JP3328644B2 - 病原性ボレリア・ブルグドルフェリ菌株、病原性ボレリア・ブルグドルフェリの単離及び再培養法 - Google Patents
病原性ボレリア・ブルグドルフェリ菌株、病原性ボレリア・ブルグドルフェリの単離及び再培養法Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ライム−病(Ly
me−Krankheit)に対するワクチン、その取
得法、モノクローナル抗体、病原性ボレリア・ブルグド
ルフェリ菌株、抗原、組換えDNA、組換えベクター、
抗原の取得法及び病原性B.ブルグドルフェリを単離か
つ再培養する方法に関する。
me−Krankheit)に対するワクチン、その取
得法、モノクローナル抗体、病原性ボレリア・ブルグド
ルフェリ菌株、抗原、組換えDNA、組換えベクター、
抗原の取得法及び病原性B.ブルグドルフェリを単離か
つ再培養する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ライム−ボレリオース(Lyme−Bo
rreliose)は、温帯における屡々、ダニにより
媒介される伝染病である。これは、スピロヘータ ボレ
リア・ブルグドルフェリ(Borrelia burg
dorferi)により惹起され、この菌は特にマダニ
(Ixodes)によりヒトに伝染される。この病気
は、多くの臓器例えば皮ふ、中枢又は末梢神経系、心
臓、肝臓、腎臓及び骨格筋系に羅病する慢性で漸進性の
伝染病である。抗生物質を用いる治療によるこの病気の
可能な処置は困難であるので、現在は、病原菌そのもの
及び宿主のB.ブルグドルフェリでの感染に対する免疫
応答を研究する多大の努力がなされている。ライム病に
かかったヒトでは、B.ブルグドルフェリに対する高い
抗体価が確認されるが、この感染に対する保護の作用は
得られない。この病原体は非常に迅速に血管から組織中
に移行し、そこで、免疫系にもはや直接到達可能ではな
いと考えられる。このことは、抗体による保護は、感染
の開始の直後にのみ、病原体がなお血管内に存在するか
ぎりにおいて可能であることを意味している。
rreliose)は、温帯における屡々、ダニにより
媒介される伝染病である。これは、スピロヘータ ボレ
リア・ブルグドルフェリ(Borrelia burg
dorferi)により惹起され、この菌は特にマダニ
(Ixodes)によりヒトに伝染される。この病気
は、多くの臓器例えば皮ふ、中枢又は末梢神経系、心
臓、肝臓、腎臓及び骨格筋系に羅病する慢性で漸進性の
伝染病である。抗生物質を用いる治療によるこの病気の
可能な処置は困難であるので、現在は、病原菌そのもの
及び宿主のB.ブルグドルフェリでの感染に対する免疫
応答を研究する多大の努力がなされている。ライム病に
かかったヒトでは、B.ブルグドルフェリに対する高い
抗体価が確認されるが、この感染に対する保護の作用は
得られない。この病原体は非常に迅速に血管から組織中
に移行し、そこで、免疫系にもはや直接到達可能ではな
いと考えられる。このことは、抗体による保護は、感染
の開始の直後にのみ、病原体がなお血管内に存在するか
ぎりにおいて可能であることを意味している。
【0003】種々の動物におけるB.ブルグドルフェリ
による自然の感染が発見された事実は、ライム病に関す
る実験室内モデルを作る試みをもたらした。このこと
は、限られた結果で成功した。例えば、マウスにおける
B.ブルグドルフェリに対して特異的な免疫応答の誘発
を目的とした実験では、既に長時間培養したB.ブルグ
ドルフェリ−単離体での同系交配−マウス種の感染は、
種々の臓器例えば脳、心臓、肺及び腎臓内での、ライム
病を有する患者で観察されるそれと匹敵する中程度であ
るが顕著な病理形態学的な変化をもたらしたことが判明
した(Schaible等による(1988)、Inf
ect.Immun.1,41)。動物における重大な
病気の発症は、おそらく、宿主の免疫防御及び/又は長
時間にわたり試験管内で培養されたスピロヘータの減少
された毒性に依り、阻止された(Johnson等によ
る(1984)J.Clin.Microbiol.2
0,747,Schwan等による(1988)Inf
ect.and Immun.56,1837)。
による自然の感染が発見された事実は、ライム病に関す
る実験室内モデルを作る試みをもたらした。このこと
は、限られた結果で成功した。例えば、マウスにおける
B.ブルグドルフェリに対して特異的な免疫応答の誘発
を目的とした実験では、既に長時間培養したB.ブルグ
ドルフェリ−単離体での同系交配−マウス種の感染は、
種々の臓器例えば脳、心臓、肺及び腎臓内での、ライム
病を有する患者で観察されるそれと匹敵する中程度であ
るが顕著な病理形態学的な変化をもたらしたことが判明
した(Schaible等による(1988)、Inf
ect.Immun.1,41)。動物における重大な
病気の発症は、おそらく、宿主の免疫防御及び/又は長
時間にわたり試験管内で培養されたスピロヘータの減少
された毒性に依り、阻止された(Johnson等によ
る(1984)J.Clin.Microbiol.2
0,747,Schwan等による(1988)Inf
ect.and Immun.56,1837)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎となって
いる課題は、ライム病に対する有効なワクチンを製造す
ることである。しかしながら、このためには、まず、適
当な実験動物モデルの開発が必要である。ところで、機
能的T−及びB−細胞のないマウス、いわゆるScid
−マウス(Scid−Maus;Bosma等によるN
ature(1983)10,52参照)を実験動物と
して使用することが提案された。それというのも、Sc
id−マウスは病原性B.ブルグドルフェリ−単離体で
の感染時に、多系統疾病しかも、主として多発関節炎及
び心筋炎を発症するからである。この動物モデルによ
り、はじめて、ライム病に対するこのワクチンの作用を
確かめることが可能になる。
いる課題は、ライム病に対する有効なワクチンを製造す
ることである。しかしながら、このためには、まず、適
当な実験動物モデルの開発が必要である。ところで、機
能的T−及びB−細胞のないマウス、いわゆるScid
−マウス(Scid−Maus;Bosma等によるN
ature(1983)10,52参照)を実験動物と
して使用することが提案された。それというのも、Sc
id−マウスは病原性B.ブルグドルフェリ−単離体で
の感染時に、多系統疾病しかも、主として多発関節炎及
び心筋炎を発症するからである。この動物モデルによ
り、はじめて、ライム病に対するこのワクチンの作用を
確かめることが可能になる。
【0005】本発明の対象物は、B.ブルグドルフェリ
の31kD抗原(OspA)又は/及び34kD抗原
(OspB)殊に菌株B31(ATCC35210)又
は/及びZS7(DSM5527)のOspA又は/及
びOspBに関して特異的なモノクローナル抗体1種以
上を含有する、ライム病に対する受動ワクチンである。
IgG群特にIgG2b又はIgG1亜群の本発明によ
る抗体を含有するワクチンが有利である。本発明による
抗体の適用は、意外にも、例えばB.ブルグドルフェリ
の41kD表面抗原(Flagellin)に対する他
の抗体の適用とは反対に、免疫欠失実験動物特に生存可
能な病原性B.ブルグドルフェリ特にB.ブルグドルフ
ェリZS7で感染されたScid−マウスにおいて、関
節炎、心筋炎及び肝炎の発症を完全に又は少なくとも充
分に阻止する作用をする。
の31kD抗原(OspA)又は/及び34kD抗原
(OspB)殊に菌株B31(ATCC35210)又
は/及びZS7(DSM5527)のOspA又は/及
びOspBに関して特異的なモノクローナル抗体1種以
上を含有する、ライム病に対する受動ワクチンである。
IgG群特にIgG2b又はIgG1亜群の本発明によ
る抗体を含有するワクチンが有利である。本発明による
抗体の適用は、意外にも、例えばB.ブルグドルフェリ
の41kD表面抗原(Flagellin)に対する他
の抗体の適用とは反対に、免疫欠失実験動物特に生存可
能な病原性B.ブルグドルフェリ特にB.ブルグドルフ
