JPH06501382A - ライム病の予防および診断に用いる組成物および方法 - Google Patents

ライム病の予防および診断に用いる組成物および方法

Info

Publication number
JPH06501382A
JPH06501382A JP3515050A JP51505091A JPH06501382A JP H06501382 A JPH06501382 A JP H06501382A JP 3515050 A JP3515050 A JP 3515050A JP 51505091 A JP51505091 A JP 51505091A JP H06501382 A JPH06501382 A JP H06501382A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polypeptide
polypeptides
infection
0spa
seq
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3515050A
Other languages
English (en)
Inventor
フラベル,リチャード エイ.
カンター,フレッド エス.
バートホールド,スティーブン ダブリュー.
フィクリグ,エロール
Original Assignee
エール ユニバーシティ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エール ユニバーシティ filed Critical エール ユニバーシティ
Publication of JPH06501382A publication Critical patent/JPH06501382A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/12Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from bacteria
    • C07K16/1203Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from bacteria from Gram-negative bacteria
    • C07K16/1207Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from bacteria from Gram-negative bacteria from Spirochaetales (O), e.g. Treponema, Leptospira
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P33/00Antiparasitic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/20Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Spirochaetales (O), e.g. Treponema, Leptospira
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/81Packaged device or kit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/975Kit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S530/00Chemistry: natural resins or derivatives; peptides or proteins; lignins or reaction products thereof
    • Y10S530/82Proteins from microorganisms
    • Y10S530/825Bacteria

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ライム病の予防および診断に用いる 組成物および方法 本発明は米国保健福祉省によって与えられた認可番号Al26815号に基づい た米国政府の援助でなされた発明である。米国政府はこの発明の所定の権利を有 する。
1且旦改n公互 本発明は、ヒトおよび他の動物のライム病の予防、治療および診断に有用な組成 物および方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、治療された患者に、ライム 病を治療もしくはライム病に対して防御するために有効な免疫応答を生成させる ことができる0spAおよび0spBのポリペプチドに関する。さらに、本発明 は、上記の免疫応答を引き出すことができる本発明の08IIIAおよび0sp Bのポリペプチドを選択するスクリーニング方法に関する。また本発明の範囲内 には、0spAおよび05pBのポリペプチドに対して特異的な抗体;および前 記抗体もしくは前記ポリペプチドを有する診断キットが含まれる。
及五皮宵1 ライムボレリア症は、米国における最も普通のベクター保持感染症である(S、  W、 Bartholdら、−An Animal Model For L ytyre Arthrttis”、 Ann、 N、Y、 Acad、 Sc i、、539巻、264〜237頁、1988年)。この感染症は南極大陸以外 のあらゆる大陸で報告されている。ライム病の臨床上の特徴は、遁走性舌紅斑と して知られている皮膚の病変が早期に広がり、数週間から数ケガ後に神経学的異 常、心臓の異常および関節の異常が起こる。
ライム病の原因となる因子は、Borrelia bur■orfeユとして知 られるスピロヘータであることが最近判明し、これは、Iχodes rici nus複合群の一部であるマダニ属のマダニによって主として媒介される。さら に、し堕」吏m包皿は、他の種のマダニおよび蚊とメクラアブとによって運ばれ ることは分かっている。しかし、[、ricinus複合群のマダニだけがヒト に該疾患を媒介することは明らかである。
ライム病は一般に3段階の病斯で起こる。第1期では局所の皮膚の病巣(J走性 舌紅斑)が生じ、そこからスピロヘータが感染中の池のいずれの時点よりも容易 に増殖する(B、 W。
Bergerら、”l5olation And Characterizat ion Of The LymeDisease 5pirochete Fr om The 5kin Of Patients With Erythem a Chronieum Migrans−、J、 Am、 Acad、 De rmatoL、、3巻、444〜449頁、1985年)。この時点ではインフ ルエンザ様もしくは髄膜炎様の症状が普通である。第2期は数日間もしくは数週 間以内に起こり、スピロヘータが患者の血液もしくはリンパを通じて、脳と関節 とを含む身体の多くの様々な部位に広がる。この散在性感染の多様な症状が、皮 膚、神経系および筋骨格系に生じるが一般に間欠的である。第3期すなわち後期 感染は永続的な感染と定義され、重篤な疾患を生じることがある。この病期には 、慢性関節炎、および中枢神経系と末梢神経系との症候群が、進行中の感染およ び恐らくはその結果もたらされる自己免疫疾患の結果として現れる(R,Mar t inら、−Borrelia bur dorferi−Spectftc  And Autoreactive T−Cell Lines Froll Cerebrospinal Fluid In Lyme Radieulo myelitis−、Ann Neurol、、 24巻、509〜515頁、 1988年)。
B、bur dorferiは、ヒトよりもマダニによる方がはるかに増殖する ので、現在ライム病は主として血清学で診断されている。酵素結合免疫吸着測定 法(El、l5A)が検出法のひとつであり、抗原として超音波処理を行った全 スピロヘータを用いている(J、E、Craftら、−The Antibod y Re5ponse Ir+ Lyme Disease:Evaluati on Of Diagnostic Te5ts−、J、 1nfect、D’ s、、149巻、789−795頁、1984年)。しかし血清学的試験法はま だ規格化されていないので、試験結果は試験室および市販のキット間で変動する ことがあり、偽陰性およびより一般的には偽陽性の結果を起こす。その上に、こ の疾患は、マダニが小さいので見逃し易いから、気付かないままの場合が多く、 また特徴的な発疹は症例の60〜80%にしか起こらないので起こったときに誤 解されることがある。
現在、ライム病の全病期について抗生物質で治療されている。初期の疾患の治療 は通常有効であるが、後期には付随する心臓、関節および神経系の疾患は、治療 に対して反応しないことが多い。(A、C,5teere、 −Lyme Di sease”、 狛l−カ狐」、 Med、 、 321@、586−596頁 、1989年)。
2つの系統の徴候が、Lム」重工U且の特異抗原に対する宿主の免疫応答が、ラ イム病の病原性に部分的に関与していることを示唆している。第1に、コルチコ ステロイド類(免疫系を抑制する)で治療された患者はその症状が改善される( A、 C,5teereら、−Lyme Carditis: Cardiac  Abnormalities Of LyIle Dfsease−、Ann 、Intern、 Med、、93巻、8〜16頁、1980年)。第2に抗生 物質に対して応答しない何人かの患者には、B、bur dorferiの感染 によって始まった自己免疫疾患が現れるようである。
梅毒を起こす江鉦旦聾jlj、且旦」および感染性黄痘を起こすレブトスピレ属 の微生物と同様に、ボレリア属の微生物は、真性細菌間のスピロヘータに属して いる(A、G、 Barbourおよび’S、F、 Hayes、 ”Biol ogy Of Borrelfa 5peeies”、 Microbiol。
Rev、 、 50巻、381〜400頁、1985年)。Borrelia  bur dor eri は、原形質シリンダー(protoplasmic  cylinder)をもっており、これは、まず細胞膜で囲まれ、次に鞭毛、次 いで外膜で囲まれている。この外膜内に次の2つの主要タンパク質が埋没されて いる。すなわち31kdの外表面プロティンA(OspA) [A、G、 Ba rbourら、−Lyme Disease 5pjrocbetes And  Ixodid Tick 5pirochetes 5bare A Com ll1on 5urface Antigenie DeterminantD eftned By A Monoclonal Anttbody”、Inf ect、Immun、、41巻、795〜804頁、1983年; J、L、  Benachら、”A Murine IgM Monoclonal Ant ibody Binds An Antigenic Deteriinant  In 0uterSurface Protein A、 An IlmLl rlOdOIinant Ba5ic Protetn (HThe Ly++ +e Disease 5pfrochete”、 J、Inmunol、、  140巻、265〜272頁、1988年コ、および34kdの外膜プロティン B(OspB) [A。
G、Barbourら、+variation In A Major 5ur face Protein 0fLy+ae Disease 5piroch etes”、Infect、Illmun、、 45巻、94〜100頁、 1 984年]である。この21のタンパク質は、異なる分離株によって変動し、ま たは分子量およびモノクローナル抗体との反応性で測定して同じ分離株の異なる 継代によって変動することが分かっている。その上に0spBは培養では全く産 生されない(T、G、 Schwanら、−Changes In Infec tivity AndPlas+mid Profile Of The Ly me Disease 5pirochete、 Borrelia Bur  dor er’、 As A Re5ult Of In ’/1tro Cu 1tivation” 1nfeet、 Immun、、 56巻、1831〜 11136頁、1988年)。
ヒトに感染した初期には、抗体は主として41kdの鞭毛関連抗原に対して生成 する。後期には、0spAと0spBの両者に対して高い力価の抗体が現れる( J、E、 Craftら、”Antigens Of B。
rrel’a Bur dorferi Recognized During  Lyme Disease: Appearance Of A New I mmunoglobulin M Re5ponse And Expansi on Of The Immunoglobulin G Re5ponse  Late In The l1lness−、J、 Cl1n、Invest、 、 78巻、934−939頁、1986年)。しかし、この体液性免疫応答は 一般に、試験的に感染させた実験用ラットでは、感染因子の系を除去するのに十 分ではない(K、 D。
Moodyら、−Experimental Chronic Lyme Bo rrelfosis In Levis Rats−、A1.−ムーTro 、  Med、 H、印刷中、1990年)。その上、ヒトは数ケ月間または数年間 にわる潜伏期の長い感染をすることがわかっている。従って、該スピロヘータは 、細胞内のある部位に隠れることができ、その部位では循環する抗体分子は効力 がないことを示唆している。
ライム病に対する実験モデルの開発は困難であることが分かっている。いくつか のグループが、ウサギ、ベロマイスククス・マウス(隙胆旺匹皿1lice)お よびシリアハムスターに旦、 bur叉dor工釘1を接種した後、スピロヘー タをこれらの動物中に見いだしたが、ライム病の他の症状の発現は全く認められ なかった(W、 Burgdorfer、 −The New Zealand  White Rabbit:An Experimental Ho5t F or Infecting Ticks With Lyme Dtsease  5pirochetes”、 Yale J、 Bfol、 Med、、57 巻、609〜612頁、1984年; A、N、Kornblattら、−Ex pertmental Lyie Disease 1n Rabbits:  5pirochetes Found In Erythema Migran s And Bload−、Infect、I+amun、、 46巻、220 〜223頁、1984年:A、N。
Kornblattら、−Infection In Rabbits Wit h The Lyrne Disease 5pirocheta”、 Yal e J、 Biol、 ved、、57巻、613〜614頁、1984年;  J、L、Benachら、−Experimental Transmissi on Of The Lyme Disease 5piroc6ete To  Rabbits−、J、 Infect、 Dts。
、150巻、786〜787頁、1984年; J、G、 Donahueら、 −ReservoirCompetence Of Th1te−Footed  Mice For Lyme Disease 5piroehates−、 va、 J、ro、 Med、 H、,36巻、92〜96頁、1987年E、 C,Burgessら、−Experimental Inoculation  Of シ圧λv1四c、 spp、 With Borrelia Bur  dorferi: Evidence Of ContactTransmis sion−、Am、J、 Tro 、 Med、 I’! 、、35巻、355 〜359頁、1986年; P、H,DurayとR,C,Johnson、° The Histopathology Of Experjmentally  Infected Hamsters With The Lyme Dfs ease 5pirochete、Borrelia Bur dorferi +、Proc、Soc、EX 。
Biol、 Med、、181巻、263〜269頁、1986年; R,C, Johnsonら、”Infection Of 5yrian Ilamst ers With Lyme Disease 5pirochetes−、J 、 Cl1n、 Microbiol、、20巻、1099〜1101頁、19 84年)。
いくつかの動物モデルが開発されたが、それらのモデルはB、bur dorf eri感染症に対して免疫することが可能であることを示唆している。ハムスタ ーによる初期の研究では、受動免疫法、すなわち、B、bur dorferi を接種されたウサギの血清を転移させる方法が、同じ菌株によるその後の感染に 対して防御することを示したが(R,C,Johnsonら、−Passive  Immunization Of Hamsters Against Ex perimental Infection With The Lyme D isease 5pirochete−、Inf、Imm、、53巻、713〜 714頁、1986年)。この免疫性は他の地域からの菌株にまでは広がらなか った(R,C,Johnsonら、−Experfmental Infect ion Of TheHamster With Borrelia Burg dorferi−、A n、 N、Y、 Acad、 Sc+、 、 53N! 、258〜263頁、1988年)。さらに、全不活性化Ll扛■orferi によるハムスターの能動免疫法も免疫性を与えるが、やはりいくぶん菌株特異的 であるようである(R,C,Johnsonら、”Active Immuni zation Of Hamstars Against Experimen talInfection With Bo relia Bur dorfe ri−、Inf、1mm、、54巻、 897〜898頁、1986年)。ハム スターは、ライム病に付随する臨床症状を発現しないようであるから、最適なモ デル系ではない。
実験ラットを利用する動物モデルによって、ラットは永続的に感染し、関節炎と 心臓炎を起こしたが、これらの症状は、ラット3適齢以上で感染した場合一貫性 がないことが実証された(S、W、 Bartholdらの前記文献)。
重症複合型免疫不全(銭」)マウスを用いる他の動物モデル系も開発されている 。L]旦郵Ayゴeriに感染した皿マウスは、ヒトのライム病と同様の、関節 炎と心臓炎を伴う慢性の感染症にかかる(U、E、 5ehaible、”Th e 5evere Combined I++++5unodeftcienc y Mouse: A Laboratory Model For The  Analysis Of Lyme Arthritis And Cardi tis”j、 Ex 、 Med、170巻。
1427〜1432頁、1989年)。この系を用いると、B、bur do  fer1特異的免疫マウスの血清は、0spAに対するモノクローナル抗体と同 様に、感染時に受動的に転移させた場合、皿マウスのライム病を防止するかまた は発現を遅らせることができることが分かっている(U、E、 5chatbl eら、−Monoclonal Antibodies 5pecific F or The 0uter 5urface Protein A (OspA >Of Borrelia Bur dorferi Prevent Ly+ *e Borreliosis In 5svere Combined Im munodefjciency (SCID) Mice−、Proc、 Na tl、 Acad、Sci、 USA、 87巻、3768〜3772頁、19 90年)。しかし免疫無防備状態の動物は、可能性のあるワクチンの研究に充分 に適しているわけではない。他の研究者は、実験マウスに免疫応答性菌株を感染 させようと試みたが失敗した(S、W、 Bartholdらの前記文献参照) 。したがって別の動物系とワクチンの開発が必要である。
マダニの外寄生の防止法は不完全であり、かつライム病は発生したとき見逃した り誤診することがあるので、L匝組臼rfertの抗原と、防御的免疫応答を引 き出すことができる関連タンパク質を決定することが緊急に必要である。さらに 、ライム病を予防し診断する薬剤および方法を開発するために、ヒトの疾患に似 ていて、上記のような抗原を研究して選択し、免疫応答を調査するために協議で きる適切な動物系が必要である。
産朋ヱと匪丞 本発明は、1つの好ましい実施態様において、ライム病の治療もしくは予防に有 用な0spAポリペプチド類、これらのポリペプチドを有する、薬学的に有効な 組成物および方法を提供することによって上記の問題を解決するものである。こ の実施態様の好ましい組成物と方法は、治療された患者にLh■土工α己の感染 によって起こるライム病に対して治療もしくは防御を行うのに有効な免疫応答を 起こさせる0spAポリペプチドを特徴とするものである。
他の好ましい実施態様において、本発明は、ライム病の治療もしくは予防に有用 な0spBポリペプチド類、およびこれらのポリペプチド類からなる薬学的に有 効な組成物および方法を提供するものである。この実施態様の好ましい組成物お よび方法は、治療された患者にし堕」土工匡丘の感染によって起こるライム病に 対して治療もしくは防御を行うのに有効な免疫応答を起こさせる0spBポリペ プチドを特徴とするものである。
さらに他の実施態様において、本発明は、本発明の0spAもしくは0spBの ポリペプチド類に特異的な抗体類、およびこのような抗体類からなる薬学的に有 効な組成物と方法を提供するものである。この実施態様の抗体は本発明の0sp Aもしくは0spBのポリペプチド類と免疫学的に反応性でかつL匝■並パ仏の 感染で起こるライム病に対して治療もしくは防御を行うのに有効な抗体である。
本発明はさらに、ライム病に対して防御するのに有効な、本発明の好ましい0s pAと0spBのポリペプチド類と抗体類を選択するための、特異的なヒト以外 の哺乳類のモデルを使用する新規なスクリーニング方法を提供するものである。
本発明の上記スクリーニング方法は、以下の工程を含有する=1)本発明の0s pAもしくは0spBのポリペプチドまたは抗体でC3H/Heマウスを免疫し ; 2)上記の免疫された動物にL血」吏m匡且を接種し;次いで 3)ライム病に対して動物を防御するのに有効な0spAもしくは0spBのポ リペプチド類または抗体類を選択する;工程。
他の実施態様において、本発明は、0spAもしくは0spBのポリペプチド類 に特異的な抗体類を特徴とする診断手段と診断方法を提供するものである。これ らの手段と方法は、ライム病およびL鳳」土工匡且の感染を検出するためのに有 用である。
またこれらの手段と方法は、上記の感染に対する治療の方法を追跡するのに有用 である。
最後に、本発明は、本発明の0spAおよび0spBのポリペプチドをコードす るDNA配列、これらのDNA配列を特徴とする組換えDNA分子、これらDN Aの配列および分子で形質転換された単細胞の宿主、およびこれらの配列、分子 および宿主を使用して本発明の0spAおよび0spBのポリペプチドを生成す る方法を提供するものである。
区i旦皿工呈鳳里 図1は、し蝕」薗m包且菌株N40の0spAポリペプチドのDNA配列とアミ ノ酸配列、およびその遺伝子を増幅するために用いるオリゴヌクレオチドブライ マーの配列を示す。
