物へ投与した。
【0102】 IgG投与後24時間で、マウスを、S.aureus(株Barnett)
の単回静脈内注射でチャレンジした。マウスを10日間追跡し、この時点で、全
ての残りのマウスを犠牲にした。処置グループの間に生存時間の有意な差異が検
出された。最初の実験において、9G3(p=0.0002 vs.コントロー
ル;生存時間についてのMantel−Cox検定)を受容したマウスの67パ
ーセント(20/30)が、細菌チャレンジ(bacterial challenge)を生き延
びた。処置された未処理マウスのたったの20%(4/18)が、全研究期間を
生き延びた(図10)。第2実験において、3B12(p=0.03 vs.コ
ントロール;生存時間についてのMantel−Cox検定)を受容したマウス
の70パーセント(14/20)が細菌チャレンジを生き延びた(図11)。逆
に、コントロールマウスのたった27%が、10日間研究を生き延びた。これら
の結果は、明らかに、MSCRAMM特異的モノクローナル抗体がS.aure
usの致死感染に対して有意なレベルの保護を提供することを示す。
【0103】 実施例4:配列情報 可変領域配列の単離および配列決定: CNA19についてのモノクローナル抗体の可変軽鎖および可変重鎖の両方に
ついての配列を、以下のように決定した: メッセンジャーRNAを、Fast Track 2.0キット(Invitrogen;
カタログ番号K4500)を使用して、CNA 3B12ハイブリドーマ細胞か
ら単離した。手短に言えば、10%FBSを含むDMEM−10培地で培養され
た1.4×108のハイブリドーマ細胞をPBSで洗浄し、遠心分離によってペ
レット化し、次いでProtein/RNase Degraderを含有する
洗浄剤(detergent)中で溶解させた。PolyA+mRNAを、オリゴ−dTセ
ルロース上でのアフィニティー精製によって単離した。第一鎖(first strand)
cDNAの合成を、各可変重鎖および可変軽鎖についての20pmolの3’オ
リゴヌクレオチドマウス特異的プライマー(Novagen;カタログ番号69796
および69812)を含有するcDNA合成キット(Novagen;カタログ番号6
9001−3)において、5μgのmRNAおよび逆転写酵素を使用して遂行し
た。cDNAの一部(5〜50ng)を、30サイクルについて(94Cホット
スタート、次いで1分間94C、1分間50Cおよび1分間72Cのサイクル)
、PCR Reagent System(Life Technologies;カタログ番号1
0198−018)およびマウス可変重鎖および軽鎖特異的プライマーセット(
Novagen;カタログ番号70081−3、各々5pmol)を使用して、ポリメ
ラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅させた。PCR産物を、酢酸ナトリウム
緩衝液中の1%超純粋アガロースゲルにおいて電気泳動で分画し、そして臭化エ
チジウム染色によって可視化させた。予測されたサイズにマッチするPCRフラ
グメントをゲルから切り出し、そしてpCR2.1−TOPO(Invitrogen)プ
ラスミドへの連結のために、Bio 101 Genecleanスピンカラム(
カタログ番号1101−400)を使用して精製し、続いてコンピテントTOP
10大腸菌(Invitrogen;カタログ番号K4500)へ形質転換させた。QIA
prep Spin Miniprep Kit(QIAGEN;カタログ番号2710
6)を使用してプラスミドDNAを単離した後、挿入物を有する陽性クローンを
、制限エンドヌクレアーゼ消化およびアガロースゲル電気泳動によって同定し、
続いてM13フォワードおよびM13リバースプライマーを使用してABI自動
シーケンサーにおいて配列決定した。得られた配列は、以下の通りであった:
【0104】
【化1】
【0105】 実施例5:CNA19に対して生成されたmAbの更なるキャラクタライゼー
ション A.固定化コラーゲンへのS.aureusの付着に対する、CNA19[C
BD(151〜318)]に対して生成されたmAbのブロッキング活性 上述のように、CNA19領域、またはコラーゲン結合ドメイン(CBD)の
残基151〜318に対して惹起されたmAbの全てのメンバーは、S.aur
eus Cowan I細胞への125I−コラーゲンの結合を阻害した。細菌を、
各mAbの増加濃度の存在下でコラーゲンへ結合する能力についてアッセイした
場合、抗体3B12、3D3、8E6、11H11、12H10、7C2、9G
7、および5G4が、ブドウ球菌付着をブロックしたことがわかった。mAb
9G7、7C2および3B12の阻害活性は、図12Aおよび12Bに示される