ェリZS7で感染されたScid−マウスにおいて、関
節炎、心筋炎及び肝炎の発症を完全に又は少なくとも充
分に阻止する作用をする。
【0006】場合によっては、本発明によるワクチン
は、作用物質としての抗体と共になお慣用の担持剤、充
填剤及び助剤をも含有していてもよい。
は、作用物質としての抗体と共になお慣用の担持剤、充
填剤及び助剤をも含有していてもよい。
【0007】更に、本発明は、実験動物特に、B.ブル
グドルフェリ生物体又はその1部、特に完全B.ブルグ
ドルフェリB31又は/及びZS7生物体で免疫化され
ているマウスのリンパ細胞又は脾臓細胞からの、ライム
病に対する受動ワクチンの取得法にも関し、この際、免
疫化された動物のリンパ細胞又は脾臓細胞から細胞融合
により、本発明のモノクローナル抗体を産生するハイブ
リドーマを取得する。
グドルフェリ生物体又はその1部、特に完全B.ブルグ
ドルフェリB31又は/及びZS7生物体で免疫化され
ているマウスのリンパ細胞又は脾臓細胞からの、ライム
病に対する受動ワクチンの取得法にも関し、この際、免
疫化された動物のリンパ細胞又は脾臓細胞から細胞融合
により、本発明のモノクローナル抗体を産生するハイブ
リドーマを取得する。
【0008】OspAに対する本発明による抗体LA−
2(IgG2b)を産生するハイブリドーマ−セルライ
ン(ECACC89091302)も本発明の対象物で
ある。更に、OspAに対する抗体LA−26.1(I
gG1)を産生するハイブリドーマ−セルラインECA
CC90050406並びにOspBに対する抗体LA
−25.1もしくはLA−27.1(IgG2bもしく
はIgG1)産生性のハイブリドーマ−セルラインEC
ACC90050405もしくはECACC90050
407も本発明の対象物である。
2(IgG2b)を産生するハイブリドーマ−セルライ
ン(ECACC89091302)も本発明の対象物で
ある。更に、OspAに対する抗体LA−26.1(I
gG1)を産生するハイブリドーマ−セルラインECA
CC90050406並びにOspBに対する抗体LA
−25.1もしくはLA−27.1(IgG2bもしく
はIgG1)産生性のハイブリドーマ−セルラインEC
ACC90050405もしくはECACC90050
407も本発明の対象物である。
【0009】同様に、本発明には、病原性B.ブルグド
ルフェリ菌株ZS7(DSM5527)も包含される。
ルフェリ菌株ZS7(DSM5527)も包含される。
【0010】更に、本発明のモノクローナル抗体と免疫
反応する抗原も本発明の対象物である。これは、Osp
AもしくはOspBの全アミノ酸配列又はOspAもし
くはOspBの免疫原作用をする部分配列(免疫原性エ
ピトープ)のみをも含有する抗原である。当業者は、こ
の蛋白質の可能な免疫原性エピトープを困難なく、Os
pA−蛋白質の構造分析(例えばChou-Fassm
ann Analyse)により確認し、実験的にその
作用を試験することができる。
反応する抗原も本発明の対象物である。これは、Osp
AもしくはOspBの全アミノ酸配列又はOspAもし
くはOspBの免疫原作用をする部分配列(免疫原性エ
ピトープ)のみをも含有する抗原である。当業者は、こ
の蛋白質の可能な免疫原性エピトープを困難なく、Os
pA−蛋白質の構造分析(例えばChou-Fassm
ann Analyse)により確認し、実験的にその
作用を試験することができる。
【0011】本発明の1目的物は、殊に本発明の抗体と
免疫反応する組換え抗原でもあり、この際、抗原に関し
て暗号化するDNA−配列は、組換えベクター特に蛋白
質表現のために好適である原核性ベクター上に存在す
る。
免疫反応する組換え抗原でもあり、この際、抗原に関し
て暗号化するDNA−配列は、組換えベクター特に蛋白
質表現のために好適である原核性ベクター上に存在す
る。
【0012】殊に、本発明の目的物は、特異的に本発明
の抗体と免疫反応し、図1に記載のアミノ酸配列又はこ
の配列からの免疫原性エピトープを有する、B.ブルグ
ドルフェリからの抗原である。相応して、本発明は、
(1)図1に記載の配列、(2)遺伝子コードの変性の
範囲内でそれに相応する核酸配列又は(3)(1)又は
/及び(2)からの配列と厳しい条件下にハイブリド形
成し、B.ブルグドルフェリZS7の31kD抗原又は
その免疫原性エピトープに関して暗号化する配列を有す
る組換えDNAにも関する。ここで、「厳しいハイブリ
ド形成条件」なる概念は、マニアチス(Maniati
s)等のモレキュラー・クローニング・ア・ラボラトリ
イ・マニュアル(Molecular Cloning
A Laboratory Manual(198
2),Cold Spring Harbor Lab
oratory New York)に記載のような条
件と解すべきである。
の抗体と免疫反応し、図1に記載のアミノ酸配列又はこ
の配列からの免疫原性エピトープを有する、B.ブルグ
ドルフェリからの抗原である。相応して、本発明は、
(1)図1に記載の配列、(2)遺伝子コードの変性の
範囲内でそれに相応する核酸配列又は(3)(1)又は
/及び(2)からの配列と厳しい条件下にハイブリド形
成し、B.ブルグドルフェリZS7の31kD抗原又は
その免疫原性エピトープに関して暗号化する配列を有す
る組換えDNAにも関する。ここで、「厳しいハイブリ
ド形成条件」なる概念は、マニアチス(Maniati
s)等のモレキュラー・クローニング・ア・ラボラトリ
イ・マニュアル(Molecular Cloning
A Laboratory Manual(198
2),Cold Spring Harbor Lab
oratory New York)に記載のような条
件と解すべきである。
【0013】特に、組換え非融合蛋白質又はβ−ガラク
トシダーゼ−融合蛋白質である、本発明の抗原が有利で
ある。
トシダーゼ−融合蛋白質である、本発明の抗原が有利で
ある。
【0014】更に、本発明は、本発明による組換えDN
Aの1以上のコピーを有する組換えベクターをも包含す
る。この本発明によるベクターは、原核性及び/又は真
核性のベクターであってよく、原核性ベクターが有利で
ある。この組換えベクターは、宿主細胞中に染色体外に
存在(例えばプラスミド)していてよいか又は宿主細胞
のゲノム内に組み込むこともできる(例えばバクテリオ
ファージラムダ)。本発明のベクターはプラスミドが有
利である。特に、組換えベクターpZS−7/31−2
(DSM5528)が有利である。
Aの1以上のコピーを有する組換えベクターをも包含す
る。この本発明によるベクターは、原核性及び/又は真
核性のベクターであってよく、原核性ベクターが有利で
ある。この組換えベクターは、宿主細胞中に染色体外に
存在(例えばプラスミド)していてよいか又は宿主細胞
のゲノム内に組み込むこともできる(例えばバクテリオ
ファージラムダ)。本発明のベクターはプラスミドが有
利である。特に、組換えベクターpZS−7/31−2
(DSM5528)が有利である。
【0015】1以上の本発明による抗体を用いるB.ブ
ルグドルフェリ遺伝子バンクの検査により、本発明によ
る抗原を取得する方法も本発明の対象であり、ここで
は、使用抗体と正の免疫反応を示すクローンを単離す
る。
ルグドルフェリ遺伝子バンクの検査により、本発明によ
る抗原を取得する方法も本発明の対象であり、ここで
は、使用抗体と正の免疫反応を示すクローンを単離す
る。
【0016】本発明による抗原は、それ自体、活性免疫
化のため、即ち、生物体内での抗体形成を誘発するため
に使用することができるので、作用物質としての本発明
の抗原を、場合によっては慣用の担持剤、充填剤及び助
剤と共に含有する、ライム病に対する活性ワクチンも本
発明に包含される。本発明による抗原を遺伝子工学的な
方法で取得するのが有利な実施形である。
化のため、即ち、生物体内での抗体形成を誘発するため
に使用することができるので、作用物質としての本発明
の抗原を、場合によっては慣用の担持剤、充填剤及び助
剤と共に含有する、ライム病に対する活性ワクチンも本
発明に包含される。本発明による抗原を遺伝子工学的な
方法で取得するのが有利な実施形である。
【0017】天然のもしくは組換えOspAを正常マウ
スに適用すると、Scid−マウスへの受動的伝達の後
