JPH0351692B2 - - Google Patents

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JPH0351692B2
JPH0351692B2 JP54103647A JP10364779A JPH0351692B2 JP H0351692 B2 JPH0351692 B2 JP H0351692B2 JP 54103647 A JP54103647 A JP 54103647A JP 10364779 A JP10364779 A JP 10364779A JP H0351692 B2 JPH0351692 B2 JP H0351692B2
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streptococci
polysaccharide
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broth
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Eru Kasupaa Denisu
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PUREJIDENTO ANDO FUEROOZU OBU HAABAADO KARETSUJI
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Publication of JPH0351692B2 publication Critical patent/JPH0351692B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明はストレプトコツカスアガラクチアエ
(Streptococcus agalactiae)(以下B群鎖状球菌
という)に対する多糖抗原製造法、それによつて
製造された抗原ないしはワクチンに関する。 グルコース2g/を含有し且つPH6.5〜7.4に
緩衝されたトツド−ヘウイト氏フイヨン(Todd
−Hewitt broth)内で菌を培養し、そのブイヨ
ンから培養された菌を分離し、しかるのちその菌
から型多糖類を抽出してB群鎖状球菌の型多
糖類を製造することはすでに提案されている。し
かしながら、このようにして製造された多糖類は
収率が低く、しかも型特異性抗血清とのみ反応
性を示す。これについては、「The Journal of
Experi−mental Medicine」Vol 143、第258〜
269頁(1976年)のベー力(Baker)、カスペル
(Kasper)およびデービス(Davis)の論文を参
照されたい。さらに、多糖類の収率を高めるため
に培養基中のグルコースの濃度を高め且つ緩衝能
を増大させることもすでに提案されている〔ベー
力および力スペルの論文、「Infection and
lmmunity」Vol.13、189〜194頁(1976年)所載、
参照〕。さらにまた、生きたB型連鎖状球菌に感
染された人の血液から自然発生の抗血清を単離す
ることもすでに提案されている。しかしながら、
一般にかかる抗血清の免疫学的活性はきわめて微
弱である。 ここに本発明によつて、従来製造されたものと
は化学的組成において明らかに相違し、向上され
た免疫活性を示す、大きい分子サイズ(0.8〜6
×106d)留分を有する多糖抗原が次のようにして
製造しうることが見出された。すなわち、高濃
度、好ましくは10〜15g/またはそれ以上の濃
度のグリコースを含有する栄養ブイヨン中でB群
連鎖状球菌を培養しそしてその際にそのブイヨン
のPH値を6乃至8、好ましくは6.8乃至7.6に保持
するのである。なおここで、「分子サイズ」とい
う言葉は分子排斥クロマトグラフイー
(molecular exclusion chromatography)によ
つて決定されるような分子量を意味するものであ
