JPH06510530A - 大腸菌 o−多糖−タンパク質結合ワクチン - Google Patents
大腸菌 o−多糖−タンパク質結合ワクチンInfo
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- JPH06510530A JPH06510530A JP5504334A JP50433493A JPH06510530A JP H06510530 A JPH06510530 A JP H06510530A JP 5504334 A JP5504334 A JP 5504334A JP 50433493 A JP50433493 A JP 50433493A JP H06510530 A JPH06510530 A JP H06510530A
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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】
本発明は、一つのあるいは複数の大腸菌[Escbsricbis coli
(E、coli)]株に対するワクチンの製造方法に関する。本発明はさらに非
発熱性、非毒性、かつ免疫原性がある血清型特異的LPSに基づく結合体から構
成される多価ワクチン及び該ワクチン中の結合体に関する。
技術背景
Escbericbig coli (E、coli)は生命を脅かす原因とな
る主なグラム陰性菌種である。莢膜(K)抗原及びリポ多糖(LPS)(0)抗
原はCross、A、S、、Kim、に、S。
、tri(hl、D、c、、5adoll、J、C,、Gtaski、P、”
Eschtrichix coli菌血症菌株の血清耐性におけるリポ多糖及び
莢膜の役割′J、1nlec1.Dis、I54:497−503(1916)
及びPl++5chke、G、、M畠ydse、J、、Achlmno、M、、
Levine、R,P、、” 018 : K I Esckeriebia@
coli
の、補体媒介殺菌耐性における莢膜及びO抗原の役割” In1ec1.Ims
+v、H:907−913(190)に記載されているように、重要な病毒性因
子である。Cross、A、S、、Kin、K。
S、、fright、D、C,,5adolf、J、C,、Gem5ki、P、
、” Escbsricbis coli菌血症菌株の血清耐性におけるリポ多
糖及び莢膜の役割”J、In1ect、Dis、lS4:497−503(19
86)及び、Plaschke、G、、Msydu+、J、、Acbjmao、
M、、Levine、R,P、、” 0 1 8 : K I Esch■窒奄
モb奄■
coliの、補体媒介殺菌耐性における莢膜及び0抗原の役割” Inject
I+a+oun、42:9G?−913(103)に記載されているように、
莢膜抗原及びLPS抗原は共に正常なヒト血清の殺菌性に対して防御を行うこと
ができ、大腸菌(E、coli)を血液中へ侵入させ、残存させる性質をもつ。
Cross、A、S、、 2o l l inger 、W、 、Mxodre
l 1.R,、Gem5k i、P、 、 5adoffAJ、C,、”K1
陽性Es
cherichia coliによる感染の治療への免疫治療的アプローチの評
価” J、In1ect。
itているように、莢膜抗原及びLPS抗原に対する血清特異的抗体は動物に対
する大腸菌(E、coli)の感染実験において感染を防御できる。0rsko
v、F、0rskov、!、。
” Escberichix coliの腸管外感染” J、[ly(,95:
551−575(1985)、Cross、A、S、、G5高Tki。
P、、5adolf、J、C,,0rskov、F、0rskov、1.、”
Eschericl+ia coliの侵略的感染におけるKl莢膜の重要性”
J、I山c1.Dis−世:1g4−193(…4)、及びMcC*be、W、
R,、Kaijser、B、、011in(,5,、Uvsydib、M、、l
1inson、L、A、、”菌血症のEsch!riehia coli :■
l
及び新生児からの菌株のに抗原、0抗原及び血清感受性”J、IIIfecL、
Dis、す1:3ト41(+9711)に記載されているように、敗血症などの
深刻な感染を引き起こす大腸菌(E、coli)が発現するO抗原及びに抗原の
数は限られているため、これらの抗原を用いたワクチンの製造が可能となる。
しかし、大腸菌(E、coli)の莢膜抗原をヒトへのワクチンとして用いるに
は主に2つの障害がある。第一に、およそ40%の大腸菌(E、coli)菌血
症単離集団は莢膜抗原に関する血清型分類をすることができない。加えて、20
%以上のに型分類可能血液巣離集団が発現しているKl及びに5莢膜抗原は哺乳
類のグリコサミノグリカンと抗原としての交差反応性を持つため、ヒトにおいて
免疫原性に乏しい。従って、K抗原に基づく大腸菌(E、coli)ワクチンは