にこれをライム−ボレリオースに対して保護する防御抗
体の形成を誘発する事実が判明した。殊に、組換えOs
pAは、天然のOspAと匹敵する保護的免疫応答を誘
発し、従って、ヒトのライム−ボレリオースに対するワ
クチンに関する有望な候補であることが判明した。
スに適用すると、Scid−マウスへの受動的伝達の後
にこれをライム−ボレリオースに対して保護する防御抗
体の形成を誘発する事実が判明した。殊に、組換えOs
pAは、天然のOspAと匹敵する保護的免疫応答を誘
発し、従って、ヒトのライム−ボレリオースに対するワ
クチンに関する有望な候補であることが判明した。
【0018】更に、本発明の対象は、ライム病に対する
受動ワクチンを取得する方法であり、この際、実験動物
特にマウスを本発明による抗原で免疫化し、この免疫化
された実験動物から常法で、保護性の、ポリクローナル
又はモノクローナルの抗体を取得する。
受動ワクチンを取得する方法であり、この際、実験動物
特にマウスを本発明による抗原で免疫化し、この免疫化
された実験動物から常法で、保護性の、ポリクローナル
又はモノクローナルの抗体を取得する。
【0019】最後に、本発明には、病原性B.ブルグド
ルフェリ生物体の単離及び再培養法も包含され、これ
は、免疫欠失実験動物特に、予め病原体で感染されたマ
ウスから病原体を取得し、この際、病原体の病原性を保
持残留させることよりなる。特に、感染されたScid
−マウスの血液及び/又は関節から病原性B.ブルグド
ルフェリZS7(DSM5527)生物体を取得する方
法が有利である。
ルフェリ生物体の単離及び再培養法も包含され、これ
は、免疫欠失実験動物特に、予め病原体で感染されたマ
ウスから病原体を取得し、この際、病原体の病原性を保
持残留させることよりなる。特に、感染されたScid
−マウスの血液及び/又は関節から病原性B.ブルグド
ルフェリZS7(DSM5527)生物体を取得する方
法が有利である。
【0020】次の実施例及び図1及び図2により本発明
を詳述する。
を詳述する。
【0021】図1はB.ブルグドルフェリZS7からの
31kD抗原(OspA)のDNA−及びアミノ酸配列
を示す図であり、図2は、組換え蛋白質rZS7/31
−2の免疫学的特性を示す図である。
31kD抗原(OspA)のDNA−及びアミノ酸配列
を示す図であり、図2は、組換え蛋白質rZS7/31
−2の免疫学的特性を示す図である。
【0022】
【実施例】例 1 B.ブルグドルフェリ菌株での感染によるScid−マ
ウスでの関節炎、心臓炎及び肝炎の誘発 B.ブルグドルフェリでのマウスの処置 C.B−17 Scid種(Scid−突然変異に関す
るホモ接合体)及びC.B−17種の成長したマウスに
生存可能であるか又は殺した(UV−照射)B.ブルグ
ドルフェリ生物体1×105、5×105、1×106又
は1×108を尻尾のつけ根に皮下注射する。
ウスでの関節炎、心臓炎及び肝炎の誘発 B.ブルグドルフェリでのマウスの処置 C.B−17 Scid種(Scid−突然変異に関す
るホモ接合体)及びC.B−17種の成長したマウスに
生存可能であるか又は殺した(UV−照射)B.ブルグ
ドルフェリ生物体1×105、5×105、1×106又
は1×108を尻尾のつけ根に皮下注射する。
【0023】ダニ及びマウスからのB.ブルグドルフェ
リの単離 この実験をすでに長期間培養されてきたB.ブルグドル
フェリ菌株B31(ATCC35210)及び雌のイキ
ソデス・リチヌスダニ(Ixodes rizinus
Zecke)から単離された、新らしい単離体B.ブ
ルグドルフェリZS7(DSM5527)を用いて実施
した。すべてのB.ブルグドルフェリ株を変性ケリーの
培地(Kelly's Medium)中で培養した
(Barbour等著、1983年、Switzerl
and.Curr.Microbiol.第8巻、第1
23頁)。エタノールで殺菌したダニの腸中部から、又
は感染したマウスの血液から得られたB.ブルグドルフ
ェリ有機体をカナマイシン8μg/ml及びフルオルウ
ラシル230μg/mlの添加下にケリーの培地中でま
ず培養した(Johnson等著、1984年、J.C
lin.Microbiol.第1巻、第81頁)。
リの単離 この実験をすでに長期間培養されてきたB.ブルグドル
フェリ菌株B31(ATCC35210)及び雌のイキ
ソデス・リチヌスダニ(Ixodes rizinus
Zecke)から単離された、新らしい単離体B.ブ
ルグドルフェリZS7(DSM5527)を用いて実施
した。すべてのB.ブルグドルフェリ株を変性ケリーの
培地(Kelly's Medium)中で培養した
(Barbour等著、1983年、Switzerl
and.Curr.Microbiol.第8巻、第1
23頁)。エタノールで殺菌したダニの腸中部から、又
は感染したマウスの血液から得られたB.ブルグドルフ
ェリ有機体をカナマイシン8μg/ml及びフルオルウ
ラシル230μg/mlの添加下にケリーの培地中でま
ず培養した(Johnson等著、1984年、J.C
lin.Microbiol.第1巻、第81頁)。
【0024】血清学的テスト B.ブルグドルフェリ特異的抗体の検出を慣用のエリザ
(ELISA)法により実施した(Justus等著、
1988年、Wehrmed.Mschr.第32巻、
第263頁)。免疫グロブリン(Ig)の含量に関する
標準曲線を抗マウスIg(Paesel,フランクフル
ト、西独からの血清溶液の1:500希釈)を含有する
シャーレの塗布及び全−マウスIgG−又はIgM含量
の滴定(Calbiochem.LaJolla,US
A)により得た。全血清IgM及びIgGを同様に測定
した。B.ブルグドルフェリ特異的IgM−又はIgG
−抗体の濃度をIg μg/ml血清で示した。
(ELISA)法により実施した(Justus等著、
1988年、Wehrmed.Mschr.第32巻、
第263頁)。免疫グロブリン(Ig)の含量に関する
標準曲線を抗マウスIg(Paesel,フランクフル
ト、西独からの血清溶液の1:500希釈)を含有する
シャーレの塗布及び全−マウスIgG−又はIgM含量
の滴定(Calbiochem.LaJolla,US
A)により得た。全血清IgM及びIgGを同様に測定
した。B.ブルグドルフェリ特異的IgM−又はIgG
−抗体の濃度をIg μg/ml血清で示した。
【0025】免疫蛍光法及びギームザ(Giemsa)
染色 血液50μlをヘマトクリット管中にピペットで採取し
(Becton und Dickinson,Hei
delberg,BRD)、ヘマトクリット遠心分離機
(ECCO,BRD)中5000gで遠心分離した。こ
の管を血清と赤血球の中間相で切開し、血清の5μlを
スライドプレート上に担持した(Superior,B
ad Mergentheim,BRD)。血清試料で
被覆されたスライドプレートを空中で乾燥し、100%
エタノール中−20℃で1分間固定する。家兎−抗B.
ブルグドルフェリ高免疫血清(1:100希釈)と共に
室温で1時間恒温保持した後、このスライドプレートを
PBS中で5回洗浄し、次いでFITC結合山羊−家兎
−抗血清(1:20希釈、Jackson Lab.,
West Grove,USA)で1時間染色する。こ
のスライドプレートを洗浄し、カイザー(Kaise
r)のグリセリン−ゼラチン(Merck,Darms
tadt,BRD)中に埋め込み、すぐに蛍光顕微鏡で
検査した。未処置の血液滴を空気中で乾燥し、メタノー
ル中で固定し、ギームザ(0.1%、Merck,Da
rmstadt,BRD)で染色し、PBS中で脱色
し、エンテラン(Entellan;Merck,Da
rmstadt,BRD)中に埋め込む。
染色 血液50μlをヘマトクリット管中にピペットで採取し
(Becton und Dickinson,Hei
delberg,BRD)、ヘマトクリット遠心分離機
(ECCO,BRD)中5000gで遠心分離した。こ
の管を血清と赤血球の中間相で切開し、血清の5μlを
スライドプレート上に担持した(Superior,B
ad Mergentheim,BRD)。血清試料で
被覆されたスライドプレートを空中で乾燥し、100%
エタノール中−20℃で1分間固定する。家兎−抗B.