l豆旦2亙ユ且コ 本発明は、0spAポリペプチドと0spBポリペプチド、抗0spAポリペプ チド抗体と抗0spBポリペプチド抗体、上記ペプチドと抗体とを含有する組成 物ならびにライム病を、検出、治療および予防する方法に関する。さらに詳しく は、1つの実施態様において本発明は、治療されたヒトを含む動物に、B、 b +↓肛堕L1已に感染した結果起こるライム病関連の疾患に対して、ある期間そ の動物を防御するのに十分な免疫応答を起こさせる0spAポリペプチド類を含 有する組成物および方法に関する。
他の実施態様において、本発明は、治療されたヒトを含む動物に、B、 bur  dorferiに感染した結果起こるライム病関連の疾患に対して、ある期間 その動物を防御するのに十分な免疫応答を起こさせる0spBポリペプチド類か らなる組成物と方法に関する。
他の実施態様において、本発明は、B、bur dorfe己の感染によって起 こるライム病関連疾患に対して、治療された動物をある期間防御するのに有効な 、抗0spAポリペプチド抗体または抗0spBポリペプチド抗体からなる組成 物と方法に関する。
さらに他の実施態様において、本発明は、ライム病を検出する診断手段と診断方 法に関する。
さらに本発明を定義するために、以下に用語と定義を提示する。
本願に用いられる「ライム病に対して防御する0spAポリペプチド類」という 用語は、B、bu do feriの感染によって起こる、遁走性舌紅斑、関節 炎、心臓炎、神経学的疾患および他のライム病関連疾患を含む疾患のいずれか1 つの重症度を、ある期間予防するか少なくする0spAポリペプチド類を意味す る。
本願に用いられるrospAポリペプチド」という用語は、菌株ZS7と831 とを除く、SEQ ID NO:4(DOspAタフi4り質とその血清型変異 体; SEQ ID NO+4の0spAタン/(り質とその血清型変異体のア ミノ酸配列から、プロ・ツタとして採取した少なくとも10のアミノ酸を含有す るフラグメント;および上記のもののいずれかの誘導体を意味し、前記誘導体は 、前記のSEQ ID No:4の0spAタンパク質、その血清型変異体およ びそのフラグメントと、アミノ酸配列が少なくとも80%同一である。あるいは rospAポリペプチド」という用語は、哺乳類の宿主がB、 buu重二匡已 に感染して生成する抗体と免疫学的に反応性のポリペプチド類であって、その抗 体が、ZS7と831とを除いた5EQID No:4の0spAタンパク質と その血清型変異体(すなわち、菌株ZS7および/またはB31の菌株の0sp Aタンパク質とのみ免疫学的に反応性の抗体と免疫学的に反応性のポリペプチド 類を除く)であるポリペプチド類; B、bur dorfe jおよびZS7 とB31とを除いたSEQ ID NO:4の0spAポチペプチドとその血清 型変異体と免疫学的に反応性の抗体を生成することができるポリペプチド類(す なわち菌株ZS7および/またはB31の0spAポリペプチドとのみ免疫学的 に反応性の抗体を生成するポリペプチド類を除り);ならびにB、bur do rfe iの感染によって起こるライム病に対して防御するのに有効な免疫応答 を、治療した哺乳類の宿主に起こさせ、かつSEQ ID NO:4の0spA ポリペプチドおよびその血清型変異体と免疫学的に反応性の抗体を生成すること ができるポリペプチド類ド類;からなる群から選択されるポリペプチド類を意味 する。
本願で用いる、0spAポリペプチドの「血清型変異体」という用語はr 0s pA変異体」とも呼ぶが、SEQ ID NO+4の0spAポリペプチドをコ ードするDNA配列の部分と、Tmより低い20〜27℃でハイブリダイズする DNA配列で、全体もしくは一部がコードされ得ているポリペプチドである。あ るいは、0spAポリペプチドの「血清型変異体」は、SEQ ID NO:4 の0spAタンパク質もしくはフラグメントの誘導体をコードするDNA配列の 部分とハイブリダイズするDNA配列によって、全体もしくは一部がコードされ 得る任意のポリペプチドであって、前記の誘導体がSEQ ID No・4の0 spAタンパク質もしくはそのフラグメントとアミノ酸配列が少なくとも80% 同一のポリペプチドである。
当業者であれば、0spAポリペプチドの血清型変異体には、ポリメラーゼ連鎖 反応と、SEQ ID NO:4の0spAタンノfり質をコードするDNA配 列の部分由来のオリゴヌクレオチドブライマーとを用いて、任意の部分が増幅さ れるDNA配列でコードされるポリペプチドが含まれていることは分かるであろ う。さらに、0spAポリペプチドの血清型変異体には、ポリメラーゼ連鎖反応 と、SEQ ID NO:4の0spAタンパク質もしくはそのフラグメントの 誘導体をコードするDNA配列の部分由来のオリゴヌクレオチドブライマーとを 泪いて、任意の部分が増幅されるDNA配列でコードされるポリペプチドであっ て、前記誘導体がSEQ ID NO:4の0spAタンパク質もしくはそのフ ラグメントの配列とアミノ酸配列が少なくとも80%同一であるポリペプチドが 含まれている。
本発明の1つの実施態様によってL迎」±m10菌株N40由来の0spAポリ ペプチドの血清型変異体が提供される。この異変体(SEo 10 NO:10 )菌株25015由来は、39位のアミノ酸配列が菌株N40の0spAポリペ プチドと異なっている。上記の定義によれば、SEo 10 NO:10のタン パク質、SEQ ID NO:10のアミノ酸配列からプロ、りとしてとった少 なくとも10のアミノ酸のフラグメント、またはSEQ ID NO+10もし くはそのフラグメントとアミノ酸配列が少なくとも80%同一の誘導体はすべて 03pAポリペプチド類とみなされる。その上、哺乳類宿主がl■堕り罰Hに感 染したことによって生成した抗体と免疫学的に反応性のポリペプチドであって、 前記抗体がSEQ ID NO+10のタンパク質もしくはそのフラグメントと 免疫学的に反応性であるポリペプチド、ならびにB、bur do feroお よびSEQ ID N。
=10のタンパク質と免疫学的に反応性の抗体を生成できるポリペプチドも0s pAポリペプチド類とみなされる。
当業者ならば、250150spA変異体(SEQ ID NO:9)をフード するDNA由来の、特に菌株N40 (SEQ ID NO:4)の0spAポ リペプチドと同等のアミノ酸部分をコードする領域由来のプローブとオリゴヌク レオチドブライマーを使って、他のL匝■血が旺1株および恐らくは同様に他の スピロヘータ由来の表面タンパク質の別の変異体(本発明の方法と組成物に有用 である)を単離しクローン化することができることが分かるであろう。
本願に用いられる「ライム病に対して防御する0spBポリペプチド類」という 用語は、遁走性舌紅斑、関節炎、心臓炎、神経学的疾患および他のライム病関連 疾患を含む、L匡」並記の感染によって起こる疾患のいずれか1つの重症度をあ る期間、予防もしくは軽減する0spBポリペプチド類を意味する。
本願で泪いられるr 0spBポリペプチド」という用語は、LuB±m匡■菌 株B31の0spBタンパク質およびその血清型変異体;L堕」■江匡亘菌株B 31の0spBタンパク質およびその血清型変異体のアミノ酸配列からブロック としてとった少なくとも10のアミノ酸を含有するフラグメント;ならびにL巨 ■0ビニI菌株B31の0spBタンパク質、その血清型変異体およびそのフラ グメントとアミノ酸配列が少なくとも80%同一である、上記のもののいずれか の誘導体を意味する。あるいは、「05pBポリペプチド」という用語は、哺乳 類宿主がB、bur dorferlに感染したことによって生成する抗体と免 疫学的に反応性のポリペプチドであって、前記抗体がB、bur dorfer i菌株B31の0spBタンパク質およびその血清型変異体と免疫学的に反応性 であるポリペプチド;L崩」士m匡已及びし堕]吏mη已菌株B31の0spB タンパク質とその血清型変異体に対して免疫学的に反応性であるポリペプチド; ならびに13. l)B dorferiの感染によって起こるライム病に対し て防御するのに有効な免疫応答を治療を受けた哺乳類の宿主に生成させ、かつL 匝江鼓d肛1m株B31の0spBタンパク質とその血清型変異体に対して免疫 学的に反応性の抗体を生成することができるポリペプチドを意味する。
本願で用いられる0spBポリペプチドの「血清型変異体」という用語は、SE Q ID NO+11の0spBポリペプチドをコードするDNA配列の任意の 部分と、Ttaより低い20〜27℃で7Xイブリダイズを行うDNA配列によ って全体もしくは一部をコードされているポリペプチドを意味する。あるいは、 0spBポリペプチドの「血清型変異体」は、SEQ ID NO:11の0s pBタンノfり質もしくはそのフラグメントの誘導体をコードするDNA配列の 部分とハイブリダイズするDNA配列によって全体もしくは一部がコードされて いるポリペプチドであって、前記誘導体がSEQ ID No:11の0spB タンパク質もしくはそのフラグメントとアミノ酸配列が少なくとも80%同一で あるポリペプチドである。
0spAポリペプチドの血清型変異体と同様に、当業者は、08pBポリペプチ ド類の血清学的変異体に、ポリメラーゼ連鎖反応と、SEQ ID NO+11 の0spBタンノくり質をコードするDNA配列の部分由来のオリゴヌクレオチ ドブライマーとを用0て部分力f増幅されるDNA配列によってコードされるポ リペプチドカf含まれることは容易に分かるであろう。さらに、0spBポリペ プチド類の血清型変異体には、SEQ ID NO:10の0spBタンノくり 質もしくはそのフラグメントの誘導体をコードするDNA配列の部分由来のオリ ゴヌクレオチドブライマーを用いて部分が増幅されるDNA配列でコードされた ポリペプチドであって、前記誘導体がSEQ ID NO:11の0spBタン ノ(り質もしくはそのフラグメントの配列とアミノ酸配列が少な(とも80%同 一であるポリペプチドが含まれる。
また本発明の0spAおよび0spBポリペプチドは各々より大きなタンパク質 の一部であり得ると解すべきである。例えIf。
本発明の0spAポリペプチドは、他の0spAポリペプチドまた!±非0sp Aポリペプチドまたはその組み合わせに、そのN末端もしくはC末端で融合させ ることができる。この目的のため1こ有用な0spAポリペプチドには、SEQ  ID NO:4およびSEQ ID NO:10由来のポリペプチドならびに これらペプチドのいずれかの血清型変異体が含まれる。この目的に有用な非0s pAポリペプチドニハ、SEQ ID NO:11由来ポリペプチドとその血清 型変異体;B、bur dorferi鞭毛関連タン/s+ 9質とそのフラグ メント;他のB、bur dorferiタンパク質とそのフラグメント;およ び非い肛対虹ム旦タンパク質とそのフラグメントが含まれて℃)る。
本発明の1つの実施態様において、0spAおよび/またl;!0spBポリペ プチドの複合血清型変異体を含有する融合タンノ<脂質が、本発明の方法と組成 物に用いるため1こ構築される。このようなタンパク質は、広範囲のB、bur  dorferi分離株で起こるライム病の予防、治療および診断に有効である 。
また0spAと0spBポリペプチドは、より大きな多量体タンノfり質の一部 であってもよい。これらの融合タンz(り質もしくは多量体タンパク質は、組換 え法で生成されるかまた1ま化学的に合成される。またこれらのタンノくり質に は、脂質と炭水化物を含むアミノ酸以外の部分に融合もしくはカップリングされ た0spAと0spBポリペプチドが含まれる。
本願で用いられる「防御抗体」という用語は、実験1こ使用されたことがない動 物を受動的に免疫するのため1こ使ったときに、L蝕」土m匡旦の感染で起こる ライム病に対して防御する抗体を意味する。
本願で用いる「防御エピトープ」と(弓用語1ま、(1)防御抗体が2mするエ ピトープおよび/または(2)動物を免疫するのに使用したとき、L蝕」圭m匡 ムの感染で起こる疾患の0ずれかが1つの重症度を、ある期間予防するかもしく  11軽減するのに充分な免疫応答を起こさせるエピトープを意味する。防御エ ピトープは、T細胞エピトープ、B細胞エピトープまた(iその組み合わせを含 む。
本願で用いられる「T細胞エピトープ」は、抗原提示細胞によってT細胞に提示 されたとき、リンホカインなどの免疫illll好性分子ローン膨張もしくはク ローン発現のようなT細胞応答をもたらすエピトープを意味する。またT細胞エ ピトープ(よ、B、bur dorferiの細胞内感染に影響する細胞毒T細 胞1こよって認識されるエピトープである。強いT細胞エピトープ(ま強1.s 7細胞応答を起こさせるT細胞エピトープである。
本願で用いる「B細胞エピトープ」と′1.)う用語i!、特異抗体と反応する 抗原の最も簡単な空間構造を意味する。
本願で用いるr 0spAポリペプチドの治療するの(こ有効な量」という用語 は、L堕」土工匡且の感染で起こる疾患の−)ずれ力)1つの重症度を、ある期 間、予防もしくは軽減するのをこ必要な量を意味する。
本願で用いるr 0spBポリペプチドの治療するの(こ有効な量」という用語 は、B、bur dorferiの感染で起こる疾患のtlずれ力)1つの重症 度を、ある期間、予防もしくは軽減するのに必要な量を意味する。
本願で用いる「抗0spAポリペプチド抗体」と−1う用語(マ、本発明の0s pAポリペプチドと免疫学的に反応性の、免疫グロブリン分子もしくはその部分 を意味する。
本願で用いる「抗0spBポリペプチド抗体」という用語は、本発明の0spB ポリペプチドと免疫学的に反応性の、免疫グロブリン分子もしくはその部分を意 味する。
抗0spAポリペプチド抗体もしくは抗0spBポリペプチド抗体は、本来の完 全な免疫グロブリン分子、または、F(V)、Fab。
Fab’およびF(ab’)2として当該技術分野で公知の部分を含む本来の完 全な抗原結合部位を含有する免疫グロブリン分子の部分であってもよい。また抗 0spAポリペプチド抗体または抗05pBポリペプチド抗体も防御抗体である と解すべきである。
本願で用いる「抗0spAポリペプチド抗体の治療するのに有効な量」という用 語は、L蝕」土m薊且の感染によって起こる疾患のいずれか1つの重症度を、あ る期間、予防もしくは軽減するのに必要な量を意味する。
本願で用いられる「抗0spBポリペプチド抗体の治療するのに有効な量」とい う用語は、L回」垂こ匡且の感染によって起こる疾患のいずれか1つの重症度を 、ある期間、予備もしくは軽減するのに必要な量を意味する。
本発明の0spAポリペプチド類には、未変性のポリペプチドに相当するポリペ プチド(例えば、SEQ ID NO+4とその血清型変異体)に加えて、これ らのポリペプチド類とフラグメントのフラグメントと誘導体が含まれる。このよ うな、未変性のポリペプチドのフラグメントは、SEQ ID NO:4の0s pAポリペプチドとその血清型変異体の配列からブロックとしてとった少なくと も10のアミノ酸を含有している。本発明の誘導体は、SEQ ID NO:4 の05I)Aタンパク質、その血清型変異体およびそのフラグメントとアミノ酸 配列が少なくとも80%同一である。
同様に、本発明の0spBポリペプチド類には、未変性のポリペプチドに相当す るポリペプチド(り1えばB310spBとその血清型変異体)に加えて、これ らのポリペプチドおよびフラグメントの誘導体が含まれる。このような未変性ポ リペプチドのフラグメントは、B310spBとその血清型変異体の配列からブ ロックとしてとった少なくとも1oのアミノ酸を含有している。本発明の誘導体 は、SEQ ID NO:11の。spBタンパク質、その血清型変異体および そのフラグメントとアミノ酸配列が少なくとも80%同一である。
本発明によれば、未変性の0spAもしくは0spBのポリペプチドもしくはフ ラグメントが、目的とする受容個体内でその免疫原性を増大するように改変もし くは処理されるときに好ましい誘導体が得られる。例えば種々のアミノ酸の置換 、改変もしくは欠失をポリペプチドの生成中もしくは生成後に行うことができる 。未変性の0spAと0spBのポリペプチドのこのような誘導体には、例えば 、そのポリペプチド中に存在するアミノ酸残基の遊離のアミ八 カルボキシルも しくはヒドロキシルの側鎖基を反応させることによって生成することができる誘 導体が含まれる。またこの誘導体には、異なる天然のアミノ酸、アミノ酸誘導体 もしくは非天然のアミノ酸で、1つ以上のアミノ酸を置換することによって得ら れるポリペプチドが含まれるが、保存性の置換が好ましい。例えば、次の置換を 行うことができる。すなわち、ヒスチジンを3−メチルヒスチジンに置換するこ とができ;プロリンを4〜ヒドロキシプロリンに置換することができ;す7ンを 5−ヒドロキシリンンに置換することができる、などである。
また本発明の0spAと0spBのポリペプチドは、例えば、ジニトロフェノー ル基もしくはアルサニル酸(arsanilic acid)にカップリングす るか、または熱および/またはSDSで変性することによって、その免疫原性を 増大するように改変することがテキる。特に、0spAと0spBのポリペプチ ドが化学的に合成された小さなポリペプチドの場合、免疫原性担体をカップリン グすることが望ましい。このカップリングは、もちろん、ポリペプチドまたは担 体の性能が適正に機能するのを阻害してはならない。力、ブリング方法について のいくつかの一般的な考察結果を再検討するには、Antibodies A  LaboratorManual、 Co1d Spring Harbor  Labratory、 E、 Harlotおよびり、 Lane!11集、1 988年を参照のこと。有用な免疫原性担体は当該技術分野ではよく知られてい る。このような担体の例としては、キーホールリンベットヘモシアニン(にLl l) ;ウシ血清アルブミン類(BSA) ; PPD (ツベルクリンの精製 タンパク質誘導体);赤血球;破傷風トキンイド;コレラド牛ンイド;アガロー スビーズ;活性炭;またはベントナイトがある。
本発明の0spAもしくは0spBのポリペプチドはいずれも、薬学的に受容可 能な塩の形態で使用することができる。本発明のポリペプチド類と塩を形成でき る適切な酸と塩基は当業者にとって公知であり、無機および有機の酸および塩基 が含まれる。
本発明の1つの実施態様によって、本発明の発明者らは、本発明の0spAポリ ペプチド、または本発明の0spAポリペプチドを含有する融合タンパク質もし くは多量体タンパク質の治療上の有効量によって、薬学的に受容可能な様式で患 者を治療する工程を含む、L加コ土m圧ムの感染によって起こる疾患のいずれか 1つの重症度を、ある期間、予防もしくは軽減するのに十分な様式でライム病に 対して防御する方法を述べる。
上記の方法と組成物に用いることが好ましい0spAポリペプチド類は、防御エ ピトープを含有する0spAポリペプチド類である。このような防御エピトープ としては、B細胞エピトープ、T細胞エピトープ、またはその組み合わせがある 。
本発明の他の実施態様によって、本発明の発明者らは、本発明の0spBポリペ プチド、または本発明の0spBポリペプチドを含有する融合タンパク質もしく は多量体タンパク質の治療上の有効量によって、薬学的に受容可能な様式で患者 を治療する工程を含む、B、bur dorferiの感染によって起こる疾患 のいずれか1つの重症度を、ある期間、防止もしくは軽減するのに十分な様式で ライム病に対して防御する方法を提示する。
上記の方法と組成物に用いるのに好ましい0spBポリペプチド類も防御エピト ープを含有する0spBポリペプチド類であり、そのエピトープとしてはB細胞 エピトープ、T細胞エピトープまたはその組み合わせである。
これらの組成物と方法に用いるのに最も好ましい、本発明の○spAと0spB のポリペプチドは、強力なT細胞エピトープおよびB細胞エピトープの両方を含 有するポリペプチドである。理論に縛られることなく、本発明の発明者らは、L 匝■鼓旺虹1の感染を中和するのに有効な高力価の抗体を刺激するのに、上記の 方法が最高の方法と考えるものである。上記の好ましい0spAおよび0spB ポリペプチドは、B細胞のエピトープを認識する表面免疫グロブリンを発現する B細胞によって取り込まれる。次ぎにB細胞は該抗原をプロセッシングし、それ をT細胞に提示する。T細胞はT細胞エピトープを認識し、リンホカイン類を増 殖産生して応答し、次いでそのリンホカイン類はB細胞を抗体産生形質細胞に分 化させる。従ってこの系には、自己触媒閉鎖回路が存在し、この回路はB細胞と T細胞との両方の応答を増幅し、結局、0spAもしくは0spBのポリペプチ ドに対する高力価の抗体を含む強力な免疫応答を起こさせる。
1つの実施態様において、上記の好ましい0spAおよび0spBのポリペプチ ドを生成するために、本発明の0spAと0spBのポリペプチドのオーバーラ ツプフラグメントが使用される。B細胞エピトープを含有するポリペプチドは、 その以下の性能によって同定される。すなわち(1)防御性の抗B、bur d orferi抗体もしくは抗0spA抗体もしくは抗0spB抗体によって認識 され、(2)ポリクローナルウサギ抗B、bur dorferi血漬から防御 抗体を除去するか、または(3)B、bur dorferiの感染で起こるラ イム病に対して防御する免疫応答を起こす性能で認識される。
TmH8エピトープの読本はMHCで制限されるので、T細胞エピトープを含有 する0spAおよび0spBのポリペプチドは、増殖および/またはサイトカイ ンの産生を刺激する性能について、各種の)ILA型のヒト、C3H/Heマウ スのリンパ節または家畜から生成したTmmツクローン渭いて試験することによ ってインビトロにおいて同定される。異なるクラス■の抗原を有する個体によっ て認識される複数のT細胞エピトープを含有する組成物は、広範囲の患者のライ ム病の予防と治療に有用である。
本発明のこの好ましい実施態様において、B細胞エピトープを含有する0spA もしくは0spBのポリペプチドは、強力なT細胞エピトープを含有する1つ以 上の0spAもしくは0spBのポリペプチドと融合される。強いT細胞エピト ープとB細胞エピトープとを有する0spAもしくは0spBのポリペプチドを 有する融合タンパク質は、B、bur dorferiの感染を中和するのに有 効な高力価の抗体の応答を起こすことができる。
強いT細胞エピトープおよびB細胞エピトープは、他のウィルスの成分にもみら れる。例えば、強いT細胞エピトープはB型肝炎ウィルスのコア抗原(HBcA g)中に見いだされている。さらに、これらのセグメントの1つがB型肝炎ウィ ルスの表面抗原のセグメントに連結すると、これらのセグメントはT細胞によっ て不十分にしか認識されないが、抗HBV表面抗原応答を太き(増幅することが 判明している(D、R,MfLichら、”Antibody Product ion To The Nucleocapsid And Envelope  Of The Hepatitis B Virus Primed By  A Single 5ynthetic T Ce1l 5ite−、Natu re、329巻、547〜549頁、1987年)。それ故に、ざらに別の好ま しい実施態様において、B細胞エピトープを含有する0spAおよび○spBの ポリペプチドを、HBcAGのセグメント、または強いT細胞エピトープを含有 する他の抗原に融合させて、高力価の抗体応答を起こすことができる0spAも しくは0spBのポリペプチドを含有する融合タンパク質が生成される。例えば B細胞エピトープを含有する0spAポリペプチドは、Lあ1旺orferiの 0spBタンパク質または鞭毛関連タンパク質の強いT細胞エピトープに融合さ せることができる。同様に、B細胞エピトープを含有する0spBポリペプチド は、B、bur dorferiの0spAタンパク質または鞭毛関連タンパク 質の強い丁細胞エピトープに融合させることができる。あるいは、T細胞エピト ープを含有する0spAもしくは0spBのポリペプチドは、B細胞エピトープ を含有する他のL]且3A部ゴeriタンパク質もしくはそのフラグメントに融 合させてもよい。同様に、非B、bur dorferi B細胞エピトープを 、本発明の強いOspAもしくは0spBのTm抱エピトープなどに融合させて もよい。