ように、抗体8E6と比較してより有効であるようであった。
【0106】 B.mAbによる、S.aureus細胞と複合体化したコラーゲンの追放 細菌−コラーゲン複合体からコラーゲンを追放することにおける各mAbの役
割を試験するために、125I−標識化コラーゲンを、最初に、S.aureus
細胞へ結合させた。細菌を遠心分離によって収穫し、次いで添加し、そして増加
濃度の各抗体と共にインキュベートした。最後に、細胞へ結合された放射活性を
、γカウンターにおいて測定した。これらの実験条件において、細菌へ結合され
125I−コラーゲンの大部分は、各mAbの添加によって細胞から追放され得
た。モノクローナル抗体1F6、1H1、2B1、3B12、9A4および9G
7は、非常に有効な追放体であることを示し、、一方mAb 5G4、8E6、
11D5および11H11は、細菌細胞からのリガンドの解離に弱く影響を与え
た(図12A、12B、および13を参照のこと)。
【0107】 mAb 3B12を用いて行われた追放反応の時間経過を、図13の差し込み
図において示す。細菌を、先ず、125I−標識化コラーゲンとインキュベートし
た。引き続いて、ブドウ球菌を遠心分離によって収穫し、1μgのmAb 3B
12へ添加し、そして増加期間の間インキュベートした。5分インキュベーショ
ンに続いて、放射標識化リガンドの大部分の迅速な追放が観察された。
【0108】 mAbによる細菌−リガンド複合体の解離がまた、ブドウ球菌が固定化コラー
ゲンへ付着されたるアッセイにおいて実証され得る(図14A〜C)。増加濃度
のmAb 3B12、3D3、7C2、および9G7が、固定化コラーゲンに付
着するS.aureus細胞へ添加されると、細菌が、速やかにウェルから追放
された。抗体12H10および11H11は、適度な追放を促進し、ここでmA
bs 8E6および5G4は複合体を乏しく解離させる。
【0109】 追放反応に関する更なる洞察を得るために、各mAbについてのKD値を、第
2表に示されるように測定した。CBD(151〜318)について比較的に低
い親和性を有するMabは、強い追放活性を示し、逆も同様であった。従って、
各mAbが細菌−コラーゲン複合体からリガンドを追放する効率は、KD値と相
互に関係しないようである。逆に、これらのデータは、CNA19(CBD15
1〜318)が低いおよび高い親和性コンフォーメーション状態を有し得、そし
て“追放体抗体”が低いコンフォーメーション状態を安定化し得るという概念を
支持する。しかし、CNA19への“追放体抗体”の結合が、リガンド結合と不
適合な状態を生じるトレンチへのコンフォーメーション変化を誘発するというこ
とは、排除され得ない。
【0110】 機構が何であろうと、この情報は、細菌からリガンドを有効に阻害および追放
する、本発明に従うCNA19に対するモノクローナル抗体、特に抗体3B12
、3D3、7C2および9G7の臨床的重要性および治療的価値を強調する。従
って、本発明によれば、これらの抗体は、S.aureusおよびS.epid
ermidis感染に冒される患者を処置する方法および予防方法の両方におい
て有用であるということが、熟考される。
【0111】 実施例6:CBD抗体の更なるファミリーおよびCNA19領域の反応性 A.CBD(30〜529)に対するmAbの特性 CBD(30〜529)(またはM55)に対するmAbの新規のファミリー
を生成し、そしてCNAの組換えAドメインと反応する抗体を産生および分泌す
る8つの安定なハイブリドーマを得た。抗体のクラスを、第4表に報告する。該
抗原に対する異なるmAbの相対反応性を、酵素結合イムノソルベント検定法(
ELISA)においてアッセイし、ここで、CNAの全長Aドメインを、マイク
ロタイターウェルにコーティングしそして増加濃度の各mAbと共にインキュベ
ートした。吸着された抗原へ結合された抗体の量は、プラトーに達し、そしてこ
れらの相互作用についての見かけKD(解離定数)値を、半最大シグナルについ
て必要とされる濃度から概算した(第5表)。
【0112】 B.異なるmAbによって認識されるエピトープの局在化 生成されたmAbによって認識されるエピトープを局在化するために、Aドメ
インの種々のセグメントを、ELISAおよびウェスタンブロットにおいて、抗
体結合を支持するそれらの能力について試験した。予想されるように、これらの
実験結果は、全てのmAbがネイティブレセプター(抗体1C9を除く)および
CBD(50−329)と反応することを明らかにした。3つのmAb、2B8
、16H9および1C9はまた、CBD(61−343)およびCBD(151
−318)(CNA19)と反応した。その上、2B8およびより少ない程度で
1C9が、CBDにおいて対応するエピトープ(151−297)を認識した(