る。これらの高分子サイズの抗原は型特異抗体
に対し免疫反応性を示す。さらに本発明によつ
て、当該菌を105ダルトン以上の分イサイズを有
する成分を含んでいないブイヨン中で培養し、培
養後に当該菌をブイヨンから分離すなわち採収
し、しかるのち残存ブイヨンから0.8×106以上の
分子サイズを有する留分を含有する多糖類を回収
することによつて上記の製造法の一層の改良が遅
成されそして多糖抗原がより高い収率が得られる
ことが見出された。なお、採収された菌からの抽
出によつて付加的量ただし小量の高分子サイズの
多糖類を得ることができる。さらにまた、上記し
た本発明の方法が、aおよびc型特異性抗体
に対して免疫反応性を示す高分子サイズ抗原の製
造にも同じく適用しうることが見出された。 本発明により、従来の栄養ブイヨン中に存在す
るグリコースの量、たとえばトツド−ヘウイト氏
ブイヨンの場合のような2g/の量では、多糖
抗原ないしはワクチンの最高収率を得ることは不
可能であることが見出され、そしてこのグリコー
スの量を15g/の量まで増加させることによつ
てて抗原の製造が効果的且つ格段と促進され高い
収率が達成されることが見出された。グルコース
の量は有害な作用を伴わずして15g/以上に増
加させることが出来るけれども、15g/以上に
増加させることにより得られる利点はない。グル
コースの量は少なくとも10g/であることが望
ましく、好ましくは14乃至16g/である。 栄養ブイヨン中のグルコースの量が約4g/
またはそれ以上である場合、その栄養ブイヨンの
PHを6乃至8の範囲、特に好ましいPH値の範囲で
ある6.8乃至7.6の範囲に保持することは単に通常
のリン酸塩緩衝液のような緩衝剤を菌が導入され
る際にその栄養ブイヨンに添加するだけでは有効
的になし得ない。菌により大量のグルコースが消
費されるので遊離される酸の量はきわめて大き
く、緩衝剤をかなり高い濃度で存在させた場合で
も、緩衝剤がきかなくなる易く、PHは6以下に下
がり、そして製造される免疫物質の特異性が、明
らかに多糖類の結果として、変つてしまう。しか
しながら他方で、PH値を8以上に高めると、菌の
生長率は低下してしまう。しかして本発明によ
り、菌の培養中に間欠的または継続的にブイヨン
にアルカリ性物質を導入することが特定範囲にPH
を維持するために必要であることが見出された。
好ましいアルカリ性物質は水酸化ナトリウムであ
るが、他の強アルカリ性物質たとえば炭酸ナトリ
ウムまたは水酸化アンモニウムまたは炭酸アンモ
ニウムなども使用しうる。アルカリ性物質は水溶
液の形態で導入するのが最も好都合であり、特に
滴定薬が使用される場合は好都合である。培養は
任意常用の温度、たとえば室温またはそれより若
干高い温度(24〜40℃)で実施することができ
る。 上記した条件でB群連鎖状球菌を培養すると、
0.8×6×106ダルトンの分子サイズを有する画分
を含む多糖抗原が産出され、これは公知方法によ
り栄養ブイヨンから菌を分離したのちその菌から
抽出することができる。しかしながら、その多糖
の大部分の菌によつてブイヨン全体の中に放出さ
れるので、ブイヨンから最初に菌を分離し、そし
て次に残存ブイヨンから所望の高分子サイズ
(0.8〜6×106)且つ高い免疫作用を持つ多糖類
を回収することによつてより高い収率が達成され
ることが本発明によつて見出された。この回収を
好都合ならしめるためには、培養の開始時に105
以上の分子サイズを有する成分を含まない栄養ブ
イヨンすなわち培養基を使用するのが望ましいこ
とが判明した。3×104以上の分子サイズを有す
る成分を含まないものであればさらに好ましい。
B群連鎖状球菌の培養に従来使用されている栄養
ブイヨンは高分子サイズ成分を含有する動物組織
の液汁を含んでいる。たとえば、従来使用されて
いるトツド−ヘウイト氏ブイヨンはその主成分と
して牛の心臓の浸出汁を含んでいる。たとえば
105d以上の高分子サイズ成分は常用の分別ないし
分離法たとえば透析、限外過またはクロマトグ