本発明の好ましい実施態様では、B、bur dorferiの複数の血清型変 異体由来のB細胞および/またはT細胞のエピトープを含有する0spAおよび /または0spBのポリペプチドからなる融合タンパク質が構築されるが、上記 の各変異体はその0spAもしくは0spBのポリペプチド内のエピトープの位 置もしくは配列が互いに異なっている。このような融合タンパク質は、本発明の 方法および組成物に用いると、広範囲のL厘ユ包コニ1菌株によって起こるライ ム病の予防、治療および診断に特に有効である。
0spAもしくは0spBのポリペプチドを含有する多量体タンパク質も本発明 の一部である。このタンパク質は、同じ分子内に、ランダムにまたは間にスペー サー(アミノ酸もしくはその外のもの)を置いて繰り返されている多数のT細胞 もしくはB細胞のエピトープまたはその組み合わせで構成されているものが好ま しい。多量体タンパク質の調製法は当該技術分野では公知である。
本発明の0spAもしくは0spBのポリペプチドおよびこれらを含有する融合 タンパク質と多量体タンパク質は、組換え法、化学的方法またはその組み合わせ によって調製することができる。
例えば、0spAポリペプチドは、L蝕コ吏m匡ム菌株N40 (SEQID  NO:3)の0spA遺伝子またはSEQ ID NO:9のDNAまたは上記 いずれかの誘導体を用いて組換え法で生成することができる。
OspAおよび0spBのポリペプチドとの血清型変異体およびその誘導体とを コードするDNAは、さらに、例えばB、bur dorferj菌株!i40 または同25015の0spAおよび0spBのポリペプチドをコードするDN A配列古来のオリゴヌクレオチドとPCRを利用してクローン化することができ る。このようなりNAを発現させて、本発明の方法と組成物とに有用な他の0s pAおよび0spBのポリペプチドが製造される。オリゴヌクレオチドプライマ ー、および0spAと0spBの遺伝子内の保存され分岐したDNA配列は、本 発明の0spAと0spBのポリペプチドに相同のDNA配列の領域を含有して いるB、bur dorferiおよび関連するスピロヘータ由来の他の関連表 面タンパク質を単離しクローン化するのに使用できる。
本発明の0spAもしくは0spBのポリペプチドは、組換え法で生成された場 合、単細胞宿主内で発現することができる。当業者にとって公知のことであるが 、宿主内で異種のDNA配列の高い発現レベルを得るためには、選択された発現 宿主内で機能する転写および翻訳の発現制御配列に、機能し得るように連結され ねばならない。発現制御配列と主要遺伝子は、さらに細菌の選択マーカーと複製 起点を有する発現ベクターに含まれていることが好ましい。発現宿主が真核細胞 の場合、発現ベクターはさらに発現宿主に有用な発現マーカーをもっていなけれ ばならない。
本発明の0spAおよび0spBのポリペプチドをコードするDNA配列は、シ グナル配列をコードしてもよいかまたはコードしなくてもよい。発現宿主が真核 性である場合、一般にタンパク質が真核宿主から分泌されて成熟するようにシグ ナル配列がコードされる方が好ましい。
アミノ末端のメチオニンは、本発明の発現された0spAおよび0spBおよび ポリペプチド上に存在していても存在していなくてもよい。末端のメチオニンは 、発現宿主によって切断されない場合、所望により、ais的な方法によって化 学的に除去することができる。
広範囲の発現宿主/ベクターの組合わせを、本発明のDNA配列を発現するのに 利用することができる。真核宿主に用いる有用な発現ベクターには、例えば、S V40.ウシ乳頭腫ウィルス、アデノウィルス、サイトメガロウィルスおよびレ トロウィルス類由来の発現制御配列を含有するベクターがある。細菌宿主に用い るのに有用な発現ベクターには、公知の細菌プラスミド、例えばcol El、 pcRl、pBR322、pMB9およびその誘導体を含むE、 cot i由 来のプラスミド;広い宿主域のプラスミド例えばRP4;ファージDNA類、例 えばファージλの多数の誘導体、例えばNM989 ;および他のDNAファー ジ類が含まれる。
酵母細胞に用いるのに有用な発現ベクターとしては、2μプラスミドおよびその 誘導体がある。昆虫の細胞に用いるのに有用なベクターとしてはpVL941が ある。
さらに、多種類の発現制御配列、すなわちDNA配列に機能し得るように連結さ れたときにそのDNA配列の発現を制御する配列は、本発明のDNA配列を発現 させるために上記のベクター内で使用することができる。このように有用な発現 制御配列には、前記の発現ベクターの構造遺伝子に付随する発現制御配列が含ま れる。有用な発現制御配列の例としては、例えば、SV40もしくはアデノウィ ルスの初期プロモーターおよび後期プロモーター、lac系、m系、TAC系も しくはTRC系、ファージλの主なオペレーターおよびプロモーターの領域、f dコツータンパク質の制御領域、3−ホスホグリセリン酸キナーゼまたは他の解 糖酵素のプロモーター、酸性ホスファターゼのプロモーター例えばPbo2、酵 母α−交配系のプロモーター、および真核あるいは原核細胞もしくはウィルスの 遺伝子とその種々の組合わせの発現を制御する公知の他の配列がある。
好ましい実施態様において、0spAと0spBのポリペプチドは、発現ベクタ ーpDc197−12に挿入され、λptプロモーターから転写される。この系 の転写は、熱に不安定なリプレッサーCl857によって制御される。
他の好ましい実施態様では、本発明の0spAもしくは0spBのポリペプチド をコードするDNAは、融合タンパク質としてポリペプチドを高レベルで発現さ せる発現ベクター中にフレームで合うように挿入される。したがって、このよう な融合タンパク質は、ベクターの配列でコードされるアミノ酸と0spAもしく は0spBのポリペプチドのアミノ酸を含有している。0spAおよび0spB のポリペプチドを融合タンパク質として発現させると安定性が増大しおよび/ま たは精製が容易になる。
多種類の単細胞宿主細胞が本発明のDNA配列を発現するのに有用である。これ らの宿主には、公知の真核宿主と原核宿主、例えばE、coliSPsedom onas、 Bacillus、 5tre to+l1ces、真菌、酵母な どの菌株、鋒剋並旦n住■江肛ム(SF9)のような昆虫細胞、CI(O細胞と マウス細胞のような動物細胞、Co5t、CO37、B5Cl、B5C40およ びBMTIOのようなアフリカグリーンモンキー細胞、ヒト細胞および組織培養 の植物細胞が含まれる。これらのなかでE、 cot iのAg3もしくはJM 109が好ましい。
すべてのベクターと発現制御配列が等しく充分に機能して本発明のDNA配列を 発現するわけではないということは勿論理解すべきである。またすべての宿主が 同じ発現系で等しく充分に機能するわけでもない。しかし、当業者は、不適切な 試験を行わずにかつ本発明の適用範囲を逸脱することなく、これらのベクター、 発現制御配列および宿主のなかから選択することができる。例えば、ベクターを 選択する場合には、ベクターは宿主内で複製しなけらばならないので宿主につい ては熟慮しなければならない。ベクターのコピー数、コピー数を制御する性能、 およびベクターがコードする池のタンパク質の発現、例えば抗生物質のマーカー も考慮しなければならない。
発現制御配列を選択する際には、各種の因子も考慮しなければならない。これら のなかには、例えばその配列の相対強度、配列の制御性、および特に潜在的な二 次構造について、その配列の本発明のDNA配列との適合性が含まれる。次のこ とを考慮して単細胞の宿主を選択しなければならない。すなわち、選択されるベ クターに対する宿主の適合性、本発明のDNA配列によってコードされる生成物 の毒性、宿主の分泌特性、0spAもしくは0spBのポリペプチドを正しく折 りたたむ宿主の性能、宿主の醗酵もしくは培養の必要条件、および本発明のDN A配列がコードする生成物の宿主からの精製の容易さを考慮しなければならない 。
これらのパラメータの範囲内で、当業者は、本発明のDNA配列を、醗酵または 例えばCHO細胞もしくはC0S7細胞による大規模な動物培養で発現する、種 々のベクター/発現制御配列宿主の組合わせを選択することができる。
本発明のDNA配列によってコードされる○spAおよび0spBのポリペプチ ドを含有する分子は、醗酵物もしくは細胞培養物から単離し、次いで下記のよう な各種の通常の方法で複製することができる。すなわち、HPLC,FPLCな どを用いる順相もしくは逆相の液体クロマトグラフィー;アフィニティークロマ トグラフィー(例えば無機のリガンドもしくはモノクローナル抗体を用いる); サイズ排除クロマトグラフィー;固定化金属キレートクロマトグラフィー;ゲル 電気泳動法などの精製法がある。当業者であれば、本発明の適用範囲を逸脱する ことなく最も適切な単離法と精製法を選択することができる。
その上に、本発明の0spAおよび0spBのポリペプチドは、いくつかの化学 的方法で生成させることができる。例えばRlB、 Merrifieldが最 初に発表した固相合成法”5olid Phase Peptide 5ynt hesfs、 1. The Syr+thesis Of A Tetrap epttde−、JAm、 Chem、 Soc、83巻、2149〜2154 頁、1963年を用いて製造できるし、または溶解状態で合成することができる 。ペプチド合成法の要約は、E、 GrossおよびH,J、 Meinhof er、 4The Pe’9目des: Analysis、 5ynthes is、 Biology: Modern Techniques Of Pe ptide And Am1no Ac1d Analysis、John V ileyおよび5ons、 1981年、ならびにM、 Bodanszky、  Pr1nciplesOf’ Peptide 5ynthesis、 Sp rjnger−Verlag 1984年に記載されている。
一般に、これらの合成法は、1つ以上のアミノ酸残基を、成長中のペプチド連鎖 に逐次付加することからなる方法である。この反応を容易にするためにペプチド カップリング剤を用いることが多い。本願に記載した用途に用いるのに適したペ プチドカップリング剤の詳細については、M、 Bodanskyの前記文献を 参照のこと。通常、最初のアミノ酸残基のアミノ基もしくはカルボキシル基は、 適切な選択的に除去できる保護基で保護される。リジンのような反応性の側鎖基 を宵するアミノ酸には異なる保護基が用いられる。ペプチド合成の分野で知られ 、通常の略語で知られている各種の保護基は、T、 Greene、 Prot ective Groups In Organic 5ynthesis、  Academic Press、 1981年に記載されている。
本発明の他の実施態様によって、抗0spAポリペプチド抗体および抗0spB ポリペプチド抗体を生成することができる。このような抗体類は、本発明の0s pAもしくはOspBのポリペプチドと免疫学的に反応性の免疫グロブリン分子 またはその部分である。抗0spAおよび抗0spBのポリペプチドの抗体には 、0spAもしくは0spBのポリペプチドを含有する融合タンパク質および多 量体タンパク質と免疫学的に反応性の抗体が含まれると解されるべきである。
本発明の抗0spAポリペプチド抗体と抗0spBポリペプチド抗体は、哺乳類 宿主にB、bur dorferiを感染させるか、または哺乳類宿主を本発明 の0spAもしくは0spBのポリペプチドで免疫することによって生成させる ことができる。これらの抗体はポリクロナールもしくはモノクロナールのいずれ でもよいが、モノクロナール抗体の方が好ましい。ポリクロナール抗体およびモ ノクロナール抗体の製法は当業者によってよく知られている。このような方法を 再検討するには、Antibodies、 ALaboratory Manu al、上記文献、およびり、E、 Yeltonら、Ann。
Rev、 of Biochez、、 50巻、657〜680頁、1981年 を参照のこと。
本発明の0spAもしくは0spBのポリペプチドとの免疫反応性の測定は、イ ムノプロ、トアッセイとELrSAi’5!−を含めて当業者にとって公知のい くつかの方法のいずれかによって実施することができる。
抗0spAポリペプチド抗体および抗0spBポリペプチド抗体は、B、bur  dorferiの感染によって起こるライム病の予防と治療に用いる組成物お よび方法に使用できる。さらに、これらの抗0spAおよび抗0spBポリペプ チド抗体は、防御エピトープを含有する0spAおよび0spBのポリペプチド を固定するのに利用できる。
本発明はさらに、本発明の各種の0spAおよび0spBのポリペプチド、およ び抗0spAポリペプチド抗体と抗0spBポリペプチド抗体とを、ライム病に 対して防御する性能についてスクリーニングする動物モデルを提供するものであ る。
以下に述べる本発明のスクリーニング法にしたがって、当業者は、特定の0sp Aもしくは0spBのポリペプチドまたは抗体がライム病の予防に有用であるか どうかを、不当な試験を行わずに決定できると解されるべきである。このスクリ ーニング法は下記の工程を包含する: (1)動物を0spAもしくは0spBのボリベチドまたは抗0spAポリペプ チド抗体または抗0spBポリリペプチド抗体で免疫し; (2)その免疫された動物に、B、bur dorferiを接種し;次いで、 H) B、bur dorferiを接種した後、ライム病に対して防御する0 spAもしくは0spBのポリペプチドまたは抗0spAポリペプチド抗体また は抗0spBポリペプチド抗体を選択する;工程。
B、bur dorferiに感染し易い動物はこのスクリーニング法に有用に 利用できるが、C3H/Heマウスが好ましい。なぜならば、このマウスは、感 染しやすいだけでなく、ヒトに発生するライム病に感染しやすいからである。従 って、C3H/Heマウスにおいて感染と疾患の両者に対する応答の効力を試験 することができる。
動物を、0spAもしくは0spBのボリペチドまたは抗0spAポリペプチド もしくは抗0spBポリペプチド抗体で免疫で免疫することは標準的な方法で実 施できる。この方法の詳細な考察については組圧−比仏工% Laj工工Uカニ …、前記文献を参照のこと。ポリペプチドを用いる場合は、薬学的に受容可能な アジュバント、例えば、完全もしくは不完全のフロインドアジュバント、RIB I (ムラミルジペプチド類)またはlSC0M (免疫刺激性複合体)ととも に投与することが好ましい。このようなアジュバントは、ポリペプチドを局部に 析出させて隔離することによって急速に分散しないように防御するか、または宿 主を刺激してマクロファージとその免疫系の他の成分に対して走化性の因子を分 泌させる物質を含有し得る。免疫の計画には、0spAもしくは0spBのボリ ベチドを数週間にわたって間隔をあけて2回以上投与するほうが好ましい。
本発明の0spAおよびは0spBのボリベチドまたは抗0spAポリペプチド もしくは抗0spBポリペプチドの抗体が本発明のスクリーニング法で有効であ ることが決定されたならば、ヒトおよび他の動物に巨体に発生するライム病を治 療もしくは予防するために、医薬組成物ならびに方法に治療上の有効量で使用す ることができる。
本発明の医薬組成物は、各種の通常のデポ−剤形態であってもよい。これらには 、例えば、錠剤、ビル、散剤、液体の水剤もしくは懸濁剤、リポソーム剤、カプ セル剤、坐剤、注射用および注入用の水剤のような、固体、半固体および液体の 投与形態が含まれる。好ましい使用形態は、利用する投与モードと予防法とによ って決まる。
このような投与形態に゛は、当業者に知られている薬学的に受容可能な担体とア ジュバントとを含有させてもよい。これらの担体およびアジュバントには、例え ば、RIBI、lSC0M、イオ7交[tll’l、アルミナ、ステアリン酸ア ルミニウム、レシチン、ヒト血清アルブミンのような血清タンパク質、リン酸塩 のような緩衝剤、グリシン、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、植物飽和脂肪酸 の部分グリセリド混合物、水、硫酸プロタミン、リン酸水素二ナトリウム、塩化 ナトリウム、亜鉛塩のような塩類もしくは電解質類、コロイドシリカ、三ケイ酸 マグネシウム、ポリビニルピロリドン、セルロース系物質およびポリエチレング リコールが含まれる。局所用もしくはゲルをベースにした形態に用いるアジュバ ントは、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリアクリレート類、ポリオ キシエチレン−ポリオキシプロピレン−ブロックポリマー類、ポリエチレングリ コールおよいヒトッパエニシダ(wood wax)のアルコール類からなる群 から選択することができる。
本発明のワクチンおよび組成物は、その免疫原性を増大するか、または患者内で のその耐性を改善するために、他の成分を含有させるかまたは調製中に他の処理 を行ってもよい。
一般的に、本発明の0spAもしくは0spBのポリベチドは、他の医薬として 重要なポリペプチド類(例えば、肝炎に対するワクチン)について採用している のと類似の方法および組成物を用いて患者に対して処方し投与することができる 。
抗0spAポリペプチド抗体または抗0spBボリベチド抗体からなる組成物は 、他の受動免疫療法に用いられ、当業者に周知のと類似の各種の投与形態および 処方で投与することができる。その上に、上記の抗体を、ジフテリア、シュード モナス外毒素、リンノ(ricin) A鎖、ゲロニンなどのような毒素、また はペニシリン類、テトラサイクリン類およびクロラムフェイコールのような抗生 物質とカップリングさせるもが有利である。
薬学的に受容可能な投与経路としては、非経口、静脈、筋肉、病巣内もしくは皮 下の注射があるが、本発明の0spAもしくは0spBのボリペチドまたは抗0 spAポリペプチド抗体もしくは抗0spBのボリベチド抗体の組成物を投与す るのに利用できる。例えば、本発明のポリペプチドあるいは抗体は、患者に静脈 を通じて単回投与できる投与形態を含む薬学的に受容可能な投与形態で、または を椎傍および関節周囲を含めて筋肉内、皮下、皮肉、関節内、滑液口内、鞘内、 病巣内、骨膜内(periostally)に数時間、数日間、数週間もしくは 数ケ月間もの期間にわたって連続的に輸液することによって、または経口もしく は局所経路によって投与することができる。本発明の組成物は、単位投与形態で 通常患者に筋肉内投与することが好ましい。
0spAおよび0spBのポリベチドまたは抗0spAポリペプチド抗体もしく は抗0spBボリベチド抗体は、患者に対して、−回でまたは一連の治療にわた って投与してもよい。投与の最も有効なモードと投与計画は、免疫原性のレベル 、治療に用いる特定の組成物および/またはアジュバント、予想される感染症の 重症度と経過、以前の治療、患者の健康状態と免疫に対する応答、および治療医 師の判断によって決まる。例えば、ポリペプチドの免疫原性が高ければ高いほど 、投与量と免疫の必要回数が少なくなる。同様に、ポリペプチドがアジュバント とともに投与されると投与量と必要な治療回数が少なくなる。一般的に投与量は 、10μ〜100mgの精製0spAもしくは0spBのポリペチドからなり、 100〜1000μgの投与量が好ましい。
抗0spAポリペプチド抗体もしくは抗0spBポリペチド抗体の投与量は一般 に0.5mg〜3.0gである。
本発明の好ましい実施態様では、0spAもしくは0spBのボリベチドは、そ の免疫原性を増大させるためにアジュバントとともに投与される。有用なアジュ バントとしては、RIBIとIsCOM、水酸化アルミニウムのような単純な金 属塩、および完全および不完全のフロイントアジ二バンドのようなオイルベース のアジュバントが挙げられる。オイルベースの7ジニバントを用いる場合、0s pAポリペプチドは通常、アジュバントとともに乳剤で投与される。
他の好ましい実施態様では、0spAおよび/または0spBのポリペプチドを 含有するタンパク質を発現するE、coliが、L」肛対虹ム」が起こす感染症 と疾患に対して防御するためヒト以外の動物に経口投与される。例えば、本発明 の0spAおよび/または0spBのポリペプチドを発現する細菌の、口に合う 処方物が、野生のマウスもしくはシカ、または家畜が摂取しつくすように動物飼 料とともに投与される。このような細菌が消化されると、体液性と細胞性の両方 の免疫応答が誘発されるOJ、C,5adoffら、−0ral Salmon ella T himurium Vaccine Expressing C ircumsporozoite Protein Protects Aga instMalaria”、 5cience、240巻、336−338頁、 1988年、およびK。
S、Kimら、−1m+*unization Or Chickens Wi th Live Escherichia coli ExpresSing  imeria acervulina Merozaite Recoyabi nant Antigen Induces Partial Protect ion Against Coccfdisfs”、Inf、llIwmun、 、 57巻、2434−2440頁、1989年参照のこと。
さらに他の実施態様によれば、本発明の抗0spAポリペプチド抗体と抗0sp Bポリペプチド抗体、および0spAと0spBのポリペプチドは、B、 bu r■orferiの感染を検出する診断薬として有用である。その理由は、これ らのポリペプチドはL」肛肘orfe旦が感染したヒトを含む動物内に産生され る抗体分子に結合可能で、およびその抗体は、 bur do feriまたは その抗原に結合できるからである。
このような診断薬はキットに入れることができるが、このキットには使用説明書 と他の適切な試薬をいれてもよい。本発明のポリペプチドまたは抗体には、検出 手段の標識をつけることができ、この標識によって、0spAもしくは0spB のポリペプチドは抗体に結合したときに検出することができ、または抗0spA もしくは抗0spBのポリペプチド抗体はB、 bu■dorfe1に結合した 時に検出できる。
上記の検出手段は、フルオレセンインシアナアート(FrC)、フルオレセンイ ンチオシアナアート(FITC)などのような蛍光at識剤、西洋ワサビペルオ キシダーゼ(JIIIP) 、グルコースオキシダーゼのうな酵素、γ線を発生 する125■もしくは51 Crのような放射性元素、または試験溶液中に存在 する電子と遭遇するγ線を発生する陽電子を放出する放射性元素、例えばIIC ,ISOまたは13Nであってもよい。
上記検出手段の連絡方法は当該技術分野ではよく知られている。例えばハイブリ ドーマによって産生されるモノクローナルの抗0spAもしくは抗0spBのポ リペプチド抗体の分子は、放射性同位元素を含有するアミノ酸を培養培地に混合 することによって、代謝により標識をつけることが可能であり、またはポリペプ チド類は、活性化された官能基を介して検出手段に接合もしくはカップリングす ることができる。