第6表)。最初のマッピングにおいてCBD(151−318)CNA19ドメ
インと反応するmAbについての抗原決定基を更に局在化するために、コラーゲ
ン付着因子のCBD(151−318)に及ぶ一連のGST−CNA誘導体を構
築した。得られた組換え蛋白質はいずれも、mAb 16H9および2H8によ
ってELISAにおいて認識されず、しかしそれらは、図15Aに示されるよう
に、CBD(151−318)に対して惹起されたIgGを含有する血清に対し
て良好な反応性を示した。全体的に、これらのデータは、これらのエピトープは
コンフォーメーショナル(conformational)であることを示唆する。
【0113】 mAb 2B8および16H9についてCBD(151−318)におけるコ
ンフォーメーショナルエピトープをマッピングするために、ACE19(174
−319)およびCNA19(151−318)のセグメントからなる5つのキ
メラを構築した。図15Bに示されるように、抗体16H9についてのキメラG
、IおよびLの反応性は、CBD(151−318)の中央半分(central half
)における抗体結合部位の局在化を示唆する。2B8によるキメラLの排他的な
認識は、該融合蛋白質の中央半分におけるエピトープ配置を示唆する。あるいは
、該抗原決定基がCBD(151−318)のC末端にマッピングするという可
能性は、除外され得ない。両方の場合において、エピトープ形成を誘発すること
におけるフランキング領域(flanking regions)の役割は、必要とされるようで
ある。
【0114】 C.リガンド結合に対するmAbの効果 抗CBD(30−529)mAbを、S.aureus細胞へのコラーゲン結
合に対するそれらの効果について試験した。結合阻害アッセイを使用し、ここで
、細菌および125I−コラーゲンを各mAbの存在下でインキュベートした。m
Ab 2B8および1A11のみが、いくらかの程度でブドウ球菌へのリガンド
の結合を阻害した(図15C)。mAb 2B8および1A11は、60%まで
S.aureusへのコラーゲン結合を阻害し、そして最高濃度で共に組み合わ
せた場合、ほぼ完全にリガンド結合をブロックした。2つのmAbはまた、細菌
−コラーゲン複合体からコラーゲンを適度に追放する特性を共有した(図15D
)。
【0115】 実施例7:S.AUREUS臨床分離株によって発現された天然CNAのモノ
クローナル抗体3B12認識 方法要約: 細菌調製 − 10mlのトリプシンダイズブロス一晩培養物を、凍結ストッ
クから調製した画線プレート(streak plate)の単一コロニーから調製した。翌
朝、10mlのトリプシンダイズブロスに、50μlの一晩ストックを接種し、
そして3時間増殖させた。全ての培養物を、増殖期間後に氷上で保存した。全て
の培養物を、ほぼ同一ODへ正規化させた。
【0116】 プロテインAのブロッキング − 全ての培養物を、1×PBS中のウサギI
gGの1:100希釈(0.116mg/ml)10ml中、氷上で、30分間
インキュベートした。細菌を、10分間3000rpmでの遠心分離によって1
0冷1×PBS中で1回洗浄した。それらを、1×PBS中2.5%BSA(P
BSA)に再懸濁させ、そして氷上で保存した。
【0117】 抗体調製 − PBSA中8μg/ml mAb 10mlを、各抗体および上
澄みについて調製した。溶液を氷上で保存した。
【0118】 一次Abインキュベーション − アッセイを、取り扱い易くするために、1
44タイターチューブにおいて行った。マルチチャネルピペットを使用して、2
0μlの細菌を各チューブへ添加した。次いで、0.5mlの8μg/ml A
b溶液を、指定されたチューブへ添加した。全てのチューブを攪拌し、そして3
0分間氷上でインキュベートした。インキュベーションに続いて、各チューブを
攪拌し、次いで10分間3000RPMでプレートローターにおいて遠心分離し
た。上澄みを、各チューブについて手動でデカントした。細菌を冷PBSAにお
いて2回洗浄した。
【0119】 二次PE F(ab’)2インキュベーション − 各チューブは、二次抗体
の1:200希釈0.5mlを受容した。細菌を再懸濁し、そして攪拌によって
混合した。チューブを、10分間隔で2回攪拌して、30分間氷上でインキュベ
ートした。このインキュベーションに続いて、細菌をPBSA中の最終再懸濁物
で2回洗浄した。チューブをFACS分析まで氷上で保存した。
【0120】 FACS分析 − 各タイターチューブ(144)を、12×75mmフロー
チューブへ移した。器具を校正し、そしてFL−2検出器を、アイソタイプコン
トロールPE放射がFL−2ヒストグラムスケールの最初のディケード(decade
)において検出されるように調節した。
