JPH07508498A - スタフィロコッカス・エピダーミジス関連i及びii型表面抗原 - Google Patents

スタフィロコッカス・エピダーミジス関連i及びii型表面抗原

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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、5taphylococcus epidermidis (スタフ ィロコッカス・エビダーミジス)の特定の血清型、かかる血清型を同定する方法 、及びかかる血清型に関連する表面抗原を使用して生成されるワクチンに係わる 。本発明は更に、5taphylococcus epidermidisに感 染したまたは感染に感受性のヒト及び動物の能動及び受動免疫方法にも係わる。
コアグラーゼ陰性の5taphylococcusによる感染は、入院患者にお ける画面症の主因である。特に、正式には病原体とは考えられていないS、 e pidermidisが、この画面症の重要な要因であることが見い出された。
S、 epidermidis感染に起因する罹Φ率及び致死率は、医療補装具 を必要とする、中音で特に高い。これは、かかる医療補装具、例えばカテーテル 及び心臓弁に付着しコロニー形成し得る、S、 epidermidisによっ て生成される粘質層(slime)の結果であると考えられる。
粘質層がS、 epidermidisによる感染の作用を担う要因であると考 えられることから、異物への付着を仲介する表面の態様が注目されていた。細胞 外粘質層は種々の研究者によって同定されており、この粘質層の生成を促進する 培養条件が使用されている。
3、 epidermidisによって生成される粘質層に注目する上に、これ までの研究は主に、単離された細菌の限定数の特異株に向けられていた。Ich imanらは3種のS、 epidermidis株を研究し、これらをBra in 1leart Infusion (BIII)ブロス中で培養した。し かしながら、これらの培養微生物由来の細胞表面多糖を用いてマウスを免疫して も、異種株に対する防御を与える上で有効ではなかった。単離された表面多糖の 特性分析は血清学的不均一性を示した。Ichiman et al、、 J、  Appl、 Bact、 51 : 229−241 (1981)。
Ichimanによれば、臨床使用に有効なワクチンとなるためには、各感染性 株を単離し、6株に対してワクチンを開発する必要がある。このことは、実用的 見地からは容認し本発明の第1の目的は、限定数の優勢な血清型を再現可能に同 定し得る、臨床S、 epidermidis細胞を培養する方法を提供するこ とである。
本発明の別の目的は、臨床S、 epidermidis感染に係わる優勢な血 清型を同定及び特性分析することである。
本発明の更に別の目的は、S、 epidermidis感染に対する臨床使用 に有効なワクチンを提供することである。
本発明の更に別の目的は、はとんどのS、 epidermidis臨床病原株 に対して有効なワクチンを提供することである。
本発明の更に別の目的は、S、 epidera+1disの臨床単離体に関連 する表面抗原に特異的なポリクローナル抗血清を調製することである。
本発明の別の目的は、S、 epidermidis感染を防御または治療する ために使用し得る、臨床S、 epidermidisの優勢な血清型に関連す る表面抗原に対するモノクローナル抗体を提供することである。
本発明の更に別の目的は、S、 epidermidis感染を防御または治療 するための過免疫IVIGを提供することである。
本発明の上記目的及び他の目的は、実質的にS、 epidermidisのI 型及び■型表面抗原の少なくとも一方からなる組成物によって達成される。該組 成物と、無菌の、医薬的に容認可能な担体とを含むワクチンも提供される。免疫 促進量の該ワクチンを被験者に投与し得る。この被験者は、前記ワクチンを投与 するときに既にS、 epidermidisに感染していてもよい。或いは、 ワクチンを血漿ドナーに投与し、該ドナーを刺激して、S、 epidermi disに対する抗体を含む過免疫グロブリンを産生させることもできる。次いで 、免疫促進量の過免疫グロブリンを被験者に投与することができる。
更に本発明によって、実質的にI型または■型表現抗原に結合する抗体からなる 組成物が提供される。好ましい実施態様においては、かかる抗体は、S、 ep iderIIlidisに感染したヒト被験者由来の生物試料を与えるステップ を含む方法によって入手されるものではない。本発明の抗体組成物はモノクロー ナル抗体組成物であり得る。免疫促進量の本発明抗体組成物、特にモノクローナ ル抗体組成物を被験者に投与し、S、epidermidis感染を予防または 治療し得る。
■型表面抗原に特異的な抗体と■型表面抗原に特異的な抗体とを含む、S、 e pidermidis培養物の血清型分類キ・ソトが提供される。好ましい実施 態様においては、抗体はモノクローナル抗体である。更に、S、 epider midis単離体の血清型を分類する方法であって、S、 epidermid isの単離体の細胞を、使用可能なホスフェートのレベルがin vivoで使 用可能なホスフェートのレベルをシミュレートしている環境において増殖させる ステップと、細胞を、抗I型特異的抗体及び抗■型特異的抗体からなる群から選 択される型特異的抗体と混合するステップと、細胞及び抗体の混合物の凝集反応 をモニターするステップとからなる方法も提供される。