本発明の診断キットは、血清、血漿もしくは尿のような体液試料中の、ある量の B、 bur dorferiまたは抗B、 bur dorfe口抗体の存在 を検出するのに利用できる。従って、好ましい実施態様において、本発明の0s pAもしくはOspBのポリペプチドまたは抗0spAもしくは抗0spBのポ リペプチド抗体の組成物は、一般に、水性媒体から吸着させることによって固体 支持体に結合させる。有用な固形マトリックスは、当該技術分野では公知であり 、架橋デキストラン;アガロース;ポリスチレン;ポリ塩化ビニル;架橋ポリア クリルアミド;ニトロセルローもしくはナイロンベースの材料;チツーブ;プレ ート;またはマイクロタイタープレートのウェルが挙げられる。
本発明のポリペプチドもしくは抗体は、溶液の形態または実質的に乾燥した粉末 、例えば、凍結乾燥された形態で診断薬として使用できる。
本発明の0spAと0spBのポリペプチドおよび抗0spAと抗0spBのポ リペプチド抗体は、診断に現在利用できるものよりもはるかに一層特異的な試薬 を提供するので、偽陽性および偽陰性の試験結果のような落し穴を減らすことが できる。鞭毛関連タンパク質を含む池のB、 bur orferiタンパク質 由来のエヒトープを含有する0spAと0spBのポリペプチド、およびこのよ うなポリペプチドに対する抗体を利用することは、上記の試薬を製造するのには 有利であることは、当業者にとって明らかなことである。
本発明の0spAと0spBのポリペプチドおよび抗0spAと抗0spBのポ リペプチド抗体、ならびにこれらのものからなる組成物および方法は、本発明の 0spAもしくは0spBのポリペプチドとアミノ酸配列もしくはコンホメーシ ョンが類似した表面タンパク質をもっているスピロヘータによって起こる他の感 染症の検出、予防および治療にも有用である。これらの他のスピロヘータには、 Borrelia hermsiiおよびBorrelia Recurien tisならびにLeptospiraおよびTreponemaのスピロヘータ が含まれる。
本発明を一層十分に理解できるように、以下に実施例を示す。これらの実施例は 、例を示すことのみを目的とし本発明の適応範囲を限定するものではない。
(以下#′白) 実施例I−ライム のための モデルのB、 bur dorferl@染およ び/またはライム病に対する治療または防御に有効な免疫応答を示し得る能力を 調べるために、多種類の近文系マウスを試験することにより、本発明の0spA および0spBポリペプチドおよび抗0spAおよび抗0spBポリペプチド抗 体をスクリーニングする動物モデルを開発した。マウスを選んだのは、操作のた めに有用な免疫学的、生物学的、および遺伝学的パラメータが豊富であるためで ある。
様々な系統のマウスについて、毒性の高いし」肛旦虹ムムの菌株?J4(lをい くつかの異なる経路により接種して、その感染の度合いを検査した。[S、 W 、 Bartholdら、J、 Inf、Dis、、 162、 I)lD、1 33−138 (1990)コ。遺伝的に最大格差を有し、異なる■−2ハブロ タイブを表すマウスを選択した。これらの研究のために使用したマウスは、Ja ekson Laboratory (Bar Harbor。
ME)より購入したBa1b/cByJ、 C3H/HeJ、 C57BL/6 JSSJI、/J、および!JR/J7ウス、ならびにCharles Riv er Laboratories (Raleigh、 NC)より購入したC RL/:5KH(hr/hr)Br (無毛)であった。全てのマウスをMic ro−1solatorケージ(Lab Products、 Maywooi j、 NJ)に入れ、自由にB (Agway、 5yracuse、 NY) および水を与えた。
先ず、改変されたBarbour−Stoenner−Kelly (BSK− 11)培地[A、G、Barbourら、Yale Journal Of B iol、Med、、57. pp、521−25 (1986)コにL」基1戯 L10のN40分離株を34°Cで、計数によるおよび暗視野顕微鏡を使用して 血球計算盤上による測定により、生m(らせん状の)をmlあたり約1xlOg 個の濃度まで増殖させた。
様々な系統のマウスに生後3日または3週間で1xlO’から1x108の範囲 の投与量のスピロヘータを、腹腔内、皮肉、胃内、および鼻腔内接種により接種 した。30日後、マウスを二酸化炭素ガスにより層殺し、心臓穿刺により放血さ せた。
各マウスから様々な器官を取り出して培養してL」肛組虹feriに感染させた 。1mlのBSK 11培地で組織をホモジナイズし、次に0.5mlのホモジ ネートを7i1のBSK 11培地に入れ2週間培養した。
感染したマウスの脳、肺、肝臓、心臓、肺臓、腎臓、および四肢すべての関節( 青、肘、毛根、中手、股、膝、足板、中足、および指節)を、これらの組織を中 性緩衝ホルマリン液(pH7,2)に浸漬固定することにより組織病理学的に検 査した。さらに、関節を脱塩して処理し、通常の組織学上の技術により組繊をヘ マトキシリン−エオシンで染色した。
また、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)により感染マウスの血清を検査し て、抗3. bur dorferi抗体を調べた。このアツセイにおいて、抗 原としてスピロヘータを以下のように調製して使用した。650m1のし]肛且 匹ハム菌株!140をBSK [1培地にて33°Cで2週間培養して最大密度 に増殖させた。次に、スピロヘータを15℃で20分間、12. OOOrpm でBeclvan J4遠心機にかけてベレット化した。このペレットをリン酸 緩衝生理食塩水(PBS)で2回洗浄し、最後に10m1のPBSに懸濁した。
次にスピロヘータを15秒間隔で3分間水中で超音波処理した。
次に、上述のように遠心機にかけ、上澄み液を0.45ミクロンのフィルターで 濾過した。分光測定により濾液のタンパク質濃度を測定した。
ELISAは、上述のように10μg/mlの濃度の抗原0.1mlでツー)  L7’:Dynatech、Inc、のマイクロタイタブレートを使用する標準 方法により行われた。第2の抗体を標識してペルオキシダーゼヤギ抗マウスIg G (Tago、 Burlingame、 CA)とした。
これらの研究の結果、C3H/Heマウスを、lXl0’から1xlO8の範囲 の全ての投与量においてB、 bur dorferi菌株N40に皮内感染す ると、ヒトのライム病に著しく類似した疾患の臨床的兆候を示すことが分かった 。生後3週間で皮肉接種したマウスでは、2週間以内にスピロヘータ血症および 重度の関節炎が見られた。ELISAの結果、C3H/Beマウスは高レベルの 抗B、 bu■dorfa旦抗体を有し、そしてスピロヘータは接種後3日から 5日で肺臓から培養し得ることが分かった。C3H/Heマウスは、接種後少く とも12ケ月間は感染が維持され、陽性スピロヘータ肺臓培養物、血清変換、お よび疾患との間には100%の相関性があった。さらにこの結果により、関節炎 および心臓炎は同じ感染投与量レベルで生じ、血清変換は能動感染したマウスに おいてのみ生じることが分かった。従って、C3H/Heマウスをヒトのライム 病の動物モデルとして選択した。この理由は、このマウスが、1)少量の微生物 を皮内投与することでLbur dorferiに感染しやすい、2)多糸にわ たるおよび永続的な感染を発現し、そして3)多関節炎および心臓炎を100% の確率で発現させる十分な免疫担当成体宿主であるためである。
これらの特徴はC3H/)Ieマウスに特異的であり他の周知の動物モデルでは 可能ではない。
実施例1l−C3HHeマウスの ニューシーラント白色ウサギに、0.14.21、および49日目に静脈注射に よってlXl0’個の生菌Lユ旺肢扛n且を接種することにより、ポリクローナ ルウサギ抗B、 bu工C1CILヨN40抗血清を産生じた。1週間後にこの 動物を出血死させて血清を取り出した。次に6週齢のC3H/Heマウスを、こ のポリクローナルウサギ血清の1=5の希釈液0.1mlで受動免疫した。次に 17時間後に、受動免疫したマウスおよび正常ウサギ血清で免疫した対照マウス を、上述のように皮肉接種により1xlO’個のL敗」重工匡ムSチャレンジし た。2週間後にマウスを層殺して、上述のように血液、肺臓、および関節を分析 した。
対照マウスは尾根関節にスピロヘータ血症および重度の関節炎を発現していたが 、全ての受動免疫マウスでは関節炎は防御され、またスピロヘータは血液または 膵臓から培養され得なかった。これらの研究により、B、 bur dorfe 亘酸株N40に感染したウサギは我々のインビボの感染アッセイにおいてLbu rdorferi感染を中和するのに有効な抗体を含有する抗血清を産生ずるこ とが分かった。
次に、C3■/Heマウスが感染C3H/+leマウスのポリクローナル抗B、  b肛H虹ハ皿血清の移入によりライム病に対して受動免疫され得るかどうかを 決定した。3週齢の健全なC3H/)Ieマウスまたはニューシーラント白色ウ サギからなる群に、完全フロインドアジュバント中の1x107個の非生1!I B、ユ肛ロ虹ム旦菌株N40を皮下接種し、10日後に不完全フロインドアジュ バント中のlX107個の非生菌し]肛底虹包且菌株N40で追加免疫した。
次に、免疫したマウスまたはウサギから血清を採取し、これをリン酸緩衝生理食 塩水(PBS)で1=5に希釈した。
5匹の非感染C3E[/lleマウスからなる群にO,1mlの血清を皮肉注射 した。対照群のマウスは正常なマウスまたはウサギの血清で免疫した。免疫の1 日後にマウスの体の反対側に1xlO’個のし」肛鳳虹ムム菌株N40または菌 株B31を皮肉接種した。5または14日後、マウスを二酸化炭素で安楽死させ た。次に、各マウスから膵臓の約95%を取り出し、ホモジナイズし、このホモ ジネートの約50%を7mlのBSKI!培地に置いた。また、心臓全採血によ り血液を取り出し、血液のO,1mlを7mlのBSK I+培地で培養した。
次に肺臓および血液培養物を共に上述のように33°Cで2週間インキュベート した。暗視野顕微鏡により培養物を検査してスピロヘータの有無を調べた。20 倍の高倍率で視野を入念に調べた。また、感染後14日目の心臓および関節を組 織病理学的に検査した。
表1に示すように、受動免疫マウスのいずれもスピロヘータ培養物に陽性を示さ なかったが、正常なマウスまたはウサギ血清で免疫した対照マウスの全てに少く とも1から100個のスビロヘータが検出された。さらに、ウサギ血清の防御効 果は1:500の希釈液においても維持された。
受動免疫はまた、感染の防御に寄与するだけでなく、疾患の防御にも寄与する。
これらの研究により、このマウスモデルでは受動免疫は防御効果があるだけでな く、この防御は系統を超えて有効であることが分かった。これらの研究によりま た。 、 bu dorfe且で免疫したC3H/Beマウスにおいては、免疫 されていないC3■/Heマウスのライム病を防御し得る免疫応答を生じること が可能であることも分かった。
(以下余白) 表r ″ 常巳 1上 ゛°峠 彦表巧・ n+ot’:テでシーツ′/ q、−tフ久 LILLI LL !iJL uB 14”−狼体滑傳東夾) 5311”テfレソブLβてフ入 &葎1嶋駁次) 参陽性培養物の数量/培養物の全数量として表す。
傘本全ての対照動物において血液および肺臓培養物のいずれも陽性であった。
実施例111−N400sA゛ のクローニングB、 bur dorfer’ 菌株N40の0spA遺伝子をポリメラーゼ鎖反応によりクローニングした[H ,Er1ichら編、−Polymarase Chain Reaction −、Co1d Spring Harbor Press、 pp、25−29  (1989)]。スピロヘータを10m1のBSK II培地で34℃で7日 間増殖し、次にBeckman J4遠心分離機で30分間16にで遠心分離す ることにより採取した。ゲノムDlfAを、F、 HydeおよびR,John son、 −Genetic Re1ationship Of The Ly me Disease 5pirochetes T。
Borrelia、■」y徂u、 And ホ肚坦■n−,spp、 J、 C 11n、 Mi旺o、、 20. pp、151−54 (1984)に記載の ように、SDS細胞溶解およびフェノール−クロロホルム抽出により精製した。
エール大学のオリゴヌクレオチドおよびタンパク質合成センターから、増幅にお けるプライマーとして使用するための、一対のオリゴヌクレオチドを得た。オリ ゴヌクレオチド配列は、B、 bur dorferi菌株B31か菌株側31 0spA遺伝子配列に基づいた[ S、 Bergstrom b、Mo1ec ular Analysis Of LinearPlasmid−Encod ed Major 5urface Proteins、 0spA And  0spB、Of 丁he Lyrie Disease 5pirochaet e Borrelia Bur dorferi”、 Mo1. Micro、 、 3. pp、479−86 (1989)] o この対の第1のメンバー はB310spA遺伝子のコード配列の最初の17個のヌクレオチドに対応し、 またEcoR1部位およびリポソーム結合部位を5゛末端に含みクローニングを 促進させた(SEQ ID No: 1)。
この対の第2のメンバーはB310spA遺伝子の最後の9個のアミノ酸に相補 的なもので、BamH1部位を含み、同様にクローニングを促進させた(SEQ  ID No: 2)。これらオリゴヌクレオチドの配列を図1に示す。オリゴ ヌクレオチドは本質的には以下のように5ephadex G−25カラム上で 脱塩することにより精製した。オリゴヌクレオチドを0.4i1のdH20に溶 解し、次に0.21をH2Oで平衡化させた5ephadex G−25カラム にかけた。200μm毎の画分を2.5mlのH2Oを添加することによりカラ ムから溶出し、分光測定法によりアッセイを行いDNAを測定した。オリゴヌク レオチドの大部分は第2の画分て溶出した。
次に各オリゴヌクレオチドのプライマー20μM、上述のように調製された1n g/μlのB、 bur dorferj鋳型DNA 10μm、 TaqDN Aポリメラーゼ(Cetus Perkin−Elmer) 0.5μm、1. 25m1lldNTPsを16μl、10x緩衝液(5001MのMCI、10 0 mMのトリス−EC1pH8,3,15mMのMgCh)を10μl、およ びdH20を100μlまで含有する100μmの反応液においてPCRを行っ た。最初は鋳型DNAヲ94°Cで変性させ、次に40℃のアニーリング温度お ヨヒ72°Cのエクステンンヨン温度でPCRを30サイクル行った。
PCR増幅された0spA遺伝子を1%ゲル上で7ガロースゲル電気泳動により ゲノムDNAから単離し、電気溶出によりDEAE膜(Schleicher  & 5chue11. Keene、 NH)上に精製した。5001のLM  NaCL中で、膜を55℃で1時間インキュベートすることにより、精製された DNAを膜から溶出した。溶出されたDNAを次にエタノール沈澱させた。次に DNAをEcoRlおよびBamHlにより一部消化させ(予想される内部Ec oR1部位での開裂を避けるため)、上述のようにアガロースゲル電気泳動およ び電気溶出により全長を増幅した遺伝子を再精製した。次にEcoRl−Bam H1フラグメントを、T4 DNAリガーゼ(Boehringer Mann heii、Danbury、 CT)を使用して15℃で一夜、EcoRl、B amF11開裂発現ベクターpDc197−12 (W、 Fiers、 Un iversity of Ghentの御好意により入手)に結合させた。この 結合混合物をフェノール/りロロホルムで抽出し、エタノールで沈澱させ、50 μmのN20で再懸濁した。
pDC197−12を発現ベクターとして選択した理由は、これがバクテリオフ ァージλPLプロモーターおよび易熱性ファージλc1857リプレツサーを含 有しているためであり、後者はえPLプロモーターからの転写を完全に抑制し得 る。c1857リブレツサーは30℃で活性であり、42℃で不活性であるため 、PLプロモーターにより制御される遺伝子の誘導発現が可能となる。
pDC197−12を含有する細菌を30℃で増殖させることにより、大量のプ ラスミド含有細菌が潜在的に有毒なまたは増殖を阻害するタンパク質を産生ずる という懸念なしに得られ得る。
poc 197−12はまた、テトラサイクリン耐性遺伝子を含有し、これによ りテトラサイクリンを含有するアガロースプレート上に、陽性の形質転換体が選 択され得る。
結合混合物を、以下に述べるようにエレクトロポレーションを使用して応答能の あるE、 colic株A89 (F、 Goldberg、 Harvard  Universityの御好意により入手)に形質転換した。先ず1リツトル のL−ブロスで0D6i1i1が0.6となるまで培養することにより応答能の あるA89細菌を調製した。次に細胞を15分間、4000 rpmでペレット 化し、0.5リツトルの冷たいdH20で再懸濁した。再び、ペレット化し、そ して0.5リツトルの冷たいdH20で再懸濁した。ペレット化し、そして10 +alの20%グリセロールで再@濁し、最終的にペレット化し、そして2ml の10%グリセロールで再懸濁した。次に40μlの応答能のある細胞を、エレ クトロポレーシヲンキュベット中で5μlの結合DNAと混合した。静電容量が 25マイクロFおよび抵抗200オームで設定されたBioRad (Rich mond、 CA)のエレクトロボレーターにより2゜5に’/で細菌をエレク トロポレーションを行った。次に懸濁液を1 mlのSOCブロス[1リツトル あたり2グラムのバクトドリブトン、5グラムのバクトイ−スト、0.5グラム のNaC1,および20mMのグルコース]に移し、37℃で1時間攪拌してイ ンキュベートし、15μg/a 1のテトラサイクリンを含有するし一プロスプ レートにプレートした。
実施例IV −mか′ ゛れたOs A’ (D197−OspA−N40プラ スミドを含有するコロニーを以下のように同定した。コロニーを取り出しテトラ サイクリンを含む2會1のL−ブロスに置き、30℃で一夜攪拌してインキュベ ートした。
次に細胞をペレット化して200μlのGTE緩衝液(50mMのグルコース、 25+aMのトリス、10■MのEDTA)で再懸濁し、室温で10分間インキ ュベートした。次に0.2NのNaOHおよび1.9%のSDSを含有する溶[ 400μmを添加して再び10分間インキュベートした。
次に300μmの7.5M酢酸アンモニウムを添加して氷上で10分間インキュ ベートした。12. OOOrpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を取り 出し、500μmのインプロパツールを添加することにより上澄み液からDNA を沈澱させた。次にDNAをEcoRlおよびBamHlにより完全に消化させ 、アガロースゲル上で電気泳動した。0spA遺伝子の配列は配列キット(U、 S、 Biochemical。
C1aveland、 O)りおよびエール大学で合成されたオリゴヌクレオチ ドブライマーを使用して決定した。
図1に示すように、0spA遺伝子は長さが819個のヌクレオチドであること が分かった。N400spA遺伝子のDNA配列(SEQ ID No: 3) を菌株B31の0spA遺伝子の配列と比較することにより、N400spAが 、ヌクレオチド117および446に対応する2つの部位でB310spAと異 なることが分かった。これらの相違の結果として、N40からのOspAタンパ ク質(SEQ ID No: 4)は、アミノ酸39ではりシンではなくアスパ ラギンを、そしてアミノ酸149ではグリシンではなくグルタミン酸を有する。
またN400spA遺伝子の配列(SEQ ID No+ 3)をZS7菌株か らのOspA遺伝子の配列と比較した[B、 Wallichら、”Cloni ng And Sequencing Of The Gene Encodi rig The 0uter 5urface ProteinA (OspA ) Of A European Borrelia Burgdorferf  l5olate、”Nuc、 Ac1d Res、、 17. p、8864  (1989)コo N400spA配列(SEQ ID No: 3)はヌク レオチド490でZS7と異なり、これによりアミノ酸164ではセリンではな くグリシンが生じる。これらの比較により、0spAは異なるB、 bur d orferi分離株の間で十分保存されることが示唆される。
実施例I11で述べたように、オリゴヌクレオチドブライマーおよびPCRを使 用してB、 bur dorferi菌株N40カラ0spBオヨヒ鞭毛関連タ ンパク質に対する遺伝子をクローニングした。0spB遺伝子を増幅するために 使用されたオリゴヌクレオチドブライマーは(SEQ 10 No: 5) 5 ’ AGAGAATTCAGGAGAATTTATGAGATTATTAATA  3°および(SEQ ID No: 6) 3’ GAAAGTCTCGAA TTTTTGCTGAAATTTTCCTAGGTCT 5°であった。これら のオリゴヌクレオチドの配列はB、 bur■orferf菌株B31からの周 知のOspB遺伝子配列に基づ([S、 Bergstr−ら、前出]、41k dの鞭毛関連タンパク質を増幅するために使用されたオリゴヌクレオチドブライ マーはぐSEQ ID No: 7) 5°AGAGAATTCAGGAGAT TTATGATTATCAATCATAA 3’および(SEQ ID No:  a> 3’ ACAAAACAGTAACGAATCTATTCCTAGGA GA 5°であった。これらのオリゴヌクレオチドの配列はB、 bur■or feri菌株B31からの周知のフラゲリン配列に基づ< [G、S、 Gas smanら、−Nucleotide 5equence Of A Gene  Encoding The Borrelta Bur dorferi f lagelltn−、Nuc、−Acid Res、、 17. I)I)、  3590 (1989)] o次に増幅されたN400spsおよび41 kd 鞭毛関連タンパク質遺伝子を単離し、上述のようにpDC197−12へとクロ ーニングした。
実施例V+−のB、 bur dorferi ンパク のクローニングλZA P (Stratagene、 San Diego、 CA)の発現ライブラ リーを構築することによりB、 bur■orferi菌株N40からの追加の 遺伝子をクローニングする。ライブラリーを構築するには注射器に繰り返し通過 させることにより無作為に剪断され、EcoR1メチラーゼでメチル化された。
 10マイクログラムのし」ユ」dor4eriケノムDNAを使用する。次に EcoR1リンカ−をゲノムDNAフラグメントの末端に結合させ、これらをλ ZAPベクターに挿入する。このベクターはEeoR1部位でDNA挿入物をl ac融合融合タンパ色質て発現する。製造業者の指示書に従って、IPTGに浸 漬したニトロセルロースフィルター上でプラークをインキュベートすることによ り、ライブラリーの組換えファージを誘導して1ac−B、 bur dorf er’融合タンパク質を発現させる。