適用範囲が限られており、従って有用性が低い。
上記の結果に基づき、血清特異的なLPSに基づくワクチンは大腸菌(E、ca
li)の腸性感染の防御に関し、最も高い可能性をもつと思われる。しかし、天
然のLPSはヒトへのワクチンとして用いるには毒性及び発熱性が高い。他のグ
ラム陰性細菌と同様に、大腸菌(E、coli) O血清型特異性はLPS分子
の〇−多糖(0−PS)部位に含まれる。希釈酢酸による切断とそれに続く遠心
操作により不溶性のリピドAを沈澱させることで、o−ps領領域LPS分子の
有毒性リビドA部位と分けることができる。この方法により単離した0−PSは
血清学的に反応性、非毒性、非発熱性であるが、Pitr、G、B、、5idb
erry、11.F、、5sdoll、J、C,、” Pstudomonis
zero(inosiの高分子多糖による免疫によってマウスに誘導される免
疫性防御”Infect、 Immnn、22:919−925(1970及び
ChesLer、 1.R,、Mexdov、P、M、、Pi撃戟B
T、L、、”異なる〇−血清型Pssudomonis 1erBinosx菌
種における〇−抗床厚性リボ多糖血清学的特異性との関係”J、GeIIera
IMicrobiol、H:305−311(1973)に記載されているよう
に、低分子量であるため免疫原性がない。
単離した。−psに対して防御的な免疫反応をもたせる方法の一つはo−psを
担体タンパク質と共有結合し、結合ワクチンを生産することである。Cry*、
S、J。
、Jr、、Cross、^、S、、51doff、J、C,,Fllrer、E
、、” EsckCrickia celi ell O−■恁牛■
体ワクチンの合成と特性づけ” In1ecL、lmm1i、51:!73−3
77(19!0)及びCrB、S、J、、Jr、、Cross、A、S、、5s
da目、J、C,、We(msni、A、、Qw@、J、[1,、Fllrer
、El” Escber奄モ汲奄刀@cot
i 0110−特異的ポリ多糖(0−P S)−毒素A及び0−PS−コレラ毒
素結合ワクチンのヒトにおける安全性と免疫原性” J、ItICc1.Dis
、 16ユ:1040−1045(199+)に記載されているように、大腸菌
(E、coli) OlI O−P Sはコレラ毒素及びPsemdamasA
s urn(iiou毒素Aと共有結合され、安全な、免疫原性をもつ防御的単
価結合ワクチンとなった。
しかし、画面症感染の大多数(〜70%)は大腸菌(E、coli)の、10−
12の異なる血清型に起因するという観察結果に基づき、血清特異的o−ps決
定基に基づく大腸菌(E、coli)に対するワクチンは総て、多価でなくては
ならないと考えられる。0rsk++v、F、、0rskov、1.、、Esc
berickis eoliの血清型分類”Methodsin Mierob
ialo(Yll+13−IN(1981)に記載されているように、血清特異
性は0−PStt糖組成及び単糖間の化学結合様式により与えられる。従って、
上記の018単価結合体合成に使用された条件は大腸菌(E、coli)の他の
血清型に対しては適切ではないかもしれない。
本発明により、大腸菌(E、coli)の12の血清型から単離された0−PS
を”担体タンパク質”としてのP、zerBiaoss毒素Aと共有結合させt
;。毒素Aと大腸菌(E、coli) O−P Sとの共有結合の合成に用いた
条件は効果的に毒素へ分子を無毒化し、かつ、o−ps部位の免疫原性を保持さ
せた。得られた多価結合体は非経口接種した場合、人体内において、安全で免疫
原性をもっていた。
発明の概要
本発明の目的は、異なる大腸菌(E、coli)血清型に対して有効である、多
価非毒性抗大腸菌(E、coli)ワクチンの製造方法を提供することである。
本発明の別の目的は、多価ワクチンに使用される、多様な大腸菌(E、coli
)血清型に特異的である、単価o−ps−毒素A結合体を提供することである。
一つの態様として、本発明は多価、非毒性かつ免疫原性をもつ大腸菌(E、co
li)0−PS−毒素A結合ワクチンの製造方法を提供する。その方法は、良い
水準で完全な0−PS領域をもつ滑らかなLPSを生産することが示された、特
異的大腸菌(E、coli)株からのo−psの単離;反応性アルデヒド基を作
成するための厳密に制御された条件下でのo−psの酸化;水溶性カルボジイミ
ドを結合剤として用いた、毒素Aへのスペーサー分子の共有結合による導入;そ
して、単価、非毒性、かつ免疫原性をもつo−ps−毒素A結合ワクチンを製造
するために毒素A−スペーサー分子と酸化ポリ多糖とを結合させること、を含む
。
別の態様として、本発明は多価ワクチンをつくるために、多様な血清型の単価o
−ps−毒素A結合ワクチンを結合させることにより生成された非毒性、かつ免
疫原性をもつ大腸菌(E、coli)ワクチンに関する。
更に別の態様として、本発明は担体タンパク質と共有結合した大腸菌(E、eo