本発明の他の目的、構成及び利点は以下の詳細説明から明らかとなろう。しかし ながら、詳細説明及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施態様を示す一方で 、単に例示のために与えるものであり、この詳細説明から、本発明の思想及び範 囲内での種々の変更及び修正が当業者には明ら驚くべきことに、本発明によって 、粘質層形成を最少限に抑えると共に莢膜多糖の産生を増強する条件下でS、  epidermidisを培養すると、はとんどのS、epidermidis 臨床症例に共通する限定数の血清型が同定され得ることが見い出された。特に8 5%以上の臨床単離体が、それぞれI型及び■型と命名された2種の優勢な血清 型の一方を示す。これら2種の血清型のちととなる表面抗原は酸性多糖類であり 、アミノウロン酸及び他のアミノ糖を含むと判定された。かかる多糖類は負電荷 を帯びており、逆免疫電気泳動においては正極に向かって移動する。またこれら 多糖類は型特異的であって、免疫沈降は同種型の抗血清のみと単一バンドを生成 する。
各血清型に関連する酸性多糖抗原は、本明細書に記載の方法に従って培養、血清 型分類及び精製された実質的に純粋な形態のS、epidermidis単離体 から回収可能な量で得られる。特に、精製抗原は1%未満のタンパク質及び1% 未満の核酸しか含まない。この点に関して“回収可能な”量とは、単離された酸 性多糖の量が放射性標識より感度の低い方法、例えばイムノアッセイによって検 出可能であり、酸性多糖自体を溶液に変えることを含む更なる操作を実施し得る ことを意味する。
本発明の酸性多糖抗原の組成物は実質的に、それぞれI型及び■型に関連する酸 性多糖抗原の一方または両方からなる。即ち、かかる組成物は、被験者にワクチ ンとして投与されたとき酸性多糖エピトープに対する免疫応答を妨害するいなか る物質をも含むべきではない。好ましい実施態様においては、該組成物は両方の 本発明酸性多糖抗原を含む。
S、 epidermidisの血清型は、in vivo条件を出来る限り綿 密に模倣する培地上で増殖させた臨床単離体において同定し得る。特にこの培地 は、使用可能なホスフェートの量が低い環境を与えるべきである。このような培 地は細菌による粘質層生成を最少限に抑えると共に、莢膜多糖、特に本発明の酸 性多糖の産生を増強する。このことは、B[IIブロス及びトリプシン分解ダイ ズブロス(tryptic say broth。
TSP) 、S、epidermidisの研究に一般に使用されている培地、 及び1ml当たり約2.5+ngのホスフェートを有するような使用可能なホス フェートの量が高いものとは明らかに対照的である。これらの培地は粘質層生成 を増強する。in viv。
条件をシミュレートする培地上で増殖させた場合、S、 epidermidi sは、ガラスまたはブスチックに付着しない表面抗原を産生ずる。本発明の好ま しい培地は改良コロンビアブロス(Difco Laboratories、  Detroit、 Michigan)であり、これは使用可能なホスフェート のレベルが76μg/mlである培地である。このような培地は、ヒトにおいて in vivoで使用可能M (available)’7ホスフエートレベル 、即ち約23〜46μg/mlをシミュレートする。S、 epidermid isをこの培地で増殖させると、粘質層はわずかじかまたは全く生成されない。
多糖類は、コロンビアブロス上で増殖させたS、epidermidisの臨床 単離体の細胞及び上清の両方から抽出し得る。
最初のステップにおいて、培養物を遠心し、細胞及び上清をプールする。
多糖は、上清からは、上清を濃縮し、水で洗浄し、次いでそれを順次濃縮するこ とにより抽出することができる。
最終沈殿物を水に溶解し、透析し、凍結乾燥する。
多糖を細胞から抽出するためには、まず細胞を酵素、即ちリゾスタフィンまたは りゾチームを用いて破壊し、次いて遠心する。上清を沈殿させ、次いで遠心する 。上清を順次濃縮し、インキュベートし、次いで遠心によりペレット化する。ベ レットを水に再溶解し、透析し、凍結乾燥する。
或いは、凍結乾燥した物質をトリクロロ酢酸を用いて抽出し、次いで遠心する。
エタノールを用いて順次沈殿し、蒸留水に溶解し、透析し、凍結乾燥する。
細胞及び上清から得た粗抽出物は更に処理する。各ケースで、凍結乾燥した物質 をa!衝液液中溶解し、同じ緩衝液で平衡化しておいた分離カラムに添加する。
カラムを添加用緩衝液で洗浄し、塩濃度勾配を用いて溶出する。抗原を含むフラ クションをプールし、濃縮し、透析し、凍結乾燥する。より精製するために分離 を繰り返してもよい。精製された多糖のサイズを適当なカラム上で決定し、次い でフラクションをプールし、濃縮し、透析し、凍結乾燥する。
S、 epidermidisの優勢な血清型は最初は、種々の地理的位置にあ る病院から得た1グループ約5〜10のS、 epidermidis単離体か ら2つの単離体を選択することにより同定される。McCarty及びLanc ef 1eldに記載のごとき免疫方法を使用し、かかる2つの単離体の各々を 用いてウサギ抗血清を生成する。J、 Exp、 Med、 102: 11− 28 (1955)。無莢膜S。
epidermidiS株を用いて抗血清を吸収させる。必要であれば、他の血 清型に対する活性を確実に排除するために更なる吸収を実施してもよい。
上記2つの抗血清を使用し、選択しなかった他のS、 epidermidis 単離体を分類する。最初に選択した2つの単離体が、他方の単離体と同一の反応 パターンを示すことで明らかにされるように、同じ型のものであれば、最初に選 択した2つの単離体と反応しなかった単離体グループから別の単離体を選択する 。ウサギ抗血清をこの単離体に対して生成し、次いでそれを残りの単離体との反 応性について試験する。このプロセスを、S、 epidermidisに対す る優勢な抗血清が同定されるまで継続する。驚くべきことに、S、 epide rmidisの臨床症例の約85%が、I型及び■型と命名された2種の血清型 の一方に分類されることが判明した。