ラフイーによつてブイヨンから除去することがで
きる。残りの、低分子サイズ成分と5〜15g/
のグルコースのみを含むブイヨンはB群連鎖状球
菌の培養にきわめて有効である。 ブイヨンから菌をたとえば遠心沈降によつて採
収ないし分離したのちに、産出された高分子サイ
ズ多糖抗原は残存するブイヨン、すなわち上澄み
のブイヨンから容易に回収することができ、そし
てそれを低分子サイス成分から上述のごとき常用
の分別または分離法によつて容易に分離すること
ができる。さらに同り高分子サイズ(0.8×6×
106)の多糖抗原の付加的量がブイヨンから分離
された菌の抽出によつて得られる。抽出はB群
型連鎖状球菌から低分子サイズ多糖類を抽出する
ために従来採用されていた方法を用いて実施する
ことができる。この従来法は好ましくはエチレン
ジアミンテトラ酢酸ナトリウムを含有するサリン
緩衝液を含有する抽出媒質中にPH6〜8、室温で
数時間菌を懸濁し、そしてその媒質から菌を分離
するものである。ただし、任意の中性緩衝液が使
用しうる。 栄養ブイヨンから、あるいは菌の抽出から得ら
れる高分子サイズ多糖抗原は次のようにしてさら
に精製することができる。すなわち常用のエタノ
ール沈殿を行ない、次に酵素分解を行なつて核酸
とタンパクを除き、そしてPH7.3の0.05Mトリス
(Tris)緩衝液を用いてゲルクロマトグラフイー
を実施して0.8×106以上の分子サイズを有する画
分を単離するのである。もちろん、6.5乃至8.0の
PH値の他の緩衝剤を使用してもよい。この留分の
中の多糖類を次に塩−エタノール沈殿処理にか
け、蒸留水に再懸濁しそして凍結乾燥すると乾燥
固体の多糖抗原が得られる。一般的に言つて、
型菌の培養物の各1から1乃至8mgの精製型
多糖抗原が得られる。この精製多糖抗原はその主
成分としてシアル酸、ガラクトース、グルコース
およびグルコースアミンを含有し、そして下記単
位のくり返しからなる。 上記において、GlcNAcpはN−アセチルグル
コースアミン(ピラノース型)、Galはガラクト
ース(ピラノース型)、Glcpはグルコース(ピラ
ノース型)そしてα−D−NANAはシアル酸を
意味する。 この多糖抗原は従来法によつて製造されたもの
と次の点で相違する。すなわち、本発明のものは
マンノースもヘプトースも含有していないが、従
来法のものはマンノースとヘプトースの両者を含
んでいる。 aまたはcまたは型のB群連鎖状球菌を
上記と同じ工程にかけると、別種の精製された可
溶性多糖が得られ、これもその主成分としてシア
ル酸、ガラクトース、グルコースおよびグルコー
スアミンを含有している。 この多種(aおよびc型)も0.8×106以上
の分子サイズを有しそして型からの場合とほぼ
同じ収率で得られる。 aおよびc型多糖抗原と型の多糖抗原と
は免疫学的に別個のものであり、両者はそれぞれ
の血清型のB群連鎖状球菌に対して製造された型
特異性血清を用いた毛管沈殿系反応によつて容易
に区別される。この判別試験に用いる上記血清は
従来法により製造できたとえば「J.
Experimental Medicine」Vol59、第441〜458頁
(1934年)にランスフイールド(Lancefield)に
より記載された方法、「ibid」Vol.67、第25頁以
下(1938年)に記載された方法、「Infection and
Immunity」Vol.4、第596頁以下(1971年)にウ
イルキンソン(Wilkinson)等によつて記載され
た方法などが使用できる。 ワクチンとして使用するためには、精製多糖抗
原を発熱物質を含まない食塩溶液または他の生理
学的に許容される非毒性ビヒクルまたは媒質中に
懸濁する。所望の場合はビヒクルは常用の安定剤
などの添加物を含有させることができる。抗原の
濃度は臨界的なものでなく、広い範囲で変えうる
ものであるが、多くの場合には10乃至1000μg/
mlの範囲が好都合且つ適当である。この形態で4
℃で長時間保存しても安定であり、食物薬物投与
規定(Food and Drug Administration