li)リポ多糖分子の、〇−多糖領域から成る結合体に関する。
本発明の他の多様な目的及び利点は下記の発明の記載により明らかとなる。
発明の詳細な説明
本発明は大腸菌(E、coli)に対するワクチンに使用する大腸菌(E、ce
li)タンパク質結合体に関する。本発明は更にこのようなワクチンの製造方法
に関する。
本発明の新しい方法は大腸菌(E、coli)に対する多価、非毒性、かつ免疫
原性をもつワクチンを製造する。本発明の方法の利用により、単価、血清型特異
的結合体が製造され、結合されて多価のワクチンとなる。免疫原性をもつワクチ
ンは、液性免疫反応を誘導するのに十分な本発明の結合体、および薬学的に受容
できる担体から構成される。
本発明の方法においては、ワクチン結合体は良い水準で、完全なo−ps領領域
もつ滑らかなLPSを生産することが示された特異的な大腸菌(E、coli)
株からo−psを単離することによって得られる。血清疫学的調査に基づいた適
切な大腸菌(E、 c oli)株は血清型01,02,04,06,07,0
8,012,015.016,018,025及び075を含むが、これらに限
定されるものではない。o−psはリピドAが実質的に存在しないように単離さ
れ、反応性アルデヒド基をもつように酸化される。酸化され得るo−psの還元
糖のうち40〜80%はこの処理の過程で酸化される。例えば、0−PSは、好
ましくは5分以下の、より好ましくは2〜5分のN s 10 *処理により酸
化され得る。
つづいて、リピドA非存在O−ポリ多糖が、少なくとも一つのヒドロキフル基あ
るいはカルボキシル基により担体タンパク質と共有結合され、結合体が作成され
る。本発明における利用に適した担体タンパク質は例えば、毒素A、破傷風トキ
ソイド、コレラ毒素、ジフテリアトキソイド、Coryfieb*c(er:r
IIldiphlherissが生産するタンパク質CRM 197、グラム陰
性細菌、特にグループB Ne1ssCris +u++1BIidisの外膜
タンパク質、Escherichix coliの熱不安定性毒素、コレラ毒素
若しくは大腸菌(E、celi)の熱不安定性毒素のBサブユニット、または細
菌性熱シヨツクタンパク質、を含む。担体タンパク質は0−PS分子と直接、あ
るいはスペーサー分子を介して結合され得る。
好ましい担体タンパク質は、アジピン酸ジヒドラジドのようなスペーサー分子を
介して精製o−psと結合する毒素Aである。このスペーサー分子は非可逆的に
毒素Aを無毒化し、かつ、o−psと結合可能であるという二重機能スペーサー
分子としての機能をもつ。
多価ワクチンは、上記の様々な血清型のo−psから作成された2つ以上の単畢
結合体の結合によって製造される。例えば、本発明の多価ワクチンは血清型02
.04.06及び、011、あるいは02.04.06.07及び、018、あ
るいは01%02.04.06.0フ、08、及び0+1.あるいは01.02
.04.06.07.08.012、及びOll、あるいは01.02.04.
06.07.08.012.015、及びON、あるいは01.02.04.0
6.08.0112.015.016、及び018、あるいは01.02.04
.06.07.08、OB、015.016.018、及び015、あるいは0
1.02.04.06.07.08.012.015.016.0111025
、及び075、由来のo−psから構成される結合体を含み得る。
上記のように作成された本発明の結合体は6110.000より大きい分子量を
有する。
天然のLPSや毒素Aとは異なり、本発明の結合体は非毒性である。また、天然
のLPSとは異なり、この結合体は非発熱性である。本発明の結合体はo−ps
部位及び毒素A部位に対して抗体反応を誘導する免疫原性をもつ。
下記の非制限的な実施例は本発明についてさらに記述するために示される。本明
細書中に含まれるデータ作成の際、表3に示されている大腸菌(E、coli)
株をLPSの抽出源として用いた。しかし、同じ血清型を発現する他の大腸菌(
E、coll)株も、完全なo−psを含む滑らかなLPS構造を合成する場合
には、必ずしも口し結果にはならないかも知れないが、用いることができよう。
o−ps−毒素A結合体の調製
本発明の非毒性、かつ免疫原性をもつ結合体は、加水分解された大腸菌(E、c
oli)LPS由来の血清特異的決定基を含むo−psと毒素Aとの共有結合に
より合成された。アジピン酸ジヒドラジド(ADH)はスペーサー分子として用
いられた。ADHと毒素Aとの共有結合によりアデノシンニリン酸リポース転移
酵素を完全に非活性化する。このことにより、Cry!、S、J、、Jr、、F
llrer、E、、Ss+1ofl、J、C,。
Gerffluiu、R,、” Ps*udomous uru(inoss免
疫型5多糖−毒素A結合ワクチン“Iobcl、lm5ne、52:161−1
65(19fi6)に記載されているように、毒素Aは無毒化される。