次いで血清型を分類するために、同定された■型または■型巣離体からそれぞれ 生成される全細胞ワクチンを用いて免疫したウサギから型特異的ポリクローナル 抗体を製造する。代表的なI型及び■型S、 epidermidis微生物は 1991年11月19日f寸けでRockville、 Md、の^meric an Type Cu1ture Co11ectionに寄託され、それぞれ 受託番号55254及び55253が与えられている。単離体の血清型の分類は 、I型及び■型巣離体に対する抗血清を使用し、S、 aureusについて以 前に記載されているような細菌凝集アッセイによって実施し得る。Ne1.1e s et al、、Infect、Immun、 46: 14−18 (19 85)。
血清学的分類のためには、細胞をコロンビアブロス上でCO□圧力下て増殖させ る。細胞をプレートから取り出してリン酸緩衝塩水溶液(PBS)中に移す。プ ロテアーゼを添加し、得られた幾分粘着質の墾濁液を破壊し、均一な細胞vfI A液を生成する。酵素破壊に次いで、凝集アッセイの準備として、多糖莢膜を細 胞表面に固定する。固定した細胞を遠心し、新鮮なPBS中に再懸濁する。次い で、マイクロタイタープレート上または凝集試験においてはガラススライド上で 、I型または■型に対する抗血清を用いて血清型を分類する。
I型及び■型の各血清型は、それに関連する特異的表面抗原を有する。かかる表 面抗原はウサギ抗血清によって認識される。所定の割合の単離体は、I型及び■ 型巣離体に対して生成された抗血清のサブセットに関して分類不可能である。
I型及び■型に関連する表面抗原は、代わりにティコイル酸によって被覆されて いる無莢膜単離体には存在しない。
それらはオートクレーブ処理によって除去または破壊され得、特異的抗血清との 反応性が喪失される。■型の表面抗原は■型の表面抗原と交差反応せず、逆も同 様である。
in vitro食作用アッセイにおいて、各表面抗原に対する抗体は、対応す る血清型のS、 epidermidis株に対する感染防御を与えることが示 されている。これらの2種の血清型に基づくワクチンを使用し、臨床S、 ep idermidis株の大部分に対して感染を防御することができる。
多糖自体は一般に、ヒト、特に耐性が低下した患者において弱いT細胞非依存性 免疫原である。従って、多糖を通常はポリペプチドまたはタンパク質である免疫 担体(immunocarricr)に結合することが好ましく、このことは、 弱い免疫原に対して免疫応答を誘導するようT細胞とB細胞とが効果的に相互作 用するために重要である。能動免疫においても、受動免疫の有志者において高力 価化の抗血清を調製することにおいても、免疫担体は免疫原性を増強する。
本発明の特に好ましい免疫担体としては、破傷風トキソイド、ジフテリアトキソ イド、Pseudomonas aeroginosa Ex。
toxin^もしくはその誘導体、及び免疫担体として一般に使用される他のタ ンパク質が挙げられる。1型及び■型表面抗原の両方を同じ免疫担体に結合する こともできる。
本発明は更に、かかる血清型を有する細菌に結合するまたはそれを中和する抗血 清またはモノクローナル抗体(マウスまたはヒト)を生成するための、2種の血 清型に対応する多糖の使用にも係わる。かかる抗体を生産する方法は、^usu be1. et al、、 (編)、第11章、 METIIODS OF I IYBRIDOMAFORM^Tl0N 257−71. Bartal&ll 1rshaut (編) 、 Ilumana Prcss、C11fton、 NJ (1988) ; Vitctta et al、、Imunol、Re v、 62: 159−83 (1982) ;及びRa5o、 Immuno l、 Rev、 62 :93−117 (1982)に記載されている。
ポリクローナル抗体生産のための接種材料は一般には、多糖−免疫担体を、生理 食塩水のごとき生理学上容認可能な希釈剤またはヒトに使用するのに適した他の アジュバント中に分散させて水性組成物を形成することにより調製される。免疫 促進量の接種材料を哺乳動物に投与し、接種しだ哺乳動物を、多糖表面抗原が防 御性の尻重型または抗■型抗体を誘導するのに十分な時間維持する。
抗体は、適当に選択及び精製した後の、一般に使用される種々の動物、例えばヤ ギ、霊長類、ロバ、ブタ、ウサギ、ウマ、ニワトリ、モルモット、ラットまたは マウス由来の抗血清調製物、及び場合によってはヒト抗血清を含み得る。
動物抗血清は、ホルマリンで死滅させたI型または■型Sepidermidi sを動物に通常の方法で接種し、動物から採血し、血清を回収することにより誘 導し得る。
このように誘導した抗体は良く知られた方法によって所望の程度にまで回収及び 単離し得、例えばイムノアフィニティー ロマトグラフィーでは、5ephad ex”のごときクロマドグラフィーカラム充填材に抗原を結合させ、このカラム に抗血清を通し、そうすると特異的抗体は保持されるが他の免疫グロブリン及び 夾雑物は分離され、次いでカオトロピック物質を用いて溶出することにより精製 抗体を回収し、更に必要によっては、例えば血液型抗体または他の非病原性種が 結合されたカラムを通すことにより更に精製する。この方法は、問題の病原体に 対する抗体力価を発した患者の血清から所望の抗体を単離する場合に好ましくな り得、このとき、表面抗原に結合することが可能な抗体の保持が保証される。そ れらは、S、 epidcrmidisに対する受動免疫用製剤に使用し得る。