融合タンパク質をフィルターに結合し、次にこれらを上述のようにB、 bur  dorferiに感染したC3H/Heマウスのポリクローナル抗B、 bu r■orferi抗血清と一緒にインキュベーションすることによりスクリーニ ングする。アルカリホスファターゼ結合ヤギ抗マウス第2抗体が引き続いて結合 することにより第1抗体の結合を検出する。第1抗体の結合部位で採取されるア ルカリホスファターゼは、当該分野で周知の技術を用いてBCIPおよびNBT にさらすことにより検出される。
1ac−B、 bu dor4eri融合タンパク融合タンパ石質ラークを同定 した後、製造業者の指示書に従ってヘルーパーファージに感染させることにより 、λZAPファージミド(phagemid)粒子からpBIuescript プラスミドを切除する。この結果、タンパク質またはそのフラグメントをコード する別のいくつかのし」肛肢虹ム坦遺伝子が得られ、これらはポリクローナル抗 し」肛肢虹ム坦抗血清により認識される。
実施例Vll −O5A のポリペプチドN4O−O5Aの0spA−197− N40プラスミドを育する組換えA89@菌を誘導して、組換えN400spA タンパク質(N4O−OspA)を30℃で一夜3 mlのBSKI+培地にて 培養し、次に42℃で2時間誘導することにより発現させた。次に細胞を濃縮し て0D6ili1を4.0とし、濃縮細胞100−500μmを5分間沸騰させ た。次に沸騰された細胞50μlをSDSポリアクリルアミドゲル上で電気泳動 し、クーマシーブリリアントブルーで染色した。誘導された培養物の抽出物のレ ーン中に1本の特異なバンドが存在し、これは全細菌タンパク質の約5%を占め た。この特異的なバンドは31 kdで移動し、組換え0spAタンパク質に想 定されるサイズであった。
ゲル上のこの新しいバンドがN4O−OspAであるかどうかを決定するために 、以下の細菌タンパク質の免疫プロットを行った。先ず細菌を誘導してN40〜 0spAを発現させ、上述のように沸騰させた試料を電気泳動させた。次にBi oRadの電気的転移装置を使用して60ボルトで2.5時間電気転移を行うこ とにより、タンパク質をニトロセルロースストリップ(Schleicher  & 5chuell、 Keene、 N、H,)に移した。次にストリップを 、上述のように調製された抗B、 bur dorfer’免疫マウス血清の1 :100の希釈液により、または後述の全ての生!JFB、 bur■旺ハ…で 免疫したマウスの肺臓細胞融合により調製された抗し]肛且虹皿モノクローナル 抗体VIIIC3,78と反応させた。ストリップを室温で1時間インキュベー トし、PBSで室温で1時間洗浄し、アルカリホスファターゼ標識のヤギ抗マウ スIgG (TAGO)の1+ 5200希釈液と一緒にインキュベートした。
そして、ニトロブルーテトラゾリウム5−ブロモ4−クロロ−インドリルホスフ ェートで発現させた。免疫プロ、トの結果、L」五■で発現した特異な31 k dのバンドは、マウスの血清およびモノクローナル抗体で染色され、これが84 0−OspAであると明確に同定された。
E、 eoliの浸透圧ショック抽出物による実験E H,C,N8LIおよび り、A、 Heppel、 ”The Re1ease Of Enzymes  From EscherichiaColt By Osmotic 5ho ck During The Formation Of 5pheropla sts”、 L一旦鋤工−匹lJ1.240. pp、3685−3692 ( 1985)] を行うことにより、組換えN4O−OspAタンパク質が少くと も一部は周縁細胞質腔に局在していることを決定し得た0また組換えタンパク質 をImmobHon膜(Schleicher & 5cbuall、 Kee ne、 NH)への転移により単離し、このアミノ末端の配列分析をエール大学 のタンパク質化学部に委託した。このタンパク質の最初の15個のアミノ酸の配 列は、N400spA遺伝子のDNA配列(SEQ ID No: 3)から予 測される配列に対応し、これによりN4O−OspAが組換え細菌で発現してい る証拠がさらに提供された。
実施例1/III −N4O−Os を ル、 co t+:J: ?”+スノ 腹監免左 次にN4O−OspAがライム病を防御する免疫応答を示し得るかどうかを決定 した。上述のように3mlの細菌培養物においてタンパク質の発現を誘導した。
次に細胞をベレット化し、これらを3mlのPBSにて再懸濁し、再びベレット 化し、そして1mlのPBSで再懸濁した。次にOD6[111で分光測定によ り細胞数を測定し、細胞をPBSにて5xlO7/mlに希釈した。
次に5匹のC3H/Heマウスからなる群にN4O−OspAを発現する5xl O6個の生菌E、 eoliを1ml、1週間に一回3週間にわたって腹腔内注 射した。対照として、ベクターpDc197−12により形質転換された[:、  coltを5匹のマウスに注入した。4週間目にマウスを出血死させ、上述の ように免疫プロットを調製して、マウスがN4O−OspAに対する抗体を合成 しているかどうかを決定した。このプロットでは、全ての熱死させたB、 bu r dorfe口菌株N40のタンパク質抽出物を使用し、タンパク質をニトロ セルロースストリップに移し、そしてストリップを上述のように能動免疫したマ ウスの血清の1 + 100希釈液と一緒にインキュベートした。最初の注入の 4週間後までには、能動免疫した動物のすべてにN4O−OspAに対する強い 免疫応答が現れた。
抗体応答は1:1000の希釈液に対する免疫プロットにより検出され得た。
第5週開目にマウスをL]肛■虹ムユ菌株N40でチャレンジして、能動免疫が L]肛対虹ム皿の様々な菌株に対して防御免疫応答を示すかどうかを決定した。
マウスを、上述のように!!2したIxll)’(INのB、 bur’ do rferi菌株N40. B31、またはCD16で皮肉感染させた。次にマウ スを5または14日後に層殺し、上述のように感染および疾患を調べた。
表IIに示すように、血液および膵臓の培養物から測定した限りでは、N4O− OspAを発現するE、 coliで能動免疫したマウスは、試験されたし」肛 対orfeユのすべての菌株による感染から完全に防御された。これに反して、 0spA遺伝子を有しない親プラスミドを有するし」立■で免疫した対照マウス は直ちに感染を発現した。繰り返し行われた実験でも同じ結果を示した。さらに 、免疫した動物の大部分は14日で臨床的疾患から防御された。(カイニ乗p≦ 0.05)表!冨 本陽性培養物の数量/培養物の全数量として示す。
実施例1x−シたマウスの ゛による 二1工些叉l免左 次にN4O−OspAを発現する):、 coltで能動免疫したマウスの血清 でマウスを受動免疫することがB、 bur■虹葺ユによる感染を防御し得るか どうかを決定した。上述のように、能動免疫したマウスの希釈しないまたは1. 5に希釈した血清0.1mlでマウスを受動免疫した。対照として、正常なウサ ギ血清を1:5に希釈して使用した。翌日、マウスにB、 bur dorfe ri菌株N40を接種して、上述のように感染5日後に血液培養物を調べた。
表II+に示すように、能動免疫したマウスは5日で感染から完全に防御された 。これは0spAで能動免疫したマウスの血清が、後のB、 bur dor  er’による感染からの防御も十分に提供し得ることを示唆する。
五■ ■力 えl) −9ミ〕μシi(rリ 置傘陽性培養物の数量/培養物の全数量 として示す。
実施例X −B、 bur dorferiモノクローナル による二1エユi !主座 当該分野で周知の方法により、Lユ旺対0rfert菌株N40に感染したマウ スの膵臓細胞をマウスP3X63Ag8 ミエローマ細胞へ融合させることによ り抗B、 bur dorfe rモノクローナル抗体を調製した。次にモノク ローナルのアイソタイプを決定し、受動免疫のために次の4つのタイプを選択し た。すなわち、vu+c3.7g (補体結合1gG3) 、lG12.57  (非補体結合1gG4)、111[12,33(補体結合1gG2a) 、およ びVIAI2.71 (補体結合1gG2a)である。
G3)!/Heマウスを、希釈されていないモノクローナル抗体産生細胞の上澄 み液0.1+alで免疫し、翌日、上述のようにこれらの動物にし]■剋鉦ムユ 菌株N40を接種した。5ヨ後、血液試料を検査して感染を調べた。表+Vに示 すように、補体結合18G3モノクローナル抗体VIIIC3,78による免疫 は、完全な感染からの防御を示したが、非補体結合1gG1モノクローナル抗体 による免疫は防御を示さなかった。2個のIgG2aモノクローナル抗体は中間 的な防御、すなわちいく種類かの動物には防御を示した。これらの研究により、 B、 bur dorferig染に対する免疫はモノクローナル抗体による受 動免疫により得られ得ることが示される。VIIIC3,78をブダペスト条約 の規則の下で1n Vitra Intrenational、 Inc、、  Linthicum、 Marylandに寄託した。この寄託物は受託番号I VI 10256として受け入れられた。
長XV 七ノフロー丁1し□宅な、1手 0a、三(ξ、権〕i二、稗嗜L IGIC3−VHI+l!、7?l 015IGICI −E?2.57 57 5 IgG2m −111112,ゴ3115IgC2a −VIA+2.71 2 /4参陽性培養物の数量/培養物の全数量として示す。
ル夫千ヤヨ゛倉 実施例Xl−05A A ンバク のへ或N4O−OspAフラグメントを発現 する組換え遺伝子を構築して、どのフラグメントが防御エピトープを含有するか を決定する。
先ず、上述のように制限エンドヌクレアーゼ認識配列を含有するPCRおよびオ リゴヌクレオチドブライマーを使用して、制限酵素消化、または197−Osp A−N40の特異配列の増幅のいずれかにより、N400spA遺伝子の全ヌク レオチド配列を包含するオーバーラツプ200−300 bpフラグメントを産 生する。次にこれらのフラグメントを、EcoRlおよびBamHlにより開裂 させたpGEMEX (Promega、 Madison WS)に配回的に クローニングする。
pGEMEXはT7遺伝子10融合タンパク質として組換えタンパク質の発現を 高レベルで行う。T7−OspA融合タンパク質の転写は、バクテリオファージ エフプロモーターにより行われる。PCI’l用に使用されるオリゴヌクレオチ ドブライマーは、結果的にフラグメントが増幅されるように構築され、このフラ グメントはpGEMEXにクローニングされ融合タンパク質として発現すると、 0spAタンパク質の正しい読み取り枠を維持する。小さなタンパク質フラグメ ントは一般には):、 coliでは安定して発現されないため、0spAフラ グメントを融合タンパク質として発現させる。
上述のように、エレクトロポレーションによりE、 calf JM109を組 換えpGEMEXプラスミドにより形質転換する。E、 coti JM 10 9を宿主として用いるのは、これがIPTG誘導1ac uv5プロモーターの 下でT7 RNAポリメラーゼ用の遺伝子を含有するためである。IPTGによ り形質転換された細菌を誘導すると、T7 RNAポリメラーゼが産生され、こ れは50%までの細胞タンパク質を組換えT7−OspA融合タ融合タンパ単質 導く。
この方法で産生されたT7−OspA融合タ融合タンパ単質であり、不溶性ベレ ット画分の回収により容易に精製され得、この後、組換えタンパク質は変性剤で 可溶化される。pGEMEXからの融合タンパク質を可溶化して精製するために は尿素を選択して使用する。
融合タンパク質を合成する他の方法としては、挿入された遺伝子をグルタチオン S−トランスフェラーゼ融合タンパク質として発現させるベクターpGEX−2 7(Pharmacia、 Piscatavay、 N、J、)を利用する方 法がある。EeoRlおよびBamH1制限部位を含有するオリゴヌクレオチド ブライマーを使用して、上述のようにLユ肛■orferiの菌株N40からの 0spA遺伝子を増幅した。次に当該分野では周知の方法を用いて、PCR増幅 された0spA遺伝子を精製し、これをグルタチオンS−)ランスフェラーゼ遺 伝子を有する枠内でpGEX−27にクローニングした。次にエレクトロポレー シヨンを用いて、E、colim株JM109を形質転換し、アンピシリン含有 プレート上にプレートするとにより組換え体を選択した。
形質転換された細菌の培養物500m1を増殖させ、製造業者の指示書に従って 、IIIMのrPTGにより、0spA 1−819と命名される組換え融合タ ンパク質の産生を誘導した。次にPBSにて細胞を洗浄し、1%のトリトンを有 する5mlのPBSで再懸濁させ、超音波処理で細胞を溶解した。次に溶解物を 13K rpmで10分間、遠心分離し、上澄み液をグルタチオンセファロース 4Bカラム(Pharmac ia)上にのせた。製造業者の指示書に従って、 5mMのグルタチオンにより0spA 1−819を溶出した。
実施例Xll −05A1−89によるマウスの1週間に一回3週間にわたって 、20マイクログラムの精製0spA 1−819を皮下注射により注入してマ ウスを免疫した。対照として、マウスに実施例XIに示したように調製した精製 グルタチオンS−トランスフェラーゼを注入した。4週巨にマウスを出血死させ て、実施例Vl+に示したように免疫プロットを調製して、マウスがN4O−O spAに対する抗体を合成しているかどうかを決定した。免疫プロットにより、 1:64,000の希釈液に対する抗体応答は検出され得たため、0spA 1 −819で免疫したマウスはN4O−OspAに対して非常に強い免疫応答を生 じることが分かった。
次に、上述のように、マウスを1xlO’個のLユ肛■虹ハ且菌株N40でチャ レンジして、5または14日目に感染および疾患について検査した。表Vに示す ように、関節および心臓の組織病理学検査では、0spA 1−819で免疫し た動物に疾患の形跡は見られず、また血液および膵臓培養物では感染の形跡は見 られなかった。これに対して、対照動物は直ちに感染、ならびに関節炎および心 臓炎を発現した。これらの研究により、精製された0spA 1−819による 免疫により生成される免疫応答は、後に続く感染および疾患の臨床的発現を完全 に防御するのに十分であることが分かった。
表V 地投化なj 区組 胡、田L 坦 os’ 1−819 0/15 oz+s O150/9 0ハ0中陽性培養物 の数量/培養物の全数量として示す。
実施例X I I 1− の を六 〇SAフラグメントの6−B エピトープ 防御B細胞エピトープを含有するO spAタンノくり質の領域を同定する1つ の方法は、0spAタンパク質のどの領域がLユ扛雇旺包ム感染に対する防御を 示すモノクローナル抗体により認識されるかどうかを決定することである。
これはOsp^タンパク質のフラグメントを産生することから始めた。先ず、上 述のようにEcoRlおよびBa+sH1部位を含有するオリゴヌクレオチドプ ライマーを用いて0spA遺伝子の一部をPCHにより増幅した。SEQ ID  No: 3のヌクレオチド200−819および400−819からなるフラ グメントを合成した。次にこれらのフラグメントをグルタチオンS−トランスフ エラーゼタンノくり賀を有する枠内でpGEX−27にクローニングした0次に E、 c。
貝を組換えプラスミドにより形質転換し、グルタチオンS−+−ランスフェラー ゼ融合タンパク質として0spAフラグメントの発現を誘導した。これらの融合 タンパク質を0spA 200−819および0spA 400−1119と命 名する。
次に、0spAフラグメントグルタチオンS−トランスフェラーゼ融合タンパク 質(OspA 200−819および0spA 400−819) 、または全 長の0spA−グルタチオンS−トランスフェラーゼ融合タンパク質(0spA  1−819)のいずれかを発現するE、 coltからの全細胞抽出物により 免疫プロットを調製した。次にこの免疫プロットを、前にL」■皿より≦5染に 対する防御を示すとして示した(実施例X参照)モノクローナル抗体VI I  IC3,78と一緒にインキュベートした。
これらの結果により、防御抗体VIIIC3,78により認識されるエピトープ は、0spA遺伝子(SEQ ID No: 3)の領域内のヌクレオチド40 0−819の間にコードされることが示唆される。この実施例は、VIIIC3 ,78により認識されるエピトープが0spAタンパク質の唯一の防御エピトー プであるということを必ずしも意味しない。また、VIIIC3,78により認 識されるB細胞エピトープをコードする領域がT細胞エピトープを含有しないと いうことも意味しない。しかし、これは0spAタンパク質の防御エピトープを 同定するために使用され得る1つの方法を示す。
B細胞エピトープを含有する0spAの領域を同定する別の方法としては、防御 ポリクローナル血清の抗体を吸収するために0spA融合タンパク質を使用する 方法がある。通常の方法を用いて、様々なT7−OspAまたは0spA−グル タチオンS−トランスフェラーゼ融合タンパク質をCnBr活性化セファロース に結合してカラムを調製する。
実施例11におけるように、ポリクローナルウサギ抗B、 bur■虹ムム抗血 清を調製する。
次にウサギ血清を0spA融合タンパク質カラムに通して、融合タンパク質を認 識する抗体を吸収する。次に上述のように、残留血清を使用してC311/He マウスを受動免疫する。
2日後、上述のように免疫したマウスをB、 bu dor eri菌株N4Q でチャレンジし、次に2週間後に層殺する。関節の炎症を調べるために関節を臨 床的および組織病理学的に検査し、そしてスピロヘータを調べるために肺臓およ び血液を培養する。2週間後、上述のように暗視野顕微鏡により培養物を検査し てスピロヘータの有無を調べる。融合タンパク質を認識する抗体を含有する(B 細胞エピトープを含有する)ポリクローナルウサギ血清では受動免疫マウスに対 する防御を示す能力が個渇する。このため、どの融合タンパク質が防御抗体を示 し得るかを決定することが可能である。
様々なエピトープを融合タンパク質の領域へ位置づけた後は、5−35アミノ酸 の短い合成ペプチドを使用してさらに分析を行う。合成ペプチドを使用すること により、各エピトープをさらに特定化し、一方融合タンパク質の非0spA部位 によりもたらされる変数を除去し得る。
([゛奸牟町 実施例XIV −Os A 400−119によるC3HHeマウスの完全フロ イントアジ−パント中の10μgの0spA 400−819または0spA  1−819のいずれかでマウスを免疫し、さらに不完全フロイントアジ−パント 中の10μgを10日間隔で2回、追加免疫した。14日後、マウスを1xlO ’個のし]肛剋肛りム菌株N40チャレンジし、14日目に感染を調べた。表V lに示すように、0spA 400−819で免疫した5匹のマウスのうち1匹 だけが感染の形跡を示し、一方、対照マウスのすべてにおいてスピロヘータ培養 物は陽性であった。これらの結果により、SEQ rD No:3の400−8 197ラグメントは、防御エピトープを含有する0spAポリペプチドをコード する証拠がさらに示さ′れる。
&+V[ N4O−Oapl 1−atP” 1140 015 015 015−ωか6 19 −− 115 015 t15奉陽性培養物の数量/培養物の全数量とし て示す。
傘*この群のマウスは前に0spA 1−1119で免疫されていた。最後に追 加免疫したのはこの実験を開始する約3ケ月前であった。
中*参陽性血液および/または肺臓培養物を有するマウスの数/マウスの全数と して表す。
実施例XV −05AA ンパク によるC3HHeマウスの疫 防御モノクローナル抗体と反応することが知られている、または防御抗体のポリ クローナルウサギ血清を個渇する0spA融合タンパク質を、C3H/Heマウ スを能動免疫するために使用する。等量のフロインドアジュバントで乳化される 、10および100マイクログラムの間の0spA融合タンパク質を使用し、2 および4週開目に2回、追加免疫する。3週間後に動物を出血死させてウェスタ ンプロットにより間接蛍光抗体の力価を測定する。
また、実施例Vl11に示すように、組換え0spA融合タンパク質を発現する E、 coliでマウスを免疫する。両方の免疫方法により示される抗体応答の 最適生成を比較する。次に免疫後14.30、および94日目に、免疫したマウ スを感染させ、5.14、または60日後に層殺する。マウスの関節の炎症を調 べ、そして肺臓および血液を培養してスピロヘータの有無を調べる。次に精製さ れた抗原および抗原を発現するE、 coltの防御効果を比較する。
実施例XVI −1を六 〇SAエピトープの6能動免疫マウスおいて誘起され る1、 bur dorferiの様々な菌株の間で共通のエピトープに対して 特異的である抗体は、B、 bur dorfeムのこれらの様々な菌株による 感染に対する防御を示す。N4O−OspAのどのエピトープがこのような抗体 を誘起し得るかを決定するために、C3H/Heマウスを様々な0spA融合タ ンパク質で免疫して、上述のようにマウスをLユ旺島且匠の様々な菌株でチャレ ンジする。New Englandから得た200以上のB、 bur■orf eriの検体を単離した。これら様々な検体をC3H/I(eマウスに注入して 、感染性および/または関節炎誘発性であるかどうかを決定し、次に、様々な感 染性の菌株を0spA融合タンパク質で能動免疫したマウスに接種する。Lbu  dorferiの多くの異なる菌株による感染に対する防御を示すとされるエ ピトープに近いワクチンを設計する。
表’/IIおよびVll+は、組換え0spAによる免疫がし」工1泣ご仏の他 の菌株による感染からマウスを防御するかどうかを決定するために行った実験の 結果を示す。上述のように、マウスを10μgの0spA 1−819で、また はN4O−OspAを発現する生菌旦−姐Hの腹腔内注射により免疫した。同量 の抗原で10日間隔で2回、マウスを追加免疫した。2回目の追加免疫の14日 後に、マウスに1xlO’個のし」■庭匹負ム菌株297(ヒトを椎液から単離 )を接種した。次に、上述のように14日目にマウスの感染を調べた。5匹のマ ウスは疾患についても調べた。表H1に示すように、し」弘匡■rferi菌株 N40からの0spAによる免疫は、感染に対してはほぼ完全な防御を示し、ま た疾患に対しては完全な防御を示した。
(以下余白) ?<、 Vll 中隔性血液および/または肺臓培養物を有するマウスの数/検査したマウスの全 数として表す。
L」肛底肛ムム菌株B31に対しても同様の実験を行った。しかしながら、これ らの実験では防御期間も決定しようとした。
上述のように、マウスを10μgの0spA 1−819で免疫し、2回追加免 疫した。次にマウスをB、 bur dorfe i菌株B31に感染させ、チ ャレンジから6ケ月目に感染および疾患を調べた。表Vll+に示すように、し 」狸匡■j上l菌株N40からの0spA 1−819による免疫は、L」肛対 虹ムユ菌株B31が原因の感染および疾患から完全なおよび長期間にわたる防御 を示した。
−良Vll+ 0spA+−8+9 asl、 1)hrA oib otb参陽中隔液および /または肺臓培養物を有するマウスの数/検査したマウスの全数として表す。
参*6ケ月目の疾患は慢性廉直、および消散慢性感染を示す血漿細胞浸潤巣によ る。