【0121】 染色プロフィール − 図16A〜Dのヒストグラム図は、各モノクローナル
での3時間および一晩の培養時点での各株の染色プロフィールを示す。
【0122】 結果 − これらの試験は、本発明に従うmAb 3B12による、S.au
reus株における天然コラーゲンMSCRAMMの認識の例を提供した。
【0123】
【表1】
【0124】
【表2】
【0125】
【表3】
【0126】
【表4】
【0127】
【表5】
【0128】
【表6】
【0129】
【表7】
【0130】
【表8】
【0131】
【表9】
【0132】
【表10】
【0133】
【表11】
【0134】
【表12】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1. 固定化CNA19への125I−コラーゲンの結合の阻害。CNA19
組換え蛋白質を、マイクロタイターウェルへ固定化し(100μl中1μg)、
そして2μgの各mAbの存在下で125I−コラーゲン(8×104cpm)でプ
ローブした。抗体の非存在下でのCNA19への125I−コラーゲンの結合を、
100%結合と設定した。バーは、二重試験を伴う、平均±標準偏差を示す。
【図2A】 図2A. CNA19およびACE19の配列アラインメント(alignment)
。デフォルトパラメータでClustalWを使用した。影を付けたアミノ酸残
基は、同一および類似残基であった。X線結晶学によって測定されたCNA19
のβ−ストランドおよびα−ヘリックスを、CNA19の対応する領域の上のダ
ークバーによって示した。β−ストランドA、B、Dの一部、EおよびHは、観
察されたトレンチを形成しそして*によって示されるものである。
【図2B】 図2B. キメラの略図。CNA19配列は、影を付けたバーによって示され
、一方ACE19はブランクバーによって示される。ダークな影付きボックスは
、β−ストランドを示し、そして縞模様の(striped)ボックスはCNA19の
α−ヘリックスを示す。“*”は、トレンチを形成するβ−ストランドを示す。
数字は、CNA19におけるアミノ酸残基の位置を示す。
【図3】 図3. mAbによって認識されるCNA19エピトープの局在の要約。CN
A19の直下の水平線は、種々のmAbがマップされた領域を示し、各線の上の
数は、該領域におけるmAbの数を示す。中央領域についての数字は、16H9
を含むが、抗−HisタグmAb 7E8を含まない。
【図4】 図4. S.aureus Cowan Iへ結合する125I−コラーゲンに対
する抗−CNA19 mAbの効果。S.aureus Cowan I(5×1
8細胞)を、125I−コラーゲン(5×104cpm)の添加の前に、示される
量の各mAbと共にプレインキュベートした。コラーゲン結合を、“実験手順”
で記載されるように定量した。値をmAbの非存在下で結合するリガンドの割合
として表現する。結果を二重測定の平均±標準偏差として表現する。
【図5】 図5. mAbによるS.aureus細胞への125I−コラーゲン結合の用
量依存性阻害。S.aureus Cowan I細胞(5×108細胞)を、125 I−コラーゲンの添加の前に、増加する濃度のmAb 9G7、11H11、8
E6および16H9と共にプレインキュベートした。値は、抗体の非存在下での
細菌へ結合するリガンドの割合として表現され、そして二重測定の平均±標準偏
差を示す。
【図6】 図6. mAbによる固定化コラーゲンへのS.aureus付着の用量依存
性阻害。マイクロタイターウェルを、以下の実施例セクションにおいて報告され
るように、コラーゲンタイプIIでコーティングした。細菌細胞を、ウェルへ添加
する前に、示される増加する量のmAbと共にプレインキュベートした。付着値
(adherence values)を、抗体の非存在下で得られる付着の割合として表現する
。バーは、平均±標準偏差を示す。各サンプルを二重で行った。
【図7】 図7. コラーゲン−細菌複合体からの125I−コラーゲンの追放。S.au
reus Cowan I細胞(5×108)を、1時間、125I−コラーゲン(5
×104cpm)と共にプレインキュベートした。遠心分離後、細菌−コラーゲ
ン複合体を再懸濁させ、そして示される量の各mAbを懸濁液に添加し、そして
更に1時間インキュベートした。細菌へ結合された残りのコラーゲンの量を、γ
カウンターにおいて測定した。二重サンプルを各データポイントについて使用し
た。
【図8A】 図8A. mAbによるコラーゲン−ブドウ球菌複合体からの125I−コラー
ゲンの用量依存性追放。S.aureus細胞を、図7に報告されるように、12 5 I−コラーゲンと共にプレインキュベートした。増加する量の示されるmAb