モノクローナル抗体組成物は、検出可能な範囲内でただ1種の、I型または■型 いずれかに関連する多糖表面抗原に効率的に結合することが可能な抗体結合部位 を含む。モノクローナル形態の適当な抗体は、慣用のハイブリドーマ法を使用し て作製し得る。
本発明のモノクローナル抗体組成物を製造するハイブリドーマを形成するために は、ミエローマまたは他の不死化細胞系を、本発明のポリペプチドを用いて過免 疫した哺乳動物の末梢血、リンパ節または牌臓から得られるリンパ球と融合する 。ミエローマ細胞系はリンパ球と同じ種に由来するのが好ましい。牌細胞は一般 に、ポリエチレングリコール1500を使用してミエローマ細胞に融合される。
融合ハイブリッドはIIATに対する感受性によって選択される。本発明の抗体 分子を分泌するハイブリドーマはELISAを使用して同定し得る。
Ba1b/cマウス牌臓、ヒト末梢血、リンパ節または牌細胞は、ネズミまたは ヒトハイブリドーマを作製する上で使用するのに好ましい材料である。本発明に 使用するのに適したマウスミエローマとしてはヒポキサンチン−アミノプテリン −チミジン感受性(114T)細胞系が挙げられるが、好ましいミエローマはP 3X63−八g8.653である。ヒトモノクローナル抗体生産に好ましい融合 相手はS 11 M −D 33、即ち^TCC。
Rockville、 Md、から名称CI?L1668で入手可能なヘテロミ エローマである。
本発明のモノクローナル抗体組成物は、適当なポリペプチド特異性を有する抗体 分子を分泌するハイブリドーマを含む栄養培地からなるモノクローナルハイブリ ドーマ培養を開始することにより製造し得る。培養物には、ハイブリドーマが抗 体分子を培地中に分泌するのに十分な条件及び時間が維持される。次いで、抗体 を含む培地を回収する。
抗体分子を良(知られた方法で更に単離することができる。
かかる組成物の製造に有効な培地は当分野において良く知られていると共に市販 もされており、合成培地、近文系マウスなどが挙げられる。合成培地の例として は、4.5g/lグルコース、20mMグルタミン及び20%ウシ胎児血清を補 充したダルベンコ最少必須培地が挙げられる。近文系マウスの例としてはBa1 b/cが挙げられる。
本発明における有用性に影響するのは主として抗体の抗原特異性であるが故に、 種間融合のごときモノクローナル抗体組成物を製造する他の方法も考えられる。
感染個体から得られるヒトリンパ球をヒトミエローマ細胞系に融合してハイブリ ドーマを生成し、それを、I型及び■型表面抗原を認識する抗体の生産について スクリーニングすることができる。この点に関しては、感染ヒト被験者由来の生 物試料を使用しない方法がより好ましい。例えば、本明細書に記載のワクチンで 免疫した被験者は、本発明の抗体組成物に適当に使用される個体源の役割を果た し得る。
特に好ましい実施言様においては、モノクローナル抗体は、S、 aureus に対する型特異的モノクローナル抗体について記述されているのと同様の方法を 使用し、I型及びH型表面抗原に対して生産される。精製モノクローナル抗体は 、一群の臨床単離体を使用する細菌凝集アッセイによって特性分析される。
本発明に従って製造されるモノクローナル及びポリクローナル抗体組成物を使用 し、I型または■型S、 epidermidiS感染の予防または治療のため に免疫応答を誘導し得る。
この点で、抗体調製物はポリクローナル組成物であり得る。
このようなポリクローナル組成物は、I型及び■型の両方に結合する抗体を含ん でもよいし、2つの型の一方のみに結合する抗体を含んでもよい。ポリクローナ ル抗体組成物は、■型及び■型の両表面抗原を用いてチャレンジされ、刺激され て、I型及び■型の両表面抗原に対する特異的抗体を産生ずる動物由来の、好ま しくはアフィニティー精製されたポリクローナル抗血清であり得る。別の方法は 、■型表面抗原に対するモノクローナル抗体と■型表面抗原に対するモノクロー ナル抗体との混合物である“作製ポリクローナル(engineered po lyclonal) ’″混合物を使用することである。
両タイプのポリクローナル混合物において、多特異的(polyspecifi c)抗体を相互に化学的に結合し、いずれかの表面抗原に結合し得る単−多特異 的分子を形成することができる。このような結合を行う1つの方法は、例えば2 種の抗体をペプシン消化し、還元切断してF ab’フラグメントの混合物を形 成し、次いでジスルフィド結合を酸化によって回復し、元の抗原の各々に特異的 なF ab’部分を有するハイブリッドフラグメントを含むF (ab’ )、 フラグメントの混合物を生成することにより、二価F (ab“)2ハイブリツ ドフラグメントを作製することである。このようなハイブリッド抗体フラグメン トを作製する方法は、Feteanu、 LABELED ANTIBODIE S IN BIOLOGY AND MEDICINE 321−23. Mc Graw−Hill Int’l Book Co、 89 (1978) ;  N15onoff、 et al、。
^rch Biochem、Biophys、 93 : 470 (1961 ) :及びHammerling、 et al、、 J、ExpoMed、  128: 1461 (1968) :及び米国特許第4.331.647号に 記載されている。
本発明に従って製造される抗体組成物は、抗体全体、抗体フラグメント、または サブフラグメントを含み得る。抗体は、任意のクラス、例えばIgG、IgM、 IgASIgD。