ブルグドルフェリ高免疫血清(1:100希釈)と共に
室温で1時間恒温保持した後、このスライドプレートを
PBS中で5回洗浄し、次いでFITC結合山羊−家兎
−抗血清(1:20希釈、Jackson Lab.,
West Grove,USA)で1時間染色する。こ
のスライドプレートを洗浄し、カイザー(Kaise
r)のグリセリン−ゼラチン(Merck,Darms
tadt,BRD)中に埋め込み、すぐに蛍光顕微鏡で
検査した。未処置の血液滴を空気中で乾燥し、メタノー
ル中で固定し、ギームザ(0.1%、Merck,Da
rmstadt,BRD)で染色し、PBS中で脱色
し、エンテラン(Entellan;Merck,Da
rmstadt,BRD)中に埋め込む。
【0026】組織学的標本作製及び染色法 あらかじめB.ブルグドルフェリで感染させたマウスか
ら種々の内部器官(脳、心臓、肺、肝臓、腎臓、脾臓及
び関節)を感染後の種々異なる時点で取り出し、凍結薄
片の調製のために液体窒素中で保存するか、又はパラフ
ィン又はメタクリレート中への埋め込みのために5%ホ
ルムアルデヒド(PBS中)中で保存する。4〜7μm
の薄片を製造し、ヘマトキシリン−エオシンで染色し、
エンテラン(Entellan;Merck社、ダルム
シュタット、BRD)中に埋め込む。免疫組織学をスト
レプトアビジン/ビオチン/ペルオキシダーゼシステム
を使用して実施した(Kramer等著、1989年、
Eur.J.Immunol.第19巻、第151
頁)。
ら種々の内部器官(脳、心臓、肺、肝臓、腎臓、脾臓及
び関節)を感染後の種々異なる時点で取り出し、凍結薄
片の調製のために液体窒素中で保存するか、又はパラフ
ィン又はメタクリレート中への埋め込みのために5%ホ
ルムアルデヒド(PBS中)中で保存する。4〜7μm
の薄片を製造し、ヘマトキシリン−エオシンで染色し、
エンテラン(Entellan;Merck社、ダルム
シュタット、BRD)中に埋め込む。免疫組織学をスト
レプトアビジン/ビオチン/ペルオキシダーゼシステム
を使用して実施した(Kramer等著、1989年、
Eur.J.Immunol.第19巻、第151
頁)。
【0027】第1表は単離体ZS7及びB31のB.ブ
ルグドルフェリ生物体が、あらかじめ生存可能な生物体
を接種したScid-マウスの血液中に全実験期間の間
検出されたことを示す。いずれにせよ、試験管内におい
ては、菌株ZS7のスピロヘーターのみを再培養するこ
とができ、菌株B31を再培養することはできなかっ
た。再培養した生物体と最初のB.ブルグドルフェリZ
S7単離体との比較の際に、蛋白質含量において又はプ
ラスミドプロフィルにおいて全く変化を確認することは
できなかった。B.ブルグドルフェリで感染したSci
d-マウス中には全監察期間の間、重要でない抗体の力
価は全く検出されなかったか、又は著しく僅かであっ
た。この動物中では、B.ブルグドルフェリ特異的Ig
M−又はIgG−抗体は全く見い出されなかった(第1
表)。これに対し、B.ブルグドルフェリで感染したす
べてのC.B−17−対照マウスは多量の全−Ig及び
B.ブルグドルフェリ特異的IgM−及びIgG−抗体
の高められた力価を示した。B.ブルグドルフェリZS
7での感染7日〜20日後に、Scid-マウスは関節
炎の第1次臨床症状(両方の脛骨足根骨関節の発赤及び
はれ)を示し、これは時間と共にひどくなった。これに
対してUV−照射B.ブルグドルフェリZS7で又は生
存可能なB.ブルグドルフェリB31生物体で感染した
Scid-マウス及び生存可能なB.ブルグドルフェリ
ZS7生物体で感染したC.B−17−対照マウスには
全く関節炎の症状は見い出されなかった。
ルグドルフェリ生物体が、あらかじめ生存可能な生物体
を接種したScid-マウスの血液中に全実験期間の間
検出されたことを示す。いずれにせよ、試験管内におい
ては、菌株ZS7のスピロヘーターのみを再培養するこ
とができ、菌株B31を再培養することはできなかっ
た。再培養した生物体と最初のB.ブルグドルフェリZ
S7単離体との比較の際に、蛋白質含量において又はプ
ラスミドプロフィルにおいて全く変化を確認することは
できなかった。B.ブルグドルフェリで感染したSci
d-マウス中には全監察期間の間、重要でない抗体の力
価は全く検出されなかったか、又は著しく僅かであっ
た。この動物中では、B.ブルグドルフェリ特異的Ig
M−又はIgG−抗体は全く見い出されなかった(第1
表)。これに対し、B.ブルグドルフェリで感染したす
べてのC.B−17−対照マウスは多量の全−Ig及び
B.ブルグドルフェリ特異的IgM−及びIgG−抗体
の高められた力価を示した。B.ブルグドルフェリZS
7での感染7日〜20日後に、Scid-マウスは関節
炎の第1次臨床症状(両方の脛骨足根骨関節の発赤及び
はれ)を示し、これは時間と共にひどくなった。これに
対してUV−照射B.ブルグドルフェリZS7で又は生
存可能なB.ブルグドルフェリB31生物体で感染した
Scid-マウス及び生存可能なB.ブルグドルフェリ
ZS7生物体で感染したC.B−17−対照マウスには
全く関節炎の症状は見い出されなかった。
【0028】組織病理学も、生存可能なB.ブルグドル
フェリZS7で感染したScid-マウス中での関節炎
による関節変化を証明した(第1表)。軟骨組織及び/
又は骨の糜爛及び破壊を伴なう、形成過度の炎症性関節
液−被覆細胞の存在により特徴付けられる重症の関節障
害が確認された。更に心内膜、心筋層及び心膜中への単
核細胞の浸潤を伴なう心臓全壁炎が確認された。同様
に、肝臓の進行性の炎症が確認され、この際、門脈域及
び中心静脈に限定された単核細胞の浸潤、肉芽腫症反応
及び最後に肝臓線維症が確認された。更に、腎臓、肺、
脳及び横紋筋中で僅かな障害が確認された。
フェリZS7で感染したScid-マウス中での関節炎
による関節変化を証明した(第1表)。軟骨組織及び/
又は骨の糜爛及び破壊を伴なう、形成過度の炎症性関節
液−被覆細胞の存在により特徴付けられる重症の関節障
害が確認された。更に心内膜、心筋層及び心膜中への単
核細胞の浸潤を伴なう心臓全壁炎が確認された。同様
に、肝臓の進行性の炎症が確認され、この際、門脈域及
び中心静脈に限定された単核細胞の浸潤、肉芽腫症反応
及び最後に肝臓線維症が確認された。更に、腎臓、肺、
脳及び横紋筋中で僅かな障害が確認された。
【0029】
【表1】
【0030】* :ギームザ(Geimsa)-染色又
は免疫蛍光; **:血液(B)、関節(G)からの単離; ° :(+)脛骨足根骨関節の発赤及びはれ; °°:(−)<7.5μg/ml 血清 例 2 Scid-マウスのライム・ボレリオース(Lyme-B
orreliose)の経過に対するB.ブルグドルフ
ェリ31kD抗原にとって特異的なモノクローナル抗体
の作用 モノクローナル抗体の製造 完全な免疫システムを有するマウスをB.ブルグドルフ
ェリ有機体で免疫にする際に、B.ブルグドルフェリに
特異的であるポリクローナル抗体が表現される(第1表
参照)。
は免疫蛍光; **:血液(B)、関節(G)からの単離; ° :(+)脛骨足根骨関節の発赤及びはれ; °°:(−)<7.5μg/ml 血清 例 2 Scid-マウスのライム・ボレリオース(Lyme-B
orreliose)の経過に対するB.ブルグドルフ
ェリ31kD抗原にとって特異的なモノクローナル抗体
の作用 モノクローナル抗体の製造 完全な免疫システムを有するマウスをB.ブルグドルフ
ェリ有機体で免疫にする際に、B.ブルグドルフェリに
特異的であるポリクローナル抗体が表現される(第1表
参照)。
【0031】生後10週の、同血統交配種BALB/c
の雌マウスを超音波ホモジナイズドボレリエン(Bor
relien;B.ブルグドルフェリ、B31株;AT
CC35210)で免疫にする。
の雌マウスを超音波ホモジナイズドボレリエン(Bor
relien;B.ブルグドルフェリ、B31株;AT
CC35210)で免疫にする。
【0032】免疫法: 0日目:完全フロインドのアジュバント中のボレリエン
−抗原200μgを皮下注射 21日目、35日目、49日目、63日目:燐酸塩緩衝
食塩水中のボレリエン−抗原100μgで促進(腹腔
内) 66日目:脾臓の取り出し、及び個々の細胞懸濁液の製
造 この免疫脾臓細胞を骨髄腫細胞系Ag8−PAIとポリ
エチレングリコールの使用下に標準法により融合させた
(J,H.Peters、H.Baumgarten,
M.Schulze著、“Monoklonale A
ntikoerper”Springer-Verla
g社、ハイデルベルグ)。
−抗原200μgを皮下注射 21日目、35日目、49日目、63日目:燐酸塩緩衝
食塩水中のボレリエン−抗原100μgで促進(腹腔
内) 66日目:脾臓の取り出し、及び個々の細胞懸濁液の製
造 この免疫脾臓細胞を骨髄腫細胞系Ag8−PAIとポリ
エチレングリコールの使用下に標準法により融合させた
(J,H.Peters、H.Baumgarten,
M.Schulze著、“Monoklonale A
ntikoerper”Springer-Verla
g社、ハイデルベルグ)。
【0033】融合生成物を96穴組織培養プレート中に
播種した。8日後、B.ブルグドルフェリ特異的モノク
ローナル抗体の存在に関して細胞培養上澄を固層−エリ
ザを用いて調べた(J,H.Peters等著、前
記)。
播種した。8日後、B.ブルグドルフェリ特異的モノク
ローナル抗体の存在に関して細胞培養上澄を固層−エリ
ザを用いて調べた(J,H.Peters等著、前
記)。