を、コラーゲン−細菌複合体へ添加し、そして1時間インキュベートした。細菌
と結合された残りの125I−コラーゲンを、γカウンターにおいて定量した。バ
ーは二重測定の平均からの標準偏差を示す。
【図8B】 図8B. mAbによる固定化コラーゲンへのS.aureus細胞付着の追
放。S.aureus Cowan 1細胞を、コラーゲンコーティングされたプ
レートへ付着させた。洗浄後、示される量のmAbをウェルへ添加し、そして2
時間インキュベートした。多数の洗浄後、残りの付着された細菌の数を、“実験
手順”において報告されるように、ペルオキシダーゼ−複合体化ウサギ抗−マウ
スIgGを使用することによって定量した。データを、mAbの非存在下での付
着された細菌の割合として表現する。値は、二重で行われたインキュベーション
の平均である。
【図9】 図9. S.aureus CNA19に対して生成されたモノクローナル抗
体の交差反応性。S.aureus CNA19に対して惹起されたモノクロー
ナル抗体の交差反応性を、インタクトなS.epidermidisの認識を示
すELISAスクリーニングによって確立した。この図におけるグラフは、CN
A19に対して生成されたモノクローナル抗体の5つのS.epidermid
is株への結合を測定することによって、この認識を反映する。この図に示され
るように、Mab 11H11は、S.epidermidisの5つの異なる
臨床分離株(clinical isolates)を認識した。3D3、9A4、および12H
10を含むいくつかの他のMabは、より低いが検出可能な結合を有した。
【図10】 図10. 未処理動物に対する、本発明に従って9G3モノクローナル抗体で
処理した動物についての生存プロット。
【図11】 図11. 未処理動物に対する、本発明に従って3B12モノクローナル抗体
で処理した動物についての生存プロット。
【図12A】 図12A. CNA19(CBD151−318)に対して生成されたmAb
による固定化コラーゲンへのS.aureus細胞付着の阻害。
【図12B】 図12B. CNA19(CBD151−318)に対して生成されたmAb
による固定化コラーゲンへのS.aureus細胞付着の阻害。
【図13】 図13. CNA19(CBD151〜318)に対して生成されたmAbに
よるS.aureus細胞からの125I−コラーゲンの追放。
【図14A】 図14A. CNA19(CBD151〜318)に対して生成されたmAb
による固定化コラーゲンへ結合されたS.aureus細胞の追放。
【図14B】 図14B. CNA19(CBD151〜318)に対して生成されたmAb
による固定化コラーゲンへ結合されたS.aureus細胞の追放。
【図14C】 図14C. CNA19(CBD151〜318)に対して生成されたmAb
による固定化コラーゲンへ結合されたS.aureus細胞の追放。
【図15A】 図15A. CBD(151〜318)に対して惹起されたポリクローナル抗
体およびmAb 2B8および16H9を用いた固定化GST−CNA融合蛋白
質誘導体のELISA分析。
【図15B】 図15B. ACE19(174〜319)およびCNA19(151〜31
8)のセグメントからなるキメラを使用することによる、mAb 2B8および
16H9についてのエピトープのマッピング。
【図15C】 S.aureus Cowan 1へのコラーゲン結合に対する、CBD(30
〜529)に対して生成されたmAbの阻害活性。
【図15D】 mAb 1A11および2B8によるS.aureus Cowan 1からの1 25 I−コラーゲンの追放。
【図15E】 図15E. mAb 1A11および2B8によるS.aureus Cowa
n 1からの125I−コラーゲンの阻害。
【図16A】 図16A. これらは、各モノクローナルでの、3時間および一晩培養時間ポ
イントでの、3B12という名のモノクローナル抗体による4つの異なる株の認
識を反映する染色プロフィールを示すヒストグラム図である。
【図16B】 図16B. これらは、各モノクローナルでの、3時間および一晩培養時間ポ
イントでの、3B12という名のモノクローナル抗体による4つの異なる株の認
識を反映する染色プロフィールを示すヒストグラム図である。
【図16C】 図16C. これらは、各モノクローナルでの、3時間および一晩培養時間ポ
イントでの、3B12という名のモノクローナル抗体による4つの異なる株の認
識を反映する染色プロフィールを示すヒストグラム図である。
【図16D】 図16D. これらは、各モノクローナルでの、3時間および一晩培養時間ポ
イントでの、3B12という名のモノクローナル抗体による4つの異なる株の認