IgEの全免疫グロブリン(IgG)、二重表面抗原特異性を有するキメラ抗体 もしくはハイブリッド抗体、またはハイブリッドフラグメントを含むフラグメン ト、例えばF(abo)2、F ab’、Fabなどであり得、更に、任意の免 疫グロブリンまたは任意の天然、合成、もしくは特異的抗原に結合して複合体を 形成することにより抗体のように作用する遺伝子操作タンパク質を含む。特にF ab分子は、遺伝子的に形質転換されたE、 coliなどの宿主中で発現及び 組立てし得る。先祖抗体を生成する被験者に等しいまたはそれを超える潜在的多 様性を有するF ab’の集団を発現するために、λベクター系が使用可能であ る。l1use、 f、D、、 et al、、 5cience 246 :  1275−81 (1989)参照。
I型及び/または■型に関連する酸性多糖抗原は、S、 epidermidi s感染に抗戦する細胞性免疫応答及び/または1nvivo抗体産生を誘導する ワクチンとして使用し得る組成物中の有効成分となり得る。但し、該組成物は該 有効成分のための医薬的に容認可能な担体をも含む。この点で、医薬的に容認可 能な担体は、不活性であるかまたはさもなければ医薬的に容認可能であると共に 、ワクチン投与においてポリペプチド有効成分と相容性であるが故に、医薬を投 与するためのビヒクルとして使用し得る材料である。適当な賦形剤に加え、医薬 的に容認可能な担体は、希釈剤、アジュバント、抗酸化剤、保存剤及び可溶化剤 といった慣用ワクチン添加剤を含み得る。
本発明によれば、このようなワクチンを、まだS、 epidermidisに 感染していない被験者に投与し、該被験者において細菌の対応血清型に対する( 体液性または細胞性)応答を誘導し得る。或いは、本発明のワクチンは、既にS 、 epidermidisに感染しているが、ワクチンに応答して産生される 抗体が感染の更なる広がりを効果的に防止するのに十分に早い段階にある被験者 に投与することもできる。
別の方法によれば、本発明のワクチンは、S、epidermidiSに対する 抗体を含む特異的ワクチンによるチャレンジに応答して産生されるグロブリン源 (“過免疫グロブリン”)として作用する被験者に投与することができる。この ように処置された被験者の血漿から慣用の血漿分画法によって過免疫グロブリン を得、これを、S、 epidermidis感染に対する耐性を付与するため またはこれを治療するために別の被験者に投与することができる。
哺乳動物において画面症を誘導するにはかなり多数の微生物が必要であったり、 宿主の耐性を低下させるべく何らかの操作が必要である。しかしながら、1nv itro食作用はin vivo防御免疫の相関として研究し得る。このモデル においては、型特異的モノクローナル及びポリクローナル抗体のin vitr oでS、 epidermidisをオプソニン化(opsonize)する能 力が、Kojima et al、、 J、Infect Dis、 162  : 435−551 (1990)及びFattom、 et al、、 In fect、Immun、 58: 2367−2374 (1990)に記載の 方法に従って測定される。!型及び■型ワクチンによって誘導される抗体は型特 異的食作用を促進する。
以下、実施例によって本発明を更に説明する。
実施例1 : S、epidermidis株の収集S、 epidermid isの臨床単離体を、種々の地理的位置にある病院から入手した。単離体は全て 血液単離体であった。
単離体がS、 epidermidisであることを確認した。はとんどのケー スで、感染経緯と処置結果の概要、並びに生化学的同定及び抗菌物質感受性判定 の結果が病院から与えられた。
実施例2 : S、epidermidis株の培養単離体を、4%NaC1を 補充したコロンビア寒天(Difco)プレート上で、37°C,CO2下で増 殖させた。単離したコロニーを取り出し、4%NaC1を補充したコロンビアブ ロス(Difco)を含む500m1フラスコに移した。3〜5時間増殖させた 後、1.2リツトルのコロンビア塩ブロスを含む6つの2リソトルフエルンバツ ハフラスコをそれぞれ、50m1の出発物質と共にインキュベートした。フエル ンバッハフラスコをNew Brunswic kシェーカー上で37℃で一晩 増殖させた。10.000 gで30分間遠心することにより細胞を回収し、上 清及び細胞をプールした。
実施例3 : S、epidermidisの優勢血清型の同定5〜10のS、  epidermidis単離体を種々の病院から入手し、実施例2に記載のご と(コンロンビアブロス中で増殖させ回収した。2つの単離体由来の細胞を1% ホルマリンを用いて固定した。McCarty及びLancefield (前 出)の免疫方法を使用し、選択した単離体の各々に特異的なウサギ抗血清を生成 した。無莢膜S、epidermid s株を用いて抗血清を吸収させた。必要 であれば、他の血清型に対する活性を確実に除去するために、更に吸収を実施す る。
2つの抗血清を使用し、選択しなかった他のS、 epidermidis単離 体を分類した。最初に選択した2つの単離体が、他方の単離体との同一の反応パ ターンによって示されるように、同じ型のものであったならば、最初に選択した 2つの単離体と反応しなかった単離体のグループから別の単離体を選択した。こ の単離体に対してウサギ抗血清を生成し、次いでこのプロセスを、S、 epi dera+1disに対する2種の最も優勢な血清型が同定されるまで継続した 。これらの2種の血清型は、臨床単離体の約85%を占めた(実施例7の表1参 照)。
実施例4:■型及び■型持異的ウサギ抗血清の調製精製酸性多糖抗原を、■型ま たは■型のいずれかであると同定されたS、 epidermidisから得、 実施例2に記載のごとくコロンビアブロス中で増殖させ回収した。細胞を1%ホ ルマリンを用いて固定した。McCarty及びLancefield(前出) の免疫方法を使用し、I型及び■型の各々に特異的なウサギ抗血清を生成した。
無莢膜S、 epidermidis株を用いて抗血清を吸収させた。