敗血症と関連付けられる大腸菌(E、coli)の、最も一般的な12の血清型
のLPS由来のo−psからこの方法によって合成された結合体は分子量が60
0,000より大きく、非毒性、非発熱性、かつ免疫原性を有するものであった
。このワクチンによってウサギ及びヒトで誘導される抗体をマウスへ受け身的に
注入した場合、、coli) LPS r gG抗体反応及び、抗毒素AIgG
抗体反応の両方を引き起こす。
本発明の方法では、Cry!、Sj、jr、、Cross、A、S、、5ido
rl、J、C,、Filrer、E、、” Esekerichia coli
0110−多糖結合ワクチンの合成と特性づけInfeeLIsma++、5
L373−377(1990)に記載されているようにして、LPSを単離、精
製した・このようにして生成されたLPSは2%(vl/vt)以下のタンパク
質及び核酸を含んだ。血清特異的抗原決定基を含むo−psは、精製されたLP
Sから穏やかな酸加水分解により調製された。精製されたLPS(It)を20
01の1%(vol/vol)酢酸水溶液に懸濁した。溶液を還流冷却器つき丸
底フラスコに入れ、半球フラスコヒーター中で90分間煮沸した。冷却後、不溶
性であるリビドAは遠心操作により沈澱させ、廃棄した。上清を0.2N Na
0IIで中和し、45μ園フイルターを用いて濾過滅菌し、リピドAを完全に取
り除いた。溶液を減圧下、ロータリーエバポレーションを用いて濃縮し、濃縮液
を蒸留水で平衡化したSX40cm G−25カラム(Pbzrmsciz F
ins Chemicxls、Uppsxlx、5vedso)に通した。フラ
クションを集め、各7ラクシヨンの炭水化物含量をWeslphxl、0.、L
ad*riH,O,、B15lsr、F、、”フェノール−水によるバクテリア
の抽出について’ 2.Nx1arlorset [B]7:148−155(
+952)に記載されているフェノール硫酸法により測定した。炭水化物含有フ
ラクション(Mr≦70,000)を集め、ロータリーエバポレーションによっ
て濃縮し0.11Qフイルターを用いて濾過滅菌し、凍結乾燥した。凍結乾燥し
た物質を体重IKg当たりIOjgの静注量でウサギに接種し、発熱性を分析し
た。発熱性をもたない物質のみを結合体の作成に使用しに。
毒素AはCryr、S、J、、Jr、Fur*r、E、、Gcr++u+ier
、R,、”抗毒素A、抗エラスターゼ、及び抗リポ多糖の受け前約注入による、
やけど敗血症モデルネズミへのP、seralimossの感染に対する防御”
Ialsel、lWA+sun、39:1072−100(+910に記載さ
れている方法で精製された。ただし、生産株はP、or++(imos!PA1
03株から自然に単離された毒素A高生産株、P^103−bRである。最終精
製産物は高圧液相クロマトグラフィーで解析したところ、95%以上毒素A蛋白
質で構成されていた。
次に、o−psを反応性アルデヒド基をつくりだすために下記のように酸化した
。凍結乾燥したO−PS(60−g)を12腸1の蒸留水に溶かした。固体N*
l0a(253■g;E、Merck ind Co、、Dar+m5lsdL
、Germsny)を加え、2分間反応させた。酸化反応をエチレングリコール
(0,12m1)を加えて停止した。酸化過程において、0−PSのNa1O,
処理時間は、毒素Aと結合させたときの酸化o−psの免疫原性に関して重要で
あることがわかった。5分以上酸化した。−psで構成された結合体は下記の表
1に示されるように、免疫原性が低下していた。この傾向は研究された3つの血
清型のo−ps総てに一致しており、o−psの酸化時間に関連しているようで
あった。この結果は大腸菌(E、coli) O−P Sが発現している決定エ
ピトープは過度の酸化によって容易に破壊されることを意味している。これはC
ryx、S。
J、、Fbrer、E、P、、”非毒性Pseadomonis aerBim
o口多糖−破傷風トキソイド及び多糖−毒素A結合ワクチンパ米国特許第4.7
71.127号、10/Hの、P、xern(imoss由来のo−psはNa
10.存在下、2時間酸化後もなお、適切な担体タンパク質と結合させた場合
、高い免疫原性をもつ結合体となり得る、という記載からは意外な結果であった
。表1はo−p s結合ワクチンの免疫原性に対する、様々な酸化時間の影響を
示している。
表1
o−ps結合体の免疫原性に対する酸化時間の影響o−ps 酸化時間 酸化度
免疫原性1血清型 (分) (%) [IrG ELISA力価平均値(範囲
) 15 78 44 (1B−201)
04 5 ND” 67 (51−90)10 ND 8.3 (0−48)
06 2 ND 61 (32−Zoo)10 ND 10 (6−24)
60 ND 0
1 各グループ3羽のウサギに対し、O0目及び14日0にO−PS50ggに
相当する結合体を免疫した。
” ND−not done
混合物を減圧下口−タリーエバポレーションを用いて濃縮し、5ephide!