識を反映する染色プロフィールを示すヒストグラム図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 31/04 C12P 21/08 C12P 21/08 G01N 33/569 E G01N 33/569 33/577 B 33/577 A61L 33/00 T (31)優先権主張番号 60/225,402 (32)優先日 平成12年8月15日(2000.8.15) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CO,CR,CU,CZ,DE ,DK,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD, GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG, MK,MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,P T,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL ,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ, VN,YU,ZA,ZW (71)出願人 ユニヴァーシタ デグリ ストゥディ デ ィ パヴィア イタリア国 アイ−27100 パヴィア ス トラーダ ヌオヴァ 65 (72)発明者 フック マグナス アメリカ合衆国 77005 テキサス州 ヒ ューストン オバーリン 4235 (72)発明者 スー イ アメリカ合衆国 77006 テキサス州 ヒ ューストン バンクス 1215 アパートメ ント2 (72)発明者 スペジャーレ ピエトロ イタリア国 27100 パヴィア ヴィア カルパネリ #17 (72)発明者 ヴィサイ リヴィア イタリア国 20088 ロゼート (ミラノ) ヴィア ドン コロンボ #12 (72)発明者 キャソリニ ファブリジャ イタリア国 23035 サンダロ (ソンド リオ) ヴィア グライル #17 (72)発明者 パティ ジョセフ アメリカ合衆国 30040 ジョージア州 カミング ストラトフォード プレース 6680 (72)発明者 パテル プラチクシャ アメリカ合衆国 30062 ジョージア州 マリエッタ バリーズ コーナー 1300 (72)発明者 ドマンスキー ポール アメリカ合衆国 30319 ジョージア州 アトランタ エヌ.トンプソン ロード 2655 Fターム(参考) 4B064 AG27 CA19 CC24 DA01 DA13 4C081 AB01 AB11 AB31 AC01 AC03 AC06 AC08 BA14 BB04 CD112 CD121 CD131 CD141 CD34 CE01 DA01 DA02 DA03 DA04 DC03 DC05 EA02 EA06 4C085 AA13 AA14 AA16 BA13 BB11 CC07 CC13 DD62 EE01 EE03 4C087 AA01 AA02 BB35 DA15 DA26 MA52 MA55 MA59 MA66 NA14 ZB05 ZB35 4H045 AA11 BA10 CA11 DA76 EA29 FA74

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 S.aureusからのCNA19ペプチドを認識する単離
    された抗体。
  2. 【請求項2】 前記抗体がS.aureusおよびS.epidermid
    isの両方に対して交差反応性である、請求項1に記載の抗体。
  3. 【請求項3】 前記抗体がヒトまたは動物におけるS.aureus感染を
    予防する、請求項1に記載の抗体。
  4. 【請求項4】 前記抗体がヒトまたは動物におけるS.epidermid
    is感染を予防する、請求項1に記載の抗体。
  5. 【請求項5】 前記抗体がS.aureusおよびS.epidermid
    isからなる群から選択されるブドウ球菌細菌のコラーゲン結合を阻害する、請
    求項1に記載の抗体。
  6. 【請求項6】 前記抗体がコラーゲンへのS.aureusおよびS.ep
    idermidisの両方の結合を阻害する、請求項1に記載の抗体。
  7. 【請求項7】 前記抗体がヒトまたは動物における非経口、経口、鼻内、皮
    下、または静脈内投与に好適である、請求項1に記載の抗体。
  8. 【請求項8】 前記抗体がモノクローナル抗体である、請求項1に記載の抗
    体。
  9. 【請求項9】 前記抗体がポリクローナル抗体である、請求項1に記載の抗
    体。
  10. 【請求項10】 請求項1に記載の抗体を含有する単離された抗血清。