上清を濃縮し、蒸留水で洗浄し、次いで、5〜lQmM CaCl2を補充した 25%エチルアルコールを用いて4℃で一晩6時間沈殿させた。遠心後、上清を 5〜loo+M CaC1,を補充した75%エチルアルコール中で沈殿させた 。75%沈殿物を蒸留水中に溶解し、蒸留水で一晩透析し、次いで凍結乾燥し細 胞から。
細胞を酵素リゾスタフィンまたはりゾチームで破壊するかまたは5%トリクロロ 酢酸を用いて4℃で2〜3日問抽出した。次いで細胞を10.000 gで30 分間遠心した。上清を5〜10mM CaC1゜を補充した25%エチルアルコ ールを用L)で4°Cで一晩沈殿させた。遠心後、上清を5〜LOmM CaC l2を補充した75%エチルアルコール中で沈殿させた。4℃で一晩インキユベ ートした後、沈殿物を10.000 gで30分間遠心することによりベレット 化し、蒸留水中に再び溶解し、蒸留水で一晩透析し、次いで凍結乾燥した。
実施例5で得た粗凍結乾燥抽出物を0.05M酢酸ナトリウム緩衝液pH6,0 中に終a度50〜100mg/mlとなるよう溶解した。粗抽出物に核酸及び/ またはタンノくり質が高度(こ混入している場合、更に処理する前に、RNA5 e、 DNA5e及び/またはプロテアーゼを用いて前処理してもよい。溶解し た粗抽出物を、同じ緩衝液で平衡化しておいたDEAEセファロースカラムに約 10mg/mlゲルで添加した。カラムを添加用緩衝液で、20.6nmにおけ る吸収が認められなくなるまで洗浄してから、カラムを、0.05M酢酸すトリ ウム緩衝液pH6,0中のO〜0.3M NaClfi度勾配を用いて溶出した 。実施例4に従って調製した型特異的抗血清を使用する免疫沈降によって、抗原 を含むフラクションを同定した。■型及びU型抗原は、既知の5taphylo coccusアミノウロン酸ポリマーと同じモル濃度で溶出した。精製1型及び ■型抗原の酸加水分解も、それらがアミノウロン酸を含むことを示した。
抗原を含むフラクションをプールし、限外濾過^m1con膜上で濃縮し、蒸留 水で4回透析し、凍結乾燥した。抗原をより精製することが所望される場合はこ のプロセスを繰り返した。精製多糖のサイズを、セファロース6Bカラムまたは 5ephacryl S−300カラムのごときゲル濾過カラムにおいて決定し た。抗原は、S、 aureus由来の5型及び8型抗原の莢膜抗原と同じ位置 に溶出した。多糖フラクションをプールし、限外濾過Am1con膜上で濃縮し 、蒸留水で透析し、凍結乾燥した。この精製の結果、I型または■型抗原は実質 的に純粋な形態となった。
精fiI型及び■型抗原のタンパク質及び核酸分析から、いずれの抗原もタンパ ク質及び核酸を含まないことが明らかとなった。トリプンン加水分解からは、I 型及び■型抗原はトリプシン耐性であることが明らかとなった。細胞を100℃ で30分間熱処理すると、表面抗原は選択的に除去され、ティコイル酸は除去さ れなかった。熱処理の前、細胞は抗ティコイル酸抗血清と反応しなかったが、熱 処理後は細胞は反応した。
実施例7:臨床単離体の血清型分類 実施例2に記載のごとくコロンビアブロス中またはコロンビア寒天プレート上で 増殖させた臨床単離体を1%ホルマリンを用いて固定した。単離体を寒天プレー ト上で増殖させた場合は、まず細胞をプレートから掻き取り、PBS中に懸濁さ せ、20〜50μg/++1のプロテアーゼを補充した。細胞をコロンビアブロ ス中で増殖させた場合は、PBS中に再懸濁させ、20〜50μg/mlのプロ テアーゼを補充した。細胞をPBSで光学密度05にまで希釈した。混合物を3 7℃で1時間インキュベートし、次いで1%ホルマリンを用いて室温で一晩かけ て固定した。細胞をPBSで洗浄し、96ウエルマイクロタイタープレート中ま たはガラススライド上でホルマリン固定細胞懸濁液を用いてためし凝集反応を実 施した。
等容積の細胞と実施例4に従って調製した抗血清とを混合し、マイクロタイター プレート中で凝集させた。或いは、細胞と実施例4に従って調製した抗血清を等 容積でガラススライド上で混合し、数分間回転させた。凝集の有無を評価した。
米国内各地から入手し確認済みの画面単離体の血清型分類を表1に示す。所定の 割合の単離体は分類不可能であった( NT)。
表1 供給源 1型 ■型 NT 合計 ワシントンD、C,16(41%) 21(54%)2(5%) 39(100 %)メリーランド 4(8%’) 28(62%) 13(29%) 45(1 00%)テネシー 0(0%) 12(92%)l(8%) 13(100%) ロンドン 9(23%) 27(69%)3(7%’I 39(100%)マサ チューセッツ 1(10%) 8(80%) 1(10%> 10(100%) 合計 30(20%)96(66%) 20(14%) 146(100%)B ALB/cマウスをホルマリン固定細菌を用いて免疫した。
血清を得、実施例7に記載のごとき細菌凝集アッセイによって型特異的応答につ いてスクリーニングした。過免疫応答の証拠に、マウスは融合の3日前に免疫さ れた。免疫マウス由来の牌細胞をAG653細胞系もしくはSIIM D33  (いずれも^TCC,Rockville、 Md から入手可能)由来の細胞 またはかかる細胞系のクローンもしくはサブクローンに、Fulleret a l、、CLIRRENT PROTOCOLS IN MOLECIJLARB IOLOGY、NewYork:J、Wiley and 5ons (198 9)、 11.3.2−11.11.4章に記載の方法を使用して融合した。ハ イブリドーマを、ホルマリンで固定した全細菌または精製細胞表面成分のいずれ かで被覆したマイクロタイタープレートを使用する、細菌凝集アッセイまたはE LISAによって型特異的抗体についてスクリーニングした。陽性ウェル由来の 細胞を、限界希釈法によりクローニングした。mg量の抗体を腹水中に調製し、 プロティンA1プロテインGまたはDEAEセファロ−カラムクロマトグラフィ ーによって精製した。