G−45(Pbsr■scim Finr Chu+1cals、 Upps
*ls、5vede++)を用いて濾過することにより、酸化0−PSを他の反
応物と分けた。カラムフラクションを集め、各7ラクシヨンの炭水化物含量をD
ubo i s 、M、 、Gi 1ies、に、A、 、llami I t
an 、J 、に、、Rcbsrs、 o、^、、Sm1th、F、。
“糖及び関連物質の決定のための比色定量法” A++x1.Cbet21:3
50−356(1956)に記載されているフェノール硫酸法により測定した。
酸化0−PS含有フラクションンを集め、凍結乾燥した。
アジピン酸ジヒドラジド(ADH)は2つの目的で利用された。(1)毒素A分
子との共有結合後、毒素Aを不可逆的に無毒化する:(i)毒素Aと結合する基
、及びo−psと結合し得る基、の2つの反応基によってスペーサー分子として
機能する。ADHは下記のように毒素Aと共有結合させた。固体ADH(300
寓E;Fluki AG、BIIchs、5viLrerlaod)及び1−エ
チル−3(−3−ジメチルアミノプロピル)−カルボ゛ジイミドQh+g;5i
ux Che■1csl Co、、SL、Loais、No)をlsO+B(S
菖g/ml O,05M Nu2HPO,−Na1112PO,、p[!7.2
)の毒素Aに加えた。溶液を22°Cにおいて2時間撹拌した。撹拌中、溶液の
pHはpH−stAt(MethropH−5tAt(、Svi txerls
++d)を用い、0.3N塩酸を加えることにより4.8に保った。次に毒素A
−ADH溶液を0.05Mリン酸塩緩衝液p[!7.2(PBS)に対して十分
に透析した後、5.000Xg、 10分間の遠心操作より総ての不溶性物質を
取り除いた。
毒素A−ADHを下記のように酸化o−psと結合した。毒素A−ADH溶液を
最終濃度2B/mlとなるようにShMリン酸バッファーd7−0で希釈した。
同量の酸化o−psを加え、混合溶液を22℃において1時間インキュベートし
た。NICNB113を最終濃度20關となるように加え、22°Cにおいて7
2−96時間インキュベートした。この混合溶液をメルチオレイトを0.02%
含むPBS(PBS−M)に対し、十分に透析し、PBS−Mで平衡化した5e
phidex G−100カラムにのせた。カラムをPBS−Mで流出し、結合
体を含有するボイドフラクションを集め、4°Cで保存した。
最終的に、多価ワクチンは下記のように生産された。12の単価結合体を、無菌
条件下、各血清型のポリ多糖の最終濃度が50μ(/mlとなるように混合した
(600μに、7mlに等しい)。この混合液を5%(vl/vol)ラクトー
ス及び0.O1%メルチオレイトを含む、10倍量の半濃度PBSに対して透析
した。混合液を透析バッグから無菌的に吸い取り、11を滅菌した311ガラス
バイアルに入れた。バイアルの蓋を閉め、無菌条件で凍結乾燥した。蓋を閉めた
上からアルミニウム製キャップで封をし、バイアルにラベルを貼った。
o−ps−毒素A結合ワクチンの特性
0−PS−毒素A結合ワクチンの、様々な物理化学的特性及び安全性、免疫原性
に関する特性が表t−Sに示されている。特に表1に関しては、結合体の免疫原
性は、次に続く結合体の形成に不可欠である反応性アルデヒド基をつくりだす酸
化過程において、o−psをNh 10.処理する時間に依存していることが分
かった。NaIO,処理時間はo−psの酸化度に影響を与える。3つの異なる
血清型のo−psについて、5分以上の室温でのNa1O,処理は80%以上の
糖残基を酸化し、それらを担体タンパク質と結合した際、結合体の免疫原性は低
かった。2−5分間酸化した。−psで構成された結合体はより高い免疫原性を
示した。
LPS、o−ps、毒素A、及びo−ps−毒素A結合体の様々な特性(分子量
、毒性、発熱性、及び免疫原性)が表2に示されている。結合体は、各材料構成
成分の分子量、即ち、0−PS(≦70.000)及び毒素A(〜66.000
)よりも高い、600.000以上の分子量を有した。LPS及び毒素Aは天然
の形ではマウスに対し毒性をもった。例えば、天然の毒素Aを腹腔内注射した場
合の平均致死量はマウス1匹当たり0.2μgであった。しかし、毒素Aをo−
psと共有結合すると毒性は劇的に減少し、これは毒素Aタンパク質20011
gに相当する結合体をマウスに注入しても毒性を示さなかったことで証明されて
(・る。従って、結合ワクチンを作成する方法により、毒素Aの毒性は少なくと
も1000分の1に減少し、毒素Aトキソイドとなった。