  11. 【請求項11】 細胞外マトリックス蛋白質へ結合されたS.aureus
    を追放し(displacing)得る、請求項1に記載の単離された抗体。
  12. 【請求項12】 コラーゲンへ結合されたS.aureusを追放し得る、
    請求項1に記載の単離された抗体。
  13. 【請求項13】 請求項1に記載の抗体および該抗体による結合を検出する
    ための手段を含む、診断キット。
  14. 【請求項14】 有効量の請求項1に記載の抗体および薬学的に許容される
    ビヒクル、担体または賦形剤を含む、S.aureusおよびS.epider
    midisの感染を処置または予防するための薬学的組成物。
  15. 【請求項15】 有効量の請求項1に記載の抗体をヒトまたは動物患者へ投
    与することを含む、S.aureusおよびS.epidermidisの感染
    を処置または予防する方法。
  16. 【請求項16】 有効量の請求項1に記載の抗体をヒトまたは動物患者へ投
    与することを含む、コラーゲンへ結合されたS.aureusおよびS.epi
    dermidisを追放する方法。
  17. 【請求項17】 単離されたS.aureus CNA19ペプチドを患者
    へ投与することを含む、免疫学的応答を誘発する方法。
  18. 【請求項18】 細胞外マトリックスにおける表面蛋白質へ結合された細菌
    を追放し得る抗体を同定する方法であって、該細胞外マトリックスの1以上の表
    面蛋白質を標識化する工程;該細菌が該標識化表面蛋白質へ結合することを確実
    にするに十分な時間、該標識化表面蛋白質を、該表面蛋白質へ結合し得ることが
    公知の細菌と組み合わせる工程;該標識化表面蛋白質へ結合された細菌を収穫す
    る工程;該標識化表面蛋白質へ結合された該細菌に対して追放活性(displaceme
    nt activity)を有すると疑われる抗体を導入する工程;および該標識化表面蛋
    白質から該細菌の追放を引き起こす抗体を同定する工程を含む、方法。
  19. 【請求項19】 前記表面蛋白質がコラーゲンである、請求項18に記載の
    方法。
  20. 【請求項20】 宿主細胞からS.aureusを追放する能力を有する抗
    体が単離される、請求項18に記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記表面蛋白質が固体担体上に固定化される、請求項18
    に記載の方法。
  22. 【請求項22】 請求項18に記載の方法によって産生される単離された追
    放抗体。
  23. 【請求項23】 S.aureus CNA蛋白質のコラーゲン結合ドメイ
    ンの領域151〜318に対して生成される、単離された交差反応性抗体。
  24. 【請求項24】 S.aureus細菌がコラーゲン結合部位へ結合するこ
    とを阻害し得る、請求項21に記載の抗体。
  25. 【請求項25】 S.epidermidis細菌がコラーゲン結合部位へ
    結合することを阻害し得る、請求項21に記載の抗体。
  26. 【請求項26】 請求項1に記載の抗体を含有する単離された抗血清。
  27. 【請求項27】 特定の蛋白質へ結合し得る細菌を追放し得る抗体を同定す
    る方法であって、細菌によって結合されることが公知である1以上の蛋白質を標
    識化する工程;該細菌が該標識化表面蛋白質へ結合することを確実にするに十分
    な時間、該標識化蛋白質を、該蛋白質へ結合し得ることが公知の細菌と組み合わ
    せる工程;該標識化蛋白質へ結合された細菌を収穫する工程;該標識化蛋白質へ
    結合された該細菌に対して追放活性(displacement activity)を有すると疑わ
    れる抗体を導入する工程;および該蛋白質から該細菌の追放を引き起こす抗体を
    同定する工程を含む、方法。
  28. 【請求項28】 請求項27に記載の方法によって産生される単離された追
    放抗体。
  29. 【請求項29】 好適な容器中に、請求項1に記載の抗体および免疫検出試
    薬を含む、免疫検出のための診断キット。
  30. 【請求項30】 前記免疫検出試薬が、前記抗体へ連結される検出可能な標
    識である、請求項29に記載の診断キット。
  31. 【請求項31】 S.aureusからのCNA蛋白質に対して惹起された
    単離されたモノクローナル抗体。