実施例9 : in vitro食作用アッセイ多形核好中球(PMN)及び単 球をヒト末梢血から調製した。PMN及び単球を、5%熱失活化ウつ胎児血清を 含むPRMI (Gibco)または類似の細胞培地中に再懸濁した。コロンビ アブロス中で増殖させたS、 epidermidis細胞を洗浄し、試験抗体 と一緒にPMNまたは単球に加えた。37℃で静か1こ回転しながらインキュベ ートした後、0.60及び120分後に試料を取り出し、コロンビア塩寒天プレ ート上に塗り広げた。37°Cで一晩インキユベトした後、コロニーの数を数え た。
補正書の写しく翻訳文)提出!(特許法第184条の7第1項)■、特許出願の 表示 PCT/US 921097842、発明の名称 スタフィロコッカス・ エビダーミジス関連■及び11型表面抗原3、特許出願人 住 所 アメリカ合衆国、メリーランド・20852、ロックビル、ウィルキン ス・アベニュー・12280 名称 ユニパックス・バイオロジクス・インコーホレイテッド(ほか2名) 4、代 理 人 東京都新宿区新宿1丁目1番14号 山11Jビル(ほか2名 ) 5 補正書の提出年月口 1993年3月26日補正請求項 [1993年3月26日(93,03,26)付けで国際事務局によって受理、 原請求項16及び17は補正され、残りの請求項は補正されない(2頁)コ 8、請求項1に記載の組成物と、無菌の、医薬的に容認可能な担体とを含むワク チン。
9 請求項2に記載の組成物と、無菌の、医薬的に容認可能な担体とを含むワク チン。
10、被験者に、免疫促進量の請求項9に記載のワクチンを投与するステップを 含む免疫療法。
11、前記被験者が、前記ワクチンを投与するときには既にS、 epider midisに感染している請求項10に記載の免疫療法。
12、 S、epidermidis感染に対する免疫治療薬を製造する方法で あって、S、 epidermidisに対する抗体を含む過免疫グロブリンが 産生されるよう、血漿ドナーを請求項9に記載のワクチンを用いて免疫するステ ップを含む方法。
13、 S、epidermidisに対する抗体を含む過免疫グロブリ14、 被験者に、免疫促進量の請求項13に記載の過免疫グロブリンを投与するステッ プを含む免疫療法。
15、実質的に、請求項1に記載の表面抗原に結合する抗体からなる組成物。
16 前記組成物がモノクローナル抗体組成物である請求項15に記載の組成物 。
17、前記抗体が、S、 epidermidisに感染したヒト被験者由来の 生物試料を与えるステップを含む方法によって得られるのではない請求項15に 記載の組成物。
18 被験者に、免疫促進量の請求項15に記載の組成物を投与するステップを 含む免疫療法。
19 被験者に、免疫促進量の請求項16に記載の組成物を投与するステップを 含む免疫療法。
20、I型表面抗原に特異的な抗体、及び■型表面抗原に特異的な抗体を含む、 S、 epidermidis培養物の血清型分類キノ)・。
21 前記抗体がモノクローナル抗体である請求項20に記載の血清型分類キッ ト。
補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)■、特許出願の表示  PCT/US 921097842、発明の名称 スタフィロコッカス・エビダ ーミジス関連I及び11型表面抗原3、特許出願人 住 所 アメリカ合衆国、メリーランド・20852、ロックビル、ウィルキン ス・アベニュー・+2280 名 称 ユニパックス・バイオロジクス・インコーホレイテッド(ほか2名) 4、代 理 人 東京都新宿区新宿1丁目1番14号 山田ビル5、補正書の提 出年月EJ 1993年1111306 添附n類の目録 請求の範囲 l 実質的にS、 epidermidisの■型及び■型表面抗原の少な(と も一方からなる組成物。
2、前記表面抗原が免疫担体に結合されている請求項1に記載の組成物。
3、実質的に、請求項1に記載の両表面抗原からなる組成物。
4、各表面抗原が免疫担体に結合されている請求項3に記載の組成物。
5、両表面抗原が同じ免疫担体に結合されている請求項3に記載の組成物。
6、S、 epidermidisの単離体の血清型を分類する方法であって、 S、 epidermidisの単離体の細胞を、使用可能なホスフェートのレ ベルがin vivoで使用可能なホスフェートのレベルをシミュレートする環 境で増殖させるステップ:前記細胞を、尻重型特異的抗体及び抗■型特異的抗体 からなる群から選択される型特異的抗体と混合するステップ:及び 前記細胞と抗体の混合物の凝集反応をモニターするステップ からなる方法。
7 前記単離体をコロンビアブロス上で増殖させる請求項6に記載の方法。
8.請求項1に記載の組成物と、無菌の、医薬的に容認可能な担体とを含むワク チン。
9、請求項2に記載の組成物と、無菌の、医薬的に容認可能な担体とを含むワク チン。
10 被験者に、免疫促進量の請求項9に記載のワクチンを投与するステップを 含む免疫療法。
11 前記被験者が、前記ワクチンを投与するときには既にS、 epider midisに感染している請求項10に記載の免疫療法。
12 、 S、epidermidis感染に対する免疫治療薬を製造する方法 であって、S、 epidermidisに対する抗体を含む過免疫グロブリン が産生されるよう、血漿ドナーを請求項9に記載のワクチンを用いて免疫するス テップを含む方法。
13、 S、epidermidisに対する抗体を含む過免疫グロブリン。
14、被験者に、免疫促進量の請求項13に記載の過免疫グロブリンを投与する ステップを含む免疫療法。