【0034】抗体−生産性培養からのハイブリドーマ細
胞を限界希釈法によりクローン化した。引き続き、個々
のクローンの培養上澄を新たに固相エリザ中で、かつウ
エスタンブロット分析により、かつ免疫蛍光試験により
特徴付けた。亜クラスIgG2bのモノクローナル抗体
LA−2はモノクローナルハイブリドーマ系から生産さ
れ、分泌され、かつウエスタンブロット法で、電気泳動
法によりSDS−ゲル上で分離され、ウエスタンブロッ
ト法で膜上に搬送されたB.ブルグドルフェリ蛋白質と
接触する際にすべての実験したB.ブルグドルフェリ菌
株(特に、単離体ZS7及びB31)からの31kDa
−構造、(Osp−A)と反応する。モノクローナル抗
体LA−26.1c(抗−OspAIgG1)、LA2
5.1(抗−OspB(34kDa抗原);IgG2
b)及びLA27.1(抗−OspB(34kDa抗
原)、IgG1)は同様に製造され、特徴付けられた。
胞を限界希釈法によりクローン化した。引き続き、個々
のクローンの培養上澄を新たに固相エリザ中で、かつウ
エスタンブロット分析により、かつ免疫蛍光試験により
特徴付けた。亜クラスIgG2bのモノクローナル抗体
LA−2はモノクローナルハイブリドーマ系から生産さ
れ、分泌され、かつウエスタンブロット法で、電気泳動
法によりSDS−ゲル上で分離され、ウエスタンブロッ
ト法で膜上に搬送されたB.ブルグドルフェリ蛋白質と
接触する際にすべての実験したB.ブルグドルフェリ菌
株(特に、単離体ZS7及びB31)からの31kDa
−構造、(Osp−A)と反応する。モノクローナル抗
体LA−26.1c(抗−OspAIgG1)、LA2
5.1(抗−OspB(34kDa抗原);IgG2
b)及びLA27.1(抗−OspB(34kDa抗
原)、IgG1)は同様に製造され、特徴付けられた。
【0035】B.ブルグドルフェリZS7でのマウスの
感染 C.B−17Scid-マウスに生存可能なB.ブルグ
ドルフェリZS7−生物体1×108を尻尾のつけ根に
皮下注射した。
感染 C.B−17Scid-マウスに生存可能なB.ブルグ
ドルフェリZS7−生物体1×108を尻尾のつけ根に
皮下注射した。
【0036】抗血清でのマウスの処置 感染したScid−マウスを種々の抗血清で1週間あた
り2回処置した。第1の群をNMS(正常マウス血清)
で、第2の群をIMS免疫マウス血清)で、かつ第3の
群をモノクローナル抗体LA−2(B.ブルグドルフェ
リからの31kD抗原に対する)で処置した。投与抗血
清の量は第1週目は100μlもしくはLA−2におい
て100μg、第2週目は200μlもしくはLA−2
において200μg及び第3週目は300μlもしくは
LA−2において300μgであった。
り2回処置した。第1の群をNMS(正常マウス血清)
で、第2の群をIMS免疫マウス血清)で、かつ第3の
群をモノクローナル抗体LA−2(B.ブルグドルフェ
リからの31kD抗原に対する)で処置した。投与抗血
清の量は第1週目は100μlもしくはLA−2におい
て100μg、第2週目は200μlもしくはLA−2
において200μg及び第3週目は300μlもしくは
LA−2において300μgであった。
【0037】第2表は未処置又はNMS処置Scid−
マウスが12日後に関節炎もしくは心臓炎及び肝炎の臨
床的及び組織病理学的徴候を現わしたことを示す。これ
に対してモノクローナル抗体LA−2の投与がScid
−マウスにおいて明らかに症状の減少に作用した。臨床
的には関節のわずかな発赤、そして組織病理学的には辺
縁の変化のみが確認された。IMSで処置したマウスは
全く臨床的関節炎の所見を示さなかった。
マウスが12日後に関節炎もしくは心臓炎及び肝炎の臨
床的及び組織病理学的徴候を現わしたことを示す。これ
に対してモノクローナル抗体LA−2の投与がScid
−マウスにおいて明らかに症状の減少に作用した。臨床
的には関節のわずかな発赤、そして組織病理学的には辺
縁の変化のみが確認された。IMSで処置したマウスは
全く臨床的関節炎の所見を示さなかった。
【0038】B.ブルグドルフェリ病原体の検出は、未
処置又はNMS処置のマウスにおいてのみ試験管内培養
において得られた。LA−2又はIMS処置マウスにお
いてはB.ブルグドルフェリは検出されなかった(第2
表)。
処置又はNMS処置のマウスにおいてのみ試験管内培養
において得られた。LA−2又はIMS処置マウスにお
いてはB.ブルグドルフェリは検出されなかった(第2
表)。
【0039】
【表2】
【0040】例 3 B.ブルグドルフェリZS7からの31kD抗原(Os
pA)の発現クローン化 DNA−調製 B.ブルグドルフェリ株ZS7からの高分子DNAを変
性ケリーの培地中で培養することにより精製した。この
スピロヘーターを10000gで遠心分離することによ
りペレットにし、PBS−緩衝液中で3回洗浄する。乾
燥したペレットをTE(トリス10mmol/l、ED
TA1mmol/l、pH7.4)10ml中に再懸濁
し、リゾチーム(5mg/ml)で30℃で15分間処
置し、20%SDS1mlを添加することによりDNA
を遊離する。NaCl 1.5ml(5mol/l)の
添加後、この溶液を同容量のフェノールで抽出し、次い
でクロロホルムでの抽出を行なう。次いで、このDNA
を無水エタノール2容量を添加し、−20℃で1夜恒温
保持することにより沈殿させた。遠心分離後、残分をT
E0.5ml中に溶かし、DNAse不含RNAseA
(20μg/ml)と45分間55℃で恒温保持し、3
7℃でプロティナーゼK(0.1μg/ml)で1時間
の処置を行なった。この溶液を0.3mol/l Na
OAcで調節し、フェノール−クロロホルムで前記のよ
うに抽出した。エタノールで沈殿させた後、DNAを再
びTE中に取り込む。
pA)の発現クローン化 DNA−調製 B.ブルグドルフェリ株ZS7からの高分子DNAを変
性ケリーの培地中で培養することにより精製した。この
スピロヘーターを10000gで遠心分離することによ
りペレットにし、PBS−緩衝液中で3回洗浄する。乾
燥したペレットをTE(トリス10mmol/l、ED
TA1mmol/l、pH7.4)10ml中に再懸濁
し、リゾチーム(5mg/ml)で30℃で15分間処
置し、20%SDS1mlを添加することによりDNA
を遊離する。NaCl 1.5ml(5mol/l)の
添加後、この溶液を同容量のフェノールで抽出し、次い
でクロロホルムでの抽出を行なう。次いで、このDNA
を無水エタノール2容量を添加し、−20℃で1夜恒温
保持することにより沈殿させた。遠心分離後、残分をT
E0.5ml中に溶かし、DNAse不含RNAseA
(20μg/ml)と45分間55℃で恒温保持し、3
7℃でプロティナーゼK(0.1μg/ml)で1時間
の処置を行なった。この溶液を0.3mol/l Na
OAcで調節し、フェノール−クロロホルムで前記のよ
うに抽出した。エタノールで沈殿させた後、DNAを再
びTE中に取り込む。
【0041】遺伝子バンクの製造 高分子DNAを3秒間の超音波処置により静力学的に破
砕する。T4−DNA−ポリメラーゼ(37℃で30分
間)及びクレノウ酵素(20℃で5分間)を、生じたD
NA−フラグメントの末端を平面にするために使用し
た。平らな末端を有するDNAを発現ベクターpUEX
1のBamHI−位中にアダプター/クロン化法の適用
下に連結する(Bresan及びStanley著、1
987年、Nucl.Acid.Res.,第1056
頁)。セファクリル(Sephacryl)S−100
0を介するモレキュラーシーブ・クロマトグラフィーに
よる大きさ選択工程及びコンピテント宿主細胞大腸菌
(MC1061)の形質転換の後、組換えプラーク形成
単位(pfu)の量を次のように測定した:任意抽出ク
ローンをとり出し、選択培地(25μg/mlアンピシ
リンを有するLB)2ml中で飽和まで培養する。この
プラスミド−DNAを常用のアルカリ性溶菌法により単
離し、引き続きBamHIで切断する。分析したプラス
ミドの50%より多くが平均≧1.5kbの長さのDN
A−挿入を有した。
砕する。T4−DNA−ポリメラーゼ(37℃で30分
間)及びクレノウ酵素(20℃で5分間)を、生じたD
NA−フラグメントの末端を平面にするために使用し
た。平らな末端を有するDNAを発現ベクターpUEX
1のBamHI−位中にアダプター/クロン化法の適用
下に連結する(Bresan及びStanley著、1
987年、Nucl.Acid.Res.,第1056
頁)。セファクリル(Sephacryl)S−100
0を介するモレキュラーシーブ・クロマトグラフィーに
よる大きさ選択工程及びコンピテント宿主細胞大腸菌
(MC1061)の形質転換の後、組換えプラーク形成
単位(pfu)の量を次のように測定した:任意抽出ク
ローンをとり出し、選択培地(25μg/mlアンピシ
リンを有するLB)2ml中で飽和まで培養する。この
プラスミド−DNAを常用のアルカリ性溶菌法により単
離し、引き続きBamHIで切断する。分析したプラス
ミドの50%より多くが平均≧1.5kbの長さのDN
A−挿入を有した。
【0042】B.ブルグドルフェリZS7−遺伝子バン
クの平板培養及びスクリーニング 細胞を24×24cmプレート上に、プレートあたり7
000pfuの密度で平板培養し、30℃で1夜恒温保
持する。ニトロセルロースフィルター(NC)上にクロ
ーンを移した後、β−ガラクトシダーゼ−融合蛋白質の
発現を42℃で2時間の恒温保持により誘発した。この
フィルターを5%SDS処置したワットマン(What