Regulation)(第21章、第610.11〜610.13頁)に
定められている動物試験に供しても無菌、無毒、
且つ非発熱性である。本ワクチン中にはなんらの
生物学的に活性な菌体内毒素も検出されなかつた
し、またマウス、ウサギまたは霊長類動物に供与
してもなんらの系統的症侯も観察されなかつた。
本ワクチンをウサギまたは霊長類動物に注射した
際に抗体形成は全く見られなかつた。 PHが6以下に下げられるのであれば(たとえば
栄養ブイヨン中にリン酸塩緩衝剤を使用した場
合)、中分子サイズ(5〜6×105ダルトン)の多
糖を含有するワクチンを製造することができる。
このワクチンはベー力等により「J.Clin.Invest.」
Vol.61、第1107〜1110(1978年)に記載されてい
るように人体内で抗原性を有する。 かかる多糖類は上記した高分子サイズ(0.8×
6×106)の多糖類とは異なる免疫学的特性を有
するものであるが、しかしワクチンとして使用さ
れるのに十分な高い活性を有している。これら多
糖類は選択されたワクチン内の抗体を十分に高め
るのにも有効であり、従つてその抗血清のガンマ
グロブリン画分を単離することによつて受動免疫
を得るための注射用として有効な程度の十分に高
い力価を持つ抗体を得るとが可能である。 以下の第1表に多糖型抗原のワクチンとして
の免疫原性の存在を支持するデータを示す。
【表】 以下に本発明を説明するための実施例を示す。
これは本発明の一層の理解を助けるためのもので
あり、本発明を限定するものではない。 型多糖抗原のくり返し単位の決定及び同定
型多糖抗原の前記くり返し単位の決定及びその確
認は下表1及び2の左欄に示す各項目を中欄に示
す方法によつて分析して得られた右欄に示す結果
を総括して得られる。 本発明の型多糖抗原(未変性型多糖抗原)
はコア抗原のくり返し単位にシアル酸が付加され
たものである。表1の結果から核抗原のくり返し
単位が決定され、表2の結果から該核抗原に付加
されたシアル酸の位置が確認される。
【表】
【表】
【表】 実施例 商業的供給者から下記組成のトツド−ヘウイト
氏ブイヨンを入手した。成分 g/ 牛心臓浸出物(過したもの)(固体) 500 ネオペプトン(固体) 20 デキストロース 2 塩化ナトリウム 2 二リン酸ナトリウム 0.4 炭酸ナトリウム 2.5 このブイヨンを適当な膜を通して蒸留水に対し
て透析して100000d以上の分子サイズを有する成
分をすべて分離した。次いでオートクレーブに入
れて殺菌しそしてさらに14g/の無菌グルコー
スをそのブイヨンに溶解した。 B群型連鎖鎖状球菌の入つた培養フラスコの
内容物を上記ブイヨンに導入して菌を植えそして
PH滴定によりそのPHを6.8乃至7.6の範囲内に継続
的に保持しながら該ブイヨン中で室温において菌
培養を行なつた。菌の量が3×108菌/を超過
した時に、その菌を遠心分離により採収した。 残存上澄みブイヨンを105d以上の分子サイズを
有するすべての物質を保留しつつ限外過により
1/10容量まで濃縮し、そして次に低分子サイズ
成分を除去するため蒸留水に対して徹底的に透析
した。冷無水アルコールを30容量%の量で加えそ
していくらかの外来の核酸を含有するその沈殿物
ないしは擬集物を遠心分離により分離した。 この上澄みに80容量%の冷無水アルコールを加
えそして多糖を含有する沈殿物を遠心分離した。
得られた固体ペレツトを乾燥し、そして0.01Mト
リス(ヒドロキシメチルアミノメタン)塩酸塩、
0.001M塩化カルシウムおよび0.001M塩化マグネ
シウムを含有するPH7.3の緩衝溶液に懸濁した。
この懸濁液を0.5g/の濃度でリボヌクレアー
ゼとデオキシリボスクレアーゼを用いて37℃で3
時間ずつ2回分解させ、次に1.0g/の濃度で
プロナーゼを用いて2回分解させて所望されない
核酸とタンパクを破壊した。 酵素処理された上記液をPH7.3の0.01Mトリス
塩酸塩で平衡化されたセフアロース4B
(Sepharose 4B)のカラムのクロマトグラフイー