(以下余白) 実施例XVII−T エピトープを るO8A ム ンパク の5 動物体内で高力価の中和抗体を含有する体液性免疫応答の刺激は、T細胞エピト ープおよびB細胞エピトープの両方を含有する抗原により促進される。T細胞エ ピトープを含有する0spA融合タンパク質を同定するために、上述のように完 全フロイントアジ−パント中でC3H/Heマウスを、budorei菌株N4 0に感染させる。初回免疫から10日後に、リンパ節を採取して、インビトロで T細胞系を産生させる。次にこれらのT細胞系を限界希釈技術および軟寒天技術 を用いてクローニングする。これらのT細胞クローンを用いて、どの0spA融 合タンパク質がTN胞エピトープを含有するかを決定する。T細胞クローンを、 0spA融合タンパク質および同系の抗原が存在する細胞で刺激する。T細胞ク ローンをT細胞エピトープを含有する融合タンパク質にさらすとT細胞が増殖す るが、それを3H−チミジンの取り込みにより測定する。また標準方法で刺激さ れたT細胞クローンによりリンホカイン産物を測定する。
ヒトT細胞で認識された081)AポリペプチドのT細胞エピトープを測定する ために、L」旺剋旺ムユ感染患者から複数のHLA型を有するT細胞クローンを 単離する。種々の0spA融合タンパク質でクローンを刺激し、’H−チミジン の取り込みを測定することにより、T細胞エピトープを同定する。次に種々のT 細胞エピトープとDR,DP、およびDQのようなりラスII HLA抗原との 関係を明らかにする。その方法は種々の)ILA遺伝子を発現するBリンパ芽球 細胞系を利用することにより行われる。
所定のT細胞クローンを適切なり IJリンパ芽球細胞系よび0spAポリペプ チドと混合することにより、B細胞はT細胞に0spAポリペプチドを付与し得 る。次に増殖を3H−チミジンの取り込みにより測定する。
次にこれらの複数のT細胞エピトープを基にして組み合わせワクチンを合成する 。そのようなワクチンは、広範囲の所定の患者数において、ライム病の治療また は防御に有用である。
また、0spBのような他のB、 bur dorferjタンパク質および鞭 毛関連タンパク質のT細胞を刺激するエピトープを同定し、モして0spAポリ ペプチドからのB細胞エピトープに関連してこれらのエピトープを基にした組み 合わせワクチンを設計する。
実施例XVIII−T エピトープおよびB エピトープをるO5A A ンバ ク の T細胞で認識されるN4O−OspAのエピトープを同定した後、これらのエピ トープ、および例えば実施例Xで用いた中和抗体により認識されるB細胞エピト ープを含有する組換えタンパク質を構築する。これらの融合タンパク質はT細胞 エピトープおよびB細胞エピトープの両方を含有するため、表面免疫グロブリン を発現するB細胞によりT細胞に抗原を付与し得る。次に、これらのT細胞は表 面免疫グロブリンを発現するB細胞を刺激して、高力価の中和抗体を産生ずる。
またB細胞エピトープを含有することが知られているN4O−OspAの領域を 、他の抗原の強力なT細胞エピトープと連結させることにより0spA融合タン パク質を構築する。B型肝炎ウィルスコア抗原の120から140のアミノ酸と 相同であるオリゴヌクレオチドを合成する。コア抗原のこの領域には強力なT細 胞エピトープが含有されていることが示された(D、 R,MEllichら、 前出)。次に実施例Xのように、そのオリゴヌクレオチドを、中和抗体で認識さ れるB細胞エピトープをコードするDNAセグメントの5“および3°末端に連 結させる。次いでその組換えDNA分子を、0spAからのB細胞エピトープ、 およびコア抗原からのT細胞エピトープを含有する融合タンパク質を発現させる ために用いて、それによりB、 bur dorferiに対する強力な体液性 免疫応答を生じさせる。
また、Salmonellaのフラゲリンタンパク質に組み込まれたN4O−O spAのB細胞エピトープを含有するプラスミドを構築する。細菌性フラゲリン は細胞性および体液性応答の強力な刺激因子であり、防御抗原のベクターとして 用いられ得る(S。
M、 C,Newton、 C,JacobSB、 5tocker、 ”Im mune Re5ponseTo Cholera Toxin Epitop e In5erted In 江り坦虹ムFlagelItn−1Scfenc e、 244、pp、 70−72 (1,989)) a Salmonel ta muenchensのクローニングされた)l 1−dフラゲリン遺伝子 を、超可変部の特有のEco RV部位で切断する。次いで防御B細胞エピトー プをコードする0spA遺伝子の平滑末端フラグメントを、T4 DNAリガー ゼを用いて挿入する。次にその組換えプラスミドを用いて、Salmonell aの無鞭毛菌株をワクチンとして用いるために形質転換する。マウスを生きてい る菌およびホルマリンで殺した細菌で免疫し、防御抗原に対する抗体の産生をア ッセイする。さらに、肺臓細胞を問題のペプチドに対する増殖性の細胞性応答に 関して試験する。量後にこの試薬で免疫したマウスを上述のようにB、 bur  dor eriでチャレンシスる。
また、0spAからのB細胞エピトープおよび0spBからのT細胞エピトープ を含有する0spA融合タンパク質、41 kd鞭毛関連タンパク質、またはB 、 bur dorfe iのDNAから構築された発現ライブラリーから単離 された他のタンパク質を構築する。また0spAからのT細胞エピトープおよび 0spBからのB細胞エピトープを含有する0spA融合タンパク質、および/ または鞭毛関連タンパク質、または他のし」肛旦虹ムムタンパク質を構築する。
これら融合タンパク質の構築は、当業者に公知の組換えDNA技術により得られ る。融合タンパク質およびそれらに対する抗体は、B、 bu工対ユ戸1も、の 感染によって起こるライム病を発見し、治療し、そして防御するための方法およ び組成物に用いられる。
実施例XlX−0s A’ (D Iパ(D’Z a−ニンク且圭互1舅旦所 B、 bur dorferi菌株25015はJohn Andersonの 好意により提供された。実施例II+に記載のように、オリゴヌクレオチドのプ ライマー(SEQ ID NO:1およびSEQ ID NO:2)およびPC R増幅を用いて、0spAポリペプチドの血清型変異体をコードする、SEQ  ID No・9を単離した。次いで実施例+Vに記載のように配列キ、)を用い てこの遺伝子を配列させた。
SEQ ID NO:9に示すように、菌株25015から血清型変異体をコー ドする遺伝子は、全長819のヌクレオチドであることが判明した。菌株N40 からの0spA遺伝子と同様に、SEQ ID NO:9は273アミノ酸のタ ンパク質(SEQ ID NO:10)をコードする。しかし、250150s pA変異体は31kdよりはむしろ32.5kdにおいて5DS−PAGEによ り移動する。SEQ JD NO:10をN400spAタンパク質の配列(S EQ ID NO+4)と比較すると、250150spA変異体はN4O−O spAと比べて39個のアミノ酸蓋換基を含有することが決定された。これらの 置換は39.47.53.55.90.95.96.102.114.133. 137.138.141.144.149.161.164.176.190. 198.199.207.20g、214.215.217.218.229. 234.240.241.245.247.251.254.258.263. 264、および273の位置で生ずる。他の公知の0spAポリペプチドとかな り異なる0spA変異体の発見は、驚くべきものであったと同時に望ましいもの であった。菌株25015により発現された0spA変異体は新規のクラスの表 面タンパク質および/または新規のクラス実施例XX−B、 bur dorr eB 25015で したヱクノ」と4及 最初に、B、 bur dorferi菌株N4111で免疫したウサギの血清 でC3H/Heマウスを受動免疫すると、その後のB、b dorferi菌株 25015による感染の防御が可能である否かを決定した。ポリクローナルウサ ギ抗B、 bur do feri N40抗血清を産生させるために、二二− ジランド産臼色ウサギに、完全フロイントアジ1バント中で殺されたB、 bu r dorfe i (約1×107のスピロヘータ)の30ggの抽出物を接 種し、次いで2週間後に不完全フロイントアジコバント中でさらに30ttgの 抽出物を用いて追加免疫した。実施例■■に記載したように、5匹のC3H/H eマウスを受動免疫するために、ウサギ血清の1:5希釈液をO,1ml用いた 。対照マウスを正常ウサギ血清を用いて免疫した。17時間後にマウスをlXl 0’のB、 bur dorf r’園株25015でチャレンジした。2週間 後、スピロヘータおよび疾患に関してマウスを評定した。免疫したマウスの全て は、感染および疾患に対して陽性であり、ウサギ抗B、 bur do fer i菌株25015血清による受動免疫は菌株25015による感染を防御しない ことが示された。
実施例XXl−25015グル チオンs−トランスフェラーゼ ム ンパク  のム 250150spA変異体をコードするSEQ ID NO+9を実施例XIに 記載のようにEcoRlおよびBamH1リンカ−を用いてベクターpGEX− 27に挿入した。次にグルタチオンs−hランスフェラーゼ融合タンパク質とし て、この変異体を発現させ、前述のようにグルタチオンのセファロース4Bカラ ム上で組換え融合タンノfり質を精製した。
実施例XXI+−5015ム ンバク によるヱ1工旦ヱl免亘 上述のように、1群が5匹のマウスを10μgの0spA 1−819または1 (lμgの25015変異体融合タンパク質を用いて免疫し、10日間隔で2回 追加免疫した。対照マウスをグルタチオンS−トランスフェラーゼを用いて免疫 した。次いで免疫したマウスを14日後にlXl0’のL−坦匡現泣ゴヱri1 1株25015でチャレンジし、20日後、感染および疾患に関して評定した。
表IXに示すように、予備結果では25015変異体による免疫は、L」yl泣 ■虹1菌株25015による感染を全面的に防御およびその後の疾患を防御する ことを示している。
(以下余白) 表IX 免疫剤 Borrelia血液 肺臓 関節炎 心臓炎菌株 培養物°培養物゛ N400spA1−1119 25015 0/4 1/4 0/4 0/42 5015変異体 融合タンパク質 25015 0/3 0/3 0/3 1/3グルタチオン S−)ランスフェラーゼ゛ 25015 215 2/S L15 115゛陽 性培養物数/全体培養物数で表した。
上述の実施例では、し」肛剋虹ムム菌株11140からの0spA 1−819 による免疫もまたB、 bur dorferi菌株25015i、:よって起 こる感染および疾患を防御するようだ。しかし他の実施例の結果は、B、 bu r dorferiII株N40からのOspAはB、 bur dorfer i菌株25015によって起こる感染または疾患を効果的に防御し得ないことを 示している。
例えば、組換え融合タンパク質の注入、またはN4O−OspAを発現する生! IL」立uの腹腔内への接種のいずれかによりLh]吏m匡ム11株N40から の0spAで20匹のマウスを免疫した。
マウスを追加免疫して、前述のように14日後に1×10′のし」肛対虹ハユ菌 株25015でチャレンジした。対照マウスをグルタチオンS−)ランスフェラ ーゼ、または挿入フラグメントなしにpoc 197(2ベクターで形質転換さ せたE、 coltのいずれかで免疫した。表Xに示すようにL]旺組虹ハ己菌 株N40からの0spAで免疫したマウスはB、 bur dorfer’菌株 25015による感染から効果的に防御されなかった。
表X 免疫剤 チャレンジ 血液および/ 関節炎および/または肺臓 または心臓炎 培養物゛ 0spA 1−819 またはN4O−OspAを 25015 11/19 5/9発現する):、  colt グルタチオン S−)ランスフェラーゼ゛ または 25015 18/20 7/1ON40 −OspAを発現しない E、 coli °陽性血液および/または肺臓培養物を有するマウス数/評定マウス全体数で表 した。
同様に、上述のように10μgの25015変異体融合タンパク質を用いて5匹 のマウスを免疫し、L]肛■orferi菌株N40でチャレンジした。免疫し た5匹のマウスのうち3匹が感染後14ヨの時点で陽性スビaヘータ培#物を有 していた。これらの結果は、N4O−OspAが25015変異体と共通しない エピトープを含有し、同様に25015変異体がN400spAと共通しないエ ピトープを含有することを示している。
25015変異体の中でのT細胞エピトープおよびB細胞エピトープの同定、お よびこれらのエピトープ並びに他の0spAポリペプチドおよび/または変異体 からのエピトープを含有する融合タンパク質の構築により、広範囲のし」肛■d 旦分離株による感染を防御し得るワクチンの合成が可能となる。
実施例XX111−N40−O8Aおよび2505 カ” ノOs ポ軍ペプチ ドの タンパク質のオーバーラツプフラグメントを産生させ、T細胞エピトープおよび B細胞エピトープ各々の存在、および/または動物モデル系においてライム病を 防御し得る能力を試験することにより、25015−OspA内の防御エピトー プを同定する。次いでN4O−OspAと比較して防御エピトープおよびアミノ 酸置換基の両方をコードするフラグメントを選択し、これらのフラグメントを用 いて菌株N40および25015からの防御エピトープを含有する0spA融合 タンパク質を構築する。そのような融合タンパク質は広範囲のL−垣匡舷旦コl u5分離株を防御するO 実施例XX IV−N40 か゛ノO8B° の 1実施例Ivに記載のように 配列キットを用いて、buoFrJI株N40からの0spB遺伝子を配列させ た。その遺伝子は全長888のヌクレオチドであることが判明した。次にN40 0spB遺伝子配列を菌株B31 (S、 Bergstro重ら、前出)から の0spB遺伝子の配列と比較し、N400spBが、ヌクレオチドに相当する 9つの位置258.376.382.526.577.593.729、および 758(ヌクレオチド1−3がアミノ酸1に相当)でB310spBと異なるこ とが判定した。菌株N40からの0spBにおいてこれらの位置で見つかったヌ クレオチドは各々C%A、 A、 A、 A、 T%G、 C,およびCである 。577の位置にヌクレオチド置換基が存在する結果、菌株N40からの0sp B mRNAは、B51−0spBで見つかったGlu (GAA)の代わりに アミノ酸176に相当する位置に停止コードン(UAA)を有する。E、 co ltにおけるN400spB遺伝子の発現の結果、24 kdで移動するタンパ ク質が産生される。このことは、そのタンパク質がその系で発現する時、実際に 、104 C0OH末端アミノ酸が切り取られたことを示している。B、 bu r dorfe i1株N40は停止コードンを介して読み取り可能であると思 われる。
しかし、E、 coHは先端が切り取られたN4O−OspBタンパク質を産生 ずるので、 、 bur dorfe且菌株B31からの0spB遺伝子を用い た研究を続けることにする。次に動物モデル系を用いて03pBに対する免疫応 答を調べ、B51−0spBグルタチオンS−)ランスフェラーゼ融合タンパク 質を精製した。
実施例XXV−B31−O8Bグル チオンS−トランスフニラ−ゼム ンパク  の4 A、G、 Barbourの好意により提供されたプラスミドpTRH46の0 spB挿入をPC1i増幅することによりB310spB遺伝子をクローニング した。次いで増幅された0spB遺伝子をベクターpGEX−27に挿入して、 グルタチオンs−トランスフェラーゼ融合タンパク質として0spBタンパク質 を発現させ、実施例XIに記載のように、グルタチオンのセファロース4Bカラ ム上で組換えタンパク質を精製した。
実施例XXVI−虹岨ムヱ久11ヱ辷Σ1Zムニ王ユニヱム ンパク によるマ ウスの 完全フロイントアジ−パント中の精製されたB51−0spBグルタチオンS− トランスフェラーゼ融合タンパク質10μgを用いてマウスを免疫し、不完全フ ロインドアジュバント中の10μgの0spB融合タンパク質を用いて10日間 隔で3回追加免疫した。
対照マウスを精製されたグルタチオンs−トランスフェラーゼで免疫した。1: 15.OOOの希釈度で、免疫プロットにより検出可能なり3l−OspBに対 する0spB融合タンパク質で合成された抗体を用いてマウスを免疫した。種々 の投与量のB、 bur dorfe且菌株N40またはB31で免疫後144 回目マウスをチャレンジし、144回目感染および疾患を評定した。
表xIに示すように、全ての対照マウスは容易にスピロヘータ血症に感染した。
対照的に0spBを用いて免疫したマウスの大半は感染から防御された。1×1 02または1×103のスピロヘータを接種された動物もまた、軽度の心臓炎に 感染した1匹のマウスを除くと全て疾患から防御された。対照的に同量のスピロ ヘータを接種された対照マウスはかなりの数で疾患に冒された。
表XI 免疫剤 Borreliai1株 培養物′ 関節炎および/(投与量) また は心臓炎 B51−0spB り′ルタチオン B51(10’) 5/14 7/14S −)ランスフェラーセ゛ B51(103) O15015B31(102)  O/8 1/10 り゛ルタチオン B51(10’) 12/13 12/13S−トランスフェ ラー七゛ B51(10’> 215 415B31(102) 3/8 3/ 8 B31−OspB り゛ルタチオン N40(10’> 2/!l 515S− )ランスフニラ−七’ N40(102) O15り゛ルタチオン N40(1 0’> 515 515S−)ランスフエラーセ゛ N40(102) 115 “陽性血液および/または肺臓培養物を有するマウス数/全体マウス数で表した 。
これらの初期の研究により、B51−0spBグルタチオンS−トランスフェラ ーゼ融合タンパク質がL」肛皿orferiによる感染を部分的に防御、および より低い投与量のスピロヘータでは感染および疾患を完全に防御し得ることが示 された。よって0spBは、0spAのように防御エピトープを含有する。本発 明の教示によれば当業者は容易に0spBタンパク質の中に防御エピトープを同 定し得、またLユ肛剋虹nムによる感染によって起こるライム病を完全に防御し 得る0spBポリペプチド(融合タンパク質および多重結合タンパク質を含有す る)を合成し得る。
実施例XXVII −O5Aによるマウスの 口実施例V11に記載のように3 0℃でp197−OspA−N40プラスミドを有するE、 coltを培養し た。温度を42℃にまで2時間上昇させることによりN4O−OspAの発現を 誘導した。次いで、遠心分離により細菌を採取し、LX 10’細菌/mlの濃 度でPBS中に再懸濁した。
この懸濁液0.1mlを、C3111/Heマウスに経口的に接種するために用 いた。接種は先端が丸い金属注射針を用いて強制的に行った。10.20.30 、および400回目同量の細菌を用いてマウスを追加免疫した。対照マウスを同 様の方法でp197−OspA−N40プラスミドがない細菌で接種した。2回 目および4回目の追加免疫から7回目にマウスを採血し、実施例V11に記載の ようにB、 bur dorferiの抽出物上で免疫プロットを行った。2回 目の追加免疫後に得られた血清を1:100に希釈した。4回目(最後)の追加 免疫後に得うレタ血清を1:100.1:500、L:1,000.1:5,0 00、および1:10,000に希釈した。
両時点で得られた血清では共に免疫プロットにより抗体の検出が可能であった。
2回目の追加免疫後に得られた抗体の力価は、1×108のE、 calfを発 現するN4O−OspAを腹腔内に注入する同様の方法で免疫した動物から得ら れたものより幾分偶力1った。しかし4回目の追加免疫後に得られた血清は1: 5000の希釈度で検出可能な抗体を含有しており、マウスがその時点までにN 4O−OspAに対する強力な体液性免疫応答を獲得したことを示している。
最後の追加免疫から14FE目に、マウスをIXI(1’のシ」肛goJJMi tM株+140で皮内接種することによりチャレンジして、実施例I+に記載の ように5回目または144回目感染および疾患を評定した。表Xl+に示すよう に、N4O−OspAを発現するL」且亘で経口ワクチンされたマウスは感染お よび疾患から防御された。さらに、マウスは菌血症の兆候を示さなかった。
表Xl+ 経口免疫 屠殺 血液および/ 関節炎 心臓炎または膵臓培養物。
0spA S日間 015 対照 5日間 415 0spA 14日間 0/S O15015対照 14日間 3/4 515  515°陽性血液および/または膵臓培養物を有するマウス数/全体マウス数で 表した。
これらの結果は0spAポリペプチドを用いた経口ワクチンにより、マウスがB 、 bur dorferiによって起こる感染および疾患から十分に防御され ることを示している。
(J−砕敏白) 配列表 および方法 (目i)配列数:11 (B)番地: 875 啼−i 7へ゛二1−(E)国二 アメリを合衆国 (vl)現在の出願データ。
(A)出願番号・ CB>出願日: (A)出願番号: US 538,969(B)出願日: 1990年6月15 日(V目)優先出願データ・ (A)出願番号: IJS 602.551(B)出願日: 1991年10月 26日(ν1目)代理人2/事務所情報: (Alffi 名: 八−シイ )゛に7 、 ノ゛エイAス エフ。
(B)登録番号: 2フ、794 (C)照会、′記録番号: YU−100CIP 2(]ス)を話回線情報: (2)SEQ ID NO:1の情報:(F)頁: 479−486 (G)F3付: 1986年 (已千敦9) (x[)配列・SEo 10 NO+2N詰α−コIゴτ:λυG=πτ=フリ ご=でに℃υiG 36(2)SEo 10 NO+3の情報:(1)配列の特 色: (A)長さ二819塩基対 (B)型: 核酸 (C)鎖の数: −木調 (D)トボロノー: 直鎖状 (if)配列の種類:DNA(ganomic)(■])ハイボセテイカル配列 二N0 (1v)アンチセ/ス:No (z)出版情報: (A)著者: FIKRIG、EROLBARTHOLD、5TEPIIEN  WKANTOR,FRED S。
(C)雑誌名: 5eienea (G)日付: 1990年10月26日く目)配列: SEQ ID NO+3 =W−ユαnコζ:WOコ品Wx艶にに=7;■χ蟻W麩720)JOt−品: ユaCユク眞スにχコMフスNα−りC1Mご)りα=:ロリクr 7110( 2)SEQ ID NO:4の情報:(i)配列の特色・ (^)長さ=273アミノ酸 (B)型: アミノ酸 (C)鎖の数・ −木調 (D)トボロノー: 直鎖状 (11)配列の種類: タンパク質 (iii)ハイポセテイカル配列:N0(iv)アンチセンス二N0 (x)出版情報: (A)著者二 FIKRIG、εROLBARTIIOLD、5TEPHEII  WにAIITOR,FRED S。