man)3MM紙上に移し、95℃で約25分間恒温保
持した。次いで、この蛋白質を、常用の半乾燥ウエスタ
ンブロット法装置を使用して電気ブロットした。NC−
フィルターをDNAse−処置した後、免疫活性クロー
ンをモノクローナル抗体の使用下に発現スクリーニング
により同定した。NC−フィルター上の非特異的結合位
を0.2%(重量/容量)ゼラチンと3mmol/l
NaN3を含有するPBSと4時間恒温保持することに
より飽和した。引き続き、このフィルターを抗−31k
Dモノクローナル抗体クローンLA−2の培養上澄と共
に18時間連続的な振盪下に恒温保持した。十分な洗浄
(PBS+1%(容量/容量)トライトンX−100;
PBS+0.5mol/l塩化ナトリウム;PBS+1
mol/l塩化ナトリウム;各工程10分間)の後、こ
のフィルターを家兎−抗−マウス−IgG−抗体のペル
オキシダーゼ標識F(ab)2−調剤の1:10000
希釈と室温で1.5時間連続的振盪下に恒温保持した。
このフィルターを再び前記のように洗浄し、次いでペル
オキシダーゼ基質としてのジアミノベンチジンと共に恒
温保持する。組換PFU104のうちの20クローンが
モノクローナル抗体LA−2と反応した。
クの平板培養及びスクリーニング 細胞を24×24cmプレート上に、プレートあたり7
000pfuの密度で平板培養し、30℃で1夜恒温保
持する。ニトロセルロースフィルター(NC)上にクロ
ーンを移した後、β−ガラクトシダーゼ−融合蛋白質の
発現を42℃で2時間の恒温保持により誘発した。この
フィルターを5%SDS処置したワットマン(What
man)3MM紙上に移し、95℃で約25分間恒温保
持した。次いで、この蛋白質を、常用の半乾燥ウエスタ
ンブロット法装置を使用して電気ブロットした。NC−
フィルターをDNAse−処置した後、免疫活性クロー
ンをモノクローナル抗体の使用下に発現スクリーニング
により同定した。NC−フィルター上の非特異的結合位
を0.2%(重量/容量)ゼラチンと3mmol/l
NaN3を含有するPBSと4時間恒温保持することに
より飽和した。引き続き、このフィルターを抗−31k
Dモノクローナル抗体クローンLA−2の培養上澄と共
に18時間連続的な振盪下に恒温保持した。十分な洗浄
(PBS+1%(容量/容量)トライトンX−100;
PBS+0.5mol/l塩化ナトリウム;PBS+1
mol/l塩化ナトリウム;各工程10分間)の後、こ
のフィルターを家兎−抗−マウス−IgG−抗体のペル
オキシダーゼ標識F(ab)2−調剤の1:10000
希釈と室温で1.5時間連続的振盪下に恒温保持した。
このフィルターを再び前記のように洗浄し、次いでペル
オキシダーゼ基質としてのジアミノベンチジンと共に恒
温保持する。組換PFU104のうちの20クローンが
モノクローナル抗体LA−2と反応した。
【0043】31kD抗原(OspA)の配列分析 LA−2との抗体反応プラスの組換え大腸菌の挿入DN
Aを常法で単離した。このクローンのDNA−挿入分は
B.ブルグドルフェリ31kD抗原をコードするOsp
A−遺伝子を完全な長さで含有する。この挿入分を有す
るプラスミドをpZS−7/31−2と表わし、DSM
にブタペスト条約にのっとり寄託した(DSM552
8)。
Aを常法で単離した。このクローンのDNA−挿入分は
B.ブルグドルフェリ31kD抗原をコードするOsp
A−遺伝子を完全な長さで含有する。この挿入分を有す
るプラスミドをpZS−7/31−2と表わし、DSM
にブタペスト条約にのっとり寄託した(DSM552
8)。
【0044】この免疫プラスのクローンから生産された
組換蛋白質はrZS7/31−2として示された。Os
pA−遺伝子のコードしたDNA−配列を決定した。こ
の配列をこれから誘導したOspA蛋白質のアミノ酸配
列と共に図1に示した。
組換蛋白質はrZS7/31−2として示された。Os
pA−遺伝子のコードしたDNA−配列を決定した。こ
の配列をこれから誘導したOspA蛋白質のアミノ酸配
列と共に図1に示した。
【0045】図1は、B.ブルグドルフェリの31kD
抗原がアミノ酸273を有する蛋白質に相当すること明
らかにする。
抗原がアミノ酸273を有する蛋白質に相当すること明
らかにする。
【0046】非融合蛋白質の調製 a) 免疫反応性蛋白質rZS7/31−2を発現する
クローンをアンピシリンを含有するLB10ml中で3
0℃で一夜培養した。培養物1mlを選択培地100m
l中に装入し、良好な通気下に30℃で密度8×107
細胞/ml(A600=0.2)まで培養した。組換蛋
白質の発現を42℃への宿主細胞の移動により得た。冷
却し、遠心分離した後、細胞をSTE−緩衝液(10m
mol/lトリス、100mmol/l塩化ナトリウ
ム、1mmol/lEDTA、pH8.0)中で洗浄
し、残分を溶菌緩衝液(25%蔗糖、50mmol/l
トリス、pH8.0)0.6ml中に再懸濁させた。リ
ゾチーム(10mg/ml)150μlを添加し、この
混合物を氷上で15分間恒温保持した後、DNAse1
(10mg/ml)18μlと共に1mol/l塩化マ
グネシウム5μlの存在下に、更に恒温保持(氷上15
分間)した。最後に4×洗浄剤混合物(1%トライトン
×100、0.5%デオキシコレート、0.1mol/
lNaCl、10mmol/lトリス、pH7.4)2
50μlを添加し、氷上で5分間恒温保持した。遠心分
離後、残分を2回緩衝液A(50mmol/l トリ
ス、50mmol/l NaCl、1mmol/l E
DTA、pH8.0)で洗浄し、付加的に8M尿素を含
有する緩衝液A9容量中に再懸濁し、室温で1時間恒温
保持した。この試料を緩衝液B(50mmol KH2
PO4/K2HPO4、50mol/l NaCl、1m
mol/l EDTA、pH10.7)9部で希釈し、
室温で30分間撹拌し、この際pH−値をKOHの添加
下に10.7に保持した。溶剤のpH値をHClの添加
により7.0に調節した後、この試料を一夜緩衝液Aに
対して透析し(4℃で)、SS34−回転装置中で4
℃、10000rpmで10分間遠心分離した。組換蛋
白質を含有する上澄を−20℃で保存した。
クローンをアンピシリンを含有するLB10ml中で3
0℃で一夜培養した。培養物1mlを選択培地100m
l中に装入し、良好な通気下に30℃で密度8×107
細胞/ml(A600=0.2)まで培養した。組換蛋
白質の発現を42℃への宿主細胞の移動により得た。冷
却し、遠心分離した後、細胞をSTE−緩衝液(10m
mol/lトリス、100mmol/l塩化ナトリウ
ム、1mmol/lEDTA、pH8.0)中で洗浄
し、残分を溶菌緩衝液(25%蔗糖、50mmol/l
トリス、pH8.0)0.6ml中に再懸濁させた。リ
ゾチーム(10mg/ml)150μlを添加し、この
混合物を氷上で15分間恒温保持した後、DNAse1
(10mg/ml)18μlと共に1mol/l塩化マ
グネシウム5μlの存在下に、更に恒温保持(氷上15
分間)した。最後に4×洗浄剤混合物(1%トライトン
×100、0.5%デオキシコレート、0.1mol/
lNaCl、10mmol/lトリス、pH7.4)2
50μlを添加し、氷上で5分間恒温保持した。遠心分
離後、残分を2回緩衝液A(50mmol/l トリ
ス、50mmol/l NaCl、1mmol/l E
DTA、pH8.0)で洗浄し、付加的に8M尿素を含
有する緩衝液A9容量中に再懸濁し、室温で1時間恒温
保持した。この試料を緩衝液B(50mmol KH2
PO4/K2HPO4、50mol/l NaCl、1m
mol/l EDTA、pH10.7)9部で希釈し、
室温で30分間撹拌し、この際pH−値をKOHの添加
下に10.7に保持した。溶剤のpH値をHClの添加
により7.0に調節した後、この試料を一夜緩衝液Aに
対して透析し(4℃で)、SS34−回転装置中で4
℃、10000rpmで10分間遠心分離した。組換蛋
白質を含有する上澄を−20℃で保存した。
【0047】b) このクローンは免疫反応性蛋白質r
ZS7/31−2を培地中にも分泌するので、培養上澄
から直接精製(アフィニティークロマトグラフィー)す
ることも可能である。
ZS7/31−2を培地中にも分泌するので、培養上澄
から直接精製(アフィニティークロマトグラフィー)す
ることも可能である。
【0048】組換OspA(非融合)蛋白質の調製及び
アフィニティークロマトグラフィー精製 引き続き組換蛋白質をアフィニティークロマトグラフィ
ーにより精製した。この目的のためには精製したモノク
ローナル抗体LA−2を活性化セファロースCL4Bに
共有結合させた。組換蛋白質を含有する透析尿素抽出液
をマウスIgG−セファロースCL4Bに吸着し、引き
続きLA−2−セファロースCL4Bカラムを介して加
えた。強力な洗浄後、結合した組換蛋白質を0.1mo
l/lグリセリン/HCl−0.1mol/l NaC
l、pH2.5で溶離した。集めたフラクションのpH
値を0.5mol/l K2HPO4 1/10容量の添
加により、すぐに中和した。蛋白質含有フラクションを
濃縮し、透析した。SDS−ポリアクリルアミドゲル電
気泳動を用いて精製の度合を測定した。
アフィニティークロマトグラフィー精製 引き続き組換蛋白質をアフィニティークロマトグラフィ
ーにより精製した。この目的のためには精製したモノク
ローナル抗体LA−2を活性化セファロースCL4Bに
共有結合させた。組換蛋白質を含有する透析尿素抽出液
をマウスIgG−セファロースCL4Bに吸着し、引き
続きLA−2−セファロースCL4Bカラムを介して加