にかけて分留し、低分子サイズ(105以下)の物
質を含有している画分を分離した。高分子サイズ
画分(8〜11×105)を溶離し、1つに集め、そ
して4倍量の無水エタノールと混合し高分子サイ
ズ多糖を沈殿させた。この沈殿物を遠心分離し、
そして凍結乾燥した。しかして、上記に定義した
型抗原の構造単位のくり返しよりなる精製され
た乾燥固体生成物を得た。この方法により、型
菌の各1のロツトから総じて約5乃至15mgの多
糖抗原(mw.0.8〜5×106)が収得された。 低分子サイズの多糖型抗原のために従来技術
で用いられているのと同じ方法を用いて採収され
た菌を抽出することによつて上記と同じ分子サイ
ズの抗原が少量であるが得られた。一般的に、菌
の各1から約1乃至4mgの抗原がこの方法によ
つて収得された。 上記と同様にして、ただし型の代りに他の型
のB群連鎖鎖状球菌を用いて、その他の型に特異
性を持つ抗原が得られた。 型の代りにa型またはc型B群連鎖状球
菌を用いた場合では、乾燥固体形状で得られた精
製高分子サイズ多糖抗体は0.8〜5×106dの分子
サイズを有している。型の代りに型B群連鎖
状球菌を上記方法に用いると、乾燥固体形状で得
られる精製された高分子サイズ多糖抗体はその主
たる化学成分としてシアル酸、ガラクトース、グ
ルコースおよびグルコースアミンを含みそして
0.8〜5×106dの分子サイズを有する。これは上
述したランスフイールドの方法で試験すると、
型および型多糖抗原と免疫学的に区別される。 ワクチンとして使用する場合には、上記により
得られた乾燥型多糖抗原の100μg/mlを標準
食塩溶液に含有する懸濁物を調製し、これを0.5
mlの量で皮下注射する。本発明により製造された
高分子サイズの多糖抗原を低分子サイズ(5〜6
×105)の多糖抗原を共に高い免疫産出作用を有
し、選択されたワクチン注射を受けた者の中に特
定抗体を0.1乃至2000μg/ml坑血清の割合でつく
り出す。これは栄養ブイヨンにトリチウム化した
酢酸エステルを導入して内在的に標識を付した多
糖抗原をトレーサとして用いた抗血清の放射線免
疫分析によつて測定できる。まれには非免疫化さ
れた成人がその血清に非常に高いレベルで型特異
性抗体を有していることがあるが、きわめて大き
い集団から選別してその人が血漿が積極的免疫に
有用な十分に高い力価を持つガンマ画分をつくる
ためのプールしうるような人達を選択することが
必要であろう。非免疫化された成人からプールさ
れたガンマグロブリンのいくつかのロツトを抗
型多糖抗体について分析試験した結果では、わず
かに5〜20μ/mlの血清を含有しているにすぎな
いことが判つている。このような低い力価のグロ
ブリンを静脈注射して免疫を得るには悪い反作用
の危険を伴なう禁止的大量の投与が必要になる。 栄養ブイヨンから得た、あるいは上記のように
型菌を抽出して得た0.5〜6×106の分子サイズ
を持つ多糖抗原をワクチン注射された選択された
人達の血清をプールすれば、200μg/mlあるい
はそれ以上の特異的抗体濃度を持つものが容易に
得られる。このような高い力価のプールされ、濃
縮された血清は通常の方法で容易に分別して最大
限に多量の型特異性抗体を含み且つ少なくとも
2000μg/mlの比活性をもつ十分に高活性のグロ
ブリンを得さしめる。以下、この力価の多糖抗原
に対する抗体を得るための具体的実験プロセスを
記載する。 50μgの上記多糖抗原が、50のヒト個体(ボラ
ンテイア)に皮下投与された。免疫前及び免疫後
4週間の血清が集められた。これら免疫前後の血
清における抗体レベルを放射線源を用いる抗原結
合アツセイによつて測定された。本アツセイにお
いては、外部的にラベルされた多糖抗原の100μ
g(多糖抗原10ngを含有する。)が血清100μg
に対して加えられた。この混合物を室温で1時
間、4℃で一晩インキユーベートした。抗体を冷
却飽和硫酸アンモニウム(50%v/v)を用い
て、沈降させた。上清に残存する非沈降多糖抗原