FLAVELL、RICHARD A (B)!i名: PROTECTION OF菖ICE AGAINST TH E LYME DISEASE AGE!IT BY IMMIINIZING  WITHRECOIIBINANT 0spA(C)雑誌名: 5cienc e (G)日付: 1990年lO月26日(xi)配列: SEQ ID NO+ 4Mat L% IりT!/T −H尻(:lY Xl* Gl’f−1Ha− ユ紅i展工1a ju&1 5 工O本 Cys ”p Gin Agn Val Sar Sar ’Lm )ap G ll砂Asn 5ar VaL Sar va12o 25 コ0 Asp−ユf’ro Gly C1u ?妃ぬV社−ハU嬬−はU−ぬ孕コ5  40 45 御財TJ!sか1卯−1珈蟲計V社御−一バ―−1−GIY誼対Asp−As! ’+ 1’J? aly sar Gly Val−1Cu Gly VaL  LYSAla瑯ン1sar−■目砂−ユ誼コIC縞角卯−x Gly G止B5  90 95 Lsu Glu TYr Thr にlu エユa LyS Sar 入sp  C1y Ser Gly Lys Ala LF Giu145 L50 L5 5 ユ60 Valシ=m Lys Gly )ζVal Lau Glu Gly Thr  Lau Thr Ala Glp Lys Tax165 L70 L75 Lys 5ar C1y Glu Val Sar Val にmu −υ5A sp ThL−1C5ar Na(B)豐・ 核酸 (C)[の数・ −木調 (D)トポロジm: 直鎖状 (11)配列のf! H: DNA (genomie)(iii)ハイボセテ ィカル配列、N0(1v)アンチセンス二N0 (x)出版情報。
(A)著者: Eergstrom、5(B)8名+ Mo1ecular A nalysis Of Linear Prxsmld−Erlcoded M ajor 5urface Proteins、 0spA And 0spB 、 Or The Lyme Disease 5pirochaeta Bo rrelia Burg+jorferi(C)雑誌名: Mo1. Micr obiol(D)巻: 3 (F)頁: 4フ9−486 (G)日付 1g86年 (xi)配列: SEo IDN0+5旭屹品:ロバn−状ゴーπににフごL味 ス 翼(2)SEQ ID NO:6の情報:(1)配列の特色 (^)長さ・ 37塩基対 (B)型: 核酸 (X)出版情報・ (C)雑誌名: Mo1. 1lierobiol(D)@+ 3 (F)頁: 479−486 (G)日付: 1986年 (Xl)配列: SEQ ID NO:6−一心==へにfW==W;σ界に  〕7(2)SEQ ID NO:1の情報:(B)題名: NUCLEOTID E SεQUENCE OF A GENE ENCODINGTHE BOR RELIA BURGDORFERI FLAGELLIN(C)11誌名:  Nuelefe Ac1ds Res。
(D)巻z l7 (F)頁: 3590−3590 (G)日付: 1989年 (xi)配列+ SEQ ID NOニア八へ八へ入^TTC^GC,^mc; ^11λIc入^T cA工^^ コ5(2)SEQ ID NO:BCQ情報 :(I)配列の特色。
(^)長さ:31塩基対 (B)璽:核酸 (C)tliの数二 −末鎖 (D) )ポクジー 1棲状 Hv)アンチセンス=N。
(x)出版l′ll報: (C)雑誌名: Nueleje Ac1ds Re5(D)巻:17 (F)l 3590−3590 ((i)E+付・ 1g8g年 (xl)配列: SEQ ID NO:8AG^e^τ口;r:λゴロ=入^G ;入Aゴα^Cλ^A^Cλ コl+2)SEQ ID NO+9flDfil li:(i)配列の特色: (A)長さ:819塩基対 (B)皇、核酸 (Coilの数: 二本鎖 (Dントボクノー・ rIL鎖状 (]X)配列の特徴。
(A>特徴を表すI8号CD5 CB)存在位置 1..819 (xl)配列: SEQ ID NO+9Mat Lys ’Ip ?、τ]、 au Lsu my no C1y Lsu工1eシ胆に1シにt Alaユ5 ユ0工5 Cys Lys Gin 1x+ Van Sar Sar jコAsp C1 u 卒Agn 5ar Val 5ar Van20 25 コロ Aspシl≧フのy■、uh比−7社−コV社シ「−のU功1にや隨1コ5 4 0 45 にやC1y TJis?シ「−λh呪に1冨v社にや功1シ県こuIaユ恥弓( :iy ”:k Sar Asp rJ/5)sn Asn Gly Ser  C1y Val エ1飄ユGlu Gly 〜’、aLL凾■ 、uaAsp工Fk$シaニーLauThr〜(a15ar講fAlp論に計+ 159095 LFArg−’!hrSarLysAspLysSarSarThrGluGl uLysFheAsnGユU115 L20 125 LF GユyGユu Lauvaユ Glu Lys エユ* F’tt Al a ArqAユa入!En Gly ?!℃=工1Q1コ01コ514゜ Lau Glu Tyr Thr cly Ile Lys Sar M苧にl y Sar にly Lys Ala Lys に1u145 じO15516 0 誼シy Lys Glu )ζVal La5x Glu Gly Tnr L au Thr jua Glu Lys Alaユ65 170 175 τhrLeuVa1ValLysGユuGly?hrValThrIau5ar Ly寞)L、工1asar180 185 ツ0 Lys Sex Gly Glu Val 誼にJ GluシU km Asp  計Asp Sar ’1lhr G1nにLa Tx Lys Lys D、 x Gly−フッ〜やに、a Gly 計シ;フ2シ艮フτ工l* Thr V al Asn )srr Lys Xp Dr Lys ALa Lm Val  Fha Thr Lys G1r+225 2コロ 2コ5 24゜ AvpThr工Xs Thr 5ar Gin Lys Ty: Asp Sa rにJ Gly 誼hw+−u C1uGly Thr Ala Val C1 u na Lys kシ* Asp Glu ne 隨1)srrに1シ県(2 )SEQ ID NO:11ノ清報:(1)配列の特色・ (A)長さ:296アミノ酸 (B)!+2. ア ミ ノ 酸 (C)鎖の数、−末鎖 (D)トボロノー・ 直鎖状 (xl)配列: SEQ ID NO:llmqr、su−二a に1y Ph e Ala−9−一」ムLm nta Gly Cysl 5 10 LI Ala Gin Ij/5Gly Ala Glu 5er na ’Gly  Sar Glr+ Lys Glu )axt Asp L≠■ 2o 25 コO LauPraにJ Val ?hr Glu Asp sar Val シ「1 Fhm ASEn GIY Asn LysにやSar計シ「計−ユフ;工la シ「に1にやに一隨嘔計易5にや一ハral Fhe論ユ11斗のyフcna計 V社G止−)τぬ計に1のy計シ;−1Gluのyシ;に五シτG工u na− Asn−ユ謔=口に;0足二〇乏菰ロ乏:呂ご笛えご:8足:8に;8乏:(( へU> ”<−−<−−L)LJ−HtfI”LJ<−UCj−Ll)−Ut3 己母■口會L5 目3コ;ヨ3H耘ミ ロ納 QQ (−1Q為 (−υa (−←−ロコ く−(> ←Φ ト勺 Q −υぷ (Ill LIJ: U−1トΦ QQ(−<T、CD> LJロ く ← ロく (← ロ(←−←ψ$′!> 乏: ご竺 2: 8竺 2遡 ≦!  2遡 ご芝 仁;←CJ L5C5(&−(jul (+ (J (1−1( J (f−<5>く1 ←≧ く勺 ←コ (C: Q−(Φ (シ (−(コ J−(j+1 υ−←Φ <−UΦ ←−Cj++ (J二 く−a< aa  a< u−(Jロ ←W (M UCj (+ uuくΦ −0←の (−1! −1飄 ←−(哨 1−tii (#1 (j為!−−Lll−+ E−−1← ffi +5−LIJ: <> CJI (> ta−く− υ−(−ロ〉 @ ロ (← (−トの に−QO(:l O:+ (り (論 (り <−(コ  (シ くコ ←−如! 号! し! 8G じ3 b; ざ已 8G 5己 と 屑くω LIC(ψ ←α くコ (−(コ 〈−<コ 〇−←−く切 (>< ψ ←Φ QJ: <−Q二 <−aΦ<−(((−ロ(←−く← ロC(←  Uロ くの<蔦 くψ LIC←−(哨 くψ ←CO−←り くコL)−+  (> (ill (Jal (> <> (al <> I−a)[−ΦUU  (J ((←の (J (−<< ←← Q−トーUコ ロク くψ ←−(− i (J> Lla+ (コ ←−←−←Φ <−(> QJ: ←−Q−←=  く− ←で 0;←−Ljc、+ (−(? u> uU ←−ロCCj>  (←くり υα 〈コ 〈>(切 ←α くψ ←コ ←−トー←Φ <ψ く −ロー く論 くψ く≧ ←Φ <> i+勺←−(j(CjCj ロロ < −U< (J QJ H← C〉畦L3 芥ヨ3Iヨ言ヨ5コ51辱 (′!> 8〒 8笛 号呂 2遡 2菰 乏! 8竺 2菰 巴ご<−<の  <CI′+1JJ (J 4:J Uじ く← <W aaくψ (Jii ( −1Cjコ uQ、(Jal <Q (メ くコ くコ(> fjaI ←勺  <−<ψ l−二 〇= 0− ←ω く−<−<ψ u> qロ Oく ←− くト じロ ←−Q○国際調査報告 −、−a、−+lL FCr/u!!917041)56フロントページの続き C12R1:19) I フロントページの続き (31)優先権主張番号 682,355(32)優先臼 1991年4月8日 (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、 ES、 FR,GB、 GR,IT、 LU、 NL、 SE)、 C A、JP (72)発明者 パートホールド、ステイーブン ダブリュアメリカ合衆国 コ ネチカット 06443マディソン、リトル ハロー ロード 18(72)発 明者 フィクリグ、二ロールアメリカ合衆国 コネチカット 06405ブラン フオード、ショア アベニュー

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.下記のものからなる群から選択されるポリペプチドをコードするDNA配列 を含む、組換え、合成、または単離DNA分子:菌株ZS7とB31とを除く、 SEQ ID NO:4のOspAポリペプチドおよびその血清型変異体;SE Q ID NO:10のOspA変異体ポリペプチドおよびその血清型変異体; 上記ポリペプチドのいずれかのアミノ酸配列からのブロックとして取り出した少 なくとも10のアミノ酸を含有するフラグメント;および上記ポリペプチド、変 異体、およびフラグメントの誘導体であって、該誘導体がアミノ酸配列において 上記ポリペプチド、変異体、またはフラグメントにおけるアミノ酸配列と少なく とも80%同一である誘導体。
  2. 2.下記のものからなる群から選択されるポリペプチドをコードするDNA配列 を含む、組換え、合成、または単離DNA分子:哺乳類宿主がB.burgdo rferiに感染することにより生じる抗体と免疫学的に反応するポリペプチド であり、抗体が菌株ZS7とB31とを除く、SEQ ID NO:4のOsp Aポリペプチドと免疫学的に反応するポリペプチドおよびその血清型変異体;哺 乳類宿主がB.burgdorferiに感染することにより生じる抗体と免疫 学的に反応するポリペプチドであり、抗体がSEQ ID NO:10のOsp A変異体ポリペプチドと免疫学的に反応するポリペプチド、およびその血清型変 異体;B.burgdoreferiおよび菌株ZS7とB31とを除く、SE Q ID NO:4のOspAポリペプチドと免疫学的に反応する抗体を誘起し 得るポリペプチドおよびその血清型変異体;B.burgdorferiおよび SEQ ID NO:10のOspA変異体ポリペプチドと免疫学的に反応する 抗体を誘起し得るポリペプチドおよびその血清型変異体;およびB.burgd orferiの感染によって起こるライム病を効果的に防御する免疫応答を治療 されている哺乳類宿主中に誘起するポリペプチド。
  3. 3.前記ポリペプチドが下記のものからなる群から選択される、請求項1に記載 のDNA分子:B.burdorferiが哺乳類宿主に感染することによって 生じる抗体と免疫学的に反応するポリペプチドであり、その抗体が菌株ZS7と B31とを除く、SEQ ID NO:4のOspAポリペプチドと免疫学的に 反応するポリペプチドおよびその血清型変異体;B.burgdorferiが 哺乳類宿主に感染することによって生じる抗体と免疫学的に反応するポリペプチ ドであり、その抗体がSEQ ID NO:10のOspA変異体ポリペプチド と免疫学的に反応するポリペプチドおよびその血清型変異体;B.burgdo rferi、および菌株ZS7とB31とを除く、SEQ ID NO:4のO spAポリペプチドと免疫学的に反応する抗体を誘起し得るポリペプチドおよび その血清型変異体;B.burgdorfeiおよびSEQ ID NO:10 のOspA変異体ポリペプチドと免疫学的に反応する抗体を誘起し得るポリペプ チドおよびその血清型変異体;およびB.burgdorferiの感染によっ て起こるライム病を効果的に防御する免疫応答を治療されている哺乳類宿主中に 誘起するポリペプチド。
  4. 4.前記DNA配列が、SEQ ID NO:3のヌクレオチド400−819 またはそのフラグメントを含む、請求項1または2に記載のDNA分子。
  5. 5.前記DNA配列が防御エピトープをコードする、請求項1、2、または4の いずれかに記載のDNA分子。
  6. 6.前記DNA配列がT細胞エピトープおよびB細胞エピトープからなる群の少 なくとも1つをコードする、請求項1または2に記載のDNA分子。
  7. 7.融合タンパク質をコードするDNA配列を含む、組換え、合成、または単離 DNA分子であって、該融合タンパク質がOspAポリペプチドおよび付加的ポ リペプチドを含む、DNA分子。
  8. 8.融合タンパク質をコードするDNA配列を含む、組換え、合成、または単離 DNA分子であって、該融合タンパク質がOspA変異体ポリペプチドおよび付 加的ポリペプチドを含む、DNA分子。
  9. 9.前記付加的ポリペプチドが下記のものからなる群から選択される、請求項7 または8に記載のDNA分子:OspAポリペプチドまたはそのフラグメント; OspA変異体ポリペプチドまたはそのフラグメント;OspBポリペプチドま たはそのフラグメント:B.burgdorferi鞭毛関連タンパク質または そのフラグメント;B型肝炎ウイルスコア抗原のエピトープ;T細胞エピトープ ;B細胞エピトープ;T細胞エピトープおよびB細胞エピトープ;およびそれら の組み合わせ。
  10. 10.前記DNA配列がさらに多量体タンパク質をコードする、請求項1、2、 7、または8のいずれかに記載のDNA分子。
  11. 11.前記DNA配列が1つ以上の発現制御配列に機能し得るように連結されて いる、請求項1、2、7、または8のいずれかに記載のDNA分子。
  12. 12.請求項11に記載のDNA分子で形質転換された単細胞宿主。
  13. 13.前記宿主が以下のものからなる群から選択される、請求項12に記載の単 細胞宿主:E.coli;Pseudomonas;Bacillus;Str eptomyces;酵母;真菌菌株;組織培養の動物細胞;植物細胞;昆虫細 胞;およびヒト細胞。
  14. 14.請求項1から10のいずれかに記載のDNA分子によりコードされる、ポ リペプチド。
  15. 15.請求項14に記載のポリペプチドを産生する方法であって、請求項12ま たは13に記載の単細胞宿主を培養する工程を包含する、方法。
  16. 16.下記のものからなる群から選択されるポリペプチド菌株ZS7とB31と を除く、SEQ ID NO:4のOspAポリペプチドおよびその血清型変異 体;SEQ ID NO:10のOspA変異体ポリペプチドおよびその血清型 変異体;上記ポリペプチドのいずれかのアミノ酸配列からのブロックとして取り 出した少なくとも10のアミノ酸を含有するフラグメント;および上記ポリペプ チド、変異体およびフラグメントの誘導体であって、該誘導体がアミノ酸配列に おいて、上記ポリペプチド、変異体、またはフラグメントにおけるアミノ酸配列 と少なくとも80%同一である誘導体。
  17. 17.下記のものからなる群から選択されるポリペプチド:哺乳類宿主がB.b urgdorferiに感染することにより生じる抗体と免疫学的に反応するポ リペプチドであり、その抗体が菌株ZS7とB31とを除く、SEQ ID N O:4のOspAポリペプチドと免疫学的に反応するポリペプチドおよびその血 清型変異体;哺乳類宿主がB.burgdorferiに感染することにより生 じる抗体と免疫学的に反応するポリペプチドであり、その抗体がSEQ IDN O:10のOspA変異体ポリペプチドと免疫学的に反応するポリペプチドおよ びその血清型変異体;B.burgdorferi、および菌株ZS7とB31 とを除く、SEQ ID NO:4のOspAポリペプチドと免疫学的に反応す る抗体を誘起し得るポリペプチドおよびその血清型変異体;B.burgdor feri、およびSEQ ID NO:10のOspA変異体ポリペプチドと免 疫学的に反応する抗体を誘起し得るポリペプチドおよびその血清型変異体;およ びB.burgdorferiの感染によって起こるライム病を効果的に防御す る免疫応答を治療されている哺乳類宿主中に誘起するポリペプチド。
  18. 18.下記のものからなる群から選択される、請求項16に記載のポリペプチド :哺乳類宿主がB.burgdorferiに感染することにより生じる抗体と 免疫学的に反応するポリペプチドであり、その抗体が菌株ZS7とB31とを除 く、SEQ ID NO:4のOspAポリペプチドと免疫学的に反応するポリ ペプチドおよびその血清型変異体;哺乳類宿主がB.burgdorferiに 感染することにより生じる抗体と免疫学的に反応するポリペプチドであり、その 抗体がSEQ ID NO:10のOspA変異体ポリペプチドと免疫学的に反 応するポリペプチドおよびその血清型変異体;B.burgdorferi、お よび菌株ZS7とB31とを除く、SEQ ID NO:4のOspAポリペプ チドと免疫学的に反応する抗体を誘起し得るポリペプチドおよびその血清型変異 体;B.burgdorrferiおよびSEQ ID NO:10のOspA 変異体ポリペプチドと免疫学的に反応する抗体を誘起し得るポリペプチドおよび その血清型変異体;およびB.burgdorferiの感染によって起こるラ イム病を効果的に防御する免疫応答を治療されている哺乳類宿主中に誘起するポ リペプチド。
  19. 19.前記ポリペプチドがSEQ ID NO:3のヌクレオチド400−81 9またはそのフラグメントによりコードされるアミノ酸配列を含む、請求項14 、16、または17のいずれかに記載のポリペプチド。
  20. 20.前記ポリペプチドが防御エピトープを含む、請求項14、16、または1 7のいずれかに記載のポリペプチド。
  21. 21.第1のポリペプチドおよび付加的ポリペプチドを含む融合タンパク質であ って、該第1のポリペプチドが請求項14、および16から20のいずれかに記 載のポリペプチドからなる群から選択される、融合タンパク質。
  22. 22.前記付加的ポリペプチドが請求項14、および16から20のいずれかに 記載のポリペプチドであり、前記第1のポリペプチドとは異なるB.burgd orferiの菌株由来である、融合タンパク質。
  23. 23.前記第1のポリペプチドがB.burgdorferi菌株N40由来で あり、前記付加的ポリペプチドB.burgdorferi菌株25015由来 である、請求項22に記載の融合タンパク質。
  24. 24.請求項14、および16から20のいずれかに記載のポリペプチドを含む 、多量体タンパク質。
  25. 25.B.burgdorferiの感染によって起こるライム病を効果的に防 御する免疫応答の形成を哺乳類宿主中に誘起するポリペプチドを選択する工程で あって、 (a)該ポリペプチドを用いてC3H/He系マウスを免疫し;(b)該免疫し た動物にB.burgdorferiを接種し;次いで(c)該免疫した動物を 感染およびライム病から防御するポリペプチドを選択する、工程; を包含する、工程。
  26. 26.薬学的に受容可能な担体および下記のものからなる群から選択される成分 の治療上の有効量を含む医薬組成物:請求項14および16から20のいずれか に記載のポリペプチド;請求項21から23のいずれかに記載の融合タンパク質 ;請求項24に記載の多量体タンパク質;およびOspBポリペプチド。
  27. 27.前記成分が免疫原性担体と架橋される、請求項26に記載の医薬組成物。
  28. 28.さらにアジュバントを含む、請求項26または27に記載の医薬組成物。
  29. 29.B.burgdorferi感染およびライム病を治療または予防する方 法であって、請求項26から28のいずれかに記載の医薬組成物の治療上の有効 量を患者に投与する工程を包含する、方法。
  30. 30.請求項14および16から20のいずれかに記載のポリペプチド、並びに OspBポリペプチドからなる群から選択されるポリペプチドと結合する抗体。
  31. 31.前記抗体がモノクローナル抗体である、請求項30に記載の抗体。
  32. 32.前記抗体がモノクローナル抗体VIIIC3.78である、請求項31に 記載の抗体。
  33. 33.前記モノクローナル抗体VIIIC3.78を産生するハイプリドーマ。
  34. 34.前記抗体が防御抗体である、請求項30に記載の抗体。
  35. 35.防御抗体を選択する工程であって、(a)C3H/He系マウスを抗体を 用いて免疫し;(b)該免疫した動物にB.burgdorferiを接種し; 次いで、(c)該免疫した動物を感染およびライム病から防御する抗体を選択す る、工程; を包含する、工程。
  36. 36.請求項30から32および34のいずれかに記載の抗体並びに薬学的に受 容可能な担体を含む医薬組成物。
  37. 37.B.burgdorferi感染およびライム病を治療または予防する方 法であって、請求項36に記載の医薬組成物の有効量を患者に投与する工程を包 含する、方法。
  38. 38.請求項30から32および34のいずれかに記載の抗体並びに使用説明書 を含む、診断キット。
  39. 39.使用説明書、並びに請求項14および16から20のいずれかに記載のポ リペプチド、およびOspBポリペプチドからなる群から選択されるポリペプチ ドを含む、診断キット。
  40. 40.B.burgdorferi感染を検出する方法であって、請求項30に 記載の抗体を用いて感染が疑われる哺乳類宿主の体液をアッセイする工程を包含 する、方法。
  41. 41.B.burgdorferi感染を検出する方法であって、請求項14お よび16から20のいずれかに記載のポリペプチド、およびOspBポリペプチ ドからなる群から選択されるポリペプチドを用いて感染が疑われる哺乳類宿主の 体液をアッセイする工程を包含する、方法。
JP3515050A 1990-06-15 1991-06-13 ライム病の予防および診断に用いる組成物および方法 Pending JPH06501382A (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US53896990A 1990-06-15 1990-06-15
US538,969 1990-06-15
US60255190A 1990-10-26 1990-10-26
US602,551 1990-10-26
US68235591A 1991-04-08 1991-04-08
US682,355 1991-04-08
PCT/US1991/004056 WO1992000055A1 (en) 1990-06-15 1991-06-13 Compositions and methods for the prevention and diagnosis of lyme disease

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06501382A true JPH06501382A (ja) 1994-02-17