えた。強力な洗浄後、結合した組換蛋白質を0.1mo
l/lグリセリン/HCl−0.1mol/l NaC
l、pH2.5で溶離した。集めたフラクションのpH
値を0.5mol/l K2HPO4 1/10容量の添
加により、すぐに中和した。蛋白質含有フラクションを
濃縮し、透析した。SDS−ポリアクリルアミドゲル電
気泳動を用いて精製の度合を測定した。
【0049】組換蛋白質rZS7/31−2の免疫学的
特徴付け 組換蛋白質rZS7/31−2を免疫学的に調べた。比
較のために組換蛋白質rB31/41−9(B.ブルグ
ドルフェリ41kD表面抗原)を用いた。
特徴付け 組換蛋白質rZS7/31−2を免疫学的に調べた。比
較のために組換蛋白質rB31/41−9(B.ブルグ
ドルフェリ41kD表面抗原)を用いた。
【0050】平板−マイクロ力価プレートを組換蛋白質
rZS7/31−2及びrB31/41−9の尿素抽出
液で、もしくは遺伝子発現のために使用した大腸菌株M
C1061の尿素抽出液で塗布した。非特異的結合位を
燐酸塩緩衝食塩溶液中の0.2%ゼラチンで封鎖した。
このように準備したマイクロ力価プレートの窪みを前記
モノクローナル抗体LA−2(抗−31kD、Osp−
A)、LA−1(抗−41kD、フラジェリン)もしく
はACHT−2(抗−α1−抗キモトリプシン)で配合
した。結合したモノクローナル抗体をペルオキシダーゼ
標識した種特異性抗−マウス免疫グロブリンと反応させ
た。結合したペルオキシダーゼ標識抗体をペルオキシダ
ーゼ基質オルトフェニレンジアミンを使用して定量し
た。マイクロ力価プレート中で492nm(A492)に
おける吸収を自動プレート測光機を用いて直接測定し
た。吸収の強度は結合したモノクローナル抗体の量に関
する尺度である。
rZS7/31−2及びrB31/41−9の尿素抽出
液で、もしくは遺伝子発現のために使用した大腸菌株M
C1061の尿素抽出液で塗布した。非特異的結合位を
燐酸塩緩衝食塩溶液中の0.2%ゼラチンで封鎖した。
このように準備したマイクロ力価プレートの窪みを前記
モノクローナル抗体LA−2(抗−31kD、Osp−
A)、LA−1(抗−41kD、フラジェリン)もしく
はACHT−2(抗−α1−抗キモトリプシン)で配合
した。結合したモノクローナル抗体をペルオキシダーゼ
標識した種特異性抗−マウス免疫グロブリンと反応させ
た。結合したペルオキシダーゼ標識抗体をペルオキシダ
ーゼ基質オルトフェニレンジアミンを使用して定量し
た。マイクロ力価プレート中で492nm(A492)に
おける吸収を自動プレート測光機を用いて直接測定し
た。吸収の強度は結合したモノクローナル抗体の量に関
する尺度である。
【0051】モノクローナル抗体LA−2は特異的な方
法でrZS7/31−2と反応するが、MC1061も
しくはrB31/41−9とは反応しない。モノクロー
ナル抗体LA−1の対照反応はrB31/41−9に関
して特異的である。モノクローナル対照抗体ACHT−
2(負対照)は蛋白質のいずれとも注目に値する反応を
示さない。
法でrZS7/31−2と反応するが、MC1061も
しくはrB31/41−9とは反応しない。モノクロー
ナル抗体LA−1の対照反応はrB31/41−9に関
して特異的である。モノクローナル対照抗体ACHT−
2(負対照)は蛋白質のいずれとも注目に値する反応を
示さない。
【0052】図2はモノクローナル抗体LA−2により
特異的な方法で認識される抗原エピトープがB.ブルグ
ドルフェリZS7のゲノムからクローン化された組換蛋
白質rZS7/31−2上に発現されることを示す。
特異的な方法で認識される抗原エピトープがB.ブルグ
ドルフェリZS7のゲノムからクローン化された組換蛋
白質rZS7/31−2上に発現されることを示す。
【0053】例 4 31kD(OspA)もしくは34kD抗原(Osp
B)に関して特異的な抗体と41kD抗原(フラジェリ
ン)に特異的な抗体との比較 モノクローナル抗体LA−2及びLA-26.1は31
kD抗原OspAを認識し、アイソタイプIgG2bも
しくはIgG1からのものである。モノクローナル抗体
LA−25.1及びLA−27.1は34kD抗原Os
pBを認識し、アイソタイプIgG2bもしくはIgG
1からのものである。モノクローナル抗体LA−10及
びLA−21はB.ブルグドルフェリのフラジェリン−
結合41kDペリプラズム蛋白質に関して特異的であ
り、アイソタイプIgG2aもしくはIgG1からのも
のである。すべての前記抗体は例2に記載された方法に
より得られた。この実験においてはScid−マウス中
の他のB.ブルグドルフェリに対するモノクローナル抗
体もライム−ボレリオース(Lyme-Borreli
ose)の臨床的症状の保護に作用するかどうかを確認
した。
B)に関して特異的な抗体と41kD抗原(フラジェリ
ン)に特異的な抗体との比較 モノクローナル抗体LA−2及びLA-26.1は31
kD抗原OspAを認識し、アイソタイプIgG2bも
しくはIgG1からのものである。モノクローナル抗体
LA−25.1及びLA−27.1は34kD抗原Os
pBを認識し、アイソタイプIgG2bもしくはIgG
1からのものである。モノクローナル抗体LA−10及
びLA−21はB.ブルグドルフェリのフラジェリン−
結合41kDペリプラズム蛋白質に関して特異的であ
り、アイソタイプIgG2aもしくはIgG1からのも
のである。すべての前記抗体は例2に記載された方法に
より得られた。この実験においてはScid−マウス中
の他のB.ブルグドルフェリに対するモノクローナル抗
体もライム−ボレリオース(Lyme-Borreli
ose)の臨床的症状の保護に作用するかどうかを確認
した。
【0054】B.ブルグドルフェリB31−有機体1×
108での皮下接種後91日でC57BL/6−マウス
からポリクローナル抗−B31−免疫血清(IMS)を
採取した。B.ブルグドルフェリZS7 1×108で
の皮下接種後68日でC57BL/6−マウスからポリ
クローナル抗−ZS7 IMSを採取した。両方の血清
はエリザ−システムで測定したように特異的抗体60μ
g/mlを含有した(Schaible等著、J.Ex
p.Med.,第170巻、1989年、第1427〜
143 2頁)。正常マウス血清(NMS)を非感染C
57BL/6−マウスから採取した。
108での皮下接種後91日でC57BL/6−マウス
からポリクローナル抗−B31−免疫血清(IMS)を
採取した。B.ブルグドルフェリZS7 1×108で
の皮下接種後68日でC57BL/6−マウスからポリ
クローナル抗−ZS7 IMSを採取した。両方の血清
はエリザ−システムで測定したように特異的抗体60μ
g/mlを含有した(Schaible等著、J.Ex
p.Med.,第170巻、1989年、第1427〜
143 2頁)。正常マウス血清(NMS)を非感染C
57BL/6−マウスから採取した。
【0055】接種時及びこれに続き4日間の間隔で、前
記抗体、IMS、NMS又はPBS−緩衝液を次の記録
によりScid−マウス中に腹腔内に受動移動した: 0日目及び 3日目:100μl 7日目及び10日目:200μl 13日目及び17日目:300μl 抗−ZS7 IMS、抗−B31 IMSで、又はモノ
クローナル抗体LA−2で処置したScid−マウスは
全く関節炎の臨床的症状を示さなかった、すなわち21
日間の監察期間の間、脛骨足根骨関節の発赤及びはれは
全く現われなかった。同様に心臓炎及び肝炎の症状も全
く確認されなかった。組織病理学的検査は抗−ZS7−
IMS、抗−B31−IMSで、又はモノクローナル抗
体LA−2で処置したScid−マウスの関節、心臓及
び肝臓に全く変化がないということを示した。
記抗体、IMS、NMS又はPBS−緩衝液を次の記録
によりScid−マウス中に腹腔内に受動移動した: 0日目及び 3日目:100μl 7日目及び10日目:200μl 13日目及び17日目:300μl 抗−ZS7 IMS、抗−B31 IMSで、又はモノ
クローナル抗体LA−2で処置したScid−マウスは
全く関節炎の臨床的症状を示さなかった、すなわち21
日間の監察期間の間、脛骨足根骨関節の発赤及びはれは
全く現われなかった。同様に心臓炎及び肝炎の症状も全
く確認されなかった。組織病理学的検査は抗−ZS7−
IMS、抗−B31−IMSで、又はモノクローナル抗
体LA−2で処置したScid−マウスの関節、心臓及
び肝臓に全く変化がないということを示した。
【0056】アイソタイプIgG1の他のOspA−特
異的モノクローナル抗体LA−26.1並びにOspB
特異的抗体LA−25.1及びLA−27.1は関節
炎、心臓炎及び肝炎の臨床的症状をやわらげる。ここで
は検査した器官中に弱い病理学的変化が見られた。
異的モノクローナル抗体LA−26.1並びにOspB
特異的抗体LA−25.1及びLA−27.1は関節
炎、心臓炎及び肝炎の臨床的症状をやわらげる。ここで
は検査した器官中に弱い病理学的変化が見られた。
【0057】これとは反対に、PBS−緩衝液、NMS
又はフラジェリンに対するモノクローナル抗体(LA−
10又はLA−21)を投与されたScid−マウスは
未処置のScid−マウスに典型的な関節炎の臨床的徴
候、病理学的変化を示した(第3表)。最後にあげた動
物の症状の重さは接種後時間と共に上昇し、全監察期間
の間低下しなかった。まず抗ZS7 IMSで、又は抗
LA−2で処置したScid−マウスからは全くスピロ
ヘーターは単離されなかった。これとは反対に、PBS
−緩衝液、NMS又はモノクローナル抗体LA−25.