のカウント数は、抗体濃度に反比例する。上記免
疫された50個体の内15個体の血清は、少なくとも
200μg/mlの比抗体濃度を有した。血漿が血液
から分離されプールされた。標準免疫グロブリン
プールを調整し免疫グロブリンを濃縮した。この
濃縮免疫グロブリンは、2000μg/mlの比抗体濃
度を有した。したがつて、これにより得た過度免
疫グロブリンは適当な生理学的に許容されるキヤ
リヤーたとえば標準食塩溶液に溶解して皮下注射
または筋肉注射により投与された場合には0.3乃
至1ml、好ましくは約0.5mlの小量の投与で効果
を発揮し、例えば感染又は潜在感染新生児に対し
て、治療上又は十分な抗体を与える。キヤリヤー
中のこのグロブリンの濃度は5乃至20重量%であ
りうる。本過度免疫グロブリンは受動積極免疫を
与えるために妊娠している女性にもその分娩前に
投与することができ、また生後1ケ月以内の乳児
にも投与することができる。 上記と同様の効果は前記のごとくして製造され
たB群連鎖状球菌の他の型に特異性を持つ抗原を
用いても得ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 本質的に下記製成単位 [上記において、GlcNAcpはN−アセチルグ
    ルコースアミン(ピラノース型)、Galpはガラク
    トース(ピラノース型)、Glcpはグルコース(ピ
    ラノース型)そしてα−D−NANAはシアル酸
    を意味する]の繰り返しからなり、0.8×106以上
    の分子サイズを有する、B群型連鎖状球菌に特
    異性のある精製された形態の多糖抗原。 2 連鎖状球菌を栄養ブイヨン中で培養すること
    よりなる、B群型連鎖状球菌に対する多糖ワク
    チンとして使用するための抗原の製造法におい
    て、該栄養ブイヨンに少なくとも10g/のグル
    コースを導入してそして該栄養ブイヨンのPHの6
    乃至8に保持して0.8×106以上の分子サイズを有
    する断片を含む多糖抗原を得ることを特徴とする
    方法。 3 該連鎖状球菌の培養中に栄養ブイヨンにアル
    カリ性物質を導入して該PH値を維持することを特
    徴とする特許請求の範囲第2項に記載の方法。 4 該PH値を6.8乃至7.6に維持することを特徴と
    する特許請求の範囲第2項に記載の方法。 5 グルコースの量を約14乃至16g/とするこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の方
    法。 6 培養の開始時に栄養ブイヨンから105以上の
    分子サイズを有する成分を除きそして連鎖状球菌
    の採集後に8×105乃至11×105の範囲の分子サイ
    ズを有する断片を含む多糖抗原を回収することを
    特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の方法。 7 3×104以上の分子サイズを有する成分を栄
    養ブイヨンから除きそして14乃至16g/の濃度
    を与える量のグルコースを添加することを特徴と
    する特許請求の範囲第2項に記載の方法。 8 本質的に下記組成単位 [上記において、GlcNAcpはN−アセチルグ
    ルコースアミン(ピラノース型)、Galpはガラク
    トース(ピラノース型)、Glcpはグルコース(ピ
    ラノース型)、Glcpはグルコース(ピラノース
    型)そしてα−D−NANAはシアル酸を意味す
    る〕の繰り返しからなり、0.8×106以上の分子サ
    イズを有する、B群型連鎖状球菌に特異性のあ
    る精製された形態の多糖抗原を10乃至1000μg/
    mlを含有している生理学的に許容される非毒性ビ
    ヒクルよりなることを特徴とするB群型連鎖状
    球菌に対するワクチン。
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