天然のLPSは体重IKg当たり0.1μg、ウサギに静脈投与すると発熱性を
示す。
これに対し、精製o−ps及びo−ps−毒素A結合体は≧10.i+1/Kg
投与しても発熱性を示さない。高い毒性のため、天然の毒素Aについては発熱性
を解析することはしなかった。非結1−PSはウサギに筋肉注射した場合非免疫
原性であった。これに対し、12の単価o−ps−毒素A結合体は総て、12価
結合ワクチンと同様、各o−ps血清型及び毒素Aに対する免疫反応を引き起こ
すことができtこ。
LPS、0−PS、毒素A1及びo−ps−毒素A結合ワクチンの特性LPS
0−PS 毒素A 0−PS−毒素A結合ワクチン
分子量’ )IOXIO″ <70.000 6G、000 >6110.00
0毒性x <IU 非毒性 O9!μg 非毒性(>soo#g) (>soo
jIg)発熱性” <O,ll(>IQμt ND’ >long免疫原性’
ND 非免疫原性 免疫原性有 免疫原性有’ Dipaml 2orbsx
GF−250カラムを用いた高圧液相クロマトグラフィーにより決定しIこ。
” 114Jのマウスに腹腔接種した時の平均致死量を示す。LPSに関しては
あらかじめガラクトサミン感受性にしたマウスを用いた。
非毒性は最低500#lの抗原を腹腔接種しても死に至らなかったことを意味す
る。
g)
’ ND−not done
5 各抗原1G−50μgで免疫したウサギにより決定した。血清はELI S
Aを 用い、特異的1tG抗原の存在を解析した。
まとめると、表1に示されたデータはo−ps−毒素A結合ワクチンが高分子量
、非毒性、非発熱性でありo−ps及び毒素A結合体構成要素の双方に対して特
異的抗体反応を引き起こすことができることを示している。
0−PSを単離したLPSを提供した菌株が表3に示される。これらの12の血
清型は、これらの血清型を発現する大腸菌(E、coli)がしばしば画面症と
関連していることを示した血清疫学研究に基づき選択された。これらの特定の菌
株は、完全な0−PS側鎖をもつ滑らかなLPSを多量につくりだすことを指標
に選択された。その際、LPSはドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動の後、銀染色して得られるバンドにより解析した。これらの特性を示
す他の菌株も必ずしも同じ結果にはならないがもしれないが、使用できる可能性
がある。
LPS及びo−ps単離に用いた大腸菌(E、coli)株鼠へ炙 朔虎聚 世
!
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異なる血清型のo−psからつくられた12の単価0−PS−毒素A結合ワグチ
ンの組成(0−PSと毒素Aとの比)が表4に示された。これらの単価結合体は
多価ワクチン作成のために結合された。結合体は33.4%から54.7%の0
−PSと46.3%から66.6%の毒素Aから構成された。従って、毒素Aに
対する。−psの比は血清型によって異なるが、各結合体は最低30重量%の0
−PSを含むことが好ましい。
表4
12価大腸菌(E、coli)O−P S−毒素A結合ワクチン作成に使用しl
;01 44.7 55.3
02 41.6 58.4
06 46、 2 53. 8
07 33.4 66.6
08 44.3 56.7
012 38.2 61.8
016 54.7 46.3
025 45.5 54.5
075 48.4 51.6
多価結合ワクチンの、12のLPS血清型各々及び毒素Aに対して免疫グロブリ
ンG (IgG)抗体反応をウサギに引き起こす能力が表5に示される。免疫に
より、13のワクチン抗!(12のLPS血清型及び毒素A)総てに対しELI
SA平均IsG力価は4倍上昇する。
表5
12価大腸菌(E、coli) O−P S−毒素A結合ワクチンの免疫により
引き起こされる免疫グロブリンG (ltG)抗体反応ELI SA平均ltG
力価(範囲)
血清型 免疫前 免疫後
(第0日) (第28日)
01 1.1(1,3−3,2) +5(H−129)H61(4,4−IQ)
252(204−40)04 1.9(+−3,6) 46(39−53)0
6 1.5(0,6−9,7) llIC102−117)07 G、5(1−
l 1.1> Ha(17G−3SDas 9.+(2,7−24> 0703
5−07)012 24 (9−45) 目36(+119−170)015
17(3−fi) IN(+0O−271)016 11 (6,1−25)
6G(55−15)01芭 i、9(4,1−9,7) 259(+92−35