1、LA−26.1、LA−27.1、LA−10又は
LA21で処置したScid−マウスの血液からの免疫
蛍光法により、かつ培養によりスピロヘーターの検出が
可能である。
又はフラジェリンに対するモノクローナル抗体(LA−
10又はLA−21)を投与されたScid−マウスは
未処置のScid−マウスに典型的な関節炎の臨床的徴
候、病理学的変化を示した(第3表)。最後にあげた動
物の症状の重さは接種後時間と共に上昇し、全監察期間
の間低下しなかった。まず抗ZS7 IMSで、又は抗
LA−2で処置したScid−マウスからは全くスピロ
ヘーターは単離されなかった。これとは反対に、PBS
−緩衝液、NMS又はモノクローナル抗体LA−25.
1、LA−26.1、LA−27.1、LA−10又は
LA21で処置したScid−マウスの血液からの免疫
蛍光法により、かつ培養によりスピロヘーターの検出が
可能である。
【0058】
【表3】
【0059】例 5 OspAで免疫したマウスからの抗血清の、Scid−
マウスのライム・ボレリオースの経過に対する作用 この実験において、天然OspA(B.ブルグドルフェ
リZS−7から単離)又は組換OspA(組換プラスミ
ドpZS−7/31−2(DSM5528)で形質転換
した大腸菌から単離)の正常マウス(マウス種C57B
L/6)中への投与は保護ポリクローナル抗体を生産す
る。この抗体をScid−マウスに投与する場合、ライ
ム・ボレリオースに対する保護が生じる。この際、組換
OspAは天然OspAと比較可能な保護免疫応答を誘
発することが確認される。この実験における結果及び実
施方法の詳細を第4表に記載する。
マウスのライム・ボレリオースの経過に対する作用 この実験において、天然OspA(B.ブルグドルフェ
リZS−7から単離)又は組換OspA(組換プラスミ
ドpZS−7/31−2(DSM5528)で形質転換
した大腸菌から単離)の正常マウス(マウス種C57B
L/6)中への投与は保護ポリクローナル抗体を生産す
る。この抗体をScid−マウスに投与する場合、ライ
ム・ボレリオースに対する保護が生じる。この際、組換
OspAは天然OspAと比較可能な保護免疫応答を誘
発することが確認される。この実験における結果及び実
施方法の詳細を第4表に記載する。
【0060】組換OspAの獲得は例3に記載した。
【0061】天然OspAの獲得並びにOspAでのマ
ウスの免疫を次のように行なう: 天然31kDa OspAの富化 スピロヘーター3.2×1010をプロテアーゼ阻害剤
(5mmol/l EDTA、5mmol/lベンズア
ミジン及び0.5mmol/l PMSF)の存在下に
PBS5ml/7.5ml n−ブタノール中で2時間
マグネットスターラーで撹拌する。その後、この混合物
を10000rpm及び4℃でゾルバル(Sorval
l)−遠心分離機(固定角度ローター)中で90分間遠
心分離する。表面蛋白質を含有する水相を取り出し、ク
ロロホルムで3回洗浄する。
ウスの免疫を次のように行なう: 天然31kDa OspAの富化 スピロヘーター3.2×1010をプロテアーゼ阻害剤
(5mmol/l EDTA、5mmol/lベンズア
ミジン及び0.5mmol/l PMSF)の存在下に
PBS5ml/7.5ml n−ブタノール中で2時間
マグネットスターラーで撹拌する。その後、この混合物
を10000rpm及び4℃でゾルバル(Sorval
l)−遠心分離機(固定角度ローター)中で90分間遠
心分離する。表面蛋白質を含有する水相を取り出し、ク
ロロホルムで3回洗浄する。
【0062】蛋白質含量を280nmでの吸光により、
もしくはBCA−テストで測定する。
もしくはBCA−テストで測定する。
【0063】抗−B.ブルグドルフェリ家兎血清でのウ
エスタンブロットもしくはジルベルゲル(Silber
-gel)法においては、菌株ZS7にとって主バンド
は31kDaの分子量範囲に、かつ弱いバンドは20,
34及び65〜68kDaに見い出された。B.ブルグ
ドルフェリ菌株B31のブタノール/水調剤は主バンド
を31kDaに、弱いバンドを20及び34kDaに有
する。
エスタンブロットもしくはジルベルゲル(Silber
-gel)法においては、菌株ZS7にとって主バンド
は31kDaの分子量範囲に、かつ弱いバンドは20,
34及び65〜68kDaに見い出された。B.ブルグ
ドルフェリ菌株B31のブタノール/水調剤は主バンド
を31kDaに、弱いバンドを20及び34kDaに有
する。
【0064】天然及び組換OspAでのマウスの免疫 C57BL6もしくはC.B−17マウスを7〜10日
間の間隔で3回アジュバント(ABM3;Sebak
社、Aidenbach,BRD)100μl中の5μ
g(菌株B31からの天然OspA)もしくは10μg
(菌株ZS7からの天然OspA、ZS7からの組換O
spA)を尻尾のつけねに皮下注射した。
間の間隔で3回アジュバント(ABM3;Sebak
社、Aidenbach,BRD)100μl中の5μ
g(菌株B31からの天然OspA)もしくは10μg
(菌株ZS7からの天然OspA、ZS7からの組換O
spA)を尻尾のつけねに皮下注射した。
【0065】最後の免疫の後、早くても3週間後、3〜
4ケ月の血清を取り出すことができた。特異的な抗体の
含量はエリザシステムで測定する。
4ケ月の血清を取り出すことができた。特異的な抗体の
含量はエリザシステムで測定する。
【0066】
【表4】
【図1】B.ブルグドルフェリZS7からの31kD抗
原(OspA)のDNA配列及びアミノ酸配列を示す図
である。
原(OspA)のDNA配列及びアミノ酸配列を示す図
である。
【図2】組換え蛋白質rZS7/3−2の免疫学的特徴
を示す図である。
を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 微生物の受託番号 ECACC 90050406 微生物の受託番号 ECACC 90050407 (73)特許権者 500349247 ドイチェス クレープスフォルシュング スツェントルム スチフツング デス エッフェントリッヒェン レヒツ ドイツ連邦共和国 ハイデルベルク イ ム ノイエンハイマー フェルト 280 Im Neuenheimer Fel d 280,D−69120 Heidelbe rg,Germany (72)発明者 マルクス エム ジモン ドイツ連邦共和国 フライブルク カル トイザーシュトラーセ 35 (72)発明者 ウルリッヒ エー シャイブレ ドイツ連邦共和国 フライブルク ツェ ーリンガーシュトラーセ 2 (72)発明者 クラウス アイヒマン ドイツ連邦共和国 フライブルク ロイ テバッハガッセ 38 エフ (72)発明者 ミヒアエル クラマー ドイツ連邦共和国 ハイデルベルク イ ム ノイエンハイマー フェルト 324 (72)発明者 ヴァリッヒ ラインハルト ドイツ連邦共和国 ハイデルベルク ウ ンテレン ロンバッハ 6 アー 審査官 平田 和男 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 1/20 BIOSIS(DIALOG) MEDLINE(STN)
Claims (3)
- 【請求項1】 病原性ボレリア・ブルグドルフェリ生物
体菌株ZS7(DSM5527)。 - 【請求項2】 病原性ボレリア・ブルグドルフェリ生物
体菌株ZS7(DSM5527)を単離又は再培養する
方法において、予め病原体で感染された免疫欠失実験動
物から病原体を取得し、この際、この病原体の病原性を
保持残留させることを特徴とする、病原性ボレリア・ブ
ルグドルフェリ生物体菌株ZS7(DSM5527)を
単離又は再培養する方法。 - 【請求項3】 感染Scid−マウスの血液又は/及び
関節から病原性ボレリア・ブルグドルフェリZS7生物
体を取得する、請求項2記載の方法。
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