15、実質的に、請求項1に記載の表面抗原に結合する抗体からなる組成物。
16、前記組成物がモノクローナル抗体組成物である請求項15に記載の組成物 。
17、前記抗体が、S、 epidermidisに感染したヒト被験者由来の 生物試料を与えるステップを含む方法によって得られるのではない請求項16に 記載の組成物。
18、被験者に、免疫促進量の請求項15に記載の組成物を投与するステップを 含む免疫療法。
19、被験者に、免疫促進量の請求項16に記載の組成物を投与するステップを 含む免疫療法。
20.1型表面抗原に特異的な抗体;及び■型表面抗原に特異的な抗体を含む、 S、epidermidis培養物の血清型分類キット。
21、前記抗体がモノクローナル抗体である請求項20に記載の血清型分類キッ ト。
22、前記細胞を型特異的抗体と混合するステップが、細胞を抗I型特異的抗体 と混合するステップである請求項6に記載の方法。
23、実質的にATCC55254に特異的な抗体と反応するS、 epide rmidisの表面抗原からなる請求項1に記載の組成物。
24、前記抗体がモノクローナル抗体である請求項24に記載の組成物。
25、前記組成物が、ATCC55254に対する抗血清と免疫沈降して単一バ ンドを生成する請求項1に記載の組成物。
26、請求項24に記載の組成物と、無菌の、医薬的に容認可能な担体とを含む ワクチン。
27、被験者に、免疫促進量の請求項26に記載のワクチンを投与するステップ を含む免疫療法。
28 、 S、epidermidis感染に対する免疫治療薬を製造する方法 であって、S、 epidermidisに対する抗体を含む過免疫グロブリン が産生されるよう、血漿ドナーを請求項26に記載のワクチンで免疫するステッ プを含む方法。
30、被験者に、免疫促進量の請求項29に記載の過免疫グロブリンを投与する ステップを含む免疫療法。
31、実質的にATCC55253に特異的な抗体と反応するS、 epide rmidisの表面抗原からなる請求項1に記載の組成物。
32、前記組成物が、^TCC55253に対する抗血清と免疫沈降して単一バ ンドを生成する請求項31に記載の組成物。
フロントページの続き (72)発明者 ファットム、アリ・イブラーヒームアメリカ合衆国、メリーラ ンド・20852、ロックビル、ロアー・ドライブ・1710(72)発明者  ライト、ディー・フレイブアメリカ合衆国、メリーランド・20878、ゲイサ ーズバーグ、メイン・コープ・テラス・14740 (72)発明者 カラカワ、ウオルター・ダブリュアメリカ合衆国、ペンシルバ ニア・16865、プレイド・ドライブ・119

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.実質的にS.epidermidisのI型及びII型表面抗原の少なくと も一方からなる組成物。
  2. 2.前記表面抗原が免疫担体に結合されている請求項1に記載の組成物。
  3. 3.実質的に、請求項1に記載の両表面抗原からなる組成物。
  4. 4.各表面抗原が免疫担体に結合されている請求項3に記載の組成物。
  5. 5.両表面抗原が同じ免疫担体に結合されている請求項3に記載の組成物。
  6. 6.S.epidermidisの単離体の血清型を分類する方法であって、 S.epidermidisの単離体の細胞を、使用可能なホスフェートのレベ ルがinvivoで使用可能なホスフェートのレベルをシミュレートする環境で 増殖させるステップ;前記細胞を、抗1型特異的抗体及び抗II型特異的抗体か らなる群から選択される型特異的抗体と混合するステップ及び 前記細胞と抗体の混合物の凝集反応をモニターするステップ からなる方法。
  7. 7.前記単離体をコロンビアブロス上で増殖させる請求項6に記載の方法。
  8. 8.請求項1に記載の組成物と、無菌の、医薬的に容認可能な担体とを含むワク チン。
  9. 9.請求項2に記載の組成物と、無菌の、医薬的に容認可能な担体とを含むワク チン。
  10. 10.被験者に、免疫促進量の請求項9に記載のワクチンを投与するステップを 含む免疫療法。
  11. 11.前記被験者が、前記ワクチンを投与するときには既にS.epiderm idisに感染している請求項10に記載の免疫療法。
  12. 12.S.epidermidis感染に対する免疫治療薬を製造する方法であ って、S.epidermidisに対する抗体を含む過免疫グロブリンが産生 されるよう、血漿ドナーを請求項9に記載のワクチンを用いて免疫するステップ を含む方法。
  13. 13.S.epidermidisに対する抗体を含む過免疫グロブリン。
  14. 14.被験者に、免疫促進量の請求項13に記載の過免疫グロブリンを投与する ステップを含む免疫療法。
  15. 15.実質的に、請求項1に記載の表面抗原に結合する抗体からなる組成物。
  16. 16.前記組成物がモノクローナル抗体組成物である請求項14に記載の組成物 。
  17. 17.前記抗体が、S.epidermidisに感染したヒト被験者由来の生 物試料を与えるステップを含む方法によって得られるのではない請求項14に記 載の組成物。
  18. 18.被験者に、免疫促進量の請求項15に記載の組成物を投与するステップを 含む免疫療法。
  19. 19.被験者に、免疫促進量の請求項16に記載の組成物を投与するステップを 含む免疫療法。
  20. 20.I型表面抗原に特異的な抗体;及びII型表面抗原に特異的な抗体を含む 、S.epidermidis培養物の血清型分類キット。
  21. 21.前記抗体がモノクローナル抗体である請求項20に記載の血清型分類キッ ト。
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