2)US 1.7Q−6,9) No(59−166)075 2.5(]、ト
4.7) 23(+4−42)毒素A I4 (19−24) 412(351
−512)ウサギ(3羽)は第0日及び第14日に、12の血清型由来のo−p
s各々を25Nに相当する量で含むワクチンで免疫された。
多価o−ps−毒素Aワクチンで免疫されたウサギの血清から単離されたI!G
抗体をマウスに受け身的に注入した際の、12の血清型の大腸菌(E、eoli
)の感染によっておこる、致死的大腸菌(E、coli)敗血症実験に対する防
御能力が表6に示される。受は身的に投与されたIgGは、実験した菌株が発現
する8つの血清型線てに対し力価が上昇した抗体を含んでおり、バッファーのみ
を接種したコントロール群に比べ、死亡率を有意に減少させた。
表6
ウサギ免疫+gGの受け前約注入による、大腸菌敗血症実験に対する防御01
too 60
os too 。
12価大腸菌(E、coli) O−P S−毒素A結合ワクチンで免疫された
ウサギ血清から精製されたおよそ3m(のIIGは大腸菌(E、coli)の腹
腔内(IP)投与より3−5時間前にマウスにIP接種されt;。
ヒトにおける多価o−ps−毒素Aワクチンの安全性及び免疫原性多価ワクチン
は、表3に記載されている菌株から単離された12の無菌単価結合体を毒素Aに
結合させることによって作成された。無菌性、発熱性、及び一般的安全性テスト
は[1m1lCd 51st*s Cods ol Fcd*rsl RCt*
l*tioms !1.610.に詳細が記載されている手順に従って行われた
。この例に使用された多価結合ワクチンは43%のo−ps及び57%の毒素A
から構成されている。このワクチンは体重IKg当たり1271gの量をウサギ
に酔脈投与したところ非発熱性であった。再溶解したワクチンをマウス及びモル
モットにそれぞれ0.5鳳I及びSsL腹腔内投与したところ致死性及び明らか
な毒性は見られなかった。ワクチンは毒性の復帰に関して安定であった。従って
、再溶解し37°Cで28日間保存した後、結合体の形での毒素Aタンパク質を
マウス1匹当たりloOJIg腹膜内投与しても明白な毒性を示さなかった。
健康な成人志願者に合計698μgの結合体(合計300JIgの0−PS [
25711/各血清型]及び398Nの毒素A)を三角筋の筋肉中に0.5ml
接種した。ワクチン接種後の総ての反応は志願者によって、コントロールシート
に記入された。
静脈血はワクチン接種の直前及びワクチン接種後28日後にサンプル採取された
。
血清はCryt 、 51 、 、 J r、 、 Cross 、A、S、
、 5adolf 、J 、C,jt Hmsin、A、 Ahs 、J 、1
11. 、FMrtr 、 E、。
”Escbrrichi* coli OHO−特異的多糖(0−PS)−毒素
A及び0−PS−コレラ毒素結合ワクチンのヒトにおける安全性及び免疫原性″
″J、Iafect、Dis、163:1G1G−1045(1991)に記載
されている方法により集められた。
ワクチン接種に対する反応は下記の表7に詳細が記載されている。多くの(85
%)被ワクチン接種者が注入部位の軽い痛みを報告し、腫れおよび赤みをそれぞ
れ30%および20%の被験者が報告した。3人の被験者だけが頭痛(1)と不
快感(2)からなる全身的な反応を報告した。正常な活動を妨げる反応は無く、
すべての反応は24−72時間以内に自然解消された。
大腸菌(E、coli) O−P S−毒素A多価ワクチン接種後の反応局所的
反応(%) 全身的反応(%)
20名の健康な成人志願者にワクチン各血清型につき25μgのo−psを含む
ワクチンを、1回、筋肉中に接種した。
下記の表8に示されるように、多価o−ps−毒素A結合ワクチンでの免疫は1
2血清型のうち、血清型016 (1,4倍の上昇)を除<11の血清型に対す
る抗LPS IgG価を実質的に増加させた。平均増加倍率は2.8倍(Ol
2)から20m (06)であった。抗LPS IgGレベルが(10j(/a
tであった被験者ではさらに著しい増加を示したことは特筆すべきことである。
この種の高レベル(> 1011g/ml)の未刺激特異的抗体による”エピト
ープ抑制”は文献に広く記載されている。
表8
大腸菌(E、eoli) O−P S−毒素A多価ワクチンのヒトへの免疫後の
01 11 (1,4−55) 31 (目−137) 3.5Q2 II Q
−53) 3g (I5−404) 3.304 22 (6−71) 50