Family

ID=27415285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3515050A Pending JPH06501382A (ja) 1990-06-15 1991-06-13 ライム病の予防および診断に用いる組成物および方法

Country Status (6)

Country Link
US (3) US5747294A (ja)
EP (1) EP0536335A4 (ja)
JP (1) JPH06501382A (ja)
CA (1) CA2084413A1 (ja)
SG (2) SG47447A1 (ja)
WO (1) WO1992000055A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013529077A (ja) * 2010-05-14 2013-07-18 バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド Ospaキメラおよびそのワクチンでの使用法

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7094391B1 (en) * 1988-10-24 2006-08-22 The University Of Texas System Compositions and methods for administering Borrelia burgdorferi antigens
US6143872A (en) * 1988-10-24 2000-11-07 Symbicom Aktiebolag Borrelia burdorferi Osp A and B proteins and immunogenic peptides
DE4015911A1 (de) * 1989-09-19 1991-03-28 Max Planck Gesellschaft Impfstoff gegen die lyme-krankheit
EP1016416A3 (en) * 1990-07-06 2002-10-23 Wyeth Vaccine against lyme disease and a challenge model for evaluating vaccine efficacy
CA2057536C (en) * 1990-12-21 1999-10-26 John J. Dunn Cloning and expression of borrelia lipoproteins
ES2135411T3 (es) * 1991-08-15 1999-11-01 Smithkline Beecham Biolog Proteinas osp a de subgrupos de borrelia burgdorferi, genes codificantes y vacunas.
US6676942B1 (en) * 1991-08-15 2004-01-13 Smithkline Beecham Biologicals (S.A.) Osp a proteins of Borrelia burgdorferi subgroups, encoding genes and vaccines
EP0540457A1 (en) * 1991-10-22 1993-05-05 Symbicom Ab Improvements in Borrelia burgdorferi diagnosis and prophylaxis
US6303129B1 (en) * 1992-07-28 2001-10-16 Rx Technologies Production of borrelia burgdorferi vaccine, product produced thereby and method of use
EP0671926B1 (en) * 1992-08-11 2002-11-13 President And Fellows Of Harvard College Immunomodulatory peptides
CA2105629A1 (en) * 1992-09-14 1994-03-15 Robert S. Becker Potentiation of immunogenic response
US6248562B1 (en) 1993-11-01 2001-06-19 Research Foundation State University Of New York Chimeric proteins comprising borrelia polypeptides and uses therefor
US7008625B2 (en) 1993-11-01 2006-03-07 Research Foundation Of The State University Of New York Recombinant constructs of Borrelia burgdorferi
PT757556E (pt) * 1994-04-11 2006-10-31 Wyeth Corp Bacterina borrelia burgdorferi
US6248517B1 (en) 1995-04-24 2001-06-19 The Texas A & M University System Decorin binding protein compositions and methods of use
US5853987A (en) 1995-04-24 1998-12-29 The Texas A & M University System Decorin binding protein compositions and methods of use
US6312907B1 (en) 1995-04-24 2001-11-06 The Texas A & M University System DbpA compositions and methods of use
US6214355B1 (en) 1995-04-24 2001-04-10 Texas A & M University System DbpA compositions
US5932220A (en) * 1995-05-08 1999-08-03 Board Of Regents University Of Texas System Diagnostic tests for a new spirochete, Borrelia lonestari sp. nov.
ZA964896B (en) 1995-06-07 1997-01-08 Connaught Lab Expression of lipoproteins
EP1741718A3 (en) * 1995-06-07 2007-03-28 Sanofi Pasteur Inc. Expression of lipoproteins
CA2294701C (en) 1997-06-30 2009-09-08 The Administrators Of The Tulane Educational Fund Surface antigens and proteins useful in compositions for the diagnosis and prevention of lyme disease
DK1100922T3 (da) 1998-07-31 2008-06-16 Gundersen Lutheran Medical Fou Anvendelser af én eller flere borreliacide epitoper på ydermembranprotein C fra Borrelia burgdorferi (OspC) som vaccine
US6610306B2 (en) * 1998-10-22 2003-08-26 The University Of Montana OMP85 protein of neisseria meningitidis, compositions containing the same and methods of use thereof
US6475492B1 (en) 1999-04-28 2002-11-05 The Administrators Of The Tulane Educational Fund Peptides and assays for the diagnosis of lyme disease
EP1865062A3 (en) * 2000-08-18 2008-01-09 Research Foundation Of State University Of New York Altered OspA of Borrelia burgdorferi
WO2002016421A2 (en) * 2000-08-18 2002-02-28 Research Foundation Of The State University Of New York Altered ospa of borrelia burgdorferi
WO2009003492A1 (en) 2007-07-03 2009-01-08 Dako Denmark A/S Mhc multimers, methods for their generation, labeling and use
EP1768688A4 (en) * 2004-07-02 2009-09-30 Raymond J Dattwyler ORAL BORRELIOSE VACCINE
EP2077856B1 (en) 2006-11-03 2015-08-12 Intervet International BV Canine lyme disease vaccine
US7546018B2 (en) 2007-01-13 2009-06-09 Ofs Fitel, Llc Fiber optic cabling for multi-dwelling unit (MDU) and commercial building deployments
EP2361930A3 (en) 2007-03-26 2011-10-26 Dako Denmark A/S Multimers of MHC-peptide complexes and uses thereof in Borrelia infectious diseases
EP2197908A2 (en) 2007-09-27 2010-06-23 Dako Denmark A/S Mhc multimers in tuberculosis diagnostics, vaccine and therapeutics
DK2254592T3 (da) 2008-02-28 2019-09-09 Dako Denmark As MHC-multimerer til Borrelia-diagnostik og sygdom
EP2283031B1 (en) * 2008-05-02 2017-04-12 Virginia Commonwealth University Lyme disease vaccine
WO2010009735A2 (en) 2008-07-23 2010-01-28 Dako Denmark A/S Combinatorial analysis and repair
GB0817244D0 (en) 2008-09-20 2008-10-29 Univ Cardiff Use of a protein kinase inhibitor to detect immune cells, such as T cells
US11992518B2 (en) 2008-10-02 2024-05-28 Agilent Technologies, Inc. Molecular vaccines for infectious disease
WO2010037402A1 (en) 2008-10-02 2010-04-08 Dako Denmark A/S Molecular vaccines for infectious disease
CN102791727A (zh) * 2009-11-17 2012-11-21 爱贝斯股份有限公司 用于检测莱姆病抗体的肽和方法
US20120142023A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-07 Ascoli Carl A Proteins and method for detection of lyme disease
US8758772B2 (en) 2011-11-04 2014-06-24 Abaxis, Inc. Peptides and methods for the detection of lyme disease antibodies
ES2699812T3 (es) 2012-02-01 2019-02-12 Biopeptides Corp Péptidos de diagnóstico para la enfermedad de Lyme
US9562079B2 (en) 2012-04-18 2017-02-07 Zoetis Services Llc Vaccines and methods to treat lyme disease in dogs
EP3077409B1 (en) 2013-12-06 2020-04-01 Biopeptides Corporation Peptides for diagnosing lyme disease
EP3534941A4 (en) * 2016-11-07 2020-07-08 The Wistar Institute Of Anatomy And Biology CONSTRUCTIONS OF ANTI-DNA ANTIBODIES FOR USE AGAINST LYME DISEASE

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK590288D0 (da) * 1988-10-24 1988-10-24 Symbicom Ab Kemiske forbindelser
US4366246A (en) * 1977-11-08 1982-12-28 Genentech, Inc. Method for microbial polypeptide expression
US4754065A (en) * 1984-12-18 1988-06-28 Cetus Corporation Precursor to nucleic acid probe
US4691009A (en) * 1984-12-26 1987-09-01 Repligen Corporation Hybrid proteins produced by an ultrahigh prokaryotic expression system
US4816564A (en) * 1986-01-31 1989-03-28 Merck & Co., Inc. Method for producing hepatitis B virus proteins in yeast
US4800159A (en) * 1986-02-07 1989-01-24 Cetus Corporation Process for amplifying, detecting, and/or cloning nucleic acid sequences
US4721617A (en) * 1986-08-14 1988-01-26 Regents Of The University Of Minnesota Vaccine against lyme disease
US4963483A (en) * 1987-10-13 1990-10-16 Merck & Co., Inc. Method for producing hepatitis B virus proteins in yeast
US5227293A (en) * 1989-08-29 1993-07-13 The General Hospital Corporation Fusion proteins, their preparation and use
DE4015911A1 (de) * 1989-09-19 1991-03-28 Max Planck Gesellschaft Impfstoff gegen die lyme-krankheit
CA2025178A1 (en) * 1989-10-02 1991-04-03 William G. Weisburg Nucleic acid probes for the detection of lyme disease spirochetes
CA2072008C (en) * 1989-12-22 2003-01-28 Renate Fuchs Immunologically active proteins from borrelia burgdorferi, related test kits which contain these proteins and are suitable for detecting antibodies in test fluids, and the use of these proteins as vaccines against infections caused by borrelia strains
US5217872A (en) * 1990-02-27 1993-06-08 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Method for detection of borrelia burgdorferi antigens
CA2057536C (en) * 1990-12-21 1999-10-26 John J. Dunn Cloning and expression of borrelia lipoproteins

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013529077A (ja) * 2010-05-14 2013-07-18 バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド Ospaキメラおよびそのワクチンでの使用法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2084413A1 (en) 1991-12-16
US6344552B1 (en) 2002-02-05
US5747294A (en) 1998-05-05
US6197301B1 (en) 2001-03-06
EP0536335A1 (en) 1993-04-14
WO1992000055A1 (en) 1992-01-09
EP0536335A4 (en) 1993-07-14
SG122738A1 (en) 2006-06-29
SG47447A1 (en) 1998-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06501382A (ja) ライム病の予防および診断に用いる組成物および方法
FI107334B (fi) Menetelmä rokotteen valmistamiseksi Lymen taudin estämiseksi
DE60037900T2 (de) Chlamydia antigene und entsprechende dna-fragmente und ihre verwendungen
CZ456090A3 (cs) Očkovací látka proti boreliose, způsob její výroby a monoklonální protilátky
US5656451A (en) OspE, OspF, and S1 polypeptides in borrelia burgdorferi
DE69835682T2 (de) Oberflächenantigene und proteine für zusammensetzungen zu diagnose und vorbeugung der lyme-kkrankheit
US20070009547A1 (en) Modified ESAT-6 molecules and improved vaccine strains of Mycobacterium bovis BCG
DE69918446T2 (de) Polynucleotide and polypeptide basb033 aus neisseria meningitidis und ihre verwendungen
KR20100139096A (ko) 조성물, 방법 및 키트
KR20060129229A (ko) 표면에 위치한 빈창자캄필로박터 폴리펩티드
Das et al. Characterization of a 30-kDa Borrelia burgdorferi substrate-binding protein homologue
JP2001502528A (ja) ヒト顆粒球エールリヒア症の予防および診断のための組成物ならびに方法
JPH04504422A (ja) ワクチンおよび診断用のリケッチア抗原
ES2203704T3 (es) Proteinas de membrana de leptospira.
Peterson et al. Molecular cloning of Treponema pallidum outer envelope fibronectin binding proteins, P1 and P2.
JPH10507903A (ja) クローン化レプトスピラ外膜タンパク質
MX2010009516A (es) Secuencias novedosas de brachyspira, composiciones inmunogenicas, metodos para la preparacion y usos de las mismas.
US6153194A (en) Borrelia burgdorferi outer membrane proteins
US6716591B1 (en) B. burgdorferi polypeptides
JP2001523964A (ja) ダニ免疫を付与するための、およびダニ媒介性の疾患を防止するための、組成物および方法
EP0915977A1 (en) B. burgdorferi polypeptides expressed in vivo
CA2592156A1 (en) Vaccines against neisseria meningitidis
Hefty Characterization of the temporal and spatial expression patterns of OspE-related, OspF-related and Elp lipoproteins of Borrelia burgdorferi
Shang Structure-function relationships of outer membrane proteins of pathogenic spirochetes
US20090226479A1 (en) Vaccines and their use