  32. 【請求項32】 請求項31に記載の抗体を含有する単離された抗血清。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003219816A1 (en) * 2002-02-21 2003-09-09 Universita Degli Studi Di Pavia Monoclonal antibodies that are cross-reactive against bacterial collagen binding proteins
EP1481011A4 (en) * 2002-03-05 2007-05-30 Inhibitex Inc MONOCLONAL AND POLYCLONAL ANTIBODIES THAT DETECT COAGULASENEGATIVE STAPHYLOKOCKE PROTEINS
KR101508390B1 (ko) * 2006-06-06 2015-04-08 크루셀 홀란드 비.브이. 포도상구균에 대한 사멸활성을 갖는 인간결합분자 및 그것의 용도
WO2008089476A1 (en) * 2007-01-19 2008-07-24 Inhibitex, Inc. Monoclonal antibodies recognizing the enterococcus faecium acm protein
AU2007356845B2 (en) * 2007-07-23 2013-03-07 Vaccine Research International Plc Inactivated staphylococcal whole-cell vaccine
AU2008292897B2 (en) 2007-08-31 2015-01-22 University Of Chicago Methods and compositions related to immunizing against staphylococcal lung diseases and conditions
US9181329B2 (en) 2007-08-31 2015-11-10 The University Of Chicago Methods and compositions related to immunizing against Staphylococcal lung diseases and conditions
WO2010014304A1 (en) 2008-07-29 2010-02-04 University Of Chicago Compositions and methods related to staphylococcal bacterium proteins
CA2749367A1 (en) 2009-01-12 2010-07-15 Novartis Ag Cna_b domain antigens in vaccines against gram positive bacteria
SI3281947T1 (sl) 2009-04-03 2020-07-31 The University Of Chicago Sestave in metode v zvezi z variantami proteina A (SPA)
EP2588120B1 (en) 2010-07-02 2017-11-15 The University of Chicago Compositions and methods related to protein a (spa) variants
US9176135B2 (en) 2010-08-22 2015-11-03 University Of Rochester Method for predicting and preventing cardiovascular disease
US8945588B2 (en) 2011-05-06 2015-02-03 The University Of Chicago Methods and compositions involving protective staphylococcal antigens, such as EBH polypeptides
WO2017079681A1 (en) 2015-11-05 2017-05-11 The Texas A&M University System Targeting of ligand binding sites in clfa

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6288214B1 (en) * 1996-05-16 2001-09-11 Texas A&M University Systems Collagen binding protein compositions and methods of use

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