(10−04) 2.306 5 (0,5−77) 91 (10−485)
2007 2.4 (0,6−20) 25 (トIH) 1008 2 (
0,7−15) 20 (4−69) 100HH(2−10) 33 (6−
117) 11015 2.5(0,6−19) H(4−55) 5016
1G (2,4−58) 22 (6−71) 1.4018 17 (2−7
D H(123040253(0,4−56) l (1−75) 17075
11 (0,5−63) 47 (4−254) 4.3毒素A I (0,
4−34) S (0,6−39) S被験者はワクチンの12の血清型o−p
sを各25#ff含む量を1回、第θ0目に接種された
本発明の好ましい様態はこの文書中に記載されているが、様々な、特に組み入れ
られるo−psの血清型の数に関するワクチンの系統的論述に関して、変更及び
修飾か下記の請求の中に定義されている発明の範囲から外れる事なく、当事者に
よってなされることは明らかである。
この文書中の総ての文献はここに参考文献として引用する。
Claims (18)
- 1.完全なO−多糖側鎖を発現する大腸菌(E.coli)からリポ多糖を精製 し;希釈酢酸中で加水分解し、リピドAを実質的に取り除いてリポ多糖分子のO −多糖領域を単離し;そして、 リビドAを含まないO−多糖を、該多糖の、少なくとも1つのヒドロキシル基あ るいはカルボキシル基を介して担体タンパク質と共有結合させる:工程より成る 大腸菌(E.coli)ワクチンを製造する方法。
- 2.担体タンパク質と共有結合した大腸菌(E.coli)リポ多糖分子のO− 多糖領域から成る結合体。
- 3.分子量が600,000より大きい請求項2に記載の結合体。
- 4.さらに二官能性スペーサー分子を含み、O−多糖が該担体タンパク質に該ス ペーサー分子を介して共有結合している、請求項2に記載の結合体。
- 5.該スペーサー分子がアジピン酸ジヒドラジドである請求項4に記載の結合体 。
- 6.該担体タンパク質が下記のタンパク質:毒素A、破傷風トキソイド、コレラ 毒素、ジフテリアトキソイド、Corynebacterium diphth eriaeが生産するタンパク質CRM197、グラム陰性菌、特にグループB Neisseria meningitidis、の外膜タンパク質、、Es cherichia coliの熱不安定性毒素、コレラ毒素若しくは大腸菌( E.coli)の熱不安定毒素のBサブユニット、または細菌熱ショックタンパ ク質、から選択される請求項2に記載の結合体。
- 7.精製O−PS要素が、酸化可能である還元糖の40%から80%を酸化する のに十分な時間、酸化剤にさらされる、請求項1に記載の方法。
- 8.酸化剤がNaIO4である請求項7に記載の方法。
- 9.請求項2に記載の結合体及び、桑学的に受容できる担体から成り、該結合体 が液性抗体反応を引き起こすのに十分量存在する非毒性、非発熱性、免疫原性の 大腸菌(E.coli)ワクチン。
- 10.請求項1に記載の方法により、異なる血清型のO−多糖から2つまたはそ れ以上の単価ワクチンをつくり;そして、少なくとも2つの異なる血清型の単価 ワクチンを一緒にする:工程からなる、多価大腸菌(E.coli)ワクチンを 製造する方法。
- 11.該単価ワクチンが血清型02、04、06、及び018の多導から成る請 求項10に記載の方法。
- 12.該単価ワクチンが血清型02、04、06、07、及び018の多糖から 成る請求項10に記載の方法。
- 13.該単価ワクチンが血清型01、02、04、06、07、08、及び01 8の多糖から成る請求項10に記載の方法。
- 14.該単価ワクチンが血清型01、02、04、06、07、08、012、 及び018の多糖から成る請求項10に記載の方法。
- 15.該単価ワクチンが血清型01、02、04、06、07、08、012、 015、及び018の多糖から成る請求項10に記載の方法。
- 16.該単価ワクチンが血清型01、02、04、06、07、08、012、 015、016、及び018の多糖から成る請求項10により記載の方法。
- 17.該単価ワクチンが血清型01、02、04、06、07、08、012、 015、016、018、及び025の多糖から成る請求項10に記載の方法。
- 18.該単価ワクチンが血清型01、02、04、06、07、08、012、 015、016、018、025、075の多糖から成る請求項10に記載の方 法。
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